Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Đánh giá độ tin cậy trong việc tính toán ổn định cấu kiện thành mỏng chịu nén tiết diện L
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (531.88 KB, 24 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ MINH
ĐẶNG THỊ KIM NGÂN
ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TRONG VIỆC TÍNH TỐN
ỔN ĐỊNH CẤU KIỆN THÀNH MỎNG CHỊU NÉN
TIẾT DIỆN L
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG
TP. Hồ Chí Minh – 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ MINH
ĐẶNG THỊ KIM NGÂN
ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TRONG VIỆC TÍNH TỐN
ỔN ĐỊNH CẤU KIỆN THÀNH MỎNG CHỊU NÉN
TIẾT DIỆN L
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng
Mã số:
8580201
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS.KS. HỒNG BẮC AN
TP. Hồ Chí Minh – 2020
MỤC LỤC
1. Lý do chọn đề tài ...................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................. 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................... 1
4. Phương pháp nghiên cứu………………………………………….1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ......................................................... 2
1.1 Khái niệm............................................................................... 2
1.2 Đặc trưng cơ bản..................................................................... 2
1.3 Ưu, nhược điểm của kết cấu thanh thành mỏng ......................... 2
1.3.1 Ưu điểm .............................................................................. 2
1.3.2 Nhược điểm ......................................................................... 2
1.4 Ứng dụng………………………………………………………...2
1.5 Tổng quan vấn đề nghiên cứu cấu kiện thành mỏng chịu nén trên
Thế Giới và ở Việt Nam……………………………………………..2
1.5.1 Tình hình nghiên cứu trên Thế Giới...........................................2
1.5.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam......................................... 2
1.5.3 Sự đóng góp của đề tài.......................................................... 2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT............................................... 3
2.1 Khái niệm về thanh thành mỏng………………………………...3
2.2 Đặc trưng quạt của mặt cắt ngang của một thanh thành mỏng hở 3
2.2.1 Tọa độ quạt.......................................................................... 3
2.2.2 Các đặc trưng quạt và cách xác định chúng ............................ 4
2.2.4 Xác định bán kính ban đầu và gốc chính (điểm quạt chính) ..... 4
2.2.6 Ổn định tổng thể của thanh nén đúng tâm............................... 5
2.3 Lý thuyết tính tốn cấu kiện thành mỏng chịu nén theo các tiêu
chuẩn ........................................................................................... 6
2.3.1 Tính tốn cấu kiện thành mỏng chịu nén theo lý thuyết Vlasov 6
2.3.2 Tính tốn cấu kiện chịu nén theo tiêu chuẩn Việt. ................... 6
2.3.3 Tính tốn cấu kiện thành mỏng chịu nén theo tiêu chuẩn
AS4600........................................................................................ 6
2.4 Lý thuyết độ tin cậy................................................................. 7
2.4.1 Giới thiệu ............................................................................ 7
2.4.2 Thiết kế và phân tích độ tin cậy theo phương pháp xấp xỉ bậc
nhất (FORM):............................................................................... 7
CHƯƠNG 3: VÍ DỤ BẰNG SỐ, SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ............... 8
3.1 Mơ hình bài toán ..................................................................... 8
3.1.1 Tĩnh tải tác dụng ................................................................ 10
3.1.2 Hoạt tải tác dụng ............................................................... 11
3.1.3 Nội lực và tổ hợp nội lực.................................................... 11
3.1.3.1 Nội lực............................................................................ 11
3.1.3.2 Tổ hợp nội lực ................................................................. 11
3.1.4 Các đặc trung hình học ...................................................... 11
3.2 Tính kiểm tra một nhánh cột là cấu kiện chịu nén đúng tâm ..... 11
3.2.1 Kiểm tra ổn định theo lý thuyết Vlasov .............................. 11
3.2.2 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn AS4600 ............................ 11
3.2.3 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn Việt Nam 5575-2012 ......... 11
3.3 Tính độ tin cậy cấu kiện nhánh cột ......................................... 12
3.3.1 Khảo sát độ lệch về cường độ thép ở các giá trị .................... 12
Hình 3.6 Quan hệ giữa độ tin cậy P(X1 ) và độ lệch chuẩn của yếu tố
cường độ thép f f f .................................................... 13
3.3.2 Khảo sát độ lệch về chiều dày của thép ở các giá trị biến thiên
.................................................................................................. 13
3.3.3 Khảo sát độ lệch về chiều rộng b của thép ở các giá trị biến
thiên .......................................................................................... 14
3.3.4 Khảo sát độ lệch tổng khi các biến cùng thay đổi .................. 15
3.3.5 Khảo sát độ lệch khi tải trọng gió thay đổi............................ 15
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………16
4.1 Kết luận................................................................................ 17
4.2 Kiến nghị.............................................................................. 17
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong nước vẫn chưa có các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép
thành mỏng tạo hình nguội nói cũng như chỉ dẫn tính tốn thiết kế
cấu kiện thép thành mỏng chịu nén nói riêng. Luận văn này nhằm
giới thiệu ứng xử của thép góc thành mỏng chịu nén, các yếu tố ảnh
hưởng và các hạn chế khi áp dụng từ việc ứng dụng lý thuyết thanh
thành mỏng đàn hồi Vlasov, lý thuyết độ tin cậy vì vậy tác giả chọn
đề tài này để thực hiện.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Tìm hểu phương pháp và cơ sở tính tốn tính tốn thanh
thành mỏng đàn hồi của Vlasov, tiêu chuẩn Úc AS4600 và tiêu
chuẩn Việt Nam 5575-2012.
Nghiên cứu và đánh giá một số yếu tố ảnh hưởng đến sự làm
việc bằng lý thuyết Độ tin cậy.
Thực hiện các ví dụ số tính tốn, phân tích, đánh giá.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Cấu kiện thép tiết diện L thành mỏng
tạo hình nguội
Phạm vi nghiên cứu: Tính tốn ổn định.cấu kiện thành mỏng
chịu nén chữ Ltheo một số tiêu chuẩn. Đánh giá độ tin cậy của cấu
kiện theo một số yếu tố ngẫu nhiên (f,b,t,gió)
4. Phương pháp nghiên cứu
+ Phương pháp kế thừa.
+ Phương pháp thu thập phân tích tài liệu.
+ Phương pháp khảo sát, thống kê.
+ Lý thuyết độ tin cậy.
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Khái niệm
1.2 Đặc trưng cơ bản
Có hai loại tiết diện: Tiết diện kín và tiết diện hở. Tiết diện
xét trong luận văn này là tiết diện hở chữ L.
1.3 Ưu, nhược điểm của kết cấu thanh thành mỏng
So với kết cấu thép thông thường, kết cấu bằng thanh thành
mỏng có một loạt các ưu và khuyết điểm sau:
1.3.1 Ưu điểm
Giảm lượng thép từ 2-50%: Dựng lắp nhanh; Hình dạng tiết
diện được chọn tự do, đa dạng theo yêu cầu.
1.3.2 Nhược điểm
Giá thành thép uốn nguội cao hơn thép cán nóng; Chi phí
phịng gỉ cao; Việc vận chuyển, bốc xếp dựng lắp riêng vì cấu kiện
dễ bị hư hại; Việc thiết kế khó khăn hơn vì sự làm việc phức tạp,
khơng có bảng tính tốn sẵn.
1.4 Ứng dụng
1.5 Tổng quan vấn đề nghiên cứu cấu kiện thành mỏng
chịu nén trên Thế Giới và ở Việt Nam.
1.5.1 Tình hình nghiên cứu trên Thế Giới
1.5.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
1.5.3 Sự đóng góp của đề tài
Nghiên cứu sự làm việc của cột thép tiết diện L, đánh giá kết
quả nghiên cứu, hạn chế và điều kiện áp dụng.
3
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Khái niệm về thanh thành mỏng
Thanh được xem là thanh thành mỏng khi thỏa mãn các tỷ số
sau:
đườn
g ch
u tuye
án d
d
t
0,1 ; 0,1
d
l
(2.1)
t
L
Hình 2.1 Thanh thành mỏng tiết diện chữ L
2.2 Đặc trưng quạt của mặt cắt ngang của một thanh
thành mỏng hở
2.2.1 Tọa độ quạt
s
s
0
0
d rds
(2.3)
Y
Y
P
ds
M
O
Z
P
X
a)
Mo
O
b)
Hình 2.2 Toạ độ quạt
r
M
t
S
X
4
2.2.2 Các đặc trưng quạt và cách xác định chúng
Y
B
dA
y
t
x
O
X
Hình 2.3 Xác định đặc trưng quạt
S t ds ;
s
I x t y ds ; I y t x ds ; I t 2 ds
s
s
s
2.2.3 Xác định vị trí cực chính (cực quạt)
MA
A
dS y
dA
dA
xdA I y 0
(2.8)
(2.16)
A
2.2.4 Xác định bán kính ban đầu và gốc chính (điểm quạt
chính)
M1
Mo
M(x,y,
A
Hình 2.4 Xác định gốc chính
Nếu Mo là gốc chính thì:
5
S
M
M0
M
M M
A
dA 0
0
(2.18)
M
dA / A
0
M1
M1 A
Ổn định thanh thành mỏng chịu nén
2.2.5 Đặc điểm của sự mất ổn định của thanh thành
mỏng
Các dạng ổn định cần kiểm tra bao gồm:
- Mất ổn định tổng thể;
- Mất ổn định cục bộ;
- Mất ổn định vênh một phần tiết diện.
2.2.6 Ổn định tổng thể của thanh nén đúng tâm
Dùng phương pháp trên, tìm lực tới hạn cho các trường hợp
của cấu kiện có tiết diện chữ L (có 1 trục đối xứng)
Các trị số F, Ix, Iy tra theo bảng hoặc tính gần đúng:
t
w
b
z
z
z0
b
w
Hình 2.5 Thép góc L đều cạnh
6
F 2bt ; I x
b
tb3
dh3
b2
; Iy
; z0 ax 2
I 0, 66bt 3 ;
4
12
3
8 k
I y Ix
I y Ix b
r 2 ax2
2 z02
F
F
3
(2.27)
Tính các trị số:
Px
2 Etb3
12l 2
; Py
2 Etb3 ; P 1 EI
r 2
12l 2
l2
2
GI k
(2.28)
2.3 Lý thuyết tính toán cấu kiện thành mỏng chịu nén
theo các tiêu chuẩn
2.3.1 Tính tốn cấu kiện thành mỏng chịu nén theo lý
thuyết Vlasov
Xác định các đặc trưng hình học F, t, b, l, Ix, Iy
Px ; Py ; P
Tìm lực tói hạn: Ncr min Px , Py , P
N
Tính ứng suất tới hạn: cr cr
A
2.3.2 Tính tốn cấu kiện chịu nén theo tiêu chuẩn Việt.
Xác định các đặc trưng hình học F, t, b, l, Ix, Iy ,Wx.
Tính tốn về ổn định tổng thể
N
f c
min F
(2.29)
2.3.3 Tính tốn cấu kiện thành mỏng chịu nén theo tiêu
chuẩn AS4600
Đối với tiết diện có 1 trục đối xứng x-x (đối xứng đơn) hoặc
2 trục đối xứng (đối xứng kép)
Ta có ứng suất tới hạn uốn xoắn như sau:
foc min
foy , foc
(2.30)
7
f oc
1
fox foz _
2
fox foz
2
4 f ox f oz
(2.32)
Trình tự tính tốn theo phương pháp này có thể được tóm tắt
như sau:
- Xác định các đặc trưng tiết diện, có thể bằng tay hay các
phương pháp khác.
- Xác định ứng suất mất ổn định Euler foc.
c f y / foc với fy là giới hạn chảy
f n 0, 658c2 f y nếu c 1,5
f n 0, 877 / c2 f y nếu > 1,5
(2.37)
(2.38)
c
(2.39)
f
N s Ae f y với Ae = diện tích tiết diện hiệu dụng tại giới hạn chảy y
(2.40)
Nc Ae fn với
Ae
= diện tích tiết diện hiệu dụng tại ứng suất f n
(2.41)
Khả năng chịu nén tính toán của cấu kiện: N* 0, 85 min Ns , Nc
2.4 Lý thuyết độ tin cậy
2.4.1 Giới thiệu
Trong tính tốn theo độ tin cậy, cơng thức xác định độ tin
cậy được trình bày như sau:
(2.43)
R P( g ( X ) 0)
Xác suất hỏng là:
F 1 R P( g ( X ) 0)
(2.44)
Như ta đã nêu hàm TTGH là: Y = g(X) = S – L và độ tin cậy là:
(2.45)
R P( g ( X ) 0) P(S L 0)
2.4.2 Thiết kế và phân tích độ tin cậy theo phương pháp
xấp xỉ bậc nhất (FORM):
8
CHƯƠNG 3: VÍ DỤ BẰNG SỐ, SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ
3.1 Mơ hình bài tốn
Giả thiết tính tốn một cột biển quảng cáo ở Vĩnh Long, có
chân cột sử dụng thép thành mỏng gồm tổ hợp 4 thanh L đều cạnh,
mỗi thanh tiết diện L250x250x12, chiều cao h= 20m, trong đó chân
cột cao 10m và biển quảng cáo cao 10m chịu tỉnh tải 20kg/m2 và tải
ngang do gió gây ra. Thép sử dụng có mơ đun đàn hồi trượt G=
8,1.103 kN/cm2 , mô đun đàn hồi E= 2,1.104 kN/cm2 , f= 23 kN/cm2 ,
giới hạn chảy fy=36 kN/cm2 , hệ số poisson μ=0.3. Các đại lượng
ngẫu nhiên ảnh hưởng đến việc tính tốn cấu kiện theo lý thuyết độ
tin cậy là: chiều dài cạnh (b), chiều dày tiết diện (t), lực gió tác dụng
(qn ), mác thép (f). Nếu cho độ lệch chuẩn b t f 0, 05 . Dựa
trên giả thuyết của Vlasov về thanh thành mỏng và với số liệu trên,
tác giả xem xét và tính tốn:
-Tính ổn định theo TCVN 5575-2012, Vlasov, TC AS4600;
-Tính độ tin cậy của cấu kiện nhánh cột khi làm việc.
9
Hình 3.1 Biển quảng cáo, cột tiết diện rỗng
Cấu tạo biển quảng cáo thể hiện theo hình 3.2 như sau:
10
x5
0
L5
3000
x5
50
0x
L5
I200
3000
I200
L5
0x
50
x5
I200
L50x5
50
0x x50x
L5
5
I200
0x
50
3000
I200
L5
2000
I200
5
0x
x5
I200
x5
50
0x
L5
3000
L50x50x5
3000
I200
I200
2000
3000
(d) M ặt cắt C-C
I200
50
L5
0x
I200
x5
L5
50
0x
50
I200
x
x5 L50
x5
50
2000
75
x5
2000
B
L7
L250x250x12
5x
2000
75
x5
(b)M ặt cắt B-B
L7
2000
250 1500250
A
x5
75
(c)M ặt đứng
2000
5x
L7
A
L250x250x12
(a)M ặt cắt A-A
Hình 3.2 Chi tiết cấu tạo thép biển quảng cáo
3.1.1 Tĩnh tải tác dụng
Tĩnh tải bao gồm:
- Tải trọng bản thân biển quảng cáo
- Tải trọng thiết bị gắn trên biển p= 20kg/m2 mặt đứng.
x5
50
x5
250 1500250
5x
B
0x
I200
2501500250
I200
L5
x5
50
I200
L
x
50
I200
x5
75
5x
x5
50
0x
x5
5
0x
x5
50
x5 L50
D
2000
x5
0x
L5
I200
x5
75
2000
50
L5
5x
L7
2000
2000
I200
L5
0x
75
x5
50
0x
L7
I200
L7
0x
L5
L5
2501500250
0x
5
L250x250x12
I200
0x
5
I200
2500
x5
50
0x
L5
I200
L250x250x12
2500
I200
x5
50
0x
L5
I200
I200
L5
3000
I200
I200
2500
50
0x
L5
2500
I200
0x
50
x5
x5
2500
L
L5
3000
I200
75
2500
x5
50
5
0x
x5
50
2951
5x
0x
L5
x5
50
I200
(e)M ặt cắt D-D
2049
I200
L7
I200
3000
L250x250x12
D
2500
x5
50
0x
L5
I200
I200
L
x
50
x5
2500
C
I200
3000
I200
L250x250x12
3000
I200
5x
2000
C
11
3.1.2 Hoạt tải tác dụng
Hoạt tải do tải trọng ngang của gió. Biển quảng cáo tại Vĩnh
Long, thuộc vùng gió IIA, địa hình B nên theo tiêu chuẩn 2737-1995:
Tải trọng và tác động.
q nW0kBc .
Bảng 3.1 Tải trọng gió tác dụng lên biển quảng cáo
h
n
W0
k
c
B
qđ
qk
10
1,2
0,83
1
+0,8
-0,6
1,25
0,996
-0,74
12,5
1,2
0,83
1,04
+0,8
-0,6
2,5
2,07
-1,55
15
1,2
0,83
1,08
+0,8
-0,6
2,5
2,15
-1,61
17,5
1,2
0,83
1,105
+0,8
-0,6
2,5
2,20
-1,65
20
1,2
0,83
1,13
+0,8
-0,6
1,25
1,12
-0,84
3.1.3 Nội lực và tổ hợp nội lực
3.1.3.1 Nội lực
3.1.3.2 Tổ hợp nội lực
Có hai tổ hợp cơ bản (hệ số tổ hợp bằng 1), vì chỉ xét 1 hoạt
tải gió nên tổ hợp cơ bản đưa vào tính chỉ có tải trọng thường xun
và một hoạt tải.
3.1.4 Các đặc trung hình học
3.2 Tính kiểm tra một nhánh cột là cấu kiện chịu nén
đúng tâm
3.2.1 Kiểm tra ổn định theo lý thuyết Vlasov
3.2.2 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn AS4600
3.2.3 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn Việt Nam 55752012
12
Ứng suất ổn định (kN/cm2)
19,5
19
18,5
18
17,5
17
16,5
16
Vlasov
TC AS4600
TCVN 5575-2012
Hình 3.3 Biểu đồ so sánh ứng suất tới hạn của nhánh cột
3.3 Tính độ tin cậy cấu kiện nhánh cột
3.3.1 Khảo sát độ lệch về cường độ thép ở các giá trị
Kết quả tính tốn lập thành bảng 3.2 như sau:
Bảng 3.1 Độ tin cậy (với sự biến thiên f 0, 05 0, 3 )
vf
Sf
0,05
1,15
0,1
2,3
0,15
3,45
0,2
4,6
0,25
5,75
0,3
6,9
St
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
Sb
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
Sg
1,6327
2,4247
3,3519
4,3283
5,3268
6,3371
β
1,7332
1,1671
0,8442
0,6538
0,5312
0,4465
P(X1 )
0,9584
0,8784
0,8101
0,7466
0,7023
0,6712
Ta biểu diễn sự tương quan giữa độ tin cậy và độ lệch chuẩn như sau:
13
Độ tin cậy P(X1)
(Pf)
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3 (υf)
Hình 3.4 Quan hệ giữa độ tin cậy P(X1 ) và độ lệch chuẩn của yếu
tố cường độ thép f f f
3.3.2 Khảo sát độ lệch về chiều dày của thép ở các giá trị
biến thiên
Bảng 3.2 Độ tin cậy (với sự biến thiên t 0, 05 0, 3 )
υt
Sf
0,05
1,15
0,1
1,15
0,15
1,15
0,2
1,15
0,25
1,15
0,3
1,15
St
0,06
0,12
0,18
0,24
0,3
0,36
Sb
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
1,25
Sg
1,6327
2,2495
3,0085
3,8260
4,6713
5,5318
β
1,7332
1,2580
0,9406
0,7396
0,6058
0,5115
P(X2 )
0,9584
0,8958
0,8271
0,7701
0,7275
0,6956
Ta biểu diễn sự tương quan giữa độ tin cậy và độ lệch chuẩn như sau:
Độ tin cậy P(X2)
1(Pt)
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
(υt)
14
Hình 3.5 Quan hệ giữa độ tin cậy P(X2 ) và độ lệch chuẩn của yếu tố
chiều dày nhánh cột t t t
3.3.3 Khảo sát độ lệch về chiều rộng b của thép ở các giá
trị biến thiên
Bảng 3.3 Độ tin cậy (với sự biến thiên b 0, 05 0, 3 )
υb
Sf
0,05
1,15
0,1
1,15
0,15
1,15
0,2
1,15
0,25
1,15
0,3
1,15
St
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
Sb
1,25
2,5
3,75
5
6,25
7,5
Sg
1,63277
2,24847
3,00639
3,82286
4,66726
5,52679
β
1,73325
1,25863
0,94133
0,74028
0,60635
0,51205
P(x3 )
0,9584
0,8958
0,8269
0,7706
0,7458
0,6952
Ta biểu diễn sự tương quan giữa độ tin cậy và độ lệch chuẩn như sau:
Độ tin cậy P(X3)
(Pb)
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3 (υb)
Hình 3.6 Quan giữa độ tin cậy P(X3 ) và độ lệch chuẩn của yếu tố
chiều rộng b của thép b b b
15
3.3.4 Khảo sát độ lệch tổng khi các biến cùng thay đổi
Bảng 3.4 Độ tin cậy sau khi kháo sát các tham số ngẫu nhiên f , t , b
υ
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
sf
1,15
2,3
3,45
4,6
5,75
6,9
st
sb
sg
0,06
0,12
0,18
0,24
0,3
0,36
1,25
2,5
3,75
5
6,25
7,5
1,6327
3,2655
4,8983
6,5310
8,1638
9,7966
1,7332
0,8666
0,5777
0,4333
0,3466
0,2888
P(X)
0,9584
0,8067
0,718
0,6674
0,6346
0,6135
Sau khi khảo sát ảnh hưởng của từng tham số, ta vẽ được biểu đồ thể
hiện mức độ ảnh hưởng của chúng đến độ tin cậy của cột thép L như
hình 3.9
Độ tin cậy P(X)
P(X)
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3 υ
Hình 3.7 Mức độ ảnh hưởng độ tin cậy của các tham số
ngẫu nhiên f,t,b
3.3.5 Khảo sát độ lệch khi tải trọng gió thay đổi
Ta khảo sát độ tin cậy của cấu kiện nhánh cột chịu
nén tiết diện 250x250x12 khi gió tăng dần từ 5% 20% , tải trọng
gió được lấy như sau:
Bảng 3.5 Độ tin cậy của nhánh cột chịu nén với biến là tải trọng gió
16
Tỉ lệ
N
100
105%
110% 115% 120%
1059,18 1094,376 1145,038 1204,47 1242,84
mg >0
2,83
2,23
1,384
0,381
-0,45
g f
g t
g b
0,9
0,9
0,9
0,9
-
14,71
14,71
14,71
14,71
-
0,706
0,729
0,7663
0,8029
0,0168
0,0168
0,0168
0,0168
-
1,15
1,15
1,15
1,15
-
0,06
0,06
0,06
0,06
-
g N
sf
st
sb
sg
sN
1,25
1,25
1,25
1,25
52,959
54,72
57,25
60,22
1,849
1,891
1,953
2,027
-
1,744
1,179
0,708
0,1879
-
P(X)
0,9677
0,881
0,7823
0,6132
-
Ta biểu diễn sự tương quan giữa độ lệch chuẩn và độ tin cậy như sau:
P
Độ tin cậy P(X)
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
100
105%
110%
115%
gió
Hình 3.8 Độ tương quan giữa độ lêch chuẩn của độ tin cậy và gió
17
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1 Kết luận
Luận văn đề xuất một phương pháp tính độ tin cậy của
nhánh cột (cột BQC) tiết diện thép góc L theo điều kiện ổn định tổng
thể, với các tham số là các đại lượng ngẫu nhiên.
Xác định được mức độ ảnh hưởng của từng tham số đến sự
làm việc của nhánh cột L thơng qua bài tốn khảo sát độ tin cậy. Qua
đó cho ta biết được xác suất phá hủy, xác suất an toàn và dự báo khả
năng phá hủy của nhánh cột đó.
Kết quả tính tốn đã thể hiện được sự ảnh hưởng của các sai
lệch ngẫu nhiên trong quá trình tính tốn so với phương pháp tiền
định, có giá trị tham khảo cho người thiết kế.
4.2 Kiến nghị
Do thời gian và năng lực bản thân còn hạn chế nên chỉ
nghiên cứu ổn định tổng thể và độ tin cậy cho 1 nhánh cột nên tác giả
kiến nghị:
- Đánh giá một số yếu tố ảnh hưởng tới cả tổng thể tiết diện
cột bằng lý thuyết độ tin cậy.
- Xem xét mở rộng các yếu tố ngẫu nhiên ngoài tham số đã
xét như đất nền, điều kiện thi công. v.v..
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Giáo trình “Kết cấu thép nâng cao– Ổn định kết cấu thép và k ết
cấu thép nhẹ” của trường Đại học Kiến Trúc – Thành phố Hồ Chí
Minh.
[2] Đồn Định Kiến, Thiết kế kết cấu thép thành mỏng tạo hình
nguội, Nhà xuất bản Xây dựng – Hà Nội (2005).
[3] Đào Ngọc Thế Vinh, Hamid Ronagh, Đào Ngọc Thế Lực (2004) ,
Tính tốn tối ưu tiết diện thép thành mỏng chịu nén (2004).
[4] Đ. Đ. Kiến, Thiết kế kết cấu thép theo quy phạm Hoa Kỳ AISC,
Hà Nội: Nhà xuất bản Xây dựng (2005).
[5] Tiêu chuẩn về kết cấu thép nhẹ “Specification for the Design of
Light Gage Steel Structural Members”(2012).
[6] Tiêu chuẩn AS/NZS 4600: 2005 của Úc.
[7] Phương pháp DSM ban đầu Hancock, Kwon và Bernard (1994).
[8] Đào Ngọc Thế Vinh, Hamid Ronagh, Đào Ngọc Thế Lực (2004)
Tính tốn tối ưu tiết diện thép thành mỏng chịu nén theo phương
pháp cường độ trực tiếp.
[9] Đoàn Tuyết Ngọc, Vũ Thế Linh (2014) Tính tốn thép thanh
thành mỏng chịu nén uốn theo tiêu chuẩn Úc (AS/NZS 4600: 2005).
[10] Lý thuyết ổn định xoắn-uốn của Vlasov và Timoshenko.
[11] Ổn định cục bộ dựa vào lý thuyết tấm của Vlasov và
Timoshenko.
[12] Tiêu chuẩn đầu tiên về kết cấu thép nhẹ mang tên
“Specification for the Design of Light Gage Steel Structural
Members” sử dụng phương pháp thiết kế theo suất cho phép
(Allowable Stress Design – ASD)
[13] Phương pháp DSM ban đầu Hancock, Kwon và Bernard (1994),
nghiên cứu để phân tích cường độ mất ổn định do biến dạng của các
bộ phận thành mỏng dưới tác dụng của tải trọng gây uốn và nén.
[14] Schafer và Pekoz (1998) đã mở rộng và đề xuất cách tính toán
bằng phương pháp DSM để xác định cường độ của các cấu kiện tạo
hình nguội.
[15] S. Vukazich, P. Marek (2001), “Thiết kế kết cấu sử dụng Đánh
giá độ tin cậy dựa trên mô phỏng”.
[16] Fabio Biondini, Politecnico di Milano, P.za L. Da Vinci (2008),
“Sử dụng mô phỏng trong độ tin cậy kết cấu”.
[17] Michael Havbro Faber (2009), “Khái niệm cơ bản về độ tin cậy
của kết cấu”.
[18] Neethu Ragi Manoj (2016), “Phương pháp độ tin cậy First
Order khái niệm và ứng dụng”.
[19] ChangWu HUANG, Abdelkhalak El Hami, Bouchaïb Radi
(2016), “Tổng quan về các phương pháp phân tích độ tin cậy kết cấu
- Phần I: Phương pháp độ tin cậy cục bộ”.
[20] ChangWu HUANG, Abdelkhalak El Hami, Bouchaïb Radi
(2016), “Tổng quan về phân tích độ tin cậy kết cấu - Phần II:
Phương pháp lấy mẫu”.
[21] Cơng trình nghiên cứu của Gregory J.Hancock và cộng sự góp
phần hồn thiện tiêu chuẩn kết cấu thép tạo hình nguội AS 4600 của
Úc như: Peter W.Key và Gregory J.Hancock (1988) dùng phương
pháp dải hữu hạn để phân tích phi tuyến cột rỗng tạo hình nguội chịu
nén
[22] Nguyễn Hùng Tuấn, Lê Xuân Huỳnh (2018) “Một cách tiếp cận
độ tin cậy của kết cấu có đại lượng mờ và đại lượng ngẫu nhiên”.
