T. 16 S. 03 (2026): Tạp chí Vật liệu và Xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Đánh giá khả năng chịu lực của cột nhôm tạo hình nguội theo các tiêu chuẩn hiện hành của Australia/New Zealand, Hoa Kỳ và Châu Âu

Mai Trọng Nghĩa , Phạm Ngọc Hiếu

Từ khóa:

Nhôm tạo hình nguội
Tiêu chuẩn hiện hành
Australia
Hoa Kỳ
Châu Âu
Khả năng chịu lực

Tóm tắt

Nhôm tạo hình nguội là một dạng kết cấu mới, được sản xuất bằng cách áp dụng công nghệ định hình nguội vốn được phát triển cho các tiết diện thép thành mỏng, với các dạng mặt cắt điển hình như chữ C và chữ Z. So với nhôm cán nóng truyền thống, nhôm định hình nguội có nhiều ưu điểm về hiệu quả sản xuất, giúp giảm thời gian và chi phí chế tạo, đồng thời phù hợp cho các kết cấu nhẹ và các môi trường có yêu cầu cao về khả năng chống ăn mòn. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn thiết kế nhôm hiện hành trên thế giới chủ yếu được xây dựng dựa trên các cấu kiện nhôm cán nóng và chưa có các quy định thiết kế riêng cho nhôm tạo hình nguội, đặc biệt đối với các tiết diện hở và thành mỏng rất nhạy cảm với hiện tượng mất ổn định tổng thể. Bài báo này trình bày một nghiên cứu mở rộng nhằm đánh giá khả năng chịu tải của cột nhôm tạo hình nguội tiết diện chữ C thông qua việc áp dụng và so sánh ba hệ tiêu chuẩn thiết kế kết cấu nhôm gồm tiêu chuẩn Australia/New Zealand (AS/NZS), tiêu chuẩn Châu Âu (Eurocode 9, EC9) và tiêu chuẩn Hoa Kỳ (AA 2015), thí nghiệm và mô phỏng thí nghiệm thông qua phần mềm ABAQUS. Nghiên cứu được thực hiện trên cơ sở một bài toán cột nhôm điển hình với các đặc trưng hình học, điều kiện biên và đặc tính vật liệu được sử dụng thống nhất từ các nghiên cứu đã công bố. Quy trình xác định khả năng chịu tải của cột được thực hiện độc lập theo từng tiêu chuẩn, bao gồm đánh giá độ mảnh, xác định ứng suất tới hạn và tính toán cường độ nén danh nghĩa. Kết quả cho thấy sự khác biệt giữa các tiêu chuẩn trong dự báo khả năng chịu tải, phản ánh sự khác nhau trong cách tiếp cận bài toán mất ổn định tổng thể. Từ đó cho thấy sự cần thiết phải tiếp tục hoàn thiện các quy định thiết kế cho cấu kiện nhôm tạo hình nguội.

Điều hướng Người dùng

Cách trích dẫn

Mai Trọng Nghĩa, & Phạm Ngọc Hiếu. (2026). Đánh giá khả năng chịu lực của cột nhôm tạo hình nguội theo các tiêu chuẩn hiện hành của Australia/New Zealand, Hoa Kỳ và Châu Âu. Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 16(03). https://doi.org/10.54772/jomc.03.2026.1281

Tài liệu tham khảo

  1. Szumigała, M., Polus, Ł.: Applications of aluminium and concrete composite structures. Procedia Eng. 108(61), 544–549 (2015).
  2. Blue Scope Lysaghts: Permalite – Aluminium roll-formed purlin solutions. Permalite Aluminium Building Solutions Pty Ltd., Eagle Farm Qld 4009 (2015).
  3. Mazzolani, F.M.: Aluminium structural design. Springer-Verlag GmbH, Wien (2003).
  4. Su, M.N., Young, B., Gardner, L.: Deformation-based design of aluminium alloy beams. Eng. Struct. 80, 339–349 (2014).
  5. Zhu, J.H., Young, B.: Design of aluminium alloy flexural members using direct strength method. J. Struct. Eng. 135(5), 558–566 (2009).
  6. Faella, C., Mazzolani, F.M., Piluso, V., Rizzano, G.: Local buckling of aluminium members: testing and classification. J. Struct. Eng. 126(3) (2000).
  7. Pham, N.H., Vu, Q.A.: Effects of stiffeners on the capacities of cold-formed steel channel members. Steel Constr. 14(4), 270–278 (2021).
  8. Pham, N.H.: Investigation of sectional capacities of cold-formed perforated steel channel sections. Steel Construction, 16(2), 105-113 (2023).
  9. Pham, N.H.: Investigation of sectional capacities of cold-formed steel SupaCee sections. In: Proceedings of the 8th International Conference on Civil Engineering. ICCE 2021. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 213 (2021). https://doi.org/10.1007/978-981-19-12603
  10. Pham, N.H., Vu, Q.A.: Flexural capacities of cold-formed steel channel and SupaCee sections about the weak-axis. International Journal of GEOMATE, 25(108), 224–232 (2023). https://doi.org/10.21660/2023.108.3903
  11. Pham, N.H.: Sectional capacities of cold-formed perforated steel channel columns. Materials Today: Proceedings, 85, 113–117 (2023). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.05.273
  12. Pham, N.H.: Investigation of web hole effects on capacities of cold-formed steel channel members. In: Lecture Notes in Civil Engineering, 161–175 (2023).
  13. Pham, N.H., Pham, C.H., Rasmussen, K.J.R.: Global buckling capacity of cold-rolled aluminium alloy channel section beams. Journal of Constructional Steel Research, 179, 106521 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2021.106521
  14. Pham, N.H., Pham, C.H., Rasmussen, K.J.R.: Design of cold-rolled aluminium alloy channel beams subject to global buckling. Thin-Walled Structures, 180, 109885 (2022).
  15. Pham, N.H., Pham, C.H., Rasmussen, K.J.R.: Member capacity of cold-rolled aluminium alloy channel columns – Part I: experimental investigation. Thin-Walled Structures, 200 (2024). https://doi.org/10.1016/j.tws.2024.111959
  16. Pham, N.H., Pham, C.H., Rasmussen, K.J.R.: Member capacity of cold-rolled aluminium alloy channel columns – Part II: numerical investigation and design. Thin-Walled Structures, 200 (2024). https://doi.org/10.1016/j.tws.2024.111960
  17. Pham, N.H., Pham, C.H., Rasmussen, K.J.R.: Finite element simulation of member buckling of cold-rolled aluminium alloy 5052 channel columns. In: Lecture Notes in Civil Engineering, vol. 54, pp. 263–268 (2020). https://doi.org/10.1007/978-981-15-0802-8_39
  18. Pham, N.H., Pham, C.H., Rasmussen, K.J.R.: Experimental investigation of the member buckling of cold-rolled aluminium alloy 5052 channel columns. In: Proceedings of the 9th International Conference on Advances in Steel Structures, Hong Kong (2018).
  19. Pham, N.H., Pham, C.H., Rasmussen, K.J.R.: Evaluation of current standards in designing cold-rolled aluminium channel beams. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 869 (2020). https://doi.org/10.1088/1757-899X/869/7/072034.
  20. Pham, N.H.: Elastic global buckling moments of cold-rolled aluminium alloy asymmetric section beams. In: E3S Web of Conferences. EDP Sciences (2023). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202341003004.
  21. Pham, N.H.: Numerical investigation of cold-rolled aluminium alloy stub columns with perforations undergoing local buckling. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 47(6), 3453–3463 (2023). https://doi.org/10.1007/s40996-023-01179-7
  22. Pham, N.H.: Numerical investigation of sectional buckling behaviors of cold-rolled aluminium alloy channel columns. Key Engineering Materials, 942, 173–180 (2023).
  23. Pham, N.H., Pham, C.H., Rasmussen, K.J.R.: Experimental and numerical investigation of global buckling behaviour of cold-rolled aluminium alloy asymmetric section beams. Thin-Walled Structures, 217 (2025). https://doi.org/10.1016/j.tws.2025.113788
  24. Australia/New Zealand AS/NZS1664.1:1997, Aluminium Structures. Part 1: Limit State Design.
  25. The Aluminum Association. Aluminum Design Manual, The Aluminum Association, Washington, DC, USA (2020)
  26. European Committee for Standardization (CEN), Eurocode 9: Design of Aluminium Structures – Part 1-1: General Structural Rules, BS EN 1999-1-1, Brussels, Belgium (2007)
  27. Phạm Ngọc Hiếu. Áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu nhôm của Australia, Hoa Kỳ và Châu Âu trong xác định khả năng chịu lực của cấu kiện nhôm chữ C tạo hình nguội. Đề tài Khoa học cấp trường, Đại học Kiến trúc Hà Nội, 2023.