Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575 : 2012 về Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế

• Số hiệu: TCVN5575:2012
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2012

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 5575 : 2012

KẾT CẤU THÉP - TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

Steel structures - Design standard

Lời nói đầu

TCVN 5575:2012 thay thế TCVN 5575:1991.

TCVN 5575:2012 được chuyển đổi từ TCXDVN 338:2005 thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo qui định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm b khoản 2 Điều 7 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ qui định chi tiết thi hành một số điều của Luật tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

TCVN 5575:2012 do Viện Khoa học Công Nghệ Xây Dựng - Bộ xây dựng biên soạn, Bộ xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

...

...

...

Steel structures - Design standard

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này dùng để thiết kế kết cấu thép các công trình xây dựng dân dụng, công nghệ. Tiêu chuẩn này không dùng để thiết kế các công trình giao thông, thủy lợi như các loại cầu, công trình trên đường, cửa van, đường ống, v.v…

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 197:2002, Kim loại. Phương pháp thử kéo.

TCVN 198:2008, Kim loại. Phương pháp thử uốn.

TCVN 312:2007, Kim loại. Phương pháp thử uốn va đập ở nhiệt độ thường.

TCVN 313:1985, Kim loại. Phương pháp thử xoắn.

...

...

...

TCVN 1765:1975, Thép các bon kết cấu thông thường. Mác thép và yêu cầu kỹ thuật.

TCVN 1766:1975, Thép các bon kết cấu chất lượng tốt. Mác thép và yêu cầu kỹ thuật.

TCVN 1916:1995: Bu lông,vít, vít cấy và đai ốc. Yêu cầu kỹ thuật.

TCVN 2737:1995, Tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn thiết kế.

TCVN 3104:1979, Thép kết cấu hợp kim thấp. Mác, yêu cầu kỹ thuật.

TCVN 3223:2000, Que hàn điện dùng cho thép các bon thấp và thép hợp kim thấp. Ký hiệu, kích thước và yêu cầu kỹ thuật chung.

TCVN 3909:2000, Que hàn điện dùng cho thép các bon thấp và thép hợp kim thấp. Phương pháp thử.

TCVN 5400:1991, Mối hàn. Yêu cầu chung về lấy mẫu để thử cơ tính.

TCVN 5401:1991, Mối hàn. Phương pháp thử uốn.

...

...

...

TCVN 5709:2009, Thép các bon cán nóng dùng làm kết cấu trong xây dựng. Yêu cầu kỹ thuật.

TCVN 6522:2008, Thép tấm kết cấu cán nóng.

3 Đơn vị đo và ký hiệu

3.1 Đơn vị đo

Tiêu chuẩn này sử dụng các đơn vị đo theo hệ SI, cụ thể là đơn vị dài: mét (m); đơn vị lực: niutơn (N); đơn vị ứng suất: pascan (Pa); đơn vị khối lượng: kilogam (kg); thời gian: giây (s).

3.2 Ký hiệu

a) Các đặc trưng hình học

A       diện tích tiết diện nguyên

A_n            diện tích tiết diện thực

...

...

...

A_w           diện tích tiết diện bản bụng

A_bn          diện tích tiết diện thực của buông

A_d            diện tích tiết diện thanh xiên.

b       chiều rộng

b_t              chiều rộng cánh

b_o             chiều rộng phần nhô ra của cánh

b_s             chiều rộng của sườn ngang

h       chiều cao của tiết diện

h_w            chiều cao của bản bụng

...

...

...

h_tk            khoảng cách giữa trục của các cánh dầm

i        bán kính quán tính của tiết diện

i_x, i_y       bán kính quán tính của tiết diện đối với các trục tương ứng x-x, y-y

i_min          bán kính quán tính nhỏ nhất của tiết diện

I_f               mômen quán tính của tiết diện nhánh

I_m, I_d     mômen quán tính của thanh cánh và thanh xiên của giàn

I_b              mômen quán tính tiết diện bản giằng

I_s, I_sl     mômen quán tính tiết diện sườn ngang và dọc

I_t               mômen quán tính xoắn

...

...

...

I_x, I_y      các mômen quán tính của tiết diện nguyên đối với các trục tương ứng x-x và y-y

I_nx, I_ny  các mômen quán tính của tiết diện thực đối với các trục tương ứng x-x, y-y

L       chiều cao của thanh đứng, cột hoặc chiều dài nhịp dầm

l        chiều dài nhịp

l_­d               chiều dài của thanh xiên

l_m             chiều dài khoang các thanh cánh của giàn hoặc cột rỗng

l_o       chiều dài tính toán của cấu kiện chịu nén

l_x, l_y         chiều dài tính toán của cấu kiện trong các mặt phẳng vuông góc với các trục tương ứng x-x, y-y

l_w              chiều dài tính toán của đường hàn

...

...

...

s       bước lỗ bu lông

t        chiều dày

t_f, t_w        chiều dài của bản cánh và bản bụng

u       khoảng cách đường lỗ bu lông

W_nmin   môđun chống uốn (mômen kháng) nhỏ nhất của tiết diện thực đối với trục tính toán

W_x, W_y môđun chống uốn (mômen kháng) của tiết diện nguyên đối với trục tương ứng x-x, y-y

W_nx,min, W_ny,min môđun chống uốn (mômen kháng) nhỏ nhất của tiết diện thực đối với các trục tương ứng x-x, y-y

b) Ngoại lực và nội lực

F, P   ngoại lực tập trung

...

...

...

M_x, M_y mômen uốn đối với trục tương ứng x-x, y-y

M_t            mômen xoắn cục bộ

N       lực dọc

N_d      nội lực phụ

N_M          lực dọc trong nhánh do mômen gây ra

p       áp lực tính toán

V       lực cắt

V_t             lực cắt qui ước tác dụng trong một mặt phẳng thanh (bản) giằng

V_s            lực cắt qui ước tác dụng trong thanh (bản) giằng của một nhánh

...

...

...

E       môđun đàn hồi

f_y              cường độ tiêu chuẩn lấy theo giới hạn chảy của thép

f_u              cường độ tiêu chuẩn của thép theo sức bền kéo đứt

f        cường độ tính toán của thép chịu kéo, nén, uốn lấy theo giới hạn chảy

f_t               cường độ tính toán của thép theo sức bền kéo đứt

f_v              cường độ tính toán chịu cắt của thép

f_c              cường độ tính toán của thép khi ép mặt theo mặt phẳng tì đầu (có gia công phẳng)

f_cc            cường độ tính toán ép mặt cục bộ trong các khớp trụ (mặt cong) khi tiếp xúc chặt

f_th             cường độ tính toán chịu kéo của sợi thép cường độ cao

...

...

...

f_tb             cường độ tính toán chịu kéo của bulông

f_vb            cường độ tính toán chịu cắt của bulông

f_cb            cường độ tính toán chịu ép mặt của bulông

f_ba            cường độ tính toán chịu kéo của bulông neo

f_hb            cường độ tính toán chịu kéo của bulông cường độ cao

f_cd            cường độ tính toán chịu ép mặt theo đường kính con lăn

f_w             cường độ tính toán của mối hàn đối đầu chịu nén, kéo, uốn theo giới hạn chảy

f_wu           cường độ tính toán của mối hàn đối đầu chịu nén, kéo, uốn theo sức bền kéo đứt

f_{w v}          cường độ tính toán của mỗi mối hàn đối đầu chịu cắt

...

...

...

f_ws           cường độ tính toán của đường hàn góc (chịu cắt qui ước) theo kim loại ở biên nóng chảy

f_wun         cường độ tiêu chuẩn của kim loại đường hàn theo sức bền kéo đứt

G       môđun trượt

s       ứng suất thấp

s_c      ứng suất pháp cục bộ

s_x, s_y  các ứng suất pháp song song với các trục tương ứng x-x, y-y

s_cr, s_c,cr các ứng suất pháp tới hạn và ứng suất cục bộ tới hạn

t        ứng suất tiếp

t_cr            ứng suất tiếp tới hạn

...

...

...

c₁, c_x, c_y các hệ số dùng để kiểm tra bền của dầm chịu uốn trong một mặt phẳng chính hoặc trong hai mặt phẳng chính khi có kể đến sự phát triển của biến dạng dẻo

e       độ lệch tâm của lực

m      độ lệch tâm tương đối

m_e           độ lệch tâm tương đối tính đổi

n, p, m các thông số để xác định chiều dài tính toán của cột

n_a             số lượng bulông trên một nữa liên kết

n_c             số mũ

n_Q            chu kỳ tải trọng

n_v             số lượng các mặt cắt tính toán;

...

...

...

g_c              hệ số điều kiện làm việc của kết cấu.

g_b              hệ số điều kiện làm việc của liên kết bulông

g_M            hệ số độ tin cậy về cường độ

g_Q             hệ số độ tin cậy về tải trọng

g_u              hệ số độ tin cậy trong các tính toán theo sức bền tức thời

h       hệ số ảnh hưởng hình dạng của tiết hiện

l       độ mảnh của cấu kiện (l = l_o/i)

      độ mảnh qui ước (= l )

l_o             độ mảnh tương đương của thanh tiết diện rỗng

...

...

...

_w         độ mảnh qui ước của bản bụng (_{w =} (h_w / t_w) )

l_x, l_y   độ mảnh tính toán của cấu kiện trong các mặt phẳng vuông góc với các trục tương ứng x-x, y-y

m       hệ số chiều dài tính toán của cột

j       hệ số uốn dọc

j_b            hệ số giảm cường độ tính toán khi mất ổn định dạng uốn xoắn

j_e            hệ số giảm cường độ tính toán khi nén lệch tâm,nén uốn

y       hệ số xác định hệ số _b  khi tính toán ổn định của dầm (Phụ lục E)

4 Nguyên tắc chung

4.1 Các qui định chung

...

...

...

4.1.2 Kết cấu thép phải được thiết kế đạt yêu cầu chung qui định trong Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam là đảm bảo an toàn chịu lực và đảm bảo khả năng sử dụng bình thường trong suốt thời hạn sử dụng công trình.

4.1.3 Khi thiết kế kết cấu thép còn cần tuân thủ các tiêu chuẩn tương ứng về phòng chống cháy, về bảo vệ chống ăn mòn. Không được tăng bề dày của thép với mục đích bảo vệ chống ăn mòn hoặc nâng cao khả năng chống cháy của kết cấu.

4.1.4 Khi thiết kế kết cấu thép cần phải:

Tiết kiệm vật liệu thép;

Ưu tiên sử dụng các loại thép do Việt Nam sản xuất;

Lựa chọn sơ đồ kết cấu hợp lí, tiết diện cấu kiện hợp lí về mặt kinh tế - kĩ thuật;

Ưu tiên sử dụng công nghệ chế tạo tiên tiến như hàn tự động, hàn bán tự động, bulông cường độ cao;

Chú ý việc công nghiệp hóa cao quá trình sản xuất và dựng lắp, sử dụng những liên kết dựng lắp liên tiếp như liên kết mặt bích, liên kết bulông cường độ cao; cũng có thể dùng liên kết hàn để lắp nếu có căn cứ hợp lí;

Kết cấu phải có cấu tạo để dễ quan sát, làm sạch bụi, sơn, tránh tụ nước. Tiết diện hình ống phải được bịt kín hai đầu.

...

...

...

4.2.1 Kết cấu thép phải được tính toán với tổ hợp tải trọng bất lợi nhất, kể cả tải trọng theo thời gian và mọi yếu tố tác động khác. Việc xác định nội lực có thể thực hiện theo phương pháp phân tích đàn hồi hoặc phân tích dẻo.

Trong phương pháp đàn hồi, các cấu kiện thép được giả thiết là luôn đàn hồi dưới tác dụng của tải trọng tính toán, sơ đồ kết cấu là sơ đồ ban đầu không biến dạng.

Trong phương pháp phân tích dẻo, cho phép kể đến biến dạng không đàn hồi của thép trong một bộ phận hay toàn bộ kết cấu, nếu thỏa mãn các điều kiện sau:

Giới hạn chảy của thép không được lớn quá 450 MPa, có vùng chảy dẻo rõ rệt;

Kết cấu chỉ chịu tải trọng tác dụng tĩnh (không có tải trọng động lực hoặc va chạm hoặc tải trọng lặp gây mỏi);

Cấu kiện sử dụng thép cán nóng, có tiết diện đối xứng.

4.2.2 Các cấu kiện thép hình phải được chọn theo tiết diện nhỏ nhất thỏa mãn các yêu cầu của Tiêu chuẩn này. Tiết diện của cấu kiện tổ hợp được thiết lập theo tính toán sao cho ứng suất không lớn hơn 95% cường độ tính toán của vật liệu.

4.2.3 Trong các bản vẽ thiết kế kết cấu thép và văn bản đặt hàng vật liệu thép, phải ghi rõ mác và tiêu chuẩn tương ứng của thép làm kết cấu và thép làm liên kết, yêu cầu phải đảm bảo tính năng cơ học hay về thành phần hóa học hoặc cả hai, cũng như những yêu cầu riêng đối với vật liệu được qui định trong các tiêu chuẩn kĩ thuật Nhà nước hoặc của nước ngoài.

5 Cơ sở thiết kế kết cấu thép

...

...

...

5.1.1 Tiêu chuẩn này sử dụng phương pháp tính toán kết cấu thép theo trạng thái giới hạn. Kết cấu được thiết kế sao cho không vượt quá trạng thái giới hạn của nó.

5.1.2 Trạng thái giới hạn là trạng thái mà khi vượt quá thì kết cấu không còn thỏa mãn các yêu cầu sử dụng hoặc khi dựng lắp được đề ra đối với nó khi thiết kế. Các trạng thái giới hạn gồm:

Các trạng thái giới hạn về khả năng chịu lực là các trạng thái mà kết cấu không còn đủ khả năng chịu lực, sẽ bị phá hoại, sụp đổ hoặc hư hỏng làm nguy hại đến sự an toàn của con người, của công trình. Đó là các trường hợp:kết cấu không đủ độ bền (phá hoại bền), hoặc kết cấu bị mất ổn định, hoặc kết cấu bị phá hoại dòn, hoặc vật liệu kết cấu bị chảy.

Các trạng thái giới hạn về sử dụng là các trạng thái mà kết cấu không còn sử dụng bình thường được nữa do bị biến dạng quá lớn hoặc do hư hỏng cục bộ. Các trạng thái giới hạn này gồm: trạng thái giới hạn về độ võng và biến dạng làm ảnh hưởng đến việc sử dụng bình thường của thiết bị máy móc, của con người hoặc làm hỏng sự hoàn thiện của kết cấu, do đó hạn chế việc sử dụng công trình; sự rung động quá mức; sự han gỉ quá mức.

5.1.3 Khi tính toán kết cấu theo trạng thái giới hạn phải dùng các hệ số độ tin cậy sau:

Hệ số độ tin cậy về cường độ g_M (xem 6.1.4 và 6.2.2);

Hệ số độ tin cậy về tải trọng g_Q (xem 5.2.2);

Hệ số điều kiện làm việc g_C (xem 5.4.1 và 5.4.2);

Cường độ tính toán của vật liệu là cường độ tiêu chuẩn nhân với hệ số g_C và chia cho hệ số g_M;_; tải trọng tính toán là tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số g_Q.

...

...

...

5.2.1 Tải trọng dùng trong thiết kế kết cấu thép được lấy theo TCVN 2737:1995 hoặc tiêu chuẩn thay thế tiêu chuẩn trên (nếu có).

5.2.2 Khi tính kết cấu theo các giới hạn về khả năng chịu lực thì dùng tải trọng tính toán là tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số độ tin cậy về tải trọng g_Q (còn gọi là hệ số tăng tải hoặc hệ số an toàn về tải trọng ). Khi tính kết cấu theo các trạng thái giới hạn về sử dụng và tính toán về mỏi thì dùng trị số của tải trọng tiêu chuẩn.

5.2.3 Các trường hợp tải trọng đều được xét riêng rẽ và được tổ hợp để có tác dụng bất lợi nhất đối với kết cấu. Giá trị của tải trọng, các loại tổ hợp tải trọng, các hệ số tổ hợp, các hệ số độ tin cậy về tải trọng được lấy theo các điều của TCVN 2737:1995.

5.2.4 Với kết cấu trực tiếp chịu tải trọng động, khi tính toán về cường độ và ổn định thì trị số tính toán của tải trọng phải nhân với hệ số động lực. Khi tính toán về mỏi và biến dạng thì không nhân với hệ số này. Hệ số động lực được xác định bằng lý thuyết tính toán kết cấu hoặc cho trong các Qui phạm riêng đối với loại kết cấu tương ứng.

5.2.5 Khi thiết kế cho giai đoạn sử dụng và dựng lắp kết cấu, nếu cần xét đến sự thay đổi nhiệt độ, có thể giả thiết sự thay đổi nhiệt độ ở các vùng phía Bắc là từ 5 ^oC đến 40 ^oC, ở các vùng phía Nam là từ 10 ^oC đến 40 ^oC. Sự phân chia hai vùng Bắc và Nam dựa theo Qui chuẩn Xây dựng Việt Nam, tập III, Phụ lục 2. Tuy nhiên, phạm vi biến động nhiệt độ có thể dựa theo số liệu khí hậu cụ thể của địa điểm xây dựng để xác định chính xác hơn.

5.3 Biến dạng cho phép của kết cấu

5.3.1 Biến dạn của kết cấu thép được xác định theo tải trọng tiêu chuẩn, không kể đến hệ số động lực và không xét sự giảm yếu tiết diện do các lỗ liên kết.

5.3.2 Độ võng của cấu kiện chịu uốn không được vượt quá trị số cho phép trong Bảng 1.

5.3.3 Chuyển vị ngang ở mức mép mái của nhà công nghiệp kiểu khung một tầng, không cầu trục, gây bởi tải trọng gió tiêu chuẩn được giới hạn như sau:

...

...

...

Khi tường là tấm vật liệu nhẹ khác: H/150;

Khi tường bằng gạch hoặc bê tông: H/240;

với H là chiều cao cột.

Nếu có những giải pháp cấu tạo để đảm bảo sự biến dạng dễ dàng của liên kết tường thì các chuyển vị giới hạn trên có thể tăng lên tương ứng.

5.3.4 Chuyển vị ngang của đỉnh khung nhà một tầng (không thuộc loại nhà ở 3.3.3) không được vượt quá 1/300 chiều cao khung. Chuyển vị ngang của đỉnh khung nhà nhiều tầng không được vượt quá 1/500 của tổng chiều cao khung. Chuyển vị tương đối tại mỗi tầng của nhà nhiều tầng không được vượt quá 1/300 chiều cao mỗi tầng.

5.3.5 Đối với cột nhà xưởng có cầu trục chế độ làm việc nặng và cột của cầu tải ngoài trời có cầu trục chế độ làm việc vừa và nặng thì chuyển vị gây bởi tải trọng nằm ngang của một cầu trục lớn nhất tại mức đỉnh dầm cầu trục không được vượt quá trị số cho phép ghi trong Bảng 2.

Bảng 1 - Độ võng cho phép của cấu kiện chịu uốn

Loại cấu kiện

Độ võng cho phép

...

...

...

1. Dầm chính

2. Dầm của trần có trát vữa, chỉ tính võng cho tải trọng tạm thời

3. Các dầm khác, ngoài trường hợp 1 và 2

4. Tấm bản sàn

L /400

L /350

L /250

L /150

...

...

...

1. Dầm đỡ sàn công tác có đường ray nặng 35 kg/m và lớn hơn

2. Như trên, khi đường ray nặng 25 kg/m và nhỏ hơn

L /600

L /400

Xà gồ:

1. Mái nhà ngói không đắp vữa, mái tấm tôn nhỏ

2. Mái lợp ngói có đắp vữa, mái tôn múi và các mái khác

...

...

...

L /200

Dầm hoặc giàn đỡ cầu trục:

1. Cầu trục chế độ làm việc nhẹ, cầu trục tay, palăng

2. Cầu trục chế độ làm việc vừa

3. Cầu trục chế độ làm việc nặng và rất nặng

L /400

L /500

L /600

...

...

...

1. Dầm đỡ tường xây

2. Dầm đỡ tường nhẹ (tôn, fibro xi măng), dầm đỡ cửa kính

3. Cột tường

L /300

L /200

L /400

CHÚ THÍCH: L là nhịp của cấu kiện chịu uốn. Đối với dầm công xôn thì L lấy bằng 2 lần độ vươn của dầm.

Bảng 2 - Chuyển vị cho phép của cột đỡ cầu trục

...

...

...

Tính theo kết cấu phẳng

Tính theo kết cấu không gian

1. Chuyển vị theo phương ngang nhà của cột nhà xưởng

H_T / 1250

H_T / 2000

2. Chuyển vị theo phương ngang nhà của cột cầu tải ngoài trời

H_T / 2500

-

3. Chuyển vị theo phương dọc nhà của cột trong và ngoài nhà

...

...

...

-

CHÚ THÍCH 1: H_T là độ cao từ mặt đáy chân cột đến mặt đỉnh dầm cầu trục hay giản cầu trục.

CHÚ THÍCH 2: Khi tính chuyển vị theo phương dọc nhà của cột trong nhà hay ngoài trời, có thể giả định là tải trọng theo phương dọc của cầu trục sẽ phân phối cho tất cả các hệ giằng và hệ khung dọc giữa các cột trong phạm vi khối nhiệt độ.

CHÚ THÍCH 3: Trong các nhà xưởng có cầu trục ngoạm và cầu trục cào san vật liệu, trị số chuyển vị cho phép của cột nhà tương ứng phải giảm đi 10%.

5.4 Hệ số điều kiện làm việc g_C

5.4.1 Khi tính toán kiểm tra khả năng chịu lực của các kết cấu thuộc những trường hợp nêu trong Bảng 3, cường độ tính toán của thép cho trong Bảng 5, 6 và của liên kết cho trong Bảng 7, 8, 10, 11, 12, B.5 (Phụ lục B) phải được nhân với hệ số điều kiện làm việc g_C . Mọi trường hợp khác không nêu trong bảng này và không được qui định trong các điều tương ứng thì đều lấy g_C = 1.

5.4.2 Giá trị của hệ số điều kiện làm việc g_C được cho trong Bảng 3.

Bảng 3 - Giá trị của hệ số điều kiện làm việc g_C

Loại cấu kiện

...

...

...

1. Dầm đặc và thanh chịu nén trong giàn của các sàn những phòng lớn ở các công trình như nhà hát, rạp chiếu bóng, câu lạc bộ, khán đài, các gian nhà hàng, kho sách, kho lưu trữ, v.v…khi trọng lượng sàn lớn hơn hoặc bằng tải trọng tạm thời

0,9

2. Cột của các công trình công cộng, cột đỡ tháp nước

0,95

3. Các thanh chịu nén chính của hệ thanh bụng dàn liên kết hàn ở mái và sàn nhà (trừ thanh tại gối tựa) có tiết diện chữ T tổ hợp từ thép góc (ví dụ: vì kèo và các dàn, v.v…), khi độ mảnh l lớn hơn hoặc bằng 60

0,8

4. Dầm đặc khi tính toán về ổn định tổng thể khi j_b < 1,0

0,95

5. Thanh căng, thanh kéo, thanh néo, thanh treo được làm từ thép cán

...

...

...

6. Các thanh của kết cấu hệ thanh ở mái và sàn:

a. Thanh chịu nén (trừ loại tiết diện ống kín) khi tính về ổn định

b. Thanh chịu kéo trong kết cấu hàn

0,95

0,95

Bảng 3

Loại cấu kiện

g_C

...

...

...

a.  Khi liên kết trực tiếp với thanh cánh trên theo một cạnh bằng đường hàn hoặc bằng hai bulông trở lên, dọc theo thanh thép góc:

- Thanh xiên theo Hình 9 a

0,9

- Thanh ngang theo Hình 9 b, c

0,9

- Thanh xiên theo Hình 9 c, d, e

0,8

b. Khi liên kết trực tiếp với thanh cánh trên theo một cạnh bằng một bulông (ngoài mục 7 của bảng này) hoặc khi liên kết qua bản mã bằng liên kết bất kỳ.

...

...

...

8. Các thanh chịu nén là thép góc đơn được liên kết theo một cạnh (đối với thép góc không đều cạnh chỉ liên kết cạnh ngắn), trừ các trường hợp đã nêu ở mục 7 của bảng này, và các giàn phẳng chỉ gồm thép góc đơn

0,75

9. Các loại bể chứa chất lỏng

0,8

CHÚ THÍCH 1: Các hệ số điều kiện làm việc g_C  < 1 không được lấy đồng thời.

CHÚ THÍCH 2: Các hệ số điều kiện làm việc g_C  trong các mục 3, 4, 6a, 7 và 8 cũng như các mục 5 và 6b (trừ liên kết hàn đối đầu) sẽ không được xét đến khi tính toán liên kết các cấu kiện đó.

6 Vật liệu của kết cấu và liên kết       

6.1 Vật liệu thép dùng trong kết cấu

6.1.1 Vật liệu thép dùng trong kết cấu phải được lựa chọn thích hợp tùy theo tính chất quan trọng của công trình, điều kiện làm việc của kết cấu, đặc trưng của tải trọng và phương pháp liên kết, v.v…

...

...

...

6.1.2 Không dùng thép sôi cho các kết cấu hàn làm việc trong điều kiện nặng hoặc trực tiếp chịu tải trọng động lực như dầm cầu trục chế độ nặng, dầm sát đặt máy, kết cấu hành lang băng tải, cột vượt của đường dây tải điện cao trên 60 mét, v.v…

6.1.3 Cường độ tính toán của vật liệu thép cán và thép ống đối với các trạng thái ứng suất khác nhau được tính theo các công thức của Bảng 4. Trong bảng này, f_y và f_u là cường độ tiêu chuẩn lấy theo giới hạn chảy của thép và cường độ tiêu chuẩn của thép theo sức bền kéo đứt, được đảm bảo bởi tiêu chuẩn sản xuất thép và được lấy là cường độ tiêu chuẩn của thép; g_M là hệ số độ tin cậy về vật liệu, lấy bằng 1,05 cho mọi mác thép.

6.1.4 Cường độ tiêu chuẩn f_y, f_u và cường độ tính toán f của thép cácbon và thép hợp kim thấp cho trong Bảng 5 và Bảng 6 (với các giá trị lấy tròn tới 5 MPa).

Đối với các loại thép không nêu tên trong Tiêu chuẩn này và các loại thép của nước ngoài được phép sử dụng trong Bảng 4, lấy f_y là cường độ tiêu chuẩn lấy theo giới hạn chảy nhỏ nhất và  f_u là cường độ tiêu chuẩn theo sức bền kéo đứt nhỏ nhất được đảm bảo của thép. g_M là hệ số độ tin cậy về vật liệu, lấy bằng 1,1 cho mọi mác thép.

Với các loại vật liệu kim loại khác như dây cáp, khối gang đúc, v.v…phải sử dụng các loại tiêu chuẩn riêng tương ứng.

Bảng 4 - Cường độ tính toán của thép cán và thép ống

Trạng thái làm việc

Ký hiệu

Cường độ tính toán

...

...

...

f

f = f_y /g_M

Trượt

f_v

f_v = 0,58 f_y /g_M

Ép mặt lên đầu mút (khi tì sát)

f_c

f_c = f_u /g_M

Ép mặt trong khớp trụ khi tiếp xúc chặt

...

...

...

f_cc = 0,5 f_u /g_M

Ép mặt theo đường kính của con lăn

f_cd

f_cd = 0,025  f_u /g_M

Bảng 5 - Cường độ tiêu chuẩn f_y, f_u  cường độ tính toán f của thép các bon

(TCVN 5709:1993)

Đơn vị tính bằng megapascan

Mác thép

Cường độ tiêu chuẩn f_y và cường độ tính toán f của thép với độ dày t

...

...

...

Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn f_u không phụ thuộc bề dày t, mm

t ≤ 20

20 < t ≤ 40

40 < t ≤ 100

f_y

f

f_y

f

f_y

...

...

...

CCT34

CCT38

CCT42

220

240

260

210

230

245

...

...

...

230

250

200

220

240

200

220

240

190

...

...

...

230

340

380

420

Bảng 6 - Cường độ tiêu chuẩn f_y, f_u và cường độ tính toán f của thép hợp kim thấp

Đơn vị tính bằng megapascan

Mác thép

Độ dày, mm

t ≤ 20

...

...

...

30 < t ≤ 60

f_u

f_y

f

f_u

f_y

f

f_u

f_y

...

...

...

09Mn2

450

310

295

450

300

285

-

-

...

...

...

14Mn2

460

340

325

460

330

315

-

-

...

...

...

16MnSi

490

320

305

480

300

285

470

290

...

...

...

09Mn2Si

480

330

315

470

310

295

460

290

...

...

...

10Mn2Si1

510

360

345

500

350

335

480

340

...

...

...

10CrSiNiCu

540

400*

360

540

400*

360

520

400*

...

...

...

CHÚ THÍCH: * Hệ số g_M đối với trường hợp này là 1,1; bề dày tối đa là 40 mm.

6.2 Vật liệu thép dùng trong liên kết

6.2.1 Kim loại hàn dùng cho kết cấu thép phải phù hợp với các yêu cầu sau:

1. Que hàn khi hàn tay lấy theo TCVN 3223:1994. Kim loại que hàn phải có cường độ kéo đứt tức thời không nhỏ hơn trị số tương ứng của thép được hàn.

2. Dây hàn và thuốc hàn dùng trong hàn tự động và bán tự động phải phù hợp với mác thép được hàn. Trong mọi trường hợp, cường độ của mối hàn không được thấp hơn cường độ của que hàn tương ứng.

6.2.2 Cường độ tính toán của mối hàn trong các dạng liên kết và trạng thái làm việc khác nhau được tính theo các công thức trong Bảng 7.

Trong liên kết đối đầu hai loại thép khác nhau thì dùng trị số cường độ tiêu chuẩn nhỏ hơn.

Chiều dài tính toán của mối hàn góc của một số loại que hàn cho trong Bảng 8.

Bảng 7 - Cường độ tính toán của mối hàn

...

...

...

Trạng thái làm việc

Ký hiệu

Cường độ tính toán

Hàn đối đầu

Nén, kéo và uốn khi kiểm tra chất lượng đường hàn bằng các phương pháp vật lý

Theo giới hạn chảy

f_w

f_w =  f

Theo sức bền kéo đứt

...

...

...

f_wu  =  f_t

Kéo và uốn

f_w

f_w  = 0,85 f

Trượt

f_wv

f_wv  =  f_v

Hàn góc

Cắt (qui ước)

...

...

...

f_wf

f_wf  =  0,55 f_wun / g_M

Theo kim loại ở biên nóng chảy

f_ws

f_ws  =  0,45 f_u

CHÚ THÍCH 1: f_v  và f_v  là cường độ tính toán chịu kéo và cắt của thép được hàn; f_u  và  f_wun  là ứng suất kéo đứt tức thời theo tiêu chuẩn sản phẩm (cường độ kéo đứt tiêu chuẩn) của thép được hàn và của kim loại hàn.

CHÚ THÍCH 2: Hệ số độ tin cậy về cường độ của mối hàn g_M lấy bằng 1,25 khi f_wun ≤ 490 Mpa và bằng 1,35 khi f_wun ³ 590 Mpa.

Bảng 8 - Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn f_wun và cường độ tính toán  f_wf của kim loại hàn trong mối hàn góc

Đơn vị tính bằng megapascan

...

...

...

Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn f_wun

Cường độ tính toán

 f_wf

N42, N42 - 6B

410

180

N46, N46 - 6B

450

200

...

...

...

490

215

6.2.3 Bu lông phổ thông dùng cho kết cấu thép phải phù hợp với các yêu cầu của TCVN 1916:1995. Cấp độ bền của bulông chịu lực phải từ 4.6 trở lên. Bulông cường độ cao phải tuân theo các qui định riêng tương ứng. Cường độ tính toán của liên kết một bulông được xác định theo các công thức ở Bảng 9.

Trị số cường độ tính toán chịu cắt và kéo của bulông theo cấp độ bền của bulông cho trong Bảng 10. Cường độ tính toán chịu ép mặt của thép trong liên kết bulông cho trong Bảng 11.

Bảng 9 - Cường độ tính toán của liên kết một bulông

Trạng thái làm việc

Ký hiệu

Cường độ chịu cắt và kéo của bulông ứng với cấp độ bền

Cường độ chịu ép mặt của cấu kiện thép có giới hạn chảy dưới 440 MPa

...

...

...

4.8; 5.8

8.8; 10.9

Cắt

f_vb

f_vb = 0,38 f_ub

f_vb = 0,4 f_ub

f_vb = 0,4 f_ub

-

Kéo

...

...

...

f_tb = 0,42 f_ub

f_tb = 0,4 f_ub

f_tb = 0,5 f_ub

-

Ép mặt

a. Bulông tinh

f_cb

-

-

...

...

...

f_cb =

b. Bulông thô và bulông thường

-

-

-

f_cb =

Bảng 10 - Cường độ tính toán chịu cắt và kéo của bulông

Đơn vị tính bằng megapascan

Trạng thái làm việc

...

...

...

Cấp độ bền

4.6

4.8

5.6

5.8

6.6

8.8

10.9

Cắt

...

...

...

150

160

190

200

230

320

400

Kéo

f_tb

...

...

...

160

210

200

250

400

500

Bảng 11 - Cường độ tính toán chịu ép mặt của bulông f_cb

Đơn vị tính bằng megapascan

Giới hạn bền kéo đứt của thép cấu kiện liên kết

...

...

...

Bulông tinh

Bulông thô và thường

340

380

400

420

440

450

480

...

...

...

520

540

435

515

560

600

650

675

745

...

...

...

850

905

395

465

505

540

585

605

670

...

...

...

760

805

6.2.4 Cường độ tính toán chịu kéo của bulông neo f_ba được xác định theo công thức f_ba = 0,4 x f_ub.

Trị số cường độ tính toán chịu kéo của bulông neo cho trong Bảng 12

Bảng 12 - Cường độ tính toán chịu kéo của bulông neo

Đơn vị tính bằng megapascan

Đường kính bulông, mm

Làm từ thép mác

CT38

...

...

...

09Mn2Si

Từ 12 đến 32

Từ 33 đến 60

Từ 61 đến 80

Từ 81 đến 140

150

150

150

150

...

...

...

190

185

185

190

185

180

165

6.2.5 Cường độ tính toán chịu kéo của bulông cường độ cao trong liên kết truyền lực bằng ma sát được xác định theo công thức f_hb = 0,7 x f_ub. Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn f_ub của thép làm bulông cường độ cao cho trong Bảng B.5, Phụ lục B.

6.2.6 Cường độ tính toán chịu kéo của sợi thép cường độ cao được xác định theo công thức f_th = 0,63 x f_u .

...

...

...

7.1 Cấu kiện chịu kéo đúng tâm

7.1.1 Cấu kiện chịu kéo đúng tâm tính toán về bền theo công thức

                                                   (1)

trong đó:

N là lực kéo đúng tâm tính toán;

A_n là diện tích tiết diện thực của cấu kiện.

7.2.1 Diện tích tiết diện thực bằng diện tích tiết diện nguyên trừ đi diện tích giảm yếu. Diện tích giảm yếu là diện tích bị mất đi do yêu cầu chế tạo. Đối với liên kết bulông (trừ bulông cường độ cao) khi các lỗ xếp thẳng hàng thì diện tích giảm yếu bằng tổng lớn nhất của diện tích các lỗ tại một tiết diện ngang bất kỳ vuông góc với chiều của ứng suất trong cấu kiện. Khi các lỗ xếp so le thì diện tích giảm yếu lấy trị số lớn hơn trong hai trị số sau (Hình 1a):

Giảm yếu do các lỗ xếp trên đường thẳng 1-5;

Tổng diện tích ngang của các lỗ nằm trên đường chữ chi 1 - 2 - 3 - 4 - 5 trừ đi lượng s^2tl(4u) cho mỗi đoạn đường chéo giữa các lỗ;

...

...

...

s là bước lỗ so le, tức là khoảng cách song song với phương của lực giữa tâm của các lỗ trên hai đường liên tiếp nhau;

t là bề dày thanh thép có lỗ;

u là khoảng đường lỗ, là khoảng cách vuông góc với phương của lực giữa tâm các lỗ trên hai đường liên tiếp.

Đối với thép có lỗ trên hai cánh thì khoảng đường lỗ u là tổng các khoảng cách từ tâm lỗ đến sống thép góc, trừ đi bề dày cánh (Hình 1b).

Hình 1 - Cách xác định diện tích thực

7.2 Cấu kiện chịu uốn

7.2.1 Tính toán về bền

7.2.1.1 Cấu kiện bụng đặc chịu uốn trong một mặt phẳng chính được tính theo công thức:

...

...

...

trong đó:

M      là mômen uốn quanh trục tính toán;

W_n,min là môđun chống uốn nhỏ nhất của tiết diện thực đối với trục tính toán.

7.2.1.2 Độ bền chịu cắt của cấu kiện bụng đặc chịu uốn trong một mặt phẳng chính được tính theo công thức:

                                                 (3)

trong đó:

V là lực cắt trong mặt phẳng bản bụng của tiết diện tính toán;

S là mômen tĩnh đối với trục trung hòa của phần tiết diện nguyên ở bên trên vị trí tính ứng suất;

I là mômen quán tính của tiết diện nguyên;

...

...

...

f_v là cường độ tính toán chịu cắt của thép.

7.2.1.3 Khi trên cánh dầm có tải trọng tập trung tác dụng trong mặt phẳng bản bụng mà bên dưới không có sườn tăng cường, phải kiểm tra độ bền nén cục bộ của mép trên bản bụng theo công thức:

                                                (4)

trong đó:

F là tải trọng tập trung;

l_z là độ dài phân bố qui đổi của tải trọng tập trung dọc theo mép trên của bản bụng  tại cao độ ứng với biên trên của chiều cao tính toán h_w của bản bụng:

l_z = b + 2h_y                                                                                                             (5)

với b là chiều dài phân bố lực của tải trọng tập trung theo chiều dài dầm; h_y là khoảng cách từ mặt trên của cánh dầm đến biên trên của chiều cao tính toán của bản bụng (Hình 2).

...

...

...

Hình 2 - Sơ đồ tính chiều dài phân bố tải trọng lên bụng dầm

Chiều cao tính toán h_w của bản bụng lấy như sau: với dầm thép cán là khoảng cách giữa các điểm bắt đầu uốn cong của bản bụng, chỗ tiếp giáp của bản bụng với cánh trên và cánh dưới (Hình 2b); với dầm hàn là chiều cao bản bụng (Hình 2a); với dầm đinh tán hay bulông là khoảng cách giữa các mép gần nhau nhất của các thép góc trên hai cánh (Hình 2c).

7.2.1.4 Tại cao độ ứng với biên trên của chiều cao tính toán của bản bụng dầm, khi đồng thời có ứng suất pháp, ứng suất tiếp và có thể có cả ứng suất cục bộ thì cần kiểm tra theo ứng suất tương đương:

                         (6)

trong đó s, t, s_c là các ứng suất pháp,ứng suất tiếp và ứng suất cục bộ vuông góc với trục dầm ở cùng một điểm tại cao độ ứng với biên trên của chiều cao tính toán của bản bụng; t và s_c  tính theo công thức (3) và (4); còn s tính theo công thức sau:

                                                         (7)

trong đó:

s và s_c mang dấu dương nếu là kéo, dấu âm nếu là nén;

I_n là mômen quán tính của tiết diện thực của dầm;

...

...

...

7.2.1.5 Cấu kiện đặc chịu uốn trong hai mặt phẳng chính được kiểm tra bền theo công thức:

                                            (8)

trong đó: x, y là khoảng cách từ điểm đang xét của tiết diện tới trục chính tương ứng.

Đồng thời với công thức (8) bản bụng dầm phải được kiểm tra bền theo các công thức (3) và (6).

7.2.1.6 Dầm đơn giản có tiết diện đặc, bằng thép có giới hạn chảy f_y ≤ 530 MPa, chịu tải trọng tĩnh, uốn trong các mặt phẳng chính, được phép tính toán có kể đến sự phát triển của biến dạng dẻo, công thức kiểm tra bền như sau:

Chịu uốn ở một trong các mặt phẳng chính và khi ứng suất tiếp t ≤ 0,9 f_v (trừ tiết diện ở gối):

                                  (9)

Chịu uốn trong hai mặt phẳng chính và khi ứng suất tiếp t ≤ 0,5 f_v (trừ đi tiết diện ở gối):

                                  (10)

...

...

...

M_x, M_y là các giá trị tuyệt đối của mômen uốn;

c₁, c_x, c_y lấy theo Bảng C.1, Phụ lục C.

Tiết diện gối dầm (khi M = 0, M_x = 0; M_y = 0) được kiểm tra bền theo công thức:

                                              (11)

7.2.1.7 Đối với dầm có tiết diện thay đổi, chỉ được tính toán kể đến sự phát triển của biến dạng dẻo cho một tiết diện có tổ hợp nội lực M và V lớn nhất.

7.2.1.8 Dầm liên tục và dầm ngàm, có tiết diện chữ I không đổi, chịu uốn trong mặt phẳng có độ cứng lớn nhất, chiều dài các nhịp lân cận khác nhau không quá 20, chịu tải trọng tĩnh, tính toán bền theo công thức (9) có kể đến sự phân bố lại mômen tại gối và nhịp. Giá trị tính toán của mômen uốn M được lấy như sau:

M = axM_max                                                    (12)

trong đó:

M_max là mômen uốn lớn nhất tại nhịp hoặc gối khi tính như dầm liên tục với giả thiết vật liệu làm việc đàn hồi;

...

...

...

                                          (13)

với M_e­ là mômen uốn qui ước được lấy như sau:

a) Với những dầm liên tục có hai đầu mút là khớp, lấy trị số lớn hơn trong hai trị số sau:

                                       (14)

M_e = 0,5 M₂                                                                                                          (15)

trong đó:

M₁ là mômen uốn ở nhịp biên, được tính như dầm đơn giản một nhịp, kí hiệu max tức là lấy trị số lớn nhất có thể có của biểu thức đứng sau nó;

M₂ là mômen uốn lớn nhất trong nhịp trung gian được tính như dầm đơn giản một nhịp;

a là khoảng cách từ tiết diện có mômen M₁ đến gối biên;

...

...

...

b) Trong dầm một nhịp và dầm liên tục có hai đầu mút liên kết ngàm thì M_e = 0,5M₃, với M₃ là giá trị lớn nhất trong các mômen tính được khi coi gối tựa là các khớp.

c) Dầm có một đầu liên kết ngàm, đầu kia liên kết khớp thì M_e được lấy theo công thức (14).

Giá trị của lực cắt V trong công thức (11) lấy lại tiết diện có M_max tác dụng, nếu M_max là mômen uốn ở nhịp thì kiểm tra tiết diện ở gối dầm.

7.2.1.9 Dầm liên tục và dầm ngàm thỏa mãn 7.2.1.8, chịu uốn trong hai mặt phẳng chính, có t ≤ 0,5 f_v được kiểm tra bền theo công thức (10) có kể đến sự phân bổ lại mômen theo các chỉ dẫn ở 7.2.1.8.

7.2.2 Tính toán về ổn định

7.2.2.1 Dầm tiết diện chữ I, chịu uốn trong mặt phẳng bản bụng được kiểm tra ổn định tổng thể theo công thức:

                                                    (16)

trong đó:

W_c là môđun chống uốn của tiết diện nguyên cho thớ biên của cánh chịu nén;

...

...

...

Khi xác định j_b, chiều dài tính toán l₀ của cánh chịu nén lấy như sau:

a) Trường hợp dầm đơn giản:

Là khoảng cách giữa các điểm cố kết của cánh chịu nén không cho chuyển vị ngang (các mắt của hệ giằng dọc, giằng ngang, các điểm liên kết của sàn cứng).

Bằng chiều dài nhịp dầm khi không có hệ giằng.

b) Trường hợp dầm côngxôn:

Bằng khoảng cách giữa các điểm liên kết của cánh chịu nén trong mặt phẳng ngang khi có các liên kết này ở đầu mút và trong nhịp côngxôn.

Bằng chiều dài côngxôn khi đầu mút cánh chịu nén không được liên kết chặt trong mặt phẳng ngang

7.2.2.2 Không cần kiểm tra ổn định của dầm khi:

a) Cánh chịu nén của dầm được liên kết chặt với sàn cứng (sàn bê tông cốt thép bằng bê tông nặng, bê tông nhẹ, bê tông xốp; các sàn thép phẳng, thép hình, thép ống, v.v…).

...

...

...

Bảng 13 - Giá trị lớn nhất l_o / b_f để không cần kiểm tra ổn định của dầm

Vị trí đặt tải trọng

Dầm cán và dầm hàn (khi 1≤ h_f/b_f ≤ 6 và 15 ≤ b_f/t_f ≤ 35)

Ở cánh trên

     (17)   

Ở cánh dưới

      (18)

Không phụ thuộc vị trí đặt tải khi tính các đoạn dầm giữa các điểm giằng hoặc khi uốn thuần túy

...

...

...

CHÚ THÍCH:

b_f, t_f là chiều rộng và bề dày của cánh chịu nén;

h_fk là khoảng cách giữa trục của các cánh dầm;

Đối với dầm bulông cường độ cao, giá trị của l_o / b_f trong Bảng 13 được nhân với 1, 2;

Đối với dầm có tỉ số b_f, t_f < 15 trong các công thức của Bảng 13 dùng b_f, t_f = 15.

7.3 Cấu kiện chịu nén đúng tâm

7.3.1 Tính toán về bền

Tính toán về bền của cấu kiện nén đúng tâm giống cấu kiện chịu nén đúng tâm, theo công thức (1), 7.1.1.

7.3.2 Tính toán về ổn định

...

...

...

                                                       (20)

trong đó:

A là diện tích tiết diện nguyên;

j là hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mãnh qui ước được tính theo các công thức:

Khi 0 <  ≤ 2,5:                                                                                          (21)

Khi 2,5 <  ≤ 4,5:                     (22)

Khi  > 4,5:                                                                                          (23)

Giá trị số của hệ số j có thể lấy theo Bảng D.8, Phụ lục D.

7.3.2.2 Các cấu kiện chịu nén có bản bụng đặc, hở dạng P, có l_x < 3l_y (với l_x, l_y là độ mảnh tính toán theo các trục tương ứng x-x và y-y, xem Hình 3), được liên kết bằng các bản giằng hoặc thanh giằng cần được tính theo các chỉ dẫn ở 7.3.2.3 và 7.3.2.5.

...

...

...

Hình 3 -  Các cấu kiện có tiết diện dạng P

7.3.2.3 Các thanh rỗng tổ hợp từ các nhánh, được liên kết với nhau bằng các bản giằng hoặc thanh giằng, chịu nén đúng tâm thì hệ số uốn dọc j đối với trục ảo (trục vuông góc với mặt phẳng của bản giằng hoặc thanh giằng) được tính theo các công thức (21), (22), (23) hoặc tra theo Bảng D.8 Phụ lục D, trong đó thay  bằng độ mảnh tương đương quy ước  ( ). Giá trị của  được tính theo các công thức ở Bảng 14.

Với những thanh tổ hợp liên kết bằng thanh giằng, ngoài việc kiểm tra ổn định của cả thanh còn phải kiểm tra ổn định của từng nhánh trong khoảng l_f  giữa các mắt.

Độ mảnh riêng của từng nhánh l₁, l₂, l₃ không được lớn hơn 40.

Khi dùng một tấm thay cho một mặt phẳng bản giằng (Hình 3) thì độ mảnh của nhánh tính theo bán kính quán tính của một nửa tiết diện đối xứng với trục vuông góc với mặt phẳng của bản giằng của phần tiết diện đó.

Đối với thanh tổ hợp liên kết bằng thanh giằng, độ mảnh riêng của các nhánh nằm giữa các mắt không được lớn hơn 80 và không vượt quá độ mảnh tương đương l_o của cả thanh.

7.3.2.4 Cấu kiện tổ hợp từ các thép góc, thép chữ [(như thanh dàn, v.v…) được ghép sát nhau hoặc qua các bản đệm được tính toán như thanh bụng đặc khi khoảng tự do của nhánh l_f giữa các bản đệm (lấy như 7.3.2.3) không vượt quá:

40 i, đối với cấu kiện chịu nén;

80 i, đối với cấu kiện chịu kéo.

...

...

...

Trong phạm vi chiều dài thanh nén, cần đặt ít nhất hai bản đệm.

7.3.2.5 Bản giằng, thanh giằng của cấu kiện tổ hợp được tính theo lực cắt qui ước V_t không đổi theo chiều dài thanh. V_f được tính theo công thức:

V_f = 7,15. 10^-6 (2330 - E / f) N / j                       (33)

trong đó:

N là lực nén tính toán trong thanh tổ hợp;

j  là hệ số uốn dọc của thanh tổ hợp xác định theo l_o.

Lực cắt qui ước V_f được phân phối như sau:

Đối với tiết diện loại 1 và 2 (Bảng 14), mỗi mặt phẳng chứa bản (thanh) giằng vuông góc với trục tính toán một lực là 0,5 V_f;

Đối với tiết diện loại 3 (Bảng 14) mỗi mặt phẳng bản (thanh) giằng chịu một lực bằng 0,8 V_f.

...

...

...

Lực cắt trong bản:                                     T_b = V_s l / b                                                    (34)

Mômen uốn trong bản:                              M_b = V_s l / 2                                                   (35)

trong đó V_s là lực cắt qui ước tác dụng trong bản của một nhánh.

a) Cột liên kết hàn

b) Cột liên kết bulông

Hình 4 - Sơ đồ thanh giằng xiên

a) Cột liên kết hàn

...

...

...

Hình 5 - Cột tổ hợp bằng bản giằng

Bảng 14 - Công thức tính độ mảnh tương đương của cấu kiện rỗng

Loại tiết diện

Sơ đồ tiết diện

Độ mảnh tương đương l_o

Với bản giằng khi

Với thanh giằng

I_b l / (I_f b) < 5

I_b l / (I_f b) ³ 5

...

...

...

(24)

(27)

(30)

2

...

...

...

(25)

(28)

(31)

3

 

(26)

...

...

...

(29)

(32)

CHÚ THÍCH 1: b là khoảng cách giữa trục của các nhánh; l là khoảng cách giữa trọng tâm của các bản giằng;

l là độ mảnh lớn nhất của thanh;

l₁, l₂, l₃ là độ mảnh của từng nhánh đối với các trục 1-1, 2-2, 3-3, tương ứng với chiều dài nhánh l_f­, đối với cột hàn là khoảng cách giữa các mép gần nhau của hai bản giằng liên tiếp (Hình 5.a), đối với cột bulông là khoảng cách giữa trọng tâm của hai bulông ngoài cùng của hai bản giằng liên tiếp (Hình 5.b);

A là diện tích tiết diện toàn cột;

A_d1, A_d2, A_d là diện tích tiết diện các thanh xiên của hệ giằng (khi thanh giằng dạng chữ thập là diện tích của hai thanh) nằm trong các mặt phẳng thẳng góc với các trục tương ứng 1-1 và 2-2, hoặc nằm trong một mặt phẳng nhánh (đối với cột 3 nhánh);

a₁, a₂ là các hệ số, xác định theo công thức: , trong đó: a, b, l lấy theo Hình 4;

...

...

...

I_f là mômen quán tính của một nhánh lấy với trục 1-1 (tiết diện loại 1); 1-1 và 2-2 (tiết diện loại 2); 3-3 (tiết diện loại 3);

n, n₁, n₂, n₃ tương ứng là các hệ số được xác định theo các công thức sau:

              

ở đây:

I_f1 và I_f3 là Mômen quán tính của tiết diện từng nhánh lấy với trục tương ứng 1-1 và 3-3 (đối với tiết diện loại 1 và loại 3);

I_f1 và I_f2 là Mômen quán tính của các tiết diện thép chữ l lấy với trục 1-1 và 2-2 (đối với tiết diện loại 2);

I_b1 và I_b2 là Mômen quán tính của một bản giằng nằm tương ứng trong mặt phẳng vuông góc với trục các trục tương ứng 1-1 và 2-2 (đối với tiết diện loại 2).

7.3.2.7 Thanh giằng được tính như hệ thanh bụng của dàn. Khi tính các thanh xiên giao nhau của hệ chữ thập, có thanh chống ngang (Hình 6) phải xét thêm nội lực phụ N_d trong thanh xiên do lực nén trong nhánh cột gây nên:

                                                 (36)

...

...

...

N_f là lực nén trong một nhánh;

A_f là diện tích tiết diện một nhánh;

A_d là diện tích tiết diện một thanh xiên;

a là hệ số, xác định theo công thức:

a, b, l - Các kích thước, xác định theo Hình 6.

Hình 6 - Sơ đồ thanh giằng chữ thập

7.3.2.8 Các thanh dùng để giảm chiều dài tính toán của các cấu kiện chịu nén được tính theo lực cắt quy ước trong cấu kiện chịu nén, xác định theo công thức (33).

...

...

...

7.4.1 Tính toán về bền

7.4.1.1 Không cần tính toán về bền của cấu kiện chịu nén lệch tâm, nén uốn đồng thời khi độ lệch tâm tương đối tính đổi m_e ≤ 20, tiết diện không bị  giảm yếu và giá trị của mômen uốn để tính toán về bền và ổn định là như nhau.

7.4.1.2 Tính toán về bền cấu kiện chịu nén lệch tâm, nén uốn, kéo lệch tâm, kéo uốn, làm bằng thép có giới hạn chảy f_y ≤ 530 MPa, không chịu trực tiếp tác dụng của tải trọng động, khi ≤ 0,5 f_v và N/(A_nf)>0,1 được thực hiện theo công thức:

          (37)

trong đó:

N, M_x, M_y là giá trị tuyệt đối tương ứng của lực dọc, mômen uốn của tổ hợp nội lực bất lợi nhất.

n_c, c_x, c_y là các hệ số, lấy theo Phụ lục C.

Nếu  thì chỉ được dùng công thức (37) khi thỏa mãn các yêu cầu ở 7.6.3.2.

Trong các trường hợp khác, tính toán về bền theo công thức:

...

...

...

trong đó: x, y là các tọa độ của thớ khảo sát đối với các trục chính của tiết diện.

7.4.2 Tính toán về ổn định

7.4.2.1 Cấu kiện chịu nén lệch tâm, nén uốn phải được kiểm tra ổn định trong mặt phẳng tác dụng của mômen (dạng mất ổn định phẳng) và ngoài mặt phẳng tác dụng của mômen (dạng mất ổn định uốn xoắn).

7.4.2.2 Tính toán về ổn định cấu kiện chịu nén lệch tâm, nén uốn, có tiết diện không đổi trong mặt phẳng của mômen uốn trùng với mặt phẳng đối xứng được thực hiện theo công thức:

                                                      (39)

trong đó j_e được xác định như sau:

a) Đối với các thanh đặc lấy theo Bảng D.10, Phụ lục D phụ thuộc vào độ mảnh qui ước  và độ lệch tâm tương đối tính đổi m_e được xác định theo công thức:

m_e = hm                                                         (40)

trong đó:

...

...

...

là độ lệch tâm tương đối (e = M/N là độ lệch tâm; W_c là môđun chống uốn của thớ chịu nén lớn nhất).

b) Đối với thanh rỗng, khi các thanh giằng hoặc bản giằng nằm trong các mặt phẳng song song với các mặt phẳng uốn, lấy theo Bảng D.11, Phụ lục D, phụ thuộc độ mảnh tương đương qui ước (khi tính lấy theo Bảng 14) và độ lệch tâm tương đối m:

                                                       (41)

trong đó:

a là khoảng cách từ trục chính vuông góc với mặt phẳng uốn của tiết diện đến trọng tâm của nhánh chịu nén lớn nhất, nhưng không nhỏ hơn khoảng cách đến trục của bản bụng nhánh;

e= M/N là độ lệch tâm; giá trị của M và N lấy theo 7.4.2.3.

Độ lệch tâm tương đối m của thanh rỗng ba mặt, liên kết bằng thanh giằng hoặc bản giằng, chịu nén uốn, nén lệch tâm lấy theo 11.5.4.

7.4.2.3 Giá trị của lực dọc N và mômen uốn M ở trong cùng một tổ hợp tải trọng và khi đó M được lấy như sau:

a) Với cột tiết diện không đổi của hệ khung, là mômen lớn nhất trong chiều dài cột;

...

...

...

c) Với cột dạng công xôn, là mômen ở ngàm nhưng không nhỏ hơn mômen tại tiết diện cách ngàm một đoạn bằng 1/3 chiều dài cột;

d) Với thanh chịu nén hai đầu tựa khớp và tiết diện có một trục đối xứng trùng với mặt phẳng uốn, giá trị của M lấy theo Bảng 15;

Bảng 15 - Giá trị M

Độ lệch tâm tương đối ứng với M_max

Giá trị tính toán của M khi độ mảnh qui ước

 < 4

 ³ 4

m ≤ 3

...

...

...

3 < m ≤ 20

CHÚ THÍCH:

M_max là mômen uốn lớn nhất trong chiều dài thanh;

M₁ là mômen uốn lớn nhất trong khoảng 1/3 chiều dài của thanh nhưng không nhỏ hơn 0,5M_max;

m là độ lệch tâm tương đối: m = M_maxA / (N W_c) ;

Trong mọi trường hợp lấy M ³ 0,5M_max.

e) Với cánh trên chịu nén của giàn và của hệ lưới thanh không gian, chịu tải trọng tập trung không đúng mắt, là mômen lớn nhất trong khoảng 1/3 chiều dài khoang mắt khi tính cánh trên như dầm liên tục trên gối đàn hồi.

...

...

...

7.4.2.4 Tính toán về ổn định ngoài mặt phẳng uốn cấu kiện chịu nén lệch tâm có tiết diện không đổi, mômen uốn tác dụng trong mặt phẳng có độ cứng lớn nhất (I_x>I_Y) trùng với mặt phẳng đối xứng, được thực hiện theo công thức:

                                                    (42)

trong đó:

c là hệ số lấy theo 7.4.2.5;

j_y là hệ số lấy theo 7.3.2.1.

7.4.2.5 Hệ số c trong công thức (42) được tính như sau:

Khi độ lệch tâm tương đối m_x ≤ 5:

                                                   (43)

trong đó các hệ số a và b được lấy theo Bảng 16.

...

...

...

trong đó:

j_b là hệ số lấy theo 7.2.2.1 và Phụ lục E như trong dầm có cánh chịu nén với từ hai điểm cố kết trở lên; đối với tiết diện kín thì j_b = 1,0.

Khi 5 < m_x < 10:                                                            (45)

trong đó:

C₅ tính theo các công thức (43) khi m_x = 5;

C₁₀ tính theo công thức (44) khi m_x = 10.

Khi xác định độ lệch tâm tương đối m_x, mômen tính toán M_x lấy như sau:

a) Với thanh hai đầu được giữ không cho chuyển vị trong phương vuông góc với mặt phẳng tác dụng của mômen, là mômen lớn nhất trong khoảng 1/3 chiều dài thanh (nhưng không nhỏ hơn 0,5 lần mômen lớn nhất trên cả chiều dài thanh);

b) Với thanh công xôn, là mômen ở ngàm (nhưng không nhỏ hơn mômen ở tiết diện cách ngàm một đoạn bằng 1/3 chiều dài thanh).

...

...

...

Với thanh tiết diện kín, c = 1;

Với thanh tiết diện chữ I, có hai trục đối xứng, c không vượt quá:

                  (46)

trong đó:

   

;    

b_i, t_i là chiều rộng và chiều dày các bản (cánh, bụng) của tiết diện;

h là khoảng cách giữa trục hai cánh.

Với thanh tiết diện chữ I và chữ T có một trục đối xứng, hệ số c không vượt quá giá trị tính theo công thức D.9, Phụ lục D.

...

...

...

Loại tiết diện

Giá trị của các hệ số

a khi

 b khi

m_x ≤ 1

1 < m_x ≤ 5

l_y ≤ l_c

l_y > l_c

Hở

...

...

...

0,7

0,65 + 0,05m_x

1

1

khi

...

...

...

0,6

0,55 + 0,05m_x

1

thanh (bản) giằng

đặc

CHÚ THÍCH:

...

...

...

j_c là giá trị của j_y khi l_y = l_c = 3,14 ;

Đối với cột rỗng thanh giằng (bản giằng) chỉ lấy giá trị của a và b theo tiết diện kín nếu trên chiều dài thanh có ít nhất 2 vạch cứng, trong trường hợp ngược lại lấy theo tiết diện chữ I hở.

7.4.2.6 Cấu kiện chịu nén lệch tâm, uốn trong mặt phẳng có độ cứng nhỏ nhất (I_y < I_x và e_y ¹ 0), nếu l_x > l_y thì tính toán về ổn định theo công thức (39) và kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng có mômen tác dụng như thanh nén đúng tâm theo công thức.

                                                   (47)

trong đó:

j_x là hệ số lấy theo 7.3.2.1

Nếu l_x ≤ l_y thì kiểm tra ổn định ra ngoài mặt phẳng tác dụng của mômen là không cần thiết.

7.4.2.7 Đối với thanh rỗng chịu nén lệch tâm, có các thanh giằng nằm trong những mặt phẳng song song với mặt phẳng uốn, ngoài việc kiểm tra ổn định của cả thanh theo công thức (39) còn phải kiểm tra ổn định của từng nhánh riêng như thanh chịu nén đúng tâm theo công thức (20). Khi xác định lực dọc trong mỗi nhánh phải kể thêm lực nén N_M do mômen gây ra. Giá trị của N_M khi uốn trong mặt phẳng vuông góc với trục y-y (Bảng 14) như sau:

N_M = M/b đối với tiết diện loại 1 và 3;

...

...

...

Với tiết diện loại 3 khi uốn trong mặt phẳng vuông góc với trục x-x, N_M = 1,16M/b (b là khoảng cách giữa trục các nhánh).

Các nhánh của thanh rỗng chịu nén lệch tâm, có các bản giằng, được kiểm tra ổn định như cấu kiện chịu nén lệch tâm, khi đó phải kể thêm lực nén N_M do mômen và sự uốn cục bộ của nhánh do lực cắt thực tế hoặc qui ước (như cánh của giàn không thanh xiên, lực cắt qui ước lấy theo 7.4.2.10).

7.4.2.8 Ổn định của thanh bụng đặc, chịu nén uốn trong hai mặt phẳng chính, khi mặt phẳng có độ cứng lớn nhất (I_x > I_y) trùng với mặt phẳng đối xứng, được kiểm tra theo công thức:

                                                   (48)

trong đó:

;

ở đây lấy theo 7.4.2.2 nhưng thay các đại lượng m và l tương ứng bằng m_y và l_y;

c lấy theo 7.4.2.5.

Khi tính độ lệch tâm tương đối tính đổi m_ey = hm_y đối với các tiết diện chữ I có các cạnh không giống nhau, hệ số h được lấy như đối với tiết diện loại 8 Bảng D.9, Phụ lục D.

...

...

...

Giá trị của độ lệch tâm tương đối tính như sau:

m_x = e_x (A / W_­x) và m_y = e_y (A / W_­y)

trong đó:

W_­x và W_­y  là các mômen chống uốn của tiết diện đối với các thớ chịu nén lớn nhất đối với các trục x-x và y-y.

Nếu l_x > l_y  thì ngoài việc tính theo công thức (48) cần kiểm tra thêm công thức (39) với e_y = 0.

Trong trường hợp mặt phẳng có độ cứng lớn nhất (I_x > I_y) không trùng với mặt phẳng đối xứng thì giá trị của m_x được tăng lên 25%.

7.4.2.9 Kiểm tra ổn định của thanh rỗng gồm hai nhánh bụng đặc, trục đối xứng y-y (Hình 7), các thanh giằng nằm trong hai mặt phẳng song song, chịu nén uốn trong hai mặt phẳng chính như sau:

a) Về ổn định của cả thanh trong mặt phẳng song song với mặt phẳng của các thanh giằng theo 7.4.2.2, lấy e_y = 0;

b) Về ổn định của các nhánh riêng, như cấu kiện chịu nén lệch tâm theo các công thức (39), (42). Khi đó lực dọc trong mỗi nhánh có kể thêm lực nén do M_x (xem 7.4.2.7), còn M_y phân phối cho các nhánh theo tỉ lệ độ cứng của chúng (nếu M_y nằm trong mặt phẳng của một trong các nhánh thì coi như nó truyền hoàn toàn lên nhánh đó). Khi kiểm tra theo công thức (39) thì độ mảnh của nhánh lấy thỏa mãn yêu cầu trong 7.5.2.5, khi kiểm tra theo công thức (42) thì độ mảnh của nhánh lấy ứng với khoảng cách lớn nhất giữa mắt các thanh giằng.

...

...

...

Hình 7 - Tiết diện rỗng gồm hai nhánh bụng đặc

7.5 Chiều dài tính toán của các cấu kiện chịu nén và nén uốn

7.5.1 Thanh của giàn phẳng và hệ giằng

7.5.1.1 Chiều dài tính toán l_o của các thanh trong giàn phẳng và hệ giằng (trừ các thanh bụng chữ thập) lấy theo Bảng 17.

Bảng 17 - Chiều dài tính toán của các thanh trong giàn phẳng và hệ giằng

Phương uốn dọc

Chiều dài tính toán l_o

Thanh cánh

...

...

...

Các thanh bụng khác

1. Trong mặt phẳng dàn:

a) Đối với các dàn, trừ những giàn ở mục 1.b

b) Đối với giàn có các thanh là thép góc đơn và giàn có các thanh bụng liên kết dạng chữ T với các thanh cánh.

2. Trong phương vuông góc với mặt phẳng giàn (ngoài mặt phẳng dàn):

a) Đối với các dàn, trừ những giàn ở mục 2.b

b) Giàn có các thanh cánh là định hình cong, các thanh bụng liên kết dạng chữ T với thanh cánh

l

...

...

...

l

l₁

l₁

l

l

...

...

...

l₁

l₁

0,8l

0,9l

...

...

...

0,9l₁

Các kí hiệu trong Bảng 17 (theo Hình 8);

l là chiều dài hình học của thanh (khoảng cách giữa tâm các mắt) trong mặt phẳng dàn;

l₁ là khoảng cách giữa các mắt được liên kết không cho chuyển vị ra ngoài mặt phẳng giản (bằng các thanh giằng, các tấm mái cứng được hàn hoặc bắt bulông chặt với cánh dàn, v.v…).

7.5.1.2 Nếu theo chiều dài thanh (cánh, bụng) có các lực nén N₁ và N₂ (N₁ > N₂) thì chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng giàn của thanh (Hình 8 c, d) là:

                                     (49)

Khi đó thanh được tính toán về ổn định theo lực N_1.

7.5.1.3 Chiều dài tính toán l₀ của các thanh bụng chữ thập (Hình 8, e) lấy như sau:

Trong mặt phẳng giàn, bằng khoảng cách từ tâm của mắt giàn đến điểm giao nhau của chúng (l_o = l);

...

...

...

7.5.1.4 Bán kính quán tính i của tiết diện thanh thép góc đơn lấy như sau:

Khi tính chiều dài tính toán của thanh bằng l hoặc 0,9l (l là khoảng cách giữa các mắt gần nhất), lấy giá trị nhỏ nhất, i = i_min;

Trong các trường hợp còn lại: lấy đối với trục của thép góc vuông góc hoặc song song với mặt phẳng giàn (i = i_x hoặc i = i_y phụ thuộc vào phương uốn dọc).

a) Hệ tam giác có thanh đứng;

b) Hệ thanh bụng xiên;

c) Hệ tam giác có giàn phân nhỏ;

d) Hệ thanh bụng hình chữ K;

e) Hệ thanh bụng chữ thập.

...

...

...

Bảng 18 - Chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng giàn của thanh bụng chữ thập chịu nén

Đặc điểm mặt giao nhau của các thanh bụng

Chiều dài tính toán l_o nếu thanh giao nhau với thanh khảo sát là thanh

chịu kéo

không chịu lực

chịu nén

Cả hai thanh đều không gián đoạn

Thanh giao nhau với thanh khảo sát gián đoạn và có phủ bản mã:

- Thanh khảo sát không gián đoạn;

...

...

...

l

0,7 l₁

0,7 l₁

0,7 l₁

l₁

...

...

...

l₁

1,4 l₁

-

CHÚ THÍCH (Hình 8, e):

l là khoảng cách từ tâm mắt giàn đến điểm giao nhau của các thanh;

l­₁ là chiều dài hình học của thanh.

7.5.2 Cột

...

...

...

l_o = ml                                                             (50)

trong đó:

l là chiều dài của cột, từng đoạn của nó hoặc chiều cao của tầng;

m là hệ số chiều dài tính toán.

7.5.2.2 Hệ số chiều dài tính toán m của cột có tiết diện không đổi (đứng độc lập) phụ thuộc vào cách liên kết ở hai đầu cột và dạng tải trọng.

Đối với một số trường hợp liên kết và dạng tải trọng lấy theo Bảng D.1, Phụ lục D.

7.5.2.3 Hệ số chiều dài tính toán m của cột có tiết diện không đổi, trong mặt phẳng khung, khi xà ngang liên kết ngàm với cột được lấy như sau:

a) Với khung có chuyển vị ngang khi chịu tải (tại các nút khung không có liên kết chống chuyển vị ngang) và tải trọng tại các nút như nhau: lấy theo Bảng 19.

b) Với khung không có chuyển vị ngang khi chịu tải (các nút khung có liên kết chống chuyển vị ngang) và tải trọng tại các nút như nhau:

...

...

...

Trong công thức (55) p và n lấy như sau:

Với khung 1 tầng: ; ;

Với khung nhiều tầng:

+ Đối với tầng trên cùng: ; n = n₁ + n₂;

+ Đối với các tầng giữa: ; n = 0,5(n₁ + n₂);

+ Đối với tầng dưới cùng: ; n = 0,5(n₁ + n₂);

trong đó p₁, p₂, n₁, n₂ lấy theo Bảng 19.

c) Đối với cột có tiết diện không đổi của khung, khi một đầu của cột liên kết khớp với xà ngang còn đầu kia ngàm với móng thì trong công thức (52) của khung một tầng; (53), (54) của khung nhiều tầng; (55) của khung không có chuyển vị ngang, các giá trị của n và r lấy như sau:

Đầu trên của cột là khớp (dưới ngàm): n = 0, (I_b = 0); r = 50, (I_I = ¥);

...

...

...

Bảng 19 - Hệ số chiều dài tính toán m của cột có tiết diện không đổi

Sơ đồ tính của khung có chuyển vị ngang tự do

Công thức tính m

Hệ số n và p

Một nhịp

Nhiều nhịp

      (51)

...

...

...

       (52)

Khi n ≤ 0,2

(53)

...

...

...

(54)

Tầng trên cùng

Các tầng giữa

...

...

...

Tầng dưới cùng

CHÚ THÍCH:

...

...

...

I_c , l_c là mômen quán tính tiết diện và chiều dài của cột khảo sát;

I_b, I_b1, I_b2 là mômen quán tính của các xà liên kết với đầu trên của cột;

I_I, I_i1, I_i2­ là mômen quán tính của các xà liên kết với đầu dưới của cột;

- Đối với cột ngoài của khung nhiều nhịp tính như đối với cột khung 1 nhịp.

d) Đối với nhà một tầng, có chuyển vị ngang, khi tải trọng tại nút các cột không đều nhau, nhà có khối mái cứng hoặc có hệ giằng dọc nối đầu trên của tất cả các cột, thì hệ số chiều dài tính toán m_e của cột chịu tải lớn nhất tính như sau:

                                              (56)

trong đó:

m là hệ số tính theo các công thức (51), (52), Bảng 19;

I_c, N_c là mômen quán tính và lực nén lớn nhất trong cột khảo sát;

...

...

...

Giá trị của m_e tính theo công thức (56) không được nhỏ hơn 0,7.

CHÚ THÍCH: Khi tỉ số H/B > 6 (H là chiều cao của nhà nhiều tầng; B là chiều rộng của nhà), phải kiểm tra thêm ổn định tổng thể của khung như thanh tổ hợp, ngàm ở móng.

Đối với cột biên, hệ số m lấy như cột của khung một nhịp.

7.5.2.4 Hệ số chiều dài tính toán đối với các đoạn của cột bậc lấy theo Phụ lục D.

Khi xác định hệ số m của cột bậc trong khung nhà công nghiệp một tầng cho phép:

Không kể đến ảnh hưởng sự chịu tải và độ cứng của các cột lân cận;

Chỉ xác định chiều dài tính toán của cột đối với tổ hợp tải trọng cho lực nén lớn nhất trong các đoạn và giá trị m nhận được này sẽ dùng cho các tổ hợp tải trọng khác;

Đối với khung nhiều nhịp (từ hai trở lên), khi có khối mái cứng hoặc hệ giằng dọc nối đầu trên của các cột đảm bảo sự làm việc không gian của cả hệ khung thì chiều dài tính toán của cột khung được xác định như đối với một cột độc lập được liên kết cố định ở mức xà ngang;

Đối với cột một bậc, khi tỉ số l₂/l₁ ≤ 0,6 và N₁,N₂ > 3 thì giá trị của m lấy theo Bảng 20.

...

...

...

7.5.2.6 Chiều dài tính toán của thanh (đặc, rỗng) có tiết diện thay đổi có thể tham khảo Phụ lục D.3.

7.5.3 Kết cấu không gian rỗng

7.5.3.1 Khi xác định độ mảnh của các thanh thép góc đơn chịu nén hoặc không chịu lực trong kết cấu không gian rỗng, chiều dài tính toán l_o và bán kính quán tính I của các thanh lấy theo Bảng 21.

Bảng 20 - Hệ số chiều dài tính toán m của cột bậc

Điều kiện liên kết ở đầu trên của cột

Hệ số m đối với

Đoạn cột dưới khi

Đoạn cột trên

...

...

...

0,1 < I₂/I­₁ ≤ 0,3

0,05 < I₂/I­₁ ≤  0,1

Đầu tự do

Chỉ liên kết không cho xoay

Tựa khớp cố định

Liên kết ngàm

2,5

2,0

...

...

...

1,2

3,0

2,0

2,0

1,5

3,0

3,0

2,5

2,0

...

...

...

l₁, I₁, N₁ là chiều dài, mômen quán tính tiết diện và lực dọc của đoạn cột dưới;

l₂, I₂, N₂ là chiều dài, mômen quán tính tiết diện là lực dọc của đoạn cột trên;

7.5.3.2 Khi xác định độ mảnh của thanh chịu kéo bằng thép và góc đơn, chiều dài tính toán và bán kính quán tính của chúng lấy như sau:

Với thanh cánh: theo Bảng 21;

Với thanh xiên:

+ Theo Hình 9 a, e: trong mặt phẳng giàn - l_d và i_min; ngoài mặt phẳng giàn - L_d (khoảng cách giữa hai mắt liên kết với thanh cánh) và i_x (lấy với trục song song với mặt phẳng dàn);

+ Theo Hình 9 b, c, d: chiều dài l_d và i_min.

Bảng 21 - Chiều dài tính toán l_o và bán kính quán tính i của các thanh

Thanh

...

...

...

i

Cánh:

- Theo Hình 9, a, b, c

- Theo Hình 9, d, e

Xiên:

- Theo Hình 9, b, c, d

- Theo Hình 9, a, e

Ngang:

- Theo Hình 9, b

...

...

...

l_m

1,14 l_m

m_dl_d

m_dl_dc

0,8 l_c

0,65 l_c

...

...

...

i_min

i_x hoặc i_y

i_min

i_min

i_min

i_min

CHÚ THÍCH: l_dc là chiều dài qui ước của thanh xiên, lấy theo Bảng 22;

...

...

...

Trong hình 9, a, e, các thanh xiên phải liên kết với nhau tại giao điểm của chúng.

Giá trị l_o đối với thanh ngang theo Hình 9c ứng với thép góc đơn đều cạnh.

a, b, c - các mắt ở hai mặt tiếp giáp trùng nhau;

d, e - các mắt ở hai mặt tiếp giáp không trùng nhau.

Hình 9 - Sơ đồ kết cấu không gian rỗng, các thanh từ thép góc đơn

Bảng 22 - Chiều dài qui ước l_dc của thanh xiên

Đặc điểm mắt giao nhau của các thanh xiên

Giá trị l_dc của thanh xiên khảo sát nếu thanh giao nhau với thanh khảo sát là thanh

...

...

...

Không chịu lực

Chịu nén

1. Cả hai thanh không gián đoạn

2. Thanh giao nhau với thanh khảo sát gián đoạn và có phủ bản mã:

- Kết cấu theo Hình 9 a;

- Kết cấu theo Hình 9 e, khi:

                   1< n ≤ 3

                   n > 3

3. Mắt giao nhau của các thanh xiên được liên kết tránh chuyển vị ra ngoài mặt phẳng giàn

...

...

...

1,3l_d

(1,75 - 0,15n)l_d

1,3l_d

l_d

1,3l_d

...

...

...

1,6l_d

(1,9 - 0,1n)l_d

1,6l_d

l_d

0,8L_d

...

...

...

L_d

L_d

L_d

l_d

CHÚ THÍCH:

L_d là chiều dài thanh xiên theo Hình 9 a, e;

n = (I_m,minl_d)/(I_d,minl_m); I_m,min và I_d,min  là mômen quán tính nhỏ nhất của thanh cánh và thanh xiên.

...

...

...

Liên kết của thanh xiên với thanh cánh

n

Giá trị của m_d khi l/i­_min bằng

≤ 60

60 < l/i­_min ≤ 160

³ 160

Bằng đường hàn hoặc bulông (không nhỏ hơn 2), không có bản mã

≤ 2

³ 6

...

...

...

1,04

0,54 + 36(i­_min/l)

0,56 + 28,8(i­_min/l)

0,765

0,74

Bằng 1 bulông, không có bản mã

Không phụ thuộc n

1,12

0,64 + 28,8(i­_min/l)

...

...

...

CHÚ THÍCH:

n xem Bảng 22;

l là chiều dài thanh, lấy bằng l_d đối với Hình 9, b, c, d; bằng l_dc theo Bảng 21 (đối với Hình 9, a, e);

- Giá trị của m_d khi n từ 2 đến 6 xác định theo nội suy tuyến tính;

- Khi liên kết trực tiếp một đầu của thanh xiên với thanh cánh bằng đường hàn hoặc bulông, còn đầu kia qua bản mã thì hệ số chiều dài tính toán là 0,5(1+m_d); khi liên kết cả hai đầu thanh qua bản mã thì m_d = 1.

7.5.3.3 Chiều dài tính toán và bán kính quán tính của thanh thép ống và tiết diện ghép từ hai thép góc lấy theo 7.5.1.

7.5.4 Hệ mái lưới thanh không gian

Chiều dài tính toán của các thanh trong hệ mái lưới không gian lấy theo Bảng 24.

Bảng 24 - Chiều dài tính toán của các thanh trong hệ mái lưới không gian

...

...

...

Chiều dài tính toán

l_o

1. Ngoài các thanh nêu ở mục 2 và 3 ở dưới đây

2. Thanh cánh liên tục (không gián đoạn tại mắt) và liên kết hàn dạng chữ T với mắt cầu (thanh xuyên qua mắt cầu và hàn ở chu vi giao nhau với mặt cầu)

3. Là thép góc đơn, liên kết vào mắt theo một cánh bằng:

a) Đường hàn hoặc bulông (không ít hơn hai) bố trí dọc theo thanh khi:

- l/i­_min ≤ 90;

- 90 ≤ l/i­_min ≤ 120;

- 120 ≤ l/i­_min ≤ 150 (chỉ đối với các thanh bụng);

...

...

...

b) Một bulông khi:

- l/­i_min ≤ 90;

- 90 ≤ l/­i_min ≤ 120;

- 120 ≤ l/­i_min ≤ 150 (chỉ đối với các thanh bụng);

- 150 ≤ l/­i_min ≤ 200 (chỉ đối với các thanh bụng).

l

0,85l

...

...

...

l

0,9l

0,75l

0,7l

l

0,95l

0,85l

...

...

...

CHÚ THÍCH: l là chiều dài hình học của thanh (khoảng cách giữa các mắt)

7.5.5 Độ mảnh giới hạn của các thanh

7.5.5.1 Độ mảnh giới hạn của các thanh chịu nén lấy theo Bảng 25

Bảng 25 - Độ mảnh giới hạn của các thanh chịu nén

Các thanh

Độ mảnh giới hạn

1. Thanh cánh, thanh xiên và thanh đứng nhận phản lực gối:

a) Của giàn phẳng, hệ mái lưới thanh không gian, hệ thanh không gian rỗng (có chiều cao H ≤ 50 m) bằng thép ống hoặc tổ hợp từ hai thép góc;

...

...

...

b) Của hệ thanh không gian rỗng bằng thép góc đơn, hệ thanh không gian rỗng (chiều cao H > 50 m) nhưng bằng thép ống hay tổ hợp từ hai thép góc.

120

2. Các thanh (trừ những thanh đã nêu ở mục 1 và 7):

a) Của giàn phẳng bằng thép góc đơn; hệ mái lưới thanh không gian và hệ thanh không gian rỗng bằng thép góc đơn, tổ hợp từ hai thép góc hoặc thép ống;

210 - 60a

b) Của hệ mái lưới thanh không gian, hệ thanh không gian rỗng bằng thép góc đơn, dùng liên kết bulông.

220 - 40a

3. Cánh trên của giàn không được tăng cường khi lắp ráp (khi đã lắp ráp lấy theo mục 1)

220

...

...

...

180 - 60a

5. Cột phụ (cột sườn tường, thanh đứng của cửa mái, v.v…), thanh giằng của cột rỗng, thanh của hệ giằng cột (ở dưới gầm cầu trục)

210 - 60a

6. Các thanh giằng (trừ các thanh đã nêu ở mục 5), các thanh dùng để giảm chiều dài tính toán của thanh nén và những thanh không chịu lực mà không nêu ở mục 7 dưới đây.

200

7. Các thanh chịu nén hoặc không chịu lực của hệ thanh không gian rỗng, tiết diện chữ T, chữ thập, chịu tải trọng gió khi kiểm tra độ mảnh trong mặt phẳng thẳng đứng.

150

CHÚ THÍCH: a = N / (jAfg_c)

- Hệ số j lấy không nhỏ hơn 0,5 (khi nén lệch tâm, nén uốn thay j bằng j_e).

...

...

...

Bảng 26 - Độ mảnh giới hạn của các thanh chịu kéo

Các thanh

Khi kết cấu chịu tải trọng

động trực tiếp

tĩnh

cầu trục

1. Thanh cánh, thanh xiên ở gối của giàn phẳng (kể cả giàn hãm) và của hệ mái lưới thanh không gian

250

400

...

...

...

2. Các thanh giàn và của hệ mái lưới thanh không gian (trừ các thanh nêu ở mục 1)

350

400

300

3. Thanh cánh dưới của dầm cầu trục, dàn

-

-

150

4. Các thanh của hệ giằng cột (ở dưới dầm cầu trục)

...

...

...

300

200

5. Các thanh giằng khác

400

400

300

6. Thanh cánh và thanh xiên ở gối của cột đường dây tải điện

250

-

...

...

...

7. Các thanh của cột đường dây tải điện (trừ các thanh nêu ở mục 6 và 8)

350

-

-

8. Các thanh của hệ thanh không gian rỗng có tiết diện chữ T hoặc chữ thập chịu tác dụng của tải trọng gió khi kiểm tra độ mảnh trong mặt phẳng thẳng đứng.

150

-

-

CHÚ THÍCH 1: Trong các kết cấu không chịu tải trọng động chỉ cần kiểm tra độ mảnh của thanh trong mặt phẳng thẳng đứng.

...

...

...

CHÚ THÍCH 3: Tải trọng động đặt trực tiếp lên kết cấu là tải trọng dùng trong tính toán về bền mỏi hoặc trong tính toán có kể đến hệ số động.

7.6 Ổn định cục bộ của các cấu kiện có tấm mỏng

7.6.1 Ổn định cục bộ của bản bụng dầm

7.6.1.1 Để đảm bảo ổn định cục bộ, bản bụng của dầm tổ hợp phải được tăng cường bằng các sườn cứng theo các qui định sau:

a. Nếu độ mảnh qui ước của bản bụng > 3,2 khi dầm chịu tải trọng tĩnh, hoặc > 2,2 khi dầm chịu tải trọng di động thì bản bụng phải được tăng cường bằng các sườn cứng ngang (Hình 10), trong đó , (h_w là chiều cao tính toán của bản bụng dầm, xem 7.2.1.3, Hình 2; t_w là chiều dày của bản bụng).

Khoảng cách giữa các sườn cứng ngang a ≤ 2h_w nếu > 3,2 và a ≤ 2,5h_w nếu ≤ 3,2.

Nếu chỉ tăng cường bản bụng bằng sườn cứng ngang thì kích thước của chúng lấy như sau: khi bố trí cặp sườn đối xứng, chiều rộng của sườn b_s ³ h_w­/30 + 40 mm;khi chỉ bố trí các sườn ở một bên của bản bụng b_s ³ h_w­/24 + 50 mm. Chiều dài của sườn .

b. Tại gối tựa của dầm và tại những chỗ có tải trọng tĩnh tập trung lớn đặt ở cánh trên phải đặt các sườn tăng cường ngang. Sườn ở gối tựa (sườn đầu dầm) được tính toán theo 7.6.1.7.

c. Nếu độ mảnh của bản bụng > 5,5 thì ngoài sườn ngang còn phải tăng cường bản bụng bằng sườn tăng cường dọc (Hình 11). Sườn dọc được đặt cách mép chịu nén của bản bụng một đoạn h₁ = (0,2 ¸ 0,3)h_w. Khi có sườn dọc thì kích thước các sườn lấy như sau:

...

...

...

Đối với sườn dọc: ; I_sl là mômen quán tính của sườn dọc đối với trục thẳng đứng của tiết diện dầm.

Khi chỉ bố sườn ngang và dọc ở một bên của bản bụng thì mômen quán tính của các sườn được tính đối với các trục tương ứng trên nhưng nằm ở mặt tiếp xúc của sườn với bản bụng.

7.6.1.2 Khi kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng dầm phải kể đến tất cả các thành phần của trạng thái ứng suất (s, t, s_c).

Các thành phần ứng suất được tính với giả thiết vật liệu làm việc đàn hồi theo tiết diện nguyên, không kể đến hệ j_b.

Ứng suất nén s (lấy dấu "+") ở biên của ô bản khảo sát và ứng suất tiếp trung bình t được tính theo các công thức:

                                                        (57)

                                                      (58)

trong đó: M,V là giá trị trung bình của mômen và lực cắt trong phạm vi của ô bản. Nếu chiều dài của ô nhỏ hơn hoặc bằng chiều cao tính toán của nó (a ≤ h_w) thì M,V lấy tại tiết diện giữa ô; nếu a > h_w thì M và V lấy tại tiết diện giữa của phần ô bản có ứng suất lớn hơn và có chiều dài h_w; nếu trong phạm vi ô kiểm tra có M và V đổi dấu thì giá trị trung bình của chúng lấy trên phần ô có giá trị tuyệt đối của nội lực lớn.

Ứng suất cục bộ s_c trong bản bụng do tải trọng tập trung được tính theo công thức (4) và 10.5.6 (khi g₁ = 1,1).

...

...

...

7.6.1.3 Không cần kiểm tra ổn định cục bộ của bản bụng dầm khi:

≤ 3,5, trong trường hợp không có ứng suất cục bộ;

≤ 2,5, trong trường hợp có ứng suất cục bộ.

Khi đó chỉ cần đặt các sườn cứng ngang theo chỉ dẫn ở 7.6.1.1.

7.6.1.4 Kiểm tra ổn định của bản bụng dầm có tiết diện đối xứng, chỉ tăng cường bằng các sườn cứng ngang, khi ứng suất cục bộ s_c = 0, và độ mảnh qui ước  < 6 theo công thức:

                             (59)

trong đó:

                                                      (60)

                                    (61)

...

...

...

Đối với dầm hàn, theo Bảng 27, phụ thuộc hệ số:

                                              (62)

trong đó:

b­_f, t_f là chiều rộng và chiều dày của cánh chịu nén;

b là hệ số, lấy theo Bảng 28.

Bảng 27 - Hệ số c_cr

d

≤ 0,8

1,0

...

...

...

4,0

6,0

10,0

³ 30

c_cr

30,0

31,5

33,3

34,6

...

...

...

35,1

35,5

Bảng 28 - Hệ số b

Dầm

Điều kiện làm việc của cánh chịu nén

b

Cầu trục

Ray không hàn

Ray được hàn

...

...

...

¥

Các dầm khác

Khi có sàn cứng đặt liên tục trên cánh nén

Trong các trường hợp khác

¥

0,8

CHÚ THÍCH: Đối với dầm cầu trục, khi có lực tập trung đặt ở cánh chịu kéo, khi tính hệ số d lấy b = 0,8

Đối với dầm bulông cường độ cao lấy c_cr = 35,2.

...

...

...

trong đó:

d là cạnh bé của ô bản (h_w hoặc a);

m là tỉ số giữa cạnh lớn của ô bản chia cho cạnh nhỏ.

7.6.1.5 Kiểm tra ổn định của bản bụng dầm có tiết diện đối xứng, chỉ tăng cường bằng các sườn ngang (Hình 10a), khi ứng suất cục bộ s_c ¹ 0, theo công thức:

                        (63)

trong đó:

s, s_c, t được tính theo các công thức ở 7.6.1.2;

t_cr tính theo công thức (61);

                        (64)

...

...

...

c­₁ là hệ số, đối với dầm hàn lấy theo Bảng 29 phụ thuộc vào giá trị của a/h_w và d (theo công thức (62); đối với dầm bulông cường độ cao lấy theo Bảng 30.

Nếu tải trọng đặt ở cánh chịu kéo (Hình 10 b) thì kiểm tra ổn định của bản bụng được thực hiện theo hai tổ hợp ứng suất:

s và t (cho biên chịu nén)

s_c và t, (cho biên chịu kéo), khi đó tính hệ số d theo công thức (62) thì b_f và t_f là chiều rộng và dày của cánh chịu kéo.

b) Khi a/h_w > 0,8 là tỉ số s_c/s lớn hơn các giá trị cho trong Bảng 31 thì:

                                                      (65)

trong đó:

c₂ là hệ số lấy trong Bảng 32;

...

...

...

Bảng 29 - Giá trị của c₁ đối với dầm hàn

d

Giá trị của c₁ đối với dầm hàn khi a/h_w bằng

≤ 0,5

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

...

...

...

1,8

³ 2

≤ 1

2

4

6

10

³ 30

11,5

...

...

...

12,3

12,4

12,4

12,5

12,4

13,0

13,3

13,5

13,6

...

...

...

14,8

16,1

16,6

16,8

16,9

17,0

18,0

20,4

21,6

...

...

...

22,5

22,9

21,1

25,7

28,1

29,1

30,0

31,0

27,1

...

...

...

36,3

38,3

39,7

41,6

32,6

39,2

45,2

48,7

51,0

...

...

...

38,9

46,5

54,9

59,4

63,3

68,2

45,6

55,7

65,1

...

...

...

76,5

83,6

Bảng 30 - Giá trị của c₁ đối với dầm bulông cường độ cao

a/h_w

0,5

0,6

0,8

1,0

1,2

...

...

...

1,6

1,8

2,0

c₁

13,7

15,9

20,8

28,4

38,75

...

...

...

64,2

79,8

94,9

Bảng 31 - Giá trị giới hạn của s­_c/s

Loại dầm

d

Giá trị giới hạn của s­_c/s khi a/h_w bằng

0,8

0,9

...

...

...

1,2

1,4

1,6

1,8

³ 2

Hàn

≤ 1

2

4

...

...

...

10

³ 30

0

0

0

0

0

0

0,146

...

...

...

0,072

0,066

0,059

0,047

0,183

0,169

0,129

0,127

0,122

...

...

...

0,267

0,277

0,281

0,288

0,296

0,300

0,359

0,406

0,479

...

...

...

0,574

0,633

0,445

0,543

0,711

0,874

1,002

1,283

0,540

...

...

...

0,930

1,192

1,539

2,249

0,618

0,799

1,132

1,468

2,154

...

...

...

Bulông cường độ cao

-

0

0,121

0,184

0,378

0,643

1,131

1,614

...

...

...

Bảng 32 - Hệ số c₂

a/h_w

≤ 0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

...

...

...

c₂

Theo Bảng 27, c₂ = c_cr

37,0

39,2

45,2

52,8

62,0

72,6

84,7

...

...

...

s_cr tính theo công thức (60);

s_c, _cr tính theo công thức (64) nhưng đặt a/2 thay cho a khi tính cũng như ở trong Bảng 30. Trong mọi trường hợp t_cr đều được tính theo kích thước thực của ô bản.

a) Tải trọng tập trung F đặt ở cánh chịu nén, (s_t - ứng suất kéo);

b) Tải trọng tập trung F đặt ở cánh chịu kéo.

CHÚ DẪN:

1. Sườn cứng ngang;

2. Sườn cứng dọc.

Hình 10 - Sơ đồ dầm được tăng cường bằng các sườn cứng ngang

...

...

...

CHÚ DẪN:

1. Sườn cứng ngang;

2. Sườn cứng dọc.

Hình 11 - Sơ đồ dầm được tăng cường bằng các sườn cứng dọc và ngang

7.6.1.6  Kiểm tra ổn định của bản bụng dầm có tiết diện không đối xứng (cánh chịu nén mở rộng) theo chỉ dẫn ở 7.6.1.4, 7.6.1.5 nhưng có kể đến các thay đổi sau: trong công thức (60), (65) và Bảng 32 giá trị của h_w lấy bằng hai lần khoảng cách từ trục trung hòa đến biên tính toán chịu nén của ô bản. Nếu a/h_w > 0,8 và s_c ¹ 0 thì cần kiểm tra cả hai trường hợp theo 7.6.1.5b và 7.6.1.5c không phụ thuộc vào giá trị của s_c/s.

7.6.1.7 Tại gối tựa, bản bụng của dầm tổ hợp phải được tăng cường bằng các sườn ngang (sườn đầu dầm). Sườn đầu dầm được tính theo uốn dọc ra ngoài mặt phẳng của bản bụng như một thanh đứng chịu phản lực gối. Tiết diện tính toán của thanh gồm tiết diện của sườn và phần bản bụng ở hai bên sườn, mỗi bên rộng bằng .

Chiều dài tính toán của thanh bằng chiều cao bản bụng. Tiết diện mút dưới của sườn gối (Hình 12) phải được bào nhẵn, tì sát hoặc hàn vào cánh dưới của dầm. Ứng suất tại tiết diện này do phản lực gối tựa trong trường hợp thứ nhất (Hình 12, a) không vượt quá cường độ tính toán của thép cán về ép mặt khi a ≤ 1,5t_s và về nén khi a > 1,5t_s; trong trường hợp thứ hai (Hình 12, b) không vượt quá cường độ ép mặt).

Khi hàn sườn gối với cánh dưới của dầm thì đường hàn được tính với phản lực gối tựa.

...

...

...

b) Sườn gối ở gần đầu mút dầm, tì sát hoặc hàn vào cánh dưới.

Hình 12 - Sơ đồ đặt sườn cứng ở gối

7.6.2 Ổn định cục bộ của bản bụng cột

7.6.2.1 Cột chịu nén đúng tâm (m = 0), cột chịu nén lệch tâm và nén uốn (m > 0, tiết diện chữ I hoặc hình hộp, Hình 13) ngoài việc được kiểm tra ổn định theo các công thức (20), (39), (48) thì tỉ số giữa chiều cao tính toán và chiều dày của bản bụng h_w/t_w không được vượt quá trị số giới hạn [h_w/t_w] cho trong Bảng 33.

7.6.2.2 Đối với cột chịu nén lệch tâm và nén uốn, tiết diện chữ I hoặc hình hộp (Hình 13) mà điều kiện ổn định được kiểm tra theo công thức (42) thì giá trị giới hạn của h_w/t_w phụ thuộc vào giá trị của thông số a = (s - s₁)/s (với s là ứng suất nén lớn nhất tại biên của bản bụng, mang dấu "+", khi không kể đến các hệ số j_e, j_exy hoặc c_j; s₁ là ứng suất tại biên tương ứng của bản bụng), được lấy như sau:

Khi a ≤ 0,5, lấy theo 7.6.2.1;

Khi a ³ 1, tính theo công thức:

       (66)

trong đó:

...

...

...

Khi 0,5 < a < 1, nội suy tuyến tính giữa các giá trị được tính với a = 0,5 và a = 1.

Hình 13 - Sơ đồ cột chịu nén

lệch tâm có tiết diện chữ I và hình hộp

Bảng 33 - Giá trị giới hạn [h_w/t_w]

Độ lệch tâm tương đối

Loại tiết diện cột

Giá trị

 và

...

...

...

[h_w/t_w]

m = 0

Chữ I

 < 2,0

 ³ 2,0

nhưng không lớn hơn

Hình hộp,

chữ [ cán

...

...

...

 ³ 1,0

; nhưng không lớn hơn

Chữ [ tổ hợp

 < 0,8

 ³ 0,8

; nhưng không lớn hơn

m ³ 1,0

...

...

...

Hình hộp

₁ < 2,0

₁ ³ 2,0

; nhưng không lớn hơn

CHÚ THÍCH:

 là độ mảnh qui ước khi tính toán ổn định của cột chịu nén đúng tâm;

 là độ mảnh qui ước khi tính toán ổn định trong mặt phẳng tác dụng của mômen;

- Tiết diện hình hộp là các tiết diện kín (tổ hợp, uốn cong dạng chữ nhật hay vuông);

...

...

...

- Khi 0 < m < 1,0 giá trị của [h_w/t_w] được nội suy tuyến tính theo các giá trị với m = 0 và m = 1,0.

7.6.2.3 Đối với cột chịu nén lệch tâm, nén uốn có tiết diện khác chữ I hoặc hình hộp (trừ tiết diện chữ T), giá trị của [h_w/t_w] ở 7.6.2.2 được nhân với hệ số 0,75.

7.6.2.4 Đối với các cột chịu nén đúng tâm, nén uốn, nén lệch tâm tiết diện chữ T, có độ mảnh qui ước  từ 0,8 đến 4 và khi 1 ≤ b_f­/h_w ≤ 2 (với b_f là chiều rộng của cánh chữ T;h_w là chiều cao bản bụng chữ T). thì tỉ số h_w/t_w không được vượt quá giá trị tính theo công thức:

          (67)

Khi  < 0,8 hoặc  > 4 thì trong công thức (67) lấy tương ứng  = 0,8 hoặc  = 4.

Khi tiết diện của cấu kiện được chọn theo độ mảnh giới hạn thì giá trị giới hạn của h_w/t_w được nhân với hệ số hoặc ), nhưng không lớn hơn 1,25 h_w/t_w.

7.6.2.5 Với cột tiết diện chữ I, khi giá trị thực tế của h_w/t_w vượt quá trị giới hạn [h_w/t_w] qui định ở 7.6.2.1 (đối với cột chịu nén đúng tâm không lớn hơn 2 lần) thì:

a) Khi kiểm tra ổn định cột chịu nén đúng tâm theo công thức (20) diện tích tiết diện A chỉ gồm diện tích của hai cánh và hai phần bản bụng tiếp giáp với hai cánh, mỗi phần rộng 0,5t_w[h_w/t_w].

b) Khi kiểm tra ổn định của cột nén lệch tâm và nén uốn theo công thức (39), (48), diện tích tiết diện A chỉ gồm diện tích hai cánh và hai phần bản bụng tiếp giáp với hai cánh, mỗi phần rộng 0,85t_w[h_w/t_w].

...

...

...

7.6.2.6 Khi bản bụng của cột đặc có h_w/t_w thì phải gia cường bằng các sườn cứng ngang đặt cách nhau một khoảng từ 2,5h_w đến 3h_w. Trong trường hợp cột phải vận chuyển thì mỗi đoạn cột phải được gia cường không ít hơn 2 sườn. Kích thước của các sườn cứng ngang lấy theo 7.6.1.1.

7.6.3 Ổn định cục bộ của bản cánh dầm và cột

7.6.3.1 Chiều rộng tính toán b_o của bản cánh lấy như sau:

Trong cấu kiện hàn: bằng khoảng cách từ biên của bản bụng đến mép của bản cánh;

Trong các thép cán định hình: từ điểm bắt đầu uốn cong phía trong của cánh đến mép của bản cánh;

Trong các định hình cong: từ điểm cuối đoạn cong của bản bụng đến mép của bản cánh (Hình 14).

7.6.3.2 Trong dầm, tỉ số giữa chiều rộng tính toán và chiều dài của bản cánh b_c/t_f không được lớn hơn giá trị [b­_c/t_f] giới hạn cho ở Bảng 34.

Phần nhô a_o của mép viền định hình cong (Hình 14) không được nhỏ hơn 0,3b_­o khi không có bản giằng; không nhỏ hơn 0,2b_­o khi có bản giằng; chiều dày của mép viền không được nhỏ hơn 2a_o.

7.6.3.3 Đối với cột chịu nén đúng tâm, nén lệch tâm, nén uốn có độ mảnh qui ước 0,8 ≤  ≤ 4, tỉ số [b­_ot_f] không được lớn hơn các giá trị xác định theo các công thức trong Bảng 35.

...

...

...

Hình 14 - Sơ đồ tiết diện ngang của định hình cong

Bảng 34 - Giá trị giới hạn [b­_c/t_f]

Tính toán dầm

Đặc điểm phần nhô ra

Giá trị [b­_c/t_f]

Trong giới hạn đàn hồi

Không viền mép

...

...

...

Kể đến sự phát triển của biến dạng dẻo ^(1)

Không viền mép

0,11h_w/t_w nhưng không lớn hơn

Có viền mép

0,16h_w/t_w nhưng không lớn hơn

CHÚ THÍCH: ^(1): Khi h_w/t_w giá trị [b_o/t_f] lấy như sau:

- Đối với cánh không viền: [b_o/t_f] = ;

- Đối với cánh viền bằng sườn: [b_o/t_f] = ;

...

...

...

Bảng 35 - Giá trị giới hạn của [b­_o/t_f]

Đặc điểm của bản cánh và tiết diện

Giá trị [b­_o/t_f]

Cánh của tiết diện chữ I và chữ T không liền mép

Thép góc đều cánh và định hình cong không viền bằng sườn (trừ tiết diện chữ [ )

Định hình cong có sườn viền

...

...

...

7.6.3.4 Đối với cột chịu nén đúng tâm có tiết diện hình hộp giá trị [b­_o/t_f] lấy theo Bảng 33 như đối với bản bụng của tiết diện hình hộp.

Đối với cột chịu nén lệch tâm, nén uốn có tiết diện hình hộp, giá trị của [b­_o/t_f] được lấy như sau:

Khi m ≤ 0,3: như đối với cấu kiện chịu nén đúng tâm;

Khi m ³ 1,0 và  ≤ 2 + 0,04m; [b­_o/t_f] =

Khi m ³ 1,0 và  > 2 + 0,04m; [b­_o/t_f] = .

Khi giá trị của độ lệch tâm tương đối 0,3 < m < 1 thì [b­_o/t_f] được nội suy tuyến tính theo các giá trị ứng với m = 0,3 và m = 1.

7.6.3.5 Khi tiết diện của cột chịu nén đúng tâm, nén lệch tâm, nén uốn được chọn theo độ mảnh giới hạn và của dầm theo độ võng giới hạn thì giá trị của [b­_o/t_f] được nhân với hệ số nhưng không lớn hơn 1,25, trong đó j_m và s lấy như sau:

Đối với cột chịu nén đúng tâm, nén lệch tâm và nén uốn: j_m là giá trị nhỏ nhất trong các giá trị của j_, j_e, j_exy, c_j dùng khi kiểm tra ổn định của cột; còn s = N/A.

...

...

...

7.7 Kết cấu thép tấm

7.7.1 Tính toán về bền

7.7.1.1 Kiểm tra độ bền của kết cấu tấm vỏ tròn xoay theo trạng thái ứng suất phi mômen theo công thức:

                           (68)

trong đó:

s_x và s_y là các ứng suất pháp theo hai phương vuông góc với nhau;

t_xy là ứng suất tiếp.

Ngoài ra, các giá trị tuyệt đối của các ứng suất chính không được lớn hơn fg_c.

7.7.1.2 Các ứng suất trong vỏ mỏng tròn xoay tính theo lý thuyết phi mômen (Hình 15), chịu áp lực của chất lỏng, chất khí hoặc vật liệu hạt được xác định theo công thức:

...

...

...

                                               (70)

trong đó:

s₁ và s₂ là các ứng suất tương ứng theo phương kinh tuyến và phương vòng;

r₁ và r₂ là bán kính cong theo các phương chính của mặt trung bình của vỏ;

p là áp lực tính toán trên một đơn vị bề mặt của vỏ;

t là chiều dày của vỏ;

F là hình chiếu lên trục z-z của toàn bộ áp lực tính toán tác dụng lên phần vỏ abc (Hình 15);

r và b là bán kính và góc như trên Hình 15.

...

...

...

Hình 16 - Sơ đồ vỏ nón tròn xoay

7.7.1.3 Vỏ mỏng kín, tròn xoay, chịu áp lực phân bố đều bên trong, khi tính theo trạng thái phi mômen các ứng suất được xác định theo những công thức:

Đối với vỏ trụ:  và                                                                                 (71)

Đối với vỏ cầu:                                                                                          (72)

Đối với vỏ nón: và                                                                   (73)

trong đó:

p là áp lực tính toán bên trong trên một đơn vị diện tích bề mặt vỏ;

r là bán kính mặt trung bình của vỏ (Hình 16);

...

...

...

7.7.1.4 Ở những chỗ vỏ thay đổi hình dạng, thay đổi chiều dày, cũng như có tải trọng thay đổi phải kể đến ứng suất cục bộ (hiệu ứng biên).

7.7.2 Tính toán về ổn định

7.7.2.1 Vỏ trụ kín, chịu nén đều song song với đường sinh, được kiểm tra ổn định theo công thức:

                                                     (74)

trong đó:

s₁ là ứng suất tính toán trong vỏ;

s_cr1 là ứng suất tới hạn, lấy bằng giá trị nhỏ hơn trong hai giá trị: yf hoặc cEt/r (ở đây r là bán kính của mặt trung bình của vỏ, t là chiều dài vỏ).

Giá trị của hệ số y khi 0 < r/t ≤ 300 được tính theo công thức:

                       (75)

...

...

...

Bảng 36 - Giá trị của hệ số c

r/t

100

200

300

400

600

800

1000

...

...

...

2500

c

0,22

0,18

0,16

0,14

0,11

0,09

0,08

...

...

...

0,06

Khi vỏ chịu nén lệch tâm song song với đường sinh, hoặc chịu uốn thuần túy trong mặt phẳng đường kính, nếu ứng suất tiếp ở chỗ mômen lớn nhất , thì giá trị của ứng suất s_cr1 được tăng lên bằng cách nhân với (1,1-0,1s^'₁/s₁), trong đó: s^'₁ là ứng suất nhỏ nhất (ứng suất  kéo được qui ước là âm).

7.7.2.2 Thép ống có độ mảnh qui ước và khi tỉ số:

                                              (76)

sẽ được tính theo cấu kiện chịu nén hoặc nén uốn. Ổn định tổng thể của chúng được kiểm tra theo các công thức ở 7 không phụ thuộc vào việc kiểm tra ổn định của thành ống. Đối với các loại ống không có đường hàn dọc, không cần kiểm tra ổn định của thành ống nếu tỉ số r/t không lớn quá một nửa giá trị tính theo công thức (76).

7.7.2.3 Vỏ trụ kín tròn xoay, chịu tác động của áp lực phân bố đều từ phía ngoài vuông góc với mặt vỏ, được tính toán về ổn định theo công thức:

                                                    (77)

trong đó:

s₂ = pr/t là ứng suất vòng tính toán trong vỏ;

...

...

...

Khi 0,5 ≤ l/r ≤ 10:                                                                       (78)

Khi l/r ³ 20:                                                                                         (79)

Khi 10 ≤ l/r ≤ 20, giá trị của s_cr2 được nội suy tuyến tính theo các giá trị ứng với l/r = 10 và l/r = 20.

(ở đây l là chiều dài vỏ trụ).

Nếu vỏ được tăng cường bằng các sườn vòng có khoảng cách giữa các trục sườn là S ³ 0,5r, thì khi kiểm tra ổn định theo các công thức (77) đến (79), giá trị của l được thay bằng s. Khi đó để đảm bảo tính ổn định của vành, mômen quán tính của nó lấy theo trục song song với đường sinh không được nhỏ hơn giá trị psr^3/3E. Diện tích tính toán gồm diện tích của sườn cộng thêm diện tích phần vỏ có chiều rộng về mỗi phía của sườn (tính từ trục sườn). Còn độ mảnh quy ước không được lớn hơn 6,5. Trường hợp sườn chỉ đặt ở một phía của vỏ thì mômen quán tính được lấy đối với trục trùng với mặt tiếp xúc của vỏ và sườn.

7.7.2.4 Vỏ trụ kín chịu tác dụng đồng thời của các tải trọng nêu ở 7.7.2.1 và 7.7.2.3 được kiểm tra ổn định theo công thức:

                                              (80)

trong đó:

s_cr1 được tính theo 7.7.2.1;

...

...

...

7.7.2.5 Vỏ nón tròn xoay, có góc nghiêng , chịu lực nén dọc trục N (Hình 17), được kiểm tra về ổn định theo công thức:

N ≤ g_cN_cr                                                         (81)

trong đó:

N_cr là lực nén tới hạn, tính theo công thức:

                                   (82)

với:

t là chiều dày của vỏ;

s_cr1 là ứng suất tới hạn, tính theo 7.7.2.1 nhưng thay bán kính r bằng bán kính r_m:

                                             (83)

...

...

...

Hình 17 - Sơ đồ vỏ nón tròn xoay chịu lực nén dọc trục

7.7.2.6 Vỏ nón tròn xoay, chịu áp lực phân bố đều từ phía ngoài p vuông góc với mặt vỏ, được kiểm tra về ổn định theo công thức:

                                                    (84)

trong đó:

s₂ = pr_m/t là ứng suất tính toán trong vỏ;

s_cr2 là ứng suất tới hạn, tính theo công thức sau:

                            (85)

Với: h là chiều cao của vỏ nón (khoảng cách giữa hai đáy);

r_m là bán kính, tính theo công thức (83).

...

...

...

                                              (86)

trong đó các giá trị của N_cr và s_cr2 được tính theo các công thức (82) và (85).

7.7.2.8 Vỏ cầu (hoặc chỏm cầu) có tỉ số r/t ≤ 750, chịu áp lực phân bố đều từ phía ngoài vuông góc với mặt vỏ kiểm tra ổn định theo công thức:

                                                     (87)

trong đó:

s = pr/2t là ứng suất tính toán;

s_cr = 0,1Et/r là ứng suất tới hạn, lấy không lớn hơn f;

r là bán kính trung bình của vỏ.

7.7.2.9 Các yêu cầu bổ sung khi tính toán giàn thép ống tham khảo Phụ lục G

...

...

...

8.1 Liên kết hàn

8.1.1 Hàn đối đầu

8.1.1.1 Liên kết hàn đối đầu chịu kéo hoặc nén đúng tâm với lực dọc N được tính theo công thức:

                                                      (88)

trong đó:

t là chiều dày nhỏ nhất của các cấu kiện được liên kết;

l_w là chiều dài tính toán của đường hàn, bằng chiều dài thực (chiều dài hình học) trừ đi 2t, hoặc bằng chiều dài thực nếu hai đầu của đường hàn kéo dài quá giới hạn nối (khi hàn trên bản lót).

Không cần kiểm tra bền liên kết hàn đối đầu khi dùng loại que hàn theo Bảng B.1, Phụ lục B, khi các cấu kiện liên kết được hàn đầy và có kiểm tra chất lượng mối hàn bằng các phương pháp vật lý.

8.1.1.2 Liên kết hàn đối đầu được kiểm tra chất lượng bằng phương pháp vật lý, chịu tác dụng đồng thời của ứng suất pháp và tiếp, được kiểm tra bền theo công thức (6) trong đó thay s, s_c, t và f tương ứng bằng s_xw, s_yw, t_w và f_w (lần lượt là các ứng suất pháp theo hai phương vuông góc, ứng suất tiếp trong đường hàn và cường độ tính toán của đường hàn đối đầu).

...

...

...

8.1.2.1 Liên kết hàn dùng đường hàn góc, chịu tác dụng của lực dọc và lực cắt được kiểm tra bền (cắt qui ước) theo hai tiết diện:

Theo kim loại đường hàn (tiết diện 1 trên Hình 18):

                                           (89)

Theo kim loại ở biên nóng chảy (tiết diện 2 trên Hình 18):

                                           (90)

trong đó:

l_w là chiều dài tính toán của đường hàn, bằng chiều dài thực của nó trừ đi 10 mm;

h_f là chiều cao của đường hàn góc;

b­_f và b­_s là các hệ số lấy như sau: khi các cấu kiện được hàn là thép có giới hạn chảy f_y ≤ 530 MPa, lấy theo Bảng 37; khi f_y > 530 MPa không phụ thuộc vào phương pháp hàn, vị trí đường hàn và đường kính que hàn lấy b_f = 0,7 và b_s = 1.

...

...

...

CHÚ DẪN:

1 - Tiết diện theo kim loại đường hàn

2 - Tiết diện theo kim loại ở biên nóng chảy

Hình 18 - Sơ đồ tiết diện tính toán của đường hàn góc

Bảng 37 - Hệ số b­_f và b­_s

Phương pháp hàn, đường kính que (dây) hàn d, mm

Vị trí đường hàn

Hệ số

Giá trị b­_f và b­_s của khi chiều cao đường hàn h_f, mm

...

...

...

Từ 9 đến 12

Từ 14 đến 16

³18

Hàn tự động khi

 d = 3 ¸ 5

Trong máng

b­_f

1,1

0,7

...

...

...

1,15

1,0

Nằm

b­_f

1,1

0,9

0,7

b­_s

1,15

...

...

...

1,0

Hàn tự động, bán tự động khi d = 1,4 ¸ 2

Trong máng

b­_f

0,9

0,8

0,7

b­_s

1,05

...

...

...

Nằm, ngang, đứng

b­_f

0,9

0,8

0,7

b­_s

1,05

1,0

Hàn tay, bán tự động với dây hàn đặc d < 1,4 hoặc dây hàn có lõi thuốc

...

...

...

b­_f

0,7

b­_s

1,0

CHÚ THÍCH: Giá trị của các hệ số ứng với chế độ hàn tiêu chuẩn.

8.1.2.2 Liên kết hàn dùng đường hàn góc chịu mômen:

Khi mômen tác dụng nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng bố trí đường hàn, độ bền của đường hàn được tính theo công thức:

+ Theo kim loại đường hàn:                                                                          (91)

+ Theo kim loại ở biên nóng chảy:                                                                (92)

...

...

...

W_f, W_s là mô đun chống uốn của tiết diện tính toán theo kim loại đường hàn và theo biên nóng chảy của thép cơ bản.

Khi mômen tác dụng nằm trong mặt phẳng bố trí đường hàn, độ bền của đường hàn được tính theo công thức:

+ Theo kim loại đường hàn:                                                     (93)

+ Theo kim loại ở biên nóng chảy:                                            (94)

trong đó:

I_xw, I_yw là các mômen quán tính của tiết diện tính toán theo kim loại đường hàn đối với các trục chính x-x, y-y của nó;

I_xs, I_ys là cũng như trên nhưng theo kim loại ở biên nóng chảy của thép cơ bản;

x, y là các tọa độ của những điểm xa nhất so với gốc tọa độ trọng tâm theo các trục chính x-x, y-y (Hình 19).

...

...

...

mặt phẳng bố trí đường hàn

8.1.2.3 Đường hàn góc chịu đồng thời tác dụng của lực dọc, lực cắt và mômen được kiểm tra bền theo công thức:

và                                 (95)

trong đó:

t_wf và t_ws­ là các ứng suất trong tiết diện tính toán theo kim loại đường hàn và kim loại ở biên nóng chảy, bằng tổng hình học các ứng suất gây bởi lực dọc, lực cắt và mômen.

8.2 Liên kết bulông

8.2.1 Khi liên kết bulông chịu tác dụng của lực dọc N đi qua trọng tâm chịu kéo của liên kết thì lực phân phối lên các bulông coi như đều nhau.

8.2.2 Khả năng chịu lực tính toán của một bulông được tính như sau:

Chịu cắt:                                                 [N]_vb = f_vbg_bAn_v                                                  (96)

...

...

...

Chịu kéo:                                                  [N]_tb = f_tbA_bn                                                                                                        (98)

trong đó:

f_vb, f_cb, f_tb lần lượt là cường độ tính toán chịu cắt, chịu ép mặt và chịu kéo của bulông;

d là đường kính ngoài của bulông;

A = pd^2/4 là diện tích tiết diện tính toán của thân bulông;

A_bn­ là diện tích tiết diện thực của thân bulông, lấy theo Bảng B.4, Phụ lục B;

St là tổng chiều dài nhỏ nhất của các bản thép cùng trượt về một phía;

n_v là số lượng các mặt cắt tính toán;

g_b là hệ số điều kiện làm việc của liên kết bulông, lấy theo Bảng 38.

...

...

...

                                                   (99)

trong đó:

[N]_min là giá trị nhỏ nhất trong các khả năng chịu lực của một bulông tính theo 8.2.2

Bảng 38 - Hệ số điều kiện làm việc g_b

Đặc điểm của liên kết

Giá trị g_b

1. Liên kết nhiều bulông khi tính toán chịu cắt và ép mặt:

- Đối với bulông tinh (độ chính xác nâng cao)

- Bulông thô và bulông độ chính xác bình thường, bulông cường độ cao không điều chỉnh lực xiết đai ốc.

...

...

...

1,0

0,9

2. Liên kết có một hoặc nhiều bulông, được tính toán chịu ép mặt khi a = 1,5d và b = 2d, thép được liên kết có giới hạn chảy:

- f_y ≤ 285 MPa

- f_y > 285 MPa

0,8

0,75

CHÚ THÍCH:

...

...

...

a là khoảng cách dọc theo lực, từ mép cấu kiện đến trọng tâm của lỗ gần nhất;

b là khoảng cách giữa trọng tâm các lỗ.

d là đường kính lỗ bulông.

8.2.4 Khi tác dụng của mômen gây trượt các cấu kiện được liên kết thì lực phân phối cho các bulông tỷ lệ với khoảng cách từ trọng tâm của liên kết đến bulông khảo sát.

8.2.5 Bulông chịu cắt và kéo đồng thời được kiểm tra chịu cắt và kéo riêng biệt.

Bulông chịu cắt do tác dụng đồng thời của lực dọc và mômen được kiểm tra theo hợp lực của các nội lực thành phần.

8.2.6 Khi các cấu kiện được liên kết với nhau qua cấu kiện trung gian, hoặc khi dùng bản nối ở một phía thì số lượng bulông phải tăng lên 10% so với tính toán.

8.3 Liên kết bulông cường độ cao

8.3.1 Liên kết bulông cường độ cao được tính toán với giả thiết là nội lực trong liên kết được truyền bằng ma sát nảy sinh trên mặt tiếp xúc của các cấu kiện được nối do lực xiết bulông.

...

...

...

                                           (100)

trong đó:

f_hb là cường độ tính toán chịu kéo của bulông cường độ cao, lấy theo 6.2.5;

m là hệ số ma sát, lấy theo Bảng 39;

gb₂ là hệ số độ tin cậy, lấy theo Bảng 39;

A_bn là diện tích tiết diện thực của bulông, lấy theo Bảng B.4, Phụ lục B;

gb₁ là hệ số điều kiện làm việc của liên kết, phụ thuộc số lượng bulông chịu lực n_a trong liên kết, giá trị của gb₁ lấy như sau:

gb₁ = 0,8 nếu n_a <5;

gb₁ = 0,9 nếu 5 ≤ n_a < 10;

...

...

...

Số lượng bulông cường độ cao n_a cần thiết để chịu lực dọc N được tính theo công thức:

                                                (101)

trong đó: n_f là số lượng ma sát của liên kết.

Lực kéo trong thân bulông xiêt êcu gây nên: P = f_hbA_bn.

8.3.3 Kiểm tra bền các bản thép được liên kết theo tiết diện giảm yếu bởi lỗ bulông được tiến hành khi coi như một nửa lực đi qua mỗi bulông đã được truyền bằng lực ma sát. Do đó diện tích của tiết diện giảm yếu được tính như sau:

Khi chịu tải trọng động: bằng diện tích thực A_n;

Khi chịu tải trọng tĩnh:bằng diện tích tiết diện nguyên A nếu A_n ³ 0,85A;

                                    bằng diện tích qui ước A_c­ = 1,18A_n nếu A_­n­ nếu A_n < 0,85A.

Bảng 39 - Hệ số ma sát m và hệ số độ tin cậy g_b2

...

...

...

Phương pháp điều chỉnh lực xiết bulông

Hệ số ma sát

m

Hệ số g_b2 khi tải trọng và độ dung sai giữa đường kính bulông và lỗ d,

mm

Động và d = 3 ¸ 6;

Tĩnh và d = 5 ¸ 6

Động và d = 1;

Tĩnh và d = 1 ¸ 4

...

...

...

Theo M

Theo a

0,58

0,58

1,35

1,2

1,12

1,02

2. Phun cát hoặc bột kim loại sau đó phun sơn kẽm hoặc nhôm.

...

...

...

Theo a

0,5

0,5

1,35

1,2

1,12

1,02

3. Bằng ngọn lửa hơi đốt, không có lớp bảo vệ mặt kim loại.

Theo M

...

...

...

0,42

0,42

1,35

1,2

1,12

1,02

4. Bằng bàn chải sắt, không có lớp sơn bảo vệ.

Theo M

Theo a

...

...

...

0,35

1,35

1,25

1,17

1,06

5. Không gia công bề mặt

Theo M

Theo a

0,25

...

...

...

1,7

1,5

1,3

1,2

CHÚ THÍCH: Phương pháp điều chỉnh theo M tức là theo mômen xoắn; theo a tức là theo góc quay của êcu.

9 Tính toán kết cấu thép theo độ bền mỏi

9.1 Các kết cấu chịu trực tiếp tác dụng của tải trọng di động, tải trọng rung động hoặc các tải trọng khác, có số lượng chu kỳ tải trọng từ 10^5 trở lên, thí dụ: dầm cầu trục, dầm sàn công tác, cầu đỡ tải, bun-ke, kết cấu đỡ động cơ, v.v… cần được tính toán theo điều kiện bền mỏi.

Các công trình cao như: ăng ten, ống khói, trụ, tháp, cầu trục khi kiểm tra cộng hưởng do tác dụng của tải trọng gió cần tính toán theo điều kiện bền mỏi.

Số lượng chu kỳ tải trọng n_Q lấy theo yêu cầu công nghệ khi sử dụng.

...

...

...

Các loại kết cấu kiểm tra theo điều kiện bền mỏi phải được thiết kế cấu tạo sao cho ứng suất tập trung chúng không lớn.

9.2 Công thức kiểm tra theo điều kiện bền mỏi như sau:

                                                  (102)

trong đó:

f_f là cường độ tính toán về mỏi, lấy theo Bảng 40 phụ thuộc vào cường độ kéo đứt tức thời của thép và nhóm cấu kiện ở Bảng F.1, Phụ lục F;

a là hệ số, kể đến số lượng chu kỳ tải trọng n_Q và được tính theo công thức:

Khi n_Q < 3,9 x 10^6:

Đối với các nhóm cấu kiện 1 và 2:

                  (103)

...

...

...

                   (104)

Khi n_Q ³ 3,9 x 10^6, lấy a = 0,77;

g_f là hệ số, lấy theo Bảng 41, phụ thuộc vào trạng thái ứng suất và hệ số không đối xứng của ứng suất r = s_min/s_max, với s_max và s_min tương ứng là các ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất (tính theo trị tuyệt đối) trong cấu kiện, tính theo tiết diện giảm yếu, không kể đến các hệ số j, j_e, j_b. Khi các ứng suất khác dấu nhau, hệ số r mang dấu "-".

Khi kiểm tra theo công thức (102), tích số af_fg_f không được vượt quá giá trị f_u/g_M; g_M = 1,3.

9.3 Đối với các kết cấu chịu tác dụng trực tiếp tải trọng động có số lượng chu kỳ nhỏ hơn 10^5 thì phải dùng các giải pháp cấu tạo sao cho ứng suất tập trung trong chúng là nhỏ và khi cần thiết vẫn phải kiểm tra về bền mỏi theo số lượng chu kỳ nhỏ.

Bảng 40 - Cường độ tính toán về mỏi f_f

Đơn vị tính bằng megapascan

Nhóm cấu kiện

Trị số của f_f khi cường độ kéo đứt tức thời f_u

...

...

...

Từ 420 đến 440

Từ 440 đến 520

Từ 520 đến 580

Từ 580 đến 635

1

2

120

100

128

...

...

...

132

108

136

110

145

116

3

4

5

...

...

...

7

8

Đối với mọi mác thép                                90

Đối với mọi mác thép                                75

Đối với mọi mác thép                                60

Đối với mọi mác thép                                45

Đối với mọi mác thép                                36

Đối với mọi mác thép                                27

Bảng 41 - Hệ số g_f

...

...

...

Hệ số không đối xứng của ứng suất r

Công thức tính hệ số g_f

Kéo

-1 ≤ r ≤ 0

0 < r ≤ 0,8

0,8 < r < 1

g_f  = 2,5 / (1,5 - r)

g_f  = 2,0 / (1,2 - r)

g_f  = 1,0 / (1 - r)

...

...

...

-1 ≤ r < 1

g_f  = 2,0 / (1 - r)

10 Các yêu cầu kỹ thuật và cấu tạo khác khi thiết kế cấu kiện cấu thép

10.1 Dầm

10.1.1 Trong dầm hàn tiết diện chữ I chỉ dùng bản cánh bằng một lớp thép tấm (trừ dầm cầu trục). Trong dầm bulông cường độ cao bản cánh có thể gồm nhiều tấm thép nhưng số lượng lớp thép tấm không lớn hơn 3. Khi đó diện tích các thép góc cánh không được nhỏ hơn 30% diện tích toàn bộ cánh.

10.1.2 Chiều rộng cánh dầm hàn nên thỏa mãn các điều kiện: b_f ³ 180 mm và b_f ³ (1/10)h và phải thỏa mãn yêu cầu về ổn định cục bộ ở 7.6.3.2. Chiều dài bản cánh t_f ≤ 40 mm.

10.1.3 Các đường hàn liên kết bản cánh và bản bụng cũng như liên kết các cấu kiện phụ vào dầm (ví dụ sườn cứng) là đường hàn liên tục.

10.1.4 Tại những chỗ cánh dầm có tải trọng tập trung (kể cả tải trọng của các tấm bê tông có sườn), bản bụng dầm thường được gia cường bằng các sườn cứng ngang.

10.1.5 Các sườn cứng ngang của dầm hàn được đặt cách đầu nối của bản bụng một khoảng không nhỏ hơn 10 lần chiều dày bản bụng, còn các đường hàn của sườn dọc với bản bụng nằm cách đầu nối này một đoạn là 40 mm.

...

...

...

10.1.7 Đối với các sườn gối, khi tính theo điều kiện ép mặt, mặt tì của đầu dưới sườn với cánh dầm (hoặc với gối kê) phải được bào nhẵn, tiếp xúc chặt. Khi dùng sườn gối hàn vào mút đầu dầm, độ nhô của sườn ra khỏi cánh dưới dầm lấy nhỏ hơn hoặc bằng 1,5t_s (t­_s - chiều dài của sườn gối).

10.1.8 Liên kết cánh của dầm tổ hợp:

10.1.8.1 Đường hàn và bulông cường độ cao liên kết bản bụng và bản cánh của dầm chữ I tổ hợp được tính toán theo Bảng 42.

Khi không có các sườn cứng để truyền các tải trọng tập trung lớn cố định, việc tính toán cánh trên được tiến hành như đối với tải trọng trung di động.

Khi đặt tải trọng tập trung cố định lên cánh dưới của dầm thì đường hàn và bulông cường độ cao dùng liên kết cánh này với bản bụng được tính theo các công thức từ (110) đến (112) của Bảng 42, không phụ thuộc vào sự có mặt của sườn cứng tại chỗ đặt tải trọng.

Đường hàn cánh được hàn thấu hết toàn bộ chiều dài của bản bụng coi như có độ bền bằng độ bền của bản bụng.

10.1.8.2 Trong dầm dùng liên kết bulông cường độ cao có bản cánh ghép nhiều tấm, liên kết của mỗi tấm ở sau điểm cắt lý thuyết của nó được tính với một nữa nội lực mà tiết diện của tấm có thể chịu được. Liên kết của mỗi tấm ở trên khoảng giữa điểm cắt thực tế của nó và điểm cắt đứt của tấm trước được tính với toàn bộ nội lực mà tiết diện của tấm có thể chịu được.

 Bảng 42 - Công thức tính liên kết trong dầm tổ hợp

Đặc điểm của tải trọng

...

...

...

Công thức

Cố định

Đường hàn góc:

hai phía

          (105)

         (106)      

một phía

            (107)

            (108)

...

...

...

               (109)

Di động

Đường hàn góc hai phía

 (110)

 (111)

Bulông cường độ cao

     (112)

CHÚ THÍCH:

T = VS/I_f là lực trượt của cánh trên một đơn vị chiều dài do lực cắt V gây ra;

...

...

...

V_P = P/l_z là áp lực do tải trọng tập trung P (với dầm cầu chạy là áp lực bánh xe cầu trục khi không kể đến hệ số động);

l_z là chiều dài phân bố qui ước của tải trọng tập trung lấy theo chỉ dẫn của 7.2.1.3 và 10.5.6;

a là bước của bulông cường độ cao;

a là hệ số, a = 0,4 khi tải trọng đặt ở cánh trên và bản bụng tì sát cánh trên;

a = 1,0 khi bản bụng không tì sát cánh trên và khi tải trọng đặt ở cánh dưới;

[N]_b là lực tính toán của bulông cường độ cao, được tính theo công thức (100).

10.2 Cột

10.2.1 Các đoạn của cột rỗng khi vận chuyển được gia cường bằng các vách cứng bố trí ở hai đầu mỗi đoạn. Trong cột rỗng các vách cứng ngang được bố trí cách nhau không quá 4 m theo chiều dài cột.

10.2.2 Khi các thanh bụng của cột rỗng được hàn trực tiếp vào nhánh cột, cho phép trục của các thanh bụng hội tụ tại mép ngoài của nhánh.

...

...

...

10.2.3 Khi nối lắp ghép, các đầu mút cột được phay nhẵn, dùng đường hàn đối đầu, bản ghép với đường hàn góc hoặc với bulông. Khi dùng bản ghép, đường hàn đặt cách chỗ nối 30 mm về mỗi phía. Cho phép dùng mặt bích để truyền lực nén bằng tiếp xúc và truyền lực kéo bằng bulông.

10.2.4 Kích thước mặt bằng của bản đế chân cột được xác định theo điều kiện bền nén của vật liệu móng. Chiều dày của bản đế được tính theo điều kiện bền khi uốn (của các ô bản) do áp lực của mặt móng. Chiều dày của bản đế không được nhỏ hơn 10 mm và không lớn hơn 40 mm khi có sườn và dầm đế, không lớn hơn 60 mm khi không có sườn và dầm đế.

10.2.5 Bulông neo chân cột được tính theo lực nhổ ở chân cột. Cánh tay đòn của mômen chống nhổ bằng khoảng cách giữa trục bulông chịu kéo đến trọng tâm vùng ứng suất nén mặt dưới bản đế. Loại và kích thước bulông neo lấy theo Bảng 12. Với cột liên kết khớp, bu lông neo lấy theo cấu tạo từ hai đến bốn chiếc, đường kính không nhỏ hơn 16 mm.

10.2.6 Bulông neo không chịu lực cắt tại chân cột. Lực cắt này do lực ma sát giữa bản đế và bêtông móng chịu. Khi lực cắt lớn, nên đặt thêm các chốt chịu cắt riêng.

10.3 Giàn phẳng và hệ thanh không gian

10.3.1 Trục của các thanh giàn và hệ thanh không gian phải hội tụ tại tâm các nút (nằm trên trục các thanh cánh). Trong giàn hàn, trục thanh phải đi qua trọng tâm của tiết diện thanh (làm tròn đến 5 mm), trong giàn dùng liên kết bulông là trục của dãy bulông nằm gần sống thép góc nhất.

Cho phép không tính đến độ lệch trục của các cánh giàn khi thay đổi tiết diện nếu độ lệch đó không vượt quá 1,5% chiều cao của thanh cánh.

Khi có lệch tâm tại các nút thì việc tính toán các thanh giàn và hệ thanh không gian phải kể đến mômen uốn tương ứng.

Khi tải trọng đặt ngoài nút dàn, các thanh giàn phải được tính theo nén, uốn (chịu tác dụng đồng thời của lực dọc và mômen uốn).

...

...

...

10.3.3 Khi tính toán nội lực của giàn có các thanh là thép góc hoặc thép chữ T, nút liên kết các thanh được coi là khớp.

Với các thanh giàn có tiết diện chữ I, chữ H, hoặc thép ống chỉ được coi các nút là khớp khi tỉ số giữa chiều cao của tiết diện với chiều dài của thanh không lớn hơn 1/10. Nếu vượt quá tỉ số này, phải kể đến mômen phụ trong các thanh do độ cứng của các nút gây nên. Việc kể đến độ cứng của nút giàn khi tính có thể thực hiện theo các phương pháp gần đúng. Cho phép xác định lực dọc trong các thanh theo sơ đồ khớp.

10.3.4 Khoảng cách giữa đầu các thanh bụng và thanh cánh trong giàn có bản mã lấy không nhỏ hơn a (a = 6t - 20 mm) nhưng không lớn hơn 80 mm (t là chiều dày bản mã, tính bằng milimét (mm)). Khe hở giữa các đầu mút của các thanh nối ở cánh giàn có phủ các bản ghép không được nhỏ hơn 50 mm.

Đường hàn liên kết thanh bụng của giàn với bản mã được kéo dài thêm vào cạnh đầu thanh một đoạn 20 mm.

10.3.5 Tại các nút giàn có thanh cánh là thép chữ T, chữ I hoặc thép góc đơn, liên kết đối đầu bản mã với cánh bằng đường hàn thấu hết chiều dày bản mã.

10.3.6 Chiều dày bản mã giàn lấy theo nội lực của thanh lớn nhất (thường là thanh xiên ở gối) và không đổi cho các nút của cả dàn.

10.3.7 Đối với thanh giàn ghép từ hai thép góc, tại khe hở giữa hai thép góc đặt các tấm đệm hàn với các thép góc. Khoảng cách giữa tâm các tấm đệm không vượt quá 40i (đối với thanh nén) và 80i (đối với thanh kéo), i là bán kính quán tính của một thép góc lấy với trục trọng tâm song song với mặt phẳng dàn.

10.4 Hệ giằng

10.4.1 Trong mỗi khối nhiệt độ của nhà cần bố trí một hệ thống giằng riêng.

...

...

...

10.4.3 Hệ giằng ngang theo phương ngang nhà được bố trí ở mức cánh trên hoặc cánh dưới của giàn vì kèo tại các nhịp ở đầu mỗi khối nhiệt độ.

Khi khối nhiệt độ dài hơn 144m cần đặt thêm hệ giằng ngang trung gian. Những giàn vì kèo không nối trực tiếp với hệ giằng ngang cần được tăng cường trong mặt phẳng bố trí hệ giằng này bằng các thanh chống hoặc thanh kéo. Tại chỗ bố trí hệ giằng ngang đặt hệ giằng đứng giữa các dàn. Khi có khối mái cứng, tại mức cánh trên đặt hệ giằng tạm để định vị kết cấu và đảm bảo ổn định của chúng trong quá trình lắp ráp.

10.4.4 Hệ giằng dọc cánh dưới của các giàn vì kèo được bố trí dọc các dãy cột biên trong các trường hợp sau: nhà có cầu trục với chế độ làm việc nặng hoặc rất nặng; mái có giàn đỡ kèo; nhà một hoặc hai nhịp có cầu trục sức nâng 10 tấn trở lên và khi cao độ cánh dưới của giàn vì kèo lớn hơn 18 m không phụ thuộc vào sức nâng cầu trục.

Trong các nhà có ba nhịp trở lên, hệ giằng dọc cánh dưới còn được bố trí dọc các dãy cột giữa và không được cách nhau quá một nhịp đối với các nhà có cầu trục có chế độ làm việc nặng hoặc rất nặng, không được cách nhau quá hai nhịp đối với các nhà khác.

10.4.5 Cánh dưới của dầm và giàn cầu trục có nhịp lớn hơn 12 m phải được tăng cường bằng hệ giằng ngang.

10.4.6 Khi bố trí hệ giằng chéo chữ thập, việc tính toán chúng cho phép tiến hành theo sơ đồ qui ước với giả thiết thanh xiên chỉ chịu kéo (bỏ qua sự làm việc của các thanh xiên chịu nén).

Khi xác định nội lực trong các thanh của hệ giằng cho phép không kể đến lực nén trong các cánh dàn.

10.5 Dầm cầu trục

10.5.1 Kiểm tra độ bền của dầm cầu trục do tác dụng của tải trọng đứng và ngang theo các qui định ở 7.2.1.5.

...

...

...

10.5.3 Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm cầu trục theo qui định ở 7.2.2.1.

10.5.4 Kiểm tra ổn định của bản bụng và bản cánh của dầm cầu trục theo qui định ở 7.6.1 và 7.6.3.

10.5.5 Tính toán về bền mỏi của dầm cầu trục theo các qui định ở điều 9.

Đối với dầm cầu trục có số chu kỳ của tải trọng n_Q > 2X10^6 bản bụng dầm phải được kiểm tra thêm về độ bền theo 10.5.6 và mỏi theo 10.5.7.

Tải trọng cầu trục dùng để kiểm tra dầm cầu trục theo bền và mỏi được lấy theo các qui định của tiêu chuẩn TCVN 2737:1995

Số chu kỳ tải trọng của dầm cầu trục là số lượt nâng tải trong thời gian phục vụ của cầu trục do các yêu cầu sản xuất.

10.5.6 Vùng chịu nén của bản bụng dầm cầu trục bằng thép có giới hạn chảy từ 400 MPa trở xuống phải thỏa mãn điều kiện:

                                                        (113)

≤ f                                                    (114)

...

...

...

                                        (116)

trong đó:

    (117)

b là hệ số bằng 1,15 khi tính toán dầm đơn giản; bằng 1,3 khi tính toán tiết diện tại gối của dầm liên tục;

M và V tương ứng là mômen uốn và lực cắt trong tiết diện của dầm do tải trọng tính toán;

P là áp lực tính toán của bánh xe cầu trục không kể đến hệ số động;

g₁ là hệ số tăng tải trọng tập trung thẳng đứng lên một bánh xe cầu trục lấy theo qui định của TCVN 2737:1995

là tổng

các mômen quán tính xoắn bản thân của ray và của cánh;

...

...

...

I_tr là mômen quán tính xoắn của ray;

l_z là chiều dài chịu tải qui ước, được xác định theo công thức:

                                                (118)

trong đó:

c là hệ số, lấy bằng 3,25 đối với dầm hàn và dầm cán; bằng 4,5 đối với dầm bulông cường độ cao;

I_1t là tổng các mômen quán tính bản thân của cánh dầm và của ray cầu trục hoặc là mômen quán tính chung của ray và cánh khi hàn ray bằng đường hàn đảm bảo sự làm việc đồng thời của ray và cánh;

M_t - mômen xoắn cục bộ, được xác định theo công thức:

M_t = Pe + 0,75V_th_r

trong đó:

...

...

...

V_t­ là tải trọng ngang (lực xô) tính toán gây bởi sự nghiêng lệch của cầu trục và sự không song song của đường ray cầu trục lấy theo TCVN 2737:1995

h_r là chiều cao của ray cầu trục.

Trong tất cả các công thức từ (113) đến (117) ứng suất lấy dấu dương.

10.5.7 Kiểm tra độ bền mỏi vùng trên của bụng dầm cầu trục hàn được tiến hành theo công thức:

             (119)

trong đó:

f_f là cường độ tính toán về mỏi, với mọi mác thép lấy bằng: 75 MPa đối với vùng trên chịu nén của bản bụng (tiết diện tại nhịp dầm); 65 MPa đối với vùng trên chịu kéo của bản bụng (tại tiết diện gối của gối dầm liên tục).

Giá trị của các đại lượng trong công thức (119) được xác định theo 10.5.6.

Khi tính toán theo điều kiện về mỏi với số chu kỳ tải trọng n_Q ³ 2X10^6, đường hàn liên kết cánh trên với bản bụng phải hàn thấu hết chiều dày bản bụng.

...

...

...

10.5.9 Các kích thước của sườn cứng trong dầm cầu trục được lấy theo 7.6.1.1, khi đó chiều rộng phần nhô ra của sườn hai bên bản bụng không được nhỏ hơn 90 mm. Sườn cứng ngang hai bên không cần hàn với cánh dầm, nhưng phải bào nhẵn và tì sát với cánh trên dầm.

Trong các dầm cầu trục có chế độ làm việc nhẹ và trung bình cho phép dùng các sườn cứng ngang bố trí ở một bên bản bụng, hàn với bản bụng và cánh trên dầm, bố trí sườn theo 5.6.1.1.

10.5.10 Khi kiểm tra độ bền của các dầm cầu trục treo, phải kể đến các ứng suất pháp cục bộ do áp lực của bánh xe cầu trục theo hướng dọc và ngang trục dầm.

10.6 Liên kết

10.6.1 Liên kết hàn

10.6.1.1 Trong các kết cấu dùng liên kết hàn nên chọn phương pháp sản xuất cơ khí hóa cao khi hàn.

10.6.1.2 Mép bản thép tại chỗ hàn được gia công theo qui định ở tiêu chuẩn TCVN 1961:1975

10.6.1.3 Kích thước và hình dạng của đường hàn góc được qui định như sau:

a) Chiều cao của đường hàn góc h_f không được lớn hơn 1,2t_min (t_min là chiều dày nhỏ nhất của các cấu kiện được liên kết).

...

...

...

c) Chiều dài tính toán của đường hàn góc không được nhỏ hơn 4h_f và không nhỏ hơn 40 mm.

d) Chiều dài tính toán của đường hàn góc bên không được lớn hơn 85 b_fh_f (b_f là hệ số lấy ở Bảng 37).

e) Kích thước các phần chồng nhau( trong liên kết chồng) không được nhỏ hơn 5 lần chiều dày nhỏ nhất của các cấu kiện được hàn.

f) Tỉ số kích thước hai cạnh góc vuông của đường hàn góc bằng 1:1; khi các cấu kiện được hàn có chiều dày khác nhau cho phép dùng đường hàn có hai cạnh không đều nhau, khi đó cạnh gắn với cấu kiện có chiều dày mỏng hơn lấy theo qui định ở điều 10.6.1.3.a, còn cạnh gắn với cấu kiện chiều dày lớn hơn theo điều 10.6.1.3.b.

g) Đối với các kết cấu chịu tải trọng động và tải trọng rung động dùng đường hàn góc thoải, tỉ lệ hai cạnh góc vuông của đường hàn là 1:1,5 (cạnh dài nằm theo hướng lực tác dụng) và được tính toán theo bền mỏi hoặc theo phá hoại giòn.

10.6.1.4 Liên kết hàn đối đầu các tấm thường là đường hàn thẳng, hàn thấu hết bề dày và dùng các bản lót. Trong điều kiện lắp ghép, cho phép hàn một phía có hàn đầy thêm ở đáy đường hàn và hàn vào bản thép lót được giữ lại.

10.6.1.5 Không được dùng liên kết hỗn hợp mà trong đó một phần lực được tiếp nhận bằng đường hàn, một phần bằng bulông.

10.6.1.6 Đường hàn gián đoạn chỉ dùng trong các liên kết phụ, nơi có nội lực nhỏ. Khi đó khoảng cách a_max­ giữa các đầu mút của hai đường hàn liên tiếp lấy như sau:

a_max ≤ 15 t_min, đối với cấu kiện chịu nén;

...

...

...

trong đó t_min­ ­là chiều dày nhỏ nhất của các bản thép được liên kết.

10.6.1.7 Trong thiết kế cần chỉ rõ: phương pháp hàn, loại que hàn hoặc dây hàn, vị trí và thự tự hàn của các mối hàn.

10.6.2 Liên kết bulông.

10.6.2.1 Lỗ của các loại bulông được chế tạo theo các qui định kỹ thuật của tiêu chuẩn về bulông.

10.6.2.2 Bulông thô và bulông thường được dùng trong các kết cấu làm bằng thép có giới hạn chảy từ 380 MPa trở xuống.

10.6.2.3 Cho phép liên kết các cấu kiện vào nút liên kết bằng một bulông.

Bảng 43 - Chiều cao nhỏ nhất của đường hàn góc h_f­

Dạng liên kết

Phương pháp hàn

...

...

...

Giá trị nhỏ nhất h_f khi chiều dài lớn nhất

của các cấu kiện được hàn t, mm

4¸5

6¸10

11¸16

17¸22

23¸32

33¸40

41¸80

...

...

...

Tay

≤ 430

4

5

6

7

8

9

10

...

...

...

5

6

7

8

9

10

12

Tự động và bán tự động

≤ 430

...

...

...

4

5

6

7

8

9

430 < f_y ≤ 530

4

5

...

...

...

7

8

9

10

Chữ T với đường hàn góc một phía

Tay

≤ 380

5

6

...

...

...

8

9

10

12

Tự động và bán tự động

4

5

6

7

...

...

...

9

10

CHÚ THÍCH: Các kết cấu làm từ thép có giới hạn chảy f_y > 530 MPa và với tất cả các loại thép khi chiều dày các cấu kiện lớn hơn 80 mm, chiều cao nhỏ nhất của đường hàn góc lấy theo các qui định kỹ thuật riêng.

10.6.2.4 Trong các liên kết bulông làm việc chịu cắt không được dùng các bulông mà trên chiều dài của phần không ren có các đoạn với đường kính khác nhau.

10.6.2.5 Dưới đai ốc (êcu) của các bulông phải đặt vòng đệm, riêng bulông cường độ cao đặt vòng đệm cả ở dưới mũ bulông. Khi dung sai giữa đường kính của lỗ và của thân bulông không vượt quá 3 mm cho phép đặt một vòng đệm dưới đai ốc.

10.6.2.6 Với các bulông làm việc chịu trượt (trừ bulông cường độ cao), phần có ren không ăn vào quá một nữa chiều dày của bản thép ngoài cùng (nằm dưới đai ốc) hoặc không quá 5 mm.

10.6.2.7 Các loại bulông (kể cả bulông cường độ cao) được bố trí theo các qui định ở Bảng 44.

Trong các liên kết không chịu lực hoặc chủ yếu do yêu cầu cấu tạo, các bulông thường được bố trí theo khoảng cách lớn nhất, trong các liên kết chịu lực bulông được bố trí theo khoảng cách nhỏ nhất.

Khi bố trí bulông kiểu so le nên lấy khoảng cách giữa tâm của chúng dọc theo phương của lực không nhỏ hơn a + 1,5d (a là khoảng cách giữa các hàng theo phương vuông góc với lực; d là đường kính lỗ bulông). Khi bố trí như vậy tiết diện thực của cấu kiện A_n kể đến giảm yếu chỉ do các lỗ bulông nằm theo phương vuông góc với phương của lực (không theo đường zích zắc).

...

...

...

Trong liên kết dựng lắp, bulông thô và bulông thường được dùng trong các trường hợp sau:

Để liên kết xà gồ, các cấu kiện của cửa mái, hệ giằng cánh trên của giàn (khi có hệ giằng cánh dưới hoặc mái cứng), hệ giằng đứng giữa các giàn và cửa mái, các cấu kiện của hệ sườn tường;

Bảng 44 - Qui định bố trí bulông

Đặc điểm của khoảng cách

Trị số của khoảng cách

1. Giữa tâm hai bulông theo hướng bất kỳ:

a) Nhỏ nhất

2,5d

...

...

...

8d hoặc 12t

c) Lớn nhất trong các dãy giữa và các dãy biên khi có thép góc viền:

- Khi chịu kéo

- Khi chịu nén

16d hoặc 24t

12d hoặc 18t

2. Khoảng cách từ tâm bulông đến mép của cấu kiện:

...

...

...

a) Nhỏ nhất dọc theo lực

b) Nhỏ nhất khi vuông góc với lực:

- Khi mép cắt

- Khi mép cán

c) Lớn nhất

2d

1,5d

1,2d

...

...

...

d) Nhỏ nhất đối với bulông cường độ cao khi mép bất kỳ và hướng bất kỳ

1,3d

CHÚ THÍCH: Trong các cấu kiện liên kết làm bằng thép có giới hạn chảy cao hơn 380 MPa, khoảng cách nhỏ nhất giữa tâm hai bulông là 3d

Các ký hiệu dùng trong Bảng 44:

d là đường kính lỗ bulông;

t là chiều dày mỏng hơn của các cấu kiện ngoài.

Để liên kết hệ giằng cánh dưới của các giàn khi có khối mái cứng (các tâm bêtông cốt thép, bêtông lưới thép, các tấm thép định hình, v.v…);

Để liên kết giàn vì kèo và giàn đỡ kèo với cột, giàn vì kèo với giàn đỡ kèo với điều kiện phản lực gối thẳng đứng truyền qua gối đỡ;

Để liên kết Để liên kết các dầm cầu trục đơn giản với nhau, liên kết cánh dưới của chúng với vai cột;

...

...

...

Để liên kết các kết cấu phụ.

10.6.2.9 Khi dùng bulông cường độ cao, trong thiết kế phải ghi rõ phương pháp gia công bề mặt các bản thép

10.7 Các yêu cầu bổ sung khi thiết kế dầm có lỗ

10.7.1 Dầm có lỗ được thiết kế từ dầm chữ I cán, thường làm bằng thép có giới hạn chảy từ 530 MPa trở xuống.

Liên kết hàn của bản bụng cần dùng đường hàn đối đầu thấu hết chiều dày.

10.7.2 Độ bền của dầm khi chịu uốn trong mặt phẳng của bản bụng (Hình 20) được kiểm tra theo các công thức Bảng 45.

Bảng 45 - Các công thức để kiểm tra độ bền của tiết diện dầm (Hình 20)

Chữ T phía trên

Chữ T phía dưới

...

...

...

Điểm 1

Điểm 3

Điểm 2

Điểm 4

...

...

...

M là mômen uốn trong tiết diện dầm;

V₁, V_­2 là lực cắt do các phần tử T tiếp nhận ; ;

Với V là lực cắt trong tiết diện dầm;

I₁, I₂ là các mômen quán tính của phần tiết diện chữ T phía trên và phía dưới đối với trục bản thân và song song với cánh;

V₃ là lực cắt trong tiết diện của dầm tại khoảng cách gối một đoạn (c + s - 0,5a) (Hình 20);

I_x là mômen quán tính của tiết diện dầm có lỗ đối với trục x-x;

W_1max, W_1min lần lượt là mômen kháng uốn lớn nhất và nhỏ nhất của tiết diện chữ T ở trên;

W_2max, W_2min lần lượt là mômen kháng uốn lớn nhất và nhỏ nhất của tiết diện chữ T ở dưới;

f₁, f_u1, f₂, f_u2 lần lượt là các cường độ tính toán của thép cán đối với các tiết diện chữ T ở trên và ở dưới;

...

...

...

g_c là hệ số độ tin cậy trong các tính toán theo sức bền tức thời.

Hình 20 - Sơ đồ một đoạn dầm có lỗ

10.7.3 Ổn định của dầm cần được kiểm tra theo các chỉ dẫn của 7.2.2.1, trong đó các đặc trưng hình học được tính đối với tiết diện có lỗ.

Không cần kiểm tra ổn định của dầm khi đã thoải mãn các yêu cầu của 7.2.2.2.

10.7.4 Tại các tiết diện gối nếu h_wt_w > 40 (t_w là chiều dày nhỏ nhất của bản bụng) thì cần gia cường bản bụng bằng các sườn cứng và phải kiểm tra theo các yêu cầu của 7.6.1.7, khi đó bên tiết diện gối cần lấy c ³ 250 mm (Hình 20)

10.7.5 Tại các tiết diện của dầm khi tỉ số h_wt_w > hoặc khi không thỏa mãn các yêu cầu trong các chỉ dẫn ở 7.2.1.3 thì phải đặt các sườn cứng theo yêu cầu của 7.6.1.1.

Chỉ được đặt tải trọng tập trung tại các tiết diện không có lỗ giảm yếu.

Chiều cao bản bụng của tiết diện chữ I chịu nén phải thoả mãn các yêu cầu của 7.6.2.4, trong công thức (67) dùng = 1,4.

...

...

...

11 Các yêu cầu kỹ thuật và cấu tạo khác khi thiết kế nhà và công trình

11.1 Nhà công nghiệp

11.1.1 Biến dạng, độ võng và chuyển vị của kết cấu lấy theo qui định ở 5.3

11.1.2 Khoảng cách lớn nhất giữa các khe nhiệt độ của khung thép nhà một tầng lấy theo Bảng 46.

Khi vượt quá 5% so với các giá trị cho trong Bảng 46, cũng như khi tăng độ cứng của khung bằng tường hoặc các kết cấu khác phải tính đến tác dụng của nhiệt độ, biến dạng không đàn hồi của kết cấu.

Bảng 46 - Khoảng cách lớn nhất giữa các khe nhiệt độ của khung thép nhà và công trình một tầng

Đơn vị tính bằng mét

...

...

...

Khoảng cách lớn nhất

Giữa các khe nhiệt độ

Từ khe nhiệt độ hoặc từ đầu mút nhà đến trục của hệ giằng đứng gần nhất

Theo dọc nhà

Theo ngang nhà

- Nhà có cách nhiệt

230

150

90

...

...

...

200

120

75

- Cầu cạn lộ thiên

130

50

CHÚ THÍCH: Khi trong phạm vi khối nhiệt độ của nhà và công trình có hai hệ giằng đứng thì khoảng cách giữa các trục của chúng không vượt quá: Từ 40 đến 50 m đối với nhà; từ 25 đến 30 m đối với cầu cạn lộ thiên

11.2 Nhà khung thấp tầng

...

...

...

11.2.2 Chuyển vị ngang của khung do thành phần tĩnh của tải trọng gió tiêu chuẩn (không kể đến biến dạng của móng và độ cứng của tường bao che, tường ngăn), không được vượt quá các giá trị ở 5.3.4.

11.2.3 Để phân phối lại mômen uốn trong các cấu kiện của khung, tại nút liên kết của dầm và cột cho phép dùng các bản ghép làm việc trong giai đoạn dẻo. Các bản ghép được làm bằng thép có giới hạn chảy f_y ≤ 345 MPa. Nội lực nhỏ nhất trong bản ghép (dùng để xác định khả năng chịu lực M_min của nút) được tính theo ứng suất s_min = f_y; và nội lực lớn nhất (để xác định M_max của nút) được tính theo ứng suất s_max = f_y + 100 MPa.

Các cạnh dọc của bản ghép phải được bào hoặc phay nhẵn.

11.3 Kết cấu thép tấm

11.3.1 Các sườn cứng ngang của vỏ phải có chu vi kín.

11.3.2 Tải trọng tập trung không được truyền trực tiếp lên vỏ mà phải thông qua các sườn cứng trung gian.

11.3.3 Để giảm ứng suất cục bộ, chỗ nối các vỏ có hình dạng khác nhau được làm trơn thoải.

11.3.4 Các đường hàn đối đầu được hàn hai phía hoặc hàn một phía có hàn đầy thêm ở mặt sau, hoặc hàn trên bản lót.

Trong thiết kế phải ghi rõ các điều cần thiết để đảm bảo tính đặc kín của liên kết theo yêu cầu sử dụng.

...

...

...

11.3.6 Khi cấu tạo kết cấu thép tấm nên chọn phương pháp sản xuất và lắp ghép công nghiệp bằng cách dùng:

Các tấm hoặc băng có kích thước lớn (có thể chế tạo sẵn thân và đáy vỏ ở dạng cuộn);

Hình khai triển, để khi cắt thép có ít phế liệu nhất;

Hàn tự động.

11.4 Kết cấu tháp, trụ

11.4.1 Khi thiết kế tháp trụ nên chú ý các điều sau:

Giảm sức cản khí động của công trình và các bộ phận riêng của nó;

Phân bố hợp lý nội lực trong các cấu kiện của kết cấu bằng các giải pháp cấu tạo hoặc dùng ứng suất trước;

Phối hợp chức năng chịu lực và chức năng công nghệ.

...

...

...

Mút của cáp thép ở cốc neo hoặc ống nối được giữ bằng cách rót hợp kim theo đúng kỹ thuật neo cáp.

11.4.3 Khi tính toán tháp, trụ lấy hệ số điều khiển làm việc theo 5, Bảng 47 và Bảng 49.

11.4.4 Độ lệch ngang tương đối của cột không được vượt quá các giá trị cho trong Bảng 48 (trừ các cột được thiết kế theo các yêu cầu kỹ thuật riêng).

11.4.5 Cho phép lấy giá trị tải trọng gió tác dụng vào thân trụ tại vị trí giữa các lớp dưới dây neo hoặc tác dụng vào dây neo ở vị trí 2/3 chiều cao dây neo và coi như các giá trị đó không đổi trên cả chiều dài đoạn thân hoặc dây neo.

11.4.6 Cho phép coi lực tập trung của các sự cách điện treo trên dây như lực phân bố đều có giá trị được lấy theo điều kiện mômen tương đương khi coi dây như dầm đơn giản.

11.4.7 Khi tính toán các cấu kiện nằm nghiêng (cáp neo, thanh chống xiên, v.v…) chỉ kể đến hình chiếu của các lực tác dụng lên phương vuông góc với trục của cấu kiện hoặc dây cung của nó.

11.4.8 Kiểm tra ổn định tổng thể của trụ theo các tổ hợp tải trọng sau:

Lực kéo lắp ráp của dây căng khi không có gió;

Tải trọng gió trong phương song song với mặt phẳng thẳng đứng chứa một trong các dây neo.

...

...

...

Bảng 47 - Hệ số điều kiện làm việc g_c

Các cấu kiện của kết cấu

Giá trị g_c

- Các thanh ứng suất trước của hệ thanh bụng

- Mặt bích:

+ Dạng vành khuyên

+ Các dạng còn lại

- Các thép của dây neo trụ khi số lượng của chúng:

+ Từ 3 đến 5 dây trong một lớp

...

...

...

+ Từ 9 dây trong một lớp trở lên

- Các chi tiết neo kẹp đầu cáp hoặc dập điểm trong ống lồng

- Bện cáp ở chổ nối hoặc sứ cách điện

- Các bộ phận liên kết dây neo với kết cấu gối và móng neo

- Các thanh neo không có ren chịu kéo uốn

- Các tai đỡ chịu kéo

0,9

1,1

...

...

...

0,8

0,9

0,95

0,75

0,55

0,9

0,65

0,65

...

...

...

Dạng tải trọng

Độ lệch ngang tương đối (so với chiều cao)

- Gió

- Các thiết bị ăngten treo một bên cột khi không có gió

1/100

1/300

11.4.9 Trong thiết kế cần ghi rõ giá trị lực kéo lắp ráp của dây cáp neo trụ ở nhiệt độ không khí trung bình của năm tại nơi xây dựng.

11.4.10 Liên kết lắp ghép các cấu kiện của kết cấu được thiết kế bằng bulông thường khi nội lực nhỏ hơn hoặc bằng 197 kN (20 T) và bằng bulông cường độ cao khi tải trọng đổi dấu và nội lực lớn hơn.

Trong liên kết mặt bích nên dùng bu lông cường độ cao. Dùng đường hàn lắp ghép hoặc bulông tinh phải phù hợp với điều kiện thi công.

...

...

...

11.4.12 Độ võng trong phương thẳng đứng và phương ngang của các thanh ngang của vách cứng và các cấu kiện của sàn công tác không được vượt quá 1/250 chiều dài của nhịp.

11.4.13 Trong kết cấu cột rỗng khoảng cách giữa các vách cứng không được lớn hơn 3 lần cạnh của tiết diện ngang trung bình của các đoạn cột và được đặt tại chỗ có tải trọng tập trung hoặc nơi gẫy góc của các thanh cánh.

11.4.14 Bulông neo liên kết các mặt bích của những thép ống được bố trí trên một đường tròn với đường kính nhỏ nhất có thể có, và khoảng cách giữa các bulông đều nhau.

11.4.15 Các thanh xiên của giàn tại một nút hội tụ ở điểm giao nhau giữa trục các thanh cánh và các thanh xiên. Ở chổ liên kết thanh xiên với mặt bích cho phép lệch tâm, nhưng độ lệch tâm không lớn hơn 1/3 kích thước tiết diện ngang của thanh cánh. Khi độ lệch tâm lớn hơn, việc tính toán các thanh phải kể đến mômen lệch tâm tại nút.

Trong các bản mã có xẻ rãnh để liên kết thanh xiên là thép tròn bằng đường hàn, ở đầu khe (sát mút của thép tròn) bản mã được khoan lỗ với đường kính lớn hơn đường kính thanh 1,2 lần (để giảm ứng suất tập trung).

11.4.16 Dây neo của trụ thân rỗng hội tụ tại điểm giao nhau của trục thanh cánh và các thanh ngang. Trục qui ước của dây neo là dây cung của nó.

Để tránh uốn cong, tại liên kết dây neo với thân được gia cường bằng các sườn cứng.

11.4.17 Các giá đỡ và thanh treo của sàn công tác được liên kết với các mắt chính của thân cột.

11.4.18 Thiết bị căng (tăng đơ) dùng để điều chỉnh chiều dài và giữ dây neo trụ phải được ghì với thiết bị neo bằng cáp mảnh, riêng chiều dài của cáp luồn vào ống lồng (dùng nối cáp) không được nhỏ hơn 20 lần đường kính cáp.

...

...

...

                                                     (120)

trong đó:

d là đường kính dây, tính bằng milimét (mm);

m là khối lượng 1 m dài dây, tính bằng kilôgam (kg);

P là lực căng trước trong cáp treo hoặc dây dẫn, tính bằng niuton (N);

b là hệ số bằng 0,00041.

Thiết bị giảm rung tần số cao được đặt cao hơn thiết bị giảm rung tần số thấp một đoạn là s. Khi nhịp của cáp neo hoặc của dây dẫn vượt quá 300 m, bộ giảm rung được đặt không phụ thuộc vào tính toán.

14.4.20 Các công trình ăngten phải được sơn màu sắc phù hợp với qui định của ngành hàng không.

14.4.21 Các chi tiết cơ khí của cáp neo, lõi thép của sứ cách điện, cũng như các chi tiết kim loại khác phải được mạ kẽm.

...

...

...

11.5.1 Liên kết bulông thô, bulông thường và bulông tinh dùng trong cột có chiều cao từ 100 m trở xuống không cần tính toán theo bền mỏi, khi chiều cao cột lớn hơn 100 m, chúng phải được tính toán theo bền mỏi.

11.5.2 Khi thiết kế cột điện, lấy hệ số làm việc theo Bảng 3 và Bảng 49.

11.5.3 Khi xác định độ mảnh tương đương theo Bảng 14, độ mảnh lớn nhất của toàn thanh l được tính theo công thức:

Đối với thanh bốn mặt, có các cánh song song, hai đầu tựa khớp:

                                                      (121)

Đối với các thanh ba mặt đều, có các cánh song song, hai đầu tựa khớp:

                                                    (122)

Bảng 49 - Hệ số điều kiện làm việc g_c khi thiết kế cột điện

Các cấu kiện của kết cấu

...

...

...

1. Các cánh chịu nén làm bằng thép góc đơn trong hai khoang đầu kể từ mặt móng của cột đứng tự do:

a) Khi dùng liên kết hàn

b) Khi dùng liên kết bulông

0,95

0,9

2. Các thanh chịu nén của xà ngang rỗng (để treo dây) bằng các thép góc đơn đều cạnh được liên kết trên một cạnh (Hình 21)

a) Thanh cánh liên kết trực tiếp với thân cột bằng hai bulông trở lên.

...

...

...

c) Thanh xiên và thanh ngang.

3. Dây neo bằng cáp thép hoặc bó sợi cường độ cao:

a) Đối với cột trung gian và cột có chế độ làm việc bình thường

b) Đối với các cột neo, cột neo ở góc và cột góc:

- Chế độ làm việc bình thường

- Chế độ làm việc có sự cố

0,9

0,75

0,75

...

...

...

0,9

0,8

0,9

CHÚ THÍCH: Các hệ số điều kiện làm việc không dùng để tính liên kết của các cấu kiện tại nút

Đối với các cột đứng độc lập dạng tháp (Hình 9):

                                                  (123)

trong đó:

 là hệ số chiều dài tính toán;

...

...

...

b là khoảng cách giữa trục của các cánh song song trên mặt hẹp nhất của thân cột;

h là chiều cao của cột đứng độc lập;

b_t và b_d là khoảng cách giữa trục các cánh của cột dạng tháp ứng với phía trên và dưới chân của mặt hẹp nhất.

a) Thanh bụng tam giác;

b) Thanh bụng tam giác có thanh chống

Hình 21 - Sơ đồ xà ngang

...

...

...

Độ lệch tâm tương đối m của thanh rỗng ba mặt đều và không đổi theo chiều dài, dùng thanh giằng hoặc bản giằng, được tính theo công thức:

Khi uốn trong mặt phẳng vuông góc với một trong các mặt của thân cột:

m = 3,48bM / (Nb)                                          (124)

Khi uốn trong mặt phẳng song song với một trong các mặt của thân cột:

m = 3bM / (Nb)                                              (125)

trong đó:

b là khoảng cách giữa trục của các cánh song song trong một mặt của thân;

b là hệ số, bằng 1,2 khi liên kết bulông và bằng 1,0 khi liên kết hàn.

11.5.5 Khi tính cột tiết diện rỗng, chịu nén lệch tâm hoặc nén uốn theo các chỉ dẫn ở 7.4, giá trị của độ lệch tâm tăng lên 1,2 lần nếu dùng bulông để liên kết các thanh.

...

...

...

                           (126)

trong đó:

N_df là tổng thành phần hình chiếu nội lực của các thanh xiên lên trục của thanh cánh và truyền vào nút thuộc khoang tính toán thép góc cánh trong cùng một tổ hợp tải trọng tính thép góc cánh;

N_f là nội lực tính toán trong cánh;

a là khoảng cách trên mặt phẳng bản cánh của thép góc cánh tính từ trọng tâm của nó đến trục hội tụ của các thanh xiên;

c là khoảng cách trên mặt phẳng bản cánh của thép góc cánh tính từ trọng tâm đến sống của nó;

 là độ mảnh qui ước của thanh cánh.

Khi kiểm tra kết cấu trong chế độ làm việc có sự cố do tác dụng đồng thời của lực dọc, lực cắt và mômen xoắn, lấy a = 1,0.

Khoảng cách a lấy như sau:

...

...

...

a ≤ 1,2c khi ;

a ≤ 1,4c khi ;

Cho phép các thanh xiên hội tụ tại sống thép góc cánh nếu N_df / N_f ≤ 0,4, lúc đó khi tính lấy a = c.

Khi giá trị của a và N_df / N_f vượt quá các trị số trên, các thanh xiên phải qui tụ tại trọng tâm của thép góc cánh hoặc phải tính toán thanh cánh theo chịu nén lệch tâm.

11.5.7 Trong cột rỗng đứng độc lập, độ mảnh của các thanh xiên đầu tiên ở chân cột bằng thép góc đơn không được vượt quá 160.

11.5.8 Độ lệch của đỉnh cột và độ võng theo phương thẳng đứng của xà ngang không được lớn hơn các giá trị cho trong Bảng 50.

11.5.9 Cột rỗng có các thanh là những thép góc đơn được tăng cường bằng các vách cứng ngang đặt cách nhau không quá 15 m theo chiều dài cột, cũng như tại chỗ đặt tải trọng tập trung và nơi gẫy góc của các thanh cánh.

Bảng 50 - Độ lệch đỉnh cột và độ võng theo phương thẳng đứng của xà ngang

Kết cấu và hướng lệch

...

...

...

Độ võng tương đối của xà ngang (so với chiều dài của nhịp hoặc công xôn)

Phương đứng

Phương ngang

Trong nhịp

Trên công xôn

Trong nhịp

Trên công xôn

1. Cột neo (đầu dây dẫn được neo chặt vào cột qua sứ cách điện) ở đầu và góc rẽ của tuyến dây có chiều cao h ≤ 60m, dọc dây dẫn

1/120

...

...

...

1/70

Không hạn chế

2. Cột neo của tuyến dây có chiều cao h ≤ 60m, dọc dây dẫn

1/100

1/200

1/70

Không hạn chế

3. Cột trung gian của tuyến dây (ngoài cột vượt) dọc dây dẫn

Không hạn chế

...

...

...

1/50

Không hạn chế

4. Cột vượt của tuyến dây, có chiều cao h ³ 60m, dọc dây dẫn

1/140

1/200

1/70

Không hạn chế

5. Cột của các giá đỡ thiết bị

1/100

...

...

...

-

-

6. Dầm đỡ các thiết bị

-

1/300

1/250

-

CHÚ THÍCH 1: Không qui định độ lệch của cột và xà ngang trong chế độ sự cố và lắp ráp.

CHÚ THÍCH 2: Độ lệch và độ võng qui định ở điều 5 và 6 phải giảm bớt khi điều kiện kỹ thuật về sử dụng thiết bị qui định yêu cầu khắt khe hơn.

...

...

...

Trong các thanh chỉ làm việc chịu kéo, khoảng cách từ mép thanh đến tâm của lỗ (dọc theo phương lực) lấy không nhỏ hơn 2d.

11.5.11 Khi dùng bulông liên kết trực tiếp các thanh xiên vào thanh cánh, các thanh xiên nên đặt trên hai mặt khác nhau của bản cánh thép góc cánh.

11.5.12 Trong các mắt nối đối đầu bằng bulông của các thanh cánh là thép góc đều cánh, số lượng bulông nên lấy chẵn và bố trí đều trên các bản cánh của thép góc cánh.

Số lượng bulông khi bố trí một dãy, bố trí so le hoặc song song không nên lớn hơn 5 cái trên một bản cánh thép góc ở một phía đầu nối.

Phụ lục A

(Qui định)

Vật liệu dùng cho kết cấu thép và cường độ tính toán

Bảng A.1 - Thép các bon TCVN 1765:1975

...

...

...

Độ bền kéo f_u, MPa

Giới hạn chảy f_y, MPa cho độ dày t, mm

Độ dãn dài D, %,

cho độ dày t, mm

≤ 20

20<t≤40

40<t≤100

≤20

20<t≤40

...

...

...

Không nhỏ hơn

Không nhỏ hơn

CT31

³ 310

-

-

-

23

22

...

...

...

CT33s

310 ¸ 400

-

-

-

35

34

32

CT33n, CT33

...

...

...

-

-

-

34

33

31

CT34s

330 ¸ 420

220

...

...

...

200

33

32

30

CT34n, CT34

340 ¸ 440

230

220

210

...

...

...

31

29

CT38s

370 ¸ 470

240

230

220

27

26

...

...

...

CT38n, CT38

380 ¸ 490

250

240

230

26

25

23

CT38nMn

...

...

...

250

240

230

26

25

23

CT42s

410 ¸ 520

260

...

...

...

240

25

24

22

CT42n, CT42

420 ¸ 540

270

260

250

...

...

...

23

21

CT51n, CT51

510 ¸ 640

290

280

270

20

19

...

...

...

CT52nMn

460 ¸ 600

290

280

270

20

19

17

CT61n, CT61

...

...

...

320

310

300

15

14

12

Bảng A.2 - Tính năng cơ học của một số loại thép nước ngoài (Tham khảo)

Nước

Ký hiệu thép

...

...

...

Ứng suất giới hạn nhỏ nhất, MPa

Chú thích

Chảy

f_y

Bền đứt

f_u

Nga - Liên xô cũ (ΓOCT hay TY)

BCт3кп2-1

BCт3кп5-1

...

...

...

09Γ2C

14G2

15XCHД

10XCHД

Thép cacbon sôi

Thép cacbon lắng

Thép hợp kim thấp

Thép hợp kim thấp

Thép hợp kim thấp

...

...

...

Thép hợp kim thấp

225

245

305

325

355

345

390

360

...

...

...

440

470

470

490

530

Thép tấm 11 mm - 12 mm

Thép tấm 4 mm - 32 mm

Hoa kỳ (theo ASTM)

A36

...

...

...

A570 gr.50

A572 gr.50

A607 gr.65

A514

Thép cacbon

Thép cacbon

Thép cacbon

Thép hợp kim thấp

Thép hợp kim thấp

...

...

...

250

345

345

345

450

690

400

427

450

...

...

...

550

760

Các loại thép cán

Thép ống

Thép cuộn và tấm

Thép tấm và hình

Chống rỉ

Thép tấm

Anh

...

...

...

BS 4360 gr.43

BS 4360 gr.50

BS 4360 gr.55

Thép kết cấu không hợp kim

Thép kết cấu không hợp kim

Thép kết cấu không hợp kim

Thép hợp kim thấp

240

275

...

...

...

450

340

410

480

550

≤ 16 mômen

Châu Âu (EN)

S235

S275

...

...

...

S460

Thép kết cấu không hợp kim

Thép kết cấu không hợp kim

Thép kết cấu không hợp kim

Thép hợp kim thấp

235

275

355

460

...

...

...

410

490

550

≤ 16 mm

Nhật

( JIS - G3101)

SS330

SS400

SS490

...

...

...

Thép kết cấu cán nóng

Thép kết cấu cán nóng

Thép kết cấu cán nóng

Thép kết cấu cán nóng

205

245

275

400

330

...

...

...

490

540

≤ 16 mm

Bảng A.2 - (kết thúc)

Nước

Ký hiệu thép

Loại thép

Ứng suất giới hạn nhỏ nhất, MPa

Chú thích

...

...

...

bền đứt f_u

Trung Quốc

Số 3 (hay Q235)

16Mn (hay Q345)

15MnV (hay Q390)

Số 3 (hay Q235)

Thép cacbon

Thép hợp kim thấp

Thép hợp kim thấp

...

...

...

235

345

390

235

370

510

530

370

≤ 16 mm

...

...

...

AS 3678 gr.250

AS 3678 gr.300

AS 3679 gr.250

AS 3679 gr.350

Thép tấm

Thép tấm

Thép hình

Thép hình

250

...

...

...

250

340

410

430

410

480

≤ 50 mm

≤ 20 mm

≤ 40 mm

...

...

...

CHÚ THÍCH: Các kí hiệu thép nêu trong bảng này chỉ gồm các kí tự gốc nói lên tính chất cơ học, không ghi các kí tự đuôi nói lên đặc điểm sử dụng và chế tạo của thép. Thép có chung kí tự gốc đều dùng được trị số cho trong bảng, ví dụ: thép Anh BS 4360 gr.40C dùng được trị số của BS 4360 gr. 40; thép châu Âu S355JOC dùng như trị số S355; thép Trung Quốc Q235B - YF dùng được trị số như Q235.

Bảng A.3 - Yêu cầu về độ dai va đập đối với thép các bon TCVN 5709:1993

Đơn vị tính bằng niutơn mét trên centimet vuông

Mác thép

Độ dày, mm

Không nhỏ hơn

Ở nhiệt độ, ^oC

Sau khi hóa già cơ học

+20

...

...

...

Dọc

Ngang

Dọc

Ngang

Dọc

Ngang

XCT34

XCT38

XCT42

...

...

...

Từ 12 đến 40

100

90

80

10

80

60

60

50

...

...

...

60

50

50

50

40

40

40

60

60

...

...

...

40

40

30

30

30

Bảng A.4 - Cường độ tính toán của thép cán chịu ép mặt tì đầu, ép mặt cục bộ trong các khớp trụ, ép theo đường kính con lăn

Đơn vị tính bằng megapascan

Giới hạn bền

MPa

...

...

...

Ép mặt

Ép theo đường kính con lăn (trong các kết cấu có độ di động hạn chế)

Tì đầu (có gia công mặt phẳng mặt)

Cục bộ trong các khớp trụ (giữa các thớt cong với trục hình trụ) khi tiếp xúc chặt

360

365

370

380

390

...

...

...

430

440

450

460

470

480

490

500

510

...

...

...

530

540

570

590

635

327

332

336

346

...

...

...

364

391

400

409

418

427

436

445

455

...

...

...

473

473

482

504

522

578

164

166

168

...

...

...

178

182

196

200

205

209

214

218

223

...

...

...

232

237

237

241

252

261

289

8

8

...

...

...

9

9

10

10

10

10

10

11

11

...

...

...

11

12

12

12

12

13

13

14

CHÚ THÍCH: Giá trị của cường độ tính toán lấy theo các công thức ở Bảng 4, với g_M = 1,1.

...

...

...

Các đặc trưng vật lý

Giá trị

1. Khối lượng riêng ρ, kg/m^3:

- Thép cán và khối đúc bằng thép

- Khối đúc bằng gang

2. Hệ số dãn dài do nhiệt a^o, C^-1

3. Môđun đàn hồi E, MPa

- Thép cán và khối đúc bằng thép

- Khối đúc bằng gang

...

...

...

- Các thép xoắn và cáp thép xoắn có lớp bọc ngoài

4. Môđun trượt của thép và khối đúc bằng gang G, MPa

5. Hệ số nở ngang (hệ số Poát xông)

7850

7200

0,12x10^-4

2,1x10^5

...

...

...

2,0x10^6

1,7x10^6

0,81x10^6

0,3

CHÚ THÍCH: Giá trị môđun đàn hồi của cáp thép cho trong bảng ứng với khi lực kéo không bé hơn 60 % lực kéo đứt sợi cáp

Phụ lục B

(Qui định)

Vật liệu dùng cho liên kết kết cấu thép

...

...

...

Mác thép

Loại que hàn có thuốc bọc

TCVN 3223:1994

ΓOCT 9467 - 75 (Nga)

XCT34; XCT38; XCT42; XCT52

N42; N46

э42; э46

09Mn2; 14Mn2; 09Mn2Si; 10Mn2Si1;

N46; N50

...

...

...

Bảng B.2 - Kích thước que hàn điện TCVN 3223:1994 (Tham khảo)

Đường kính lõi que hàn d mm

Chiều dày thép cơ bản t, mm

Chiều dài que hàn (L ± 2), mm

1,6

2,0

2,5

Từ 3 đến 5

250 (200)

...

...

...

300 (350)

3,0 (3,25)

Từ 6 đến 10

350 (400)

4,0

Từ 10 đến 14

400 (450)

5,0

6,0

...

...

...

450

450

Bảng B.3 - Qui định sử dụng các cấp bền của bulông trong các điều kiện làm việc khác nhau

Bulông trong các kết cấu

Điều kiện làm việc của bulông

Cấp bền của bulông được sử dụng

Không tính đến mỏi

Kéo hoặc cắt

4.6; 5.6; 4.8; 5.8; 6.6; 8.8; 10.9

...

...

...

Kéo hoặc cắt

4.6; 5.6; 6.6; 8.8; 10.9

CHÚ THÍCH: Khi đặt hàng, đối với bulông cấp độ bền 6.6; 8.8 và 10.9 phải ghi rõ mác thép và tiêu chuẩn tương ứng.

Bảng B.4 - Diện tích tiết diện của bulông A, A_bn

Đơn vị tính bằng centimet vuông

TCVN 1916:1995

d,  mm

16

18

...

...

...

22

24

27

30

36

42

48

Bước ren p, mm

2

...

...

...

2,5

2,5

3

3

3,5

4

4,5

5

A

...

...

...

2,01

1,57

2,54

1,92

3,14

2,45

3,80

3,03

4,52

...

...

...

5,72

4,59

7,06

5,60

10,17

8,16

13,85

11,20

18,09

...

...

...

Bảng B.5 - Đặc trưng cơ học của bulông cường độ cao

Đường kính danh nghĩa của ren, mm

Mác thép

Độ bền kéo nhỏ nhất f_ub, MPa

Đường kính danh nghĩa của ren, mm

Mác thép

Độ bền kéo nhỏ nhất f_ub, MPa

Từ 16 đến 27

40Cr

...

...

...

36

40Cr

750

38CrSi; 40CrVA

1 350

30Cr3MoV

1 100

30Cr3MoV

1 350

...

...

...

40Cr

650

30Cr2NiMoVA

30Cr3MoV

1 000

30

40Cr

950

48

...

...

...

600

30Cr3MoV;

35Cr2AV

1 200

30Cr3MoV

900

Phụ lục C

(Qui định)

...

...

...

Khi kể đến sự phát triển của biến dạng dẻo

Bảng C1 - Các hệ số: c_­1; c_x; c_y; n_c

Loại tiết diện

Hình dạng tiết diện

Giá trị các hệ số

c₁ (c_x)

c_y

n_c khi M_y = 0

...

...

...

0,25

0,5

1,0

2,0

1,19

1,12

1,07

1,04

...

...

...

1.5

2

0,5

1,0

2,0

1,40

1,28

1,18

...

...

...

2,0

3

0,25

0,5

1,0

2,0

1,19

1,12

...

...

...

1,04

1,07

1,12

1,19

1,26

1,5

4

0,5

...

...

...

2,0

1,40

1,28

1,18

1,12

1,20

1,31

2,0

5

...

...

...

-

1,47

1,47

a) 2,0

b) 3,0

6

0,25

0,5

...

...

...

2,0

1,47

1,04

1,07

1,12

1,19

3,0

7

...

...

...

1,26

1,26

1,5

8

-

1,60

1,47

a) 3,0

...

...

...

9

0,5

1,0

2,0

1,60

1,07

1,12

1,19

...

...

...

b) 1,0

CHÚ THÍCH:

- Khi M_y ¹ 0 lấy n_c = 1,5 (trừ tiết diện loại 5a lấy n_c = 2 và loại 5b lấy n_c = 3).

- Khi giá trị A_f/A_w trung gian thì các hệ số xác định theo nội suy tuyến tính.

Phụ lục D

(Qui định)

Các hệ số để tính toán ổn định của cấu kiện chịu nén đúng tâm, nén lệch tâm và nén uốn

D.1 Xác định hệ số chiều dài tính toán của cột

...

...

...

Hệ số chiều dài tính toán m của cột có tiết diện không đổi được xác định theo Bảng D.1

Bảng D.1 - Hệ số m xác định chiều dài tính toán của cột có tiết diện không đổi

Cách liên kết và dạng tải trọng

...

...

...

Hệ số m theo lý thuyết

1,0

0,7

0,5

2,0

1,0

2,0

0,725

...

...

...

Hệ số m khi các điều kiện liên kết gần sát với lý thuyết (Tham khảo)

1,0

0,8

0,65

2,1

1,2

2,0

-

-

...

...

...

Hệ số chiều dài tính toán m₁ đối với phần dưới của cột một bậc xác định tùy thuộc vào tỉ số:

          và trị số           

trong đó: I₁, I₂, l₁, l₂ là mômen quán tính của tiết diện và chiều dài tương ứng của phần cột dưới và phần cột trên (Hình D.1);

Khi đầu trên cột tự do, m₁ tra theo Bảng D.2;

Khi đầu trên cột là ngàm trượt, m₁ tra theo Bảng D.3;

Khi đầu trên là khớp cố định hoặc ngàm thì m₁ thì đối với phần cột dưới tính theo công thức:

                                     (D.1)

trong đó:

...

...

...

m₁₁ là hệ số chiều dài tính toán của phần cột dưới khi N₂ = 0;

Trị số của m₁₂ và m₁₁ lấy như sau:

Khi đầu trên cột tựa khớp, theo Bảng D.4;

Khi đầu trên cột là liên kết ngàm, theo Bảng D.5.

Hệ số chiều dài tính toán m₂ của phần cột trên trong tất cả mọi trường hợp đều được tính theo công thức:

                                                  (D.2)

Hình D.1 - Sơ đồ cột một bậc

D.1.3 Cột hai bậc

...

...

...

     (D.3)

trong đó:

là các hệ số, xác định theo bảng D.6 như đối với cột một bậc ở Hình D.3;

; ; ;

N₁, N₂, N₃ là các lực dọc đặt tương ứng tại các bậc và đỉnh cột (Hình D.2);

I_1m là mômen quán tính trung bình của các cột l₁ và l₂, được tính theo công thức:

                                              (D.4)

I_2m là mômen quán tính trung bình của các cột l₂ và l₃, được tính theo công thức:

                                             (D.5)

...

...

...

Hình D.2 - Sơ đồ cột

a) lực N đặt tại phần cột dưới;

b) lực N đặt tại phần cột giữa;

c) lực N đặt tại đỉnh cột

...

...

...

Hệ số chiều dài tính toán m₂ của phần cột giữa, ứng với l₂ được tính theo công thức:

                                                      (D.6)

và hệ số m₃ đối với phần cột trên cùng, ứng với l₃, theo công thức:

                                                  (D.7)

trong đó:

;

Bảng D.2 - Hệ số chiều dài tính toán m₁ đối với cột một bậc có đầu trên tự do

Sơ đồ tính

a₁

...

...

...

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

...

...

...

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,5

5,0

10,0

...

...

...

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,5

2,0

...

...

...

3,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

3,0

4,0

...

...

...

6,0

2,0

2,01

2,04

2,11

2,25

2,50

3,43

4,44

...

...

...

6,65

2,0

2,02

2,08

2,20

2,42

2,73

3,77

4,90

...

...

...

7,25

2,0

2,03

2,11

2,28

2,56

2,94

4,07

5,29

...

...

...

7,82

2,0

2,04

2,13

2,36

2,70

3,13

4,35

5,67

...

...

...

-

2,0

2,05

2,18

2,44

2,83

3,29

4,61

6,03

...

...

...

-

2,0

2,06

2,21

2,52

2,96

3,44

4,86

-

...

...

...

-

2,0

2,06

2,25

2,59

3,07

3,59

5,05

-

...

...

...

-

2,0

2,07

2,28

2,66

3,17

3,74

-

-

...

...

...

-

2,0

2,08

2,32

2,73

3,27

3,87

-

-

...

...

...

-

2,0

2,09

2,35

2,80

3,36

4,00

-

-

...

...

...

-

2,0

2,10

2,42

2,93

3,55

-

-

-

...

...

...

-

2,0

2,12

2,48

3,05

3,74

-

-

-

...

...

...

-

2,0

2,14

2,54

3,17

-

-

-

-

...

...

...

-

2,0

2,15

2,60

3,28

-

-

-

-

...

...

...

-

2,0

2,17

2,66

3,39

-

-

-

-

...

...

...

-

2,0

2,21

2,80

-

-

-

-

-

...

...

...

-

2,0

2,40

-

-

-

-

-

-

...

...

...

-

2,0

2,76

-

-

-

-

-

-

...

...

...

-

2,0

3,38

-

-

-

-

-

-

...

...

...

-

Bảng D.3 - Hệ số chiều dài tính toán m₁ đối với cột có đầu trên là ngàm trượt

Sơ đồ tính

a₁

Hệ số m₁ khi n

0,0

0,1

0,2

0,3

...

...

...

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

1,6

...

...

...

2,0

2,5

5,0

10,0

20,0

0

0,2

0,4

...

...

...

0,8

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

2,0

2,0

2,0

...

...

...

2,0

2,0

2,0

2,0

2,5

3,0

1,92

1,93

1,94

...

...

...

1,97

2,00

2,12

2,45

2,94

3,43

1,86

1,87

1,88

...

...

...

1,94

2,00

2,25

2,66

3,17

3,70

1,80

1,82

1,83

...

...

...

1,92

2,00

2,33

2,81

3,34

3,93

1,76

1,76

1,77

...

...

...

1,90

2,00

2,38

2,91

3,50

4,12

1,70

1,71

1,75

...

...

...

1,88

2,00

2,43

3,00

-

-

1,67

1,68

1,72

...

...

...

1,87

2,00

2,48

-

-

-

1,64

1,64

1,69

...

...

...

1,86

2,00

2,52

-

-

-

1,60

1,62

1,66

...

...

...

1,85

2,00

-

-

-

-

1,57

1,59

1,62

...

...

...

1,83

2,00

-

-

-

-

1,55

1,56

1,61

...

...

...

1,82

2,00

-

-

-

-

1,50

1,52

1,57

...

...

...

1,80

-

-

-

-

-

1,46

1,48

1,53

...

...

...

1,79

-

-

-

-

-

1,43

1,45

1,50

...

...

...

-

-

-

-

-

-

1,40

1,41

1,48

...

...

...

-

-

-

-

-

-

1,37

1,39

1,45

...

...

...

-

-

-

-

-

-

1,32

1,33

1,40

...

...

...

-

-

-

-

-

-

1,18

1,20

-

...

...

...

-

-

-

-

-

-

1,10

1,11

-

...

...

...

-

-

-

-

-

-

1,05

-

-

...

...

...

-

-

-

-

-

-

Bảng D.4 - Hệ số chiều dài tính toán m₁­₂ và m₁₁ đối với cột một bậc có đầu tựa khớp cố định

Sơ đồ tính

...

...

...

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

...

...

...

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

Hệ số m₁­₂

0,04

0,06

...

...

...

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

1,0

1,02

0,91

0,86

...

...

...

0,79

0,78

0,78

0,78

0,78

1,84

1,47

1,31

1,21

...

...

...

0,90

0,88

0,86

0,85

2,25

1,93

1,73

1,57

1,23

...

...

...

1,02

0,99

0,92

2,59

2,26

2,05

1,95

1,46

1,27

...

...

...

1,10

0,99

2,85

2,57

2,31

2,14

1,67

1,44

1,32

...

...

...

1,06

3,08

2,74

2,49

2,33

1,85

1,60

1,45

1,35

...

...

...

3,24

2,90

2,68

2,46

2,02

1,74

1,58

1,47

1,20

...

...

...

3,05

2,85

2,60

2,15

1,86

1,69

1,57

1,27

3,70

...

...

...

3,00

2,76

2,28

1,98

1,81

1,67

1,34

4,00

3,45

...

...

...

2,91

2,40

2,11

1,92

1,76

1,41

4,55

3,88

3,53

...

...

...

2,67

2,35

2,14

1,96

1,54

5,25

4,43

3,93

3,61

...

...

...

2,51

2,31

2,15

1,68

5,80

4,90

4,37

4,03

3,11

...

...

...

2,51

2,34

1,82

6,55

5,43

4,85

4,43

3,42

2,99

...

...

...

2,50

1,97

7,20

5,94

5,28

4,85

3,71

3,25

2,88

...

...

...

2,10

Hệ số m₁­₁

0,04

0,06

0,08

0,1

0,2

0,3

...

...

...

0,5

1,0

0,67

0,67

0,67

0,67

0,67

0,67

0,67

...

...

...

0,67

0,67

0,67

0,67

0,67

0,67

0,67

0,67

0,67

...

...

...

0,83

0,81

0,75

0,73

0,69

0,67

0,67

0,67

0,67

...

...

...

1,07

0,98

0,93

0,75

0,71

0,69

0,69

0,68

1,43

...

...

...

1,19

1,11

0,89

0,80

0,75

0,73

0,71

1,55

1,41

...

...

...

1,25

1,02

0,90

0,84

0,81

0,74

1,65

1,51

1,43

...

...

...

1,12

0,99

0,92

0,87

0,78

1,70

1,60

1,51

1,45

...

...

...

1,08

1,00

0,94

0,82

1,75

1,64

1,58

1,52

1,29

...

...

...

1,07

1,01

0,87

1,78

1,70

1,63

1,57

1,36

1,22

...

...

...

1,07

0,91

1,84

1,78

1,72

1,66

1,46

1,33

1,24

...

...

...

0,99

1,87

1,82

1,77

1,72

1,54

1,41

1,33

1,26

...

...

...

1,88

1,84

1,81

1,77

1,60

1,48

1,40

1,33

1,19

...

...

...

1,87

1,82

1,80

1,65

1,54

1,47

1,39

1,19

1,92

...

...

...

1,84

1,82

1,69

1,59

1,51

1,44

1,24

Bảng D.5 - Hệ số chiều dài tính toán m₁­₂ và m₁₁ đối với cột một bậc có đầu trên liên kết ngàm

Sơ đồ tính

...

...

...

Hệ số m₁­₂ và m₁­₂ khi l₂/l₁

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

...

...

...

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

Hệ số m₁­₂

0,04

...

...

...

0,08

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

1,0

0,78

0,70

...

...

...

0,67

0,64

0,62

0,60

0,59

0,55

1,02

0,86

0,79

...

...

...

0,70

0,68

0,66

0,65

0,60

1,53

1,23

1,05

1,00

...

...

...

0,74

0,71

0,70

0,65

1,73

1,47

1,31

1,20

0,93

...

...

...

0,78

0,77

0,70

2,01

1,73

1,54

1,42

1,07

0,95

...

...

...

0,82

0,75

2,21

1,93

1,74

1,61

1,23

1,06

0,99

...

...

...

0,80

2,38

2,08

1,91

1,78

1,41

1,18

1,07

0,99

...

...

...

2,54

2,23

2,05

1,92

1,50

1,28

1,16

1,08

0,90

...

...

...

2,38

2,20

2,04

1,60

1,39

1,26

1,17

0,95

2,85

...

...

...

2,31

2,20

1,72

1,48

1,34

1,23

1,00

3,24

2,81

...

...

...

2,40

1,92

1,67

1,50

1,39

1,10

3,70

3,17

2,80

...

...

...

2,11

1,82

1,65

1,53

1,20

4,20

3,50

3,11

2,86

...

...

...

1,96

1,79

1,66

1,30

4,76

3,92

3,45

3,18

2,45

...

...

...

1,94

1,79

1,40

5,23

4,30

3,73

3,41

2,64

2,20

...

...

...

1,92

1,50

Hệ số m₁­₁

0,04

0,06

0,08

0,1

0,2

...

...

...

0,4

0,5

1,0

0,66

0,65

0,64

0,64

0,62

0,60

...

...

...

0,57

0,55

0,68

0,67

0,66

0,65

0,64

0,63

0,63

...

...

...

0,58

0,75

0,68

0,67

0,65

0,65

0,64

0,63

0,63

...

...

...

0,94

0,76

0,68

0,65

0,65

0,65

0,64

0,64

0,61

...

...

...

0,94

0,84

0,78

0,66

0,66

0,64

0,64

0,62

1,24

...

...

...

1,00

0,92

0,73

0,67

0,66

0,65

0,63

1,37

1,25

...

...

...

1,05

0,83

0,73

0,68

0,68

0,65

1,47

1,35

1,25

...

...

...

0,92

0,81

0,75

0,72

0,67

1,55

1,44

1,34

1,25

...

...

...

0,89

0,82

0,77

0,70

1,64

1,50

1,41

1,33

1,09

...

...

...

0,88

0,83

0,73

1,72

1,61

1,53

1,45

1,23

1,09

...

...

...

0,94

0,80

1,78

1,69

1,62

1,55

1,33

1,20

1,10

...

...

...

0,88

1,81

1,74

1,68

1,62

1,41

1,28

1,19

1,12

...

...

...

1,85

1,79

1,75

1,68

1,48

1,35

1,26

1,19

1,01

...

...

...

1,82

1,79

1,71

1,54

1,41

1,32

1,25

1,05

Bảng D.6 - Hệ số chiều dài tính toán m_m1, m_m2, m_m3

...

...

...

m_m1

m_m2

m_m3

Với tải trọng

Theo hình D.3, a

Theo hình D.3, b

Theo hình D.3, c

Tự do

...

...

...

m_m2 = 2,0

m_m3 = m₁

(m₁ theo bảng D.2 khi

)

Chỉ liên kết không cho xoay

m_m1 = m₁

(m₁ theo bảng D.3 với a₁ = 0)

m_m2 = m₁

(m₁ theo bảng D.3 với a₁ = 0)

...

...

...

(m₁ theo bảng D.3 khi

)

Liên kết khớp cố định

m_m1 = m₁₁

(m₁₁ theo bảng D.4)

m_m2 = m₁₁

(m₁₁ theo bảng D.4)

m_m3 = m₁₂

(m₁₂ theo bảng D.4)

...

...

...

m_m1 = m₁₁

(m₁₁ theo bảng D.5)

m_m2 = m₁₁

(m₁₁ theo bảng D.5)

m_m3 = m₁₂

(m₁₂ theo bảng D.5)

D.1.4 Cột có tiết diện thay đổi (tham khảo)

Trong trường hợp thanh có tiết diện thay đổi, khi xác định chiều dài tính toán cần kể đến hệ số chiều dài tính toán bổ sung m_b cho trong Bảng D.7. Khi đó, chiều dài tính toán l_o được tính theo công thức:

...

...

...

trong đó l là chiều dài hình học; m là hệ số chiều dài tính toán như trong trường hợp tiết diện không đổi.

Bảng D.7 - Hệ số chiều dài tính toán bổ sung m₁ đối với thanh có tiết diện thay đổi

Sơ đồ thanh

l₁/l

Khi tỉ số I_min/I_max bằng

0,01

0,1

0,2

0,4

...

...

...

0,8

1,0

-

-

1,35

1,24

1,14

1,08

...

...

...

1,00

-

-

1,66

1,45

1,24

1,14

1,06

...

...

...

0,0

1,69

1,35

1,25

1,14

1,08

1,03

1,00

...

...

...

1,45

1,22

1,15

1,08

1,05

1,02

-

0,4

1,23

...

...

...

1,07

1,04

1,02

1,01

-

0,6

1,07

1,03

1,02

...

...

...

1,01

1,00

-

0,8

1,01

1,00

1,00

1,00

1,00

...

...

...

-

D.2 Các hệ số khác

D.2.1 Hệ số uốn dọc j lấy theo Bảng D.8, hệ số ảnh hưởng của hình dạng tiết diện h lấy theo Bảng D.9, hệ số j_e lấy theo Bảng D.10, D.11, độ lệch tâm tính đổi m_e lấy theo Bảng D.12.

D.2.2 Hệ số c_max đối với tiết diện chữ I và chữ T.

D.2.2.1 Đối với tiết diện chữ I

Đối với tiết diện chữ I có 1 trục đối xứng (Hình D.4), hệ số c_max được tính theo công thức:

      (D.9)

trong đó:

a_x = (h₁I₁ - h₂I₂)/(I_yh);

...

...

...

h là khoảng cách giữa các trục của cánh;

Ở đây:

I₁, I₂ lần lượt là mômen quán tính của cánh lớn và cánh nhỏ lấy với trục y-y;

I_t và b là các giá trị tính theo các công thức ở Bảng E.3 và Bảng E.4.

D.2.2.2 Đối với tiết diện chữ T

...

...

...

Hình D.4 - Sơ đồ tiết diện chữ I một trục đối xứng chịu nén lệch tâm

Bảng D.8 - Hệ số uốn dọc j của cấu kiện chịu nén đúng tâm

Độ mảnh l

Hệ số j đối với các cấu kiện bằng thép có cường độ tính toán f, MPa

200

240

280

320

...

...

...

400

440

480

520

560

600

640

10

20

...

...

...

40

50

60

70

80

90

100

110

120

...

...

...

140

150

160

170

180

190

200

210

220

...

...

...

967

939

906

869

827

782

734

665

599

...

...

...

479

425

376

328

290

259

233

210

191

...

...

...

160

987

962

931

894

852

805

784

686

...

...

...

542

478

719

364

315

276

244

218

196

...

...

...

161

147

135

985

959

924

883

836

785

...

...

...

641

565

493

427

366

313

272

239

212

...

...

...

170

154

140

128

118

984

955

917

873

...

...

...

766

687

602

522

448

381

321

276

240

...

...

...

187

167

150

136

124

113

104

983

952

...

...

...

863

809

749

654

566

483

408

338

287

...

...

...

215

189

167

150

135

122

111

102

094

...

...

...

949

905

854

796

721

623

532

447

369

...

...

...

260

223

195

171

152

136

123

111

101

...

...

...

086

981

946

900

846

785

696

595

501

...

...

...

335

280

237

204

178

157

139

125

112

...

...

...

093

085

077

980

943

895

849

775

672

...

...

...

471

380

309

258

219

189

164

145

129

...

...

...

104

094

086

079

073

979

941

891

832

...

...

...

650

542

442

349

286

239

203

175

153

...

...

...

120

107

097

088

080

074

068

978

938

...

...

...

825

746

628

518

414

326

267

223

190

...

...

...

143

126

112

100

091

082

075

069

064

...

...

...

936

883

820

729

608

494

386

305

250

...

...

...

178

153

134

118

105

094

085

077

071

...

...

...

060

977

934

879

814

712

588

470

359

...

...

...

235

197

167

145

126

111

099

089

081

...

...

...

067

062

057

CHÚ THÍCH: Giá trị của hệ số j trong bảng đã được tăng lên 1000 lần.

Bảng D.9 - Hệ số ảnh hưởng của hình dạng tiết diện h

Loại tiết diện

Sơ đồ tiết diện

Trị số của h khi

...

...

...

 ³ 5

0,1 ≤ m ≤ 5

5 < m ≤ 20

0,1 ≤ m ≤ 5

5 < m ≤ 20

1

-

1,0

...

...

...

1,0

2

-

0,85

0,85

0,85

3

...

...

...

0,75 + 0,02

0,75 + 0,02

0,85

4

-

(1,35 - 0,05m) - 0,01(5 - m)

1,1

1,1

...

...

...

0,25

(1,45 - 0,05m) - 0,01 (5 - m)

1,2

1,2

0,5

(1,75 - 0,1m) - 0,02 (5 - m)

1,25

1,25

...

...

...

(1,90 - 0,1m) - 0,02 (6 - m)

1,4 - 0,2

1,3

6

-

h₅

h₅

...

...

...

-

8

0,25

(0,75 + 0,05m) - 0,01 (5 - m)

...

...

...

1,0

0,5

(0,5 + 0,1m) + 0,02 (5 - m)

1,0

1,0

³ 1

(0,25 + 0,15m) - 0,03 (5 - m)

1,0

1,0

...

...

...

0,5

(1,25 - 0,05m) - 0,01 (5 - m)

1,0

1,0

³ 1

(1,5 - 0,1m) - 0,02 (5 - m)

1,0

1,0

...

...

...

0,5

1,4

1,4

1,4

1,4

1,0

1,6 - 0,01 (5 - m)

1,6

...

...

...

1,6

2,0

1,8 - 0,02 (5 - m)

1,8

1,3 + 0,1m

1,8

11

0,5

...

...

...

1,65

1,45 + 0,04m

1,65

1,0

1,8 + 0,12 m

2,4

1,8 + 0,12m

2,4

1,5

...

...

...

-

-

-

2,0

3,0 + 0,25m + 0,1

-

-

-

CHÚ THÍCH:

...

...

...

Đối với các loại tiết diện từ 6 đến 7 giá trị của h₅ lấy bằng giá trị của h của loại tiết diện 5, tương ứng với các giá trị của A_f/A_w.

Bảng D.10 - Hệ số j_e để kiểm tra ổn định của cấu kiện tiết diện đặc, chịu nén lệch tâm (nén uốn), mặt phẳng tác dụng của mômen trùng với mặt phẳng đối xứng

Độ mảnh qui ước

Hệ số j_e khi độ lệch tâm tương đối tính đổi m_e bằng

0,1

0,25

0,5

0,75

1,0

...

...

...

1,5

1,75

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0,5

1,0

...

...

...

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

...

...

...

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

967

...

...

...

875

813

742

667

587

505

418

354

302

...

...

...

223

194

152

122

100

083

069

062

052

...

...

...

854

804

742

672

597

522

447

382

326

...

...

...

244

213

186

146

117

097

079

067

061

...

...

...

850

778

716

653

587

520

455

394

342

...

...

...

256

223

196

173

138

112

093

077

064

...

...

...

049

782

711

647

587

526

465

408

356

...

...

...

273

240

210

185

163

133

107

091

076

...

...

...

053

048

722

653

593

536

480

425

375

...

...

...

288

253

224

198

176

157

128

103

090

...

...

...

062

052

048

669

600

548

496

442

395

...

...

...

309

272

239

212

190

170

152

121

100

...

...

...

073

060

051

047

620

563

507

457

410

...

...

...

325

289

257

225

200

178

160

145

117

...

...

...

081

071

059

051

047

577

520

470

425

...

...

...

342

303

270

242

215

192

172

155

141

...

...

...

096

080

069

059

050

046

538

484

439

...

...

...

357

320

287

256

229

205

184

166

149

...

...

...

113

093

079

068

056

049

045

469

427

...

...

...

352

317

287

258

232

208

188

170

153

...

...

...

127

106

088

075

063

055

049

044

417

...

...

...

347

315

287

260

233

212

192

175

158

...

...

...

132

121

100

085

072

062

054

048

043

...

...

...

341

312

286

262

238

216

197

178

162

...

...

...

137

125

115

095

082

070

061

053

048

...

...

...

337

307

283

260

238

217

198

181

165

...

...

...

138

128

117

108

091

079

069

060

052

...

...

...

042

Bảng D.10 - (kết thúc)

Độ mảnh qui ước

Hệ số j_e khi độ lệch tâm tính đổi khi m_e

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

...

...

...

8,0

9,0

10

12

14

17

20

0,5

1,0

...

...

...

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

...

...

...

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

307

...

...

...

262

240

220

202

183

168

155

143

132

...

...

...

112

102

087

075

065

057

051

045

041

...

...

...

259

240

222

204

187

172

158

146

135

...

...

...

115

106

098

083

072

062

055

050

044

...

...

...

260

240

223

206

190

175

162

149

137

...

...

...

117

109

101

094

081

069

060

053

049

...

...

...

040

237

225

207

193

178

166

153

140

...

...

...

120

112

104

097

091

078

066

059

052

...

...

...

042

039

222

209

195

182

168

156

145

...

...

...

125

117

108

100

094

087

076

065

058

...

...

...

047

041

039

210

196

182

170

158

147

...

...

...

127

118

111

104

096

089

083

074

064

...

...

...

050

046

041

038

183

175

163

153

144

...

...

...

125

118

110

103

095

089

083

078

068

...

...

...

055

048

044

039

037

164

157

148

138

...

...

...

123

115

108

101

095

089

084

080

074

...

...

...

058

052

046

042

038

036

150

142

134

...

...

...

118

112

106

098

093

088

084

079

074

...

...

...

062

055

049

044

040

037

036

125

121

...

...

...

107

101

097

092

088

083

079

075

072

...

...

...

064

057

051

046

040

037

035

034

106

...

...

...

099

094

090

086

082

078

075

072

069

...

...

...

062

059

053

048

043

038

035

033

032

...

...

...

086

082

079

076

073

069

066

064

062

...

...

...

057

054

052

047

043

039

035

032

030

...

...

...

077

074

070

067

065

063

060

057

055

...

...

...

051

049

047

045

041

038

035

032

029

...

...

...

026

CHÚ THÍCH:

Giá trị của hệ số j_e trong bảng đã được tăng lên 1000 lần;

Giá trị của hệ số j_e không lấy lớn hơn giá trị của j.

Bảng D.11 - Hệ số j_e để kiểm tra ổn định của cấu kiện tiết diện rỗng, chịu nén lệch tâm (nén uốn), mặt phẳng tác dụng của mômen trùng với mặt phẳng đối xứng

Độ mảnh qui ước

Hệ số j_e khi độ lệch tâm tương đối khi m

0,1

0,25

...

...

...

0,75

1,0

1,25

1,5

1,75

2,0

2,5

3,0

3,5

...

...

...

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

...

...

...

5,5

6,0

6,5

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

...

...

...

14,0

908

872

830

774

708

637

562

484

...

...

...

350

300

255

211

192

148

117

097

082

...

...

...

060

050

800

762

727

673

608

545

480

...

...

...

365

315

273

237

208

184

142

114

094

...

...

...

066

059

049

666

640

600

556

507

455

...

...

...

357

315

277

245

216

190

168

136

110

...

...

...

077

064

054

048

571

553

517

479

439

...

...

...

355

317

281

250

223

198

178

160

130

...

...

...

090

076

063

053

047

500

483

454

423

...

...

...

356

320

288

258

230

203

183

165

150

...

...

...

102

087

073

061

052

046

444

431

407

...

...

...

354

324

294

264

237

212

192

174

157

...

...

...

118

098

084

071

060

051

046

400

387

...

...

...

346

322

396

270

246

223

201

182

165

...

...

...

135

113

094

080

068

058

050

045

364

...

...

...

336

318

297

275

251

228

207

186

172

...

...

...

142

130

108

090

076

066

057

049

044

...

...

...

328

311

293

274

255

235

215

196

178

...

...

...

149

137

125

105

087

073

064

056

049

...

...

...

286

280

271

255

238

222

206

191

176

...

...

...

147

135

124

114

097

082

070

060

054

...

...

...

043

250

243

240

228

215

201

187

173

...

...

...

149

137

126

117

108

091

079

067

058

...

...

...

047

042

222

218

211

202

192

182

170

...

...

...

149

138

128

119

109

101

085

075

064

...

...

...

050

046

042

200

197

190

183

175

165

...

...

...

145

136

127

118

109

102

095

082

072

...

...

...

054

049

045

041

Bảng D.11 - (kết thúc)

Độ mảnh qui ước

Hệ số j_e khi độ lệch tâm tương đối khi m

4,5

5,0

...

...

...

6,0

6,5

7,0

8,0

9,0

10

12

14

17

...

...

...

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

...

...

...

5,5

6,0

6,5

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

...

...

...

14,0

182

180

178

170

162

153

143

133

...

...

...

117

110

103

097

091

079

069

060

053

...

...

...

044

041

167

165

163

156

148

138

130

...

...

...

116

108

102

097

092

087

077

067

058

...

...

...

047

044

040

154

151

149

143

136

130

...

...

...

118

110

104

098

093

088

083

073

064

...

...

...

050

045

042

039

143

142

137

132

127

...

...

...

115

110

105

100

095

090

085

079

070

...

...

...

054

048

043

041

039

133

131

128

125

...

...

...

116

110

105

100

095

091

085

080

076

...

...

...

059

052

046

042

040

038

125

121

119

...

...

...

113

110

106

100

096

092

087

083

077

...

...

...

065

056

050

044

040

038

037

111

109

...

...

...

106

103

100

096

093

089

086

081

077

...

...

...

068

060

053

047

043

039

037

036

100

...

...

...

096

095

093

091

088

084

079

076

074

...

...

...

066

063

055

050

045

042

038

036

035

...

...

...

090

088

086

083

081

078

076

073

071

...

...

...

065

061

058

052

048

043

041

037

035

...

...

...

077

077

077

076

074

071

069

067

065

...

...

...

059

056

054

051

048

045

041

038

034

...

...

...

031

067

066

065

064

062

061

059

057

...

...

...

054

052

051

050

047

044

042

038

035

...

...

...

030

029

056

055

053

052

051

051

050

...

...

...

048

047

046

045

044

043

041

039

036

...

...

...

030

028

027

048

046

045

045

044

043

...

...

...

041

040

039

039

038

037

036

035

035

...

...

...

030

028

026

025

CHÚ THÍCH:

Giá trị của hệ số j_e trong bảng đã được tăng lên 1000 lần;

Giá trị của hệ số j_e không lấy lớn hơn giá trị của j.

Bảng D.12 - Độ lệch tâm tính đổi m_e đối với thanh có đầu tựa khớp

...

...

...

Độ lệch tâm tính đổi m_e khi m_{e 1} khớp

0,1

0,5

1,0

1,5

2,0

3,0

4,0

5,0

...

...

...

10,0

20,0

d = - 1,0

1

2

3

4

5

...

...

...

7

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,30

...

...

...

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,68

0,39

0,22

0,10

...

...

...

0,10

0,10

1,12

0,68

0,36

0,18

0,10

0,10

0,10

...

...

...

1,03

0,55

0,30

0,15

0,10

0,10

2,62

1,80

1,17

...

...

...

0,23

0,15

0,10

3,55

2,75

1,95

1,03

0,48

0,18

...

...

...

4,55

3,72

2,77

1,78

0,95

0,40

0,10

6,50

5,65

...

...

...

3,35

2,18

1,25

0,50

9,40

8,60

7,40

5,90

4,40

...

...

...

1,70

19,40

18,50

17,20

15,40

13,40

11,40

9,50

d = - 0,5

...

...

...

1

2

3

4

5

6

7

0,10

0,10

...

...

...

0,10

0,10

0,10

0,10

0,31

0,22

0,17

0,14

0,10

...

...

...

0,22

0,68

0,46

0,38

0,32

0,26

0,28

0,32

1,12

...

...

...

0,58

0,49

0,41

0,40

0,42

1,60

1,05

0,80

0,66

...

...

...

0,52

0,55

2,62

1,88

1,33

1,05

0,95

0,95

0,95

...

...

...

2,75

2,00

1,52

1,38

1,25

1,10

4,55

3,72

2,77

...

...

...

1,80

1,60

1,35

6,50

5,65

4,60

3,50

2,95

2,50

...

...

...

9,40

8,60

7,40

5,90

4,70

4,00

3,50

19,40

18,50

...

...

...

15,40

13,40

11,50

10,80

Bảng D.12 - (kết thúc)

Độ lệch tâm tính đổi m_e khi m_e1 bằng

...

...

...

0,5

1,0

1,5

2,0

3,0

4,0

5,0

7,0

10,0

...

...

...

d = 0,5

1

2

3

4

5

6

7

...

...

...

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,32

0,28

0,27

...

...

...

0,25

0,28

0,32

0,70

0,60

0,55

0,52

0,52

0,52

...

...

...

1,12

0,90

0,84

0,78

0,78

0,78

0,78

1,60

1,28

...

...

...

1,10

1,10

1,10

1,10

2,62

1,96

1,75

1,60

1,55

...

...

...

1,55

3,55

2,75

2,43

2,20

2,10

2,00

1,90

4,55

...

...

...

3,17

2,83

2,78

2,70

2,60

6,50

5,65

4,80

4,00

...

...

...

3,80

3,75

9,40

8,40

7,40

6,30

5,90

5,60

5,50

...

...

...

18,50

17,20

15,40

14,50

13,80

13,00

d = 0,5

1

...

...

...

3

4

5

6

7

0,10

0,10

0,10

0,10

...

...

...

0,10

0,10

0,40

0,40

0,40

0,40

0,40

0,40

0,40

...

...

...

0,78

0,77

0,75

0,75

0,75

0,75

1,23

1,20

1,17

...

...

...

1,10

1,10

1,10

1,68

1,60

1,55

1,55

1,55

1,50

...

...

...

2,62

2,30

2,30

2,30

2,30

2,30

2,30

3,55

3,15

...

...

...

3,05

3,00

3,00

3,00

4,55

4,10

3,90

3,80

3,80

...

...

...

3,80

6,50

5,85

5,55

5,30

5,30

5,30

5,30

9,40

...

...

...

8,13

7,60

7,60

7,60

7,60

19,40

18,50

18,00

17,50

...

...

...

16,50

16,00

CHÚ THÍCH:

Phụ lục E

(Qui định)

Hệ số j_b để tính ổn định của dầm

E.1 Đối với dầm tiết diện chữ I có hai trục đối xứng

Để xác định j_b cần tính giá trị của hệ số j₁:

...

...

...

trong đó giá trị của y lấy theo bảng E.1 và E.2 phụ thuộc vào đặc điểm tải trọng và thông số a. Trị giá của a tính như sau:

a) Đối với thép cán I cán:                                                                       (E.2)

trong đó:

l_o là chiều dài tính toán của dầm hoặc công xôn, lấy theo 7.2.2.1;

h là chiều cao của tiết diện dầm;

l_t là mômen quán tính của tiết diện dầm khi xoắn.

b) Đối với dầm tổ hợp hàn từ 3 tấm thép hoặc dầm bulông cường độ cao:

                                   (E.3)

trong đó:

...

...

...

t là chiều dày bản bụng;

b_f, t_f là chiều rộng và chiều dày bản cánh;

h là khoảng cách giữa trọng tâm hai cánh;

a = 0,5h

Đối với dầm chữ I, liên kết cánh và bụng bằng bulông cường độ cao:

t là tổng chiều dày bản bụng và các cánh thép góc thẳng đứng đặt sát bản bụng;

b_f là chiều rộng tấm cánh (bản phủ);

t₁ là tổng chiều dày các tấm cánh và của cánh nằm ngang của thép góc cánh;

h là khoảng cách giữa các trục của hai tập bản phủ ở hai cánh;

...

...

...

Giá trị của hệ số j_b trong công thức (16) lấy như sau:

Nếu j₁ ≤ 0,85 thì j_b = j₁;

Nếu j₁ > 0,85 thì j_b = 0,68 + 0,21j_b, nhưng không lớn hơn 1,0.

E.2 Đối với dầm tiết diện chữ I có trục đối xứng (Hình E.1)

Để xác định j_b cần tính các hệ số j₁ và j₂:

                                           (E.4)

                                           (E.5)

trong đó:

h₁ là khoảng cách từ trọng tâm của tiết diện đến trục của cánh lớn;

...

...

...

l_o là xác định như ở công thức (E.2)

y là hệ số, tính theo công thức:

                                       (E.6)

Các hệ số D, C, B trong công thức (E.6) lấy theo Bảng E.3 và E.4

Đối với tiết diện chữ I khi 0,9 < n < 1,0, hệ số y được xác định bằng nội suy tuyến tính theo công thức (E.5), khi đó với tiết diện chữ I lấy n = 0,9 và chữ T lấy n = 1.

Đối với tiết diện chữ T, chịu lực tập trung hoặc phân bố đều và khi a < 40, hệ số y sẽ được nhân với giá trị (0,8 + 0,004a).

Khi n > 0,7 và 5 ≤ l_o/b₂ ≤ 25 thì hệ số j₂ sẽ lấy giảm đi bằng cách nhân với giá trị (1,025 - 0,015 l_o/b₂) nhưng không lớn hơn 0,95.

Không cho phép dùng dầm tiết diện không đối xứng có l_o/b₂ > 25.

Hệ số j_b trong công thức (16) tính theo các công thức ở Bảng E.5 nhưng không được lớn hơn 1,0.

...

...

...

Hệ số j_b được xác định như đối với dầm có tiết diện chữ I đối xứng, giá trị của a được tính theo công thức (E.2), nhưng giá trị của j₁ được nhân với 0,7.

Các giá trị của I_x, I_y và I_t trong các công thức (E.1), (E.2) lấy theo tiết diện chữ [.

Hình D.4 - Sơ đồ tiết diện chữ I một trục đối xứng chịu nén lệch tâm

Bảng E.1 - Hệ số y đối với dầm tiết diện chữ I có hai trục đối xứng

Số lượng điểm cố kết cánh nén trong nhịp

Dạng tải trọng

Cánh được

chất tải

...

...

...

0,1 ≤ a ≤ 40

40 < a ≤ 400

Không cố kết

Tập trung

Cánh trên

Cánh dưới

y = 1,75 + 0,09a

y = 5,05 + 0,09a

y = 3,3 + 0,053a - 4,5.10^-5a^2

...

...

...

Phân bố đều

Cánh trên

Cánh dưới

y = 1,6 + 0,08a

y = 3,8 + 0,08a

y = 3,15 + 0,04a - 2,7.10^-5a^2

y = 5,35 + 0,04a - 2,7.10^-5a^2

Hai hay nhiều, chia nhịp thành các phần đều nhau

Bất kỳ

...

...

...

y = 2,25 + 0,07a

y = 3,6 + 0,04a - 3,5.10^-5a^2

Một ở giữa

Tập trung ở giữa

Bất kỳ

y = 1,75y₁

y = 1,75y₁

Tập trung ở 1/4 nhịp

Cánh trên

...

...

...

y = 1,14y₁

y = 1,6 y₁

y = 1,14y₁

y = 1,6

Phân bố đều

Cánh trên

Cánh dưới

y = 1,14y₁

y = 1,3 y₁

...

...

...

y = 1,3 y₁

CHÚ THÍCH: Trị số của y₁ lấy bằng y khi cánh nén được cố kết bằng hai hoặc nhiều điểm

Bảng E.2 - Hệ số y đối với dầm công xôn, tiết diện chữ I có hai trục đối xứng

Dạng tải trọng

Cánh được chất tải

Công thức tính y khi cánh nén của dầm không được cố kết, và khi a

4 ≤ a ≤ 28

28 < a ≤ 100

Tập trung ở đầu mút côngxôn

...

...

...

y = 1,0 + 0,16a

y = 4,0 + 0,05a

Cánh dưới

y = 6,2 + 0,08a

y = 7,0 + 0,05a

Phân bố đều

Cánh trên

CHÚ THÍCH: Khi cánh nén của côngxôn được cố kết trong phương ngang ở đầu mút hoặc theo chiều dài thì hệ số y được lấy như đối với côngxôn không cố kết, ngoài trường hợp tải trọng tập trung đặt tại cánh trên ở mút côngxôn, khi đó y = 1,75y₁ (giá trị của y₁ lấy theo CHÚ THÍCH trong Bảng E.1).

...

...

...

Dạng tải trọng

D

Hệ số C khi tiết diện

Chữ I, n ≤ 0,9

Chữ T, n = 1

Tập trung ở giữa nhịp

Phân bố đều

Uốn thuần túy

3,265

...

...

...

4,315

0,330m

0,481m

0,101m

0,0826a

0,1202a

0,0253a

CHÚ THÍCH:

Các kí hiệu trong Bảng E.3:

...

...

...

trong đó:         

với: I₁, I₂ tương ứng là mômen quán tính của cánh lớn và cánh nhỏ đối với trục đối xứng của tiết diện, được tính theo công thức (D.4);

Mômen quán tính xoắn được tính như sau:

ở đây b_i và t_i tương ứng là các chiều rộng và chiều dày của các tấm cánh; d = 1,25 đối với tiết diện chữ I một trục đối xứng; d = 1,20 đối với tiết diện chữ T;

a xác định như trong Bảng E.2

Bảng E.4 - Hệ số B

Sơ đồ tiết diện và vị trí đặt tải

Hệ số B khi sơ đồ đặt tải

...

...

...

Phân bố đều

Uốn thuần túy

d

m

b

d - 1

m - 1

...

...

...

1 - d

1 - m

- b

- d

- m

- b

CHÚ THÍCH:

...

...

...

d = n + 0,734b ; m = n +1,145b ;

trong đó: b₁ là chiều rộng cánh lớn hơn của dầm;

n là kí hiệu xem Bảng E.3

Bảng E.5 - Hệ số j_b

Giá trị của j₂

Hệ số j_b khi cánh chịu nén là

Cánh lớn hơn

Cánh nhỏ hơn

...

...

...

j_b = j₁

j_b = j₂

j₂ > 0,85

j_b = 0,68 + 0,21j₂

Bảng E.6 - Mômen quán tính xoắn

Số hiệu thép I

I_t, cm^4

Số hiệu thép I

...

...

...

Số hiệu thép I

I_t, cm^4

10

12

14

16

18

18a

20

...

...

...

2,28

2,88

3,59

4,46

5,60

6,54

6,92

7,94

22

...

...

...

24

24a

27

27a

30

30a

8,60

9,77

11,10

...

...

...

13,60

16,70

17,40

20,30

33

36

40

45

50

...

...

...

60

23,8

31,4

40,6

54,7

75,4

100,0

135,0

...

...

...

(Qui định)

Bảng tính toán về mỏi

Bảng F.1 - Bảng phân nhóm cấu kiện để tính về bền mỏi

Thứ tự

Sơ đồ cấu kiện và vị trí của tiết diện tính toán

Đặc điểm của cấu kiện

Nhóm cấu kiện

1

...

...

...

- Mép của thép cơ bản được cắt bằng máy cắt hơi

1

1

2

Mép của thép cơ bản được gia công cơ khí, khi bán kính cong chuyển ở chỗ có chiều rộng khác nhau là:

r = 200 mm;

r = 10 mm.

...

...

...

1

4

3

Thép cơ bản trong liên kết bulông cường độ cao

1

4

...

...

...

Thép cơ bản trong liên kết bulông (bulông tinh), tiết diện khảo sát đi qua lỗ:

a) Khi liên kết hai bản ghép

b) Khi dùng liên kết chồng

4

5

5

...

...

...

7

6

Bản mã được hàn đối đầu hoặc kiểu chữ T với bản bụng, bản cánh dầm hoặc với thanh giàn khi a ≤ 45^o

4

7

Bản mã hình chữ nhật hay hình thang, liên kết chồng với cánh dầm, thép ở chu vi đường hàn không gia công cơ khí

7

...

...

...

Đường hàn đối đầu không gia công mép; lực vuông góc với đường hàn; thép cơ bản có chiều rộng và dày như nhau

2

9

Đường hàn đối đầu không gia công mép; thép cơ bản có chiều rộng và dày khác nhau

5

10

...

...

...

Khi các bản thép được nối có chiều dày và rộng như nhau

Khi chiều dày và rộng khác nhau

2

3

11

...

...

...

4

12

Đường hàn đối đầu nối thép ống, khi hàn có đoạn ống lót ở trong

4

13

Liên kết đối đầu thép định hình

4

...

...

...

Tiết diện tổ hợp hàn chữ I, chữ T, hoặc các loại khác được hàn bằng các đường hàn dọc, lực tác dụng dọc theo đường hàn

2

15

Chi tiết phụ, được liên kết bằng đường hàn góc khi góc:

a ≤ 45^o

a ≤ 90^o

...

...

...

4

7

16

Thép cơ bản có đường hàn ngang, đường hàn hai phía, hàn thoải dần xuống thép cơ bản

4

17

Thép cơ bản của cánh dầm chịu kéo, các cấu kiện của giàn gần vách cứng, sườn cứng được liên kết bằng các đường hàn góc

...

...

...

18

Thép cơ bản ở chỗ chuyển tiếp với đường hàn góc đầu

6

19

Thép cơ bản trong liên kết dùng đường hàn góc bên (chỗ chuyển tiếp từ cấu kiện đến mút của đường hàn) khi:

a) Dùng hai đường hàn góc bên

...

...

...

b) Đường hàn góc bên và góc đầu

7

c) Khi truyền lực qua thép cơ bản

7

d) Chi tiết neo để giữ cáp

8

20

Thép cơ bản của các thanh xiên chịu kéo bằng thép ống khi tỉ số giữa chiều dày và đường kính ngoài của thanh cánh là:

...

...

...

1/20 ≤ t_m/d_m ≤ 1/14

7

8

21

Thép cơ bản của thanh xiên chịu kéo bằng thép ống, khi tỉ số giữa đường kính của thanh xiên và thanh cánh d_d / d_m = 0,4 ¸ 0,7 và tỉ số giữa chiều dày với đường kính ngoài của thanh cánh:

...

...

...

t_m/d_m ³ 1/14

1/20 ≤ t_m/d_m ≤ 1/14

1/35 < t_m/d_m ≤ 1/20

6

7

8

Phụ lục G

(Qui định)

...

...

...

G.1 Tỉ số giữa đường kính ống D và chiều dày ống t, (D/t), không được vượt quá:

Đối với thanh cánh: 30;

Đối với thanh xiên và thanh bụng: từ 80 đến 90.

G.2 Tỉ số giữa đường kính thanh xiên d và đường kính thanh cánh D không được nhỏ hơn 0,3 (d/D ³ 0,3) để tránh hiện tượng ép lõm thanh cánh.

G.3 Trục hình học của các thanh được lấy làm trục để định vị. Trong trường hợp không sử dụng hết khả năng chịu lực của thanh cánh cho phép trục có độ lệch tâm là 1/4 đường kính thanh cánh.

G.4 Khi hàn các thanh thép ống phải đảm bảo độ kín khít ở đầu ống để tránh hiện tượng xuất hiện ăn mòn mặt bên trong ống.

G.5 Để liên kết thanh xiên vào thanh cánh có nhiều biện pháp. Thông thường người ta dùng các biện pháp liên kết như Hình G.1.

a) Liên kết hàn không bản mã; b) Liên kết hàn có bản đệm cong

...

...

...

Hình G.1 - Các dạng liên kết thanh thép ống xiên vào thanh cánh

G.6 Ứng suất dọc theo chiều dài đường hàn phân bố không đều và phụ thuộc vào tỉ số các đường kính của các ống thép được hàn, chiều dày thành ống của thanh cánh, góc nghiêng của ống, các đặc trưng của vật liệu làm thép ống làm thanh cánh.

G.7 Độ bền đường hàn được kiểm tra theo điều kiện:

                              (G.1)

trong đó:

0,85 là hệ số điều kiện làm việc của đường hàn kể đến sự phân bố ứng suất không đều dọc đường hàn;

h_f là chiều cao đường hàn;

l_w là chiều dài đường hàn, được tính như sau:

         (G.2)

...

...

...

Bảng G.1 - Giá trị của hệ số x

d/D

0,2

0,5

0,6

0,7

0,75

0,8

0,85

...

...

...

0,95

1,0

x

1,0

1,01

1,02

1,03

1,04

1,05

...

...

...

1,08

1,12

1,22

G.8 Thành ống thanh cánh tại những vị trí tiếp xúc với thanh bụng hoặc tại những vị trí có các cấu kiện khác đè lên (xà gồ) cần được kiểm tra độ bền về uốn cục bộ theo các điều sau:

a) Các thanh thép ống chịu nén, nén uốn khi độ mảnh qui ước phải thỏa mãn điều kiện:

                                               (G.3)

Ngoài ra cần kiểm tra ổn định thành ống theo điều kiện:

                                                    (G.4)

trong đó:

...

...

...

s_cr là ứng suất tới hạn, lấy bằng giá trị nhỏ hơn trong hai giá trị yf hoặc  (ở đây r là giá trị trung bình của bán kính ngoài và trong của ống, t là chiều dày ống).

Giá trị y và c được xác định tương ứng theo Bảng G.2 và G.3.

Bảng G.2 - Giá trị của hệ số y

Giá trị f, MPa

Hệ số y khi bằng

0

25

50

75

...

...

...

125

150

200

250

f ≤ 140

1,00

0,98

0,88

0,79

...

...

...

0,65

0,59

0,45

0,39

f ³ 280

1,00

0,94

0,78

0,67

...

...

...

0,49

0,42

0,29

-

CHÚ THÍCH: Giá trị của hệ số y khi 140 MPa ≤ f < 280 MPa và đối với các giá trị trung gian của r/t, được lấy nội suy tuyến tính.

Bảng G.3 - Giá trị của hệ số c

Giá trị

≤ 50

100

...

...

...

200

250

500

Hệ số c

0,30

0,22

0,20

0,18

0,16

...

...

...

CHÚ THÍCH: Đối với các giá trị trung gian của r/t, hệ số c được lấy nội suy tuyến tính.

Trong trường hợp nén lệch tâm có phương song song với đường sinh trục ống hay uốn thuần túy trong mặt phẳng tiết diện ngang mà ứng suất tiếp tại vị trí có mômen lớn nhất không vượt quá giá trị 0,07, ứng suất s_cr1 phải được tăng lên bằng cách nhân với giá trị (, với là ứng suất nhỏ nhất (qui ước ứng suất kéo lấy dấu "_").

b) Không cần kiểm tra ổn định thanh thép ống không có đường hàn dọc nếu r/t không vượt quá giá trị hoặc 35.

G.9 Khi chiều dày thanh cánh không đủ, có thể gia cường bằng các bản ốp cong. Các bản ốp cong này có thể được cắt từ những ống thép có cùng đường kính, hoặc được uốn từ thép tấm có chiều dày không nhỏ hơn chiều dày thanh cánh và không lớn hơn 2 lần chiều dày thanh cánh (Hình G.1, b).

G.10 Có thể dập bẹt đầu ống thép (chỉ được áp dụng đối với thép các bon thấp hoặc loại thép dẻo khác) (Hình G.1, c,d); trong một số trường hợp đặc biệt có thể hàn như Hình G.11, e, f.

G.11 Các ống thép có cùng đường kính được hàn với nhau trên ống lót bằng thép (Hình G.2, a). Tính toán kiểm tra chịu nén và kéo như sau:

                                       (G.5)

trong đó D_­tb là đường kính trung bình của ống thép có chiều dày nhỏ hơn; t là chiều dày thanh thép ống nhỏ hơn.

...

...

...

b) Liên kết hàn dùng ống lót và đường hàn xiên

c) Liên kết hàn 2 ống thép dùng bản cong ốp bên ngoài

d) Liên kết hàn 2 ống thép khác đường kính

e) Liên kết bùng bulông

Hình G.2 - Các dạng liên kết thanh thép ống xiên vào thanh cánh

Cường độ của mối hàn sẽ bằng cường độ của thép cơ bản nếu cường độ tính toán của thép hàn không nhỏ hơn cường độ tính toán của thép cơ bản (đối với thép không giảm cường độ do hàn). Trong trường hợp cường độ của thép hàn nhỏ hơn cường độ của thép cơ bản thì có thể dùng đường hàn xiên có ống đệm bên trong (Hình G.2, b)

Trong trường hợp không đảm bảo được liên kết đối đầu và cường độ của liên kết, liên kết các ống thép cùng đường kính có thể được thực hiện bằng hai ống thép tròn cuộn từ thép tấm hoặc được cắt ra từ ống có cùng hoặc đường kính lớn hơn một chút với thép ống cần hàn (Hình G.2,c)

Bản ốp cần được cắt theo đường cong để tăng chiều dài đường hàn đảm bảo cho cường độ mối hàn bằng cường độ thép cơ bản. Chiều dày ống lót bằng thép hoặc bản ốp và chiều cao đường hàn nên lấy bằng 20 % chiều dày các ống thép cần hàn.

Chiều dài đường hàn khi sử dụng bản ốp cong được tính theo công thức sau:

...

...

...

trong đó: a là chiều dài đường cong của bản ốp dọc theo trục ống thép; n là số lượng bản đệm cong bao quanh chu vi ống thép.

Liên kết hàn các ống thép chịu nén có đường kính khác nhau, hoặc liên kết tại những vị trí trục thanh bị gãy khúc có thể được thực hiện bằng cách dùng các bản mặt bích bịt đầu ống (Hình G.2, d).

Tại công trường cũng hay dùng liên kết bulông (Hình G.2, e).

Phụ lục H

(Tham khảo)

Bảng chuyển đổi đơn vị kỹ thuật cũ sang hệ đơn vị SI

Đại lượng

Đơn vị kỹ thuật cũ

...

...

...

Quan hệ chuyển đổi

Tên gọi

Ký hiệu

Lực

kG

T (tấn)

Niutơn

kilô Niutơn

mega Niutơn

...

...

...

kN

MN

1 kG = 9,81 N » 10 N

1 kN = 1000 N

1 T = 9,81 kN » 10 kN

1 MN = 1 000 000 N

Mômen

kGm

Tm

...

...

...

kilô Niutơn

mét

Nm

kNm

1 kGm = 9,81 Nm » 10 Nm

1 Tm = 9,81 kNm » 10 kNm

Ứng suất;

Cường độ;

Môđun đàn hồi

...

...

...

kG/cm^2

T/m^2

Niutơn/mm^2

Pascan

Mêga Pascan

N/mm^2

Pa

MPa

1 Pa = 1 N/m^2 » 0,1 kG/m^2

...

...

...

1 MPa = 1 000 000 Pa = 1 000 kPa » 100 000 kG/m^2 = 10 kG/cm^2

1 MPa = 1 N/mm^2

1 kG/mm^2 = 9,81 N/mm^2

1 kG/cm^2 = 9,81 x 10^4 N/m^2 » 0,1 MN/m^2 = 0,1 MPa

1 kG/m^2 = 9,81 N/m^2 = 9,81 Pa » 10 N/m^2 = 1 daN/m^2

MỤC LỤC

Mục lục

Lời nói đầu

...

...

...

2. Tài liệu viện dẫn

3. Đơn vị đo và ký hiệu

4. Nguyên tắc chung

4.1 Các quy định chung

4.2 Các yêu cầu đối với thiết kế

5 Cơ sở thiết kế kết cấu thép

5.1 Nguyên tắc thiết kế

5.2 Tải trọng

5.3 Biến dạng cho phép của kết cấu

...

...

...

6. Vật liệu của kết cấu và liên kết

6.1 Vật liệu thép dùng trong kết cấu

6.2 Vật liệu thép dùng trong liên kết

7. Tính toán các cấu kiện

7.1 Cấu kiện chịu kéo đúng tâm

7.2 Cấu kiện chịu uốn

7.3 Cấu kiện chịu nén đúng tâm

7.4 Cấu kiện chịu nén uốn, kéo uốn

7.5 Chiều dài tính toán của các cấu kiện chịu nén và nén uốn

...

...

...

7.7 Kết cấu thép tấm

8. Tính toán liên kết

8.1 Liên kết hàn

8.2 Liên kết bu lông

8.3 Liên kết  bu lông cường độ cao

9. Tính toán kết cấu thép theo độ bền mỏi

10. Các yêu cầu kỹ thuật và cấu tạo khác khi thiết kế cấu kiện kết cấu thép

10.1 Dầm

10.2 Cột

...

...

...

10.4 Hệ giằng

10.5 Dầm cầu trục

10.6 Liên kết

10.7 Các yêu cầu bổ sung khi thiết kế dầm có lỗ

11. Các yêu cầu kỹ thuật và cấu tạo khác khi thiết kế nhà và công trình

11.1 Nhà công nghiệp

11.2 Nhà khung thấp tầng

11.3 Kết cấu thép tầm

11.4 Kết cầu tháp, trụ

...

...

...

Phụ lục A (Quy định) Vật liệu dùng cho kết cấu thép và cường độ tính toán

Phụ lục B (Quy định) Vật liệu dùng cho liên kết kết cấu thép

Phụ lục C (Quy định) Các hệ số để tính độ bền của các cấu kiện

Phụ lục D (Quy định) Các hệ số để tính toán ổn định của cấu kiện chịu nén đúng tâm, nén lệch tâm và nén uốn

Phụ lục E (Quy định) Hệ số j_b­ để tính ổn định của dầm

Phụ lục F (Quy định) Bảng tính toán về mỏi

Phụ lục G (Quy định) Các yêu cầu bổ sung khi tính toán giàn thép ống

Phụ lục H (Tham khảo) Bảng chuyển đổi đơn vị kỹ thuật cũ sang hệ đơn vị SI