Chương iI CấU KIệN CHịU NộN 2.1 Tớnh toỏn cấu kiện chịu nộn theo TCXDVN 338:
2.2.2.2. Tớnh toỏn theo AS
Cỏc cụng thức này là đỳng trong giai đoạn đàn hồi nghĩa là khi là giới hạn tỉ lệ của thộp. Khi , thường dựng lí thuyết của Engesser thay bằng (môđun tiếp tuyến) và cụng thức trờn trở thành:
(2.21)
Hội đồng nghiờn cứu về ổn định kết cấu (Structural Stability Research Council – SSCR) của Mĩ đó nghiờn cứu ảnh hưởng của ứng suất dư sau khi cỏn đến độ bền và ổn định của cÂu cấu kiện nộn, đó thay đường cong của phương trỡnh (2.21) bằng đường parabol bắt đầu ở tung độ cao nhất tại khi λ≤0 và kết thỳc tại điểm ở đấy nú giao nhau và tiếp xỳc với đường hypecbol Euler. Phương trỡnh của đường parabol này là [5].
(2.22)
Cỏc phương trỡnh này đó được sử dụng để tớnh ổn định của cÂu kiện chịu nộn trong cỏc quy phạm Mĩ về kết cÂu thộp AISC 1991[11], quy phạm Mĩ AISC 1986 [7] về kết cấu thành mỏng tạo hỡnh nguội. Những nghiờn cứu mới sau thời gian này đó sửa cỏc phương trỡnh trờn cho chớnh xỏc hơn, phự hợp với kết qủa thớ nghiệm cú xột đến cả độ cong ban đầu của cấu kiện. Thay cho (2.20) và (2.22) là hai phương trỡnh (2.20a) và (2.22a) như sau [4]:
khi (2.20a) khi (2.22a) Với
Cỏc cụng thức này được dựng trong quy phạm Mĩ AISI 1996 và quy phạm ỳc AS 4600:1996.
2.2.2.2. Tớnh toỏn theo AS 4600
Việc tớnh toỏn ổn định uốn dọc tiến hành đối với cỏc tiết diện khụng cú khả năng bị oằn xoắn hay oằn uốn-xoắn nh tiết diện đối xứng kộp, tiết diện kớn. Điều kiện an toàn là:
(2.23) Trong đú:
và =giống nh trong cụng thức (2.18)
=khả năng chịu lực nộn danh nghĩa của cấu kiện chịu nộn, được tớnh bằng cụng thức:
(2.24) , AS 3.4.1(2) = diện tớch tiết diện hữu hiệu tại ứng suất tới hạn .
là ứng suất tới hạn được xỏc định từ cỏc cụng thức sau tựy trường hợp:
Khi λc≤1,5 (2.25) , AS 3.4.1(3) Khi λc>1,5 (2.26) , AS 3.4.1(4) Với λc = độ mảnh khụng thứ nguyờn:
(2.27) , AS 3.4.1(5) là ứng suất tới hạn đàn hồi tớnh theo cụng thức (2.28):
(2.28) , AS 3.4.2
Trong đú: là chiều dài tớnh toỏn của cấu kiện và r là bỏn kớnh quỏn tớnh của tiết diện nguyờn khụng chiết giảm.
Chiều dài tớnh toỏn được xỏc định theo cỏc lí thuyết kết cấu bỡnh thường, khụng cú đặc thự riờng của cấu kiện thành mỏng. Vớ dụ trong những khung mà độ ổn định bờn được đảm bảo bằng hệ giằng chộo hay tường cứng hay liờn kết với sàn cú liờn kết chắc với tường hoặc hệ giằng song song với mặt phẳng của khung thỡ lấy bằng chiều dài khụng giằng l của cÂu kiện tức là hệ số k=1. Trong trường hợp mà liờn kết hai đầu cột cú thể đưa về dạng khớp và ngàm, hệ số chiều dài tớnh toỏn của cột cú thể lấy theo bảng II-9. Bảng cho hai giỏ trị: giỏ trị theo lí thuyết và giỏ trị khuyến nghị của SSRC để xột đến điều kiện thực tế khụng phải là lí tưởng của cỏc liờn kết.
Bảng II-9. Hệ số chiều dài tớnh toỏn đối với cột chịu nộn đỳng tõm.
Cũn đối với khung cú chuyển vi ngang thỡ phải xỏc định bằng phõn tớch ổn định của khung, và khụng nhỏ hơn chiều dài thực.
Độ mảnh ( ) của cấu kiện nộn khụng được lớn hơn 200.