Báo cáo nghiên cứu khoa học: THIẾT LẬP QUY TRÌNH TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN CỘT THÉP THÀNH MỎNG, CHỮ I, CÁNH RỖNG THEO TIÊU CHUẨN AS-1538 (ÚC)

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thiết lập quy trình tính toán tiết diện cột thép thành mỏng chữ I, cánh rỗng theo tiêu chuẩn thiết kế AS-1538 của Úc. Các cấu kiện lựa chọn áp dụng quy trình là cột chịu nén trung tâm và cột chịu nén-uốn trong khung nhà công nghiệp nhẹ sử dụng loại tiết diện đặc biệt HFB (Hollow Flange Beam) định hình chế tạo theo công nghệ của Úc.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " THIẾT LẬP QUY TRÌNH TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN CỘT THÉP THÀNH MỎNG, CHỮ I, CÁNH RỖNG THEO TIÊU CHUẨN AS-1538 (ÚC)" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009THIẾT LẬP QUY TRÌNH TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN CỘT THÉP THÀNH MỎNG, CHỮ I, CÁNH RỖNG THEO TIÊU CHUẨN AS-1538 (ÚC) ESTABLISHMENT OF A CALCULATING PROCESS FOR THE HOLLOW FLANGE BEAM COLUMN SECTION IN ACCORDANCE WITH AS-1538 STANDARD (AUSTRALIA) Huỳnh Minh Sơn Trường Cao đẳng Công nghệ, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thiết lập quy trình tính toán tiết diện cột thép thànhmỏng chữ I, cánh rỗng theo tiêu chuẩn thiết kế AS-1538 của Úc. Các cấu kiện lựa chọn ápdụng quy trình là cột chịu nén trung tâm và cột chịu nén-uốn trong khung nhà công nghiệp nhẹsử dụng loại tiết diện đặc biệt HFB (Hollow Flange Beam) định hình chế tạo theo công nghệcủa Úc. Quy trình tính toán này có ý nghĩa trong điều kiện Việt Nam chưa ban hành tiêu chuẩnthiết kế thép thành mỏng. Kết quả nghiên cứu góp phần thúc đẩy việc ứng dụng các kết cấutiết diện HFB vào thực tế xây dựng Việt Nam. ABSTRACT The article presents the result of a study on the establishment of a calculating processfor the hollow flange beam column section concerning Australian Standard (AS-1538). Theselected samples are centre-compressed columns and flexure-compressed columns in theframe structure of industral buildings that used a special hollow flange beam section made inaccordance with Australian Standard. This process is useful in the Vietnamese conditions inwhich a standard for this thin-wall steel structure design has not been issued. The result of thisstudy aims to contribute to the application of the hollow flange beam structure to the realconstruction works in Vietnam.1. Đặt vấn đề Tiết diện chữ I, cánh rỗng, thép thành mỏng chế tạo theo công nghệ của Úc(Hollow Flange Beam - viết tắt là HFB) kết hợp được lợi ích của tiết diện chữ I với tiếtdiện rỗng nên có nhiều ưu việt có khả năng ứng dụng rộng rãi trong thực tế không chỉ ởdạng dầm HFB chịu uốn mà còn có thể ứng dụng trong các cột chịu nén và chịu néntrung tâm. Trong điều kiện chúng ta chưa ban hành tiêu chuẩn thiết kế thép thành mỏng,tạo hình nguội đồng thời chưa có nhiều nghiên cứu ứng dụng về loại kết cấu có tiết diệnđặc biệt này, việc thiết lập quy trình tính toán cột HFB theo tiêu chuẩn AS-1538(Australian Standard - Cold-formed Steel Structure) có ý nghĩa thiết thực đóng góp tài liệuhướng dẫn tính toán thiết kế ứng dụng công nghệ mới vào thực tế xây dựng Việt Nam.2. Nội dung2.1. Tính toán khả năng chịu lực của tiết diện HFB (xem Hình 1) 1 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).20092.1.1. Tính toán khả năng chịu mômen - Từ ứng suất cho phép (Fbx), (Fby) ta tính được mômen uốn cho phép: + Theo trục x-x: Mx = Fbx. Zxc (1) + Theo trục y-y: My = Fby. Zyc (2) Fbx; Fby: Ứng suất cho phép của cánh theo trục x-x và y-y tính theo 3.3.2-AS1538, + Fbx = min (F,Fbox) (3) + Fby = min (F,Fboy) (4) F: Ứng suất cho phép của tiết diện. F = 0,6fy khi không kể đến sự tăng cường độ do uốn nguội F = 0,6fya khi kể đến sự tăng cường độ do uốn nguội. Fbox; Fboy: Ứng suất cho phép ở cánh cột theo trục x-x; y-y đảm bảo ổn Hình 1. Tiết diện hữu hiệu cột HFB định tổng thể: khi Fox fy (5) và khi Foy  fy (6) Fbox= (0,55-0,1 Fboy=(0,55-0,1 ).Fy khi Foxfy (7) và ).Fy khi Foxfy (8) Fbox=(0,95-0,5 Fbox=(0,95-0,5 fy : Giới hạn chảy của thép; Bảng 1  Đồ thị 1. Mômen uốn cho phép tiết diện HFBfya: Giới hạn chảy của thép có kể đếnsự tăng cường độ do uốn nguội Fox ; Foy Ứng suất tới hạn đànhồi của tiết diện HFB theo trục x-x;y-y. Zxc, Zyc: Mômen chống uốnhữu hiệu theo trục x-x;y-y tra bảngđặc trưng hình học tiết diện HFB Sử dụng chương trình HFB-DS2008 có thể tính được mômen uốncho phép như Bảng 1; Đồ thị 1. - Chiều dài tính toán Le cànglớn mômen uốn cho phép càng giảmchứng tỏ ổn định tổng thể ảnh hưởngrất lớn đến khả năng chịu tải trọngcủa cấu kiện HFB. Do đó cần thiết2 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(31).2009 ...