Thông tin chuyên ngành Vật liệu xây dựng Việt Nam

Bê tông

Nghiên cứu tính toán thiết kế cột bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn hiện hành (P2)

(12/10/2018 4:05:35 PM) Cột bê tông cốt thép là một loại kết cấu khá phổ biến trong các công trình cầu đường, nhà dân dụng, như mố trụ cầu, tháp trụ cầu dây văng, cột nhà. Bài viết sẽ trình bày các phương pháp tính toán thiết kế cột bê tông cốt thép và khảo sát sự thay đổi sức kháng nén của cột bê tông cốt thép khi cường độ bê tông, hàm lượng cốt thép dọc chủ và độ mảnh của cột thay đổi theo các tiêu chuẩu thiết kế khác nhau, nhằm góp phần tìm hiểu cách tính toán thiết kế cột bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn hiện hành nói chung, đặc biệt là theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05.

>> Nghiên cứu tính toán thiết kế cột bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn hiện hành (P1)

4. Khảo sát và đánh giá

4.1. Các thông số khảo sát

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của một kết cấu bê tông cốt thép nói chung và kết cấu cột bê tông cốt thép nói riêng. Trong phạm vi luận văn này, các yếu tố được lập theo bảng dưới đây sẽ được khảo sát và đánh giá.
 

Để tiện cho việc so sánh và đánh giá, trong quá trình khảo sát các thông số sau của cột sẽ không thay đổi (trừ các thông số sẽ được khảo sát):

1. Hình dạng, kích thước và cách bố trí cốt thép cho hai loại tiết diện sẽ khảo sát
 

 
2. Bê tông cột dùng loại có f'c = 30 MPa, cốt thép dùng loại ASTM A615M grade 60 (fy = 420MPa)

3. Cột có chiều dài L = 5,0m; liên kết khớp hai đầu K = 1,0; chịu tác dụng của lực nén dọc tiêu chuẩn (chưa nhân hệ số) P = 1000 kN. Trừ trường hợp khi khảo sát độ mảnh λ của cột thay đổi thì P = 500 kN đối với cột tiết diện vuông và P = 700 kN đối với cột tiết diện chữ nhật

4. Độ lệch tâm của lực nén dọc khảo sát cho ba trường hợp là đúng tâm e = 0, nén lệch tâm nhỏ e = 50 mm và nén lệch tâm lớn e = 400 mm. Trừ trường hợp khi khảo sát độ mảnh λ của cột thay đổi thì nén lệch tâm lớn với e = 200 mm.

4.2. Kết quả khảo sát và đánh giá

Khảo sát khi f'c thay đổi
 

 
 

 
Nhận xét:

Sức kháng nén của cột theo cả ba tiêu chuẩn xem xét đều có quan hệ dạng gần tuyến tính với f’c. Khi cột chịu nén đúng tâm, thì sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 có tốc độ tăng chậm hơn (hệ số tỷ lệ nhỏ hơn) so với hai tiêu chuẩn còn lại. Ngược lại, khi cột chịu nén lệch  tâm, thì sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 có tốc độ tăng nhanh hơn (hệ số tỷ lệ lớn hơn) so với hai tiêu chuẩn còn lại.

Đối với cột chịu nén đúng tâm thì sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 luôn nhỏ hơn so với sức kháng nén dọc của cột xác định theo hai tiêu chuẩn còn lại. Ngược lại, đối với cột chịu nén lệch tâm (nén dọc trục và mô men uốn kết hợp) ngắn hay dài thì sức kháng nén dọc của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 luôn lớn hơn so với sức kháng nén dọc của cột xác định theo hai tiêu chuẩn còn lại.

Khảo sát khi ρst thay đổi
 

 

 

 

 
Nhận xét:

Sức kháng nén của cột theo cả ba tiêu chuẩn xem xét đều tăng dần khi hàm lượng cốt thép dọc của cột ρst tăng dần. Khi cột chịu nén đúng tâm và lệch tâm nhỏ thì quan hệ này có dạng gần tuyến tính và tốc độ tăng của tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 chậm hơn so với hai tiêu chuẩn còn lại (hệ số tỷ lệ nhỏ hơn). Ngược lại, khi cột chịu nén lệch tâm lớn thì quan hệ này có dạng phi tuyến và tốc độ tăng của tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 nhanh hơn so với hai tiêu chuẩn còn lại.

Đối với cột chịu nén đúng tâm thì sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 luôn nhỏ hơn so với sức kháng nén của cột xác định theo hai tiêu chuẩn còn lại.

Như vậy, cường độ bê tông f'c có ảnh hưởng lớn hơn (quan hệ tuyến tính) so với hàm lượng cốt thép dọc ρst (quan hệ phi tuyến) đến sức kháng nén của cột.

Khảo sát khi λ thay đổi
 

 

 

 
Nhận xét:

Sức kháng nén của cột theo cả ba tiêu chuẩn thiết kế đều giảm dần khi độ mảnh của cột λ tăng dần và quan hệ này có dạng phi tuyến. So với hai tiêu chuẩn còn lại thì sức kháng nén dọc của cột theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 có tốc độ giảm nhanh hơn khi độ mảnh của cột λ tăng dần;
 
Sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 lớn hơn sức kháng nén của cột xác định theo hai tiêu chuẩn còn lại khi độ mảnh của cột còn nhỏ và ngược lại khi độ mảnh của cột lớn hơn thì sức kháng nén của cột xác định theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 lại nhỏ hơn sức kháng nén của cột xác định theo hai tiêu chuẩn còn lại.

Khi độ lệch tâm của lực nén dọc e tăng lên, thì sức kháng nén của cột càng giảm nhanh khi độ mảnh của cột tăng và đặc biệt khi độ mảnh của cột lớn thì sức kháng nén dọc của cột xác định theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 lại giảm nhanh hơn nhiều so với hai tiêu chuẩn còn lại.
(Hết)
 
VLXD.org (TH/ ThS. Đào Sỹ Đán - ĐHGTVT)

 

Các tin khác:

Nghiên cứu tính toán thiết kế cột bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn hiện hành (P1) ()

Bê tông nhẹ dùng cốt liệu rỗng ()

Nghiên cứu sản xuất bê tông thân thiện môi trường ()

Kỹ thuật bảo dưỡng bê tông đúng cách ()

Lưu ý đổ bê tông tươi trong thời tiết nắng nóng ()

Những ưu điểm của các sản phẩm bê tông ly tâm dự ứng lực ()

Cách kiểm tra chất lượng bê tông ()

Ưu việt của sàn phẳng Ubot và bê tông tự lèn ()

Cải thiện khả năng thoát nước của bê tông bằng sợi carbon tái chế ()

Xây nhà bằng bê tông sợi thép giúp giảm chi phí ()

Chứng khoán:

CK

KL

Giá

+/-

GDNN

BBS

0

9.60

0.00

0

BCC

44800

7.40

-0.20

0

BHT

0

4.00

0.00

0

BT6

41630

5.50

-0.20

0

BTS

2

4.50

0.00

0

CCM

0

24.50

0.00

0

CTI

172540

35.15

-0.45

0

CVT

1060365

50.90

-0.50

3800

CYC

7980

2.40

0.00

0

DC4

1700

10.30

-1.10

0

DHA

0

29.70

0.00

0

DIC

0

6.10

0.00

0

DXV

10

3.82

-0.14

0

GMX

0

25.00

0.00

0

HCC

4400

16.60

0.00

0

HLY

0

15.60

0.00

0

HOM

0

4.10

0.00

0

HPS

0

7.00

0.00

0

HT1

4410

14.75

-0.45

0

HVX

0

4.10

0.00

0

MCC

0

13.80

0.00

0

NAV

10

5.00

0.00

0

NHC

0

36.40

0.00

0

NNC

20040

48.40

-0.30

0

QNC

20000

3.00

0.00

0

SCC

0

1.90

0.00

0

SCJ

3800

3.40

0.10

0

SCL

0

3.00

0.00

0

SDN

0

35.00

0.00

0

SDY

0

7.70

0.00

0

SHN

204400

9.90

-0.10

0

TBX

0

9.00

0.00

0

TCR

6120

3.42

0.22

0

TMX

100

7.60

-0.80

0

TSM

0

2.70

0.00

0

TTC

500

18.40

-0.10

0

TXM

0

9.70

0.00

0

CK

KL

Giá

+/-

GDNN

API

100

28.90

0.00

0

ASM

1098520

10.05

-0.75

0

B82

0

2.40

0.00

0

BCE

9160

5.85

0.03

0

BCI

51340

41.90

0.30

29170

C47

4400

11.60

-0.50

0

C92

0

10.00

0.00

0

CCL

42240

4.60

-0.13

0

CDC

0

17.50

0.00

0

CID

0

4.10

0.00

0

CID

100

2.90

0.70

0

CII

534340

31.35

-0.55

0

CLG

20

3.83

-0.27

0

CNT

6

9,7

-0,3

0

CNT

1800

2.90

-0.50

0

CSC

2200

24.50

0.00

0

CTD

92910

166.00

-3.50

0

CTN

14200

1.30

0.10

0

D11

0

15.70

0.00

0

D2D

3600

73.80

3.80

0

DC2

0

6.50

0.00

0

DIG

809400

27.40

-0.70

0

DIH

0

12.20

0.00

0

DLG

180700

3.20

-0.10

0

DLR

0

9.40

0.00

0

DRH

123220

18.85

-0.75

0

DTA

4500

7.25

-0.05

0

DXG

1223580

37.00

-1.20

0

HAG

1318480

7.00

-0.19

0

HBC

605600

42.40

-1.60

0

HDC

26070

14.40

-0.30

0

HDG

41680

47.00

-1.10

0

HLC

0

7.00

0.00

0

HQC

1951870

2.27

-0.05

0

HTI

1010

15.60

-0.35

0

HU1

20

9.50

0.36

0

HU1

0

0

0

0

HU3

101480

14.10

0.85

0

HUT

590150

8.70

-0.20

600

ICG

0

6.40

0.00

0

IDI

958390

13.00

-0.70

0

IDJ

40400

3.10

0.00

0

IDV

1000

31.80

-0.40

0

IJC

80950

9.20

-0.24

0

ITA

579100

3.01

-0.05

0

ITC

990

14.30

-0.60

0

KAC

0

15.55

0.00

0

KBC

1171890

12.90

-0.55

0

KDH

19700

35.85

-1.10

0

L10

0

17.90

0.00

0

L18

0

8.60

0.00

0

LCG

20

9.70

-0.45

0

LGL

10260

9.30

-0.01

0

LHC

0

56.00

0.00

0

LHG

43770

21.30

-0.40

0

LIG

6400

3.90

0.00

0

LM8

2050

25.00

0.70

0

LUT

0

2.10

0.00

0

MCG

140

3.39

0.20

0

MDG

0

13.50

0.00

0

NBB

19570

23.75

-1.75

0

NDN

191728

15.70

-0.40

0

NHA

0

12.20

0.00

0

NKG

140960

29.70

-1.20

0

NTB

439

7,7

0,3

0

NTB

81851

0.50

0.00

0

NTL

109860

9.50

-0.30

0

NVT

1534720

7.07

0.46

0

OGC

282600

2.09

-0.06

0

PDR

261560

38.40

-1.00

0

PFL

297505

1.60

0.10

0

PFL

141500

1.50

0.00

0

PHC

71700

17.00

-0.30

0

PHH

5100

6.90

-0.10

0

PHH

21100

7.00

0.00

0

PPI

34160

1.52

-0.01

0

PSG

47600

0.80

0.00

0

PSG

10

6,2

0,2

0

PTC

60

6.11

0.00

0

PTL

500

3.61

-0.09

0

PVA

4

14,7

0,9

7

PVA

28200

1.20

0.00

0

PVL

42600

2.30

0.00

0

PVR

16900

2.80

0.20

0

PVV

800

1.40

0.10

400

PVX

1535849

2.10

-0.10

0

PXA

0

1.10

0.00

0

PXI

6400

2.10

0.00

0

PXL

341300

1.90

0.00

0

PXS

25800

7.68

-0.03

0

PXT

0

3.90

0.00

0

QCG

423450

13.30

-0.50

0

RCL

0

19.00

0.00

0

REE

520000

37.60

-1.10

0

S96

56400

1.00

-0.10

0

S96

2

12,6

0,8

10

S99

675

5.10

0.00

0

SC5

0

24.20

0.00

0

SD2

1

4.70

0.00

0

SD3

6

6,4

0,4

0

SD3

6000

6.60

-0.40

0

SD5

300

9.70

0.00

0

SD6

500

6.60

0.20

0

SD7

0

3.40

0.00

0

SD9

0

8.40

0.00

0

SDH

0

1.90

0.00

0

SDT

0

7.80

0.00

0

SDU

0

11.50

0.00

0

SIC

0

12.90

0.00

0

SJE

0

28.00

0.00

0

SJS

34000

31.50

-0.10

0

STL

5500

3.30

0.00

0

STL

7

12,8

0,8

0

SZL

10

34.45

0.45

0

TDC

70250

9.01

-0.05

0

TDH

140230

15.10

-0.50

0

THG

560

42.90

0.30

0

TIG

190800

3.70

-0.30

0

TIX

0

30.10

0.00

0

TKC

500

26.70

0.00

0

TV1

10

17.85

0.45

0

TV2

15150

111.30

-3.70

0

TV3

0

25.30

0.00

0

TV4

0

15.80

0.00

0

UDC

10010

3.45

-0.10

0

UIC

18370

30.40

0.30

0

V11

5

4,9

0,2

0

V11

0

1.00

0.00

0

V12

0

11.00

0.00

0

V15

31000

1.10

0.00

0

V15

30500

0.90

0.00

0

V21

0

19.40

0.00

0

VC1

0

12.00

0.00

0

VC2

0

14.20

0.00

0

VC3

75400

19.30

-0.30

0

VC5

8800

1.90

0.00

0

VC7

0

17.50

0.00

0

VC9

0

13.00

0.00

0

VCG

587414

23.10

-0.80

13200

VCR

0

3.10

0.00

0

VE1

4100

19.10

0.10

0

VE2

0

11.40

0.00

0

VE3

0

11.00

0.00

0

VE9

25688

7.30

0.50

0

VHH

2

4,5

-0,3

0

VHH

0

1.40

0.00

0

VIC

667400

108.20

0.20

0

VMC

22730

50.80

-1.70

0

VNE

60760

6.76

-0.24

0

VNI

45340

4.40

0.00

0

VNI

0

6.60

0.00

0

VPH

44330

9.27

-0.30

0

VRC

62320

20.20

-0.60

0

VSI

20

19.90

1.30

0

Hà Nội

27°C

Đà Nẵng

29°C

TP.HCM

31°C

Bê Tông INSEE HYDROPAVE - Giải Pháp Tiêu Thoát Nước Cho Đô Thị

Xem các video khác

Tỷ giá

Giá vàng

Mã ngoại tệ Tỷ giá

Hỗ trợ trực tuyến
Truyền thông: Mr Ngọc Nghinh:
Phone: 090 532 9019
Nội dung: Mr Xuân Tuân:
Phone: 091 351 3465