3.2.3 Cường độ tiêu chuẩn là đặc trưng cơ bản của vật liệu được qui định trong các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu

Cường độ tiêu chuẩn là đặc trưng cơ bản của vật liệu được qui định trong các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu. Do tính chất vật liệu luôn biến động, nên trị số cường độ tiêu chuẩn phải xác định theo xử lý thống kê (hình 3.3, số liệu thống kê >1000 mẫu) các chỉ tiêu cơ học và lấy bằng chỉ tiêu loại phế phẩm của tiêu chuẩn quốc gia, với độ đảm bảo không dưới 0,95.     

Đối với thép cacbon và thép cường độ khá cao, khi không cho phép làm việc quá
giới hạn chảy, cường độ tiêu chuẩn lấy 15
bằng trị số giới hạn chảy fy = c. Đối với
thép cường độ cao (không có thềm chảy) và 10
cả trong những trường hợp kết cấu có thể
làm việc quá giới hạn dẻo thì cường độ Các giá trị cường độ fy, fu, đối với thép cacbon được cho trong bảng A.1-PL.

Hình 3.4. Hàm phân phối giới hạn chảy của thép CT3

Cường độ tính toán f và ft bằng cường độ tiêu chuẩn chia cho hệ số an toàn vật liệu M. Hệ số an toàn vật liệu M xét đến ảnh hưởng của các yếu tố làm giảm đi khả

năng chịu lực của kết cấu: sự làm việc thực tế của kim loại trong kết cấu phức tạp hơn so với mẫu kim loại chịu lực kéo lúc thí nghiệm cơ tính, mẫu kim loại thí nghiệm là nhỏ, ngẫu nhiên, thời gian thí nghiệm ngắn mặc dù thực tế kết cấu thật làm việc lâu dài. Có một số trường hợp tính năng của kim loại trong kết cấu kém hơn tính năng theo qui định; kích thước của chế phẩm thép cán có khi nhỏ hơn kích thước danh nghĩa v.v...
Hệ số M được lấy như sau: với thép cường độ thông thường và cường độ cao vừa có c 3800 daN/cm2, M = 1,05.
Với các dạng chịu lực khác, cường độ tính toán được xác định từ cường độ kéo, nén, uốn cơ bản (f và ft ) nhân với các hệ số chuyển đổi. Ví dụ cường độ trượt thì dùng hệ số 0,58 nhân với fy ... Cường độ tính toán chịu trượt của thép fv = 0,58 fy/ yM xuất phát từ công thức

 

Một số hệ số sử dụng trong việc xác định cường độ tính toán:
- Hệ số điều kiện làm việc Yc: Kể đến những sai lệch từ sơ đồ tính đến sự làm việc thực của các cấu kiện kết cấu, liên kết, công trình và sự thay đổi tính chất vật liệu do ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm, tác dụng lâu dài của tải trọng, tải trọng lặp và các yếu tố khác mà không phản ánh được hết trong quá trình tính toán, nhưng có khả năng ảnh hưởng đến khả năng chịu lực, biến dạng của kết cấu – hệ số điều kiện làm việc kể đến các yếu tố này. Hệ số điều kiện làm việc được xác định trên cơ sở số liệu thí nghiệm và lý thuyết về làm việc thực tế của vật liệu, kết cấu, móng trong điều kiện làm việc thi công và sử dụng. Giá trị của hệ số điều kiện làm việc Yc được cho trong bảng C.2- PL.
- Hệ số an toàn về sử dụng Yn: phụ thuộc vào mức độ quan trọng, cấp độ bền của công trình, chia ra ba cấp: I – cao, II – thường, III – thấp. Những công trình đặc biệt quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến kinh tế xã hội, môi trường như nhà máy nhiệt điện lớn, lò cao, tháp truyền hình độ cao từ 100m, cung thể thao, chợ, trường học, nhà sản xuất nhịp từ 100m, ống cấp nước chính, bồn chứa dầu có thể tích từ 10000m3, ... có Yn > 0,95, nhưng <= 1,2. Các công trình công nghiệp dân dụng thông thường, mang tính chất phổ biến có Yn = 0,95. Các công trình ít quan trọng hơn như nhà kho, nhà tạm, nhà ở một tầng thì Yn <0,95, nhưng >0,8.