Excel tính toán cột thép chịu nén đúng tâm theo đúng TCVN

Excel tính toán cột thép chịu nén đúng tâm theo đúng với TCVN dễ sử dụng, dễ hiểu.

Tính toán kết cấu của các cấu kiện trong xây dựng luôn là một công việc đòi hỏi độ chính xác rất cao và rất nhiều thời gian. Khi tính toán bằng tay có thể dẫn đến các lỗi cơ bản nhất như là viết nhầm, tính nhầm hoặc có thể là sai công thức. Hiểu được tâm lý đó thì chúng tôi đã tìm hiểu và thu thập được các file excel chuyên dụng để tính toán các kết cấu trong xây dựng nhanh và chuẩn xác nhất. Theo tiếp tục về chuyên mục các bảng tính excel thì hôm nay mình xin chia sẻ cho các bạn một "Excel tính toán cột thép chịu nén đúng tâm" chuẩn xác nhất lấy theo các tiêu chuẩn đúng với TCVN như Tiêu chuẩn quốc qua TCVN 5575 : 2012 Kết cấu thép mà đã được chúng mình chia sẻ. Nào mình cùng tìm hiểu rõ hơn dưới đây nhé:

Excel tính toán cột thép chịu nén đúng tâm

Bảng excel tính toán chịu nén đúng tâm của cột thép

Hướng dẫn sử dụng file excel tính thép cột chịu nén đúng tâm

1. Điền thống số đầu vào để tính toán.

Excel tính toán cột thép chịu nén đúng tâm

Số liệu đầu vào

Các bạn cần điền đầy đủ chính xác các thông số cần thiết là các chữ màu đỏ trong bảng excel trên là các đại lượng:

Mác của Thép: (Hình trên là CCT34)
Nội lực tính toán trong cột (Lực dọc N và lực ngang V) theo đơn vị KN
Hệ số phụ thuộc điều kiện làm việc của cột: γ_c
Đặc trưng hình học của tiết diện cốt: h x b_f x t_w x t_f
Chiều dài tính toán theo 2 phương của cột: L_x, L_y (cm)

2. Xác định các đặc trưng hình học tiết diện

Sai khi các bạn điền thông số đầy đủ excel sẽ tính toán theo đúng các công thức đã được học trong quá trình học tập và được các thông số:

Diện tích tiết diện, bản cánh, bản bụng: A, A_w, A_f.
Mô men quán tính chính trung tâm: I_x, I_y
Mô men kháng uốn W_x
Mô men tĩnh S_f, S_X.
Bán kính quán tính: i_x, i_y.
Và cuối cùng là độ mảnh λ

3. Kiểm tra tiết diện theo điều kiện bền.

[ Excel tính toán cột thép chịu nén đúng tâm

Kiểm tra bền tiết diện[/caption]Vận dụng đúng theo công thức tiêu chuẩn thì kiếm tra được khả băng chịu né và khả năng chịu cắt.Công thức kiểm tra khả năng chịu nén: σ = N/A <= f.γ_cCông thức kiểm tra khả năng chịu cắt: τ_max = (V.S_x) / (I_x.t_w) <= f_v.γ_cCác số liệu đều được nhập sẵn và sẽ ra được các kết quả và kiểm tra nếu thoả mãn sẽ hiện "Đảm bảo" còn không sẽ hiện "Không đảm bảo".

4. Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể.

Excel tính toán cột thép chịu nén đúng tâm

Kiểm tra ổn định tổng thể

Theo đúng công thức của TCVN thì để kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể phải thoả mãn công thức:

N / (φ.A) ≤ f.γ_c

Với φ phụ thuộc vào độ mảnh theo bảng D.8 phụ lục D đã được chèn vào tab Data ở bảng excel.

Bảng D.8 - Hệ số uốn dọc

5. Kiểm tra điều kiện độ mảnh.

Excel tính toán cột thép chịu nén đúng tâm

Kiểm tra điều kiện độ mảnh

Kiểm tra điều kiện này theo công thức:

λ_max ≤ [λ] = 180 – 60.α , với α = N / (φ.A.f.γ_c) và λ_max = (λ_x, λ_y)

Trong đó hệ số α được xác định theo bảng 25 trong excel

Bảng 25 - Độ mảnh giới hạn của các thanh chịu nén. Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ

Excel tính toán cột thép chịu nén đúng tâm

Kiểm tra ổn định cục bộ

Điều kiện này kiểm tra theo 2 mục:

Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản cánh theo công thức: b_o/ t_f ≤ [b_o/ t_f], với b_o = (b – t_w)/2 khi mà 0,8 < λ < 4 thì [b_o/ t_f] không được lớn hơn các giá trị trong bảng 35 trong excel

Bảng 35 - Giới hạn của bo / tf

Khi mà 0,8 > λ hoặc λ > 4 thì các công thức trong bản trên tương ứng với λ = 0,8 hoặc λ = 4.

Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản cánh theo công thức: h_w/ t_w ≤ [h_w/ t_w], với h_w = h – 2.t_f

Đối với tiết diện chữ I thì [h_w/ t_w] không được lớn hơn các giá trị xác định theo công thức trong bảng 33:

Bảng 33- Giới hạn của hw / tw

7. Điều kiện bố trí sườn ngang

Theo tiêu chuẩn về kết cấu thép thì, khi bản bung của cột đặc có h_w/t_w ≥ 2,3√(E/f) thì chúng ta phải gia cường bằng các sườn cứng ngang đặt cách nhau 2,5.h_w đến 3.h_w. Kích thước sườn ngang lấy theo TCVN 5575:2012

Khi bố đối sứng, chiều rộng sường b_s ≥ h_w/30 + 4 cm
Khi bố trí 1 bên thì bs ≥ hw/24 + 5 cm
Chiều dày sườn là t_s≥ 2.b_s.√(f/E)

8. Kiểm tra đường hàn liên kết bản cánh với bản bụng

Công thức để kiểm tra điều kiện này là: h_f ≥ h_f,yc = V.S_f / (2.(β.f_w)_min.I_x.γ_c)Trong đó:

h_f: chiều cao của đường hàn liên kết bản cánh và bản bụng
h_f,yc: chiều cao đường hàn cần đạt được
S_f: M tĩnh một bản cánh với trục X-X
(β.f_w)_min = min(β_f.f_wf,β_s.f_ws): Cường độ tính toán đường hàn
β_f, β_s: Hệ số độ sâu nóng chảy của đường hàn
f_wf, f_ws: Cường độ tính toán chịu cắt của thép và thép đường hàn cơ bản trên biên nóng chảy

Bảng tra hệ số độ sâu nóng chảy của đường hàn là bảng 37 trong excel

Bảng 37 - Hệ số của đường hàn góc[/caption]Đến đây là đã hết các bước làm để kiếm tra và tính toán sức chịu nén đúng tâm của cột thép mà có thể sẽ rất nhiều các bạn sinh viên cần thiết. Để có thể sở hữu trọn vẹn bản chuẩn hãy tải ở link duy nhất dưới đây nhé:

Link download: Excel tính toán cột thép chịu nén đúng tâm - Tại đây

Ngoài ra chúng mình còn rất nhiều các bản excel hữu ích khác mà các bạn có thể cần đến hay tham khảo ngay ở 100 bộ bảng tính excel xây dựng nhé.

Hướng dẫn tính Cột bê tông cốt thép Theo TCVN 5574-2018-Đầy đủ file Excle + Etabs + Cad

Những câu hỏi thường gặp khi tính toán cột thép chịu nén đúng tâm

Cột thép chịu nén đúng tâm là gì?

Cột thép chịu nén đúng tâm là một thành phần kết cấu chịu tải trọng nén tác động từ trục cột và truyền qua tâm tiết diện cột. Điểm quan trọng ở đây là tải trọng nén được truyền trực tiếp qua tâm tiết diện mà không tạo ra lực uốn, do đó gọi là "đúng tâm".

Làm thế nào để tính toán cột thép chịu nén đúng tâm?

Để tính toán cột thép chịu nén đúng tâm, bạn cần thực hiện các bước sau:

Xác định tải trọng tác động lên cột.

Xác định thông số kết cấu của cột như đường kính, diện tích tiết diện, v.v.

Tính toán tải trọng cực đại mà cột có thể chịu được bằng các phương pháp tính toán khác nhau như phương pháp giới hạn dạng biểu diễn bằng công thức (ví dụ: phương pháp Euler) hoặc phương pháp phần tử hữu hạn (FEM).

Kiểm tra xem cột có đủ mạnh để chịu tải trọng dự kiến hay không bằng cách so sánh tải trọng tính toán với tải trọng thực tế.

Tại sao cần kiểm tra tính ổn định của cột chịu nén đúng tâm?

Tính ổn định của cột chịu nén đúng tâm là yếu tố quan trọng để đảm bảo rằng cột không bị biến dạng quá mức, không gãy hoặc sụp đổ khi chịu tải trọng nén. Kiểm tra tính ổn định giúp đảm bảo an toàn của kết cấu và ngăn ngừa các sự cố không mong muốn.

Làm thế nào để chọn đường kính và loại thép phù hợp cho cột chịu nén đúng tâm?

Việc chọn đường kính và loại thép phù hợp cho cột chịu nén đúng tâm phụ thuộc vào tải trọng và yêu cầu kết cấu của dự án. Bạn cần tham khảo các quy định và tiêu chuẩn xây dựng để lựa chọn đường kính và loại thép phù hợp, đảm bảo rằng thép có đủ mạnh để chịu tải trọng và đảm bảo tính ổn định của cột.

Làm thế nào để tính toán độ uốn của cột chịu nén đúng tâm?

Đối với cột chịu nén đúng tâm, độ uốn thường không được xem xét vì tải trọng nén không tạo ra lực uốn. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt, độ uốn có thể ảnh hưởng và cần phải xem xét. Để tính toán độ uốn, bạn cần thực hiện tính toán tải trọng tác động lên cột và sử dụng phương trình liên quan đến uốn trong dạng cột.

Cùng xem 1 vài bản excel liên quan dưới đây:

Cảm ơn các bạn đã luôn theo dõi và đồng hành cúng chúc tôi. Chúc các bạn thành công !!