Phương pháp thiết kế cột bê tông cốt thép
Phương pháp thiết kế cột bê tông cốt thép
Phương pháp thiết kế cột bê tông cốt thép
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 chuẩn thiết kế máy mài đánh bóng sàn bê tông 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.
1. Đặt vấn đề
Ở Việt Nam, tính đến những năm đầu của thập kỷ này, tiêu chuẩn thiết kế cầu cũ mang số hiệu 22 TCN 18-79 (thường gọi là Quy trình 79) đã được sử dụng trên 20 năm mà không được thay đổi cho phù hợp với sự phát triển của các lý thuyết tính toán giá máy đánh bóng sàn bê tông mới có nhiều ưu điểm hơn. Nhận thấy được những bất cập trên, năm 2001 Bộ Giao thông Vận tải đã ban hành thử nghiệm Tiêu chuẩn thiết kế cầu mới mang số hiệu 22 TCN 272-01. Trong quá trình áp dụng vào thực tế, tiêu chuẩn mới đã tỏ rõ được nhiều ưu điểm của nó như triết lý thiết kế rõ ràng và khách quan hơn, các vấn đề liên quan đến tải trọng và sức kháng của kết cấu được xem xét kỹ hơn, sát với thực tế hơn. Do vậy, tháng 6/2005 Bộ Giao thông Vận tải đã chính thức ban hành Tiêu chuẩn thiết kế cầu mới mang số hiệu 22 TCN 272-05, thay thế hoàn toàn cho tiêu chuẩn cũ mang số hiệu 22 TCN 18-79.
Ngoài ra, các kết cấu bê tông cốt thép trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp thì lại được thiết kế theo tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005. Với các công trình lớn hoặc các công trình có vốn đầu tư nước ngoài, thì trong tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép có thể phải sử dụng hoặc tham khảo thêm các tiêu chuẩn khác như tiêu chuẩn Châu âu EC 2, Anh quốc BS 8110-1997.
Cột bê tông cốt thép là một loại kết cấu khá phổ biến trong các công trình cầu đường, nhà dân dụng, nhà công nghiệp như mố trụ cầu, tháp trụ cầu dây văng, cột nhà. Việc tính toán thiết kế kết cấu cột bê tông cốt thép phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố như đặc trưng cơ học của vật liệu bê tông cốt thép, sự làm việc chung giữa vật liệu bê tông và cốt thép, ảnh hưởng của biến dạng thứ cấp, từ biến, co ngót. Bài báo sẽ đi sâu vào nghiên cứu, so sánh tính toán thiết kế các loại kết cấu cột bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành, gồm: 22 TCN 272-05 (AASHTO LRFD 1998), TCXDVN 356:2005 và Tiêu chuẩn châu âu EC 2. Các loại kết cấu cột bê tông cốt thép sẽ nghiên cứu ở đây là cột ngắn, cột dài chịu nén đúng tâm và lệch tâm.
2. Nhận xét về phương pháp thiết kế cột theo các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành
2.1. Về các giả thiết tính toán
Khi tính toán cột bê tông cốt thép thì cả ba tiêu chuẩn thiết kế đều đưa ra các giả thiết tính toán tương đối giống nhau như giả thiết mặt cắt phẳng trước và sau khi biến dạng, giả thiết bỏ qua khả năng chịu kéo của bê tông; giả thiết coi biểu đồ ứng suất nén trong vùng bê tông chịu nén có dạng hình chữ nhật; giả thiết coi thép là vật liệu đàn dẻo lý tưởng.
Tuy nhiên, cũng có một vài sự khác nhau giữa các tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 lấy biến dạng nén giới hạn của bê tông εcu = 0,003 còn tiêu chuẩn EC 2 lại lấy biến dạng nén giới hạn của bê tông εcu = 0,0035; hai tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 và tiêu chuẩn EC 2 đều giả thiết khối ứng suất nén giới hạn hình chữ nhật tương đương có chiều cao nhỏ hơn chiều cao vùng bê tông chịu nén, còn tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 lại lấy chiều cao khối ứng suất nén giới hạn hình chữ nhật tương đương bằng chiều cao vùng bê tông chịu nén. Về mặt bản chất thì biểu đồ ứng suất nén trong vùng bê tông chịu nén có dạng một đường cong bất kỳ gần với đường parabol, có trị số thay đổi trong khoảng từ không đến f'c. Do vậy, khi quy đổi về khối ứng suất nén hình chữ nhật tương đương, thì trị số của khối ứng suất này phải được triết giảm nhỏ hơn trị số f'c hoặc giảm chiều cao phân bố của khối ứng suất nén hình chữ nhật tương đương so với chiều cao vùng bê tông chịu nén. Ở đây, ta thấy riêng tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 chỉ triết giảm trị số của khối ứng suất hình chữ nhật tương đương, thông qua trị số cường độ chịu nén tính toán của bê tông Rb.
2.2. Về cách phân loại cột theo độ mảnh của cột
Cả ba tiêu chuẩn thiết kế đều đưa ra trị số độ mảnh nhỏ nhất của cột λmin. Nếu cột có độ mảnh λ ≤ λmin thì gọi là cột ngắn (bỏ qua ảnh hưởng của độ mảnh cột), còn nếu λ > λmin thì gọi là cột dài (có xét đến ảnh hưởng của độ mảnh cột). Đối với cột độc lập, không có giằng đỡ ngang thì trị số độ mảnh nhỏ nhất này được quy định khác nhau như sau: Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 lấy λmin = 22, Tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 lấy λmin = 28, Tiêu chuẩn Châu âu EC 2 lấy λmin = 20A.B.C./√n (phụ thuộc vào tỷ số từ biến tính toán của cột, hàm lượng cốt thép cơ học của cột, tỷ số mô men ở hai đầu cột và phụ thuộc vào lực dọc tương đối tác dụng vào cột).
2.3. Về cách phân loại độ lệch tâm của lực nén dọc
Độ lệch tâm của lực nén dọc sẽ quyết định kiểu phá hoại của tiết diện cột. Nếu độ lệch tâm của cột nhỏ thì chiều cao của vùng bê tông chịu nén sẽ lớn, cốt thép vùng chịu kéo A
s có thể chịu kéo hoặc chịu nén và ứng suất trong nó fs còn nhỏ chưa bị chảy dẻo, nên sự phá hoại của tiết diện thường bắt đầu từ vùng bê tông chịu nén nhiều hơn (phá hoại do nén), ta gọi đây là trường hợp nén lệch tâm bé. Ngược lại, nếu độ lệch tâm của cột lớn thì chiều cao vùng bê tông chịu nén sẽ nhỏ, cốt thép vùng chịu kéo As sẽ nhanh chóng bị chảy dẻo, nên sự phá hoại của tiết diện thường bắt đầu khi cốt thép vùng chịu kéo As bị chảy dẻo nhiều hơn (phá hoại do kéo), ta gọi đây là trường hợp nén lệch tâm lớn.
Khi lượng cốt thép bố trí trong vùng bê tông chịu nén A'svà chịu kéo As hợp lý (không quá nhiều), thì cả ba tiêu chuẩn đều đưa ra tiêu chí để xảy ra nén lệch tâm lớn hay bé giống nhau, đó là kiểm tra chiều cao vùng bê tông chịu nén ở trạng thái giới hạn. Nếu chiều cao vùng bê tông chịu nén nhỏ hơn một trị số quy định ta sẽ có trường hợp nén lệch tâm lớn và ngược lại nếu chiều cao vùng bê tông chịu nén lớn hơn một trị số quy định ta sẽ có trường hợp nén lệch tâm bé.
Tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 đưa ra tiêu chí cụ thể là nếu chiều cao vùng bê tông chịu nén ở trạng thái giới hạn x ≤ h0.ξR thì ta có trường hợp nén lệch tâm lớn và ngược lại. Hai tiêu chuẩn còn lại (22 TCN 272-05 và EC 2) thì lại không đưa ra tiêu chí cụ thể mà phải căn cứ vào sơ đồ biến dạng của tiết diện cột ở trạng thái giới hạn để phân loại. Nếu chiều cao vùng bê tông chịu nén nhỏ, làm cho cốt thép vùng chịu kéo bị phá hoại trước ta có trường hợp nén lệch tâm lớn (phá hoại do kéo) và ngược lại, nếu chiều cao vùng bê tông chịu nén lớn, làm cho bê tông vùng chịu nén bị phá hoại trước, ta có trường hợp nén lệch tâm nhỏ (phá hoại do nén).
2.4. Về cách xác định sức kháng của cột ngắn chịu nén đúng tâm
Khi xác định sức kháng nén của cột ngắn chịu nén đúng tâm thì cả ba tiêu chuẩn thiết kế đều có chung một nguyên tắc. Đó là, nếu bố trí cốt thép của cột nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn thì cột sẽ bị phá hoại khi cả bê tông và cốt thép dọc của cột cùng bị phá hoại. Do đó, sức kháng nén của cột ngắn chịu nén đúng tâm sẽ bằng tổng sức kháng nén giới hạn của phần bê tông và cốt thép dọc. Tuy vậy, riêng tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 còn đưa ra hệ số triết giảm khả năng chịu lực của cột do các sai số ngẫu nhiên của cột trong thực tế có thể làm cột bị lệch tâm.
2.5. Về cách xác định sức kháng của cột ngắn chịu nén lệch tâm
Khi xác định sức kháng nén dọc của cột ngắn chịu nén lệch tâm thì hai tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 và tiêu chuẩn EC 2 dựa vào sơ đồ ứng suất và sơ đồ biến dạng ở trạng thái giới hạn, còn tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 chỉ dựa vào sơ đồ ứng suất ở trạng thái giới hạn.
Với hai tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 và tiêu chuẩn EC 2, ứng suất trong từng thanh cốt thép dọc chịu lực ở trạng thái giới hạn được xác định khá dễ dựa vào sơ đồ biến dạng. Với tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005, việc xác định ứng suất trong từng thanh cốt thép dọc chịu lực ở trạng thái giới hạn sẽ gặp nhiều khó khăn, khi trị số lực nén dọc tác dụng vào cột thay đổi về độ lớn và vị trí tác dụng, hoặc vị trí bố trí của các thanh cốt thép dọc chịu lực trên tiết diện cột thay đổi.
2.6. Về cách xác định ảnh hưởng của độ mảnh cột
Để xác định ảnh hưởng của độ mảnh cột, các tiêu chuẩn thiết kế đều xác định thông qua hệ số khuyếch đại mô men. Tức là, nếu cột chịu tác dụng của một lực nén dọc P có độ lệch tâm ban đầu e hay cặp nội lực ban đầu tác dụng vào cột là (P, M = P.e) thì sau khi xét đến ảnh hưởng của độ mảnh cột cặp tải trọng tác dụng vào cột sẽ là (P, M' = P.ηe). Hệ số η được gọi là hệ số khuyếch đại mô men.
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 báo giá máy đánh bóng sàn bê tông còn lại.
Với sản phẩm cân điện tử của Cty cân điện tử Việt Nhật và May bien tan sẽ dúp tiết kiệm điện nên hãy dùng máy biến tần: Công ty khăn ướt vina chuyên sản xuất, gia công các loại khăn ướt giá rẻ, khan uot bạn có muốn mua cân điện tử.
Cân phân tích điện tử dùng Bộ quả cân chuẩn chuyên dùng để cài đặt cân điện tử - bộ quả cân chuẩn f1 và bộ quả cân chuẩn e2.
Máy biến tần dúp bảo vệ động cơ và tiết kiệm điện hãy nên dùng may bien tan: Cty Đại Quang chuyên mua bán máy biến tần các loại từ máy biến tần 1 pha cho đến máy biến tần 3 pha. Đặc biệt hơn chúng tôi cung cấp cả máy biến tần giá rẻ.
Cân phân tích giá rẻ là dòng cân điện tử chuyên dùng được coi là cân phân tích phòng thí nghiệm có các loại như: cân phân tích 2 số lẻ hay loại khác là cân phân tích 4 số lẻ và cao cấp hơn là loại cân phân tích 5 số lẻ. Tân Nam Phát - Can dien tu ha noi hang đầu, Cân điện tử tại hà nội bạn cần mua can dien tu o ha noi.
quần lót nam giá sỉ tphcm, quần lót nam giá rẻ ở tphcm, Cơ sở sản xuất quần lót nam, Công ty sản xuất quần lót nam, Xưởng sản xuất quần lót nam, bán quần lót nam giá rẻ, cung cấp sỉ quần lót nam,
Nếu các bạn quan tâm đến cân bàn điện tử trong ngành nông sản đặc biệt là cân bàn điện tử giá rẻ hoặc loại cân vàng điện tử dùng trong ngành vàng bạc đá quý cũng như cân phân tích điện tử dùng trong phòng thì nghiệm, đặc biệt nhất là cân treo điện tử Xin liên hệ cân điện tử Tiến Đạt. Công ty cân điện tử Tiến Đạt chuyên sản xuất - mua bán - sửa chữa các sản phẩm can dien tu.
bạn tìm căn hộ cho thuê ở biên hòa thì xin hạy liên hệ chúng tôi để tìm thuê căn hộ chung cư tại biên hòa ưng ý như thể cho thuê nhà nguyên căn biên hòa . đặc biệt nhiều người đang có nhu cầu cho thuê nhà giá rẻ tại biên hòa, và dù thị trường có đến đâu vẫn có đủ cho thuê nhà tại biên hòa. Kể cả là thị trường mới nổi vể căn hộ dịch vụ cho thuê tại biên hòa vẫn hấp dẩn hơn cho thuê căn hộ biên hòa. Tại Biên Hòa đang nổi lên cho thue can ho amber court và cho thuê căn hộ The Pegasus Plaza.
Ngành vệ sinh công nghiệp đang phát triển mạnh với may xoa san be tong đặc biệt là may xoa san be tong gia re, không những vậy cùng theo đó là máy đánh bóng bê tông, hiện chúng tôi đang cung cấp nhiều loại may danh bong be tong để phục vụ xây dựng công nghiệp. Ngoài hai máy này còn có máy mài nền bê tông cũng như may mai san để phục vụ công trình xây dựng cùng Máy mài sàn bê tông mà bạn chựa thể biết hết công năng May mai nen .
Cân bàn điện tử của can dien tu Việt Nhật được dánh giá cao cùng cân phân tích điện tử và cân treo điện tử cũng như cân mini điện tử. Đó mới chỉ là một trong rất nhiều sản phẩm của cân điện tử Việt Nhật các sản phẩm dùng cân nông sản như cân bàn điện tử hoặc cân sàn điện tử đang dược bán nhiều nhất cùng với cân treo điện tử hay cân phân tích điện tử dùng trong phòng thí nghiệm và cân vàng điện tử cao cấp sang trọng.
Hiện nay nhu cầu mua bán cân điện tử ở bình dương ngày càng nổi trội và rầm rộ. Chúng tôi chuyên bán cân điện tử ở bình dương chất lượng uy tín, các bạn có thể tìm mua cân điện tử ở bình dương mà không cần đi đâu xa vì cân điện tử giá rẻ tại bình dương chúng tôi luôn chất lượng. Cân điện tử tại bình dương ngoài ra chúng tôi còn sửa cân điện tử ở bình dương nhanh chóng tiện lợi...
Căn hộ Novaland quận 2 đang thịnh hành VD: căn hộ Victoria Village quận 2 một trong những dự án hút hàng bán căn hộ Novaland quận 2. Dự án Novaland quận 2 đang rất hút nhà đầu tư như dự án Swan Bay Nhơn Trạch của chủ đầu tư Swan City, cũng chủ đầu tư này đang phát triển dự án Swan Park Nhơn Trạch, dự án Swanpark Đông Sài Gòn đang phát triển song song với dự án Swan Bay Đại Phước. Swan Park Đông Sài Gòn được kỳ là thành phố vệ tinh thông minh nhất cho TpHCM, từ đó Swan Park Đồng Nai sẽ kéo lên Swan Bay đảo Đại Phước.
