Giáo trình kết cấu thép - Mở đầu

Chỉång måí âáưu:
KÃÚT CÁÚU THẸP DNG TRONG
XÁY DỈÛNG

ξ1.Vë trê män hc Kãút cáúu Thẹp:

- Kãút cáúu thẹp quan trng båïi nọ âỉåüc sỉí dủng räüng ri trong xáy dỉûng hiãûn âải,
lm bäü pháûn chëu lỉûc trong cäng trçnh, khäng chè trong xáy dỉûng dán dủng v cäng
nghiãûp m cn c trong cạc ngnh cáưu âỉåìng, thy låüi, thy âiãûn...
- Nàòm trong hãû thäúng cạc män hc kãút cáúu ca chỉång trçnh nhỉ: Bã täng cäút thẹp,
kãút cáúu gảch âạ, kãút cáúu gäù...män hc kãút cáúu thẹp cáưn thiãút cho mi k sỉ, cạn bäü k
thût trong cạc ngnh xáy dỉûng, trang bë cho h nhỉỵng kiãún thỉïc cå bn âãø thiãút kãú, thi
cäng, sỉía chỉỵa bo dỉåỵng kãút cáúu, cäng trçnh cọ liãn quan âãún kãút cáúu thẹp.
- Viãûc kãút håüp, váûn dủng âụng âàõn v âáư
y â cạc kiãún thỉïc ca mäüt säú män hc
khạc nhỉ: Sỉïc bãưn váût liãûu, cå hc kãút cáúu, váût liãûu xáy dỉûng, kiãún trục dán dủng, kiãún
trục cäng nghiãûp... cng nhỉ nãúu cọ sỉû liãn hãû so sạnh våïi phỉång phạp nghiãn cỉïu,
tênh toạn cạc loải kãút cáúu khạc s giụp cho quạ trçnh hc táûp nghiãn cỉïu män hc thûn
låüi, âảt kãút qu.
ξ2.Så lỉåüc lëch sỉí phạt triãøn KC Thẹp:
- Kãút cáúu kim loải âỉåüc tiìm ra såïm nháút åí Trung Qúc, song so våïi kãút cáúu gäù,
gảch âạ, kãút cáúu thẹp ra âåìi mün hån v gàûp nhiãưu khọ khàn do k thût chãú tảo kim
loải cn hản chãú. Cháu Áu, mi âãún thãú k 17, måïi cọ kãút cáúu bàòng gang..
- Bỉåïc sang thåìi k phạt triãøn ca ch nghéa tỉ bn, cng våïi sỉû phạt triãøn ca
cäng thỉång nghiãûp v giao thäng váûn ti, k thût luûn kim v gia cäng kim loải bàõt
âáưu phạt triãøn tảo âiãưu kiãûn cho kãút cáúu gang, thẹp phạt triãøn nhanh. Tỉì thãú k 17,
nhiãưu cäng trçnh xáy dỉûng bàòng gang thẹp ra âåìi nhỉ: mại nh cung âiãûn v âãưn thåì åí
Nga (Thãú k
17), cáưu bàòng gang âáưu tiãn åí Cháu Áu nhëp di 30m åí Anh nàm 1776-

1779... Âãún âáưu thãú k 19,nhiãưu nh xỉåíng bàòng sàõt âënh hçnh nhëp khạ låïn (15, 16,
34m) ra âåìi våïi hçnh thỉïc liãn kãút â biãút dng âinh tạn.
- Âãún giỉỵa thãú k 19,cạc phỉång phạp luûn thẹp måïi ra âåìi: Phỉång phạp Ä-
Bu-Näúp (Nga - 1853), Phỉång phạp Bet-sme (Anh - 1856), phỉång phạp Mạc-tanh
(Phạp -1865)... Tỉì âọ kãút cáúu thẹp bàõt âáưu phạt triãøn mảnh m. Nàm 1885, N.Bã -nạc-
Âäút tçm ra phỉång phạp hnh häư quang âiãûn dng âiãûn cỉûc bàòng than v âãún nàm
1888, N. G.Sla-via-Näúp âỉa ra phỉång phạp hn âiãûn bàòng âiãûn cỉûc kim loải... Kãút cáúu
thẹp dng liãn kãút hn phạt triãøn v tråí nãn phäø biãún. Bãn cảnh âọ, l thuút tênh tọan
cng âả
t nhỉỵng tiãún bäü låïn: Â.I.Giu-rạp-xki (1822-1891) nghiãn cỉïu v âỉa ra l lûn
tênh dn cọ thanh xiãn, P.S. Da-xin-ski nghiãn cỉïu phỉång phạp tênh toạn cáúu kiãûn chëu

3


nẹn... Cng våïi sỉû phạt triãøn ca k thût luûn kim v chãú tảo cå khê, kãút cáúu thẹp dáưn
dáưn âạp ỉïng u cáưu nh cäng nghiãûp, âi hi cáưn trủc låïn, sỉåìn phán xỉåíng bàòng
khung cỉïng...
- Tỉì nhỉỵng nàm 50 tråí vãư sau, åí Liãn Xä (c), trỉåìng phại kãút cáúu thẹp ra âåìi v
phạt triãøn theo 3 ngun tàõc: Tiãút kiãûm thẹp, gim cäng chãú tảo v náng cao täúc âäü thi
cäng cäng trçnh kãút cáúu thẹp. Nhåì âọ â âảt âỉåüc nhỉỵng thnh tỉûu låïn trong viãûc
thäúng nháút họa v tiãu chøn họa kãút cáúu dỉûa trãn hãû mädun thäúng nháút, âảt chè tiãu
kinh tãú cao. Liãn Xä cng l nỉåïc âáưu tiãn nghiãn cỉï
u v ạp dủng phỉång phạp tênh
theo trảng thại giọi hản, håüp l hån v tiãút kiãûm váût liãûu thẹp. Trãn cå såí nhỉỵng ỉu
âiãøm näøi báût ca váût liãûu v kãút cáúu thẹp, nhỉỵng thnh tỉûu ca nọ tiãúp tủc phạt huy tạc
dủng to låïn trong xáy dỉûng v cäng nghiãûp nhåì nhỉỵng dảng váût liãûu thẹp täút hån (thẹp
håüp kim nhẻ v bãưn hån), hçnh thỉïc kãút cáúu âån gin, håüp l cng våïi phỉång phạp thi
cäng nhanh v tiãn tiãún.
-Viãût Nam våïi tiãưm nàng to låïn vãư ngun liãûu qûng sàõt â såïm xáy dỉûng nh

mạy gang thẹp (Thại Ngun), hc hi v váûn dủng nhỉỵng tiãún bäü vãư kãút cáúu thẹp c
a
Liãn Xä v thãú giåïi vo âiãưu kiãûn ca mçnh, nhåì âọ cng âảt âỉåüc nhỉỵng kãút qu âạng
khêch lãû trong viãûc sỉí dủng kãút cáúu thẹp, â v âang âạp ỉïng nhỉỵng u cáưu ca sỉû
nghiãûp cäng nghiãûp họa, hiãûn âải họa âáút nỉåïc.
ξ3.Âàûc âiãøm Kãút Cáúu Thẹp:
1.Ỉu âiãøm:
- Kãút cáúu an ton nháút vç:
* Kh nàng chëu lỉûc låïn: Cỉåìng âäü váût liãûu thẹp låïn nháút
.
Thẹp CT3: R
K,N,U
= 2100kg/cm
2
; R
C
= 1300 kg/cm
2
, R
EM
= 3200 kg/cm
2
* Âäü tin cáûy cao: Cáúu trục thưn nháút, váût liãûu ân häưi-do ph håüp våïi gi thiãút
tênh toạn v kãút cáúu thẹp lm viãûc ph håüp våïi l thuút tênh toạn.

- Kãút cáúu nhẻ nháút: Gim ti trng nhỉng váùn âm bo u cáưu chëu lỉûc. Âàûc
trỉng båíi hãû säú:
c= γ/R ( γ: Trng lỉåüng riãng váût liãûu; R: Cỉåìng âäü váût liãûu )

Thẹp c= 3,7.10

- 4
m
-1
;
Gäù c= 4,5.10
- 4
m
-1
;
Bã täng c= 2,4.10
- 3
m
-1
.
(Mäüt vç ko thẹp nhëp 18m nàûng 1,5 táún so våïi vç ko cng kêch thỉåïc bã täng cäút thẹp
nàûng 8 táún).
- Âảt trçnh âäü cäng nghiãûp họa cao trong sn xút chãú tảo, dỉûng làõp: Sn xút hng
loảt cáúu kiãûn riãng l, gim thåìi gian sn xút v thi cäng, gim giạ thnh, ph håüp sn
xút cäng nghiãûp.
- Thi cäng nhanh: Thûn tiãûn, cå âäüng trong váûn chuøn, làõp rạp.

4


- Cọ tênh “ kên”: Khäng tháúm nỉåïc, khê ph håüp cho cạc cäng trçnh bãø chỉïa khê,
cháút lng...
2.Nhỉåüc âiãøm:
- Dãù han gè: Täún nhiãưu chi phê bo vãû trong quạ trçnh sỉí dủng.
Ỉ Khàõc phủc:
-Chn hçnh thỉïc cáúu tảo hản chãú khe rnh, chäù lm vç dãù âng cháút báøn,

håi nỉåïc lm thẹp chọng gè ;
-Chn loải sån v cäng nghãû sån ph håüp;
-Trạng kim loải hồûc dng thẹp håüp kim khi cáưn...

- Tênh phng ha kẹm: ÅÍ nhiãût âäü 500÷600
o
C, thẹp chuøn do v máút kh nàng
chëu lỉûc.
Ỉ Khàõc phủc: Tảo låïp bo vãû kãút cáúu thẹp bàòng váût liãûu khọ chạy nhỉ: Bã täng,
gäúm, sån phng ha...
ξ4.Phảm vi sỉí dủng KC Thẹp:
Thäng thỉåìng, kãút cáúu thẹp âỉåüc sỉí dủng khi cäng trçnh låïn (nhëp, chiãưu cao
hay ti trng låïn...) hay cäng trçnh cọ u cáưu sỉí dủng âàûc biãût (âi hi kên, nhẻ, cäng
trçnh tảm...).
Phảm vi sỉí dủng nhỉ sau:
- Khung nh cäng nghiãûp:
* Ráút nàûng: Nhëp l ≥ 24m hồûc H ≥ 15m hồûc Q ≥ 50 táún v cọ cháún âäüng.
* Ráút nhẻ: Nhëp l≤ 15m hồûc Q ≤ 5 táún.
- Cäng trçnh cäng cäüng : Ch úu l nhëp låïn l ≥ 30÷40m m kãút cáúu BTCT khäng
thêch ỉïng (Nh triãøn lm, vç ko nh thi âáúu; ga mạy bay... )
- Cáưu âỉåìng sàõt, âỉåìng bäü:
- Kãút cáúu cäüt, thạp trủ: Thạp truưn hçnh, thạp dn khoan...
- Kãút cáú
u bn: Bãø chỉïa cháút lng, khê, v l cao, äúng dáùn âỉåìng kênh låïn...
- Kãút cáúu di âäüng: Cỉía van, cỉía cäúng, cạc loải cáưu trủc cọ trng lỉåüng bn thán
khäng låïn nãn ráút ph håüp tênh cháút thẹp.

ξ5.Nhỉỵng u cáưu cå bn âäúi våïi KC Thẹp:

1.u cáưu sỉí dủng:

- Tha mn u cáưu chëu lỉûc quy âënh båíi âiãưu kiãûn sỉí dủng : Kãút cáúu phi an ton:
 âäü bãưn, âäü cỉïng v äøn âënh.
- Tha mn u cáưu kiãún trục: Tha mn dáy chuưn cäng nàng, hçnh thỉïc gn,
âẻp, hi ha v cán âäúi, tha mn u cáưu thäng giọ chiãúu sạng...
- Âm bo âäü bãưn láu ca cäng trçnh: Bo vãû kãút cáúu chäúng gè, chäúng chạy, thûn
tiãûn khi bo dỉåỵng, âm bo niãn hản sỉí dủng...

5



2.Yóu cỏửu kinh tóỳ
:
-Tióỳt kióỷm theùp: Gờa thaỡnh vỏỷt lióỷu theùp cao nón cỏửn cỏn nhừc giaới phaùp kóỳt cỏỳu,
cỏửn thióỳt mồùi sổớ duỷng vỏỷt lióỷu theùp. Choỹn hỗnh thổùc vaỡ cỏỳu taỷo kóỳt cỏỳu hồỹp lyù. Duỡng
phổồng phaùp tờnh thờch hồỹp...
-Tióỳt kióỷm thồỡi gian thióỳt kóỳ, cọng chóỳ taỷo, vỏỷn chuyóứn, cỏứu lừp : Lừp raùp nhanh choùng,
thuỏỷn tióỷn, caùc mọỳi nọỳi ồớ hióỷn trổồỡng õồn giaớn...goùp phỏửn haỷ giaù thaỡnh.

3.Yóu cỏửu õióứn hỗnh hoùa kóỳt cỏỳu theùp
:
- Theo nhióửu mổùc õọỹ: ióứn hỗnh hoùa cỏỳu kióỷn (xaỡ gọử, dỏửm ,daỡn...) ; õióứn hỗnh hoùa
kóỳt cỏỳu (khung nhaỡ, cọỹt õióỷn, bóứ chổùa, nhởp cỏửu...).
- Muỷc õờch: Traùnh thióỳt kóỳ lỷp laỷi, choỹn õổồỹc nhióửu daỷng kóỳt cỏỳu tọỳi ổu vóử vỏỷt lióỷu
vaỡ giaù thaỡnh. Chóỳ taỷo sọỳ lổồỹng lồùn cỏỳu kióỷn, sổớ duỷng õổồỹc thióỳt bở chuyón duỡng, tng
nng suỏỳt, giaớm thồỡi gian chóỳ taỷo. Sổớ duỷng thióỳt bở dổỷng lừp chuyón duỡng, tióỷn lồỹi,
nhanh choùng ặ hoaỡn thióỷn quaù trỗnh dổỷng lừp.

6