Đây là Topic để chia sẽ các tài liệu học tập, môn học Kết cấu thép khối lớp CIE378E học kỳ 1, năm học 2017 - 2018.

Các bạn SV có thể Download tài liệu tại đây và cũng có thể đặt câu hỏi và trao đổi các kiến thức liên quan đến môn học tạo Topic này.

 Slide học tập Môn Kết cấu thép.

Chương mở đầu:  Đại cương về kết cấu thép

0.1. Vị trí môn học.

0.2. Ưu điểm và khuyết điểm của kết cấu thép.

0.3. Phạm vi ứng dụng của kết cấu thép.

0.4. Yêu cầu cơ bản đối với kết cấu thép.
Chương 1: Vật liệu và sự làm việc của kết cấu thép

1.1 Thép xây dựng.

1.2. Sự làm việc của kết cấu thép khi 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.

 Chương 2: Liên kết

1. Một số khái niệm chung
2. Liên kết hàn

2.1. Các phương pháp hàn trong kết cấu thép

2.2. Các yêu cầu khi hàn và phương pháp kiểm tra chất lượng đường hàn.

2.3. Các loại đường hàn và cường độ tính toán

2.4. Các cách phân loại khác của đường hàn

2.5. Các loại liên kết hàn và phương pháp tính toán.

2.6. ứng suất hàn và biến hình hàn

3. Liên kết bu lông

3.1. Các loại bu lông dùng trong kết cấu thép.

3.2. Sự làm việc của liên kết bu lông và khả năng chịu lực của chúng.

3.3. Cấu tạo của liên kết bu lông

3.4. Tính toán liên kết bu lông.

Chương 3. Dầm thép

3.1. Đại cương về dầm và hệ dầm.

3.2. Cấu tạo và tính toán bản sàn thép.

3.3. Các kích thước chính của dầm.

3.4. Thiết kế dầm định hình.

3.5. Thiết kế dầm tổ hợp.
3.6. ổn định của dầm.
3.7. Các cấu tạo khác của dầm.

 Chương 4. Cột thép

4.1. Khái niệm chung.

4.2. Cột đặc chịu nén đúng tâm.

4.3. Cột rỗng chịu nén đúng tâm.
4.4. Cột chịu nén lệch tâm, nén-uốn.
4.5. Cấu tạo và tính toán các chi tiết cột.

 Chương 5. Giàn thép

5.1. Đại cương về giàn thép.

5.2. Cấu tạo giàn.

5.3. Hệ giằng không gian giữa các giàn.

5.4. Tính toán giàn.
5.5. Cấu tạo và tính toán các nút giàn.

Nhiệm vụ Bài tập về nhà lớp CIE378E:

Cho sơ đồ bố trí hệ dầm sàn như hình vẽ (số lượng dầm phụ mang tính chất minh họa, số lượng dầm phụ thực tế là 10 dầm):

Cho mạng dầm thép có kích thước BxL, bản sàn bằng thép hàn vào dầm phụ (chính là dầm sàn) và dầm chính. Tổng tải trọng phân bố đều tiêu chuẩn trên sàn là  q_s^c (kN/m²) (đã kể đến trọng lượng bản thân sàn). Thép làm hệ dầm có mô đun đàn hồi E = 2,1x10⁴ kN/cm². Trọng lượng riêng của thép r = 7,85T/m³. Hệ số vượt tải của trọng lượng bản thân lấy g_bt = 1,05; hệ số vượt tải trung bình g_tb = 1,2. Độ võng cho phép của của dầm phụ (dầm sàn) [∆/L]_dp = 1/250; của dầm chính [∆/L]_dc = 1/400.

YÊU CẦU:

1. Biết số lượng dầm phụ (dầm sàn) kê lên mỗi đoạn dầm chính là 10 dầm (kê lên đoạn dầm chính có nhịp là L). Hãy xác định khoảng cách giữa các dầm phụ (dầm sàn).

2. Thiết kế dầm phụ là dầm định hình dạng chữ I, cho biết diện truyền tải từ sàn vào dầm phụ bằng chính khoảng cách các dầm phụ.

3. Thiết kế dầm chính là dầm tổ hợp hàn.

4. Nếu dầm phụ liên kết với dầm chính bằng bulông và thông qua bản mã dày 8mm, hãy xác định số lượng bulông cần thiết. Thông tin về bulông tự cho trong quá trình tính toán.

5. Thiết kế sườn đầu dầm liên kết dầm chính vào đỉnh cột thép (dùng hình thức sườn dầu dầm đặt ở ngay đầu dầm)

6. Vẽ hình thể hiện các thông tin tính toán và thiết kế.

Bài làm được viết tay và trình bày trên khổ giấy A4 có kẻ ngang. Các hình vẽ phải thể hiện đầy đủ các vấn đề đã được thiết kế.

Số liệu BTVN môn Kết cấu thép, khối lớp CIE378.

Sinh viên chú ý tên và MSSV trong Danh sách, chép lại số liệu vào tờ nhiệm vụ

Mang theo toàn bộ Nhiệm vụ và các nội dung hướng dẫn đến lớp để được hướng dẫn.

Phần nộp BTVN sẽ được tiến hành sau khi kết thúc chương 4 về cột thép

3. Tính toán dầm chính

3.1. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chính và nội lực dầm chính

            Dầm phụ truyền lực lên dầm chính là các lực tập trung có giá trị chính là phản lực tại gối tựa của dầm phụ. Khi tính toán dầm chính chúng ta có thể quy đổi giá trị phản lực này về thành các lực phân bố đều tác dụng lên dầm chính. Khi đó xem dầm chính như dầm đơn giản nhịp L chịu tải trọng phân bố đều:

            TT tiêu chuẩn:          q_dco^tc = [10*(q_dp^c)*B]/(L) (kN/m)

            TT tính toán:             q_dco^tt = [10*(q_dp^tt)*B]/(L) (kN/m)

Trong đó:       - n = 10: là số lượng các dầm phụ (đầu đề đã cho trước)

                        - B: nhịp tính toán dầm phụ (theo số liệu đã cho)

                        - L: nhịp tính toán dầm chính (theo số liệu đã cho)

Xem dầm chính như một dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều như trên. Tính toán nội lực trong dầm chính gồm M_max^dco  và V_max^dco

                        (kN.m)

                        (kN)

3.2. Chọn tiết diện dầm chính

3.2.1. chọn chiều cao dầm chính

            Sơ bộ chọn chiều dày bản bụng t_w theo biểu thức kinh nghiệm với giá trị h_min để xác định h_kt (chiều cao dầm chính kinh tế)

            Tính toán chiều cao bé nhất: 

            Tính toán chiều dày bản bụng: (mm), chọn sơ bộ t_w

            Tính toán chiều cao kinh tế: à Chọn chiều cao sơ bộ dầm: h

3.2.2. Kiểm tra chiều dày bản bụng theo điều kiện chịu cắt

3.2.3. Tính toán và lựa chọn kích thước bản cánh

                        (*)

            Dựa vào các điều kiện cấu tạo, chọn trước t_f theo các điều kiện cấu tạo như:

                        t_f ≥ t_w ; t_f = 10÷24 mm

            Dựa vào các điều kiện (*) để tính toán được bf sau đó kiểm tra bf theo các điều kiện cấu tạo như: 

                        ; ; ; 

3.3. Kiểm tra tiết diện dầm chính

3.3.1. Theo điều kiện bền

* Tính toán tải trọng tác dụng lên dầm chính (khi đã kể thêm tải trọng bản thân dầm chính):

            Trọng lượng bản thâm dầm chính: g_bt^dc = r*A_dc = r*(h_w*t_w + 2*b_f*t_f) (kN/m)

            TT tiêu chuẩn:          q_dc^c  = q_dco^c + g_bt^dc (kN/m)

            TT tính toán:                         q_dc^tt  = q_dco^tt + γ_bt*g_bt^dc (kN/m)

3.3.1.1. Tại vị trí có M lớn nhất

(tham khảo tài liệu và vở ghi chép trên lớp)

3.3.1.2. Tại vị trí có V lớn nhất

(tham khảo tài liệu và vở ghi chép trên lớp)

3.3.2. Kiểm tra ổn định cục bộ

(tham khảo tài liệu và vở ghi chép trên lớp)

3.3.3. Kiểm tra theo điều kiện độ võng

(tham khảo tài liệu và vở ghi chép trên lớp)

 4. Tính toán số lượng bu lông cho mối nối dầm phụ vào dầm chính

            Xem dầm phụ liên kết vào dầm chính theo hình thức liên kết bằng mặt. Liên kết dầm phụ vào dầm chính dùng bản thép hàn vào bản bụng dầm phụ và bản bụng dầm chính (hình ảnh mang tính chất minh họa cho một trường hợp cụ thể, những trường hợp khác cần căn cứ vào số liệu của bài tập để vẽ thiết kế chi tiết)

Các thông số về bulông tự chọn như: cấp độ bền, đường kính, loại bulong, chiều dày bản mã sơ bộ chọn t = 8mm. Từ các số liệu đầu vào sẽ xác định được khả năng chịu trượt của 1 bulong sẽ là:

Xem nhóm bulong chịu lực cắt do chính dầm phụ truyền vào, khi đó lực tác dụng vào bulong chính là: , đã tính toán phần dầm phụ;

Số lượng bulong trong mối liên kết:

            , từ n sẽ chọn ra số lượng bulong. Nên chọn  n = 2 ÷ 4 bulong, nếu tính ra nhiều hơn 4 thì nên tăng cấp độ bền, tăng đường kính … để giảm số lượng bulông.

(tham khảo tài liệu và vở ghi chép trên lớp)

 5. Thiết kế sườn đầu dầm của dầm chính

            Xem dầm chính đặt trên đỉnh cột thông qua sườn đầu dầm, thiết kế sườn đầu dầm đó khi chịu phản lực đầu dầm chính.

            - Chọn trước bề rộng sườn: b_s = b_f

                - Tính toán ts theo điều kiện ổn định cục bộ

            - Kiểm tra lại sườn theo điều kiện ổn định cục bộ và điều kiện ép mặt, với lực ép mặt chính là lực cắt lớn nhất tại gối tựa của dầm chính (khi đã kể đến TLBT dầm chính)

            - Cần kiểm tra sườn theo điều kiện ổn định tổng thể

(tham khảo tài liệu và vở ghi chép trên lớp)

6. Vẽ hình thể hiện các nội dung tính toán

            - Vẽ hình thể hiện sự truyền tải từ sàn vào dầm phụ, từ dầm phụ vào dầm chính;

            - Vẽ sơ đồ tính và biểu độ nội lực (gồm mômen M và lực cắt V);

- Vẽ hình thể hiện đầy đủ thông số dầm kích thước của dầm phụ là dầm định hình (dựa vào bảng tra để vẽ);

            - Vẽ hình thể hiện đầy đủ thông tin kích thước dầm chính (bản cánh và bản bụng)

            - Vẽ hình thể hiện mối liên kết dầm phụ vào dầm chính: Tham khảo hình vẽ trên, điền số lượng bulông như tính toán, các thông số còn thiếu có thể giả thiết theo cấu tạo;

            - Vẽ hình thể hiện các thông số tính toán lựa chọn chi tiết sườn đầu dầm gồm các mặt đứng và mặt cắt qua sườn đầu dầm.