10.7.6 Khi xác định độ võng của dầm có tỉ số l/hw 12 (với l là nhịp của dầm) thì mômen quán tính của tiết diện dầm có lỗ phải được nhân với hệ số 0,95.
11 Các yêu cầu kỹ thuật và cấu tạo khác khi thiết kế nhà và công trình
11.1 Nhà công nghiệp
11.1.1 Biến dạng, độ võng và chuyển vị của kết cấu lấy theo qui định ở 5.3
11.1.2 Khoảng cách lớn nhất giữa các khe nhiệt độ của khung thép nhà một tầng lấy theo Bảng 46.
Khi vượt quá 5% so với các giá trị cho trong Bảng 46, cũng như khi tăng độ cứng của khung bằng tường hoặc các kết cấu khác phải tính đến tác dụng của nhiệt độ, biến dạng không đàn hồi của kết cấu.
Bảng 46 - Khoảng cách lớn nhất giữa các khe nhiệt độ của khung thép nhà và công trình một tầng
Đơn vị tính bằng mét
Đặc điểm của nhà và công trìnhKhoảng cách lớn nhấtGiữa các khe nhiệt độTừ khe nhiệt độ hoặc từ đầu mút nhà đến trục của hệ giằng đứng gần nhấtTheo dọc nhàTheo ngang nhà- Nhà có cách nhiệt23015090- Nhà không cách nhiệt và các xưởng nóng20012075- Cầu cạn lộ thiên13050CHÚ THÍCH: Khi trong phạm vi khối nhiệt độ của nhà và công trình có hai hệ giằng đứng thì khoảng cách giữa các trục của chúng không vượt quá: Từ 40 đến 50 m đối với nhà; từ 25 đến 30 m đối với cầu cạn lộ thiên11.2 Nhà khung thấp tầng
11.2.1 Độ võng cho phép của các cấu kiện chịu uốn lấy theo 5.3.2.
11.2.2 Chuyển vị ngang của khung do thành phần tĩnh của tải trọng gió tiêu chuẩn (không kể đến biến dạng của móng và độ cứng của tường bao che, tường ngăn), không được vượt quá các giá trị ở 5.3.4.
11.2.3 Để phân phối lại mômen uốn trong các cấu kiện của khung, tại nút liên kết của dầm và cột cho phép dùng các bản ghép làm việc trong giai đoạn dẻo. Các bản ghép được làm bằng thép có giới hạn chảy fy ≤ 345 MPa. Nội lực nhỏ nhất trong bản ghép (dùng để xác định khả năng chịu lực Mmin của nút) được tính theo ứng suất min = fy; và nội lực lớn nhất (để xác định Mmax của nút) được tính theo ứng suất max = fy + 100 MPa.
Các cạnh dọc của bản ghép phải được bào hoặc phay nhẵn.
11.3 Kết cấu thép tấm
11.3.1 Các sườn cứng ngang của vỏ phải có chu vi kín.
11.3.2 Tải trọng tập trung không được truyền trực tiếp lên vỏ mà phải thông qua các sườn cứng trung gian.
11.3.3 Để giảm ứng suất cục bộ, chỗ nối các vỏ có hình dạng khác nhau được làm trơn thoải.
11.3.4 Các đường hàn đối đầu được hàn hai phía hoặc hàn một phía có hàn đầy thêm ở mặt sau, hoặc hàn trên bản lót.
Trong thiết kế phải ghi rõ các điều cần thiết để đảm bảo tính đặc kín của liên kết theo yêu cầu sử dụng.
11.3.5 Trong kết cấu thép tấm thường dùng liên kết hàn đối đầu. Khi chiều dày các tấm t ≤ 5 mm, hoặc khi liên kết lắp ghép cho phép dùng liên kết chồng.
11.3.6 Khi cấu tạo kết cấu thép tấm nên chọn phương pháp sản xuất và lắp ghép công nghiệp bằng cách dùng:
Các tấm hoặc băng có kích thước lớn (có thể chế tạo sẵn thân và đáy vỏ ở dạng cuộn);
Hình khai triển, để khi cắt thép có ít phế liệu nhất;
Hàn tự động.
11.4 Kết cấu tháp, trụ
11.4.1 Khi thiết kế tháp trụ nên chú ý các điều sau:
Giảm sức cản khí động của công trình và các bộ phận riêng của nó;
Phân bố hợp lý nội lực trong các cấu kiện của kết cấu bằng các giải pháp cấu tạo hoặc dùng ứng suất trước;
Phối hợp chức năng chịu lực và chức năng công nghệ.
11.4.2 Các dây neo được làm bằng thép tròn mạ kẽm hoặc cáp bện. Trong môi trường có mức độ ăn mòn trung bình và cao dùng cáp mạ kẽm.
Mút của cáp thép ở cốc neo hoặc ống nối được giữ bằng cách rót hợp kim theo đúng kỹ thuật neo cáp.
11.4.3 Khi tính toán tháp, trụ lấy hệ số điều khiển làm việc theo 5, Bảng 47 và Bảng 49.
11.4.4 Độ lệch ngang tương đối của cột không được vượt quá các giá trị cho trong Bảng 48 (trừ các cột được thiết kế theo các yêu cầu kỹ thuật riêng).
11.4.5 Cho phép lấy giá trị tải trọng gió tác dụng vào thân trụ tại vị trí giữa các lớp dưới dây neo hoặc tác dụng vào dây neo ở vị trí 2/3 chiều cao dây neo và coi như các giá trị đó không đổi trên cả chiều dài đoạn thân hoặc dây neo.
11.4.6 Cho phép coi lực tập trung của các sự cách điện treo trên dây như lực phân bố đều có giá trị được lấy theo điều kiện mômen tương đương khi coi dây như dầm đơn giản.
11.4.7 Khi tính toán các cấu kiện nằm nghiêng (cáp neo, thanh chống xiên, v.v…) chỉ kể đến hình chiếu của các lực tác dụng lên phương vuông góc với trục của cấu kiện hoặc dây cung của nó.
11.4.8 Kiểm tra ổn định tổng thể của trụ theo các tổ hợp tải trọng sau:
Lực kéo lắp ráp của dây căng khi không có gió;
Tải trọng gió trong phương song song với mặt phẳng thẳng đứng chứa một trong các dây neo.
Khi kiểm tra ổn định tổng thể của trụ, lực tính toán trong thân phải nhỏ hơn lực tới hạn ít nhất 1,3 lần.
Bảng 47 - Hệ số điều kiện làm việc c
Các cấu kiện của kết cấu Giá trị c- Các thanh ứng suất trước của hệ thanh bụng
- Mặt bích:
+ Dạng vành khuyên
+ Các dạng còn lại
- Các thép của dây neo trụ khi số lượng của chúng:
+ Từ 3 đến 5 dây trong một lớp
+ Từ 6 đến 8 dây trong một lớp
+ Từ 9 dây trong một lớp trở lên
- Các chi tiết neo kẹp đầu cáp hoặc dập điểm trong ống lồng
- Bện cáp ở chổ nối hoặc sứ cách điện
- Các bộ phận liên kết dây neo với kết cấu gối và móng neo
- Các thanh neo không có ren chịu kéo uốn
- Các tai đỡ chịu kéo0,9
1,1
0,9
0,8
0,9
0,95
0,75
0,55
0,9
0,65
0,65Bảng 48 - Độ lệch ngang tương đối
Dạng tải trọngĐộ lệch ngang tương đối (so với chiều cao)- Gió
- Các thiết bị ăngten treo một bên cột khi không có gió1/100
1/30011.4.9 Trong thiết kế cần ghi rõ giá trị lực kéo lắp ráp của dây cáp neo trụ ở nhiệt độ không khí trung bình của năm tại nơi xây dựng.
11.4.10 Liên kết lắp ghép các cấu kiện của kết cấu được thiết kế bằng bulông thường khi nội lực nhỏ hơn hoặc bằng 197 kN (20 T) và bằng bulông cường độ cao khi tải trọng đổi dấu và nội lực lớn hơn.
Trong liên kết mặt bích nên dùng bu lông cường độ cao. Dùng đường hàn lắp ghép hoặc bulông tinh phải phù hợp với điều kiện thi công.
11.4.11 Các thanh xiên có độ mảnh lớn hơn 250 trong hệ thanh bụng chữ thập phải được liên kết với nhau tại các chỗ giao nhau.
11.4.12 Độ võng trong phương thẳng đứng và phương ngang của các thanh ngang của vách cứng và các cấu kiện của sàn công tác không được vượt quá 1/250 chiều dài của nhịp.
11.4.13 Trong kết cấu cột rỗng khoảng cách giữa các vách cứng không được lớn hơn 3 lần cạnh của tiết diện ngang trung bình của các đoạn cột và được đặt tại chỗ có tải trọng tập trung hoặc nơi gẫy góc của các thanh cánh.
11.4.14 Bulông neo liên kết các mặt bích của những thép ống được bố trí trên một đường tròn với đường kính nhỏ nhất có thể có, và khoảng cách giữa các bulông đều nhau.
11.4.15 Các thanh xiên của giàn tại một nút hội tụ ở điểm giao nhau giữa trục các thanh cánh và các thanh xiên. Ở chổ liên kết thanh xiên với mặt bích cho phép lệch tâm, nhưng độ lệch tâm không lớn hơn 1/3 kích thước tiết diện ngang của thanh cánh. Khi độ lệch tâm lớn hơn, việc tính toán các thanh phải kể đến mômen lệch tâm tại nút.
Trong các bản mã có xẻ rãnh để liên kết thanh xiên là thép tròn bằng đường hàn, ở đầu khe (sát mút của thép tròn) bản mã được khoan lỗ với đường kính lớn hơn đường kính thanh 1,2 lần (để giảm ứng suất tập trung).
11.4.16 Dây neo của trụ thân rỗng hội tụ tại điểm giao nhau của trục thanh cánh và các thanh ngang. Trục qui ước của dây neo là dây cung của nó.
Để tránh uốn cong, tại liên kết dây neo với thân được gia cường bằng các sườn cứng.
11.4.17 Các giá đỡ và thanh treo của sàn công tác được liên kết với các mắt chính của thân cột.
11.4.18 Thiết bị căng (tăng đơ) dùng để điều chỉnh chiều dài và giữ dây neo trụ phải được ghì với thiết bị neo bằng cáp mảnh, riêng chiều dài của cáp luồn vào ống lồng (dùng nối cáp) không được nhỏ hơn 20 lần đường kính cáp.
11.4.19 Để giảm dao động của dây, trên dây neo của trụ và dây dẫn treo liên tiếp các thiết bị giảm rung tần số thấp (từ 1 đến 2,5 Hz) và tần số cao (từ 4 đến 40 Hz) dạng lò xo. Thiết bị giảm rung tần số thấp được chọn theo tần số dao động chính của dây. Khoảng cách s từ chỗ đầu neo cáp đến điểm treo thiết bị giảm rung được xác định theo công thức sau:
(120)
trong đó:
d là đường kính dây, tính bằng milimét (mm);
m là khối lượng 1 m dài dây, tính bằng kilôgam (kg);
P là lực căng trước trong cáp treo hoặc dây dẫn, tính bằng niuton (N);
là hệ số bằng 0,00041.
Thiết bị giảm rung tần số cao được đặt cao hơn thiết bị giảm rung tần số thấp một đoạn là s. Khi nhịp của cáp neo hoặc của dây dẫn vượt quá 300 m, bộ giảm rung được đặt không phụ thuộc vào tính toán.
14.4.20 Các công trình ăngten phải được sơn màu sắc phù hợp với qui định của ngành hàng không.
14.4.21 Các chi tiết cơ khí của cáp neo, lõi thép của sứ cách điện, cũng như các chi tiết kim loại khác phải được mạ kẽm.
11.5 Cột đường dây tải điện
11.5.1 Liên kết bulông thô, bulông thường và bulông tinh dùng trong cột có chiều cao từ 100 m trở xuống không cần tính toán theo bền mỏi, khi chiều cao cột lớn hơn 100 m, chúng phải được tính toán theo bền mỏi.
11.5.2 Khi thiết kế cột điện, lấy hệ số làm việc theo Bảng 3 và Bảng 49.
11.5.3 Khi xác định độ mảnh tương đương theo Bảng 14, độ mảnh lớn nhất của toàn thanh được tính theo công thức:
Đối với thanh bốn mặt, có các cánh song song, hai đầu tựa khớp:
(121)
Đối với các thanh ba mặt đều, có các cánh song song, hai đầu tựa khớp:
(122)
Bảng 49 - Hệ số điều kiện làm việc c khi thiết kế cột điện
Các cấu kiện của kết cấuGiá trị c1. Các cánh chịu nén làm bằng thép góc đơn trong hai khoang đầu kể từ mặt móng của cột đứng tự do:a) Khi dùng liên kết hàn
b) Khi dùng liên kết bulông0,95
0,92. Các thanh chịu nén của xà ngang rỗng (để treo dây) bằng các thép góc đơn đều cạnh được liên kết trên một cạnh (Hình 21)a) Thanh cánh liên kết trực tiếp với thân cột bằng hai bulông trở lên.
b) Thanh cánh liên kết với thân cột bằng một bulông hoặc qua bản mã.
c) Thanh xiên và thanh ngang.
3. Dây neo bằng cáp thép hoặc bó sợi cường độ cao:
a) Đối với cột trung gian và cột có chế độ làm việc bình thường
b) Đối với các cột neo, cột neo ở góc và cột góc:
- Chế độ làm việc bình thường
- Chế độ làm việc có sự cố0,9
0,75
0,75
0,9
0,8
0,9CHÚ THÍCH: Các hệ số điều kiện làm việc không dùng để tính liên kết của các cấu kiện tại nútĐối với các cột đứng độc lập dạng tháp (Hình 9):
(123)
trong đó:
là hệ số chiều dài tính toán;
L là chiều dài hình họ của thanh rỗng;
b là khoảng cách giữa trục của các cánh song song trên mặt hẹp nhất của thân cột;
h là chiều cao của cột đứng độc lập;
bt và bd là khoảng cách giữa trục các cánh của cột dạng tháp ứng với phía trên và dưới chân của mặt hẹp nhất.
a) Thanh bụng tam giác;
b) Thanh bụng tam giác có thanh chốngHình 21 - Sơ đồ xà ngang11.5.4 Thanh rỗng có tiết diện không đổi theo chiều dài, chịu nén lệch tâm hoặc nén uốn, được kiểm tra ổn định theo các chỉ dẫn ở 7.4.
Độ lệch tâm tương đối m của thanh rỗng ba mặt đều và không đổi theo chiều dài, dùng thanh giằng hoặc bản giằng, được tính theo công thức:
Khi uốn trong mặt phẳng vuông góc với một trong các mặt của thân cột:
m = 3,48M / (Nb) (124)
Khi uốn trong mặt phẳng song song với một trong các mặt của thân cột:
m = 3M / (Nb) (125)
trong đó:
b là khoảng cách giữa trục của các cánh song song trong một mặt của thân;
là hệ số, bằng 1,2 khi liên kết bulông và bằng 1,0 khi liên kết hàn.
11.5.5 Khi tính cột tiết diện rỗng, chịu nén lệch tâm hoặc nén uốn theo các chỉ dẫn ở 7.4, giá trị của độ lệch tâm tăng lên 1,2 lần nếu dùng bulông để liên kết các thanh.
11.5.6 Cho phép kiểm tra ổn định của thanh cánh bằng các thép góc đơn như thanh chịu nén đúng tâm với điều kiện nhận lực dọc tính toán trong thanh với hệ số để kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm của nội lực thanh xiên đặt vào thanh cánh. Giá trị của lấy không nhỏ hơn 1,05 và được xác định theo công thức:
(126)
trong đó:
Ndf là tổng thành phần hình chiếu nội lực của các thanh xiên lên trục của thanh cánh và truyền vào nút thuộc khoang tính toán thép góc cánh trong cùng một tổ hợp tải trọng tính thép góc cánh;
Nf là nội lực tính toán trong cánh;
a là khoảng cách trên mặt phẳng bản cánh của thép góc cánh tính từ trọng tâm của nó đến trục hội tụ của các thanh xiên;
c là khoảng cách trên mặt phẳng bản cánh của thép góc cánh tính từ trọng tâm đến sống của nó;
là độ mảnh qui ước của thanh cánh.
Khi kiểm tra kết cấu trong chế độ làm việc có sự cố do tác dụng đồng thời của lực dọc, lực cắt và mômen xoắn, lấy = 1,0.
Khoảng cách a lấy như sau:
a ≤ c khi ;
a ≤ 1,2c khi ;
a ≤ 1,4c khi ;
Cho phép các thanh xiên hội tụ tại sống thép góc cánh nếu Ndf / Nf ≤ 0,4, lúc đó khi tính lấy a = c.
Khi giá trị của a và Ndf / Nf vượt quá các trị số trên, các thanh xiên phải qui tụ tại trọng tâm của thép góc cánh hoặc phải tính toán thanh cánh theo chịu nén lệch tâm.
11.5.7 Trong cột rỗng đứng độc lập, độ mảnh của các thanh xiên đầu tiên ở chân cột bằng thép góc đơn không được vượt quá 160.
11.5.8 Độ lệch của đỉnh cột và độ võng theo phương thẳng đứng của xà ngang không được lớn hơn các giá trị cho trong Bảng 50.
11.5.9 Cột rỗng có các thanh là những thép góc đơn được tăng cường bằng các vách cứng ngang đặt cách nhau không quá 15 m theo chiều dài cột, cũng như tại chỗ đặt tải trọng tập trung và nơi gẫy góc của các thanh cánh.
Bảng 50 - Độ lệch đỉnh cột và độ võng theo phương thẳng đứng của xà ngang
Kết cấu và hướng lệchĐộ lệch tương đối của cột (so với chiều cao h)Độ võng tương đối của xà ngang (so với chiều dài của nhịp hoặc công xôn)Phương đứngPhương ngangTrong nhịpTrên công xônTrong nhịpTrên công xôn1. Cột neo (đầu dây dẫn được neo chặt vào cột qua sứ cách điện) ở đầu và góc rẽ của tuyến dây có chiều cao h ≤ 60m, dọc dây dẫn1/1201/2001/70Không hạn chế2. Cột neo của tuyến dây có chiều cao h ≤ 60m, dọc dây dẫn1/1001/2001/70Không hạn chế3. Cột trung gian của tuyến dây (ngoài cột vượt) dọc dây dẫnKhông hạn chế1/1501/50Không hạn chế4. Cột vượt của tuyến dây, có chiều cao h 60m, dọc dây dẫn1/1401/2001/70Không hạn chế5. Cột của các giá đỡ thiết bị1/100--- 6. Dầm đỡ các thiết bị- 1/3001/250-CHÚ THÍCH 1: Không qui định độ lệch của cột và xà ngang trong chế độ sự cố và lắp ráp.
CHÚ THÍCH 2: Độ lệch và độ võng qui định ở điều 5 và 6 phải giảm bớt khi điều kiện kỹ thuật về sử dụng thiết bị qui định yêu cầu khắt khe hơn.11.5.10 Trong các thanh được liên kết bằng một bulông của hệ thanh bụng (thanh xiên và thanh ngang), trừ những thanh chỉ làm việc chịu kéo, có chiều dày bản cánh t ≤ 6 mm, làm bằng thép có giới hạn chảy fy ≤ 380 MPa, được phép lấy khoảng cách từ mép thanh đến trọng tâm của lỗ (dọc theo lực) bằng 1,35d (d là đường kính lỗ), và cần ghi rõ điều này trong thiết kế. Khi đó, trong tính toán liên kết theo ép mặt lấy hệ số điều kiện làm việc b = 0,65.
Trong các thanh chỉ làm việc chịu kéo, khoảng cách từ mép thanh đến tâm của lỗ (dọc theo phương lực) lấy không nhỏ hơn 2d.
11.5.11 Khi dùng bulông liên kết trực tiếp các thanh xiên vào thanh cánh, các thanh xiên nên đặt trên hai mặt khác nhau của bản cánh thép góc cánh.
11.5.12 Trong các mắt nối đối đầu bằng bulông của các thanh cánh là thép góc đều cánh, số lượng bulông nên lấy chẵn và bố trí đều trên các bản cánh của thép góc cánh.
Số lượng bulông khi bố trí một dãy, bố trí so le hoặc song song không nên lớn hơn 5 cái trên một bản cánh thép góc ở một phía đầu nối.
Phụ lục A
(Qui định)
Vật liệu dùng cho kết cấu thép và cường độ tính toán
Bảng A.1 - Thép các bon TCVN 1765:1975
Mác thépĐộ bền kéo fu, MPaGiới hạn chảy fy, MPa cho độ dày t, mmĐộ dãn dài , %,
cho độ dày t, mm≤ 2020≤4040≤100≤2020≤40>40Không nhỏ hơnKhông nhỏ hơnCT31 310---232220CT33s310 400---353432CT33n, CT33320 420---343331CT34s330 420220210200333230CT34n, CT34340 440230220210323129CT38s370 470240230220272624CT38n, CT38380 490250240230262523CT38nMn380 500250240230262523CT42s410 520260250240252422CT42n, CT42420 540270260250242321CT51n, CT51510 640290280270201917CT52nMn460 600290280270201917CT61n, CT61 610320310300151412Bảng A.2 - Tính năng cơ học của một số loại thép nước ngoài (Tham khảo)
NướcKý hiệu thépLoại thépỨng suất giới hạn nhỏ nhất, MPaChú thíchChảy
fyBền đứt
fuNga - Liên xô cũ (ΓOCT hay TY)BCт3кп2-1
BCт3кп5-1
09Γ2
09Γ2C
142
15XCHД
10XCHДThép cacbon sôi
Thép cacbon lắng
Thép hợp kim thấp
Thép hợp kim thấp
Thép hợp kim thấp
Thép hợp kim thấp
Thép hợp kim thấp225
245
305
325
355
345
390360
370
440
470
470
490
530Thép tấm 11 mm - 12 mmThép tấm 4 mm - 32 mmHoa kỳ (theo ASTM)A36
A500 gr.C
A570 gr.50
A572 gr.50
A607 gr.65
A514Thép cacbon
Thép cacbon
Thép cacbon
Thép hợp kim thấp
Thép hợp kim thấp
Thép hợp kim nhiệt luyện250
345
345
345
450
690400
427
450
450
550
760Các loại thép cán
Thép ống
Thép cuộn và tấm
Thép tấm và hình
Chống rỉ
Thép tấmAnhBS 4360 gr.40
BS 4360 gr.43
BS 4360 gr.50
BS 4360 gr.55Thép kết cấu không hợp kim
Thép kết cấu không hợp kim
Thép kết cấu không hợp kim
Thép hợp kim thấp240
275
355
450340
410
480
550≤ 16 mômenChâu Âu (EN)S235
S275
S355
S460Thép kết cấu không hợp kim
Thép kết cấu không hợp kim
Thép kết cấu không hợp kim
Thép hợp kim thấp235
275
355
460340
410
490
550≤ 16 mmNhật
( JIS - G3101)SS330
SS400
SS490
SS540Thép kết cấu cán nóng
Thép kết cấu cán nóng
Thép kết cấu cán nóng
Thép kết cấu cán nóng205
245
275
400330
400
490
540≤ 16 mmBảng A.2 - (kết thúc)
NướcKý hiệu thépLoại thépỨng suất giới hạn nhỏ nhất, MPaChú thíchchảy fybền đứt fuTrung QuốcSố 3 (hay Q235)
16Mn (hay Q345)
15MnV (hay Q390)
Số 3 (hay Q235)Thép cacbon
Thép hợp kim thấp
Thép hợp kim thấp
Thép cacbon235
345
390
235370
510
530
370≤ 16 mmÚcAS 3678 gr.250
AS 3678 gr.300
AS 3679 gr.250
AS 3679 gr.350Thép tấm
Thép tấm
Thép hình
Thép hình250
30
250
340410
430
410
480≤ 50 mm
≤ 20 mm
≤ 40 mm
≤ 40 mmCHÚ THÍCH: Các kí hiệu thép nêu trong bảng này chỉ gồm các kí tự gốc nói lên tính chất cơ học, không ghi các kí tự đuôi nói lên đặc điểm sử dụng và chế tạo của thép. Thép có chung kí tự gốc đều dùng được trị số cho trong bảng, ví dụ: thép Anh BS 4360 gr.40C dùng được trị số của BS 4360 gr. 40; thép châu Âu S355JOC dùng như trị số S355; thép Trung Quốc Q235B - YF dùng được trị số như Q235.Bảng A.3 - Yêu cầu về độ dai va đập đối với thép các bon TCVN 5709:1993
Đơn vị tính bằng niutơn mét trên centimet vuông
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |