Nghiên cứu ứng xử của liên kết sàn bê tông cốt thép với cột ống thép nhồi bê tông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯƠNG QUANG HẢI NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA LIÊN KẾT SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP VỚI CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG – NĂM 2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯƠNG QUANG HẢI NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA LIÊN KẾT SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP VỚI CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG Chuyên ngành : Cơ kỹ thuật Mã số : 9520101 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS ĐÀO NGỌC THẾ LỰC PGS TS TRƯƠNG HỒI CHÍNH ĐÀ NẴNG – NĂM 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Trương Quang Hải ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ix DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC HÌNH xi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn Nội dung nghiên cứu Bố cục luận án Những đóng góp luận án CHƯƠNG TỔNG QUANCỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG, SÀN PHẲNG VÀ LIÊN KẾT CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG VỚI SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 Tổng quan cột ống thép nhồi bê tông 1.2 Tổng quan giải pháp sàn phẳng cơng trình xây dựng 10 iii 1.3 Tổng quan liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép 14 1.4 Các giải pháp nâng cao khả chịu cắt thủng cho sàn 29 1.5 Tổng quan số mơ hình tính toán khả chịu cắt thủng sàn 33 1.6 Tổng quan tiêu chuẩn tính tốn .37 1.7 Kết luận Chương 43 CHƯƠNG GIẢI PHÁP CẤU TẠO VÀ THỰC NGHIỆM LIÊN KẾT CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG VỚI SÀN PHẲNG 45 2.1 Giải pháp cấu tạo thực nghiệm liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép .45 2.2 Giải pháp cấu tạo thực nghiệm liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông ứng lực trước .76 iv 2.3 Giải pháp cấu tạo thực nghiệm liên kết cột biên, cột góc ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép 97 2.4 Kết luận Chương 106 CHƯƠNG MÔ PHỎNG SỐ LIÊN KẾT VÀ MƠ HÌNH TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU CẮT THỦNG CỦA SÀN TẠI LIÊN KẾT CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG VỚI SÀN PHẲNG 108 3.1 Mô số liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng 108 3.2 Mơ hình tính tốn khả chịu cắt thủng sàn phẳng liên kết với cột ống thép nhồi bê tông .133 v 3.3 Kết luận Chương 146 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 148 PHỤ LỤC 150 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 165 TÀI LIỆU THAM KHẢO 166 vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU α : Hệ số giãn nhiệt cáp αv : Tỉ số độ cứng shear-head với vùng bê tông ảnh hưởng γv : Hệ số chuyển mô men không cân thành lực cắt tiết diện tới hạn σ : Ứng suất σcp : Ứng suất nén trung bình bê tơng ε : Biến dạng tương đối (cốt thép, bê tông) εcm : Biến dạng tương ứng với cường độ chịu nén trung bình ftm μ : Hệ số ma sát ρ : Hàm lượng cốt thép chịu uốn θ : Góc nghiêng vết nứt δ : Chuyển vị đứng cột λ : Hệ số kể đến có mặt cốt đai ảnh hưởng đến khả chịu cắt bê tơng ψ : Góc lệch đo mặt phẳng p-q (diviatory) ϵ : Sự lệch mặt dẻo ∆T : Độ chênh lệch nhiệt độ Δdow : Chuyển vị cốt thép dọc vết nứt nghiêng cắt qua cốt thép dọc Asp : Diện tích tao cáp Asw : Diện tích tiết diện ngang chu vi cốt thép đai bc : Bề rộng cột bs : Bề rộng lớp cốt đai đỉnh shear-head bo : Chu vi dọc theo tiết diện tới hạn b0,in : Chu vi tiết diện phá hoại cắt qua cốt đai b0,out : Chu vi tiết diện phá hoại bên ngồi vùng bố trí cốt đai b1, b2 : Kích thước chu vi tiết diện tới hạn cách mặt cột d/2 b1 lấy song song với hướng mô men không cân B1, B2 : Kích thước mẫu thí nghiệm d : Chiều cao làm việc uốn sàn dv : Chiều cao làm việc chịu cắt sàn vii dt : Biến phá hoại kéo mơ hình CDP dc : Biến phá hoại nén mơ hình CDP Ec : Mơ đun đàn hồi bê tông Es : Mô đun đàn hồi cốt thép Esp : Mô đun đàn hồi cáp ứng lực trước fpu : Giới hạn bền cáp fpy : Giới hạn chảy cáp fpi : Ứng suất kéo ban đầu cáp fyp : Ứng suất hiệu cáp fy : Cường độ chịu kéo cốt thép fyw : Cường độ chảy dẻo cốt đai fyw,ef : Ứng suất hiệu cốt thép đai (EC2) f'c , fcm : Cường độ chịu nén trung bình bê tơng mẫu hình lăng trụ ftm : Cường độ chịu kéo trung bình bê tơng mẫu hình lăng trụ fb0/fc0 : Tỉ số cường độ nén hai trục trục bê tông h : Chiều dày sàn Is : Mơ men qn tính shear-head Ic : Mơ men qn tính tiết diện bê tơng bao quanh shear-head J : Mơ men qn tính tiết diện tới hạn cách d/2 từ chu vi cột k : Hệ số ảnh hưởng chiều dày sàn đến khả chịu cắt thủng Kc : Hệ số điều khiển hình dạng mặt phẳng phá hoại Lv : Chiều dài shear-head tính từ mặt cột l : Chiều dài bụng shear-head ngàm vào cột Mu : Mô men không cân cột nw : Số cốt thép đai cắt qua chu vi tới hạn Vu : Lực cắt tiết diện tới hạn VR : Khả chịu cắt danh nghĩa sàn Vc,out : Khả chịu cắt thủng sàn chu vi bên vùng bố trí cốt đai Vc,in : Khả chịu cắt thủng sàn chu vi cắt qua cốt đai Vcal : Khả chịu cắt sàn xác định theo tính tốn Vtest : Khả chịu cắt sàn xác định theo thực nghiệm viii Vabaqus : Khả chịu cắt sàn theo mô Abaqus Vp : Khả chịu cắt sàn độ nghiêng cáp ứng lực trước Vc : Khả chịu cắt bê tông Vsw : Khả chịu cắt cốt đai sw : Khoảng cách chu vi cốt đai tf : Chiều dày cánh shear-head tw : Chiều dày bụng shear-head w : Bề rộng vết nứt 156 PHỤ LỤC THIẾT KẾ MẪU THÍ NGHIỆM Mẫu thí nghiệm cho liên kết cột giữa, cột biên, cột góc ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép xét hệ kết cấu với kích thước nhịp sàn 6m × 6m Hình Tải trọng tác dụng lên sàn gồm tĩnh tải gs (kN/m2) hoạt tải ps (kN/m2) Xem sàn chịu tải trọng đứng, tải trọng ngang kết cấu vách chịu Chiều dày sàn sơ chọn theo điều kiện hạn chế độ võng theo ACI 318-14 hs = (ln/40 ÷ ln/50) lấy hs=200mm Chọn ống thép hộp vng kích thước 0,3×0,3(m) 6000 dày 10mm gs (kN/m ) Ps (kN/m ) Cột 6000 Cột biên Cột góc 6000 6000 6000 Hình Mơ hình sàn sử dụng thiết kế mẫu thí nghiệm Tải trọng tác dụng lên sàn gồm: Trọng lượng thân sàn: w1 = γbt hs = kN/m2 Tĩnh tải phụ thêm (gạch lát nền, vữa, vách ngăn nhẹ…): w2 = 2,5 kN/m2 Tĩnh tải tiêu chuẩn: wD = w1 + w2 = 7,5 kN/m2 Hoạt tải tiêu chuẩn TCVN 2737-1995: wL = 2,0 kN/m2 Tổng tải trọng tiêu chuẩn: ww = wD + wL = 9,5 kN/m2 Tải trọng tính tốn tồn phần lấy theo hệ số tổ hợp ACI 318-14: wu = 1,2wD + 1,6wL = 12,2 kN/m2 6000 Sin(m2) 157 Phân tích sàn phương pháp phần tử hữu hạn xác định giá trị nội lực Vu, Mx, My cho cột Hình Hình Phân tích sàn để xác định nội lực Thiết kế mẫu cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép Chi tiết liên kết thiết kế theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ ACI 318-14 Bảng Thơng số thiết kế mẫu Kích thước mẫu (m) hS (mm) d (mm) Cột CFST (m×m) Vu (kN) MX (kNm) MY (kNm) 2,7 × 2,7 200 150 0,3 × 0,3 440 175,5 175,5 Bảng Thông số vật liệu thiết kế Bê tông Thép Thép shear-head Thép cột fc’ (MPa) Ec (MPa) fy (MPa) Es (MPa) fy (MPa) Esh (MPa) fy (MPa) Esc (MPa) 30 27.103 350/280 21.104 220 21.104 220 21.104 Thiết kế cốt thép dọc theo tiêu chuẩn ACI 318-14 với mô men Bảng được:  Cốt thép dọc chịu mô men âm theo phương X, Y: ϕ14a85, ρ = 1,21%  Cốt thép lớp bố trí mẫu nằm vùng nén: ϕ10a100 Cấu tạo chi tiết liên kết (Hình 3):  Shear-head: thép hình H100×100, chiều dài 400mm, hàn trực tiếp mặt cột bố trí phạm vi chiều dày sàn nằm khoảng thông thủy lớp thép 158  Cốt thép đai: Đường kính 10, dạng chữ C, chiều dài uốn ≥ 6ϕđ = 60mm; lớp cốt đai cách mặt cột đoạn d/2 = 75mm, lớp cốt đai bố trí khoảng ≤ 3d/4 = 112,5→ chọn 100mm; cốt đai bố trí hai bên cánh thép hình H100 đoạn d/2 = 75mm  Cốt thép vòng: cốt thép vòng cấu tạo 10a100  Tấm thép liên tục: bề rộng b = 50mm, chiều dày t = 10mm Bố trí cốt đai đề xuất Chu vi bo2 vùng bố trí cốt đai Chu vi b o1 cách d/2 từ mặt cột sw sw sw sw shear - head sw Lv d/2 d/2 Hình Cấu tạo liên kết cột CFST với sàn phẳng BTCT Kiểm tra khả chịu cắt sàn Vu    0,17  f c'  b02  d  450, 4kN  440kN bo   Lv  d   c1   4300mm Kiểm tra khả chịu mô men shear-head Mp  Vu  hv   v Lv   12,2 kNm  Zf y  16,9kNm 2 Xác định tỷ số độ cứng shear-head v  Es I s  0,247  0,15 → shear-head đảm bảo vai trò liên kết Ec I c Đường hàn liên kết shear-head vào cột ống thép nhồi bê tông chịu đồng thời lực cắt V = 110 kN mô men Mp = 12,2 kNm Chọn que hàn N42, chiều cao đường hàn thiết kế 8mm 159 75 Cốt đai C 300 Shear-head 100 100 75 100 100 100 75 75 400 Tấm thép liên tục Cốt thép vòng 400 300 400 Hình Bố trí liên kết cột CFST với sàn phẳng BTCT theo kết thiết kế Mẫu cột biên ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép Bảng Thông số thiết kế mẫu cột biên KT mẫu (m) hS (mm) KT cột (m×m) Vu (kN) MX (kNm/2,4m) MY (kNm/1,35m) 1,5×2,7 200 0,3×0,3 220,0 -85,0 -70,0 Thiết kế cốt thép dọc theo tiêu chuẩn ACI 318-14 với mô men Bảng được:  Cốt thép chịu mômen âm theo phương X, ϕ14a85, ρ = 1,0%  Cốt thép chịu mômen âm theo phương Y, ϕ14a170, ρ = 0,68%  Cốt thép lớp bố trí cấu tạo: ϕ10a100 Theo phương Y mô men chuyển vào cột không cân Phần mô men tác động lên tiết diện bê tông với bề rộng quy ước sàn bf = b + 3hs = 900mm M f   f MY  0,62  70  43,4kNm f  1   0,62   b1   375 1   1     b2   450 → Với cốt thép bề rộng bf ϕ14a85 có ФMn = 52,7kNm ≥ 43,3kNm 160 Cấu tạo liên kết (Hình 5):  Shear –head: Chọn shear-head thép hình H100, chiều dài 600mm, hàn trực tiếp mặt cột  Cốt thép đai: Chọn thép đai 10 dạng chữ C, chiều dài uốn ≥ 6ϕđ = 60mm; lớp cốt đai cách mặt cột đoạn d/2 = 75mm, lớp cốt đai bố trí khoảng ≤ 3d/4 = 112,5→ chọn 100mm; cốt đai bố trí bên hai cánh H100×100 đoạn d/2 = 75mm  Cốt thép vòng: Cốt thép vòng cấu tạo 10a100  Tấm thép liên tục: bề rộng b = 50mm, chiều dày t = 10mm 600 7575 300 600 7575 A F 300 yo O' x' Chu vi b o1 cách d/2 từ mặt cột sw 10 150 E sw sw sw 600 B ly x O 65 Chu vi bo2 vùng bố trí cốt đai d/2 = 75 d/2 = 75 C y D Cốt đai bo2 = 3030mm 300 lx Hình Cấu tạo liên kết cột biên CFST với sàn phẳng BTCT Kiểm tra khả chịu cắt sàn: Theo phương Y tồn mô men không cân truyền vào cột Tác dụng làm tăng ứng suất cắt tiết diện tới hạn Do đó, ứng suất cắt tiết diện tới hạn bao gồm ứng suất cắt lực cắt ứng suất cắt mô men  Chu vi tới hạn b02 = 3030mm  Diện tích tiết diện tới hạn: Ac = 454,5×103 mm4  Tâm tiết diện tới hạn so với tâm cột: yo = 290,6mm 161  Mơ men qn tính tiết diện tới hạn: Jx = 4,4895×1010 mm4  Mô men tâm O’: M O '  M Y  Vu yO  70  (220  0, 2906)  6,9kNm  Ứng suất cắt tiết diện tới hạn: vu  Vu  vx M O ' y   0,517 MPa    0,17 f c'  0,698 Ac Jx  vx   1 lx / l y  0, 466  Kiểm tra: vu  0,517 MPa    0,17 f c'  0,698MPa Xác định tỉ số độ cứng shear-head với tiết diện bê tông quy ước: αv = 0,25 ≥ 0,15 → shear-head đảm bảo vai trò liên kết chịu cắt Đường hàn liên kết hf = 8mm (Tính tốn tương tự mẫu cột giữa) 600 300 600 75 300 75 600 Tấm thép liên tục Cốt thép vòng Cốt đai C Þ10a100 Hình Bố trí liên kết cột biên CFST với sàn phẳng BTCT theo kết thiết kế Mẫu cột góc ống thép nhồi bê tơng với sàn phẳng bê tông cốt thép Bảng Thông số thiết kế mẫu cột góc KT mẫu (m) hS (mm) KT cột (m×m) Vu (kN) MX (kNm/1,35m) MY (kNm/1,35m) 1,5×1,5 200 0,3×0,3 105,6 -44,0 -44,0 Trình tự thiết kế thực tương tự mẫu cột biên, cấu tạo mẫu thể Hình 162 300 600 300 75 75 D 300 sw yo x' Tấm thép liên tục 600 Chu vi b o1 cách d/2 từ mặt cột Chu vi bo2 vùng bố trí cốt đai 150 ly C 75 x O sw sw sw 600 y A B Cốt thép vòng bo2 = 3030mm Cốt đai Þ10a100 Cốt đai C Þ10 300 lx Hình Thiết kế liên kết cột góc CFST với sàn phẳng BTCT Mẫu cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông ứng lực trước Nội lực thiết kế mẫu lấy tương đương với nội lực cho cột hệ sàn với kích thước nhịp 9m × 9m Thơng số mẫu thí nghiệm đặc trưng vật liệu chọn sơ Bảng Bảng Bảng Dữ liệu đầu vào thiết kế sàn Kích thước mẫu (m) hS (mm) Kích thước cột (m×m) 2,7 × 2,7 200 0,3×0,3 Tĩnh tải (TT) Tổ hợp (1.2TT+1.6HT) Vu (kN) Mx = My (kNm/2,4m) Vu (kN) Mx = My (kNm/2,4m) 1117 -337,6 457,7 -138,3 Bảng Đặc trưng vật liệu Bê tông Cốt thép Thép shear-head Ống thép cột fc’ (MPa) Ec (MPa) fy (10) (MPa) fy (14) (MPa) Es (MPa) fy (MPa) Esh (MPa) fy (MPa) Esc (MPa) 45 31,7×103 365 425 21×104 220 21×104 220 21×104 Cáp ứng lực trước:  Chọn cáp T12, loại sợi có đặc trưng sau: Diện tích danh định: Asp = 98,71mm2; Giới hạn bền: fpu = 1860 Mpa; Giới hạn chảy: fpy = 1670 Mpa; Mô đun đàn hồi: Esp = 200 GPa  Chọn ứng suất căng trước fpi = 0,7fpu = 1300 MPa 163  Lực căng ban đầu: Asp fpi = 98,71×1300 = 128 kN  Theo tài liệu ”Sàn phẳng bê tông ứng lực trước căng sau – GS.TS Phan Quang Minh ” lấy tổn hao ứng suất giai đoạn buôn neo 15% (co ngắn đàn hồi bê tơng, co ngót bê tơng, chùng ứng suất thép) → Ứng suất hiệu cáp fse = 1100MPa 1200 400 Cột CFST 650 Tấm đặt tải Cáp ứng lực trước 350 350 350 90 90 108 145 127 55 100 100 45 Shear-head 150 200 150 150 Hình Bố trí cáp sàn Tính tốn số lượng cáp cần thiết:  Ứng lực trước cáp: P = fse Asp = 108,6 kN  Bố trí cáp Hình Độ lệch tâm cáp e = 65mm  Lực ứng lực trước yêu cầu (tải trọng cân lấy 80% trọng lượng thân sàn): Pyc  Mg ex  138,3  0,8  1702kN 65  103  Số cáp yêu cầu: n = 15,7cáp → Chọn 16 cáp  Ứng suất nén trung bình sàn: σcp = 3,15 Mpa Kiểm tra ứng suất bê tông lúc buôn neo:  Ứng suất kéo: fct   P M   1.34 MPa  2,22 MPa A W  Ứng suất nén: fc   P M   8,6 MPa  45MPa A W Kiểm tra khả chịu mô men sàn với cốt thép lớp 14a85, cốt thép lớp 10a85 cáp ứng lực trước: M u  0,9[ Aps f ps (d p - 0,5a)  As f y (d  0,5a)]  465,2kNm  337,6kNm 164 Cấu tạo liên kết (Hình 9):  Liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông ứng lực trước cấu tạo tương tự với liên kết với sàn bê tông cốt thép thường gồm: shear-head, thép liên tục, cốt đai, cáp ứng lực trước cốt thép sàn xuyên cột Tuy nhiên, hạn chế chiều cao sàn có mặt cáp ứng lực trước nên khơng bố trí cốt thép vịng 400 600 400 Chu vi bo2 vùng bố trí cốt đai Chu vi b o1 cách d/2 từ mặt cột 600 400 Bố trí cốt đai đề xuất sw sw sw sw shear - head sw 400 Lv Cáp ứng lực trước d/2 d/2 Hình Cấu tạo liên kết cột CFST với sàn phẳng bê tông ứng lực trước Kiểm tra khả chịu cắt sàn mặt phá hoại bên ngồi vùng bố trí cốt đai (bỏ qua ảnh hưởng quỹ đạo cáp nghiêng đến khả chịu cắt sàn):  Vu  Vc    p  f c'  0,3 f pc b02 d  1398kN  1117kN bo   Lv  d   c1   4300mm d = 150mm, fpc = 3,15Mpa, βp =0,29, Lv = 400mm, c1 = 300mm Xác định tỷ số độ cứng shear-head:  v  Es I s Ec I c  0, 247  0,15 Chiều cao đường hàn liên kết shear-head vào cột ống thép tính 8mm 165 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC Dao Ngoc The Luc, Truong Quang Hai, Truong Hoai Chinh, Dao Ngoc The Vinh, An experimental research on connection of boundary concrete filled steel tube columns and reinforced concrete slab, International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE, Scopus), ISSN: 2278-3075, Số 9(2), 2019 Dao Ngoc The Luc, Truong Quang Hai, Truong Hoai Chinh, Dao Ngoc The Vinh, Concrete filled steel tube column and wide beam connection: proposed structures and experiment, International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT, Scopus), ISSN: 2249 – 8958, Số 9(2), 2019 Đào Ngọc Thế Lực, Trương Quang Hải, Trần Quang Khải, Phan Nhật Long, Khả chịu cắt liên kết cột ống thép nhồi bê tông với dầm bẹt bê tông cốt thép: Phần – Mơ hình thí nghiệm, Tạp chí Xây dựng, ISSN 0866-0762, Số 042018, Trang 104-107, 2018 Đào Ngọc Thế Lực, Trương Quang Hải, Trần Quang Khải, Nguyễn Minh Tuấn Anh, Khả chịu cắt liên kết cột ống thép nhồi bê tông với dầm bẹt bê tông cốt thép: Phần – Cơ chế truyền lực cắt, Tạp chí Xây dựng, ISSN 0866-0762, Số 04-2018, Trang 108-110, 2018 Trương Quang Hải, Đào Ngọc Thế Lực, Trương Hồi Chính, Nguyễn Minh Tuấn Anh, Khảo sát số Abaqus ảnh hưởng tham số đến liên kết cột ống thép nhồi bê tông sàn phẳng bê tông cốt thép – Phần 1: Ảnh hưởng kích thước chốt chịu cắt (shear-head), Tạp chí Xây dựng, số 07-2020 Trương Quang Hải, Đào Ngọc Thế Lực, Trương Hồi Chính, Nguyễn Minh Tuấn Anh, Khảo sát số Abaqus ảnh hưởng tham số đến liên kết cột ống thép nhồi bê tông sàn phẳng bê tông cốt thép – Phần 2: Ảnh hưởng cường độ bê tông cốt thép, Tạp chí Xây dựng, số 07-2020 Đề tài khoa học cấp sở (Trường ĐH Bách khoa - ĐH Đà Nẵng): Xây dựng mơ hình thực nghiệm cấu tạo đề xuất liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tơng cốt thép Chủ trì: Trương Quang Hải Thành viên: Đào Ngọc Thế Lực, Trương Hồi Chính Mã số đề tài: T2018-02-29 Thời gian thực hiện: 12/2017-06/2019 166 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Trung Hịa (2003), Kết cấu bê tơng cốt thép theo quy phạm Hoa Kỳ, Nhà xuất Xây Dựng, 2003 [2] Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Kết cấu bê tông cốt thép - Phần cấu kiện bản, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật, 2006 [3] Đinh Thị Như Thảo, "Ứng xử kháng chọc thủng liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép", Luận án Tiến sĩ, Đại học Đà Nẵng, 2019 [4] Trần Việt Tâm, "Nghiên cứu khả chống chọc thủng sàn phẳng bê tông ứng lực trước", Luận án Tiến sĩ, Đại học Xây dựng, 2019 [5] Nguyễn Viết Trung, Trần Việt Hùng, Kết cấu ống thép nhồi bê tông, Nhà Xuất Bản Xây Dựng, 2006 [6] TCVN 5574-2018, Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép, 2018 Tiếng Anh [7] ACI 352.1R-89, Recommendation for design of slab-column connections in monolithic reinforced concrete structures,1988 [8] ACI 318-05, Building code requirements for structural concrete and Commentary, American Concrete Institute, 2005 [9] ASTM A416/A416M-06, Standard specification for steel strand, uncoated seven-wire for prestressed concrete, ASTM International, 2006 [10] ACI 318-11, Building code requirements for structural concrete and commentary, American Concrete Institute, 2011 [11] ACI 318-14, Building code requirements for structural concrete and commentary, American Concrete Institute, 2014 [12] ABAQUS (2014), ABAQUS Analysis user’s manual 6.14-2, DSS, RI, USA [13] Ålander, C (2005), "Advanced systems for rational slab reinforcement", pp.1-14 167 [14] Alfarah, B., Almansa, F L., Oller, S.(2017), "New methodology for calculating damage variables evolution in Plastic Damage Model for RC structures", Engineering Structures,132, pp.70-86 [15] Bompa, D V., Elghazouli, A.Y (2015), "Ultimate shear behaviour of hybrid reinforced concrete beam - to - steel column assemblages", Engineering Structures, 101 pp.318-336 [16] Bompa, D.V., Elghazouli, A.Y (2016), "Structural performance of RC flat slabs connected to steel columns with shear heads", Engineering Structures, 117, pp.161-183 [17] Broms, C E (2016), "Tangential strain theory for punching failure of flat slabs", ACI Structural Journal, 113(1), pp.95-104 [18] Bompa, D.V., Elghazouli, A.Y (2017), "Numerical modelling and parametric assessment of hybrid flat slabs with steel shear heads", Engineering Structures, 142, pp.67-83 [19] Corley, W G., Hawkins, N M (1968), "Shearhead Reinforcement for Slabs", ACI Journal Proceedings, 65(10), pp.811-824 [20] Călin, S., Gỵnţu, R., Dascălu, G (2009), "Summary of testsand studies done abroad on the Bubble deck slab system", The Buletinul Institutului Politehnic din Iaşi, (3), pp.75-84 [21] Chen, Z., Liu, Z., Sun, G (2011), "Thermal behavior of steel cables in prestressed steel structures", Journal of Materials in Civil Engineering, 23(9), pp.1265-1271 [22] Clément, T., Ramos, A P., Ruiz, M F., Muttoni, A (2014), "Influence of prestressing on the punching strength of post - tensioned slabs", Engineering Structures, 72 pp.56-69 [23] Chen, Q J., Cai, J., Bradford, M A., Liu, X P., Wu, Y (2015), "Axial compressive behavior of through - beam connections between concrete - filled steel tubular columns and reinforced concrete beams", Journal of Structural Engineering, 141(10), pp.1-13 168 [24] Elgabry, A., Ghali, A (1990), "Design of stud - shear reinforcement for slabs", ACI Strucrural Journal, 87(3), pp.350-361 [25] Eurocode 2, Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings, 2004 [26] Eder, M A., Vollum, R L., Elghazouli, A Y (2012), "Performance of ductile RC flat slab to steel column connections under cyclic loading", Engineering Structures, 36, pp.239-257 [27] Guandalini, S., Burdet, O L., Aurelio, M (2009), "Punching tests of slabs with low reinforcement ratios", ACI Structural Journal, 106(1), pp.87-95 [28] Hawkins, N.W., Corley, W.G (1974), "Moment transfer to columns in slabs with shearhead reinforcement", ACI Symposium Publication, 42, pp.847-880 [29] Han, L H., Li, W., Bjorhovde, R (2014), "Developments and advanced applications of concrete - filled steel tubular (CFST) structures", Journal of Constructional Steel Research, 100, pp.211-228 [30] Ju, Y K., Kim, Y C., Ryu, J (2013), "Finite element analysis of concrete filled tube column to flat plate slab joint", Journal of Constructional Steel Research, 90, pp.297-307 [31] Kinnunen, S., Nylander, H S E (1960), Punching of concrete slabs without shear reinforcement, 158, Elanders Boktryckeri Aktiebolag, Göteborg [32] Kim, J W., Lee, C H., Kang, T H K (2014), "Shearhead reinforcement for concrete slab to concrete - filled tube column connections", ACI Structural Journal, 111(3), pp.629-638 [33] Lubliner, J., Üliver, J., Üller, S., Üñate, E (1989), "A plastic - damage model for concrete", International Journal of Solids and Structures, 25(3), pp.299-326 [34] Lee, J., Fenves, G L (1998), "Plastic - damage model for cyclic loading of concrete structures", Journal of Engineering Mechanics, 124(8), pp.892-900 [35] Lee, C H., Kim, J W., Song, J G (2008), "Punching shear strength and post punching behavior of CFT column to RC flat plate connections", Journal of Constructional Steel Research, 64(4), pp.418-428 169 [36] Lai, T (2009), "Structural behavior of bubble deck slab and their applications to lightweight bridge decks", MIT [37] Long, N M, Rovnak, Tran, L P (2012), "Punching shear resistance of post tensioned steel fiber reinforced concrete flat plates", Engineering Structures, 45, pp.324–337 [38] MC2010, Model Code for Concrete Structures, 2010 [39] Muttoni, A., Schwartz, J (1991), "Behavior of beams and punching in slabs without shear reinforcement", 62 [40] Muttoni, A (2008), "Punching shear strength of reinforced concrete slabs without transverse reinforcement", ACI Structural Journal, 105(4), pp.440-450 [41] Marzouk, H., Rizk, E., Tiller, R (2010), "Design of shear reinforcement for thick plates using a strut - and - tie model", Canadian Journal of Civil Engineering, 37, pp.181-194 [42] Mostafaei, H., Vecchio, F J., Gauvreau, P., Semelawy, M (2011), "Punching shear behavior of externally prestressed concrete slabs", Journal of Structural Engineering, 137(1), pp.100-108 [43] Moharram, M I., Bompa, D.V., Elghazouli, A.Y (2017), "Experimental and numerical assessment of mixed RC beam and steel column systems", Journal of Constructional Steel Research, 131, pp.51-67 [44] Nie, J., Bai, Y., Cai, C S (2008), "New connection system for confined concrete columns and beams I: Experimental study", Journal of Structural Engineering, 134(2), pp.1787-1799 [45] Philippe, M (1996), "Analytical computation of the punching strength of reinforced concrete", ACI Structural Journal, 93(5), pp.503-511 [46] Pilakoutas, K., Li, X (2003), "Alternative shear reinforcement for reinforced concrete flat slabs", Journal of Structural Engineering, 129(9), pp.1164-1172 [47] Piel, W., Hanswille, G (2006), Composite shear head systems for improved punching shear resistance of flat slabs [48] Ruiz, M F., Aurelio, M (2009), "Applications of critical shear crack theory to 170 punching of reinforced concrete slabs with transverse reinforcement", ACI Structural Journal, 106(4), pp.485-494 [49] SAFE 2000 V12.3.1, Slab Analysis by the Finite Element Method, 2000 [50] Subedi, N K., Baglin, P S (2003), "Design of slab – column junctions in flat slabs", Proceedings of The Institution of Civil Engineers - Structures and Buildings, 156, pp.319-331 [51] Satoh, H., Shimazaki, K (2004), "Experimental research on load resistance performance of cft column/flat plate connection" [52] Su, Y., Tian, Y (2009), "Experimental study of RC Slab - CFT column connections under seismic deformations" Challenges, Opportunities and Solutions in Structural Engineering and Construction, Las Vegas, USA [53] Tassinari, L., Ruiz, M F., Muttoni, A., Sagaseta, J (2011), "Non - axis symmetrical punching shear around internal columns of RC slabs without transverse reinforcement", Magazine of Concrete Research, 63(6), pp.441-457 [54] Vermeer, P A (1998), Non - Associated plasticity for Soils, Concrete and Rock, 350 [55] Yan, P.Y., Wang, Y.C (2016), "Hybrid steel tubular column/flat slab construction - Development of a shearhead system to improve punching shear resistance", Journal of Constructional Steel Research, 119, pp.154-168 [56] Yu, J L., Wang, Y C (2018), "Punching shear behavior and design of an innovative connection from steel tubular column to flat concrete slab", Journal of Structural Engineering, 144(9), pp.1-13 [57] Yu, J L., Wang, Y C (2020), "Punching shear behaviour of an innovative connection between steel tubular column to flat concrete slab", Journal of Structural Engineering, 146(8), pp.1-14 [58] http://tuchschmid.ch/en/tatigkeitsbereiche/walm-atlant-2/ [59] https://vitec.net.vn/ ( Công ty Cổ phần giải pháp công nghệ xây dựng quốc tế Việt Nam) [60] https://www4.kke.co.jp/stde/en/consulting/highrise_bldg.html ... liên kết cột ống thép nhồi bê tông sàn phẳng 5 CHƯƠNG TỔNG QUAN CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG, SÀN PHẲNG VÀ LIÊN KẾT CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG VỚI SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 Tổng quan cột ống. .. Ống thép B? ?tông Ống thép Cốt thép mềm B? ?tông B? ?tông Ống thép Cốt thép mềm Cốt thép mềm Hình 1.4 Cột CFST bao bọc bê tông cốt thép Cột CFST tăng cường kết cấu thép cốt thép gia cường Kết cấu thép. .. vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép sàn phẳng bê tông ứng lực trước Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử sàn liên