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 vách bê tông cốt thép theo lý thuyết trường nén cải tiến

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

Báo xấu

11
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết thiết lập mô hình tính toán theo lý thuyết miền nén cải tiến theo phần mềm VecTor2 (MHS) để phân tích một trường hợp kết cấu vách với sự thay đổi của hàm lượng cốt thép đai (HLCĐ), cốt thép dọc (HLCTD) và lực dọc tác dụng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tính toán khả năng chịu cắt của vách bê tông cốt thép theo lý thuyết trường nén cải tiến

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA VÁCH BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO LÝ THUYẾT TRƯỜNG NÉN CẢI TIẾN Nguyễn Thị Ngọc Quyên, Đoàn Xuân Quý Trường Đại học Thủy lợi, email: quyenkt14x@gmail.com 1. GIỚI THIỆU CHUNG thuyết miền nén cải tiến (MCFT) [2] - là nền tảng để viết nên chương trình phân tích số Vách bê tông cốt thép (BTCT) đóng vai (VecTor2) có thể mô tả được tương đối chính trò quan trọng trong kết cấu nhà nhiều tầng xác sự làm việc của kết cấu. do tính linh hoạt về độ cứng và dễ bố trí trên Bài báo thiết lập mô hình tính toán theo lý mặt bằng tạo nên độ cứng không gian chịu tải thuyết miền nén cải tiến theo phần mềm trọng ngang chủ yếu cho nhà nhiều tầng VecTor2 (MHS) để phân tích một trường hợp (Hình 1). Do kết cấu vách chịu phần lớn tải kết cấu vách với sự thay đổi của hàm lượng trọng ngang nên chúng được gọi là các tường cốt thép đai (HLCĐ), cốt thép dọc (HLCTD) cắt (shear wall). Vì vậy, việc tính toán khả và lực dọc tác dụng. Kết quả nghiên cứu làm năng chịu cắt của vách là một bài toán quan rõ những khác biệt trong tính toán khả năng trọng trong thiết kế kết cấu. chịu cắt của loại kết cấu này theo mô hình và theo tiêu chuẩn. 2. TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA VÁCH BÊ TÔNG CỐT THÉP 2.1. Tính toán theo công thức thực nghiệm của tiêu chuẩn ACI 318 Vách bê tông cốt thép có bề rộng b, chiều cao tiết diện d, chiều cao h. Cốt thép đai có diện tích Asw, cường độ chảy của cốt thép đai Hình 1. Mặt bằng nhà có kết cấu vách fyw. Khả năng chịu cắt của dầm nối đặt cốt thép chéo được tính theo công thức [3]: Khả năng chịu cắt về cơ bản đã được các Vn = bd(cf’c + wfyw)  0,83f’cbd (1) tiêu chuẩn tính toán đầy đủ tuy nhiên lại có Giá trị αc xác định như sau theo tỉ số chiều những khác biệt cơ bản về mô hình tính toán cao vách trên chiều cao tiết diện. Các vách có hoặc xác định các đại lượng qua thực nghiệm chiều cao lớn nên, theo tiêu chuẩn này, hệ số (ACI 318-11). Mặc dù kết quả tính toán có sự αc được lấy bằng 0,17 để tính toán. Hệ số ρw chênh lệch nhưng không nhiều do có những hệ = Aw/(bs) là hàm lượng cốt thép đai với số điều chỉnh phù hợp. Tuy nhiên việc kể đến khoảng cách các đai là s. cốt thép dọc sẽ cho những kết quả khác biệt. Lý thuyết miền nén cải tiến đơn giản 2.2. Tính toán theo Lý thuyết trường nén cải tiến đơn giản (SMCFT) (SMCFT [1]) đã được dùng để tính toán chịu cắt cho các cấu kiện cho kết quả dự đoán khá Khả năng chịu cắt tính toán theo SMCFT chính xác bên cạnh các công thức đơn giản [1, 4] được xác định theo ứng suất cắt trong dễ sử dụng hơn việc tính toán sử dụng lý tiết diện: 155
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 V = bd (2) 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Với  là ứng suất cắt được xác định theo Kết quả tính toán bằng mô hình số VecTor2 công thức: cho vách ban đầu được thể hiện trên Hình 3.    f c   z f sw cot  (3) Với  và  là hai đại lượng quan trọng cần xác định, hai đại lượng này ràng buộc lẫn nhau, SMCFT xác định hai đại lượng này độc lập. Lý thuyết này là cơ sở để xây dựng phần mềm Response2000, tuy nhiên trong phần mềm khó khai báo tính toán cho trường hợp vách (1 đầu ngàm) nên sẽ áp dụng công thức thiết lập trong excel để tính toán lặp thử dần. 2.3. Mô hình số theo lý thuyết trường Hình 3. Kết quả tính toán một trường hợp nén cải tiến cấu tạo vách theo VecTor2 Vách nghiên cứu có tiết diện 2502500 Tổng hợp các kết quả tính toán vách theo mm cao 7 m chịu tải trọng phân bố đều và hàm lượng thép đai (HLCĐ) thay đổi (với lực dọc 50 T. Cốt thép đai có hàm lượng hàm lượng thép dọc 0,65%) được thể hiện trên Bảng 1 và Hình 3. 0,5%. Cốt thép dọc 26 với khoảng cách 200mm đặt đều 2 bên vách. Bê tông có cấp Bảng 1. Kết quả tính toán khả năng độ bền f’c = 28 MPa, cốt thép có giới hạn chịu cắt của vách theo HLCĐ (Đơn vị: kN) chảy fy = 400 MPa. STT HLCĐ ACI SMCFT MHS Thép đai sẽ được khai báo cùng mô hình 1 0,25% 1190 1072 1225 bê tông (có hàm lượng thép ngang) còn thép dọc được nhúng trong mô hình thông qua các 2 0,50% 1818 1458 1230 thanh thép (truss) có tiết diện và được bám 3 0,75% 2431 1760 1232 dính hoàn toàn với thành phần bê tông. 4 1,00% 2745 2025 1234 7m Hình 2. Chia lưới bê tông và cốt thép trên Hình 3. Khả năng chịu cắt mặt đứng và mặt bằng vách theo VecTor2 của vách theo HLCĐ (%) Mô hình được chia lưới đủ nhỏ (Hình 2) Bảng 2 và Hình 4 thể hiện kết quả tính với các liên kết dưới chân vách. Tải trọng toán vách theo các trường hợp thay đổi hàm ngang tĩnh đẩy dần được khai báo phân bố lượng cốt thép dọc (HLCD) (với HLCĐ đều dọc thân vách theo chiều cao. không đổi bằng 0,5%). 156
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 Bảng 2. Kết quả tính toán khả năng Kết quả khảo sát cho thấy HLCĐ ảnh chịu cắt của vách theo HLCD (Đơn vị: kN) hưởng không nhiều tới khả năng chịu cắt của vách nếu tính toán theo mô hình số. Trong khi STT HLCD ACI SMCFT MHS công thức thực nghiệm của tiêu chuẩn ACI 1 0,25% 1818 904 693 không kể đến ảnh hưởng của thép dọc và lực 2 0,50% 1818 1277 1024 dọc tới khả năng chịu cắt của vách. Ảnh 3 1,00% 1818 1812 1670 hưởng của lực dọc cũng không được tính đến theo bảng tính thiết lập dựa trên SMCFT. Tiêu 4 1,50% 1818 2222 2293 chuẩn ACI tỏ ra nhạy khi thay đổi HLCĐ. Trong các trường hợp, mô hình số theo phần mềm VecTor2 dựa trên lý thuyết miền nén cải tiến tính toán được các trường hợp thay đổi hàm lượng cốt thép đai, cốt thép dọc và lực dọc tác dụng. Kết quả tính toán theo MHS thường thấp hơn kết quả khác do kể đến chiều cao làm việc của kết cấu. 4. KẾT LUẬN Bài báo đã trình bày các cách tính toán khả Hình 4. Khả năng chịu cắt năng chịu cắt của vách BTCT. Theo đó, mô của vách theo HLCD (%) hình số thiết lập trên phần mềm VecTor2 theo Bảng 3 và Hình 5 thể hiện kết quả tính lý thuyết miền nén cải tiến tỏ ra linh hoạt hơn toán vách theo các trường hợp thay đổi lực để xác định khả năng làm việc của vách khi dọc tác dụng (với cốt thép đai có hàm lượng thay đổi các yếu tố: hàm lượng cốt đai, hàm bằng 0,5% và thép dọc 0,62%). lượng cốt dọc và lực dọc tác dụng. Trong thiết kế kết cấu vách cần để ý tới các yếu tố này và Bảng 3. Kết quả tính toán khả năng sự ảnh hưởng của chiều cao làm việc của vách. chịu cắt của vách theo lực dọc (Đơn vị: kN) 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO STT Lực dọc ACI SMCFT MHS [1] Evan C. Bentz, Frank J. Vecchio, and 1 125 1818 1277 1140 Michael P. Collins, ‘Simplified Modified 2 250 1818 1277 1200 Compression Field Theory for Calculating 3 500 1818 1277 1230 Shear Strength of Reinforced Concrete Elements’, ACI Struct. J., vol. 103, no. 4, 4 1000 1818 1277 1351 2006, doi: 10.14359/16438. [2] Vecchio, Frank J., ‘Analyses based on the modified compression field theory’, IABSE Colloquium (Stuttgart): Structural Concrete, vol. 62, 1991, doi: http://doi.org/10.5169/seals-47656. [3] ACI Committee 318, ‘Building Code Requirements for Structural Concrete (Aci 318m-11) And Commentary’. American Concrete Institute, Sep. 2011. [4] Đoàn Xuân Quý, Phạm Thu Hiền (2022). Tính toán khả năng chịu cắt của dầm nối bê tông cốt thép có cốt thép chéo theo mô hình SMCFT. Hội nghị Khoa học thường niên Hình 5. Khả năng chịu cắt của vách trường ĐH Thuỷ lợi năm 2022. ISBN: 978- theo lực dọc tác dụng 604-82-7001-8. 157

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.