HƯỚNG DẪN TÍNH TRỌNG LƯỢNG VÀ TẢI TRỌNG NÉN

Mô tả

CÁCH TÍNH TRỌNG LƯỢNG SẮT THÉP VÀ LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC PHÙ HỢP CHO CÔNG TRÌNH

 

Việc tính toán trọng lượng sắt thép và tải trọng nén chính xác là yếu tố quan trọng trong việc thiết kế và thi công công trình. Trong bài viết này, tôi sẽ hướng dẫn bạn cách tính toán trọng lượng sắt thép và tải trọng nén một cách đơn giản và chi tiết, giúp bạn có thể lựa chọn đúng kích thước thép cho dầm, cột và các cấu kiện trong công trình.

1. CÁCH TÍNH TRỌNG LƯỢNG SẮT THÉP

Trọng lượng sắt thép phụ thuộc vào thể tích của thép và khối lượng riêng của vật liệu. Công thức tính trọng lượng sắt thép như sau:

 

Trọng lượng=Thể tích x khối lượng riêng

 

Khối lượng riêng của thép là 7.850 kg/m³. Dưới đây là công thức và ví dụ tính toán cho các loại sắt thép phổ biến.

1.1. Thép tròn đặc

Trong đó:

• D – Đường kính thanh thép (m)
• L – Chiều dài thanh thép (m)

Ví dụ:
Tính trọng lượng của một thanh thép tròn đặc đường kính 20 mm (0.02 m), dài 6 m:

1.2. Thép hộp vuông & chữ nhật

 

Trọng lượng=2×T×(A+B−2T)×L×7.850

 

Trong đó:

• A,B – Kích thước cạnh ngoài (m)
• T – Độ dày (m)
• L – Chiều dài (m)

Ví dụ:
Tính trọng lượng thép hộp chữ nhật 100×50 mm, dày 2 mm, dài 6 m:

W=2×0.002×(0.1+0.05−2×0.002)×6×7.850≈17.7 kg

1.3. Thép ống tròn

 

Trọng lượng=(D−T)×T×π×L×7.850

 

Trong đó:

• D – Đường kính ngoài (m)
• T – Độ dày (m)
• L – Chiều dài (m)

Ví dụ:
Tính trọng lượng ống thép Ø90 mm, dày 3 mm, dài 6 m:

W=(0.09−0.003)×0.003×3.14×6×7.850≈12.5 kg

2. TẢI TRỌNG NÉN 

2.1. Tải trọng nén là gì?

Tải trọng nén là lực ép thẳng đứng lên cột hoặc thanh thép, khiến cột bị ép lại. Nếu lực này quá lớn, cột có thể bị oằn hoặc gãy.

Hình dung thực tế:

• Khi bạn đứng lên một lon nước ngọt chưa mở, lon sẽ chịu được tải trọng từ cơ thể bạn mà không bị bẹp.
• Nếu bạn dẫm lên lon đã mở và rỗng, nó sẽ bị bẹp ngay lập tức vì không chịu nổi tải trọng.

Trong xây dựng, cột thép cần phải đủ mạnh để chịu tải trọng nén từ mái, sàn, và các tầng trên của tòa nhà.

2.2. Công thức tính tải trọng nén

Để tính tải trọng nén, bạn chỉ cần cộng tất cả các lực ép xuống cột từ các phần trong công trình:

 

P=∑F

 

Trong đó:

• P – Tải trọng nén tổng (kN)
• F – Các lực tác động lên cột (kN)

 Quy đổi nhanh:

• 1 kN = 100 kg (gần đúng).
• Ví dụ, một dầm chịu 10 kN tức là chịu lực khoảng 1.000 kg.

2.3. Ví dụ thực tế – Tính tải trọng nén lên cột

Giả sử một nhà xưởng với các tải trọng sau:

• Mái tôn nặng 50 kN.
• Sàn bê tông tầng 2 nặng 150 kN.
• Máy móc và con người tổng cộng 80 kN.
• Tường và kết cấu khác nặng 100 kN.

Tổng tải trọng nén lên cột là:

P=50+150+80+100=380 kN

Cột này cần chịu ít nhất 380 kN để đảm bảo an toàn.

2.4. Chọn kích thước cột thép phù hợp

Sau khi tính toán tải trọng nén, bạn sẽ tính diện tích mặt cắt của cột để đảm bảo nó chịu được tải trọng mà không bị oằn hoặc gãy.

Công thức tính diện tích mặt cắt của cột:

 

A=P/Fy

 

Trong đó:

• A – Diện tích mặt cắt ngang của cột (mm²)
• Fy – Cường độ chịu nén của thép (thường lấy 250 MPa cho thép xây dựng thông thường)
• P – Tải trọng nén (kN)

Ví dụ:
Với tải trọng nén 380 kN và thép có cường độ 250 MPa, diện tích mặt cắt của cột được tính như sau:

A=380/250=1.520 mm2

Cột cần có diện tích mặt cắt ít nhất 1.520 mm².

2.5. Tổng kết cách tính tải trọng nén

✔ Bước 1: Cộng tất cả các tải trọng ép xuống cột (mái, sàn, máy móc, v.v.).
✔ Bước 2: Dùng công thức A=P/Fy để tính diện tích cột.
✔ Bước 3: Chọn thép hình có diện tích mặt cắt ngang lớn hơn kết quả tính được.

3. KẾT LUẬN

• Tính trọng lượng sắt thép bằng công thức riêng cho từng loại thép (thép tròn, thép hộp, thép ống, v.v.).
• Tính tải trọng nén bằng cách cộng tất cả các lực tác động lên cột, sau đó tính diện tích mặt cắt của cột để đảm bảo nó chịu được tải trọng.
• Lựa chọn thép phù hợp dựa trên tải trọng và diện tích mặt cắt.

Với những công thức đơn giản và các ví dụ cụ thể trên, bạn có thể tự tính toán và lựa chọn sắt thép phù hợp cho công trình của mình.

 

$$$$