Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

Nghiên cứu thử nghiệm

Nghiên cứu tính toán thiết kế cột bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn hiện hành (P2)

(12/10/2018 3:29:48 PM) Cột bê tông cốt thép là một loại kết cấu khá phổ biến trong các công trình cầu đường, nhà dân dụng, như mố trụ cầu, tháp trụ cầu dây văng, cột nhà. Bài viết sẽ trình bày các phương pháp tính toán thiết kế cột bê tông cốt thép và khảo sát sự thay đổi sức kháng nén của cột bê tông cốt thép khi cường độ bê tông, hàm lượng cốt thép dọc chủ và độ mảnh của cột thay đổi theo các tiêu chuẩu thiết kế khác nhau, nhằm góp phần tìm hiểu cách tính toán thiết kế cột bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn hiện hành nói chung, đặc biệt là theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05.

>> Nghiên cứu tính toán thiết kế cột bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn hiện hành (P1)

4. Khảo sát và đánh giá

4.1. Các thông số khảo sát

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của một kết cấu bê tông cốt thép nói chung và kết cấu cột bê tông cốt thép nói riêng. Trong phạm vi luận văn này, các yếu tố được lập theo bảng dưới đây sẽ được khảo sát và đánh giá.


Để tiện cho việc so sánh và đánh giá, trong quá trình khảo sát các thông số sau của cột sẽ không thay đổi (trừ các thông số sẽ được khảo sát):

1. Hình dạng, kích thước và cách bố trí cốt thép cho hai loại tiết diện sẽ khảo sát


2. Bê tông cột dùng loại có f'c = 30 MPa, cốt thép dùng loại ASTM A615M grade 60 (fy = 420MPa)

3. Cột có chiều dài L = 5,0m; liên kết khớp hai đầu K = 1,0; chịu tác dụng của lực nén dọc tiêu chuẩn (chưa nhân hệ số) P = 1000 kN. Trừ trường hợp khi khảo sát độ mảnh λ của cột thay đổi thì P = 500 kN đối với cột tiết diện vuông và P = 700 kN đối với cột tiết diện chữ nhật

4. Độ lệch tâm của lực nén dọc khảo sát cho ba trường hợp là đúng tâm e = 0, nén lệch tâm nhỏ e = 50 mm và nén lệch tâm lớn e = 400 mm. Trừ trường hợp khi khảo sát độ mảnh λ của cột thay đổi thì nén lệch tâm lớn với e = 200 mm.

4.2. Kết quả khảo sát và đánh giá

Khảo sát khi f'c thay đổi
 





Nhận xét:

Sức kháng nén của cột theo cả ba tiêu chuẩn xem xét đều có quan hệ dạng gần tuyến tính với f’c. Khi cột chịu nén đúng tâm, thì sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 có tốc độ tăng chậm hơn (hệ số tỷ lệ nhỏ hơn) so với hai tiêu chuẩn còn lại. Ngược lại, khi cột chịu nén lệch  tâm, thì sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 có tốc độ tăng nhanh hơn (hệ số tỷ lệ lớn hơn) so với hai tiêu chuẩn còn lại.

Đối với cột chịu nén đúng tâm thì sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 luôn nhỏ hơn so với sức kháng nén dọc của cột xác định theo hai tiêu chuẩn còn lại. Ngược lại, đối với cột chịu nén lệch tâm (nén dọc trục và mô men uốn kết hợp) ngắn hay dài thì sức kháng nén dọc của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 luôn lớn hơn so với sức kháng nén dọc của cột xác định theo hai tiêu chuẩn còn lại.

Khảo sát khi ρst thay đổi








Nhận xét:

Sức kháng nén của cột theo cả ba tiêu chuẩn xem xét đều tăng dần khi hàm lượng cốt thép dọc của cột ρst tăng dần. Khi cột chịu nén đúng tâm và lệch tâm nhỏ thì quan hệ này có dạng gần tuyến tính và tốc độ tăng của tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 chậm hơn so với hai tiêu chuẩn còn lại (hệ số tỷ lệ nhỏ hơn). Ngược lại, khi cột chịu nén lệch tâm lớn thì quan hệ này có dạng phi tuyến và tốc độ tăng của tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 nhanh hơn so với hai tiêu chuẩn còn lại.

Đối với cột chịu nén đúng tâm thì sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 luôn nhỏ hơn so với sức kháng nén của cột xác định theo hai tiêu chuẩn còn lại.

Như vậy, cường độ bê tông f'c có ảnh hưởng lớn hơn (quan hệ tuyến tính) so với hàm lượng cốt thép dọc ρst (quan hệ phi tuyến) đến sức kháng nén của cột.

Khảo sát khi λ thay đổi
 





Nhận xét:

Sức kháng nén của cột theo cả ba tiêu chuẩn thiết kế đều giảm dần khi độ mảnh của cột λ tăng dần và quan hệ này có dạng phi tuyến. So với hai tiêu chuẩn còn lại thì sức kháng nén dọc của cột theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 có tốc độ giảm nhanh hơn khi độ mảnh của cột λ tăng dần;
 
Sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 lớn hơn sức kháng nén của cột xác định theo hai tiêu chuẩn còn lại khi độ mảnh của cột còn nhỏ và ngược lại khi độ mảnh của cột lớn hơn thì sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 lại nhỏ hơn sức kháng nén của cột xác định theo hai tiêu chuẩn còn lại.

Khi độ lệch tâm của lực nén dọc e tăng lên, thì sức kháng nén của cột càng giảm nhanh khi độ mảnh của cột tăng và đặc biệt khi độ mảnh của cột lớn thì sức kháng nén dọc của cột xác định theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 lại giảm nhanh hơn nhiều so với hai tiêu chuẩn còn lại.
(Hết)
ximang.vn (TH/ ThS. Đào Sỹ Đán - ĐHGTVT)

 

Share |

Các tin khác:

Nghiên cứu tính toán thiết kế cột bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn hiện hành (P1) ()

Phương pháp làm gạch độc đáo, sử dụng phế thải ()

Nghiên cứu sản xuất bê tông thân thiện môi trường ()

Sản xuất gạch từ bụi Mặt trăng xây khu định cư ngoài Trái đất ()

Nga phát triển vật liệu xây dựng chống bức xạ điện từ ()

Nghiên cứu thành công sơn cách nhiệt từ silica aerogel ()

Hà Lan: Xây dựng những ngôi nhà bằng công nghệ in 3D đầu tiên trên thế giới có thể ở được ()

Bê tông siêu bền giảm khí thải nhà kính ()

Nghiên cứu biến đất thành vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường ()

Vật liệu xây dựng siêu chống chịu nhiệt ()

Hà Nội

28°C

Đà Nẵng

31°C

TP.HCM

28°C

Bảng giá :

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Lạng Sơn

1.000đ/tấn

900

Cosevco 11

1.000đ/tấn

1.100

Phú Thọ

1.000đ/tấn

950

Tuyên Quang

1.000đ/tấn

1.090

Hoàng Thạch

1.000đ/tấn

1.400

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Cao Ngạn

1.000đ/tấn

950

Tuyên Quang

1.000đ/tấn

1.130

Hạ Long

1.000đ/tấn

1.360

Thăng Long

1.000đ/tấn

1.350

Cẩm Phả

1.000đ/tấn

1.300

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Xem bảng giá chi tiết hơn

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Xem bảng giá chi tiết hơn

Tỷ giá

Giá vàng

Tỷ giá hối đoái
Mã ngoại tệ C.Khoản
Giá Vàng tại Việt Nam
Chủng loại Mua vào Bán ra
Đơn vị: VND    Nguồn trích dẫn: Sacombank