Cột tiết diện rỗng 2 nhánh

Các dạng cột tiết diện rỗng 2 nhánh

Download file Excel tính toán, kiểm tra cột tiết diện rỗng 2 nhánh

Full bộ tính toán cột tiết diện rỗng 2 nhánh: 500K

1. Tính toán, kiểm tra cột tiết diện rỗng 2 nhánh

1.1. Kiểm tra tiết diện từng nhánh

+ Nội lực tác dụng trong mỗi nhánh cột:

do N và M: N_f = (N.y₁ + M) / b
do V: V_f = V / 2
b: khoảng cách giữa trục của 2 nhánh

+ Ứng suất trong tiết diện từng nhánh:

σ_f = N_f / (φ.A_f) ≤ f.γ_c
τ_f = V_f / 2.A_ff ≤ f_v.γ_c
A_f: diện tích tiết diện của một nhánh
A_ff: diện tích bản cánh của nhánh, bỏ qua khả năng chịu cắt của bản bụng
φ: hệ số uốn dọc, phụ thuộc độ mảnh của nhánh cột (λ_max) và cường độ tính toán (f) của thép. Lấy theo bảng D.8, TCVN 5575:2012

+ Xác định độ mảnh của nhánh cột: λ_max = max(λ_xo; λ_yo)

cột tiết diện rỗng 2 nhánh 2 — *Xác định chiều dài nhánh cột với trường hợp sử dụng bản giằng*

cột tiết diện rỗng 2 nhánh 4 — *Xác định chiều dài nhánh cột với trường hợp sử dụng thanh giằng*

λ_xo = l_f / i_xo
λ_yo = L_y / i_yo

1.2. Kiểm tra toàn cột theo trục ảo x-x

Điều kiện kiểm tra: σ_x = N / (φ_e.A_T) ≤ f.γ_c

A_T: diện tích tiết diện của toàn cột
φ_e: hệ số uốn dọc lệch tâm, phụ thuộc độ mảnh quy ước (λ_o,qư) của cột và độ lệch tâm tương đối (m). Lấy theo bảng D.11, TCVN 5575:2012

+ Xác định độ mảnh quy ước của cột:

Theo bảng 14, TCVN 5575:2012 ta xác định được độ mảnh tương đương λ_o

Độ mảnh quy ước của cột: λ_o,qư = λ_o.√(f / E)

+ Xác định độ lệch tâm tương đối: m = M/N + A_T/W_x

W_x: mô men kháng uốn của tiết diện toàn cột

1.3. Kiểm tra hệ thanh bụng

Theo mục 7.3.2.5, TCVN 5575:2012 xác định được lực cắt quy ước: Q_f = 7,15.10^-6.(2330 – E/f).N / φ_o

φ_o: hệ số uốn dọc của cột xác định độ mảnh tương đương λ_o

Lực cắt quy ước lên một mặt rỗng của cột: Qr = 0,5.max(V, Qf)

V: lực cắt thực tế

a. Trường hợp dùng bản giằng

+ Nội lực tác dụng trong bản giằng:

mô men: M_b = Q_r.l_b / 2
lực cắt: Q_b = Q_r.l_b / b

+ Kiểm tra độ bền bản giằng:

σ_b = M_b / W_b ≤ f.γ_c
τ_b = Q_b / A_b ≤ f_v.γ_c
W_b: mô men kháng uốn của tiết diện bản giằng
A_b: diện tích tiết diện bản giằng

+ TH1: kiểm tra liên kết hàn bản giằng vào nhánh cột

Điều kiện kiểm tra: τ_tđ = √(τ_M² + τ_Q²) ≤ β_f.f_wf

τ_M = M_b / W_w
τ_Q = Q_b / A_w
W_w, A_w: mô men kháng uốn và diện tích tiết diện đường hàn

+ TH2: kiểm tra liên kết bu lông

Điều kiện kiểm tra: N_vb = √(N_Q² + N_M²) ≤ [N]_b,min

N_Q = Q_b / Σn
N_M = M_b.l_max / (m.Σl_i²)
[N]_b,min: giá trị nhỏ nhất giữa khả năng chịu cắt và ép mặt của một bu lông

b. Trường hợp sử dụng thanh giằng

Lực dọc trong một thanh xiên: N_x = Q_r / n.sinα + N_d

Q_r: lực cắt quy ước đã xác định ở phía trên
n: số thanh xiên ở một mặt rỗng trên cùng tiết diện cột. Dạng tam giác (n = 1), dạng chữ thập (n = 2)
α: góc mở của thanh xiên
N_d: lực dọc phụ trong thanh xiên xuất hiện với trường hợp sử dụng hệ thanh bụng chữ thập có thanh ngang, do nó cùng chịu nén với nhánh. Các hệ thanh bụng khác N_d = 0.

N_d = α₂.N_f.A_x / A_f

α₂ = a.l_f² / (a³ + 2.c³): hệ số
A_x: diện tích tiết diện thanh xiên

+ Điều kiện kiểm tra bền thanh xiên: σ = N_x / (φ_x.A_x) ≤ f.γ_c

φ_x: hệ số uốn dọc của thanh xiên

+ Tính toán đường hàn liên kết thanh xiên vào bản cánh cột

Chiều dài đường hàn yêu cầu: Σl_w = N_x / (0,75.h_w.β_f.f_wf)

0,75: hệ số điều kiện làm việc (kể đến sự lệch tâm giữa trục thanh xiên và mặt liên kết) của thanh xiên làm bằng thép góc liên kết ở cánh rộng
h_w: chiều cao đường hàn