Giáo trình kết cấu thép - Chương 1

Chổồng 1:

NHặẻNG TấNH CHT C
BAN CUA THEẽP XY DặNG
1.Theùp xỏy dỉûng:
Tỉì qûng (Fe2O3, Fe3O4) luûn trong l dỉåïi tạc dủng to âỉåüc gang (%C > 1,7%),
tiãúp tủc luûn v khỉí båït C trong gang s âỉåüc thẹp (%C < 1,7%). Càn cỉï vo hm
lỉåüng C% âãø phán biãût gang v thẹp. Váût liãûu ch úu lm kãút cáúu thẹp l thẹp than
(thẹp C) v thẹp håüp kim tháúp, ngoi ra âäi khi cn dng gang âục lm gäúi tỉûa hồûc
håüp kim nhọm (rỏỳt haỷn chóỳ vỗ giaù thaỡnh cao) .

1.1.Phỏn loải thẹp xáy dỉûng
1.Theo thnh pháưn họa hc:
Dỉûa vo hm lỉåüng C% trong thẹp v cạc thnh pháưn khạc:
- Thẹp C : ( %C< 1,7% ) chia ra laìm 3 loải:
* Thẹp C tháúp ( %C < 0,22%): Do, mãưm v dãù hn. Thẹp xáy dỉûng l thẹp
C tháúp.
* Thẹp C vỉìa (0,22 < %C < 0,6 %): Cỉåìng âäü cao hån nhỉng dn
* Thẹp C cao ( 0,6% < %C< 1,7% ).
- Thẹp håüp kim: Cọ thãm cạc thnh pháưn kim loải khạc: Cr,Ni,Mn... âãø ci thiãûn
tênh cháút thẹp. Thẹp håüp kim tháúp cọ hm lỉåüng cạc kim loải < 2,5%.

2.Theo phỉång phạp luûn:
Cọ 2 loải
- Thẹp l quay (L Bessmer, Thomas): Dung têch låïn 50-60 táún/m; thåìi gian luûn
nhanh 10-20 phụt/l. Khọ khäúng chãú v âiãưu chènh thnh pháưn, khäng loải hãút tảp cháút
cọ hải, cáúu trục khäng thưn nháút nãn cháút lỉåüng tháúp , khäng dng lm kãút cáúu chëu
ti trng nàûng , ti trng âäüng.
- Thẹp l bàịng (L Martin): Dung têch nh hån 30÷35 táún/m,thåìi gian luûn láu
8÷12h/l. Cọ thãø khäúng chãú v âiãøu chènh thnh pháưn, â thåìi gian khỉí hãút tảp cháút,
cáúu trục thưn nháút nãn cháút lỉåüng cao, dng lm kãút cáúu chëu lỉûc.Tuy nhiãn, nàng sút

tháúp, giạ thnh cao.
Khàõc phủc:Luûn bàịng l thäøi äxy cháút lỉåüng tỉång âỉång l bàịng, giạ thaình
tháúp hån do nàng suáút cao, thåìi gian luyãûn nhanh hån (40÷50 phụt/m).

3.Theo phỉång phạp khỉí äxy:
Cọ 3 loải

7


- Thẹp ténh: Thẹp lng ra l âỉåüc khỉí äxy v tảp cháút, trạnh âỉåüc bt khê trong
thẹp nãn cáúu trục thưn nháút, cháút lỉåüng cao nãn âỉåüc dng lm kãút cáúu chëu ti trng
nàûng, ti trng âäüng.
- Thẹp säi: Thẹp lng ra l âäø vo khn, bt khê O2 , CO2... chỉa ra hãút â ngüi,
tảo nhỉỵng chäù khuút táût, dãù sinh æïng suáút táûp trung khi chëu læûc v bë lo họa, dáùn âãún
phạ hoải dn, khäng nãn dng lm kãút cáúu chëu lỉûc chênh .
- Thẹp nỉía ténh: Cháút lỉåüng v giạ thnh trung gian giỉỵa 2 loải trãn .

1.2.Cáúu trục v thnh pháưn họa hc ca theùp:
1.Cỏỳu truùc tinh thóứ:
Cỏỳu truùc theùp (hỗnh 1.1) taỷo bồới:
- Ferit: Fe ngun cháút, chiãúm 99% thãø têch , do
v mãưm.
- Ximentic: Håüp cháút Fe3C, cỉïng v dn do
thnh pháưn C.
- Maìng peclit: Häøn håüp Fe vaì Fe3C, laì maìng ân
häưi, bao quanh ferit. Mng cng dy, thẹp cng cỉïng vaỡ
keùm deớo.

Hỗnh 1.1: Cỏỳu truùc tinh thóứ

2.Thaỡnh phỏửn hoùa hoỹc:
- Fe chiãúm 99 %.
- C: Cọ hm lỉåüng nh hån 1,7%. Lỉåüng C cng cao, thẹp cọ cỉåìng âäü låïn nhỉng
dn nãn khọ hn v khọ gia cäng. u cáưu thẹp xáy dỉûng cọ: %C < 0,22%.
- Cạc thnh pháưn cọ låüi:
* Mn: 0,4 ÷ 0,65 %. Tàng cỉåìng âäü,âäü dai, nhỉng lm thẹp dn
%Mn < 1,5%
* Si:0,12 ÷ 0,35%. Tàng cỉåìng âäü nhỉng gim tênh chäúng gè, khọ hn
%Si < 0,3%.
- Cạc thnh pháưn cọ hải:
* P: Gim tênh do v âäü dai va chảm, thẹp dn åí nhiãût âäü tháúp.
* S: Lm thẹp dn åí nhiãût âäü cao, dãù nỉït khi rn v hn.
* O2 ,N2: Lm thẹp dn, cáúu trục khäng thưn nháút
%O2< 0,05 %; %N2< 0,0015%.
Ngoi ra trong thẹp håüp kim cn cọ thãm mäüt säú thnh pháưn Ni, Cr,Cu... âãø ci
thiãûn tênh cháút thẹp.

1.3.Säú hiãûu ca thẹp xáy dỉûng:
1.Thẹp C:
Theo k hiãûu Liãn Xä (c) tỉì CT CT7. Chè säú cng cao hm lỉåüng C cng låïn,
thẹp cọ cỉåìng âäü cao nhỉng kẹm do khọ haìn vaì gia cäng.

8


* CTo: Do, dng lm kãút cáúu khäng chëu lỉûc: Buläng thỉåìng, âinh tạn, chi tiãút...
* CT1 ,CT2: Mãưm , cỉåìng âäü tháúp, dng trong kãút cáúu v.
* CT3: Phäø biãún nháút trong xáy dỉûng, thỉåìng l thẹp l bàịng-säi hồûc thẹp nỉía
ténh. Kãút cáúu chëu ti trng nàûng, âäüng dng thẹp l bàịng-ténh.

* CT4: Cỉåìng âäü cao, dng trong cäng nghiãûp âọng tu.
* CT5: Khọ gia cäng chãú tảo, khọ hn chè dng cho kãút cáúu âinh tạn.
* CT6, CT7: Qụa cỉïng, dn khäng dng âỉåüc trong xáy dỉûng, chè dng lm mạy
cäng củ...

2.Thẹp håüp kim tháúp:
Ngy cng phäø biãún trong xáy dỉûng nhåì cỉåìng âäü cao, bãưn v chäúng gè täút.
Theo k hiãûu LiãnXä (c), cạc chè säú chè thnh pháưn họa hc v hm lỉåüng C.
Vê dủ: 15XCHΓΠ: 0,15% C, C: Silic, H:Ni , Π: Cu.

ξ2.Sỉû lm viãûc ca thẹp chëu kẹo:
Sỉû lm viãûc chëu kẹo l dảng chëu lỉûc cå bn ca thẹp, qua âọ cọ thãø tháúy âỉåüc
cạc âàûc trỉng cå hc ch úu ca thẹp nhỉ : ỉïng sút giåïi hản, biãún dảng giåïi hản,
mäduyn ân häưi...

2.1.Biãøu âäư ỉïng sút - biãún dảng:
- Kẹo mäüt náøu thẹp mãưm CT3 tiãu chøn bàịng ti trng ténh tàng dáưn. V biãøu
âäư quan hãû ỉïng sút (σ) - bióỳn daỷng tổồng õọỳi (), hỗnh 1.2: Truỷc tung Oy biãøu thë ỉïng
sút σ = N/ F (KN/cm2). Trủc honh Ox biãøu thë biãún dảng tỉång âäúi ε = ∆l /l %. ( F,l:
Tiãút diãûn v chiãưu di ban âáưu ca máùu thẹp ) .
- Biãøu âäư gäưm 4 giai õoaỷn:

Hỗnh 1.2: Bióứu õọử keùo cuớa theùp carbon thỏỳp.
1.Giai âoản 1 ( Giai âoản ân häưi )

9


* Âoản OA: Âoản thàóng. Quan hãû σ - ε tuyãún tênh. Váût liãûu laìm viãûc theo âënh
luáût Hooke:

σ = E.ε ( E: Mäduyn ân häưi, thẹp CT3 cọ E=2,1.106 Kg/cm2 ).
Âãún A, thäi tạc dủng, váût liãûu khäi phủc lải trảng thại ban âáưu. Giai âoản ny gi
l: Giai âoản t lãû. ỈÏng sút t lãû σtl = σA= 2000 Kg/cm2 .εA = ε tl= 0,2 %.
* Âoaûn AA’: Håi cong. Khäng cn giai âoản t lãû nhỉng thẹp váùn lm viãûc ân
häưi, biãún dảng s máút âi khi khäng cn ti trng.
2.Giai âoản 2 ( Giai âoản ân häưi - do)
* Âoản A’B: Âoản cong.Váût liãûu lm viãûc ân häưi - do. E ≠ const v gim dáưn
= σc = 2400 Kg/cm2
âãún 0. Âãún B thäi tạc dủng, bióứu õọử seợ qua A trồớ vóử 0. B Hỗnh 1.3: Biãøu âäư kẹ.o ca thẹp
carbon cao.
3.Giai âoản 3 ( Giai âoản chy do)
* Âoản BC: Háưu nhỉ nàịm ngang. Biãún dảng tàng nhỉng ỉïng sút khäng tàng.
Âãún C, thäi tạc dủng, váût liãûu tråí vãư theo âỉåìng gim ti C0’ // A0
Thẹp cọ biãún
2
dảng dỉ 00’. σC= σB= σc = 2400 Kg/cm . ε = 0,2 %÷ 2,5%.
4.Giai âoản 4 ( Giai âoản tỉû gia cỉåìng, cng cäú)
* Âoản CD: Âoản cong thoi . Thẹp khäng chy nỉỵa m lải nhỉ cọ v chëu âỉåüc
lỉûc
Thẹp tỉû gia cỉåìng. Sau âọ, biãún dảng tàng nhanh, tiãút diãûn máùu thẹp bë thu hẻp
v bë kẹo âỉït åí σD= σb= 3800÷4000 Kg/cm2. εD= ε b= 20 ÷25 %.
Gii thêch: Dỉûa vo cáúu trục hảt ca thẹp v cáúu trục tinh thãø ca cạc hảt ferit. Mảng
ngun tỉí ca cạc tinh thãø hảt ferit cọ nhỉỵng khuút táût (biãún vë) lm cho cạc pháưn tinh thãø
ferit khi chëu lỉûc dãù bë trỉåüt tỉång âäúi våïi nhau. Trong giai âoản t lãû, biãún dảng ca thẹp l do
biãún dảng häưi phủc âỉåüc ca cạc mảng ngun tỉí. Sau âọ, mäüt säú hảt feri tcọ biãún vë xút hiãûn
trỉåüt lm biãún dảng tàng nhanh hån ỉïng sút (giai âoản ân häưi do). Khi ỉïng sút tiãúp tủc
tàng, sỉû trỉåüt cạc hảt riãng l phạt triãøn thnh âỉåìng trỉåüt lm thẹp biãún dảng låïn våïi ỉïng sút
khäng âäøi (giai âoản chy do). Sau âọ, mng peclit cỉïng hån so våïi ferit ngun cháút ngàn cn
biãún dảng ca cạc tinh thãø. ỈÏng sút do âọ tiãúp tủc tàng (giai âoản tỉû gia cỉåìng). Khi ỉïng sút
táûp trung chäù tiãút diãûn thu hẻp vỉåüt quạ lỉûc tỉång tạc ngun tỉí, thẹp måïi bë âỉït.

Nháûn xẹt:
- Vãư quan niãûm tênh : Khi ỉïng sút trong thẹp vỉåüt quạ giåïi hản chy, thẹp coi
nhỉ khäng cn kh nàng lm viãûc bỗnh thổồỡng do bióỳn daỷng quaù lồùn
Lỏỳy giồùi haỷn
chaớy c lm giåïi hản khäng âỉåüc phẹp vỉåüt qua. Màût khạc, khi σ < σc , biãún dảng kãút
cáúu nh nãn ph håüp våïi cạc gi thiãút ca sỉïc bãưn váût liãûu.
Giai âoản 1: Giai âoản ân häưi.
: Dng l thuút ân häưi. E= const
σ < σtl
Giai âoản 2: Giai âoản ân häưi-do.
σtl < σ < σc: Dng l thuút ân häưi - do. E ≠ const.
: Dng l thuút do. E= 0.
σ = σc
- Hiãûn tỉåüng “thãưm chy”: Chè xy ra åí thẹp cọ hm lỉåüng C% = 0,1÷0,3% . Nãúu
khäng, sau giai âoản ân häưi, âỉåìng cong chuøn ngay sang giai âoản tỉû gia cỉåìng.

10


Âäúi våïi thẹp ny, quy ỉåïc láúy giåïi hản chy tỉång ỉïng våïi biãún dảng ε = 0,2 %.
Biãøu âäư vỏỷt lióỷu doỡn coù daỷng nhổ hỗnh 1.3.

2.2.Tờnh toaùn cỏỳu kiãûn chëu kẹo:
Tênh theo âiãưu kiãûn bãưn
* Cáúu kiãûn khäng cho phẹp biãún dảng do:
σ=

N
≤ γ .R
Fth

(1.1)

Fth : Diãûn têch tiãút diãûn thu hẻp.
γ : Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc.
* Cáúu kiãûn cho phẹp biãún dảng do:
σ=

N
≤ γ .Rb / γb
Fth

(1.2 )

Våïi: γb = 1,3

2.3.Cạc âàûc trỉng cå hc ch úu ca thẹp
Biãøu âäư kẹo cho tháúy cạc âàûc trỉng cå hc ch úu ca thẹp quy âënh trong quy
phảm ty mạc thẹp, âọ l:
- Môun ân häưi E: Âäü däúc ca âoản thàóng OA. E= σ /ε = tg α. (α: Gọc nghiãng
ca biãøu âäư ân häưi - Thẹp CT3 E= 2 .106 Kg/cm2) . Giai âoản t lãû E= const, giai âoản
chy E=0, giai âoản tỉû gia cỉåìng, E ráút nh v E ≈ 0.
- Giåïi hản t lãû σtl : Giạ trë ỉïng sút giåïi hản váût liãûu lm viãûc theo âënh lût
Hooke.
-Giåïi hản chy σc: Quan troỹng nhỏỳt vỗ õoù laỡ ổùng suỏỳt lồùn nhỏỳt cọ thãø cọ trong váût
liãûu m khäng âỉåüc phẹp vüt qua. Khi ỉïng sút trong kãút cáúu âảt σc (Thẹp CT3, σc =
2400 Kg/cm2 ), coi nhỉ kãút cáúu âảt trảng thại giåïi hản vãư cỉåìng âäü l càn cỉï xạc âënh
cỉåìng âäü tênh toạn ca thẹp.
- Giåïi hản bãưn σb: Cỉåìng âäü tỉïc thåìi ca thẹp khi bë kẹo âỉït, Âäúi vọi thẹp CT3, σb

> σc do âọ nọ xạc âënh vng an ton dỉû trỉỵ giỉỵa hai trảng thại lm viãûc v phạ hoải. Âäúi
våïi thẹp khäng cọ thãưm chy, σb l trë säú giåïi hản ỉïng sút lm viãûc (kãø thãm hãû säú an ton). Âäúi
våïi thẹp cọ thãưm chy nhỉng cho phẹp biãún dảng do cọ thãø láúy ỉïng sút giåïi hản theo σb (kãø
thãm hãû säú an ton).
- Biãún dảng khi âỉït: Âàûc trỉng cho âäü do v âäü dai ca thẹp. Thẹp CT3 cọ
εb=20÷25% >> εc= 0,2% chỉïng t thẹp khäng bao giåì bë kẹo âỉït khi cn åí trảng thại do.
Thẹp chè bë phạ hoải khi â chuøn sang dn.
Gii thêch: Nãúu êt C, mng peclit khäng â âãø ngàn cạc hảt ferit trỉåüt. Ngỉåüc lải,
mng peclit dy ln ln ngàn cn khäng cho cạc hảt ferit trỉåüt nãn biãøu âäư s háưu
nhỉ khäng cọ thãưm chy.

11


ξ3.Sỉû lm viãûc ca thẹp chëu nẹn:
Thẹp chëu nẹn bë phạ hoải dỉåïi 2 dảng: Máút kh nàng chëu lỉûc hồûc máút äøn âënh.
- Âäúi våïi máùu ngàõn: (Chiãưu cao máùu l khäng låïn hån 5 âãún 6 láön so våïi bãư räüng) Sỉû lm
viãûc chëu nẹn khäng khạc máúy so våïi khi chëu kẹo, cng cọ cạc giai âoản ân häưi, chy
v tỉû gia cỉåìng, tỉïc l cọ cng cạc âàûc trỉng cå hc nhỉ : Giåïi hản t lãû σtl , giåïi hản
chy σc ,εc ,mädun ân häưi E... Tuy nhiãn, trong giai âoản tỉû gia cỉåìng khäng xaùc õởnh
õổồỹc giồùi haỷn bóửn b vỗ theùp khọng bở keùo õổùt maỡ bở phỗnh ra vaỡ tióỳp tuỷc chởu âỉåüc ti
trng låïn Thẹp bë phạ hoải l do biãún dảng låïn.
- Âäúi våïi máùu di: Thỉåìng thẹp máút kh nàng chëu lỉûc ch úu l do máút äøn âënh.

3.1.Hiãûn tỉåüng máút äøn âënh:
Xẹt thanh thàóng chëu tạc dủng lỉûc nẹn âụng tám P.
- Khi P cn nh, dỉåïi tạc dủng ca lỉûc ngáùu nhiãn H, thanh lãûch khi vë trê ban
âáưu (lỉûc P váùn âụng tám), thäi tạc dủng H, thanh tråí vãư trảng thại ban âáưu
thanh åí
trảng thại cán bàịng äøn âënh.

- Khi P âảt giạ trë giåïi hản Pth , dỉåïi tạc dủng ca H ngáùu nhiãn d nh khi thäi
tạc dủng, thanh khäng thãø tråí vãư traỷng thaùi ban õỏửu Thanh õaợ bở mỏỳt ọứn õởnh.

Hỗnh 1.4: Hiãûn tỉåüng máút äøn âënh.

3.2.Tênh toạn äøn âënh thanh chëu nẹn:
- Hiãûn tỉåüng: Khi lỉûc nẹn P = Pth , thanh khäng cn thàóng m bë ún cong trong

màût phàóng cọ âäü cỉïng nh nháút. Sau âọ d tàng P lãn ráút êt thanh váùn bë cong nhanh vaì
máút kh nàng chëu lỉûc. Âäúi våïi thanh chëu nẹn, tênh toaùn ọứn õởnh laỡ xaùc õởnh Pth, tổỡ õoù
tỗm ra σth .
-Âiãưu kiãûn thanh äøn âënh:

σ < σtl.

1.Cäng thỉïc Euler:
Xạc âënh Pth cho thanh ân häưi chëu nẹn 2 âáưu liãn kãút khåïp laì :
π 2 EJ min
Pth=
(1.3)
2
l0
E: Mädun âaìn häưi ca váût liãûu.
Jmin: Mämen quạn tinh nh nháút ca tiãút diãûn.
lo : Chiãưu di tênh tọan ca thanh. lo= µ .l

(1.4 )

12

à : Hóỷ sọỳ phuỷ thuọỹc hỗnh thổùc lión kóỳt 2 õỏửu thanh.

Hỗnh 1.5: Hóỷ sọỳ à theo daỷng lión kãút 2 âáưu thanh nẹn
σth =

ỈÏng sút tåïi hản:
Cọ:

rmin =
λ

=

J min
Fng

l0
rmin

Pth π 2 EJ min
= 2
Fng
l 0 Fng
(1.5)

:Baïn kênh quaïn tênh tiãút diãûn

(1.6)

: Âäü mnh ca cáúu kiãûn

π 2E
(1.7)
λ2
-Nháûn xẹt: * σth phủ thüc âäü mnh λ v E (âàûc trỉng cå hc váût liãûu) m khäng
phủ thüc ngoải lỉûc tạc dủng.
* Thanh cọ rmin cng låïn, σth cng låïn tỉïc kh nàng chëu lỉûc ca thanh
cng cao.
Cng diãûn têch thẹp, tiãút diãûn cọ bạn kênh quạn tênh r låïn nhỏỳt laỡ hỗnh thổùc
tióỳt dióỷn hồỹp lyù nhỏỳt.
Chổùng minh cọng thỉïc Euler:
B qua trng lỉåüng bn thán thanh, mämen tiãút diãûn x khi thanh máút äøn âënh:
Mx= Pth.y. Giaí thiãút khi máút äøn âënh thẹp cn lm viãûc ân häưi (E= const) phổồng trỗnh vi phỏn
gỏửn õuùng cuớa õổồỡng õaỡn häưi thanh chëu nẹn l:
P . y ( x)
P . y ( x)
MX
= - th
hay y’’(x)+ th
=0
y’’(x)= E.J min
E.J min
E.J min
Pth
Âàût
α2 =
E.J min
→

σth =

y’’(x)+ α2.y (x) = 0
Nghiãûm täøng quaït phổồng trỗnh:
y(x) = Asinx +Bcosx.
ióửu kióỷn bión: x=0, y=0
B=0; x=l, y=0
Asin =0. A0 (Vỗ nóỳu A=0 thỗ luọn coù
y(x)=0 traùi gii thiãút ban âáưu thanh â máút äøn âënh (y(x)≠ 0) sinαl = 0
n 2 .π 2 .E.J min
α= n.π/ l. So sạnh cäng thỉïc α2 Pth=
.
l2
π 2 .E.J min
.
Khi thanh máút äøn âënh, chè cáưn Pth âảt trë säú nh nháút n=1 Pth=
l2

2.Cäng thỉïc Euler måí räüng:

13


- Cäng thỉïc (1.3) (1.7) chè âụng khi thanh lm viãûc trong miãưn ân häưi σth< σtl :
E= const.
E
π 2E
< σtl = 2000 Kg/cm2
λ≥π.
=105.

Âäúi våïi theïp CT3 : σth =
2
σ tl
λ
Khi thanh cọ λ < 105: trỉåïc khi máút äøn âënh â cọ mäüt pháưn váût liãûu chuøn sang
lm viãûc åí giai âoản do. E= dσ/dε
Cäng thỉïc Euler måí räüng:
π 2 Eq
σth =
(1.8 )
2

λ

EJ 1 + EJ 2
(1.9 )
J
Eq : Mäâun ân häưi quy ỉåïc.
E, Ed: Mädun ân häưi v mäâun biãún dảng do
J1, J2: Mämen quạn tênh ca pháưn tiãút diãûn lm viãûc ân häưi v pháưn tiãút diãûn
biãún dảng do.
J: Mämen quạn tênh ca c tiãút diãûn.
Chỉïng minh Eq:
Mämen M = ∫ σ 1 . y1 .dF + ∫ σ 2 y 2 dF
Våïi:

Eq =

F1

σ1 =

Våïi

E. y1
;
P

F2

σ2 =

Ed .y 2
;
P

E
E 2
. y 1 .dF + ∫ d y 2 2 .dF
P
P
F1
F2

M=∫

E; Ed : gi sỉí l hàịng säú
E.J 1 E d .J 2 E q .J
EJ + EJ 2
+

=
hay Eq = 1
M=
P
P
J
P
- Thỉûc tãú thanh nẹn dc trủc luän chëu caïc taïc nhán gáy uäún (âäü lãûch tám ngáùu
nhiãn, âäü cong ban âáưu...) do âọ khäng cọ nẹn dc trủc hon ton m phi kãø âãún âäü
lãûch tám nh, âàûc trỉng båíi hãû säú ún dc: ϕ =

σ th
(1.10)
σc

Nãúu láúy cỉåìng âäü tênh toạn ca thẹp R= σc
σth= ϕ.R
π 2E
Màût khạc:
σth= 2
λ
π 2E
ϕ =
(1.11)
R .λ 2
Nãn ϕ phủ thüc mạc thẹp v âäü mnh cáúu kiãûn (λ): ϕ = f (λ)

Tra phủ lủc I.2

3.Tênh toạn thanh chëu nẹn:

Phi tênh c 2 âiãưu kiãûn:

14


- Âiãưu kiãûn bãưn:

σ=

N
≤R
Fth

Fth :Diãûn têch tiãút diãûn thu hẻp
N
≤ ϕ.R
- Âiãöu kiãûn äøn âënh: σ =
Fng

(1.12)

(1.13)

Fng: Diãûn têch tiãút diãûn ngun
Gii thêch: Såí dé tênh äøn âënh âỉåüc láúy Fng , boớ qua giaớm yóỳu vỗ sổỷ giaớm yóỳu củc bäü trãn
màût càõt ngang chè nh hỉåíng âãún âäü bãưn m khäng nh hỉåíng nhiãưu âãún âäü äøn âënh

ξ4.Sỉû lm viãûc ca thẹp chëu ún:
4.1.Sỉû lm viãûc ca cáúu kióỷn chởu uọỳn:

Hỗnh 1.6: Sổỷ laỡm vióỷc cuớa cỏỳu kióỷn chëu ún
1. Trong giai âoản ân häưi:
- Khi P nh, biãøu âäư ỉïng sút dảng tam giạc. Cạc thnh pháưn näüi lỉûc M sinh ra
ỉïng sút phạp σ v Q sinh ra ỉïng sút tiãúp τ .
- Âiãưu kiãûn bãưn ca dáưm chëu ún trong giai âoản ân häưi :
M
≤ γ .R
(1.14)
σ=
Wth
Q.S
τ=
≤ γ .Rc
(1.15)
J .b
M, Q: Mämen v lỉûc càõt do ti trng tênh tọan
Wth : Mämen khạng ún ca tiãút diãûn gim úu
S : Mämen ténh ca pháưn tiãút diãûn ngun trỉåüt âäúi våïi trủc trung ha
b : Bãư räüng cáúu kiãûn
- Khi P låïn, mämen tàng, æïng suáút σ tàng theo, khi cạc thåï biãn âảt giåïi hản chy
σ = σc, giai âon ân häưi kãút thục (I).
(1.16)
Mghâh = σc .Wth
2. Trong giai âoản cọ biãún dảng do:
-Tiãúp tủc tàng P, do tênh cháút “thãưm chy” nãn d biãún dảng tàng, ỉïng sút cạc
thåï biãn váùn khäng tàng, chè cọ ỉïng sút cạc thåï bãn trong tiãúp tủc tàng v âảt giåïi hản
chy, vng do lan dáưn vo cạc thåï trong. Khi ton bäü tiãút diãûn âảt giåïi hản chy σ = σc
, biãøu âäư ỉïng sút cọ daỷng hỗnh chổợ nhỏỷt (II). Taỷi tióỳt dióỷn õỷt lổỷc P xuáút hiãûn “khåïp

15

do” lm hai pháưn dáưm cọ thãø xoay âỉåüc. ÅÍ trảng thại ny, ton bäü tiãút diãûn dáưm lm
viãûc trong giåïi hản do. Mämen âảt giạ trë giåïi hản v khäng tàng âỉåüc nỉỵa, dáưm bë
phạ hoải.
(1.17)
Mghâ = σc . ∫ y.dF = σc . Wd
F

- Âiãưu kiãûn bãưn ca dáưm chëu ún cọ xẹt âãún biãún dảng do l :
M
σ=
≤ γ .R
(1.18)
Wd
Wd = St + Sd : Mämen khaïng ún do.
St , Sd: Mämen ténh ca pháưn trãn, dỉåïi âäúi våïi trủc trung ha ca tiãút diãûn.
* Tiãút diãûn hỗnh chổợ nhỏỷt:
d
M gh
c .Wd b.h 2 / 4
=
=
= 1,5
Wd = 1,5 W
dh
σ c .W b.h 2 / 6
M gh

* Tióỳt dióỷn chổợ I, [ :

Wd = (1,12 ữ 1,13) W
Khaớ nng chởu uọỳn khi hỗnh thaỡnh khồùp deớo låïn hån khi lm viãûc ân häưi.
- Âiãưu kiãûn cho phẹp kãø âãún biãún dảng do:
* Dáưm phi âm bo âiãưu kiãûn äøn âënh täøng thãø.
* Ti trng tạc dủng l ti trng ténh
* Tải vë trê Mmax (xút hiãûn khåïp do) cọ ỉïng sút tiãúp τ ≤ 0,3.R
Nãn sỉí dủng viãûc tênh khåïp do åí dáưm liãn tủc.
- Nãúu trãn tiãút diãûn dáưm cọ c ỉïng sút phạp σ vaỡ ổùng suỏỳt tióỳp õọửng thồỡi taùc
duỷng thỗ tióỳt diãûn s nhanh chọng âảt giåïi hản chy khi:
σtâ = σ 2 + 3τ 2 = σc
Biãøu âäư ỉïng sút coù daỷng hỗnh cong. Sổỷ chaớy khọng chố bừt õỏửu tỉì cạc thåï biãn
khi σ = σc m cọ thãø bàõt âáưu tỉì cạc thåï bãn trong khi τ =

σc

3

(ỉïng sút chy khi trỉåüt

thưn tụy).
Quy phảm cho phẹp tênh gáưn âụng cáúu kiãûn chëu ún âäưng thåìi våïi chëu càõt cọ
kãø âãún biãún dảng do theo cäng thỉïc: :
σtâ = σ 2 + 3τ 2 ≤ 1,15. γ .R

(1.19)

Âäúi våïi tiãút diãûn chỉỵ I, hiãûn tỉåüng chy cọ thãø xy ra trỉåïc tiãn åí chäù näúi giỉỵa
bn bủng v bn caùnh vỗ coù vaỡ lồùn nón kióứm tra theo (1.19)

4.2.Tênh toaïn cáúu kiãûn chëu uäún:

M
≤ γ .R
Wth
Q.S
≤ γ .RC
τ=
J .δ
- Tênh theo âiãưu kiãûn biãún dảng:
f ≤[f]

- Tênh theo âiãưu kiãûn cỉåìng âäü: σ =

(1.14)
(1.15)
(1.20)

16


f: Biãún dảng do ti trng tiãu chøn gáy ra trong cáúu kiãûn.
[f]: Biãún dảng giåïi hản. Tra phủ lủc I.3.

ξ5.Phạ hoải dn:
Sỉû phạ hoải ca thẹp khi lm viãûc cọ 2 loải:
- Phạ hoải do: Phạ hoải khi biãún dảng låïn, xy ra do sỉû trỉåüt ca cạc phán tỉí khi
ngoải lỉûc tạc dủng låïn hån lỉûc chäúng trỉåüt giỉỵa chụng.
- Phạ hoải dn: Phạ hoải khi biãún dảng cn nh, âäüt ngäüt v km theo vãút nỉït do cạc
phán tỉí tạch råìi nhau khi lỉûc tỉång tạc giỉỵa chụng máút âi
Nguy hiãøm hån nhiãưu so
våïi phạ hoải dn.

- Thẹp ln cọ lỉûc chäúng trỉåüt nh hån lỉûc kẹo õổùt nón bỗnh thổồỡng theùp chố coù thóứ
bở phaù hoaỷi do (máút kh nàng chëu lỉûc do biãún dảng quạ låïn). Trong nhỉỵng âiãưu kiãûn
âàûc biãût (thẹp bë lo họa,biãún cỉïng, chëu ỉïng sút củc bäü, chëu ti trng làûp...) thẹp måïi
bë phạ hoải dn (âỉït gy, sủp âäø...) ráút nguy hiãøm:

5.1.Hiãûn tỉåüng cỉïng ngüi:
-Kẹo mäüt máùu thẹp âãún giai âoản
do, b ti, thẹp cọ biãún dảng dỉ εb. Gia
ti láưn thỉï hai, thẹp láûp lải theo âỉåìng
gim ti láưn thỉï nháút, thãưm chy ca thẹp
do âọ gim âi. Nãúu lỏửn õỏửu keùo theùp õóỳn
quaù bióỳn daỷng deớo thỗ nhổợng láưn chëu ti
sau, thẹp lm viãûc háưu nhỉ trong giai
âoản ân häưi, giåïi hản ân häưi tàng,
nhỉng biãún dảng phạ hoải gim âi ráút
nhiãưu.
- Váûy sau khi thẹp bë biãún dảng do åí
o
t thỉåìng, khi chëu lỉûc tråí lải tråí nón cổùng Hỗnh 1.7: Hióỷn tổồỹng cổùng nguọỹi cuớa theùp
hồn, giåïi hản ân häưi cao hån nhỉng biãún
dảng khi phạ hoải lải tháúp hån, thẹp â chuøn sang dn. Hiãûn tỉåüng tàng giåïi hản ân
häưi do bë biãún dảng do trỉåïc gi l hiãûn tỉåüng “cỉïng ngüi”. Nọ lm tàng cỉåìng âäü ca
thẹp nhỉng lm thẹp dn khäng cọ låüi cho kãút cáúu thẹp. Vê dủ: ún ngüi cáúu kiãûn, càõt
mạy, âäüt läù... Cáưn chụ hản chãú cạc ngun nhán gáy cỉïng ngüi thẹp khi chãú tảo.
Gii thêch: Sau khi thẹp lm viãûc åí ngoi giåïi hản ân häưi, khi khäng chëu lỉûc
nỉỵa s cọ biãún dảng dỉ lm gim biãún dảng khi thẹp chëu lỉûc lải v thẹp tråí nãn dn.
Tuy nhiãn, cọ trỉåìng håüp khi gim biãún dảng lục phạ hoải khäng quan trng làõm, cọ
thãø låüi dủng hiãûn tỉåüng ny âãø tàng cỉåìng âäü thẹp : Kẹo ngüi thẹp âãø lm cäút thẹp
cho cáúu kiãûn BTCT...

17


5.2.Hiãûn tỉåüng gi thẹp:
- Láúy hai máùu thẹp sn xút cng
mäüt m, máùu thỉï nháút kẹo ngay (I), máùu
thỉï hai õóứ vaỡi chuỷc nm sau mồùi keùo
(II), thỗ mỏựu thổù hai s cọ giåïi hản chy
(cỉåìng âäü) cao hån nhỉng âäü do tháúp
hån máùu thỉï nháút
Máùu thỉï hai â
chuøn sang dn. Hiãûn tỉåüng cỉåìng âäü
thẹp tàng lãn theo thåìi gian nhỉng âäü
biãún dảng v dai gim âi gi l hiãûn
tỉåüng “gi thẹp “.
Gii thêch: Khi sn xút trong hảt ferit
cn lỏựn taỷp chỏỳt, qua thồỡi gian, taỷp chỏỳt
Hỗnh 1.8: Hióỷn gi ca thẹp
tạch khi hảt ferit v lm âáưy mng peclit
khiãún cho thẹp cọ cỉåìng âäü tàng nhỉng biãún dảng lải gim âi. Khi tênh toạn khäng âüc kãø âãún
sỉû tng cổồỡng õọỹ do giaỡ theùp vỗ bón caỷnh taùc dủng tàng cỉåìng âäü, nọ cn lm thẹp dn.

5.3.Hiãûn tỉåüng chëu ỉïng sút phán bäú khäng âãưu
- Khi thẹp chëu ti, nãúu tiãút diãûn khäng cọ khuút táût ỉïng sút trong tiãút diãûn s
phán bäú âãưu. Nãúu thẹp cọ khuút tỏỷt (bở khoùet lọự,cừt raợnh...) thỗ ổùng suỏỳt trón tióỳt diãûn
phán bäú khäng âãưu, xung quanh mẹp chäù khuút s cọ ỉïng sút táûp trung. Tải âọ,
âỉåìng lỉûc (qu âảo æïng suáút chênh) táûp trung (thãø hiãûn æïng suáút tàng ) v ún cong (chỉïng
t ỉïng sút theo hai phỉång 1 , 2 ).

Hỗnh 1.9: Sổỷ tỏỷp trung ổùng suỏỳt do läù khọet, ràơnh càõt...

- Mỉïc âäü táûp trung ỉïng sút âàûc trỉng båíi hãû säú táûp trung ỉïng sút:
k=

σ max
σ0

(1.21)

σmax: ỉïng sút låïn nháút åí mẹp läù.
σ0 :ỉïng sút trung bỗnh khi thanh khọng bở khoùet lọự.

18


- Å trảng thại ỉïng sút phàóng, khi cọ ỉïng sút hai phỉång σ1 , σ2 cng dáúu,
giåïi hản t lãû tàng , thẹp khäng cn “thãưm chy”, biãún dảng khi phạ hoải gim nhiãưu
Thẹp tråí nãn dn.
- Hiãûn tỉåüng naỡy khọng phuỷ thuọỹc taới troỹng, chố phuỷ thuọỹc hỗnh thỉïc tiãút diãûn
khi thiãút kãú, cáưn hản chãú täúi âa cạc läù khoẹt, khe rnh... cọ ỉïng sút táûp trung dóự hỗnh
thaỡnh phaùt trióứn khe nổùt dỏựn õóỳn kóỳt cỏỳu cọ thãø bë phạ hoải âäüt ngäüt khi biãún dảng nh
phạ hoải dn.
- Thỉåìng âäúi våïi kãút cáúu chëu ti trng ténh, êt chëu nh hỉåíng sỉû táûp trung ỉïng
b
sút do khi biãún dảng do, ỉïng sút củc bäü lải âỉåüc phán bäú âãưu trãn tiãút diãûn
qua ỉïng sút củc bäü khi tênh toạn kãút cáúu chëu ti trng ténh. Âäúi våïi kãút cáúu chëu ti
trng âäüng, sỉû táûp trung ổùng suỏỳt rỏỳt nguy hióứm vỗ dóự laỡm theùp bở phạ hoải dn. Âạnh
giạ båíi âäü dai xung kêch (thãø hiãûn mỉïc âäü thẹp dãù bë phạ hoải dn dỉåïi nh hỉåíng ỉïng
sút táûp trung)
Gii thêch: Dỉûa vo l thuút ỉïng sút tiãúp.Sỉû chy ca thẹp ch úu do trỉåüt dỉåïi tạc dủng
σ −σ 2

ỉïng sút tiãúp. ÅÍ trảng thại ỉïng sút phàóng, ỉïng sút tiãúp låïn nháút s l: τ = 1
(1.22).
2
Khi σ1, σ2 cng dáúu v cọ trë säú âãưu låïn, τ s nh, váût liãûu s khọ trỉåüt hån (biãún dảng gim)
trong khi σ1 ráút låïn do ỉïng sút táûp trung cọ thãø âảt σc
Thẹp bë phạ hoải khi biãún dảng nh
Phạ hoải dn. Khi σ1 = σ2 , τ = 0, sỉû chy khäng xy ra, thẹp bë âỉït dn.

5.4.Thẹp chëu ti trng làûp:
1.Ti trng làûp: L ti trng cọ chiãưu cng nhỉ trë säú thay âäøi nhiãưu láưn. Khi chëu ti

trng làûp thẹp cọ thãø bë phạ hoải åí ỉïng sút tháúp hån giåïi hản chy σc (do ti trng
ténh), phạ hoải âäüt ngäüt khi biãún dảng cn ráút nh, km theo vãút nỉït Thẹp “bë mi” v
bë phạ hoải dn. Vê dủ: Giọ tạc dủng vo cäüt thẹp cao, hoảt âäüng ca cáưu chảy gỏy ra
lổỷc chỏỳn õọỹng taùc duỷng lón dỏửm...

Hỗnh 1.10: Caùc âàûc trỉng biãún âäøi ỉïng sút
2. ỈÏng sút phạ hoải khi chëu ti trng làûp: Gi l cỉåìng âäü mi hay cỉåìng âäü

cháún âäüng σcâ. σcâ phủ thüc 3 úu täú ch úu:
- Loải ti trng: Mỉïc âäü thay âäøi ti trng âàûc trỉng båïi hãû säú:
ρ=

σ min
σ max

(1.23 )

* Khi ρ cọ giạ trë tỉì 0 ÷ +1 σcâ = σc
* Khi ρ cọ giạ trë -1 σcâ = 0,4.σb hay 0,75.σc

19


- Sọỳ lỏửn chỏỳn õọỹng: caỡng lồùn thỗ cõ caỡng gim v äøn âënh khi säú láưn làûp âảt trãn
2.10 láưn.
- Trảng thại bãư màût ngoi ca cáúu kiãûn: Tải vë trê khuút táût (khe, rnh ,läù..) s cọ táûp
trung ổùng suỏỳt, khi chởu chỏỳn õọỹng seợ hỗnh thaỡnh vaỡ phạt triãøn khe nỉït lm kãút cáúu bë
phạ hoải âäüt ngäüt do ỉïng sút cháún âäüng σcâ chè cn 0,17. σc Ráút nguy hiãøm cáưn chụ
phng trạnh.
6

Âäúi våïi kãút cáúu chëu ti trng cháún âäüng phi dng hãû säú γ <1 âãø gim cỉåìng
âäü tênh toạn.
Gèai thêch thãm: Cäng thỉïc:σcâ âỉåüc tênh theo cäng thỉïc:
1
σcâ= γ. σc
Våïi: γ =
≤1
(Thẹp CT3 a=1; b=0,5 )
σ min
a −b⋅

σ max

5.5.Thẹp chëu chëu nh hỉåíng ca nhiãût âäü:
Nhiãût âäü nh hỉåíng låïn âãún tênh cháút cå hc ca thẹp.
Khi t0 =300-3500C: thẹp cọ nhiãưu hảt to v tråí nãn dn Khäng nãn âãø thẹp chởu
va chaỷm xung kờch. Tióỳp tuỷc tng nhióỷt õọỹ thỗ tênh cháút âọ thay âäøi, âäü do tàng lãn
nhỉng giåïi hản chy gim nhanh (cỉåìng âäü gim).

Thẹp khäng cn kh nàng
ÅÍ nhiãût âäü 600-6500C: giåïi hản chy ca thẹp ≈ 0
chëu lỉûc.
Khi nhiãût âäü dỉåïi 00C: cỉåìng âäü thẹp cọ tàng âäi chụt nhỉng thẹp tråí nãn dn.
Dỉåïi -100C: tênh do ca thẹp gim r rãût, âãún -450C, thẹp ráút dn v dãù nỉït.

ξ6.Quy cạch thẹp dng trong xáy dỉûng
Thẹp dng trong xáy dỉûng cọ 2 loải ch úu: Thẹp hỗnh vaỡ theùp baớn

6.1.Theùp hỗnh:
1.Theùp goùc:

Hỗnh 1.11: Theùp goùc vaỡ sổớ duỷng
Hỗ h 1 12 Th ù
ù
ỡ ù d

Coù 2 loải:
- Thẹp gọc âãưu cảnh: K hiãûu B×d (mm) (B: bãư räüng cạnh, d: bãư dy cạnh)
Gäưm 67 loải,bẹ nháút L20×3, låïn nháút L250×20

20


- Thẹp gọc khäng âãưu cảnh: K hiãûu B×b×d (mm) (B, b: bãư räüng cạnh, d: bãư dy
cạnh)
Gäưm 47 loải, bẹ nháút L25×16×3, låïn nháút L250×160×20.
- Chiãưu di thanh: l = 4 ÷13m.
- Âàûc âiãøm:
* Tiãút diãûn cạnh cọ 2 mẹp song song Cáúu tảo liãn kãút thûn tiãûn

- Sỉí dủng:
* Dng riãng r, hay täø håüp âãø lm thanh neùn, keùo, thanh giũng...

2.Theùp chổợ I:

Hỗnh 1.12: - Theùp I v ỉïng dủng
- Loải phäø thäng: Gäưm 23 loải. Tỉì N010÷N060 (chiãưu cao tỉì 100 ÷ 600mm)
- Loải måí räüng cạnh: Tỉì N018N030a
- Chiãưu di thanh: l = 4 ÷13m.
- Âàûc âiãøm:
* Tiãút diãûn coï Wx 〉〉 Wy
* Chëu uäún täút.
* Khọ liãn kãút do cạnh ngàõn v vạt chẹo.
- Sỉí dủng:
* Dng riãng r, hay täø håüp âãø lm cáúu kiãûn chëu ún, chëu nẹn...

3.Thẹp chỉỵ U:
Gäưm 22 loải. K hiãûu U , tỉì U5 ÷ U40 ( chiãưu cao tỉì 50÷400mm). Tỉì U14 U24a
cạnh räüng v dy hån.
* Chióửu daỡi thanh l = 4ữ13m.

Hỗnh 1.13: - Theùp U v ỉïng dủng
- Âàûc âiãøm:
* Chëu ún xiãn täút.
* Cọ màût bủng phàóng, nãn dãù liãn kãút våïi cạc cáúu kiãûn khạc.
- Sỉí dủng: X gäư, thanh dn nàûng (dn cáưu), cäüt, ghẹp tảo tiãút diãûn âäúi xỉïng.

4.Cạc loải thẹp hỗnh khaùc:
- Theùp vuọng: Caỷnh a=80 ữ150mm.

21


- Thẹp trn: Âỉåìng kênh d=4 ÷250mm Thanh chëu kẹo, buläng, âinh tạn...
- Thẹp äúng khäng hn: K hiãûu d×δ (d: ổồỡng kờnh ngoaỡi, : bóử daỡy). Tổỡ 42ì2,5
ữ500ì15
Tióỳt dióỷn âäúi xỉïng, thoạng giọ, bạn kênh quạn tênh låïn, chëu lỉûc täút
Dng lm
thanh dn, thanh trong cạc thạp trủ cao.
- Theùp ray:

Hỗnh 1.14: - Caùc daỷng theùp hỗnh khaùc

6.2.Theùp baớn:
- Âỉåüc dng nhiãưu trong xáy dỉûng chiãúm 40 ÷ 60% troỹng lổồỹng cọng trỗnh, dóự
taỷo ra caùc cỏỳu kióỷn theo thiãút kãú. Cọ cạc loải sau:
* Loải phäø thäng: δ = 4 ÷ 60 mm; b = 160 ÷ 1050 mm; l = 6 ÷12 m.
* Loải dy: δ = 4 ÷160 mm; b = 600 ÷ 1400 mm; l = 4÷8 m.
* Loải mng: δ = 0,2 ÷ 4 mm; b = 600 ÷ 1400 mm; l = 1,2 ÷ 4 m.
- Sỉí dủng: Lm kãút cáúu bn, låüp maùi, dỏỷp thaỡnh theùp hỗnh moớng coù daỷng õỷc
bióỷt...

7.Phổồng phaùp tênh kãút cáúu thẹp:
7.1.Phỉång phạp tênh theo trảng thại giåïi hản (TTGH):
1.Âënh nghéa:
TTGH l trảng thại m kãút cáúu khäng thãø sỉí dủng âỉåüc nỉỵa do máút kh nàng
chëu lỉûc hay biãún dảng vỉåüt quạ giåïi hản cho phẹp.

2.Cạc trảng thại giåïi hản:
Cọ 3 trảng thại giåïi hản:

a. TTGH thỉï nháút (vãư cỉåìng âäü):
Gäưm cạc trảng thại kãút cáúu máút kh nàng chëu lỉûc hồûc khäng sỉí dủng âỉåüc nỉỵa
do: Bë phạ hoải vãư bãưn, máút äøn âënh, mi hay bở bióỳn õọứi hỗnh daỷng.
ióửu kióỷn laỡm vióỷc: N
(1.24)
Trong âọ:
- N: Näüi lỉûc phạt sinh trong kãút cáúu do ti trng tênh tọan gáy ra. Cäng
thỉïc täøng quạt:
n

N= ∑ p itc ⋅ α i ⋅ n i

(1.25)

i =1

* Pitc: Taới troỹng tióu chuỏứn taùc duỷng lón cọng trỗnh .

22


* αi: Näüi læûc sinh ra trong kãút cáúu khi cọ ti trng tiãu chøn âån vë
tc
i

P =1 tạc dủng.
* ni: Hãû säú vỉåüt ti tỉång ỉïng ti trng Pitc nhàịm kãø âãún kh nàng
ti trng thỉûc tãú låïn hån taới troỹng tióu chuỏứn trong quaù trỗnh laỡm vióỷc cuớa kãút cáúu.
* n: Säú ti trng tạc dủng lãn cäng trỗnh.

- : Khaớ nng chởu lổỷc cuớa kóỳt cỏỳu phuỷ thuọỹc vaỡo õỷc trổng hỗnh hoỹc tióỳt
dióỷn vaỡ tờnh chỏỳt cå hc ca váût liãûu. Cäng thỉïc täøng quạt:
Φ = γ .F.R
(1.26)
* γ : Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc.
* F: ỷc trổng hỗnh hoỹc tióỳt dióỷn (Dióỷn tờch F, mämen chäúng uäún
W, mämen quaï tênh J, mämen ténh S...).
* R: Cỉåìng âäü tênh tọan ca váût liãûu.

b.TTGH thỉï hai (vãư biãún dảng):
L trảng thại m kãút cáúu khäng thãø sổớ duỷng bỗnh thổồỡng do bióỳn daỷng vổồỹt quaù
bióỳn daỷng giåïi hản.
(1.27 )
Âiãưu kiãûn lm viãûc:
∆ ≤ ∆gh
- ∆: Biãún dảng (vng, lụn, rung , nỉït...) ca kãút cáúu do ti trng tiãu chøn
gáy ra.
Cäng thỉïc täøng quạt:
n

∆ = ∑ p itc ⋅ δ i

(1.28)

i =1

Pitc: Taíi troüng tiãu chuáøn taùc duỷng lón cọng trỗnh .
i: Bióỳn daỷng cuớa kóỳt cáúu khi cọ ti trng tiãu chøn âån vë Pitc=1
tạc dủng.
- ∆gh: Biãún dảng giåïi hản ca kãút cáúu cho trong quy phảm

Chụ : Khi tênh toạn kãút cáúu theo TTGH thỉï hai, viãûc tênh biãún dảng sỉí dủng ti
trng tióu chuỏứn (khọng kóứ õóỳn hóỷ sọỳ vổồỹt taới) vỗ tênh cháút thay âäøi giạ trë nháút thåìi ca
ti trng khäng lm nh hỉåíng âãún biãún dảng ca kãút cáúu (chè sinh ra do tạc âäüng láu
di, äøn âënh ca ti trng)

c.TTGH thỉï ba (vãư khe nỉït ):
L trảng thại kóỳt cỏỳu khọng sổớ duỷng õổồỹc nổợa do õaợ hỗnh thnh v phạt triãøn
khe nỉït.
Kãút cáúu thẹp chè tênh våïi hai traỷng thaùi thổù nhỏỳt vaỡ thổù hai vỗ theùp khäng âỉåüc
nỉït.

3.Cỉåìng âäü tênh toạn - Hãû säú âiãưukiãûn lm viãûc:
a.Cỉåìng âäü tênh toạn R : L cỉåìng âäü âm bo kãút cáúu lm viãûc våïi xạc sút an
ton 95 %.
R= Rtc /γm

(1.29)

23


- γm : Hãû säú an ton ca váût liãûu tênh âãún cạc úu täú báút låüi lm gim cỉåìng
âäü kãút cáúu k < 1.
γm= 1,05; thẹp cỉåìng
Vê dủ: Thẹp cỉåìng âäü thỉåìng, vỉìa cọ σc ≤ 3800kg/cm2
2
âäü cao σc ≥ 3800kg/cm
γm= 1,15...
- Rtc: Cỉåìng âäü giåïi hản tiãu chøn ca thẹp quy âënh trong tiãu chøn
thiãút kãú.

* Thẹp khäng cọ vng chy hồûc thẹp âỉåüc phẹp lm viãûc quạ giåïi hản
do: Rtc = σb.
* Thẹp cọ vng chy, khäng cho phẹp biãún dảng do Rtc = σc.
Vê dủ: Thẹp CT3 cọ σc=2400 kg/cm2 ; R:=2100 kg/cm2
Trảng thại ỉïng sút
Kẹo, nẹn v ún
Càõt
p màût

K hiãûu
R
Rc
Rem

CT3; CT4
2100
1300
3200

CT5
2300
1400
3400

Âån vë
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2

b.Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc: (γ )

- L hãû säú kãø âãún mỉïc âäü lm viãûc ca kãút cáúu thûn låüi hay báút lồỹi so vồùi õióửu
kióỷn bỗnh thổồỡng (Taới troỹng daỡi haỷn tạc dủng làûp nhiãưu láưn, cạc gi thiãút tênh toạn l
gáưn âụng, nh hỉåíng ca mäi trỉåìng to,ω) Tra phủ lủc I.1.
Vê dủ: Dáưm bủng âàûc v cạc thanh nẹn trong dn γ = 0,9; dáưm bủng âàûc khi tênh
äøn âënh täøng thãø γ = 0,95; cäüt nh dán dủng, cäüt trủ thạp nỉåïc γ = 0,95... v ngoi hay
âạy bãø chỉïa γ = 0,8;
Ngoi ra, cn cọ ti trng hay näüi lỉûc phi nhán våïi hãû säú an ton sỉí dủng γn phủ
thüc mỉïc âäü quan trng, cáúp v õọỹ bóửn cọng trỗnh.
Cọng trỗnh dỏn duỷng cọng nghióỷp thọng thổồỡng: n= 0,98;
Cọng trỗnh õỷc bióỷt quan troỹng nhổ cọng trỗnh cọng cọỹng, thaùp truyóửn hỗnh...: n = 1
Cọng trỗnh khäng quan trong nhỉ nh kho, nh tảm: γn = 1

4.Ti trng - Täø håüp ti trng:
a.Ti trng: Bao gäưm:
- Ti trng thỉåìng xun (Ténh ti): L ti trng khäng âäøi vãư phỉång, chiãưu, giạ
trë nhỉ: Trng lỉåüng bn thán kãút cáúu, tạc dủng ỉïng lỉûc trỉåïc, trng lỉåüng âáút âàõp...
- Ti trng tảm thåìi (Hoảt ti): L ti trng khọng taùc duỷng thổồỡng xuyón trón
cọng trỗnh gọửm caùc loaỷi:
* Hoảt ti di hản: Trng lỉåüng thiãút bë, váût tỉ, nỉåïc trãn thạp hay bãø
chỉïa...
* Hoảt ti ngàõn hản: Giọ, ti trng ngỉåìi âi lải sỉía chỉỵa, âäư âảc, thiãút bở
nỏng cỏứu...
- Taới troỹng õỷc bióỷt: Xuỏỳt hióỷn trong tỗnh húng âàûc biãût nhỉ: Âäüng âáút, näø, sỉû cäú
k thût..

24


b.Ti trng tiãu chøn - ti trng tênh toạn:
- Ti trng tiãu chøn : Xạc láûp trãn cå såí xạc sút thäúng kã, âỉåüc cho

trong tiãu chøn, âọ l trë säú ti trng låïn nháút cọ thãø cọ trong cäng trỗnh khi sổớ duỷng
bỗnh thổồỡng.
- Taới troỹng tờnh toùan : Kãø âãún thay âäøi giạ trë ca ti trng tiãu chøn do
nhỉỵng sai lãûch ngáùu nhiãn khạc våïi nhỉỵng âiãưu kióỷn bỗnh thổồỡng, õỷc trổng bồới hóỷ sọỳ
vổồỹt taới n quy âënh trong quy phảm. Vê dủ: Trng lỉåüng kãút cáúu chãú tảo åí cäng xỉåíng n
= 1,1; åí cäng trỉåìng n = 1,2; ti trng giọ n = 1,3, hoảt ti sn n = 1,2 ÷1,4.

c. Täø håüp ti trng: Gäưm cạc loải sau:
-Täø håüp cå bn: Gäưm ténh ti + hoảt ti di hản + nc.hoảt ti ngàõn hản.
-Täø håüp âàûc biãût: Gäưm ténh ti+hoảt ti di hản + nc.(hoảt ti ngàõn hản + 1 ti
trng âàûc biãût)
Våïi: nc laỡ hóỷ sọỳ tọứ hồỹp (õổồỹc duỡng vỗ xaùc sút xy ra âäưng thåìi cạc loải ti trng
tạc dủng lón cọng trỗnh vồùi trở sọỳ lồùn nhỏỳt laỡ ờt hån so våïi trỉåìng håüp mäüt hay vi ti
trng riãng l).
* Täø håüp cå bn: nc =1 khi cọ mäüt loải hoảt ti ngàõn hản; nc = 0,9 khi cọ
nhiãưu hån hai loải hoảt ti ngàõn hản;
* Täø håüp âàûc biãût: nc =0,8 âäúi våïi mi hoảt ti ngàõn hản.

7.2.Phỉång phạp tênh theo ỉïng sút cho phẹp:
-Theo phỉång phạp ny, æïng suáút låïn nháút do taíi troüng tiãu chuáøn sinh ra trong
kãút cáúu khäng vỉåüt quạ ỉïng sút cho phẹp trong quy phảm.
σ≤[σ]=

σc
k0

(1.30)

σ : ỈÏng sút do ti trng tiãu chøn sinh ra trong kãút cáúu
[σ ]: ỈÏng sút cho phẹp theo quy phảm

k0: Hãû säú an ton phủ thüc nhiãưu úu täú:
* Ti trng thỉûc tãú cọ thãø låïn hån täø håüp ti trng tênh toạn
* Lục dỉûng làõp sỉí dủng kãút cáúu cọ khuút táût.
* Giåïi hản chy v tênh cháút cå hc thỉûc tãú cọ thãø nh hån trë säú tiãu
chøn.
* Kãút cáúu thỉûc cọ sai khạc so våïi kãút cáúu tênh toạn.
* Âiãưu kiãûn lm viãûc thỉûc tãú phỉïc tảp hån so våïi âiãưu kiãûn tênh
toạn...

7.3.So sạnh hai phỉång phạp:
-Xẹt dáưm chëu ún.
* Theo TTGH: M = n . M ≤ Φ = γ. k. σc.W
tc

σ
σ
M tc
σ=
≤ c = 'c (*)
n
W
ko
γ .k

25


* Theo ỉïng sút cho phẹp: σ =

σ

M tc
≤ [ σ ] = c (** )
k0
W

- Nháûn xẹt: So sạnh (*) vaỡ (**) vóử hỗnh thổùc tổồng tổỷ song laỷi khạc åí cạc trë säú an
ton k0 ≠ k’0.
* Trong phỉång phạp TTGH, k0 l täø håüp ca cạc hãû säú (hãû säú vỉåüt ti n, hãû säú
âiãưu kiãûn lm viãûc, hãû säú âäưng cháút k), hãû säú vỉåüt ti n cho phẹp âạnh giạ nh hỉåíng
ca tỉìng loải ti trng trong nhỉỵng âiãưu kiãûn lm viãûc củ thãø do âọ kãút cáúu lm viãûc våïi
âäü an ton cao.
* Trong phỉång phạp ỉïng sút cho phẹp, k0 l hãû säú trung bỗnh nón phổồng
phaùp TTGH chờnh xaùc hồn vaỡ tióỳt kiãûm váût liãûu, cọ cå såí khoa hc, sạt våïi thỉûc tãú nãn
âỉåüc sỉí dủng phäø biãún. Tuy nhiãn, trong mäüt säú trỉåìng håüp, xạc âënh cạc hãû säú n, γ , k
ca mäüt säú kãút cáúu âàûc biãût (cáưu, ca van...) khạ phỉïc tảp nãn váùn cn sỉí dủng phỉång
phạp ỉïng sút cho phẹp âãø tênh tọan.

26