NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VẾT NỨT TRONG BẢN BÊ TÔNG CÓ TƯƠNG TÁC KHÔNG HOÀN TOÀN VỚI DẦM THÉP HÌNH ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA DẦM LIÊN HỢP THÉP-BÊ TÔNG
Kết cấu liên hợp thép-bêtông (LH-TBT) đang được nghiên cứu, ứng dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng nhờ phát huy được những ưu việt của sự làm việc liên hợp giữa hai loại vật liệu là thép và bêtông. Đối với dầm LH-TBT có bản cánhbêtông liên hợp nằm trong vùng kéo tại tiết diện chịu mômen âm, vấn đề đặt ra là cần nghiên cứu ảnh hưởng của các vết nứt trong bản đến độ cứng, độ võng và khả năng chịu tải trọng của dầm. Điều này rất cần thiết đối với dầm LH-TBT theo sơ đồ liên tục nhằm làm rõ cơ sở bố trí cốt thép cấu tạo để hạn chế nứt cho bản, đồng thời xem xét việc điều chỉnh nội lực hợp lý để lựa chọn tiết diện hợp lý đảm bảo hạn chế ảnh hưởng của vết nứt trong vùng kéo và phát huy sự tham gia của bản cánh bêtông trong vùng nén. Giải quyết được vấn đề nêu trên, luận văn sẽ có tính cấp thiết, có ý nghĩa thực tiễn và khoa học.
2.1. Áp dụng tiêu chuẩn EC4 để tính toán kiểm tra dầm LH-TBT theo sơ đồ liên tục có kể đến sự nứt của bản cánh bêtông liên hợp liên kết tương tác không hoàn toàn với dầm thép hình;
2.2. Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của các vết nứt trong bản cánh bêtông liên hợp (có tấm tôn) đến độ cứng, độ võng và khả năng chịu tải của dầm LH-TBT;
2.3. Nghiên cứu làm rõ cơ sở khoa học của việc bố trí cốt thép cấu tạo trên bản cánh bêtông liên hợp và đề xuất giải pháp điều chỉnh nội lực để lựa chọn tỷ lệ phân phối mômen hợp lý trong dầm LH-TBT, đảm bảo hạn chế nứt tại tiết diện chịu mômen âm và phát huy sự làm việc của bản cánh tại tiết diện chịu mômen dương.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Dầm LH-TBT gồm bản cánh bêtông liên hợp với dầm thép hình tiết diện chữ I bằng liên kết chốt hàn có mũ theo sơ đồ liên tục;
3.2. Phạm vi nghiên cứu
3.2.2. Dầm LH-TBT có cánh trên là bản bêtông liên hợp với tấm tôn, dầm thép dùng thép hình tiết diện IPE đối xứng;
3.2.3. Liên kết trong dầm (giữa bản cánh bêtông liên hợp với tấm tôn tạo nên bản cánh làm việc liên hợp với dầm thép hình) sử dụng loại chốt hàn có mũ, xét tương tác không hoàn toàn.
4.1. Các giả thiết
4.2. Phương pháp nghiên cứu
Phân tích, hệ thống làm rõ sự làm việc của dầm LH-TBT, qua đó áp dụng tiêu chuẩn EC4 để tính toán kiểm tra dầm LH-TBT theo sơ đồ liên tục có kể đến sự nứt của bản cánh bêtông liên hợp tương tác không hoàn toàn với dầm thép hình, từ đó lập bảng tính Excel làm công cụ nghiên cứu khảo sát, phân tích và đánh giá kết quả.
Nội dung chính gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan sự làm việc của dầm LH-TBT
Chương 2: Cơ sở tính toán dầm lh-tbt có bản cánh bêtông bị nứt, tương tác không hoàn toàn với dầm thép hình theo tiêu chuẩn EC4
Chương 3: Khảo sát ảnh hưởng của sự nứt bản cánh đến khả năng chịu tải của dầm liên hợp thép-bêtông và các giải pháp hạn chế
DẦM LIÊN HỢP THÉP-BÊTÔNG
Dầm LH-TBT là kết cấu dầm chịu uốn, có tiết diện được cấu tạo bởi một dầm thép hình tiết chữ I liên kết với một bản cánh BTCT thông thường hoặc bản cánh bêtông liên hợp.
– Làm giảm độ cứng và tăng độ võng của dầm LH-TBT.
– Làm giảm hiệu quả làm việc liên hợp giữa bản cánh bêtông và dầm thép hình dẫn đến sự biến dạng và khả năng xoay hạn chế giữa bản bêtông và dầm thép hình.
1.2.3. Vấn đề điều chỉnh nội lực trong dầm LH-TBT
Vấn đề nghiên cứu cần đặt ra là xác định tỷ lệ phân phối mômen hợp lý cho dầm LH-TBT để chọn được tiết diện dầm hợp lý, đủ chịu lực ở cả hai tiết diện chịu mômen âm và mômen dương, sao cho vừa hạn chế sự nứt của bản cánh (chịu mômen âm) và phát huy khả năng chịu nén của bản cánh bêtông (chịu mômen dương).
b. Liên kết giữa bản liên hợp và dầm thép hình
1.3.3. Ảnh hưởng của liên kết không hoàn toàn đến khả năng chịu tải của dầm LH-TBT
Liên kết không hoàn toàn giữa bản cánh bêtông liên hợp và dầm thép hình làm giảm mômen bền dẻo tại tiết diện chịu mômen dương ở nhịp và tăng độ võng của dầm LH-TBT
NHẬN XÉT CHƯƠNG 1
Chương 1 đã trình bày một cách hệ thống hóa lại các vấn đề tổng quan về kết cấu dầm LH-TBT cũng như tập trung phân tích làm rõ sự làm việc của dầm LH-TBT trong giai đoạn thi công và giai đoạn sử dụng, trong đó nêu bật vấn đề vai trò tham gia làm việc của bản cánh bêtông liên hợp, các nguyên nhân gây nứt và ảnh hưởng của sự nứt bản cánh đến sự làm việc của dầm LH-TBT. Từ đó đặt ra vấn đề nghiên cứu, điều chỉnh nội lực và bố trí cốt thép hạn chế nứt nhằm phát huy vai trò bản cánh trong kết cấu dầm LH-TBT.
Chương 1 cũng trình bày các vấn đề tổng quan về liên kết đảm bảo cho sự làm việc của dầm LH-TBT: Vấn đề quan niệm và bố trí liên kết dẻo-không dẻo; liên kết hoàn toàn-không hoàn toàn cũng như ảnh hưởng của liên kết không hoàn toàn đến khả năng chịu mômen và độ võng của dầm LH-TBT.
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ TÍNH TOÁN DẦM LH-TBT CÓ BẢN CÁNH BÊTÔNG BỊ NỨT, TƯƠNG TÁC KHÔNG HOÀN TOÀN VỚI DẦM THÉP HÌNH THEO TIÊU CHUẨN EC4
a, Phân tích không nứt; b, Phân tích nứt
Hình 2.3. Phương pháp phân tích đàn hồi
– Phương pháp phân tích đàn hồi không nứt : Độ cứng của dầm LH-TBT không đổi trên chiều dài nhịp EI1 (gồm độ cứng của dầm thép và độ cứng của bản bêtông) hình 2.3a
– Phương pháp phân tích đàn hồi nứt: Trong phạm vi 15% nhịp dầm hai bên gối tựa, dùng độ cứng EI2 (bao gồm dầm thép và cốt thép thanh), đoạn còn lại dùng độ cứng EI1 (bao gồm dầm thép và phần bản bêtông bị nứt) như hình 2.3b
- b. Phương pháp phân tích dẻo cứng
- Trong luận văn tác giả chỉ xét sự phương pháp phân tích đàn hồi để tính toán, kiểm tra cho dầm LH-TBT
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VẾT NỨT TRONG BẢN BÊ TÔNG CÓ TƯƠNG TÁC KHÔNG HOÀN TOÀN VỚI DẦM THÉP HÌNH ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA DẦM LIÊN HỢP THÉP-BÊ TÔNG
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\LUAN VAN 2014\LUAN VAN KY THUAT\LUAN VAN LOP K26 XDDD\VO DUY HAI
