Cột thép C – Tính toán và kiểm tra

nexsoft.vn 15/01/2024

Download Bảng Excel tính toán kiểm tra cột thép C → Price: 50K

1. Thông số kích thước tiết diện cột thép C

  • kích thước cạnh: H, B
  • chiều dày: Tw, Tf
  • diện tích tiết diện: A
  • mô men quán tính: Ix, Iy
  • bán kính quán tính: ix, iy
  • mô men tĩnh: Sx, Sf
  • mô đun kháng uốn: Wx, Wc

2. Chiều dài tính toán

Chiều dài tính toán:

  • theo phương X: Lx → độ mảnh: λx = Lx/ix
  • theo phương Y: Ly → độ mảnh: λy = Ly/iy

Kiểm tra điều kiện độ mảnh: max(λx,λy) ≤ [λ] = 180 – 60.α

* Cách xác định α xem bảng 25 – TCVN 5575:2012

3. Kiểm tra độ bền tiết diện cột thép C

+ Kiểm tra khả năng chịu nén uốn theo công thức:

σ = N/A + M/Wx ≤ f.γc

+ Kiểm tra khả năng chịu cắt theo công thức:

τmax = (V.Sx) / (Ix.Tw) ≤ fv.γc

+ Kiểm tra khả năng chịu uốn cắt đồng thời theo công thức:

σ1 = σ.Hw / H

τ1 = (V.Sf) / (Ix.Tw)

σtd = sqrt(σ12 + 3τ12) 1,15.f.γc

trong đó:

  • f, fv: cường độ tính toán chịu nén và chịu cắt của thép
  • γc: hệ số điều kiện làm việc của kết cấu thép

4. Kiểm tra điều kiện ổn định

Xác định độ lệch tâm tương đối:

mx = (M.A) / (Wx.N)

Xảy ra các trường hợp:

a. Khi mx > 20

Kiểm tra điều kiện ổn định theo công thức:

M / (φb.Wc) f.γc

với:

+ φb: xác định theo phụ lục E – TCVN 5575-2012.

+ Wc: mô men kháng uốn của thớ cánh chịu nén

b. Khi mx ≤ 20

Cần kiểm tra ổn định trong và ngoài mặt phẳng uốn:

xxx. Ổn định trong mặt phẳng uốn

Kiểm tra theo công thức:

N/(A.φe) ≤ f.γc

Theo mục 7.4.2.2: hệ số φe lấy theo bảng D.10, phụ lục D phụ thuộc vào độ mảnh quy ước λx,qư và độ lệch tâm tính đổi me = η.mx

  • λx,qư = λx.sqrt(f/E)
  • η: hệ số ảnh hưởng hình dạng, lấy theo sơ đồ 9, bảng D.9, phụ lục D
xxx. Ổn định ngoài mặt phẳng uốn

Kiểm tra theo công thức:

N/(A.c.φy) ≤ f.γc

  • φy: hệ số uốn dọc theo phương Y lấy theo bảng D.8, phụ lục D phụ thuộc vào độ mảnh λy và cường độ tính toán của vật liệu thép

Xác định hệ số c theo mục 7.4.2.5 như sau:

+ khi mx ≤ 5: công thức (C1)

c = β / (1 + α.mx)

  • α, β: hệ số lấy theo bảng 16

khi mx ≥ 10: công thức (C2)

c = 1 / (1 + mx.φy/φb)

+ khi 5 < mx < 10:

c = c5.(2 – 0,2.mx) + c10.(0,2.mx – 1)

  • c5: xác định theo công thức (C1) với mx = 5
  • c10: xác định theo công thức (C2) với mx = 10

Khi λy > λc = π.sqrt(E/f) thì lấy c không vượt quá cmax (xác định theo công thức 46, mục 7.4.2.5 – TCVN 5575:2012)

5. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ

+ Ổn định cục bộ bản cánh (theo mục 7.6.3 – TCVN 5575:2012):

Bo / Tf [Bo / Tf]

+ Ổn định cục bộ bản bụng (theo mục 7.6.2 – TCVN 5575:2012):

Hw / Tw [Hw / Tw]