Hệ số uốn dọc của cột liên hợp thép - bê tông

Nội dung bài viết trình bày các kết quả tính toán hệ số uốn dọc của một số cột liên hợp thép bê tông nằm ngoài phạm vi giới hạn mà tiêu chuẩn châu Âu đã đưa ra. Để mô phỏng sự làm việc của cấu kiện này sử dụng mô hình phi tuyến vật liệu và hình học, cũng như dùng phần mềm SAFIR để phân tích kết cấu. Qua các kết quả tính toán đưa ra một số nhận xét và khuyến nghị.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ số uốn dọc của cột liên hợp thép - bê tôngKHOA H“C & C«NG NGHªHệ số uốn dọc của cột liên hợp thép - bê tôngBuckling factor of composite steel and concrete columns Nguyễn Lệ Thủy, Chu Thị Bình Tóm tắt 1. Giới thiệu chung Trong tính toán kết cấu nói chung và kết cấu liên hợp Trong tính toán khả năng chịu lực của cấu kiện chịu nén, ảnh hưởng của uốn dọc là rất quan trọng. Với cấu kiện liên hợp chịu nén đúng tâm,thép – bê tông nói riêng, khả năng chịu lực của cấu kiện khả năng chịu lực của cấu kiện phụ thuộc vào hệ số uốn dọc. Với cấu chịu nén luôn cần xét đến ảnh hưởng của uốn dọc. Hiện kiện liên hợp chịu nén lệch tâm, hệ số uốn dọc được kể đến thông qua nay tiêu chuẩn Việt Nam chưa có phần thiết kế kết cấu biểu đồ tương tác của tiết diện có kể đến vùng giảm khả năng chịu mô liên hợp thép- bê tông cũng như sự ảnh hưởng của uốn men do uốn dọc. Hiện nay, Việt Nam chưa có tiêu chuẩn thiết kế kết cấu dọc lên cấu kiện chịu nén của vật liệu này, nên thường liên hợp thép- bê tông, để tính toán các cấu kiện này chúng ta sử dụng phải dùng tiêu chuẩn châu Âu. Để tính toán ảnh hưởng tiêu chuẩn châu Âu EC4. Tiêu chuẩn châu Âu EN 1993-1-1 [1] đưa ra của uốn dọc tới khả năng chịu nén của cột liên hợp công thức tính hệ số uốn dọc (ký hiệu χ) phụ thuộc loại tiết diện ngang vàthép-bê tông tiêu chuẩn châu Âu đưa ra các đường cong độ mảnh quy ước của cột. Hệ số này có thể tính toán đơn giản dựa trênuốn dọc (European buckling curves) song giới hạn phạm các đường cong mất ổn định của cột (European buckling curves) có kể vi áp dụng. Nội dung bài báo trình bày các kết quả tính đến tính dẻo của vật liệu, sự không hoàn chỉnh về hình học và ứng suấttoán hệ số uốn dọc của một số cột liên hợp thép bê tông dư. Bảng 1 trích tiêu chuẩn EN 1994-1-1 (EC4) [2] cho biết loại đường nằm ngoài phạm vi giới hạn mà tiêu chuẩn châu Âu đã cong uốn dọc áp dụng và độ cong ban đầu quy đổi của cột liên hợp thép đưa ra. Để mô phỏng sự làm việc của cấu kiện này sử bê tông. Như vậy, tiêu chuẩn châu Âu chưa có chỉ dẫn thiết kế cho loại dụng mô hình phi tuyến vật liệu và hình học, cũng như tiết diện cột như Hình 1. Vấn đề đặt ra ở đây, với các cột có tiết diện nhưdùng phần mềm SAFIR để phân tích kết cấu. Qua các kết vậy (chưa có chỉ dẫn thiết kế trong tiêu chuẩn tiêu châu Âu) dùng loại quả tính toán đưa ra một số nhận xét và khuyến nghị. đường cong uốn dọc nào là hợp lý? Từ khóa: Cột, liên hợp thép- bê tông, uốn dọc Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã tính toán hệ số uốn dọc của cột có tiết diện như Hình 1, sử dụng phần mềm phân tích kết cấu SAFIR [3] có kể đến tính phi tuyến hình học và vật liệu. Kết quả tính Abstract toán theo phần mềm SAFIR được so sánh với kết quả tính theo chỉ dẫn The effect of buckling is always required to be considered dùng đường cong uốn dọc theo tiêu chuẩn châu Âu. Từ đó đưa ra các in calculation of load capacity of compression elements. nhận xét và khuyến nghị. Currently, design of composite steel and concrete structures 2. Giới thiệu đường cong uốn dọc của cột theo tiêu chuẩn châu has still not been enclosed in Vietnamese design standards; Âu (European buckling curves) hence Eurocodes is usually applied in designing of this type of Khả năng chịu nén đúng tâm của cột NRd được xác định như sau: structures. Eurocodes proposes the European buckling curves to take into account the effect of buckling to compression NRd = χ Npl, Rd resistance of composite steel and concrete column, however, Trong đó Npl, Rd là khả năng chịu nén của tiết diện, bằng tổng khả this method has its scope of application. This paper presents năng chịu nén của các thành phần: ống thép bao ngoài, bê tông và cốt the calculation results of buckling factor of some type of thép bên trong. composite steel and concrete columns which are beyond the N pl , Rd = Aa f yd + Ac f cd + As f sd application of Eurocodes. Material and geometric non-linear model in structural analysis software SAFIR was used. From χ ...