Luận án dầm liên hợp thép bê tông với tiết diện dầm thép chìm trong bản sàn bê tông

1 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nguyên tắc liên hợp kết hợp hai nhiều loại vật liệu kết cấu để có khả làm việc tốt so với làm việc loại vật liệu độc lập tận dụng đặc tính tốt loại vật liệu Ví dụ bê tơng thường vật liệu có giá thành thấp có cường độ chịu lực khơng cao lại giịn, thép kết cấu có giá thành tương đối cao lại có cường độ lớn dẻo Để tận dụng tối đa làm việc hiệu hai loại vật liệu kể trên, hình thức kết cấu liên hợp thường sử dụng Kết cấu dầm liên hợp thép bê tơng (LHT-BT) truyền thống (Hình 0.1) thường có cấu tạo dầm thép tiết diện chữ I cán nóng tổ hợp hàn liên kết với sàn bê tông Bên cạnh khả chịu lực cao, khả kháng hỏa chống ăn mòn tốt, kết cấu dầm LHT-BT truyền thống rút ngắn thời gian thi công, giảm trọng lượng thân kết cấu từ dẫn đến giảm lực tác dụng xuống kết cấu đỡ cột móng Nhờ ưu điểm bật đó, Kết cấu dầm LHT-BT sử dụng rộng rãi công trình dân dụng cơng nghiệp Hình 0.1 Dầm liên hợp thép bê tông truyền thống Kết cấu dầm LHT-BT truyền thống so với kết cấu thép kết cấu bê tơng cốt thép có nhược điểm chiều cao kết cấu dầm sàn tương đối lớn, điều làm tăng chiều cao tổng thể cơng trình qua làm tăng ảnh hưởng tải trọng ngang tác động lên cơng trình Để hạn chế nhược điểm kết cấu dầm LHT-BT truyền thống, dầm liên hợp thép bê tơng có chiều cao tiết diện nhỏ nghiên cứu phát triển Dầm liên hợp thép bê tơng có chiều cao nhỏ hệ dầm liên hợp có cánh hay cánh chịu nén dầm thép tồn tiết diện dầm thép chìm sàn bê tơng (Hình 0.2) nhờ giảm chiều cao tổng thể hệ kết cấu dầm sàn Hình 0.2 Cấu tạo dầm liên hợp thép bê tơng có chiều cao nhỏ Dầm liên hợp thép bê tơng có chiều cao nhỏ phát triển từ cuối kỷ XX Châu Âu đặc biệt quốc gia Bắc Âu với ưu điểm giảm chiều cao hệ kết cấu từ tăng khơng gian sử dụng phòng, dễ dàng thuận tiện cho việc bố trí hệ thống kỹ thuật điện, chi phí điều hịa khơng khí giảm, khả kháng hỏa tăng, giảm chi phí hàn cơng trường phù hợp với xu hướng phát triển bền vững Gần số nước công bố tiêu chuẩn thiết kế kết cấu liên hợp cho cơng trình dân dụng cơng nghiệp điển hình là: GB 50017-2003 (Trung Quốc, 2003) [26], AS 2327.1 (Úc, 2003) [13], EN 1994-1-1 (Cộng đồng chung Châu Âu, 2005) [23], AISC 360-16 (Hoa Kỳ, 2016) [11], CTO 0047-2005 (Liên bang Nga, 2005) [63], DIN 18800-5 (CHLB Đức, 2007) [19]… Tuy nhiên, tiêu chuẩn kể chưa có phần hướng dẫn thiết kế loại dầm LHT-BT có chiều cao tiết diện nhỏ Việt Nam chưa có tiêu chuẩn thiết kế kết cấu LHT-BT nói chung tiêu chuẩn thiết kế dầm liên hợp thép bê tơng có chiều cao nhỏ nói riêng Các cơng trình ứng dụng loại kết cấu phần lớn áp dụng tiêu chuẩn thiết kế Hoa Kỳ Châu Âu Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu luận án đề xuất loại dầm liên hợp thép bê tông (gọi tắt dầm liên hợp NDBeam) có tiết diện dầm thép dạng hộp rỗng có lỗ mở hình thang nửa bụng, dầm thép nằm chìm phần sàn bê tơng với mục đích giảm chiều cao hệ kết cấu dầm sàn Qua đó, đánh giá làm việc dầm liên hợp NDBeam đề xuất khơng sử dụng chốt có mũ chịu cắt Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu:  Dầm liên hợp thép bê tơng NDBeam sử dụng dầm thép có tiết diện hộp rỗng, phần tiết diện dầm thép chìm sàn bê tông, dầm liên hợp không sử dụng chốt có mũ chịu cắt truyền thống, liên kết dầm thép sàn bê tông thông qua lỗ mở nửa hai bụng dầm thép - Phạm vi nghiên cứu luận án:  Dầm liên hợp đơn giản, dầm thép có tiết diện hình hộp rỗng, mơ men dầm liên hợp mô men dương;  Dầm sử dụng làm dầm phụ đỡ sàn liên hợp thép bê tơng có sử dụng tơn sóng định hình;  Lỗ mở dạng hình thang đồng dạng với sóng âm tơn sóng, vị trí lỗ mở hai bụng dầm lấy trùng nhau, khoảng cách lỗ mở lấy khoảng cách sóng âm tơn sóng định hình  Dầm nghiên cứu chịu tải trọng tĩnh; 4 Cơ sở khoa học ý nghĩa thực tiễn - Cơ sở khoa học:  Đề xuất dầm liên hợp thép bê tông sử dụng dầm thép có tiết diện rỗng, phần tiết diện chìm sàn bê tơng NDBeam  Phân tích làm việc dầm NDBeam sở lý thuyết kết cấu liên hợp thép bê tông theo tiêu chuẩn Châu Âu  Đánh giá khả chịu trượt dọc chốt bê tông qua lỗ mở bụng dầm thép - Ý nghĩa thực tiễn:  Dầm liên hợp thép bê tơng sử dụng dầm thép có tiết diện rỗng, phần tiết diện chìm sàn bê tơng NDBeam ứng dụng hệ dầm sàn cơng trình xây dựng dân dụng cơng nghiệp  Quy trình thiết kế dầm NDBeam đề xuất áp dụng thực tế thiết kế dầm liên hợp có chiều cao nhỏ kết cấu xây dựng Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết  Nghiên cứu làm việc theo trạng thái giới hạn dầm liên hợp thép bê tơng sử dụng dầm thép có tiết diện rỗng, phần tiết diện chìm sàn bê tơng khơng sử dụng chốt thép có mũ chịu cắt  Nghiên cứu làm việc chốt bê tông chịu trượt dọc dầm liên hợp thép bê tông sử dụng dầm thép có tiết diện rỗng, phần tiết diện chìm sàn bê tơng - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm  Đánh giá ứng xử làm việc chốt bê tông chịu trượt dọc thông qua thí nghiệm đẩy (push-out)  Khảo sát đánh giá tham số thành phần tham gia sức kháng trượt dọc chốt bê tông  So sánh kết nghiên cứu với số liệu tác giả khác cơng bố tạp chí quốc tế Phương pháp số -  Phương pháp lập trình: Sử dụng ngơn ngữ lập trình VB+ C# để xây dựng chương trình thiết kế dầm liên hợp NDP phục vụ cho việc tính tốn thiết kế;  Phương pháp mơ phỏng: Sử dụng chương trình ABAQUS mô làm việc dầm NDBeam chịu tải trọng; Những đóng góp luận án Đề xuất loại dầm liên hợp đặt tên dầm NDBeam, có tính - chất hình học đảm bảo yêu cầu tiết kiệm chiều cao kết cấu tiết kiệm chốt thép chịu cắt có mũ truyền thống; Cung cấp số liệu thực nghiệm xác định ảnh hưởng kích thước lỗ mở, - chiều dày bụng dầm làm việc đồng thời chốt chịu cắt bê tông lỗ mở hình thang ngược dọc theo bụng dầm thép (chốt bê tông CD-iZ) tới khả chịu trượt loại chốt này; Đề xuất công thức xác định khả chịu trượt loại chốt bê tông CD-iZ - dầm NDBeam; Đề xuất quy trình thiết kế lập phần mềm NDP thiết kế cho dầm NDBeam - ứng dụng cơng trình xây dựng dân dụng công nghiệp, độ tin cậy phần mềm đánh giá mơ hình số PTTH sử dụng phần mềm ABAQUS Cấu trúc nội dung luận án Bên cạnh phần mở đầu, mục lục, danh mục chữ viết tắt, ký hiệu, thuật ngữ, danh mục bảng biểu, danh mục hình vẽ, sơ đồ, đồ thị, tài liệu tham khảo, cơng trình khoa học cơng bố, nội dung luận án trình bày gồm chương phần kết luận Chương Tổng quan kết cấu dầm liên hợp thép bê tơng có chiều cao nhỏ Nội dung chương trình bày tổng quan giải pháp dầm liên hợp thép bê tông có chiều cao nhỏ giải pháp liên kết chịu trượt dọc dầm liên hợp Các kết nghiên cứu bật giới Việt Nam vấn đề trình bày Chương Nghiên cứu làm việc dầm liên hợp thép bê tơng NDBeam Nội dung chương nghiên cứu lý thuyết làm việc dầm liên hợp thép bê tơng nói chung, đặc biệt dầm liên hợp có chiều cao nhỏ NDBeam Thiết lập cơng thức xác định đặc trưng hình học tiết diện dầm liên hợp có chiều cao nhỏ, xác định sức kháng mômen bền dẻo dương, sức kháng cắt đứng, sức kháng trượt dọc, độ cứng Chương Đánh giá ứng xử chốt bê tông CD-iZ chịu trượt dọc Nội dung chương đánh giá làm việc chốt bê tông chịu trượt; xác định tham số ảnh hưởng đến làm việc chốt như: kích thước lỗ mở, chiều dày bụng dầm làm việc đồng thời chốt thông qua việc thực thí nghiệm đẩy (push-out) Tiến hành thí nghiệm khảo sát nhằm đánh giá tham số thành phần tham gia vào sức kháng trượt dọc chốt bê tơng Phân tích, tổng hợp đánh giá kết thí nghiệm đẩy chốt bê tơng Qua xây dựng cơng thức xác định sức kháng trượt dọc chốt bê tông dầm liên NDBeam Chương Xây dựng chương trình thiết kế dầm liên hợp NDBeam Nội dung chương giới thiệu quy trình thiết kế dầm liên hợp NDBeam sở nghiên cứu lí thuyết làm việc dầm chương đánh giá ứng xử chốt bê tơng chương Quy trình thiết kế dầm kiểm chứng việc so sánh kết tính tốn từ quy trình đề xuất với kết tính tốn từ phần mềm mơ Abaqus Bên cạnh xây dựng phần mềm dùng để tính tốn dầm liên hợp NDBeam Kết luận: Các kết nghiên cứu đạt hướng phát triển luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU DẦM LIÊN HỢP THÉP BÊ TƠNG CĨ CHIỀU CAO NHỎ 1.1 Dầm liên hợp thép bê tơng có chiều cao tiết diện nhỏ Lịch sử hình thành dầm thép nằm bê tơng xuất phát từ việc chống cháy cho sàn tòa nhà thương mại công nghiệp từ thập niên cuối kỷ thứ XIX Các giằng dầm thép nằm chìm bê tơng tạo nên kết cấu bê tơng cốt thép dạng sơ khai (Hình 1.1) Dạng kết cấu dùng nhà máy kéo sợi vùng Lancashire (Vương quốc Anh) thay cho dạng kết cấu gạch vòm đáp ứng yêu cầu không gian sử dụng chịu tải trọng lớn kiện bông, thiết bị [29] Hình 1.1 Ý tưởng dầm thép nằm chìm sàn bê tơng [29] Ban đầu, loại dầm thép kể thiết kế riêng rẽ khơng có làm việc tương tác với sàn bê tông đúc sẵn Qua nghiên cứu lý thuyết thí nghiệm, người ta nhận thấy dầm “liên hợp” có sức kháng mơ men gấp đơi độ cứng chống uốn gấp ba lần so với dầm thép thường [9] Như vậy, bê tông đổ chỗ vị trí nối sàn đúc sẵn chỗ có bố trí chốt có mũ chịu cắt tăng sức kháng trượt dọc dầm Khi sử dụng bê tơng tồn khối đổ chỗ thay cho sàn đúc sẵn, sức kháng trượt dọc dầm liên hợp thể lực ma sát bề mặt tiếp xúc dầm thép sàn bê tông Mức độ liên kết loại dầm liên hợp tăng đáng kể kể đến sức kháng cắt phần bê tông qua lỗ mở bụng dầm thép, đặc biệt có bố trí cốt thép nằm ngang qua lỗ mở phần bê tông Cấu tạo ban đầu dầm liên hợp có chiều cao tiết diện nhỏ (còn gọi dầm SlimFlor – SF) bao gồm dầm thép có tiết diện chữ I khơng đối xứng  liên kết với sàn bê tông rỗng đúc sẵn , tơn định hình có sóng cao , bê tông phẳng đúc sẵn  lớp bê tơng bù đổ chỗ  (Hình 1.2) Hình 1.2 Một số giải pháp dầm sàn có chiều cao nhỏ [43] Kể từ năm 1990, nhiều sáng tạo cấu tạo dầm liên hợp thép bê tơng có chiều cao tiết diện nhỏ đề xuất, theo dầm thép có tiết diện chữ I truyền thống thay số dạng dầm thép khác Tiêu biểu kể đến như: Slimflor (SF), Beams Slimflor không đối xứng (ASB), Composite Slim Floor Beams (CoSFB) đề xuất ArcelorMittal, DELTABEAM phát triển Peikko Group, Ultra Shallow Dầm sàn (USFB) trình bày Westok số dầm liên hợp với phần tiết diện dầm thép khác ví dụ: iTECH, TEC, TT, NW RH Nhìn chung, dạng dầm đề xuất có phần tiết diện dầm thép đặt chìm sàn bê tơng qua giảm chiều cao tổng thể hệ dầm sàn, tăng khả chống cháy cho tiết diện sử dụng chốt bê tông qua lỗ mở bụng thay chốt hàn có mũ để tăng mức độ liên kết chịu trượt dọc Cấu tạo tiết diện, phạm vi áp dụng dầm liên hợp SF, ASB, CoSFB, DELTABEAM, USFB trình bày Bảng 1.1 Hình 1.3 Bảng 1.1 Đặc điểm loại dầm thép SF, ASBs, USFB, DELTABEAM Loại dầm thép Đặc điểm Dầm có chiều cao nhỏ Được phát triển Tập đoàn ArcelorMittal (mua lại (Slimflor-SF) [9], [28], Công ty Corus) từ cuối năm 1991 với mục đích giảm [52] xem Hình 1.3- chiều cao hệ dầm sàn Một thép rộng cánh dầm 200 mm hàn với cánh dùng làm gối đỡ sàn rỗng đúc sẵn tơn định hình sóng cao Nhịp dầm từ đến 10m, có chiều cao từ 280 đến 320 mm Dầm có chiều cao nhỏ trục đối xứng (Asymmetric Slimflor beams - ASBs) [9], [28], [52] xem Hình 1.3- Được phát triển Tập đồn ArcelorMittal Dầm loại dầm cán nóng đối xứng trục, bề rộng cánh nhỏ bề rộng cánh có chiều dày cánh lớn để tăng độ cứng chống xoắn Bề mặt cánh dầm tạo đường gân để tăng sức mức độ liên kết dầm liên hợp Nhịp dầm từ đến 7.5 m, có chiều cao từ 310 đến 340 mm Dầm có chiều cao nhỏ Được phát triển Công ty Westok Dầm phát (Ultra-shallow Floor triển ý tưởng dầm ASBs kết hợp với lỗ mở tròn Beam - USFB) [9], [28] dọc theo bụng Dầm có tiết diện chữ I đối xứng xem Hình 1.3- trục, chế tạo cách hàn phần thép hình chữ T cắt từ hai loại tiết diện chữ I khác Do cách tổ hợp nên dầm có trọng lượng giảm sức kháng mô men cắt tăng Sức kháng trượt dọc phụ thuộc vào số lượng chốt bê tông qua lỗ mở Dầm Delta Dầm có dạng tiết diện hình thang rỗng với lỗ mở (DELTABEAM) [9], [50] tròn hai bên bụng dọc theo chiều dài dầm phát xem Hình 1.3- triển Tập đồn Peikko từ năm 1989 Sức kháng trượt dọc dầm liên hợp tạo chịu lực bê tơng qua lỗ mở Dầm có chiều cao từ 200 đến 500 mm vượt nhịp đến 13.5 m 10 Hình 1.3 Một số tiết diện dầm thép áp dụng cho dầm liên hợp có chiều cao nhỏ Một dạng dầm liên hợp Slimflor-SF có sử dụng loại dầm thép có đặc điểm tương tự loại dầm Hình 1.3 Bảng 1.1 phát triển Hàn Quốc vào năm 2002 gọi tên dầm iTECH (Hình 1.4) Mức độ liên kết dầm liên hợp phụ thuộc vào ma sát bề mặt tiếp xúc mà không cần bố trí chốt có mũ chịu cắt, thêm vào phần bê tơng qua lỗ mở bụng có đóng vai trị làm tăng mức độ liên kết Dầm iTECH vượt nhịp từ 7.5 đến 15 m với chiều cao từ 300 mm [9] Năm 2003, Y Ju cộng [40] thực thí nghiệm mẫu dầm nhịp m với sơ đồ uốn điểm gồm: 01 dầm liên hợp iTECH, 01 dầm thép iTECH 01 dầm liên hợp SF để đánh giá làm việc, sức kháng cắt đứng, sức kháng mô men, mức độ liên kết phá hoại mẫu Qua kết thí nghiệm, nhóm tác giả kết luận sức kháng mơ men dầm liên hợp iTECH phù hợp với tính tốn lý thuyết, mẫu bị phá hoại bê tơng bị vỡ, liên kết sàn bê tông dầm thép giữ ngun, khơng có phá hoại cục phù hợp với làm việc dầm liên hợp truyền thống PL-9 Public I_Ay As Single 'Second moment of area in major axis of steel section (mm^4) Public W_Aely As Single 'Elastic section modulus in major axis of steel section (mm^3) Public W_Aply As Single 'Plastic section modulus in major axis of steel section (mm^3) Public M_AplRd As Single 'Plastic moment resistance in major axis of steel section (kN.m) Public M_AelRd As Single 'Elastic moment resistance in major axis of steel section (kN.m) '===Deflection Limits=== Public DeflectionType_CS As String 'Deflection type Public DeflectionRatio_CS As Single 'Limit of deflection in Ratio Public DeflectionType_US As String 'Deflection type Public DeflectionRatio_US As Single 'Limit of deflection in Ratio Public Delta_CS As Single 'Limit value of deflection in Construction Stage (Steel beam only) (mm) Public Delta_US As Single 'Limit value of deflection in Using Stage (Composite beam) (mm) '===Section Classification of Steel Beam=== Public Epsilon As Single 'Coefficient to identify Section classification and depended on yield strength Public SCtype As Integer 'Section classification type '===Check NDBeam in Construction Stage=== Public qDLLL_Ed_ULS As Single 'Combo Load in ULS (kN/m) Public qDLLL_Ed_SLS As Single 'Combo Load in SLS (kN/m) Public M_Ed As Single 'Maximum Moment (kN.m) Public V_Ed As Single 'Maximum Shear (kN) Public M_Rd As Single 'Moment Resistance (kN.m) Public V_Rd As Single 'Shear Resistance (kN.m) Public Delta_Ed As Single 'Deflection in construction stage (mm) Public Flag_nProper As Boolean 'Change number Proper of Beam in Construction Stage Public Flag_Section As Boolean 'Change Section properties of Beam in Construction Stage '===P.N.A Location=== Public A_pA As Single, A_pB As Single, A_pC As Single, A_pD As Single, A_pE As Single 'Area of each Steel part Public Nc1 As Single 'Compression resistance of Concrete above steel beam Public Nc2 As Single 'Compression resistance of Concrete at top flange steel beam Public Nc3 As Single 'Compression resistance of Concrete at top web steel beam Public Nc4 As Single 'Compression resistance of Concrete at top of deck to top openning of steel beam Public Nc5 As Single 'Compression resistance of Concrete inside steel section at top Public Nc6 As Single 'Compression resistance of Concrete inside steel section at wing Public Nc7 As Single 'Compression resistance of Concrete inside steel section at bottom Public Na1 As Single 'Axial resistance of top flange of steel beam Public Na2 As Single 'Axial resistance of top web Public Na3 As Single 'Axial resistance of top web Public Na4 As Single 'Axial resistance of wings Public Na5 As Single 'Axial resistance of both bottom webs Public Na6 As Single 'Axial resistance of wing Public Na_net As Single 'Axial resistance of net area of steel beam Public Beff As Single 'Effective width of concrete slab (mm) Public PNA As Integer 'Location of PNA PL-10 Public yPNA As Single 'Y Coordinate of PNA from top of surface slab (mm) '===ENA Location=== Public yENA As Single 'Y Coordinate of ENA from top of surface slab (mm) Public n_2dash As Single 'Ratio of Elastic modulus of Steel and Concrete Public I_1y As Single 'Bending stiffness of NDBeam in y axis '===Check NDBeam in Composite Stage=== Public qDLLL_NDBeam_ULS As Single 'ComboLoad in ULS of NDBeam (kN/m) Public qDLLL_NDBeam_SLS As Single 'ComboLoad in SLS of NDBeam (kN/m) Public M_Ed_NDBeam As Single 'Moment in NDBeam (kN.m) Public Mpl_Rd As Single 'Plastice moment resistance of NDBeam (kN.m) Public Delta_NDBeam As Single 'Deflection of NDBeam (mm) Public Flag_Section_NDBeam As Boolean 'Recalculate section of NDBeam Public Flag_Slab_NDBeam As Boolean 'Redefine slab of NDBeam '===Check NDBeam with level of shear connection=== Public VL_Ed As Single 'Longitudinal Shear Force of NDBeam 'kN Public Level_VL As Single 'Level of Shear Connection '===Effect Of Shear Connection Level=== Public Delta_NDBeam_VL As Single 'Reduced Deflection (mm) Public Mpl_Rd_VL As Single 'Increased Moment (kN.m) Public Delta_a_VL As Single 'Deflection of Steel Beam Only (mm) Public Flag_Dowel_NDBeam As Boolean 'Redefine slab of NDBeam End Module B.2 Phân loại tiết diện Public Sub EC3SectionClassification() 'SLoc: Internal or Outstanding Dim SCtype_A As Integer, SCtype_B As Integer, SCtype_C As Integer, SCtype_D As Integer, SCtype_E As Integer Dim c As Single, t As Single Epsilon = Math.Sqrt(235 / Fy) Select Case ENA_A 'Location of Neutral Axis in Section Case 'ENA_A in the top flange of top part c = B_t1 t = T_top If c / t 72 * Epsilon And c / t 83 * Epsilon And c / t (Nc1 + Nc2 + Nc3) + * (Na1 + Na2) And Na_net (Nc1 + Nc2 + Nc3) + * (Na1 + Na2) And Na_net (Nc1 + Nc2 + Nc3 + Nc4 + Nc5) + * (Na1 + Na2 + Na3) And Na_net (Nc1 + Nc2 + Nc3 + Nc4 + Nc5 + Nc6 + Nc7) + * (Na1 + Na2 + Na3 + Na4 + Na5) And Na_net Deck height Nc3 = 0.85 * ((H_top - H_open) * (Beff - * T_top)) * F_ck / PSF_c / 1000 'kN Nc4 = 0.85 * ((H_open - H_p) * Beff) * F_ck / PSF_c / 1000 'kN Nc5 = ((B_b - * T_bot) - H_p * Math.Tan(Alpha)) * H_p * F_ck / PSF_c / 1000 'kN 'Icld Confined Effect (Trap Section) Else Nc3 = 0.85 * ((H_top - H_p) * (Beff - * T_top)) * F_ck / PSF_c / 1000 'kN PL-22 Nc4 = (((B_b - * T_bot) - * H_p * Math.Tan(Alpha)) - (H_p - H_open) * Math.Tan(Alpha)) * (H_p - H_open) * F_ck / PSF_c / 1000 'kN 'Icld Confined Effect (Trap Section) Nc5 = ((B_b - * T_bot) - H_p * Math.Tan(Alpha)) * H_open * F_ck / PSF_c / 1000 'kN 'Icld Confined Effect (Trap Section) End If Nc6 = (B_b - * T_bot) * T_bot * F_ck / PSF_c / 1000 'kN 'Icld Confined Effect Nc7 = (B_b - * T_bot) * H_bot * F_ck / PSF_c / 1000 'kN 'Icld Confined Effect '=============================================================================== 'Select Case DowelShape ' Case "Isosceles Trapzoidal Opening" ' At_Do = (b1_Do + b2_Do) * h0_Do / 'mm2 ' Ac_Do = T_top * Math.Sqrt((b1_Do - b2_Do) ^ / + h0_Do ^ 2)'mm2 ' Case "Rectangular Opening" ' At_Do = r1_Do * r2_Do 'mm2 ' Ac_Do = T_top * r2_Do 'mm2 ' Case "Circular Opening" ' At_Do = Math.PI * d0_Do ^ / 'mm2 ' Ac_Do = T_top * (d0_Do / 2) * Math.PI * (120 / 180) 'mm2 'End Select 'VtRd_Do = At_Do * F_tck5 / PSF_VL_Do / 1000 'kN 'VcRd_Do = Ac_Do * F_ck / PSF_VL_Do / 1000 'kN '=============================================================================== Select Case DowelShape Case "Isosceles Trapzoidal Opening" At_Do = (b1_Do + b2_Do) * h0_Do / 'mm2 Ac_Do = T_top * Math.Sqrt((b1_Do - b2_Do) ^ / + h0_Do ^ 2) 'mm2 Case "Rectangular Opening" At_Do = r1_Do * r2_Do 'mm2 Ac_Do = T_top * r2_Do 'mm2 Case "Circular Opening" At_Do = Math.PI * d0_Do ^ / 'mm2 Ac_Do = T_top * (d0_Do / 2) * Math.PI * (120 / 180) 'mm2 End Select 'Longitudinal Shear resistance of dowel in web k1 = Math.Sqrt(1.3 * T_top / H_top) k2 = Math.Sqrt(2 * H_top / (b1_Do + b2_Do)) VRd_Do = Anpha * (k1 * Ac_Do * (1.23 * F_ck) + k2 * At_Do * F_tck5) 'kN 'VRd_Do = VtRd_Do + VcRd_Do 'kN 'Total Longitudinal Shear resistance along the beam in web of Dowel VRd_Do = * VRd_Do * N_Do 'kN 'Friction between concrete and steel beam Lv_Do = * H_top / Math.Cos(Alpha) + B_t1 'mm Av_Do = Lv_Do * L * 1000 'mm2 Av_Do = Av_Do - * At_Do * N_Do 'mm2 VRd_Fr = Av_Do * T_fr / 1000 / PSF_VL_Fr 'kN 'Total Longitudinal Shear resistance VL_Rd_DoFr = VRd_Do + VRd_Fr 'kN 'Longitudinal Shear Force of COMBeam VL_Ed = Math.Min(Aa_net * Fy / PSF_a / 1000, Nc1 + Nc2 + Nc3 + Nc4 + Nc5 + Nc6 + Nc7) 'VL_Ed = Aa_net * Fy / PSF_a / 1000 'kN 'If VL_Ed > (Nc1 + Nc2 + Nc3 + Nc4 + Nc5) Then 'VL_Ed = (Nc1 + Nc2 + Nc3 + Nc4 + Nc5) 'End If PL-23 Level_VL = Math.Min(VL_Rd_DoFr / VL_Ed, 1) 'If VL_Rd_DoFr / VL_Ed