Bài giảng môn học kết cấu thép (theo 22 TCN 272 05) chương 1 TS đào sỹ đán

Trường Đại học Giao thơng Vận tải Khoa Cơng trình – Bợ mơn Kết Cấu BÀI GIẢNG MƠN HỌC KẾT CẤU THÉP THEO 22 TCN 272-05 GIẢNG VIÊN: TS ĐÀO SỸ ĐÁN HÀ NỘI, 2016 Trường Đại học Giao thông Vận tải Khoa Cơng trình – Bợ mơn Kết Cấu Giới thiệu môn học Giảng viên: Đào Sỹ Đán, Phòng 408-A6, Bộ mơn Kết cấu, Khoa Cơng trình, Đại học GTVT E-mail: sydandao@utc.edu.vn Môn học  Kết cấu Thép (theo 22 TCN 272-05) – Steel Structures  Thời lượng: tín + BTL mơn học  Hình thức thi: thi viết 90 phút; BTL thi vấn đáp Tài liệu tham khảo  Bài giảng môn học Kết cấu Thép theo 22 TCN-272-05 tài liệu liên quan – bmketcau.net/ Tài liệu tham khảo (bắt buộc)  Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 (tham khảo) Trường Đại học Giao thông Vận tải Khoa Cơng trình – Bợ mơn Kết Cấu Nội dung Chương Đai cương Kết Cấu Thép Chương Liên kết Kết Cấu Thép Chương Cấu kiện chịu kéo nén dọc trục Chapter Cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ I Chương Cấu kiện chịu uốn lực dọc trục kết hợp CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG VỀ KẾT CẤU THÉP 1.Giới thiệu chung KCT 2.Nguyên lý thiết kế theo 22 TCN 272-05 3.Vật liệu thép xây dựng Trường Đại học Giao thông Vận tải University of Transport and Communications 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KẾT CẤU THÉP (KCT) 1.1.1 Ưu điểm, khuyết điểm phạm vi sử dụng KCT (1/6) a) Ưu điểm - Kết cấu thép có khả chịu lực lớn - Kết cấu thép có độ tin cậy cao - Kết cấu thép loại vật liệu nhẹ so với vật liệu xây dựng thông thường khác c = /R (1/m) Ta có c ~ 3,7.10-4 1/m (cho thép); c ~ 4,5.10-4 1/m (cho gỗ) c ~ 24.10-4 1/m (cho BTCT) - Phù hợp với điều kiện xây dựng công nghiệp sydandao@utc.edu.vn 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KẾT CẤU THÉP (KCT) 1.1.1 Ưu điểm, khuyết điểm phạm vi sử dụng KCT (2/6) a) Ưu điểm - Dễ kiểm tra, tăng cường sửa chữa - Tính kín cao b) Khuyết điểm - Dễ bị han gỉ - Chịu nhiệt c) Phạm vi sử dụng Rất rộng rãi sydandao@utc.edu.vn 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KẾT CẤU THÉP (KCT) 1.1.1 Ưu điểm, khuyết điểm phạm vi sử dụng KCT (3/6) Khung nhà thép sydandao@utc.edu.vn 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KẾT CẤU THÉP (KCT) 1.1.1 Ưu điểm, khuyết điểm phạm vi sử dụng KCT (4/6) Đà giáo thép sydandao@utc.edu.vn 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KẾT CẤU THÉP (KCT) 1.1.1 Ưu điểm, khuyết điểm phạm vi sử dụng KCT (5/6) Đà giáo, ván khuôn thép sydandao@utc.edu.vn 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KẾT CẤU THÉP (KCT) 1.1.1 Ưu điểm, khuyết điểm phạm vi sử dụng KCT sydandao@utc.edu.vn Cầu giàn thép (6/6) 10 1.3 VẬT LIỆU THÉP XÂY DỰNG 1.3.3 Các sản phẩm thương mại thép (4/6) Thép thanh, ống sydandao@utc.edu.vn 53 1.3 VẬT LIỆU THÉP XÂY DỰNG 1.3.3 Các sản phẩm thương mại thép (5/6) Thép góc, máng, I sydandao@utc.edu.vn 54 1.3 VẬT LIỆU THÉP XÂY DỰNG 1.3.3 Các sản phẩm thương mại thép (6/6) Thép hình dập nguội sydandao@utc.edu.vn 55 56 57 58 59 60 1.3 VẬT LIỆU THÉP XÂY DỰNG 1.3.4 Gia cơng nhiệt  Để thay đổi tính chất lý thép, người ta thường sử dụng phương pháp gia cơng nhiệt Có loại gia cơng nhiệt: • Gia cơng nhiệt làm nguội chậm; • Gia công nhiệt làm nguội nhanh (tôi) sydandao@utc.edu.vn 61 1.3 VẬT LIỆU THÉP XÂY DỰNG 1.3.5 Ứng suất dư  Khái niệm: ứng suất tồn phần tử mà k có ngoại lực tác dụng lên chúng gọi US dư  Ứng suất dư phát sinh q trình gia cơng nhiệt, gia cơng học hay q trình luyện thép Nguyên tắc US dư: thớ nguội trước chịu ứng suất dư Bản cán nóng nén, thớ nguội sau chịu ứng suất dư kéo Bản cắt mép lửa sydandao@utc.edu.vn I cán nóng 62 1.3 VẬT LIỆU THÉP XÂY DỰNG 1.3.6 Ảnh hưởng tải trọng mỏi (1/3) a) Khái niệm tượng mỏi?  Khái niệm? Mỏi tượng kết cấu bị phá hoại chịu tác động tải trọng mỏi (lặp)  Tải trọng mỏi? tải trọng tác dụng lên kết cấu nhiều lần (hàng chục triệu lần) với trị số thay đổi VD: hoạt tải xe tơ qua cầu, gió cầu dây (xem hình vẽ bên)  Đặc điểm p/h mỏi: • Tải trọng gây phá hoại mỏi > us trung bình  x/h vết nứt Nếu tt lặp lại nhiều lần, vết nứt lan truyền dần  mặt cắt bị thu hẹp dần bị phái hoại đột ngột Hiện tượng TTUS sydandao@utc.edu.vn 65 1.3 VẬT LIỆU THÉP XÂY DỰNG 1.3.6 Ảnh hưởng tải trọng mỏi (1/3) b) Cách xác định cường độ mỏi thép  Để xđ cường độ mỏi thép, làm thí nghiệm sau: Cho loạt mẫu thử giống chịu tải trọng mỏi có biên độ us khác chúng bị phá hoại  Biểu đồ Vole sau: sydandao@utc.edu.vn 66 1.3 VẬT LIỆU THÉP XÂY DỰNG 1.3.6 Ảnh hưởng tải trọng mỏi (1/3)  Nhận xét: Ta thấy, ứng với trị số biên độ tải trọng mỏi Si, ta tìm giá trị số chu kỳ gây phá hoại mỏi tương ứng Ni Khi Si lớn, Ni nhỏ; Si nhỏ đến Smin N = , tức mỏi khơng xảy (vết nứt không lan truyền) Ta gọi, Si cđộ mỏi thép, ứng với số chu kỳ gây mỏi tương ứng Ni; Smin giới hạn mỏi thép, t/ứng với N  107 lần sydandao@utc.edu.vn 67 ... cầu Liên Xô 19 62 &19 67  TCTK cầu mới: 22 TCN 272- 05  20 01, ban hành thử nghiệm 22 TCN 272- 01 (dùng // với QT 79);  7/2005, thức ban hành 22 TCN 272- 05 & bỏ QT 79;  Thực chất 22 TCN 272- 05: AASHTO... sydandao@utc.edu.vn Cầu Ông Lớn (7/7) 17 1. 2 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ THEO 22 TCN 272- 05 1. 2 .1 Giới thiệu chung Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272- 05 (1/ 2)  TCTK cầu cũ: 22 TCN 18 -79 (Quy trình thiết kế cầu... 2737 -19 95;  Nhiệt độ: TCVN 4088 -19 85;  Giao thông thủy: TCVN 5664 -19 92;  Động đất: 22 TCN 2 21 -19 95;  Băng tuyết: Khơng có; sydandao@utc.edu.vn 19 1. 2 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ THEO 22 TCN 272- 05 1. 2.2