Bảng tra khả năng chịu lực của thép hình

Bảng tra khả năng chịu lực của thép hình là bảng đo các thông số quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng và cơ khí. Khi thiết kế và xây dựng các công trình sử dụng thép hình, việc hiểu rõ về khả năng chịu lực của các loại thép là vô cùng quan trọng để đảm bảo độ bền của công trình. Cùng Thép Mạnh Hưng Phát tìm hiểu bảng tra và công thức tính hiện nay!

>>>> TÌM HIỂU THÊM: Báo giá thép hình H, I, U V uy tín, chất lượng hiện nay

1. Bảng tra khả năng chịu lực của thép hình chuẩn hiện nay

Dưới đây là bảng tra khả năng chịu lực của thép hình tròn:

STT	Đường kính (mm)	Trọng lượng/ km (kg)	Trọng lượng/11,7m (kg)
1	6	0,22	2,60
2	8	0,39	4,62
3	10	0,62	7,21
4	12	0.89	10,39
5	14	1,21	14,14
6	16	1,58	18,47
7	18	2,00	23,37
8	20	2,47	28,85
9	22	2,98	34,91
10	25	3,85	45,08
11	28	4,83	56,55
12	32	6,31	73,87

>>>> XEM THÊM: Báo giá thép hình mạ kẽm chất lượng, uy tín mới nhất 2023

2. Cách tính khả năng chịu lực của thép hình

2.1 Các thông số đầu vào

Việc sử dụng thông số đầu vào chuẩn sẽ giúp bạn đưa ra quyết định đúng đắn về lựa chọn vật liệu và thiết kế kết cấu, đảm bảo tính an toàn và độ bền của công trình xây dựng. Dưới đây các thông số đầu vào để tính toán khả năng chịu lực của thép hình:

Vật liệu sử dụng (mác thép)
Nội lực tính toán (M, N, V)
Những hệ số
Kích thước tiết diện của dầm (h x bf x tw x tf)
Chiều dài để tính toán của dầm.

2.2 Xác định hình học tiết diện

Xác định hình học tiết diện của thép hình đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá và tính toán khả năng chịu lực của vật liệu..

Diện tích tiết diện A, bản cánh AW, dung 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, …


Xác định hình học tiết diện đóng vai trò quan trọng

>>>> XEM THÊM: Báo giá thép hình mạ kẽm nhúng nóng chất lượng 2023

2.3 Kiểm tra bền tiết diện

Kiểm tra bền tiết diện là quá trình quan trọng để đảm bảo tính an toàn và độ bền của các thành phần thép hình. Bằng các công thức dưới, ta có thể đánh giá độ cứng và khả năng uốn cong của tiết diện để đảm bảo nó đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn an toàn.

Để kiểm tra khả năng chịu nén uốn của tiết diện, ta sử dụng công thức sau:

σ = (N/A) + (M/Wx) * f * γc

Trong đó:

f là cường độ tính toán của thép.
γc là hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc của toàn bộ kết cấu thép.

Đối với kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện, ta sử dụng công thức:

τmax = (V * SX) / (IX * tw) * fv * γc

Trong đó: fv là cường độ tính toán chịu cắt của thép.

Để kiểm tra khả năng chịu uốn cắt đồng thời của tiết diện, ta sử dụng các công thức sau:

σ1 = (hw * σ) / h
τ1 = (V * Sf) / (IX * tw)

Trong đó:hw là kích thước chiều cao tính toán bản bụng, hw = h - 2 * tf.

>>>> THAM KHẢO THÊM: Bảng giá thép U mạ kẽm nhúng nóng update mới nhất 2023

2.4 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể

Để kiểm tra điều kiện tổng thể của thép hình, một công thức quan trọng được sử dụng là công thức kiểm tra đủ mạnh. Công thức này được sử dụng để xác định xem liệu thép hình có đủ mạnh để chịu tải trọng hay không.

2.4.1 Xác định những thông số

Để tính độ lệch tâm tương đối, ta sử dụng công thức sau:

mx = (M * A) / (Wx * N)

Trong đó: A là diện tích một bản cánh, Wx là giới hạn tính toán theo trục x, và N là lực trục tác dụng lên tiết diện.

Độ lệch tâm tính đổi được tính bằng công thức:

me = η * mx

Trong đó: η là hệ số ảnh hưởng tới hình dạng tiết diện.

Chú ý: Khi dầm thép chịu kéo (N+) hoặc khi chịu nén (N-), có (me> 20, mx >20) thì ta tiến hành kiểm tra ổn định tổng thể của các dầm.

Công thức kiểm tra ổn định như sau: M / (φb * Wx * f * γc).

Trong đó: M là moment uốn tác dụng lên dầm, φb là hệ số an toàn, f là cường độ tính toán của thép, và γc là hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc của toàn bộ kết cấu thép.

>>>> THAM KHẢO NGAY: Bảng giá thép v mạ kẽm nhúng nóng mới nhất 2023

2.4.2 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 TCVN 5575:2012, mục 7.4.2.4 là:

N / (c * φy * A) ≤ f * γc.

Trong đó:

φy là hệ số được lấy theo mục 7.3.2.1, cần xem thêm mục 4 và bài viết "Tính toán cột thép chịu nén đúng tâm theo TCVN" để xác định giá trị của hệ số φy.
c là hệ số được lấy theo mục 7.4.2.5.
- Khi mx ≤ 5: c = β / (1 + α * mx), với các hệ số α và β được lấy từ bảng 16 - TCVN 5575:2012.
- Khi mx ≥ 10: c = 1 / (1 + mx * φy / φb), với φb là hệ số được lấy theo mục 7.2.2.1 và xác định trong phụ lục E - TCVN 5575:2012.
- Khi 5 < mx < 10: c = c5 * (2 - 0.2 * mx) + c10 * (0.2 * mx - 1)


Bảng 16 công thức tính mặt phẳng uốn

Trong đó:

c5 được tính toán từ công thức của trường hợp mx ≤ 5 với giá trị mx = 5.
c10 được tính toán từ công thức của trường hợp mx ≥ 10 với giá trị mx = 10.

2.4.3 Trong mặt phẳng uốn

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

Đối với tiết diện dầm thép đặc (chữ H, I), hệ số φe được lấy từ Bảng D.10 trong Phụ lục D của TCVN 5575:2012.

>>>> XEM NGAY: Tiêu chuẩn thép hình mới nhất các loại U, H, I, L - V hiện nay

2.5 Kiểm tra điều kiện độ mảnh

2.5.1 Khả năng chịu nén

Giới hạn độ mảnh của dầm theo TCVN 5575-2012, dựa trên Bảng 25, được xác định như sau:

λmax ≤ [λ] = 180 - 60α, với α = N / (φA f γc)

Trong đó: λmax = (λx, λy)

φ là hệ số uốn dọc đã được xác định trong mục 4. Giá trị của φ không được nhỏ hơn 0,5.

2.5.2 Khả năng chịu kéo

Giới hạn độ mảnh của dầm, theo TCVN 5575-2012 và dựa trên Bảng 26, được xác định như sau:

λmax ≤ [λ] = 400


Bảng 26 về độ mảnh giới hạn và thanh chịu kéo

>>>> XEM NGAY: Thép U cao cấp, chất lượng | Bảng quy cách mới nhất hiện nay

2.6 Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ

Để đảm bảo ổn định cục bộ cho bản cánh của thép hình, ta sử dụng điều kiện kiểm tra theo TCVN 5575:2012, mục 7.6.3, như sau:

Tỉ số bo/tf không được vượt quá giới hạn [bo/tf].

Trong đó:

bo là chiều rộng tính toán của toàn bộ bản cánh, được tính bằng khoảng cách từ biên của bản bụng đến mép của bản cánh. Công thức bo = (b * tw) / 2.
tf là độ dày của bản cánh.

Giá trị tỉ số bo/tf không được vượt quá các giới hạn được xác định trong Bảng 34, theo các công thức quy định.


Bảng 34 về giá trị giới hạn

Tương tự, để kiểm tra ổn định cục bộ cho bản bụng của thép hình, ta sử dụng điều kiện kiểm tra theo TCVN 5575:2012, mục 7.6.1:

Tỉ số hw/tw không được vượt quá giới hạn [hw/tw].

Trong đó:

hw là chiều cao tính toán của bản bụng, được tính bằng h * 2 * tf.
tw là độ dày của bản bụng.

Giá trị tỉ số hw/tw không được vượt quá các giới hạn được xác định.

2.7 Điều kiện thỏa mãn điều kiện ổn định cục bộ bản bụng

Theo TCVN 5575:2012, mục 7.6.1.1, khi tỉ số hw/tw của bản bụng của dầm vượt quá giá trị 3,2√(E/f), cần gia cường bằng sườn cứng ngang được đặt cách nhau với khoảng cách là 2,0.hw.

Kích thước của sườn cứng ngang được xác định theo mục 7.6.1.1 như sau:

Khi sắp xếp cặp sườn đối xứng, chiều rộng của sườn bs phải lớn hơn hoặc bằng hw/30 + 40mm.
Khi sắp xếp sườn một bên, chiều rộng của sườn bs phải lớn hơn hoặc bằng hw/24 + 50mm.
Chiều dày của sườn ts phải lớn hơn hoặc bằng 2.bs.√(f/E).

Việc sử dụng bảng tra khả năng chịu lực của thép hình sẽ giúp các kỹ sư có quyết định chính xác về lựa chọn vật liệu. Thấu hiểu khó khăn trong việc tìm kiếm và đặt mua thép hình, Mạnh Hưng Phát là nơi tư vấn về các loại thép và mua hàng chất lượng. Không chỉ cung cấp các sản phẩm thép hình chất lượng, mà còn hỗ trợ khách hàng bằng những dịch vụ tư vấn chuyên nghiệp và giải đáp mọi thắc mắc về các thông số kỹ thuật và ứng dụng của thép hình.

Thông tin liên hệ: