Kiến trúc vuotlen.com

Tính toán bản đơn theo sơ đồ khớp đàn hồi (elastic hinge model) hay sơ đồ khớp dẻo (plastic hinge model)

1. Ý nghĩa của từng sơ đồ

Đặc điểm

Khớp đàn hồi

Khớp dẻo

Giả định

Kết cấu chỉ làm việc trong giới hạn đàn hồi (Hooke), không vượt quá giới hạn chảy của vật liệu.

Cho phép xuất hiện khớp dẻo tại một số vị trí, cấu kiện vẫn có thể làm việc sau khi một số điểm đã chảy nhựa.

Ứng xử

Không có biến dạng dư (hồi phục hoàn toàn khi bỏ tải).

Có thể phân phối nội lực lại, tận dụng khả năng chịu lực tối đa của vật liệu.

Mức độ an toàn

Cao hơn, nhưng bảo thủ hơn vì không tận dụng hết khả năng chịu lực.

Cho phép sử dụng kết cấu hiệu quả hơn về kinh tế.

Ứng dụng

Thường dùng trong kết cấu quan trọng, yêu cầu ít biến dạng như bệnh viện, cầu.

Thường dùng trong nhà dân dụng, kết cấu linh hoạt hơn.


2. So sánh lượng thép sử dụng

Tiêu chí

Khớp đàn hồi

Khớp dẻo

Tổng lượng thép

Nhiều hơn, vì phải thiết kế theo nội lực lớn nhất, không được vượt quá giới hạn đàn hồi.

Ít hơn, vì nội lực có thể được phân phối lại sau khi hình thành khớp dẻo, giảm yêu cầu cục bộ.

Lý do

Không tận dụng khả năng chịu lực sau khi chảy.

Tận dụng toàn bộ khả năng chịu uốn và phân phối nội lực nhờ tính dẻo.

Hiệu quả kinh tế

Thấp hơn

Cao hơn

Tóm lại:

Tính theo sơ đồ khớp dẻo thường tiết kiệm thép hơn so với sơ đồ khớp đàn hồi, vì nó tận dụng khả năng chịu lực tối đa của vật liệu và cho phép nội lực phân phối lại.


3. Vậy chọn sơ đồ nào?