Đề cương Môn Kết cấu thép nâng cao CON704

 

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

 

Tên môn học        : Kết cấu thép nâng cao

Mã môn học         : CON704

Số tín chỉ              : 3 tín chỉ

 

1. MÔ TẢ MÔN HỌC

Môn học trang bị cho học viên những kiến thức mở rộng và nâng cao về ứng xử của kết cấu, cụ thể là ứng xử mất ổn định, hiệu ứng bậc hai (P- và P-) và ứng xử không đàn hồi (chảy dẻo) của kết cấu thép (cột, dầm, khung, ...). Đầu tiên phương pháp hinge by hinge được giới thiệu cho học viên hiểu ứng xử của hệ kết cấu thép từ giai đoạn đàn hồi đến giai đoạn chảy dẻo, và phá hoại kết cấu. Sự hình thành khớp dẻo và ứng xử dẻo dưới tác động đồng thời của mô men, lực dọc, và lực cắt. Hai phương pháp giải tay đơn giản để tìm tải trọng phá hoại khung thép là phương pháp cân bằng và phương pháp cơ cấu (phương pháp công) được giảng dạy. Lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn giải bài toán khung thép không đàn hồi phi tuyến được giới thiệu. Ứng xử phi tuyến của kết cấu thép dưới tải trọng tới hạn và tải trọng động được trình bày và minh họa thông qua các bài toán cụ thể từ các bài báo quốc tế. Cách sử dụng phần mềm phần tử hữu hạn để mô phỏng các bài toán phi tuyến cũng được truyền đạt cho học viên. Các ứng xử nâng cao của khung thép như sự không hoàn hảo hình học, ứng suất dư, các hiện tượng mất ổn định, phi tuyến hình học, phi tuyến vật liệu, phi tuyến liên kết, ... của kết cấu thép sẽ được giới thiệu đến học viên. Vài ví dụ thiết kế kết cấu thép theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ (ASD, LRFD, ...) và phương pháp thiết kế dẻo dùng phân tích nâng cao trực tiếp được truyền thụ lại cho học viên

2. MỤC TIÊU MÔN HỌC

Biết được các ứng xử nâng cao của kết cấu nói chung và kết cấu thép nói riêng.

Hiểu được ứng xử của kết cấu từ giai đoạn bắt đầu chịu tải trọng cho đến khi kết cấu sụp đổ.

Giải thích và phân tích được nguyên nhân phá hoại công trình, do hiệu ứng bậc 2 (P- và P-), hay do sự hình thành cơ cấu do vật liệu bị chảy dẻo.

Tính toán được tải trọng phá hoại dẻo của một số cấu kiện, khung thép đơn giản.

Tự học và sử dụng được các phần mềm phân tích phần tử hữu hạn (SAP2000, ABAQUS, ANSYS, …) để mô phỏng và phân tích kết cấu công trình có xét đến các ứng xử nâng cao của kết cấu (phi tuyến hình học, phi tuyến vật liệu, phi tuyến liên kết, …).

3. NỘI DUNG GIẢNG DẠY

  •  Basic Concepts
  • The plastic hinge
  • The Tools used in Plastic Analysis and Design
  • Equilibrium Method
  • Work Method
  • Advanced Analysis for Steel Frames

4. HỌC LIỆU

4.1. Giáo trình                          

Wai Fai Chen and I. Sohal (1995), Plastic Design and Second-Order Analysis of Steel Frames, Springer-Verlag.

Phu-Cuong Nguyen, Advanced Analysis for Three-Dimensional Semi-Rigid Steel Frame subjected to Static and Dynamic Loadings, Ph.D. Dissertation, Department of Civil and Environmental Engineering, Sejong University, South Korea, 234 pages, 2014, ISBN (free e-Book): 978-3-668-03137-1, GRIN Publishing. 

 4.2. Tài liệu tham khảo

Siu Lai Chan, PPT. Chui (2000), Nonlinear Static and Cyclic Analysis of Steel Frames with Semi-Rigid Connections, Elsevier.

Ronald D. Ziemian (2010), Guide to Stability Design Criteria for Metal Structures, 6th Edition: John Wiley & Sons.

Phần mềm

Computers and Structures, Inc. (2020/v22). SAP2000

https://www.simuleon.com/abaqus-tutorials/

https://www.youtube.com/channel/UCfar8-LkWwjA_hS_C2n7jUg

https://www.researchgate.net/profile/Phu_Cuong_Nguyen

5. ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC

5.1     Quá trình/Giữa kỳ (30%)

  • Chuyên cần:          (10%)
  • Bài tập:                 (20%)

5.2     Cuối kỳ (60%)

  • Thi kết thúc môn    (70%).

6. SỐ GIỜ HỌC

  • Số giờ học tại lớp  :  45
  • Số giờ tự học        :   90

Top