zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Tính toán khả năng chịu cắt của dầm nối trong kết cấu lõi nhà cao tầng đặt cốt thép thông thường theo TCVN 5574: 2018

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

Báo xấu

20
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày tính toán khả năng chịu cắt của Dầm nối cấu tạo cốt thép thông thường theo TCVN 5574: 2018, kết hợp với tính toán theo ACI 318 và Lý thuyết trường nén cải tiến (Modified compression field theory – MCFT).

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tính toán khả năng chịu cắt của dầm nối trong kết cấu lõi nhà cao tầng đặt cốt thép thông thường theo TCVN 5574: 2018

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA DẦM NỐI TRONG KẾT CẤU LÕI NHÀ CAO TẦNG ĐẶT CỐT THÉP THÔNG THƯỜNG THEO TCVN 5574: 2018 Nguyễn Tiến Chương1, Đoàn Xuân Quý1 1 Trường Đại học Thuỷ lợi, email: quydx@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG phải được tính toán và cấu tạo đủ khoẻ để làm việc được trong hệ kết cấu lõi. Vấn đề Dầm nối hay còn gọi là Lanh tô (Coupling tính toán khả năng chịu cắt của Dầm nối rất beam) kết nối phần cánh đối diện của lõi hở tạo quan trọng trong việc dự báo khả năng làm thành lõi nửa kín. Các nghiên cứu đã chỉ ra vai việc của kết cấu lõi. trò quan trọng của Dầm nối khi lõi chịu mô Bài báo sẽ trình bày tính toán khả năng chịu men xoắn hoặc tải trọng ngang là giảm góc cắt của Dầm nối cấu tạo cốt thép thông thường xoắn và chuyển vị ngang của kết cấu lõi [1]. theo TCVN 5574: 2018 [2], kết hợp với tính Cấu tạo cốt thép của dầm nối có hai loại: toán theo ACI 318 [3] và Lý thuyết trường nén loại đặt cốt thép thông thường và loại đặt cải tiến (Modified compression field theory – thêm cốt thép chéo (Diagonal rebar) hình 1. MCFT) [4]. Từ đó sẽ nhận xét các kết quả tính Dầm nối có tỉ lệ nhịp trên chiều cao - ln/h để làm rõ sự làm việc của dầm nối. thường không lớn hơn quá 4. 2. CÔNG THỨC TÍNH TOÁN TCVN 5574: 2018 [2] quy định việc tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu cắt theo hai điều kiện dưới đây: Tính toán theo dải bê tông giữa các vết nứt nghiêng theo điều kiện: Q  b1Rbbh (1) Trong đó: Q - lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện, do tất cả các ngoại lực nằm ở một phía của tiết diện; b1 - hệ số, kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng, lấy bằng 0,3. Khi tính toán cấu kiện chịu lực cắt, điều Hình 1. Cấu tạo cốt thép dầm nối kiện là: thép thường, b) cấu tạo thép chéo Q  Qb + Qsw (2) Khi dầm nối đặt trong cơ cấu chịu lực, nó Trong đó: chịu lực rất lớn và thường có xu hướng phá Q - lực cắt trên tiết diện nghiêng; hoại đầu tiên, sự phá hoại của dầm sẽ dẫn tới Qb - lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện sự phá hoại của kết cấu. Như vậy dầm nối nghiêng tính theo công thức: 168
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 Qb = b2Rbtbh2o/C (3) chân, ngàm trượt ở đầu trên và chịu tải trọng b2 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của cốt thép đẩy ngang đến phá hoại. dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiên, 3. CÁC KẾT QUẢ TÍNH TOÁN lấy bằng 1,5. Sau đây tiến hành áp dụng tính toán cho Qsw là lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trên một số cấu kiện dầm nối ứng với các trường tiết diện nghiêng. hợp tiết diện và chiều dài dầm (tỉ lệ ln/h). Qsw = swqswC (4) Hàm lượng cốt đai (HLCĐ) từ 0,5% đến sw là hệ số, kể đến sự suy giảm nội lực 2,5%. Thép đai đều sử dụng loại có fyw = 400 dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện Mpa (Rsw = 348 Mpa). Vật liệu bê tông tương nghiêng C, lấy bằng 0,75. ứng như trong bảng 1. Các kết quả tính toán qsw là lực trong cốt thép ngang trên một khả năng chịu cắt (KNCC) theo hình 2 và 3. đơn vị chiều dài cấu kiện, được xác định theo Bảng 1. Các thông số vật liệu công thức: qsw = RswAsw/sw = Rswswb (5) Tiêu chuẩn ACI 318 TCVN 5574: Chiều dài hình chiếu C lấy không nhỏ hơn 2018 h0 và không lớn hơn 2h0. Cường độ Bê f’c = 35 Rb = 23,5 Công thức tính toán khả năng chịu cắt cho tông (Mpa) Rbt = 1,43 dầm nối theo TCVN 5574: 2018 f’c = 40 Rb = 26.8 Dầm nối là trường hợp đặc biệt - dầm không có tải trọng tác dụng trực tiếp lên dầm Rbt = 1,53 mà dầm chỉ chịu cắt ở hai đầu. Như vậy chiều dài hình chiếu C chỉ trong phạm vi h0 đến 2h0 và tương quan với chiều dài nhịp dầm. Khi đó ta có 2 trường hợp tính toán: - Trường hợp h0  ln  2h0, khả năng chịu cắt được tính theo công thức: Q  1,5Rbtbh2o/ln + 0,75Rswswbln (6) - Trường hợp ln > 2h0, khả năng chịu cắt của Dầm nối là: Q  0,75Rbtbho + 1,5Rswswbh0 (7) Công thức tính toán theo ACI 318-19 [3]   Vn  Acv  c f c   w f yw  0,83 Acv f c (8) Giá trị c xác định như sau: c = 0,25 nếu ln/h < 1,5; c = 0,17 nếu ln/h > 2,0 Các tỉ số ln/h còn lại trong khoảng 1,5 đến 2,0 thì nội suy theo hai giá trị trên. w = Aw/(bsw) là hàm lượng cốt thép đai với khoảng cách s, b là bề rộng dầm, f’c tính bằng đơn vị Mpa, fyw là cường độ chảy dẻo của cốt thép đai, Acv = bh - diện tích mặt cắt ngang của dầm. Khả năng chịu cắt theo MCFT [5] Hình 2. KNCC của 2 dầm 20x70 và 20x50 Dầm nối được mô hình trong phần mềm số với tương ứng f’c = 35 và 40Mpa, Vector2 là cấu kiện đứng, có liên kết ngàm ở ln/h = 1,43 và 1,5 169
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 cho một số trường hợp dầm với các hàm lượng cốt đai khác nhau theo công thức đã lập, đồng thời tính toán theo ACI 318 và Lý thuyết trường nén cải tiến - MCFT. Kết quả tính toán cho thấy: - Đối với các độ dài dầm nối khác nhau (theo tỉ lệ chiều dài nhịp trên chiều cao dầm ln/h): khi ln/h < 2, TCVN tính toán phù hợp với MCFT; ln/h từ 2 đến 4, ACI dự đoán KNCC của dầm gần với MCFT hơn; với ln/h lớn hơn 4 thì hai tiêu chuẩn đánh giá cao hơn giá trị dự đoán theo MCFT. - Với hàm lượng cốt đai từ 1% trở xuống, TCVN và ACI đánh giá khá tương đồng KNCC của dầm, với HL lớn hơn 1%, 2 tiêu chuẩn đánh giá lệch nhau và ACI đánh giá thấp hơn TCVN. Với HLCĐ nhỏ thì KNCC dự đoán theo TCVN và ACI có sự khác biệt so với MCFT. Hình 3. KNCC dầm 2570, với f’c = 40Mpa, 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO và ln/h tương ứng = 2.86 và 4,28 [1] Nguyễn Tiến Chương, Đoàn Xuân Quý. Từ các biểu đồ trên hình 2 và hình 3 ta có 2018. Ảnh hưởng của độ cứng dầm nối đến nhận xét sau: sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nhà - Đối với các dầm nối có tỉ lệ ln/h nhỏ hơn cao tầng. Hội nghị Khoa học toàn quốc Cơ 2, TCVN đánh giá KNCC phù hợp hơn, trong học Vật rắn lần thứ XIV, Đại học Trần Đại khi ACI bị giới hạn ứng suất cắt như vế phải Nghĩa, Thành phố Hồ Chí Minh, 19- trong công thức (8). 20/7/2018. - Đối với dầm nối có tỉ lệ ln/h từ 4 trở lên, [2] “Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574: 2018: KNCC đánh giá theo 2 tiêu chuẩn là khác xa Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, tiêu so với MCFT. chuẩn thiết kế.” Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội, 2018. - Đối với dầm nối có tỉ lệ ln/h từ 2 đến 4, [3] ACI 318-19, “Building code requirements việc giới hạn ứng suất cắt theo ACI là phù for structural concrete and commentary.” hợp tuy nhiên vẫn khá cao so với KNCC tính ACI Committee 318 Structural Building toán theo MCFT. Code. - TCVN và ACI dự đoán tương đồng nhau [4] Vecchio F. J, Collins M. 1986 “The về khả năng chịu cắt ứng với HLCĐ từ 1% Modified Compression Field Theory for trở xuống. Với HLCĐ từ 1% trở lên, 2 tiêu Reinforced Concrete Elements Subjected to chuẩn đánh giá lệch nhau, khi ACI đánh giá Shear,” ACI Journal. Titled no, 83 - 22. thấp hơn TCVN do giới hạn ứng suất cắt. Với [5] Nguyễn Tiến Chương, Đoàn Xuân Quý. HLCĐ thấp, KNCC của dầm đánh giá theo 2019. Ảnh hưởng của hàm lượng cốt thép MCFT là cao hơn so với TCVN và ACI. đai trong lanh tô đến sự làm việc của kết cấu vách kép chịu tải trọng ngang. Hội nghị 4. KẾT LUẬN Khoa học thường niên trường ĐH Thuỷ lợi, Hà Nội năm 2019. Bài báo đã lập công thức tính toán khả năng chịu cắt cho dầm nối theo TCVN 5574: 2018 đồng thời tính toán khả năng chịu cắt 170

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

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

65 tài liệu

2430 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.