Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TĂNG THƯỢNG GA TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA TIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢP THÉP BÊ TÔNG CHỊU NÉN LỆCH TÂM CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CẮT THEO TIÊU CHUẨN EUROCODE Chuyên ngành: Xây dựng Công trình DD&CN Mã số : 60.58.20 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS Huỳnh Minh Sơn Phản biện 1: GS TS.Phạm Văn Hội Phản biện 2: PGS.TS nguyễn quang viên Luận văn bảo vệ Hội đồng chấm Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 28 tháng 09 năm 2013 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Giải pháp kết cấu liên hợp thép bê tông sử dụng phổ biến nhiều nước giới cho công trình nhà cao tầng có cấu kiện chịu nén cột Kết cấu tận dụng ưu điểm riêng đặc trưng lý vật liệu thép bê tông để tạo kết cấu liên hợp có khả chịu lực độ tin cậy cao, đồng thời tăng cường khả chống cháy Bên cạnh đó, công trình sử dụng cột liên hợp đáp ứng công sử dụng cao, hiệu kinh tế đảm bảo tính thẩm mỹ Tiêu chuẩn EC4 hướng dẫn việc tính toán kết cấu LHTBT với kiểu bố trí thép hình chữ I thông dụng sở để phát triển phương pháp tính cho tiết diện với hình thức bố trí thép hình khác Tại Việt Nam có số tài liệu viết kết cấu này, nhiên tài liệu chưa đề cập kỹ đến cột LHTBT tiết diện tròn tính toán khả chịu lực với loại tiết diện xét đến ảnh hưởng lực cắt Vì việc thành lập biểu đồ tương tác cho loại cột LHTBT tiết diện tròn xác định khả chịu lực chúng cần thiết điều kiện Việt Nam chưa có tiêu chuẩn thiết kế Xuất phát từ vấn đề luận văn tác giả chọn đề tài: “Tính toán khả chịu lực tiết diện cột LHTBT chịu nén lệch tâm có xét đến ảnh hưởng lực cắt theo tiêu chuẩn eurocode 4” Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu làm việc cấu kiện LHTBT chịu nén lệch tâm có xét đến ảnh hưởng lực cắt Footer Page of 126 Header Page of 126 Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng tiết diện thiết lập biểu đồ tương tác cho cấu kiện chịu nén lệch tâm tiết diện tròn với hình thức bố trí thép hình chữ I, qua xác định khả chịu lực cột LHTBT tiết diện tròn chịu nén lệch tâm theo EC4 Thiết lập quy trình tính toán, sơ đồ khối, chương trình tính cấu kiện cột LHTBT tiết diện tròn chịu nén lệch tâm có xét đến ảnh hưởng lực cắt theo EC4 Đối tượng phương pháp nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Trong luận văn thạc sỹ này, tác giả lựa chọn cột liên hợp thép bê tông bọc bê tông, tiết diện tròn.thép hình chữ I chịu nén lệch tâm 3.2 Phương pháp nghiên cứu - Dựa lý thuyết tảng kết cấu liên hợp kiểm chứng thực nghiệm tài liệu Châu Âu, sử dụng tiêu chuẩn Eurocode4 (EC4) để làm rõ ví dụ số; hoàn thiện thuật toán, sơ đồ khối tính toán, viết chương trình tự động hóa để khảo sát tính toán khả chịu lực cột LHTBT Các giả thiết - Tương tác thép bê tông hoàn toàn bị phá hoại; - Sự chế tạo không xác hình học kết cấu có kể tính toán; - Tiết diện ngang phẳng cột bị biến dạng - Cột có tiết diện không đổi trục đối xứng, khuôn khổ luận văn chọn hình thức tiết diện tròn với lõi thép hình chữ I - Tỷ lệ lượng thép hình d = 0,2 ÷ 0,9 - Độ mảnh quy đổi không lớn 2,0 Footer Page of 126 Header Page of 126 Bố cục đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận Luận văn gồm chương: Chương 1: TỔNG QUAN CẤU KIỆN LHTBT CHỊU NÉN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG Chương 2: THIẾT LẬP ĐƯỜNG CONG TƯƠNG TÁC(MN), (M-V) ĐỂ TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA TIẾT DIỆN CỘT LHTBT THEO EUROCODE Chương 3: TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU NÉN LỆCH TÂM CỦA CỘT LHTBT TIẾT DIỆN TRÒN CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CẮT Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG TỔNG QUAN CẤU KIỆN LHTBT CHỊU NÉN TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG 1.1 TỔNG QUAN CẤU KIỆN LHTBT CHỊU NÉN TRONG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG 1.1.1 Khái niệm Cấu kiện liên hợp thép – bê tông (LHTBT) chịu nén cấu kiện chịu nén bao gồm hay nhiều tiết diện thép hình,thép bê tông tiết diện Thép chịu lực có dạng thép tấm, thép hình, thép ống Nó nằm bê tông (gọi kết cấu thép nhồi bê tông) hay nằm bê tông (gọi kết cấu thép bọc bê tông toàn hay bọc bê tông phần) 1.1.2 Ưu nhược điểm cấu kiện LHTBT chịu nén a Ưu điểm Cấu kiện LHTBT chịu nén có số ưu điểm sau Khả chống ăn mòn thép tăng cường Điều có ý nghĩa công trình xây dựng vùng có khí hậu có độ ẩm cao, công trình ven biển, cấu kiện tiếp xúc với môi trường ăn mòn Khả chịu lửa tốt Đối với cấu kiện bọc bê tông hoàn toàn, khả chịu lửa thép đảm bảo tốt bọc Kết cấu mảnh so với kết cấu bê tông cốt thép thông thường, không gian sử dụng kiến trúc tăng lên Tăng độ cứng kết cấu Làm giảm độ mảnh cột làm tăng khả ổn định cục tổng thể thép Khả biến dạng lớn kết cấu bê tông cốt thép, điều có lợi công trình chịu tải trọng động đất Footer Page of 126 Header Page of 126 Dễ dàng áp dụng phương pháp thi công đại (phương pháp thi công ván khuôn trượt, thi công lắp ghép) làm tăng tốc độ thi công, sớm đưa công trình vào sử dụng Hiệu kinh tế cao So với cấu kiện bê tông cốt thép thông thường lượng thép dùng kết cấu liên hợp lớn chưa đắt Nếu đánh giá hiệu kinh tế cách toàn diện chi phí vật liệu, tốc độ thi công nhanh, sớm quay vòng vốn phương án dùng kết cấu liên hợp đạ hiệu kinh tế cao b Nhược điểm Việc áp dụng xây dựng phụ thuộc nhiều vào công nghệ sản xuất cấu kiện công nghệ thi công đại 1.1.3 Tình hình ứng dụng cấu kiện LHTBT chịu nén công trình xây dựng dân dụng Trên giới, việc ứng dụng thiết kế cấu kiện LHTBT chịu nén vào công trình dân dụng bắt đầu vào năm 1980 Ở Việt Nam, thời gian gần thành phố Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh ứng dụng kết cấu LHTBT cho công trình nhà cao tầng 1.2 CƠ SỞ TÍNH TOÁN CẤU KIỆN LHTBT CHỊU NÉN THEO EC4 1.2.1 Tiêu chuẩn tính toán Eurocode (EC4) chín tập tiêu chuẩn Ủy Ban Cộng Đồng Châu Âu thống Được đưa vào sử dụng năm 1997 có phần ENV 1994 - -1 tiêu chuẩn thiết kế kết cấu liên hợp cho công trình xây dựng dân dụng Footer Page of 126 Header Page of 126 1.2.2 Cơ sở tính toán vật liệu sử dụng cột LHTBT chịu nén a Vật liệu bê tông Trong kết cấu liên hợp dùng bê tông thường kết cấu bê tông cốt thép Theo EC4 kết cấu liên hợp dùng mác bê tông từ C20/25 đến C50/60 b Vật liệu cốt thép * Thép Tiêu chuẩn Châu Âu EN 100803 đưa ba mác thép dùng cho kết cấu liên hợp: S220; S400 S500 * Thép kết cấu hình Trong tiêu chuẩn ENV 1994 – – EC4 trình bày cách tính toán kết cấu liên hợp sản xuất từ mác thép thông thường S235, S275 S355 1.2.3 Phương pháp tính toán Có hai phương pháp tính toán: * Phương pháp thứ phương pháp tổng quát, yêu cầu tính đến ảnh hưởng làm việc phi tuyến, chế tạo không xác Phương pháp áp dụng cho tiết diện không đối xứng cột có tiết diện thay đổi Hiện nay, cách tính chủ yếu dựa vào phần mềm chuyên dụng, tiêu chuẩn không đề cập đến phương pháp * Phương pháp thứ hai, sơ sở để thành lập tiêu chuẩn thiết kế số nước Châu Âu sở tính toán EC Phương pháp sử dụng đường cong uốn dọc cột thép có kể đến chế tạo không xác thống nhiều nước nên gọi đường cong uốn dọc Châu Âu Chúng giới hạn cho cột liên hợp có tiết diện không đổi có hai trục đối xứng Footer Page of 126 Header Page of 126 a Tính toán cột LHTBT chịu nén tâm Kiểm tra khả chịu lực cột LHTBT chịu nén tâm N Sd £ c N pl R d b Tính toán cột LHTBT chịu nén lệch tâm phẳng Kiểm tra khả chịu lực cột LHTBT chịu nén lệch tâm phẳng bao gồm: - Kiểm tra khả chịu nén tâm cột LHTBT: N Sd £ c y N pl , Rd N Sd £ c z N pl , Rd - Kiểm tra khả chịu uốn cột LHTBT: M Sdy £ 0, 9.m y M pl , y , Rd M Sdz £ 0,9.m z M pl , z , Rd c Tính toán cột LHTBT chịu nén lệch tâm xiên Kiểm tra khả chịu lực cột LHTBT chịu nén lệch tâm xiên bao gồm: - Kiểm tra khả chịu nén tâm cột LHTBT: N Sd £ c y N pl , Rd N Sd £ c z N pl , Rd - Kiểm tra khả chịu uốn cột LHTBT: M Sdy £ 0, 9.m y M pl , y , Rd M Sdz £ 0,9.m z M pl , z , Rd M Sd , y m y M pl y.Rd + M Sd , z m z M pl z Rd £ 1,0 d Ảnh hưởng lực cắt đến khả làm việc cột LHTBT Lực cắt ảnh hưởng đến khả chịu mô men cột, tương tác mô men uốn lực cắt cột thép tính đến Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 cách giảm khả chịu mô men uốn vùng chịu ảnh hưởng lực cắt Ảnh hưởng lực cắt kể đến lực cắt cột thép Vsd lớn 50% sức bền dẻo chịu cắt cột thép Vpl,Rd Sức bền dẻo Vpl,Rd tính theo công thức: V pl , Rd = Av fy ga Đối với thép hình I H tổ hợp hàn, Av diện tích bụng, thép hình I H cán phần cánh chỗ nối cong với bụng chịu phần ứng suất cắt, Av tính sau: Av = Aa - 2.b f t f + (tw + 2r )t f Footer Page 10 of 126 10 Header Page 12 of 126 * Điểm C: Khả chịu nén toàn bê tông chịu có khả chịu uốn B: N c = N pm , Rd = a c Ac f cd MC = MB = Mpl.Rd * Điểm D: mô men uốn giới hạn lớn 1 N D = N c = N pm Rd 2 fy f f M D = M max.Rd = W pa + Wps s + W pca ck ga gs gc b Thiết lập đường cong tương tác mô men uốn lực nén (M-N) không thứ nguyên * Điểm A: khả chịu nén tâm N pl , Rd cA = =1 N pl , Rd μA = * Điểm B: khả chịu uốn χB =0 mB = Footer Page 12 of 126 M pl , Rd M pl , Rd =1 11 Header Page 13 of 126 * Điểm C: Khả chịu nén toàn bê tông chịu có khả chịu uốn B: N pm, Rd cc = N pl , Rd mc = M pl , Rd M pl , Rd =1 * Điểm D: mô men uốn giới hạn lớn N pm , Rd cD = 2.N pl , Rd mD = M max.Rd M pl Rd 2.1.2 Cột LHTBT chịu nén lệch tâm xiên Đối với trường hợp lệch tâm xiên việc thiết lập đường cong tương tác (M-N) theo phương độc lập theo trường hợp lệch tâm phẳng ta phải thiết lập thêm biểu đô tương tác mô men theo hai phương Để thiết lập đường cong tương tác mô men- mô men (M-M) tiết diện cột LHTBT ta cần phải xác định tọa độ điểm sau: Điểm 1(0,9µz,0); điểm 2(0,9µz, 0,1µy); Điểm 3(0,0,9µy); điểm 4(0,1µz,0,9µy); Đường cong tương tác mô men mômen (M-M)theo hai phương Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 12 2.2 THIẾT LẬP ĐƯỜNG CONG TƯƠNG TÁC MÔ MEN VÀ LỰC CẮT(M-V) ĐỂ XÉT ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CẮT ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU MÔ MEN CỦA TIẾT DIỆN CỘT LHTBT Đường cong tương tác mô men lực cắt M-V 2.3 CÁC VÍ DỤ Nhằm làm rõ cần thiết phải tính toán cột LHTBT theo trường hợp lệch tâm xiên công trình chịu tải trọng ngang lớn phải xét đến ảnh hưởng lực cắt Phần tác giả minh họa ví dụ: 2.3.1 Ví dụ1: Tính toán kiểm tra khả chịu lực cột LHTBT tiết diện tròn bọc bê tông hoàn toàn theo trường hợp lệch tâm phẳng 2.3.2 Ví dụ2: Tính toán kiểm tra khả chịu lực cột LHTBT tiết diện tròn bọc bê tông hoàn toàn theo trường hợp lệch tâm xiên 2.3.3 Ví dụ3: Tính toán kiểm tra khả chịu lực cột LHTBT tiết diện tròn bọc bê tông hoàn toàn theo trường hợp lệch tâm xiên có xét đến ảnh hưởng lực cắt Footer Page 14 of 126 13 Header Page 15 of 126 CHƯƠNG TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU NÉN LỆCH TÂM CỦA CỘT LHTBT TIẾT DIỆN TRÒN CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CẮT 3.1 XÂY DỰNG THUẬT TOÁN TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN CỘT LHTBT CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CẮT Bước 1: Khai báo thông số loại cột, chiều dài cột nội lực thiết kế Bước 2: Khai báo thông số tính chất vật liệu dùng cho cột LHTBT Bước 3: Khai báo tính toán đặc trưng hình học với tiết diện cho Bước 4: Tính toán kiểm tra cột 4.1 Kiểm tra giới hạn để áp dụng phương pháp đơn giản 4.2 Kiểm tra điều kiện ổn định cục 4.3 Kiểm tra khả chịu nén dọc trục tối đa tiết diện theo phương N Sd £ c y N pl , Rd N Sd £ c z N pl , Rd 4.4 Vẽ đường cong tương tác mô men- lực dọc(M-N) theo phương - Điểm A (0,1) - Điểm B (1,0) - Điểm C (µC ,χC) với µC = 1; χC = Npm, Rd/Npl,Rd - Điểm D(µD ,χD) µD = Mmax,Rd / Mpl,Rd ; χD = 0,5Npm, Rd/Npl,Rd 4.5 Vẽ đường cong tương tác mô men-lực cắt (M-V) ứng với biểu đồ ứng suất điểm để xác định khả chịu mô men Footer Page 15 of 126 14 Header Page 16 of 126 Mv,y,Rd theo phương xét đến ảnh hưởng lực cắt Vsd(mô men theo trục y) 4.6 Vẽ lại đường cong tương tác mô men- lực dọc(M-N) theo phương xét ảnh hưởng lực cắt Vsd(mô men theo trục y) - Điểm A (0,1) - Điểm B’ (Mv,y,Rd/ Mpl,Rd,0) - Điểm C’ (µC ,χC) với µC’ = Mv,y,Rd/ Mpl,Rd; χC’ = Npm, Rd/Npl,Rd - Điểm D’(µD’ ,χD’) với µD’ = Mmax,D’,y,Rd / Mpl,Rd ; χD’ = 0,5Npm, Rd/Npl,Rd 4.7 Tìm µy, µz ứng với biểu đồ lực nén mô men trường hợp có xét đến ảnh hưởng lực cắt 4.8 Vẽ đường cong tương tác mô mên – mô men(M-M) - Điểm 1(0,9µz,0) - Điểm 2(0,9µz, 0,1µy) - Điểm 3(0,0,9µy) - Điểm 4(0,1µz,0,9µy) 4.9 Kiểm tra khả chịu nén lệch tâm xiên cột LHTBT M Sdy £ 0, 9.m y M pl , y , Rd M Sdz £ 0,9.m z M pl , z , Rd M Sd , y m y M v y Rd Footer Page 16 of 126 + M Sd , z m z M pl z Rd £ 1,0 Header Page 17 of 126 15 3.2 SƠ ĐỒ KHỐI TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN CỘT LHTBT CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CẮT Sơ đồ khối tính toán tiết diện cột LHTBT chịu nén lệch tâm xiên có xét đến ảnh hưởng lực cắt Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 16 3.3 CHƯƠNG TRÌNH SỐ TÍNH TOÁN KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CỘT LHTBT CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CẮT - Dựa vào thuật toán, sơ đồ khối tính toán kiểm tra khả chịu lực cột LHTBT chịu nén lệch tâm có xét đến ảnh hưởng lực cắt, ta hoàn toàn xây dựng chương trình với ngôn ngữ lập trình Trong thời gian có hạn, tác giả chọn lựa chương trình Excel để tính toán kiểm tra.cách sử dụng chương trình sau: + Các thông số đầu vào chương trình chiều dài cột, nội lực thiết kế, đặc trưng vật liệu, tiết diện đặc trưng hình học tiết diện + Các thông số đầu chương trình tính toán kiểm tra xem với thông số đầu vào cột LHTBT có đảm bảo khả chịu lực hay không 3.4 KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA MỘT SỐ TIẾT DIỆN CỘT LHTBT Phần tác giả xác định khả chịu lực số cột LHTBT tiết diện tròn với chiều dài khác nhau, dựa vào ta biết nội lực thiết kế có đảm bảo khả chịu lực hay không Với bảng tra cách sử dụng đơn giản, với chiều dài tiết diện cột LHTBT cung cấp cho biết giá trị hệ số uốn dọc χ=Nsd/Npl,Rd, Khả chịu lực nén mô men uốn Khi biết nội lực Nsd ta tính giá trị χd=Nsd/Npl,Rd, Tương ứng với giá trị ta có giá trị μMpl,Rd Với giá trị χd=Nsd/Npl,Rd trung gian ta nội suy giá trị μMpl,Rd Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 17 Khả chịu lực cột LHTBT tiết diện tròn Hc=500mm ứng với dạng thép hình HEB260 theo phương trục khỏe(trục y) KHẢ NĂNG CHỊU LỰC THEO TRỤC KHỎE(TRỤC Y) 0,5Vpl,Rd(kN) Chiều dài(m) Nsd/Npl,Rd μ.Mpl,Rd(kN.m) Mpl,Rd(kN.m) 0.960 0.00 0.800 186.69 0.700 303.48 614.62 0.600 420.28 0.500 537.07 0.400 604.74 0.240 614.62 0.948 0.00 0.800 175.90 0.700 294.58 346 3.3 614.62 0.600 413.26 0.500 531.94 0.400 601.49 0.237 614.62 0.936 0.00 0.800 164.46 0.700 285.12 3.6 614.62 0.600 405.78 0.500 526.43 0.400 597.97 0.234 614.62 Footer Page 19 of 126 Npl,Rd(kN) 8144.26 8144.26 8144.26 Header Page 20 of 126 18 Khả chịu lực cột LHTBT tiết diện tròn Hc=500mm ứng với dạng thép hình HEB260 theo phương trục yếu(trục z) KHẢ NĂNG CHỊU LỰC THEO TRỤC YẾU (TRỤC Z) Chiều dài(m) Nsd/Npl,Rd μ.Mpl,Rd(kN.m) Mpl,Rd(kN.m) Npl,Rd(kN) 0.926 0.00 0.800 110.11 0.700 195.67 0.600 281.22 431.25 8144.26 0.500 366.78 0.400 417.87 0.231 431.25 0.908 0.00 0.800 98.20 0.700 185.77 3.3 0.600 273.34 431.25 8144.26 0.500 360.91 0.400 414.02 0.227 431.25 0.889 0.00 0.800 85.67 0.700 175.33 3.6 0.600 264.99 431.25 8144.26 0.500 354.65 0.400 409.85 0.222 431.25 Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 19 3.5 HỌ ĐƯỜNG CONG TƯƠNG TÁC MÔ MEN VÀ LỰC NÉN CỦA MỘT SỐ TIẾT DIỆN CỘT LHTBT Trên sở lý thuyết phần trên, phần tác giả xây dựng họ đường cong tương tác mô men lực nén(M-N) số cột LHTBT tiết diện tròn với loại thép hình khác Họ đường cong tương tác xây dựng sau: Ứng với tiết diện loại thép hình với trục tung thể giá trị khả chịu lực dọc NRd/Ac.fcd Trục hoành thể khả chịu mô men MRd/(Ac.fcd.hc/2) Dựa vào họ đường cong tương tác này, với lực tiết diện cột LHTBT cho trước ta xác định tọa độ nội lực thiết kế biểu đồ họ đường cong tương tác (NSd/Ac.fcd; MSd/(Ac.fcd.hc/2).từ ta biết tiết diện cột có đảm bảo khả chịu lực hay không Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 20 Họ đường cong tương tác cột LHTBT tiết diện tròn Hc=800mm ứng với dạng thép hình HEB khác theo phương trục khỏe(trục y) Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 21 Họ đường cong tương tác cột LHTBT tiết diện tròn Hc=800mm ứng với dạng thép hình HEB khác theo phương trục yếu(trục z) Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đánh giá chung Luận văn hoàn thành mục tiêu nghiên cứu sau: - Nghiên cứu làm rõ làm việc trạng thái ứng suất biến dạng tiết diện tròn thép hình chữ I cột LHTBT chịu nén lệch tâm - Áp dụng tiêu chuẩn EC4 tính toán tiết diện cột LHTBT trường hợp: Cột chịu nén tâm, cột chịu nén lệch tâm phẳng, cột chịu nén lệch tâm xiên, tính toán tiết diện cột chịu nén lệch tâm xét đến ảnh hưởng lực cắt - Thiết lập đường cong tương tác (M-N), (My – Mz) để tính toán tiết diện cột LHTBT chịu nén lệch tâm phẳng lệch tâm xiên; biểu đồ tương tác (M-V) để tính toán ảnh hưởng lực cắt Thực ví dụ số để minh họa phương pháp tính - Xây dựng thuật toán chương trình tính toán kiểm tra cột LHTBT tiết diện tròn thép hình chữ I làm công cụ để nghiên cứu khảo sát -Sử dụng chương trình để vẽ họ đường cong tương tác(M-N) cho loại mặt cắt tiết diện cột tròn thay đổi đường kính với dạng thép hình HEB khác thiết lập bảng biểu tính toán khả chịu lực làm công cụ thiết kế sơ cho cột LHTBT chịu nén lệch tâm có xét đến ảnh hưởng lực cắt Kết luận Dựa vào kết nghiên cứu phạm vi khảo sát theo giả thiết luận văn, kết luận sau : Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 23 - Đối với cột LHTBT chịu nén lệch tâm xiên, việc tính toán kiểm tra theo phương (trục y-y trục z-z) độc lập (như cấu kiện chịu nén lệch tâm phẳng) phải tính toán kiểm tra tương tác mô men theo hai phương trục y trục z đảm bảo đem lại kết xác (trong ví dụ khảo sát chương 2, ví dụ không kiểm tra tương tác theo hai phương thỏa mãn, ví dụ kiểm tra tương tác theo hai phương không thỏa mãn) - Đối với cột LHTBT số trường hợp tiết diện chịu lực cắt lớn việc bỏ qua ảnh hưởng lực cắt không xác tương tác mô men lực cắt làm giảm đáng kể khả chịu mô men tiết diện Vì phải xét đến ảnh hưởng lực cắt cách sử dụng biểu đồ tương tác M-V để tính toán giảm khả chịu mô men tiết diện (EC4 quy định kiểm tra khi lực cắt thiết kế (Vsd) lớn 50% sức bền dẻo chịu cắt thép hình (Vpl,Rd) - Kết nghiên cứu luận văn cho phép ứng dụng họ đường cong tương tác (dạng đồ thị M-N) hệ thống bảng tra để tính toán kiểm tra khả chịu lực (khả chịu mô men Mpl,Rd; khả chịu lực dọc Npl,Rd) ứng với giá trị đường kính cột tròn số hiệu thép hình HEB khác Kiến nghị - Đối với công trình nhà nhiều tầng có tiết diện cột LHTBT chịu nén lệch tâm thì phải kiểm tra tính toán tiết diện có tương tác mô men My, Mz theo hai phương (chịu nén lệch tâm xiên); không tính toán đơn giản theo trường hợp chịu nén lệch tâm phẳng cho phương (trục y-y, trục z-z) Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 24 - Đối với công trình chịu tải trọng ngang lớn, ảnh hưởng lực cắt đáng kể cần thiết phải xét đến tương tác mô men - lực cắt (M-V) tính toán kiểm tra tiết diện cột LHTBT - Khi thiết kế sơ sử dụng kết luận văn(các biểu đồ tường tác, bảng biểu) để giảm bớt khối lượng tính toán kiểm tra lựa chọn tiết diện cột LHTBT chịu nén lệch tâm Hướng phát triển luận văn - Nghiên cứu thiết lập biểu đồ tương tác (M-N) cho dạng tiết diện khác (tiết diện tròn, thép hình chữ I đối xứng kép, tiết diện ống thép tròn nhồi bê tông có lõi thép hình chữ I…) - Ảnh hưởng chịu trượt thép hình với bê tông vị trí liên kết (mối nối hay nút khung) - Mối quan hệ cốt mềm cốt cứng tiết diện cột LHTBT Footer Page 26 of 126 ... ĐỒ KHỐI TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN CỘT LHTBT CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CẮT Sơ đồ khối tính toán tiết diện cột LHTBT chịu nén lệch tâm xiên có xét đến ảnh hưởng lực cắt Footer... tiết diện cột LHTBT trường hợp: Cột chịu nén tâm, cột chịu nén lệch tâm phẳng, cột chịu nén lệch tâm xiên, tính toán tiết diện cột chịu nén lệch tâm xét đến ảnh hưởng lực cắt - Thiết lập đường cong... SỐ TÍNH TOÁN KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CỘT LHTBT CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CẮT - Dựa vào thuật toán, sơ đồ khối tính toán kiểm tra khả chịu lực cột LHTBT chịu nén