ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC SỬ DỤNG MÔ HÌNH SMM VÀO THIẾT KẾ VÁCH BTCT TRONG KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC SỬ DỤNG MÔ HÌNH SMM VÀO THIẾT KẾ VÁCH BTCT TRONG KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC SỬ DỤNG MÔ HÌNH SMM VÀO THIẾT KẾ VÁCH BTCT TRONG KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

Lý do chọn đề tài

Với xu thế phát triển hạ tầng dân dụng hiện nay, nhà cao tầng đóng vai trò thiết yếu trong phục vụ đời sống, sinh hoạt, kinh doanh, thương mại… Việc xây dựng nhà cao tầng càng ngày đạt yêu cầu cao về thẫm mỹ, kiến trúc, lẫn kết cấu. Đóng vai trò quan trọng trong các công trình cao tầng đến siêu cao tầng là kết cấu vách và lõi. Đây là bộ phận cấu thành và chịu hầu hết tải trọng ngang tác động lên công trình. Tải trọng ngang được truyền đến vách, lõi cứng chịu tải thông qua hệ các bản sàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng.

Thiết kế vách BTCT chịu lực cắt thuần túy và chịu cắt – nén – uốn là khá phức tạp. Việc tính toán theo lý thuyết trạng thái ứng suất cho phép tuy đơn giản nhưng khá lãng phí do không xác định được chính xác sự làm việc của vật liệu bê tông cốt thép vì bỏ qua khả năng chịu kéo của bê tông cũng như hiệu ứng làm việc 2 chiều của cấu kiện vách. Các tiêu chuẩn hiện hành được xây dựng nhằm giải quyết những hạn chế nêu trên nhưng vẫn chưa xét đến được hiệu ứng hạn chế nở ngang của vách cũng như không thấy được sự làm việc của bê tông trong vách ở giai đoạn sau khi bê tông nứt do ứng suất kéo. Vì vậy, trong luận văn này, mô hình tấm suy biến SMM, là mô hình có xét đến ảnh hưởng hai chiều của ứng suất ở trong vách tới đặc trưng cơ lý của vật liệu bê tông đồng thời cho phép xác định sự ứng xử của vách bê tông cốt thép trước và sau khi xuất hiện vết nứt, được mô tả và ứng dụng để đánh giá khả năng chịu lực của vách BTCT khi chịu lực cắt và nén uốn. Đồng thời mô hình này cũng được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của lực dọc tới lượng cốt thép ngang chịu cắt ở trong vách. Từ kết quả thu được sẽ kiến nghị về mô hình sử dụng để thiết kế vách BTCT chịu cắt và nén – uốn – cắt.

Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài

Thiết kế vách BTCT chịu lực cắt thuần túy và chịu cắt – nén – uốn là khá phức tạp. Việc tính toán theo lý thuyết trạng thái ứng suất cho phép tuy đơn giản nhưng khá lãng phí do không xác định được chính xác sự làm việc của vật liệu bê tông cốt thép vì bỏ qua khả năng chịu kéo của bê tông cũng như hiệu ứng làm việc 2 chiều của cấu kiện vách. Các tiêu chuẩn hiện hành được xây dựng nhằm giải quyết những hạn chế nêu trên nhưng vẫn chưa xét đến được hiệu ứng hạn chế nở ngang của vách cũng như không thấy được sự làm việc của bê tông trong vách ở giai đoạn sau khi bê tông nứt do ứng suất kéo. Vì vậy, trong luận văn này, mô hình tấm suy biến SMM, là mô hình có xét đến ảnh hưởng hai chiều của ứng suất ở trong vách tới đặc trưng cơ lý của vật liệu bê tông đồng thời cho phép xác định sự ứng xử của vách bê tông cốt thép trước và sau khi xuất hiện vết nứt, được mô tả và ứng dụng để đánh giá khả năng chịu lực của vách BTCT khi chịu lực cắt và nén uốn. Đồng thời mô hình này cũng được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của lực dọc tới lượng cốt thép ngang chịu cắt ở trong vách.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài 

Là vách BTCT chịu cắt thuần túy và chịu cắt – nén – uốn

Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Là tìm hiểu mô hình tấm suy biến SMM từ đó ứng dụng để thiết kế vách BTCT chịu cắt thuần túy và chịu cắt – nén – uốn. Trên cơ sở kết quả thu được so sánh với kết quả tính toán theo lý thuyết ứng suất cho phép và tiêu chuẩn ACI 318M-2008 và tiêu chuẩn AS 3600-2009. Từ đó rút ra được hiệu quả của mô hình tấm suy biến SMM khi tính toán cốt thép ngang trong vách BTCT.

Phương pháp nghiên cứu

Thu thập các bài báo khoa học và tài liệu, tiêu chuẩn của các tác giả nghiên cứu liên quan đến tính toán vách BTCT.

Nghiên cứu lý thuyết SMM : cơ sở lý thuyết và phạm vi ứng dụng của mô hình. Đồng thời, thu thập các kết quả thí nghiệm về vách BTCT để làm cơ sở so sánh.

Thực hiện so sánh lý thuyết tính toán với kết quả thí nghiệm thu thập nêu trên để đưa ra một số kiến nghị khi sử dụng mô hình SMM để thiết kế vách BTCT.

Đóng góp của đề tài

Cung cấp 1 phương pháp hiệu quả để thiết kế vách BTCT chịu cắt đựa trên mô hình SMM.

Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm 4 chương :

– Chương 1: Tổng quan về vai trò của vách BTCT trong hệ kết cấu nhà nhiều tầng

– Chương 2 : Nguyên lý tính toán SMM

– Chương 3 : Thuật toán chương trình tính SMM

– Chương 4 : Ví dụ tính toán

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ VAI TRÒ CỦA VÁCH BTCT TRONG HỆ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG

  1. . VÁCH BTCT TRONG HỆ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG

1.1.1. Giới thiệu chung

1.1.2. Phân tích trạng thái làm việc của vách BTCT khi chịu tải trọng đứng và ngang

Vách cứng là một trong những kết cấu chịu lực quan trọng trong nhà nhiều tầng. Ưu điểm của nó là tính liền khối tốt, biến dạng ngang nhỏ do có độ cứng lớn.

Vách cứng chịu tải trọng ngang như gió, động đất tác dụng trong mặt phẳng

Vách cứng chịu tải trọng trong mặt phẳng và ngoài mặt phẳng

Khi chịu tải trọng ngang, vách cứng có xu hướng biến dạng do uốn.

1.1.3. Phân tích ứng xử của vách chịu tải trọng ngang

  1. Ứng xử hệ khung giằng 
  2. Biến dạng khung
  • Biến dạng cắt chiếm ưu thế
  • Khả năng chịu tải ngang là do độ cứng các nút khung
  1. Biến dạng vách cứng
  • Cơ bản là biến dạng uốn
  • Biến dạng cắt hầu như không đáng kể
  1. Các dạng hệ khung giằng hiệu quả

1.1.4. Nguyên lý thiết kế và cấu tạo

  1. Hệ Vách chịu lực 
  2. Hệ kết cấu Khung- Vách cứng

1.1.5. Ứng xử của dầm có thép chống cắt

1.2. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT TIÊU CHUẨN TÍNH TOÁN VÁCH BTCT CHỊU CẮT

1.2.1. Lý thuyết tính toán vách BTCT theo ứng suất cho phép

Ứng suất trong vách được tính toán dựa trên lý thuyết đàn hồi để tìm ra ứng suất kéo lớn nhất σkc

Nkcng lực kéo chính ngang lớn nhất trên 1 m chiều cao vách:

Ứng suất chính được tính theo công thức

(1.1)

(1.2)

Ứng suất tiếp

(1.3)

Ứng suất kéo chính

(1.6)

Tìm phương chính

(1.7)

Tổng ứng suất kéo chính trên 1 mét dài và có bề rộng bằng chiều dài vách là

(1.8)

Từ Nkcng trong (2.8) chọn trước diện tích cốt thép ngang Ast tính toán được khoảng cách cốt thép ngang s cho 1m chiều cao:

(1.9)

1.2.2. Lý thuyết tính toán vách BTCT theo tiêu chuẩn ACI 318-2008

Khả năng chịu cắt của vách được xác định:

(1.10)

  • Với φ=0.85; Vc và V­s là khả năng chịu cắt của bê tông và cốt thép ngang
  • Khả năng chịu cắt của bê tông Vc được lấy theo biểu thức sau:
  • Khả năng chịu cắt của cốt thép Vs

(1.11)

  • Trong đó: d=0.8L; λ=1 với bê tông thường. Chú ý phần (b) của biểu thức (2.11) chỉ được áp dụng khi

(1.12)

  • Lực cắt cốt thép cần phải chịu Vs:

(1.13)

  • Từ Vs trong (2.13) chọn trước diện tích cốt thép ngang Ast tính toán được khoảng cách cốt thép ngang s cho 1m chiều cao vách:

(1.14)

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC SỬ DỤNG MÔ HÌNH SMM VÀO THIẾT KẾ VÁCH BTCT TRONG KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC SỬ DỤNG MÔ HÌNH SMM VÀO THIẾT KẾ VÁCH BTCT TRONG KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

1.2.3. Lý thuyết tính toán vách BTCT theo tiêu chuẩn AS 3600-2009

Khả năng chịu cắt của vách được xác định:

(1.15)

  • với φ=0.8; Vuc và V­us là khả năng chịu cắt của bê tông và cốt thép ngang
  • Khả năng chịu cắt của bê tông Vuc được xác định như sau:
  1. Khi

(1.16)

  1. Khi

Vuc lấy giá trị thấp nhất trong giá trí tính toán từ mục (a) ở trên và giá trị sau

(1.17)

Nhưng không thấp hơn giá trị sau

  • Lực cắt cốt thép cần phải chịu Vus:

(1.18)

– Chọn trước diện tích cốt thép ngang Ast tính

(1.19)

1.2.4. Các mô hình và lý thuyết tính toán vách BTCT

1.3. TỔNG KẾT CHƯƠNG 1

Trong chương này trình bày tổng quan về vai trò của vách BTCT trong hệ kết cấu nhà nhiều tầng, phân tích ứng xử của vách, các phương pháp tính toán vách hiện nay tại Việt Nam, hai tiêu chuẩn của Mỹ (ACI 318M-2008) và của Úc (AS 3600-2009). Và các lý thuyết mô hình tính toán vách hiện nay, đây là hệ thống lý thuyết được xây dựng ban đầu bỏ qua ứng xử thực tế làm việc của bê tông và cốt thép cũng như các hiệu ứng Poison, … dẫn đến việc tính toán không chính xác. Lý thuyết SMM được xây dựng và bổ khuyết cho những hạn chế trên. Lý thuyết SMM được trình bày chi tiết trong chương 2.

CHƯƠNG 2

NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN CỦA MÔ HÌNH SMM

2.1. TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG TRONG PHÂN TỐ PHẲNG

. Sự biến đổi ứng suất

(2.1)
(2.2)
(2.3)

. Các ứng suất chính

Các phương trình tính ứng suất chính :

(2.4)
(2.5)

. Sự biến đổi biến dạng

(2.6)
(2.7)
(2.8)

. Các biến dạng chính

(2.9)
(2.10)

. TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG TRONG PHÂN TỐ PHẲNG BTCT

. Trạng thái ứng suất và mô hình vết nứt của phân tố phẳng BTCT

Các phương trình:

(2.11)
(2.12)
(2.13)

. Hệ thống các phương trình cơ bản của lý thuyết góc xoay

(2.14)
(2.15)
(2.16)

. Hệ thống các phương trình cơ bản của lý thuyết góc cố định

Phương trình tương thích về biến dạng của lý thuyết góc cố định như sau:

(2.17)
(2.18)
(2.19)

Theo dạng ma trận, ta có thể tổng hợp các quan hệ về đặc trưng cơ học của vật liệu bê tông như sau:

(2.20)

. Sự đóng góp của bê tông

a. trong lý thuyết góc xoay (RA-STM)

(2.21)
(2.22)
(2.23)
(2.24)
(2.25)

=> sự đóng góp của bê tông bằng 0.

b. trong lý thuyết góc cố định (FA-STM)

=> có sự đóng góp của bê tông(2.26)

c. Tóm tắt về

Như vậy, trong lý thuyết góc cố định, sự đóng góp của bê tông được đưa vào tính toán, điều này phù hợp với thực tế quan sát được ở các thực nghiệm

. LÝ THUYẾT SMM

. Các phương trình cơ bản của lý thuyết SMM

a. Các phương trình cân bằng ứng suất

(2.26)
 (2.27)
  (2.28)

b. Các phương trình tương thích về biến dạng

(2.29)
(2.30)
(2.31)

c. Các phương trình mô tả đặc trưng cơ học của vật liệu

Ma trận cấu trúc của cốt thép là:

(2.32)

. Hiệu ứng Poisson trong BTCT

a. Biến dạng hai trục so với biến dạng một trục

Khi tỷ số Hsu/Zhu ( và ) được xem xét, các biến dạng và được biểu diễn như sau:

(2.33)
(2.34)

Trong đó:

= tỷ số miêu tả sự tăng biến dạng theo phương trục 1 do sự tăng biến dạng theo phương trục 2;

= tỷ số miêu tả sự tăng biến dạng theo phương trục 2 do sự tăng biến dạng theo phương trục 1;

b. Ma trận cấu trúc của bê tông và cốt thép biểu diễn dưới dạng tỷ số Hsu/Zhu

Ma trận cấu trúc của bê tông được trung bình hóa

Phương trình quan hệ giữa mô đun hai trục và mô đun một trục:

(2.35)
(2.36)

Ma trận cấu trúc của cốt thép được trung bình hóa

(2.37)
(2.38)

. Tỷ số Hsu/Zhu và

a. Công thức của các tỷ số Hsu/Zhu

 (2.39)
(2.40)

b. Ảnh hưởng của tỷ số Hsu/Zhu ở trạng thái sau cực đại

c. Ma trận biến đổi biến dạng

Các biến dạng một trục () của bê tông

(2.41)
(2.42)

Các biến dạng một trục () của cốt thép

(2.43)

. Quan hệ ứng suất – biến dạng làm mềm của bê tông chịu nén

Biểu đồ ứng suất – biến dạng của mẫu trụ tiêu chuẩn chịu nén một trục được biểu diễn bằng đường parabol dưới đây:

(2.44)

. Hệ số làm mềm ζ

(2.45)

Trong đó:

(2.46)
(2.47)
(2.48)

a. Hàm số của ứng suất kéo

(2.49)

Phương trình trên đúng với ≤ 42 Mpa.

b. Hàm số của cường độ bê tông

(2.50)

c. Hàm số của góc lệch

(2.51)

Trong lý thuyết góc cố định, có thể tính được như sau:

(2.52)

. Quan hệ ứng suất – biến dạng trung bình hóa của bê tông chịu kéo

Ở nhánh tăng

(2.53)

Trong đó:

là mô đun đàn hồi của bê tông;

là biến dạng gây nứt của bê tông.

Ở nhánh giảm

(2.54)

Trong đó:

là ứng suất gây nứt của bê tông;

. Quan hệ ứng suất – biến dạng trung bình hóa của cốt thép trong bê tông

Các công thức biểu diễn biểu đồ trên như sau:

(2.55)
(2.56)
(2.57)
(2.58)
(2.59)

. Quan hệ ứng suất – biến dạng trung bình hóa của bê tông chịu cắt

Mô đun chịu cắt của bê tông :

(2.60)

. TỔNG KẾT CHƯƠNG 2

Trong 0, mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của phân tố phẳng cũng như biến đổi của mối quan hệ này cho phân tố phẳng BTCT được trình bày. Trên cơ sở của các mối quan hệ này, kết hợp với lý thuyết góc cố định, nguyên lý tính toán của lý thuyết SMM được thiết lập. So với các mô hình CFT, RA-STM, FA-STM, mô hình này có những ưu điểm sau:

Kể đến sự đóng góp của bê tông (Vc)vào khả năng kháng cắt của cấu kiện tấm BTCT trước và sau khi nứt;
Kể đến hiệu ứng Poisson cho cấu kiện tấm BTCT khi chịu trạng thái ứng suất hai chiều và được đặc trưng bằng các tỷ số Hsu/Zhu;
Thiết lập được quan hệ ứng suất – biến dạng bên trong cấu kiện tấm BTCT khi chịu tác động đồng thời của lực cắt và lực dọc;
Với những ưu điểm trên lý thuyết SMM có thể dự đoán được toàn bộ ứng xử chịu cắt của một cấu kiện tấm BTCT, bao gồm cả giai đoạn trước và sau khi đạt giá trị giới hạn của biểu đồ quan hệ ứng suất – biến dạng. Do đó, mô hình SMM được lựa chọn làm cơ sở lý thuyết cho việc nghiên cứu sự làmviệc của cấu kiện tấm BTCT chịu lực cắt và lực dọc

CHƯƠNG 3

THUẬT TOÁN CỦA CHƯƠNG TRÌNH SMM-SW

. NGUYÊN LÝ THIẾT LẬP CHƯƠNG TRÌNH SMM-SW

Để kiểm tra khả năng chịu cắt của vách BTCT, ta sẽ chia vách thành từng phần tử nhỏ rồi sử dụng chương trình SMM-SW để kiểm tra khả năng chịu ứng suất tiếp tác dụng của từng phần tử. Thuật toán thiết lập chương trình SMM-SW chính là thuật toán xác định khả năng chịu cắt của một phần tử vách BTCT.

3.2. THUẬT TOÁN THIẾT LẬP CHƯƠNG TRÌNH SMM-SW

3.2.1. Tóm tắt các phương trình cơ bản của lý thuyết SMM

3.2.2. Thuật toán của chương trình SMM-SW

Hai mươi phương trình từ (0.4) đến (0.23) được sử dụng để giải 20 biến chưa biết. Hai mươi phương trình này bao gồm 23 biến, trong đó có 8 ứng suất, 10 biến dạng, góc lệch , góc cố định hệ số làm mềm và hai tỷ số Hsu/Zhu Đối với mỗi phân tố phẳng BTCT nếu biết , thì với việc chọn trước giá trị , ta có thể tìm được 20 biến còn lại từ 20 phương trình ở trên. Hai phương trình này là điều kiện hội tụ của chương trình máy tính:

(0.1)
(0.2)

Ta lập thuật toán tính khả năng chịu cắt của tấm BTCT theo sơ đồ khối. Đầu tiên chọn giá trị và giả định các giá trị . Sau khi các vòng lặp theo sơ đồ thuật toán kết thúc, với mỗi , ta tính được và .

Hình 3.3. Sơ đồ khối thuật toán tính khả năng chịu cắt của tấm BTCT theo SMMCHƯƠNG 4

THỰC HIỆN BÀI TOÁN ĐỂ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SMM ĐỂ TÍNH TOÁN VÁCH

4.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Tính toán cho cốt thép ngang của một vách bê tông cốt thép

  • Tiết diện : tw x L=0.25m x 3.50m
  • Bê tông có fc=25MPa
  • Cốt thép có giới hạn chảy theo phương l : fly= 331,5 MPa
  • Giới hạn chảy của cốt thép theo phương t: fty = 390 MPa.
  • Mô men trong mặt phẳng Mx = 2000KNm
  • Lực cắt Qy = 2000KN
  • Giá trị của lực dọc N tính theo sáu phương án để so sánh

Bảng 4.1: Số liệu tính toán

Phương án123456
N (KN)-1500-2000-2500-3000-3500-4000

4.2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH DỰA TRÊN LÝ THUYẾT ỨNG SUẤT ĐÀN HỒI CHO PHÉP

Bảng 4.3: Bố trí thép theo lý thuyết ứng suất đàn hồi cho phép

Nloại thépKhoảng cách CTN tính toánKhoảng cách CTN chọnBố trí thép
KNmm2mmmm
-150016201.1165.08160
-200016201.1184.20180
-250014153.9158.10160
-300014153.9178.18180
-350012113.1146.43150
-450012113.1160.32160

4.3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH THEO TIÊU CHUẨN ACI 318M-2008

Bảng 4.5 : Bảng chọn thép tiêu chuẩn ACI 318M-2008

Nloại thépKhoảng cách CTN tính toánKhoảng cách CTN chọnBố trí thép
KNmm2mmmm
-150016201.1141.6140
-200016201.1155.6150
-250014153.9132.3130
-300014153.9148.7150
-350012113.1124.6120
-450012113.1173.7170

4.4. PHƯƠNG PHÁP TÍNH THEO TIÊU CHUẨN AS-3600-2009

Bảng 4.7 : Bảng chọn thép tiêu chuẩn AS 3600-2009

Nloại thépKhoảng cách CTN tính toánKhoảng cách CTN chọnBố trí thép
KNmm2Mmmm
-150016201.1177.6180
-200016201.1177.6180
-250014153.9136.0140
-300014153.9136.0140
-350012113.199.9100
-450012113.199.9100

4.5. TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG PHÁP SMM

4.5.1. Mô hình tính toán vách BTCT

4.5.2. Tính toán các phương án.

4.5.3. Bảng tổng hợp kết quả chọn thép theo các phương án

Bảng 4.16 : Bảng tổng hợp kết quả chọn thép theo các phương án SMM

 Phương án-1500-2000-2500-3000-3500-4500
Bố trí thép      

4.6. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP

Bảng 4.17: Bảng so sánh kết quả tính toán theo các phương pháp

Bảng so sánh lượng cốt thép ngang Ast tính toán theo 4 phương pháp
THPP 1PP 2 ACI 318-2008PP 3 AS 3600- 2009PP 4 SMMTỷ lệ Ast trên 1m chiều cao vách
PP1/ PP4PP2/ PP4PP3/ PP4
-15001.7781.9971.608
-20001.7782.0791.778
-25001.5761.8901.770
-30001.4881.7401.848
-35001.3571.6511.946
-45001.4411.3682.186

4.7. TỔNG HỢP CÁC NHẬN XÉT

  • Từ bảng số liệu nhận thấy, sử dụng mô hình SMM cho lượng cốt thép ngang giảm đi đáng kể so với theo ba phương pháp trên. Sự khác biệt giảm dần khi ứng suất nén do lực dọc tăng lên. Ứng suất nén này triệt tiêu bớt ứng suất kéo do lực cắt gây ra nên làm lượng cốt thép ngang tính toán cũng giảm đi.
  • Cốt thép ngang chịu cắt theo PP1 và ACI-318M 2008 chênh lệch nhau không nhiều. ACI thiên về an toàn nhiều hơn. Tốc độ giảm của 2 phương pháp đầu nhanh hơn phương pháp SMM do ảnh hưởng của việc xuất hiện vết nứt. Vết nứt xuất hiện càng sớm SMM càng chính xác do kể đến sự làm việc chịu kéo của BT sau nứt .
  • Trong trường hợp có lực nén lớn thì các kết quả của phương pháp 1 , 2 và SMM khá là hội tụ với nhau
  • Theo tiêu chuẩn AS 3600-2009 (PP3) viêc tính toán thép ngang không phụ thuộc vào thành phần lực dọc, nghĩa là hàm lượng cốt thép ngang không thay đổi khi lực dọc tác dụng tăng hay giảm. Theo PP1 và PP2 (ACI-318M-2008) phụ thuộc thành phần lực dọc và khi lực dọc lớn hàm lượng thép giảm dần trong khi đó hàm lượng thép thép PP3 không thay đổi, bố trí thép dày và thiên về an toàn hơn.
  • Có nhiều phương pháp tính toán lượng cốt thép ngang chịu cắt trong vách phẳng BTCT. Các phương pháp tính dựa trên lý thuyết ứng suất đàn hồi cho phép và tiêu chuẩn ACI 318M-2008, AS3600-2009 cho kết quả quá an toàn so với tính toán theo mô hình SMM. Sự khác biệt này do việc mô hình SMM xét đến sự tăng cường độ của vật liệu bê tông khi làm việc ở trạng thái ứng suất phẳng thông qua hệ số Hsu/Zhu và sự làm việc chịu kéo của vật liệu bê tông ngay cả khi bê tông đã bị nứt. Cách tiếp cận này cho phép giảm đáng kể lượng cốt thép ngang cần thiết trong vách khi chịu cắt.

KẾT LUẬN

Trong khuôn khổ nghiên cứu của luận văn, tác giả đã trình bày nội dung về vách BTCT qua đó đã nêu bật các nội dung chính như sau :

  • Giới thiệu về vách BTCT trong kết cấu nhà cao tầng
  • Bốn phương pháp tính toán vách BTCT khác nhau
  • Giới thiệu về phương pháp SMM trong tính vách BTCT
  • Tính toán các ví dụ để so sánh và nhận xét
  • 4 phương pháp đã nêu cho kết quả khá khác nhau phản ánh sự đa dạng trong các phương pháp tính toán vách BTCT chịu cắt
  • LT1 và ACI 318M-2008 có kết quả khá tương đồng nhau với cơ sở lý thuyết đàn hồi và bỏ qua khả năng chịu kéo của bê tông ở TTGH
  • AS 3600-2009 cho kết quả cao hơn do không xét đến thành phần lực dọc trong công thức tính toán nghĩa là bỏ qua khả năng chịu cắt của bê tông dưới ảnh hưởng của lực dọc
  • So với 3 phương pháp trên, phương pháp dựa trên mô hình SMM phản ảnh được ứng xử của vách khi chịu cắt và nén mà cụ thể là
  • Cho phép theo dõi sự thay đổi ứng suất trong bê tông, cốt thép ở từng giai đoạn
  • Xác định ứng xử của vật liệu ngay cả sau khi ứng suất nén chính trong bê tông đạt trạng thái cực hạn
  • Xét đến sự phân phối lại ứng suất trong cốt thép khi bê tông bị nứt

Đến nay phương pháp SMM đang được các tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu kết hợp thực nghiệm và mở rộng cho các cách tính các cấu kiện khác cũng như hoàn thiện công thức tính cho vách BTCT sát với ứng xử thực tế cùa vách. Do thời gian nghiên cứu có hạn, tác giả chỉ trình bày được một phần lý thuyết và chỉ áp dụng cho tính toán lượng cốt thép ngang chịu cắt trong vách phẳng BTCT. Tác giả hy vọng luận văn đóng góp những thông tin cô đọng hữu ích cho các bạn sinh viên, học viên, nghiên cứu sinh muốn nghiên cứu sâu hơn về lĩnh vực này.

Tác giả mong nhận được sự góp ý và bổ xung của thầy cô, bạn bè để nghiên cứu được hoàn chỉnh và tường minh hơn.

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\LUAN VAN KY THUAT\LUAN VAN 2014\LUAN VAN KY THUAT\VU DINH THANH

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *