Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1

Chương 1

ĐẠI CƯƠNG VỀ KẾT CẤU THÉP DÙNG TRONG XÂY DỰNG
1.

SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA KẾT CẤU THÉP

Vật liệu thép đã được phát hiện từ xa xưa và là mốc son trong quá trình tiến hóa của loài người. Những
ứng dụng của thép trong đời sống hiện đại có thể liệt kê bằng một số sự kiện lớn sau đây:
- Năm 1750: Công nghiệp hóa ngành luyện thép.
- Năm 1799: Cầu gang đầu tiên thiết kế bởi Abraham Darby. Kết cấu dạng vòm bắc qua sông Serven của
nước Anh với nhịp 31m.
- Năm 1801: Kết cấu khung thép đầu tiên được thử nghiệm tại Anh.
- Năm 1881: Phát minh ra que hàn điện để liên kết.
- Năm 1889: Xây dựng tháp Eiffel cao khoảng 300m.
- Năm 1931: Xây dựng tòa nhà Empire ở New York, kết cấu khung cao 380m. Cũng trong thời gian này,
người ta đã bắt đầu sử dụng dây thép kéo nguội với cường độ lên đến 1500N/mm2 để xây dựng cầu George
Washington nhịp 1067m.
- Năm 1973: Xây dựng tòa tháp đôi WTC ở New York cao 410m (110 tầng).
- Năm 1974: Tòa nhà Sears Tower Chicago 109 tầng cao tổng cộng 442m.
- Năm 1981: cầu treo Humber ở Hull, Anh có nhịp giữa dài 1410m.
Trong những năm gần đây, nhờ vào sự tiến bộ vượt bậc trong ngành sản xuất, tính toán và thi công kết cấu
thép, hàng loạt công trình độc đáo quy mô lớn và tháp có chiều cao không tưởng đã và đang xây dựng ở
các nước trên thế giới như Trung Quốc, Đài Loan, các nước Trung Đông, …

2.

NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI KẾT CẤU THÉP



4.

SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP

4.1

Thí nghiệm kéo thép

+ Biểu đồ dưới đây (hình 1.1a) thể hiện một cách tổng quát quan hệ ứng suất-biến dạng của một mẫu thử
thép xây dựng trong thí nghiệm kéo một trục.

Hình 1.1a Quan hệ ứng suất-biến dạng của thép xây dựng [ref]

+ Qua thí nghiệm có thể phân biệt bốn miền làm việc như sau :
- (1) Miền đàn hồi: trong miền này biến dạng tỉ lệ với ứng suất tuân theo luật Hooke
σ
ε
E

σ = Eε
(1.1)
: ứng suất
: biến dạng tỉ đối
: môđun đàn hồi, với thép cacbon thấp E≈ 2,1x105 MPa

Giới hạn của ứng suất trong giai đoạn này gọi là giới hạn đàn hồi fy (đồng nhất với giới hạn chảy vì
không khác nhau nhiều). Nếu dỡ tải thì mẫu thử sẽ trở về trạng thái ban đầu.
- (2) Thềm chảy : biến dạng tăng nhưng ứng suất không tăng. Giai đoạn này còn được gọi là chảy
dẻo. Đây là một đặc trưng của thép cacbon thấp ứng với biến dạng từ khoảng 0,2% đến 2,5%. Nếu

+ Các đặc trưng cơ học cơ bản của thép được quy định trong tiêu chuẩn tương ứng với mỗi nhóm thép như
giới hạn chảy fy, giới hạn bền fu, mô đun đàn hồi E, biến dạng khi chảy và khi đứt εy và εr.
- Môđun đàn hồi E=σ/ε. Trong miền đàn hồi E không đổi, trong miền chảy dẻo thì E=0. Với thép
cacbon thấp có thể lấy E=2,1x105MPa.
- Giới hạn chảy fy: là đặc trưng quan trọng nhất trong tính toán kết cấu thép. Đây là thông số dùng
để xác định CƯỜNG ĐỘ của thép chịu kéo/nén.
- Giới hạn bền fu hay còn gọi là cường độ tức thời. Đây là thông số dùng để xác định cường độ
trong một số trường hợp .
- Biến dạng khi đứt εr : đặc trưng cho độ dẻo và dai của thép. Với thép cacbon thấp thì εr rất lớn nên
khi phá hoại thép biến dạng rất lớn Î phá hoại dẻo.
+ Cường độ thép được cho trong tiêu chuẩn thiết kế trong đó cường độ tính toán bằng cường độ tiêu chuẩn
chia cho hệ số an toàn. Cường độ chịu kéo/nén:

f =

fy

(1.2)

γm

Trong đó γm: hệ số an toàn vật liệu. TCVN quy định đối với thép cacbon thấp thì γm=1,05 với mọi mác thép;
thép hợp kim thấp có cường độ tiêu chuẩn fy > 360MPa thì γm=1,1. Trong Eurocode 3 lấy γm=1,1.
-

Cường độ của một số mác thép theo TCVN cho trong bảng 1.1 dưới đây.
Bảng 1.1 Cường độ tiêu chuẩn và tính toán của thép cacbon theo TCVN 5709:1993

- Tùy theo dạng chịu lực (trạng thái ứng suất) mà cường độ tính toán tương ứng có thể suy ra từ
cường độ khi kéo (Bảng 1.2)


Ép mặt theo đường kính của con lăn

fcd

fcd=0,025fu/γm

+ Dựa vào cường độ thép người ta phân thép thành:

3
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
-

Thép cường độ thường: giới hạn chảy fy

4
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
d

A

y

x
d

x
y A

A

d

y

x
d

x
y B



Thép chữ U

+ Trong TCVN có 22 loại tiết diện từ số 5 đến số 40.
+ Kí hiệu: Ch, ví dụ C22 trong đó h là chiều cao tiết diện (cm).
+ Từ số hiệu 14 đến 24 có thêm tiết diện phụ ‘a’ có cánh rộng và dày hơn.
+ Ứng dụng: dầm chịu uốn, xà gồ chịu uốn xiên, ghép thành tiết diện tổ hợp để làm cột, thanh dàn nặng.
Cấu tạo cánh rộng, bụng phẳng nên rất dễ liên kết.

5
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1

h

y
d

x

x

y
A

Hình 1.5 Thép chữ C và các tiết diện tổ hợp

d)

DUT CopyRight @ 2015
Hình 1.12 Một số loại thép dập nguội


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1

Chương 2

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP
1. TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
1.1

Định nghĩa

+ Tải trọng và tác động được quy định trong TCVN 2737: 1995. Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết
kế.
+ Theo tiêu chuẩn này tải trọng được phân thành các loại sau:
- Tải trọng thường xuyên (G): là tải trọng không biến đổi về giá trị, vị trí, phương chiều trong quá
trình sử dụng công trình như trọng lượng các bộ phận công trình, áp lực đất, ứng suất trước.
- Tải trọng tạm thời (Q): là tải trọng có thể có hoặc không trong quá trình xây dựng và sử dụng. Tải
trọng tạm thời được phân thành tải trọng tạm thời dài hạn (vách ngăn tạm thời, trọng lượng máy cố
định, tải trên sàn các gian kho, thư viện…) và tải trọng tạm thời ngắn hạn (trọng lượng người và đồ
đạc trên sàn nhà, tải trọng sinh ra trong quá trình thi công vận hành, tải trọng gió…)
- Tải trọng đặc biệt (A): là các tải trọng gây bởi thiên tai hay sự cố như động đất, cháy nổ, sụt lở
đất, đứt dây cáp neo…
+ Về giá trị, TCVN phân thành tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán.
- Giá trị tiêu chuẩn là trị số lớn nhất có thể có của tải trọng trong trường hợp sử dụng bình thường.
Giá trị này được xác lập bằng các phương pháp thống kê.
- Giá trị tính toán bằng giá trị tiêu chuẩn nhân với hệ số độ tin cậy về tải trọng γQ. Giá trị của γQ
được cho trong tiêu chuẩn, ví dụ trọng lượng cấu kiện chế tạo trong xưởng γQ=1,1; chế tạo tại công


+ Khi có nhiều tải trọng tác động đồng thời lên kết cấu thì phải tiến hành tổ hợp tác động của chúng. Tổ
hợp chính là xác định xác suất các tải trọng đồng thời xảy ra với giá trị bất lợi nhất tác dụng lên kết cấu.

7
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
+ TCVN 2737: 1995 quy định hai loại tổ hợp, tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt:
- Tổ hợp cơ bản gồm các tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn và ngắn hạn). Khi
chỉ có một loại tải trọng tạm thời tác dụng thì giá trị của tải trọng này được lấy toàn bộ, tức là hệ số
tổ hợp của nó ψ=1. Khi có hai tải trọng tạm thời trở lên thì giá trị của chúng phải nhân với hệ số tổ
hợp ψ=0,9. Hệ số tổ hợp của tải trọng thường xuyên luôn bằng 1.
(G)+Σψi(Qi) Î

(G)+(Q)
(G)+0,9ΣQi; i≥1

- Tổ hợp đặc biệt gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời (dài hạn và ngắn hạn) có thể
xảy ra và một trong các tải trọng đặc biệt:
(G)+Σψij(Qi)+(Aj)
Khi chỉ có một loại tải trọng tạm thời tác dụng thì giá trị của tải trọng này được lấy toàn bộ, ψ=1.
Khi có hai tải trọng tạm thời trở lên thì giá trị của chúng lấy như sau: tải trọng tạm thời dài hạn với
hệ số tổ hợp ψ1=0,95; tải trọng tạm thời ngắn hạn nhân với hệ số tổ hợp ψ2=0,8.
+ Một số trường hợp riêng khác xem thêm tiêu chuẩn chuyên biệt (tiêu chuẩn kháng chấn; cháy nổ).

2.

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP THEO CÁC TRẠNG THÁI

2.2

TTGH thứ nhất

+ Điều kiện về khả năng chịu lực theo TTGH thứ nhất có thể viết dưới dạng:

N ≤ N ghγ c

(2.1)

N: nội lực trong kết cấu do tổ hợp bất lợi nhất của các trường hợp tải trọng gây ra

8
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
Ngh: khả năng giới hạn kết cấu có thể chịu được, khả năng này phụ thuộc vào cường độ thép, kiểu
tiết diện và được xác định tùy vào từng trường hợp chịu lực cụ thể.

γc (≤1) : hệ số điều kiện làm việc; xét đến một số trường hợp kết cấu làm việc trong điều kiện bất lợi
so với tính toán.
+ Chú ý giá trị tải trọng trong TTGH này là giá trị tải trọng tính toán.

2.3

TTGH thứ nhất hai

+ Điều kiện:
Δ ≤ [Δ ]

A

a) TTGH đàn hồi:
-

Đạt được khi ε=εy khi đó σ=fy trên toàn tiết diện. Lực dọc giới hạn đàn hồi:
N el = Af y

Nếu kể đến hệ số an toàn vật liệu ta có:
N el = A

fy

γm

= Af

9
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
-

Điều kiện bền:
N ≤ N el ⋅ γ c ⇔ σ =

N
≤ f γc
A


Ứng suất tiếp lớn nhất:
τ max =

-

V ⎡ S ( y) ⎤
⎢
⎥
I x ⎣ t ( y ) ⎦ max

TTGH đàn hồi đạt được khi 1 điểm đạt giới hạn chảy: τmax=fv, suy ra lực cắt giới hạn đàn hồi:
⎡ t ( y) ⎤
Vel = I x ⎢
⎥ ⋅ fv
⎣ S ( y ) ⎦ min

-

Điều kiện bền:
V ≤ Vel ⋅ γ c ⇔ τ max ≤ f vγ c =

f
3

γc  

b) TTGH dẻo:
Đạt được khi ứng suất tiếp trên toàn bộ tiết diện đạt fv, lúc này lực giới hạn dẻo:
V pl = A. f v

M x = ∫A σ ( y ) ydA
+ Coi rằng giả thiết Navier-Bernoulli luôn đúng với mọi giá trị của Mx (tiết diện phẳng luôn phẳng khi biến
dạng) thì biến dạng ε là tuyến tính theo chiều cao tiết diện h.

Hình 2.4 Sự phát triển biến dạng và ứng suất trong tiết diện chịu uốn đơn

a) TTGH đàn hồi

11
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
Ứng suất tỉ lệ với biến dạng và trạng thái tới hạn đàn hồi đạt đến khi thớ ngoài cùng có biến dạng dẻo
(ε =εy), mômen uốn giới hạn tương ứng:
M x ,el = ∫ σ ( y ) ydA = ∫
A

A

2y
2
f y ⋅ ydA =
h
h

(∫

A


A

A

(∫

A/ 2

)

ydA ⋅ f y M x , pl = ( 2 S x ) ⋅ f y = Wx,pl ⋅ f y

Trong đó Sx : mômen tĩnh của một nửa tiết diện so với trục trục trung hòa. Wx,el là môđun kháng
uốn dẻo.
+ Để so sánh lợi ích kinh tế của cách tính toán dẻo với tính toán đàn hồi, người ta dùng hệ số hình dạng c1
định nghĩa như sau:

cx =

M x , pl
M x ,el

=

Wx , pl
Wx ,el

>1

+ Hệ số c1 phụ thuộc rất nhiều vào hình dạng tiết diện. Khi tiết diện có hình dạng chịu uốn lí tưởng (vật

Mises):
σ td =

( σ N + σ M )2 + 3τ V2

≤ f γc

3.4.2. TTGH dẻo
Khi có biến dạng dẻo, ứng suất trên tiết diện sẽ được phân phối lại. TTGH dẻo là trạng thái mà ứng suất
trên toàn bộ tiết diện đạt giới hạn chảy (toàn bộ tiết diện chảy dẻo). Khi có mặt nhiều loại lực tác dụng thì
trạng thái này khá phức tạp.

a) Tác dụng đồng thời của M và N

Xét tiết diện chữ nhật, coi rằng một phần giữa tiết diện cao 2a chịu N, phần còn lại chịu M. Ta có:
N = 2a.t. f y ⇒ a =

N
N .h
N h
=
=
2t. f y 2 t.h. f y
N pl 2

(

)

Suy ra mômen giới hạn mà tiết diện còn chịu được là:


⎛ N
M
+⎜
M pl ⋅ γ c ⎜⎝ N pl ⋅ γ c

2

⎞
⎟ ≤1
⎟
⎠

Biểu thức trên xác định được biểu đồ tương tác giữa M&N.
Nếu xét tiết diện chữ I thì phương pháp cũng hoàn toàn tương tự, chú ý đến vùng cao 2a có nằm
trọn trong bụng hay tràn ra cánh. TCVN 5575:2012 quy định:

13
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
⎛ N
⎜
⎜ N pl ⋅ γ c
⎝

n

⎞c

Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1

Chương 3

LIẾN KẾT
1.

KHÁI NIỆM CHUNG

+ Các cấu kiện cơ bản cần phải được liên kết với nhau để tạo thành kết cấu hoàn chỉnh. Trong kết cấu thép
các loại liên kết như liên kết hàn, liên kết bulông, liên kết đinh tán, chốt, dán…
+ Hiện nay liên kết hàn là cơ bản và phổ biến nhất vì có nhiều ưu điểm như ít tốn công chế tạo, cấu tạo
đơn giản, liên kết nhẹ do tốn ít vật liệu, mối hàn bền và kín. Tuy nhiên liên kết hàn có nhược điểm là gây
biến hình hàn, các lỗi kĩ thuật khi hàn dễ gây phá hủy giòn nên khả năng chịu tải trọng động kém.
+ Liên kết bulông cũng khá phổ biến vì rất tiện lợi cho tháo lắp, không phải gia công bề mặt nên thi công
nhanh, chịu tải động tốt. Bất lợi là tốn công chế tạo (bulông, khoan lỗ) và liên kết nặng hơn, chiếm nhiều
không gian hơn liên kết hàn.
+ Liên kết đinh tán có tính chất chịu lực như bulông nhưng chất lượng rất đảm bảo, chịu được tải trọng rất
lớn tuy nhiên tốn vật liệu, thi công khó nên ít được sử dụng. Ngày nay liên kết đinh tán được thay thế bằng
liên kết bulông cường độ cao.

2.

LIÊN KẾT HÀN

2.1

Những khái niệm cơ bản về hàn

+ Định nghĩa: hàn là phương pháp nối hai phần thép với nhau bằng cách nung chảy vật liệu, sau khi nguội

200

N50, N50-6B

490

215

fwf [N/mm2]

2.1.1. Một số phương pháp hàn
a) Hàn hồ quang điện: (Metal arc welding with covered electrode)
+ Khi phóng điện, giữa que hàn và thép cơ bản (thép cần hàn) có hồ quang điện nhiệt độ lên trên 20000C
làm nóng chảy que hàn và lớp ngoài thép cơ bản. Thép nóng chảy của que hàn bị lực hút điện trường hút
vào rãnh hàn và tạo thành đường hàn.

15
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
+ Đây là phương pháp phổ biến nhất hiện nay. Tùy thuộc vào thiết bị mà có thể phân ra: phương pháp hàn
thủ công (dùng que hàn) và phương pháp hàn tự động (dùng dây hàn). Chất lượng hàn thủ công kém hơn.

Sơ đồ hàn tay hồ quang điện

b) Hàn tự động hồ quang điện với khí hàn: (MIG/MAG welding)
+ Giống hàn hồ quang điện nhưng thay thuốc hàn bằng khí trơ hoặc khí hoạt tính.
+ Ngày nay phương pháp MIG/MAG khá phổ biến.


- Bọt khí rỗng hoặc dị vật

2.1.3 Ứng suất hàn – biến hình hàn
+ Hiện tượng & nguyên nhân:
- Khi hàn thì nhiệt độ mối hàn rất cao, sau khi để nguội các thành phần của cấu kiện bị cong vênh.
- Nguyên nhân: nguội không đều, tạo ra các ứng suất kéo và nén gọi là nội ứng suất (hay ứng suất
dư).
- Tác hại: cong vênh, ứng suất dư gây phá hoại giòn

Biến dạng và ứng suất hàn

+ Biện pháp khắc phục:
- Giảm số lượng và chiều dày đường hàn một cách tối đa
- Tránh tập trung đường hàn vào một chỗ, tránh đường hàn kín và cắt nhau vì như vậy sẽ ngăn cản
biến dạng tự do của các thành phần, dễ sinh trạng thái ứng suất phức tạp
- Chọn trình tự hàn thích hợp, chia nhỏ các đường hàn dài để hàn
- Tạo biến dạng ngược trước khi hàn …

2.1.4. Các phương pháp kiểm tra chất lượng đường hàn
+ Phương pháp không phá hủy như:
- Kiểm tra bằng mắt thường (visual testing): chỉ phát hiện được những lỗi hình học đơn giản: lệch,
lồi lõm, nứt lớn.
- Kiểm tra bằng từ trường (magnetic particles testing): phát hiện được vết nứt bề mặt, dễ thực hiện
với độ tin cậy cao.
- Tia X quang (radiation testing): xác định được các lỗi nằm trong mối hàn như bọt khí, dị vật tuy
nhiên tìm vết nứt không tốt. Phương pháp này đắt và tốn nhiều công sức, nguy hiểm do phóng xạ.

17
DUT CopyRight @ 2015



18
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
- Dạng cơ bản của tiết diện đường hàn: hình tam giác cân, cạnh cân của tam giác gọi là chiều cao
đường hàn hf, đường cao của tam giác s = h f / 2 ≈ 0, 7 h f .
- Trong một số tiêu chuẩn (Eurocode, AISC) người ta định nghĩa ngược lại : s là chiều cao đường
hàn.

Đường hàn góc

- Tùy theo vị trí của đường hàn so với phương tác dụng của lực người ta phân ra:

•

Đường hàn góc đầu: vuông góc với phương tác dụng.

•

Đường hàn góc cạnh: song song với phương tác dụng.
Gãc c¹nh

N

Gãc ®Çu

N



Đối với đường hàn góc cạnh: lw,max = 85βfhf ( βf là hệ số nghiên cứu ở phần tiếp
theo)

c) Kí hiệu đường hàn

19
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
Loại đường hàn

Hàn trong nhà máy

Hàn ngoài công trường

Đối đầu

Góc

(Thấy)

(Thấy)

(khuất)

(khuất)

2.2.3. Cường độ đường hàn

nóng chảy tạo nên và miền còn lại do kim loại vật liệu hàn (que hàn) nóng chảy tạo nên.
- Có thể bị phá hoại theo một trong hai tiết diện như hình vẽ, tiết diện 1-1 tương ứng với phá hoại
qua kim loại đường hàn, tiết diện 2-2 tương ứng với phá hoại qua đường biên nóng chảy của thép
cơ bản.
- Chiều cao tiết diện 1-1 và 2-2 là βfhf và βshf trong đó βf và βs là các hệ số kể đến sự ăn sâu của
đường hàn vào thép cơ bản do nóng chảy.
- Với tiết diện đường hàn dạng cơ bản hình tam giác cân (thường là trường hợp hàn tay): chất lượng
đường hàn không tốt nên lấy βs=1, β f = 1/ 2 =0,7 (hình a).

20
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
- Thực tế: tiết diện đường hàn có dạng cầu (hình b) do có sự ăn sâu của đường hàn vào thép cơ bản
nóng chảy; do đó các hệ số ăn sâu của đường hàn được cho trong từng trường hợp cụ thể trong
bảng 2.2 (bảng 37 trong TCVN).

Tiết diện tính toán của đường hàn góc

+ Vì có hai khả năng phá hoại nên đối với hàn góc có hai cường độ tính toán chịu cắt quy ước:
- Theo kim loại mối hàn fwf (tiết diện 1-1): phụ thuộc vào vật liệu que hàn, fwf=0,55fwun/γM trong đó
γM là hệ số tin cậy về cường độ mối hàn; khi fwun≤490MPa lấy γM=1,25; khi fwun≥590MPa lấy
γM=1,35. Giá trị của cường độ tính toán fwf của một số que hàn tham khảo bảng 2.3.
- Theo thép cơ bản fws (tiết diện 2-2): fwf=0,45fu, fu là cường độ kéo đứt tức thời tiêu chuẩn của thép
cơ bản.
- Trong thiết kế chọn que hàn sao cho fwf xấp xỉ fws là hợp lí nhất.
Bảng 2.2 Giá trị của các hệ số

βf và βs

2.3.2 Đường hàn góc
Chú ý trong đường hàn góc, như đã quy ước chỉ có ứng suất trượt
22
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
a) Chiều dài tính toán đường hàn góc

Thường các mép đầu một đường hàn có chất lượng không tốt, nên chiều dài tính toán đường hàn góc lấy
như sau:

(chiều dài tính toán đường hàn lw) = (chiều dài thực tế)-10mm
b) Đường hàn chịu lực dọc trục đúng tâm N

N

N

+ Điều kiện bền theo vật liệu đường hàn (tiết diện 1-1):

τ=

N
N
=
≤ f wf γ c
f
Aw β f h f Σlw


c) Đường hàn chịu lực cắt V

- Coi lực V truyền đều cho tất cả các đường hàn trong liên kết.
- Tính toán hoàn toàn giống chịu lực N
d) Đường hàn chịu mômen M
d1) Đường hàn góc cạnh (hình a)

23
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1

Đường hàn góc chịu mômen, (a): góc cạnh, (b): góc đầu

+ Chuyển mômen uốn M thành cặp ngẫu lực có giá trị:

NM =

M
b

+ Tính toán mỗi đường hàn như đường hàn góc chịu lực dọc trục NM
d2) Đường hàn góc đầu (hình b)

+ Mômen uốn M gây ra ứng suất tiếp trong đường hàn phân bố theo dạng ứng suất pháp của tiết diện chịu
uốn.
+ Điều kiện bền theo tiết diện 1-1:

τ=

M
N

N

V
+ Xét trước (βfw)min để biết đường hàn phá hoại theo tiết diện 1-1 hay 2-2
+ Ứng suất:

τM =

M
N
; τN =
;
∑ Ww
∑ Aw

τV =

V
∑ Aw

24
DUT CopyRight @ 2015


Trần Quang Hưng – Bài giảng KẾT CẤU THÉP 1
+ Điều kiện bền:
- Nếu (βfw)min= βf fwf

N

a≥5tmin

N2

N
N2

Liên kết ghép chồng

+ Trường hợp nối thép góc với thép bản (hình b) chịu lực trục N
- Do lực N không nằm giữa hai đường hàn sống và mép Î mỗi đường hàn chịu một phần lực tỉ lệ
nghịch với khoảng cách đến đường đặt lực:
- Lực do đường hàn sống chịu: N1=kN,

k