Có thể bạn đã sử dụng thành thạo các phần mềm tính toán kết cấu, các phần mềm phân tích phần tử hữu hạn nhưng đôi lúc tính tay còn nhanh hơn sử dụng phần mềm. Ví dụ trong khung nhà công nghiệp thép, chúng ta rất hay gặp các cấu kiện chịu uốn dạng dầm đơn giản hoặc dầm liên tục (xà gồ, dầm mái,..) và công việc kiểm tra luôn phải có các khâu tính toán ứng suất và độ võng. Tớ sẽ giới thiệu một số phương pháp mà tớ học được từ một vài kĩ sư nước ngoài, các bác đã già, thâm niên kinh nghiệm trong nghề, mà nếu sử dụng các bạn sẽ tiết kiệm được thời gian đáng kể. Và quan trọng hơn nữa các bạn sẽ thấy quen thuộc hơn với các đơn vị đo, hoặc có luôn trong đầu ý tưởng về khả năng chịu lực của kết cấu với các dữ liệu đầu vào đơn giản.
1/ Lựa chọn thứ nguyên hợp lí trong các công thức tính toán thường gặp:
Ví dụ công thức tính ứng suất của một tiết diện:
sigma = Momen (M)/ Modun chống uốn (W).
Trong các catalog thép thường cho W với đơn vị [cm3]
Momen chúng ta thường tính với [daN.m]
Thông thường ta thường quy đổi cả 2 dữ liệu trên về đơn vị mà ta cần cuối cùng. Nhưng nếu cứ để như thế mà chia trực tiếp mà chia thì ta sẽ được [daN/mm²], một đơn vị cũng rất hay được sử dụng.
Nếu bạn sử dụng nhiều một công thức nào đấy, bạn sẽ thấy là cách này sẽ giúp tiết kiệm thời gian rất đáng kể Và tất nhiên bạn cũng có thể tạo các quy tắc cho riêng mình.

2/ Tính chuyển vị nhanh từ ứng suất:
Sau khi kiểm tra ứng suất ta phải kiểm tra chuyển vị. Ví dụ một dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều
f = 5*q*l^4/(384EI)
với mỗi cái dầm lại thực hiện công thức này thì kể cũng chán, lại thêm việc phải biến đổi thứ nguyên trước lúc áp dụng nữa. Có một cách nhanh hơn mà các kĩ sư lâu năm họ vẫn làm, đó là dùng lại kết quả tính toán ứng suất ở trước:
f = a*sigma*l^2/h
Trong đó:
sigma: ứng suất lớn nhất trong dầm đơn vị [daN/mm²]
l: chiều dài dầm [m]
h: chiều cao tiết diện dầm [cm]
a: hệ số phụ thuộc vào dạng đặt tải (Ví dụ tải trọng phân bố đều a = 1; tải trọng tập trung giữa nhịp a = 0,8;... )
Lúc đó kết quả mà bạn có sẽ là chuyển vị với đơn vị [mm]
Bạn có thể lập bảng trước và nhớ một số trường hợp hay gặp, cũng không khó lắm....
Ví dụ áp dụng: bạn có một dầm đơn giản dài 10m, tiết diện dầm chữ I cao 30cm. Dầm chịu lực phân bố đều, từ phần kiểm tra ứng suất bạn đã có sigma = 20daN/mm². Như vậy độ võng của dầm tại giữa nhịp
f = 20*10²/30 = 66,67mm
Nhắc lại thêm lần nữa, nếu sử dụng thường xuyên mấy công thức này thì cách này sẽ giúp tiết kiệm thời gian đáng kể, rất đáng kể....

(to be continued)