Tính toán dầm thép chịu cắt theo TCXDVN 338 -2005 và theo quy phạm Hoa Kỳ AISC-200

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRẦN VĂN SÁCH TÍNH TOÁN DẦM THÉP CHỊU CẮT THEO TCXDVN 338:2005 VÀ THEO QUY PHẠM HOA KỲ AISC-2005 Chuyên nghành : Xây dựng công trình dân dụng công nghiệp Mã số : 60.58.20 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Phạm Văn Hội Phản biện 1: PGS TS Nguyễn Quang Viên Phản biện 2: TS Huỳnh Minh Sơn Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 29 tháng năm 2013 Có thể tìm hiểu luận văn tại: − Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng − Trung tâm học liệu, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU Vấn đề thực tiễn Dầm cấu kiện chịu lực chủ đạo khung; dầm nhận tải trọng từ sàn… truyền đến cột, vách truyền xuống móng Dầm khung, chủ yếu chịu uốn chịu cắt Việc khảo sát đặc điểm làm việc công trình, ứng xử kết cấu, tìm hiểu Quy định Tiêu chuẩn Thiết kế, công việc cần thiết với kỹ sư thiết kế Mục tiêu nội dung đề tài Đề tài quan tâm đến cấu kiện thép thông dụng, độc lập nằm khung thép dầm chịu cắt.Tính toán dầm chịu cắt theo quy định TCXDVN 338:2005 Quy phạm Hoa Kỳ AISC2005 Nghiên cứu trình tự tính toán dầm thép chịu cắt nhằm giúp người thiết kế nhìn nhận rõ ứng xử dầm thép khung chịu cắt Đây vấn đề cần quan tâm tính toán thiết kế kết cấu thép lý để chọn đề tài “Tính toán dầm thép chịu cắt theo TCXDVN 338:2005 theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005” Nội dung luận văn bao gồm: Chương 1: Tổng quan dầm thép Chương 2: Tính toán dầm thép chịu cắt theo TCXDVN 338:2005 theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 Chương 3: Khảo sát tiết dầm thép chịu cắt Phần : Kết luận kiến nghị Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ DẦM THÉP 1.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA DẦM THÉP Kết cấu dầm thép sử dụng rộng rãi nhờ có ưu điểm: Cường độ lớn, độ tin cậy cao, trọng lượng nhẹ, chịu lực tốt, cấu tạo tương đối đơn giản chi phí không lớn nên phù hợp với sản xuất công nghiệp 1.2 CÁC LOẠI DẦM THÉP TRONG XÂY DỰNG 1.2.1 Dầm định hình Dầm chế tạo từ thép hình Các loại dầm hình chữ I có tiết diện đối xứng, thích hợp kết cấu chịu uốn phẳng dầm sàn công tác, dầm mái, dầm cầu trục 1.2.2 Dầm tổ hợp Dầm tổ hợp hàn : Dầm tổ hợp từ thép Liên kết bụng cánh đường hàn góc Dầm tổ hợp đinh tán (bulông) dầm tổ hợp từ thép thép hình Bản bụng dầm thép thẳng đứng, cánh gồm thép góc kết hợp với đậy tạo thành từ thép Liên kết bụng cánh liên kết đinh tán hay bu lông 1.2.3 Dầm bụng khoét lỗ Các dầm thép thông thường, chịu tải trọng hay vượt nhịp lớn đòi hỏi có chiều cao tiết diện lớn, trường hợp thay kết cấu dầm bụng có khoét lỗ Footer Page of 126 Header Page of 126 1.2.4 Dầm bụng sóng Khi điều kiện ổn định cục đòi hỏi phải có chiều dày lớn cần gia cường sườn ngang dọc Một số nước Pháp, Đức, Liên Xô(cũ) nghiên cứu chế tạo dầm đặc có bụng lượn sóng hay gấp khúc, gọi dầm bụng sóng 1.2.5 Dầm cánh rỗng Dầm thép cánh rỗng (viết tắt HBF) theo công nghệ Úc loại thép cường độ cao, tiết diện chữ I đối xứng 1.3 VẬT LIỆU THÉP SỬ DỤNG 1.3.1 Thép cacbon thấp cường độ thường 1.3.2 Thép cường độ cao 1.3.3 Thép cường độ cao 1.3.4 Thép nước thị trường Việt Nam a Thép Liên xô (trước đây) Nga b Thép Trung Quốc c Thép Hoa Kỳ d Thép Châu Âu e Thép nước khác 1.4 GIỚI THIỆU TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP TCXDVN 338-2005 VÀ QUY PHẠM HOA KỲ AISC-2005 1.4.1.Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 338-2005 Tiêu chuẩn hành để thiết kế kết cấu thép TCXDVN 3382005, áp dụng cho công trình nhà cửa công trình dân dụng khác, trừ công trình cầu hầm Kết cấu thép theo tiêu chuẩn Việt Nam thiết kế theo phương pháp trạng thái giới hạn 1.4.2 Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 Ký hiệu tên đầy đủ Quy phạm ANSI/AISC 360-2005 – Specification for Structural Steel Buildings ( Quy phạm kỹ thuật nhà kết cấu thép) Viện kết cấu thép Hoa Kỳ (American Institute of Footer Page of 126 Header Page of 126 Steel Construction, viết tắt AISC) biên soạn chấp thuận viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (American National Standard Institute) coi Tiêu chuẩn Quốc gia, có hiệu lực từ tháng năm 2005 Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG TÍNH TOÁN DẦM THÉP CHỊU CẮT THEO TCXDVN 3382005 VÀ THEO QUY PHẠM HOA KỲ AISC-2005 2.1 TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN DẦM THÉP CHỊU CẮT THEO TCXDVN 338-2005 2.1.1 Nguyên tắc thiết kế 2.1.2 Tính toán theo điều kiện bền a Tính toán theo điều kiện bền tiết diện chịu cắt cấu kiện bụng đặc chịu uốn mặt phẳng Độ bền chịu cắt cấu kiện bụng đặc chịu uốn mặt phẳng tính theo công thức: τ= VS ≤ fvγ c Itw (2.1) b Tính toán theo điều kiện bền tiết diện có ứng suất phức tạp Tại cao độ ứng với biên chiều cao tính toán bụng dầm, đồng thời có ứng suất pháp, ứng suất tiếp có ứng suất cục cần kiểm tra theo ứng suất tương đương : σ + σ c2 − σσ c + 3τ ≤ 1,15 f γ c (2.2) c Tính toán theo điều kiện bền tiết diện chịu cắt giai đoạn biến dạng dẻo Dầm đơn giản có tiết diện đặc, thép có giới hạn chảy fy ≤ 530 N/mm2, chịu tải trọng tĩnh, uốn mặt phẳng chính, phép tính toán có kể đến phát triển biến dạng dẻo, công thức kiểm tra bền tiết diện gối dầm (khi M = 0; Mx = 0; My = 0) kiểm Footer Page of 126 Header Page of 126 tra bền theo công thức: τ= V ≤ f vγ c tw hw (2.6) 2.1.3 Tính toán theo điều kiện ổn định a Tính toán ổn bụng dầm chịu cắt Sử dụng phương pháp lượng tìm biểu thức ứng suất tới hạn dài: τ th = k π 2E t ( )2 12(1 − µ ) h (2.7) Với tỉ lệ cạnh β=a/h hữu hạn hệ số ổn định k tính công thức Bleich sau: k = 5,34 + k = 8,98 + β2 β2 , cạnh tựa tự , cạnh tựa ngàm Để thuận lợi sử dụng cho loại thép khác qui phạm Việt Nam dùng khái niệm độ mảnh qui đổi bụng dầm : h t λb = ( ) R E Điều kiện bụng ổn định độ mảnh không vượt độ mảnh giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn, tức λb ≤ λb  Phân biệt trường hợp: - Khi λb ≤ 3, bụng ổn định với dạng ứng suất Không cần phải gia cố sườn cho bụng - Khi λb > 3, cần phải gia cố sườn ngang cách a, không 2h để chia bụng thành ô Sau gia cố Footer Page of 126 Header Page of 126 d  R sườn ngang, tính độ mảnh ô theo λ0 =   t E với d cạnh nhỏ (a h tùy trường hợp) + Khi λb ≤ 3,5 ô bụng ổn định với dạng ứng suất + Khi λb > 3,5 cần phải kiểm tra ổn định ô tác dụng đồng thời σ τ theo công thức: 2  σ   τ    +  ≤1  γσ th   γτ th  (2.12) Trong đó: σth τth ứng suất tới hạn chịu tác dụng riêng rẻ, tính bằng: τ th = 10,3(1 + 0,76 Rc ) 2 β σ th = C R (2.13) λ0 (2.24) λ0 b Tính toán ổn bụng dầm chịu tác động đồng thời ứng suất pháp ứng suất tiếp Điều kiện ổn định là: 2  σ   τ    +  ≤1  γσ th   γτ th  (2.18) Các trị số σth τth tính theo trường hợp tác dụng riêng rẽ 2.2 TÍNH TOÁN THEO TIÊU CHUẨN AISC 2.2.1 Các phương pháp sở thiết kế 2.2.2 Phân lớp tiết diện theo điều kiện ổn định cục a Phân lớp tiết diện Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 Tiết diện phân thành lớp: đặc chắc, không đặc mảnh b Xác định giới hạn độ mảnh λp λr Bảng 2.2 - Độ mảnh giới hạn λp, λr dầm cột Tiết diện b t h Độ mảnh Cột nén tâm Dầm Cánh λr = 0,56 E Fy b t E E λ p = 0,38 ; λr = 1,0 Fy Fy λw = h tw λ p = 3,76 E E E ; λr = 5,7 λr = 1, 49 Fy Fy Fy λ = b t λ p = 1,12 E E E ; λr = 1, 40 λr = 1, 40 Fy Fy Fy λ = h t λ p = 3,76 E E E ; λr = 5,7 λr = 1, 49 Fy Fy Fy λf = t w Bụng tw h 2.2.3 Tính toán theo điều kiện bền a Tính toán theo điều kiện bền tiết diện dầm cán chữ I chịu cắt Trạng thái giới hạn xảy ứng suất cắt đạt tới giới hạn chảy τy tức : fy = V ≤τ y Aw Với Aw = dtw Khả chịu cắt túy (hoặc độ bền chịu cắt) danh nghĩa : Footer Page 10 of 126 Header Page 11 of 126 (2.24) Vn = τ y Aw Quy phạm lấy τy=0,6Fy công thức (2.24) trở thành : Vn=0,6FyAw Công thức áp dụng h/tw bụng nhỏ để không xảy oằn Cụ thể : h E ≤ 2,24 tw Fy b Tính toán theo điều kiện bền tiết diện dầm tổ hợp chịu cắt Khả chịu cắt túy (hoặc độ bền chịu cắt) danh nghĩa dầm tổ hợp tiết diện chữ I đối xứng kép đối xứng đơn, tiết diện chữ C xác định công thức : Vn=0,6FyAwCv Trong : + Theo LRFD, độ bền thiết kế øVn điều kiện bền : Vu ≤ ΩvVn Với Vn=0,9 + Theo ASD, độ bền thiết kế Vn /Ωv điều kiện bền : Va ≤ Vn Ωv Với Ωv =1,67 Hệ số Cv xác định sau : + Khi kE h h E ≤ 1,10 v (tức Khi ≤ 2,46 dầm tw Fy tw Fy không sườn kv=5,0) => Cv=1,0 + Khi 1,10 1,10 kv E / Fy kv E h kE < ≤ 1,37 v => cv = Fy tw Fy h / tw Footer Page 11 of 126 Header Page 12 of 126 10 kv E h 1,51Ekv < => cv = Fy tw ( h / tw ) Fy + Khi 1,37 Theo qui phạm AISC/LRFD qui định sử dụng: kv = + (a / h) (2 25) 2.2.4 Tính toán theo điều kiện ổn định a Tính toán theo điều kiện ổn định tiết diện dầm chịu cắt Xuất phát từ biểu thức ứng suất tới hạn theo Timoshenko Woinowwski: τ cr = kvπ E h 12(1 − µ )   t (2.26) 2 Ổn định bền cắt tiêu chuẩn – theo LRFD Vn = 0,6FyAw Khi: Vn = 0,6 Fy Aw187 Vn = 264000kv (h / t ) k h = 187 v t Fy kv / Fy h/t Aw Khi Khi 187 kv h k < ≤ 234 v Fy t Fy k h > 234 v t Fy Ổn định bền cắt tiêu chuẩn – theo AISC/ASD Trên quan điểm thiết kế theo ứng suất thiết kế cho phép, quan hệ cường độ tải sử dụng :  Vn V  = n  ≥V   γ / φ FS  γ / φ yếu tố lực chia cho yếu tố bền FS =1,67 yếu tố an toàn dầm Footer Page 12 of 126 (2.35) Header Page 13 of 126 11 Vn lực cắt tiêu chuẩn, Fy cường độ ứng suất cắt cho phép Fv = Cvτ y Aw ( FS ) Aw Cvτ y = (2.36) FS Sử dụng τ y = Fy = 0.6 Fy FS = 1.67 thừa nhận cho Giá trị Cv lấy sau: Cv = Cv = 45.000kv Fy ( h / t ) 190 h/t Fv = 0.4 Fy Fv = kv Fy với Cv ≤ 0.8 (2.37) với Cv > 0.8 (2.38) h 380 ≤ t Fy Fy Cv 2.89 ≤ 0.4 Fy h 380 > t Fy (2.39) Khi không sử dụng sườn cứng, tỉ số a/h lớn lấy gần kv=5.34 Fv=0.4Fy ta có: Cv = 190 5.34 439 = h h / t Fy Fy t (2.40) Như vậy: Fv = Và 439 = 0.4 Fy 2.89 h F y t Fy (2.41) h 380 = = 63 (Fy = 36ksi) giới hạn để bụng dầm t Fy Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 12 (không có sườn) không ổn định cắt (Theo đơn vị SI, Fy Mpa: h 1000 = = 63 với Fy=248Mpa) t Fy Tính toán ổn định cắt kể đến trường ứng suất kéo Một dầm tổ hợp dụng ổn định cục xác định xác cường độ Dầm có cánh sườn cứng xem xét sau ổn định Theo Basler: sau dụng bị ổn định dầm xem xét làm việc kết cấu dàn Lực nén cho sườn tiếp nhận lức kéo tác động màng bụng chịu kéo Tác động trường ứng suất kéo làm tăng cường độ chịu cắt bụng sau ổn định cục Cường độ cắt tiêu chuẩn Vn tổng lực ổn định cắt Vcr cường độ sau ổn định Vtf tác dụng trường chịu kéo (2.42) Vn = Vcr + Vtf Cường độ ổn định cắt: Vcr = CvτyAw (2.43) Cường độ cắt Vtf : ht a Vtf = σ t 1+   b (2.44) Ở σ t ứng suất kéo phát triển bụng Theo điều kiện phá hoại phần bụng tác động ứng suất tiếp τcr ứng suất pháp σt tìm được: σt = (1 – Cv)Fy Thay σt sử dụng Cv = τcr / τy = τcr / ( Fy / ) ta có: C − Cv Vn = Fy ht  v +  + ( a / h) Footer Page 14 of 126    (2.45) Header Page 15 of 126 13 Theo AISC/LRFD sử dụng sườn ngang với kích thước khoảng cách thích hợp độ bền cắt tiêu chuẩn biểu diễn biểu thức :  − Cv Vn = 0,6 Fy Aw Cv +  1,15 + (a / h)2  Fy , = 0,6 Fy (2.46)  b Tính toán theo điều kiện ổn định tiết diện dầm chịu cắt chịu uốn Theo AISC/ASD, M’n moment sử dụng nhân với hệ số an toàn FS, cường độ moment tiêu chuẩn Mn FySx , V’n lực cắt sử dụng nhân với hệ số an toàn FS, cường độ cắt tiêu chuẩn Vn τcrAw ta có:  V ( FS )  M ( FS ) + 0.625   ≤ 1.375 Fy S x  τ cr Aw  (2.60) Thay fb M/Sx , ứng suất cho phép lớn uốn dầm 0.60Fy/FS, ứng suất cắt sử dụng fv V/Aw , ứng suất cắt cho phép Fv τcr /FS, biểu thức 2.72 trở thành :  f  fb + 0.625  v  ≤ 1.375 0.6 Fy  Fv  Rút ra: f b ≤ (0.825 − 0.375 1,0 fv ) Fy ≤ 0.60 Fy (2.61) Fv AISD/ASD fb f =1.375-0.625 v 0.60Fy Fv 0,75 fb 0.60Fy 0,60 fv Fv 1,0 Hình 2.15 Quan hệ ứng suất cắt kéo theo AISC/ASD Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 14 CHƯƠNG KHẢO SÁT TIẾT DIỆN DẦM THÉP CHỊU CẮT 3.1 ỨNG SUẤT CẮT CỦA DẦM THÉP Trong giới hạn đề tài, để so sánh đánh giá hết khác khi tính toán thiết kế dầm thép theo TCXDVN 338-2005 theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 tác giả khảo sát tiết diện dầm thép mặt kháng cắt, xem xét tiết diện sườn gia cường có sườn gia cường tiết diện chịu ứng suất tiếp lực cắt Khả kháng cắt thay đổi độ mảnh bụng thay đổi khoảng cách sườn gia cường thay đổi 3.1.1 Trạng thái giới hạn tính tiết diện dầm thép chịu cắt theo TCXDVN 338-2005 3.1.2 Sơ đồ khối kiểm tra tiết diện dầm thép chịu cắt theo TCXDVN 338-2005 3.1.3 Trạng thái giới hạn tính tiết diện dầm thép chịu cắt theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 3.1.4 Sơ đồ khối kiểm tra tiết diện dầm thép chịu cắt theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 3.2 KHẢO SÁT TIẾT DIỆN DẦM THÉP CHỊU CẮT KHÔNG CÓ SƯỜN GIA CƯỜNG 3.2.1 Trình tự kiểm tra khả chịu cắt tiết diện dầm thép sườn gia cường chịu cắt theo TCXDVN 338-2005 3.2.2 Trình tự kiểm tra khả chịu cắt tiết diện dầm thép sườn gia cường theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC2005 Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 15 3.2.3 Kiểm tra khả chịu cắt tiết diện dầm thép sườn gia cường bề dày bụng thay đổi theo TCXDVN 338-2005 theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 Từ bước tính toán theo mục 3.2.1 mục 3.2.2 ta tiến hành khảo sát tiết diện dầm tổ hợp sườn gia cường có kích thước hình 3.1 chiều dày bụng biến thiên khoản từ 16,45 mm 12,35 mm Sử dụng thép A36 Mỹ (Fy= 36ksi= 24,8kN/cm2) tương đương với thép CT3 Việt Nam 15 380 15 1170 1200 tw Hình 3.3 Mặt cắt tiết diện khảo sát Hình 3.4 Biểu đồ biến thiên khả chịu cắt tiết diện bảng bụng thay đổi tính theo TCXDVN 338-2005 Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 16 Hình 3.5 Biểu đồ biến thiên khả chịu cắt tiết diện bảng bụng thay đổi tính theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 Hình 3.6 Biểu đồ biến thiên khả chịu cắt tiết diện bảng bụng thay đổi tính theo điều kiện bền Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 17 Hình 3.7 Biểu đồ biến thiên khả chịu cắt tiết diện bảng bụng thay đổi tính theo điều kiện ổn định 3.3 KHẢO SÁT TIẾT DIỆN DẦM THÉP CHỊU CẮT CÓ SƯỜN GIA CƯỜNG 3.3.1 Trình tự kiểm tra khả chịu cắt tiết diện dầm thép có sườn gia cường chịu cắt theo TCXDVN 338-2005 3.3.2 Trình tự kiểm tra khả chịu cắt tiết diện dầm thép có sườn gia cường theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 3.3.3 Trình tự kiểm tra khả chịu cắt tiết diện dầm thép có sườn gia cường theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 xét đến ảnh hưởng trường lực cắt 3.3.4 Kiểm tra tiết diện dầm thép có sườn gia cường khoản cách hai sườn liên tiếp thay đổi theo TCXDVN 3382005 theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 Vẽ đồ thị so sánh biến thiên khả chịu cắt tiết diện khảo sát khoản cách sườn gia cường thay đổi theo TCXDVN 339-2005 theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 18 Hình 3.8 Biểu đồ biến thiên khả chịu cắt tiết diện khoản cách sườn gia cường thay đổi tính theo điều kiện ổn định Hình 3.9 Biểu đồ biến thiên khả chịu cắt tiết diện khoản cách sườn gia cường thay đổi tính theo điều kiện ổn định TCXDVN 338-2005 có kể đến trường lực cắt theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 19 3.4 KẾT LUẬN VỀ CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC KHI KHẢO SÁT CÁC TIẾT DIỆN TRÊN Sử dụng thép A36 (Tiêu chuẩn Mỹ) có Fy= 36ksi tương đương với thép CT3 (Tiêu chuẩn Việt Nam) Kết nghiên cứu cho thấy : - Khi kiểm tra tiết diện dầm chịu cắt theo TCXDVN 338-2005 ta phải kiểm tra tiết diện theo điều kiện bền kiểm tra theo điều kiện ổn định, kiểm tra tiết diện dầm chịu cắt theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 điều kiện bền thỏa mãn điều kiện ổn định thỏa mãn - Do quy định tính toán tiết diện dầm chịu cắt theo TCXDVN 338-2005 Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 khác nhau; nên tính toán theo điều kiện bền kết tính toán cho tiết diện khác không theo quy luật nào; tính toán theo điều kiện ổn định kết tính toán từ tiết diện cố định theo TCXDVN 338-2005 cao so với kết tính toán theo Quy phạm Hoa kỳ AISC-2005 - Khi tính toán tiết diện dầm chịu cắt có sườn gia cường theo TCXDVN 338-2005 cao so với kết tính toán theo Quy phạm Hoa kỳ AISC-2005.Nhưng kể đến trường lực cắt kết tính toán khả chịu cắt tiết diện theo Quy phạm Hoa kỳ AISC-2005 cao kết tính toán khả chịu cắt tiết diện theo TCXDVN 338-2005 3.5 SO SÁNH HAI TIÊU CHUẨN VỀ CÁCH TÍNH TOÁN DẦM CHỊU CẮT VÀ KẾT LUẬN Dựa vào kết so sánh nêu trên, tiết diện đặc độ mảnh cho phép bụng dầm theo Quy phạm AISC-2005 107 không khác so với tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 338-2005 94,65 Tuy nhiên, với tiết diện không đặc độ mảnh cho phép bụng theo tiêu chuẩn Mỹ lớn nhiều 163 so với 94,65 tiêu chuẩn Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 20 Việt Nam Nếu tiết diện mảnh chênh lệch lớn độ mảnh cho phép tới 322 yêu cầu sườn gia cường Điều quy định τth ≥ Rc để dầm không ổn định cục trước phá hoại bền Tuy nhiên, thực tế cần thoả τ < τth< Rc đảm bảo 02 điều kiện bền ổn định cục Như vậy, chiều dày bụng mỏng nhiều, giá trị độ mảnh cho phép để không bố trí sườn tính theo tiêu chuẩn Mỹ lớn nhiều so với tiêu chuẩn Việt Nam Khi điều kiện ổn định đảm bảo, ta tính toán lực cắt theo điều kiện bền Vgh phụ thuộc vào đặc trưng hình học tiết diện; tính theo điều kiện ổn định τth theo tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005 kv=5,34 với trường hợp, theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 Cv kv thay đổi tùy thuộc vào tiết diện phân cấp nên tính toán theo điều kiện bền Vn phụ thuộc vào hệ số Cv hay điều kiện ổn định τcr phụ thuộc vào kv Khi dầm có sườn gia cường, ta tính toán khả chịu cắt với điều kiện ổn định τth theo tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005 theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 tùy thuộc vào tiết diện khoản cách hai sườn liên tiếp, kết tính toán thu tính toán theo tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005 lớn theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005; Quy phạm Hoa Kỳ cho phép xét đến ảnh hưởng trường lực kéo dầm thỏa mãn số điều kiện Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 21 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Điểm khác biệt Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 so với Tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005 cho phép người thiết kế sử dụng loại tiết diện phân cấp linh hoạt nhiều, kể tiết diện mảnh Đây ưu so với Tiêu chuẩn Việt Nam.Với tiết diện đặc cho phép sử dụng hết khả ứng suất cho phép vật liệu.Tiết diện không đặc phải giảm ứng suất cho phép đi, tiết diện mảnh phải giảm ứng suất Cả hai tiêu chuẩn dựa sở lý thuyết ổn định TIMOSHENKO khác biệt quan điểm tính toán hệ số xác định từ thực nghiệm Do đó, sai khác Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 TCXDVN 338-2005 bình thường Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 đáp ứng nhu cầu thực tế TCXDVN 338-2005 Kiểm tra ổn định dầm tính theo tiêu chuẩn TCXDVN 3382005 khắt khe cần cánh hay bụng ổn định cục coi bền Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 chấp nhận việc cong vênh cục tiết diện, tức cho phép số phận tiết diện không làm việc, bù lại giảm ứng suất để giữ nguyên đọ an toàn Do có nhiều qui định cấu tạo độ mảnh bụng dầm khác xa so với tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005 Trong tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005 hướng dẫn thiết kế sườn cứng để tăng cường ổn định cho bụng dầm nội lực dầm dù lớn hay nhỏ phải bố trí cặp sườn cứng ngang theo suốt chiều dài dầm độ mảnh bụng dầm lớn độ Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 22 mảnh giới hạn Trong khí theo quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 cần thiết việc bố trí sườn cứng ngang phải vào ứng suất cắt dầm Hệ tải trọng "Dầm thép thiết kế theo TCXDVN 338-2005" có sườn cứng ngang bố trí đặn theo chiều dài dầm, "Dầm thép thiết kế theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005" sườn cứng Các tiêu chuẩn thiết kế xét kết cấu trạng thái tới hạn, vật liệu làm việc giai đoạn đàn hồi dẻo để tận dụng tối đa khả làm việc.Tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005 công thức nghiên cứu tỉ mỉ lý thuyết nhằm phản ánh làm việc kết cấu.Quy phạm Hoa Kỳ xét đến kết cấu làm việc sau trạng thái giới hạn, trạng thái kết câu lúc bị phá hoại với khả hình thành khớp dẻo Tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005 Quy phạm Hoa Kỳ AISC2005 thực mâu thuẫn có khác độ mảnh.Tiết diện tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005 trường hợp riêng cấp tiết diên quy định Quy phạm Hoa Kỳ AISC2005 KIẾN NGHỊ Tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005 xét cấu kiện làm việc theo sơ đồ biến dạng, quy định loại tiết diện, nên quy định giá trị cường độ tính toán.Trong Quy phạm Hoa Kỳ AISC2005 có nhiều cấp tiết diện khác nên trước hết phải xét đến cấp tiết diện.Cấp tiết diện qui định cường độ tính toán cho phép Trong trình hội nhập, quy phạm Việt Nam cho phép kỹ sư lựa chọn sử dụng tiêu chuẩn nước Mỹ, Anh, Châu Âu, Úc bên cạnh tiêu chuẩn Việt Nam, cần sớm phổ biến áp Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 23 dụng thành thạo tiêu chuẩn nước tiên tiến Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 thiết kế kết cấu thép, công nghệ chuyển giao ứng dụng vào nước ta Hướng phát triển đề tài nghiên cứu tiết diện hợp lý dầm, ứng dụng lập phần mền lập trình thiết kế, kiểm tra tiết diện Footer Page 25 of 126  ... so với kết tính toán theo Quy phạm Hoa kỳ AISC-2005 - Khi tính toán tiết diện dầm chịu cắt có sườn gia cường theo TCXDVN 338- 2005 cao so với kết tính toán theo Quy phạm Hoa kỳ AISC-2005 .Nhưng... diện dầm chịu cắt theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 điều kiện bền thỏa mãn điều kiện ổn định thỏa mãn - Do quy định tính toán tiết diện dầm chịu cắt theo TCXDVN 338- 2005 Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 ... diện dầm thép chịu cắt theo TCXDVN 338- 2005 3.1.3 Trạng thái giới hạn tính tiết diện dầm thép chịu cắt theo Quy phạm Hoa Kỳ AISC-2005 3.1.4 Sơ đồ khối kiểm tra tiết diện dầm thép chịu cắt theo Quy