Mô phỏng cấu kiện thép thanh thành mỏng tổ hợp dạng hộp đôi chịu nén đúng tâm

Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019. 13 (5V): 76–84<br /> <br /> <br /> <br /> MÔ PHỎNG CẤU KIỆN THÉP THANH THÀNH MỎNG TỔ HỢP<br /> DẠNG HỘP ĐÔI CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM<br /> <br /> Vy Sơn Tùnga,∗, Phạm Ngọc Thắngb , Nguyễn Ngọc Linha<br /> a<br /> Khoa Xây dựng dân dụng và Công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng,<br /> số 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam<br /> b<br /> Khoa Xây dựng, Trường Cao Đẳng Xây dựng số 1, đường Trung Văn, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội, Việt Nam<br /> Nhận ngày 31/08/2019, Sửa xong 15/09/2019, Chấp nhận đăng 16/09/2019<br /> <br /> <br /> Tóm tắt<br /> Bài báo dựa vào các nghiên cứu trước đây để trình bày một số hiểu biết về cấu kiện thép thanh thành mỏng tổ<br /> hợp dạng hộp đôi chịu nén đúng tâm, bao gồm ưu điểm và hạn chế về tiêu chuẩn thiết kế. Một mô hình dựa trên<br /> phương pháp phần tử hữu hạn được đề xuất. Mô hình này thể hiện được sự mất ổn định của cấu kiện có kể đến<br /> kích thước thực của tiết diện, phi tuyến vật liệu, phi tuyến hình học, sai số hình học của tiết diện, sự làm việc<br /> của liên kết đinh vít và tương tác giữa các phần tử trong cấu kiện. Kết quả chạy của mô hình và kết quả từ thí<br /> nghiệm có sai số chấp nhận được. Do đó, mô hình này có thể áp dụng vào nghiên cứu sau để đưa ra công thức<br /> tính toán mới. Một vài phân tích chỉ ra rằng, với cấu kiện thép thanh thành mỏng tổ hợp dạng hộp đôi, chiều<br /> dày có ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu nén, trong khi độ cứng và số lượng đinh vít cũng có ảnh hưởng đến<br /> khả năng chịu nén nhưng với mức độ ít hơn.<br /> Từ khoá: thanh thành mỏng tạo hình nguội; tiết diện tổ hợp hộp đôi; nén đúng tâm; ổn định tổng thể; mô phỏng<br /> thanh thành mỏng.<br /> MODELING OF COLD-FORMED STEEL BUILT-UP DOUBLE BOX MEMBERS SUBJECT TO CONCEN-<br /> TRIC COMPRESSION LOAD<br /> Abstract<br /> This paper bases on last research studies to present some understanding on cold-formed steel built-up double<br /> box members subject to concentric compression load, including advantages and limitations in existing design<br /> standards. A model based on finite element method was proposed and reasonably validated against test results,<br /> which is able to describe the buckling failure of these members, and include real geometry dimensions, material<br /> nonlinearity, geometric nonlinearity, imperfections, sectional imperfections, shear behaviour of screwed joints<br /> and contact between elements in a member. This model is applicable for further studies to develop new formulae<br /> (for practical design). Some numerical analyses are also conducted, which show that for cold-formed steel built-<br /> up double box members, thickness has great effects on compression capacity while the effects of number and<br /> stiffness of screw joints in the member are less important.<br /> Keywords: cold-formed steel member; built-up double box section; concentric compression; global buckling;<br /> modeling of cold-formed members.<br /> c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE)<br /> https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(5V)-09 <br /> <br /> <br /> 1. Giới thiệu<br /> Mặc dù cần đáp ứng nhiều yêu cầu về bảo vệ chống ăn mòn và tránh tiếp xúc với nhiệt độ cao,<br /> chưa hoàn thiện tiêu chuẩn thiết kế cho tải trọng động, kết cấu thép thanh thành mỏng đang dần được<br /> <br /> ∗<br /> Tác giả chính. Địa chỉ e-mail: tungvs@nuce.edu.vn (Tùng, V. S.)<br /> <br /> 76<br /> Canada, các nước châu Âu. So với kết cấu gỗ, chúng có khả năng chống mối mọt,<br /> không phải là vật liệu cháy và dễ liên kết. So với các kết cấu bê tông, gạch đá, thép<br /> cán nóng, chúng có trọng lượng nhẹ, dễ thi công do dùng liên kết bằng ốc vít, bu lông<br /> Tùng, V. S., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> hoặc dập hình trước. Do đó, kết cấu thép thanh thành mỏng đang dần được lựa chọn<br /> sử dụng rộng rãi ở các nước phát triển như Mỹ, Úc, Canada, các nước châu Âu. So với kết cấu gỗ,<br /> để xâychúng<br /> dựngcócác nhà thấp và nhiều tầng. Theo [1], những ứng dụng phổ biến của dạng<br /> khả năng chống mối mọt, không phải là vật liệu cháy và dễ liên kết. So với các kết cấu bê<br /> kết cấutông,<br /> nàygạch<br /> là đá,<br /> khung thép<br /> thép cán nóng,nhà<br /> chúngcôngcó trọngnghiệp không<br /> lượng nhẹ, dễ thicầu<br /> côngtrục,<br /> do dùng hệliênsàn<br /> kết sườn<br /> bằng ốcthanh<br /> vít, bu thành<br /> lông hoặc dập hình trước. Do đó, kết cấu thép thanh thành mỏng đang dần được lựa chọn để xây dựng<br /> mỏng,các hệnhà<br /> giàn<br /> thấpmái, tôntầng.<br /> và nhiều sànTheo<br /> liên[1],hợp,những tônứnglợp mái,<br /> dụng xà gồ,<br /> phổ biến tường<br /> của dạng kết nhẹ<br /> cấu nàyvàlàkhung thép nhà<br /> khung thép<br /> dân dụng. Mộtnghiệp<br /> nhà công ví dụ được<br /> không cầuthể<br /> trục,hiện<br /> hệ sàntrong Hình<br /> sườn thanh 1. Tại<br /> thành mỏng,Việt Nam,<br /> hệ giàn mộtsànsốliênnghiên<br /> mái, tôn hợp, tôncứu và<br /> lợp mái, xà gồ, tường nhẹ và khung thép nhà dân dụng. Một ví dụ được thể hiện trong Hình 1. Tại<br /> hướng<br /> tài liệuViệt dẫnsốthiết<br /> Nam, một nghiênkếcứuvề kếtliệucấu<br /> và tài hướngthépdẫnthanh<br /> thiết kế thành<br /> về kết cấumỏng cũng<br /> thép thanh đã mỏng<br /> thành đượccũngcông bố<br /> trong những nămbốgần<br /> đã được công trongđây<br /> những[2năm<br /> - 6].gần đây [2–6].<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Ứng dụng<br /> Hình 1. kết<br /> Ứng dụng<br /> cấu kết cấu thép<br /> thép thanhthanhthành<br /> thành mỏng<br /> mỏngcho nhà<br /> chonhiều<br /> nhàtầng ở Canada<br /> nhiều [7] ở Canada [7]<br /> tầng<br /> VớiVới kếtkếtcấu<br /> cấu thép<br /> thépthanh thànhthành<br /> thanh mỏng, tiết diện dạng<br /> mỏng, tiếtchữ<br /> diệnC vàdạng được C<br /> Z đangchữ vàphổ<br /> dùng Z biến<br /> đang được dùng<br /> do chúng<br /> được chế tạo đơn giản bằng phương pháp dập nguội tấm thép. Tuy nhiên, khả năng chống mất ổn định<br /> phổ biến do chúng<br /> khi chịu được<br /> nén của hai loại chế tạonày<br /> tiết diện đơn giản<br /> bị giới hạnbằng phương<br /> do chúng pháp<br /> có nhược điểmdập nguội<br /> về tính khôngtấm thép. Tuy<br /> đối xứng,<br /> nhiên, cókhả năng chống mất ổn định khi chịu nén của hai loại tiết diện này bị giới hạn<br /> momen quán tính chống uốn, xoắn và xoắn-uốn nhỏ. Giải pháp thứ nhất là tăng chiều rộng bản<br /> cánh và bản bụng của hai loại tiết diện trên. Tuy nhiên với cấu kiện thanh thành mỏng, mất ổn định<br /> cục bộcó<br /> do chúng dễ nhược điểm<br /> xảy ra trước mất ổnvềđịnh<br /> tính thể (uốn,đối<br /> tổngkhông xứng,<br /> xoắn, có nên<br /> xoắn uốn), momen quán<br /> giải pháp tính khả<br /> này không chống<br /> thi. uốn,<br /> Một giải pháp khác là ghép các cấu kiện thanh thành mỏng đơn bằng đinh vít (hoặc bu lông) lại với<br /> xoắn và xoắn-uốn nhỏ. Giải pháp thứ nhất là tăng chiều rộng bản cánh và bản bụng<br /> nhau thành các dạng tiết diện tổ hợp chữ I, hộp hoặc hộp đôi (Hình 2). Các nghiên cứu [8–13] đã chỉ<br /> ra rằng cấu kiện tổ hợp có khả năng chịu nén đúng tâm lớn hơn tổng khả năng chịu nén của các cấu<br /> kiện thành phần. Do đó, việc áp dụng giải pháp thứ2 hai là hiệu quả cho việc tăng khả năng chịu nén<br /> đúng tâm của cấu kiện thép thanh thành mỏng. Một cản trở là các tiêu chuẩn thiết kế cho kết cấu thép<br /> thanh thành mỏng hiện nay [14, 15] hiện chưa phù hợp với các cấu kiện tổ hợp. Tiêu chuẩn [14] chưa<br /> có quy định về sự làm việc chung của các cấu kiện thành phần trong một cấu kiện tổ hợp và vai trò<br /> của liên kết giữa chúng. Còn theo [15], khả năng chịu nén đúng tâm của cấu kiện thanh thành mỏng<br /> tổ hợp được tính toán giống như tiết diện thanh thành mỏng đơn (chữ C hoặc Z) nhưng dùng giá trị<br /> độ mảnh tương đương (KL/r)m được tính theo công thức (1),<br /> s<br />  KL   KL 2 !2<br /> a<br /> = + (1)<br /> r m r 0 ri<br /> 77<br />  m o  i<br /> trong<br /> trong<br /> rong đó đó<br /> trong<br /> đó (KL/r) o đó<br /> là ođộ<br /> (KL/r)<br /> (KL/r) lào là<br /> (KL/r) độđộ<br /> mảnh mảnh<br /> o là<br /> mảnh độcủa<br /> của của<br /> mảnh<br /> toàn toàntoàn<br /> tiếtcủa tiết<br /> tiếttoàn<br /> diện (coi<br /> diệndiện (coi<br /> tiếtnhư(coi<br /> diệnnhư như<br /> các(coi<br /> các các<br /> tiếtnhư<br /> tiết<br /> diệntiết<br /> cácđơntiết<br /> diện<br /> diện đơn đơn<br /> được được<br /> diện được<br /> đơnliên<br /> liên được<br /> kếtliên<br /> kếtkếtliên<br /> hoàn hoàn<br /> hoàn<br /> toàntoàn toàn<br /> hoàn<br /> với vớivới<br /> toàn<br /> nhau), nhau),<br /> nhau),với a là<br /> a làanhau),<br /> là<br /> khoảng khoảng<br /> a cách<br /> khoảng là khoảng<br /> cách cách<br /> giữa các<br /> giữa<br /> cách<br /> giữa các<br /> đinhcác<br /> giữađinhđinh<br /> vítcác vít<br /> vítđinh<br /> (hoặc (hoặc<br /> (hoặc<br /> buvítlông)<br /> bu(hoặc<br /> bu lông)<br /> lông)<br /> liênbuliên liên<br /> lông)<br /> kết, ri kết,<br /> kết, làri rlàkết,<br /> liên i là<br /> <br /> bánbán bán<br /> kính kínhkính<br /> bán<br /> quán quánquán<br /> kính<br /> tính tínhtính<br /> quán<br /> nhỏ nhỏnhỏ<br /> tính<br /> nhất Tùng,<br /> nhấtnhất<br /> củanhỏ V. S.,<br /> của củavà cs.tiết<br /> nhất<br /> tiết tiết<br /> diện của đơn<br /> / Tạpdiện<br /> diện đơn<br /> chí Khoa<br /> tiết đơn<br /> thành<br /> diện thành<br /> thànhđơnnghệ<br /> phần.<br /> học Công phần.<br /> thành<br /> phần.TuyTuy phần.<br /> Xây dựngTuy nhiên, [8-13] cho thấy<br /> nhiên, Tuy<br /> nhiên,<br /> [8-13] nhiên,<br /> [8-13]<br /> cho cho [8-13]<br /> thấythấy cho<br /> trong đóáp(KL/r) là đang<br /> 0 đangđộ mất<br /> mảnh mất<br /> đangcủa mất<br /> toàn tiết diện (coinhiều<br /> nhưdạng<br /> các tiếttiết<br /> diện đơn được liên kết hoàn toàn với<br /> việc<br /> việcviệc<br /> áp áp<br /> dụng áp<br /> việc dụng<br /> dụng[15] đang<br /> [15]<br /> dụng<br /> [15] mất<br /> [15] an anan<br /> toàn toàntoàn<br /> với anvới với<br /> toàn<br /> nhiều nhiều với<br /> dạng dạng<br /> nhiều<br /> tiết diệntiết<br /> dạng tổdiện<br /> diện tiếttổ tổ<br /> hợp diện<br /> hợphợp<br /> hoặc tổ<br /> hoặchoặc<br /> hợpquá<br /> quá quá<br /> anhoặcanan<br /> toàn quá toàn<br /> toàn an<br /> nhau), a là khoảng cách giữa các đinh vít (hoặc bu lông) liên kết, ri là bán kính quán tính nhỏ nhất của<br /> với vớivớimột<br /> một số một<br /> với<br /> tiết sốsố<br /> dạng<br /> diệnmột<br /> dạng<br /> đơndạng<br /> sốtiết<br /> tiết<br /> thành tiết<br /> dạng<br /> diện diện<br /> phần. diện<br /> tổ tiết<br /> Tuy tổhợp<br /> diện<br /> tổnhiên,<br /> hợp hợp<br /> khác. tổ khác.<br /> khác.<br /> [8–13] hợp<br /> Mặt Mặt<br /> cho Mặt<br /> khác.<br /> khác,<br /> thấy khác,<br /> Mặt<br /> khác,[15]<br /> việc không<br /> [15]<br /> khác,<br /> áp[15]<br /> dụng [15]không<br /> không đề<br /> [15] đề<br /> đangcậpmấtđề<br /> khôngđến<br /> ancập<br /> cập đề<br /> đến<br /> toàn đến<br /> ảnh cập<br /> với ảnhảnh<br /> đến<br /> hưởng<br /> nhiều hưởng<br /> hưởngảnh hư<br /> độcủa<br /> củacủa cứng độ<br /> độdạng<br /> của<br /> cứng độsự<br /> tiết<br /> cứng<br /> và diệnvà<br /> vàcứngtổ sự<br /> sự<br /> bố hợp hoặc<br /> vàbố<br /> bố<br /> trí quá<br /> sựtrí<br /> trí<br /> liên bố<br /> liênliên<br /> kết đinh<br /> antrítoàn<br /> kết kết đinh<br /> liên đinh<br /> vít,<br /> với một<br /> kết vít,<br /> buđinh<br /> vít,<br /> số bu<br /> lôngbu<br /> dạng vít,<br /> lônglông<br /> bu<br /> trong<br /> tiết diện trong<br /> lông<br /> trongcấu<br /> tổ hợp cấu<br /> trong<br /> cấukhác.<br /> kiện. cấukhác,<br /> Mặt<br /> kiện.<br /> kiện.<br /> Từ Từ<br /> các Từ<br /> kiện.[15]<br /> các<br /> lýcácTừ<br /> do không<br /> lý lý<br /> các<br /> do<br /> trên,do lýtrên,<br /> trên, do<br /> đề cập đến ảnh hưởng của độ cứng và sự bố trí liên kết đinh vít, bu lông trong cấu kiện. Từ các lý do<br /> các cáccác<br /> nghiên nghiên<br /> nghiêncác<br /> cứu<br /> trên, cáccứu<br /> vẫncứu<br /> nghiên<br /> nghiênvẫn<br /> cầnvẫn<br /> cứu<br /> cứu được<br /> cầncần<br /> vẫn<br /> vẫn cầnđược<br /> được cần<br /> tiến<br /> được được<br /> hành<br /> tiếntiến<br /> tiến hành hành<br /> để<br /> hành tiến<br /> hoàn<br /> để để<br /> hành<br /> đểhoàn<br /> hoàn đểthiện<br /> hoàn<br /> thiện<br /> thiện thiện<br /> hoàn<br /> tiêu<br /> tiêu tiêutiêu<br /> thiện<br /> chuẩn<br /> chuẩn chuẩn<br /> chuẩn<br /> thiết tiêu<br /> thiết thiết<br /> chuẩn<br /> thiết<br /> kế cho kế<br /> các cho kế<br /> kếthiết<br /> dạngcho<br /> cáccho<br /> cấu kế<br /> cáccác<br /> dạng<br /> kiện cho dạng<br /> dạng các d<br /> cấucấu cấu<br /> kiệnkiệnthanh<br /> kiện<br /> cấu<br /> thanh thành<br /> thanh<br /> kiện<br /> thanhthành mỏngthành<br /> thanh<br /> thànhmỏngtổ mỏng<br /> hợp.<br /> mỏng<br /> thành<br /> tổ hợp. tổ<br /> tổmỏnghợp.hợp. tổ hợp.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> (a) Tổ hợp dạng chữ C (b) Tổ hợp dạng chữ I (c) Tổ hợp dạng hộp đơn (d) Tổ hợp dạng hộp đôi<br /> <br /> <br /> Hình 2. Một Hình 2. Một số dạng tiết diện thanhmỏng<br /> thành mỏng [10]<br /> Hình 2.Hình<br /> 2. Một<br /> Hình số<br /> Một sốsố<br /> 2.<br /> dạngMộtdạng<br /> tiết<br /> dạng tiết<br /> sốtiết<br /> dạng<br /> diện diện<br /> tiết<br /> thanh<br /> diện thanh<br /> diện<br /> thành<br /> thanh thành<br /> thanh<br /> mỏng<br /> thành mỏng<br /> thành<br /> mỏng[10]: [10]:<br /> (a)<br /> [10]: chữ<br /> (a)(a)<br /> [10]:<br /> C,<br /> chữchữ C,C,<br /> (a)<br /> (b) chữ<br /> tổ<br /> (b)(b)<br /> tổC,tổ<br /> hợp hợp<br /> (b)<br /> dạng<br /> hợp dạng<br /> tổchữ chữ<br /> hợpchữ<br /> dạng I, I,ch<br /> I,dạng<br /> (c)(c)<br /> (c) nghiên<br /> Bài bào này tổ hợp tổ hợp<br /> (c)<br /> dạng<br /> tổcứu<br /> hợp tổ dạng<br /> hợp<br /> hộp<br /> vềdạng<br /> cấu đơn,<br /> hộp<br /> kiện hộp<br /> dạng<br /> thép đơn,<br /> (d)<br /> đơn, hộp<br /> thanhtổ<br /> (d) (d)<br /> tổ tổ<br /> đơn,<br /> hợp<br /> thành (d)<br /> hợp<br /> dạng<br /> hợp<br /> mỏng tổ dạng<br /> dạng đôi<br /> hợphộp<br /> tổhộp<br /> hợp hộphộpđôi<br /> đôi<br /> dạng<br /> dạng hộp đôi được<br /> đôi. Chúng<br /> sản xuất bằng cách ghép bốn cấu kiện thanh thành mỏng chữ C lại với nhau bằng liên kết đinh vít<br /> BàiBàiBài<br /> bào<br /> (Hìnhbàobào<br /> nàyBài<br /> này<br /> 2(d)). này<br /> nghiên<br /> bào nghiên<br /> cứu<br /> này<br /> nghiên<br /> Dạng cấu cứu<br /> về<br /> cứu<br /> kiện này cóvề<br /> cấu<br /> nghiênvề cấucấu<br /> kiện<br /> cứu<br /> nhiềuvề kiện<br /> thép<br /> kiện<br /> ưu cấu<br /> điểm thép<br /> thanh<br /> kiện<br /> thép thanh<br /> thành<br /> thép<br /> khithanh<br /> ứng dụng thành<br /> mỏng<br /> thanh<br /> thành<br /> vào mỏng<br /> tổ hợp<br /> thành<br /> mỏng<br /> kết cấu tổ<br /> tổmỏng<br /> giàn hợp<br /> nhẹhợp<br /> dạng dạng<br /> tổhộp<br /> dạng<br /> hoặc hợp đôi.<br /> hộp<br /> dạng<br /> hộp<br /> khung đôi.<br /> đôi.hộp<br /> Chúng<br /> Chúng được<br /> Chúng được<br /> Chúng<br /> thép nhẹ<br /> sảnnhà<br /> được được<br /> xuất<br /> sản côngbằng<br /> sản nghiệp.<br /> xuất<br /> xuất Tuy vậy,<br /> bằng<br /> cách<br /> sảnbằng<br /> xuất cách<br /> ghép<br /> bằng<br /> cách nghiên<br /> bốncứucấu<br /> ghép<br /> cách<br /> ghép bốn về các<br /> bốn<br /> ghép cấu thanh<br /> cấu<br /> kiện<br /> cấu bốn kiện<br /> kiện<br /> kiện dạng này thanh<br /> thanh<br /> thành<br /> cấuthanh<br /> kiện còn<br /> thành ít, chủ<br /> thành<br /> mỏng yếu để<br /> mỏng<br /> chữ<br /> thành<br /> mỏng solại<br /> Cchữ<br /> mỏng<br /> chữ sánhC<br /> C với<br /> chữ<br /> lạilại<br /> vớiCvới<br /> lại<br /> khả năng chịu nén của chúng với các cấu kiện dạng khác hoặc chỉ xét với cấu kiện ngắn [10, 13, 16].<br /> Nghiên cứu [10] đã chứng minh rằng loại cấu kiện này có khả năng chịu lực nén bằng 9,4 lần cấu kiện<br /> chữ C với điều kiện biên là một đầu gối cố định - một đầu gối di động và 5,6 lần với điều kiện biên<br /> là một đầu ngàm - một đầu ngàm trượt. Một3so sánh 3 3 trong3nghiên cứu đã chỉ ra rằng áp dụng theo<br /> các quy định liên quan hiện có của các tiêu chuẩn [14, 15] cho dạng tiết diện này đang không an toàn<br /> (giá trị tính toán dựa theo tiêu chuẩn lớn hơn giá trị trung bình của thí nghiệm lên đến 23%). Do đó<br /> mục đích chính của bài báo này là thực hiện mô hình sự làm việc chịu nén của cấu kiện thép thanh<br /> thành mỏng tổ hợp dạng hộp đôi bằng phương pháp phần tử hữu hạn. So sánh với mô hình của [13],<br /> mô hình này có kể đến sự trượt của liên kết đinh vít, mô tả cụ thể và có tính hệ thống về sai số hình<br /> học (cục bộ và tổng thể) của tiết diện. Mô hình này có thể áp dụng vào các nghiên cứu sau để đưa ra<br /> công thức tính toán khả năng chịu nén của dạng cấu kiện này thay cho việc phụ thuộc vào tiêu chuẩn<br /> thiết kế [14, 15]. Các ví dụ tính toán cụ thể được thực hiện khi thay đổi chiều dày thanh thành mỏng,<br /> độ cứng đinh vít và khoảng cách các đinh vít để hiểu rõ hơn về ứng xử của dạng cấu kiện này.<br /> <br /> 2. Xây dựng mô hình của cấu kiện thép thanh thành mỏng tổ hợp dạng hộp đôi chịu nén<br /> đúng tâm<br /> <br /> Phần mềm Abaqus/CEA được sử dụng để mô phỏng sự làm việc của cấu kiện thép thanh thành<br /> mỏng tổ hợp dạng hộp đôi khi chịu nén. Thuật giải được sử dụng là Static, General/Large displace-<br /> ment, cho kết quả là ứng xử đàn hồi - dẻo của cấu kiện, kể đến ứng xử trước và sau mất ổn định tổng<br /> 78<br />  hợp dạng hộp đôi bằng phương pháp phần tử hữu hạn. So sánh với mô hình của [13],<br /> iên cứu sau để đưa ra công thức tính toán khả năng chịu nén của dạng cấu kiện<br /> mô hình này có kể đến sự trượt của liên kết đinh vít, mô tả cụ thể và có tính hệ thống<br /> yvềcho<br /> sai việc<br /> số hìnhphụ<br /> họcthuộc<br /> (cục bộvào tiêu thể)<br /> và tổng chuẩn thiết<br /> của tiết kế Mô<br /> diện. [14,hình<br /> 15].nàyCác ví áp<br /> có thể dụdụng<br /> tínhvào<br /> toán cụ thể<br /> ực<br /> cáchiện<br /> nghiênkhicứuthay<br /> sau đểđổi<br /> đưachiều<br /> ra công thức<br /> dày<br /> Tùng, thanh<br /> V. S., tính thành<br /> và cs. toán<br /> / Tạp khả<br /> chí năng<br /> mỏng,<br /> Khoa học Công độ<br /> chịunghệ<br /> néncứng<br /> của<br /> Xây đinhcấuvítkiện<br /> dựngdạng và khoảng<br /> cnày thayvít<br /> đinh cho<br /> thểđểviệc<br /> và cụcphụ<br /> hiểu thuộc<br /> bộ.rõ liệuvào<br /> hơn<br /> Vật vềtiêu<br /> được khaichuẩn<br /> ứng xửtheo<br /> báo thiết<br /> của kế<br /> môdạng [14,<br /> hình 15].<br /> cấu<br /> đàn -Các<br /> dẻo ví<br /> hồi kiện dụ tính<br /> này.<br /> tuyến tínhvới<br /> toán<br /> môcụ<br /> đunthể<br /> đàn hồi E =<br /> được thực203000<br /> hiện khi<br /> Mpathay<br /> [15],đổi<br /> giớichiều<br /> hạn chảy<br /> dàyfy ,thanh<br /> giới hạn và biếnđộ<br /> bền fumỏng,<br /> thành dạng kéo đinh<br /> cứng vítεuvàlấykhoảng<br /> cực hạn từ thí nghiệm kéo<br /> cách các<br /> dựng môđinh vít đểcủa<br /> hình rõ hơn<br /> hiểu cấu về ứng<br /> kiện thép thanh<br /> xử của thành<br /> dạng cấu kiện mỏng<br /> này. tổ hợp dạng hộp đôi<br /> mẫu thép. Do mô hình có kích thước lớn với nhiều tương tác giữa các phần tử được khai báo nên xảy<br /> ra vấn đề hội tụ (convergence problem), khiến mô hình không chạy. Để giải quyết vấn đề trên, hệ số<br /> n2.đúng tâm<br /> nhớt mô<br /> Xây dựng (damping<br /> hìnhfactor)<br /> của cấuđượckiện<br /> khai báo<br /> thépbằng 0,0008<br /> thanh và hệ mỏng<br /> thành số bìnhtổ<br /> ổn hợp<br /> (adaptive<br /> dạng hộp đôi được lấy<br /> stabilization)<br /> bằng 0,005.<br /> chịu nén đúng tâm<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018<br /> <br /> <br /> <br /> Do mô hình có kích thước lớn với nhiều tương tác giữa các phần tử được khai<br /> n xảy ra vấn đề hội tụ (convergence problem), khiến mô hình không chạy. Để<br /> (a) Điều kiện biên (b) Cắt ngang mô hình<br /> yết vấn đề trên, hệ số nhớt (damping factor) được khai báo bằng 0,0008 và hệ<br /> Hình<br /> Hình 3. Mô hình 3. Mô<br /> của cấuhình<br /> kiệncủathép<br /> cấu kiện<br /> thanhthépthành<br /> thanh thành<br /> mỏng mỏng tổ hợpdạng<br /> tổ hợp dạng hộp<br /> hộpđôiđôi chịu<br /> chịu nén nén<br /> đúng tâm<br /> h ổn (adaptive stabilization) được lấy bằng 0,005.<br /> đúng tâm: (a) điều kiện biên; (b) cắt ngang mô hình<br /> 3. Mô hình của cấu kiện thép thanh thành mỏng tổ hợp dạng hộp đôi chịu nén<br /> Phần mềm Abaqus/CEA được sử dụng để mô phỏng sự làm việc của cấu kiện<br /> đúng tâm: (a) điều kiện biên; (b) cắt ngang mô hình<br /> thép thanh thành mỏng tổ hợp dạng hộp đôi khi chịu nén. Thuật giải được sử dụng là<br /> ần mềm<br /> Static, Abaqus/CEA<br /> General/ được sử<br /> Large displacement, chodụng đểlà mô<br /> kết quả ứng xử đàn hồi<br /> phỏng sự- dẻo<br /> làmcủaviệc<br /> cấu của<br /> kiện, cấu kiện<br /> kể đến<br /> nh ứng mỏng<br /> thành xử trướctổvàhợp mất ổnhộp<br /> sau dạng địnhđôi<br /> tổngkhi<br /> thể chịu<br /> và cụcnén.<br /> bộ. Vật<br /> Thuậ