c) Hệ số ỏp lực và hệ số lực.
1.4.3.5. Phần tử chịu nộn đều, cú một sờn biờn
Sờn biờn cú nhiệm vụ tạo gối tựa cho phần tư, làm phần tử trở thành phần tử được tăng cứng, do đú tăng ứng suất tới hạn. Nếu sờn biờn khụng đủ cứng thỡ chưa làm được nhiệm vụ là gối tựa cho phần tư, điều này làm giảm khả năng ổn định, làm giảm bề rộng hữu hiệu của nú. Sờn biờn cú thể là:
- Sờn biờn đơn giản, chỉ cú một gúc uốn và một đoạn mộp thẳng (hỡnh 1-14a);
- Sờn biờn hỡnh uốn, được tạo thành những hỡnh cong kớn để tăng độ cứng (hỡnh 1-14b).
Hỡnh 1-14. Sờn biờn.
Tựy theo độ mảnh của phần tử, cú thể gặp ba trường hợp : trường hợp 1 phần tư luụn luụn là hữu hiệu hoàn toàn dự khụng cú sờn biờn; trường hợp 2 phần tư sẽ là hữu hiệu hoàn toàn nếu sờn biờn đủ cứng và bản thõn mộp của sờn biờn khụng qúa dài; trường hợp 3 phần tư khụng thể là hữu hiệu hoàn toàn bất kĨ sờn biờn cứng chừng nào.
Ba trường hợp này được Quy phạm AS 4600 thể hiện bằng cỏc cụng thức tớnh toỏn nh sau:
Xột phần tư được tăng cứng và cú sờn biờn với kớch thước nh ở hỡnh 1-15.
Hỡnh 1-15. Phần tư được tăng cứng và sờn biờn.
1- Trường hợp 1: Khi
Với S là hệ số độ mảnh
(1-37), AS 2.4.1(3) Phần tử là hoàn toàn hữu hiệu: ;
Khụng cần cú sờn biờn nghĩa là:
là độ cứng (mômen quỏn tớnh) cần thiết của sờn biờn để nú cú thể trở thành gối tựa cho phần tư, để phần tư làm việc nh phần tử được tăng cứng.
Đối với đoạn mộp do cú đầu tự do nờn cũng cú thể mất ổn định cục bộ và cần thiết xỏc định bỊ rộng hữu hiệu của nú:
Với được xỏc định theo cụng thức (1-30), (1-31) trong đú hệ số k=0,43.
Vỡ sờn biờn đủ cứng nờn toàn bộ chiều dài sẽ được dựng để tớnh toỏn đặc trưng hỡnh học của toàn tiết diện cÂu kiện.
Biểu đồ phõn bố ứng suất trờn phần tử cú dạng nh ở hỡnh 1-16.
Hỡnh 1-16. Biểu đồ phõn bố ứng suất trờn phần tử thuộc trường hợp 1.
2 – Trường hợp 2: Khi
Sờn biờn phải cú độ cứng để cú thể trở thành gối tựa cho phần tư , để phần tư làm việc nh phần tử được tăng cứng. Độ cứng yờu cầu:
(1-38), AS 2.4.3.2(4)
Mômen quỏn tớnh của bản thõn sờn đối với trục trọng tõm của nú song song với phần tư (với trường hợp ở hỡnh 1-15)
(1-39), AS 2.4.1(2)
Nếu và mộp sờn khụng qúa dài ( ) thỡ phần tử là hữu hiệu hoàn toàn, ngược lại khi mộp sờn quỏ dài ( ) thỡ phàn tư cú thể khụng cũn hữu hiệu hoàn toàn và ứng suất sẽ phõn bố khụng đều (hỡnh 1-17).
Bề rộng hữu hiệu của phần tử vẫn theo cụng thức
được tớnh với hệ số k nh sau:
(1-40), AS 2.4.3.2(7) Với
(khi và ) được phõn phối sang hai bờn theo cỏc bề rộng và với
Chiều dài của mộp được dựng để tớnh toỏn cho toàn tiết diện là
3 – Trường hợp 3: khi
Phần tử khụng thể hữu hiệu hoàn toàn, khụng phụ thuộc độ cứng sờn biờn. Độ cứng yờu cầu đối với sờn biờn :
(1-41), AS 2.4.3.2(11)
Cỏc đại lượng được tớnh nh đối với trường hợp 2 nhưng lấy hay 0,333.
Cỏc trường hợp khỏc nh phần tư cú sờn trung gian, sờn biờn tạo hỡnh, v.v… được cho trong Quy phạm AS 4600.