Bài báo trình bày kết quả phân tích kết cấu dầm cao bê tông cốt thép có khoét lỗ rỗng. Thông số được khảo sát là vị trí lỗ khoét. Phần mềm phân tích phi tuyến kết cấu SAFIR được sử dụng. Mô hình mô phỏng dầm được kiểm chứng bằng cách so sánh kết quả tính toán và kết quả thí nghiệm. Kết quả khảo sát thông số cho thấy khi vị trí lỗ khoét xa đường truyền tải thì khả năng chịu lực của dầm không bị giảm so với dầm không khoét lỗ.
Các kích thước của dầm
Dầm được gọi là dầm cao (Deep Beam) khi mang một trong các đặc điểm sau đây [1]: tỉ số giữa nhịp thông thủy và chiều cao dầm bé hơn hoặc bằng 4; trên dầm xuất hiện tải trọng tập trung trong khoảng bé hơn 2 lần chiều cao dầm tính từ mép gối đỡ.
Dưới tác dụng của tải trọng, trong dầm hình thành các thanh chống chịu nén nối giữa vị trí đặt tải trọng và gối đỡ (hình 1). Đối với các cấu kiện dầm thông thường, chúng ta thường sử dụng giả thiết biến dạng phẳng để lập sơ đồ ứng suất cho tiết diện và giải bài toán tính toán cốt thép dựa trên các sơ đồ ứng suất tại trạng thái phá hoại. Tuy nhiên, đối với dầm cao giả thiết về biến dạng phẳng trong lý thuyết uốn không còn đúng nữa. Để tính toán dầm cao phải sử dụng phương pháp phân tích với phân bố biến dạng phi tuyến, hoặc quy về đơn giản bằng cách sử dụng mô hình giàn ảo (strut-and-tie method).
Với các dầm cao có khoét lỗ cho các đường ống kỹ thuật chạy qua, phân bố ứng suất biến dạng trong dầm càng trở nên phức tạp. Dựa trên các thí nghiệm được công bố tại tài liệu [2], tác giả đã sử dùng phần mềm phân tích phi tuyến kết cấu SAFIR để mô phỏng dầm có kể đến tính phi tuyến của vật liệu. Kết quả mô phỏng tương đối trùng khớp với kết quả thí nghiệm. Dùng mô hình vừa kiểm chứng, dầm cao bê tông được khảo sát với các vị trí lỗ khoét thay đổi.
Có thể dùng phần mềm SAFIR để làm thực nghiệm số nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số đến ứng xử của dầm cao bê tông cốt thép có khoét lỗ. Đây là gợi ý cho các nghiên cứu tiếp theo về ảnh hưởng của cường độ chịu kéo của bê tông, ảnh hưởng của cốt dọc cốt đai, cách chọn mô hình dàn ảo (strut and tie) trong thiết kế…;
Vị trí lỗ khoét ảnh hưởng rõ rệt đến sự phân bố ứng suất trong dầm dẫn đến ảnh hưởng đến khả năng chịu tải. Khi lỗ khoét cắt qua đường nối tải trọng và gối tựa thì tải trọng giới hạn của dầm giảm so với dầm đặc. Mức độ giảm phụ thuộcvào vị trí lỗ khoét và kích thước lỗ khoét;
Khi lỗ khoét đã nằm ngoài đường nối tải trọng và gối tựa nhưng vẫn gần điểm đặt tải thì khả năng chịu lực của dầm vẫn ảnh hưởng bới lỗ khoét (TH 3 và TH 4) nhưng ảnh hưởng ít;
Khi lỗ khoét ở cách xa vị trí đặt tải trọng (TH 5 và TH 6) thì khả năng chịu lực của dầm không giảm so với dầm đặc. Nhận xét này phù hợp với các công bố ở tài liệu [10].
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
BuilData
