Công thức xác định ứng suất ổn định cục bộ của thép tiết diện chữ I chịu nén đều

Từ khóa:

Mất ổn định cục bộ
ổn định cục bộ
ứng suất tới hạn cục bộ
tiết diện I
chịu nén đúng tâm.

https://doi.org/10.59382/j-ibst.2024.vi.vol2-4

Tóm tắt:

Thanh thép tiết diện chữ I cần kiểm tra về điều kiện ổn định cục bộ khi thiết kế. Khi xảy ra hiện tượng mất ổn định cục bộ, có sự tương tác giữa các bản thép tạo nên tiết diện. Các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép hiện nay đã đưa ra công thức để xác định ứng suất tới hạn cục bộ cho cấu kiện thép chữ I nhưng không kể đến sự tương tác này. Bài báo đề xuất các công thức xác định ứng suất gây mất ổn định cục bộ tới hạn của thanh thép tiết diện chữ I chịu nén đúng tâm với các tỷ số chiều cao và bề rộng tiết diện, chiều dày bản cánh và bản bụng thay đổi. Dùng phương pháp dải hữu hạn bán giải tích trong chương trình CUFSM để xác định ứng suất tới hạn cục bộ, từ kết quả thu được đề xuất những công thức xác định hệ số ổn định kể đến sự tương tác giữa bản bụng và bản cánh khi bị mất ổn định cục bộ dựa trên nghiên cứu tham số. Độ tin cậy của các công thức đề xuất được đảm bảo khi so sánh với những kết quả đã được công bố và kết quả của phương pháp số.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1]     Trahair, N. S., Bradford, M. A., Nethercot, D. A., and Gardner, L., (2008), The Behaviour and Design of Steel Structures to EC3, 2 Park Square, Milton Park, Abingdon, Oxon.

[2]     Cheung, Y. K., (1976), Finite Strip Method in Structural Analysis, Pergamon Press, England.

[3]     Li, Z., Schafer, B. W., (2010), “Buckling Analysis of Cold-Formed Steel Members with General Boundary Conditions Using CUFSM: Conventional and Constrained Finite Strip Methods, in: Proceeding 20th International Specialty Conference on Cold-Formed Steel Structures,” pp. 17–31.

[4]     Bui, H. C., (2009), “Buckling Analysis of Thin-Walled Sections under General Loading Conditions,” Thin-Walled Struct., 47, pp. 730–739.

[5]     Bùi, H. C., (2012), “Phân tích ổn định đàn hồi tấm và thanh thành mỏng bằng phương pháp dải hữu hạn”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, 11, pp. 12–23.

[6]     Toàn, H. A., Anh, V. Q., (2020), “Tính toán cấu kiện thép tạo hình nguội chịu nén bằng phương pháp cường độ trực tiếp theo tiêu chuẩn AISI S100-16”, Kết cấu - Công nghệ xây dựng, 3, pp. 18–29.

[7]     Seif, M., Schafer, B. W., (2010), “Local Buckling of Structural Steel Shapes,” J. Constr. Steel Res., 66(10), pp. 1232–1247.

[8]     Gardner, L., Fieber, A., and Macorini, L., (2019), “Formulae for Calculating Elastic Local Buckling Stresses of Full Structural Cross-Sections,” Structures, 17(February), pp. 2–20.

[9]     Shi, G., Xu, K., Ban, H., and Lin, C., (2016), “Local Buckling Behavior of Welded Stub Columns with Normal and High Strength Steels,” J. Constr. Steel Res., 119, pp. 144–153.

[10]   Tùng, V. S., Cường, B. H., (2018), “Ổn định tổng thể của dầm thép với dạng tiết diện chữ I hai bản bụng tổ hợp hàn có hai trục đối xứng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, 12(4), pp. 51–57.

[11]   Deepak, M. S., Ananthi, G. B. G., (2021), “Local Buckling Behaviour and Capacities of Cold-Formed Steel Double-I-Box Stub and Short Column Sections,” Structures, 34(December 2021), pp. 1761–1784.

[12]   AISI S100 - 16 (2016). North American Specifications for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members, Chicago, IL, USA.

[13]   Eurocode 3 (2006). Design of Steel Structures - Part 1-5: Plated Structural Elements, Brussels, Belgium.