Bài báo trình bày phương pháp tính xoắn dầm thép tiết diện chữ H theo tiêu chuẩn AISC bằng cách dùng biểu đồ. Biểu đồ này được lập trên cơ sở lý thuyết tính xoắn kiềm chế. Việc tính bằng biểu đồ không cần dùng các phần mềm chuyên dụng nên rất thuận tiện cho các kỹ sư thiết kế kết cấu. Trình tự tính toán bằng biểu đồ được minh họa bằng một ví dụ. | QUY CHUẨN - TIÊU CHUẨN TÍNH XOẮN DẦM THÉP CHỮ H BẰNG BIỂU ĐỒ THEO QUY PHẠM MỸ AISC PGS. TS. VŨ QUỐC ANH, ThS. VŨ QUANG DUẨN Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Tóm tắt: Bài báo trình bày phương pháp tính xoắn dầm thép tiết diện chữ H theo tiêu chuẩn AISC bằng cách dùng biểu đồ. Biểu đồ này được lập trên cơ sở lý thuyết tính xoắn kiềm chế. Việc tính bằng biểu đồ không cần dùng các phần mềm chuyên dụng nên rất thuận tiện cho các kỹ sư thiết kế kết cấu. Trình tự tính toán bằng biểu đồ được minh họa bằng một ví dụ. 1. Đặt vấn đề Hiện nay, các tài liệu về kết cấu thép trong nước chưa trình bày phương pháp tính dầm thép chịu xoắn. Trong nhiều trường hợp, ảnh hưởng của xoắn là đáng kể và gây nguy hiểm cho kết cấu. Khi thiết kế, các kỹ sư thường bỏ qua hoặc đơn giản hóa tính toán xoắn. Do đó hồ sơ thiết kế không phản ánh đúng sự làm việc của kết cấu, dẫn đến mất an toàn cho kết cấu. Khi không có các phần mềm chuyên dụng, để thuận tiện cho các kỹ sư thiết kế khi thực hành tính toán, tiêu chuẩn AISC đã xây dựng sẵn các biểu đồ để tính toán dầm chịu xoắn. Dưới đây trình bày cơ sở lập biểu đồ, trình tự tính toán cấu kiện và ví dụ minh họa cách tính theo biểu đồ. 2. Cơ sở lập biểu đồ Các công thức Hình 1. Thanh chịu xoắn Đặt a 2 = EC ω /GJ , phương trình trên được viết lại: Khi chịu mô men xoắn tập trung (hình 2a): Mặt cắt ngang bị xoay quanh trục thanh một góc kèm theo hiện tượng vênh. Đó là hiện tượng mặt cắt ngang không còn phẳng. Nếu hiện tượng vênh không bị cản trở, ta gọi là xoắn tự do (hình 1a), phương trình cân bằng trên tiết diện thanh có dạng: T = G Jθ' (1) Khi hiện tượng vênh bị ngăn cản sẽ xuất hiện uốn dọc. Uốn dọc sẽ sinh ra ứng suất tiếp để chống lại mô men xoắn bên ngoài. Khi đó ta gọi là xoắn kiềm chế (hình 1b). Phương trình cân bằng sẽ là: T = -ECωθ''' θ' T - θ''' = 2 a EC ω Nghiệm của phương trình có dạng: z z Tz θ = A + Bcosh + Csinh + a a GJ T + dT + tdz - T = 0 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2015 dT = -t dz (3) (6) Công thức (3) được .
