Bài viết trình bày phân tích tính toán thiết kế dầm cao công xôn ngắn theo mô hình chống-giằng trong tiêu chuẩn ACI318-11 thông qua khảo sát một số trường hợp công xôn ngắn có chiều cao thay đổi từ 350mm đến 850mm.
KHOA HC & CôNG NGHê Thit k dm cụng xụn ngắn mơ hình chống - giằng theo tiêu chuẩn ACI318-11 Design of corbels using the strut - and - tie model accodding to ACI318-11 Phùng Thị Hồi Hương Tóm tắt Mơ hình chống-giằng sử dụng rộng rãi để tính tốn thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép, đặc biệt việc tính tốn thiết kế dầm cao cơng xơn ngắn Tiêu chuẩn tính tốn thiết kế TCVN 55742012 Việt Nam hướng dẫn thiết kế dầm cơng xơn ngắn khơng theo mơ hình chống-giằng mà tách riêng thiết kế dầm chịu mô men uốn thiết kế dầm chịu lực cắt Bài báo trình bày phân tích tính tốn thiết kế dầm cao cơng xơn ngắn theo mơ hình chống-giằng tiêu chuẩn ACI318-11 thơng qua khảo sát số trường hợp cơng xơn ngắn có chiều cao thay đổi từ 350mm đến 850mm Từ khóa: mơ hình chống-giằng, dầm cao cơng xơn ngắn, nút, chống, giằng Abstract Strut-and-tie model (STM) has been widely used for the design of reinforced concrete structures, especially with the corbels design The Vietnam TCVN5574-2012 design of reinforced concrete standard has not been guided the corbels design following the strut-and-tie method but that has been separated a shear design and a flexural design for this beam This paper presents an analysis of design for the corbels using strutand-tie method according to the ACI318-11 by examining some cases of the corbels with a variable height of 350mm to 850mm Key words: Strut-and-tie model, corbels, nodal zone, strut, tie TS Phùng Thị Hồi Hương Bộ mơn Bê tơng cốt thép Gạch đá Khoa Xây dựng Email: thhuongphung@gmail.com ĐT: 0984394808 Ngày nhận bài: 17/5/2017 Ngày sửa bài: 20/5/2017 Ngày duyệt đăng: 05/7/2018 44 Đặt vấn đề Mơ hình chống-giằng sử dụng rộng rãi để phân tích, tính tốn thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép Mơ hình dựa nguyên lý Sain-Venant mà cấu kiện kết cấu phân chia thành thành phần gọi vùng B (bending region) mà lý thuyết dầm áp dụng, phần khác lại vùng D (discontinuity region) vùng có trạng thái ứng suất phức tạp phân bố dạng phi tuyến Vùng D thường xuất vùng mối nối, có thay đổi mặt hình học thay đổi tiết diện, có khoét lỗ có lực tác dụng [1, 2, 3] Khi chịu tải trọng kết cấu có nội lực tạo thành vùng chịu kéo vùng chịu nén khác Dựa đặc điểm khả chịu lực vật liệu bê tơng cốt thép, bê tơng chịu nén tốt, chịu kéo thép chịu nén kéo tốt, nên xây dựng mơ hình chốnggiằng cho kết cấu chống (strut) thể cho vùng bê tông chịu nén, giằng (tie) đại diện cho vùng kéo (cốt thép chịu) Các phần giao vùng kéo vùng nén gọi vùng nút (nodal zone) [xem Hình 1] Các vùng nút mơ hình chốnggiằng thường quy kiểu nút Hình Đó nút kiểu CCC, CTT, CCT, TTT, C lực nút chịu nén (compression), T lực nút chịu kéo (tension) Tính tốn thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép theo phương pháp chống-giằng tức xác định mơ hình chống-giằng phù hợp cho kết cấu, đồng thời xác định thành phần cấu thành mơ hình chống-giằng chống, giằng nút Kích thước cấu kiện mơ hình lựa chọn phải thỏa mãn điều kiện: nội lực (Fu) xuất chống, giằng nút tác dụng tải trọng ngồi khơng vượt q khả chịu lực (ϕFn), tức là: Fu ≤ φ Fn (1) Với ϕ = 0,75 hệ số giảm cường độ lấy theo mục 9.3.2.6 ACI318-11 Dầm cao cơng xơn ngắn cấu kiện chìa từ cột vách để đỡ dầm đặt phương vng T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG góc với cơng xơn Đối với dầm cao công xôn ngắn khoảng cách từ mép cột đến vị trí đặt lực tác dụng av khơng lớn chiều cao làm việc tiết diện d: (av/d ≤ 1) Hình [1] Dầm dùng nhiều kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép vai cột nhà nhiều tầng nhà công nghiệp, vai cột đỡ dầm lĩnh vực cầu đường… Theo kết thực nghiệm cho thấy dầm cao công xôn ngắn thường bị phá hoại số nguyên nhân như: (1) phá hoại cắt mặt phẳng tiếp giáp công xôn cột đỡ; (2) giằng chịu kéo bị chảy dẻo; (3) phá hỏng chống chịu nén nén vỡ; (4) phá hỏng cục vị trí đặt lực tác dụng thể Hình [1] Tiêu chuẩn tính tốn thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép Việt Nam TCVN 5574-2012 đề cập tính tốn chịu cắt cho cơng xơn ngắn mục 6.2.3.6 Tuy nhiên, chưa có hướng dẫn tính tốn chi tiết uốn riêng cho dầm này, mà tính tốn dầm cao cơng xơn ngắn chịu uốn tính tốn dầm thường (dầm có tỷ lệ chiều cao h nhịp dầm l nhỏ một, h/l