Theo cạnh xu hướng công nghiệp phát triển thì yêu cầu công trình xây dựng phải đạt chất lượng cao hay những tiêu chuẩn quy định nhằm đảm bảo an toàn, tuổi thọ của chúng. Đối với từng công trình, từng hạng mục sẽ có những tiêu chuẩn đánh giá khác nhau. Sau đây, BMB Steel chia sẻ thông tin so sánh tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép mới nhất hiện nay.
1.1 Đặc điểm tiêu chuẩn thiết kế thép Việt Nam
Tiêu chuẩn thiết kế thép Việt Nam số TCVN 5575:2012 có nguồn gốc từ Nga. Đối với tiêu chuẩn Việt Nam, các quy trình xây dựng đều phải áp dụng với cách thức, với phương pháp hệ số an toàn bao gồm:
- Hệ số an toàn về tải trọng
- Hệ số an toàn về các vật liệu cung cấp cho quá trình xây dựng
- Hệ số an toàn trong môi trường làm việc, tức là an toàn lao động
Theo đó, tiêu chuẩn thiết kế thép ở Việt Nam thì chú ý nhiều về độ cứng và kết cấu thép không được biến dạng quá lớn.
Về cường độ tính toán, đối với TCVN, cường độ tính toán được tính với công thức: Cường độ tiêu chuẩn/ Hệ số an toàn về vật liệu.
Về tải trọng tính toán, sẽ được tính với công thức: Tải tiêu chuẩn * hệ số độ tin cậy về tải trọng.
Theo tiêu chuẩn thiết kế thép Việt Nam, số 2737:1995 được dùng làm tải trọng tính toán cho kết cấu thép. Cách đo tốc độ gió của tải trọng gió là đo trong 3 giây, chu kỳ 20 năm. Hệ số gió ở việt nam tính theo áp lực gió, không tính theo vận tốc. Hệ số khí động được xác định do kết quả đo áp lực mô hình trong ống khí động nên áp dụng được cho những vật thể hình khối.
1.2 Đặc điểm tiêu chuẩn thiết kế thép theo tiêu chuẩn Mỹ AISC 89/ASD.
Ngoài tiêu chuẩn thiết kế ở Việt Nam thì tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép của Mỹ là phương pháp được các chủ thầu hiện nay áp dụng. Đặc điểm tiêu chuẩn Mỹ được áp dụng 2 phương pháp tính:
- Phương pháp 1: Theo ứng suất cho phép [ASD] và hệ số tải trọng: Theo đó ứng suất giới hạn không được vượt quá ứng suất cho phép = ứng suất chảy* [0,6 -> 0,67];
- Phương pháp 2: Theo hệ số tải trọng [LRFD]: Tải trọng được nhân với hệ số 1,2->1,6; hệ số chịu lực được nhân với 0,75->0,9; ứng suất giới hạn chính là giới hạn chảy.
Mối quan hệ Ft, Fy, Fb: Khi chịu kéo giá trị ứng suất cho phép Ft = 0,6Fy [Fy: giới hạn chảy của thép]. Khi chịu nén = Fy nhân với hệ số uốn dọc. Kết cấu chịu uốn giá trị giới hạn ký hiệu là Fb: có giá trị từ 0,6-0,67Fy.
Giá trị nội lực: M,N,Q gây ra do tải trọng tiêu chuẩn gây ra, không có hệ số vượt tải. Tuy nhiên công thức xác định nội lực lại có tổ hợp tải trọng.
Tiết diện: Diện tích tính toán đối với tiêu chuẩn của Mỹ được chia ra 3 phần: tiết diện đặc chắc, tiết diện mảnh, tiết diện không đặc chắc. Tính toán diện tích tiết diện đặc chắc sẽ sử dụng hết hiệu suất cho phép của vật liệu. Đối với tính toán diện tích tiết diện không đặc chắc thì ứng suất cho phép của vật liệu cần giảm đi. Tương tự với tiết diện mảnh thì phải giảm thêm.
Tiêu chuẩn chấp nhận việc cong vênh cục bộ của tiết diện. Cho phép một số bộ phận của tiết diện không làm việc và giảm ứng suất cho phép. Từ đó có nhiều quy định về độ mảnh của bụng dầm/cánh dầm, bụng cột/cánh cột: Ví dụ: Theo AISC thì tỷ lệ giữa chiều cao/chiều dày bụng dầm