Mô phỏng ứng xử liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép

26 115 2
  • Loading ...
1/26 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 24/04/2018, 19:09

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THÀNH NHÂN PHỎNG ỨNG XỬ LIÊN KẾT CỘT ỐNG THÉP NHỒI TÔNG VỚI SÀN PHẲNG TÔNG CỐT THÉP Chun ngành : Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số : 60.58.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Đà Nẵng – Năm 2017 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS ĐÀO NGỌC THẾ LỰC Phản biện 1: PGS TS Phạm Thanh Tùng Phản biện 2: TS Lê Anh Tuấn Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng Công nghiệp họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 07 tháng 07 năm 2017 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa  Thư viện khoa Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, cơng trình nhà cao tầng sử dụng nhiều Việt Nam Việc sử dụng hệ kết cấu hợp lý đem lại hiệu cao mặt kết cấu khả khai thác cho cơng trình Với nhà cao tầng, việc giảm chiều cao nhà giảm đáng kể tác động tải trọng ngang cho cơng trình Kết cấu sàn phẳng tông cốt thép (BTCT) xem hiệu cho việc giảm chiều cao tầng đảm bảo khoảng thơng thủy sử dụng Ngồi ra, việc sử dụng kết cấu sàn phẳng BTCT thuận lợi cho việc thi công, rút ngắn thời gian xây dựng, thuận lợi cho việc bố trí đường ống thiết bị kỹ thuật, dễ dàng thơng gió linh hoạt bố trí mặt Do sử dụng hệ kết cấu sàn phẳng BTCT hợp lý cho nhà cao tầng Kết cấu cột ống thép nhồi tông (CFST) sử dụng phổ biến kết cấu nhà cửa nhiều nước giới tiến đến thay cho cột tơng cốt thép truyền thống tính vượt trội mặt kỹ thuật có độ cứng lớn, cường độ cao, độ dẻo, khả phân tán lượng tốt độ chống cháy cao Về mặt công nghệ cột ống thép nhồi tông dễ thi công, không cần hệ thống coffa nên rút ngăn thời gian thi cơng xây dựng cơng trình, đặc biệt loại cột phát huy hiệu thi công tầng hầm phương pháp top – down Do kết cấu cột ống thép nhồi tơng giải pháp thích hợp cho việc thay cột tông cốt thép truyền thống kết cấu nhà cao tầng Từ phân tích xét thấy việc kết hợp hai loại kết cấu sàn phẳng BTCT cột ống thép nhồi tông cho kết cấu nhà cao tầng đem lại hiệu cao mặt kinh tế, kỹ thuật Tuy nhiên vấn đề lớn kết hợp hai loại kết cấu liên kết chúng, nghiên cứu dừng lại việc đề xuất liên kết tiến hành thí nghiệm đánh giá độ tin cậy liên kết chưa có phân tích cụ thể ứng xử liên kết (trạng thái ứng suất chế phá hoại), mức độ ảnh hưởng chi tiết cấu tạo đến làm việc liên kết Do việc liên kết sàn phẳng BTCT cột ống thép nhồi tông cần thiết nhằm cung cấp sở lý luận chi tiết ứng xử liên kết giúp người thiết kế hiểu rõ chất làm việc để cấu tạo chi tiết liên kết hợp lý lý để thực luận văn với đề tài “Mô ứng xử liên kết cột ống thép nhồi tông với sàn phẳng tông cốt thép” Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu tổng quan cột CFST sàn phẳng BTCT, liên kết CFST với sàn phẳng BTCT; Nghiên cứu liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT phần mềm ABAQUS; So sánh kết ABAQUS với thí nghiệm; Khảo sát ảnh hưởng thép chịu cắt đến làm việc kết cấu ối tƣ ng ph m vi nghiên cứu ối tượng nghiên cứu Cột CFST sàn phẳng BTCT hạm vi nghiên cứu ô liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu tổng quan cột ống thép nhồi tông, sàn phẳng BTCT; Nghiên cứu sử dụng phần mềm ABAQUS Kết dự kiến Tổng quan cột ống thép nhồi tông, sàn phẳng tông cốt thép, liên kết cột CFST với sàn phẳng BTCT; Tổng quan liên kết cột CFST với sàn phẳng BTCT ABAQUS; hân tích, đánh giá kết ABAQUS với thí nghiệm; ánh giá khả ảnh hưởng thép chịu cắt đến làm việc kết cấu Bố cục đề Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài ối tượng phạm vi nghiên cứu hương pháp nghiên cứu Chƣơng 1: Tổng quan kết cấu cột CFST, sàn phẳng BTCT liên kết cột CFST với sàn phẳng BTCT Chƣơng 2: làm việc liên kết ABAQUS Chƣơng 3: hân tích, đánh giá kết CHƯƠNG TỔNG QUAN CỘT CFST, SÀN PHẲNG BTCT VÀ LIÊN KẾT GIỮA CỘT CFST VỚI SÀN PHẲNG BTCT 1.1 TỔNG QUAN VỀ CỘT ỐNG THÉP NHỒI TÔNG 1.1.1 Khái niệm cột ống thép nhồi tông Cột ống thép nhồi tông (Concrete Filled Steel Tube viết tắt CFST) kết cấu liên hợp bao gồm vỏ ống thép lõi tông làm việc chung với 1.1.2 Phân lo i cột ống thép nhồi tông Dạng tiết diện phổ biến cột CFST tiết diện mà tông nhồi vào phần rỗng bên ống thép có dạng hình tròn (Circular Hollow Section - CHS), hay cột có tiết diện rỗng hình vng (Square Hollow Section - SHS) cột có tiết diện rỗng hình chữ nhật (Rectangular Hollow Section - RHS) 1.1.3 Ƣu điểm,nhƣ c điểm cột ống thép nhồi tông a) Ưu điểm ộ bền lõi tông (lớp vỏ thép với chức lớp áo bọc chặt bên ngoài) tăng khoảng lần so với độ bền tông thường [1] Cách xếp vật liệu trên mặt cắt ngang làm tối ưu cường độ độ cứng cấu kiện Cốt thép phân bố chu vi tiết diện nên phát huy hiệu làm việc cao chịu men uốn tông tạo lõi lý tưởng để chống lại tải trọng nén trình làm việc, trì hoãn chống lại bất ổn định cục ống thép đặc biệt cấu kiện có tiết diện hình vng chữ nhật [2] Ngồi ra, ống thép cản trở biến dạng nở hông lõi tông làm tăng cường độ chịu nén độ dẻo dai cấu kiện CFST; Việc nhồi tông vào ống thép làm nâng cao độ chống ăn mòn bên ống thép, làm giảm độ mảnh, làm tăng độ ổn định cục thành ống làm tăng khả chống móp méo vỏ ống thép va đập [1]; Giá thành tổng thể cơng trình làm kết cấu ống thép nhồi tơng nói chung nhỏ nhiều so với giá thành cơng trình tương tự làm kết cấu tông cốt thép hay kết cấu thép thông thường Khối lượng kết cấu ống thép nhồi tông nhỏ so với kết cấu tơng việc vận chuyển lắp ráp dễ dàng đồng thời làm giảm tải trọng xuống móng Kết cấu ống thép nhồi tông kinh tế so với kết cấu tơng cốt thép khơng cần ván khn, giá vòm, đai kẹp chi tiết đặt sẵn, có sức chịu đựng tốt hư hỏng va đập Do khơng có cốt chịu lực cốt ngang nên đổ tơng với cấp phối hỗn hợp cứng (tỉ lệ N/X lấy nhỏ hơn) dễ dàng đạt chất lượng tông cao [1],[2] b) Nhược điểm Một cấu kiện CFST bao gồm hai vật liệu với khác đường cong ứng suất-biến dạng ứng xử có khác biệt rõ rệt Sự tương tác hai vật liệu đặt toán khó việc xác định thuộc tính kết hợp men qn tính, mơdul đàn hồi; Cơ chế phá hoại cấu kiện phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưhình dạng, chiều dài, đường kính, chiều dày ống thép, cường độ thép cường độ tông với thơng số kết dính hai mặt tiếp xúc vật liệu thép tông, giam hãm tông ứng suất dư, tượng từ biến, co ngót dạng tải trọng làm phức tạp thêm phân tích thiết kế cấu kiện CFST[2]; Một hạn chế ảnh hưởng đến việc sử dụng rộng rãi loại kết cấu cấu tạo liên kết cột CFST sàn tông cốt thép, dầm tông cốt thép hay dầm thép Các ứng xử, chế làm việc, trạng thái phá hoại liên kết chưa hiểu rõ gây khơng khó khăn cho tính tốn thiết kế cấu tạo liên kết; Hiện nay, hạn chế tồn loại kết cấu CFST tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện yêu cầu mặt cấu tạo, lý thuyết tính tốn nhận thức sâu ứng xử loại kết cấu 1.2 TỔNG QUAN CÁC LOẠI SÀN PHẲNG BTCT 1.2.1 Sàn phẳng BTCT thƣờng Là hệ thống chịu lực theo hai phương kê trực tiếp lên cột tường chịu lực Nó dạng kết cấu sàn phổ biến tòa nhà iểm đặc biệt loại sàn chiều dày không đổi gần khơng đổi tạo mặt phẳng phía sàn dẫn tới đơn giản việc làm cốt pha thi công Sàn cho phép linh hoạt việc tạo vách ngăn khơng cần phải sử dụng trần giả 1.2.2 Sàn phẳng tông ứng suất trƣớc Trong cấu kiện tông ứng suất trước, cách đặt vào lực nén trước tạo lực kéo cốt thép, nhờ tính đàn hồi, cốt thépxu hướng co lại tạo nên lực nén trước gây ứng suất trước tông.Ứng suất nén trước tông triệt tiêu hay làm giảm ứng suất kéo tải trọng sử dụng gây Do đó, khả chịu kéo tơng nâng cao hạn chế phát triển vết nứt Ứng suất trước việc tạo cho kết cấu cách có chủ ý ứng suất tạm thời nhằm tăng cường làm việc vật liệu điều kiện sử dụng khác Nói cách khác trước cấu kiện chịu tải trọng sử dụng cốt thép bị căng trước tơng bị nén trước [3] 1.2.3 Sàn Bubbledeck Sàn Bubbledeck loại sàn sử dụng bóng rỗng từ nhựa tái chế để thay phần tông khơng chịu lực chiều cao tiết diện sàn Ở bên bên bóng gia cường lớp lưới thép tính tốn cụ thể Các bóng nhựa có vai trò giảm thiểu phần tơng khơng cần thiết khả chịu lực kết cấu sàn, giảm nhẹ trọng lượng sàn, cải thiện khả cách âm, cách nhiệt 1.2.4 Sàn U-boot Beton U-boot Beton sản phẩm công nghệ sàn nhẹ hai tập đoàn Daliform Group (Italy) eikko Group ( hần Lan) sử dụng khối nhựa tái chế polypropylen để thay phần tơng khơng tham gia chịu lực thớ sàn, giúp giảm trọng lượng kết cấu, giảm kích thước hệ cột, vách, móng, tường, vách chịu lực tăng khoảng cách lưới cột Bản sàn U-boot Beton loại kết cấu rỗng, phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực nên có nhiều ưu điểm mặt kỹ thuật kinh tế Ngoài sàn U-boot Beton sản phẩm cải tiến BubbleDeck 1.3 TỔNG QUAN VỀ LIÊN KẾT GIỮA CỘT ỐNG THÉP NHỒI TÔNG VỚI SÀN PHẲNG TÔNG CỐT THÉP Jin-Won Kim (2014) [5] tiến hành nghiên cứu thực nghiệm liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT dựa điều khoản thiết kế tiêu chuẩn ACI 318-11[6] Cheol-Ho Lee (2007) [7] nghiên cứu cường độ chịu cắt thủng ứng xử sau chọc thủng liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT Tại hội nghị giới kĩ thuật động đất lần thứ 13 Vancouver B.C, Canada, Hiroki Satoh (2004) [8] công bố kết nghiên cứu thực nghiệm khả chịu tải liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT 1.4 TỔNG QUAN VỀ PHỎNG LIÊN KẾT GIỮA CỘT CFST VỚI SÀN PHẲNG BTCT P.Y Yan, Y.C Wang (2016) [9] đề xuất liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT, tiến hành thí nghiệm, xác thực kết thí nghiệm sử dụng phần mềm ABAQUS Young K Ju (2013) [10]dựa sở phân tích ưu nhược điểm liên kết cột CFST sàn BTCT mà tác giả trước nghiên cứu thí nghiệm Tác giả đề xuất liên kết với thép hàn vào cột có chừa lổ ren để nối với thép chờ, thép chờ nối ren với cốt thép thường sàn sau đổ tơng ồng thời tác giả sử dụng phần mềm ANSYS để phân tích làm việc kết cấu Y Su, Y.Tian (2010) [11] nghiên cứu thực nghiệm liên kết cột ống thép nhồi tông sàn phẳng tông cốt thép tác dụng tải trọng động xác thực kết thí nghiệm sử dụng phần mềm DIANA v9.3 1.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG Trong chương thực tổng quan vấn đề sau: + Tổng quan kết cấu CFST mà cụ thể cột CFST; + Tổng quan loại sàn phẳng sử dụng sàn phẳng tông cốt thép thường, sàn tông dự ứng lực, sàn Bubbledeck sàn U-Boot Beton; + Tổng quan mối liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT 10 CHƯƠNG PHỎNG SỰ LÀM VIỆC CỦA LIÊN KẾT BẰNG ABAQUS 2.1 TẢ VỀ LIÊN KẾT Trong hệ kết cấu cột CFST - sàn phẳng BTCT liên kết đóng vai trò quan trọng việc đảm bảo cho cấu kiện phát huy hết khả làm việc ổn định tổng thể hệ Do đó, liên kết phải đáp ứng độ bền, độ cứng dễ dàng cho thi cơng Vì tác giả [4]đã đề xuất cấu tạo cho liên kết gồm: (1) Cột ống thép nhồi tông, (2) Cốt thép sàn neo vào cột, (3) Tấm thép chịu cắt xuyên cột, (4) Cốt thép đai bọc thép, (5) khoan lỗ sẵn mặt cột để neo cốt thép vào cột Hình 2.1 Cấu tạo liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT[4] 11 2.2 PHỎNG LIÊN KẾT BẰNG ABAQUS 2.2.1 Giới thiệu phần mềm ABAQUS 2.2.2 Xây dựng hìnhcho liên kết ABAQUS phận dạng phần tử phản ánh phù hợp với trạng thái làm việc thực Bảng 2.1 Các loại phần tử liên kết Cấu kiện Phần tử Kích thước Sàn tông Cột thép hộp CFST Lõi tông cột CFST Tấm sườn thép 2.800 x 2.800 mm dày 180mm C3D8R 300 x 300 mm2 dày mm C3D8R 210 x 210 mm2 C3D8R 100 x 400 mm2 dày 15 mm C3D8R Dài 2800 mm Cốt thép Ø10, Ø12 (riêng cốt thép neo dài 1.250mm, đoạn neo thép dài T3D2 300 mm) Cốt đai Ø10 180 x 100 mm T3D2 Trong ABAQUS cấu kiện xây dựng hệ tọa độ cục ( art), độc lập hình Chức (Assembly) sử dụng để lắp ghép cấu kiện rời rạc tạo thành hình hồn chỉnh Hình 2.2 12 Hình 2.2 1/4 liên kết đề xuất cột CFST sàn phẳng BTCT [4] 2.2.3 hình vật liệu Abaqus Trong ABAQUS miền đàn hồi tông khai báo đun đàn hồi E hệ số Poisson μC cho Bảng 2.2 Bảng 2.2 Thông số miền đàn hồi tông odule đàn hồi Hệ số Possion Cường độ chịu nén E (Mpa)  fc' (MPa) 21.564 0,2 17 Trong luận văn sử dụng hình phá hoại dẻo tông Concrete Damaged lasticity odel (CD ) để trạng thái làm việc vật liệu vùng kéo vùng nén, phần mềm ABAQUS trạng thái phá hoại dẻo khai báo qua thông số cho Bảng 2.3: 13 Bảng 2.3 Thơng số hình phá hoại dẻo Kc ε 0,6667 0,1 1,16 ψ μ 13 Ngoài miền đàn hồi trạng thái làm việc tông tả qua đường cong quan hệ ứng suất biến dạng, phá hoại biến dạng cho vùng kéo, nén Các đường cong xây dựng dựa vào lý thuyết B Alfarah (2017) [12] Hình 2.3, Hình 2.4 a) Mối quan hệ ứng suất – biến dạng b) Mối quan hệ phá hoại – biến dạng Hình 2.3 Các đường cong quan hệ tơng vùng chịu kéo a) Mối quan hệ ứng suất – biến dạng b) Mối quan hệ phá hoại – biến dạng Hình 2.4 Các đường cong quan hệ tơng vùng chịu nén Vật liệu thép sử dụng hình đàn hồi - dẻo để tả ứng xử, đun đàn hồi thép Es= 2,1.105 MPa, hệ số Poisson 0,3 Ống thép thép chịu cắt chọn thép có cường độ giới hạn chảy tương 14 ứng fy = 220 MPa Thép dọc chịu lực cốt thép đai dầm có cường độ giới hạn chảy tương ứng fy = 350 MPa Trong phỏng, để kết cấu làm việc đồng thời, phận kết cấu phải liên kết với Có nhiều hình thức liên kết ABAQUS cung cấp tương tác bề mặt (Contact Surface to surface), liên kết nhúng (Embedded element), liên kết ràng buộc (Tie) Như vậy, việc lựa chọn liên kết định nhiều đến kết Trong Bảng 2.4 hình thức tương tác sử dụng cho kiên kết cột CFST- sàn phẳng BTCT Bảng 2.4 Các dạng tương tác sử dụng Dạng tương tác Cấu kiện Cấu kiện tương tác Sàn BTCT Surface to surface Cột CFST Cột thép hộp CFST Surface to surface Lõi tông Tấm sườn thép Tie Cột CFST Cốt thép Ø10, Ø12 Embedded element Sàn BTCT Cốt đai Ø10 Embedded element Sàn BTCT ể có kết đạt độ xác cao, việc chia nhỏ phần tử cần thiết Do liên kết tạo nên phần tử khác nên kích thước phần tử lấy cho phù hợp để kết phân tích hợp lý khơng làm tốn nhiều tài nguyên máy tính Bảng 2.5 Kích thước chia nhỏ phần tử Kích Sàn Cột Lõi Cốt Cốt Tấm thước BTCT thép thép thép sườn CFST tông đai thép 20 45 60 20 mm 30 100 15 2.2.4 Gán điều kiện biên cho kết cấu Sau chia lưới, tiến hành điều kiện biên gán tải trọng cho hình Trong hình này, gán điều kiện biên tựa khớp xung quanh chu vi sàn Tải trọng áp dụng theo phương pháp gia tải cách tăng dần chuyển vị chân cột Hình 2.6 (Khống chế chuyển vị theo phương đứng U3=0) ( ối xứng hệ kết cấu qua trục X XSYMM (U1=UR2=UR3=0) ( ối xứng hệ kết cấu qua trục Y YSYMM (U1=UR2=UR3=0) Hình 2.6 Điều kiện biên, điều kiện chuyển vị cho kết cấu 2.3 TRÌNH TỰ THỰC HIỆN CÁC BƢỚC PHỎNG TRONG ABAQUS 2.3.1 Xây dựng cấu kiện 2.3.2 ịnh nghĩa vật liệu thuộc tính mặt cắt 2.3.3 ịnh nghĩa thuộc tính mặt cắt 2.3.4 ịnh nghĩa lắp ghép cấu kiện 2.3.5 Thiết lập bƣớc phân tích 2.3.6 ịnh nghĩa tải trọng điều kiện biên 2.3.7 Chia nhỏ phần tử 2.3.8 Phân tích liệu 16 2.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG Trong chương tiến hành vấn đề liên quan đến liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT ABAQUS gồm: Xây dựng hình cho liên kết, hình vật liệu cho ABAQUS, gán điều kiện biên cho kết cấu ồng thời Chương trình bày cụ thể trình tự bước thực liên kết cột CFST – sàn phẳng BTCT ABAQUS ể xác thực kết với thí nghiệm, Chương tiến hành so sánh với kết thí nghiệm, đồng thời Chương tiến hành thực phân tích khác liên quan đến làm việc hình liên kết 17 CHƯƠNG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ PHỎNG 3.1 SO SÁNH KẾT QUẢ PHỎNG VÀ THÍ NGHIỆM 3.1.1 tả thí nghiệm [4] 3.1.2 Phân tích quan hệ tải trọng chuyển vị kết cấu Mối quan hệ tải trọng chuyển vị yếu tố quan trọng để đánh giá khả chịu lực làm việc kết cấu Hình 3.6 đường cong tải trọng – chuyển vị vị trí gia tải (tại cột CFST) xác địnhtừ kết thí nghiệm ABAQUS Hình 3.6 Đường cong tải trọng chuyển vị theo thí nghiệm ABAQUS thị Hình 3.6 cho thấy mối quan hệ tải trọng - chuyển vị theo thí nghiệm ABAQUS có tương đồng 18 3.1.3 ánh giá ứng xử bề mặt sàn từ hình ABAQUS thực nghiệm Bảng 3.1 So sánh phản ứng bề mặt sàn từ hình ABAQUS thực nghiệm Cấp tải hình ABAQUS hình thí nghiệm 140 kN 300 Vùng BT bò phá hoại 3/4(L v-0,5C1 )=350 d/2=150 3/4(L v-0,5C1 )=350 d/2=150 hs =180 d=150 260 kN Cột vuông (300×300) 480 kN (Tiết diện tới hạn thứ hai) (Tiết diện tới hạn thứ nhất) 19 Qua đối chiếu trạng thái bề mặt mẫu hai hình cho thấy tương đồng, chứng tỏ hình phá hoại CDP tông sử dụng phù hợp cho hình phân tích liên kết sàn phẳng BTCT – cột CFST sử dụng ABAQUS 3.1.4 Phân tích ứng suất biến d ng thép chịu cắt a) Đường cong quan hệ tải trọng – b) Đường cong quan hệ tải Biến dạng trọng - ứng suất Hình 3.1 Các đường cong quan hệ thép chị cắt thị từ Hình 3.1 cho thấy kết theo ABAQUS có tương đồng so với thí nghiệm 3.1.5 Phân tích hình thành phát triển tháp chọc thủng Bảng 3.2 Sự hình thành phát triển tháp chọc thủng qua cấp tải Cấp tải 268 kN Góc trực diện (1/4 hình) Góc xiên 450 (1/4 hình) Bề mặt sàn 20 302 kN 342 kN 382 kN 412 kN 452 kN 21 480 kN Từ Bảng 3.2 quan sát hình thành phổ phân bố ứng suất kéo mặt cắt nghiêng góc 45 Thấy ứng suất hình thành mặt sàn, tăng dần tải trọng ứng suất kéo lan dần vào vùng bụng Mặc khác phân tố mặt sàn chưa đạt đến trạng thái phá hoại, phù hợp với ứng xử mặt (vùng nén) sàn thí nghiệm 3.2 KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA CHIỀU DÀI TẤM THÉP CHỊU CẮT Thực mẫu với yếu tố liên kết giống nhau, khác chiều dài đoạn vươn thép khỏi mặt cột Kích thước cụ thể hình cho Bảng 3.3 Bảng 3.3 Kích thước mẫu khảo sát Mẫu hs d(mm) Tiết diện ngang oạn (mm) thép vươn(mm) Mẫu 180 160 15 × 100 180 (1hs) Mẫu 180 160 15 × 100 360 (2hs) Mẫu 180 160 15 × 100 540 (3hs) Thực phân tích mẫu đề xuất theo chiều dài cánh tay vươn, kết ứng xử mẫu Bảng 3.5 22 Bảng 3.5 Trạng thái ứng suất mặt cắt cho mẫu khảo sát Số Góc trực diện Góc xiên 450 Bề mặt sàn Mẫu (1/4 hình) (1/4 hình) Mẫu Mẫu Mẫu Trên Bảng 3.5 hình ảnh phản ánh phổ phân bố ứng suất kéo mặt cắt sàn Qua so sánh ứng xử mẫu nhận thấy: - Khi tăng chiều dài thép chịu cắt, vùng phá hoại cắt thủng xuất đầu mút thép phát triển phía xa sàn; - Tại mặt cắt nghiêng góc 450 so với mặt cột, thấy vị trí vùng phá hoại cắt thủng cho trường hợp khảo sát chiều dài chịu cắt Nhận thấy khoảng cách tối thiểu vùng phá hoại đến cạnh cột d/2, phù hợp với dẫn ACI318-11 [6]; - Kết khảo sát cho thấy, với chiều tăng chiều dài thép chịu cắt khả chịu cắt thủng sàn tăng lên chu vi tháp chọc thủng tăng Kết phản ánh với thí nghiệm thực Jin-Won Kim [5] 23 3.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG Trong chương thực nội dung sau: - tả cấu tạo liên kết nghiên cứu thực nghiệm tác giả [4]; - Thực so sánh kết thí nghiệm khía cạnh về: quan hệ tải trọng - chuyển vị sàn, trạng thái ứng suất biến dạng thép chịu cắt, trạng thái ứng xử bề mặt sàn qua cấp tải trọng cho kết phân tích thí nghiệm có phù hợp; - Thực phân tích hình thành phát triển tháp chọc thủng theo cấp tải trọng Với hình ABAQUS, dễ dàng quan sát hiểu rõ phản ứng liên kết qua giai đoạn mà thí nghiệm khơng thể thực được; - Thực khảo sát ảnh hưởng chiều dài thép chịu cắt với kích thước 1hs, 2hs , 3hs, kết cho thấy với chiều tăng thép chịu cắt khả chịu cắt thủng tăng lên phù hợp với kết nghiên cứu thực nghiệm trước tiêu chuẩn ACI 318-11 [6] 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Luận văn thực đầy đủ nhiệm vụ đề là: - Nghiên cứu tổng quan liên kết cột CFST với sàn phẳng BTCT, hình liên kết thực nghiệm hình số; - liên kên kết cột CFST – sàn phẳng BTCT ABAQUS, gồm: hình vật liệu, hình liên kết phần tử, gán điều kiện biên lựa chọn hình gia tải Từ áp dụng để thực cho liên kết cụ thể thí nghiệm [4]; - Kết thể làm việc kết cấu so với thí nghiệm, phản ánh qua mối tương quan thực nghiệm mối quan hệ tải trọng chuyển vị, phát triển vết nứt bề mặt sàn, hình thành tháp chọc thủng… iều chứng tỏ tính xác độ tin cậy hình mà tác giả thực hiện; - Luận văn tiến hành khảo sát ảnh hưởng chiều dài thép chịu cắt đến hình thành tháp chọc thủng, kết nghiên cứu cho thấy với tăng chiều dài thép chịu cắt làm tăng khả chịu cắt thủng cho sàn kết thu phù hợp với thí nghiệm đề cập báo [5] tiêu chuẩn ACI 318-11 [6] KIẾN NGHỊ Trong luận văn thực việc liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT Do cần thực cột biên, cột góc cho liên kết cột CFST sàn phẳng BTCT ... phần mềm ABAQUS 3 Kết dự kiến Tổng quan cột ống thép nhồi bê tông, sàn phẳng bê tông cốt thép, liên kết cột CFST với sàn phẳng BTCT; Tổng quan mô liên kết cột CFST với sàn phẳng BTCT ABAQUS;... tiết liên kết hợp lý lý để thực luận văn với đề tài Mô ứng xử liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu tổng quan cột CFST sàn phẳng. .. CFST, SÀN PHẲNG BTCT VÀ LIÊN KẾT GIỮA CỘT CFST VỚI SÀN PHẲNG BTCT 1.1 TỔNG QUAN VỀ CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG 1.1.1 Khái niệm cột ống thép nhồi bê tông Cột ống thép nhồi bê tông (Concrete Filled
- Xem thêm -

Xem thêm: Mô phỏng ứng xử liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép, Mô phỏng ứng xử liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay