Thiết kế liên kết kết cấu thép
Thiết kế liên kết bu lông và hàn trong kết cấu thép theo Eurocode 3 (EN 1993-1-8). Chọn một loại liên kết bên dưới - mỗi loại mở một tool 3D tương tác kiểm tra mọi dạng phá hoại (nhóm bu lông, bản thép, cấu kiện, đường hàn) kèm dẫn giải từng bước và kết luận ĐẠT/KHÔNG ĐẠT rõ ràng. Liên kết bản mã (chịu cắt) đã có; liên kết mặt bích, ống thép và giằng đang được bổ sung.
Công cụ tính toán trực tuyến miễn phí, có lời giải từng bước và xuất file Excel (.xlsx) và PDF chỉ với một chạm.
Chọn đúng tool tính liên kết thép
Trang này dùng để làm gì
Thiết kế liên kết thép theo EN 1993-1-8 chia thành các loại liên kết riêng biệt, mỗi loại có dạng phá hoại riêng và tool tính riêng. Trang này là điểm khởi đầu: nó giải thích tool nào áp dụng cho cấu tạo nào, để bạn vào đúng tool thay vì ép một phép kiểm tra không phù hợp.
Mọi tool liên kết trên trang đều kiểm tra đủ các dạng liên quan và báo dạng chi phối, vì liên kết chỉ khỏe bằng đường truyền lực yếu nhất - và đường nào yếu nhất thì thay đổi giữa các loại liên kết nhiều hơn người ta tưởng.
Tool nào cho cấu tạo nào
- Bản mã đơn
- Dầm vào cột hoặc dầm vào dầm, khớp danh nghĩa - nhóm bu lông thường chi phối
- Bản mặt đầu dầm
- Một phần hoặc toàn chiều cao, chịu cắt hoặc mô men - vùng kéo chữ T thường chi phối
- Liên kết tiết diện ống
- Dầm vào cột CHS/SHS/RHS - biến dạng dẻo mặt ống thường chi phối
- Liên kết giằng
- Bản mã cho thanh giằng chịu lực dọc - tiết diện thực thường chi phối
- Mối nối dầm
- Ghép hai đoạn dầm - trượt chi phối với mối nối xiết trước
- Mối nối cột
- Ghép hai đoạn cột - quy tắc sức kháng tối thiểu thường chi phối
- Cường độ mối hàn
- Mối hàn góc, giáp mép hoặc nhóm mối hàn riêng lẻ, EC3 / AISC / TCVN
- Tra bu lông
- Sức kháng của từng bu lông và các kích thước cấu tạo
- Bu lông neo
- Neo bản đế vào bê tông, EN 1992-4
Ba đường truyền lực
Mọi liên kết bu lông hay hàn đều truyền lực qua tổ hợp của ba đường: các chi tiết liên kết (bu lông hoặc mối hàn), các bản thép, và bản thân các cấu kiện. Một phép kiểm tra đầy đủ bao trùm cả ba, và dạng chi phối thường không phải dạng người thiết kế nghĩ tới.
Bài học lặp lại qua các tool là chi tiết liên kết hiếm khi là mắt xích yếu. Ép mặt lên bản thắng cắt bu lông khi bản mỏng; thành ống thắng bản mã cả một bậc độ lớn với tiết diện ống; tiết diện thực thắng tiết diện nguyên với bản mã giằng. Nâng cấp bền bu lông là phản xạ trực giác và thường là lựa chọn sai - chiều dày bản, khoảng cách tới mép và hình học cấu kiện mới là thứ làm đổi giá trị chi phối.
Liên kết khớp và liên kết chịu mô men
Liên kết khớp được thiết kế để truyền lực cắt trong khi xoay tự do, nhờ đó phân tích khung có thể coi nó là khớp. Liên kết chịu mô men truyền mô men và phải đủ cứng để mức ngàm giả thiết là có thật. Sự phân biệt này là một quyết định mô hình mà cấu tạo phải đáp ứng tương xứng.
Hậu quả khi không khớp nhau thì tinh vi chứ không rõ ràng: liên kết cấu tạo như khớp nhưng cứng hơn giả thiết sẽ hút về mô men mà nó chưa từng được thiết kế cho, trong khi liên kết coi là cứng nhưng quá mềm sẽ để khung chuyển vị ngang nhiều hơn phân tích dự đoán. EN 1993-1-8 đưa ra cách phân loại theo độ cứng và theo cường độ để giữ hai thứ nhất quán.
Giả thiết và giới hạn
Các tool liên kết kiểm tra liên kết, không kiểm tra cấu kiện và không kiểm tra khung. Liên kết có thể hoàn toàn đủ khả năng trong khi dầm nó nối bị phá hoại do uốn, hoặc cột bị phá hoại do cắt panel bụng - đó là các bước kiểm tra riêng theo EN 1993-1-1 và EN 1993-1-8.
Mọi tool đều giả thiết tình huống thiết kế tĩnh lâu dài với bu lông không xiết trước trong lỗ khe hở thường, trừ khi tool cụ thể nói khác. Mỏi, chịu lửa và cấu tạo kháng chấn - nơi thiết kế theo khả năng làm đổi toàn bộ cơ sở - nằm ngoài phạm vi của tất cả các tool.