zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Tính toán cột vuông bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên theo TCVN 5574: 2012

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

13
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày việc tính toán cột vuông bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên theo TCVN 5574: 2012. Nghiên cứu trong bài viết sẽ áp dụng PP nội suy của Weber lập các BĐTT theo TCVN để tính toán cốt thép cho cột chịu nén lệch tâm xiên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tính toán cột vuông bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên theo TCVN 5574: 2012

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 TÍNH TOÁN CỘT VUÔNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN THEO TCVN 5574: 2012 Nguyễn Tiến Chương1, Đoàn Xuân Quý1 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: chuongnt@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG Với nhiều phương pháp khác nhau như Cột chịu nén lệch tâm xiên (LTX) hay cột vậy, việc giảng dạy và thực hành thiết kế cho sinh viên và kỹ sư cần có một PP cụ thể, chịu tác dụng đồng thời của lực nén với mô thuận tiện và phù hợp với TCVN. men hai phương thường gặp trong thiết kế Nghiên cứu trong bài báo sẽ áp dụng PP nhà nhiều tầng. nội suy của Weber lập các BĐTT theo TCVN Hiện tại, có một số phương pháp (PP) tính để tính toán cốt thép cho cột chịu nén LTX. toán cột LTX như: PP quy đổi LTX thành Đối với cột vuông, do tiết diện đối xứng lệch tâm phằng (LTP) của tiêu chuẩn Mỹ và hoàn toàn nên chỉ cần lập các họ BĐTT KTN tiêu chuẩn Anh, phương pháp kiểm tra của ứng với góc 0o và 45o sẽ nội suy được các Bresler, phương pháp dùng biểu đồ tương tác diện tích thép yêu cầu của các trường hợp cần (BĐTT) và nội suy của Weber, hay PP tính tính toán. toán theo công thức tổng quát theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574: 2012. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PP do Weber [3] đề ra thông qua nội suy Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, tập góc  của hướng lệch tâm qua 2 trường hợp trung lập các họ BĐTT KTN theo TCVN LTX góc 0o và 45o (với tiết diện vuông). Sau 5574: 2012 để áp dụng PP nội suy tính toán này, D.G. Row và T. Paulay cải tiến và phát cốt thép cho cột vuông chịu nén LTX. triển với các BĐTT không thứ nguyên (BĐTT KTN) cho cột chữ nhật [4]. Các biểu 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU đồ này được lập theo tiêu chuẩn Mỹ [7]. Việc nội suy kết quả là khá chính xác [5] do các tác 3.1.1. PP lập họ BĐTT KTN giả đã chia đường cong thực của BĐTT thành Tương tự như tính toán đối với tiết diện các đoạn thẳng thông qua các góc tính trước, cột BTCT LTP thông thường, để đơn giản và việc này là thiên về an toàn do BĐTT qua có thể lập được các phương trình cân bằng, mặt phẳng ngang đã được chứng minh là các đã dùng các giả thiết như: bỏ qua sự làm việc đường cong lồi. của bê tông chịu kéo, tiết diện phẳng và giả Tiêu chuẩn TCVN 5574: 2012 [2] tính toán thiết bê tông, cốt thép có cùng biến dạng ở theo công thức tổng quát theo phương xiên mỗi vị trí. Trong nghiên cứu này, dùng thêm khó dùng để tính toán cốt thép, chủ yếu được giả thiết: cốt thép được bố trí đều theo các dùng để kiểm tra cốt thép thông qua việc lập cạnh, bốn góc cột đều được đặt thép. Việc bố các BĐTT. trí đều đôi khi sẽ giảm hiệu quả của cốt thép PP tính toán gần đúng[1] dựa trên quy đổi nhưng cũng chấp nhận được nhất là đối với LTX thành LTP theo BS 8110 [6] và áp dụng cột vuông. TCVN để tính toán theo các công thức của Theo đó, mỗi cạnh tiết diện sẽ đặt đều v LTP. Khi tính toán thêm nhiều hệ số “gần cây thép, tổng số thép là 4(v-1) cây, khoảng đúng” nên không tránh khỏi những bất cập. cách từ tâm cốt thép ra mép cột là a – còn gọi 63
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 là lớp đệm, tỷ số  = a/h, thông thường tỉ số 3.1.2. Nội suy xác định diện tích cốt thép này từ 0,05 đến 0,12. chịu lực cho cột vuông chịu nén LTX áp Chọn cường độ tính toán của bê tông Rb và dụng họ BĐTT KTN của cốt thép Rs (chọn loại thép có Rs = Rsc). Tiến hành nội suy tính cốt thép thông qua Tính được s = Rs/Rb. 2 BĐTT KTN như sau: Khoảng cách s giữa các lớp cốt thép s = 1) Với mỗi cặp nội lực N, Mx, My bất kỳ, (h-2a)/(v-1), hệ số 0 = s/h = (1-2)/(v-1). xác định các độ lệch tâm ex và ey như đã biết Đối với BĐTT KTN cho góc 45o, lấy chiều (theo các độ lệch tâm ngẫu nhiên và độ lệch cao cột theo phương đường chéo là √2h, tâm của cặp nội lực có kể đến sự ảnh hưởng khoảng cách giữa các lớp cốt thép là √2s. của lực dọc) [1], [2]. Trong tài liệu[1] đã trình bày rất rõ cách thức Tính độ lệch tâm e  e2  e 2 và góc lập BĐTT KTN với các giá trị  = x/h thay x y đổi. Ứng với mỗi , tính được i = si/Rb. Với:  = tan-1(ex/ey) với ex ≤ ey. sc,u   i  2) Tính các hệ số không thứ nguyên: i      1  n = N/Rbh2 và m = M/Rbh3  R b 1      1.1  Với  s   i   s và sc,u = 500 MPa Sau đó chọn một giá trị của hàm lượng cốt thép st (từ 0,005 đến 0,06), với các giá trị  thay đổi từ 0,1 đến 1 để xác định hai giá trị không thứ nguyên n và m từ 2 phương trình: n = N/Rbh2 = (RbAb - ∑siAi)/Rbh2 m = M/Rbh3 = Ne/Rbh3 = (RbAb wb - ∑siAi wi) /Rbh3 Với: wb là khoảng cách từ trọng tâm Ab tới trọng tâm tiết diện; wi là khoảng cách từ trọng tâm Ai tới trọng tâm tiết diện. Ứng với mỗi st vẽ được một biểu đồ, cho st thay đổi sẽ có được một họ biểu đồ. Biểu đồ A1. BĐTT KTN góc 0o Dưới đây trình bày 2 BĐTT KTN cho cột vuông cạnh h, bê tông B30, cốt thép AIII, tỉ số  = a/h = 0.1. Biểu đồ A1 cho góc 0o (LTP), Biểu đồ A2 cho góc 45o (LTX theo phương đường chéo). h a N 45° a h e Hình 1. Cột vuông cạnh h, mỗi cạnh đặt 5 thanh thép, chịu nén LTX theo phương chéo, độ LT e Biểu đồ A2. BĐTT KTN góc 45o 64
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 3) Từ tọa độ n,m, xác định giá trị st theo Bảng 3. Nội lực N = 5440 KN, Mx = 1045 hai trường hợp BĐTT KTN ứng với góc 0o KNm (n = 0,5 < 1), My tương ứng theo góc và 45o. PP\ góc  15o 30o 40o 45o 4) Nội suy tuyến tính giá trị st ứng với PP nội suy 3200 3414 6045 8960 góc  đã tính được với 2 giá trị st trên. Diện PP gần đúng - 2151 4297 5515 tích cốt thép cần tìm là: Ast = st h2. Ví dụ minh họa 4. KẾT LUẬN Cột BTCT 80x80cm, bê tông B30, cốt thép Việc lập các họ BĐTT KTN theo TCVN AIII, chiều dài tính toán L=3,5m. 5574: 2012 theo tính toán trên là khá thuận Nội lực N = 8700KN, Mx = My = 1045KNm. lợi. Có thể lập nhiều họ BĐTT để tính toán Tính các độ lệch tâm ex, ey và e ta được với các thông số khác nhau về cường độ vật ex = ey = 120mm, e = 170mm. Góc  = 45o liệu và chiều dày lớp đệm. nên ta tra luôn A2 với: n = 0,8; m = 0,17 Với cột chữ nhật sẽ được nghiên cứu thông được st = 0,019. qua lập thêm các họ BĐTT KTN cho các góc Từ đó tính được Ast = st h2 = 12160 mm2. chia nhỏ hơn. Theo Weber [5], có thể dùng kết Trường hợp nội lực N = 8700KN, quả của cột vuông để nội suy tính toán cho Mx = 1045KNm, My = 604KNm. cột chữ nhật với độ chính xác khá cao, các Tính ex, ey và e ta được ex = 69 mm, nội dung này sẽ được tiếp tục nghiên cứu. ey = 120 mm, e = 139mm. Góc  = 30o. Với n = 0,8; m = 0,139, tra biểu đồ A1 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO được st = 0,008, tra biểu đồ A2 được [1] Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, st = 0,0125. Nguyễn Đình Cống. 2013. Kết cấu bê tông Nội suy hai giá trị với góc tương ứng được cốt thép. Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội. kết quả với góc  = 30o ta được st = 0,011. [2] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574: 2012, Kết Từ đó tính được Ast = sth2 = 7042 mm2. cấu bê tông và bê tông cốt thép, tiêu chuẩn 3.1.3. So sánh diện tích cốt thép tính được thiết kế. Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội. [3] D. C. Weber. 1966. “Ultimate Strength giữa nội suy BĐTT KTN với PP gần đúng Design Charts for Columns with Biaxial Dưới đây là các bảng so sánh diện tích cốt Bending” Journal ACI, Vol 63. No. 11, pp. thép (đơn vị mm2) của hai phương pháp. Các 1205-1230. kết quả đều tính cho cột vuông 80x80cm, [4] D.G. Row and T. Paulay. “Biaxial Flexure and Axial Load Interaction in Short bê tông B30, cốt thép AIII tỉ số a/h = 0,1. Rectangular Reinforced Concrete Bảng 1. Nội lực N = 8700KN, Mx = 1045KNm Columns”, Bulletin of the New Zealand (n = 0,8 < 1), My tương ứng theo góc Society for Earthquake Engineering. Vol. 6, No. 3, September 1973, pp. 110-121. PP\ góc  15o 30o 40o 45o [5] R. Park and T. Paulay. “Reinforce Concrete PP nội suy 4373 7042 9849 12160 Structures”. John Wiley & Son. Inc., New York, 1975. PP gần đúng 5367 7995 10584 12387 [6] BS 8110-1:2005, Structural Use of Concrete Bảng 2. Nội lực N = 12000 KN, Mx = 1045 – Part 1: Code of Practice for design and KNm (n = 1,1 > 1), My tương ứng theo góc construction; [7] ACI committee 318 – Structural Building PP\ góc  15o 30o 40o 45o code: Building code requirements for PP nội suy 13284 14934 16861 19200 structural concrete (ACI 318-05) and commentary (ACI 318R-05). PP gần đúng 12949 14509 15935 16868 65

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.