การเปรียบเทียบมาตรฐานการออกแบบล่าสุดสำหรับโครงสร้างเหล็ก

พร้อมกับการเติบโตของอุตสาหกรรม จำเป็นต้องให้การก่อสร้างมีมาตรฐานคุณภาพเพื่อให้แน่ใจในความปลอดภัยและความยืนหยัดของมัน สำหรับโครงการแต่ละประเภทจะมีมาตรฐานการประเมินที่แตกต่างกัน ในบทความด้านล่าง BMB Steel จะนำเสนอภาพรวมของการเปรียบเทียบมาตรฐานการออกแบบล่าสุดสำหรับโครงสร้างเหล็ก

1. คุณสมบัติของมาตรฐานการออกแบบที่มีคุณสมบัติสำหรับโครงสร้างเหล็ก

1.1 ลักษณะของมาตรฐานสำหรับโครงสร้างเหล็กในเวียดนาม

มาตรฐานเวียดนามสำหรับโครงสร้างเหล็ก TCVN 5575:2012 ซึ่งมีต้นกำเนิดจากรัสเซีย สำหรับมาตรฐานเวียดนาม ขั้นตอนการก่อสร้างทั้งหมดจะต้องใช้วิธีและ SF (ปัจจัยความปลอดภัย) ซึ่งรวมถึง:

• ปัจจัยความปลอดภัยของโหลด
• ปัจจัยความปลอดภัยของวัสดุที่จัดหาให้กับกระบวนการก่อสร้าง
• ปัจจัยความปลอดภัยในสภาพแวดล้อมการทำงานที่เรียกว่า อาชีวอนามัยและความปลอดภัย (OSH)

ตามที่กล่าวไว้ เว็บมาตรฐานเวียดนามสำหรับโครงสร้างเหล็ก มุ่งเน้นไปที่ความแข็ง และ โครงสร้างเหล็ก จะต้องไม่ถูกเปลี่ยนรูปผิดปกติ.

ในแง่ของความเข้มข้นที่คำนวณได้ สำหรับ TCVN ความเข้มข้นที่คำนวณได้จะคำนวณจากสูตร: ความเข้มข้นมาตรฐาน/ ปัจจัยความปลอดภัยของวัสดุ.

ในแง่ของโหลดที่คาดการณ์ไว้ จะคำนวณจากสูตร: โหลดมาตรฐาน * ปัจจัยความเชื่อมั่นของโหลด.

ตามมาตรฐานการออกแบบเหล็กของเวียดนาม เบอร์ 2737:1995 ใช้เป็นโหลดที่คาดการณ์ไว้สำหรับโครงสร้างเหล็ก ความเร็วของโหลดลมจะวัดในเวลา 3 วินาที ในช่วงระยะเวลา 20 ปี.

ปัจจัยแรงดันลมในเวียดนามคำนวณจากแรงดันลม ไม่ใช่จากความเร็ว มันถูกกำหนดจากผลลัพธ์ของการวัดแรงดันในแบบจำลองอุโมงค์ลม ดังนั้นจึงสามารถใช้กับวัตถุก้อน.

1.2 ลักษณะของมาตรฐานการออกแบบเหล็กตามมาตรฐานอเมริกัน AISC 89/ASD.

นอกเหนือจากมาตรฐานการออกแบบในเวียดนาม มาตรฐานการออกแบบโครงสร้างเหล็กของอเมริกา เป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยผู้รับเหมา คุณสมบัติของมาตรฐานอเมริกันใช้ 2 วิธีการคำนวณ:

• วิธีการ 1: ตามการออกแบบความแข็งแรงที่อนุญาต (ASD) และปัจจัยโหลด: ดังนั้นการยืดตัวจะต้องไม่เกินความเครียดที่อนุญาต = ความเครียดดึง*(0.6 -> 0.67)
• วิธีการ 2: ตามการออกแบบปัจจัยโหลดและความต้านทาน (LRFD): โหลดจะถูกคูณด้วยปัจจัย 1.2->1.6; ปัจจัยการรับน้ำหนักจะถูกคูณด้วย 0.75->0.9; ความเครียดหลักคือ ความแข็งแรงดึง.

ความสัมพันธ์ของ Ft, Fy, Fb: เมื่อถูกดึง ค่าของความเครียดที่อนุญาต Ft = 0.6Fy (Fy: ความแข็งแรงดึงของเหล็ก). ในการอัด = Fy x ปัจจัยความยืดหยุ่นเชิงยาว. ค่าขีดจำกัดของโครงสร้างที่ดัด (Fb) มีค่าสูงสุดจาก 0.6-0.67Fy.

ค่ากำลังภายใน: M,N,Q ที่เกิดจากโหลดมาตรฐาน ไม่มีปัจจัยการโหลดเกิน. อย่างไรก็ตาม สูตรในการกำหนดแรงภายในมีการรวมกันของโหลด.

ส่วน: พื้นที่ที่คาดคะเนสำหรับมาตรฐานอเมริกาถูกแบ่งออกเป็น 3 ส่วน: ส่วนที่แข็ง ส่วนที่บาง และส่วนที่ไม่แข็ง คำนวณพื้นที่ตัดขวางที่แข็งแน่นอนจะใช้ประสิทธิภาพที่อนุญาตของวัสดุได้อย่างเต็มที่ สำหรับพื้นที่ตัดขวางที่ไม่แข็ง ค่าความเครียดที่อนุญาตของวัสดุควรได้รับการปรับลดลง ส่วนที่บางก็ต้องลดลงเพิ่มเติม.

1.3 คุณสมบัติของมาตรฐานการออกแบบเหล็กตามมาตรฐานยุโรป Eurocode 3

มาตรฐานโครงสร้างเหล็กยุโรป จะคำนวณด้วยมาตรฐานขีดจำกัด (ความจุในการรับน้ำหนักและขีดจำกัดการใช้งาน). ความเครียดขีดจำกัดจะถูกคำนวณโดยการใช้ปัจจัยหลาย ๆ เพื่อคูณกับความแข็งแรงดึง.

ส่วน: แบ่งออกเป็นหลายเกรดตามความบาง (ความกว้าง/ความหนา). เกรดที่หนาขึ้น 1,2 จะมีความเครียดสูงกว่า เกรด 3.4 บางกว่า ดังนั้นจึงง่ายที่จะสูญเสียความมั่นคงในระดับท้องถิ่น มันคล้ายกับมาตรฐานเวียดนามและมาตรฐานอเมริกันตาม LRFD ดังนั้นส่วนจึงแบ่งออกเป็น 4 ประเภท: ส่วนที่แข็ง ส่วนที่ไม่แข็ง ส่วนพลาสติก และส่วนที่บาง.

โหลด: อิงจาก BS 6399 ควรพิจารณาโหลดจากพื้น โหลดจากลม และโหลดจากหิมะ.

หมายเหตุเกี่ยวกับโหลดลม:

• ความดันโหลดลมจะคำนวณจากความเร็วลมโดยพิจารณาจากภูมิประเทศ ประเภทของอาคาร เป็นต้น
• ปัจจัยอากาศพลศาสตร์ของโหลดลมต้องรวมความดันเชิงลบภายในอาคารไว้ ค่าปัจจัยที่อันตรายที่สุดต้องถูกเลือกสำหรับการคำนวณ BS 6399 ใช้ความเร็วลมเฉลี่ยในหนึ่งชั่วโมง ในช่วงระยะเวลา 50 ปี; ในขณะเดียวกัน มาตรฐานอังกฤษยังใช้ CP3 ใช้ความเร็วลมที่วัดในเวลา 3 วินาที ในช่วงระยะเวลา 50 ปี.

การเคลื่อนที่ที่อนุญาต: คำนวณเป็นค่ามากที่สุดจากโหลดที่ใช้ (โหลดที่มีชีวิต) โดยไม่คำนึงถึงปัจจัยโหลดเกิน ความผิดรูปที่มากกว่านั้นได้รับอนุญาตตาม TCVN ตัวอย่างเช่น: คานรองเพดาน L/360 (ตาม TCVN L/400); คานเสริม L/200 (TCVN L/240); และจะใช้เฉพาะโหลดที่คำนวณจากชีวิต ไม่ถือทั้งสิ่งเหล่านี้ตาม TCVN.

ปัจจัยความปลอดภัย: ตาม BS 6399 โหลดที่แตกต่างกันแต่ละประเภทจะใช้ปัจจัยความปลอดภัยที่แตกต่างกัน: เช่น ตัวอย่าง ปัจจัยความปลอดภัย (HSAT) ของโหลดตายคือ 1.4 (TCVN คือ 1.2); โหลดที่มีชีวิตคือ 1.6 (TCVN คือ 1.2 หรือ 1.3); โหลดจากลมคือ 1.4 (TCVN คือ 1.2). ยิ่งไปกว่านั้น ปัจจัยความปลอดภัยสำหรับวัสดุถือเป็น 1 เนื่องจากได้มีการปรับระหว่างการคำนวณความแข็งแรงของวัสดุ ตาม TCVN ปัจจัยความปลอดภัยของวัสดุคือ 1.05 ถึง 1.1 ขึ้นอยู่กับประเภทของเหล็ก นอกจากนี้ BS ไม่มีปัจจัยความปลอดภัยในฟังก์ชันของอาคาร ปัจจัยการทำงานของโครงสร้างขณะที่ TCVN มี.

หากเปรียบเทียบ HSAT ของ BS กับ TCVN ของ VN HSAT จะน้อยกว่าของ BS ดังนั้นด้วยวัสดุเหล็กเดียวกันและรองรับโหลดตั้งชื่อเดียวกัน โครงสร้างที่คำนวณตาม TCVN ต้องการวัสดุน้อยกว่า.

2. มาตรฐานโหลดการออกแบบในบางประเทศ

โหลดการออกแบบในแต่ละประเทศมีมาตรฐานที่แน่นอน นี่คือตัวอย่างมาตรฐานโหลดการออกแบบในบางประเทศที่มีชื่อเสียง:

• เวียดนาม: TCVN 2737:1995: โหลดและผลกระทบ มาตรฐานการออกแบบ.
• สหรัฐอเมริกา: MBMA 2002; UBC 97; IBC 2006;
• สหราชอาณาจักร: BS 6399: ส่วนที่ 2: 1997: โหลดสำหรับอาคาร: ส่วนที่ 2: รหัสปฏิบัติสำหรับโหลดลม; BS 6399: ส่วนที่ 1: 1984: การโหลดการออกแบบสำหรับอาคาร: ส่วนที่ 1: รหัสปฏิบัติสำหรับโหลดตายและโหลดที่กำหนด.
• ยุโรป: EN 1991-1-4:2005 A1: การกระทำบนโครงสร้าง.
• ออสเตรเลีย: AS/NZS 1170.1:2002: มาตรฐานออสเตรเลีย/New Zealand สำหรับโหลดตาย โหลดที่มีชีวิต และโหลดอื่น ๆ; AS/NZS 1170.2:2011: มาตรฐานออสเตรเลีย/New Zealand สำหรับโหลดลม

โหลดการออกแบบถูกกำหนดจากปัจจัยภายนอกของโครงสร้าง เช่น ผลกระทบจากไซต์ก่อสร้าง สภาพอากาศ เป็นต้น แม้ว่าประเทศแต่ละประเทศจะมีมาตรฐานของตนเอง แต่ก็แนะนำให้ใช้หลักการที่พื้นฐานที่สุดเพื่อให้แน่ใจในความปลอดภัยสำหรับการก่อสร้าง เช่นเดียวกับการคาดการณ์ความผิดพลาดและอันตรายที่จะเกิดขึ้น.

3. การเปรียบเทียบมาตรฐานการประเมินการออกแบบโครงสร้างเหล็กล่าสุด

มาตรฐานการประเมินการออกแบบโครงสร้างเหล็กในปัจจุบันขึ้นอยู่กับ มาตรฐานการออกแบบโครงสร้างเหล็ก ของแต่ละประเทศ จากตรงนั้นเราสามารถใช้เกณฑ์ใดบ้างในการประเมิน.

• เวียดนามอิงจาก เบอร์ 5575:2012: โครงสร้างเหล็ก - มาตรฐานการออกแบบเพื่อความปลอดภัย.
• สหรัฐอเมริกาอิงจาก เบอร์ AISC-89: สถาบันเหล็กก่อสร้างของอเมริกา - เน้นการยืดหยุ่นและวิธีที่วัสดุทำงาน.
• สหราชอาณาจักร: BS 5950: ส่วนที่ 1: 1990: มาตรฐานอังกฤษ: การใช้เหล็กในอาคาร: มาตรฐานอังกฤษ.
• ยุโรป: EN 1993-1-1: มาตรฐานยุโรป - การออกแบบโครงสร้างเหล็ก: มาตรฐานนี้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง แต่ยืนยันในหลายปัจจัย เช่น การตรวจสอบอย่างถูกต้องและระดับความปลอดภัย.
• ออสเตรเลีย: AS 4100-1998: มาตรฐานออสเตรเลียสำหรับโครงสร้างเหล็ก; AS 4600:1996: มาตรฐานออสเตรเลีย/New Zealand: โครงสร้างเหล็กเคลือบทองแดง.

โดยทั่วไปแล้ว ในการประเมินว่า การออกแบบโครงสร้างเหล็กมีความปลอดภัยหรือไม่ จำเป็นต้องประเมินความสามารถ มาตรฐานความปลอดภัย และความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างก่อนและระหว่าง กระบวนการออกแบบโครงสร้างเหล็ก

ปัจจุบัน การออกแบบโครงสร้างเหล็กไม่ได้ขึ้นอยู่กับมาตรฐานของแต่ละประเทศเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทที่สำคัญใน อาคารสำเร็จรูป—เป็นการก่อสร้างที่ใช้โครงสร้างเหล็กเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเวลาและต้นทุน อาคารสำเร็จรูปต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการรับน้ำหนักและปฏิบัติตามมาตรฐานสากล เช่น TCVN 5575:2012 ในเวียดนามหรือ EN1993-1-1 ในยุโรปเพื่อประกันความปลอดภัย และความทนทาน การเลือกมาตรฐานการออกแบบโครงสร้างเหล็กที่เหมาะสมเป็นปัจจัยสำคัญในการก่อสร้างอาคารเหล็กที่สำเร็จรูป ประกันคุณภาพและการเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนสำหรับนักลงทุน.

4. คำเตือนเมื่อใช้มาตรฐานการออกแบบโครงสร้างเหล็ก

นักลงทุนจำเป็นต้องเลือกมาตรฐานที่เหมาะสมสำหรับ การผลิตโครงสร้างเหล็ก เพื่อให้ได้ความแม่นยำ คุณภาพ และรักษาความปลอดภัยสำหรับโครงการ:

• การเงิน: ลงทุนในโครงการด้วยงบประมาณที่เหมาะสมกับความสามารถ
• สภาพแวดล้อมการก่อสร้าง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใช้มาตรฐานอื่น
• สำรวจแผนและสภาพแวดล้อมการก่อสร้างอย่างรอบคอบ: สำหรับการก่อสร้าง เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องประสานทุกปัจจัยให้เข้ากัน
• อย่าให้มาตรฐานหนึ่งรวมเข้ากับอีกมาตรฐานหนึ่ง หากเกิดเช่นนั้น โครงการจะไม่สามารถเชื่อมโยงและปลอดภัย

ในบทความข้างต้น BMB Steel ได้แบ่งปันกับคุณถึง การเปรียบเทียบมาตรฐานการออกแบบโครงสร้างเหล็กล่าสุด หวังว่าข้อมูลนี้จะช่วยให้เจ้าของและผู้รับเหมาเลือกมาตรฐานที่เหมาะสมสำหรับโครงการของตน.