Các nút khung có vai trò hết sức quan trọng, ảnh hưởng tới phản ứng của các khung bê tông cốt thép chịu động đất. Ứng xử của chúng chịu ảnh hưởng qua lại của cách thức phá hoại các đầu mút dầm, cột và sự tương tác phức tạp giữa các cơ cấu cắt, bám dính và bó xảy ra trong một vùng có diện tích rất hạn chế.
KHOA HC & CôNG NGHê Nghiờn cu thc nghim s phá hoại biến dạng nút khung bê tông cốt thép chịu động đất Experimental study the failure and deformation of beam-column joint under earthquake load Nguyễn Lê Ninh, Võ Mạnh Tùng Tóm tắt Phần mở đầu Các nút khung có vai trò quan trọng, ảnh hưởng tới phản ứng các khung bê tông cốt thép chịu động đất Ứng xử chúng chịu ảnh hưởng qua lại cách thức phá hoại đầu mút dầm, cột tương tác phức tạp cấu cắt, bám dính bó xảy vùng có diện tích hạn chế Để làm sáng tỏ cấu chịu lực biến dạng nút khung BTCT thiết kế kháng chấn tồn Việt Nam, nghiên cứu thí nghiệm mẫu tỷ lệ 1:1 thực Nội dung giới thiệu kết nghiên cứu phá hoại biến dạng nút khung, nguyên nhân gây trạng thái phản ứng Từ khóa: nút khung, thí nghiệm, động đất, bê tơng Các nút khung có vai trò quan trọng, ảnh hưởng tới khả chịu lực biến dạng của các khung bê tông cốt thép (BTCT) chịu động đất Rất nhiều trường hợp phá hoại nút khung dẫn tới sự sụp đổ của cả hệ kết cấu đã được ghi nhận thực tế [2][3][4] Trong vài thập niên gần đây, ứng xử nút khung BTCT tác động động đất nhà nghiên cứu quan tâm nghiên cứu, một sự hiểu biết chung về vấn đề vẫn chưa thật đầy đủ đạt đồng thuận nhà khoa học [8][9][10][11] Theo quan điểm thiết kế kháng chấn đại cụ thể hóa TCVN 9386:2012, vai trò nút khung nguyên tắc thiết kế “cột khỏe – dầm yếu” chưa diễn đạt cách rõ ràng chủ yếu đảm bảo mục tiêu độ bền cho chúng Abstract Để đánh giá khả biến dạng, khả chịu lực, khả phân tán lượng và độ dẻo của các nút khung BTCT liền khối được thiết kế để chịu động đất tồn Việt Nam, mẫu thí nghiệm với tỷ lệ 1:1 trích xuất từ khung phẳng nhà khung cao tầng thiết kế theo phương án khác sau: Beam-column joints play an important role, affecting the earthquake response of reinforced concrete (RC) frames Their behavior is influenced by the way in which they damage the beams, columns and the complex interaction between the shear, bonding and confined mechanisms in a limited zone To clarify the force-bearing and deformation of the joint that are being designed under earthquake loading and will be available in Vietnam, experimental studies on 1:1 scale samples This paper introduces the results of research on the failure and deformation of the joints, as well as the causes of these behaviors Keywords: beam-column joint, experimental, earthquake, concrete PGS.TS Nguyễn Lê Ninh Trường Đại học Xây dựng Email: nguyenleninh47@gmail.com ThS Võ Mạnh Tùng Trường Đại học Xây dựng Email: vo_manhtung@yahoo.com.vn 56 Trong bối cảnh đó, việc nghiên cứu thực nghiệm lý thuyết độ bền độ dẻo nút khung khung BTCT chịu động đất cần thiết Các kết nghiên cứu thực nghiệm làm sáng tỏ dạng phá hoại trình phá hoại nút khung thiết kế để chịu động đất Việt Nam trước đây; đánh giá độ bền, độ dẻo, độ cứng, khả phân tán lượng chúng số yếu tố ảnh hưởng định tới đặc tính Các phần sau giới thiệu tới số kết nghiên cứu thực nghiệm phá hoại biến dạng nút khung BTCT chịu động đất thực Phòng thí nghiệm Nghiên cứu động đất – Viện Khoa học Công nghệ Xây Dựng (IBST) – Bộ Xây Dựng Thiết kế mẫu thí nghiệm - Mẫu NK1: theo TCVN 9386:2012 - Mẫu NK2: lực tác động xác định theo TCVN 9386:2012, tính toán và cấu tạo cốt thép theo TCVN 5574:2012 - Mẫu NK3: theo SP 14.13330.2014 của Liên Bang Nga Kích thước cấu tạo chi tiết mẫu thí nghiệm cho hình Tởng hợp cấu tạo các mẫu thí nghiệm được cho ở bảng Tính lý vật liệu chế tạo mẫu thí nghiệm cho bảng Mẫu thí nghiệm chế tạo Phòng Thí nghiệm Kiểm định Cơng trình – Trường Đại học Xây dựng Quy trình chất tải số liệu đo Trên sở sơ đờ biến dạng của khung dùng để trích xuất mẫu thí nghiệm dưới tác đợng tải trọng ngang, mẫu thí nghiệm được dựng lắp và chất tải hình nhằm mô lại biến dạng xảy thực tế Mẫu thí nghiệm liên kết khớp cố định đầu cột và khớp di động hai đầu dầm Đầu cột tự do, chịu tác động đồng thời lực ngang đổi chiều theo chu kỳ và lực thẳng đứng không đổi 300 kN tạo qua kích thủy lực thơng tâm Lịch sử q trình chất tải ngang được cho ở hình 3, gồm hai giai đoạn: giai đoạn kiểm soát lực và giai đoạn kiểm soát chuyển vị Ở giai đoạn kiểm soát lực, hai chu kỳ đầu mẫu thí nghiệm chịu tác độnglực ngang V=0.75Vi=0.75 x 59.23=45 kN, Vi độ bền lý tưởng mẫu thí nghiệm tác động ngang đứng xác định từ kích thước đặc tính lý mẫu thí nghiệm Mục đích củacác chu kỳ chất tải nhằm xác định chuyển vị chảydẻo ∆y độ cứng thực tế Kt.nghiệm mẫu thí nghiệm.Ở giai đoạn kiểm sốt chuyển vị, mẫu thí nghiệm chịu mợt sự gia tăng dần chuyển vị cưỡng Δ tương ứng với độ dẻo chuyển vị ngang µ∆=∆/∆y,t.nghiem µ∆=1.5 (chu kỳ 4), tiếp µ∆=2, 3, ; cặp chu kỳ giống TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG (a) mẫu NK1 (b) mẫu NK3 - Mẫu NK1: theo TCVN 9386:2012 - Mẫu NK2: lực tác động xác định theo TCVN 9386:2012, tính toán và cấu tạo cốt thép theo TCVN 5574:2012 - Mẫu NK3: theo SP 14.13330.2014 của Liên Bang Nga Hình Cấu tạo mẫu thí nghiệm (c) mẫu NK2 Bảng Cấu tạo các mẫu thí nghiệm Mẫu thí nghiệm NK1 NK2 NK3 Cớt thép dọc của dầm As=A’s (nhóm AII) 3Φ16 3Φ16 3Φ16 Hàm lượng cốt thép dầm ρd 0.52% 0.52% 0.52% Cốt thép dọc của cợt(nhóm AII) 8Φ16 4Φ16 4Ф18 Hàm lượng cốt thép cột ρc 1.48% 0.74% 0.94% Cốt đai dầm ρđd (nhóm AI) Φ6a125; a240 Φ6a140; a270 Φ6a140; a270 Hàm lượng cốt đai dầm 0.18%; 0.09% 0.16%; 0.08% 0.16%; 0.08% Cốt đai cột ρđc (nhóm AI) Φ6a75,a177; Φ6a100,a187 Φ6a160; a240 Φ6a160, a240- Hàm lượng cốt đai cột 0.37%;0.16%; 0.28%;0.15% 0.1%; 0.07% 0.1%; 0.07% Cốt đai nút khung ρđn 6Φ6a75(D1); 6Φ6a75(D2) 3Φ6a160 3Φ6a160 0.37% 0.1% 0.1% Hàm lượng cốt đai nút khung Bảng Các đặc trưng lý bê tông cốt thép Bê tơng Mẫu thí nghiệm fc lúc 28 ngày (MPa) Tuổi lúc thí nghiệm (ngày) Cốt thép NK1 NK2 NK3 30 29 31 Ф18 Ф16 Ф6 fy (MPa) 310 320 235 480 510 400 83 90 80 fu (MPa) 31.5 32 31.7 Es(MPa) εc 0.0025 0.0025 0.0025 Ec (MPa) 30000 30000 30000 fc lúc thí nghiệm (MPa) chu kỳ trung gian ký hiệu 7, 10, 13 chịu chuyển vị cưỡng ứng với độ dẻo µ∆=0.75 nhằm các mẫu thí nghiệm thiết bị thí nghiệm ổnđịnh trở lại sau chu kỳ khơng đàn hồi lớn xảy trước (hình 3).Việc thực thí nghiệm tiếp tục sau mẫu thí nghiệm 20% khả chịu tải nhằm xác định khả biến dạng dẻo tối đa mẫu thử nhận diện nguyên nhân gây phá hoại khả chịu lực mẫu thí nghiệm Để đạt được mục tiêu thí nghiệm dự kiến, các số liệu sau được thu thập quá trình thí nghiệm ở mỗi cấp tăng và dỡ tải mỗi chiều âm và dương của tải trọng:lực tác 2.1x105 động ngang chuyển vị ngang ở đầu mút cột; biến dạng cắt của nút khung, biến dạng cắt và uốn của dầm cột,biến dạng của cốt thép tại các vùng tới hạn của dầm, cột và nút khung Sơ đồ bố trí các đầu đo LVDT (Linear Variable Differential Transformers) thể hình 5a,b, sơ đồ vị trí các phiến đo biến dạng (electrical strain gauges) có độ giãn dài cao hình 5c d Sự phá hoại nguyên nhân mẫu thí nghiệm 4.1 Sự phá hoại mẫu thí nghiệm 4.1.1 Mẫu thí nghiệm NK1 S¬ 28 - 2017 57 KHOA H“C & CôNG NGHê Hinh S dng lp v chất tải mẫu thí nghiệm Hình Lịch sử trình chất tải a)b)c) Mẫu NK1 Hình Sơ đồ bố trí LVDT để đo biến dạng cắt của nút khung dầm d) Mẫu NK2,3 Hình Vị trí LVDT đo chuyển vị xoay dầm, cột vàphiến đo biến dạng cớt thép Mẫu thí nghiệm NK1 thiết kế theo TCVN 9386:2012, dựa sơ đồ phá hoại dẻo khung: khớp dẻo xuất trước hết dầm, phá hoại cắt xẩy sau phá hoại uốn nút khung phận bị phá hoại cuối Với nguyên tắc thiết kế này, tỷ số mômen chảy dẻo lý thuyết cột dầm mẫu NK1: Myi,c/Myi,d=1.29.Hình hình ảnh khe nứt cuối chu kỳ 19 lúc kết thúc thí nghiệm Hình ảnh khe nứt cho thấy: • Các dầm hai bên mặt cột bị phá hoại uốn với khe nứt thẳng góc gần thẳng góc với trục dầm, phân bố tương đối đoạn chiều dài gần 2hd (hd chiều cao tiết diện dầm) Khi tác động đổi chiều, khe nứt nối với tạo nên khe nứt thẳng góc chạy suốt chiều cao dầm • Các vùng cột nút khung, xuất khe nứt uốn vng góc với trục cột khoảng cách gần hai bên mặt cột tác động đổi chiều So với dầm, khe nứt có số lượng hơn, với bề rộng khơng lớn, nằm rải rác đoạn chiều dài cột 1.5hc (hc - chiều cao tiết diện cột) • Vùng nút khung có mạng lưới khe nứt xiên chạy song song với phương đường chéo panô nút 58 khoảng cách gần Dưới tác động đổi chiều, khe nứt giao phân chia mặt nút khung thành hình trám 4.1.2 Mẫu thí nghiệm NK2 Mẫu thí nghiệm NK2 thiết kế cấu tạotheo TCVN 5574: 2012.Tỷ số Myi,c/Myi,d=1.02 Cốt đai vùng nút khung tương tự cốt đai đầu mút cột liền kề, với hàm lượng cốt thép đai vùng nút khung ρwn=0.1%.Trong điều kiện này, nguy xẩy phá hoại (uốn cắt), dầm, cột nút khung hồn tồn giống nhau.Hình hình ảnh khe nứt chu kỳ 17 lúc kết thúc thí nghiệm.Các hình cho thấy phá hoại vùng nút khung xung quanh nút khung mẫu NK2 hoàn toàn khác với mẫu NK1, với đặc điểm sau: • So với mẫu NK1, khe nứt uốn dầm hai bên nút khung xuất hơn, đoạn chiều dài nhỏ (gần 1.5hd) phần lớn không kéo dài để nối với khe nứt mặt đối diện Bên cạnh xuất nhiều khe nứt xiên dầm • Các khe nứt uốn cột nút xuất nhỏ, chiều dài không lớn khơng mở rộng q trình gia tải T„P CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG bốn góc panơ nút có nhiều khe nứt vng góc song song với phương đường chéo Các khe nứt giao thành dạng hình thoi, tập trung chủ yếu hai cạnh nút khung kế cận đầu mút dầm không lan sâu vào vùng nút Do đó, vùng rộng lớn hình trám nằm nút nguyên vẹn, vùng mép nút lại bị bóc tách mạnh thành hai dải bê thông thẳng đứng dọc theo cốt thép cột, chạy hết toàn chiều cao nút lan phần sang cột 4.1.3 Mẫu thí nghiệm NK3 Hình Hình ảnh mẫu NK1 lúc kết thúc thí nghiệm - Chu kỳ 19 Mẫu thí nghiệm NK3 thiết kế cấu tạo hoàn toàn theo tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn Nga SP14.13330-2014 [5].Tỷ số: Myi,c/ Myi,d=1.12 Hình hình ảnh khe nứt kết thúc thí nghiệm chu kỳ14.Sơ đồ khe nứt hai mẫu NK3 NK2 nhìn chung tương đối giống nhau, với số điểm khác biệtsau đây: • Trong vùng nút khung mẫu NK3, khe nứt xiên hai phương lan sâu vào vùng lõi nút nên diện tích vùng lõi nút có dạng hình trám khơng bị biến dạng nhỏ mẫu NK2 Tuy khe nứt xiên hai bên nút tập trung nhiều vùng kết cận đầu mút dầm mẫu NK2, mẫu NK3 không bị chẻ dọc hai bên nút khung mẫu NK2 • Các khe nứt uốn dầm cột quanh nút khung xuất nhiều mở rộng so với mẫu NK2 Ở hai đầu dầm, nhiều khe nứt xiên xuất mặt dầm mẫu NK2 4.2 Nguyên nhân phá hoại mẫu thí nghiệm Vùng nút khung chịu hai loại tác động kết hợp lại tên chung gọi lực cắt nút: Hình Hình ảnh mẫu NK2 kết thúc thí nghiệm - Chu kỳ 17 • Nén uốn bê tơng dầm cột gây góc đối diện nút (hình 9b); • Dòng lực cắt chạy dọc theo chu vi nút khung cốt thép dọc dầm cột gây thơng qua lực bám dính (hình 9c) Do đó,cơ cấu chịu lực nút khung bao gồm dải chéo bê tông chịu nén bị giới hạn trục trung hòa tiết diện đầu mút dầm cột (hình 9d)và cấu dàn tạo thành từ cốt đai ngang, cốt thép trung gian cột dải bê tông bị nén nằm khe nứt xiên (hình 9e) Hình Hình ảnh mẫu NK3 kết thúc thí nghiệm - Chu kỳ 14 Như vậy, phá hoại nút khung xảy nhiều “cơ cấu phụ” hình 9d, e f khả chịu lực Hệ có ba nguồn gây phá hoại nút khác nhau: phá hoại dải chéo bị nén,phá hoại khả bám dính cốt thép dọc theo cạnh biên nút phá hoại khơng có khả phát triển cấu dàn chịu kéo theo phương chéo cốt thép dọc qua vùng lõi nút bị chảy dẻo sớm Sự phá hoại nút khung mẫu NK2 NK3 chưa ghi nhận tài liệu chuyên ngành, kết hợp ba nguồn phá hoại Trên sở cấu truyền lực chịu lực vùng nút khung đề cấp tới trên, nguyên nhân phá hoại nút khung sau: a) Sự huy động cấu dàn vào chịu lực cắt nút phụ thuộc vào lực bám dính cốt thép vùng nút khung Để ngăn phá hoại sớm lực bám dính tác động đổi chiều, bó bê tông vùng lõi nút biện pháp vô quan trọng Hiệu ứng bó bê tơng vùng lõi nút tạo qua cốt đai cốt thép cột trung gian Mẫu NK1 có hiệu ứng bó bê tơng lớn nhiều so với hai mẫu lại Điều chứng minh qua phân tích số liệu chuyển vị xoay tiết diện dầm, cột biến dạng chảy dẻo cốt thép ba mẫu thí nghiệm Hình Các tác động lên nút khung cấu chịu lực tương ứng Mối quan hệ lực cắt tầng V – chuyển vị ngang ∆ mẫu thí nghiệm thể hình 10a,b c cho thấy vòng trễ mẫu thí nghiệm theo hai chiều chất tải có dạng gần đối xứng Tất đường cong trễ thể bó hẹp với mức độ khác mẫu thí nghiệm Mẫu NK1 có bó hẹp nhỏ ngắn nhất, mẫu NK3 bị bó hẹp nhiều Vùng bó hẹp bắt đầu xuất độ dẻo µΔ=2 mẫu NK1, mẫu NK2 NK3 xuất sớm đội dẻo chuyển vị µΔ=1.5 Nguyên nhân bó hẹp S¬ 28 - 2017 59 KHOA HC & CôNG NGHê a) Mu NK1 b) Mẫu NK2 c) Mẫu NK3 Hình 10 Quan hệ lực cắt tầng V – chuyển vị ngang ∆ a) Mẫu NK1 b) Mẫu NK2 c) Mẫu NK3 Hình 11 Quan hệ mômen uốn – chuyển vị xoay θ dầm tiết diện cách mặt cột phải 50mm Hình 12 Quan hệ CV xoay tiết diện cột cách mặt dầm 100 mmvà độ dẻo µ∆ vòng trễ trượt chảy dẻo cốt thép dọc dầm Điều cho thấy cốt thép dọc dầm mẫu NK2 NK3 bị lực bám dính sớm bị chuyển vị trượt lớn (i) Biến dạng dầm quanh nút khung Các hình 11a, b c biểu diễn mối quan hệ mômen uốn dầm mặt cột chuyển vị xoay tiết diện dầm khoảng cách 50 mm kể từ mặt cột bên phải Các biểu đồ cho thấy, chu kỳ chất tải cuối trước kết thúc thí nghiệm, chuyển vị xoay θb dầm thuộc mẫu NK1 có gia tăng lớn (hình 11a) Ngun nhân hiệu ứng bó bê tông làm cho cốt thép dọc dầm qua vùng nút khung mẫu NK1 bị bó chặt, khơng lực bám dính trượt nên phát triển biến dạng chảy cách đầy đủ, mẫu NK2 NK3 cốt thép dọc phát triển biến dạng chảy đầy đủ bị lực bám dính sớm bị trượt Các phiến đo biến dạng gắn cốt thép dầm cho thấy, mẫu NK1 cốt thép dọc dầm bắt đầu chảy dẻo chu kỳ vị trí gần mặt cột, riêng vị trí ngang trục cột không bị chảy bị chảy muộn chu kỳ (chiều âm), 11 (chiều dương), mẫu NK2 NK3 cốt thép dọc dầm bắt đầu chảy dẻo chu kỳ vị trí gần mặt cột, vị trí ngang trục cột bị chảy dẻo sớm chu kỳ (NK2) chu kỳ (NK3) 60 Hình 13 Bố trí LVDT đo biến dạng cắt (ii) Biến dạng cột quanh nút khung Các phiến đo biến dạng gắn cốt thép cột cho thấy: cốt thép mặt phải cột mẫu NK1 bắt đầu chảy dẻo chu kỳ 8, riêng vị trí ngang trục dầm chu kỳ 12, mẫu NK2 NK3 bắt đầu chảy dẻo sớm chu kỳ 5, riêng vị trí ngang trục dầm khơng bị chảy dẻo Điều chứng tỏ cốt thép cột mẫu NK1 phát triển biến dạng dẻo tốt, mẫu NK2 NK3 phát triển biến dạng dẻo vị trí chân cột, ngang mép dầm Ứng xử cốt thép cột vùng nút khung phản ánh lại hình dạng đường cong hình 12 Ở mẫu NK1, chuyển vị xoay θc cột nhỏ ổn định gần tuyến tính cốt thép cột vị trí ngang cốt thép dọc dầm bắt đầu bị chảy dẻo cấp dẻo μΔ=3 (chu kỳ 8) Sau đó, chuyển vị xoay θc gia tăng phi tuyến nhỏ nhiều hai mẫu lại Đối với mẫu NK2 NK3, cốt thép cột vị trí ngang cốt thép dầm bị chảy dẻo cấp dẻo μΔ=2 (chu kỳ 5), chuyển vị xoay θc cột có độ lớn tương tự mẫu NK1,sau gia tăng phi tuyến Như vậy, cốt thép cột mẫu NK2 NK3 phát triển biến dạng dẻo cách đầy đủ mẫu NK1 Điều cho thấy, chuyển vị xoay cột mẫu NK2 NK3 chuyển vị xoay dẻo hồn tồn T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG a) Mẫu NK1 c) Mẫu NK3 Hình 14 Lực cắt tầng – biến dạng cắt nút mẫu NK1 mà dạng tổng hợp gồm chảy dẻo cốt thép, biến dạng kéo - nén bê tông dãn dài cốt thép tương tự trường hợp biến dạng dầm Như thấy nút khung mẫu NK1 có khả khởi động cấu dàn nút khung mẫu NK2 NK3 khơng có khả Các khe nứt xiên kéo vùng nút khung hai mẫu NK2 NK3 khơng thể hình thành, thay vào chúng tiếp tục bị nén góc chuyển vị xoay đầu mút dầm cột gây (hình 7và hình 8) b) Khi gia tăng chu kỳ chất tải khơng đàn hồi,vai trò dải nén chéo (hình 9d) bị suy giảmvà làm tăng góp phần cấu dàn (hình 9e) vào việc truyền lực cắt nút ngang Cho tới chu kỳ 4, hình ảnh khe nứt ba mẫu thí nghiệm giống nhau, biểu thị loại ứng xử ứng xử nén uốn dầm cột vào nút khung chu kỳ không đàn hồi đầu tiên, trước bắt đầu huy động cấu dàn Khi gia tăng chu kỳ chất tải miền không đàn hồi, nút khung NK1 bị nén uốn mức độ nhỏ hơn, dầm sau cột bị biến dạng dẻo uốn, nút khung mẫu NK2 NK3 chịu nén cục gia tăng từ dầm cột bị chuyển vị xoay lớn cốt thép bị lực bám dính bê tơng nút bị bó yếu khơng đủ khả truyền lực nén chéo vào sâu vào lõi nút c)Sự bóc tách mảng bê tơng lớn chạy dọc theo cốt thép cột hai bên nút khung mẫu NK2 (hình 7) kết hợp ba tác động: mở rộng khe nứt tiết diện tiếp xúc dầm cột dầm bị chuyển vị xoay cốt thép dầm bị chảy dẻo lực bám dính, vùng biên panô nút khung bị chuyển vị xoay cột đặc biệt dầm quanh nút ép vỡ cục bộ, cốt thép cột qua nút khung bị uốn cục (bị oằn) nút lực bám dính khoảng cách cốt đai q lớn khơng đủ tạo hiệu ứng bó cốt thép cột Biến dạng cắt nút khung Dưới tác động dầm cột truyền tới, nút khung bị biến dạng cắt Biến dạng cắt biểu thị độ cứng nút khung, b) Mẫu NK2 Hình 15 Quan hệ biến dạng cắt γ nút khung – độ dẻo µ∆ đo bốn đầu đo LVDT lắp theo phương đường chéo pano nút khung (xem hình 4a 13) Độ lớn biến dạng cắt nút khung xác định theo phương trình: γ tb = ∆1 + ∆ D sin 2θ (1) đó: D – chiều dài đường chéo panô nút khung trước biến dạng (khoảng cách hai điểm gắn LVDT theo phương đường chéo); tanθ = b/h với b và h tương ứng là khoảng cách giữa các điểm gắn LVDT theo phương ngang và đứng Các hình 14a, b c thể đường cong biểu diễn mối quan hệ lực cắt tầng V biến dạng cắt γ Các hình cho thấy, mẫu NK1 có biến dạng cắt γ nhỏ thay đổi ổn định, trái ngược mẫu NK2 NK3 Hình 14b,c cho thấy nút khung NK2, NK3 hai chu kỳ biến dạng nhỏ, sau xảy biến dạng tương đối đột biến Quan hệ biến cắt γ nút khung độ dẻo chuyển vị μΔ cho hình 15, cho thấy khác lớn độ lớn biến dạng cắt nút khung thiết kế theo cách khác Nút khung mẫu NK1 thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế đại, coi trọng việc bảo đảm độ cứng, độ bền độ dẻo cho nút khung, khác NK2, NK3 quy định vùng nút khung cấu tạo cốt thép cột liền kề Biến dạng cắt nút hai mẫu thí nghiệm có tính phi tuyến mạnh so với mẫu NK1 Riêng hai mẫu NK2 NK3 điểm khác biệt đường kính cốt thép dọc cột làm cho tỷ số độ bền uốn cực hạn cột dầm mẫu NK2 Myi,c/Myi,d=1.02 mẫu NK3bằng Myi,c/Myi,d=1.12 Như vậy, việc gia tăng tỷ số Myi,c/Myi,d mẫu NK3 điều kiện làm gia tăng biến dạng nút nút khơng cấu tạo bó cách phù hợp (xem tiếp trang 82) S¬ 28 - 2017 61 ... nguyên nhân phá hoại nút khung sau: a) Sự huy động cấu dàn vào chịu lực cắt nút phụ thuộc vào lực bám dính cốt thép vùng nút khung Để ngăn phá hoại sớm lực bám dính tác động đổi chiều, bó bê tông vùng... tầng – biến dạng cắt nút mẫu NK1 mà dạng tổng hợp gồm chảy dẻo cốt thép, biến dạng kéo - nén bê tông dãn dài cốt thép tương tự trường hợp biến dạng dầm Như thấy nút khung mẫu NK1 có khả khởi động. .. nên phát triển biến dạng chảy cách đầy đủ, mẫu NK2 NK3 cốt thép dọc phát triển biến dạng chảy đầy đủ bị lực bám dính sớm bị trượt Các phiến đo biến dạng gắn cốt thép dầm cho thấy, mẫu NK1 cốt thép