CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỘT
5.2. KIỂM TRA CỘT THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ NHẤT
5.2.3. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ ĐỐI VỚI TRỤC X-X (TRONG MẶT PHẲNG KHUNG)
Trong tính toán kiểm tra ổn định tổng thể của tiết diện cột trong mặt phẳng không sẽ có hai trường hợp xảy ra: Trường hợp lực dọc trong tổ hợp nhỏ, độ lệch tâm tương đối tính đổi
thì kiểm tra ổn định tổng thể giống như cấu kiện dầm. Trường hợp lực dọc trong tổ
hợp lớn, độ lệch tâm tương đối tính đổi thì kiểm tra ổn định tổng thể giống như cấu kiện cột.
5.2.3.1. KIỂM TRA CỘT CHO TRƯỜNG HỢP 1
(Tổ hợp Mmax, Ntu, Vtu): , , .
* Xác định độ mảnh quy ước của tiết diện:
Trong đó:
Là độ mảnh của cột đối với trục x-x.
Chiều dài tính toán của cột trong mặt phẳng khung, . Cường độ tính toán của thép khi tính kéo, nén, uốn, .
Module (mô đun) đàn hồi của vật liệu thép, .
* Xác định độ lệch tâm tương đối:
Trong đó: Giá trị momen uốn Mx và N ở trong cùng một tổ hợp tải trọng được xác định theo chỉ dẫn tại mục 7.4.2.3 của TCVN 5575:2012, khi đó giá trị Mx với cột tiết diện không đổi của hệ khung là momen lớn nhất trong chiều dài cột (momen tại vị trí chân cột).
* Xác định độ lệch tâm tương đối tính đổi:
Trong đó: Giá trị hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện được lấy theo bảng D.9 phụ lục D của TCVN 5575:2012 phụ thuộc vào độ mảnh quy ước và độ lệch tâm tương đối.Ta có tỷ
số và và nên tra bảng được .
Ta thấy: Kiểm tra ổn định tổng thể như cột.
* Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của cột:
.
Thỏa điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.
Trong đó:Giá trị hệ số được lấy theo Bảng D.10 của TCVN 5575:2012 phụ thuộc vào độ mảnh quy ước và độ lệch tâm tương đối tính đổi, ta có và tra bảng kết hợp nội suy xác định được .
* Kiểm tra sự tận dụng khả năng làm việc của tiết diện:
Tỷ số: Tận dụng được 35% làm việc của tiết diện.
* Kiểm tra điều kiện độ mảnh giới hạn của cột:
- Bán kính quán tính của tiết diện đối với trục x-x:
- Kiểm tra:
Tiết diện thỏa điều kiện độ mảnh giới hạn của cột.
5.2.3.2. KIỂM TRA CỘT CHO TRƯỜNG HỢP 2
(Tổ hợp Mmin, Ntu, Vtu): , ,
* Xác định độ mảnh quy ước của tiết diện:
Trong đó:
Là độ mảnh của cột đối với trục x-x.
Chiều dài tính toán của cột trong mặt phẳng khung, . Cường độ tính toán của thép khi tính kéo, nén, uốn, .
Module (mô đun) đàn hồi của vật liệu thép, .
* Xác định độ lệch tâm tương đối:
Trong đó: Giá trị momen uốn Mx và N ở trong cùng một tổ hợp tải trọng được xác định theo chỉ dẫn tại mục 7.4.2.3 của TCVN 5575:2012, khi đó giá trị Mx với cột tiết diện không đổi của hệ khung là momen lớn nhất trong chiều dài cột (momen tại vị trí chân cột).
* Xác định độ lệch tâm tương đối tính đổi:
Trong đó: Giá trị hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện được lấy theo bảng D.9 phụ lục D của TCVN 5575:2012 phụ thuộc vào độ mảnh quy ước và độ lệch tâm tương đối.Ta có tỷ
số và và nên tra bảng được .
Ta thấy: Kiểm tra ổn định tổng thể như cột.
* Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của cột:
. Thỏa điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.
Trong đó:Giá trị hệ số được lấy theo Bảng D.10 của TCVN 5575:2012 phụ thuộc vào độ mảnh quy ước và độ lệch tâm tương đối tính đổi, ta có và tra bảng kết hợp nội suy xác định được .
* Kiểm tra sự tận dụng khả năng làm việc của tiết diện:
Tỷ số: Tận dụng được 40% làm việc của tiết diện.
* Kiểm tra điều kiện độ mảnh giới hạn của cột:
- Bán kính quán tính của tiết diện đối với trục x-x:
- Kiểm tra:
Tiết diện thỏa điều kiện độ mảnh giới hạn của cột.
5.2.3.3. KIỂM TRA CỘT CHO TRƯỜNG HỢP 3
(Tổ hợp Nmax, Mtu, Vtu): , ,
* Xác định độ mảnh quy ước của tiết diện:
Trong đó:
Là độ mảnh của cột đối với trục x-x.
Chiều dài tính toán của cột trong mặt phẳng khung, . Cường độ tính toán của thép khi tính kéo, nén, uốn, .
Module (mô đun) đàn hồi của vật liệu thép, .
* Xác định độ lệch tâm tương đối:
Trong đó: Giá trị momen uốn Mx và N ở trong cùng một tổ hợp tải trọng được xác định theo chỉ dẫn tại mục 7.4.2.3 của TCVN 5575:2012, khi đó giá trị Mx với cột tiết diện không đổi của hệ khung là momen lớn nhất trong chiều dài cột (momen tại vị trí chân cột).
* Xác định độ lệch tâm tương đối tính đổi:
Trong đó: Giá trị hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện được lấy theo bảng D.9 phụ lục D của TCVN 5575:2012 phụ thuộc vào độ mảnh quy ước và độ lệch tâm tương đối.Ta có tỷ
số và và nên tra bảng được công thức tính
.
Ta thấy: Kiểm tra ổn định tổng thể như cột.
* Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của cột:
. Thỏa điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung.
Trong đó:Giá trị hệ số được lấy theo Bảng D.10 của TCVN 5575:2012 phụ thuộc vào độ mảnh quy ước và độ lệch tâm tương đối tính đổi, ta có và tra bảng kết hợp nội suy xác định được .
* Kiểm tra sự tận dụng khả năng làm việc của tiết diện:
Tỷ số: Tận dụng được 21% làm việc của tiết diện.
* Kiểm tra điều kiện độ mảnh giới hạn của cột:
- Bán kính quán tính của tiết diện đối với trục x-x:
- Kiểm tra:
Tiết diện thỏa điều kiện độ mảnh giới hạn của cột.