Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
Chương 2
VẬT LIỆU THÉP XÂY DỰNG.
2.1. Thép xây dựng
2.1.1. Phân loại
Thép và gang là hợp kim đen của sắt (Fe), cacbon (C) và một lượng rất nhỏ
các chất như oxy (O), phốtpho (P), silic (Si) ...
Quá trình luyện thép như sau: Quặng sắt (Fe2O3, Fe3O4) luyện trong lò cao, được gang (được hợp kim của sắt và cacbon với hàm lượng cacbon lớn hơn 1,7%), đưa gang vào luyện trong lò luyện thép để khử bớt cacbon ta được thép.
2.1.2. Phân loại theo thành phần hoá học của thép
Thép cacbon: Hàm lượng cacbon dưới 1,7% không có các thành phần hợp kim
khác. Tuỳ theo hàm lượng cacbon chia ra:
- Thép cacbon thấp: Lượng cacbon dưới 0,22%. Đây là loại thép mềm, dẻo, dễ gia
công, được sử dụng trong ngành xây dựng.
- Thép cacbon vừa: Lượng cacbon từ 0,22% đến 0,6%.
- Thép cacbon cao: Lượng cacbon từ 0,6% đến 1,7%.
Thép cacbon vừa và cao được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác.
Thép hợp kim: Thêm các thành phần kim loại khác như Crôm (Cr), kền (Ni),
mănggan (Mn)... có tác dụng nâng cao chất lượng thép (tăng độ bền, tăng tính chống
gỉ...). Tuỳ theo hàm lượng các kim loại khác chia ra:
- Thép hợp kim thấp: Lượng kim loại thêm vào dưới 2,5%. Được sử dụng trong
ngành kết cấu xây dựng.
- Thép hợp kim vừa và cao: Lượng kim loại thêm vào trên 2,5%.
1.2.2. Theo phương pháp luyện thép
- Luyện bằng lò bằng (Lò Martin): Thép luyện bằng phương pháp này có chất
lượng tốt do có cấu trúc thuần nhất, nhưng nhược điểm của phương pháp này là
năng suất thấp (thời gian luyện một mẻ từ 8 đến 12 giờ), do vậy giá thành thép
cao.
- Luyện bằng lò quay (lò Bessmer, lò Thomas): Phương pháp này có năng suất
cao, nhưng chất lượng không tốt do lẫn tạp chất, bọt khí (thời gian luyện một mẻ
chỉ khoảng 30 phút) nên giá thành thép giảm.
Để khắc phục nhược điểm của các phương pháp trên, hiện nay người ta sử dụng lò
quay tiên tiến, vừa cho thép chất lượng tốt, vừa cho năng suất cao.
2.1.3. Theo phương pháp để lắng thép
- Thép sôi: Chất lượng thép không tốt do có nhiều bọt khí làm thép dễ bị phá hoại
giòn, lão hoá.
- Thép tĩnh: Chất lượng thép tốt hơn do có thêm các chất khử oxy (như silic,
mănggan, nhôm) nhưng giá thành thép cao hơn.
- Thép nửa tĩnh: là loại thép trung gian giữa thép tĩnh và thép sôi.
2-1
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
2.2. Cấu trúc và thành phần hoá học của thép
2.2.1. Cấu trúc
Thép xây dựng có cấu trúc tinh thể, do các hợp chất sau tạo thành:
- Ferit (Chiếm 99% thể tích): Là sắt nguyên chất, mềm và dẻo.
- Xementit: Là hợp chất sắt cacbua (Fe3C), cứng và giòn.
- Peclit: Là hợp chất của Ferit và Xementit.
Màng Peclit nằm giữa hạt ferit quyết định sự làm việc, tính dẻo của thép. Thép càng
nhiều cacbon thì màng pelit càng dày và thép càng cứng.
2.1.2. Thành phần hoá học của thép
Thép cacbon: Ngoài sắt và cacbon, thép xây dựng còn có thêm các thành phần:
Mănggan (Mn): Mănggan có tác dụng tăng cường độ và độ dai của thép. Thông
thường lượng mănggan chiếm 0,4 – 0,65%, nên không lớn quá 1,5% vì khi đó thép trở
nên giòn.
Silic (Si): Silic có tác dụng tăng cường độ của thép nhưng có nhược điểm là làm
giảm khả năng chống ăn mòn và tính dễ hàn của thép. Vì vậy, nên khống chế lượng silic
trong khoảng 0,12 – 0,3%.
Lưu huỳnh (S): Chất này làm cho thép giòn nóng nên khi ở nhiệt độ cao thép chịu
tải trọng kém, đồng thời dễ bị nứt khi hàn.
Phốtpho (P): Phốtpho làm cho thép giòn, làm giảm tính dẻo của thép.
Lưu huỳnh và phốtpho là hai tạp chất có hại, vì vậy phải đảm bảo hàm lượng của
chúng theo quy định: không quá 0,07% đối với kết cấu thông thường, và không quá
0,05% đối với kết cấu quan trọng.
Ngoài ra còn có các chất khí như nitơ (N), oxy (O) trong không khí hoà vào kim
loại lỏng làm thép giòn, giảm cường độ của thép, do đó cần khử hết các chất này.
Thép hợp kim: Để tăng cường độ, tính dai, tính năng cơ học và khả năng chống gỉ
của thép, người ta cho thêm các nguyên tố kim loại như đồng (Cu), crôm (Cr), kền (Ni)...
2.1.3. Số hiệu thép xây dựng
2.1.3.1. Thép cacbon thấp, cường độ thường
Thép cacbon thấp được chia làm các loại: CT.0, CT.1, CT.2, CT.3, CT.4, CT.5.
Thép CT.3 là loại thép mềm, có cường độ khá cao, có độ dẻo và độ dai xung kích,
nên hợp lý khi dùng làm thép xây dựng. Thép CT.1, CT.2 là loại thép mềm, độ dẻo lớn
nên trong xây dựng chỉ dùng làm thân đinh tán, bulông. Thép CT.4, CT.5 rất cứng, chắc
nên dùng chủ yếu trong công nghiệp đóng tàu, ít dùng trong xây dựng.
Thép cacbon thấp có giới hạn chảy: 2200 – 2500 daN/cm2, giới hạn bền: 3700 –
4200 daN/cm2.
2.1.3.2. Thép cường độ khá cao
Thép cường độ khá cao là thép hợp kim thấp, ký hiệu: 09∋2C, 10∋2C1, 15XCH)...
Ý nghĩa ký hiệu: Đầu tiên là con số chỉ phần vạn của hàm lượng cacbon, tiếp theo là
tên các thành phần hợp kim: ∋ là mănggan, C là silic, X là crôm, H là niken...
2-2
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
Thép cường độ khá cao có giới hạn chảy: 2900 – 3900 daN/cm2, giới hạn bền: 4300
– 5400 daN/cm2.
2.1.3.3. Thép cường độ cao
Thép cường độ cao là loại thép hợp kim có nhiệt luyện, giới hạn chảy trên 4400
daN/cm2, giới hạn bền trên 5900 daN/cm2.
2.2. Sự làm việc của thép chịu tải trọng
2.2.1. Sự làm việc chịu kéo của thép
Những đặc trưng cơ học chủ yếu của thép như cường độ, quan hệ giữa ứng suất và
biến dạng, mođuyn đàn hồi... được xác định thông qua thí nghiệm mẫu thép chịu lực kéo.
2.2.1.1. Biểu đồ ứng suất - biến dạng khi kéo
Làm thí nghiệm với một mẫu thép CT.3 bằng tải trọng tĩnh tăng dần, người ta sẽ vẽ
được biểu đồ kéo thép như hình 2.1. Trong đó A, l là tiết diện ban đầu và chiều dài ban
đầu của mẫu.
Biểu đồ kéo của thép cacbon thấp được chia thành các giai đoạn như sau:
Đoạn OA’ (Giai đoạn tỷ lệ): Ứng suất từ 0 đến khoảng 2000 daN/cm2. Thực chất
trong giai đoạn này chỉ có đoạn OA là đường thẳng còn đoạn AA’ là đường hơi cong
nhưng thép vẫn làm việc đàn hồi, vì vậy có thể dùng định luật Hooke để tính toán:
ó = E.å
Ứng suất tại điểm A được gọi là giới hạn tỷ lệ ó tl , ứng suất tại điểm A’ được gọi là
giới hạn đàn hồi ó dh .
Hình 2.1. Biểu đồ kéo của thép cacbon thấp.
Đoạn A’B (Giai đoạn đàn hồi dẻo): Ứng suất tăng lên đến 2400 daN/cm2. Trong
giai đoạn này, biểu đồ là một đường cong rõ rệt, thép không còn làm việc trong giai đoạn
đàn hồi nữa.
2-3
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
Đoạn BC (Giai đoạn chảy dẻo): Biến dạng tăng trong khi ứng suất không đổi (biến
dạng khoảng 0,2 – 0,25%). Đoạn BC được gọi là thềm chảy, tương ứng với nó có giới
hạn chảy ó c . Tại điểm C, nếu ta bỏ tải trọng, thép vẫn có biến dạng dư OO’.
Đoạn CD (Giai đoạn củng cố): Trong giai đoạn này, thép không chảy nữa và lại có
thể chịu được lực nhưng biến dạng tăng nhanh và mẫu thép bị phá hoại khi ứng suất đạt
đến khoảng 4000 daN/cm2 (ứng suất tại điểm D và được gọi là giới hạn bền ó b ). Biến
dạng lúc kéo đứt của mẫu thép rất lớn å 0 = 20 − 25% .
2.2.1.2. Các đặc trưng cơ học chủ yếu của thép
Các đặc trưng cơ học chủ yếu của thép bao gồm: giới hạn tỷ lệ ó tl , giới hạn chảy
ó c , giới hạn bền ó b , biến dạng khi đứt å 0 và moduyn đàn hồi.
Như trên biểu đồ ta thấy giới hạn chảy đã chia phạm vi chịu lực thành hai khu vực:
Một khu vực hầu như là đàn hồi lý tưởng, một khu vực hầu như là dẻo lý tưởng. Giới hạn
chảy vừa là giới hạn khả năng chịu lực của thép, vừa là giới hạn phạm vi tính toán theo
giai đoạn đàn hồi. Chính vì vậy, quy phạm lấy nó làm mốc tính trạng thái giới hạn thứ
nhất – trạng thái giới hạn theo khả năng chịu lực.
Giới hạn bền ó b hay còn gọi là cường độ tức thời của thép, có thể được sử dụng
trong tính toán (được chia cho một hệ số an toàn) đối với các kết cấu cho phép biến dạng
lớn.
Biến dạng khi đứt å 0 đặc trưng cho độ dẻo và độ dai của thép.
2.2.2. Sự phá hoại giòn của thép
Phá hoại dẻo là phá hoại với biến dạng lớn, trong khi phá hoại giòn là phá hoại ở
biến dạng nhỏ, có các vết nứt. Trên thực tế, kết cấu thép không bị phá hoại khi thép còn
làm việc ở trạng thái dẻo mà chỉ bị phá hoại khi thép chuyển sang trạng thái giòn do các
nguyên nhân như: thép bị lão hoá, thép bị biến cứng, thép chịu ứng suất cục bộ...
2.2.2.1. Hiện tượng cứng nguội
Hiện tượng cứng nguội là hiện tượng thép trở nên cứng sau khi bị biến dạng dẻo ở
nhiệt độ thường. Được thể hiện trên biểu đồ (hình 2.2).
Hình 2.2. Sự cứng nguội của thép.
Lúc đầu đem kéo mẫu thí nghiệm đến giai đoạn dẻo rồi bỏ tải, đường biểu diễn đồ
thị trở về một đường thẳng song song với giai đoạn đàn hồi (H2.2a). Khi gia tải lần thứ
hai, đường biểu diễn lại đi lên theo đường thẳng cho đến khi gặp đường cũ và sau đó
2-4
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
trùng với dường biểu diễn cũ (H2.2c). Lúc này, tuy giới hạn đàn hồi được nâng lên nhưng
làm giòn thép, rất có hại cho kết cấu thép.
Ví dụ: Uốn nguội thanh thép, đục lỗ đinh...
2.2.2.2. Thép chịu tải trọng lặp
Khi kết cấu chịu tải trọng lặp đi lặp lại nhiều lần (vài triệu lần), có thể sinh ra hiện
tượng mỏi của kim loại làm giảm cường độ và thay đổi tính chất cơ học của thép, làm
cho thép chuyển từ vật liệu dẻo sang vật liệu giòn. Thép sẽ bị phá hoại ở ứng suất nhỏ
hơn giới hạn bền.
Ví dụ: Công trình cầu khi có đoàn xe chạy qua, kết cấu bệ đỡ môtơ...
2.2.2.3. Sự lão hoá
Cùng với thời gian, tính chất của thép thay đổi dần, làm thép trở nên giòn hơn.
2.3. Quy cách thép cán dùng trong xây dựng
Các loại thép cán dùng trong xây dựng được quy định trong tiêu chuẩn quốc gia
TCVN 1650-75 đến TCVN 1657-75.
2.3.1. Thép hình
2.3.1.1. Thép góc (hình 2.3) có hai loại:
- Thép góc đều cạnh:
Ký hiệu: Lb x b x ä hoặc Lb x ä (ví dụ: L20 x 20 x 3 hoặc L20 x 3).
Trong đó: b là chiều rộng cánh, ä là độ dày cánh.
Gồm 67 loại.
- Thép không đều cạnh:
Ký hiệu: Lb1 x b2 x ä (ví dụ: L25 x 16 x 3). Trong đó: b1, b2 là chiều rộng cánh, ä
là chiều dày cánh.
Gồm 47 loại.
Do có ưu điểm hai mép cánh song song nhau, tiện cho việc cấu tạo liên kết, nên
thép góc được dùng nhiều nhất trong kết cấu thép, đặc biệt là trong kết cấu dàn, liên kết
dầm với cột hoặc được tổ hợp làm kết cấu cột...
Hình 2.3. Th
Hình 2.4. Thép chữ I.
2-5
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
2.3.1.2. Thép chữ I (hình 2.4)
Ký hiệu: Ih (Ví dụ:I10).
Trong đó: h là chiều cao tiết diện được lấy làm số hiệu.
Gồm 23 loại tiết diện. Từ số hiệu 8 đến 30 có thêm 2 tiết diện phụ cùng chiều cao
nhưng cánh rộng và dày hơn.
Thép chữ I thông thường được dùng làm dầm chịu uốn. Dùng một thép chữ I làm
cột không hợp lý vì mômen quán tính (J) theo hai trục khác nhau nhiều. Tuy nhiên nếu
muốn sử dụng thép chữ I làm cột thì có thể ghép thêm các bản thép để mở rộng cánh,
hoặc ghép hai thép chữ I (hình 2.5). Ngoài ra, thép chữ I còn có một nhược điểm là cánh
ngắn và độ dày cánh thay đổi nên khó liên kết.
Hình 2.5. Dầm thép chữ I tổ hợp.
2.3.1.3. Thép chữ [ (hình 2.6)
Ký hiệu: [h (Ví dụ [14).
Gồm 22 loại tiết diện. Từ số hiệu 14 đến 24 có thêm tiết diện phụ.
Do thép chữ [ có tiết diện không đối xứng nên chịu uốn xiên tốt và thường được sử
dụng làm xà gồ. Ngoài ra, thép chữ [ có mặt bụng phẳng và cánh vươn rộng nên dễ liên
kết.
Hình 2.6. Thép chữ [.
2.3.1.4. Các loại thép khác (hình 2.7)
Thép chữ I cánh rộng: Tỷ lệ b : h là 1 : 1 đến 1 : 2, kích thước tiết diện b x h từ 200
x 100 đến 100 x 320 mm (trong đó: b là chiều rộng cánh và h là chiều cao tiết diện). Loại
tiết diện này có thể dùng làm dầm và cột mà không cần gia công thêm, nhờ đó giảm được
công chế tạo.
2-6
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
Thép ống: Kích thước Dx ä từ 42 x 2,5 đến 500 x 15mm (trong đó: D là đường kính
ngoài và ä là độ dày). Thép ống có tiết diện đối xứng, bán kính quán tính của tiết diện
tương đối lớn nên chịu lực hợp lý đặc biệt được dùng trong kết cấu chịu nén. Ngoài ra,
thép ống có ưu điểm là chống gỉ tốt.
Ngoài các loại thép trên còn có thép chữ T, thép vuông, thép tròn, thép ray...
Hình 2.7. Một số loại thép hình khác.
2.3.2. Thép tấm
Thép tấm được sử dụng nhiều trong kết cấu xây dựng đặc biệt là trong kết cấu bản
do có thể tạo được kích thước và hình dáng bất kỳ. Có các loại như: Thép tấm dày, thép
tấm mỏng, thép tấm phổ thông, thép giải, thép tấm có vân...
2.3.3. Thép hình dập nguội (hình 2.8)
Được dập từ những tấm thép mỏng, thép giải, dày 2 – 16mm. Thép hình dập nguội
có ưu điểm là nhẹ, nhưng có nhược điểm là dễ tạo hiện tượng cứng nguội ở các góc bị
uốn.
Hình 2.8. Thép hình dập nguội.
2.4. Phương pháp tính kết cấu theo trạng thái giới hạn
2.4.1. Các trạng thái giới hạn
Trạng thái giới hạn là trạng thái mà kết cấu thôi không thoả mãn những yêu cầu đề
ra cho nó. Có hai trạng thái giới hạn:
Trạng thái giới hạn thứ nhất: Trạng thái giới hạn về khả năng chịu lực.
2-7
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
Trạng thái giới hạn thứ hai: Trạng thái giới hạn về biến dạng.
2.4.1.1. Trạng thái giới hạn thứ nhất
Trạng thái giới hạn thứ nhất là trạng thái ứng với thời điểm kết cấu không thể chịu
thêm được lực nữa, vì bị phá hoại, bị mất ổn định hoặc bị hỏng do mỏi.
Ở trạng thái giới hạn này, khả năng chịu lực được kiểm tra theo công thức:
N ≤ S
Trong đó:
N_ Nội lực trong cấu kiện, tính bằng công thức:
N = ∑ Pic .n i .N i .ã n .n c =∑ Pi .ã n .N i .n c
N i _ Nội lực do P =1 gây ra;
Pic _ Tải trọng tiêu chuẩn (tải trọng lớn nhất có thể có trong điều kiện sử dụng bình
thường);
n i _ Hệ số vượt tải;
Pi = Pic .n i _ Tải trọng tính toán thứ I;
ã n _ Hệ số an toàn về sử dụng (hệ số xét đến tầm quan trọng của công trình);
n c _ Hệ số tổ hợp (kể đến xác suất tải trọng xảy ra đồng thời);
S_ Khả năng chịu lực của cấu kiện, tức là nội lực lớn nhất mà cấu kiện có thể chịu,
được tính bằng công thức:
S = A.R.ã
A _ Đặc trưng hình học tiết diện;
R _ Cường độ tính toán vật liệu, phụ thuộc việc sử dụng giới hạn nào để tính.
Nếu sử dụng giới hạn chảy:
Nếu sử dụng giới hạn bền:
Trong đó:
ã m _ là hệ số an toàn vật liệu;
ã m = 1,05 đối với thép có ó b ≤ 3800 daN/cm2.
2
ã c _ hệ số điều kiện làm việc.
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
2.4.1.2. Trạng thái giới hạn thứ hai
Là trạng thái ứng với thời điểm kết cấu không sử dụng bình thường được nữa, do bị
biến dạng, dao động...
Ở trạng thái này, độ biến dạng được kiểm tra theo công thức:
∆ ≤ [∆]
Trong đó:
∆ _ Biến dạng (hay chuyển vị) của kết cấu do tải trọng tiêu chuẩn gây ra (tính với
tổ hợp bất lợi nhất):
∆ = ∑ Pic .n c .ã n .äi
äi _ Là biến dạng (chuyển vị) khi P c = 1 gây ra tại điểm đang xét.
[∆]_ Biến dạng lớn nhất cho phép để kết cấu có thể sử dụng bình thường, được lấy
theo quy phạm – TCVN 5575 – 91.
2.4.2. Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính toán
2.4.2.1. Cường độ tiêu chuẩn
Cường độ tiêu chuẩn là đặc trưng cơ bản của vật liệu, được xác định do xử lý thống
kê các chỉ tiêu cơ học.
R cc = óc : Đối với vật liệu làm việc trong giới hạn chảy.
R cb = ó b : Đối với thép không có biến dạng chảy (thép cường độ cao), hoặc
những kết cấu có thể làm việc quá giới hạn dẻo.
óc , ó b : Tra bảng 2.1.
Bảng 2.1. Đặc trưng cơ học tiêu chuẩn của thép xây dựng
2.4.2.2. Cường độ tính toán
Khi cấu kiện chịu kéo, nén, uốn, cường độ tính toán được xác định bằng cách chia
cường độ tiêu chuẩn cho hệ số an toàn vật liệu ã m . Với các dạng chịu lực khác như chịu
trượt, ép mặt, cường độ tính toán được xác định bằng công thức trong bảng 2.2.
2-9
Số hiệu
|
Giới hạn chảy
2
óc , daN/mm
|
Giới hạn bền
2
ó b , daN/mm
|
Độ dãn khi đứt
å o ,%
|
Độ dai xung
o
kích ở 20 C,
2
J/cm
|
BCT3 КП
|
22 – 24
|
37 – 47
|
24 – 27
|
|
BCT3 ПС
|
23 – 25
|
38 – 49
|
23 – 26
|
50 – 100
|
BCT3 СП
|
|
|
|
|
BCT3 ГПС
|
23 – 25
|
38 – 50
|
23 – 26
|
|
09Г2
|
30 – 31
|
45
|
21
|
|
09Г2С
|
29 – 35
|
46 – 50
|
21
|
60
|
14Г2
|
33 – 34
|
46 – 47
|
21
|
|
|
|
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
Bảng 2.2. Công thức xác định cường độ tính toán.
2.4.3. Tải trọng và tổ hợp tải trọng
Được lấy theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737-95 “Tải trọng và tác động”.
2.4.3.1. Phân loại tải trọng
1) Tuỳ theo thời gian tác dụng, tải trọng được chia thành:
Tải trọng thường xuyên: Là tải trọng không thay đổi về giá trị, vị trí, phương chiều
trong suốt quá trình sử dụng công trình, ví dụ: tải trọng bản thân của kết cấu, trọng lượng
và áp lực đất đắp...
Tải trọng thường xuyên được tính bằng những tính toán giản đơn, chủ yếu bằng
những công thức kinh nghiệm.
Tải trọng tạm thời (hay còn gọi là hoạt tải): Là tải trọng biến đổi về giá trị, vị trí,
phương chiều theo thời gian xây dựng và sử dụng công trình. Tải trọng này không có mặt
thường xuyên trên công trình nhưng công dụng của công trình chính là chịu những tải
trọng đó. Tuỳ theo thời gian tác động, tải trọng được chia ra:
Tải trọng tạm thời dài hạn (hay còn gọi là tải trọng tác dụng dài hạn): ví dụ như
trọng lượng thiết bị, vách ngăn, giá sách trong thư viện, sản phẩm trong nhà kho...
Tải trọng tạm thời ngắn hạn (hay còn gọi là hoạt tải tác dụng ngắn hạn): ví dụ như
tải trọng gió, người sử dụng...
Tải trọng đặc biệt: ví dụ như tải trọng do động đất, nổ...
Tải trọng tạm thời được lấy theo quy phạm, tuỳ thuộc vào công dụng của từng loại
công trình.
2) Tuỳ theo điều kiện sử dụng, tải trọng được chia thành tải trọng tiêu chuẩn và tải
trọng tính toán.
Tải trọng tiêu chuẩn: Là giá trị lớn nhất có thể có của tải trọng trong điều kiện sử
dụng bình thường. Trong tính toán được ký hiệu là: gtc, ptc, qtc, Gtc, Ptc...
2-10
Trạng thái ứng suất
|
Cường độ tính toán
|
Kéo, nén, uốn
Theo giới hạn chảy
Theo giới hạn bền
|
R = R cc / ã m
R = R cb / ã m
|
Trượt
|
R c = 0,85.R
|
Ép mặt lên đầu mút (khi tì sát)
|
R emđ = R b
|
Ép mặt trong khớp trụ khi tiếp xúc chặt
|
R em = 0,5.R b
|
Ép đối kính của con lăn khi tiếp xúc tự do
|
R cl = 0,025.R
|
Kéo theo phương bề dày thép cán
|
R k = 0,5.R b
|
|
|
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng
Tải trọng tính toán: Là tải trọng có được khi xét đến sự biến thiên của tải trọng do
những sai lệch ngẫu nhiên khác với điều kiện sử dụng bình thường. Ký hiệu: gtt, ptt, qtt,
Gtt, Ptt...
Tải trọng tính toán được xác định bằng cách nhân tải trọng tiêu chuẩn với hệ số
vượt tải n (hệ số n được quy định trong quy phạm đối với từng loại tải trọng và trong
từng điều kiện cụ thể. Ví dụ: Tải trọng gió có n = 1,2; trọng lượng vật liệu có n = 1,05
nếu ứng lực do khối lượng riêng vượt quá 50% ứng lực chung thì n = 1,1).
2.4.3.2. Tổ hợp tải trọng
Trên thực tế, thường không phải chỉ có một tải trọng tác dụng vào công trình mà là
một tổ hợp của nhiều tải trọng tác dụng đồng thời. Tuỳ theo số tải trọng tác dụng, tổ hợp
tải trọng được chia thành:
- Tổ hợp cơ bản: bao gồm các tải trọng thường xuyên, hoạt tải tác dụng dài hạn,
ngắn hạn. Được chia thành 2 loại:
· Tổ hợp cơ bản 1: bao gồm tải trọng thường xuyên, hoạt tải tác dụng dài hạn,
và một hoạt tải tác dụng ngắn hạn.
· Tổ hợp cơ bản 2: bao gồm tải trọng thường xuyên, hoạt tải tác dụng dài hạn
và mọi hoạt tải tác dụng ngắn hạn. Lúc này do xác suất xảy ra đồng thời tất
cả các hoạt tải ngắn hạn đều có giá trị lớn nhất tại mọi thời điểm là rất hiếm
nên khi với tổ hợp cơ bản 2, các hoạt tải ngắn hạn đều được nhân với hệ số tổ
hợp nc = 0,9.
- Tổ hợp đặc biệt: bao gồm tải trọng thường xuyên, hoạt tải tác dụng dài hạn, ngắn
hạn, và một trong những tải trọng đặc biệt. Trong trường hợp này, các hoạt tải
tác dụng ngắn hạn được nhân với nc = 0,8.
Chương 2. Vật liệu thép xây dựng............................................................. 2-1
2.1. Thép xây dựng..................................................................................................2-1
2.2. Cấu trúc và thành phần hoá học của thép.........................................................2-2
2.2. Sự làm việc của thép chịu tải trọng ..................................................................2-3
2.3. Quy cách thép cán dùng trong xây dựng..........................................................2-5
2.4. Phương pháp tính kết cấu theo trạng thái giới hạn...........................................2-7
2-11
|