Tính toán kết cấu thép thành mỏng tạo hình nguội theo tiêu chuẩn Eurocode 3 và đánh giá ảnh hưởng độ cứng tiết diện tới chuyển vị khung ngang = Analysis of cold formed thin - walled steel structures per Eurocode 3 and stiffness effects on frame displacement

Abstract

Đối với cấu kiện thép thành mỏng, bài toán kiểm tra ổn định chịu nén được xác định theo một số các dạng điển hình như: Mất ổn định cục bộ, mất ổn định vênh một phần tiết diện và mất ổn định tổng thể. Khi cấu kiện chịu nên tới ứng suất tới hạn sẽ dẫn đến sự phân bố lại ứng suất trên toàn bộ tiết diện, sự phân bố này phụ thuộc vào sơ đồ được tăng cứng của phân tử cấu kiện. Giả sử xét phần tử được tăng cứng ở hai đầu tấm, chịu ứng suất nén phân bố đều. Sau khi ứng suất nén đạt giá trị lớn hơn giá trị tới hạn, tấm sẽ bị oằn; phần ứng suất ở dải giữa sẽ chuyển sang hai cạnh và có giá trị lớn hơn ứng suất tới hạn. Sự gia tăng ứng suất tại hai biên sẽ tiếp tục cho đến khi đạt đến giá trị ứng suất chảy của vật liệu, fy,, và tấm bị phá hủy. Tấm bị oằn có thể chuyển đổi thành một tấm có bề rộng nhỏ hơn sao cho ứng suất tới hạn của tấm bằng fy,. Khi đó việc tính toán mất ổn định cục bộ sẽ trở thành bài toán tính toán bề rộng hiệu quả của tấm. Tuy nhiên, thực tế khi tính toán cấu kiện thành mỏng sự sai khác về kích thước hình học và gia tăng cường độ (do hiện tượng cứng nguội) sau khi chế tạo sẽ ảnh hưởng tới phân tích ổn định của bài toán thanh thành mỏng chịu nén. Bài báo này trình bày kết quả khảo sát ổn định cục bộ theo tiêu chuẩn Eurocode 3 cho bài toán kết cấu khung phẳng với tiết diện cột khung chữ I thành mỏng tạo hình nguội chịu nén có xét đến sự thay đổi độ cứng của cấu kiện do tiết diện bị giảm yếu.