Tính Toán Lệch Tâm Xiên Cho Cột Bê Tông Cốt Thép Nhà Cao Tầng Theo TCVN Và Tài Liệu Liên Quan

• Tác giả: Hoàng Đức Hiếu
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Thanh Huấn
• Trường học: Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Dân Dụng Và Công Nghiệp
• Đề tài: Tính Toán Lệch Tâm Xiên Cho Cột Bê Tông Cốt Thép Nhà Cao Tầng Theo TCVN
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hải Phòng

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.2. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
• 1.3. Phạm vi và phƣơng pháp nghiên cứu
• 1.4. Bố cục luận văn
• 2. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN PHƢƠNG PHÁP TÍNH CỘT CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN
• 2.1. Nén lệch tâm xiên
• 2.1.1. Khái niệm nén lệch tâm xiên
• 2.1.2. Nội lực để tính toán nén lệch tâm xiên
• 2.1.3. Sự làm việc nén lệch tâm xiên
• 2.1.4. Ứng suất trong cốt thép
• 2.1.5. Các trường hợp tính toán nén lệch tâm phẳng
• 2.1.6. Tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên bằng phƣơng pháp gần đúng, kết hợp với biểu đồ tƣơng tác theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012
• 2.1.7. Tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên theo tiêu chuẩn TCVN Hoa Kỳ ACI 318:2002
• 3. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CHO CỘT CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN THEO TCVN 5574:2012, TIÊU CHUẨN HOA KỲ ACI 318:2002
• 3.1. Tính toán và kiểm tra khả năng chịu lực cho cột chịu nén lệch tâm xiên theo TCVN 5574:2012
• 3.2. Sơ đồ tính toán, công thức cơ bản
• 3.3. Điều kiện tổng quát
• 3.4. Mặt biểu đồ tương tác
• 3.5. Xác định tọa độ của mặt biểu đồ
• 3.6. Các hình cắt của mặt biểu đồ
• 3.7. Cắt bằng mặt phẳng đứng
• 3.8. Phương pháp gần đúng tính cốt thép
• 3.9. Mặt phá hoại và các phương pháp biểu diễn xấp xỉ
• 3.10. Phương pháp tải trọng nghịch đảo
• 3.11. Phương pháp đường viền tải trọng
• 3.12. Họ biểu đồ tương tác theo TCVN 5574:2012
• 3.13. Tính toán và kiểm tra khả năng chịu lực cho cột chịu nén lệch tâm xiên theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ ACI 318:2002
• 3.13.1. Quy trình thứ nhất
• 3.13.2. Quy trình thứ hai
• 3.13.3. Quy trình thứ ba
• 4. CHƯƠNG 3: VÍ DỤ TÍNH TOÁN
• 4.1. Tính toán và kiểm tra khả năng chịu lực của cột chịu nén lệch tâm xiên theo phƣơng pháp tải trọng nghịch đảo, và đƣờng viền tải trọng áp dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 và kiểm tra khả năng chịu lực của cột theo phƣơng trình Bresler áp dụng theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ 318:2002
• 4.2. Tính toán cốt thép dọc cho cột chịu nén lệch tâm xiên theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5575:2012 và theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ 318:2002
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tính toán lệch tâm xiên

Tính toán lệch tâm xiên là quá trình xác định khả năng chịu lực của cột bê tông cốt thép khi chịu tải trọng lệch tâm theo hai phương. Đây là vấn đề quan trọng trong thiết kế nhà cao tầng, đặc biệt khi áp dụng TCVN 5574:2012. Phương pháp này đòi hỏi phân tích nội lực, xác định độ lệch tâm và kiểm tra khả năng chịu lực của cột. Cấu trúc bê tông và thiết kế cột cần được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn công trình.

1.1. Khái niệm nén lệch tâm xiên

Nén lệch tâm xiên xảy ra khi mặt phẳng tác dụng của mômen uốn không chứa trục đối xứng của tiết diện. Điều này dẫn đến việc phân tích nội lực theo hai phương, xác định Mx và My. Cột bê tông cốt thép trong nhà cao tầng thường chịu tải trọng lệch tâm xiên do tác động của gió và động đất. Việc tính toán này giúp đảm bảo công trình xây dựng đáp ứng các tiêu chuẩn xây dựng.

1.2. Nội lực tính toán

Nội lực để tính toán nén lệch tâm xiên được lấy từ kết quả tổ hợp tải trọng. Các bộ ba nội lực (N, Mx, My) cần được xem xét kỹ lưỡng, bao gồm Nmax, Mxmax, và Mymax. Độ lệch tâm ngẫu nhiên và ảnh hưởng của uốn dọc cũng được tính toán để đảm bảo độ chính xác. TCVN 5574:2012 cung cấp các công thức và quy trình chi tiết để xác định các giá trị này.

II. Tính toán và kiểm tra khả năng chịu lực

Quá trình tính toán kết cấu và kiểm tra khả năng chịu lực của cột bê tông cốt thép theo TCVN 5574:2012 và ACI 318:2002 là bước quan trọng trong thiết kế nhà cao tầng. Phương pháp này bao gồm việc xác định mặt biểu đồ tương tác, tọa độ của mặt biểu đồ và các hình cắt của mặt biểu đồ. Thiết kế cột cần đảm bảo khả năng chịu lực và độ ổn định của công trình xây dựng.

2.1. Sơ đồ tính toán

Sơ đồ tính toán nén lệch tâm xiên bao gồm việc xác định các dạng vùng nén và sơ đồ nội lực. Cột bê tông cốt thép được phân tích dựa trên các phương pháp gần đúng và biểu đồ tương tác. TCVN 5574:2012 cung cấp các công thức cơ bản để xác định điều kiện tổng quát và mặt biểu đồ tương tác.

2.2. Phương pháp gần đúng

Phương pháp gần đúng được sử dụng để tính toán cốt thép dọc cho cột chịu nén lệch tâm xiên. Phương pháp này kết hợp với biểu đồ tương tác theo TCVN 5574:2012 giúp đơn giản hóa quá trình tính toán mà vẫn đảm bảo độ chính xác. An toàn công trình được đảm bảo thông qua việc kiểm tra khả năng chịu lực của cột.

III. Ví dụ tính toán

Phần này trình bày các ví dụ cụ thể về tính toán lệch tâm xiên cho cột bê tông cốt thép trong nhà cao tầng theo TCVN 5574:2012 và ACI 318:2002. Các ví dụ này minh họa quy trình tính toán, kiểm tra khả năng chịu lực và so sánh kết quả giữa hai tiêu chuẩn. Thiết kế cột và tính toán kết cấu được thực hiện chi tiết để đảm bảo an toàn công trình.

3.1. Tính toán cốt thép dọc

Ví dụ tính toán cốt thép dọc cho cột chịu nén lệch tâm xiên theo TCVN 5574:2012 và ACI 318:2002 được trình bày chi tiết. Quy trình bao gồm việc xác định mặt biểu đồ tương tác, tọa độ của mặt biểu đồ và các hình cắt của mặt biểu đồ. Công trình xây dựng được đảm bảo an toàn thông qua việc kiểm tra khả năng chịu lực của cột.

3.2. So sánh kết quả

Kết quả tính toán theo TCVN 5574:2012 và ACI 318:2002 được so sánh để đánh giá sự khác biệt giữa hai tiêu chuẩn. Nhà cao tầng được thiết kế đảm bảo an toàn công trình thông qua việc áp dụng các phương pháp tính toán hiệu quả. Tiêu chuẩn xây dựng được tuân thủ nghiêm ngặt trong quá trình thiết kế và kiểm tra.