Đặc trưng hình học tiết diện tổ hợp chữ I
Tiết diện chữ I tổ hợp hàn đối xứng kép, trục x là trục vuông góc bụng (trục mạnh).
Hình học và đặc trưng tiết diện
- d = hw + 2tf, ho = d − tf
- A = 2bftf + hwtw
- Ix = [bfd3 − (bf − tw)hw3] / 12, Sx = Ix / (d/2)
- Iy = (2tfbf3 + hwtw3) / 12, Sy = Iy / (bf/2)
- Zx = bftf(d − tf) + twhw2/4, Zy = tfbf2/2 + hwtw2/4
- r = √(I / A)
Đặc trưng xoắn
- J = (2bftf3 + hwtw3) / 3
- Cw = Iyho2 / 4
- rts2 = √(IyCw) / Sx, công thức (F2-7)
Phân loại độ mảnh
Theo Bảng B4.1b: bản cánh Case 11, bản bụng Case 16a, hcy = hp = hw
- Mp = FyZx, Myc = FySx, aw = hwtw / (bftf)
- Bản cánh: λ = bf / 2tf, λp = 0.38√(E/Fy), λr = 1.14√(kcE/Fy), kc = 4/√(h/tw) giới hạn trong [0.35; 0.76]
- Bản bụng: λ = hw / tw, λr = cr√(E/Fy) với cr = 3.1 + 5/aw giới hạn trong [4.6; 5.7]
- λp bản bụng = √(E/Fy) / (0.54Mp/Myc − 0.09)2, không vượt quá λr
- λ ≤ λp: Compact (C); λp < λ ≤ λr: Noncompact (NC); λ > λr: Slender (S)
Ký hiệu
- C, NC, S - Compact, Noncompact, Slender (Table F1.1)
- hw, tw (mm) - chiều cao thông thủy (h) giữa hai bản cánh và chiều dày bản bụng
- bf, tf (mm) - bề rộng và chiều dày bản cánh
- Fy (MPa) - cường độ chảy đặc trưng của thép
- E (MPa) - mô đun đàn hồi của thép, bằng 200000 MPa
- ρ (kg/m3) - khối lượng riêng của thép, bằng 7850 kg/m3
- d (cm) - chiều cao toàn bộ tiết diện, bằng hw + 2tf
- ho (cm) - khoảng cách giữa trọng tâm hai bản cánh, bằng d − tf
- Weight (kg/m) - khối lượng trên một mét dài, bằng A × ρ
- A (cm2) - diện tích tiết diện
- Ix, Iy (cm4) - mô men quán tính quanh trục x (trục mạnh) và trục y (trục yếu)
- Sx, Sy (cm3) - mô đun chống uốn đàn hồi của tiết diện
- Zx, Zy (cm3) - mô đun chống uốn dẻo của tiết diện
- rx, ry (cm) - bán kính quán tính quanh trục x và trục y
- rts (cm) - bán kính quán tính hiệu dụng dùng cho mất ổn định xoắn ngang (LTB)
- J (cm4) - hằng số xoắn St. Venant
- Cw (cm6) - hằng số vênh (warping constant)
- Mp (kNm) - mô men dẻo, bằng FyZx
- Myc (kNm) - mô men chảy tại thớ chịu nén ngoài cùng, bằng FySx
- aw - tỉ số diện tích bản bụng trên diện tích bản cánh nén
- kc - hệ số độ mảnh của bản cánh, theo ghi chú [a] Bảng B4.1b
- cr - hệ số xác định λr của bản bụng, theo ghi chú [b] Bảng B4.1b
- λ - tỉ số bề rộng trên chiều dày của bản cánh (bf/2tf) hoặc bản bụng (hw/tw)
- λp - giới hạn độ mảnh của tiết diện compact
- λr - giới hạn độ mảnh của tiết diện noncompact