Tính liên kết trong kết cấu thép là một trong những bài toán thiết kế quan trọng và phức tạp nhất trong thiết kế tính toán kết cấu thép với nhiều quy trình và phép tính chuyên sâu. Điều này đòi hỏi kỹ sư thiết kế phải có sự am hiểu sâu sắc về cấu tạo và vật liệu của các cấu kiện nhằm áp dụng đúng nơi, đúng chỗ để công trình chắc chắn, an toàn và hiệu quả về mặt kinh tế.
Các yếu tố ảnh hưởng tới quy trình tính liên kết kết cấu thép
-
Tùy vào mô hình phân tích kết cấu trong việc chọn lựa và xác định mô hình liên kết kết cấu thép (liên kết khớp, liên kết ngàm). Việc lựa chọn này phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm thực tế và quy trình tính toán, sử dụng của kỹ sư thiết kế.
-
Bản chất liên kết bắt buộc có ảnh hưởng nhiều, ví dụ do đặc thù cấu tạo, một số loại liên kết được xem như là khớp hoàn toàn hay liên kết ngàm hay nửa cứng.
-
Mỗi phương pháp thi công và lắp đặt, tương ứng với từng công trình khác nhau sẽ có những ảnh hưởng nhất định.
-
Việc sử dụng phương pháp tạo liên kết như hàn hay lắp ghép bu lông.
-
Tùy thuộc vào khi thiết kế kỹ sư chọn vật liệu như thế nào.
Trong thực tế, quy trình tính liên kết kết cấu thép thường bao gồm đồng thời các tính toán:
-
Tính khả năng chịu lực của các bu lông dùng trong liên kết kết cấu.
-
Tính toán khả năng chịu lực của liên kết đường hàn.
-
Khả năng chịu lực của các tấm bản thép được dùng để tạo liên kết.
-
Khả năng chịu lực của các phần tử kết cấu như dầm, cột,… hay các bộ phận của cấu kiện như cánh trên, cánh bụng,… để tạo ra liên kết.
Phân loại liên kết trong kết cấu thép
Tùy theo phân loại mà quy trình tính liên kết kết cấu thép có sự thay đổi khác nhau.
-
Liên kết cứng (rigid steel connections) là dạng liên kết chịu moment, lực cắt và lực dọc đồng thời để nối giữa cột thép với dầm thép. Loại thép thường được sử dụng là thép hình dạng thép cán (UC, UB) hay thép tổ hợp hàn (WC, WB) (hay còn gọi là thép chữ H, chữ I).
-
Liên kết chịu cắt (shear steel connections) là dạng liên kết nối giữa cột thép với dầm (hay kèo) thép dạng khớp. Dạng liên kết này chủ yếu chịu lực cắt do momen không xuất hiện tại liên kết, thường dùng thép cán (UC, UB) hay thép tổ hợp hàn (WC, WB).
-
Liên kết giữa cột & dầm (hay giữa cột & kèo) hay còn gọi là steel beam-column connections.
-
Liên kết giữa dầm và dầm (steel beam connections) thường được cấu tạo bởi liên kết cứng có khả năng chịu momen, lực cắt và lực dọc.
-
Liên kết giữa cột và cột (steel column connections) thường ứng dụng trong thiết kế các nút khung thép nhà nhiều tầng.
-
Liên kết giằng đảm bảo độ cứng không gian của công trình, truyền tải trọng gió và lực hãm cầu trục theo phương dọc nhà thép xuống móng. Hệ giằng bao gồm giằng mái, giằng cột cần phải tính toán kỹ lưỡng.
Quy trình tính toán liên kết kết cấu thép chi tiết
Bước 1: Sử dụng kết quả phân tích nội lực từ các phần mềm phân tích kết cấu như Etab, SAP2000 để phục vụ cho Bước 2
Bước 2: Số liệu tính toán liên kết thép gồm nội lực tại các nút (đầu các phần tử dầm, cột,…) và số liệu về tiết diện các phần tử dầm, cột.
Bước 3: Nhập số liệu: Tiết diện phần tử trong liên kết, kích thước các bản liên kết, tham số về liên kết hàn, tham số bu lông, số lượng và cách bố trí bu lông.
Bước 4: Kiểm tra khả năng chịu lực.
Bước 5: Phân tích đánh giá kết quả. Tối ưu hóa kết cấu và chuẩn hóa liên kết.
Áp dụng quy trình trên để tính toán thiết kế tối ưu hóa và chuẩn hóa liên kết kết cấu thép (loại bu lông, loại đường hàn,…).
TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP VIỆT PHÁT
Nhanh chóng – Chính xác – Chuyên nghiệp
Địa chỉ: Số 4 đường Phạm Văn Đồng, Mai Dịch, Cầu Giấy, Hà Nội
Số điện thoại: 094.171.3579
Email: Nhubaothanh2019@outlook.com.vn
Website: tinhtoanketcau.com
