Nghiên cứu lập biểu đồ tương tác theo tiêu chuẩn 356

Luận văn tốt nghiệp Trang 27

Nghiên cứu xây dựng mặt biểu đồ tương tác theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 356:2005

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MẶT BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC

THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCXDVN 356:2005

2.1 Khái niệm về biểu đồ tương tác:

Đối với tiết diện cho trước chịu nén lệch tâm khả năng chịu lực được biểu

diễn thành một đường tương tác. Đó là đường cong thể hiện theo hai trục Oxy.

Trục đứng Oy thể hiện giá trị lực nén Pn, trục ngang Ox thể hiện mômen Mn.

Trên đường cong tương tác Pn–Mn, đường tia thể hiện độ lệch tâm e =

n

n

P

M

. Trục

đứng Oy thể hiện khả năng chịu nén trụng tâm P0 (mômen uốn bằng không) của

cột. Trục ngang Ox thể hiện khả năng chịu mômen uốn M0 (lực dọc trục bằng

không).

x

y (P ) n

n

e→ ∞ (M )

e=0

Po

Mo

§­êng tia e=M /P n n

Hình 2.1: Đường cong tương tác Pn–Mn

2.2 Mặt biểu đồ tương tác:

Với nén lệch tâm xiên khả năng chịu lực được biểu diễn thành mặt biểu đồ

tương tác. Đó là một mặt cong thể hiện theo ba trục Oxyz. Trục đứng Oz thể hiện

giá trị lực nén. Các trục ngang Ox và Oy thể hiện mômen Mx; My. Mỗi điểm trên

mặt biểu đồ được xác định bởi ba tọa độ x, y, z thể hiện các nội lực tương ứng.

Ký hiệu C, Dx, Dy là giao điểm các trục với mặt biểu đồ. Đường nét gạch

OkDkxDky là giao tuyến của một mặt phẳng ngang (song song với mặt xOy) với

mặt phẳng tọa độ và mặt của biểu đồ. Đường cong CDkαDα là giao tuyến của mặt

phẳng chứa trục Oz với mặt biểu đồ.

Luận văn tốt nghiệp Trang 28

Nghiên cứu xây dựng mặt biểu đồ tương tác theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 356:2005

C

Dkx

Dky

Ok

O

Dα Dy

Dx

Nz(max)

Nz

z

y

x

Mx0

Pn

α x

My

M

Hình 2.2: Mặt biểu đồ tương tác

2.3 Nguyên tắc xây dựng mặt biểu đồ tương tác từ hình dạng và kích

thước vùng nén bê tông:

Giả thiết hình dạng và kích thước vùng nén của bê tông, từ đó xác định

được các giá trị Nz, Mx và My.

Từ sơ đồ bố trí cốt thép, đường kính cốt thép ta xác định được tọa độ của

từng cốt thép, ứng suất trong cốt thép σsi, xác định được lực tác dụng lên mỗi cốt

thép. Biết các thông số vùng nén là kích thước vùng nén, ứng suất trong bê tông

Rb, xác định được trọng tâm vùng nén, hợp lực tác dụng lên vùng nén. Từ đó, giá

trị Nz được xác định bằng việc lấy hợp lực theo phương trục z; Mx và My được

xác định bằng việc lấy mômen của các lực trong cốt thép và bê tông vùng nén

với trục x và trục y.

2.4 Các dạng vùng nén:

Khi đường giới hạn vùng nén nằm trên điểm trên cùng bên phải thì toàn bộ

bê tông chịu kéo, lúc đó sẽ rơi vào trường hợp kéo lệch tâm. Như vậy, để đảm

bảo tiết diện chịu nén lệch tâm, thì chỉ có 5 dạng vùng nén của bê tông như ở

dưới đây.

Ở đây ta tính toán với tiết diện chữ nhật đặt cốt thép đối xứng nên 5 dạng

vùng nén (lực nén đặt ở góc phần tư thứ I) là đảm bảo tính tổng quát. Khi vùng

nén có lực nén đặt ở góc phần tư khác thì chỉ cần xoay hệ trục là có thể đưa về 5

dạng vùng nén này.