ảnh hưởng của độ cứng liên kết đến sự phân bố lại nội lực trong kết cấu liên hợp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (340.86 KB, 2 trang )
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2014. ISBN: 978-604-82-1388-6
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CỨNG LIÊN KẾT ĐẾN SỰ PHÂN PHỐI
NỘI LỰC CỦA KẾT CẤU KHUNG LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
Hoàng Hiếu Nghĩa1, Vũ Quốc Anh2
1
Khoa Xây Dựng - Trường Đại học Hải Phòng. Email:
2
Trường Đại học Xây dựng Miền Trung. Email:
1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Báo cáo nghiên cứu phương pháp xác định độ
cứng của liên kết liên hợp dầm – cột theo tiêu
chuẩn EUROCODE 4. Phân tích nội lực của khung
liên hợp thép – bê tông với liên kết khớp, cứng và
nửa cứng. Khảo sát ảnh hưởng của độ cứng liên
kết dầm – cột đến sự phân phối nội lực của kết
cấu khung liên hợp thép – bê tông thông qua
việc khảo sát khung phẳng liên hợp thép – bê
tông bằng phần mềm SAP2000.
Sử dụng mô hình 1 lò xo mô phỏng độ mềm
chuyển vị xoay của nút liên kết
Tính toán độ cứng của liên kết dầm – cột:
Bảng 1. Độ cứng xoay của liên kết liên hợp
thép – bê tông
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với phương
pháp PTHH – sử dụng mô hình hóa kết cấu và liên
kết bằng phần mềm Sap2000.
3. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
STT
Trường hợp
tính
Cột thép
không liên hợp
(kN.m/rad)
Cột thép
liên hợp
(kN.m/rad)
Sj,ini
Dầm liên hợp
thép – bê tông
10.319
14.729
Sj
Dầm liên hợp
thép – bê tông
5.160
7.365
Ứng dụng phần mềm Sap2000.V14 để mô
hình hóa kết cấu, khai báo độ cứng của liên kết
dầm – cột bằng công cụ Frame releases/Partial
Fixity,
3.1. Giới thiệu đặc điểm cấu tạo và phân loại
theo độ cứng chống xoay ban đầu của liên kết
dầm cột.
3.2. Tính toán độ cứng của liên kết dầm – cột
liên hợp theo tiêu chuẩn EUROCODE 4
3.3. Phân tích kết cấu khung liên hợp thép – bê
tông có xét đến độ cứng của liên kết
Xét kết cấu khung phẳng liên hợp thép – bê
tông 5 tầng – 1 nhịp chịu các loại tải trọng tĩnh.
Hình 2: Sự chênh lệch mô men đầu dầm và giữa dầm
khi có kể đến độ cứng của liên kết
Hình 1: Mô hình hóa kết cấu và sơ đồ tải trọng tác
dụng đứng và ngang.
Khảo sát ảnh hưởng của độ cứng liên kết đến
sự phân bố nội lực của khung.
Nhận xét:
- Bảng 1 cho thấy: cùng một kiểu liên kết
nhưng với cột thép được bọc bê tông cho độ
cứng của liên kết lớn hơn khi cột không được bọc
bê tông.
- Bảng 2 cho thấy nội lực trong cột và trong
dầm có sự phân phối lại khi sử dụng khung với
liên kết khớp, liên kết cứng, liên kết nửa cứng và
cấu tạo của cột liên hợp hay không liên hợp.
161
Kỷ niệm 55 năm thành lập Đại học Thủy Lợi
Hình 2 cho thấy sự chênh lệch mômen đầu dầm
và giữa dầm khi có kể đến độ cứng của liên kết:
Liên kết khớp chênh là 100%; liên kết cứng có độ
chênh là 62,92% ; liên kết nửa cứng có độ chênh là
15,07%. Qua đó ta thấy rõ được sự phân bố lại nội
lực dầm khung khi sử dụng liên kết nửa cứng.
Bảng 2. Sự thay đổi nội lực khung liên hợp khi có kể đến độ cứng của liên kết
Liên kết
khớp
(1)
0,000
Liên kết
cứng
(2)
267,930
Liên kết
nửa cứng
(3)
113,570
(3) - (1)
100,00
(3) - (2)
-57,61
0,000
250,690
114,440
100,00
-54,35
Dầm LH - Cột thép không LH
168,610
107,840
143,000
-15,19
32,60
Dầm LH - Cột thép LH
168,610
92,950
131,690
-21,90
41,68
Dầm LH - Cột thép không LH
715,320
223,520
349,550
-51,13
56,38
Dầm LH - Cột thép LH
715,180
252,190
372,980
-47,85
47,90
Dầm LH - Cột thép không LH
Dầm LH - Cột thép LH
100,000
100,000
-59,751
-62,922
25,914
15,073
Đại lượng
so sánh
Mô men đầu
(a) dầm tầng 1
(kN.m)
Mô men giữa
(b) dầm tầng 1
(kN.m)
Mô men chân
cột tầng 1
(kN.m)
Chênh lệch (%)
(b) - (a)
Loại tiết diện
Dầm LH - Cột thép không LH
Dầm LH - Cột thép LH
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Tác giả đã giới thiệu ưu điểm của việc áp dụng
liên kết nửa cứng trong thiết kế kết cấu liên hợp
thép – bê tông, giới thiệu đặc điểm ứng xử của liên
kết nửa cứng theo tiêu chuẩn Châu Âu 4 –
EUROCODE 4 và cách xác định độ cứng của liên kết
liên hợp theo EUROCODE 4. Đồng thời khảo sát ảnh
hưởng của độ cứng liên kết đến sự phân phối lại
nội lực trong khung liên hợp thép – bê tông.
Khi sử dụng liên kết nửa cứng trong phân tích
khung thì kết quả Mômen đầu dầm giảm và
Mômen giữa dầm tăng lên so với khi sử dụng
khung liên kết cứng. Mô men chân cột tăng lên so
với liên kết cứng và giảm đi so với liên kết khớp.
Sự chênh lệch nội lực (mômen) đầu dầm và
giữa dầm là rất lớn khi mô hình khung với liên kết
khớp và liên kết cứng. Khi dùng mô hình khung
với liên kết nửa cứng cho thấy sự chênh lệch là
không đáng kể, do đó dầm sẽ có tiết diện hợp lý
và kinh tế hơn.
Độ cứng của liên kết thay đổi khi thay đổi cấu
tạo liên kết do đó tác giả kiến nghị khi thiết kế
công trình cần xác định cấu tạo sơ bộ của liên kết
sau đó tính độ cứng của liên kết và tính toán lại
nội lực thực tế của khung để tránh gây lãng phí
vật liệu vì khi đó nó phản ánh đúng sự làm việc
Chênh lệch (%)
thực tế của công trình. Đồng thời cũng cần
nghiên cứu nhiều loại liên kết khác nhau cho phù
hợp với các công trình thực tế.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. CEN. Eurocode 4: Design of steel and concrete
structures. Part 1.1:General rules and rules for
buildings (prEN 1994-1-1), stage 49
draftedition. 2003.
[2]. SAP2000 (2002), Three dimensional Static and
Dynamic Analysis of Structures, Computer and
Structures. Inc. Berkeley California USA.
[3]. N. Kishi and W.F.Chen (1987). “Momentrotation relations of semi-rigid connections”.
CE-STR-87-29, School of Civil Engineering
PurdueUniversitym West lafayette, In 47907.
[4]. Structural Steelwork Erocodes Development
of Trans-National Approach, SSEDTA (2001),
“Lecture 9: Composite joint”
[5]. Richard RM, Elsalti MK. PRCONN-momentrotation curves for partially restrained
connections. User’s manual for program
developed at The University of Arizona
Department of Civil Engineering and
Engineering Mechanics. 1991, Tucson, AZ
162
![Ảnh hưởng của độ mặn, thức ăn đến sinh trưởng, thời gian biến thái và tỷ lệ sống của ấu trùng hầu thái bình dương [crasosstrea gigas] giai đoạn sống trôi nổi luận văn tốt nghiệp đại học](https://media.store123doc.com/images/document/13/ce/te/medium_5KZzcjls0K.jpg)
