Khả năng chịu lực của thép hình I theo tiêu chuẩn TCVN

Khả năng chịu lực của thép hình i theo TCVN. Tiêu chuẩn về khả năng chịu lực của thép hình trong thiết kế kết cấu xây dựng ở Việt Nam chủ yếu được quy định trong các tiêu chuẩn TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam) liên quan đến tính toán kết cấu thép.

Khả năng chịu lực của thép hình i theo tiêu chuẩn TCVN

Thép hình chữ i là gì?

Thép hình chữ I, hay còn gọi là thép hình I, là một loại thép được cán nóng có hình dạng giống chữ “I” khi nhìn theo tiết diện ngang. Loại thép này được sử dụng phổ biến trong xây dựng và kết cấu vì khả năng chịu tải tốt, đặc biệt là trong các ứng dụng cần sức bền cao và trọng lượng nhẹ so với các loại thép đặc. Với cấu tạo chính:

• Bản cánh (Flange): Là hai phần ngang nằm ở hai đầu của chữ “I”. Bản cánh thường có độ dày lớn hơn bản bụng và giúp tăng khả năng chịu uốn của thép hình.
• Bản bụng (Web): Là phần dọc, mỏng hơn, nối liền hai bản cánh. Bản bụng chịu lực cắt chủ yếu trong kết cấu.

Khả năng chịu lực của thép chữ i theo TCVN

Dưới đây là một số tiêu chuẩn TCVN quan trọng về khả năng chịu lực của thép hình:

TCVN 5575:2012 – Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

Đây là tiêu chuẩn chính quy định về thiết kế kết cấu thép, trong đó bao gồm các phương pháp tính toán khả năng chịu lực của thép hình trong các điều kiện khác nhau, từ chịu uốn, chịu nén, đến kiểm tra độ ổn định và các yếu tố an toàn.

• Mục 7.4.2.4: Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn.
• Mục 7.4.2.5: Quy định về hệ số xác định c cho việc tính toán điều kiện ổn định tổng thể.
• Mục 7.3.2.1: Quy định về hệ số φy\varphi_yφy​ để tính toán khả năng chịu lực của thép hình khi chịu nén.
• Các mục khác liên quan đến tính toán khả năng chịu lực uốn, cắt, và ổn định của các phần tử thép hình trong kết cấu.

>>>Download TCVN 5575:2012 tại đây

TCVN 2737:1995 – Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

Tiêu chuẩn này cung cấp các phương pháp thiết kế kết cấu thép cho các loại công trình dân dụng và công nghiệp, đặc biệt là các yêu cầu về khả năng chịu lực của thép trong điều kiện tải trọng thay đổi và trong môi trường làm việc.

• Quy định các phương pháp tính toán mô-men uốn, mô-men kháng uốn, lực nén và các yếu tố liên quan đến độ bền của thép.
• Các tiêu chuẩn an toàn khi thiết kế thép hình, từ lực cắt, lực kéo, lực nén đến khả năng chịu uốn và độ bền tổng thể.

>>>Download TCVN 2737:1995 tại đây

Các yếu tố chính trong thiết kế kết cấu thép:

• Khả năng chịu nén, kéo và uốn của thép hình, được tính toán dựa trên các mô-men uốn và lực trục tác động lên kết cấu.
• Độ ổn định của kết cấu: Kiểm tra sự ổn định của dầm thép, cột thép và các phần tử khác trong kết cấu để ngăn ngừa sự biến dạng ngoài mặt phẳng uốn (buckling).
• Khả năng chịu cắt và chịu xoắn của thép hình trong các ứng dụng chịu tải trọng động.
• Các hệ số an toàn và các hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc như nhiệt độ, môi trường, và độ bền của vật liệu.

Các tiêu chuẩn này cung cấp cơ sở vững chắc để đảm bảo kết cấu thép đáp ứng được yêu cầu về độ bền, an toàn và ổn định trong quá trình sử dụng, đồng thời giúp các kỹ sư thiết kế đưa ra các giải pháp hợp lý, tiết kiệm và hiệu quả.

Trong tiêu chuẩn TCVN, khả năng chịu lực của thép hình chữ I được quy định để đảm bảo tính an toàn và độ bền khi thép hình chịu các tải trọng khác nhau, như nén, uốn, và cắt.

Cụ thể, các tiêu chuẩn như TCVN 5575:2012 và TCVN 2737:1995 cung cấp phương pháp tính toán và các công thức liên quan đến khả năng chịu lực của thép hình chữ I trong các điều kiện chịu lực khác nhau.

Các yếu tố quan trọng trong khả năng chịu lực của thép hình chữ I theo TCVN

Khả năng chịu nén (V)

Khái niệm

• Khả năng chịu nén của thép hình là giới hạn lớn nhất của lực nén mà thép hình có thể chịu được mà không gặp phải hiện tượng buckling (mất ổn định) hay biến dạng dẻo (plastic deformation).
• Đối với thép hình chữ I, lực nén thường tác động theo phương trục của tiết diện, và mục tiêu là để thép hình không bị cong vênh, vỡ hay mất khả năng chịu lực.

Công thức

• Để tính toán khả năng chịu nén, ta thường sử dụng công thức tính lực chịu nén của cột thép hoặc dầm thép, phụ thuộc vào các yếu tố như chiều dài cột, kích thước tiết diện, cường độ của vật liệu và hệ số an toàn.
• Công thức tính lực chịu nén theo tiêu chuẩn TCVN có thể được biểu diễn như sau:

Ncr=π2EIx(Leff)2N_{cr} = \frac{\pi^2 E I_x}{(L_{eff})^2}Ncr​=(Leff​)2π2EIx​​

Trong đó:

• NcrN_{cr}Ncr​: Lực nén chịu được tối đa (lực nén tới hạn).
• EEE: Mô đun đàn hồi của thép (Young’s modulus).
• IxI_xIx​: Mô-men quán tính của tiết diện thép theo trục x.
• LeffL_{eff}Leff​: Chiều dài hiệu quả của cột hoặc dầm thép, phụ thuộc vào cách thức gối đỡ của kết cấu.

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu nén của thép hình chữ I

Cường độ của thép (f):

• Cường độ tính toán của thép ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu nén của thép hình chữ I. Cường độ tính toán này phải được lấy theo các tiêu chuẩn vật liệu và có thể khác nhau tùy thuộc vào mác thép sử dụng.

Kích thước tiết diện:

• Độ dày bản bụng (t_w), chiều cao của thép hình (h), và độ dày bản cánh (t_f) ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu nén. Một tiết diện có diện tích lớn và mô-men quán tính cao sẽ có khả năng chịu lực nén tốt hơn.

Chiều dài và cách thức gối đỡ:

• Chiều dài của cột thép hoặc dầm thép, cùng với các điều kiện gối đỡ (tựa tự do, cố định, hay liên kết), sẽ quyết định chiều dài hiệu quả của kết cấu, từ đó ảnh hưởng đến khả năng chịu nén.

Hệ số an toàn (φ\varphiφ) và hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc (γc\gamma_cγc​):

• Hệ số này điều chỉnh khả năng chịu nén của thép hình theo các điều kiện thực tế như tải trọng thay đổi, độ mảnh, và ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, hay môi trường làm việc.

Kiểm tra độ ổn định (buckling)

• Một trong những yếu tố quan trọng trong khả năng chịu nén là kiểm tra sự ổn định của thép hình chữ I. Khi thép hình chịu lực nén lớn, nếu chiều dài của thép hình quá dài hoặc tiết diện quá mảnh, có thể xảy ra hiện tượng buckling.
• Công thức kiểm tra độ ổn định được đưa ra trong tiêu chuẩn TCVN 5575:2012 như sau:

Ncr=π2EIxL2N_{cr} = \frac{\pi^2 E I_x}{L^2}Ncr​=L2π2EIx​​

• Nếu lực nén tác dụng lên thép hình lớn hơn giá trị NcrN_{cr}Ncr​ tính toán, thép hình sẽ không ổn định và có thể bị uốn cong ngoài mặt phẳng uốn.

Kiểm tra điều kiện chịu nén

Theo TCVN, trong quá trình tính toán, cần kiểm tra các yếu tố sau để đảm bảo khả năng chịu nén của thép hình chữ I:

• Tính toán lực nén tổng cộng để xác định liệu thép hình có chịu được tải trọng nén mà không vượt quá khả năng chịu lực của vật liệu.
• Kiểm tra độ mảnh của thép hình, đặc biệt với các dầm thép có chiều dài lớn, cần đảm bảo rằng λ_x (độ mảnh theo trục X) và λ_y (độ mảnh theo trục Y) trong giới hạn cho phép để tránh nguy cơ mất ổn định.

Khả năng chịu uốn (M)

Khái niệm

• Khi thép hình chịu uốn, mô-men uốn tác dụng lên tiết diện của thép hình gây ra sự biến dạng uốn.
• Khả năng chịu uốn của thép hình được xác định dựa trên mô-men kháng uốn W_x của tiết diện, cường độ của vật liệu và các hệ số an toàn.

Công thức

• Mô-men uốn là một đại lượng mô tả tác động của lực lên một điểm hoặc một phần của kết cấu, gây ra sự xoắn hoặc uốn. Mô-men uốn có thể tính toán bằng công thức sau:

M=σ⋅WxM = \sigma \cdot W_xM=σ⋅Wx​

Trong đó:

• M là mô-men uốn tác dụng lên dầm hoặc kết cấu thép (N·m).
• σ là ứng suất uốn tính toán tại điểm chịu uốn (N/m²).
• W_x là mô-men kháng uốn của tiết diện thép hình theo trục x (m³).

Mô-men kháng uốn (W_x)

• Mô-men kháng uốn (W_x) là khả năng của tiết diện thép hình chống lại sự uốn cong dưới tác dụng của mô-men uốn. Nó phụ thuộc vào kích thước của tiết diện và hình dạng của thép hình.
• Để tính mô-men kháng uốn, công thức là:

Wx=IxyW_x = \frac{I_x}{y}Wx​=yIx​​

Trong đó:

• I_x là mô-men quán tính của tiết diện theo trục x.
• y là khoảng cách từ trục trung tâm của tiết diện đến vị trí điểm chịu uốn xa nhất (thường là cánh ngoài của thép hình chữ I).

Công thức

• Khả năng chịu uốn của thép hình chữ I có thể tính toán bằng công thức sau:

M=σ⋅WxM = \sigma \cdot W_xM=σ⋅Wx​

• Trong đó, σ là ứng suất uốn tính toán, được tính từ cường độ tính toán của thép và các hệ số an toàn. Để kiểm tra khả năng chịu uốn, ta cần phải so sánh mô-men uốn tác dụng với khả năng chịu uốn của tiết diện thép hình.

Công thức tính khả năng chịu uốn:

MWx≤f\frac{M}{W_x} \leq fWx​M​≤f

Trong đó:

• M là mô-men uốn tác dụng lên dầm.
• W_x là mô-men kháng uốn của tiết diện thép hình.
• f là cường độ tính toán của thép, được xác định theo các tiêu chuẩn vật liệu.

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu uốn

• Cường độ của thép (f): Cường độ tính toán của thép ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu uốn. Các mác thép khác nhau có cường độ khác nhau, và cường độ tính toán phải được lấy theo tiêu chuẩn vật liệu.
• Kích thước tiết diện (W_x): Kích thước của thép hình chữ I, bao gồm chiều cao bản bụng, chiều rộng bản cánh và độ dày của bản cánh, ảnh hưởng đến mô-men kháng uốn. Thép hình chữ I có tiết diện lớn sẽ có khả năng chịu uốn tốt hơn.
• Mô-men quán tính (I_x): Mô-men quán tính của tiết diện là yếu tố quyết định khả năng chống lại sự uốn cong của thép hình. Tiết diện càng có mô-men quán tính lớn thì khả năng chịu uốn càng cao.
• Chiều dài dầm: Dầm thép có chiều dài càng dài sẽ dễ bị uốn hơn. Vì vậy, việc tính toán và kiểm tra khả năng chịu uốn của thép hình phải tính đến chiều dài dầm và cách thức gối đỡ.

Kiểm tra khả năng chịu uốn của thép hình I theo TCVN

Theo tiêu chuẩn TCVN 5575:2012, khả năng chịu uốn của thép hình phải được kiểm tra dưới tải trọng uốn theo công thức sau:

MWx≤f\frac{M}{W_x} \leq fWx​M​≤f

Trong đó:

• M là mô-men uốn tác dụng lên thép hình.
• W_x là mô-men kháng uốn của thép hình.
• f là cường độ tính toán của thép.

Kiểm tra khả năng chịu uốn trong điều kiện thực tế

Khi tính toán khả năng chịu uốn của thép hình, cần phải kiểm tra trong các điều kiện làm việc thực tế, bao gồm các yếu tố như:

• Tải trọng thay đổi: Đối với các dầm thép chịu tải trọng thay đổi theo thời gian, cần kiểm tra khả năng chịu uốn trong các tình huống tải trọng cực đại và cực tiểu.
• Độ mảnh của thép hình: Thép hình có độ mảnh cao (tỷ lệ chiều dài/chiều cao lớn) có thể dẫn đến hiện tượng buckling (mất ổn định) khi chịu uốn.

Khả năng chịu cắt (V)

Khái niệm

• Lực cắt là lực tác dụng theo phương vuông góc với trục của thanh thép, có thể dẫn đến hiện tượng cắt rời hoặc xé rách khi vượt quá khả năng chịu cắt của vật liệu.
• Khả năng chịu cắt của thép hình chữ I được xác định dựa trên diện tích tiết diện, cường độ cắt của vật liệu và các hệ số an toàn.

Công thức

• Khả năng chịu cắt của thép hình chữ I có thể tính toán bằng công thức sau:

Vmax=V⋅SxIx⋅tw⋅fv⋅γcV_{max} = \frac{V \cdot S_x}{I_x \cdot t_w} \cdot f_v \cdot \gamma_cVmax​=Ix​⋅tw​V⋅Sx​​⋅fv​⋅γc​

Trong đó:

• V là lực cắt tác dụng lên dầm.
• S_x là mô-men tĩnh của tiết diện thép theo trục x.
• I_x là mô-men quán tính của tiết diện theo trục x.
• t_w là độ dày của bản bụng thép.
• f_v là cường độ chịu cắt của thép.
• γc\gamma_cγc​ là hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc của kết cấu thép.

Mô-men tĩnh (S_x) và Mô-men quán tính (I_x)

• Mô-men tĩnh (S_x) của tiết diện là đại lượng mô tả sự phân bố trọng lượng và mô-men đối với trục trung tâm của tiết diện. Nó ảnh hưởng đến khả năng chống lại lực cắt.
• Mô-men quán tính (I_x) là đại lượng mô tả sự phân bố độ cứng của tiết diện, tác động đến khả năng chống lại sự uốn, nhưng cũng có ảnh hưởng đến khả năng chịu cắt. Mô-men quán tính lớn giúp tiết diện chống lại uốn và cắt tốt hơn.

Cường độ chịu cắt của thép (f_v)

• Cường độ chịu cắt của thép (f_v) là một đại lượng mô tả khả năng chịu đựng của thép khi chịu lực cắt. Giá trị này có thể được tra cứu từ các bảng cường độ vật liệu thép, thường phụ thuộc vào mác thép và điều kiện làm việc.

Hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc (γc\gamma_cγc​)

• γc\gamma_cγc​ là một hệ số an toàn hoặc hệ số điều chỉnh, phụ thuộc vào điều kiện làm việc cụ thể của kết cấu thép, như sự thay đổi của tải trọng, nhiệt độ và các yếu tố môi trường khác.

Kiểm tra khả năng chịu cắt trong điều kiện thực tế

Khi tính toán khả năng chịu cắt, cần lưu ý một số yếu tố ảnh hưởng đến kết quả:

• Chiều dài dầm và tải trọng phân bổ: Lực cắt thường phân bổ không đều dọc theo chiều dài dầm thép, và có thể đạt giá trị cực đại tại các vị trí khác nhau, đặc biệt là tại các điểm gối đỡ.
• Hình dạng và kích thước tiết diện: Thép hình chữ I có bản bụng (web) mỏng và các cánh dày, giúp giảm thiểu hiệu quả tác động của lực cắt. Tuy nhiên, việc tính toán chính xác diện tích bản bụng và cánh là cần thiết để xác định khả năng chịu cắt.

Công thức kiểm tra khả năng chịu cắt theo TCVN

Theo TCVN 5575:2012, khả năng chịu cắt của thép hình chữ I phải được kiểm tra bằng công thức sau:

τmax=V⋅SxIx⋅tw⋅fv⋅γc\tau_{max} = \frac{V \cdot S_x}{I_x \cdot t_w} \cdot f_v \cdot \gamma_cτmax​=Ix​⋅tw​V⋅Sx​​⋅fv​⋅γc​

Trong đó:

• V là lực cắt tác dụng lên dầm thép.
• S_x là mô-men tĩnh của tiết diện thép.
• I_x là mô-men quán tính của tiết diện thép.
• t_w là độ dày bản bụng thép hình.
• f_v là cường độ chịu cắt của thép, giá trị này được tra cứu theo mác thép.
• γc\gamma_cγc​ là hệ số an toàn trong điều kiện làm việc.

Kiểm tra điều kiện chịu cắt

• Để kiểm tra khả năng chịu cắt của thép hình chữ I, cần đảm bảo rằng lực cắt thực tế không vượt quá khả năng chịu cắt của thép hình. Công thức kiểm tra:

V≤fv⋅tw⋅IxSx⋅γcV \leq \frac{f_v \cdot t_w \cdot I_x}{S_x} \cdot \gamma_cV≤Sx​fv​⋅tw​⋅Ix​​⋅γc​

• Nếu lực cắt thực tế V vượt quá khả năng chịu cắt tính toán, cần tăng kích thước tiết diện, thay đổi vật liệu hoặc sử dụng các biện pháp gia cường như tăng độ dày của bản bụng hoặc thay đổi cấu trúc kết cấu.

Kiểm tra ổn định tổng thể

• Thép hình chữ I khi chịu tải trọng nén, uốn hoặc kết hợp giữa chúng, cần phải kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể, đặc biệt là khi có sự tác động của tải trọng lệch tâm.
• TCVN 5575:2012, mục 7.4.2.4 quy định phương pháp kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng uốn.

Kiểm tra độ mảnh và độ ổn định

• TCVN 5575:2012 yêu cầu kiểm tra độ mảnh λ_x và λ_y của thép hình chữ I. Độ mảnh liên quan đến tỷ lệ chiều dài của thép hình với kích thước tiết diện, ảnh hưởng đến khả năng chịu nén và ổn định của dầm hoặc cột thép.
• Khi thép hình chữ I có độ mảnh cao, có thể xảy ra hiện tượng mất ổn định do biến dạng ngoài mặt phẳng uốn (buckling), cần phải áp dụng các hệ số an toàn và kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể.

Hệ số an toàn và điều kiện làm việc

• Trong các công thức tính toán, cần phải áp dụng các hệ số an toàn như γ_c, φy\varphi_yφy​, φb\varphi_bφb​, và các hệ số liên quan đến điều kiện làm việc của kết cấu thép.
• Các hệ số này giúp điều chỉnh khả năng chịu lực của thép hình chữ I dựa trên các yếu tố như điều kiện tải trọng, môi trường làm việc, và các yếu tố tác động khác.

Ý nghĩa của TCVN trong việc xác định khả năng chịu lực của thép hình chữ i

TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam) đóng vai trò rất quan trọng trong việc xác định khả năng chịu lực của thép hình chữ I, vì nó giúp đảm bảo rằng các kết cấu thép được thiết kế và thi công một cách an toàn, bền vững và hiệu quả.

TCVN cung cấp các phương pháp tính toán, các chỉ tiêu kỹ thuật và hệ số an toàn cần thiết để đảm bảo rằng thép hình chữ I có thể chịu được các tải trọng mà không gây ra hư hỏng hoặc biến dạng nguy hiểm.

Dưới đây là các ý nghĩa chính của TCVN trong việc đánh giá khả năng chịu lực của thép hình chữ I:

1. Cung cấp phương pháp tính toán chuẩn về khả năng chịu lực của thép hình chữ i

TCVN quy định các phương pháp tính toán chi tiết về khả năng chịu lực của thép hình chữ I trong các tình huống cụ thể như chịu nén, uốn và cắt.

Các công thức và hệ số trong tiêu chuẩn giúp các kỹ sư tính toán một cách chính xác khả năng chịu lực của thép hình, từ đó đảm bảo kết cấu không bị hư hỏng dưới tác động của các tải trọng.

2. Đảm bảo độ an toàn cho kết cấu

Các tiêu chuẩn như TCVN 5575:2012 và TCVN 2737:1995 đưa ra các yêu cầu về độ an toàn của kết cấu thép, trong đó có thép hình chữ I. Các hệ số an toàn (như γ_c và φy\varphi_yφy​) và giới hạn chịu lực được xác định để đảm bảo rằng thép hình có thể chịu được các tải trọng tác động mà không gặp phải các vấn đề như phá hủy hoặc mất ổn định.

3. Kiểm tra độ ổn định và chống biến dạng

TCVN đặc biệt quan tâm đến vấn đề ổn định của thép hình, bao gồm kiểm tra khả năng chịu nén và uốn của thép hình chữ I.

Tiêu chuẩn đưa ra các yêu cầu về độ mảnh và kiểm tra độ ổn định của dầm, cột thép hình khi chịu tải trọng. Điều này giúp ngăn ngừa hiện tượng buckling (biến dạng ngoài mặt phẳng uốn) khi thép hình bị nén hoặc bị uốn.

4. Hướng dẫn xác định các hệ số và tham số kỹ thuật

TCVN cung cấp các bảng và tham số kỹ thuật cần thiết để xác định các hệ số ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của thép hình chữ I, như:

• Hệ số an toàn (γ_c, φy\varphi_yφy​, φb\varphi_bφb​).
• Mô-men uốn và mô-men kháng uốn.
• Mô-men tĩnh và mô-men quán tính của tiết diện thép hình.
• Diện tích tiết diện, chiều cao bản bụng, độ dày bản cánh.

5. Tính toán chịu lực trong điều kiện thực tế

TCVN giúp tính toán khả năng chịu lực của thép hình chữ I trong các điều kiện làm việc thực tế của công trình. Điều này bao gồm các tải trọng tĩnh và động, điều kiện nhiệt độ, môi trường làm việc và các yếu tố tác động khác.

Các công thức và hệ số trong tiêu chuẩn giúp điều chỉnh khả năng chịu lực của thép hình theo điều kiện thực tế của kết cấu.

6. Cung cấp các tiêu chí cho việc thiết kế tiết diện thép

Các tiêu chuẩn TCVN hướng dẫn về cách chọn tiết diện thép hình phù hợp với các yêu cầu về khả năng chịu lực và các tiêu chuẩn an toàn.

Việc xác định kích thước của thép hình I (chiều cao cánh, chiều dài bụng, độ dày bản cánh) sẽ giúp tối ưu hóa khả năng chịu lực và chi phí cho kết cấu thép.

7. Đảm bảo tính bền vững và hiệu quả kinh tế

Thông qua việc áp dụng TCVN, các kỹ sư có thể tối ưu hóa thiết kế thép hình chữ I để đảm bảo tính bền vững của kết cấu.

Các tiêu chuẩn này không chỉ đảm bảo an toàn mà còn giúp tiết kiệm chi phí vật liệu bằng cách lựa chọn các kích thước và loại thép phù hợp, giảm thiểu lãng phí trong quá trình thi công.

Bảng quy cách thép hình chữ i và khả năng chịu lực của mỗi loại

Dưới đây là một bảng mẫu với các kích thước phổ biến của thép hình I, cùng với các thông số kỹ thuật liên quan. Lưu ý rằng các giá trị về khả năng chịu lực (N, M, V) sẽ phụ thuộc vào mác thép cụ thể và các điều kiện làm việc.

KÍCH THƯỚC CHUẨN (MM)				DIỆN TÍCH MẶT CẮT NGANG (CM²)	ĐƠN TRỌNG (KG/M)	MOMEN QUÁN TÍNH (CM4)		BÁN KÍNH QUÁN TÍNH (CM)		MODUN KHÁNG UỐN MẶT CẮT (CM³)
HXB	T1	T2	R	A	W	LX	LY	IX	IY	ZX	ZY
150×75	5	7	8	17.85	14	666	49.5	6.11	1.66	88.8	13.2
148×100	6	9	11	26.84	21.1	1020	151	6.17	2.37	138	30.1
175×175	8	11	12	51.2	40.4	2880	984	7.5	4.4	330	112
198×99	4.5	7	11	23.18	18.2	1580	114	8.26	2.21	160	23
200×100	5.5	8	11	27.16	21.3	1840	134	8.24	2.22	184	26.8
194×150	6	9	13	39.01	30.6	2690	507	8.3	3.61	277	67.6
200×204	12	12	13	71.5	56.2	4980	1700	8.35	4.88	498	167
208×202	10	16	13	83.69	65.7	6530	2200	8.83	5.13	628	218
248×124	5	8	12	32.68	25.7	3540	255	10.4	2.79	285	41.1
250×125	6	9	12	37.66	29.6	4050	294	10.4	2.79	324	47
244×175	7	11	16	56.2	44.1	6120	984	10.4	4.18	502	113
244×252	11	11	16	82.06	64.4	8790	2940	10.3	5.98	720	233
248X249	8	13	16	84.7	66.5	9930	3350	10.8	6.29	801	269
250×255	14	14	16	104.7	82.2	11500	3880	10.5	6.09	919	304
298×149	6	8	13	40.8	32	6320	442	12.4	3.29	424	59.3
300×150	7	9	13	46.78	36.7	7210	508	12.4	3.29	481	67.7
294X200	8	12	18	72.38	56.8	11300	1600	12.5	4.71	771	160
298X201	9	14	18	83.36	65.4	13300	1900	12.6	4.77	893	189
294X302	12	12	18	107.7	84.5	16900	5520	12.5	7.16	1150	365
298X299	9	14	18	110.8	87	18800	6240	13	7.5	1270	417
300×305	15	15	18	134.8	106	21500	7100	12.6	7.26	1440	466
304X301	11	17	18	134.8	106	23400	7730	13.2	7.57	1540	514
310×305	15	20	18	165.3	130	28150	9460	13.2	7.6	1810	620
310×310	20	20	18	180.8	142	29390	9940	12.8	7.5	1890	642
346×174	6	9	14	52.68	41.4	11100	792	14.5	3.88	641	91
350×175	7	11	14	63.14	49.6	13600	984	14.7	3.95	775	112
354×176	8	13	14	73.68	57.8	16100	1180	14.8	4.01	909	134
336×249	8	12	20	88.15	69.2	18500	3090	14.5	5.92	1100	248
340×250	9	14	20	101.5	79.7	21700	3650	14.6	6	1280	292
338×351	13	13	20	135.3	106	28200	9380	14.4	8.33	1670	534
344×348	10	16	20	146	115	33300	11200	15.1	8.78	1940	646
344×354	16	16	20	166.6	131	35300	11800	14.6	8.43	2050	669
350×357	19	19	20	191.4	156	42800	14400	14.7	8.53	2450	809
396×199	7	11	16	72.16	56.6	20000	1450	16.7	4.48	1010	145
400×200	8	13	16	84.12	66	23700	1740	16.8	4.54	1190	174
404×201	9	15	16	96.16	75.5	27500	2030	16.9	4.6	1360	202
386×299	9	14	22	120.1	94.3	33700	6240	16.7	7.81	1740	418
390×300	10	16	22	136	107	38700	7210	16.9	7.28	1980	481
388×402	15	15	22	178.5	140	49000	16300	16.6	9.54	2520	809
394×398	11	18	22	186.8	147	56100	18900	17.3	10.1	2850	951
394×405	18	18	22	214.4	168	59700	20000	16.7	9.7	3030	985
400×408	21	21	22	250.7	197	70900	23800	16.8	9.75	3540	1170
406×403	16	24	22	254.9	200	78000	26200	17.5	10.1	3840	1300
414×405	18	28	22	295.4	232	92800	31000	17.7	10.2	4480	1530
428×407	20	35	22	360.7	283	119000	39400	18.2	10.4	5570	1930
458×417	30	50	22	528.6	415	187000	60500	18.8	10.7	8170	2900
498×432	45	70	22	770.1	605	298000	94000	19.7	11.1	12000	4370
446×199	8	12	18	84.3	66.2	28700	1580	18.5	4.33	1290	159
450×200	9	14	18	96.76	76	33500	1870	18.6	4.4	1490	187
434×299	10	15	24	135	106	46800	6690	18.6	7.04	2160	448
440×300	11	18	24	157.4	124	56100	8110	18.9	7.18	2550	541
496×199	9	14	20	101.3	79.5	41900	1840	20.3	4.27	1690	185
500×200	10	16	20	114.2	89.6	47800	2140	20.5	4.33	1910	214
506×201	11	19	20	131.3	103	56500	2580	20.7	4.443	2230	254
482×300	11	15	26	145.5	114	60400	6760	20.4	6.82	2500	451
488×300	11	18	26	163.5	128	71000	8110	20.8	7.04	2910	541
596×199	10	15	22	120.5	94.6	68700	1980	23.9	4.05	2310	199
600×200	11	17	22	134.4	106	77600	2280	24	4.12	2590	228
606×201	12	20	22	152.5	120	90400	2720	24.3	4.22	2980	271
612×202	13	23	22	170.7	134	103000	3180	24.6	4.31	3380	314
582×300	12	17	28	174.5	137	103000	7670	24.3	6.63	3530	511
588×300	12	20	28	192.5	151	118000	9020	24.8	6.85	4020	601
594×302	14	23	28	222.4	175	137000	10600	24.9	6.9	4620	701
692×300	13	20	28	211.5	166	172000	9020	28.6	6.53	4980	602
700×300	13	24	28	235.5	185	201000	10800	29.3	6.78	5760	722
708×302	15	28	28	273.6	215	237000	12900	29.4	6.86	6700	853
792×300	14	22	28	243.4	191	254000	9930	32.3	6.39	6410	662
800×300	14	26	28	267.4	210	292000	11700	33	6.62	7290	782
808×302	16	30	28	307.6	241	339000	13800	33.2	6.7	8400	915
890×299	15	23	28	270.9	213	345000	10300	35.7	6.16	7760	688
900×300	16	28	28	309.8	243	411000	12600	36.4	6.39	9140	843
912×302	18	34	28	364	286	498000	15700	37	6.56	10900	1040
918×303	19	37	28	391.3	307	542178	17222	37.2	6.63	11800	1140

 

>> xem thêm bảng giá thép hình i tại đây

Khả năng chịu lực của một số mác thép phổ biến (nguyên liệu chính của thép hình chữ i)

Khả năng chịu lực của các mác thép phổ biến như SS400, A36, và A333 được xác định dựa trên các thông số kỹ thuật cơ bản, như cường độ chịu kéo, cường độ chịu nén, và giới hạn chảy. Dưới đây là một số thông tin chi tiết về từng mác thép:

1. Thép SS400

• Tiêu chuẩn: JIS G3101 (Nhật Bản)
• Cường độ chịu kéo (Tensile Strength): 400 – 510 MPa
• Giới hạn chảy (Yield Strength): 205 – 245 MPa (tùy thuộc vào độ dày)
• Ứng dụng: SS400 được sử dụng rộng rãi trong kết cấu xây dựng, cầu thép, và các công trình kết cấu thông thường khác. Thép có tính hàn tốt và độ bền phù hợp cho các kết cấu chịu tải trung bình.

2. Thép A36

• Tiêu chuẩn: ASTM A36 (Hoa Kỳ)
• Cường độ chịu kéo (Tensile Strength): 400 – 550 MPa
• Giới hạn chảy (Yield Strength): 250 MPa (tối thiểu)
• Ứng dụng: A36 là một trong những mác thép carbon thấp phổ biến nhất trong xây dựng kết cấu, cầu đường, và các ứng dụng cơ khí. Thép A36 có độ bền tốt, khả năng gia công dễ dàng, và tính hàn tuyệt vời.

3. Thép A333

• Tiêu chuẩn: ASTM A333 (dành cho ống thép chịu nhiệt độ thấp)
• Cường độ chịu kéo (Tensile Strength): Tùy theo cấp (Grade), nhưng thường không nhỏ hơn 415 MPa
• Giới hạn chảy (Yield Strength): Tùy theo cấp, thông thường từ 205 MPa trở lên
• Ứng dụng: A333 được sử dụng trong các ứng dụng có nhiệt độ thấp (thường là trong các hệ thống dẫn dầu khí) và phải chịu được áp lực cao. Tính chất cơ học của A333 giúp thép này hoạt động ổn định trong môi trường lạnh mà không bị giòn gãy.

So sánh khả năng chịu lực của các mác thép

1. Cường độ chịu kéo:
   • SS400: Từ 400 đến 510 MPa
   • A36: Từ 400 đến 550 MPa
   • A333: Tùy theo cấp, thường không nhỏ hơn 415 MPa
2. Giới hạn chảy:
   • SS400: 205 – 245 MPa
   • A36: Tối thiểu 250 MPa
   • A333: Tùy theo cấp, thường từ 205 MPa trở lên

Ứng dụng thực tế và tính toán

• Khi sử dụng các mác thép này trong thiết kế kết cấu, cần chọn loại thép có khả năng chịu lực phù hợp với tải trọng của công trình. Các yếu tố như điều kiện môi trường, nhiệt độ, và loại tải trọng (nén, uốn, cắt) cần được xem xét.
• Thép A36 thường được ưu tiên trong các kết cấu chịu tải trọng cao hơn so với SS400, trong khi A333 được sử dụng đặc biệt cho các ứng dụng nhiệt độ thấp.

Lời kết

• TCVN đóng vai trò cốt lõi trong việc xác định khả năng chịu lực của thép hình chữ I trong các kết cấu xây dựng.
• Các tiêu chuẩn này giúp đảm bảo rằng thép hình có thể chịu được các tải trọng tác động mà không gặp phải vấn đề về ổn định, biến dạng hoặc hư hỏng, đồng thời tối ưu hóa thiết kế kết cấu để đáp ứng yêu cầu về an toàn và hiệu quả kinh tế.
• Các tiêu chuẩn TCVN quy định rõ ràng các phương pháp tính toán và kiểm tra khả năng chịu lực của thép hình chữ I trong các điều kiện khác nhau.
• Để đảm bảo tính an toàn và độ bền, các yếu tố như mô-men uốn, lực nén, lực cắt, độ mảnh và hệ số an toàn đều phải được kiểm tra và xác định chính xác theo các tiêu chuẩn hiện hành.
• Các mác thép sản xuất ra thép chữ i sẽ quy định rõ về khả năng chịu lực của thép hình i. Vậy nên dựa vào mác thép mà chúng ta sẽ chọn loại thép hình i phù hợp với nhu cầu và tiêu chuẩn kỹ thuật của mỗi sản phẩm hay công trình.

Thép Hùng Phát là đơn vị phân phối thép hình chữ I hàng đầu Việt Nam

Bài viết trên đã góp phần làm rõ khả năng chịu lực của thép hình chữ i theo TCVN và những công thức liên quan.

Nếu cần tư vấn thêm về kỹ thuật hay sản phẩm, vui lòng liên hệ với chúng tôi

• Sale 1: 0971 960 496 Ms Duyên
• Sale 2: 0938 437 123 Ms Trâm
• Sale 3: 0909 938 123 Ms Ly
• Sale 4: 0938 261 123 Ms Mừng

CÔNG TY CỔ PHẦN THÉP HÙNG PHÁT

Trụ sở : Lô G21, KDC Thới An, Đường Lê Thị Riêng, Q12, TPHCM

Kho hàng: số 1769 QL1A, P.Tân Thới Hiệp, Q12, TPHCM

CN Miền Bắc: KM số 1, đường Phan Trọng Tuệ, Thanh Trì, HN