Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép: Chương IV

Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép - Chương IV: Đại cương về kết cấu thép, giới thiệu đến người đọc các nội dung: ưu và khuyết điểm của kết cấu thép, phạm vi ứng dụng, yêu cầu đối với kết cấu thép, vật liệu và sự làm việc của kết cấu thép, sự làm việc của thép chịu tải trọng, tính toán cấu kiện. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Xây dựng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép: Chương IV Chöông 4 ÑAÏI CÖÔNG VEÀ KEÁT CAÁU THEÙP Khaùi nieäm “Keát caáu theùp” (KCT) duøng ñeå chæ nhöõng keát caáu chòu löïc cuûa caùc coâng trình xaây döïng laøm baèng theùp hoaëc kim loaïi khaùc noùi chung. 0.1. ÖU VAØ KHUYEÁT ÑIEÅM CUÛA KEÁT CAÁU THEÙP 0.1.1. Öu Ñieåm Khaû naêng chòu löïc lôùn, ñoä tin caäy cao; • Khaû naêng chòu löïc lôùn: vaät lieäu theùp coù cöôøng ñoä lôùn; • Ñoä tin caäy cao: caáu truùc thuaàn nhaát cuûa vaät lieäu, söï laøm vieäc ñaøn hoài vaø deûo cuûa vaät lieäu gaàn saùt nhaát vôùi caùc giaû thieát tính toaùn. Troïng löôïng nheï;7/30/2012 12:35 PM MS: 803001 – K T C U THÉP 1 Keát caáu theùp nheï nhaát trong soá caùc keát caáu chòu löïc nhö: BTCT, gaïch ñaù, goã. γ c= (0.1) f Trong ñoù: γ: troïng löôïng rieâng theùp; f: cöôøng ñoä tính toaùn theùp; • Ñoái vôùi theùp: c=3.7*10-4 1/m • Ñoái vôùi beâ toâng: c=2.4*10-3 1/m • Ñoái vôùi goã: c=5.4*10-4 1/m Tính coâng nghieäp hoùa cao; Tính cô ñoäng trong vaän chuyeån, laép raùp; Tính kín.7/30/2012 12:35 PM MS: 803001 – K T C U THÉP 2 0.1.2. Nhöôïc Ñieåm Bò aên moøn; Chòu löûa keùm. Theùp khoâng chaùy nhöng ôû nhieät ñoä t=(500÷600)0C, theùp chuyeån sang deûo, maát khaû naêng chòu löïc, keát caáu bò suïp ñoå deã daøng. 0.2. PHAÏM VI ÖÙNG DUÏNG + Nhaø coâng nghieäp. + Nhaø nhòp lôùn. + Khung nhaø nhieàu taàng. + Caàu ñöôøng boä - ñöôøng saét. + Keát caáu thaùp cao. + Keát caáu baûn. + Keát caáu di ñoäng.7/30/2012 12:35 PM MS: 803001 – K T C U THÉP 3 0.3. YEÂU CAÀU ÑOÁI VÔÙI KEÁT CAÁU THEÙP Yeâu caàu veà söû duïng. • Thoûa maõn caùc yeâu caàu veà chòu löïc ñeà ra do ñieàu kieän söû duïng; • Ñaûm baûo ñoä beàn laâu thích ñaùng cuûa coâng trình; • Ñeïp, ñaëc bieät quan troïng ñoái vôùi nhaø coâng coäng coù keát caáu loä ra ngoaøi; Yeâu caàu veà kinh teá. • Tieát kieäm vaät lieäu; • Tính coâng ngheä khi cheá taïo; • Laép raùp nhanh; • Ñieån hình hoùa KCT;7/30/2012 12:35 PM MS: 803001 – K T C U THÉP 4 VAÄT LIEÄU VAØ SÖÏ LAØM VIEÄC CUÛA KEÁT CAÁU THEÙP 1.1. THEÙP XAÂY DÖÏNG 1.1.1. Phaân Loaïi Theùp Xaây Döïng + Theùp vaø gang laø hôïp kim ñen cuûa Fe vaø C, ngoaøi ra coøn caùc chaát khaùc coù tæ leä khoâng ñaùng keå nhö: O, P, Si, v.v… + Quaù trình luyeän gang vaø theùp Töø quaëng saét (Fe2O3 , Fe3O4 ) → luyeän trong loø cao → gang (hôïp kim Fe, C vôùi löôïng C chieám treân 1,7%) → qua loø luyeän theùp ñeå khöû bôùt C trong gang → theùp.7/30/2012 12:35 PM MS: 803001 – K T C U THÉP 5 a. Theo thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa theùp + Theùp cacbon, vôùi löôïng C + Theùp tónh: trong quaù trình nguoäi khoâng coù hôi boác ra nhö theùp soâi, do ñaõ ñöôïc theâm nhöõng chaát khöû oxy nhö Si, Al, Mn, v.v… Loaïi theùp naøy chòu löïc ñoäng toát, khoù bò phaù hoaïi gioøn. + Theùp nöûa tónh: laø trung gian giöõa theùp tónh vaø theùp soâi, trong ñoù oxy khoâng ñöôïc khöû hoaøn toaøn. 1.1.2. Caáu Truùc Vaø Thaønh Phaàn Hoùa Hoïc Cuûa Theùp a. Caáu truùc cuûa theùp Theùp coù caáu truùc tinh theå, theùp goàm coù hai toå chöùc chính: + Ferit (laø saét nguyeân chaát), chieám 99% theå tích, maøu saùng, coù tính meàm vaø deûo. + Xementit, laø hôïp chaát Fe3C, raát cöùng vaø gioøn.7/30/2012 12:35 PM MS: 803001 – K T C U THÉP 7 b. Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa theùp Theùp cacbon, ngoaøi hai thaønh phaàn chính laø saét vaø cacbon, coøn coù caùc thaønh phaàn phuï khaùc nhö Mn, Si, P, S, v.v… + Mn, laøm taêng cöôøng ñoä vaø ñoä dai cuûa theùp. Neáu haøm löôïng Mn vöôït quaù 1.5%, theùp trôû neân gioøn. + Si, laøm taêng cöôøng ñoä cuûa theùp nhöng laøm giaûm tính choáng gæ, tính deã haøn. Haøm löôïng Si khoâng quaù 0.3% ñoái vôùi theùp cacbon thaáp. + P, laøm giaûm tính deûo vaø ñoä dai va chaïm cuûa theùp, ñoàng thôøi laøm theùp trôû neân gioøn nguoäi (gioøn ôû nhieät ñoä thaáp). + S, laøm theùp trôû neân gioøn noùng (gioøn ôû nhieät ñoä cao), neân deã bò nöùt khi haøn vaø reøn.7/30/2012 12:35 PM MS: 803001 – K T C U THÉP 8 1.2. QUY CAÙCH THEÙP CAÙN DUØNG TRONG XAÂY DÖÏNG Keát caáu xaây döïng ñöôïc cheá taïo töø caùc theùp taám, theùp hình coù nhieàu loaïi kích thöôùc khaùc nhau. Theùp caùn noùng bao goàm caùc loaïi theùp sau: + Theùp hình; + Theùp taám; + Theùp hình daäp, caùn nguoäi; + Theùp phoå thoâng;7/30/2012 12:35 PM MS: 803001 – K T C U THÉP 9 ...