Giáo trình kết cấu thép

Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép Giáo trình kết cấu thép

BQ NONG NGHI.Jj:PVA PHAT TRIEN NONG THON

TRUONG CAO DA.NG CONG NGH~- KINH TE vA THUV L(1I MIEN TRUNG

DV an Khoa hQc cong ngh~ nang nghi~p - Giai dO~lD2010-2012

Ti~uhQ'PphAn 3.1Hl;lngmyc: Bien sOl;lnGiao trinh h~ Cao dAng

Nganh Cong ngh~Ky thu~txay dl}1lg

GIAOTRINH KETcAuTHEP

TEf'V'Er-r : ) C,,:.I '.

TRUONGCNj DANG CONG NGH~

KINHTt vA !Hi;, LOI M!~N mUNG

SO:, ••.•• , • ••••••

HQiAn 11/2012

Giao trinh KET cAu nffip dugc bien so~ theo d€ cuemg hQc ph~n "Kih c~uthep" nganh Cong ngh~ kYthu~t xay d\lllg, h~ Cao ding chinh quy CllaTwang Caod~g Cong ngh~ -Kinh te& Thuy lqi mi€n Trung

Giao trinh dUng lam tai li~u hQc ~p va nghien CUllcho sinh vien, giang viennganh Cong ngh~ kYthu~t xay d\lllg b~c Cao d~g h~ chinh quy, c6 th€ lam tai li~utham khao cho sinh vien va hQcsinh b~c Cao d~g h~ lien thong va h~ trung c~p cac.nganh kYth~t trong truang, lam tai li~u tham khao cho can bQ kYth~t, kY su thiet

ke nganh cong ngh~ xay d\lllg

NQi dung giao trinh gam 5 chuemg:

Chuemg I : Nhiing khai ni~m co ban v€ ket du thep

Chuemg 2: Lien ket trong ket du thep

Chuemg 3: D~ thep

Chuemg 4: CQtthep

Chuemg 5: Dan thep

Cu6i giao trinh la ph~ ph\ll\lc

NQi dung giao trinh dUQcbien so~ cM yeu theo tieu chu~ TCVN 338:2005

- Thiet ke ket du thep cac cong trinh dan d\lllg va cong nghi~p - nhung chi trinhbay nhiing nQi dung dem gian, thuang dUng de tinh toan cho cac cong trinh vila vanho MQt s6 nQi dung quan trQng c~n thiet vaicong trinh vua va nho nhung ngoaiph\lm vi de cuemg mon hQc, tinh toan phuc t\lP chi de c~p vai tinh cMt gi6'i thi~u

Xin chan thanh cam em can bQ lanh d\lo va quan ly, cac giang vien trongKhoa ky th~t - Cong trinh nha truang da d6ng g6p nhi€u y kien trong qua trinhbien so~

Trong giao trinh, ch~c khong tranh khoi thieu sot, r~t mong nh~n duqc S\l'

g6pY chan thanh Cllab~ dQc

Hc gia

Chucmg 1 NlION'G KHAI NI ,M C-;:, d'BAN VE KET CAU THeP• ", 7

1.1.3 Yeu diu cO'ban doi v6i ket diu thep • 10

1.2.2 du trUc va thanh phfuI bOa hQc cua thep 12

1.204 Quy cach thep can dimg trong kSt cAu thep ; 13

1.3.sl!LAM VIEC CVA THEPKHI CHIU TAl TRQNG 16 1.3.1 S\I lam vi~c Clla thep khi chiu keo 16

104 PHUdNG pHAp TiNH ToAN KET cAu THEP THEO T~G THAI GlCn

1.504 TiOOtoan cAu ki~n thep chiu nen l~ch tam va nen u3n 29

2.2.3 Phan IO(lldUOng han va cUOng dQtiOOtoan Clla dUOng han 36

2.3.3 CUOng dQ tinh toan cua lien kSt bu long 60

2.304 S\I lam vi~c va kha nang chiu l\Ic cua lien kSt bu long 62

2.3.5 Tinh toan lien k8t bu long 66

2.4.2 cAu ~ va khli nang chiu l\fc Clla lien k8t diOOtan : 75

4,1.1 D(ic diem 103

4.2.1 C~u t(lo 106

4.3 1 C~u t(lo 115

5.2.2 Tai trQng tac d\lIlg 141

5.2.3 Xac djnh nQil\lc thanh dan 142

'iN''''

5.3.4 Tinh mlit dinh • 152

Cae kYhi~uehinh dung trong giao trinh

1 Cac dijc trtmg hinh ht;lc

A, An - Di~n tich ti~t di~n nguyen, ti~t di~n th\lc

Af, Aw - Di~n tich ti~t di~n clinh, ti~t di~n ban b\mg

Abn, A.J - Di~n tich ti~t di~n th\lc cua bulong, cua thanh xien

b, bf - chi~u r(>ng,chi~u r(>ngclinh

bo, bs _chi~u r(>ngphAn nho ra cua clinh, cua suan ngang

h, hw, hf - chi~u cao cua ti~t di~n, eua ban b\lng, eua duang han g6e

i, imin - blin kinh qulin tinh, blin kinh qulin tinh nh6 nhdt cua ti~t di~n

ix,iy - ban kinh qulin tinh eua tiet di~n d6i vai cac trvc tuang tmg x-x, y-y

Ix,Iy - cac mo men qulin tinh ti~t di~n nguyen d6i vai eac trve wang tmg x-x

va y-y

L - ehi~u eao cua thanh dtmg, e(>thoi,ic ehi~u dai nhip dAm

I, 10- ehi~u dai nhip, ehi~u dai eua edu ki~n ehiu nen

Iw - ehi~u dai tinh tolin eua duang han

S - momen tinh

s - buae 16bu long

t, tf, tw - ehi~u day thep, ehi~u day eua ban eanh, cua ban b\lng

wx, Wy - mOdun chang uan cua ti~t di~n nguyen dai v6i ttvc wang frng x-x,y-y

2 Ngo(li lve va nQi lve

F, P - ngol!-ih,rct~p trung

M, N, V - momen uan, l\Ic dQc, l\Ic c~t

Mx, My - momen uan dai v6i cac tf\lC wang frng x-x, y-y

3 CU<mgdQ va frng suAt

E - mOdun dan h6i

fy - cU<mgdQ tieu chmln lAytheo gi6i hl!-fichAy cua thep

fu - cU<mgdQ tieu chuAn cua tMp theo suc b~n keo dl'rt

f - cU<mgdQ tinh toan cua tMp chiu keo, nen, uan lAytheo giai hl!-nchAy

ft - cU<mgdQ tinh toan cua thep theo suc b~n keo dl'rt

f., fba - cU<mgdQ tinh toan cua tMp chiu c~t, chiu ep theo m~t phllng ti dAu(co gia cong phling)

fub - cU<mgdQ keo dl'rttieuchuAn cua bulong

ftb, fvb, feb - CU<mg dQtinh toan cua bu long khi chiu keo, chiu c~t, chiu ep

fw - cU<mgdQ tinh toan du<mg han dai dAu chiu nen, keo, uan theo suc b~nkeo dl'rt

fwv - cU<mgdQ tinh toan cua du<mg han dai dAu chiu c~t

fwf, fws - cU<mgdQ tinh toan clla du<mg han goc (chiu c~t qui uac) theo kim

IOl!-idu<mg han, theo kim IOl!-iabien nong chay

4 Ki hi~u cac thong sa

e - dQ l~ch Him clla l\Ic

m, me - dQ l~ch Himtuang dai, dQ l~ch Him tinh d6i

Pr, Ps - h~ sa tinh toan du<mg han goc theo kim IOl!-idu<mg han va a biennong chAy clla thep ca ban

Ye, Yb - Msa di~u ki~n lam vi~c clla k~t cAu, cua lien k~t bul6ng

YM, YQ - h~ s6 d" tin e~y v~ euemg d", v~ tIDtrQng

1] " h~ s6 anh huang hinh d{Ulgella ti~t di~n

A - d" manh ella edu ki~n (A=Vi)

J:: - d" manh qui uae (1" =A-if IE)

x, - d" manh qui uae ella him h1,mg(J::w =(hwl tw)-if IE)

Ax , Ay - d" manh tinh toan ella cdu ki~n trong cae m~t ph~g vuong g6e vai

cae trve tuang (mg x-x, y-y

~ - H~ s6 ehi~u dai tinh toim ella e"t

n - s6 lugng hulong tren m(\t mra lien k~t

nv - s6 lugng cae m~t e~t tinh toim

<P - h~ s6 u6n dQe

<Pe - Ms6 giam euemg d(\ tinh toim khi m:n l~eh tam, nen u6n

\I' -h~ s6 d~ xae dinh h~ s6 rp b khi tinh toan 6n dinh elladfun

Cae don vj do: theo h~ 51

- Dan vi dai: mm

- Dan vi h,re:N

- Dan vi (mg suilt:N/mm 2 (MPa)

- Dan vi kh6i lugng: kg

ChlfO'Dg 1 NHUNG KHAI NI¥M CO BAN vE KET cAu mEP

1.1 D~I CUONG vi: KET cAuTHEP

1.1.1 Khlii ni~m

1 Vi tri mon h(Jc

HQc phim "Ket diu thep" nghien CUuvi~c su d\mg thep trong xay d\IIlg congtrinh, duqc dimg phli bien trong cac linh V\lCxay d\IIlg diin d\lllg, cong nghi~p, giaothong, thuy Iqi

Ket du thep ndm trong h~ thf,ng cac mon hQc ket du cua chuang trinh daotl;lonhu ket du betong cf,t thep, ket du g6, ket cAu gl;lch dL M1,1Ctieu cM y~u cuahQc phim nay la trang bi cho nguai hQc nhiing kien thirc ca ban de co the tinh toanduqc nhiing dl;lllg ket cAu thep dan gian, thuang g~p trong xay d\IIlg diin d\lllg vacong nghi~p theocac tieu chuim hi~n hanh cua Nha nuac -

De vi~c hQc t~p, nghien cUu mon hQc ket cAu thep thu~ Iqi va co hi~u quacim co S\l ket hqp, v~ d1,1ngcac kien thirc mon hQc khac trong chuang trinh dao tl;lo

nhu: Ca hQc ca sa, sirc b~n v~t li~u, v~t li~u xay d\IIlg , n~m viing nhiing kienthirc trong ca hQc nhu: NQi l\lc, ngol;li l\lc, cach xac dinh nQi l\lc, irng suAt, dl;lllgbieu db nQi l\lc cua cac ket cAuca ban

Ket du thep la hQc phim co nQi dung nhi~u va ciing tuang df,i phirc tl;lP,tinhth\lc ti~n cua mon hQc cUng rAt cao, vi v~y qua trinh hQCt~p, nguai hQc pMi n~mviing phuang phap tinh toan chung, tham khao them cac tai li~u chuyen nganh, lienh~ vm th\lC te thi vi~c hQc t~p, nghien cUu se thu~n lqi, dl;ltket qua

2 Saiu(J'c iich SIC philt triin kit cau tMp:

Ket du kim IOl;li duqc sud1,1ng trong xay d\IIlg sau ket du g6, ket du gl;lch

da Nam 465 - 472 chiec du bdng gang dAu tien duqc xay d\IIlg aTrung Quf,c

Trong thai ky phong kien, kY thu~t luy~n kim, che tl;loket du thep con hl;lnche nen ket cAu thep chua co di~u ki~n d~ phat trien.Den the kY 17, aCMu Au mmxuAt hi~n mQt sf, cong trinh bdng kim IOI;li

Buac sang thai ky tu ban, cimg vai S\l phat tri~n cua cong - thuang nghi~p,giao thong v~n tai, ky thu~t Iuy~n kim va gia cong kim IOl;lib~t dAu phat trien, tl;lOdi~u ki~n cho ket cAu gang, thep phat tri~n nhanh MQt sf, cong trinh bdng thep radai nhu nha xu6ng bdng thep dinh hinh nhip kha Ian vai hinh thirc lien ket bdngdinh tan, du thep nhip dai 549m aCanada, thap truy~n hinh aNga cao 382m

S\l phat trien clla ket cAuthep glln li~n vOiS\lphat trien clla cac mon co hQccong trinh, vOi cac phuang phap tinh tom mOi d~t nhiingti~n b(>Ian: D.I.Giu-Rap-Ski (1822-1891) nghien Clmva dua ra Iy lu~ tinh dan co thanh xien, P.S.Da-Xin-Ski nghien cuu tinh tom k~t cAuchiu nen.

Giila th~ ky 19, cac phuang phap luy~n thep mOira do;, phuang phap 0-Bu-N8p (Nga - 1853), phuang phap luy~n thep Ii'>quay CllaBet-smer (Anh - 1856),phuang phap luy~n thep Ii'>bllng clla Mac-tin (Phap -1856) Nlim 1885 ky su Be-Nac-D8t tim ra phuang phap han h6 quang di~n bfuIg C\lCthan, va ky su N.G Sla-Vi-N8p dua ra phuang phap han di~n bfuIg C\lCkim lo~i nlim 1888.Til do, k~t cAuthep phat trien nhanh, m(1nhme

D~n dAuth~ ky 20, cAutIvc di~n dugc sir d\lng trong cac nha xUOng,b~tdAuxay d\lllg nhi~u nha c6ng nghi~p bbg thep Sau 1940, phuang phap han h6quang di~n dimg C\lCkim lo~i dugc ap d\lllg r(>ngriii trong k~t du thep

T~i Lien X6 (cii), sau 1950, trucrngphai k~t du thep ra do; theo cac nguyent~c ti~t ki~m thep, giam cong ch~ t~o va nang cao t8c d(>thi c6ng

Lien X6 la nuac dAutien dung phuang phap tinh tom k~t cAuthep theo tr\lllgthai giOi h~n va til nam 1955, phuang phap nay diI dugc dua vao quy ph~ tinhtoano

aVi~t Nam, duOi cac tri~u d(1iphong ki~n, cac c6ng trinh lien quan d~n

k~t-du thep rAthi~m_

Duai ch~ d(>th\lc dan Phap, m(>ts8 c6ng trinh bfuIg thep dugc xay d\lllgnhu du Long Bien (1902) dai 1683m, cAu Ham R6ng dai 1624m, m(>t s8 nhaxUOngaHa N(>i,Vinh

Til 1954 - 1975,ami~n B~c diI hoan thilnh m(>ts8 c6ng trinh b~ng k~t duthep nhu khu lien hi~p gang thep Thai Nguyen, cac nha may dong tau, co khi vaa

mi~n Nam co cac c6ng trinh nhu: nha may k~t du thep, cac xUOngdung tau, c(>tducrngday tai di~ntil Da Nhim - Tp H6 chi Minh

Til 1975 d~n nay, chung ta diI xay d\lllg cac c6ng trinh k~t cAuthep voi quym6 IOn,nhu h~ th8ng tai di~n 500 kVtil B~c vao Nam ,h~ th8ng cAuthep tren tuy~nducrng s~t th8ng nhAt,thap truy~n hinh, dan khoan, kho cang, be chua xang dAu,caccong trinh ph\lc V\lthllY19i,thllYdi~n

Nhiing nam gAllday, k~t du thep dugc sir d\lng nhi~u vai d~ng nha khungti~n ch~, dugc ch~ t(10hoan toan trong xUOngva dugc v~ chuyen d~n I~p rap t~icac khu c6ng nghi~p, khu ch~ xudt _

D~c bi~t k~t cAuthep dan khong gian dung lam k~t cAumlii cac nha nhip lan,dii duQ'cxay d\l'Ilgnhu: nha ga san bay N(\i Bai, nha thi dAu,san v~ d(\ng

1.1.2 If u, nhuvc di~m va ph,m vi sir d\lng ket ciu thep

I Uudiim

- K~t cAuthep an toan va b~n vihlg vi:

+ Kha nang chiu hrc Ian, cmmg d(\ chiu nen, keo, u6n xAp xi nhau va rAt

cao.(Thep XCT34 co cr.rang d(j chiu keo, nen, u6nf= 210 MPa; chiu catlv = 12,2

MPa; chiu ep mgt fc =32MPa)

+ Thep la lo~i V?t li~u co tinh dan h6i, d6ng chAt,ddng huang nen sg lamvi~c cua k~t cAuthep phil hqp vai cac gia thuy~t Hnh tooo cua cac mon hQc Suc b~nV?tli~u,Cak~t cAu

+ Thep co tinh deo nen it bi pM ho~i d(\t ng(\t do chiu duqc trng suAtva bi~nd~ng Ian

- K~t cAuthep tuang d6i nh~: Xet tY s6 C = Tr(mg lr.rr.mgrieng / Cr.rang d(j

wjt li~uthi k~t cAuthep nh~ han nhi~u so vai m(\t s6 V?t li~u khac Vi V?y, co th~thi~t k~ k~t cAu thep vm trQng luqng ban than nho han nhung vful bao dam khanang chiu Igc so vai k~t cAubetong c6t thep, k~t cAug6

- K~t cAuthep d~ dang cong nghi~p hoa: co th~ san xudt hang lo~t cAuki~nrieng Ie vai d(\ chinh xac cao, giam duqc gia thanh, tho-igian san xudt , thi congthu~ ti~n va nhanh chong

- Thep co th€ ch~ t~o thanh nhiing k~t cAumong, nh~ ho~c k~t cAud~g dannhu dan du, vi keo, c(\t di~n co kha nang chiu Igc rAtcao D~c bi~t, k~t cAuthep

co kha nang khong thAmkhi, khong thdm nuac nen rAtphu hqp cho cac cong trinh

b~ chua khi, chUa chAtlong, 6ng dful

1.1.3 Yen cAn cO' ban d6i vOi k~tcSn thep

1 Yeu cdu vJ su-d¥ng

- Thoa mlin yeu du chiu l\lc: K€t cAu thep pMi an toan, bao dam d{l b~n, d{lcUng va 5n dinh khi sir d\lIlg

- Thoa mlin yeu du ki€n truc cua cong trinh dli d~ ra v~ cong nling, hinhthuc KBt cAu thep pMi gQn, hai hoa, can d6i va cac yeu du khac nhu thong ~i6,chiBu sang, kich thuac

- C6 bi~n phap bao v~ kBt cAu ch6ng ri, ch6ng chay, thu~ ti~n khi baoduiYng,dam bao nien h\lIl sir d\lIlg dli quy dinh cho cong trinh

2 Yeu cdu vJ kinh ti

- Gia thanh cua thep con cao, do d6 khi sir d\mg v~t li~u thep cAn pMi cannh~c chQn l\la hinh thuc, giai phap k€t cAu hgp 19va c6 phuang phap tinh toan thichhgp

- cAn xet t5ng hgp cac nhan t6 c6 anh hu<'mg d€n gia thanh cong trinh nhuhao hvt v~t li~u, cong chB tl;lo,v~n chuy~n, thoi gian thi cong, cac phi t5n trong quatrinh xay d\lllg

3 Yeu cdu iMn hinh hOa kit cau thip

Tieu chuAn h6a, dinh hinh h6a timg cong trinh, tl;lo di~u ki~n ch€ tl;lo hang10l;ltcr cong xu<'mg ChQn dugc d\lIlg kBt cAu t6i un, su dVng dugc thiBt bi chuyendung, ti~n 19i vai fi\lC dich tang nang suAt, giam gia thanh ciing nliu thm gian, tl;lodi~u ki~n thi cong nhanh va hoan thi~n cong trinh dua vao sir dVng

1.2 V~T LItU DUNG TRONG KET cAu THEP

1.2.1 Phan lo~ithep

Hinh 1.1 - cautrUe tinh th8 eua thep

+ Thep cacbon thwmg: c6 thanh phfut h6a hQc cM y~u la slit (Fe) va nguyent6 h6a hQcph\! chi~m tYI~cao nhllt la cacbon (C), nen thuimg gQi la thep cacbon,ham luqng C% khoang til (0,I+0,22)% tinh theo trQng luqng Thuimg chia:

- Thep C thllp (% C< 0,22%) : deo, mem va de han

- Thep C vila (0,22< % C< 0,6%) :gUm, cwmg d(\ cao

- Thep C cao (0,6 < % C < 1,7%)

Tinh chllt co hQc clla thep ph\! thu(\c cM y~u vao ham luqng cacbon Khiham luqng cacbon cang nhieu thi cuimg d(\ clla thep cang cao nhung thep gion vakh6han

+ Thep hgp kim thllp: C6 them cac thanh phAn kim lo~i khac nhu Ni, Cr,

Mn, Cu (ham luqng < 2,5%) d~ nang cao tinh co hQc va h~ ch~ m(\t s6 nhuQ'cdi~m clla thep thuimg Thep hgp kim thllp c6 cac uu di~m: cuimg d(\ cao, ch6ng anmon t6t, de gia cong ch~ t~o, nhung gia thanh cao

+ Thep hgp kim nhom: Trong thanh phfut clla thep, nhomchi~m tY I~mangd6i l&nnen gQi la thep hgp kim nhom Thep hgp kim nhom nh~, it bi an mon, khilnang chiu l\Ic mang d6i l&n nhung gia thlinh cao nen chua dugc sir d\lllg nhieutrong xay d\Illg

2 Thea phutmg phap luy~n C6 hai lo~i:

- Thep 10 quay (Lo Bes-sme, To-mas): C6 uu di~m la nang sullt l&n (50-60tlinlme), thai gian luy~n nhanh (10-20 phiit/lo) nhung chllt luqng thllp vi khong lo~ih~t t~p chllt c6 h~i va cI1utrUckhong thuAnnhdt

- Thep 10 blmg (Lo Mac-tin): Co nhugc di~m la nang sullt thllp (30-35tlinlme), thai gian luy~n lau (8-12 giMo) nhung chllt luqng cao vi dll thai gian khfrh~t t~p chllt c6 h~i va c6 cI1utrUcthuAnnhdt

3 Thea phutmg phap khir OX)', co ba lo~i:

- Thep tinh: Thep long ra 16 dugc khir oxy va t~p chllt nen cI1utrUc thufutnhllt, chllt luqng cao, thuimg dimg

lam k~t cllu chiu tili trQng n~g, tili H(lt ferite

trQng d(\ng

- Thep soi: Thep co nhieu

bQt khi, dfut d~n pha ho~i gion,

khong nen dung lam k~t cI1uchiu

l\Ic chinh

TMp mla tinh: Ch~t lugng va gia thanh trung gian hai IOlilitren.

1.2.2 Cdu truc va thanh phftn bOa hQc clia thep

1 cdu truc tinh tM :

C~u trUc thep gbm:

- Ferit: Fe nguyen ch~t, chiem 99% th~ tich, deo va m~m

- Ximentic: HQ'Pch~t Fe3C, cfrng va gion do thanh phful c.Mang pecHt: h6nhQ'PFe va Fe3C, la mang dan hbi, bao quanh Ferit Mang cang day,thep cang cfrng

va kern deo

2 Thanh phdn haa h(Jc:

- Fe chiem 99%, C co ham lugng < 1,7% (Lugng C cang cao, thep cang gion

se kho han va kho gia c6ng - yeu du thep xay d\ffig co %C < 0,22%)

- Mn: (0,4+ 0,65) : Tang cuimg dQ, dQ dai nhrmg lam tMp gion - yeu cAuthep xay d\ffig co % < 1,5%

- Si: (0,12 +0.35): Tang cuimg dQ, nhrmg giam tinh ch6ng ri kho han - yeucAuthep xay d\ffig co % Si < 1,5%

- P, S, O2, N2 la nhilng thanh phful co hlili lam thep gion va du truc kh6ngthuAn nh~t - yeu du tMp xay d\ffig co % O2< 0,05% va N2 < 0,0015%

Trong tMp hQ'Pkim con co them mQt s6 thanh phful Ni, Cr,Cu d~ cai thi~ntinh ch~t cua thep

1.2.3 S6 hi~u thep

1.Thep Cacbon can nang:

Theo TCVN 5709:2009 - TMp Cacbon can nong dung lam ket c~u trong xayd\ffig gbm cac mac tMp XCT34, XCT38, XCT42, XCT52 Tinh nang ca hQc xem cr

bang (1.1)

2 Thep h(J'jJkim thdp: Ngay cang dugc dung rQng riii trong xay d\ffig do

cuimg dQ cao, b~n va ch6ng ri t6t Theo kY hi~u cua Lien X6 (cii) thuimg dung cacs6 hi~u sau: 141'2, IOI'2C, 15XCH,n:, 10XCH,n: trong do hai chi s6 dAu bieu thiham lugng cacbon chua trong tMp hQ'Pkim dugc tinh theo phAn Vlilll,cae chfr l'(mangan), C (silic), X (cr6m), H (niken), ,n:(d6ng) la cac nguyen t6 hQ'Pkim, cae

s6 viet sau chfr cai bi~u thi ham lugng nguyen t6 hQ'Pkim dfrng truac no tinh theo

phful tram, n~u ham lugng cua no Ian han 1%

Theo TCVN 3107-7909, thep hqp kim thAp co cac s6 hi~u: Mn2, 14Mn2,16MnSi, 09Mn2Si, lOMn2Sil, lOCrSiNiCu Vi d\l OOu 14Mn2: 0,14% cacbon, 2%mangan hay 16 MnSi: 0,16% cacbon, Mangan va Silic <1 %.

Bang 1.1 MQt s6 tinh nang C(JhQcCllathep cacbon tMp, nhom A

(TCVN 5709:2009)

Tren

1.2.4 Quy each thep ean dung trong k~tcliu thep

Thuang dung trong xay dl,ffighai 10(1ichu yeu la thep hinh va thep ban (theptAm)

1.Thep hinh:

a/.Thep goc

- Thep goc c(lnb d~u can nong - (TCVN 7571-1:2006)

Ky hi~u Axt (mm) trong do A, t la b~ rQng va b~ day canb, g6m 50 10(1i,tiet di~n til L20x3 den L250x35

Kich thuac va d~c tiOOcua m~t cdt xem i:J ph\ll\lc (9.3)

- Thep goc c(lnb khong d~u can nong - (TCVN 7571-2:2006)

Ky hi~u AxBxt (mm) trong do A, B la be rQng canh, t la be day canh, gam

+Sfr d\lng: dUng rieng Ie hay t6 hgp d~ lam thanh nen, keo, thanh gi~ng

b Thep chfr I can nong (TCVN 7571-15:2006)

Gam ISIO\1i tiet di~n tirI SOx6 den I 600x13l, chieu cao til (100 + 600)mm.Kich thuac va d(ic tinh cua mi;itc~t xem aph\ll\lC (9.1)

+D(ic di~m: tiet di~n cOWx »wy, chiu u6n t6t nhung kho lien ket do canh

+D~c di~m: chiu u6n xien t6t, co m~t ph~g va canh wan rl)ng nen d~ lienket vo; cac diu ki~n khac.

+ Sir d\1I1glam xa g6, thanh dan n~g, cl)t ghep thanh tiet di~n d6i x(mg(hiOO1.4)

e Cac 10(lithep hiOOkhac

- Thep 6ng khong han: Ky

hi~u (dx8) vo; d, 8 la dubng kiOO

ngoai va b€ day, til (42xx2,5 +

500xx 15) mm Thep co tiet di~n

d6i x(mg, ban kiOOquan tioo Ian,

chiu l\lc cao, ch6ng ri t6t Dimg lam

thanh dan, thanh trong cac cl)t thap cao

Hinh 1.5 - Cae 10(lithep hloh kMe

- Ngoai ra con co c~c 10(liOOuthep hioo vuong co c~ a = (40+250)mm,thep tron co dubng kinh d=(4+250)mm

"thep tb"

Thep ban duqc dung nhi€u trong xay d\lllg vi cac th~ t(lOra cac 10(litiet di~n

co hiOOd(lllgva kich thuackhac nhau

3 Thep hinh d~p ngu{5i:

Tit cac thep tAm m6ng dUQ"cd~p nguQi rna thanh Co cac lo~i ti~t di~n oouthep goc d~u c~, thep goc khong d~u c~oo, thep chit C , thep hiOO,thep ray

ThephiOO d~p co thanh m6ng nen OOIl:han OOi~uso vm thep goc, thuimgdung cho cac lo~i k~t cAuthep OOIl:,cAu ki~n chiu l\fc 006 OOung cAndQ c(mg 100

Thep hiOOd~p nguQi co OOuQ"cdi~m la co S\f c(mg nguQi aOOitnggoc bi u6n,tiOOch6ng ri kt!m

1.3.SV LAM VI.f:C CVA THEP KHI CHIU TAl TRQNG

e

- ,D

,,,,

Hinh 1.6 - Bi~udbkeo ella thep eaebon th~p

1.3.1 Slf lam vi~c cua thep khi chiu keo

S\f lam vi~c khi chiu keo la d~g chiu l\fc CC1bim cua thep D~c trung co hQcchu y~u cua thep OOucuimg dQ, (mg suAt va bi~n d~g, mOduyn dan hbi dUQ"cxacdiOOthong qua thi nghi~m keo thep

1.Thi nghi~m keo thep - Biiu d6 zmg suit va biin dgng:

Mdu thi nghi~m chiu keo lo~i thep

cacbon thAp tieu chudn bfuIg tai trQng tiOO

tang dAn Bi~u db quan h~ giita (mg suAt

(a) va bi~n d~g dQc mang d6i (e) dUQ"c

bi~u thi ahiOOve 1.6 tren do:

- Tf\lc oy bi~u thi (mg suAta:

cr = ~ vai P, A la l\Ic keo

va di~n tich ti~t di~n mdu

- Tf\lc ox bi~u thi bi~n d~g dQce:

- Do~ th~ng OA (giai do~ tj I~):

Ung suAttj I~thu~ vai bi~n d~g, quan M(a-e) la quan h~ tuy~n tiOOva

tioo theo cong thfrc dinh lu~t Huc (Hooke): a =E e

E: h~ng s6 ty I~dUQ"cgQi la MOduyn dan hbi

- Dol,UlAA I hai cong, kh6ng con quan h~ tuy~n tinh nhung v~t li~u van lamvi~c dan h6i, bi~n dl,Ulgse mAt di khi kh6ng con tai tr<.mg.(rng suAt t(li A gQi la gi6ihl,UltY I~(Oll) va t(li Alia gi6i hl,Uldan h6i (Odh), ngum ta gQi chungdol,Ul OAA/lagiai dol,Uldan h6i.

- Dol,UlA/BC (Giai dO(ln chay):

Tang tai tr<.mg,dol,UlAlB ti~p tvc cong d~n di~m B va sau do thi chuy~n sang

gfut nhu n~m ngang, gQi la th~m chliy (dol,Ul BC) Luc nay, (mg suAt kh6ng tangnhung bi~n dl,Ulgti~p t\lC tang, gQi la giai dol,Ulchay, tuang (mg v6i di~m B la gi6ihl,Ulchay (oc)

Vai tMp XCT34 co giai ht;znchtiy tdi thiiu (}c = (200+220) MPa.

- Dol,UlCD (giai dol,UltI).gia cu6ng):

Giai dO(ln nay thep kh6ng chliy nua va co th~ chiu dugc l\fc (W gia cu6ng),sau do bi~n dl,Ulgtang nhanh, ti~t di~n bi thu h~p va bi keo dirt

Vai tMp XCT34, khi mdu hi am a D: (}b = (340+440) MPa, e = (29+32) %

2 Cac agc trzmg ca h(Jc chit yiu cUa tMp

Til bi~u d6 quan M giua (mg suAt va bi~n dl,Ulgcua thep cacbon thAp khi chiukeo, chia lam ba giai dol,Ul:

- Giai do;;tn dan h6i

- Giai do;;tn chliy dco

- Giai dol,Ult\f gia cu6ng

Th6ng qua thi nghi~m keo thep cacbon thAp, chung ta co th~ xac dinh cac

d~c !rung ~ahQc chu y~u cua thep nhu gi6i hl,Ulty I~,giui h;;tn dan h6i, giui hl,Ulchliy, giui h;;tnb~n, mMun dan h6i va co mQt sa nh~ xet sau:

- Trong giai dol,Uldan h6i, (mg suAt tang len d~n giui hl,Ulchay nhung thepkh6ng bi bi~n dl,Ulg.(5 giai dol,Ulchay dco, bi~n d;;tng tang nhung (mg suAt kh6ng

tang Til bi~u d6 (0 - 1;),ta thAy giui h;;tn chliy chia ph;;tm vi chiu h,rc cua thep lam

hai khu V\fC: dan h6i Iy mang va dco Iy mang (Do aOt;zn11!gia cl,(tYngkh6ng co y

nghia th,!c Ii)

Cu6ng dQ cua thep co tang trong giai dol,Ulgia cu6ng nhung vi bi~n dl,Ulglan, thep xem nhu kh6ng con kha nang lam vi~c binh thu6ng Quy ph;;tm qui dinhlAy giui hl,Ulchliy lam giui hl,Ulv~ cu6ng dQ thi phil hgp vui gia thi~t tinh toan cuaSuc b~n v~t li~u nhung dai vai thep cacbon thAp thi no chi mai lam vi~c v6i 2/3 kha

nang chiu h.rc va 1% bi~n d\lIlg Nhu v~y, ch(mg to k~t Ciiuthep an toan va ben viingnhu da neu 0 phAn un di~m cua thep.

1.3.2 8\1' phi h0tli gUm Clia thep

Thong thuOng, thep bi pM hOl;lideo khi bi bi~n d\lIlg qua lOn, llim mAt khilnang chiu 19c, tuy nhien trong ml)t s6 truOng hgp nhAt dinh nhu thep bi gia, c(mgngul)i, chiu (mg suAt C\lCbl), tili trQng I~p thep co th~ chuy~n sang bi pha hOl;ligion

1

(I) - ,,,D

,

,,,,

(II)

a

1 Hi~n tU(Ynggia thep

PM hol;li gion la pM hOl;li dl)t

ngl)t khi bi~n dl;lng hay con rAt nM, co

nhilng v~t nUt, rAt nguy hi~m cho cong

trinh

Thi nghi~m: LAy hai mau thep

duQ'c san xuAttil ml)t me luy~n Mau thfr :,

dUOng bi~u di~n (II) _ xem hinh 1.7 _ Hinh 1.7- Hi~n tw;mg gill cua thep

Theo k~t quil thi nghi~m, cUOng dl) mau thfrhai cao han nhung dl) gian dili thi thAphan mau thfr nhAt

Hi~n tugng cUOng dl) thep tang theo thai gian nhung bi~n dl;lng giam (thepchuy€n sang gion, c(mg) gQi lil hi~n tugng gia thep

2 Hi~n tU(Yngcmzg nguQi

Thi nghi~m: keo mau thep d~n giai dO\lIlgiua giai dO\lIlchay r6i bo tai, thep

tro 11;Iitr\lIlg thai binh thUOng theo dUOng song song vai giai dO\lIldan h6i, con 11;Iiml)t dO\lIlbi~n d\lIlg du ~ Ti~p f\lc keo mau lfin hai, dUOng bi€u di~n quan h~ quanh~ (cr - E) nhu hinh 1.8a nhu v~y them chay cua thep da gilim di

Neu dem tMp keo den giai do(Ul1\l gia cuang r6i dimg thi tMp hoan toanmAt giai do(Ul deo Day la giai do(Ul tMp bi bien cfrng nguQi, luc nay gim h(Uldanh6i va cuang dQ tMp tang OOung thep gion han rAt co h~i cho ket cAu tMp (hiOO1.8b)

cAn tf/1OOhi~n tuqng cfrng nguQi trong qua triOOgia cong tMp OOuu6n, c~t,dgc I,L

3 Hi?n tU(Yngttjp !rung WIg sudt

Khi tMp chiu tili, neu tiet di~n khong bi khuyet *se co frng suAt philn b6d~u Truang hqp tMp bi khuyet t~t OOu 16, raOOamep thi frng suAt tren tiet di~nphiln b6 khong d~u, xung quaOO ch6 khuyet, frng sudttang cao han frng suAt trungbiOO,gQi la hi~n tuqng t~p trung frng sudt

Khi frng suAt vugt qua giai h(Ulchay se xuAt hi~n bien hinh deo t~i OOiingncri

co frng suAt t~p trung D6i vai ket cAu chiu tai trQng n{ing, tai trQng dQng, S\l t~ptrung frng suAt rAt nguy hi~m vi d~ lam cho tMp bi pha ho~i gion

Ngoai cac hi~n tuqng da neu tren, tMp con bi pha ho~i gion do chiu tai trQngI~p, chiu OOi~tdQ

1.4 PHUONG pHAp TiNH ToAN KET cAu THEP THEO TR4NG THAIGImH~N

1.4.1 Cae trlJng thai giOi hlJn

Tr(Ulg thai gim h(Ul la tr(Ulg thai neu vugt qua no thi ket cAu khong con sirdgng biOOthuang duqc nfra, co hai OOomtr(Ulgthai gim h(Ul:

1 Nh6m trgng thai giai hgn thit nhdt: Tr~ng thai giai h~n v~ cuang dQ

G6m cac tr(Ulg thai: Ket cAu ho~c cong triOO mAt kha nang chiu l\lc haykhong sir dgng duqc nfra do bi pha ho~i v~ b~n, mAt 6n djnh, bi bien d6i hiOOd~ng th~ hi~n di~u ki~n tiOOtoan tr(Ulgthai giai h(Ulthu ooAt

aI TiOOtoan theo cuang dQ

Di~u ki~n an toan cua ket cAu:

Tgh-NQi l\lc gim h~ cua ket du, duqc tinh toan theo cuimg dQ tinh toan cuav~t li~u Tinh toan Tghtheo khil nang chiu l\lc cua ket cdu mung trng vai T.

Cong thuc (1.1) con duqc viet dum d~g trng sudt, khi do T la trng sudt Iannhdt va Tghla cuimg dQtinh toano Vm ket cdu thep thuimg dUng d~g trng sudt:

(1.1 a)

(1.3)

b/ Tinh toan theo em dinh

D6i vai ket cdu chiu nen (dUng tam, I~ch tam, nen-u6n) va ket cdu chiu u6nkhi ban b\lng dAm (thep) qua mong, cc1ntinh toan An dinh theo di~u ki~n:

Tad - NQi l\lc tinh toan An dinh (do tili trQng tinh toan gay ra) trong ket cdu,duqc the tinh theo timg khil nang chiu l\lc nhu keo, c~t, nen u6n"nhtrng co xet dendi~u ki~n An dinh (do ket du chiu cong, venh.,,) lamgiam khil nang chiu tili cua ketcau

Tgh- Tinh nhu tren

2 NhOm trqng thai giai hqn thlt hai: Tr~g thai giai h~ v~ bien d~g

G6m cac tr~ng thai lam cho ket du ho~c cong trinh khong su d\lng binhthuimg do bien d~g cua no vuqt qua bien d~ng giai h~n Di~u ki~n tinh toan tr~ngthai giai h~ thu hai:

11ic:,; I1ghTrongdo:

I1IC_ Bien d~g (ho~c chuyen vi) do tA hqp tili trQng tieu chuc1ngay ra, ph\lthuQCvao cac tinh chdt ca hQc cua v~t li~u va d~c trung hinh hQCCllaket duo

I1gh-Bien d~ng (ho~c chuy~n vi) cho phep Ian nhdt cua ket cdu su d\lng binhthuimg, duqc qui dinh trong tieu chuc1nhay trong nhi~m V\l thiet ke Trong hQc phdnket du thep, ta chi nghien CUll,tinh toan theo dQ v5ng cua ket duo

Di~u ki~n an toan v~ dQ v5ng:

(1.4)

f - DQ v5ng Ian nhdt do tili trQng tieu chuc1ngay ra

I - Chi~u dai cua du ki~n, tinh theo cac cong thuc & hQc phc1n Suc b~n v~tli~u (Vai ddm chiu u6n, xern cong thuc tinh f, Iyc & ph\ll\lc 4.1)

[fJ :D{l vong tlrang d6i cho phep, duQ'cquy dinh my lo?i k~t c~u va tilihch~t lam vi~c cUano (Ph\!l\!c 4).

1.4.2 Cuimg ilq tieu chuin vii cuimg ilq tinh toan trong k@tciiu thep

Trong k~t c~u thep, thuang g~p cac lo?i cuang d{l: Cuang d{l tieu chuk,cuang d{ltinh toan cua thep can, cuang d{ltinh toan cua duang han, cua dinh tan vacua bu long Cuang d{ltinh toan cua thep can dung d~ tinh toan cho cac c~u ki~nthep ch~ t?o tilthep tfun, thep hinh

1 Orang Q9 tleu chu6n

Cuang d{ltieu chuk la d~c trung ccrban cua v~t li~u v~ kha nang chiu l1,rc,duQ'cqui dinh trong cac tieu chuk thi~t k~

Bang 1.2- Cuangde)tieu chufulfyofuva cuangdQ tinh toan f

Clla thip cac bon - Theo TCVN5709 : 2009

Dan vi tinh: N/mm2

Cuang d{ltieu chuk fyva cuang d{ltinh toan f

cua thep vai d{lday t (mm) Cuang d{lkeo dirt

thep t~20 20<t ~ 40 40<t~ 100 khong ph\! thu{lc

fy va fu - CUOng d(>tieu chuiln cua thep lAy theo giai h\lIl chily va theo sucb~n keo dlrt (bang 1.2 va 1.3).

2 Cuang d(J tinh toan

CUOng d(>tinh tOlm cua thep cacbon va thep hqp kim thAp duqc cho trongbang 1.2 va 1.3

Bang 1.3 - CUOngdQtieu ehuiln fy,fuvii eUOngdQtinh toan f

eua thep hgp kim thdp (Dan vi tinh:N/mm 2)

Ghi eM: * H~ s6YM d6i vm tmOng hqp nay la 1,1 ; b~ day t6i da la 40 mm

H~ s6 YM lAy bfulg 1,05 cho eae mae thep theo tieu chuiln Vi~t Nam va 1,1.cho cac IOlilithep nuac ngoai (duqc phep Slr dVng - Tham khao ijphv Ivc 9.4) CacIOliliv~t li~u kim IOlilikhac nhu day cap, kh6i gang due Slr dVng cae tieu ehuilnrieng tuong (mg

- D6i vai cAu ki~n chiu keo, nen, u6n:

+Theo giai hlilnehay:

+Theo giai h\lIl b~n:

- Dili vm cac d\Ulg chiu l\lc khac nhu truqt, ep mtit cUOng d(\ tinh toliodUQ"ctinh til cUOng d(\ chiu keo, nen, uiln nhan vai h~ sil chuy~n dbi Cong thuc xacdiM cUOng d(\ tinh tolio xem bang 1.4.

Bang 1.4 - Cong thue xae dinh eUOngd(\ tinh tolio

Keo, nen, uiln: - Theo gim h\Ul chliy

1.4.3 Tii trqog va Tel h9'P tii trqog:

1 Tili tr~mg:(Theo tieu ehudn TCVN 2737:1995)

Tili tr(;mg gam hai 10lli Ia tai tn;mg thu<'Jng xuyen va tai tr(;mg tllm thai (didh\Ul, ng~ h\Ulva dtic bi~t) my theo thai gian me d\lng cua chUng

aJ Tili tr<;mgthuOng xuyen (tinh Uli): Tili trQng tae d\lng khong bi~n dbi trongqua trinh xay d\Illg va su d\lUg cong trinh, bao gam:

- Khili lugng cac thAnh phdn va cong trinh gam eac khili lugng k~t du chiuh.rc va k~t du bao ehe

- Khili Iugng va ap h.re chiu d\Illg eua dk

b/ Tili trQng tllm thai (hollt Uli): Cae tAi trQng eo th~ khong eo trong m(\t giai

do\Ul nao do eua qua trinh xiiy d\Illg va su d\lng, gam:

- Tai trQng t{lm thiri dili h{lll: thhh bi c6 dinh (may, thimg chua, lap ngan ),trQng Im;mg len san (nhil cong cQng, nhil xuang ), dQ Am, co ng6t, til bien Clla v~t

C6 hai IO{li:t6 hQ'Ptai trQng co ban vii t6 hQ'Ptai trQng d~c bi~t

- T6 hQ'Ptai trQng co ban: G6m cac tai trQng thUOng xuyen va mQt s6 taitrQng t{lm thiri dili h{lllva ngfut h{ln (khong c6 tai trQng d~c bi~t)

- T6 hQ'Ptai trQng d~c bi~t: G6m cac tai trQng thUOng xuyen, tai trQng t{lffithai dili h{lll,tai trQng t{lffithiri ngfut h{lllc6 th~ xay ra va mQt trong cac tai trQng d~cbi~t

Ngoai ra, con phan IO{litai trQng theo quy chuiin (thea quy tJ;nhv€ each xae tJ;nh tai tr(Jng dung trang tinh taan).

- Tai trQng tieu chuiin - Ky hi~u qC(ho~c PC): Tai IrQng dugc xac dinh theoquy chuiin cua nha nuac (tai trQng xe cQ, tai trQng gi6, ), ho~c theo tri s6 trung binhthuOng g~p dugc th6ng ke trong th\fc teo

- Tai trQng tinh toan - Ky hi~u q (ho~c P): Tai trQng tinh toan la tich cua tilitrQng tieu chuiin vai h~ s6 tin c~y v8 tai trQng (n), c6 th~ viet theo cong thuc sau:

*Cae hf sa dung trong phtrung phap tr{mg thai gim hem.

1 H~ s6 di8u ki~n Jam vi~c cua ket cau (Yc):

H~ s6 nay xet d~n cac y~u t6 cua qua trinh sir d\lng nhu tac d\lng tai trQng dilih{lllho~c I~p l{linhi8u lk, S\f gk dung cua cac gia thuyet tinh toan anh huang cuamoi truOng (dQ ~m, an mon ) - xem ph\ll\lc 2

2 H~ s6 tin c~y ve tai trQng (n):

Xet d~n sg bien thien clla tai trQng do nhiing sai l~ch ngdu nhien khac vaidieu ki~n Slr dl,lng binh thubng (Xem phl,lll,lc 1)

=0,8 cac tai trQng con ll;linhan vm Ms6 nc =0,6

- T6 hqp tai trQng d~c bi~t co hai tai trQng t\UIl thCti thi gia tri clla tai trQngt\UIlthCtidu'lc lAy toan b(\ Khi co hai tai trQng t\UIlthCtitri't len, gia tri tai trQng d~cbi~t khong giam, tai trQng t\UIl thai dai h~ nhan vm h~ s6 nc = 0,95, tai trQng t\UIlthCtingiin h~ nhan vai h~ s6 nc=0,8

Ghi chu: N(\i dung giao trinh du'lc bien so~ dga theo tieu chudn 338:2005,dimg cho hQc vien nganh xay d\l'llg dan dJ,lllgva cong nghi~p

D6i vai nhiing ngllnh co cong trinh d~c thil nhu giao thong, thUy 19i, di~n19c hQc vien co th~ v~n dJ,lllggiao trinh nay d~ hQc t~p, tinh toan nhung cdn cM y

cach xac dinh tai trQng tinh toan, cac h~ s6 I~ch tai, dieu ki~n lam vi~c va m(\t s6 h~s6 khac theo cac tieu chuAn chuyen nganh

each ch!Jn tJ h(1p tai tr!Jng tfnh toan

T6 hqp tai trQng du'lc chQn d~ tinh toan gQi la t6 hqp tai trQng tinh toano T6hqp tinh toan cAn chQn phlli la t6 hqp gay bAt 19i (nguy hi~m) ho~c bAt Igi nhAt(nguy hi~m nhAt) cho m(\t kha nang chiu Igc nao do cua k~t cAu, t6 hqp do gQi la t6hqp bAt I'li hay bAt 19i nhAt

D6 chQn dugc t6 hgp bat 1Q'ihay bat 19i nhat dimg d6 tinh toan ta cAn philiphan tich SI,ftac dQng clla cac tili trQng len cong trinh hay k~t cau trong su6t thai kysir d\lng va cil thai ky thi cong, sua chua cong trinh.hay k~t cau d6.

'" PhtrO'Dg phap tinh toan chung:

- Sau khi chQn dugc cac trlIang hgp tinh toan, ti~n hanh tinh toan d~ thi~t k~,ki6m tra an tOM holic tinh tili trQng gim h~n cho mai trlIang hgp theo cac di~u ki~n

da bi~t

'" Cac bili toan cO'ban thtrimg giJp trong k@tciu

aI Bai toan ki~m tra an toan

C6 cac s6 Ii~u: N (holic sa d6 tinh toan), v~t Ii~u, cau t~o clla k~t cau Yeu

du : Ki6m tra dQ an tOM (khil nang lam vi~c) clla k~t cau

Nguyen 19 chung clla bai toan ki~m tra an tOM la: Tinh T,Tod va Tgh; tinh f, I;

so sanh di~u ki~n b~n, 6n dinh va k~t lu~

b/ Bai toan thi~t k~

C6 cac s6 Ii~u: N (holic sa d6 tinh toan), v~t li~u Yeu cAu: Tinh va chQn Scho k~t cau (S IIImQt dlic trlIng hinh hQc nllo d6 clla k~t cau : S=A, W, 1 )

Cach giili: Vai k~t cau don giiln, thuang gi;ipta chQn mQt dlic tnrng hinh hQcnao d6 lam An s6, r6i can cu cac di~u ki~n an tOM d~ gilli phuong trinh, tim dugc tris6 yeu duo Cac k~t cau phuc t~p thuang dung phuong pMp thir dAn MQt s6 k~t cauthong d\lng c6 cach gilli rieng

Ngoai hai bai toan tren, con c6 d~g hai toan chQn tai trQng giai h~

1.5 TiNH ToAN MOTSOcAu KI~N THEP CHIU LVC CO BAN

1.5.1 Tinh toan cAu ki~n thep chi" keo dung tam

Cdu ki~n thep chi" keo dung tam thuang gi;ip III cac thanh treo, cac thanhchi" keo trong dan

DiJu ki~n an (aim vJ cu&ng iJ(J:

N

O=-$[.y,

cr - t'mg sudt phap (keo) IOn nhdt eua thanh

N - L\le keo dung tam tinh toan eua thanh

An - Di~ntich ti€t di~n th\le eua thanh, An=A - A~

A - Di~n tieh ti€t di~n nguyen eua thanh

Agy - Di~n tieh giam y€u

f - Cuang d9 ehiu keo tinh toan eua thep (bang 1.5)

Yc - H~ s{, di~u ki~n lam vi~e eua k€t edu (ph\ll\le 2)

1.5.2.Tinh toan dn ki~nthep chin nan phAng

ciiu ki~n thep ehiu u{,n thuang g~p hi dAm cAu, san nha, k€t du chiu l\le euacua van, dAm eAu ehl;lY

1 DiJu ki~n an (aim vJ cu&ng iJ(J:

M o= ::;;f.yc

a- t'mg sudt phap (u{,n)

M - Momen u{,n quanh trl,Ietinh toano

Wn.min - MOdlin eh{,ng u{,n nho nhdt eua ti€t di~n d{,i v6"it11!etinh toano

1: - Ung sudt ti€p

V - L\lC cAt

S - Momen tInh d{,i v6"itrl,Ie trung hoa eua phk ti€t di~n nguyen aben tren

vi tri tinh t'mg suilt

I - Momen quan tinh eua ti€t di~n nguyen

tw - B~ r9ng eua du ki~n

[v - Cuang d9 chiu cAttinh toano

Truimg hqp cAu ki~n d6ng thai c6 (rng suAt phap, (rng suAt ti~p va cil (rngsuAt C\lCb(l, can ki~rn tra theo (rng suAttuong duong:

( 1.13)Trongd6:

a, 't,ac - Cac (rng suAt phap, (rng suAt ti~p va (rng suAt C\lCb(l

2 Di~u ki~nv~biin d(1ng:(d(l vong - d6i vai ddrn chiu u6n)

f -D(l vong tuong d6i cua ddrn do tili trQng tieu chudn gay ra

vi~c cua n6, xern ijph\lI\lC 4

1.5.3 Tinh toan ciu ki~n thep chiu nen dung tam

cAu ki~n thep chiu nen dUng tam thuimg g~p la cac c(lt chiu nen, cac thanhchiu nen trong dan

1 Di~u ki~n an (oimv~cuang a9

f - Cuimg d(l chiu nen tinh toan cua thep

eM y: Khi thanh kh6ng c6 16 khuy~t kh6ng can tinh toan theo di~u ki~ncuimg d(l rna chi tinh theo di~u ki~n 6n dinh la duo

2 Di~u ki~nvJe5nainh:

(1.15)

<p - H~ 56 u6n dQc cua thanh (<p :::; I), ph\! thuQc vao dQ rnAnh quy uac Ivai

3 Kiim fra dQ manh eua thanh

D~ dam bao dQ c(mg cho thanh, giti' cho thanh kMng bi cong, bi rung khilam vi~c, cAn phlli ki~rn tra dQ rnanh cua thanh

Di~u ki~n d~ thanh co th~ lam vi~c binh thuimg theo dQ rnAnh ;

A:::; [A]

A - DQ rnAnh 100 nhdt cua thanh

[A] - DQ rnAnh gim hl;lncua thanh thep chiu nen, xern aph\!l\!c 3

1.5.4 Tinh toan cAn ki~n thep chin nen Ifch tim va neD nan

Nen I~ch tam do h,rc dQc d~t I~ch tiim vm tf\lC cua thanh ho~c thanh vila chiuh,rc dQc d6ng thai chiu l\Ic ngang tac d\IRg Cac thanh chiu nen I~ch tam, nen - u6nthuimg g~p la cQt thep dinh hinh dl;lRgchti' I, chti' C chiu tac d\IRg cua ca rnornen

N, M x, My - Gia tri tuy~t d6i tuang

(mg cua l\Ic dQCva rnornen u6n cua t6 hgp a)

nQi h,rc bdt Iqi nhAt

x,y - TQa dQ cua tha khao sat d6i vai

tf\lC chinh cua ti~t di~n

lox, Iny - Mornen quan tinh cua ti~t

di~n th\IC d6i vm cac 1f\Ic mang (mg x-x va

2 Di€u ki~nv€ 6n iltnh

Phai ki~m tra v~ 6n dinh cho cau ki~n chiu nen I~ch Him va nen - u6n catrong va ngoai m~t ph~g tlic d\lIlg cua momen (Ti~t di~n d~c va khong d6i - m~tphfutg u6n trling vm m~t phfutg d6i xUng)

aI Ki~m tra theo phuong m~t ph~ng u6n:

TruOng hqp ti~t di~n d~c va khong d6i, m~t phfutg u6n trimg vm m~t phfutgd6i xUng, ki~m tra theo di~u ki~n:

(1.18)

Trong do:

<rod - Ung suat tinh toan 6n dinh

N - L\lc dQc tinh toan cua cau ki~n

A - Di~n tich m~t c~t nguyen cau ki~n

<Pe- H~s6 u6n dQc I~ch tam cua cau ki~n (<Pe:SI)

<Peph\! thuQc vao dQ mftnh quy uO'cI = "'If cua cau ki~n va dQ I~ch tamtinh d6i me

Ie - DQ mftnh theo phuong u6n cua cau ki~n

f - CUOng dQ tinh toan cua thep

E - Mo dun dan h6i Clla thep

- Xac iltnh me:

me=TJm

m - DQ I~ch tam tuong d6i, tinh theo cong thuc :

e.A m=- W,

(1.18a)

(1.18b)

e- Q l;C tamtm toan, e=N'

We - Mo men ch6ng u6n cua ti~t di~n nguyen, lay vO'ithO'bien cua canh chiunen

TJ- H~ s6 anh huang cua hinh d{lI1gti~t di~n, tra ph\!l\!c 8.1

- Xae ainh rp e:

C6 };:va me, tra<P etheo ph\ll\le 8

aI Kiem tra theo phuong thling g6e vai m~t phling u6n

Kil~mtra nhu d6i vai du ki~n ehiu nen dung tam nhung A tinh theo phuongthling g6e vai phuong m~t phling u6n

3 N(ii dung ella phuong phap tinh toim ket duthep theo trl;lllgthai giai hl;lll

4 The nao la cuemg d(i tieu ehudn, cuemg d(i tinh toim ella thep Cach xaedinh va ph~ vi sir dJ,lllgclla cac IOl;lieuemg d(i?

5 Neu khai ni~m v€ tai trQng va t6 hgp tai trQng Caeh xae dinh va ph~ visir d\lng trong tinh toan ?

6 Trinh bay di€u ki~n tinh toan, va cae eong thue tra eAuki~n thep khi ehiutae d\lng ella l\lc:

- Keo (nen) dung tam

- U6n phling

- Nen I~ch tam va nen u6n

Ghi eM: Phdn bai t~p clla chuong I, my theo di€u ki~n chiu l\le C\lthe ellacAuki~n, se yeu cdu tinh toan aphdn bai t~p ella cae ehuong sau

ChWO'Dg 2 LIEN KET TRONG KET cAu THEP2.1 KHAI NQ:M CHUNG

- Lien k€t ca hQc: lien k€t ch6t, lien k€t bulong, lien k€t dinh tan

- Lien k€t h6a hQc: lien k€t han, lien k€t keo dan

Trong xay d\ffig, d~ lien k€t cac phan t6 cua k€t cAu thep, nguai ta thui'Jngdung lien k€t han, lien k€t bulong va lien k€t dinh tan

2.1.2 D,c di~m cac lo,i lien k@t

1 Lien kit him

Dilng v{it li~u cilng 10(lid~ lien k€t nhUng cAu ki~n roo r(lC thanh nhUng cAuki~n mai c6 kha nllng chiu h,rc nhu nhUng cAu ki~n rieng Hi~n nay, trong k€t cAuthep, lien k€t han dugc dilng nhi~u han so vm lien k€t bulong va lien k€t dinh tan

- Uu di~m: ti€t ki~m v{it li~u, nhOOcong do kha nllng W dQng hoa cao va itt6n cong ch€ t(lo Lien k€t han c6 tinh kin va lien tl,ic nen c6 th~ thgc hi~n vm congtrinh yeu cAu kin nhu b~ chUa khi, chua chAt long, 6ng dfut

- Nhugc di~m: kh6 ki~m tra chAt lugng dui'Jng han dbng thai lien k€t hanchiu rung dQng kern so vm lien k€t bu long va dinh tan Lien k€t han thui'Jng dugcsir d\lng vai cac k€t du chiu tAitrQng tlnh

2 Lien kit bul6ng

T(lO 16 qua cac ban thep rbi dung bulong d~ ghep I(li, thui'Jng dugc dilng chonhUng k€t cAu chiu tai trQng tinh

- Uu di~m: Thi cong dan gian (khong cAn nllng lugng di~n, khi nen khi hanhay tan dinh) v{in chuy~n va thao, I~p d€ dang nen thui'Jng dugc dung trong cac congtrinh t(lffithOO,cac tn,l thap cao

- Nhugc di~m: T6n v{itli~u (bulong, ban ghep) dbng thoo do 16bulong Ian hanbulong nen phat sinh hi~n tugng trugt (t(li lien k€t) va giam kha nang chiu 19c vibulong lam vi~c khong dbng bQ

3 Lien kit iJinh tan

T(10 16 i:J cac ban thep cdn lien k~t, sau do ghep chUng l(1iblmg dinh tan Lien

k~t dinh tan chiu l\lc t6t han lien k~t bulong

- lJu diem: ChAt hrQ'Ilglien k~t bao dam, d~ kiem tla va co kha nang chiu taitlQng d(\ng t6t nen thuang dugc dung cho nhling k~t cAu chiu tili tlQng d(\ng ho~c tilitlQng 16'0nhu dam cdu 0 to, tau hoa

- Nhugc diem: T6n v~t li~u va nhan c6ng de ch~ 1(10ban 6p, 16 dinh, dinh vati~t di~n thep ca ban bi giam y~u do khoet 16 Vi v~y, ph(lffi vi Sll d\lIlg cila lienk~tdinh tan ngay cang thu h~p

2.2 LlEN KET HAN

2.2.1 Cae phU'O'llgphap han

Co cac phuang phap: han h6 quang di~n, han hal (han xi), han ti~p xuc.Trong do, phuang phap han h6 quang di~n dugc dung phi> bi~n

Que han g6m m(\t 16i

kim 10(1ii:J ben trong, ben ngoai dugc phil m(\t lap thu6c bQc bao g6m b(\t kim 10(1i,

b(\t da, thily tinh

Nguyen 1:9han di~n la 19i d\lIlg nhi~t d(\ cao khi dung que han va v~t han liimhai C\lCsinh h6 quang de lam chily que han va v~t han t(1idiem ti~p xuc Khi han,

~~~~oo~~~~~~~~~~~~~

di~n C\lCcon l(1icila ngu6n di~n

han Khi hai di~n C\lCti~p xuc

se t(10 ra h6 quang di~n, lam

nong chily kim 10(1i ch6 ghep

n6i de chung hoa vao nhau Khi

ngu(\i, kh6i kim 10(1inong chay

t(10thanh duang han Sa d6 han

(tay) di~n nhu hinh 2.1

L6i kim 10(1ithuang lam blmg thep hgp kim co thanh phdn hoa hQc, tinh chAt

ca, 1:9liang tv' nhu thep han va co cuang d(\ liang duang ho~c cao han thep caban (thep han) L6i kim 10(1ico tac d\lng la m(\t di~n qrc de phat sinh h6 quang di~n,d6ng thm khi nong chay no se bu vao kim 10(1iduang han

L&p thu6c bQc que han co tac d\lIlg khu oxi trong duemg han hun cho duemghan khong bi gion, thu6c him cting co tlic d\lng lam cho h6 quang An dinh va t~ptrung.

Theo TCVN 3223:1994, kim lo~ que him.phai co cuemg dQ keo dlit tUc thaikhong nh6 han tri s6 tuang (mg clla thep duQ'c him Ky hi~u cac lo~i que him.: N42;N42 - 6B; N46; N46 • 6B; N50; N50 - 6B

Vi d\l nhu que him co kY hi~u N46 - 6B thi N: lo~i que han dUng cho thepcacbon thfip, 46: giai h~ b~n keo dlit (kN/cm2), 6: gia tri dQ dai va d~p, B: lo~ithu6c bQc la baza.

Khi him.h6 quang di~n, co the dUng cac phuang phlip: Him tay, him.t\T dQng,him.bim.t1,TdQng

- Him tay: duQ'c si'r d\lng nhi~u vi thiet bi gQn nhe<,ti~n IQ'ikhi him nhiingduemg him.nglln, him.anhiing vi tri kho So vm him.t1,TdQng, him.tay co nhuQ'c diem

la nling sufit thfip d6ng thm cuemg dQ dong di~n nh6 nen ranh him.khong sau

- Him t1,TdQng: Nguyen Iy wang t1,Tnhu him.tay nhung qua trinh thgc hi~n tgdQng bfutg may Trong han t1,TdQng, khoim.g cach giua que him.va thep ca ban ctingnhu t6c dQ dich chuyen clla que han d~u do may him.t1,TdQng di~u khien

Uu diem clla him t1,TdQng la chfit lugng duemg him bao dam, t6c dQ him.nhanh, m6i him d~u, khong bi hi~n wgng non hay qua gia M~t khac, him tg dQngduQ'c tien hanh duai l&p thu6c him., h6 quang khong phlit sang ra ngoai nen khonggay h~i cho suc kh6e clla nguai thQ'han

NhuQ'c diem clla han tg dQng Ia chi him dugc nhiing duemg him thfutg ho~ctron, khong the dung de him.nhiing duemg him.phuc t~p, ngllt quiing

- Han ban t\TdQng: May him dugc di chuyen bfutg tay, t6c dQ di chuyen cllaque him do nguai thg di~u khien Phuang phlip nay, co the him.a nhiing vi tri rnahim.t1,TdQng khong th\Tchi~n duQ'c

2 Him hoi

Day la lo~i han dUng li'ra d6t h6n hgp khi oxy va acetylen (dfit den) vm nhi~t

dQ cao (to= 3200°C) lam nong chay kim lo~i ach6 ghep n6i Kim lo~i nong chay sehoa vao nhau va khi nguQi t~o thanh mQt kh6i kim lo~i lien ket cimg cac cfiu ki~ndnhim

Cac lo~i khi han dugc chua trong cac binh kin, co duemg 6ng va van di~ukhien rieng Khi han, cac van cung rnavao mQt hiC de t~o thim.h h6n hgp khi d6t

Han hai khong dw;rc sir d\lIlg ph6 bil~ndo co mQt s6 nhuQ'cdi~m nhu nang suAtthAp,t6c dQ ch~, thuOng dilng d~ han nhilng tAmthep mong, c~t thep.

3 Him tiip xuc

ThuOng dung d~ n6i dAucac thep trim trong be tong c6t thep ho~c han di~m

cac tAmthep ban

2.2.2 Ki@m tra chit hrQ'llg duimg haD

dn phili ki~m tra chAtlugng d~ bao dam dUOnghan dl;1tyeu cAuky thu~t

1 Truac khi him

- Ki~m tra thep co ban, 10l;1ique han phu hgp, s6 hi~u dung theo yeu cAuthi~tk~ Que han phai kho, khong bi Amlam hOng lap phil ben ngoai

- Ki~m tra khe hi'Y,mep riinh hanoobaodam dung quy dinh v~ gia cong mep

- Ki~m tra may han, ngu6n di~n cac di~u ki~n lien quan khac d~ dam bao v~

an toan lao dQng

2 Trang khi him

- Co trinh tg han hgp Iy d~ tranh hi~n tugng bi~n hinh va (mg suAthan quaIan.

- Sir d\lIlg cUOngdQ dong di~n phu hgp, d~ giu duQ'ct6c dQ d~u, dUOnghanph~g, khong 16i,10mva khong co dUOnghan non hay gia lira

3 Sau khi him

- Phili ki~m tra chAtlugng dUOnghan dung yeu cAuthit~tk~ d~ ra

- DuOng han dung i'Ycong trinh quan tr<;mg,cAnsir d\mg may sieu am, quangtuy~n d~ ki~m tra chAtlugng

Bing 2.1 - Kybiiu m~tsA lo\li iltrirng ban

Kyhi~u DUCmghim cong DUCmghim cong

• v

•

I J

•v

2.2.3 Pblin lo\li iltrirng ban va etrirng il~ tinb tOllneua iltrirng ban

I Phiin IO(li auitng him

Ciin c(r thea du t\10 va tinh chiit chiu l\fc, du<'mg han (mdi han) duqc chia thanh hai 10\1ila du<'mg han ddi d~u va dUCmg han g6c.

aI Du<'mg han ddi d~u