I. Tổng quan về ứng xử chọc thủng
Nghiên cứu về ứng xử chọc thủng của liên kết giữa cột ống thép nhồi bê tông và sàn bê tông cốt thép (BTCT) là một vấn đề quan trọng trong lĩnh vực kết cấu xây dựng. Các kết cấu này thường phải đối mặt với nguy cơ phá hoại chọc thủng, một loại phá hoại giòn có thể dẫn đến thất bại nghiêm trọng. Đặc biệt, sự liên kết giữa sàn BTCT và bề mặt trơn của cột thép CFT ảnh hưởng lớn đến độ cứng và khả năng kháng chọc thủng của hệ thống. Nghiên cứu này nhằm làm rõ các đặc trưng của ứng xử chọc thủng, từ đó đề xuất các giải pháp cải tiến cho liên kết nhằm nâng cao tính an toàn và hiệu quả sử dụng của kết cấu. Các kết quả thực nghiệm cho thấy rằng việc cải tiến chi tiết liên kết có thể nâng cao khả năng kháng chọc thủng lên đến 25%, điều này chứng tỏ tầm quan trọng của việc nghiên cứu sâu hơn về ứng xử chọc thủng.
II. Phân tích các chi tiết liên kết
Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát các chi tiết liên kết giữa sàn BTCT và cột CFT. Các chi tiết này bao gồm liên kết đầy đủ và không đầy đủ, cùng với các hình dạng khác nhau của bản gối. Kết quả cho thấy chi tiết liên kết đầy đủ có khả năng duy trì độ cứng tốt hơn, đồng thời cải thiện khả năng kháng chọc thủng và độ dẻo dai. Cụ thể, khả năng biến dạng của các mẫu liên kết này cao hơn 123% so với các mẫu liên kết truyền thống. Ngược lại, chi tiết liên kết không đầy đủ dù cải thiện khả năng biến dạng nhưng lại làm giảm khả năng kháng chọc thủng khoảng 7%. Điều này chỉ ra rằng việc lựa chọn chi tiết liên kết phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn của kết cấu, và nghiên cứu cần tiếp tục để tối ưu hóa các chi tiết này cho các ứng dụng thực tiễn.
III. Đề xuất công thức dự đoán khả năng kháng chọc thủng
Luận án này không chỉ dừng lại ở việc khảo sát thực nghiệm mà còn đề xuất một công thức bán thực nghiệm để dự đoán khả năng kháng chọc thủng của liên kết sàn BTCT/BTUST – cột CFT. Công thức này được xây dựng dựa trên phương pháp giải tích kết hợp với thực nghiệm, phản ánh gần hơn bản chất vật lý của kiểu phá hoại chọc thủng. Kết quả kiểm chứng cho thấy công thức đề xuất có độ chính xác cao và sự phân tán thấp so với kết quả thực nghiệm, cho phép ứng dụng trong thiết kế kết cấu. Việc áp dụng công thức này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả thiết kế mà còn giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công và sử dụng công trình.
IV. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn
Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiểu biết về ứng xử chọc thủng của các kết cấu sàn BTCT/BTUST – cột CFT. Những phát hiện từ nghiên cứu không chỉ cung cấp cơ sở lý thuyết cho các nghiên cứu tiếp theo mà còn có thể áp dụng trực tiếp vào thực tiễn thiết kế và thi công các công trình xây dựng. Việc cải tiến chi tiết liên kết giúp tăng cường độ an toàn và tuổi thọ của công trình, đồng thời tiết kiệm chi phí và thời gian thi công. Các kỹ sư và nhà thiết kế có thể sử dụng các công thức và kết quả nghiên cứu để đưa ra các quyết định thiết kế hợp lý hơn, từ đó tối ưu hóa hiệu suất của các kết cấu trong thực tế.
