Luận văn Tính toán ổn định tổng thể của dầm thép có kể đến các điều kiện biên và phân phối nội lực theo tiêu chuẩn eurocode 3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN DUY HẢO TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA DẦM THÉP CÓ KỂ ĐẾN CÁC ĐIỀU KIỆN BIÊN VÀ PHÂN PHỐI NỘI LỰC THEO TIÊU CHUẨN EUROCODE 3 Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2015 Công trình được hoàn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Phạm Văn Hội Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Quang Viên Phản biện 2: TS. Trần Quang Hưng Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Ngành Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 26 tháng 12 năm 2015 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đề tài luận văn “Tính toán ổn định tổng thể của dầm thép có kể đến các điều kiện biên và phân phối nội lực theo tiêu chuẩn Eurocode 3 ” nhằm tìm hiểu đặc điểm làm việc, ứng xử của các bộ phận, cách tính, lập quy trình tính toán ổn định tổng thể của dầm thép có kể đến điều kiện biên và phân phối nội lực theo tiêu chuẩn Eurocode 3, trên cơ sở đó so sánh với cách tính theo Tiêu Chuẩn thiết kế kết cấu thép của Việt Nam TCVN 5575:2012. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Tìm hiểu đặc điểm làm việc, ứng xử các bộ phận của dầm thép; - Tìm hiểu, lập quy trình và cách tính toán ổn định tổng thể cho dầm thép có kể đến điều kiện biên và phân phối nội lực theo tiêu chuẩn Eurocode 3. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: dầm thép - Phạm vi nghiên cứu: luận văn này, giới hạn việc tính toán ổn định tổng thể kết cấu dầm thép có kể đến điều kiện biên và phân phối nội lực theo tiêu chuẩn Eurocode 3; qua đó đưa ra quy trình tính toán ổn định tổng thể kết cấu dầm thép liên tục có kể đến điều kiện biên và phân phối nội lực theo tiêu chuẩn Eurocode 3. 4. Phương pháp nghiên cứu 4.1. Phương pháp lý thuyết + Thu thập các tài liệu tổng quan lý thuyết tính toán ổn định tổng thể kết cấu dầm thép hiện nay ở nước ta; + Thu thập tài liệu về lý thuyết tính toán ổn định tổng thể kết cấu dầm thép liên tục có kể đến điều kiện biên và phân phối nội lực theo tiêu chuẩn Eurocode 3. 2 4.2. Phương pháp số Tiến hành các ví dụ bằng số để minh họa tính toán ổn định tổng thể kết cấu dầm thép liên tục có kể đến điều kiện biên và phân phối nội lực theo tiêu chuẩn Eurocode 3; 5. Cấu trúc luận văn Với mục đích và tiêu chí nêu trên, luận văn dự kiến bao gồm phần mở đầu, phần kết luận kiến nghị và 3 chương chính sau đây: - Chương 1: Tổng quan về dầm thép và ổn định kết cấu - Chương 2: Lý thuyết tính toán ổn định tổng thể dầm thép - Chương 3: Ví dụ tính toán 3 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ DẦM THÉP VÀ ỔN ĐỊNH KẾT CẤU 1.1. TỔNG QUAN VỀ DẦM THÉP 1.1.1. Đặc điểm của dầm thép Kết cấu dầm thép được sử dụng rộng rãi nhờ có ưu điểm: cường độ lớn, độ tin cậy cao, trọng lượng nhẹ, chịu lực tốt, cấu tạo tương đối đơn giản và chi phí không lớn nên phù hợp với sản xuất công nghiệp. 1.1.2. Các loại dầm thép trong xây dựng a. Dầm định hình b. Dầm tổ hợp c. Dầm bụng khoét lỗ d. Dầm bụng sóng e. Dầm cánh rỗng 1.2. KHÁI NIỆM VỀ ỔN ĐỊNH KẾT CẤU 1.2.1. Khái niệm chung Theo giáo trình sức bền vật liệu – PGS.TS Lê Ngọc Hồng: độ ổn định của kết cấu là khả năng duy trì, bảo toàn được dạng cân bằng ban đầu trước các nhiễu động có thể xảy ra. 1.2.2. Các dạng mất ổn định - Mất ổn định về vị trí. - Mất ổn định về dạng cân bằng ở trạng thái biến dạng. a. Hiện tượng mất ổn định vị trí Xảy ra khi toàn bộ công trình được xem là tuyệt đối cứng, không thể giữ nguyên được vị trí ban đầu mà buộc phải chuyển sang vị trí khác. b. Hiện tượng mất ổn định về dạng cân bằng trong trạng thái biến dạng Xảy ra khi biến dạng ban đầu của vật thể tương ứng với tải 4 trọng nhỏ ban đầu bắt buộc phải chuyển sang dạng biến dạng mới khác trước về tính chất. 1.2.3. Các tiêu chí về sự cân bằng ổn định a. Tiêu chí dưới dạng tĩnh học - Nếu P*>P: cân bằng ổn định. - Nếu P*<P: cân bằng không ổn định. - Nếu P*=P: cân bằng phiếm định. b. Tiêu chí dưới dạng năng lượng Xét *U là độ biến thiên của thế năng toàn phần của hệ khi chuyển từ trạng thái đang xét sang trạng thái lân cận sẽ là: *U U T    U độ biến thiên của thế năng biến dạng; T độ biến thiên của công ngoại lực. - Nếu U T  hệ ở trạng thái cân bằng ổn định. - Nếu U T  hệ ở trạng thái cân bằng không ổn định. - Nếu U T  hệ ở trạng thái cân bằng phiếm định. c. Tiêu chí dưới dạng động lực học - Nếu chuyển động tắt dần hoặc điều hòa (khi không kể đến lực cản) thì cân bằng là ổn định. - Nếu chuyển động không tuần hoàn (xa dần trạng thái ban đầu), mang đặc trưng dẫn đến sự tăng dần của biên độ chuyển động thì cân bằng là không ổn định. 1.2.4. Các phương pháp nghiên cứu ổn định a. Các phương pháp tĩnh học b. Các phương pháp năng lượng c. Phương pháp động lực học 5 1.3. CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ỔN ĐỊNH CỦA DẦM 1.3.1. Ổn định tổng thể Hình 1.6. Mất ổn định tổng thể của dầm 1.3.2. Ổn định cục bộ a. Mất ổn định cục bộ bản cánh nén b. Mất ổn định cục bộ bản bụng y z yy z z F F l 6 CHƯƠNG II LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ DẦM THÉP 2.1. LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CẤU KIỆN 2.1.1. Trường hợp dầm chịu tác dụng mô men uốn thuần túy (a) (b) Hình 2.1. Dầm chịu mô men uốn thuần túy Công thức xác định mô men tới hạn * 2 * 2 2 1 1 2 2 2 1 z z cr t z t EI h EI h M GI EI l GI l      (2-44) 2 2 2 1 cr t z a M GI EI l l    (2-45) Đây là công thức tính toán mô men tới hạn cho dầm chịu uốn thuần túy, các trường hợp khác như: dầm đơn giản, dầm con son tính toán tương tự. M M 7 2.2. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ DẦM THEO EUROCODE 3 2.2.1. Mô men tới hạn của dầm theo Eurocode 3 Hình 2.2. Tiết diện dầm chữ I không đối xứng Công thức tổng quát: 2 2 2 2w 1 2 3 2 32 2 w ( ) [ ( ) ( ) ( )] ( ) z t cr g j g j z z EI k I kL GI M C C z C z C z C z kL k I EI         (2-58) Trong đó: C1, C2, C3: Hệ số phụ thuộc dạng tải trọng và điều kiện liên kết hai đầu dầm (có bảng kèm theo). 2.2.2. Tính toán mô men giới hạn của dầm – tính toán ổn định tổng thể Độ mảnh quy đổi của dầm: w , w pl y y LT cr f M    (2-62) 2.3. CÁCH TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ DẦM THÉP THEO TCVN 5575:2012 2.3.1. Công thức kiểm tra c cb f W M    (2-67) 8 a. Đối với dầm tiết diện chữ I có hai trục đối xứng: f E l h I I x y 2 0 1        (2-68) + Đối với thép I cán: 2 054,1        h l I I y t (2-69) + Đối với dầm tổ hợp từ 3 tấm thép hoặc dầm bulong cường độ cao:                   3 3 2 0 18 ff w ff f tb at bh tl  (2-70) Giá trị của φb trong công thức (2-67) lấy như sau: φ1 ≤ 0,85 thì φb = φ1 φb > 0,85 thì φb = 0,68 + 0,21 φ1, nhưng không lớn hơn 1 b. Đối với dầm tiết diện chữ I có một trục đối xứng Để xác định φb cần tính các hệ số φ1, φ2: f E l hh I I x y 2 0 1 1 2   f E l hh I I x y 2 0 2 2 2   2.3.2. Một số chú ý khi kiểm tra ổn định tổng thể dầm Nhận thấy rằng, giá trị momen tới hạn Mcr phụ thuộc vào hình dạng, đặc trưng hình học của tiết diện dầm, vào vị trí tải trọng tác dụng lên dầm, vào cách liên kết dầm với gối tựa, vào cách bố trí liên kết ngăn cản chuyển vị ngang của cánh nén (cách bố trí các kiềm chế ngang) Biện pháp tăng cường ổn định tổng thể Để tăng cường ổn định tổng thể, chống oằn ngang, cần tiến hành theo cá giải pháp sau: 9 - Xem xét việc sử dụng bản sàn: nên sử dụng bản sàn bê tông cốt thép hoặc bản sàn thép có cố kết chặt bản sàn vào cánh nén của dầm. - Điều chỉnh các tỷ số bf / tf , bf / hf để biểu thức trên thoả mãn. Theo đó việc tăng bề rộng cánh bf, giảm bề dày cánh tf, giảm khoảng cách hai bản cánh hfk có thể sẽ đạt hiệu quả, nhưng sẽ phải chọn lại tiết diện dầm. - Trong hệ dầm sàn, khi bản sàn không dủ cứng, cần phải giảm nhịp tính toán ngoài mặt phẳng (giảm l0) cho cánh nén dầm, bằng cách bố trí thêm hệ giằng, thanh chốn ngang. 2.4. SO SÁNH CÁCH TÍNH ỔN ĐINH TỔNG THỂ CỦA DẦM THÉP THEO TCVN 5575:2012 VÀ EUROCODE 3 2.4.1. Điểm tương tự nhau 1. Cả hai tiêu chuẩn đều xây dựng dựa trên lý luận về ổn định ngang của dầm chịu uốn của Timoshenko. 2. Giá trị Mcr, Mb,kd phụ thuộc vào các đặc điểm sau: - Hình dạng dầm - Đặc trưng hình học của tiết diện dầm - Vị trí tải trọng tác dụng lên dầm - Dạng tải trọng tác dụng - Cách bố trí liên kết ngăn cản chuyển vị ngang của cánh nén 2.4.2. Điểm khác nhau STT TCVN 5575:2012 Eurocode 3 1 Hình thức của công thức kiểm tra ổn định tổng thể dầm giữa hai tiêu chuẩn là khác nhau: c cb f W M    1 ,  Rdb Ed M M 10 STT TCVN 5575:2012 Eurocode 3 2 Không phân lớp tiết diện, chỉ sử dụng một loại tiết diện: tiết diện dẻo, tiết diện đặc chắc; không cho phép dùng tiết diện mảnh hơn nếu không có biện pháp gia cố bằng sườn. Phân lớp tiết diện tuỳ vào độ mảnh của các bộ phận thuộc tiết diện(dẻo, đặc, nửa đặc, mảnh), vì vậy cho phép sử dụng nhiều loại tiết diện, thậm chí là thanh có thể rất mảnh. 3 Xác định Mcr phụ thuộc nhiều thông số và phức tạp hơn Xác định Mb,Rd tương đối đơn giản nhờ một loạt bảng biểu và các công thức đơn giản hoá, do đó việc thực hiện sẽ ưu việt hơn. 4 Việc kiểm tra ổn định tổng thể dầm chỉ như phần kiểm tra thêm sau khi tính toán về cường độ, mọi bảng tra đều ở phụ lục nên sẽ được xem là không quan trọng và đôi khi bỏ qua không làm. Trình bày phần oằn ngang ngang hàng mục chịu uốn, vì vậy mọi cấu kiện chịu uốn mà không được kiềm chế ngang đều toàn bộ phải kiểm tra về oằn. 5 Mcr phụ thuộc vị trí tải trọng tác dụng: Cánh trên, Cánh dưới, Bất kỳ Mb,Rd phụ thuộc chính xác vị trí điểm đặt tải trọng tác dụng, vị trí tâm trượt 6 Không xét ảnh hưởng của các liên kết tại hai đầu dầm, mức độ cụ thể chống vênh của cánh nén ra ngoài mặt phẳng dầm Xét đến ảnh hưởng của các liên kết tại hai đầu dầm, mức độ cụ thể chống vênh của cánh nén ra ngoài mặt phẳng dầm thông qua lần lượt hai hệ số kz, kw 7 Không xét đến ảnh hưởng của dạng oằn đến momen tới hạn Mb,Rd Xét đến ảnh hưởng của dạng oằn (thông qua hệ số αLT) đến momen tới hạn Mb,Rd 11 CHƯƠNG III VÍ DỤ TÍNH TOÁN 3.1. VÍ DỤ 1 Cho một dầm đơn giản mặt cắt không đối xứng với các đặc trưng như sau: Các đặc trưng hình học của dầm: bf1 = 400mm tf = 20mm bf2 = 250mm tf = 20mm h= 1.000mm hfk= 980mm hw= 960mm tw = 10mm A = 22.600mm2 L= 15.000mm E = 210.000N/mm2 G = 80.000N/mm2 fy = 235N/mm2 kw= 1 Tọa độ trọng tâm tiết diện xác định bởi: h1= 425mm, h2= 555mm Yêu cầu: 1. Tính moment tới hạn của dầm có kể đến điều kiện biên và phân phối nội lực theo tiêu chuẩn Eurocode 3 2. Xác định moment ổn định tổng thể của dầm tiêu chuẩn Eurocode 3 12 Bảng 3.1a.Tổng hợp mô men tới hạn của dầm chịu mô men Sơ đồ tải trọng Mcr (N.mm) 1.081.608.127 3.604.048.593 1.421.096.684 9.807.262.742 1.977.158.620 13.284.678.832 2.504.570.034 14.290.719.980 1.798.204.605 4.119.523.277 M M M M M M/2 M M/2 M M M M/2 M M/2 M M/2 M M 13 Bảng 3.1b. Tổng hợp mô men tới hạn của dầm chịu lực phân bố, tập trung Sơ đồ tải trọng Vị trí tải trọng Mcr (N.mm) Trọng tâm 1.173.029.084 Cánh trên 827.183.346 Cánh dưới 1.729.103.729 Trọng tâm 3.583.998.658 Cánh trên 1.817.457.291 Cánh dưới 6.120.368.387 Trọng tâm 2.374.533.521 Cánh trên 1.722.814.315 Cánh dưới 3.296.948.769 Trọng tâm 14.017.172.483 Cánh trên 11.267.848.449 Cánh dưới 17.619.774.943 Trọng tâm 1.401.128.196 Cánh trên 1.045.945.676 Cánh dưới 1.922.863.436 Trọng tâm 6.455.577.650 Cánh trên 4.824.741.266 Cánh dưới 8.636.310.273 * Nhận xét: - Qua bảng 3.1a ta thấy: mô men tới hạn nhỏ nhất của dầm khi hai đầu dầm là khớp chịu mô men trái chiều; mô men tới hạn lớn nhất khi hai đầu dầm là ngàm chịu mô men cùng chiều (một đầu dầm chịu mô men M, đầu kia chịu mô men M/2); - Khi dầm chịu lực tập chung hoặc phân bố: đặt tải trọng tại cánh dưới sẽ có tác dụng nhất, mô men tới hạn là lớn nhất; nhỏ nhất khi lực đặt tại cánh trên của dầm; q q Q Q Q Q Q Q 14 - Liên kết hai đầu dầm là ngàm cho kết quả chịu mô men tốt hơn hai đầu ngàm (do có ảnh hưởng của mô men xoắn kiềm chế của dầm). 3.1.2. Xác định mô men ổn định tổng thể của dầm theo Eurocode 3 Bảng 3.2a. Tổng hợp mô men giới hạn theo điều kiện ổn định tổng thể của dầm chịu tác dụng của mô ment Sơ đồ tải trọng M sd,max (N.mm) 618.908.136 1.081.009.823 733.759.558 1.297.439.320 870.906.532 1.340.424.255 961.321.058 1.349.699.584 832.423.873 1.118.722.325 M M M M M M/2 M M/2 M M M M/2 M M/2 M M/2 M M 15 Bảng 3.2b. Tổng hợp mô men giới hạn theo điều kiện ổn định tổng thể của dầm chịu tác dụng của tải trọng Sơ đồ tải trọng Vị trí tải trọng Msd,max (N.mm) q, Q (N/mm, N) Trọng tâm 652.667.092 23,21 Cánh trên 512.400.131 18,22 Cánh dưới 816.252.160 29,02 Trọng tâm 1.297.885.090 69,22 Cánh trên 946.716.105 50,49 Cánh dưới 1.504.749.595 80,25 Trọng tâm 941.724.810 502.253 Cánh trên 814.741.263 434.529 Cánh dưới 1.054.043.432 562.156 Trọng tâm 1.712.329.483 913.242 Cánh trên 1.667.689.534 889.434 Cánh dưới 1.753.346.367 935.118 q q Q Q 16 Trọng tâm 727.757.453 194.069 Cánh trên 605.122.363 161.366 Cánh dưới 859.720.778 229.259 Trọng tâm 1.521.721.147 541.056 Cánh trên 1.421.330.721 505.362 Cánh dưới 1.604.510.157 570.493 * Nhận xét: - Qua bảng 3.2a ta thấy: khi dầm chịu tác động của mô men, trường hợp bất lợi nhất khi dầm đầu khớp chịu mô men trái chiều; hiệu quả nhất khi dầm hai đầu ngàm chịu mô men M và M/2 cùng chiều; - Khi tính toán ổn định tổng thể, bất lợi nhất khi đặt tải trọng tại cánh trên, và ổn định nhất khi tải trọng đặt tại cánh dưới; - Khả năng của dầm chịu mô men tới hạn trong các trường hợp khác nhau rất lớn, nhưng khi xét đến điều kiện ổn định tổng thể lại không khác nhau nhiều. 3.2. VÍ DỤ 2 Tính momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể của dầm đơn giản nhịp L=6m như hình vẽ theo TCVN 5575:2012 và Eurocode 3, chịu tải trọng tập trung đặt ở giữa nhịp dầm. Dầm làm từ thép tổ hợp hàn I có các kích thước như sau: bản cánh dầm có btxtf=120x10mm; bản bụng dầm có hwxtw=220x6,0mm. Thép mác Q Q Q Q 17 CCT38, có cường độ tính toán f=2300 daN/cm2, giới hạn chảy fy=2400daN/cm2. Bỏ qua trọng lượng bản thân của dầm, biết: Môdun đàn hồi về uốn E=2,1.106 daN/cm2; Hệ số Poát xông υ=0,3; Khảo sát giá trị momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể trong các trường hợp sau: + Giá trị tf thay đổi + Giá trị tw thay đổi + Giá trị hw thay đổi + Giá trị L thay đổi 3.2.1. Theo tiêu chuẩn TCVN5575:2012 Dầm chữ I, chịu uốn trong mặt phẳng bản bụng được kiểm tra ổn định tổng thể theo công thức: c cb f W M    => Momen tới hạn do mất ổn định tổng thể: Mcr = f γc φb Wc => Mcr = 2300.0,95.0,64.309 = 432105 daN.cm 18 3.2.2. Theo tiêu chuẩn Eurocode 3 4,288.10.1,2. 98,11.807692.600 4,288 4,3708 600 4,288.10.1,2. 363,1 62 2 2 62   crM => Mcr = 552036 daN.cm Xác định độ mảnh quy ước LT như sau: => 16,1 552036 2400.309  cr yy LT M fW  Xác định momen độ bền chống lại sự oằn bên theo công thức: Mb,rd= 0,452.309.2400.0,95 = 318443 daN.cm 3.2.3. Khảo sát giá trị momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể trong trường hợp giá trị tf , tw, hw, L thay đổi Kết quả tính toán khảo sát tiết diện được thể hiện trong các bảng dưới đây 19 Bảng 3.3. Bảng giá trị momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể trong trường hợp giá trị tf thay đổi tf (mm) Momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể (daN.cm) Theo TCVN 5575:2012 Theo Eurocode 3 10 431.501 319.685 12 591.049 414.485 14 780.086 516.236 16 908.829 622.684 18 1.047.310 732.336 20 1.195.872 844.234 22 1.354.610 957.770 24 1.480.246 1.072.563 26 1.596.615 1.188.374 28 1.713.352 1.305.052 30 1.830.468 1.422.502 32 1.947.979 1.540.664 34 2.065.896 1.659.501 36 2.184.231 1.778.990 38 2.302.997 1.899.116 20 Hình 3.2. Sự biến thiên giá trị momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể trong trường hợp giá trị tf thay đổi Bảng 3.4. Bảng giá trị momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể trong trường hợp giá trị tw thay đổi tw (mm) Momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể (daN.cm) Theo TCVN 5575:2012 Theo Eurocode 3 6 431.501 319.685 8 472.217 346.719 10 537.927 382.392 12 632.640 424.348 14 705.756 469.968 16 836.078 517.197 18 868.392 564.723 20 900.706 611.827 22 933.019 658.188 24 965.333 703.712 0 500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 M ( d aN .c m ) tf TCVN EC3 21 26 997.647 748.423 28 1.029.960 792.402 30 1.062.274 835.747 32 1.094.588 878.557 34 1.126.902 920.920 Hình 3.3. Sự biến thiên giá trị momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể trong trường hợp giá trị tw thay đổi Bảng 3.5. Bảng giá trị momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể trong trường hợp giá trị hw thay đổi hw (mm) Momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể (daN.cm) Theo TCVN 5575:2012 Theo Eurocode 3 200 423.774 304.941 240 441.220 333.152 260 452.534 345.571 280 465.143 357.126 300 478.815 367.967 320 493.369 378.217 340 508.660 387.974 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 M ( d aN .c m ) tw TCVN EC3 22 360 524.577 397.320 380 541.027 406.322 400 557.934 415.036 420 575.238 423.509 440 592.888 431.780 460 610.841 439.881 480 629.061 447.842 500 647.517 455.687 Hình 3.4. Sự biến thiên giá trị momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể trong trường hợp giá trị hw thay đổi Bảng 3.6. Bảng giá trị momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể trong trường hợp giá trị L thay đổi L (mm) Momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể (daN.cm) Theo TCVN 5575:2012 Theo Eurocode 3 3000 674.510 463.293 3200 674.510 450.716 3400 674.510 438.647 3600 674.510 427.066 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 M ( d aN .c m ) hw TCVN EC3 23 3800 674.510 415.953 4000 674.510 405.292 4200 674.510 395.063 4400 595.673 385.249 4600 587.188 375.833 4800 579.729 366.798 5000 545.086 358.128 5200 517.176 349.805 5400 492.249 341.814 5600 469.884 334.141 5800 449.733 326.769 Hình 3.5. Sự biến thiên giá trị momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể trong trường hợp giá trị L thay đổi *Nhận xét: - Momen tới hạn tương ứng trạng thái mất ổn định tổng thể của dầm thép tính theo TCVN 5575: 2012 lớn hơn khi tính theo Eurocode 3 - Trong trường hợp muốn tăng độ ổn định của dầm thép có chiều dài không đổi thì nên tăng chiều dày bản cánh sẽ có hiệu quả hơn so với tăng chiều cao dầm cũng như tăng chiều dày bản bụng. 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 800000 0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 M ( d aN .c m ) Lo TCVN EC3 24 KẾT LUẬN 1. Kết quả nghiên cứu của luận văn Luận văn đã nghiên cứu được một số vấn đề như sau: - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết tính toán cơ bản ổn định tổng thể dầm thép, xác định các phương trình cơ bản của bài toán mất ổn định tổng thể; từ đó tính toán momen tới hạn của dầm trong các trường hợp khác nhau. - Nghiên cứu tính toán ổn định tổng thể của dầm thép có kể đến điều kiện biên và phân phối nội lực theo tiêu chuẩn Eurocode 3. - Nghiên cứu cách tính toán ổn định tổng thể của dầm thép theo TCVN 5575:2012 và Eurocode 3. Theo ví dụ kết quả tính toán Mcr = 432105 daN.cm (TCVN 5575:2012) > Mb,rd= 318443 daN.cm. - Khảo sát sự thay đổi tăng đối với tf , tW, hW , L thì Mcr tăng cao nhất đối với trường hợp thay đổi tf , dầm ổn định hơn. - Tuy nhiên do khả năng và thời gian còn hạn hẹp nên mặc dù bản thân tác giả có cố gắng nhưng luận văn không tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót và chưa hoàn chỉnh. 2. Kiến nghị và hướng phát triển: Dựa trên các kết quả nghiên cứu và tính toán trong nội dung luận văn, tác giả xin được kiến nghị một số hướng phát triển của đề tài mà trong khuôn khổ của luận văn này chưa có điều kiện để thực hiện: - Lập chương trình tự động hóa kiểm tra ổn định tổng thể dầm thép theo Eurocode 3 và TCVN 5575:2012 - Nghiên cứu phát triển lý thuyết hoặc tiến hành thực nghiệm để xây dựng công thức xác định một số hệ số điều chỉnh theo hai tiêu chuẩn. - Nghiên cứu tính toán ổn định cục bộ của dầm theo hai tiêu chuẩn. - Cần giải quyết bài toán triệt để bài toán so sánh dầm theo hai tiêu chuẩn về khả năng chịu lực, ổn định cục bộ, ổn định tổng thể, công nghệ và chi phí chế tạo hay giá thành cho một đơn vị sản phẩm.