Kết cấu thép (cấu kiện cơ bản)

Kết cấu thép (cấu kiện cơ bản)

1 KẾT CẤU THÉP (CẤU KIỆN CƠ BẢN) TS. Nguyễn Trung Kiên Bộ môn Kết cấu công trình Khoa Xây dựng và Cơ học ứng dụng http://fca.hcmute.edu.vn Đại học Sư phạm kỹ thuật TPHCM, 09-2012 2 NỘI DUNG • TỔNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP • LIÊN KÊǶT HÀN VÀ LIÊN KÊǶT BU LÔNG • TÍNH TOÁN DÂDZM THÉP • TÍNH TOÁN CỘT THÉP • TÍNH TOÁN DÀN THÉP 3 TÀI LIỆU THAM KHẢO • Kết cấu thép – cấu kiện cơ bản (Phạm Văn Hội và các tác giả khác – NXB KHKT 2009) • Kết cấu thép công trình dân dụng và công nghiệp (Phạm Văn Hội và các tác giả khác – NXB KHKT 2006) • Bài tập thiết kế kết cấu thép (Trần Thị Thôn – NXB ĐHQG TPHCM 2009) • TCXDVN 338-2005 4 NỘI DUNG • TỔNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP • LIÊN KÊǶT HÀN VÀ LIÊN KÊǶT BU LÔNG • TÍNH TOÁN DÂDZM THÉP • TÍNH TOÁN CỘT THÉP • TÍNH TOÁN DÀN THÉP 5 A - TỔNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP  ĐẶC ĐIỂM KÊǶT CÂǶU THÉP  PHẠM VI ỨNG DỤNG KCT  CÁC YÊU CÂDZU ĐÔǶI VỚI KCT  VẬT LIỆU THÉP  QUY TĂǶC CÁN THÉP TRONG XÂY DỰNG 6 A - TỔNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP I. ĐẶC ĐIỂM CỦA KẾT CẤU THÉP • Khả năng chịu lực lớn, độ tin cậy cao • Thép có cường độ cao: f y =220 - 400Mpa • Cấu trúc đồng nhất của vật liệu • Trọng lượng nhẹ • “Nhẹ nhất” so với kết cấu chịu lực khác như bê tông, gạch, đá, gỗ  c=γ/f • Thép: c= 3,7.10 -4 m -1 • Gỗ: c= 5,4.10 -4 m -1 • Bê tông : c= 2,4.10 -3 m -1 • Công nghiệp hóa cao • Vật liệu, kết cấu thực hiện trong nhà máy Öu Cấu trúc vi mô thép [µm] Cấu trúc bê tông [cm] 7 A - TỔNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP I. ĐẶC ĐIỂM CỦA KẾT CẤU THÉP  Tính cơ động trong vận chuyển và lắp ráp  Tính kín • Không thấm nước • Không thấm khí  Bể chứa chất lỏng Öu Kết cấu Loggia KCTCấu trúc vi mô thép [µm] Bể chứa xăng dầu 8 A - TỔNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP I. ĐẶC ĐIỂM CỦA KẾT CẤU THÉP • Chịu gỉ kém Khuyết  Bảo vệ bằng : sơn, mạ kẽm, mạ nhôm, … 9 A - TỔNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP I. ĐẶC ĐIỂM CỦA KẾT CẤU THÉP Khuyết • Chịu lửa kém • Vật liệu không cháy • Vật liệu chuyển sang dẻo, mất khả năng chịu lực từ t=500-600 o C  Bảo vệ bằng : sơn chống lửa, bê tông, … 10 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP • Kết cấu thép thích hợp với cơng trình: • Nhịp lớn • Chiều cao lớn • Tải trọng nặng • Cần trọng lượng nhẹ • Cần độ kín khơng thấm [...]... CÂǶU THÉP II PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 2 NHÀ NHỊP LỚN Kết cấu dàn khơng gian • • • Phần tử kết cấu chịu lực theo 3 phương, các phân tử dàn dựa theo cấu trúc phân tử hóa học Phù hợp kết cấu nhịp lớn 13 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 3 NHÀ CAO TẦNG Vách cứng 14 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 3 NHÀ CAO TẦNG kết cấu. .. 2001-2003 : cầu cao nhất thế giới - 320M euros, xây dựng cơng ty Eiffage cáp 19 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 7 DÀN KHOAN Kết cấu dàn khoan 20 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 8 KẾT CẤU KHÁC MÁI DÂY 21 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP III CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI KẾT CẤU THÉP 1 u cầu về sử dụng: - Đảm bảo u cầu về chịu lực - Đảm... QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP khung 1 NHÀ CÔNG NGHIỆP Thơng thường: • Kết cấu khung • Phần tử: • thanh (kéo, nén), • dầm (uốn), • cột (nén, uốn) • dây (kéo) thanh dây dầm 11 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 2 NHÀ NHỊP LỚN • Nhà thi đấu TDTT, nhà triển lãm, kết cấu đỡ mái SVĐ, … Kết cấu vòm, L=100m SVĐ San siro - Kết cấu dầm dàn 12 A... 4,5kg/m2 Liên kết: 2 500 000 đinh tán Tháp Eiffel - Paris 16 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 5 BỂ CHỨA – ĐƯỜNG ỐNG Bể chứa chất lỏng 17 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 6 CẦU KC vòm: L=165m Viaduc Gabarit (Pháp) xây dựng bởi Gustave Eiffel- 1884 18 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 6 CẦU -... CÂǶU THÉP VI QUY T C CÁN THÉP XÂY D NG Thép chữ I cánh rộng (h.a) h có thể lên đến 1000mm Cánh có mép song song liên kết Dùng làm dầm, cột Giá thành cao dễ Thép ống (h.b) có 2 loại: có đường hàn dọc và khơng có đường hàn dọc Chịu lực tốt, chống xoắn tốt Dùng trong kết cấu thanh dàn, cột Thép hình khác 35 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP VI QUY T C CÁN THÉP XÂY D NG - Thép tấm phổ thơng: kết cấu tấm... liệu - Cơng nghiệp khi chế tạo - Lắp ghép nhanh Điển hình hóa kết cấu 22 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP IV V T LI U THÉP • • Quặng sắt (Fe2O3, Fe3O4…) đem luyện Gang (Fe và C) với C ≥ 1,7% Khử bớt C Thép Nếu: + Lượng C ≥ 1,7% GANG + Lượng C < 1,7% THÉP Nhiều loại thép khác nhau theo thành phần hóa học, pp luyện Phân lo i theo thành ph n hóa h c: • Thép xây d ng - Thép cacbon thấp (0,05-0,3%): thép. .. CÂǶU THÉP V S • PHÁ HO I DỊN C A THÉP NH HƯ NG C A NHI T Đ : Nhiệt độ dương: t=200-300oC : đặc tính thép ít thay đổi t=300-330oC : thép giòn hơn t=500oC : σc= 140MPa t=600oC : σc= 40MPa t=600-650oC : σc= 0MPa t=700oC : thép đỏ hồng t>1500oC : thép bắt đầu chuyển sang thể lỏng Nhiệt độ âm: t=-45 ÷ -60oC thép trở nên rất dòn và dễ nứt 31 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP VI QUY T C CÁN THÉP XÂY D NG Thép. .. thép mềm, dễ cán, dễ rèn • Thép hợp kim: có thêm Cr (chống gỉ), Ni (chống ăn mòn), Mn (độ bền)… nhằm nâng cao chất lượng thép, cứng hơn thép carbon Thép hợp kim thấp dùng trong XÂY DỰNG (%hk < 2,5%) Phân lo i theo phương pháp luy n thép: PP lò quay, PP lò b ng Phân lo i theo m c đợ khử ơxy : Thép sơi, thép tĩnh, n a tĩnh 23 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP IV V T LI U THÉP Thép xây dựng : Có 3 loại... hẹp và vát bên trong khó liên kết Thép chữ I và các ứng dụng 33 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP VI QUY T C CÁN THÉP XÂY D NG Thép chữ C theo TCVN 165475 Vd: [ 22 Nhỏ nhất: [5 Lớn nhất: [40 Từ [14 – [24 có thêm tiết diện cánh rộng và dày hơn, vd : [22a Thép [ được dùng làm Liên kết thuận lợi, liên kết cánh bất lợi Dầm chịu uốn, đặc biệt xà gồ mái, cột – tiết diện tổ hợp Thép chữ [ và các ứng dụng 34... chất cơ học Nhóm B : đảm bảo chặt chẽ về thành phần hóa học Nhóm C : đảm bảo về đặc tính cơ học và hóa học Chỉ dùng loại này cho các kết cấu chịu lực Chia thành 6 hạng theo u cầu về độ dai xung kích Ký hiệu thép xây dựng, vd: CCT38n2 C : Thép dùng trong k t c u xây d ng CT : Cacbon thường 38 : độ bền kéo đứt 38 KN/cm2 = 380Mpa n : nửa tĩnh 2 : hạng 2 24 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP IV V T LI U THÉP . 1 KẾT CẤU THÉP (CẤU KIỆN CƠ BẢN) TS. Nguyễn Trung Kiên Bộ môn Kết cấu công trình Khoa Xây dựng và Cơ học ứng dụng http://fca.hcmute.edu.vn Đại học. THÉP II. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 2. NHÀ NHỊP LỚN • Kết cấu dàn khơng gian • Phần tử kết cấu chịu lực theo 3 phương, các phân tử dàn dựa theo cấu trúc phân tử hóa học • Phù hợp kết cấu. CÂǶU THÉP II. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 3. NHÀ CAO TẦNG Vách cứngVách cứng 15 A - TỞNG QUAN VÊDZ KÊǶT CÂǶU THÉP II. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KẾT CẤU THÉP 3. NHÀ CAO TẦNG  kết cấu liên hợp thép- bê