Nhà thép ti�n chế

 Trong kết cấu kiểm tra sá»± làm việc bằng cách so sánh ứng suất vá»›i cÆ°á»�ng Ä‘á»™ tính toán thép. Tuy nhiên, trong kết cấu thá»±c tế, vật liệu làm việc trong trạng thái ứng suất nhiá»�u thành phần phức tạp. Cần có phÆ°Æ¡ng pháp quy đổi ứng suất phức tạp vá»� trạng thái ứng suất tÆ°Æ¡ng Ä‘Æ°Æ¡ng.
Trạng thái ứng suất phức tạp là trư�ng hợp có hai hoặc ba ứng suất pháp �1, �2
và �3 tồn tại đồng th�i

Hình Ảnh Minh H�a

Nếu chỉ có trạng thái ứng suất đơn(�1  0; �2 = �3 =0), ứng suất đạt tới giới hạn chảy xuất hiện biến dạng dẻo, trong trạng thái ứng suất phức tạp để đạt tới trạng thái dẻo phụ thuộc vào dấu, tương quan của các ứng suất.
Trong một trư�ng ứng suất, có thể là kéo hoặc nén, ứng suất �2 và �3 gây biến dạng theo hướng �1. Trong trư�ng hợp này sự phát triển biến dạng dẻo sẽ chậm hơn, giới hạn chảy được tăng lên, th�m chảy ngắn lại, xuất hiện nguy cơ phá hoại dòn (hình 2.20,1).
Trư�ng hợp ứng suất có các giá trị khác nhau (nén theo một phương, phương kia là kéo), nhận thấy biến dạng dẻo xuất hiện sớm trước khi ứng suất chính đạt tới giới hạn chảy của trư�ng hợp kéo một trục. Thép trở nên “dẻo� hơn (hình 2.20,2).
Một cách chấp nhận quy đổi tương đương là sử dụng thuyết b�n thế năng biến đổi hình dạng: vật liệu bị phá hoại là do thế năng biến đổi hình dạng của phân tố ở trạng thái ứng suất phức tạp đạt đến thế năng biến đổi hình dạng ở trạng thái ứng suất nguy hiểm của phân tố ở trạng thái ứng suất đơn. �i�u này đã được thể hiện trong tiêu chuẩn
2.3.4. Sự làm việc của thép khi ứng suất phân bố không đ�u-ứng suất tập trung
Khi kéo mẫu thẳng, nhẵn, ứng suất phân bố trên tiết diện là đ�u, quỹ đạo ứng suất chính là đư�ng thẳng. Ở những vị trí tiết diện thay đổi gây bởi các biến đổi đột ngột của hình dạng cấu kiện (có lỗ khoét, rãnh cắt, vết nứt...) quĩ đạo các ứng suất chính (đư�ng lực) sẽ không còn song song đ�u đặn, mà uốn cong xung quanh chỗ cắt (hình 2.21). �ư�ng lực tập trung chứng t� ứng suất chỗ đó tăng cao, còn đư�ng lực uốn cong chứng t� có ứng suất hai phương (nếu thép dày xuất hiện �z - trạng thái ứng suất khối). Sự tồn tại trạng thái ứng suất theo hai phương �x và �y làm cho thép trở nên giòn.

trưng cho sự phân bố ứng suất không đ�u, sử dụng hệ số tập trung ứng suất k=
�max/�N, trong đó: �max- ứng suất tập trung lớn nhất; �N=N/Ao - ứng suất trong thanh
ở tiết diện giảm yếu; Ao – tiết diện giảm yếu.

Giá trị hệ số k còn phụ thuộc vào bán kính cong r của lỗ khoét. Bán kính càng nh�, hệ số tập trung càng lớn. Ví dụ với lỗ tròn k=1,5...3, rãnh cắt, vết nứt k đạt 6-9.
Nói chung, sự tập trung ứng suất không nguy hiểm nếu thép chỉ chịu tải tr�ng tĩnh. Với biến dạng dẻo, ứng suất cục bộ sẽ được phân đồng đ�u trên tiết diện, và như vậy không ảnh hưởng đến tải tr�ng phá hoại.
Trong tính toán thư�ng không kể đến hiện tượng ứng suất cục bộ này. Tuy

4 8 12 16 20 �

nhiên, với kết cấu chịu tải tr�ng động thì sự tập trung ứng suất là nguy hiểm vì làm cho thép dễ bị phá hoại giòn.
2.3.5. Sự làm việc m�i của thép

Hình 2.22. Biểu đồ ứng suất tập trung khi kéo mẫu thép:1-mẫu chuẩn; 2- mẫu có lỗ tròn; 3- mẫu có vết nứt

Thép chịu tải tr�ng lặp đi lặp lại nhi�u lần nó có thể bị phá hoại ở ứng suất nh� hơn giới hạn b�n thậm chí là giới hạn chảy (hình 2.23) - sự phá hoại m�i của thép. Sự phá hoại v� m�i mang tính chất phá hoại giòn, thư�ng xảy ra đột ngột và kèm theo vết nứt.

Mỗi một chu kỳ tải tác dụng, biến dạng lại tăng, đư�ng gia tải, dỡ tải không trùng nhau, các vòng lặp trễ dần (hình 2.24). Ứng suất phá hoại khi có hiện tượng m�i g�i là cư�ng độ m�i (độ b�n m�i) ff.
Cư�ng độ m�i ff phụ thuộc 3 yếu tố chủ yếu:

- số chu kì lặp, càng lớn thì ff càng giảm và ổn định khi số lần lặp đạt trên 2 
106 lần;
- tính chất thay đổi của tải tr�ng (theo TCVN tính toán độ b�n m�i là do tác động của ứng suất lớn nhất), mức độ thay đổi tải tr�ng đặc trưng bởi hệ số ứng suất không đối xứng �= �min /�max (hình 2.25), với �max, �min - ứng suất lớn nhất, nh� nhất (tính theo trị tuyệt đối) trong cấu kiện:
+ Khi có giá trị từ 0  +1 →� cđ = � c
+ Khi có giá trị -1→ �cđ = 0,4.� b hay 0,75.� c
- Trạng thái b� mặt ngoài của cấu kiện: Tại vị trí khuyết tật (khe, rãnh ,lỗ..) sẽ có tập trung ứng suất, khi chịu chấn động sẽ hình thành và phát triển khe nứt làm kết

cấu bị phá hoại đột ngột do ứng suất chấn động chỉ còn cần chú ý phòng tránh.

0,17.� c → Rất nguy hiểm

Phần lớn kết cấu xây dựng không chịu tải tr�ng lặp với chu kỳ đủ lớn để xét tới m�i. Tuy nhiên, dầm cầu trục, dầm đỡ bệ máy, cầu băng tải... là những kết cấu cần
tính tới m�i, khi đó phải dùng hệ số �  1 để giảm cư�ng độ tính toán.

Giá trị � cđ được tính như sau:

�cđ

 � .� c

Với: �

 1  1 a  b.� max
� min

(Thép CT3 : a=1; b=0,5)

• TRÃŒNH BÀY
• .CÔNG TY Cá»” PHẦN TƯ VẤN Ä�ẦU TƯ XÂY Dá»°NG TRUNG LÂM
• Ä�ịa chỉ: 25 Ä�Æ°á»�ng Số 8 - PhÆ°á»�ng Long TrÆ°á»�ng - TP. Thủ Ä�ức - TP HCM
• Ä�iện thoại: 0913 3991299 Email: nhatheptrunglam@gmail.com
• Website: trunglam.vn ; trunglamdecor.com.vn