Nghiên Cứu Ứng Dụng Kết Cấu Thép Tiết Diện Rỗng Trong Xây Dựng

Chuyên khảo kỹ thuật phân tích Nghiên cứu ứng dụng kết cấu thép tiết diện rỗng trong xây dựng, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Huỳnh Minh Sơn
• Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Hội
• Trường học: Trường Đại Học Xây Dựng
• Chuyên ngành: Xây Dựng Công Trình Dân Dụng Và Công Nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Kết Cấu Thép Tiết Diện Rỗng Trong Xây Dựng
• Loại tài liệu: tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Kết Cấu Thép Tiết Diện Rỗng Trong Xây Dựng

Kết cấu thép tiết diện rỗng (CKTDR) đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng hiện đại. Điểm đặc trưng của CKTDR là hình dạng rỗng bên trong, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các loại kết cấu truyền thống. Chúng ta sẽ đi sâu vào khái niệm, ưu nhược điểm, đặc tính hình học và phạm vi ứng dụng của CKTDR, đồng thời đánh giá tình hình sử dụng CKTDR tại Việt Nam. Các dạng tiết diện phổ biến bao gồm thép hộp, thép ống, hình vuông, chữ nhật, tam giác, trong đó thép ống và thép hộp chữ nhật được sử dụng rộng rãi nhất. Sự kết hợp giữa tính thẩm mỹ, khả năng chịu lực và hiệu quả kinh tế khiến CKTDR trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho nhiều dự án xây dựng.

1.1. Khái Niệm và Phân Loại Kết Cấu Thép Tiết Diện Rỗng

Theo định nghĩa, tiết diện rỗng (Hollow Section) bao gồm các dạng tiết diện hình ống (mặt vành khăn), hình vuông, chữ nhật, tam giác,... Trong đó, phổ biến nhất là tiết diện ống (Circular Hollow Section - CHS) và tiết diện chữ nhật rỗng (Rectangular Hollow Section - RHS). CHS được ký hiệu ví dụ như 200x10 CHS (đường kính ngoài x độ dày), còn RHS ví dụ 200x10x8 RHS (chiều rộng x chiều dày). Vật liệu có thể là thép cán nóng thông thường hoặc thép thành mỏng hình nguội. Cần phân biệt rõ các loại tiết diện rỗng này để lựa chọn phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của từng công trình.

1.2. Ưu Điểm Vượt Trội Của Kết Cấu Thép Tiết Diện Rỗng

Nhờ tính đối xứng kép, kết cấu thép tiết diện rỗng có mômen quán tính và mômen kháng uốn lớn, giúp tăng khả năng chịu lực và giảm nguy cơ mất ổn định. Hình dạng đóng và góc lượn giúp giảm thiểu ăn mòn. Không gian bên trong cho phép tích hợp các chức năng khác như chống cháy, thông gió, hoặc vận chuyển chất lỏng. CKTDR nhẹ và thoáng, phù hợp với các công trình chịu tải trọng thủy động hoặc động lực.

1.3. Ứng Dụng Thực Tế Của Tiết Diện Rỗng Tại Việt Nam

Tại Việt Nam, kết cấu thép tiết diện rỗng được ứng dụng trong nhiều công trình vượt nhịp, hình dạng đặc biệt, đòi hỏi thi công nhanh như nhà công nghiệp, nhà thi đấu, nhà triển lãm, v.v. CKTDR cũng được sử dụng trong cột, tháp thép, các thanh của dàn phẳng, dàn không gian trong cấu kiện giàn khoan dầu và dàn cầu đường. Đặc biệt, kết cấu dàn không gian được ứng dụng rộng rãi trong thực tế, ví dụ như mái nhà thi đấu, nhà ga, nhà máy, v.v.

II. Thách Thức Giải Pháp Bảo Vệ Kết Cấu Thép Rỗng

Mặc dù có nhiều ưu điểm, việc sử dụng kết cấu thép tiết diện rỗng cũng đi kèm với một số thách thức. Khả năng chịu lực của tiết diện rỗng có thể bị hạn chế, đặc biệt đối với thép thành mỏng do nguy cơ mất ổn định cục bộ. Ngoài ra, vấn đề ăn mòn và bảo vệ kết cấu cũng cần được quan tâm. Luận án sẽ tập trung vào các giải pháp bảo vệ kết cấu thép, bao gồm các biện pháp chống ăn mòn, sử dụng tiết diện rỗng bên trong, giải pháp chống cháy và các yếu tố kiến trúc và môi trường.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Độ Bền Của Tiết Diện Rỗng

Độ bền của kết cấu thép tiết diện rỗng chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm: tỷ lệ giữa chiều dày và kích thước tiết diện, chất lượng vật liệu thép, phương pháp thiết kế kết cấu, điều kiện môi trường xung quanh (độ ẩm, hóa chất, v.v.), và chất lượng thi công. Đặc biệt, cần chú ý đến hiện tượng mất ổn định cục bộ ở các tiết diện thành mỏng và các biện pháp gia cường để đảm bảo an toàn công trình.

2.2. Các Biện Pháp Chống Ăn Mòn Hiệu Quả Cho Kết Cấu Thép

Để chống ăn mòn cho kết cấu thép, có thể áp dụng nhiều biện pháp như sơn phủ bảo vệ, mạ kẽm, sử dụng vật liệu thép chống ăn mòn (thép không gỉ), hoặc kết hợp các biện pháp này. Cần lựa chọn hệ thống sơn phù hợp với điều kiện môi trường cụ thể và đảm bảo quy trình thi công sơn đúng kỹ thuật. Ngoài ra, cần kiểm tra và bảo trì kết cấu định kỳ để phát hiện và xử lý sớm các dấu hiệu ăn mòn.

2.3. Tối Ưu Khả Năng Chống Cháy Cho Kết Cấu Thép Tiết Diện Rỗng

Để tăng khả năng chống cháy cho kết cấu thép tiết diện rỗng, có thể sử dụng các biện pháp như phun chất chống cháy, bọc vật liệu chống cháy, hoặc sử dụng tiết diện rỗng nhồi bê tông. Việc nhồi bê tông không chỉ tăng khả năng chịu lực mà còn bảo vệ thép khỏi nhiệt độ cao trong trường hợp hỏa hoạn. Cần tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy để đảm bảo an toàn cho công trình.

III. Phân Tích Ứng Xử Chịu Lực Của Kết Cấu Thép Tiết Diện Rỗng

Nghiên cứu ứng xử chịu lực của kết cấu thép tiết diện rỗng là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả của công trình. Luận án sẽ đi sâu vào phân tích ứng xử của CKTDR khi chịu kéo, nén, uốn, xoắn, và hiện tượng mỏi. Các phương pháp tính toán theo trạng thái giới hạn (BS 5950-Anh) và theo phương pháp ứng suất cho phép (AISC/ASD-Mỹ) cũng được đề cập.

3.1. Nghiên Cứu Ứng Xử Chịu Kéo Và Nén Của Thép Hộp Thép Ống

Khi chịu kéo, thép hộp và thép ống thể hiện ứng xử tương tự như các loại thép khác. Tuy nhiên, khi chịu nén, cần đặc biệt chú ý đến hiện tượng mất ổn định cục bộ, đặc biệt là ở các tiết diện thành mỏng. Cần sử dụng các công thức tính toán phù hợp để xác định sức kháng nén của kết cấu, có xét đến ảnh hưởng của hiện tượng mất ổn định.

3.2. Đánh Giá Khả Năng Chịu Uốn Và Xoắn Của Tiết Diện Rỗng

Khả năng chịu uốn và xoắn của tiết diện rỗng phụ thuộc vào hình dạng tiết diện, kích thước, và vật liệu thép. Thép ống có khả năng chịu xoắn tốt hơn thép hộp. Cần tính toán chính xác mômen kháng uốn và mômen xoắn để đảm bảo an toàn cho công trình. Hiện tượng mất ổn định khi chịu uốn cũng cần được xem xét.

3.3. Ảnh Hưởng Của Hiện Tượng Mỏi Lên Tuổi Thọ Công Trình

Hiện tượng mỏi là sự suy giảm sức kháng của vật liệu dưới tác dụng của tải trọng lặp đi lặp lại. Cần tính toán và kiểm tra khả năng chống mỏi của kết cấu thép, đặc biệt là ở các mối hàn và các vị trí tập trung ứng suất. Sử dụng vật liệu thép có độ bền mỏi cao và thực hiện các biện pháp bảo trì kết cấu định kỳ là rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ công trình.

IV. Hướng Dẫn Tính Toán Kết Cấu Thép Tiết Diện Rỗng Chi Tiết

Việc tính toán chính xác kết cấu thép tiết diện rỗng là yếu tố then chốt để đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế cho công trình. Luận án sẽ trình bày chi tiết các phương pháp tính toán liên kết hàn thanh rỗng, tiết diện tròn, chữ nhật và tiết diện chữ I, H. Ngoài ra, việc ứng dụng các phần mềm kết cấu và phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) cũng được đề cập để hỗ trợ quá trình thiết kế.

4.1. Phương Pháp Tính Liên Kết Hàn Cho Thanh Rỗng

Liên kết hàn đóng vai trò quan trọng trong việc truyền lực giữa các thành phần của kết cấu. Cần tính toán và kiểm tra sức kháng của mối hàn theo các tiêu chuẩn hiện hành (TCVN, Eurocode, AISC). Các yếu tố như hình dạng mối hàn, kích thước, và chất lượng vật liệu hàn cần được xem xét cẩn thận. Đảm bảo tuân thủ quy trình hàn đúng kỹ thuật để đảm bảo chất lượng mối hàn.

4.2. Ứng Dụng Phần Mềm Tính Toán Kết Cấu Phổ Biến

Hiện nay, có nhiều phần mềm kết cấu hỗ trợ tính toán và phân tích kết cấu thép, ví dụ như SAP2000, ETABS, ANSYS. Các phần mềm này cho phép mô hình hóa kết cấu một cách chi tiết và thực hiện các phân tích tĩnh, động, và phi tuyến. Việc sử dụng phần mềm giúp tăng độ chính xác và hiệu quả của quá trình thiết kế.

4.3. Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn FEM Trong Thiết Kế

Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) là một công cụ mạnh mẽ để phân tích ứng xử của kết cấu phức tạp. FEM cho phép chia kết cấu thành các phần tử nhỏ và tính toán ứng suất, biến dạng, và chuyển vị tại từng phần tử. FEM đặc biệt hữu ích trong việc phân tích ổn định, dao động, và các bài toán phi tuyến.

V. Ứng Dụng Thực Tế Cầu Nhà Cao Tầng Kết Cấu Nhịp Lớn

Kết cấu thép tiết diện rỗng được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng cầu thép, nhà cao tầng và các kết cấu nhịp lớn. Luận án sẽ trình bày các ví dụ cụ thể về việc sử dụng CKTDR trong các loại công trình này, đồng thời phân tích ưu nhược điểm và hiệu quả kinh tế.

5.1. Ưu Điểm Của Kết Cấu Thép Tiết Diện Rỗng Trong Cầu

Trong cầu thép, kết cấu thép tiết diện rỗng giúp giảm trọng lượng bản thân, tăng khả năng vượt nhịp, và cải thiện tính thẩm mỹ. Thép ống đặc biệt phù hợp cho các thanh giàn chịu nén do có khả năng chống ổn định cao. Cần thiết kế và thi công liên kết giữa các thanh giàn một cách cẩn thận để đảm bảo an toàn cho cầu.

5.2. Kết Cấu Thép Tiết Diện Rỗng Cho Nhà Cao Tầng

Trong nhà cao tầng, kết cấu thép tiết diện rỗng được sử dụng làm cột, dầm, và giằng. Khả năng chịu lực cao và trọng lượng nhẹ của thép giúp giảm tải trọng lên móng và tăng không gian sử dụng. Cần chú ý đến vấn đề chống cháy và ổn định của kết cấu khi thiết kế nhà cao tầng.

5.3. Thiết Kế Giàn Không Gian Với Tiết Diện Thanh Rỗng

Giàn không gian sử dụng thanh rỗng là giải pháp hiệu quả cho các kết cấu nhịp lớn, ví dụ như mái che sân vận động, nhà ga, và trung tâm triển lãm. Giàn không gian có độ cứng cao, khả năng vượt nhịp lớn, và tính thẩm mỹ cao. Cần thiết kế và thi công liên kết giữa các thanh một cách chính xác để đảm bảo an toàn và ổn định cho kết cấu.

VI. Kết Luận Triển Vọng Phát Triển Kết Cấu Thép Rỗng

Luận án đã trình bày tổng quan về kết cấu thép tiết diện rỗng, từ khái niệm, ưu nhược điểm, đến các phương pháp tính toán và ứng dụng thực tế. CKTDR mang lại nhiều lợi ích trong xây dựng, tuy nhiên cũng cần đối mặt với một số thách thức. Triển vọng phát triển của CKTDR là rất lớn, đặc biệt trong bối cảnh xu hướng xây dựng xanh và bền vững.

6.1. Tóm Tắt Ưu Điểm Thách Thức Tiết Diện Rỗng

Ưu điểm của kết cấu thép tiết diện rỗng bao gồm: trọng lượng nhẹ, khả năng chịu lực cao, tính thẩm mỹ, và khả năng tích hợp các chức năng khác. Thách thức bao gồm: nguy cơ mất ổn định, vấn đề ăn mòn, và yêu cầu kỹ thuật cao trong thiết kế và thi công.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Kết Cấu Thép Rỗng

Các hướng nghiên cứu phát triển kết cấu thép tiết diện rỗng bao gồm: phát triển vật liệu thép mới có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tốt, nghiên cứu các phương pháp thiết kế và thi công tiên tiến, và ứng dụng các công nghệ mới như in 3D thép để tạo ra các tiết diện phức tạp.

6.3. Đề Xuất Giải Pháp Hoàn Thiện Tiêu Chuẩn Thiết Kế

Cần hoàn thiện các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép hiện hành, đặc biệt là các quy định liên quan đến tiết diện rỗng, để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các công trình xây dựng. Các tiêu chuẩn cần bao gồm các hướng dẫn chi tiết về tính toán ổn định, chống ăn mòn, và phòng cháy chữa cháy.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LE LPL LRP PERE LEE LOLE LE LP LEP EOLER LOLOL TEE LE MIELE NON PLE OLED « £ LOY te i id ll ae ed LOE MELO IED LINN /° 0/99/70 0V/WV/TP OM TOE ILENE bor BO GIAO DUC VA DAO TAG TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ----000---- THU VIEN TRUONG DAI HOC YS es 29 f HUỲNH MINH SƠN : XAY DUNG AY a ⁄ Ì WW $ ee - NGHIÊN CỨU ỨNG DUNG KEET CAU THEP TIET DIEN RONG TRONG XAY DUNG CHUYEN DE TIEN SY é TTTL-THU VIỆN | 690.21 _HU-§ Hà Nội, năm 2006 LPO LD PEEL FELIPE DL NOE LIER PELE LEP PL OL FELDER PE PCE LER LORIE At TOMB PE BEM A. FOO LEP LEER PS FLEA AISLE LOLI BR LO RLILP PLPOLEVD IO MV OAM MS PAD FEV LOLSS™IG LP? AOE ALEPE LE ITPL LEED PP LEAD PP LPIB POMPE LED AMESPED FIAT RB MO EET OO ETI EO POOF DD BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ---=0O---- HUYNH MINH SƠN MAO NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KẾT CÂU THÉP a SAQA TIET DIEN RONG TRONG XAY DUNG TASS SS. Chuyên ngành: Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp Mãsô: 62.01 a, RA AR xxx ` vs cate xxx» TS ` Nà. A a £ a7? x / oo ee ans NRE oral SAN ce See “xẻ NUNG >> aneoe OP R SAS CAN SỜma NiSALON.

m See yey F RIS SS Haken Ke NGÔ - ss SELES ` SARS LES ` SS SRY N NN gs th. NN PP perme we PoP tes Se a RW NNe€SXSNW ŸŸ fi và “SREP TSSSigy SS AS A SA Nễ SUAS sẽ Xà §š§ §§ ” TE RSLS Re vFE :` Ni SN < : o tự ở NN SSP UR RS QS Sy Tek oo My AON,. NAY AURIS GIÀN CN RSL aS ISVs oN hô NM Và ee: oe A ° ` NT NA .— we e a enna nae ot ` ws. : » vê Nà ` ° TENSE ESE e 9 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1: PGS.TS PHẠM VĂN HỘI CÁN BỘ HƯỚNG DÁN 2: PGS.TS LÊ NGỌC HỎNG t2 XNIAA®, XS Hey.

Hà Nội, năm 2006 >> ¬——~-_—— CPP GR GO ey tn we PP BE OIE EOD AE HOE I EP EPI OB GE OIE PL BOE LEME MIP PEE FE IO LEA PILE PWIA AE ALE BOOP AO A “a 3. Ý NGHĨA: - Nêu ra những đặc trưng và tính chất của tiết diện rỗng, qua đó có thê thấy rõ lợi ích trong việc sử dụng cầu kiện tiết diện rong, nham thúc đây những ứng dụng phù hợp với các tiềm năng về mặt cơ học, kinh tế và thâm mỹ của tiết diện thép hình rồng. - Hệ thong lai những van dé đặc biệt của việc sử dụng cầu kiện tiết diện rong trong thiét ké, ché tao va lap rap. - Nghiên cứu sự lam việc của liên kết hàn chịu tải trọng tĩnh trong các kết cầu dàn bằng thép hình rỗng tiết điện tròn và chữ nhật cũng như khi kết hợp với các thanh tiết diện hở loại I hoặc H.

Giải thích sự làm việc về cơ học của những liên kết này tùy thuộc vào dạng hình học và mô hình tính toán dé triển khai những công thức kiểm tra cho các dạng phá hoại có thể xảy ra của một liên kết. Luận án của tác giả nghiền cứu ứng dụng cầu kiện tiết điện chữ I, cánh rỗng thép thành mỏng, tạo hình nguội do đó, Chuyên đề này tập trung nghiên cứu, hệ thông các vẫn để liên quan đến cấu kiện tiết điện rỗng nhằm góp phân xây dựng cơ sở lý thuyết, tính toán phục vụ cho Luận án sau này. DAT VAN DE: Ở Việt Nam trong những năm gần đây, trong tien trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, ngành xây dựng đã có những bước phát triển nhanh chóng, mạnh mẽ trong việc nghiên cứu, thử nghiệm, ứng dụng chuyên giao công nghệ vào thực tế những dạng kết cầu thép thép ưu việt như: Khung thép tiên chế, khung thép nhẹ theo công nghệ Mỹ, kết cầu thép thành mỏng theo công nghệ. Úc hay kết cầu không gian có cầu trúc tinh thể.Trong đó, việc nghiên cứu ứng dụng các cấu kiện tiết diện rỗng đem lại những ưu việt và lợi ích đáng kể trong xây dựng công trình.

Từ lầu người ta đã biết sử dụng thanh hình ông như là những cầu kiện nhờ quan sát thực tế: Sử dụng ông tre làm vật liệu xây dựng nhẹ đồng thời là một cái ống dẫn nước ăn hoặc nước tưới. Điêu đó chứng tỏ một hình trụ rỗng không chỉ dùng dé van chuyén chat long ma còn có những tính năng rất tốt về độ bên khi chịu nén, chịu xoăn hoặc chịu uốn theo các phương. Thép hình rỗng không chỉ cạnh tranh với các vật liệu xây dựng khác như bêtông hoặc gỗ mà có thể thay thế hữu hiệu những loại thép hình khác. Việc sử dụng các dạng tiết diện thép hình rong được nghiên cứu áp dụng trên nhiêu dạng kết cầu như: Thanh thép ông trong kết cầu giàn lưới không gian; Thanh tiết diện tròn, chữ nhật kết hợp với các thanh tiết điện hở chữ I hoặc chữ H trong các kết cầu dàn; các tiết diện thép rỗng trong kết câu hỗn hợp hay các tiết diện kết câu thép thành mỏng.

Xuất phát từ thực tế đó, chuyên đề hệ thông những đặc trưng, tính chất cơ học và các vấn đề liên quan đến vật liệu, chế tạo, liên kết, thiết kế và thi công cấu kiện tiết diện rỗng (CKTDR) trong xây dựng công trình nhăm góp phân thúc đây những ứng dụng phù hợp với các tiềm năng về cơ học, kinh tế và thâm mỹ của loại cầu kiện này. - 2, NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: Nội dung chuyên đề gồm 3 phan chính: - Phần I: Tổng quan về cấu kiện tiết diện rồng : Nghiên cứu khái niệm, ưu nhược điểm, tính chất cơ học và hình học tiết diện, phạm vi ứng dụng và tình hình ứng dụng câu kiện tiết diện rồng tại Việt Nam. Nghiên cứu những vấn đề đặc biệt khi sử dụng tiết diện rỗng: Bảo vệ chống gi, ăn mòn; Sử dụng tiết diện rong bên trong: Kết cấu hỗn hợp; Phòng hoả; Kiến trúc, thâm mỹ và. môi trường.

Nghiên cứu công nghệ chế tạo & lắp dựng cầu kiện tiết diện rỗng. - Phần II: Sự làm việc & cơ sở tính toán cấu kiện tiết điện rỗng Nghiên cứu sự làm việc chịu kéo; nén; uốn; xoăn; Hiện tượng mỏi Tính toán theo các phuơng pháp ứng suất cho phép (AISC/ASD- Mỹ) Tính toán theo các phương pháp trạng thái giới hạn ( BS 5950- Anh) - Phan III: Tính toán liên kết cầu kiện tiết điện rỗng Tính toán liên kết hàn thanh rỗng, tiết diện tròn Tính toán liên kết hàn thanh rỗng, tiết diện chữ nhật Tính toán liên kết hàn thanh rỗng, tiết điện thép hình chữ I,H B. NOI DUNG: PHAN I: TONG QUAN VE CAU KIEN TIET DIEN RONG I. DAI CUONG CAU KIEN TIET DIEN RONG: I.1 Khai niém: Tiét dién rong (Hollow section) bao gém các dạng tiết diện kin, hinh ông (mặt cắt vành khăn); hình vuông, chữ nhật, tam giác, elip, lục giác, bát giác.

Pho bién nhat 1a cac tiét dién thép ống, hình vuông, chữ nhật. Ông tròn gọi là tiết điện tròn rong - circular hollow section (CH§) vi dụ: 200x10CHS là đường kính ngoài và bê dày (mm). Ông chữ nhật gọi là tiết diện chữ nhật rong -rectangular hollow section (RHS) vi dy 200x10x8 RHS la chiéu cao, bê rộng va chiéu day(mm).Co 2 loai tiét dién: Thép can nong ( thong thuong) va tiét dién rong tao hình nguội (thép thành mỏng).1: Tiết diện thép hình rỗng 1.2 Uu nhược điêm: 1.1 Uu diém: - Nhờ tính chất đối xứng kép và vật liệu được đây ra xa trung trung hoa nên các cầu kiện tiệt diện rỗng có mômen quán tính, mômen kháng uôn lớn, có nhiêu ưu việt về mặt bên, không chỉ với uôn dọc, xoăn.Các cầu kiện tiết diện rỗng có thê thay thê tốt cho các câu kiện tiệt diện hở. :_- Khi thiết kế, có thể thay đôi độ bền của cầu kiện mà không thay đổi chiều chiều rộng hay đường kính băng cách chỉ thay đối bê dây hay loại thép hoặc dùng bê tông nhôi.

- Hình dạng đóng kín và góc lượn tròn làm giảm chi phi về chong gỉ và chỗng ăn mòn. Không gian bên trong cho phép kết hợp chức năng chịu lực với các ứng dụng khác như chống cháy, thông gió, sưởi. Việc sử dụng hợp lí tiết diện rỗng tạo điều kiện cho kết cầu gọn đẹp, dễ đáp ứng yêu công năng, kiến trúc và thâm mỹ. - Các thanh tiết diện rỗng tròn thường nhẹ và thoáng gid, phù hợp với các kết cầu chịu tải trọng thủy động hoặc khí động; các trường hợp khác nên sử dụng thanh rong mat cắt vuông hoặc hình chữ nhật đề lắp ráp hơn.

Trong các dầm kiểu dàn nhịp lớn, một giải pháp rất hay là dùng thanh cảnh kép - Liên kết thường là liên kết trực tiếp, hạn chế sử dụng bản mã hoặc bản gia cường nên không quá phức tạp trong thị công.2 Nhược điểm: - Kha nang chịu lực của các tiết diện rỗng là có giới hạn, nhất là kết cầu thành mỏng có khả năng mat ồn định cục bộ. - Mặc dù giá một đơn vị vật liệu thanh rông cao hơn thanh hở nhưng việc khai thác các ưu việt vốn có của các thanh rỗng khi thiết kế sẽ có thể đạt được những kết câu tiết kiệm hơn. 4 Tuy nhién, khi thay thé mot thanh hở bang một thanh rỗng kín cân xét đến những tính chật đặc biệt của thanh rỗng để lựa chọn giải pháp phù hợp.3 Đặc trưng cơ học & hình học tiết diện: Nghiên cứu tính chất cơ học và hình học của thép hình rỗng cho phép xác định với những loại tác động lực nào thì sử dụng chúng có lợi nhât.I Tính chất cơ học: - Đôi với thép hình rộng cán nóng: Theo tiêu chuẩn Châu Âu: Các loại thép sử dụng đối với thép hình rỗng được cho ở bảng 1 trích từ Tiêu chuẩn EN10210, phần 1 “Thép hình rỗng chê tạo theo phương pháp nóng— Các điêu kiện kỹ thuật”. Bảng 1 - Loại thép của các thép hình rỗng sản xuất nóng Độ dãn dài tôi thiểu (%) làn | AB HaÙ [CN nh | Dọc 1ạz54545 Ngang S235 235 340 - 470 26 24 S275 275 370 - 540 24 22 S355 355 470 - 630 22 20 S460 460 550 - 720 17 15 Ký hiệu chung Sam: Trong đó S là viết tắt của structure (kết câu), nnn là chỉ số biểu thị giới hạn chảy của thép (N/mm').

S235 là thép cacbon thấp phố thông ; S275 là thép cacbon thấp có cường độ khá cao được lấy làm cấp thép cơ bản. Có thể so sánh tương đương các tên thép hình rỗng theo các tiêu chuẩn như sau: EN BS 4360 TCVN GOST S235 or.40 CT38 CT3 S275 sr.43 CT42 CT4 S355 gr.