Đang tải... (xem toàn văn)
Kết cấu thép còn ít được ứng dụng trong nhà cao tầng ở Việt Nam do giá thành cao, tuy nhiên trên thế giới đã được sử dụng rộng rãi vì có nhiều ưu điểm, trong đó nổi trội là khả năng chịu lực rất lớn, tốc độ xây dựng nhanh hơn kết cấu bê tông thông thường khoảng 3 lần, khả năng chịu tải trọng động đất tốt hơn nhiều so với kết cấu bê tông cốt thép. Vì thế có thể nói, kết cấu thép vẫn là tương lai của nhà cao tầng Việt Nam.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI – KHOA XÂY DỰNG – BỘ MÔN KẾT CẤU THÉP, GỖ TÀI LIỆU THAM KHẢO KẾT CẤU THÉP NHÀ CAO TẦNG (DÀNH CHO SINH VIÊN HỆ TÍN CHỈ) VŨ HUY HỒNG, NGUYỄN DANH HOÀNG 16 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG BỘ MÔN KẾT CẤU THÉP GỖ o0o TÀI LIỆU THAM KHẢO KẾT CẤU THÉP NHÀ CAO TẦNG CHỈ ĐẠO BIÊN SOẠN: PGS TS VŨ QUỐC ANH NHÓM BIÊN SOẠN: THS VŨ HUY HỒNG THS NGUYỄN DANH HỒNG NHĨM PHẢN BIỆN: PGS TS ĐOÀN TUYẾT NGỌC THS VŨ TRỌNG HUY TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN PGS TS VŨ QUỐC ANH Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng LỜI NÓI ĐẦU Đầu kỷ 20 chứng kiến phát triển mạnh mẽ kinh tế, xã hội Việt Nam Theo quy luật phát triển chung, đô thị Việt Nam, đặc biệt Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh, liên tục phát triển mở rộng, dân số tăng nhanh, bao gồm cư dân thường trú tạm trú Mật độ dân số không đồng đều, tập trung vào khu trung tâm nơi hoạt động thương mại phát triển Đất đai trở nên khan hiếm, giá trị đất tăng cao làm xuất nhu cầu sử dụng hết hiệu đất Một loạt nhà cao tầng xây dựng để phục vụ nhu cầu Thời kỳ đầu chưa có kinh nghiệm, nhà cao tầng có số tầng hạn chế, 10 tầng, kết cấu chủ yếu bê tông cốt thép mác không cao Hiện nay, khả chế tạo quản lý chất lượng bê tông tốt hơn, mác bê tông 400 đến 500 trở nên thông dụng, kỹ sư vươn lên thiết kế thi cơng cơng trình từ 30 đến 40 tầng, chí có cơng trình vượt trội tòa nhà Keangnam Hanoi Landmark Tower Hà Nội cao 72 tầng, tòa nhà Bitexco Financial Tower thành phố Hồ Chí Minh cao 68 tầng Kết cấu thép cịn ứng dụng nhà cao tầng Việt Nam giá thành cao, nhiên giới sử dụng rộng rãi có nhiều ưu điểm, trội khả chịu lực lớn, tốc độ xây dựng nhanh kết cấu bê tông thông thường khoảng lần, khả chịu tải trọng động đất tốt nhiều so với kết cấu bê tơng cốt thép Vì nói, kết cấu thép tương lai nhà cao tầng Việt Nam Mặc dù Việt Nam chưa có tiêu chuẩn riêng cho nhà cao tầng thép, có nhiều tiêu chuẩn liên quan TCVN 5575 : 2012 dùng để thiết kế kết cấu thép nói chung, TCVN 2737 : 1995 TCVN 9386 : 2012 hướng dẫn tính tốn tải trọng phi động đất tải trọng động đất yêu cầu tính tốn, cấu tạo bổ sung với loại kết cấu thiết kế kháng chấn, có kết cấu thép Tuy vậy, sử dụng tiêu chuẩn chung để thiết kế nhà cao tầng gặp nhiều khó khăn nội dung phân tán nhiều nơi Cần phải có tài liệu dẫn cho nhà cao tầng thép để hướng dẫn trình tự thiết kế, chắt lọc tiêu chuẩn, xếp, tập trung lại đồng thời giải thích nội dung cịn chưa rõ ràng tiêu chuẩn Nhưng, chưa có tài liệu Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội giảng dạy kết cấu nhà cao tầng nhiều năm Trước đây, nội dung phần môn học Kết cấu thép 2, sử dụng tài liệu chung, giảng dạy mang tính giới thiệu Sau nhiều lần sửa đổi chương trình học, Kết cấu thép nhà cao tầng tách riêng thành mơn học chun đề, tính độc lập cao hơn, mục tiêu môn học nâng lên từ cung cấp kiến thức chung nhà cao tầng trở thành phải cung cấp đủ kiến thức để sinh viên thực hành tính tốn cụ thể kết cấu nhà cao tầng thép, địi hỏi phải thay đổi bổ sung tài liệu giảng dạy Trang Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Để đáp ứng nhu cầu đó, nhóm tác giả biên soạn tài liệu Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng, chủ yếu phục vụ cho sinh viên hệ quy chuyên ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp, nhiên, chuyên ngành khác sử dụng làm tài liệu tham khảo Bài giảng trình bày hầu hết vấn đề tính tốn cấu tạo nhà cao tầng thép, nội dung chưa đề cập bao gồm chống cháy, giảm chấn cho nhà cao tầng xem xét lần xuất sau Hiện hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam xây dựng dựa hai nguồn tiêu chuẩn khác hệ thống tiêu chuẩn Nga (như TCVN 2737 : 1995 TCVN 5575 : 2012) hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu (TCVN 9368 : 2012) nên cịn thiếu tính đồng Nhóm tác giả cố gắng dung hịa tiêu chuẩn tham khảo tài liệu khác để biên soạn giáo trình phù hợp nhất, nhiên khơng thể tránh thiếu sót Chúng tơi mong muốn có nhiều đóng góp chân thành từ độc giả để lần xuất sau hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Nhóm tác giả Trang Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC MỤC LỤC BẢNG TRA BẢNG TRA PHỤ LỤC THÔNG TIN CHUNG VỀ HỌC PHẦN 11 BÀI - ĐẠI CƯƠNG VỀ KẾT CẤU THÉP NHÀ CAO TẦNG (1 tiết) 12 1.1 Lịch sử phát triển nhà cao tầng 12 1.2 Định nghĩa phân loại 31 1.2.1 Định nghĩa 31 1.2.2 Phân loại 32 1.3 Những đặc điểm kết cấu nhà cao tầng 36 1.4 Ưu nhược điểm kết cấu nhà cao tầng thép 38 1.5 Giới thiệu số nhà cao tầng sử dụng kết cấu thép nước 40 1.6 Trình tự thiết kế kết cấu cơng trình cao tầng thép 50 BÀI - NGUYÊN LÝ VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU THÉP CHỊU LỰC TRONG NHÀ CAO TẦNG (4 tiết) 54 2.1 Các dạng sơ đồ chịu lực 54 2.1.1 Cấu kiện 54 2.1.2 Các hệ kết cấu chịu lực 55 2.1.3 Các sơ đồ kết cấu chịu lực 56 2.2 Nguyên lý bố trí kết cấu 59 2.2.1 Bố trí kết cấu mặt 59 2.2.2 Tổ hợp kết cấu theo phương đứng 65 2.2.3 Nguyên lý thiết kế chống động đất 68 2.3 Vật liệu 74 2.3.1 Tiêu chí chọn vật liệu cho nhà cao tầng 74 2.3.2 Tính vật liệu thép cho nhà cao tầng 75 2.3.3 Yêu cầu thiết kế kết cấu cấp dẻo trung bình cao 75 2.4 Lựa chọn tiết diện 77 2.4.1 Cột 77 2.4.2 Dầm 79 2.4.3 Thanh giằng 80 Trang Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng 2.4.4 Phân loại tiết diện 81 BÀI - MƠ HÌNH TÍNH, TẢI TRỌNG VÀ NỘI LỰC (4 tiết) 85 3.1 Mô hình tính 85 3.1.1 Mơ hình hóa cấu kiện 85 3.1.2 Xác định kích thước hình học sơ đồ 85 3.1.3 Lựa chọn liên kết phần tử 87 3.1.4 Lựa chọn kiểu gối tựa 87 3.1.5 Xác định tỷ lệ độ cứng cấu kiện 87 3.2 Tải trọng 88 3.2.1 Tải trọng thường xuyên 88 3.2.2 Tải trọng tạm thời 88 3.2.3 Tổ hợp tải trọng 110 3.2.4 Xác định hiệu ứng cơng trình 111 BÀI - KIỂM TRA TỔNG THỂ CƠNG TRÌNH (1 tiết) 112 4.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 112 4.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh cơng trình 112 4.3 Kiểm tra chuyển vị tương đối tầng 114 4.4 Kiểm tra chống lật chống trượt 115 4.5 Kiểm tra ổn định tổng thể tồn cơng trình 115 4.6 Kiểm tra bề rộng khe lún khe kháng chấn 115 BÀI - ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN CẤU KIỆN (1 tiết) 116 5.1 Tổng quát 116 5.2 Thiết kế cột thép theo TCVN 5575 : 2012 116 5.2.1 Chiều dài tính tốn độ mảnh cột 116 5.2.2 Độ lệch tâm cột 118 5.2.3 Tính tốn bền 118 5.2.4 Tính toán ổn định tổng thể 119 5.2.5 Kiểm tra độ cứng 122 5.2.6 Kiểm tra ổn định cục 123 5.3 Thiết kế dầm thép theo TCVN 5575 : 2012 123 5.3.1 Tính tốn bền 123 5.3.2 Ổn định tổng thể 127 5.3.3 Kiểm tra chuyển vị 128 Trang Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng 5.3.4 5.4 Kiểm tra ổn định cục 128 Thiết kế giằng theo TCVN 5575 : 2012 128 5.4.1 Chiều dài tính tốn bán kính qn tính 128 5.4.2 Kiểm tra giằng chịu nén tâm 129 5.4.3 Kiểm tra giằng chịu kéo tâm 130 5.5 Kết cấu sàn 131 5.6 Yêu cầu kết cấu cấp dẻo trung bình cao thiết kế kháng chấn 132 5.6.1 Kết cấu khung chịu mô men 132 5.6.2 Thiết kế quy định cấu tạo cho khung với hệ giằng tâm 134 BÀI - ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ TÍNH TỐN LIÊN KẾT (4 tiết) 138 6.1 Quy định liên kết vùng tiêu tán lượng 138 6.2 Phân chia cấu kiện chế tạo, lắp ghép 138 6.3 Các hình thức liên kết cách tính toán 141 6.3.1 Đường hàn góc 141 6.3.2 Đường hàn đối đầu ngấu toàn 142 6.3.3 Đường hàn đối đầu ngấu phần 143 6.3.4 Liên kết bu lông cường độ cao 143 6.3.5 Khả chịu nén cục bê tông 144 6.4 Nối cột 146 6.4.1 Yêu cầu mối nối cột 146 6.4.2 Tính tốn mối nối cột 153 6.5 Nối dầm liên kết dầm phụ với dầm 156 6.5.1 Mối nối lắp ghép 156 6.5.2 Liên kết dầm phụ - dầm 158 6.5.3 Thanh chống ngang chống chéo dầm 160 6.6 Chân cột 162 6.6.1 Chân cột ngàm kiểu chôn sâu 162 6.6.2 Chân cột bọc bê tông 165 6.6.3 Chân cột lộ thiên 169 6.6.4 Chân cột liên kết khớp 175 6.7 Liên kết dầm với cột 177 6.7.1 Liên kết cứng 177 Trang Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng 6.7.2 Liên kết khớp 192 6.7.3 Liên kết dầm - cột khung chịu mô men cấp dẻo trung bình cao 195 6.8 Liên kết giằng với cột dầm 196 6.8.1 6.9 Đối với kết cấu độ dẻo trung bình cao 198 Liên kết dầm thép kết cấu bê tông cốt thép 198 PHẦN PHỤ LỤC 204 Phụ lục A - Các bảng tra 204 Phụ lục B - Hệ số b để tính ổn định dầm 216 B.1 Đối với dầm tiết diện chữ có hai trục đối xứng 216 B.2 Đối với dầm tiết diện chữ có trục đối xứng 218 B.3 Đối với dầm tiết diện chữ C 220 Phụ lục C - Ổn định cục cấu kiện có mỏng 222 C.1 Ổn định cục bụng dầm 222 C.2 Ổn định cục bụng cột 228 C.3 Ổn định cục cánh dầm cột 230 ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN KẾT CẤU THÉP NHÀ CAO TẦNG 233 BẢNG CHỮ CÁI HY LẠP 237 Phụ lục D - Các bảng tra thép hình 238 Trang Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng MỤC LỤC BẢNG TRA Bảng 1-1 Thống kê ảnh hưởng động đất năm 1985 39 Bảng 2-1 Các yêu cầu phân loại tiết diện thép cấu kiện có khả tiêu tán lượng theo cấp dẻo kết cấu hệ số ứng xử 71 Bảng 2-2 Tỷ lệ bề rộng chiều dày lớn bụng 81 Bảng 2-3 Tỷ lệ bề rộng chiều dày lớn phần cánh bụng 82 Bảng 2-4 Tỷ lệ bề rộng chiều dày lớn phần nhô cánh 82 Bảng 3-1 Hoạt tải sử dụng (Trích bảng TCVN 2737 – 1995) 88 Bảng 3-2 Phân vùng áp lực gió theo địa danh hành 91 Bảng 3-3 Áp lực gió tiêu chuẩnW0 91 Bảng 3-4 Hệ số k kể đến thay đổi áp lực gió theo độ cao dạng địa hình 91 Bảng 3-5 Hệ số khí động cho nhà cao tầng mặt hình chữ nhật 92 Bảng 3-6 Hệ số điều chỉnh tải trọng gió với thời gian sử dụng giả định cơng trình khác 93 Bảng 3-7 Giá trị giới hạn dao động tần số riêng fL 94 Bảng 3-8 Hệ số áp lực động tải trọng gió 94 Bảng 3-9 Hệ số tương quan khơng gian áp lực động tải trọng gió 95 Bảng 3-10 Các tham số ρ χ 95 Bảng 3-11 Giá trị để tính tốn E,i 98 Bảng 3-12 Các giá trị 2,i nhà 99 Bảng 3-13 Bảng phân vùng gia tốc theo địa danh hành 101 Bảng 3-14 Mức độ hệ số tầm quan trọng 101 Bảng 3-15 Phân cấp, phân loại cơng trình xây dựng 102 Bảng 3-16 Các loại đất 104 Bảng 3-17 Giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi 105 Bảng 3-18 Giá trị giới hạn hệ số ứng xử cho hệ kết cấu thông thường 105 Bảng 4-1 Phản ứng thể gia tốc kết cấu 113 Bảng 4-2 Hệ số ξ 113 Bảng 5-1 Hệ số 120 Bảng 5-2 Giá trị lớn l0/bf để không cần kiểm tra ổn định dầm 127 Trang Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Bảng 5-3 Chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng bụng chữ thập chịu nén 129 Bảng 5-4 Độ mảnh giới hạn chịu nén 130 Bảng 6-1 Cơng thức tính tốn bê tơng đáy đế, bu lông neo vùng kéo khả chịu cắt ngang chân cột lộ thiên 171 Bảng 6-2 - Hệ số αb để cạnh cạnh liền kề 174 Bảng 6-3 - Hệ số αb để cạnh 174 Trang Bảng D-2 Thơng số thép hình chữ I A - Diện tích mặt cắt ngang y x I - Mơ men qn tính W - Mơ men kháng uốn t x g - Khối lượng 1m chiều dài h d r2 r1 i - Bán kính quán tính y b Kích thước Trang 243 Số hiệu Đại lượng tra cứu cho trục A h b d t r1 r2 mm mm mm mm mm mm cm2 10 100 55 4,5 7,2 7,0 2,5 12 120 64 4,8 7,2 7,5 14 140 73 4,9 7,5 16 160 81 5,0 18 180 90 18a 180 20 200 g X-X Y-Y Ix Wx ix Sx Iy Wy iy kg/m cm4 cm3 cm cm3 cm4 cm3 cm 12,0 9,46 198 39,7 4,06 23,0 17,9 6,49 1,22 3,0 14,7 11,5 350 58,4 4,88 33,7 27,9 8,72 1,33 8,0 3,0 17,4 13,7 572 81,7 5,73 46,8 41,9 11,5 1,55 7,8 8,5 3,5 20,2 15,9 873 109 6,57 62,3 58,6 14,5 1,7 5,1 8,1 9,0 3,5 23,4 18,4 1290 143 7,42 81,4 82,6 18,4 1,88 100 5,1 8,3 9,0 3,5 25,4 19,9 1430 159 7,51 89,8 114 22,8 2,12 100 5,2 8,4 9,5 4,0 26,8 21,0 1840 184 8,28 104 115 23,1 2,07 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng S - Mơ men tĩnh Kích thước Số hiệu Đại lượng tra cứu cho trục A b d t r1 r2 mm mm mm mm mm mm cm2 20a 200 110 4,2 8,6 9,5 4,0 22 220 110 5,4 8,7 10,0 22a 220 120 5,4 8,9 24 240 115 5,6 24a 240 125 27 270 27a g X-X Y-Y Ix Wx ix Sx Iy Wy iy kg/m cm4 cm3 cm cm3 cm4 cm3 cm 28,9 22,7 2030 203 8,37 114 155 28,2 2,32 4,0 30,6 24,0 2550 232 9,13 131 157 28,6 2,27 10,0 4,0 32,8 25,8 2790 254 9,22 143 206 34,3 250 9,5 10,5 4,0 34,8 27,3 3460 289 9,97 163 198 34,5 2,37 5,6 9,8 10,5 4,0 37,5 29,4 3800 317 10,1 178 260 41,6 2,63 125 6,0 9,8 11,0 4,5 40,2 31,5 5010 371 11,2 210 260 41,5 2,54 270 135 6,0 10,2 11,0 4,5 34,2 33,9 5500 407 11,3 229 337 50,0 2,8 30 300 135 6,5 10,2 12,0 5,0 46,5 36,5 7080 472 12,3 268 337 49,9 2,69 30a 300 145 6,5 10,7 12,0 5,0 49,9 39,2 7780 518 12,5 292 436 60,1 2,95 33 300 140 7,0 11,2 13,0 5,0 53,8 42,2 9840 597 13,5 339 419 59,9 2,79 36 360 145 7,5 12,3 14,0 6,0 61,9 48,6 13380 743 14,7 423 516 71,1 2,89 40 400 155 8,3 13 15,0 6,0 72,6 57,0 19062 953 16,2 545 667 86,1 3,03 45 450 160 9,0 14,2 16,0 7,0 84,7 66,5 27696 1231 18,1 708 808 101 3,09 50 500 170 10,0 15,2 17,0 7,0 100 78,5 39727 1589 19,9 919 1043 123 3,23 55 550 180 11,0 16,5 18,0 7,0 118 92,6 55962 2035 21,8 1181 1356 151 3,39 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Trang 244 h Kích thước Số hiệu 60 Đại lượng tra cứu cho trục A h b d t r1 r2 mm mm mm mm mm mm cm2 600 190 12,0 17,8 20,0 8,0 138 g X-X Y-Y Ix Wx ix Sx Iy Wy iy kg/m cm4 cm3 cm cm3 cm4 cm3 cm 108 76806 2560 23,6 1491 1725 182 3,54 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Trang 245 Bảng D-3 Thơng số thép hình chữ C g - Khối lượng 1m chiều dài r2 d x I - Mô men quán tính h t x A - Diện tích mặt cắt ngang y r1 W - Mô men kháng uốn i - Bán kính quán tính z0 y b Kích thước (mm) Trang 246 Số hiệu Đại lượng tra cứu cho trục A h b d t r1 r2 mm mm mm mm mm mm cm2 50 32 4,4 7,0 6,0 2,5 6,5 65 36 4,4 7,2 6,0 80 40 4,5 7,4 10 100 46 4,5 12 120 52 14 140 14a 140 g X-X z0 Y-Y Ix Wx ix Sx Iy Wy iy kg/m cm4 cm3 cm cm3 cm4 cm3 cm cm 6,16 4,84 22,8 9,1 1,92 5,59 5,61 2,75 0,95 1,16 2,5 7,51 5,9 48,6 15,0 5,54 9,0 8,70 3,68 1,08 1,24 6,5 2,5 8,98 7,05 89,4 22,4 3,16 13,3 12,8 4,75 1,19 1,31 7,6 7,0 3,0 10,90 8,59 174 34,8 3,99 20,4 20,4 6,46 1,37 1,44 4,8 7,8 7,5 3,0 11,30 10,4 304 50,6 4,78 29,6 31,2 8,52 1,53 1,54 58 4,9 8,1 8,0 3,0 15,60 12,3 491 70,2 5,60 40,8 45,4 11,0 1,70 1,67 62 4,9 8,7 8,0 3,0 17,00 13,3 545 77,8 5,66 45,1 57,5 13,3 1,84 1,87 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng S - Mơ men tĩnh Kích thước (mm) Số hiệu Đại lượng tra cứu cho trục A b d t r1 r2 mm mm mm mm mm mm cm2 16 160 64 5,0 8,4 8,5 3,5 16a 160 68 5,0 9,0 8,5 18 180 70 5,1 8,7 18a 180 74 5,1 20 200 76 20a 200 22 g X-X z0 Y-Y Ix Wx ix Sx Iy Wy iy kg/m cm4 cm3 cm cm3 cm4 cm3 cm cm 18,10 14,2 747 93,4 6,42 54,1 63,3 13,8 1,87 1,80 3,5 19,50 15,3 823 103 6,49 59,4 78,8 16,4 2,01 2,00 9,0 3,5 20,70 16,3 1090 121 7,24 69,8 86,0 17,0 2,04 1,94 9,3 9,0 3,5 22,20 17,4 1190 132 7,32 76,1 105 20,0 2,18 2,13 5,2 9,0 9,5 4,0 23,40 18,4 1520 152 8,07 87,8 113 20,5 2,20 2,07 80 5,2 9,7 9,5 4,0 25,20 19,8 1670 167 8,15 95,9 139 24,2 2,35 2,28 220 82 5,4 9,5 10,0 4,0 26,70 21,0 2110 192 8,89 110 151 25,1 2,37 2,21 22a 220 87 5,4 10,2 10,0 4,0 28,80 22,0 2330 212 8,99 121 187 30,0 2,55 2,46 24 240 90 5,6 10,0 10,5 4,0 30,60 24,0 2900 242 9,73 139 208 31,6 2,60 2,42 24a 240 95 5,6 10,7 10,5 4,0 32,90 25,0 3180 265 9,84 151 254 37,2 2,78 2,67 27 270 95 6,0 10,5 11,0 4,5 35,20 27,7 4160 308 10,9 178 262 37,3 2,73 2,47 30 300 100 6,5 11,0 12,0 5,0 40,50 31,8 5810 387 12,0 224 327 43,6 2,84 2,52 33 330 105 7,0 11,7 13,0 5,0 46,50 36,5 7980 484 13,1 281 410 51,8 2,97 2,59 36 360 110 7,5 12,6 14,0 6,0 53,40 41,9 10820 601 14,2 350 513 61,7 3,10 2,68 40 400 115 8,0 13,5 15,0 6,0 61,50 48,3 15220 761 15,7 444 642 73,4 3,23 2,75 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Trang 247 h g - Khối lượng 1m chiều dài cx I - Mô men quán tính cv cy u u x a y i - Bán kính quán tính v a r A - Diện tích mặt cắt ngang cu t x y cu v Bảng D-4 Thơng số thép góc cạnh Trang 248 g A (kg/m) (cm2) X-X=Y-Y U-U V-V a t r cx = c y cu cv Ix = I y ix = i y Iu iu Iv iv mm mm mm cm cm cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm 20 x 20 x 0,382 1,12 20 3,5 0,598 1,14 0,846 0,392 0,590 0,618 0,742 0,165 0,383 25 x 25 x 1,12 1,42 25 3,5 0,723 1,77 1,02 0,803 0,751 1,27 0,945 0,334 0,484 25 x 25 x 1,45 1,85 25 3,5 0,762 1,77 1,08 1,08 0,741 1,61 0,931 0,43 0,482 30 x 30 x 1,36 1,74 30 0,835 2,12 1,18 1,18 0,899 2,22 1,13 0,585 0,581 30 x 30 x 1,78 2,27 30 0,878 2,12 1,24 1,24 0,892 2,85 1,12 0,754 0,577 35 x 35 x 2,09 2,67 35 1,00 2,47 1,42 1,24 1,05 4,68 1,32 1,23 0,678 35 x 35 x 2,57 3,28 35 5 1,0 2,47 1,48 3,56 1,04 5,64 1,31 1,49 0,675 40 x 40 x 1,34 2,35 40 1,07 2,83 1,52 3,45 1,21 5,45 1,52 1,44 0,783 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Số hiệu Đại lượng tra cứu Khoảng cách từ trọng tâm Kích thước Số hiệu g A (kg/m) (cm2) Đại lượng tra cứu Khoảng cách từ trọng tâm Kích thước X-X=Y-Y U-U V-V a t r cx = c y cu cv Ix = I y ix = i y Iu iu Iv iv mm mm mm cm cm cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm 2,42 3,08 40 1,12 2,83 1,58 4,47 1,21 7,09 1,52 1,86 0,777 40 x 40 x 2,49 3,79 40 1,16 2,83 1,64 5,43 1,20 8,60 1,51 2,26 0,773 45 x 45 x 2,74 3,49 45 1,23 3,18 1,75 6,43 1,36 10,2 1,71 2,68 0,876 45 x 45 x 3,39 4,30 45 1,28 3,18 1,81 7,84 1,35 12,4 1,7 3,26 0,871 50 x 50 x 3,06 3,89 50 1,36 3,54 1,92 8,97 1,52 14,2 1,91 3,73 0,979 50 x 50 x 3,77 4,80 50 1,40 3,54 1,99 11,0 1,51 17,4 1,90 4,55 0,973 50 x 50 x 4,47 5,69 50 1,45 3,54 2,04 12,8 1,50 20,3 1,89 5,34 0,968 60 x 60 x 4,57 5,82 60 1,64 4,24 2,32 19,4 1,82 30,7 2,30 8,03 1,17 60 x 60 x 5,42 6,91 60 1,69 4,24 2,39 22,8 1,82 36,1 2,29 9,44 1,17 60 x 60 x 7,09 9,03 60 8 1,77 4,24 2,50 29,2 1,80 46,1 2,26 12,2 1,16 65 x 65 x 5,91 7,53 65 1,80 4,60 2,55 29,2 1,97 46,3 2,48 12,1 1,27 65 x 65 x 7,73 9,85 65 1,89 4,60 2,67 37,5 1,95 59,4 2,46 15,6 1,26 70 x 70 x 6,38 8,13 70 1,93 4,95 2,73 36,9 2,13 58,5 2,68 15,3 1,37 70 x 70 x 7,38 9,40 70 1,97 4,95 2,79 42,3 2,12 67,1 2,67 17,5 1,36 75 x 75 x 6,85 8,73 75 2,05 5,30 2,90 45,8 2,29 72,7 2,89 18,9 1,47 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Trang 249 40 x 40 x Số hiệu g A (kg/m) (cm2) Đại lượng tra cứu Khoảng cách từ trọng tâm Kích thước X-X=Y-Y U-U V-V a t r cx = c y cu cv Ix = I y ix = i y Iu iu Iv iv mm mm mm cm cm cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm 8,99 11,4 75 2,14 5,30 3,02 59,1 2,27 98,8 2,86 24,5 1,46 80 x 80 x 7,34 9,35 80 10 2,17 5,66 3,07 55,8 2,44 88,5 3,08 23,1 1,57 80 x 80 x 9,63 12,3 80 10 2,26 5,66 3,19 72,2 2,43 115 3,06 29,9 1,56 80 x 80 x 10 11,9 15,1 80 10 10 2,34 5,66 3,30 87,5 2,41 139 3,03 36,4 1,55 90 x 90 x 9,61 12,2 90 11 2,45 6,36 3,47 92,5 2,75 147 3,46 88,8 1,77 90 x 90 x 10,9 13,9 90 11 2,50 6,36 3,53 104 2,74 166 3,45 43,1 1,76 90 x 90 x 12,2 15,5 90 11 2,54 6,36 3,59 116 2,73 168 3,44 47,9 1,76 90 x 90 x 10 15,0 17,1 90 10 11 2,58 6,36 3,65 127 2,72 201 3,42 52,6 1,75 100 x 100 x 12,2 15,5 100 12 2,74 7,07 3,87 145 3,06 230 3,85 59,9 1,96 100 x 100 x 10 15,0 19,2 100 10 12 2,82 7,07 3,99 177 3,04 280 3,83 78,0 1,95 100 x 100 x 12 17,8 22,7 100 12 12 2,90 7,07 4,11 207 3,02 328 3,80 85,7 1,94 120 x 120 x 14,7 18,7 120 13 3,23 8,49 4,56 255 3,69 405 4,65 105 2,37 120 x 120 x 10 18,2 13,2 120 10 13 3,31 8,49 4,69 313 3,67 497 4,63 129 2,36 120 x 120 x 12 21,6 27,5 120 12 13 3,40 8,49 4,80 368 3,65 584 4,60 152 2,35 125 x 125 x 15,3 19,5 125 13 3,35 8,84 4,74 290 3,85 461 4,85 120 2,47 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Trang 250 75 x 75 x Số hiệu g A (kg/m) (cm2) Đại lượng tra cứu Khoảng cách từ trọng tâm Kích thước X-X=Y-Y U-U V-V a t r cx = c y cu cv Ix = I y ix = i y Iu iu Iv iv mm mm mm cm cm cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm 19,0 24,2 125 10 13 3,44 8,84 4,86 356 3,84 565 4,83 146 2,46 125 x 125 x 12 22,6 28,7 125 12 13 3,52 8,84 4,98 418 3,81 664 4,81 172 2,45 150 x 150 x 10 23,0 29,3 150 10 16 4,03 10,6 5,71 624 4,62 990 5,82 258 2,97 150 x 150 x 12 27,3 34,8 150 12 16 4,12 10,6 5,83 7,7 4,60 1170 5,80 303 2,95 150 x 150 x 15 33,8 43,0 150 15 16 4,25 10,6 6,01 898 4,57 1430 5,76 370 2,98 180 x 180 x 15 40,9 52,1 180 15 18 4,89 12,7 7,05 1590 5,52 2520 6,96 653 3,54 180 x 180 x 18 48,6 61,9 180 18 18 5,10 12,7 7,22 1870 5,49 2960 6,92 768 3,52 200 x 200 x 16 48,5 61,8 200 16 18 5,52 14,1 7,8 2340 6,16 3720 7,76 960 3,94 200 x 200 x 20 59,9 76,8 200 20 18 5,68 14,1 8,04 2850 6,11 4530 7,70 1170 3,92 200 x 200 x 14 71,1 90,6 200 24 18 5,84 14,1 8,26 2330 6,06 5280 7,64 1380 3,90 250 x 250 x 28 104 133 250 28 18 7,24 17,7 10,2 7700 7,62 1220 9,61 3170 4,89 250 x 250 x 35 128 163 250 35 18 7,50 17,7 10,6 9260 7,54 14700 9,48 3860 4,87 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Trang 251 125 x 125 x 10 Bảng D-5 Thơng số thép góc khơng cạnh v y cu t a x u b y Kích thước A Trang 252 a b t g - Khối lượng 1m chiều dài I - Mô men quán tính i - Bán kính quán tính v Khoảng cách từ trọng tâm r Đại lượng tra cứu X-X Y-Y U-U V-V tgα cX cY cU cV IX iX IY iY IU iU IV iV kg/m cm2 mm mm mm mm cm cm cm cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm 30x20x3 1,12 1,43 30 20 0,99 0,502 2,05 1,04 1,25 0,935 0,437 0,553 1,43 30x20x4 1,46 1,86 30 20 4 1,03 0,541 2,02 1,04 1,59 0,925 0,553 0,546 1,81 0,988 0,330 0,421 0,421 40x20x4 1,77 2,26 40 20 4 1,47 2,58 1,17 3,59 1,26 0,600 0,514 3,80 1,30 0,393 0,417 0,252 40x25x4 1,93 2,46 40 25 4 1,36 0,623 2,69 1,35 3,89 1,26 1,16 0,687 4,35 1,33 0,700 0,534 0,380 45x30x5 2,76 3,52 45 30 1,52 0,779 3,04 1,58 6,98 1,41 2,47 0,837 8,00 1,51 1,45 0,641 0,429 50x30x4 2,41 3,07 50 30 1,68 0,701 3,36 1,67 7,71 1,59 2,09 0,825 8,53 1,67 1,27 0,644 0,356 50x30x5 2,96 3,78 50 30 5 1,73 0,741 3,33 1,65 9,36 1,57 2,51 0,816 10,3 1,65 1,54 0,639 0,352 50x40x5 3,36 4,28 50 40 5 1,55 1,85 10,3 1,55 5,85 1,75 3,03 0,842 0,621 0,48 1,06 3,49 1,17 13,2 1,00 0,256 0,424 0,427 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng g x cv cy Số hiệu A - Diện tích mặt cắt ngang cx r u Số hiệu g Kích thước A a b t Khoảng cách từ trọng tâm r Đại lượng tra cứu X-X Y-Y U-U V-V tgα cY cU cV IX iX IY iY IU iU IV iV kg/m cm2 mm mm mm mm cm cm cm cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm 60x30x5 3,36 4,28 60 30 5 2,17 0,684 3,88 1,77 15,6 1,91 2,63 0,784 13,5 1,97 1,71 0,633 0,257 60x30x6 3,98 5,07 60 30 2,2 0,723 3,85 1,76 18,2 1,90 3,05 0,776 19,3 1,95 2,01 0,630 0,253 60x40x5 3,76 4,79 60 40 1,96 0,972 4,10 2,11 17,2 1,89 6,11 1,13 19,7 2,03 3,54 60x40x6 4,46 5,68 60 40 6 2,00 1,01 4,08 2,10 20,1 1,88 7,12 1,12 23,1 2,02 4,16 0,855 0,431 60x50x6 4,93 6,28 60 50 6 1,84 1,34 4,20 2,22 21,7 1,86 13,7 1,47 28,5 2,13 6,84 1,04 0,677 60x50x8 6,44 8,20 60 50 1,91 1,42 4,18 2,24 27,7 1,84 17,3 1,45 36,2 2,10 8,81 1,04 0,672 65x50x5 4,35 5,54 65 50 1,99 1,25 4,53 2,39 23,2 2,05 11,9 1,47 28,8 2,28 6,32 1,07 0,577 65x50x6 5,16 6,58 65 50 6 2,04 1,29 4,52 2,39 27,2 2,03 14,0 1,46 33,8 2,27 7,43 1,06 0,575 65x50x8 6,75 8,60 65 50 2,11 1,37 4,49 2,39 34,8 2,01 17,7 1,44 43,0 2,23 9,57 1,05 0,569 70x50x6 5,41 6,890 70 50 2,23 1,25 4,83 2,52 33,4 2,20 14,2 1,43 39,7 2,40 7,92 1,07 0,500 70x50x7 6,25 7,96 70 50 7 2,27 1,29 4,81 2,52 38,2 2,19 16,0 1,42 45,3 2,39 9,06 1,07 0,493 70x50x6 5,65 7,19 75 50 2,440 1,21 5,12 2,64 40,5 2,37 14,4 1,42 46,6 2,55 8,36 1,08 0,435 75x50x8 7,39 9,41 75 50 2,52 5,08 2,62 52,0 2,35 18,4 1,40 59,6 2,52 10,8 1,07 0,430 80x40x6 5,41 6,89 80 40 2,85 0,884 5,20 2,38 44,9 2,55 7,59 1,05 47,6 2,63 4,93 0,845 0,258 80x40x8 7,07 9,01 80 40 2,94 0,963 5,14 2,34 57,6 2,53 9,61 1,03 60,9 2,60 6,34 0,838 0,253 1,29 0,86 0,434 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Trang 253 cX Số hiệu g Kích thước A a b t Khoảng cách từ trọng tâm r Đại lượng tra cứu X-X Y-Y U-U V-V tgα cY cU cV IX iX IY iY IU iU IV iV kg/m cm2 mm mm mm mm cm cm cm cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm 80x60x6 6,37 8,11 80 60 2,47 1,48 5,57 2,92 51,4 2,52 24,8 1,75 62,8 2,78 13,4 1,29 0,547 80x60x7 7,36 9,38 80 60 2,51 1,52 5,55 2,92 59,0 2,51 28,4 1,74 72,0 2,77 15,4 1,28 0,546 80x60x8 8,34 10,6 80 60 8 2,55 1,56 5,53 2,92 66,3 2,50 31,8 1,73 80,8 2,76 17,3 1,27 0,544 90x60x8 8,97 11,4 90 60 8 2,96 1,48 6,13 3,16 92,3 2,84 32,8 1,70 10,6 3,05 19,0 1,29 0,434 90x65x6 7,07 9,01 90 65 2,79 1,56 6,24 3,27 73,4 2,85 32,3 1,89 87,9 3,12 17,8 1,41 0,510 90x65x8 9,29 11,8 90 65 8 2,88 1,64 6,20 3,26 94,9 2,83 41,5 1,87 11,3 3,10 23,0 1,29 0,507 90x75x8 9,91 12,6 90 75 8 2,72 1,98 6,31 3,35 99,5 2,81 62,7 2,23 13,1 3,22 31,2 1,57 0,679 90x75x10 12,2 15,6 90 75 10 2,80 2,06 6,29 3,35 121 2,79 75,8 2,21 15,9 3,19 38,1 1,56 0,676 90x75x13 15,6 19,8 90 75 13 2,91 2,17 6,26 3,38 150 2,75 93,7 2,17 19,6 3,14 47,9 1,55 0,670 100x50x6 6,84 8,71 100 50 3,51 1,05 6,55 3,00 89,9 3,21 15,4 1,33 95,4 3,31 9,92 1,07 0,262 100x50x8 8,97 11,4 100 50 8 3,60 1,13 6,48 2,96 116 3,19 19,7 1,31 12,3 3,28 12,8 1,06 0,258 100x50x10 11,0 14,1 100 50 10 3,68 1,21 6,42 2,93 141 3,16 32,6 1,29 14,9 3,25 15,5 1,05 0,253 100x65x7 8,77 11,2 100 65 10 3,23 1,51 6,83 3,49 113 3,17 37,6 1,83 12,8 3,39 22,0 1,40 0,451 100x65x8 9,94 12,7 100 65 10 3,27 1,55 6,81 3,47 127 3,16 42,2 1,83 14,4 3,37 24,8 1,40 0,413 10065x10 12,3 15,6 100 65 10 10 3,36 1,63 6,76 3,45 154 3,14 51,0 1,81 17,5 3,35 30,1 1,39 0,410 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Trang 254 cX Số hiệu g Kích thước A a b t Khoảng cách từ trọng tâm r Đại lượng tra cứu X-X Y-Y U-U V-V tgα cY cU cV IX iX IY iY IU iU IV iV kg/m cm2 mm mm mm mm cm cm cm cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm 100x75x8 10,6 13,5 100 75 10 3,10 1,87 6,95 3,65 133 3,14 64,1 2,18 16,2 3,47 34,6 1,60 0,547 100x75x10 13,0 16,6 100 75 10 10 3,19 1,95 6,92 3,65 162 3,12 77,6 2,16 19,7 3,45 42,2 1,59 0,544 100x75x12 15,4 19,7 100 75 12 10 3,27 2,03 6,89 3,65 189 3,10 90,2 2,14 13,0 3,42 49,5 1,59 0,540 100x90x10 14,2 18,1 100 90 10 10 2,96 2,47 7,04 3,68 172 3,08 132 2,69 24,2 3,66 61,2 1,84 0,797 100x90x13 18,1 13,1 100 90 13 10 3,08 2,59 7,03 3,71 215 3,05 164 2,66 30,1 3,61 77,1 1,83 0,794 120x80x8 12,2 15,5 120 80 11 3,83 1,87 8,23 4,23 226 3,82 80,8 2,28 26,0 4,10 46,6 1,74 0,437 120x80x10 15,0 19,1 120 80 10 11 3,92 1,95 8,19 4,21 276 3,80 98,1 2,26 31,7 4,07 56,8 1,72 0,435 120x80x12 17,8 22,7 120 80 12 11 4,00 2,03 8,15 4,20 323 3,77 114 2,24 37,1 4,04 66,7 1,71 0,431 125x75x8 12,2 15,5 125 75 11 4,14 1,68 8,44 4,20 247 4,00 67,6 2,09 27,4 4,21 40,9 1,63 0,360 125x75x10 15,0 19,1 125 75 10 11 4,23 1,76 8,39 4,17 302 3,97 82,1 2,07 33,4 4,18 49,9 1,61 0,357 125x75x12 17,8 22,7 125 75 12 11 4,31 1,84 8,33 4,15 354 3,95 95,5 2,05 391 4,15 58,5 1,61 0,354 125x90x10 16,2 20,6 125 90 10 11 3,95 2,23 8,63 4,52 321 3,95 140 2,60 384 4,31 77,4 1,94 0,506 125x90x13 20,7 26,4 125 90 13 11 4,08 2,34 8,58 4,52 404 3,91 175 2,57 481 4,27 97,4 1,92 0,501 135x65x8 12,2 15,5 135 65 11 4,78 1,34 8,79 3,95 291 4,34 45,2 1,71 307 4,45 29,4 1,38 0,245 135x65x10 15,0 19,1 135 65 10 11 4,88 1,42 8,72 3,91 356 4,31 54,7 1,69 375 4,43 35,9 1,37 0,243 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Trang 255 cX Số hiệu g Kích thước A a r X-X Y-Y U-U V-V tgα cU cV IX iX IY iY IU iU IV iV kg/m cm2 mm mm mm mm cm cm cm cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm 150x75x9 15,4 19,6 150 75 12 5,26 1,57 9,82 4,50 455 4,82 77,9 1,99 483 4,96 50,2 1,60 0,261 150x75x10 17,0 21,7 150 75 10 12 5,31 1,61 9,79 4,48 501 4,81 85,6 1,99 531 4,95 55,1 1,60 0,261 150x75x12 20,2 25,7 150 75 12 12 5,40 1,69 9,72 4,44 588 4,78 99,6 1,97 623 4,92 64,7 1,59 0,258 150x75x15 24,8 31,7 150 75 15 12 5,52 1,81 9,63 4,40 713 4,75 119 1,94 753 4,88 78,6 1,58 0,253 150x90x10 18,2 23,2 150 90 10 12 5,00 2,04 10,1 5,03 533 4,80 146 2,51 591 5,05 88,3 1,95 0,360 150x90x12 21,6 27,5 150 90 12 12 5,08 2,12 10,1 5,00 627 4,77 171 2,49 694 5,02 104 1,94 0,358 150x90x15 26,6 33,9 150 90 15 12 5,21 2,23 9,98 4,98 761 4,74 205 2,46 841 4,98 126 1,93 0,354 150x100x10 19,0 24,2 150 100 10 12 4,81 2,34 10,3 5,29 553 4,79 199 2,87 637 5,13 114 2,17 0,438 150x100x12 22,5 28,7 150 100 12 12 4,89 2,42 10,2 5,28 651 4,76 233 2,85 749 5,11 134 2,16 0,436 150x100x16 29,5 37,6 150 100 16 12 5,06 2,58 10,2 5,26 834 4,71 296 2,80 957 5,05 173 2,14 0,431 180x90x10 10 12 6,31 1,86 11,8 5,42 8821 5,81 153 2,42 937 5,99 97,9 1,94 0,264 200x100x10 23,0 29,2 200 100 10 15 6,93 2,01 13,2 6,05 1220 6,46 210 2,68 1290 6,65 135 2,15 0,263 200x100x12 27,3 34,8 200 100 12 15 7,03 2,10 13,1 6,00 1440 6,43 247 2,67 1530 6,63 159 2,14 0,262 200x100x14 31,6 40,3 200 100 14 15 7,12 2,18 13,0 5,96 1650 6,41 282 2,65 1750 6,60 182 2,13 0,261 200x100x16 35,9 45,7 200 100 16 15 7,20 2,26 13,0 5,93 1861 6,38 316 2,63 1972 6,57 205 2,12 0,259 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Trang 256 cY 90 t Đại lượng tra cứu cX 20,5 26,2 180 b Khoảng cách từ trọng tâm Số hiệu g Kích thước A a b t Khoảng cách từ trọng tâm r Đại lượng tra cứu X-X Y-Y U-U V-V tgα cY cU cV IX iX IY iY IU iU IV iV kg/m cm2 mm mm mm mm cm cm cm cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm cm4 cm 200x150x12 32,0 40,8 200 150 12 15 6,08 3,61 13,9 7,34 1650 6,36 803 4,44 2030 7,04 430 3,25 0,552 200x150x15 39,6 50,5 200 150 15 15 6,21 3,73 13,9 7,33 2022 6,33 979 4,40 2476 7,00 526 3,23 0,551 200x150x20 52,0 66,2 200 150 20 15 6,41 3,93 13,8 7,34 2602 6,72 1252 4,35 3176 6,92 678 3,20 0,546 200x150x25 64,0 81,5 200 150 25 15 6,60 4,11 13,7 7,36 3139 6,21 1501 4,29 3816 6,84 825 3,18 0,541 Trang 257 Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng cX ... điểm kết cấu nhà cao tầng 36 1.4 Ưu nhược điểm kết cấu nhà cao tầng thép 38 1.5 Giới thiệu số nhà cao tầng sử dụng kết cấu thép nước 40 1.6 Trình tự thiết kế kết cấu cơng trình cao tầng. .. điểm cấu tạo ngun tắc tính tốn kết cấu nhà cao tầng thép Tài liệu học tập a) Giáo trình Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng, Bộ môn kết cấu thép, gỗ - Trường đại học kiến trúc Hà nội, 2016 b) Tài. .. thể kết cấu nhà cao tầng thép, địi hỏi phải thay đổi bổ sung tài liệu giảng dạy Trang Bài giảng kết cấu thép nhà cao tầng Để đáp ứng nhu cầu đó, nhóm tác giả biên soạn tài liệu Bài giảng kết cấu