Tìm hiểu cột thép nhà công nghiệp hiện nay

Cột thép là một trong những bộ phận quan trọng trong các công trình nhà công nghiệp. Cột thép nhà công nghiệp được thiết kế nhằm chống lại các tải trọng bên trên ép xuống và đóng vai trò nâng đỡ chính cho công trình. Để hiểu hơn về đặc điểm và tính toán chiều dài của cột thép, bạn có thể tham khảo bài viết dưới đây của Nam Trung Cons nhé!

Cột thép nhà công nghiệp là gì?

Cột thép nhà công nghiệp là một loại cột chịu tải được sử dụng trong xây dựng các công trình nhà xưởng, nhà máy và các công trình công nghiệp khác. Cột thép là kết cấu được thiết kế theo phương thẳng đứng của khung nhà, có độ bền và độ cứng cao để có thể chịu được tải trọng lớn và đảm bảo sự an toàn cho công trình. Cột thép thường có các hình dạng và kích thước khác nhau để phù hợp với yêu cầu của từng công trình cụ thể.

Hình ảnh công trình ứng dụng cột thép nhà công nghiệp
Hình ảnh công trình ứng dụng cột thép nhà công nghiệp

Cột thép có nhiệm vụ nhận tải trọng từ các kết cấu khác như mái, dầm, dàn,… và truyền vào móng. Cấu tạo của cột thép gồm 3 bộ phận chính:

  • Đầu cột: Chịu trách nhiệm đỡ các kết cấu bên trên và phân phối tải trọng cho tiết diện thân cột.
  • Thân cột: Là bộ phận chịu lực chính, tiếp nhận tải trọng và truyền tải trọng từ trên xuống chân cột.
  • Chân cột: Liên kết cột vào móng và phân phối tải trọng từ cột xuống móng.

Phân loại cột thép nhà công nghiệp

Cột thép nhà công nghiệp rất đa dạng hình thức tùy thuộc vào điều kiện sử dụng của mỗi công trình và được phân thành hai loại là cột tiết diện thay đổi và cột tiết diện không thay đổi.

Cột tiết diện thay đổi

Cột tiết diện thay đổi là loại cột được thiết kế với nhiều kích thước khác nhau trên chiều dài của cột. Thông thường, các cột tiết diện thay đổi được sử dụng khi cẩu trục nhà xưởng có sức nâng lớn. Vị trí thay đổi tiết diện cột là vị trí mà tải trọng cầu trục truyền vào cột thông qua vai cột.

Việc sử dụng cột tiết diện thay đổi còn giúp cho quá trình lắp đặt và vận chuyển dễ dàng hơn. Tuy nhiên, trong quá trình thiết kế và tính toán, cần phải đảm bảo tính ổn định của cột và độ chịu tải của từng phần khác nhau trên cột.

Hình ảnh cột thép có tiết diện thay đổi
Cột thép có tiết diện thay đổi

Cột tiết diện không thay đổi

Cột tiết diện không thay đổi là loại cột mà tiết diện của nó là không đổi suốt chiều dài của cột. Tiết diện cột có thể được cấu tạo theo dạng đặc hoặc dạng lỏng. Loại cột này thường dễ thiết kế hơn so với cột có tiết diện thay đổi, nhưng sức chịu tải của nó thường ít hơn.

Đa số cột thép tiết diện không đổi là do lực tác dụng chưa đủ lớn với sức trục từ 15 – 20 tấn. Đối với cột tiết diện không thay đổi, tải trọng do cầu trục truyền vào cột qua dầm công xôn được liên kết vào cột.

Hình ảnh cột thép có tiết diện không đổi
Cột thép có tiết diện không đổi

Cấu tạo và tính toán cột thép nhà công nghiệp

Cột nhà công nghiệp thép là cấu kiện chịu nén lệch tâm, trên tiết diện có tác dụng của mô men Mx bên trong mặt phẳng khung. Bên cạnh đó, còn có trường hợp mô men tác dụng bên ngoài mặt phẳng My. Vì vậy, muốn chọn được tiết diện cột thép, ngoài việc xác định nội lực tính toán còn phải xác định chiều dài tính toán của cột.

Chiều dài tính toán của cột thép nhà công nghiệp

Chiều dài tính toán của cột sẽ phụ thuộc vào liên kết hai đầu thanh trong sơ đồ khung và được xác định theo hai phương làm việc chính của tiết diện là trong và ngoài mặt phẳng khung:

Công thức chiều dài tính toán của cột thép nhà công nghiệp

Cột thép nhà công nghiệp tiết diện đặc

Cột thép nhà công nghiệp tiết diện đặc thường sử dụng dưới dạng cột tổ hợp hàn. Ở phần trên của cột thép có tiết diện không đổi sử dụng dạng chữ L đối xứng, đối với cột dưới sử dụng tiết diện không đối xứng.

Hình ảnh các dạng tiết diện cột đặc
Các dạng tiết diện cột đặc

Để tính toán cột đặc chịu nén lệch tâm cần phải kiểm tra khả năng làm việc theo các điều kiện về độ bền, tính ổn định trong và ngoài mặt phẳng cột, tính ổn định sơ bộ của các bản thép (nếu là cột tổ hợp từ thép bản).

Cách chọn và kiểm tra tiết diện cột đặc chịu nén lệch tâm:

Sơ bộ chọn tiết diện: hình dáng và diện tích tiết diện.

Công thức sơ bộ chọn tiết diện

Kiểm tra tiết diện đã chọn:

  • Cường độ:
Công thức kiểm tra tiết diện đã chọn
  • Ổn định trong mặt phẳng cột:
Công thức kiểm tra ổn định trong mặt phẳng cột
  • Ổn định ngoài mặt phẳng cột:
Công thức ổn định ngoài mặt phẳng cột

Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh và bản bụng của cột.

Cột thép tiết diện rỗng

Cột thép có tiết diện rỗng được từ 2 thành phần chính bao gồm:

  • Nhánh cột: 2, 3 hoặc 4 nhánh làm bằng thép có dạng chữ U, I, L hoặc ống.
  • Hệ giằng: bản giằng (thép bản) hoặc thanh giằng (thép bản, thép góc và thép ống).
Hình ảnh các loại tiết diện cột rỗng
Các loại tiết diện cột rỗng

Khi cột phải chịu tải trọng lớn sẽ sử dụng 2 nhánh bằng thép I. Đối với cột chịu lực nhỏ nhưng cao và cần độ cứng lớn thì dùng cột có 4 nhánh là thép góc.

Cách chọn và kiểm tra tiết diện cột rỗng chịu nén lệch tâm:

Sơ bộ chọn tiết diện:

Công thức sơ bộ chọn tiết diện
  • Trong đó:
Các thành phần trong công thức sơ bộ chọn tiết diện

Kiểm tra tiết diện đã chọn:

Xác định lực nén trong mỗi nhánh.

Kiểm tra từng nhánh như cột chịu nén đúng tâm:

  • Trong mặt phẳng (x-x):
Công thức kiểm tra tiết diện trong mặt phẳng (x-x)
  • Ngoài mặt phẳng (y-y):
Công thức kiểm tra tiết diện ngoài mặt phẳng (y-y)

Kiểm tra toàn bộ cột như cột chịu nén lệch tâm (x-x)

Công thức kiểm tra toàn cột

Nam Trung hy vọng bạn sẽ hiểu thêm về đặc điểm cấu tạo và tính toán chiều dài cột thép nhà công nghiệp thông qua bài viết này. Ngoài ra để được tư vấn chi tiết hơn về xây dựng nhà xưởng bạn có thể liên hệ qua hotline 0908 42 42 72 của chúng tôi!

By | 2024-01-26T16:26:01+07:00 March 29th, 2023|Kiến Thức, Tin Tức|

Leave A Comment

Lấy Báo Giá