Tính Cột Thép
Tính cột thép như thế nào cho đúng | Excel tính cột thép cho kỹ sư kết cấu
Cập nhật : 21/04/2024 Lượt xem : 341 Cỡ chữ

Hướng dẫn tính cột thép tiết diện chữ I, H theo TCVN 5575-2012


Xin chào các bạn. HatteSale hướng dẫn cho các bạn cách tính kết cấu Cột Thép tiết diện chữ I, H vận dụng theo TCVN 5575-2012 cho đúng và chia sẻ Excel tính cột thép cho các bạn tham khảo.
 

I. Lý thuyết tính toán cột thép theo TCVN 5575-2012

7.3 Cấu kiện chịu nén đúng tâm

HatteSale nhận xét: Thực tế các cấu kiện cột trong nhà thép hầu hết là chịu kéo, nén lệch tâm hoặc chịu kéo uốn, nén uốn đúng tâm. Nên kỹ sư thường sẽ ít khi quan tâm kiểm tra cấu kiệu chịu nén đúng tâm, ngoài ra cấu kiện chịu nén lệch tâm cũng bao gồm các công thức của kiểm tra của điều kiện chịu nén đúng tâm. Cấu kiện chịu kéo, nén đúng tâm thường chỉ xét trong các ví dụ trong sách, giáo trình môn học của các trường kỹ thuật.
7.3.1 Tính toán về bền
Tính toán về bền của cấu kiện chịu nén đúng tâm giống cấu kiện chịu kéo đúng tâm, theo công thức (1), 7.1.1.
HatteSale nhận xét: Tức là bạn phải áp dụng công thức:



7.3.2 Tính toán về ổn định
7.3.2.1 Tính toán về ổn định của cấu kiện đặc chịu nén đúng tâm theo công thức:

 
 

7.4 Cấu kiện chịu nén uốn, kéo uốn

HatteSale nhận xét: Đa số các cấu kiện chịu lực trong công trình dân dụng và công nghiệp đều chịu nén uốn hoặc kéo uốn, vì các cấu kiện này ít khi đứng độc lập mà sẽ liên kết với các cấu kiện khác như dầm, kèo, giàn vì kèo, giằng...Vì vậy nội lực cấu kiện cột này sẽ được phân phối với các cấu kiện liên kết nên thường sẽ có thêm thành phần nội lực Mômen gây uốn.

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
me <= 20, tiết diện không bị giảm yếu và giá trị của mômen uốn để tính toán về bền và ổn định là như nhau.

HatteSale nhận xét: Điều kiện này ý muốn nói khi mà thành phần Mômen nhỏ, tiết diện không bị giảm yếu thì không cần kiểm tra điều kiện bền, thực tế kỹ sư thiết kế vẫn kiểm tra điều kiện này.

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 fy <= 530 MPa, không chịu trực tiếp tác dụng của tải trọng động, khi ứng suất tiếp t <= 0,5 fv và N/(An f) > 0,1 được thực hiện theo công thức:

HatteSale nhận xét: Công thức (3) áp dụng khi phải thỏa mã các điều kiện cấu kiện không chịu trực tiếp tác dụng của tải trọng động. Đối với nhà xưởng thường sẽ hay có tải trọng động như của cầu trục, của động cơ máy móc trong giây truyền sản xuất... chính vì vậy kỹ sư xây dựng thường áp dụng công thức (38) để áp dụng.

 
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:
 


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;
b) Với cột bậc, là mômen lớn nhất ở đoạn cột có tiết diện không đổi;
c) Với cột dạng công xôn, là mômen ở ngàm nhưng không nhỏ hơn mômen tại tiết diện cách ngàm một đoạn bằng1/3 chiều dài cột;
d) Với thanh chịu nén hai đầu tựa khớptiết diện có một trục đối xứng trùng với mặt phẳng uốn, giá trị của M lấy theo Bảng 15;


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. Với thanh chịu nén hai đầu tựa khớp và tiết diện có hai trục đối xứng, giá trị của độ lệch tâm tương đối tính đổi me lấy theo Bảng D.12, Phụ lục D


HatteSale nhận xét: Trong điều 7.4.2.3 có xét đến giá trị Mômen và lực dọc N phải xét ở cùng một tổ hợp tải trọng và giá trị Mômen này phụ thuộc vào các trường hợp a, b, c, d, e. Nếu áp dụng đúng tiêu chuẩn thì phải xác định ví trị có Mômen trên chiều dài cột thỏa mãn ứng với các trường hợp trên. Tuy nhiên việc làm này thường chỉ áp dụng cho sinh viên khi làm đồ án môn học hoặc khi thực hành tính khung phẳng, khối lượng tính toán ít, đối với kỹ sư thiết kế thường sẽ mô hình công trình khung không gian, vì vậy có rất nhiều cấu kiện, mà mỗi một cấu kiện có rất nhiều tổ hợp tải trọng, ứng với mỗi tổ hợp lại có rất nhiều vị trí nội lực thì khối lượng tính toán và đi tìm Mômen là công việc cực kỳ tốn nhiều thời gian, chưa kể lập trình tìm Mômen trên cả chiều dài cấu kiện ứng với các trường hợp trên cũng rất khó. Vì vậy kỹ sư  thường lập trình đơn giản tại mỗi vị trí sẽ lấy Mômen M và lực dọc N tương ứng để kiểm tra, và nhờ có lập trình chúng ta có thể kiểm tra được tất cả các vị trí nội lực trên cả chiều dài cấu kiện. Trước kia kỹ sư chỉ lập bảng tính Excel và nhập từng nội lực thủ công nên xét trường hợp tải trọng chỉ theo cảm tính là nguy hiểm, đôi khi có những vị trí cột Mômen có thể không phải lớn nhất, lực dọc cũng không phải lớn nhất nhưng cũng có thể không đảm bảo điều kiện tính toán. 

Excel của HatteSale chia sẻ tính toán kiểm tra đầy đủ các vị trí trên suốt chiều dài cấu kiện cột của tất cả các trường hợp để mang lại sự yên tâm cho người dùng. Các bạn có thể tải Excel tính cột thép về để sử dụng (Tải Excel tính cột thép)



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 (Ix > Iy) trùng với mặt phẳng đối xứng, được thực hiện theo công thức:



HatteSale nhận xét: Trong điều 7.4.2.4 Đây là công thức gần tính toán phức tạp nhất, và cột thường không thỏa mãn điều kiện ổn địn ngoài mặt phẳng này nhất. Nếu lập bảng tính Excel thông thường sẽ khó mà xây dựng được công thức này vì có rất nhiều hàm nội suy 1 chiều, nội suy 2 chiều.


 

Ý kiến bình luận:
CÁC TIN LIÊN QUAN:
HỖ TRỢ TRỰC TUYẾN
Mr Hưng
Ms Trà
0966-037-525
Kết nối với chúng tôi
Fanpage facebook
THỐNG KÊ TRUY CẬP

Đang online: 13

Tổng truy cập: 3624554

Download Excel tính tải trọng gió theo TCVN 2737-2023