Thép cho kết cấu công trình

KẾT CẤU THÉP 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
BỘ MÔN KẾT CẤU THÉP, GỖ
GIÁO TRÌNH KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – PHẦN KC THÉP
GIẢNG VIÊN:


GIÁO TRÌNH HỌC


CHƯƠNG MỞ ĐẦU - ĐẠI CƯƠNG VỀ KẾT CẤU THÉP
§ 1. ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA KẾT CẤU THÉP
§ 2. PHẠM VI ỨNG DỤNG
§ 3. YÊU CẦU ĐỐI VỚI KẾT CẤU THÉP


CHƯƠNG MỞ ĐẦU - ĐẠI CƯƠNG VỀ KẾT CẤU THÉP
KHÁI NIỆM
 Kết cấu thép là kết cấu của công trình xây dựng bằng thép hoặc bằng
kim loại khác.


§ 1. ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA KẾT CẤU THÉP
I. Ưu điểm
- Có khả năng chịu lực lớn và độ tin cậy cao.
- Trọng lượng nhẹ.
- Có tính công nghiệp hóa cao.
- Có tính cơ động trong vận chuyển lắp ráp.
- Tính kín.
II. Nhược điểm
- Bị xâm thực.

- Chịu lửa kém: ở T =500  600°C thép chuyển sang dẻo.


§ 2. PHẠM VI ỨNG DỤNG
Kết cấu thép phù hợp với công trình lớn, cần có trọng lượng nhẹ, độ
kín.
Sử dụng tốt trong các loại công trình sau :
- Nhà công nghiệp
- Nhà nhịp lớn:
L > 30  40m.
L > 100m: Kết cấu thép là duy nhất áp
dụng được.
- Khung nhà nhiều tầng.
- Cầu đường bộ, đường sắt.
- Kết cấu tháp cao: cột điện, ăng ten vô tuyến.
- Kết cấu bản: Bể chứa dầu, bể chứa khí ...
- Các loại kết cấu di dộng: Cần trục, cửa van,gương ăng ten
parabol...


§ 2. PHẠM VI ỨNG DỤNG

Nhà công nghiệp
Nhà nhịp lớn
Bể chứa


§ 2. PHẠM VI ỨNG DỤNG

Tháp thép

Nhà cao tầng


§ 2. PHẠM VI ỨNG DỤNG

Cầu thép


§ 2. PHẠM VI ỨNG DỤNG

Kết cấu cầu di động


§ 3. YÊU CẦU ĐỐI VỚI KẾT CẤU THÉP

I. Yêu cầu về sử dụng.
Đảm bảo độ bền, độ cứng, độ ổn định, độ bền lâu và thẩm mỹ.
II. Yêu cầu về kinh tế: (Giá thành thấp)
Tiết kiệm vật liệu, tính công nghệ khi chế tạo, lắp ráp nhanh ...


CHƯƠNG 1. VẬT LIỆU VÀ SỰ LÀM VIỆC CỦA KẾT CẤU THÉP

§ 1.1. THÉP XÂY DỰNG
§ 1.2. SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG
§ 1.3. QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG
§ 1.4. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP

§ 1.5. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN

§ 1.1. THÉP XÂY DỰNG
I. PHÂN LOẠI THÉP XÂY DỰNG
Khái niệm: Thép là hợp kim đen của sắt (Fe) và cácbon (C), ngoài ra
còn có một số chất đưa vào với mục đích tăng tính năng cho thép
hoặc một số tạp chất không tách được trong quá trình luyện quặng.

Một số hình ảnh lò luyện thép


§ 1.1. THÉP XÂY DỰNG

Cán thép sợi


§ 1.1. THÉP XÂY DỰNG

Cán thép


§ 1.1. THÉP XÂY DỰNG

Cán nóng thép hình


§ 1.2. SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG
1. SỰ LÀM VIỆC CHỊU KÉO
Dạng làm việc cơ bản, đặc trưng cho sự chịu lực của thép dưới tác
dụng của tải trọng.
Biểu đồ ứng suất – biến dạng

- Kéo các mẫu thép CCT38 mềm có kích thước tiêu chuẩn bằng tải
trọng tĩnh tăng dần. Vẽ đồ thị quan hệ  -  .


§ 1.2. SỰ LÀM VIỆC CỦA THÉP CHỊU TẢI TRỌNG
OA' - Giai đoạn đàn hồi: Bỏ lực, mẫu thép trở lại hình dạng ban đầu.
OA - Giai đoạn tỉ lệ: biểu đồ là đoạn thẳng,  -  có quan hệ tỉ lệ,
tuân theo định luật Húc.
AA' - đồ thị hơi cong đi, không còn quan hệ tỉ lệ, nhưng thép vẫn
làm việc đàn hồi.
A'B - Giai đoạn đàn hồi dẻo: Biểu đồ là đường cong rõ rệt, thép không
còn làm việc đàn hồi.
BC - Giai đoạn chảy dẻo: Là đoạn thẳng nằm ngang. Biến dạng tăng
khi P không đổi. đoạn BC gọi là thềm chảy.
CD - Giai đoạn củng cố: Biểu đồ là đường cong thoải. Lực tăng, biến
dạng tăng nhanh. Mẫu thép bị thắt lại, tiết diện thu nhỏ và bị kéo đứt tại
D.


§ 1.3. QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG
1. Thép hình
Thép góc
- Dùng làm thanh chịu lực như thanh
chống, thanh dàn hoặc dùng làm cấu
kiện liên kết các kết cấu khác.
- Có hai loại : đều cánh và lệch cánh.
- Kí hiệu :
Ví dụ : Thép đều cánh L 50x50x5,
thép lệch cánh L 63x40x4.
- Chiều dài l = 4 – 13 m.

Thép chữ I
- Dùng làm dầm, làm cột .
- Có tất cả 23 loại chiều cao từ 100 – 600 mm.
- Kí hiệu : Ví dụ : I 30
Chiều dài l = 4 – 13 m.


§ 1.3. QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG


§ 1.3. QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG


§ 1.3. QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG


§ 1.3. QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG
Thép chữ C
- Dùng làm tiết diện cột, dầm chịu uốn xiên, thanh dàn trong dàn cầu.
- Có tất cả 22 loại tiết diện từ C5 đến C40
- Kí hiệu :
Ví dụ : C22
Chiều dài l = 4 – 13 m . Trường hợp dài hơn phải nối.


§ 1.3. QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG


§ 1.3. QUY CÁCH THÉP CÁN DÙNG TRONG XÂY DỰNG
2. Thép tấm

Thép tấm được dùng rộng rãi vì tính
vạn năng có thể tạo ra các tiết diện
bất kỳ theo yêu cầu thiết kế.
Thường có 3 loại :
Thép tấm phổ thông
Thép tấm mỏng
Thép tấm dày.