Ảnh hưởng của sự tăng nhiệt độ đến ổn định tổng thể của dầm liên hợp thép bê tông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN ANH NHẬT

ẢNH HƢỞNG CỦA SỰ TĂNG NHIỆT ĐỘ ĐẾN
ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM LIÊN HỢP
THÉP - BÊ TÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Đà Nẵng – Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN ANH NHẬT

ẢNH HƢỞNG CỦA SỰ TĂNG NHIỆT ĐỘ ĐẾN
ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM LIÊN HỢP
THÉP - BÊ TÔNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình DD&CN
Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. PHẠM VĂN HỘI

Đà Nẵng – Năm 2018


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào
khác.
Học viên

Nguyễn Anh Nhật


ii

LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với GS.TS Phạm Văn Hội đã tận tình
giúp đỡ, hƣớng dẫn và đƣa ra nhiều ý kiến quý báu, cũng nhƣ tạo điều kiện thuận lợi,
cung cấp tài liệu và động viên trong suốt quá trình hoàn thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các cán bộ khoa Sau đại học, khoa
Xây dựng trƣờng đại học Bách khoa Đà Nẵng cùng các bạn cùng lớp đã giúp đỡ, chỉ
dẫn trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn, không thể tránh khỏi hạn chế
và thiếu sót. Do vậy, rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy
cô và các bạn học viên để luận văn có thể hoàn thiện hơn nữa.
Em xin chân thành cám ơn!
Học viên

Nguyễn Anh Nhật


iii
ẢNH HƢỞNG CỦA SỰ TĂNG NHIỆT ĐỘ ĐẾN ỔN ĐỊNH TỔNG
THỂ CỦA DẦM LIÊN HỢP THÉP BÊ TÔNG
Học viên: Nguyễn Anh Nhật Chuyên ngành: Xây dựng DD&CN
Mã số: 60580208 Khóa:K32 Trƣờng Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt - Ở nƣớc ta hiện nay, với quá trình đô thị hóa nhanh và tốc độ xây dựng nhà cao
tầng đang bùng nổ mạnh mẽ tại các khu đô thị lớn nhƣ Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh
đòi hỏi một loại kết cấu mới có thể khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm của bê tông cốt thép
thông thƣờng nhƣ kích thƣớc lớn, nặng nề, giảm không gian sử dụng. Với các ƣu điểm nhƣ
giảm đƣợc trọng lƣợng bản thân kết cấu, thời gian thi công nhanh, tính thẩm mỹ cao, kết
cấu liên hợp thép-bê tông ngày càng đƣợc dùng phổ biến trong các công trình xây dựng ở
Việt Nam. Nghiên cứu đặc điểm làm việc của kết cấu liên hợp thép-bê tông khi chịu ảnh
hƣởng của sự tăng nhiệt độ giúp chúng ta hiểu rõ hơn ứng xử của kết cấu dƣới tác động của
lửa, đánh giá đƣợc ổn định tổng thể của kết cấu. Luận văn trình bày các đặc tính cơ lý của
vật liệu thép và bê tông ở nhiệt độ cao. Nghiên cứu hiện tƣợng mất ổn định tổng thể của
dầm liên hợp khi chịu ảnh hƣởng của nhiệt độ. Trình bày các phƣơng pháp tính toán ổn
định tổng thể của dầm liên hợp khi chịu nhiệt độ cao theo tiêu chuẩn EC4. Tác giả đã tóm
tắt các kết quả đã đạt đƣợc và đƣa ra các hƣớng phát triển tiếp theo.
Từ khóa – dầm liên hợp; ổn định tổng thể; ảnh hƣởng của nhiệt độ; tiêu chuẩn EC4;
phƣơng pháp tính ổn định tổng thể.
THE EFFECT OF TEMPERATURE RISE ON THE OVERALL STABILITY OF
COMPOSITE STEEL AND CONCRETE BEAMS
Abstract - Nowadays in our country, with rapid urbanization and the speed of building highrise buildings in large urban areas such as Hanoi and Ho Chi Minh City, a new type of structure
is required. Overcoming the disadvantages of conventional reinforced concrete such as large
size, heavy, reduce the space used. With advantages such as reducing the weight of the structure
itself, fast construction time, high aesthetics, steel-concrete composite structure is increasingly
popular in construction works in Vietnam. Study on the working characteristics of the steelconcrete composite structure under the influence of temperature increase helps us better

understand the behavior of the structure under the effect of fire, evaluate the overall stability of
the result structure. The thesis presents the mechanical properties of steel and concrete at high
temperatures. Study the overall instability of the composite beams when subjected to
temperature. Describe the overall stabilization methods of composite beams when subjected to
high temperatures with EC4 standard. The author has summarized the results achieved and set
out the direction for further development..
Key words - Composite beams; Fire design; Eurocode 4; Structural Fire Design; overall
stability.


iv

MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC .....................................................................................................................iv
DANH MỤC KÝ HIỆU................................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................ 1
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................1
4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu.........................................................................................2
6. Bố cục của luận văn ................................................................................................ 2
CHƢƠNG 1 - ẢNH HƢỞNG CỦA HỎA HOẠN ĐẾN CÁC CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG ...................................................................................................................3
1.1. THIỆT HẠI CỦA CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG DO HỎA HOẠN GÂY

RA .................................................................................................................................3
1.1.1. Thiệt hại của các công trình xây dựng do hỏa hoạn gây ra trên thế giới ..........3
1.1.2. Thiệt hại của các công trình xây dựng do hỏa hoạn gây ra ở Việt Nam ...........3
1.2. ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA
THÉP VÀ BÊ TÔNG ......................................................................................................5
1.2.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến các tính chất cơ lý của thép ................................ 5
1.2.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến các tính chất cơ lý của bê tông .........................17
1.3. CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG CHÁY CHO CÔNG TRÌNH .....................20
1.3.1. Các biện pháp báo cháy, chữa cháy cho công trình ........................................20
1.3.2. Các biện pháp tăng khả năng chịu lửa cho kết cấu .........................................22
CHƢƠNG 2 - PHƢƠNG PHÁP TÍNH ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM LIÊN
HỢP THÉP BÊ TÔNG THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU EUROCODE 4 ..............24
2.1. HIỆN TƢỢNG MẤT ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM LIÊN HỢP THÉPBÊ TÔNG ......................................................................................................................24
2.2. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN CHỊU LỬA CẦN
THIẾT ĐỐI VỚI KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP - BÊ TÔNG ......................................25
2.2.1. Tải trọng tác dụng ........................................................................................... 25


v
2.2.2. Các nguyên tắc tính toán cơ bản .....................................................................26
2.3. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM LIÊN HỢP THÉP BÊ
TÔNG Ở NHIỆT ĐỘ CAO ........................................................................................... 28
2.3.1. Phƣơng pháp tính ổn định tổng thể của dầm liên hợp thép bê tông ở nhiệt
độ cao ( trƣờng hợp không bọc bê tông ) ......................................................................28
2.3.2. Sức bền của tiết diện đối với mô men uốn của dầm liên hợp đƣợc bọc bê
tông một phần ................................................................................................................30
2.3.3. Kiểm tra đơn giản sự oằn ................................................................................38
CHƢƠNG 3 - VÍ DỤ TÍNH TOÁN DẦM LIÊN HỢP THÉP BÊ TÔNG LÀM
VIỆC TRONG ĐIỀU KIỆN CHỊU NHIỆT ĐỘ CAO .............................................43
3.1. VÍ DỤ TÍNH TOÁN .............................................................................................. 43

3.1.1. Kiểm tra bền và ổn định tổng thể của dầm liên hợp không bọc bê tông ở
nhiệt độ thƣờng 200C .....................................................................................................44
3.1.2. Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm liên hợp bọc bê tông 1 phần ở nhiệt độ
thƣờng 200C ...................................................................................................................48
3.1.3. Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm liên hợp không bọc bê tông ở nhiệt độ
cao ............................................................................................................................... 49
3.1.4. Kiểm tra bền và ổn định tổng thể của dầm liên hợp bọc bê tông 1 phần ở
nhiệt độ cao ....................................................................................................................53
3.2. SO SÁNH ĐỘ BỀN VÀ ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM LIÊN HỢP
KHÔNG BỌC BÊ TÔNG VÀ BỌC BÊ TÔNG MỘT PHẦN Ở CÁC CẤP NHIỆT
ĐỘ KHÁC NHAU ........................................................................................................56
KẾT LUẬN VÀ PHƢƠNG HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP ...................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 59
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)


vi

DANH MỤC KÝ HIỆU
EC4
ρ
ɛsk

Tiêu chuẩn eurocode 4
Khối lƣợng riêng
Biến dạng tƣơng đối

Ecm
Rsn

Giá trị trung bình của mô đun đàn hồi tiếp tuyến của bê tông
Cƣờng độ chịu kéo tiêu chuẩn

Rs,ser

Cƣờng độ chịu kéo tính toán theo trạng thái giới hạn thứ 2

Msd
Momen uốn của tiết diện
fy,fay,20Oc Cƣờng độ của thép kết cấu trong điều kiện nhiệt độ thƣờng
fsk,fr,20Oc Cƣờng độ của thép thanh trong điều kiện nhiệt độ thƣờng
fck,fc,20Oc Cƣờng độ của bê tông trong điều kiện nhiệt độ thƣờng
γc
γa
γsk, γr

Hệ số điều kiện làm việc của bê tông ở điều kiện nhiệt độ thƣờng
Hệ số điều kiện làm việc của thép kết cấu ở điều kiện nhiệt độ thƣờng
Hệ số điều kiện làm việc của thép thanh ở điều kiện nhiệt độ thƣờng

γM,fi,c
γM,fi,r
γM,fi,a
fu

Hệ số điều kiện làm việc của bê tông trong điều kiện chịu lửa
Hệ số điều kiện làm việc của thép trong điều kiện chịu lửa
Hệ số điều kiện làm việc của thép kết cấu trong điều kiện chịu lửa
Sức bền kéo đứt của thép làm chốt

crit

Nhiệt độ tới hạn của kết cấu

Mfi,Sd
Mfi,Rd

Mô men đƣợc gây ra bởi tải trọng trong điều kiện chịu lửa
Mô men bền dẻo của kết cấu trong điều kiện chịu lửa

Mcr
Mb,Rd
h
hc
hc,fi

Mô men oằn tới hạn tại gối
Mô men bền khi oằn
Chiều cao tiết diện dầm thép
Chiều dày bản bê tông
Chiều dày bản bê tông bị giảm yếu khi chịu lửa

hc,h
b
bfi
ef
ew
hh
hl
ui

Chiều dày hiệu dụng bản bê tông đã bị giảm yếu khi chịu lửa
Chiều rộng bản cánh
Chiều rộng bản cánh bị giảm yếu khi chịu lửa
Chiều dày bản cánh
Chiều dày bản bụng
Chiều cao bản bụng phía trên
Chiều cao bản bụng phía dƣới
Khoảng cách từ trọng tâm lớp cốt thép thứ i của dầm thép đến mép bê
tông dầm

beff

Chiều rộng hiệu dụng của bản bê tông


vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu

Tên bảng

bảng
1.1.
1.2.

Giá trị các hệ số suy giảm mô đun đàn hồi, giới hạn chảy và
giới hạn tỷ lệ của vật liệu thép ở nhiệt độ 
Hệ số suy giảm khả năng chịu nén và biến dạng cực hạn của bê

tông

Trang
9
18

2.1.

Hệ số xác định nhiệt độ giới hạn

30

2.2.

Giá trị hc,fi tƣơng ứng với các cấp bền chịu lửa

31

2.3.

Giá trị bfi tƣơng ứng với các cấp bền chịu lửa

32

2.4.

Giá trị a1, a2, hl,min tƣơng ứng với các cấp bền chịu lửa

32

2.5.

Giá trị hl tƣơng ứng với các cấp bền chịu lửa

33

2.6.

Giá trị ka,min , ka,max tƣơng ứng với các cấp bền chịu lửa

33

2.7.

Các giá trị a3, a4, a4, a5, kr,min, kr,max

34

2.8.

Giá trị ks tƣơng ứng với các cấp bền chịu lửa

35

2.9.

Giá trị bc,fi, bc,fi,min , hfi , hfi,min tƣơng ứng với các cấp bền chịu lửa

35

2.10.

Giá trị của hệ số C4

41

2.11.

Chiều cao lớn nhất của dầm thép để tranh bị oằn tại vung
momen âm

42

3.1.

Kết quả tính toán ứng với các cấp chịu lửa trƣờng hợp dầm
liên hợp không bọc bê tông

52

3.2.

Kết quả tính toán ứng với các cấp chịu lửa trƣờng hợp dầm
liên hợp bọc bê tông một phần

55


viii

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

1.1.

Hỏa hoạn chung cƣ Grenfell, London

3

1.2.

Hỏa hoạn tại Trung tâm Thƣơng mại Quốc tế (ITC)

4

1.3.

Hỏa hoạn tại công trƣờng xây dựng tổ hợp Keangnam

5

1.4.

Mô hình tính toán cho các mối quan hệ ứng suất – biến dạng của

kết cấu thép ở nhiệt độ cao

6

1.5.

Biểu đồ quan hệ ứng suất – biến dạng của vật liệu thép trong
điều kiện chịu nhiệt độ cao theo EC

7

1.6.

Thí nghiệm đốt nóng thép

8

1.7.

Đƣờng cong ứng suất – biến dạng của mẫu thí nghiệm ở các
nhiệt độ tƣơng ứng là 5000C, 6000C, 7000C

9

1.8.

Sự biến thiên các thông số đặc trƣng cho sự làm việc của vật
liệu thép theo nhiệt độ

10

1.9.

Sự biến thiên hệ số giãn nở vì nhiệt của vật liệu thép theo nhiệt
độ

11

1.10.

Sự biến thiên độ giãn dài vì nhiệt của vật liệu thép theo nhiệt độ

12

1.11.

Sự biến thiên nhiệt dung riêng của vật liệu thép theo nhiệt độ

13

1.12.

Sự biến thiên tính dẫn nhiệt của vật liệu thép theo nhiệt độ

13

1.13.

Biểu đồ quan hệ ứng suất – biến dạng của vật liệu bê tông trong
điều kiện chịu nhiệt độ cao

18

1.14.

Sự kéo dài nhiệt của bê tông khối lƣợng bình thƣờng(NC) và bê
tông nhẹ (LC)

19

1.15.

Độ dẫn nhiệt của bê tông khối lƣợng bình thƣờng (NC) và bê
tông nhẹ (LC)

20

1.16.

Nhiệt đặc trƣng của bê tông khối lƣợng bình thƣờng (NC) và bê
tông nhẹ (LC)

20

1.17.

Sơn chống cháy

22

1.18.

Phun bọt chống cháy

23

1.19.

Bọc bằng tấm chống cháy chuyên dụng

23

2.1.

Trƣờng hợp đặt hoạt tải ở một bên nhịp

24

2.2.

Hiện tƣợng oằn của dầm liên hợp liên tục

25

2.3.

Sơ đồ tính kết cấu liên hợp khi chịu nhiệt độ cao

27

ix
Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

2.4.

Sơ đồ xác định momen bền dẻo âm

28

2.5.

Kích thƣớc tôn sàn

29

2.6.

Tiết diện và cƣờng độ tính toán chịu momen dƣơng trong điều
kiện chịu lửa của dầm liên hợp bọc bê tông một phần

31

2.7.

Tiết diện và cƣờng độ tính toán chịu mo men âm trong điều kiện
chịu lửa của dầm liên hợp bọc bê tông một phần

34

2.8.

Sơ đồ khối tính toán dầm liên hợp

37

2.9.

Khung U võng ABCD ngăn cản độ oằn do xoắn ngang

38

2.10.

Mô hình khung chữ U ngƣợc

40

3.1.

Sơ đồ sàn

43

3.2.

Sơ đồ kết cấu và tải trọng tác dụng

43

3.3.

Biểu đồ momen uốn

44

3.4.

Tiết diện dầm liên hợp không bọc bê tông

44

3.5.

Chiều rộng tham gia làm việc của bản sàn

45

3.6.

Nhịp tƣơng đƣơng để xác định chiều rộng tham gia làm việc của
tấm sàn

45

3.7.

Tiết diện dầm liên hợp bọc bê tông 1 phần

48

3.8.

Biểu đồ biểu thị hệ số suy giảm cƣờng độ và mô đun đàn hồi
của thép và bê tông ở các nhiệt độ khác nhau

52

3.9.

Đồ thị độ mảnh quy đổi tƣơng ứng với các cấp chịu lửa

53

3.10.

Kích thƣớc hữu hiệu của dầm bọc bê tông chịu nhiệt độ

54

3.11.

Đồ thị độ mảnh quy đổi tƣơng ứng với các cấp chịu lửa

56


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ở các nƣớc có ngành xây dựng phát triển mạnh và trình độ khoa học tiên tiến
nhƣ Mỹ, Đức, Nhật, Hàn, Trung Quốc… kết cấu liên hợp thép-bê tông (Steel
ReinforcedConcrete- SRC) đã đƣợc ứng dụng rộng rãi trong các công trình lớn. Ở
nƣớc ta hiện nay, với quá trình đô thị hóa nhanh và tốc độ xây dựng nhà cao tầng đang
bùng nổ mạnh mẽ tại các khu đô thị lớn nhƣ Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh đòi
hỏi một loại kết cấu mới có thể khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm của bê tông cốt thép
thông thƣờng nhƣ kích thƣớc lớn, nặng nề, giảm không gian sử dụng. Với các ƣu điểm
nhƣ giảm đƣợc trọng lƣợng bản thân kết cấu, thời gian thi công nhanh, tính thẩm mỹ
cao, kết cấu liên hợp thép-bê tông ngày càng đƣợc dùng phổ biến trong các công trình
xây dựng ở Việt Nam.
Tuy nhiên, với công tác phòng cháy chữa cháy ở các công trình nƣớc ta còn xem
nhẹ và thiếu sự quan tâm, thiếu kiến thức từ ngƣời sử dụng thì hỏa hoạn luôn là vấn đề
lớn đến kết cấu công trình. Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên kết cấu liên hợp thép-bê tông
có thể xảy ra ở các mức độ khác nhau. Ở mức độ nhẹ thì có thể ám khói gây mất thẩm
mỹ, mức độ lớn hơn có thể gây ra hƣ hỏng cục bộ vật liệu bề mặt, còn nặng thì sụp đổ
toàn bộ kết cấu.
Nghiên cứu đặc điểm làm việc của kết cấu liên hợp thép-bê tông khi chịu ảnh
hƣởng của sự tăng nhiệt độ giúp chúng ta hiểu rõ hơn ứng xử của kết cấu dƣới tác
động của lửa, đánh giá đƣợc ổn định tổng thể của kết cấu . Qua đó có thể đƣa ra các
giải pháp kết cấu giúp công trình có thể chịu đƣợc sự tăng nhiệt độ, đảm bảo ổn định
về kết cấu và tính thẩm mỹ.
Chính vì thế, đề tài “Ảnh hưởng của sự tăng nhiệt độ đến ổn định tổng thể của
dầm liên hợp thép-bê tông” là đề tài cần nghiên cứu để có thể giúp kết cấu liên hợp

thép-bê tông có thể áp dụng rộng rãi và phổ biến ở các công trình xây dựng nƣớc ta.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến tính chất cơ lý của thép và bê tông.
- Phƣơng pháp tính ổn định tổng thể của dầm liên hợp thép bê tông theo tiêu
chuẩn Châu Âu EC4.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Dầm liên hợp thép bê tông.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu ảnh hƣởng của sự tăng nhiệt độ đến ổn định
tổng thể của dầm liên hợp thép-bê tông.


2
4. Nội dung nghiên cứu
- Ảnh hƣởng của hỏa hoạn đến các công trình xây dựng.
- Các biện pháp phòng chống cháy.
- Phƣơng pháp tính ổn định tổng thể của dầm liên hợp thép bê tông theo tiêu
chuẩn Châu Âu EC4.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phân tích lý thuyết: Nghiên cứu lý thuyết về kết cấu liên hợp thép-bê tông trên
các tài liệu liên quan về xây dựng. Tìm hiểu tiêu chuẩn Châu Âu EC4.
- Phƣơng pháp xử lý thông tin: Phân tích, tổng hợp, đánh giá.
6. Bố cục của luận văn
Luận văn gồm phần: Mở đầu, 03 Chƣơng và phần Kết luận, kiến nghị


3

CHƢƠNG 1 - ẢNH HƢỞNG CỦA HỎA HOẠN ĐẾN CÁC CÔNG
TRÌNH XÂY DỰNG
1.1. THIỆT HẠI CỦA CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG DO HỎA HOẠN GÂY

RA
1.1.1. Thiệt hại của các công trình xây dựng do hỏa hoạn gây ra trên thế giới
Lịch sử nhân loại đã phải chịu không biết bao đau thƣơng thiệt hại do cháy nổ
gây ra. Gần đây nhất là vụ hỏa hoạn chung cƣ Grenfell 27 tầng, quận White City,
London. Đây là tòa nhà dân cƣ đƣợc xây dựng vào thập niên 1970. Lửa lớn đã bùng
cháy dữ dội suốt nhiều giờ và gần nhƣ thiêu rụi toàn bộ công trình. Vụ hỏa hoạn khiến
ít nhất 17 ngƣời thiệt mạng, 74 ngƣời bị thƣơng. Các nguyên nhân đƣợc các chuyên
gia đƣa ra :
+ Vật liệu phủ nguy hiểm: Trong trƣờng hợp tòa tháp Grenfell, một khoảng hở
giữa các bức vách đã đóng vai trò thông gió thổi bùng ngọn lửa, giúp nó lan lên các
tầng cao hơn.
+ Không có hệ thống chữa cháy: Nếu tòa nhà Grenfell đƣợc lắp hệ thống phun
nƣớc chữa cháy, nhiều sinh mạng có thể đã đƣợc cứu.
+ Chỉ có một cầu thang duy nhất: Điều này làm cho lối thoát hiểm ngặt cứng
ngƣời gây tình trạng ngạt và gây khó khăn khi thoát ra khỏi đám cháy.

n 1.1. Hỏa hoạn c ung cư Grenfell, London (Nguồn vnexpress)
1.1.2. Thiệt hại của các công trình xây dựng do hỏa hoạn gây ra ở Việt Nam
Gần đây, hàng loạt chung cƣ cao tầng đƣợc xây dựng trên cả nƣớc. Nhƣng, trong
số đó có không ít công trình đã đƣợc bàn giao, sử dụng dù chƣa đƣợc thẩm duyệt,
nghiệm thu về an toàn phòng cháy, chữa cháy. Vi phạm này tiềm ẩn nhiều rủi ro về an
toàn cháy nổ. Thời gian qua, việc hỏa hoạn thƣờng xảy ra ở các chung cƣ cao tầng đã


4
gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Những vụ cháy lớn ở các công trình cao tầng gây
ra thiệt hại nghiêm trọng nhƣ :
+ Hỏa hoạn tại Trung tâm Thƣơng mại Quốc tế (ITC) cao 6 tầng ở TP HCM cuối
tháng 10/2002. Nguyên nhân vụ cháy tòa nhà là do sự bất cẩn của thợ hàn khi sửa lại
vũ trƣờng Blue đặt tại đây. Lửa lớn đã bùng cháy nhiều giờ và phá hủy toàn bộ kết cấu

công trình.

n 1.2. Hỏa hoạn tại Trung tâm T ương mại Quốc tế (ITC) (Nguồn vnexpress)
+ Chiều 27/8/2011, tầng 7 công trƣờng xây dựng tổ hợp Keangnam (đƣờng Phạm
Hùng, Hà Nội) - tòa nhà cao nhất Việt Nam bỗng bốc khói đen nghi ngút khiến hàng
trăm công nhân hoảng hốt, giao thông xung quanh cao ốc tắc nghẽn. Do bất cẩn khi
hàn, cắt lắp đặt hệ thống máy tản nhiệt, máy làm mát cho tòa nhà 72 tầng đặt trên nóc
nhà đỗ xe, làm lửa lớn bùng cháy mạnh và gây thiệt hại nghiêm trọng.


5

n 1.3. Hỏa hoạn tại công trường xây dựng tổ hợp Keangnam (Nguồn vnexpress)
1.2. ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA
THÉP VÀ BÊ TÔNG
1.2.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến các tính chất cơ lý của thép
1.2.1.1. Mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của vật liệu thép ở nhiệt độ
cao
Tất cả các vật liệu xây dựng đều đƣợc giảm cƣờng độ và độ cứng một cách đáng
kể khi chúng chịu nhiệt độ cao. Đối với thép, cƣờng độ bắt đầu giảm ở nhiệt độ trên
3000C và giảm theo một tốc độ ổn định đến khoảng 8000C. Thực tế, thép chỉ còn
khoảng 23% cƣờng độ ban đầu ở 7000C, 11% ở 8000C và 6% ở 9000C. Phần cƣờng độ
còn lại sẽ tiếp tục giảm dần đến khi xuất hiện hiện tƣợng chảy lỏng ở 15000C. Toàn bộ
quá trình này đƣợc thể hiện ở đƣờng cong ứng suất – biến dạng. Để xây dựng các
đƣờng cong thể hiện mối quan hệ ứng suất - biến dạng của thép ở một nhiệt độ nhất
định, ngƣời ta xuất phát từ phƣơng trình thể hiện trạng thái làm việc đàn hồi tuyến tính
của thép, từ đó dựa trên một loạt các thí nghiệm điều chỉnh theo dạng tiếp tuyến với
phần ellipse mà tại cuối của nó, hệ số góc của nó bằng 0. Dạng đƣờng cong và các
thông số điển hình đặc trƣng cho trạng thái làm việc của vật liệu thép ở một nhiệt độ
cao hơn cho trƣớc.

Trong các thí nghiệm đƣợc tiến hành, ngƣời ta sử dụng hai phƣơng thức tác động
nhiệt lên mẫu thí nghiệm. Phƣơng thức thứ nhất là phƣơng thức tác động nhiệt ở trạng
thái ổn định hoặc đẳng nhiệt (đây là phƣơng thức truyền thống đƣợc dùng ở các lĩnh
vực khoa học cơ khí), tức là đốt nóng mẫu thí nghiệm đến một nhiệt độ không đổi rồi


6
mới tiến hành kéo mẫu. Kết quả cho thấy tốc độ biến dạng tƣơng đối nhanh và biến
dạng đạt giá trị lớn. Phƣơng thức thứ hai là tác động lên mẫu một cách tạm thời hoặc
không đẳng nhiệt theo xu hƣớng tăng dần, trong khi mẫu thí nghiệm vẫn chịu một tải
trọng không đổi. Mô hình này đƣợc xem là mô tả gần đúng hơn với trạng thái làm việc
thực của kết cấu trong điều kiện có đám cháy. Ngƣời ta cũng có thể loại bỏ ảnh hƣởng
của biến dạng không phải do nhiệt độ khi sử dụng những mẫu thí nghiệm không chịu
tải trọng mà chỉ chịu điều kiện nhiệt độ giống nhƣ trên. Kết quả của các thí nghiệm
không đẳng nhiệt cho giá trị ứng suất thấp hơn so với các thí nghiệm đẳng nhiệt nhƣng
lại thực tế hơn. Vì vậy đƣờng cong ứng suất – biến dạng ở một nhiệt độ nhất định đƣợc
xác định bằng cách nội suy từ một họ các đƣờng cong xây dựng từ kết quả thí nghiệm
không đẳng nhiệt.

n 1.4. Mô hình tính toán cho các mối quan hệ ứng suất – biến dạng của kết cấu
thép ở nhiệt độ cao
Trong đó:
fay,: giới hạn chảy hiệu quả
fap,: giới hạn tỷ lệ
Ea,: độ dốc của đồ thị trong giai đoạn đàn hồi tuyến tính
ɛap,: biến dạng ứng với giới hạn tỷ lệ
ɛay,: biến dạng chảy
ɛau,: biến dạng giới hạn trong giai đoạn chảy
ɛae,: biến dạng cực hạn trong vật liệu
Ngoài ra, sự thay đổi ứng suất – biến dạng của thép trong điều kiện chịu nhiệt độ

cao còn phụ thuộc vào tốc độ cháy ( là sự tăng nhiệt độ trong một thời gian nhất định ),


7
bởi ở nhiệt độ trên 4500C, trong thép bắt đầu xuất hiện hiện tƣờng từ biến. Đây là một
hiện tƣợng rất phức tạp và rất khó để xem xét đến nó trong các phƣơng pháp thiết kế
độc lập với thời gian. Chính vì lý do này mà các nghiên cứu ( đặc biệt là ở Anh ) đã
tập trung vào ảnh hƣởng của tốc độ cháy đến trạng thái làm việc của kết cấu. Khi thí
nghiệm mẫu với nhiều tốc độ cháy khác nhau, ta nhận thấy nếu tốc độ cháy trong thí
nghiệm không đẳng nhiệt càng lớn thì biến dạng trong vật liệu thép ứng với một nhiệt
độ và ứng suất cho trƣớc càng thấp. Điều đó có nghĩa là nếu tốc độ cháy nhanh hơn,
ứng với một biến dạng trong vật liệu thép ứng với một nhiệt độ và ứng suất cho trƣớc
càng thấp. Eurocode thừa nhận rằng sự tăng nhiệt độ trên một tiết diện là phân bố
tuyến tính và tốc độ cháy là 50C/phút ( đối với các tiết diện đƣợc cách nhiệt tốt ) và
200C/phút ( đối với các tiết diện cách nhiệt kém ), tức là tiết diện đạt tới nhiệt độ
6000C trong thời gian 30- 120 phút, từ đó mô tả đƣờng cong ứng suất – biến dạng.
Nhiệt độ 6000C là nhiệt độ dẻo và ứng suất tƣơng ứng với biến dạng 2% đƣợc xem là
ứng suất lớn nhất xác định độ bền chịu lửa cho vật liệu thép.
σ a, θ
f ay

θa < 100°C
1 ,0
200 °C
300 °C

0 ,8

400 °C
500 °C

0 ,6

600 °C

0 ,4
II

ε ay, θ = 2%

700 °C

0 ,2
800 °C
900 °C

0

0

0 ,5

1 ,0

1 ,5

ε a, θ [% ]
2 ,0

n 1.5. Biểu đồ quan hệ ứng suất – biến dạng của vật liệu t ép trong điều kiện chịu

nhiệt độ cao theo EC
Theo biểu đồ này, ở nhiệt độ cao hơn 300oC thép không có thềm chảy xác định
và có sự tăng dần của ứng suất so với biến dạng. Khi đó để thay thế cho mô đun đàn
hồi tiếp tuyến ở trạng thái ứng suất thấp, ngƣời ta dùng mô đun dẻo. Ở trạng thái ứng
suất cao hơn, mô đun dẻo đƣợc xác định đơn giản bằng cách lấy ứng suất chia cho
biến dạng khi xét với một tốc độ cháy ổn định. Vì vậy, mô đun dẻo là một đặc tính


8
kém chính xác, không đặc trƣng cho sự biến dạng của các cấu kiện cụ thể trong quá
trình làm việc chịu lửa.
Có thể tham khảo kết quả một thí nghiệm kéo mẫu S355 trong điều kiện chịu tác
động của nhiệt độ tăng dần từ 20-7000C, với tốc độ cháy 100/ phút ( tăng đến 6000C
trong vòng 60 phút ), đƣợc thực hiện tại phòng thí nghiệm kết cấu thép thuộc trƣờng
đại học Helsinki, Phần Lan. Lò để đặt mẫu thép trong quá trình thí nghiệm đƣợc đốt
nóng bằng cách sử dụng 3 điện trở đƣợc điều khiển riêng biệt và nhiệt độ không khí
trong lò đƣợc đo với 3 nhiệt kế khác nhau. Để đo nhiệt độ của mẫu thí nghiệm, ngƣời
ta sử dụng 1 chiếc nhiệt kế đƣợc gắn chặt với mẫu trong suốt quá trình đốt nóng. Để
đo biến dạng của mẫu, ngƣời ta dùng một tenzomet có chuẩn đo chiều dài 25mm. Kích

5

10

thƣớc mẫu và các thiết bị thí nghiệm đƣợc trình bày trên hình

15

40

15

70

n 1.6. Thí nghiệm đốt nóng thép
Các đƣờng cong ứng suất – biến dạng tƣơng ứng với các nhiệt độ 5000C, 6000C,
7000C, 8000C đƣợc thể hiện trên hình ( có so sánh với các đƣờng cong chuẩn trong
EC)
Mục đích của việc nghiên cứu sự làm việc của kết cấu thép khi làm việc trong
điều kiện nhiệt độ cao là xác định cƣờng độ thiết kế cho vật liệu hay xác định độ giảm
cƣờng độ so với cƣờng độ vật liệu ở điều kiện làm việc bình thƣờng. Dựa vào các kết
quả nghiên cứu thu đƣợc, Ec đã đƣa ra giá trị các hệ số suy giảm mô đun đàn hồi kk,o
của vật liệu thép ở một nhiệt độ nhất định


9

n 1.7. Đường cong ứng suất – biến dạng của mẫu thí nghiệm ở các nhiệt độ tương
ứng là 5000C, 6000C, 7000C
Đƣờng nét liền : EC thí nghiệm
Đƣờng nét đứt : trƣờng đại học Helsiki, Phần Lan thí nghiệm
ng 1.1. Giá trị các hệ số suy gi m mô đun đàn ồi, giới hạn ch y và giới hạn tỷ lệ
của vật liệu thép ở nhiệt độ 
Nhiệt độ  (0C)

k E , 

Ea ,
Ea

kp, 

f ap ,
f ay

k y, 

f ay ,
f ay

ku, 

f au ,
f ay

20

1,00

1,00

1,00

1,25

100

1,00

1,00

1,00

1,25

200

0,90

0,807

1,00

1,25

300

0,80

0,613

1,00

1,25

400

0,70

0,42

1,00

500

0,60

0,36

0,78

600

0,31

0,18

0,47

700

0,13

0,075

0,23

800

0,09

0,05

0,11

900

0,0675

0,0375

0,06

1000

0,045

0,025

0,04

1100

0,0225

0,02

0,02

1200

0,00

0,00

0,00


10

n 1.8. Sự biến thiên các thông số đặc trưng c o sự làm việc của vật liệu thép theo
nhiệt độ
Một yếu tố nữa cũng cần xét đến khi nghiên cứu đƣờng cong ứng suất – biến
dạng là biến dạng giới hạn ( hay còn gọi là biến dạng chảy ) của thép, EC sử dụng biến
dạng giới hạn là 0,5% khi nhiệt độ vƣợt quá 4000C, biến dạng sẽ giảm tuyến tính theo
nhiệt độ và bằng 0,2% ở 200C. Trong thực tế ở nhiệt độ cao, ứng suất tăng dần cùng
với biến dạng. Các thí nghiệm chịu lửa với các cấu kiện dầm, cột, đã chứng thực ở
những biến dạng rất lớn, ứng suất cao hơn nhiều so với ứng suất khi biến dạng bằng
0,5%. Không giống nhƣ hầu hết các thiết kế kết cấu chịu tải trọng thông thƣờng, biến
dạng của kết cấu trong quá trình chịu lửa thƣờng không đƣợc quan tâm nhiều nhƣ ứng
suất của chúng, vì vậy ý nghĩa của biến dạng giới hạn không tác động lớn đến trạng
thái an toàn của kết cấu. Đối với các tiết diện đƣợc bao bọc bởi vật liệu cách nhiệt,


11
biến dạng giới hạn chỉ ảnh hƣởng đến cách tính toán xác định độ dày cần thiết của lớp
cách nhiệt.
1.2.1.2. Hệ số giãn nở vì nhiệt của vật liệu thép
Hệ số giãn nở vì nhiệt (αa) tăng theo nhiệt độ. Ở nhiệt độ phòng, αt thƣờng là
12. 10-6 /0C, ở nhiệt độ 200-6000C,là 14.10-6 /0C. Ở nhiệt độ lên đến 7300C, vật liệu

thép chịu một sự đổi pha, dẫn đến sự thay đổi cấu trúc tinh thể, vật liệu trở nên đặc
chắc hơn và sự giãn nở trong quá trình hấp thụ năng lƣợng tạm thời dừng lại.

n 1.9. Sự biến thiên hệ số giãn nở vì nhiệt của vật liệu thép theo nhiệt độ
EC xem độ giãn dài tƣơng đối Δ l / l của kết cấu ở một nhiệt độ nhất định từ 200C
đến nhiệt độ dƣới ngƣỡng của sự đổi pha của thép là một hàm theo nhiệt độ
∆ l / l = - 2,416 .10-4 + 1,2 .10-5 θa + 0,4 .10-8 θa2
khi 20°C < θa ≤ 750°C
∆ l / l = 11 .10-3
khi 750°C <θa ≤ 860°C
-3
-5
∆ l / l = - 6,2 .10 + 2 .10 θa
khi 860°C <θa ≤ 1200°C
Với: L là chiều dài ở 20 ° C của thanh thép
Δl là nhiệt độ gây ra sự kéo dài của thành phần thép
θa là nhiệt độ thép.
Trong hầu hết các phƣơng pháp tính toán độ bền chịu lửa đơn giản, sự giãn nở vì
nhiệt thƣờng đƣợc bỏ qua. Tuy nhiên cũng có một số trƣờng hợp, với ví dụ nhƣ kết
cấu dầm thép liên kết để đỡ bản sàn bê tông ở cánh trên, sự chênh lệch giãn nở vì nhiệt
giữa cánh trên và cánh dƣới dầm (do cánh trên có sự bảo vệ của sàn bê tông, có tác
dụng ngăn cản sự biến dạng và làm tăng tính cách nhiệt ) sẽ gây nên một biến dạng
nhiệt đáng kể cho tiết diện.
Vì vậy, khi áp dụng các phƣơng pháp tính toán mới, rất cần thiết nghiên cứu đến
sự giảm bớt quá trình giãn nở vì nhiệt của kết cấu thép trong điều kiện chịu nhiệt độ
cao khi có sử dụng các hình thức cách nhiệt, nó sẽ dẫn đến một sự ứng xử nhiệt hoàn


12
toàn khác so với sự làm việc của cấu kiện thép không đƣợc bảo vệ. Điều này có ý

nghĩa quan trọng đối với các kết cấu liên hợp thép-bê tông.
( l/l) .
3
∆10

3

16

12

8

4

θa (°C)
00

20°C

200

400

600

800

1.000

1.200

n 1.10. Sự biến t iên độ giãn dài vì nhiệt của vật liệu thép theo nhiệt độ
1.2.1.3. Nhiệt dung riêng của vật liệu thép
Nhiệt dung riêng của thép là nhiệt lƣợng hấp thụ của một khối đơn vị của thép để
tăng 10C hay 1K. Vật liệu có nhiệt dung riêng càng lớn thì sự thay đổi nhiệt độ ( tăng
lên để vật liệu hấp thụ một nhiệt lƣợng cho trƣớc hoặc giảm đi để tỏa ra một nhiệt
lƣợng cho trƣớc) càng nhỏ. Trong hầu hết các tính toán, BS5950 sử dụng một giá trị
không đổi của nhiệt dung riêng của thép là Ca=520J/kgK.
Đối với nhiệt độ từ 7300C, Ca tăng nhanh là kết quả của những thay đổi trong cấu
trúc dạng lƣới bên trong của thép. Bắt đầu từ nhiệt độ này, nhiệt dung riêng của thép
đƣợc tính toán chính xác là :
Ca = 425+7,73 .10-1 θa - 1,69 .10-3 θa2 + 2,22 .10-6 θa [J/kgK] khi 20 ≤ θa ≤ 600°C


Ca =666-  13002 
  738

[J/kgK] khi 600 ≤ θa ≤ 735°C



Ca =545-  17820 
  731

[J/kgK] khi 735 ≤ θa ≤ 900°C





a

a




Ca =650
[J/kgK] khi 900 ≤ θa ≤ 1200°C
Để đơn giản, một trị số trung bình bằng 600J/kgK đƣợc lấy giá trị đặc trƣng
trong các công thức tính toán đối với vật liệu thép.


13
c a(J/kg K)

1200

800

400

θa (°C )

735
0 20 °C

200

400

600

800

1.000

1.200

n 1.11. Sự biến thiên nhiệt dung riêng của vật liệu thép theo nhiệt độ
1.2.1.4. Tính dẫn nhiệt của vật liệu thép
Tính dẫn nhiệt ( λa ) đƣợc xác định nghĩa là lƣợng nhiệt truyền qua một đơn vị
diện tích tiết diện ngang của vật liệu trong một đơn vị thời gian tƣơng ứng với một đơn
vị nhiệt độ ( tức là 10C hoặc 1K thay đổi trên một đơn vị chiều dài ). Thông số này ít
quan trọng hơn đối với thép so với các vật liệu bảo vệ bởi vì tính dẫn nhiệt của thép rất
lớn, lớn hơn 50 lần so với bê tông và 500 lần so với xi măng khoáng ( một loại vật liệu
điển hình). Mặc dù tính dẫn nhiệt cũng biến thiên theo nhiệt độ
λa = 54 - 3,33 .10-2 θa
λa = 27,3

[W/mK] khi 20°C ≤ θa ≤ 800°C
[W/mK] khi 800°C < θa ≤ 1200°C

Nhƣng EC sử dụng một giá trị không đổi là 45 W/mK cho các tính toán đơn giản.
Còn BS 5950 lại đề nghị một giá trị xấp xỉ 37,5 W/mK hoặc chính xác hơn:
λa = 52,57 – 1,541 .10-2 θa – 2,155 .10-5 θa 2
[W/mK]
λ a (W/m K )
60

40

θa (°C )
20

0

20 °C

200

400

600

800

1.000

1.200

n 1.12. Sự biến thiên tính dẫn nhiệt của vật liệu thép theo nhiệt độ
1.2.1.5. Quá trình tăng nhiệt độ trong kết cấu thép ở điều kiện chịu nhiệt độ
cao
Hệ số tiết diện : Đối với kết cấu thép khi chịu nhiệt độ cao, thông số điều khiển
mức độ tăng nhiệt độ là tỷ số giữa chu vi bị đốt nóng Am và diện tích tiết diện ngang V
của cấu kiện, gọi là hệ số tiết diện, có đơn vị m-1. Tiết diện có Am/V thấp sẽ phản ứng

14
chậm với nhiệt độ nên có khả năng chịu lửa với thời gian lớn hơn. Giá trị trung bình
của thông số này trong khoảng 100-250 m-1 cho hình dạng thông thƣờng của tiết diện
thép cán nóng.
Trong tính toán, việc xác định chu vi bị đốt nóng và hệ số tiết diện của một cấu
kiện thép là tƣơng đối đơn giản : Ví dụ, xét một cấu kiện dầm thép có tiết diện chữ I
không đƣợc bảo vệ ,lộ hoàn toàn trong lửa thì:
Am = (4bc+2h-2δb)
Trong đó bc là chiều rộng của bản cánh
h là chiều cao của tiết diện
δb là bề dày của bản bụng
Am/V =(4bc+2h-2δb)/(2bc δc+hb- δb)
Để giảm hệ số tiết diện, tăng khả năng chịu lửa cho kết cấu thép, ngƣời ta thƣờng
bọc bảo vệ tiết diện chịu lửa bằng các dạng vật liệu cách nhiệt. Có ba hình thức bảo vệ
chính, áp dụng chung cho cả cấu kiện chịu uốn và cấu kiện chịu kéo, nén:
Bảo vệ theo chu vi, tức là lớp bảo vệ chạy theo suốt chu vi của tiết diện
Bảo vệ dạng hộp, lớp bảo vệ chạy vòng quanh tiết diện theo hình chữ nhật ngoại
tiếp. Trong thực tế, ngƣời ta có thể cấu tạo thêm các lỗ hổng không khí xung quanh tiết
diện để tăng đối lƣu không khí. Vì khả năng truyền nhiệt của lớp bảo vệ đƣợc thừa
nhận là kém hơn so với thép nên phần nhiệt độ ở trong khu vực đƣợc bao kín bởi hộp
bảo vệ đƣợc xem là phân bố đều. Khi đó, chu vi đốt nóng đƣợc định nghĩa là tổng các
kích thƣớc bên trong của hình chữ nhật ngoại tiếp còn diện tích tiết diện ngang chính
là diện tích của cấu kiện thép.
Bảo vệ dạng đặc, tức là cấu kiện đƣợc bọc hoàn toàn bằng vật liệu cách nhiệt.
Trong trƣờng hợp này, nếu thừa nhận rằng sự truyền nhiệt thông qua vật liệu bảo vệ
đến thép là rất nhỏ thì tiết diện đƣợc xem là không bị đốt nóng.
Để nghiên cứu sự ứng xử nhiệt độ của các cấu kiện chịu lực chính nhƣ dầm, cột
thép, ngƣời ta đã tiến hành các thí nghiệm tiêu chuẩn trong lò nung và xử lý kết quả
bằng các phƣơng pháp giải tích.
Thực tế cho thấy đối với một tiết diện dầm chữ I đỡ bản sàn bê tông khi chịu lửa

tác dụng từ dƣới lên trong khoảng thời gian 30 phút, nhiệt độ đo đƣợc ở bản cánh trên
thƣờng thấp hơn nhiệt độ của bản cánh dƣới khoảng 2000C. Nhiệt độ của bản bụng
tƣơng đối ổn định ở phần dƣới của tiết diện và bằng nhiệt độ của bản cánh dƣới, sau
đó giảm dần đối với phần bản bụng phía trên. Một con số thực tế thể hiện sự gần đúng
của quá trình lan truyền nhiệt trong bản bụng là nhiệt độ của phần bản bụng khoảng
100mm phía trên thƣờng thấp hơn 500C so với phần bản bụng phía dƣới, là phần đƣợc
xem là có cùng nhiệt độ với bản cánh dƣới. Nhƣ vậy, sự làm việc của các cấu kiện