Giáo Trình Kết Cấu Thép, Phần 1: Cấu Kiện Cơ Bản

Hiện nay kết cấu thép là loại kết cấu được sử dụng rộng rãi, có xu hướng ngày càng phát triển trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. Kiến thức về kết cấu thép là cần thiết cho mọi sinh viên, kỹ sư, cán bộ kỹ thuật xây dựng. Giáo trình “Kết cấu thép - Phần 1” được biên soạn theo đề cương của môn học “Kết cấu thép 1” của trường Đại học Kiến Trúc thành phố Hồ Chí Minh. Cuốn sách có 7 chương đưa ra những nội dung cơ bản trong việc tính toán thiết kế các cấu kiện cơ bản, làm cơ sở cho việc thiết kế công trình kết cấu thép. Sách được dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên các ngành như: xây dựng dân dụng và công nghiệp; cầu đường; kỹ thuật hạ tầng đô thị … của các trường đại học, hoặc có thể làm tài liệu tham khảo cho sinh viên của các ngành khác như thủy lợi, giao thông… Trang Lời nói đầu 3 Đơn vị đo và ký hiệu 5 Chương 1. Tổng quan 1.1. Lịch sử phát triển kết cấu thép 11 1.1.1. Trên thế giới 11 1.1.2. Ở Việt Nam 12 1.1.3. Xu hướng phát triển 13 1.2. Ưu nhược điểm của kết cấu thép 14 1.2.1. Ưu điểm 14 1.2.2. Nhược điểm 15 1.3. Ứng dụng kết cấu thép 15 1.4. Yêu cầu đối với kết cấu thép 18 1.4.1. Yêu cầu về sử dụng 18 1.4.2. Tính kinh tế 18 Câu hỏi ôn tập chương 1 19 Chương 2. Vật liệu kết cấu thép 2.1. Đặc tính chung của thép 20 2.1.1. Cấu trúc thép 20 2.1.2. Tính chất của thép 22 2.1.3. Phân loại thép xây dựng 24 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của thép 32 2.2.1. Cứng nguội 32 2.2.2. Sự hóa già của thép 33 2.2.3. Ảnh hưởng nhiệt độ và giải pháp phòng chống 34 2.2.4. Ăn mòn do môi trường và giải pháp phòng chống 36 2.3. Sự làm việc của thép khi chịu tải trọng 39 2.3.1. Dạng phá hoại của kết cấu thép 39 2.3.2. Sự làm việc của thép khi chịu kéo 41 2.3.3. Sự làm việc của thép trong trạng thái ứng suất phức tạp 44 2.3.4. Sự làm việc của thép khi ứng suất phân bố không đều - ứng suất tập trung 45 2.3.5. Sự làm việc mỏi của thép 46 2.4. Thép định hình 48 2.4.1. Thép hình 48 2.4.2. Thép tấm 51 2.4.3. Thép cán nguội 51 Câu hỏi ôn tập chương 2 52 Chương 3. Phương pháp tính toán kết cấu thép 3.1. Khái niệm cơ bản 53 3.1.1. Mô hình thực tế của kết cấu công trình và sơ đồ tính toán 53 3.1.2. Các giai đoạn tính toán kết cấu thép 54 3.1.3. Các tiêu chuẩn áp dụng tính toán thiết kế kết cấu thép 55 3.2. Trạng thái giới hạn của kết cấu 56 3.2.1. Tổng quan 56 3.2.2. Tải trọng và tác động, tổ hợp 59 3.2.3. Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính toán 60 3.3. Tính toán cấu kiện 62 3.3.1. Cấu kiện chịu kéo đúng tâm 62 3.3.2. Cấu kiện chịu uốn 64 3.3.3. Cấu kiện nén đúng tâm 68 3.3.4. Cấu kiện chịu kéo lệch tâm và nén lệch tâm 77 3.3.5. Cấu kiện chịu xoắn 80 3.3.6. Ổn định tổng thể của cấu kiện chịu uốn 83 3.3.7. Ổn định cục bộ của cấu kiện kết cấu thép 86 Câu hỏi ôn tập chương 3 94 Chương 4. Liên kết 4.1. Tổng quan 95 4.2. Liên kết hàn 96 4.2.1. Phân loại phương pháp hàn 96 4.2.2. Phân loại và cấu tạo mối hàn 101 4.2.3. Khái niệm về tính hàn của thép 106 4.2.4. Biến dạng hàn, khuyết tật hàn, biện pháp kiểm tra chất lượng đường hàn 107 4.2.5. Tính toán đường hàn đối đầu 112 4.2.6. Tính toán đường hàn góc 118 4.2.7. Liên kết hàn hỗn hợp 130 4.3. Liên kết bulông 132 4.3.1. Tổng quát về liên kết bulông 132 4.3.2. Cấu tạo liên kết bu lông 135 4.3.3. Sự làm việc và tính toán liên kết bulông 138 4.3.4. Quy trình lắp đặt bulông 153 Câu hỏi ôn tập chương 4 154 Chương 5. Dầm thép 5.1. Đại cương về dầm và hệ dầm 156 5.1.1. Phân loại dầm 156 5.1.2. Hệ dầm thép 158 5.1.3. Chiều dài, nhịp của dầm thép 160 5.1.4. cấu tạo và tính toán bản sàn thép 160 5.2. Thiết kế dầm thép hình 165 5.2.1. Chọn tiết diện dầm hinh 165 5.2.2. Kiểm tra tiết diện dầm 166 5.3. Thiết kế dầm tổ hợp 172 5.3.1. Chọn tiết diện dầm 172 5.3.2. Thay đổi tiết diện dầm theo chiều dài dầm 178 5.3.3. Kiểm tra độ bền, độ võng và ổn định của dầm tổ hợp 179 5.4. Cấu tạo và tính toán các chi tiết của dầm 200 5.4.1. Liên kết cánh dầm với bản bụng 200 5.4.2. Cấu tạo và tính toán mối nối dầm 201 5.4.3. Cấu tạo vá tính toán phần đầu dầm, gối dầm 208 5.5. Một số loại dầm khác 211 5.5.1. Dầm có mở lỗ bản bụng 212 5.5.2. Dầm có bản bụng mỏng 212 5.5.3. Dầm có bản bụng lượn sóng 214 Câu hỏi ôn tập chương 5 220 Chương 6. Cột thép 6.1. Tổng quan 221 6.1.1. Phân loại 221 6.1.2. Sơ đồ tính, chiều dài tính toán và độ mảnh của cột 222 6.2. Cột đặc chịu nén đúng tâm 223 6.2.1. Hình thức tiết diện 223 6.2.2. Tính toán cột đặc chịu nén đúng tâm 225 6.2.3. Xác định tiết diện cột đặc chịu nén đúng tâm 228 6.2.4. Một số lưu ý khi thiết kế 231 6.3. Cột rỗng chịu nén đúng tâm 233 6.3.1. Cấu tạo thân cột 233 6.3.2. Sự làm việc của cột rỗng 235 6.3.3. Tính toán cột rỗng chịu nén đúng tâm 243 6.3.4. Xác định thân cột rỗng chịu nén đúng tâm 246 6.4. Cột chịu nén lệch tâm 252 6.4.1. Cột đặc 252 6.4.2. Thiết kế cột đặc 258 6.4.3. Cột rỗng 260 6.4.4. Thiết kế cột rỗng 263 6.5. Thiết kế các chi tiết cột 266 6.5.1. Đầu cột và liên kết xà ngang vào cột 266 6.5.2. Chân cột 269 Câu hỏi ôn tập chương 6 275 Chương 7. Dàn thép 7.1. Tổng quan và phân loại dàn thép 276 7.1.1. Phân loại dàn 277 7.1.2. Hình dạng dàn 278 7.1.3. Hệ thanh bụng của dàn 279 7.2. Hình dạng, kích thước dàn 280 7.2.1. Kích thước chính của dàn 280 7.2.2. Hệ giằng 282 7.2.3. Các dạng tiết diện thanh dàn 283 7.3. Tính toán dàn 285 7.3.1. Các giả thiết khi tính dàn 285 7.3.2. Tải trọng tác dụng 286 7.3.3. Xác định nội lực 286 7.3.4. Xác định chiều dài tính toán thanh dàn 286 7.3.5. Độ mảnh giới hạn thanh dàn 289 7.4. Chọn tiết diện thanh dàn 289 7.4.1. Chọn tiết diện thanh chịu nén 290 7.4.2. Chọn tiết diện thanh chịu kéo 292 7.4.3. Chọn tiết diện thanh chịu lực dọc và uốn 294 7.4.4. Chọn tiết diện thanh theo độ mảnh giới hạn 296 7.5. Thiết kế chi tiết dàn 298 7.5.1. Yêu cầu cấu tạo 298 7.5.2. Dàn cấu tạo với thanh dàn từ 1 thép góc 299 7.5.3. Dàn cấu tạo với thanh dàn từ 2 thép góc 299 7.5.4. Dàn nặng cấu tạo với thanh cánh từ thép I, C 307 7.5.5. Dàn cấu tạo với thanh dàn từ thép ống 307 Câu hỏi ôn tập chương 7 310 Phụ lục Phụ lục A. Vật liệu dùng cho kết cấu thép và cường độ tính toán 311 Phụ lục B. Vật liệu dùng cho liên kết kết cấu thép 316 Phụ lục C. Các hệ số để tính độ bền của các cấu kiện khi kể đến sự phát triển của biến dạng dẻo 319 Phụ lục D. Các hệ số để tính toán ổn định của cấu kiện chịu nén đúng tâm, nén lệch tâm và nén uốn 321 Phụ lục E. Hệ số jb để tính ổn định của dầm 330 Phụ lục G. Bảng chuyển đổi đơn vị kỹ thuật cũ sang hệ đơn vị SI 334 Tài liệu tham khảo 335 Giá sản phẩm trên Tiki đã bao gồm thuế theo luật hiện hành. Bên cạnh đó, tuỳ vào loại sản phẩm, hình thức và địa chỉ giao hàng mà có thể phát sinh thêm chi phí khác như phí vận chuyển, phụ phí hàng cồng kềnh, thuế nhập khẩu (đối với đơn hàng giao từ nước ngoài có giá trị trên 1 triệu đồng).....