Hiện nay trong lĩnh vực xây dựng hiện đại tiến đến sử dụng kết cấu sàn phẳng bêtông cốt thép được chống đỡ trực tiếp bởi hệ thống cột l n nh ng vị tr cục bộ của sàn.. Sàn U- Boot bê tông c ng không ngoại lệ, mặt d sàn -Boot b tông có nhiều ưu điểm như đ phân t ch, nhưng ch nh vì sàn -Boot không d m với hệ thống cột chống trực tiếp làm phát sinh sự kết hợp gi a môm n uốn âm lớn và hệ lực cắt uanh vị tr cục bộ đ u cột là nguy n nhân làm tăng v ng nhạy cảm về phá hoại gi n, chọc thủng ngay tr n vị tr đ u cột thay vì phá hoại mềm, đặc biệt khi nó được sử dụng với một hàm lượng cốt thép gia cường lớn. Trong dạng phá hoại này, sàn bị sập đổ uanh dạng hình côn chóp cụt tại li n kết đ u cột- sàn. B ng phư ng pháp sử dụng ph n mềm ABAQUS (là ph n mềm thư ng mại để xây dựng mô hình ph n tử h u hạn) là một công cụ mô ph ng mạnh và tiện dụng cho việc nghi n cứu giải uyết các bài toán trong lĩnh vực c học. Ph n mềm cho phép định nghĩa mô hình hình học, tính chất vật liệu, điều kiện biên, tải và c ng chia lưới cấu trúc. Các mô hình số trong nghiên cứu này được xây dựng theo quy trình ABAQUS. Với điều kiện biên được xác lập tại mục 3.2.3 và các số liệu chi tiết tham khảo trong mục 3.1.3, qua mô ph ng sự làm việc gi a các vật liệu, ta kết luận như sau:
- ng suất: ết uả cho thấy ứng suất mặt tr n và mặt dưới trong khoảng ban đ u tư ng ứng với lực tác dụng l n sàn cho phép thì ứng xử của sàn tại mặt tr n và mặt dưới g n như giống nhau. hi vượt ua ngưỡng cho phép thì ứng suất mặt tr n của sàn tăng nhanh, điều n y hoàn toàn hợp l là do dưới tác dụng của tải trọng phân bố, n n ở gi a nhịp sàn bị v ng làm cho thớ tr n đ u cột bị kéo do đó ứng suất tăng nhanh. Hiệu ứng n y ảnh hưởng đến b tông mặt dưới t h n n n đường ứng suất mặt dưới tăng chậm h n là phản ánh đ ng bản chất vật l của ứng xử v ng b tông đ u cột. hi lực gia tải đạt tới hạn thì l c n y b tông mặt tr n sàn bị phá hoại cắt, ứng suất mặt tr n của sàn giảm đột ngột và truyền lực sang cho cốt thép tại đây hiện tượng nap-back xuất hiện, sau khi thép tham gia chịu lực thì bề mặt tr n của sàn được củng cố và tiếp tục chịu lực. au đó b tông mặt dưới bị phá hoại và hết khả năng chịu lực.
- Chuyển vị: Sự phân bố chuyển vị t tâm chân cột ra tâm sàn và đến góc sàn đối diện. Kết uả cho thấy khi tải trọng tác động l n sàn đạt giá trị tới hạn của lực tác dụng thì chuyển vị tại vị tr tâm cột đến chuyển vị lớn nhất. Điều n y chứng t cột b tông bị biến dạng lớn, ch nh sự biến dạng lớn của cột b tông sẽ kéo dài uá trình chọc thủng trong sàn. Đồng thời, chuyển vị ở cột tư ng đối lớn và chuyển vị n y tăng d n khi tiến ra tâm của ô sàn và sau đó giảm d n về ngoài bi n. Trong nghi n cứu c ng xét đến chuyển vị của lớp tr n và lớp dưới của sàn cho thấy chuyển vị của thớ tr n và thớ dưới của ô sàn g n như tư ng đư ng nhau
chỉ lệch nhau vài mi li mét là do ảnh hưởng của hiệu ứng thớ tr n chịu nén và thớ dưới chịu kéo.
- Tháp chọc thủng sàn Uboot betong: ết uả phân t ch sự hình thành tháp chọc thủng cắt trong sàn phẳng -Boot b tông cốt thép phản ánh đ ng bản chất vật l của uá thành hình thành tháp chọc thủng trong sàn phẳng -Boot b tông cốt thép. Đồng thời kết uả n y c ng rất ph hợp với kết uả phân t ch về ứng xử của ứng suất và chuyển vị trong sàn. ựa vào kết uả phân t ch cho ch ng ta thấy r ng trong uá trình làm cho mặt sàn tr n và mặt sàn dưới bắt đ u nứt để hình thành tháp chọc thủng, uá trình hình thành phát triển tháp chọc thủng th o t ng bước gia tải. ết uả chứng minh r ng càng gia tải cường độ tập trung ứng suất càng cao để hình thành và phát triển vết nứt. Đồng thời kết uả tr n c ng cho ch ng ta xác định được chu vi của mặt đáy và mặt tr n của tháp chọc thủng trong n t sàn với cột. Ngoài phạm vi bán k nh của tháp phá hoại thì mặt tr n của sàn không bị phá hoại cắt tr khu vực sát mép hai cạnh bi n b n ngoài, nguy n nhân tại khu vực hai bi n ngoài của ô sàn bị phá hoại cắt là do chịu tác động của hiệu ứng điều kiện bi n. Đối với hình dạng của chu vi tháp chọc thủng tại mặt đáy sàn nó phân bố không đều như chu vi đường tr n của mặt tr n. Ph n b tông bị phá hoại th o hướng đường chéo của ô sàn hạn chế h n rất nhiều so với hai phư ng vuông góc với cột. à mức độ phá hoại b tông trong khu vực n y thấp
khoảng , trong khi v ng b tông mặt tr n phá hoại đến .
- Chiều dày sàn: ua kết uả phân t ch cho thấy khi ch ng ta tăng chiều dày sàn thì k ch thước của tháp chọc thủng gi a các mô hình sàn khác nhau không thay đổi lớn, h u như ch ng lệch với nhau rất bé. ết uả n y rất uan trọng trong việc t nh toán thiết kế sàn phẳng -Boot bởi vì khi ch ng ta tăng chiều dày thì khoảng cách của hàng -Boot đ u ti n cách tâm cột vẫn gi không đổi so với các sàn -Boot có chiều dày sàn m ng h n. Nghĩa là ch ng ta không được thu hẹp diện t ch ph n b tông đặc tr n đ u cột.