bài giảng kết cấu thép i

KHOA XÂY D
KHOA XÂY D
Ự
Ự
NG
NG
PGS.TS. NGUY
PGS.TS. NGUY
Ễ
Ễ
N VĂN BA
N VĂN BA
KẾT CẤU THÉP I
NĂM
NĂM
2012
2012
MỞ ĐẦU
CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
Được làm bằng: Đất, đá
Bê tông
Tre, gỗ
Thép (kim loại)
Cơ học đất, đá
Bê tông cốt thép
Kết cấu thép
Kết cấu thép là những kết cấu chịu lực của các công
trình được làm bằng thép hoặc kim loại khác
Kết cấu thép được chia thành: Dầm
Cột
Dàn

KẾT CẤU THÉP
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA MÔN HỌC
1. Vật liệu
2. Liên kết
3. Các loại kết cấu
4. Các công trình dùng kết cấu thép
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU TỪNG LOẠI KẾT CẤU
1. Ứng dụng, phân loại…
2. Cấu tạo
3. Tính toán
4. Các cấu kiện phụ trợ
5. Liên kết giữa các bộ phận
Khó nhất là tính toán
PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
Kết cấu là một hệ cơ học chịu trải trọng vì vậy nó được
tính toán như một hệ cơ học (đã được nghiên cứu trong
các môn cơ học).
1. Lập sơ đồ tính toán
2. Xác định được tải trọng
3. Thực hiện tính toán theo độ bền, độ cứng và ổn định
CHÚ Ý KHI HỌC
1. Ôn lại kiến thức cơ lý thuyết, sức bền vật liệu và cơ
học kết cấu
2. Mắn vững phương pháp nghiên cứu và tư duy logic
3. Làm nhiều bài tập
4. Thực hiện thật nghiêm túc tiến độ học tập
5. Tăng cường trao đổi, làm việc theo nhóm
6. Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập
TÀI LiỆU THAM KHẢO
1. Kết cấu thép cấu kiện cơ bản – Phạm văn Hội – NXB KH&KT - 2006

2. Kết cấu thép – Nguyễn Tiến Thu – NXB Xây dựng - 2007
3. Bài tập thiết kế kết cấu thép – Trần Thi Thôn – NXB ĐH Quốc gia TP. HCM
4. Hướng dẫn thiết kế kết cấu thép – Tủ sách KHCN Xây dựng – NXB Xây
dựng - 2009
5. Tính toán kết cấu thép – Nguyễn Văn Yên – Trường ĐH Bách Khoa TP HCM
6. Kết cấu thép – Đoàn Định Kiến – NXB Khoa học kỹ thuật - 1998
7. Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp – Đoàn Định Kiến – NXB Khoa học kỹ
thuật - 1998
8. Kết cấu thép công trình dân dụng và công nghiệp – Phạm Văn Hội – NXB
Khoa học kỹ thuật - 2005
9. Tính toán và thiết kế kết cấu thép – Phạm Huy Chính – NXB XD - 2010
10. Thiết kế hệ dầm sàn thép – Đoàn Tuyết Ngọc – NXB Xây dựng - 2009
11. Thiết kế kết cấu thép thành mỏng tạo hình nguội– Đoàn Định Kiến – NXB
XD - 2005
12. Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam 338-2005
Chương 1:
VẬT LIỆU VÀ SỰ LÀM VIỆC
CỦA KẾT CẤU THÉP
1.1. Đại cương về kết cấu thép
Kết cấu thép là những kết cấu chịu lực của các công trình được làm bằng thép
hoặc kim loại khác
Các công trình dùng kết cấu thép
Dàn
Cột
Dầm
Liên kết
1.1.1. Những ưu và nhược điểm của kết cấu thép
1.1. Đại cương về kết cấu thép
a. Ưu điểm:
- Bị ăn mòn.

b. Nhược điểm :
- Trọng lượng nhẹ.
- Khả năng chịu lực lớn, độ tin cậy cao.
- Tính công nghiệp cao.
- Tính cơ động cao trong vận chuyển và lắp ráp.
- Tính kín.
- Chịu lửa kém.
Kết cấu thép là những kết cấu chịu lực của các công trình được làm bằng thép
hoặc kim loại khác
Các công trình dùng kết cấu thép
1.1.2. Phạm vi ứng dụng của kết cấu thép
1.1. Đại cương về kết cấu thép
a. Nhà công nghiệp.
c. Những công trình đặc biệt.
b. Kết cấu vỏ mỏng.
- Cầu
- Khung chịu lực của nhà cao tầng
- Những công trình có nhịp lớn
- Các tháp cao
- Các kết cấu di động
1.1.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với kết cấu thép
1.1. Đại cương về kết cấu thép
Yêu cầu về sử dụng
Tiết kiêm vật liệu
Lắp ráp nhanh
Có thể chế tạo hàng loạt lớn, sử dụng thiết bị chuyên dùng….
Chịu lực khi sử dụng
Độ bền lâu
Hình dạng hài hòa, thanh thoát
Yêu cầu về kinh tế

Tránh được thiết kế lắp lại
1.2.1. Phân loại thép xây dựng
1.2. Thép xây dựng
a. Theo thành phần hóa học của thép:
c. Theo phương pháp để lắng thép:
b. Theo phương pháp luyện thép:
+ Thép hợp kim thấp:
+ Thép hợp kim vừa:
+ Thép hợp kim cao:
- Luyện bằng lò quay,
- Luyện bằng lò bằng.
- Thép sôi,
- Thép tĩnh,
- Thép nửa tĩnh.
1.2.2. Cấu trúc và các thành phần của thép
1.2. Thép xây dựng
a. Cấu trúc của thép
b. Thành phần hóa học của thép
Thép có tổ chức tinh thể với hai tổ chức chính
- Ferit các hạt màu sáng chiếm 99% thể tích
- Xementit là hợp chất sắt cacbua (Fe3C)
- Thép cacbon,
- Đối với thép hợp kim,
1.2.3. Các mác thép xây dựng
1.2. Thép xây dựng
a. Mác thép cacbon kết cấu thông thường (TCVN 1765 - 1975)
c. Thép cacbon cán nóng dùng làm kết cấu thép trong xây dựng
b. Mác thép cacbon kết cấu chất lượng tốt (TCVN 1766 - 1975)
1.3.1. Sự làm việc chịu kéo, nén của thép
1.3. Sự làm việc của thép chịu tải trọng

Biểu đồ kéo nén thép
Các đặc trưng cơ học của vật liệu:
Giới hạn tỷ lệ: 
tl
Giới hạn chảy: 
cl
Giới hạn bền: 
b
Biến dạng khi đứt: 
0
1.3. Sự làm việc của thép chịu tải trọng
1.3.2. Sự phá hoại giòn của thép
Hiện tượng biến cứng nguội
1.3. Sự làm việc của thép chịu tải trọng
1.3.2. Sự phá hoại giòn của thép
Thép chịu ứng suất phức tạp
Khi chịu ứng suất phẳng:
Có các ứng suất chính:

1
và 
2
1.3. Sự làm việc của thép chịu tải trọng
1.3.2. Sự phá hoại giòn của thép
Sự tập trung ứng suất
1.3. Sự làm việc của thép chịu tải trọng
1.3.2. Sự phá hoại giòn của thép
Thép chịu tải trọng lặp
1.3. Sự làm việc của thép chịu tải trọng
1.3.2. Sự phá hoại giòn của thép

Độ dai va đập
Độ dai va đập có giá
trị bằng công phá họa
mẫu chia cho diện
tích tiết diện mẫu
1.4.1. Thép hình
1.4. Quy cách thép xây dựng
1.4. Quy cách thép xây dựng
1.4.2. Thép tấm
1.4.3. Thép hình dập, cán nguội
1.5. Phương pháp tính kết cấu thép
Kết cấu thépTải trọng
Nội lực
Biến dạng
Tăng theo
tải trọng
Không thỏa
mãn các yêu
cầu sử dụng
Kết cấu bị
hỏng
Cứ tăng
tải trọng
Trang thái
giới hạn
Mất khả năng
chịu lực
Không sử dụng bình
thường được
Chỉ tiêu tính toán

Nội lực
Biến dạng
Trang thái giới hạn thứ haiTrang thái giới hạn thứ nhất
Độ bền
Độ cứng