Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết nghiên cứu xây dựng phần mềm tính toán khả năng chịu lực của cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên có tiết diện bất kỳ theo phương pháp biểu đồ tương tác trong TCVN 5574:2018. Một số ví dụ tính toán được thực hiện và so sánh với số liệu từ phần mềm ETABS để đánh giá độ tin cậy của chương trình.
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 13 (4V): 47–57 XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN CÓ TIẾT DIỆN BẤT KỲ THEO TCVN 5574:2018 Trần Việt Tâma,∗, Phạm Thanh Tùnga , Nguyễn Tuấn Ninhb , Phạm Ngọc Vượngb a Khoa Xây dựng dân dụng Công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng, số 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam b Công ty Cổ phần Công nghệ Tư vấn Thiết kế Xây dựng RD, số 174 đường Giải phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 16/08/2019, Sửa xong 07/09/2019, Chấp nhận đăng 08/09/2019 Tóm tắt Cấu kiện bê tơng cốt thép chịu nén lệch tâm xiên cột, vách đóng vai trò quan trọng hệ kết cấu chịu lực cơng trình nhằm mục đích truyền tải trọng đứng phần tải trọng ngang xuống móng Do yêu cầu giải pháp kiến trúc, tiết diện cột ngồi hình dáng đơn giản hình chữ nhật, hình tròn có nhiều hình dáng khác hình chữ L, hình chữ T, hình đa giác Trong trường hợp tiết diện phức tạp việc xác định khả chịu lực cấu kiện cách tính tốn giải tích thơng thường gặp nhiều khó khăn Để giải vấn đề phương pháp số số tác giả đề cập tới giải pháp hữu hiệu Trong báo này, nhóm tác giả thực nghiên cứu xây dựng phần mềm tính tốn khả chịu lực cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên có tiết diện theo phương pháp biểu đồ tương tác TCVN 5574:2018 Một số ví dụ tính tốn thực so sánh với số liệu từ phần mềm ETABS để đánh giá độ tin cậy chương trình Từ khố: cột; bê tơng cốt thép; khả chịu lực; tiết diện bất kỳ; đa giác; biểu đồ tương tác PROGRAMMING SOFTWARE FOR LOAD BEARING CAPACITY OF REINFORCED CONCRETE BIAXIALLY LOADED MEMBERS WITH ARBITRARY CROSS-SECTIONS BASED ON TCVN 5574:2018 Abstract Reinforced concrete biaxially loaded members play an important role to transfer the vertical and horizontal loads to the building foundation Due to the architectural requirements, the cross-section shapes of these members are not only in simple shapes such as rectangular, circle but also other shapes like L, T, polygons In the complex cross-section shape cases, it is difficult to determine the load bearing capacity of a column based on analytical methods The numerical solutions were referred by some authors as an effective tool for the cases In the paper, the author programs a software to calculate the load bearing capacity of biaxially loaded members with artribary sections based on the interaction chart method in TCVN 5574:2018 Some examples are implemented and compared with the data from ETABS to evaluate the accuracy of the program Keywords: column; reinforced concrete; load bearing capacity; arbitrary cross-section; polygons; interaction chart https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(4V)-05 c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) Giới thiệu Nhu cầu xây dựng nhà cao tầng nhà siêu cao tầng bùng nổ mạnh mẽ Việt Nam, đặc biệt đô thị lớn Hà Nội , TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng Trong kết cấu này, hệ thống cột, vách ∗ Tác giả Địa e-mail: tvtamhn@gmail.com (Tâm, T V.) 47 Tâm, T V., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng lõi cứng đóng vai trò quan trọng để chịu toàn tải trọng đứng phần tải trọng ngang Do điều kiện mặt giải pháp kiến trúc, hình dáng cột khơng đơn giản hình chữ nhật, tròn mà có nhiều hình dáng khác chữ T, chữ L, hộp đa giác Việc tính tốn kiểm tra khả chịu lực cột vách loại khó giải xác phương pháp giải tích [1] vùng bê tơng chịu nén có hình dáng phức tạp Trong thiết kế chủ yếu thường dùng phần mềm nhập Etabs, Prokon, Csicol nhiên nhiều phần mềm nhập chưa có tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam TCVN 5574:2018 [2] Có nhiều đề tài nước nghiên cứu tính tốn cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên theo tiêu chuẩn Việt Nam [3–7] Các nghiên cứu dừng lại việc tính tốn cho cấu kiện với loại tiết diện định chữ nhật, chữ L, chữ T mà chưa có thuật tốn tổng qt Trong xu hội nhập điều kiện thực tế Việt Nam, nhu cầu đặt cần xây dựng phần mềm thiết kế kiểm tra cột bê tơng cốt thép có tiết diện theo TCVN 5574:2018 [2] Phần mềm không hỗ trợ việc thiết kế Cột BTCT có tiết diện an toàn hợp lý hơn, mà cơng cụ hữu hiệu nghiên cứu giảng dạy Từ vấn đề trên, nhóm tác giả tiến hành xây dựng thuật toán phần mềm tính tốn cấu kiện bê tơng cốt thép chịu nén lệch tâm xiên có tiết diện theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 [2], có xét đến ảnh hưởng tượng uốn dọc Phần mềm viết ngôn ngữ lập trình Embarcadero Delphi, kiểm chứng so sánh với phần mềm Etabs phiên 2017 (Etabs 2017) [8] Phần mềm xây dựng thay phần mềm CSI-Col, Prokon tính tốn cột vách , phát huy nguồn nhân lực nước tiết kiệm chi phí ngoại tệ để mua phần mềm nhập Cơ sở xây dựng thuật toán 2.1 Quan hệ ứng suất biến dạng vật liệu theo TCVN 5574:2018 [2] Quan hệ ứng suất - biến dạng bê tông cốt thép tiêu quan trọng việc xác định khả chịu lực kết cấu Trên Hình 1(a) biểu diễn quan hệ ứnng suất – biến dạng bê tông Rb cường độ chịu nén dọc trục tính tốn bê tơng trạng thái giới hạn thứ nhất; εbTạp biến dạng coCông ngắn tương đối củadựng bê tơng; σ2019 chí Khoa học nghệ Xây dựng NUCE 2019 b1 = 0,6Rb tương ứng với biến Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây NUCE dạng εb1 ; σb2 = Rb tương ứng với biến dạng εb0 ; εb2 biến dạng cực hạn bê tông; Eb mô đun đàn hồi ban đầu bê tơng nén kéo Trên Hình 1(b) biểu diễn quan hệ ứng suất – biến dạng diễn quan hệ Ứng Biến–tốn dạng R cường độ cốt Trên thép Hình biểu R1(b) cường chịu kéo–suất tính cốt thép đối vớiRcác trạng thái độ giới hạn sđó Trên1(b) Hình biểu diễnđộ quan hệsuất Ứng Biếncủa dạngcốt củathép cốt thép s cường s chịu kéo cốt thép đối vớiđối hạn thứ nhất; es làcủa biến tươngtương đối đối kéotoán tính tốn cốt thép vớitrạng thái trạng giới hạn thứhồi nhất; es cốt dạng biến dạng thứ nhất; εchịu biến dạng tương đối cốt thép; E s giới làthái mơ đun đàn thép s làtính cốtcủa thép; đàn hồi củahồi cốtcủa thép cốtEthép; Es đun mô đun đàn cốt thép s mô tông (a) Bê tông (a)(a) BêBê tông Cốt thépthép (b) Cốt (b)(b) Cốt thép Hình Quan hệsuất ứngbiến suấtdạng dạngTCVN TCVN 5574-2018 Hình hệ 5574-2018 [1][2][1] Hình1 1.Quan Quan hệứng ứng suất biến biến dạngtheo theotheo TCVN 5574:2018 2.2.giả Các giả tính thiếttốn tính tốn 2.2 Các thiết 48 Tiếtlàdiện phẳng trước saudạng biến dạng Giả thiết sử dụng đểtốn tính cấu tốnkiện cấu chịu kiện chịu - Tiết -diện phẳng trước sauvàbiến Giả thiết sử dụng để tính uốn, néndựa uốn,trên dựagiả giảnày thiếtcónày thểtốn tínhbiến tốndạng biến dạng tạiđiểm điểm kỳtiết trêndiện tiết diện uốn, nén uốn, thiết thểcó tính bất kỳbất theo biến dạng lớn bê tông vùng nén cốt thép vùng kéo nén theo biến dạng lớn bê tơng vùng nén cốt thép vùng kéo nén Ứngtrong suất bê bêvà tông cốtđược thép tính đượctheo tínhquan theo hệ quan hệsuất ứng–suất biến dạng - Ứng-suất tông cốtvà thép ứng biến– dạng được đưa rađưa (a) Bê tơng (b) Cốt thép Hình Quan hệ ứng suất biến dạng theo TCVN 5574-2018 [1] 2.2 Các giả thiết tính tốnTâm, T V., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng 2.2.diện Cáclàgiả thiết trước tính tốn - Tiết phẳng sau biến dạng Giả thiết sử dụng để tính tốn cấu kiện chịu uốn, nén- Tiết uốn,diện dựalàtrên giả trước thiết nàysau cóbiến thể tính dụng điểm kỳcấu trênkiện tiết chịu diệnuốn, phẳng dạng.toán Giả biến thiết dạng sử để tínhbất tốn dựalớn giảcủa thiếtbênày có vùng thể tính biếnthép dạngtrong điểm kỳ nén tiết diện theo biến theonén biếnuốn, dạng tơng néntốn cốt vùng kéobất dạng lớn bê tông vùng nén cốt thép vùng kéo nén - Ứng suất bê tơng cốt thép tính theo quan hệ ứng suất – biến dạng đưa - Ứng5574-2018 suất bê TCVN [1].tơng cốt thép tính theo quan hệ ứng suất – biến dạng đưa TCVN 5574:2018 [2] - Bê tông giả định bị phá hoại đạt tới biến dạng cực đại Theo TCVN 5574-2018 [1] - Bê tông giả định bị phá hoại đạt tới biến dạng cực đại Theo TCVN 5574:2018 [2] khi có tác dụng ngắn hạn tải trọng, biến dạng cực đại bê tơng có cấp độ bền chịu nén có tác dụng ngắn hạn tải trọng, biến dạng cực đại bê tơng có cấp độ bền chịu nén từ B60 từ B60 trở xuống =0,0035 trở xuống εb2 =eb20,0035 - Bỏ qua khảqua bêcủa tông - Bỏ khảchịu năngkéo chịu kéo bê tông - Hiện tượng vàoằn xoắn bỏ qua tích tích - Hiện oằn tượng vàcủa xoắncột cột bỏkhi quaphân phân 2.3.2.3 Mơ Mơ hình tính dựngbiểu biểu tương tácdiện tiết bất diệnkỳbất hình tínhtốn tốn xây xây dựng đồđồ tương tác tiết [9] kỳ Xét tiết cột cột BTCT có bố trí trước cốtcốt thép, cáccác đỉnh Xét diện tiết diện BTCT có bố trí trước thép, đỉnhcột cộtlàlàcác cácđiểm điểmAA1,1 ,AA22,, A A33 , , ,AAn nvàvà hệ hệ trục tâmOOtrùng trùngvới vớitọatọađộđộ trọng mơ hình trục Oxy Oxy với với tâm trọng tâmtâm tiếttiết diệndiện cột.cột MỗiMỗi thép thép được mơ hình bằnghình mộttròn hình cókính đường diện tích bê As.tơng Phần bê rời tơng rời rạcmột hóa mộtphần có tròn đường φ vàkính diệnftích A s Phần rạcđược hóa thành mathành trận tử Mỗi phần tử ma trận hình vng có kích thước d diện tích d Kích thước u u ma trận phần tử Mỗi phần tử ma trận hình vng có kích thước du tử tương nhỏ giả thiết suấtcó tử coiứng phân diệncủa tíchcácduphần Kích thước củađối phần tử tương đối nhỏ ứng thểphần giả thiết bố phạm vi phần tử suất phần tử coi phân bố phạm vi phần tử Hình Mơ hình tính toán tọa độ biểu đồ tương tác Nội lực bê tơng gây tính sau: N= σcij du2 ; Ω σcij xi du2 ; Mx = My = Ω σcij yi du2 (1) Ω Ω đại diện cho vùng nén xi , y j tọa độ tương ứng phần tử bê tông 2.4 Các bước xây dựng biểu đồ tương tác cột tiết diện Bước 1: Chuẩn bị liệu gồm kích thước cột, bố trí thép, thơng số vật liệu; Chọn đỉnh nén đỉnh lồi mặt cắt tiết diện; Bước 2: Khởi tạo trục trung hòa đại diện hai tham số góc xoay β khoảng cách x; 49 N = å s cijdu ; M x = å s cij xi du ; M y = å s cij yi du W W (1) W ho vùng nén xi, yj tọa độ tương ứng phần tử bê tơng Tâm, T V., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng biểu đồ tương tác cột tiết diện Bước 3: Ứng với vị trí trục trung hòa, xác định biến dạng phần tử tính tốn biến dạng cực đại bê tơng đỉnh nén: gồm kíchtừthước cột, bố trí thép, thơng số vật liệu; Chọn đỉnh nén x0 − xi j cắt tiết diện εci = εc2 x0 (2) ung hòa đại diện khoảng cách x; ị trí trục trung dạng phần tử ạng cực đại bê j e c2 (2) Hình 3: Khởi động trục trung hòa Hình Khởi động trục trung hòa uất biến dạng chohệtrong TCVN 5574-2018[1] được[2]ứng Dựađược vào quan ứng suất biến dạng cho tính TCVNtốn 5574:2018 tính tốn ứng tơng cốt thépmỗi nhưphần sau: suất tử bê tông cốt thép sau: Phần tử bê tông: Phần tử cốt thép: Phần tử cốt thép: σb = Eb εb (3) Khi ≤ εb ≤ εb1 (3) σb1 σb1 εb − εb1 + Rb (4) é Rb εb0 − εỉb1 s Rb e - e σ s1 ε s − ε s1 1− + R s ε s0 − ε s1 s s1 ù e b1 s b1 ự s1 s s1 (7) s s = ờỗ + + úR ÷ s ú Rεbb1 (4) Khi ≤ ε ≤ ε Khi ε ≤ ε ≤ ε b b0 Rs ø e s - e s1 s1Rs ûs s2 e b1 Rb û ëè (5) σ s = 1.1R s Khi σebs1= £Rbe s £ e s 1− s s = 1.1Rs Bước 4: TínhKhi toán tọa tác: e s độ> biểu e s đồ= tương 0, 015 Khi εb0 ≤ εb ≤ εb2 pc n ij σci j dux N= m k1 =1 ij σci j dux x j + i=1 j=1 k1 A sk1 ( f sck − σksck ) + k2 =1 pc n k1 =1 σ s1 Rs Rs (8) k2 A sk2 f sck (9) p−pc k1 A sk1 ( f sck − σksck )xk1 + 1 50 k2 =1 k2 A sk2 f sck x k2 (7) (8) p−pc + i=1 j=1 Mx = σs = Khi ε s > ε s2 = 0, 015 (5) m (6) (6) Khi ≤ ε s ≤ ε s1 Khi £ e s £ e s1 σb = σs = εs E s s s = e s Es (10) Tâm, T V., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng m pc n ij σci j dux y j My = i=1 j=1 p−pc + k1 =1 k1 A sk1 ( f sck − σksck )yk1 + k2 =1 k2 A sk2 f sck yk2 (11) i, j số để xác định vị trí phần tử bê tông chịu nén; k1 , k2 số để xác định vị trí thép mặt cắt ngang; p tổng số thép mặt cắt ngang; pc tổng số thép thuộc vùng nén mặt cắt ngang; x j , y j tọa độ phần tử bê tông mặt cắt ngang; xk , yk tọa độ thép mặt cắt ngang; σksck ứng suất kéo thép k1 k2 vùng chịu nén; f sck , f sck ứng suất thép vùng chịu nén chịu kéo thép; Tạp chí Cơngbịnghệ Xâybởi dựng 2019kể đến cách trừ ứng Trong mơ hình này, phần diệnKhoa tích học bê tơng chiếm cốtNUCE thép suất thép lượng ứng suất bê tơng vị trí trùng với vị trí thép Hình4:4.Mơ Mơhình hìnhphân phântích tíchtiết tiết diện diện cấu cấu kiện kiện BTCT BTCTchịu chịunén nénlệch lệchtâm tâm xiên xiên Hình Bước5: 4: Quay Tính tốn tọa độ2biểu Bước lại bước tiếpđồ tụctương tính tác: toán xảy hết tất trường hợp cột pc biểu đồ tương tác p - pc m n mặt cong chịu nén Từ xây dựng k1 k1 k2 (9) N = åå s cijijduy dux + å Ask1 ( f sck - s sck ) + å Ask2 f sck 1 i =1 j =1 k1 =1 k2 =1 Sơ đồ thuật toán giao diện phần mềm m n p - pc pc k1 k1 k2 ij M x =tắc dux x j +tác Ask1đã ( fxây s sck ) xk1 + toán xk2 phần(10) åå å å A(Hình cij d uynhóm sck1 -dựng sk2 f sck2 5) Dựa vào nguyên nêustrên, giả mềm máy thuật i =1 j =1 k1 =1 k2 =1 tính “RDcol” (Hình 6) sử dụng ngơn ngữ lập trình Embarcadero Delphi Phần mềm có khả tính p thép chịu nén lệch tâm p - xiên p n kiện bê tơng cốt tốn khả chịu lực củamcấu cóktiết diện Ngoài k k ij (11) M = s d d y + A ( f s ) y + A åå å å y c ij uy ux j sk sck sck k sk phần mềm có giao diệni =1song ngữ tiếng Việt-Anh, có mơi trường nhập sốf sck liệuykđồ họa nhập từ j =1 k =1 k =1 AutoCAD, kết nối đọc nội lực từ phần mềm Etabs nên thuận tiện nghiên cứu – giảng dạy, Trong đókế i, jxây chỉcơng số đểtrình xác định vị trí phần tử bê tông chịu nén; k1, k2 tư vấn thiết dựng c c 1 1 1 2 2 số để xác định vị trí thép mặt cắt ngang; p tổng số thép mặt cắt ngang; pclà tổng số thép thuộc vùng nén mặt cắt ngang; xj, yj tọa độ phần tử bê tông mặt cắt ngang; xk, yk tọa độ thép mặt cắt ngang; ứng suất kéo thép vùng chịu nén; k1 s sck 51k1 f sck1 , f sckk2 ứng suất thép vùng chịu nén chịu kéo thép; Trong mô hình này, phần diện tích bê tơng bị chiếm cốt thép kể đến cách trừ tính tốn khả chịu lực cấu kiện bê tơng cốt thép chịu nén lệch tâm xiên có tiết diện Ngồi phần mềm có giao diện song ngữ tiếng Việt-Anh, có mơi trường nhập số liệu đồ họa nhập từ AutoCAD, kết nối đọc nội lực từ phần mềm Etabs nên thuận tiện Tâm, T V., vàtư cs.vấn / Tạpthiết chí Khoa nghệ Xây dựng nghiên cứu – giảng dạy, kế học xâyCông dựng cơng trình Hình Giao diện diện mềm Hình 5:5.Giao củaphần phần mềm 4.Kiểm phầnmềm mềm xây dựng Kiểmchứng chứng phần Nhóm tác tác giảgiả kiểm xáccủa củaphần phần mềm RDcol cách sovới sánh phần Nhóm kiểmchứng chứngđộ độ chính xác mềm RDcol bằngbằng cách so sánh phầnvới mềm mềm Etabs [2]5 cho loại cột hình: có điển hình: tiết diện vng, lõi thang Etabs 20172017 [8] cho loại cột có điển cột tiết diệncột vuông, cột dạng vách,cột lõi dạng thang vách, máy buồng, máy buồng, cột tiết diệndiện tròn, đa5574:2018 giác Do TCVN [1]tiêu xâyNga dựng cột1tiết diện tròn, cột tiết đa cột giác.tiết Dodiện TCVN [2] được5574-2018 xây dựng chuẩn SP63 [10] Etabs 2017 [8] có tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 [11], nên nhóm tác giả sử tiêu chuẩn Nga SP63 [7] Etabs 2017 [2] có tiêu chuẩn TCVN 5574-2012 chuẩn [10]tiêu có sẵn trongNga phầnSP63 mềm [7] để làm cơngtrong cụ kiểm chứng RDcol [8],dụng nêntiêu nhóm tácNga giả SP63 sử dụng chuẩn có sẵn phần mềm để làm cơng cụ Vật liệu tiết diện lấy sau: Bê tơng có Rbn = 18,5 MPa, thép có R sn = 400 MPa kiểm chứng RDcol E s = 200000 MPa Vật liệu tiết diện lấy sau: Bê tơng có Rbn =18,5 MPa, thép có Rsn=400 MPa Bảng Thơng số tiết diện cấu kiện kiểm chứng Es=200000 MPa Tiết diện Cột vng Tiết diện Cột tròn Cột Cột vng dạng vách Cột đa giác Cột tròn Lõi thang máy buồng Cột dạng vách Cột đa giác Lõi Cột thang máy buồng 4.1 vuông Lớp bê tông bảo vệ (mm) Lớp bê tơng 25 16φ25 Bố trí thép bảo vệ (mm) 25 16φ25 25 25 16f25 24φ25 25 119φ20 25 16f25 25 100φ20 Bảng Thông diện cấu kiện kiểm chứng Kích1:thước tiết số diệntiết (mm) Bố trí thép Hàm lượng Kích thước tiết diện 1000 × 1000 (mm) D800 1000x1000 300 × 1800 3960 × 4200 D800 2500 × 3500 × 300 300x1800 3960x4200 2500x3500x300 25 25 25 24f25 119f20 100f20 0,78% Hàm lượng 1,56% 0,78 % 2,18% 0,39% 1,56% 1,07% 2,18% 0,39% 1,07% - Các điểm giao với trục tung trục hoành, phần mềm cho kết trùng với sai 4.1.sốCột vuông 4,0% - Điểm có mơ men lớn sai số từ 0,77% góc 00 đến 16,6% góc 450 - Vùng biểu đồ từ điểm phá hoại cân đến điểm giao với trục tung, đường cong tương tác Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [8] 52 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE NUCE 2019 2019 Tâm, T V., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 a)(a)Góc Góc 000 00 a) Góc 0 0 60 b) 45 (b)Góc Góc b) Góc 45 b) Góc 45 Hình Biểu đồ tương tác cộtcột vng Hình 6:6:6 Biểu táccủa vng vng Hình Biểuđồ đồtương tương tác cột vuông - Các điểm giao với trục tung trục hoành, phần mềm cho kết trùng với sai số - Các điểm giao với trục tung trục hoành, phần mềm cho cho kết kết quả trùng trùng nhau với với sai sai số số 4,0 % 4,0 4.2 % Cột tròn 0 - Điểm có mơ men lớn sai số từ 0,77% góc đến 16,6% góc 45 00 00 - Cáccóđiểm giao với trục phần kết trùng lớn trục nhấttung sai số từhồnh, 0,77%cảtại góc 0mềm đếncho 16,6% góc 45 với sai số - Điểm mơ men 16,6% góc 45 - Vùng biểu đồ từ điểm phá hoại cân đến điểm giao với trục tung, đường cong tương tác nhỏ, trung bình 0,41% nằm đường tác Etabs [2] giao với trục - Vùng biểu từmen điểm phá hoại đến2017 điểm -Rdcol Điểm cóđồ mơ lớncong nhấttương saicân sốcủa 3,69% trục tung, tung, đường đường cong cong tương tương tác tác Vùng biểu đồ từ điểm phá hoại cân đến điểm giao với trục tung, đường cong tương tác Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [2] Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [2] Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [8] 4.2 Cột tròn 4.2 Cột Cột tròn tròn 4.2 Hình Biểu đồ tương tác cột tròn Hình 7: Biểu đồ tương tác cột tròn - Các điểm giao với trục tung trục hoành, 53 phần mềm cho kết trùng với sai số nhỏ, trung bình 0,41 % - Điểm có mơ men lớn sai số 3,69% Hình 7: Biểu đồ tương tác cột tròn Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 Tâm, T V., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng 4.3 Cột dạng vách Tạp chí Khoa- Vùng học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019 biểu đồnghệ từ điểm hoại NUCE cân bằng2019 đến điểm giao với trục tung, đường cong Tạp chí Khoa học Cơng Xâyphá dựng Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [2] - Các điểm giao với trục tung trục hoành, phần mềm cho kết trùng với sai số trung bình 3,47% 4.3 Cột dạng vách -Vùng từ phá cânnhỏ đến điểm điểm giaovới vớitrục trụctung, tung,đường đườngcong congtương tươngtác tác Điểm biểu có mơđồ lớn sai cân số từ 0,47% đến giao 0,69% Vùng biểu đồmen từ điểm điểm pháthìhoại hoại đến Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [2] - Vùng biểu từ điểm hoạitác câncủa đến2017 điểm[2] giao với trục tung, đường cong tương tác Rdcol nằmdưới dướiđồ đường congphá tương Etabs Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [8] 4.3 4.3.Cột Cột dạng dạng vách vách a) Góc 00 b) Góc 900 Hình 8: Biểu đồ tương tác cột dạng vách - Các điểm giao với trục tung trục hoành, phần mềm cho kết trùng trung bình 3,47 % - Điểm có mơ men lớn sai số nhỏ từ 0,47% đến 0,69% 0 Góc 0 (b)Góc Góc 90 90 0 a)(a)Góc 0- Vùng biểu đồ từ điểm phá hoại cân đến b) b) Góc 90 điểm giao với trục tung, đường cong nằm đường cong Etabs 2017 [2] HìnhRdcol Biểu đồdưới tương tác cộttương dạngtác vách Hình 8: Biểu đồ tương tương tác tác của cột cộtdạng dạngvách vách giác Các điểm điểm giao giao với với trục tung4.4 Cột trụcđa hoành, Các hoành, cả 22 phần phần mềm mềmcho chokết kếtquả quảtrùng trùngnhau nhauvới vớisai saisốsố 4.4 Cột đa giác trungbình bìnhlà 3,47 3,47 % % trung - Các điểm giao với trục tung trục hoành, - Điểmcó có mơ mơ men men lớn nhất sai nhỏ từ 0,47% đến 0,69% sai số số -2 Điểm phần mềm cho kếtlớn trùngthìnhau vớinhỏ sai từ số 0,47% đến 0,69% nhỏ 1,21% Vùng biểu biểu đồ đồ từ từ điểm điểm phá phá hoại hoại cân Vùng cân bằng đến đến điểm điểm giao giaovới vớitrục trụctung, tung,đường đườngcong congtương tươngtác tác - Điểm có mơđường men lớn sai số nhỏ từ 2017 [2] Rdcol nằm cong tương tác Etabs Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [2] 1,54%–2,21% Vùngđabiểu 4.4.-Cột Cột giácđồ từ điểm phá hoại cân 4.4 đa giác đến điểm giao với trục tung, đường cong tương tác Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [8] 4.5 Lõi thang máy buồng - Các điểm giao với trục tung trục hoành, phần mềm cho kết trùng với sai số nhỏ trung bình 0,51% Hình 9: Kích Kích thước thước tiết tiết diện diện đa đa giác giác Hình - Điểm có mơ men lớn sai số từ 0,27% đến 5,75% - Vùng biểu đồ từ điểm phá hoại cân đến điểm giao với trục tung, đường cong tương tác Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [8] 54 Tạp Tạpchí chíKhoa Khoahọc họcCơng Cơngnghệ nghệXây Xâydựng dựngNUCE NUCE2019 2019 Tâm, T V., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng a) Góc 00 b) Góc 450 Hình 10: Biểu đồ tương tác cột đa giác - Các điểm giao với trục tung trục hoành, phần mềm cho kết trùng với sai số nhỏ 1,21 % - Điểm có mơ men lớn sai số nhỏ từ 1,54% - 2,21% - Vùng biểu đồ từ điểm phá hoại cân đến điểm giao với trục tung, đường cong tương tác Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [2] a)Góc Góc000000 Góc a)(a) Góc 45 (b) Góc45 4500 b)b) Góc 4.5 Lõi thang máy buồng Hình 10 Biểu đồtương tươngtác tác đađa giác Hình 10: Biểu tương táccủa củacột cột đa giác Hình 10: Biểu đồđồ cột giác - Cácđiểm điểmgiao giaovới vớitrục trụctung tungvàvàtrục trụchoành, hoành,cảcả22phần phầnmềm mềmcho chokết kếtquả quảtrùng trùngnhau nhauvới vớisai saisốsố - Các nhỏ1,21 1,21%.% nhỏ - Điểmcócómơ mơmen menlớn lớnnhất nhấtthìthìsai saisốsốnhỏ nhỏtừtừ1,54% 1,54%- -2,21% 2,21% - Điểm - Vùngbiểu biểuđồđồtừtừđiểm điểmphá pháhoại hoạicân cânbằng bằngđến đếnđiểm điểmgiao giaovới vớitrục trụctung, tung,đường đườngcong congtương tươngtác tác - Vùng Rdcolnằm nằmdưới dướiđường đườngcong congtương tươngtác táccủa củaEtabs Etabs2017 2017[2] [2] Rdcol 4.5.Lõi Lõithang thangmáy máy11buồng buồng 4.5 Hình 11 Kích thước tiết diện lõi thang máy buồng Hình 11: Kích thước tiết diện lõi thang máy buồng 55 Hình11: 11:Kích Kíchthước thướctiết tiếtdiện diệnlõi lõithang thangmáy máy11buồng buồng Hình Tạp chíchí Khoa học Cơng Tạp Khoa học Côngnghệ nghệXây Xâydựng dựngNUCE NUCE2019 2019 Tâm, T V., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Góc (a)a) Góc 0000 a) Góc Góc 45000 (b)Góc Góc45 45 b)b) Hình 12.Biểu Biểuđồ tương tác lõilõi máymáy buồng Hình tương táccủa thang buồng Hình 12:12: Biểu đồđồ tương tác lõithang thang máy 11buồng - Các điểm giao trục tung trụchoành, hoành,cảcả2 2phần phầnmềm mềmcho chokết kếtquả quảtrùng trùngnhau với với sai sai số số - Các điểm giao vớivới trục tung vàvà trục 4.6 Nhận xét chung nhỏ trung bình 0,51 % nhỏ trung bình 0,51 % Bằng phương pháplớn vẽ chồng biểu số đồ từ tương tác đến (Hình 7, 8, 9, 11, 12) cho thấy RDcol Etabs Điểm có mơ men 0,27% 5,75% - Điểm lớn thìtrong saisai số từ 0,27% đến 5,75% 2017 [8] có chomơ kếtmen trùng miền phá hoại dẻo với sai số trung bình 3,58% biểu từ điểm phá hoại cân đếnđiểm điểmgiao giao với trục tung, đường cong tương tác Vùng Trong miền phá hoại giòn, điểm giao vớiđến trục tung (vị trívới Nmax ) 2tung, phầnđường mềm cho kếttương sai - Vùng biểu đồđồ từ điểm phá hoại cân trục cong tác Rdcolnhỏ nằm đường cong tương táctrong miền Etabscòn 2017 [2] khác vớidưới sai số trung bình 1,92%, lại Rdcol nằm đường cong tương tác Etabs 2017 [2].sai khác lớn 14,3%, đường tương tác RDcol nằm phía nên thiên an tồn Kết sai khác có ngun nhân rời rạc hóa miền 4.6.khơng Nhậngiống xét nhau, Etabs 2017 [8] quan hệ ứng suất biến dạng bê tông chịu nén 4.6 Nhận xét nén theo tài liệu hướng dẫn không nêu rõ thiết lập theo quan hệ đoạn thẳng, đoạn thẳng hay đường - Bằng phương pháp vẽ chồng biểu đồ tương tác (hình 7,8,9,11,13) cho thấy RDcol Etabs - Bằng cong phi phương tuyến pháp vẽ chồng biểu đồ tương tác (hình 7,8,9,11,13) cho thấy RDcol Etabs 2017 [2] cho kết trùng miền phá hoại dẻo với sai số trung bình 3,58% - RDcol có ưu điểm phép người dùng thiệp vàosốkích thước lưới chia, mặt cắt dọc 2017 [2] cho kết trùngcho miền phácan hoại dẻođược với sai trung bình 3,58% nên -dễTrong dàng miền kiểm sốt giòn, vị trí góc phá ởhoại điểmkhác giaonhau với trục tung (vị trí Nmax) phần mềm cho kết sai - Trong miềnquả phákiểm hoạichứng giòn, điểm giao với trục tung tríđược Nmaxtrong ) phần mềm cho kết dạy quảvà sai - Qua thấy tin (vị cậysai nghiên cứu, khác nhỏ kết với sai số trung bìnhcho 1,92 %,RDcol miền lại khác lớn 14,3 %,giảng đường tương khác nhỏ số chịu trunglựcbình %, trongnén miền sai có khác 14,3 %, đường tương kiểm travới khảsai của1,92 cấu lệch tâmlại xiên tiếtlớn diện tác RDcol nằm phía nên kiện thiênchịu an tồn Kết sai khác có ngun nhân rời rạc hóa tác miền RDcol nằm giống phía thiên an tồn khác ngun nhân rời rạc hóa nén khơng nhau,nên Etabs 2017 [2]Kết quan hệsai ứngcó suất biến dạng bê tông miền nén không giống nhau, Etabs 2017 [2] hệ ứng quan suất dạngthẳng, bê tông luận kiếntài nghị khiKết chịu nénvàtheo liệu hướng dẫn không nêuquan rõ thiết lập theo hệbiến đoạn đoạn khithẳng chịu hay nén đường theo tài liệu hướng dẫn không nêu rõ thiết lập theo quan hệ đoạn thẳng, đoạn cong phi tuyến kiện BTCT lệch tâm xiên có tiết diện nên vùng nén có hình dạng phức tạp, thẳng Cấu hay đường congchịu phi nén tuyến RDcol pháp có ưutính điểm chonhư phép dùngquy cannén thiệp kíchtương thướcđương lưới chia, mặtquả cắt có dọc -phương tốn giảingười tích hay lệch tâmvào phẳng cho kết - RDcol có ưu điểm cho phép người can đượctính vàovàkích thướcpháp lướibiểu chia, cắttác, dọc độ xác hạn chế Hiện với dùng trợnhau giúpthiệp máy phương đổmặt tương nên dễ dàng kiểm sốt vị trí góc khác nênnhóm dễ dàng kiểm vị trí gócphần khácmềm nhau.RDcol để tính toán xác định khả chịu lực nghiên cứusoát lậpcác trình Qua kết kiểm chứng cho thấy RDcol có bất thể kỳ tintheo cậy TCVN nghiên[2] cứu,Phần giảng dạycóvà cấu kiện BTCT chịu nén lệch tâm xiên có tiết diện 5574:2018 mềm - Quatra kếtkhả kiểm chứng chocấu thấy RDcol tintâm cậyxiên nghiên cứu, giảng dạy kiểm chịu lực kiện chịu nén lệch có tiết diện độ tin cậy cao kiểm chứng tính đắn cách so sánh kết với phần mềm Etabs kiểm tra[8] khả năngqua chịu lực tiết củadiện cấu điển kiện hình chịulà: néncộtlệch tâm cột xiên có tiết diện máy buồng, 2017 thơng loại vng, tròn, cột vách, lõi thang đa Kết luận cột giác Cầnvàcókiến thêmnghị nghiên cứu thực nghiệm mô số để đánh giá độ tin cậy phương Kết luận kiến nghị pháp xác định khả chịu lực cấu kiện BTCT chịu lệch tâm xiên có tiết diện Cấu kiện BTCT chịu nén lệch tâm xiên có tiết diện nên vùng nén có hình dạng phức Cấu BTCT chịutính néntốn lệchnhư tâmgiải xiên cóhay tiết quy diệnnén bất lệch kỳ nên néntương có hình dạng phức tạp, cáckiện phương pháp tích tâmvùng phẳng đương cho kết tạp,quả cáccóphương pháp néngiúp lệchcủa tâm phẳng đươngpháp chobiểu kết độ xáctính còntốn hạn chế giải Hiệntích nayhay với quy trợ máy tính tương phương 56 tác, nhóm nghiên cứu Hiện lậpnay trình phần mềm để tính tốn xácpháp địnhbiểu khả quảđổcótương độ xác hạn chế vớiđược trợ giúp củaRDcol máy tính phương nghiên cấu kiệncứu BTCT chịutrình nén lệch tâm có RDcol tiết diệnđểbất kỳtốn theo xác TCVN đổ tươngchịu tác,lực nhóm lập phầnxiên mềm tính định5574khả 2018 [1] có độBTCT tin cậy caonén bằngTCVN cách so5574sánh chịu lựcPhần mềm cấu kiện chịu lệch tâmkiểm xiênchứng có tiếttính diệnđúng bất đắn kỳ theo kết với phần mềm Etabs 2017 [2] thơng qua loại tiết diện điển hình là: cột vng, cột tròn, 2018 [1] Phần mềm có độ tin cậy cao kiểm chứng tính đắn cách so sánh Tâm, T V., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Tài liệu tham khảo [1] Minh, P Q., Phong, N T., Cống, N Đ (2011) Kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện bản) Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [2] TCVN 5574:2018 Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế Viện khoa học Công nghệ Xây dựng – Bộ Xây dựng [3] Sơn, L H (2006) Nghiên cứu phương pháp thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Xây dựng [4] Hùng, N P Đ (2007) Nghiên cứu đánh giá phương pháp tính tốn thực hành cấu kiện cột bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Xây dựng [5] Tư, L V (2015) Phương pháp phân tích trực tiếp cấu kiện bê tơng cốt thép chịu nén lệch tâm xiên Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Xây dựng [6] Tâm, T V., Tùng, P T (2019) Xây dựng phần mềm tính tốn cột Bê tông cốt thép tiết diện theo TCVN 5574-2012, EC2, ACI-318 Đề tài khoa học công nghệ cấp trường trọng điểm, Đại học Xây dựng [7] Cống, N Đ (2006) Tính tốn tiết diện cột bê tơng cốt thép Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [8] Computer and Structure Incorporation (2017) Reference manual for Etabs 2017 Bekery University, USA [9] Thắng, N T., Ninh, N T (2016) Biểu đồ tương tác cột bê tông cốt thép nhiệt độ cao theo tiêu chuẩn châu Âu EC2 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 10(2):55–61 [10] SP 63.13330.2012 Concrete and reinfoced concrete structures – Design requirements Viện tiêu chuẩn Nga [11] TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam 57 ... kéo thép; Trong mơ hình này, phần diện tích bê tơng bị chiếm cốt thép kể đến cách trừ tính tốn khả chịu lực cấu kiện bê tơng cốt thép chịu nén lệch tâm xiên có tiết diện Ngồi phần mềm có giao diện. .. tiếp cấu kiện bê tơng cốt thép chịu nén lệch tâm xiên Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Xây dựng [6] Tâm, T V., Tùng, P T (2019) Xây dựng phần mềm tính tốn cột Bê tông cốt thép tiết diện theo TCVN. .. tiến hành xây dựng thuật toán phần mềm tính tốn cấu kiện bê tơng cốt thép chịu nén lệch tâm xiên có tiết diện theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 [2], có xét đến ảnh hưởng tượng uốn dọc Phần mềm viết