Lời nói đầu

TCVN 5575:2024 thay thế TCVN 5575:2012.

TCVN 5575:2024 được xây dựng trên cơ sở tham khảo SP 16.13330.2017 Steel structures (và các Sửa đổi 1, 2, 3, 4, 5), SP 294.1325800.2017 Steel structures – Rules for design (và các Sửa đổi 1, 2, 3) và SP 43.13330.2012 Constructions of the industrial enterprises (và các Sửa đổi 1, 2, 3).

TCVN 5575:2024 do Viện Khoa học công nghệ xây dựng (Bộ Xây dựng) biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Cơ sở tham khảo chính để xây dựng TCVN 5575:2024 là tiêu chuẩn của Liên bang Nga SP 16.13330.2017 Steel structures (Kết cấu thép) và các bản sửa đổi đến năm 2023, trong đó có một số nội dung hài hòa với tiêu chuẩn châu Âu. Nhiều nội dung mở rộng bổ sung trong TCVN 5575:2024 cũng được tham khảo SP 294.1325800.2017 Steel structures – Rules for design (Kết cấu thép – Quy tắc thiết kế) và các sửa đổi đến năm 2022, cũng như SP 43.13330.2012 Constructions of the industrial enterprises (Công trình của các cơ sở công nghiệp) và các sửa đổi đến năm 2020. SP 16.13330.2017 đã và đang được cập nhật trong các phần mềm tính toán chuyên dụng phổ biến tại Việt Nam hiện nay.

Trong TCVN 5575:2024 có nhiều điểm mới đáng được quan tâm chú ý, trong đó có cập nhật các tiêu chuẩn quốc gia về thép kết cấu, vật liệu hàn, thi công và nghiệm thu; phân cấp cấu kiện theo trạng thái ứng suất - biến dạng của tiết diện tính toán; phân nhóm kết cấu thép theo công năng sử dụng, điều kiện làm việc và sự có mặt của liên kết hàn; tính toán và cấu tạo liên kết mặt bích; các yêu cầu tính toán cho kết cấu thép ống, thép hộp; các yêu cầu tính toán và cấu tạo đối với giàn, giằng làm bằng thép định hình uốn hàn và các yêu cầu đối với dầm bụng mảnh; các yêu cầu tính toán và cấu tạo đối với bu lông móng, bu lông neo, v.v.

Điểm mới đặc biệt trong TCVN 5575:2024 là có hệ số độ tin cậy về ổn định tổng thể  (xem 4.3.2) để thuận tiện và rút ngắn quá trình tính toán và điều chỉnh hệ số chiều dài tính toán khi sử dụng phần mềm chuyên dụng để tính toán hệ các kết cấu thanh không gian. Cùng với đó, TCVN 5575:2024 có đưa thêm hệ số độ tin cậy về tầm quan trọng của công trình (xem 4.3.2) và được lấy theo chỉ dẫn trong TCVN 2737:2023 phụ thuộc vào cấp hậu quả của công trình theo [2].

Ngoài ra, TCVN 5575:2024 có cập nhật các tiêu chuẩn nước ngoài về thép kết cấu tương đương hoặc gần tương đương với thép kết cấu theo các tiêu chuẩn quốc gia của Việt Nam giúp cho việc lựa chọn vật liệu kết cấu và liên kết được thuận tiện hơn trong thực hành thiết kế.

                                                           Mục lục

Trang
Lời nói đầu ..........................................................................................................................................................................6
Lời giới thiệu .....................................................................................................................................................................7
1 Phạm vi áp dụng ............................................................................................................................................................9
2 Tài liệu viện dẫn ...........................................................................................................................................................9
3 Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu ...........................................................................................................................10
   3.1 Thuật ngữ và định nghĩa ..........................................................................................................................................10
   3.2 Ký hiệu ..........................................................................................................................................................................13
4 Yêu cầu chung ...............................................................................................................................................................17
   4.1 Yêu cầu cơ bản đối với kết cấu ..............................................................................................................................17
   4.2 Yêu cầu cơ bản đối với tính toán .........................................................................................................................18
   4.3 Xét đến công năng sử dụng và điều kiện làm việc của kết cấu ...............................................................20
5 Vật liệu cho kết cấu và liên kết .............................................................................................................................22
   5.1 Vật liệu cho kết cấu ..................................................................................................................................................22
   5.2 Vật liệu cho liên kết ................................................................................................................................................23
     5.2.1 Vật liệu cho liên kết hàn ...................................................................................................................................23
     5.2.2 Vật liệu cho liên kết bu lông ..........................................................................................................................23
   5.3 Cáp..................................................................................................................................................................................24
6 Cường độ tính toán của vật liệu và liên kết ......................................................................................................24
7 Tính toán cấu kiện chịu kéo đúng tâm, nén đúng tâm .....................................................................................27
   7.1 Tính toán cấu kiện tiết diện đặc ............................................................................................................................27
     7.1.1 Tính toán độ bền .....................................................................................................................................................27
     7.1.2 Tính toán ổn định ..................................................................................................................................................29
   7.2 Tính toán cấu kiện tiết diện rỗng .........................................................................................................................31
     7.2.1 Tính toán độ bền ....................................................................................................................................................31
     7.2.2 Tính toán ổn định .................................................................................................................................................31
   7.3 Kiểm tra ổn định bản bụng và bản cánh của cấu kiện chịu nén đúng tâm tiết diện đặc ..................35
8 Tính toán cấu kiện chịu uốn .....................................................................................................................................40
   8.1 Yêu cầu chung .............................................................................................................................................................40
   8.2 Tính toán độ bền cấu kiện chịu uốn tiết diện đặc .........................................................................................40
   8.3 Tính toán độ bền dầm đỡ cầu trục tiết diện đặc ...........................................................................................46
   8.4 Tính toán ổn định tổng thể cấu kiện chịu uốn tiết diện đặc .....................................................................48
   8.5 Kiểm tra ốn định bản bụng và bản cánh của cấu kiện chịu uốn tiết diện đặc .....................................51
   8.6 Tính toán bản đế ......................................................................................................................................................62
9 Tính toán cấu kiện khi có tác dụng của lực dọc kết hợp uốn ......................................................................63
   9.1 Tính toán độ bền cấu kiện tiết diện đặc ............................................................................................................63
   9.2 Tính toán ổn định cấu kiện tiết diện đặc .........................................................................................................64
   9.3 Tính toán ổn định cấu kiện tiết diện rỗng .......................................................................................................68
   9.4 Kiểm tra ổn định của bản bụng và bản cánh ..................................................................................................70
10 Chiều dài tính toán và độ mảnh giới hạn của cấu kiện .................................................................................73
   10.1 Chiều dài tính toán của các thanh trong giàn phẳng, nhánh cột và hệ giằng ....................................73
   10.2 Chiều dài tính toán của các thanh trong kết cấu không gian rỗng, bao gồm cả kết cấu lưới 
   thanh không gian ............................................................................................................................................................76
   10.3 Chiều dài tính toán của cột ...............................................................................................................................79
   10.4 Độ mảnh giới hạn của cấu kiện ........................................................................................................................84
11 Kết cấu vỏ ...................................................................................................................................................................86
   11.1 Tính toán độ bền ......................................................................................................................................................86
   11.2 Tính toán ổn định ...................................................................................................................................................88
12 Tính toán cấu kiện kết cấu thép chịu mỏi .......................................................................................................92
   12.1 Yêu cầu chung .........................................................................................................................................................92
   12.2 Tính toán dầm đỡ cầu trục ................................................................................................................................93
13 Thiết kế kết cấu thép có kể đến ngăn ngừa phá hoại giòn .......................................................................94
14 Thiết kế liên kết các kết cấu thép ...................................................................................................................98
   14.1 Liên kết hàn ............................................................................................................................................................98
   14.2 Liên kết bu lông ...................................................................................................................................................105
   14.3 Liên kết ma sát (dùng bu lông có kiểm soát lực siết) ............................................................................109
   14.4 Liên kết cánh với bụng của dầm tổ hợp .......................................................................................................111
15 Yêu cầu về thiết kế nhà, công trình và kết cấu ............................................................................................112
   15.1 Khoảng cách giữa các khe nhiệt ......................................................................................................................112
   15.2 Giàn phẳng và kết cấu lưới thanh không gian ..........................................................................................113
   15.3 Cột ............................................................................................................................................................................114
   15.4 Hệ giằng ..................................................................................................................................................................115
   15.5 Dầm và kết cấu khung .......................................................................................................................................117
   15.6 Dầm đỡ cầu trục ..................................................................................................................................................119
   15.7 Kết cấu vỏ ..............................................................................................................................................................119
   15.8 Mái treo ...................................................................................................................................................................119
   15.9 Liên kết mặt bích .................................................................................................................................................120
   15.10 Liên kết của các cấu kiện có các đầu mút phay nhẵn ...........................................................................123
   15.11 Liên kết lắp dựng ................................................................................................................................................123
   15.12 Bộ phận gối tựa ..................................................................................................................................................124
16 Yêu cầu về thiết kế kết cấu cột đường dây tải điện trên không và cột thiết bị phân phối điện
ngoài trời .......................................................................................................................................................................124
17 Yêu cầu về thiết kế kết cấu công trình ăng ten viễn thông cao đến 500 m ......................................131
18 Yêu cầu về thiết kế kết cấu nhà và công trình khi gia cường .................................................................135
   18.1 Yêu cầu chung ........................................................................................................................................................135
   18.2 Các đặc trưng tính toán của thép và liên kết ...........................................................................................135
   18.3 Gia cường kết cấu ...............................................................................................................................................136
Phụ lục A (quy định) Nhóm kết cấu thép theo công năng sử dụng, điều kiện làm việc và sự có mặt
của liên kết hàn ...........................................................................................................................................................143
Phụ lục B (tham khảo) Vật liệu dùng cho kết cấu thép .................................................................................145
Phụ lục C (tham khảo) Vật liệu dùng cho liên kết ...........................................................................................152
Phụ lục D (quy định) Các hệ số để tính toán ổn định các cấu kiện chịu nén đúng tâm
và nén lệch tâm ............................................................................................................................................................155
Phụ lục E (quy định) Các hệ số để tính toán độ bền cấu kiện có kể đến sự phát triển
biến dạng dẻo ................................................................................................................................................................167
Phụ lục F (quy định) Hệ số ổn định khi uốn φb ..................................................................................................169
Phụ lục G (quy định) Hệ số chiều dài tính toán của các cấu kiện ................................................................176
Phụ lục H (quy định) Nhóm cấu kiện và liên kết kết cấu khi tính toán chịu mỏi ....................................187
Phụ lục I (tham khảo) Yêu cầu bổ sung đối với giàn và giằng ......................................................................192
Phụ lục K (tham khảo) Dầm bụng lỗ và dầm bụng mảnh ...............................................................................221
Phụ lục L (quy định) Bu lông neo .........................................................................................................................228
Phụ lục M (tham khảo) Tính chất cơ học của một số loại thép nước ngoài ...........................................234
Thư mục tài liệu tham khảo ...................................................................................................................................247