intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Kết cấu liên hợp thép-bê tông: Chương 5 - GV. Phan Đức Hùng

Chia sẻ: Hien Nguyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST
Báo xấu
241
lượt xem 82
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 5 Cột liên hợp thuộc bài giảng Kết cấu liên hợp thép-bê tông. Cùng nắm kiến thức trong bài giảng này thông qua việc tìm hiểu các nội dung sau: tiết diện cột liên hợp, phương pháp tính toán, điều kiện ổn định cục bộ lõi thép, tính cột liên hợp chịu nén đúng tâm, tính cột liên hợp chịu nén uốn,...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu liên hợp thép-bê tông: Chương 5 - GV. Phan Đức Hùng

  1. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 1 Chương 5 CỘT LIÊN HỢP NỘI DUNG 2  TIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢP  PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN  ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CỤC BỘ LÕI THÉP  TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM  TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN  SỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT GIỮA THÉP VÀ BÊ TÔNG  VÍ DỤ TÍNH TOÁN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 1
  2. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢP 3 bc Tiết diện bọc BT b hoàn toàn cy cy • BT cung cấp khả cz năng bền lửa y h hc tw tf cz z TIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢP 4 Tiết diện bọc BT b = bc không hoàn toàn • Cần thêm cốt thép kháng lửa • Có thể cần thêm vật y h = hc liệu bền lửa tw tf • Có thể cần thêm đinh tán hoặc cốt thép hàn để truyền lực z 2
  3. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢP 5 Tiết diện bọc BT b = bc không hoàn toàn b • BT có thể bơm vào lỗ trống trong khi xây dựng y h = hc tw tf z TIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢP 6 Cột rỗng nhồi BT • BT lèn bên trong ống thép có cường độ cao hơn bình thường d b t y t y h t z z 3
  4. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢP 7 Cột rỗng nhồi BT có lõi thép • Lõi thép bên trong có khả d năng đạt cường độ rất cao y t z PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 8 Phương pháp tổng quát • Ảnh hưởng phi tuyến và chế tạo không chính xác • Tiết diện không đối xứng và tiết diện thay đổi • Phương pháp số Phương pháp đơn giản • Sử dụng đường cong uốn dọc • Kể đến sự chế tạo không chính xác • Tiết diện không đổi có 2 trục đối xứng Giả thiết • Tương tác hoàn toàn giữa thép và BT đến khi phá hủy • Tiết diện ngang luôn phẳng khi biến dạng 4
  5. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CỤC BỘ LÕI THÉP 9 Tiết diện bọc BT hoàn toàn Bề dày lớp BT bảo vệ (cy, cz) bc • ≥ 40mm b cy cy • ≥ b/6 cz y h hc tw tf cz z ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CỤC BỘ LÕI THÉP 10 Tiết diện bọc BT không hoàn toàn toàn,, cột rỗng nhồi BT d b b t d t tf d / t  90  2 d / t  52  b / t f  44    235 / f y fy - giới hạn đàn hồi của thép 5
  6. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 11 Theo điều kiện bền Theo điều kiện ổn định TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 12 Theo điều kiện bền Điều kiện áp dụng: •Cột tiết diện không đổi có 2 trục đối xứng, 0,2 < hc/bc < 5,0 fy Aa ga •Tỷ lệ lượng thép:    0,2  0,9 g Ma N pl. Rd •Độ mảnh quy đổi:   2,0 •Tiết diện bọc BT hoàn toàn: 40mm  c y  0,4b 40mm  cz  0,4h 6
  7. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 13 BT, lõi thép, cốt thép đạt cường độ tính toán  Cột liên hợp đạt khả năng chịu nén tối đa •Tiết diện bọc BT fy fck f Npl.Rd  A a  A c .0,85  A s sk g Ma gc gs Lõi thép Bê tông Thép thanh TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 14 • Cấu kiện rỗng nhồi BT fy fck f Npl.Rd  A a  Ac  A s sk g Ma gc gs Lõi thép Bê tông Thép thanh Hiệu ứng bó  tăng khả năng chịu lực BT: 0,85fck  fck Kể đến thép thanh: 0,3%Aa ≤ As ≤ 4%Aa 0,3%A 7
  8. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 15 • Cấu kiện cột tròn rỗng nhồi BT d Hiệu ứng vòng thép (đủ (đủ cứng cứng))  tăng khả năng chịu nén của BT Khi thiết kế t + Độ mảnh quy đổi   0,5 + Mô men uốn lớn nhất Mmax.Sd  0,1NSdd TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 16 • Cấu kiện cột tròn rỗng nhồi BT fy fck  t fy  f Npl.Rd  A aa  Ac 1  c   A s sk g Ma gc  d fck  gs Lõi thép Bê tông Thép thanh d Độ lệch tâm e = Mmax.Sd /NSd  0 < e < d/10 Hiệu ứng lệch tâm Hiệu ứng độ mảnh  e     (1  10 e ) t a  a0  (1  a0 )10  c c0  d d 2 a0  0,25(3  2 )  1,0 c 0  4,9  18,5  17   0 e > d/10: a = 1,0 và c = 0 8
  9. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 17 Theo điều kiện ổn định Khả năng chịu uốn dọc của cột liên hợp đối với cả 2 trục: N Sd   .N pl .Rd  - hệ số uốn dọc phụ thuộc độ mảnh quy đổi 1  1  = 0,21 – cột rỗng nhồi BT 2 2        = 0,34 – cột thép chữ I chịu uốn   0,51     0,2    2  theo phương trục khỏe   = 0,49 – cột thép chữ I chịu uốn theo phương trục yếu TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 18 Độ mảnh quy đổi trong mặt phẳng uốn đang xét N pl.R  2 EI c  N cr  N cr l2 Npl.R = Npl.Rd khi ga, gc, gs = 1 (EI)c - độ cứng cột liên hợp • Tải ngắn hạn: EI c  Ea I a  K e Ecd I c  Es I s Ecd - môđun đàn hồi tính toán của BT, Ecd = Ecm/gc Ecm - môđun đàn hồi ban đầu của BT Ke - hệ số kể đến nứt trong BT, Ke = 0,8 (EC4, Ke = 0,6 0,6)) 9
  10. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 19 • Tải trọng dài hạn: điều chỉnh Ecd bằng  N  1 Ec  Ecd 1  0,5 G.Sd  Ec  Ecm N Sd N   1  G .Sd t N Sd NG.Sd - phần dài hạn của lực nén NSd t - hệ số từ biến của BT Điều chỉnh mô đun đàn hồi khi:  theo phương mặt phẳng uốn > 0,8 - cột bọc BT > 0,8/(1 0,8/(1--) - cột rỗng nhồi BT  e/d < 2 ((e e - độ lệch tâm) TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 20  Xác định theo đường cong tương tác M-N  Hiệu ứng bậc 2  Ảnh hưởng của lực cắt  Khả năng chịu lực chịu nén uống theo 1 phương  Nén uống theo 2 phương 10
  11. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 21 Conc. Sec. Rft. N A Npl.Rd Npl.Rd 0,85fck/gc fy/gMa fsk/gs Điểm A: Khả năng chịu nén  Kiểm tra khả năng chịu lực của cột đối với từng M trục đối xứng 0 TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 22 Conc. Sec. Rft. N A 2hn + + Npl.Rd + Mpl.Rd 0,85fck/gc fy/gMa fsk/gs Điểm B: Khả năng chịu uốn 1 trục B M 0 Mpl.Rd 11
  12. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 23 Conc. Sec. Rft. N Npm.Rd A 2hn Npl.Rd Điểm C: Khả năng + + Mpl.Rd chịu uốn 1 trục 0,85fck/gc fy/gMa fsk/gs kèm lực nén f ck C N C  N pm.Rd  Ac b Npm.Rd gc  = 0,85 - cột bọc BT  = 1 - thép ống nhồi BT B t f y - cột tròn M b  1  c 0 Mpl.Rd d f ck rỗng nhồi BT TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 24 Đường tương Conc. Sec. Rft. N tác đơn giản Mmax.Rd A + Npl.Rd + Npm.Rd/2 0,85fck/gc fy/gMa fsk/gs 1 1 f ND  N pm. Rd  Ac ck b Npm.Rd C 2 2 gc fy1 f f 0,5Npm.Rd M D  W pa  W pc cd  W ps s D ga 2 gc gs B M Điểm D: Khả năng chịu 0 Mpl.Rd Mmax.Rd uốn lớn nhất 12
  13. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 25 Đường tương tác Conc. Sec. Rft. N phúc tạp hơn Mpl.Rd/2 A + N + Npl.Rd E + 0,85fck/gc fy/gMa fsk/gs C Điểm E: 50% khả năng Npm.Rd chịu uốn 1 trục D 0,5Npm.Rd B M 0 Mpl.Rd Mmax.Rd TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 26 Đường cong N tương tác thực A Npl.Rd E AECDB chính xác hơn ACDB khi lực nén lớn C D B M 0 Mpl.Rd 13
  14. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 27 NSd Hiệu ứng bậc 2 M Ảnh hưởng bậc 2 xảy ra khi: N Sd / N cr  0,1 Mômen uốn bậc 1 và   0,22  r  r - tỷ số mômen 2 đầu cột -1 ≤ r ≤ 1 Mômen uốn bậc 2 r = 1 khi có tải trọng ngang b= 0,66 + 0,44r nếu chịu Hệ số khuếch đại mô men đầu cột b rM b= 1,0 nếu có tải trọng k  1,0 NSd ngang 1  NSd / Ncr TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 28 Ảnh hưởng của lực cắt • Giả thiết lực cắt Vsd do cột thép chịu • Ảnh hưởng của lực cắt ảnh hưởng đến khả năng chịu cắt tương tự Dầm liên hợp 14
  15. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 29 Khả năng chịu nén và uốn theo 1 phương N/ Npl.Rd Đường cong tương tác theo tiết diện ngang 1,0 Hệ số 0,9 kể đến: d=NSd/Npl.Rd • Tiết diện chảy dẻo hoàn toàn dưới tác dụng của M và N Giá trị giới hạn • MSd xác định khi coi tiết diện MSd/Mpl.Rd ≤ 0,9md không bị nứt md=MRd/Mpl.Rd M/ Mpl.Rd 0 1,0 TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 30 N Nén và uốn theo 2 phương My • (y-y) - trục “mất ổn định” • (z-z) - trục “khỏe” My N y Mz Mz N N z z y 15
  16. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 31 N/Npl.Rd N/Npl.Rd Trục “mất ổn định”: Trục “khỏe” 1,0 My khuếch đại 1,0 NSd NSd Npl,Rd Npl,Rd 0,9mdy 0,9mdz My/Mpl.y.Rd Mz /Mpl.z.Rd 0 1,0 0 mdz 1,0 mdy My.Sd/Mpl.y.Rd My 0,9mdz mdz Mz Mdz.Sd/Mpl.z.Rd TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 32 Tại 1 giá trị lực nén NSd không đổi Mômen thiết kế 0,9mdy m dy My.Sd/Mpl.y.Rd My.Sd  0,9m dyMpl.y.Rd 0,9 m dz My.Sd Mz.Sd m dz   1,0 m dyMpl.y.Rd m dzMpl.z.Rd Mdz.Sd/Mpl.z.Rd Mz.Sd  0,9m dzMpl.z.Rd 16
  17. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. SỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT GIỮA THÉP VÀ BÊ TÔNG TRONG CỘT 33 Khả năng chịu trượt giữa thép và BT: Cột bọc BT không hoàn toàn 0,2 N/mm2 cánh Chiều dài 0 N/mm2 bụng truyền lực p < 2,5d Cột bọc BT hoàn toàn 0,6 N/mm2 d Cột thép rỗng nhồi BT 0,4 N/mm2 Bản mã được hàn vào cột thép SỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT GIỮA THÉP VÀ BÊ TÔNG TRONG CỘT 34 mPRd/2 Nếu khả năng chịu trượt không đủ  dùng chốt hàn (PRd) vào bản bụng: PRd ≤ 300mm Tăng lực ma sát vào các cánh trong = mPRd/2 Hệ số ma sát giữa thép và BT, phụ thuộc độ đặc chắc của BT Lấy m = 0,5 17
  18. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. SỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT GIỮA THÉP VÀ BÊ TÔNG TRONG CỘT 35 mPRd/2 mPRd/2 PRd PRd PRd PRd PRd ≤ 400mm ≤ 600mm VÍ DỤ TÍNH TOÁN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 36 • Cột thép cao 5m  HEB 200 hình S355  bọc BT BT C25/30 không hoàn toàn  tăng cường 4Ø10 4Ø10 S500 • Lực tác dụng:  NSd = 991 kN  NSd,g = 665 kN (tĩnh tải) • Liên kết:  NSd,q = 326 kN (hoạt tải)  2 đầu liên kết khớp  Msy = 90 kN.m  Theo phương trục yếu:  Msz = 45 kN.m neo ở nửa chiều cao 18
  19. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. VÍ DỤ TÍNH TOÁN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 37 Yêu cầu cầu:: Kiểm tra các khả năng chịu lực của cột Quy trình tính toán toán::  Kiểm tra điều kiện áp dụng phương pháp tính đơn giản  Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ  Tính hiệu ứng thứ cấp  Tính và kiểm tra khả năng chịu lực của cột chịu nén đúng tâm  Tính và kiểm tra sự truyền lực tác dụng trong cột  Tính và kiểm tra khả năng chịu nén uốn VÍ DỤ TÍNH TOÁN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 38 Kiểm tra tổng thể theo 2 phương uốn • Tính tỷ số phân phối cốt thép 2  12  Diện tích thép thanh: As  4 4  3,14cm 2 4 4  Diện tích thép hình HEB 200: Aa = 78,08 cm2  Diện tích BT: Ac = 202 – 78,08 – 3,14 = 319 cm2  Lực dọc tới hạn dẻo fy f ck f sk N pl. Rd  Aa  0,85 Aa  As ga gc gs 355 25 500  7808  0,85.31900  314  3108kN 1,1 1,5 1,15 19
  20. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. VÍ DỤ TÍNH TOÁN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN 39 Kiểm tra tổng thể theo 2 phương uốn • Tỷ số phân phối cốt thép Aa f y 7808.355 ga 1,1    0,81  0,2 <
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 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.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2