Tính toán dầm thép tiết diện dạng chữ I chịu xoắn thép tiêu chuẩn AISC

TÍNH TOÁN DẦM THÉP TIẾT DIỆN DẠNG CHỮ I CHỊU XOẮN THEO TIÊU CHUẨN AISC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG LÊ VĂN DUY TÍNH TỐN DẦM THÉP TIẾT DIỆN DẠNG CHỮ I CHỊU XOẮN THEO TIÊU CHUẨN AISC LUẬN VĂN THẠC SỸ Ngành kỹ thuật xây dựng Cơng trình dân dụng Công nghiệp Hà Nội - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG LÊ VĂN DUY TÍNH TỐN DẦM THÉP TIẾT DIỆN DẠNG CHỮ I CHỊU XOẮN THEO TIÊU CHUẨN AISC LUẬN VĂN THẠC SỸ Ngành kỹ thuật xây dựng Cơng trình dân dụng Công nghiệp Mã số : 60.58.02.08 Cán hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Tiến Chương Hà Nội - 2013 LỜI CAM ĐOAN Tên : LÊ VĂN DUY Sinh ngày : 04 – 02 –1986 Quê quán : Hải Trung – Hải Hậu – Nam Định Nơi công tác : Công ty cổ phần đầu tư tư vấn INCOMEX-ICC Tôi xin cam đoan Luận văn tốt nghiệp cao học ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp với đề tài : “ Tính tốn dầm thép tiết diện dạng chữ I chịu xoắn theo Tiêu chuẩn AISC ” luận văn cá nhân tơi thực Các kết tính tốn, mơ hình tn thủ theo tiêu chuẩn Xây Dựng hành Kết tính tốn khơng chép tài liệu khác Hà Nội, ngày 22 tháng 12 năm 2013 Tác giả luận văn Lê Văn Duy LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập, nghiên cứu thực Luận văn Thạc sỹ, nhận giúp đỡ, tạo điều kiện nhiệt tình quý báu nhiều cá nhân tập thể Trước tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Tiến Chương tận tình hướng dẫn suốt thời gian nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa đào tạo Sau đại học tận tình giảng dạy, hướng dẫn, truyền đạt kiến thức suốt trình học tập thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp thuộc lớp cao học XDHN1109-1 giúp tơi tìm kiếm tài liệu, tìm kiếm nguồn tham khảo để hồn thành luận văn Mặc dù tơi cố gắng hoàn thiện luận văn tất nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót có phần nghiên cứu chưa sâu Rất mong nhận bảo thông cảm Thầy cô Tôi xin trân trọng cảm ơn ! Hà Nội,ngày 22 tháng 12 năm 2013 Tác giả luận văn Lê Văn Duy i MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Phạm vi nội dung nghiên cứu Cơ sở khoa học thực tiễn luận văn CHƯƠNG I ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU XOẮN 1.1 Tổng quan cấu kiện chịu xoắn 1.1.1 Lịch sử phát triển phân tích xoắn 1.1.2 Các thuật ngữ kí hiệu 1.1.3 Các loại xoắn 1.1.4 Các toán xoắn 1.1.5 Lý thuyết đàn hồi xoắn 1.2 Dầm mặt cắt ngang dạng chữ I 17 1.2.1 Thép hình cán nóng 17 1.2.2 Dầm tổ hợp 18 1.3 Nhiệm vụ luận văn 18 CHƯƠNG II TÍNH TỐN DẦM THÉP TIẾT DIỆN NGANG DẠNG CHỮ I THEO TIÊU CHUẨN AISC 19 2.1 Ứng suất xoắn 19 2.1.1 Đặc trưng hình học mặt cắt ngang dạng chữ I 19 2.1.2 Ứng suất tiếp xoắn túy 20 2.1.3 Ứng suất xoắn kiềm chế 20 2.2 Ứng suất đàn hồi chịu uốn kéo/nén 21 2.3 Tổ hợp ứng suất xoắn với ứng suất khác 22 2.4 Quy phạm áp dụng 22 2.4.1 Phương pháp thiết kế theo hệ số tải trọng hệ số độ bền (LRFD) 22 2.4.2 Phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép (ASD) 24 ii 2.5 Quy trình thiết kế cấu kiện thép chịu xoắn theo AISC 25 2.5.1 Xác định đặc trưng hình học mặt cắt 25 2.5.2 Phân tích ngoại lực tác dụng lên 26 2.5.3 Chia thành mỏng thành đoạn theo tải trọng tác dụng lên 26 2.5.4 Xác định góc xoắn vi phân góc xoắn 26 2.5.5 Vẽ biểu đồ nội lực 26 2.5.6 Kiểm tra điều kiện bền 26 2.6 Bài toán thực tế 27 2.7 Bài tốn lập trình 28 2.8 Ví dụ tính tốn 29 2.8.1 Tính tốn đặc trưng hình học 30 2.8.2 Tính tốn ứng suất uốn 31 2.8.3 Tính tốn ứng suất xoắn 32 2.8.4 Kiểm tra điều kiện bền 37 2.8.5 Tính tốn góc xoắn lớn : 38 CHƯƠNG III LẬP CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN CẤU KIỆN THÉP CHỊU XOẮN THEO AISC 39 3.1 Giới thiệu ngơn ngữ lập trình Visual Basic 39 3.2 Sơ đồ khối chương trình 41 3.3 Kiểm tra tính đắn chương trình 46 3.4 Nhận xét kết tính tốn 46 KẾT LUẬN 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng I-1 Giá trị k1 k2 cho phương trình (1.10) (1.11) 10 Bảng II-1 Tổ hợp ứng suất pháp 36 Bảng II-2 Tổ hợp ứng suất tiếp 37 Bảng III-1 Bảng so sánh kết tính tốn hai phương pháp 46 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình I-1 Đặc trưng xoắn uốn mặt cắt Hình I-2 Một số trường hợp xoắn cân Hình I-3 Dầm có xu hướng chịu xoắn Hình I-4 Tâm uốn Hình I-5 Góc xoắn Hình I-6 Xoắn có mặt cắt ngang không đổi Hình I-7 Mặt cắt ngang dạng chữ I 11 Hình I-8 Tọa độ quạt 11 Hình I-9 Xoắn St Venant thành mỏng hở 13 Hình I-10 Xét phân tố dz 15 Hình I-11 Các trường hợp xoắn kiềm chế xảy thành mỏng 16 Hình I-12 Xoắn kiềm chế thành mỏng 16 Hình II-1 Kích thước tính tốn mơmen tĩnh cánh 19 Hình II-2 Chiều phân bố ứng suất tiêp tiết diện chữ I 21 Hình II-3 Ứng suất pháp xoắn-uốn 21 Hình II-4 Quy trình phân tích cấu kiện thép có tham gia xoắn 27 Hình II-5 Bài toán thực tế 27 Hình II-6 Cấu tạo liên kết ngàm với gia cường 28 Hình II-7 Sơ đồ tính dầm chịu xoắn 28 Hình II-8 Trường hợp Thanh chịu mơmen xoắn phân bố với hai đầu ngàm 28 Hình II-9 Tiết diện thép chữ I tính tốn 29 Hình II-10 Sơ đồ tính tốn dầm chịu xoắn 30 Hình II-11 Vị trí điểm mặt cắt ngang 36 Hình III-1 Sơ đồ khối tính tốn ứng suất góc xoắn vị trí z 41 Hình III-2 Sơ đồ khối nhập số liệu 42 Hình III-3 Sơ đồ khối tính nội lực 43 Hình III-4 Sơ đồ khối tính góc xoắn vi phân góc xoắn 44 v Hình III-5 Sơ đồ khối tính tốn ứng suất góc xoắn lớn vị trí tương ứng 45 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Kết cấu thép lĩnh vực nghiên cứu khó, tính tốn cấu kiện chịu xoắn Tính tốn ứng suất phần tử kết cấu chịu xoắn vấn đề không Về lý thuyết, hình dạng mặt cắt ngang chịu xoắn hiệu mặt cắt ngang tròn rỗng Mặt cắt ngang kín chịu xoắn tốt mặt cắt ngang hở có diện tích Tuy nhiên cần thiết quy tình tính tốn trở nên khơng có nhiều ý nghĩa với ví dụ khơng phải điển hình Do có nhiều ưu điểm nên kết cấu thành mỏng áp dụng rộng rãi xây dựng cơng trình thép Dầm thép chữ I cấu kiện sử dụng phổ biến hiệu chịu uốn quanh trục khỏe (trục có mơmen qn tính lớn) Trong nhiều trường hợp dầm chịu tải trọng lệch tâm gây tượng xoắn Giống tất tiết diện hở, khả chống xoắn dầm thép chữ I Ngoài ảnh hưởng tương tác xoắn kết hợp với uốn, kéo nén, cắt làm giảm đáng kể khả làm việc dầm Nhiều phương pháp thiết kế phát triển chưa có phương pháp đề cập tiêu chuẩn thiết kế thép Việt Nam Cần có thêm nghiên cứu tốn xoắn, đồng thời xây dựng chương trình tính tốn cấu kiện chịu xoắn Các cơng trình thép thiết kế theo tiêu chuẩn nhiều nước : Việt Nam, Nga, Mỹ, Châu Âu…., theo cho phép Nhà nước Trong tiêu chuẩn tiêu chuẩn Mỹ AISC tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode áp dụng nhiều Vì tơi chọn đề tài “Tính tốn dầm thép tiết diện dạng chữ I chịu xoắn theo tiêu chuẩn AISC” Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu đại cương cấu kiện chịu xoắn kết cấu cơng trình - Các phương pháp cơng thức tính tốn cấu kiện chịu xoắn tiêu chuẩn Vận dụng công thức phương pháp tiêu chuẩn AISC tính tốn cấu kiện chịu xoắn 36 æ Tại z=0,2l=2,4m: q '' = -0, 017 ị s w0 = 21000.360 ỗ -0, 017 è æ Tại z=4m: s w0 = EWn 0q '' = 21000.360 ỗ -0,18 ố 5, 23.10-4 ữ = 0,154 2.218,3 ø 5, 23.10 -4 ÷ = -1,63kN / cm 2.218,3 ø d) Tổ hợp ứng suất uốn xoắn : 1' 2' 3' Hình II-11 Vị trí điểm mặt cắt ngang Tổ hợp ứng suất pháp : Bảng II-1 Tổ hợp ứng suất pháp fu -5,797 5,9 0,103 5,9 5,9 5,797 5,9 11,697 5,9 5,9 2,174 -2,95 -0,776 -2,95 -2,95 -2,174 -2,95 -5,124 Lớn sb Nhịp sw Gối Điểm Vị trí -2,95 -2,95 11,697 Khi xét đến biến dạng xoắn-uốn, ứng suất pháp lớn tăng : 11, 697 - 5,9 = 98,3% 5,9 Tổ hợp ứng suất tiếp : 37 Bảng II-2 Tổ hợp ứng suất tiếp tb fv 0 0 0,311 ¬ 0,397 ¬ 0, 708 ¬ 0 0 0 1,162 ¯ 0 0 0 0 0 0 0 0 1,187 € 0 1,187 € 1,187 € 0,1 ¬ 0, 238 ¬ 1, 425 ¬ 1,187 € 0 1,187 € Z = 0,2L tw Nhịp tt Gối Điểm Vị trí 1,187 -¯ 0, 697 ¯ 1,884 ¯ Lớn 1,184 ¯ Khi xét đến biến dạng xoắn-uốn, ứng suất tiếp lớn tăng : 1,884 - 0, 697 = 170% 0, 697 Do ta thấy ứng suất pháp lớn xảy gối tựa điểm cánh ứng suất tiếp lớn xảy z/l = 0,2 điểm bụng 2.8.4 Kiểm tra điều kiện bền a) Kiểm tra ứng suất pháp Theo tiêu chuẩn LRFD : f n £ fT Fu = 0,9 Fu Kiểm tra ứng suất pháp : Fu = f y Vật liệu CT42 : Fu = f y = 245 N / mm2 = 24,5kN / cm f n = 11, 697 kN / cm £ fT Fu = 0,9.24,5 = 22, 05kN / cm Vậy đủ khả chịu lực 38 b) Kiểm tra ứng suất tiếp f v £ fT Fu = 0,9 Fu Kiểm tra ứng suất tiếp: Fu = 0, f y Vật liệu CT42 : Fu = 0, f y = 0, 6.245 N / mm = 14,7 kN / cm f v = 2, 349kN / cm £ fT Fu = 0,9.14, = 13, 23kN / cm Vậy đủ khả chịu lực 2.8.5 Tính tốn góc xoắn lớn : Góc xoắn lớn xảy dầm Góc xoắn lớn : ổ GJ qỗ ữ = 0,5 ố tu al ø tu la 5, 23.10-4.218,3 Þ q = 0,5 = 0,5 = 0, 0285rad 2GJ 39 CHƯƠNG III LẬP CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN CẤU KIỆN THÉP CHỊU XOẮN THEO AISC 3.1 Giới thiệu ngơn ngữ lập trình Visual Basic Visual Basic ngơn ngữ lập trình hướng kiện hệ thứ ba môi trường phát triển tích hợp (IDE ) Microsoft cho mơ hình lập trình COM phát hành lần vào năm 1991 Microsoft dự định xây dựng Visual Basic dễ dàng tìm hiểu sử dụng Visual Basic bắt nguồn từ BASIC cho phép phát triển ứng dụng nhanh (RAD) với giao diện người dùng đồ họa ( GUI) ứng dụng , truy cập vào sở liệu sử dụng truy cập liệu đối tượng (DAO) , liệu từ xa đối tượng , ActiveX Data Objects , tạo điều khiển ActiveX đối tượng Một lập trình viên tạo ứng dụng cách sử dụng thành phần cung cấp chương trình Visual Basic Các chương trình viết Visual Basic sử dụng Windows API , làm đòi hỏi phải khai báo chức bên ngồi Mặc dù chương trình nhận trích cho lỗi nhận thức nó, phiên Visual Basic thành công thương mại nhanh chóng nhiều cơng ty cung cấp bên thứ ba kiểm soát giúp mở rộng chức Phiên cuối phiên năm 1998 Hỗ trợ mở rộng Microsoft kết thúc tháng năm 2008 kế nhiệm Visual Basic ( Bây gọi đơn giản Visual Basic) Mặc dù Visual Basic 6.0 khơng cịn thức có mặt cịn số lượng lớn nhà phát triển , người thích Visual Basic 6.0 NET Visual Basic for Applications (VBA) ngơn ngữ lập trình ngơn ngữ Visual Basic phát triển mơi trường Office tập đồn Microsoft Các phần mềm Excel, Word, Acess, Power Point, ….và phần mềm AutoCAD sử dụng VBA Cho đến nay, ngơn ngữ VBA có bước phát triển vượt bậc với số khả không thua nhiều so với Visual Basic 6.0 (VB) Macro (cịn gọi thủ tục hay chương trình con) thành phần ngôn ngữ VBA, tạo để Excel thực yêu cầu theo câu lệnh chứa 40 hồn thành nhiệm vụ Các câu lệnh macro xây dựng từ ký tự gõ phím gọi keyword để tự động thực cơng việc mang tính lặp lặp lại tăng tốc độ cho việc nhập xử lý số liệu VBA giúp thực công việc Excel nhanh chóng nhiều lần so với tính tốn thủ cơng, giải tốn phức tạp kĩ thuật cơng việc Excel có sử dụng đến VBA tốc độ xử lý liệu độ xác tuyệt đối, sản phẩm ứng dụng mang tính chun nghiệp VBA có hai ứng dụng thủ tục (Sub – chương trình con) hàm người sử dụng (Function) Là ngôn ngữ lập trình ứng dụng Office nên VBA tận dụng phần bảng tính Excel Bởi vậy, không cần phải thiết kế hay phải lập giao diện từ ban đầu phần mềm chuyên lập trình Mặt khác VBA có sẵn Excel nên cài đặt Excel xong VBA tự động cài đặt theo 41 3.2 Sơ đồ khối chương trình Hình III-1 Sơ đồ khối tính tốn ứng suất góc xoắn vị trí z 42 I Nhập số liệu -Nhập chiều dài dầm L -Nhập tải trọng phân bố wu -Nhập khoảng cách lệch tâm e -Nhập vị trí tính toán z -Nhập môđun đàn hồi biến dạng E -Nhập môđun trượt G -Nhập giới hạn chảy thép f y Đúng Tiết diện Tổ hợp Sai -Nhập chiều dày cánh tf -NhËp chiỊu réng c¸nh bf -NhËp chiỊu cao tiÕt diƯn -Nhập chiều dày bụng -Nhập chiều dày cánh tf -Nhập chiỊu réng c¸nh bf -NhËp chiỊu cao tiÕt diƯn -NhËp chiều dày bụng -Nhập mômen quán tính quanh trục X Ixx -Nhập mômen kháng uốn Wx -Nhập mômen quán tính quanh trục Y Iyy -Nhập mômen quán tính xoắn mặt cắt ngang J -Nhập mômen tĩnh cho cánh Qf -Nhập mômen tĩnh tính cho bụng Qw -Tính mômen quán tính quanh trục x -Tính mômen kháng uốn Wx -Tính mômen quán tính quanh trục y Iyy -Tính mômen tĩnh tính cho cánh Qf -Tính mômen tĩnh tính cho bụng Qw -TÝnh chiỊu cao tÝnh to¸n h=d-tf -TÝnh a=0,5*h* EIyy/GJ -TÝnh Wn0=hbf /4 -TÝnh Sw=Wn0*bf *tf /4 kÕt thóc nhËp sè liƯu Hình III-2 Sơ đồ khối nhập số liệu 43 II tÝnh néi lùc -TÝnh m«men Mu=0,5*wu(L2/6+Lz-z2) -TÝnh lực cắt Vu =wu(L/2-z) -Tính ứng suất pháp uốn sb=Mu/Wx -TÝnh øng st tiÕp trªn bơng tbw=VuQw/Ixtw -TÝnh øng st tiếp cánh tbf =VuQf /Ixtf -Tính mômen xoắn phân bè ®Ịu tu=wu*e kÕt thóc tÝnh néi lùc Hình III-3 Sơ đồ khối tính nội lực 44 é ỉ z zỉ zư zù Gãc xo¾n q = c1a ờc2 ỗ cosh - 1ữ + ỗ1 - ữ - sinh ú a ø ằ l ø ả ë è z 2z zự ộ Đạo hàm bậc q ' = c1 êc2 sinh + - - cosh ú a l aỷ c ổ z 2a zử Đạo hàm bậc hai q '' = ỗ c2 cosh - - sinh ÷ ằ a l c ỉ z zử Đạo hàm bậc ba q ''' = ç c2 sinh - cosh ÷ a è a aứ ứng suất tiếp xoắn túy t t = Gtq ' øng suÊt tiÕp xo¾n-uèn t ws = ứng suất pháp xoắn-uốn s w0 - ES wsq ''' t = EWn 0q '' Hình III-4 Sơ đồ khối tính góc xoắn vi phân gúc xon 45 BắT ĐầU CHƯƠNG TRìNH TíNH Nhập số liệu m,l,Fy,Fu Chi tiết liên kết Đặc trưng vật liệu G,E Sai TiÕt diƯn Tỉ hỵp ChØ râ tiÕt diƯn sử dụng Đúng Nhập số liệu tf1,tf2,bf ,d,tw Tra bảng tf1,tf2,bf ,d,tw Iyy,J,a,Wn0,Sw TÝnh to¸n h,Iyy,J,a, Wn0,Sw z=0 i=1 TÝnh toán qmax=qi; ttfmax=ttfi; ttwmax=ttwi; twmax=twi; swmax=swi; i=2 i=101 Đúng Sai z = z+L.i/100 Sai ttfi>=ttfmax §óng ttfmax=ttfi zmax1 = z Sai ttwi>=ttwmax §óng ttwmax=ttwi zmax2 = z Sai twi>=twmax swi>=swmax §óng §óng twmax=twi zmax3 = z swmax=swi zmax4 = z Sai qi>=qmax Sai §óng qmax=qi zmax5= z i=i+1 xt kÕt kết thúc CHƯƠNG TRìNH TíNH Hỡnh III-5 S khối tính tốn ứng suất góc xoắn lớn vị trí tương ứng 46 3.3 Kiểm tra tính đắn chương trình Kiểm tra so sánh kết chương trình với kết tính thủ công theo phương pháp thiết kế ASD So sánh kết tính tốn hai phương pháp tính tốn : Bảng III-1 Bảng so sánh kết tính tốn hai phương pháp Tính thủ cơng Vị trí Gối Nhịp Z=0,2L Z=4 Điểm Chương trình tính Sai số (%) tt tw sw tt tw sw tt tw sw Cánh 0,311 5,797 0,311 5,843 0 0,8 Bụng 0 0 - - - - - Cánh 0 0 2,134 - - - Bụng 0 0 - - - - - Cánh 1,187 0,1 0,154 1,179 0,1 0,154 0,7 0 Bụng 1,187 0 1,179 0 0,7 - - Cánh 0,847 0,0436 1,63 0,842 0,042 1,609 Bụng 0,847 0 0,842 - - 0,6 0,4 - - 1,3 - 3.4 Nhận xét kết tính tốn -Qua ví dụ ta thấy kết sai lệch tốn tính tay chương trình tính sai khác khơng đáng kể - Việc áp dụng chương trình tính tốn cấu kiện thép chịu xoắn mang lại nhiều ứng dụng việc kiểm tra thiêt kế tính toán thiết kế cấu kiện thép chịu xoắn 47 KẾT LUẬN Kết luận Xoắn kết cấu vấn đề cần phải quan tâm thiết kế cấu kiện mà ảnh hưởng xoắn chủ đạo dầm biên, dầm đỡ ban công, dầm đỡ sàn lắp ghép… Luận văn trình bày trình tự tính tốn cấu kiện chịu xoắn theo tiêu chuẩn Mỹ AISC 360-05 Trình tự tính tốn mang tính chất ứng dụng giúp người thiết kế áp dụng thực tế Chương trình tính tốn dầm chữ I chịu xoắn đồng toán gặp phổ biến thực tế Chương trình tính với giao diện đơn giản, dễ sử dụng xác cao, phát triển phổ biến rộng rãi Kiến nghị Ngày nay, với nhiều ưu điểm cơng trình thép ngày phát triển Việt Nam Ảnh hưởng xoắn lên cấu kiện thép tránh khỏi bỏ qua tính tốn Cho nên tơi kiến nghị cần sớm đưa tốn phân tích xoắn vào tiêu chuẩn chưa có điều kiện cần dẫn tính tốn để thuận lợi cho kĩ sư thiết kế Hướng phát triển đề tài - Xây dựng thêm mơđun tính tốn cho 11 trường hợp cịn lại theo Design Guide - Hoàn thiện giao diện đồ hoạ để chương trình trở nên gần gũi, mang tính trực quan trở nên thông dụng người sử dụng - Đóng gói chương trình thành phần mềm độc lập đảm bảo tính ổn định, dễ dàng lưu trữ chia sẻ - Xây dựng biểu đồ tương tác xoắn uốn 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Đình Lai, Nguyễn Xuân Lựu, Bùi Đình Nghi (2011), Sức bền vật liệu tập 2, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội Phan Tự Hướng (2009), Lập trình VBA Excel, Nhà xuất Thống Kê, Hà Nội Đoàn Định Kiến (2009), Thiết kế kết cấu thép (Theo Quy Phạm Hoa Kì AISC/ASD) , Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội Tiếng Anh American Institute of Steel Construction (2005), AISC 360-05 : Specification for Structural Steel Buildings American Institute of Steel Construction (2003), Steel Design Guide Series : Torsional Analysis of Structural Steel Member Charles G.Salmon, John E.Johnson (2008), Steel Structures Design and Behaviour Fourth Edition, ISBN : 0-673-99786-3 American Institute of Steel Construction (2005), Steel Construction Manual 13th Edition, ISBN : 1-56424-055-X PHỤ LỤC PHÂN TÍCH CẤU KIỆN THÉP CHỊU XOẮN Bảng tính dùng tính tốn ứng suất xoắn dầm chịu xoắn đồng Dầm có kích thước hình học, qui ước dấu thơng số khác theo hình Nhập giá trị vào màu vàng sau click Tính Chọn dầm cán nguội theo danh sách chọn Tổ hợp khai báo thông số dầm Hướng nhìn m Gối trái Gối phải z L Trong : L = chiều dài dầm (m) z = vị trí xác định ứng suất góc xoắn mặt cắt ngang (m) m = Mômen xoắn đồng bé Chọn tiết diện dầm =====> Nếu dầm tổ hợp nhập đặc trưng hình học : Chiều dày cánh Chiều rộng cánh Chiều dày cánh Chiều cao tiết diện Chiều dày bụng Mômen kháng uốn quanh trục Y Iyy Mơmen qn tính xoắn mặt cắt ngang J Chiều dài dầm Khoảng cách lệch tâm e Môđun trượt (G) Môđun đàn hồi biến dạng (E) Giới hạn chảy thép fy Tải trọng phân bố phân bố wu Vị trí tính tốn tính từ gối trái(m) Tổ hợp 245.0 cm cm cm cm cm cm4 cm m m N/mm N/mm2 N/mm2 10.0 4.0 kN/m m 2.0 30.0 2.0 50.0 2.0 9031 283 12.0 0.1 81000.0 210000.0 TINH Giá trị điểm z 1-Mômen uốn (Mu) 2-Lực cắt (Vu) 3-Mômen xoắn St Venant (Ts) 4-Mômen xoắn-uốn (Tw) 5-Mômen xoắn tổng (T) 6-Ứng suất pháp uốn (sb) 7-Ứng suất tiếp bụng (tbw) Kết : 40 kNm 20 kN 118.94 kNm 81.06 kNm 200 0.012 kN/cm2 0.231 kN/cm2 8-Ứng suất tiếp cánh (tbf) 0.079 kN/cm2 - Cánh - Ứng suất tiếp (F-τt) 10 - Bụng - Ứng suất tiếp (W-τt) 11 - Cánh - Ứng suất tiếp xoắn-uốn(τw) 0.842 kN/cm2 0.842 kN/cm2 0.042 kN/cm2 12 - Cánh - Ứng suất pháp xoắn-uốn (σw) 13 - Góc xoắn, (Ѳ) 14-Tổ hợp ứng suất pháp fn 15-Tổ hơp ứng suất tiếp bụng 16- Tổ hợp ứng suất tiếp cánh Giá trị lớn dầm MAX (F-τt)= 1.181 kN/cm2 MAX (W-τt)= 1.181 kN/cm2 -1.609 kN/cm2 0.02285 rad -1.597 kN/cm2 1.072 kN/cm2 0.121 kN/cm2 Kết luận : Thỏa mãn cách gối trái = 2.28 m cách gối trái = 2.28 m MAX (τw)= 0.311 kN/cm2 cách gối trái = 0.00 m MAX (σw)= MAX (Ѳ), rad.= 5.843 kN/cm2 0.02828 cách gối trái = cách gối trái = 0.00 m 6.00 m ... Trong tiêu chuẩn tiêu chuẩn Mỹ AISC tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode áp dụng nhiều Vì t? ?i chọn đề t? ?i ? ?Tính tốn dầm thép tiết diện dạng chữ I chịu xoắn theo tiêu chuẩn AISC? ?? Mục tiêu nghiên cứu đề t? ?i. .. hợp chịu uốn Luận văn đưa l? ?i gi? ?i cho toán theo tiêu chuẩn AISC biên soạn xuất năm 2003 [4] 19 CHƯƠNG II TÍNH TỐN DẦM THÉP TIẾT DIỆN NGANG DẠNG CHỮ I THEO TIÊU CHUẨN AISC 2.1 Ứng suất xoắn. .. vấn INCOMEX-ICC T? ?i xin cam đoan Luận văn tốt nghiệp cao học ngành kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng cơng nghiệp v? ?i đề t? ?i : “ Tính tốn dầm thép tiết diện dạng chữ I chịu xoắn theo Tiêu chuẩn