Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575 : 2012?

Nội dung chính

• Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575 : 2012?
• Nguyên tắc khi thiết kế kết cấu thép là gì?
• Quy định về tải trọng trong thiết kế kết cấu thép như thế nào?

Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575 : 2012?

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575 : 2012 về Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế được ban hành kèm theo Quyết định 3560/QĐ-BKHCN năm 2012 có hiệu lực từ ngày 27/12/2012

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575 : 2012 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…

Các tài liệu viện dẫn được sử dụng trong Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575 : 2012 gồm:

TCVN 197:2002, Kim loại. Phương pháp thử kéo. (đã hết hiệu lực, thay thế bởi Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 197-1:2014)

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 1691:1975, Mối hàn hồ quang điện bằng tay. Kiểu, kích thước cơ bản.

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. (đã hết hiệu lực, thay thế bởi Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2737:2023)

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 (đã hết hiệu lực, thay thế bởi Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5401: 2010)

TCVN 5402:2010, Mối hàn. Phương pháp thử uốn va đập.

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 (đã hết hiệu lực, thay thế bởi Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6522:2018)

Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575 : 2012? (Hình từ Internet)

Nguyên tắc khi thiết kế kết cấu thép là gì?

Theo Tiểu mục 5.1 Mục 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575 : 2012 quy định về nguyên tắc thiết kế kết cấu thép như sau:

[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.

[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.

[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

- Hệ số độ tin cậy về tải trọng

- Hệ số điều kiện làm việc

Quy định về tải trọng trong thiết kế kết cấu thép như thế nào?

Theo Tiểu mục 5.2 Mục 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575 : 2012 quy định về tải trọng như sau:

[1] Tải trọng dùng trong thiết kế kết cấu thép được lấy theo TCVN 2737:2023

[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 (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.

[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 2737:2023.

[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] 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 độ C đến 40 độ C, ở các vùng phía Nam là từ 10 độ C đến 40 độ C.

Sự phân chia hai vùng Bắc và Nam dựa theo Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam. 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.

Trân trọng!