Nếu bạn đang gặp khó khăn trong việc tìm kiếm một loại hình với việc xây dựng công trình hiệu quả về chi phí. Tiềm năng và có thể tiết kiệm dài hạn so với mức vốn đầu tư lúc ban đầu. Thì sử dụng kết cấu thép chính là giải pháp lý tưởng nhất. Bởi đây là một loại kim loại nó được hình thành từ thép chịu được những trọng lượng khá lớn. Chính vì thế, mà kết cấu này rất được đảm bảo đòi hỏi ít nguyên liệu hơn. Sau đây, sẽ là hướng dẫn cách thiết kế kết cấu thép theo quy tắc Mỹ cho những ai cần tới nhé.

Ưu điểm nổi bật của việc thiết kế kết cấu thép

Kết cấu thép được coi là phương án tiết kiệm nhất về chi phí thiết kế và nguyên vật liệu. Loại kết cấu này tốn rất ít chi phí trong việc sản xuất, lắp dựng và bảo hành so với các phương pháp truyền thống.

Thiết kế kết cấu thép có rất nhiều tiêu chuẩn để áp dụng và thiết kế. Tùy theo mỗi quốc gia sẽ có một tiêu chuẩn riêng. Các kỹ sư sẽ nghiên cứu và áp dụng tiêu chuẩn thiết kế kết cấu nào để phù hợp. Trong đó, thiết kế kết cấu thép theo tiêu chuẩn Mỹ được đánh giá là mang đến hiệu quả cao.

Với một nền khoa học kỹ thuật hiện đại và tiên tiến như ở Mỹ Việt thiết kế kết cấu thép tiêu chuẩn Mỹ rất cụ thể và được chứng minh bằng thực nghiệm. Có nhiều công trình đã được mang ra kiểm tra. Thực nghiệm hàng trăm hàng ngàn lần đạt chính xác rồi mới được áp dụng.

Sự khác biệt giữa thiết kế kết cấu thép tiêu chuẩn Mỹ. Và theo tiêu chuẩn của Việt Nam được thể hiện trên nhiều phương diện. Điểm khác nhau cơ bản là phương pháp tổ hợp tải trọng. Phân loại tiết diện và phương pháp tính toán. Tiêu chuẩn của Mỹ sẽ phân các loại như: tiết diện mảnh, tiết diện không đặc hay tiết diện đặc. Tùy vào mỗi loại tiết diện sẽ được cho một công thức tính toán khác nhau. Vì thế, kết quả tính toán có độ chính xác cao. Từ đó càng đảm bảo được sự hoàn hảo khi sản xuất các kết cấu thép đạt tiêu chuẩn nhất. Việc áp dụng tiêu chuẩn Mỹ vào thiết kế kết cấu thép thì các loại tải trọng như tĩnh tại, hoạt tải hay áp lực gió đều được lấy tại vùng thi công để tính.

Đặc điểm có thể nhận dạng thép đúng chuẩn AISC/ASD

Trong xây dựng hiện đại, kết cấu thép được sử dụng cho hầu hết các loại kết cấu công trình. Bao gồm các tòa nhà máy công nghiệp nặng, các tòa nhà cao tầng, hệ thống đỡ thiết bị, cơ sở hạ tầng, cầu, tháp, sân bay, hệ thống giá đỡ…

Tùy thuộc vào chi tiết kỹ thuật áp dụng cho từng dự án. Cấu kiện thép có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau. Cách chế tạo khác nhau (cán nóng, hàn các tấm thép với nhau hoặc uốn cong tấm thép). Các hình dạng phổ biến bao gồm I-beam, HSS, thép chữ C, thép góc và thép dĩa…

Tiêu chuẩn AISC/ASD áp dụng phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép (còn được gọi là thiết kế theo ứng suất làm việc). Áp dụng cho 16 loại thép theo tiêu chuẩn vật liệu của Mỹ (ASTM) có cường độ kéo từ 32 kN/cm2 đến 57 kN/cm2.

• Sử dụng hệ số an toàn Fs = 1,67 nghĩa là ứng suất cho phép = ứng suất chảy của vật liệu chia cho hệ số an toàn Fs = Fy/1,67 = 0,6Fy cho dầm và cấu kiện kéo.
• Theo ứng suất cho phép (ASD) và hệ số tải trọng: ứng suất gây bởi tải trọng làm việc không được vượt quá ứng suất cho phép đã quy định trước = ứng suất chảy x (0,6 – 0,67).
• Theo hệ số tải trọng (LRFD): theo đó tải trọng sẽ được nhân với hệ số 1,.2 – 1,6. Hệ số chịu lực được nhân với 0,75 – 0,9.

Tiêu chuẩn AISC có một quy định quan trọng là ứng suất cho phép có thể được tăng thêm 1/3 so với giá trị thông thường nếu tính toán với tải trọng gió hay động đất.

Chú ý trong quá trình sử dụng kết cấu thép theo tiêu chuẩn Mỹ

Các tiết diện tính toán theo tiêu chuẩn Mỹ gồm: tiết diện đặc chắc, tiết diện không đặc chắc, tiết diện mảnh. Trong khi đó tiêu chuẩn tại Việt Nam chỉ xét một trường hợp là ổn định và không ổn định. Nếu mất ổn định thì bắt buộc phải thêm tiết diện hoặc thêm sườn vào để tính toán tiếp.

Hệ số an toàn của các tiêu chuẩn khác nhau sẽ khác nhau. Các cách tính toán tải trọng gió, tiêu chuẩn của mỗi nước sẽ khác nhau. Hệ số tổ hợp các tiêu chuẩn hay các tổ hợp tải trọng, tổ hợp nội lực cũng sẽ khác nhau. Không thể nói được là nên áp dụng tải trọng theo tiêu chuẩn này hay tĩnh tải theo tiêu chuẩn kia. Do đó, muốn áp dụng tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp. Thì cần áp dụng đồng bộ các tiêu chuẩn và đảm bảo đúng một nguyên tắc cơ bản. Theo quy định thì thiết kế sẽ trở nên an toàn hơn.

Thiết kế kết cấu thép theo tiêu chuẩn Mỹ khai thác tối đa sự làm việc của vật liệu. Đặc biệt nhất vẫn là tính đàn hồi. Đây là một ưu thế của tiêu chuẩn Mỹ. Trong quá trình hội nhập hiện này, tiêu chuẩn Việt Nam cho phép các kỹ sư được lựa chọn. Sử dụng các tiêu chuẩn của các nước bên cạnh tiêu chuẩn của Việt Nam. Do đó, bạn có thể sử dụng tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép của Mỹ. Trong thiết kế để đạt được hiệu quả cao. Nếu còn bất kỳ thắc mắc nào hãy liên hệ với chúng tôi để được giải đáp ngay nhé!

Nguồn: ytuongnhadep.vn