Trong kết cấu bê tông cốt thép, cột chịu nén lệch tâm là cấu kiện quan trọng, có nhiệm vụ truyền tải trọng xuống móng và đóng vai trò quyết định đối với sự ổn định và khả năng chịu lực của toàn công trình. Bài báo trình bày phương pháp tính toán cột mảnh bê tông cốt thép (BTCT) theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 [1], EC2:2004[5] và ACI 318:2019 [3], khảo sát các trường hợp tính toán, từ đó có những kiến nghị đề xuất khi thiết kế đối với cấu kiện này.
Cột là cấu kiện chịu lực theo phương đứng trong kết cấu công trình. Theo đặc điểm hình học, cột là cấu kiện có chiều cao tiết diện không lớn hơn bốn lần chiều rộng tiết diện, đồng thời chiều dài cấu kiện ít nhất gấp ba lần chiều cao tiết diện; trong trường hợp ngược lại, cấu kiện có thể được xem là vách. Về cơ bản, cột chủ yếu chịu lực nén dọc trục, tuy nhiên trong nhiều trường hợp còn phải chịu mô men uốn và lực cắt do ảnh hưởng của tải trọng ngang như gió, động đất...
Ảnh minh họa
Trong kết cấu khung nhà, cột có nhiệm vụ tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn, tải các tầng phía trên và truyền tải trọng này xuống các tầng phía dưới và nền công trình thông qua kết cấu móng. Do đó, nếu các cấu kiện chịu nén này không đảm bảo khả năng chịu lực, có thể dẫn đến mất ổn định cục bộ và phá hoại toàn bộ công trình.
Khi cột BTCT có độ mảnh lớn (cột mảnh BTCT), ảnh hưởng của biến dạng ngang và hiệu ứng bậc hai (P–Δ, P–δ) làm tăng đáng kể nội lực và chuyển vị của cột khi chịu tải trọng nén. Khác với cột ngắn, khả năng chịu lực của cột mảnh không chỉ phụ thuộc vào cường độ vật liệu và tiết diện mà còn phụ thuộc nhiều vào độ cứng, chiều dài tính toán và điều kiện liên kết hai đầu của cột.
Hiện nay, do yêu cầu về kiến trúc và không gian sử dụng, các dạng cột mảnh như cột sảnh, cột thông tầng được áp dụng ngày càng phổ biến. Tuy nhiên, theo TCVN 5574:2018, độ mảnh giới hạn của cột nhà dân dụng là 120, giới hạn này là lớn, đặt ra những thách thức trong việc lựa chọn tiết diện và đánh giá khả năng chịu lực của cột mảnh, đặc biệt đối với các công trình có yêu cầu kiến trúc đặc thù.
Bài báo đã đưa ra được quy trình và sơ đồ khối tính toán hệ số ảnh hưởng uốn dọc (hệ số khuếch đại mô men) khi tính toán cột mảnh BTCT theo 3 tiêu chuẩn TCVN 5574:2018. EC2:2004 và ACI 318:2019. Qua khảo sát số cho thấy theo TCVN 5574:2018 với cột mảnh BTCT tiết diện vuông, theo điều kiện P
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Buildata
