Tính toán cột thép chịu nén lệch tâm

Gửi các bạn bảng Excel tính toán, kiểm tra cấu kiện Cột thép chịu nén lệch tâm (tiết diện đặc chữ H, I, chân cột liên kết cứng với móng). Nội lực tác dụng gồm: Mô men (M), Lực dọc (N), Lực cắt (V).

Download bảng tính: Bảng Excel tính toán, kiểm tra Cột thép chịu nén lệch tâm

Xem thêm: đồ án bê tông cốt thép 1 võ bá tầm

Bạn đang xem: Tính toán cột thép chịu nén lệch tâm

+ Lý thuyết tính toán cột thép chịu nén lệch tâm

1. Các thông số đầu vào
  • Vật liệu sử dụng (mác thép)
  • Nội lực tính toán (M, N, V)
  • Các hệ số
  • Kích thước tiết diện Cột (h x bf x tw x tf)
  • Chiều dài tính toán của cột. Các bạn xem thêm bài viết: Xác định chiều dài tính toán Cột, Dầm thép Nhà công nghiệp
2. Xác định đặc trưng hình học tiết diện
  • Diện tích tiết diện A, diện tích bản cánh AW, diện tích bản bụng Af
  • Mô men quán tính IX, IY
  • Mô men kháng uốn WX
  • Mô men tĩnh Sf, SX
  • Bán kính quán tính iX, iY
  • Độ mảnh λX, λY, …
3. Kiểm tra bền tiết diện

+ Kiểm tra khả năng chịu nén uốn

Công thức kiểm tra: σ = N/A + M/Wx ≤ f.γc

trong đó:

  • f: cường độ tính toán của thép
  • γc: hệ số phụ thuộc điều kiện làm việc của kết cấu thép

+ Kiểm tra khả năng chịu cắt

Công thức kiểm tra: τmax = (V.SX) / (IX.tw) ≤ fv.γc

trong đó:

  • fv: cường độ tính toán chịu cắt của thép

+ Kiểm tra khả năng chịu uốn cắt đồng thời

Công thức kiểm tra:

Tham Khảo: Thép SS400 (Steel Structural 400)

Với: σ1 = hw.σ / h

τ1 = (V.Sf) / (IX.tw)

trong đó:

  • hw : là chiều cao tính toán của bản bụng. hw = h – 2.tf

Download bảng tính: Bảng Excel tính toán, kiểm tra Cột thép chịu nén lệch tâm

Xem thêm: đồ án bê tông cốt thép 1 võ bá tầm

Bạn đang xem: Tính toán cột thép chịu nén lệch tâm

4. Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể
a. Xác định các thông số:

+ Độ lệch tâm tương đối: m = (M.A)/(Wx.N)

+ Độ lệch tâm tính đổi: me = η.m

Trong đó:

  • η: hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện. Tiết diện cột đặc (chữ H, I) lấy theo Sơ đồ 5, Bảng D.9, Phụ lục D, TCVN 5575:2012
cot-thep-nen-lech-tam-tcvn-4

Với:

  • Af: diện tích một bản cánh
  • Aw: diện tích bản bụng

+ Độ lệch tâm tương đối: mx = (Mx.A)/(Wx.N)

trong đó:

  • Mx : là giá trị mô men tính toán lớn nhất giữa 1/2 mô men lớn nhất để tính toán cột và mô men có giá trị lớn nhất trong đoạn 1/3 giữa cột. Mx = max(Mmax /2; M1/3)

Tìm hiểu thêm: Kết cấu bê tông cốt thép tập 3

Chú ý: Khi hoặc (m > 20, me > 20, mx > 20) thì kiểm tra ổn định tổng thể của cột theo công thức sau: M/(φb.Wx) ≤ f.γc

b. Điều kiện ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn

Công thức kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn theo mục 7.4.2.4 – TCVN 5575:2012 : N/(c.φy.A) ≤ f.γc

  • φy : là hệ số lấy theo mục 7.3.2.1, xem thêm mục 4, bài viết Tính toán cột thép chịu nén đúng tâm theo TCVN để xác định hệ số φy
  • c: là hệ số lấy theo mục 7.4.2.5

+ Khi mx ≤ 5: c = β/(1 + α.mx), các hệ số a và b lấy theo bảng 16 – TCVN 5575:2012

+ Khi mx ≥ 10: c = 1/(1+mx.φy/φb), với φb là hệ số lấy theo mục 7.2.2.1, xác định theo phụ lục E – TCVN 5575:2012

+ Khi 5 < mx < 10: c = c5.(2 – 0,2.mx) + c10.(0,2.mx – 1)

  • c5: được tính theo các công thức của trường hợp mx ≤ 5 với mx = 5
  • c10 : được tính theo các công thức của trường hợp mx ≥ 10 với mx = 10
b. Trong mặt phẳng uốn

Công thức kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng uốn theo mục 7.4.2.2 – TCVN 5575:2012 : N/(φe.A) ≤ f.γc

Đối với tiết diện cột đặc (chữ H, I), hệ số φe được lấy theo Bảng D.10, Phụ lục D, TCVN 5575:2012.

5. Kiểm tra các điều kiện khác
  • điều kiện độ mảnh
  • điều kiện ổn định cục bộ
  • điều kiện bố trí gia cường sườn ngang khi không thỏa mãn điều kiện ổn định cục bộ bản bụng
  • kiểm tra đường hàn liên kết bản bụng và bản cánh

Lần lượt xem các mục 5, 6, 7, 8 của bài viết: Tính toán Cột thép chịu nén đúng tâm theo TCVN

Cảm ơn các bạn đã quan tâm. Có ý kiến đóng góp gì các bạn hãy để lại comment nhé!

Download bảng tính: Bảng Excel tính toán, kiểm tra Cột thép chịu nén lệch tâm

Xem thêm: đồ án bê tông cốt thép 1 võ bá tầm

Bạn đang xem: Tính toán cột thép chịu nén lệch tâm