Bài báo giới thiệu một số kết quả nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết về biến dạng của nút khung bê tông cốt thép được thiết kế và cấu tạo theo các phương án khác nhau tồn tại trong thực tế xây dựng ở Việt Nam, góp phần làm sáng tỏ một số vấn đề về ứng xử của nút khung dưới tác động động đất.
Trong xây dựng, hệ kết cấu khung bê tông cốt thép (BTCT) chịu mômen được sử dụng khá phổ biến. Hệ kết cấu này được tạo thành từ các cấu kiện dầm và cột liên kết với nhau tại các nút.
Ứng xử của khung BTCT dưới tác động động đất phụ thuộc vào độ cứng, độ bền và độ dẻo của các bộ phận: dầm, cột và nút. Trong các bộ phận này, nút khung đóng vai trò rất quan trọng trong việc truyền lực giữa các cấu kiện khung và về nguyên tắc chúng không được phá hoại trước dầm và cột [1][6].
Hiện nay, các khung BTCT được thiết kế để có phản ứng không đàn hồi dưới tác động động đất. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, lực cắt tác động lên nút khung có giá trị lớn hơn nhiều so với các dầm và cột bao quanh, gây ra biến dạng cắt đáng kể cho vùng nút [7][9].
Vấn đề này đã được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu trong vài thập niên gần đây, nhưng một sự hiểu biết chung về cơ cấu chịu lực cũng như biến dạng của nút khung vẫn chưa thật đầy đủ và đạt được sự đồng thuận cần thiết [1][3][4][9].Tuy vậy, nhiều mô hình tính toán độ bền và độ cứng của các nút khung BTCT đã được đề xuất, góp phần đáng kể vào việc đảm bảo tính hiệu quả và an toàn cho các công trình xây dựng trong các vùng có động đất.
Nội dung bài báo giới thiệu một số kết quả nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết về biến dạng của nút khung BTCT được thiết kế và cấu tạo theo các phương án khác nhau tồn tại trong thực tế xây dựng ở Việt Nam, góp phần làm sáng tỏ một số vấn đề về ứng xử của nút khung dưới tác động động đất. Các nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Động đất – Viện Khoa học công nghệ xây dựng (IBST) – Bộ Xây dựng.
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết về biến dạng các nút khung BTCT, có thể rút ra các kết luận sau:
(i) Các nút khung được thiết kế theo các tiêu chuẩn khác nhau đều bị biến dạng đáng kể, ngay cả khi được thiết kế theo quan niệm kháng chấn hiện đại (TCVN 9386:2012).
(ii) Các cốt thép đai và cốt thép cột trung gian trong vùng nút khung có vai trò cực kỳ quan trọng trong việc bảo đảm độ bền và độ cứng cho vùng nút khung. Đối với các khung thuộc cấp dẻo trung bình (DCM), hàm lượng cốt thép đai trong vùng nút khung là một điều kiện rất quan trọng để đảm bảo hiệu ứng bó bê tông chứ không phải là ứng suất cắt nút khung theo phương ngang. Do đó, cần phải nghiên cứu điều chỉnh và bổ sung các điều kiện đảm bảo độ cứng cũng như độ bền của nút khung cho các nhà có cấp dẻo trung bình (DCM) lẫn cao (DCH) trong TCVN 9386:2012 cho phù hợp hơn.
(iii) Các nút khung được thiết kế theo tiêu chuẩn của Nga (SP 14.13330.2014) và của Việt Nam (TCVN 5574:2012) hoàn toàn không phù hợp để phát triển cơ cấu phá hoại dẻo ở hệ kết cấu khung BTCT chịu động đất.
(iv) Cần xét tới biến dạng của nút khung trong phân tích hệ kết cấu khung chịu động đất.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
BuilData
