THIẾT KẾ CỘT BẰNG PHẦN MỀM ETABS

THIẾT KẾ CỘT BẰNG PHẦN MỀM ETABS

1 Ứng dụng Frame Element End Offsets

vùng cứng tại nút khung trong SAP2000 và ETABS

Assign menu > Frame/Line > End (Length) Offsets

§4.TÍNH TOÁN KHUNG BÊTÔNG CỐT THÉP

6 TÍNH TOÁN VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC

Bảng tổ hợp nội lực cột khung (phẳng) nhà dân dụng

MN

B

MN

A

1211

109

87

65

43

21

HT3HT2

Nội

lư ïcdotĩnhtải

CỘT KHUNG PHẲNG

Ở mỗi tiết diện (chân cột và đỉnh cột) cần tìm các cặp nội lực:

(Mmax, Ntư); (Mmin, Ntư); (Mtư, Nmax)

tại tiết diện nối cột với móng, còn phải xác định lực cắt Qtư

6 TÍNH TOÁN VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC

CỘT KHUNG KHÔNG GIAN (cốt thép đối xứng)

(Mx max, My tư, Ntư); (Mx tư, My max, Ntư); (Mx tư, My tư, Nmax)

DẦM

 Ở mỗi tiết diện (giữa nhịp và hai đầu) cần tìm các nội lực:

Mmax, Mmin, Qmax

Với khung không gian, còn chú ý tới moment xoắn

Bảng tổhợp moment của dầm khung

Trái HT3

HT2 HT1

Tổhợp CB2 Tổhợp CB1

Nội lư ïc

do gió

Nội lư ïc do hoạt tải sàn

Nội

lư ïc do tĩnh tải Tiết

diện

Tại sao phải quan tâm đến cốt đai cột???

Bây giờ hãy xem xét các ứng xử cơ học của

bê tông: đáp ứng khi gia tải 2 phương , đáp ứng khi gia tải 3 phương , bao gồm nén thủy tĩnh.

Xét ứng xử của mẫu bê tông lập phương trong thí nghiệm gia tải 2 phương được trình bày dưới đây Các mũi tên chỉ thị kiểu gia tải nén Cường độ nén trong hình vẽ được qui chuẩn

(normalized) theo cường độ nén một phương, fu

+Với trường hợp kéo 2 phương (biaxial tension),

cường độ gần bằng cường độ

+Với trường hợp nén 2 phương ( biaxial compression),

các ứng suất f1 và f2 có thể vượt quá 120 % cường độ nén

Cường độ và tính dẻo (ductility) của bê tông dưới

đây Hình này trình bày các đường cong ứng biến dạng của mẫu bê tông hình trụ chịu các áp lực

suất-nén ngang 3 không đổi (confining) trong lúc đó

ứng suất dọc trục 1 tăng dần đến khi bị phá hoại.

Các số liệu thí nghiệm vào năm

1928 của Đại học Illinois tại Urbana, được sử dụng để thiết lập quan hệ sau đây giữa ứng suất phá hoại dọc trục (1), cường độ nén một phương (f’c), và ứng suất nén ngang (3)

1 = f’c + 4,1 3

Khả năng biến dạng là vấn đề rất quan trọng trong kỹ thuật chống động đất và chống năng lượng nổ Trong công trình nhà BTCT được thiết kế chống đỡ các tác động này, các thành phần kết cấu như cột, dầm, và nút dầm-cột được thiết kế chi tiết

với các cốt đai thép giằng kín (ties, spirals ) Khi một thành phần KCBT chịu tải trọng nén lớn, toàn

bộ hay một phần bề rộng của KCBT bị gia tăng do

ảnh hưởng Poisson và làm xuất hiện các vết nứt li

ti (microcracking), trong các cốt đai thép giằng hình

suất nén bù trong vùng bê tông bị ép ngang Trạng thái ứng suất nén ba phương hình thành trong vùng bê tông bị ép ngang gây ra do cốt đai thép giằng làm tăng cường độ và tính dẻo của kết cấu BTCT

Hậu quả khi chịu biến dạng lớn không đàn hồi của các thành phần kết cấu BTCT không ép

ngang (unconfined) xảy

ra như thế nào? Xem các hình chụp dưới đây thuộc toà nhà Imperial County Services ở Nam California bị phá hoại

Làm thế nào để bố trí thép đai hiệu quả???

Áp suất nén ngang được thực hiện ra sao trong các mặt cắt BTCT điển hình? Xem

Paulay and Priestley mô tả ở hình dưới :

Ứng dụng confining thiết kế cốt đai cột???

Sự ép ngang (confinement) do thép đai hình vuông có thể được cải thiện một cách

hay đai chéo (diagonal tie) được cấu tạo

băng ngang trong tiết diện tới hạn (critical cross section).

Ứng dụng confining thiết kế cốt đai cột???

+Chú ý rằng nếu đai giằng bị loại bỏ khỏi cột, mức độ ép ngang sẽ bị giảm như được minh họa ở 1/4 cột trong hình b ( màu cam ) Sự ép ngang bê tông được cải thiện rõ ràng nếu bước đai sh đặt gần nhau hơn

(xem hình d) và nếu thép dọc được giằng buộc tại mỗi lớp thép ngang (xem hình e).