
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5
223
PHƯƠNG PHÁP ĐƠN GIẢN XÂY DỰNG BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC
M-N CHO CỘT LIÊN HỢP THÉP-BÊ TÔNG THEO EC4
Bùi Sĩ Mười
Trường Đại học Thủy lợi, email: muoibs@tlu.edu
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Cột liên hợp thép - bê tông (CLH) là một
trong những cấu kiện chịu lực chính trong các
công trình xây dựng. Việc xác định chính xác
khả năng chịu lực của CLH rất phức tạp do
các nguyên nhân sau: (i) Có nhiều dạng tiết
diện cột liên hợp với hình dạng và sự làm việc
khác nhau (Hình 1); (ii) Có sự tham gia làm
việc “liên hợp” đồng thời của cốt thép, thép
kết cấu, bê tông. Hiện nay có một số phương
pháp xác định biểu đồ tương tác M-N của
CLH như phương pháp Wakabayashi, phương
pháp Roik-Bergmann, các phương pháp theo
tiêu chuẩn Châu Âu EC4 và tiêu chuẩn Hoa
Kỳ NSI/AISC 360-05... Trong đó, phương
pháp đơn giản trình bày trong EC4 có tính
ứng dụng và thực tiễn cao. Trong bài báo này,
tác giả sẽ trình bày các nội dung chính của
phương pháp đơn giản xác định biểu đồ tương
tác M-N của CLH. Đồng thời, bài báo khảo
sát sự thay đổi một số thông số của vật liệu để
so sánh khả năng chịu lực của CLH, từ đó làm
căn cứ cho việc thiết kế, lựa chọn và bố trí vật
liệu một cách phù hợp đối với tiết diện CLH.
Hình 1. Một số dạng tiết diện cột liên hợp
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Khả năng chịu lực của cột liên hợp được
xác định dựa trên những giả thiết sau đây [1]:
(i) Cột liên hợp có tiết diện không đổi và
có hai trục đối xứng;
(ii) Sự làm việc liên hợp giữa thép kết cấu,
cốt thép và bêtông được coi là hoàn toàn;
(iii) Tiết diện ngang của cột luôn luôn phẳng
trong quá trình làm việc của CLH;
(iv) Đảm bảo các yêu cầu về cấu tạo và ổn
định cục bộ của thép kết cấu.
Mục tiêu của việc thiết lập biểu đồ tương
tác M-N của CLH theo phương pháp đơn
giản là cần xác định các điểm đặc biệt trên
đường cong: 4 điểm A, B, C, D (Hình 2).
Hình 2. Biểu đồ tương tác M-N theo EC4
Dựa vào đặc điểm trạng thái ứng suất của
tiết diện (Hình 3) có thể xác định được khả
năng chịu lực của tiết diện tại các điểm A, B,
C, D như sau [1]:
* Điểm A đặc trưng cho khả năng chịu nén:
,AplRd
NN
, 0
A
M
,
p
l Rd a yd s sd c cd
NAfAfAf
* Điểm D có mô men uốn lớn nhất:
,
0,5 0,5
D
pm Rd c cd
NN Af
max, 0,5
Rd pa yd ps sd pc cd
M
Wf Wf W f
* Điểm B đặc trưng cho khả năng chịu uốn:
0
B
N
, .max, ,BplRd RdnRd
MM M M