14 Ngày Dùng Thử

Kiểm tra tiêu chuẩn của khối bê tông (EN)

Connection designSteelKnowledge baseConnectionAnchoring

Kiểm tra tiêu chuẩn của khối bê tông (EN)

Bài viết này cũng có sẵn bằng

AI dịch từ tiếng Anh

Bê tông bên dưới bản mã chân cột được mô phỏng bằng nền Winkler với độ cứng đồng đều, cung cấp các ứng suất tiếp xúc. Ứng suất trung bình tại diện tích hiệu dụng được xác định theo EN 1993-1-8 được sử dụng để kiểm tra nén.

Khả năng chịu lực của bê tông trong trạng thái nén 3D được xác định theo EN 1993-1-8 bằng cách tính cường độ chịu lực thiết kế của bê tông tại nút liên kết, f jd, dưới diện tích hiệu dụng, A eff, của bản mã chân cột. Cường độ chịu lực thiết kế của nút liên kết, f jd, được đánh giá theo Điều 6.2.5 trong EN 1993-1-8 và Điều 6.7 trong EN 1992-1-1. Chất lượng và chiều dày vữa được đưa vào thông qua hệ số nút liên kết, β jd . Đối với chất lượng vữa bằng hoặc tốt hơn chất lượng khối bê tông, β jd = 1.0 được kỳ vọng, EN 1993-1-8 khuyến nghị giá trị β jd = 0.67. Diện tích hiệu dụng, A eff,cm dưới bản mã chân cột được ước tính có hình dạng của tiết diện cột được tăng thêm chiều rộng chịu lực bổ sung, c .

c = t \sqrt{\frac{f_y}{3 f_{jd} \gamma_{M0}}}

trong đó t là chiều dày của bản mã chân cột, f y là giới hạn chảy của bản mã chân cột, và γ M0 là hệ số an toàn riêng cho thép.

Diện tích hiệu dụng được tính bằng phương pháp lặp cho đến khi sự chênh lệch giữa chiều rộng chịu lực bổ sung của lần lặp hiện tại và lần lặp trước | c i - c i-1 | nhỏ hơn 1 mm. Đối với lần lặp đầu tiên, diện tích của bản mã chân cột được giả định là diện tích chịu lực, A c0 .

Diện tích mà bê tông chịu nén được lấy từ kết quả của phân tích phần tử hữu hạn. Diện tích chịu nén này, A eff,FEM, cho phép xác định vị trí của trục trung hòa. Người dùng có thể chỉnh sửa diện tích này bằng cách chỉnh sửa "Diện tích hiệu dụng - ảnh hưởng của kích thước lưới" trong Thiết lập tiêu chuẩn. Giá trị mặc định là 0.1, giá trị này đã được sử dụng trong các nghiên cứu kiểm chứng. Không khuyến nghị giảm giá trị này. Tăng giá trị này làm cho việc đánh giá khả năng chịu lực của bê tông an toàn hơn. Giá trị trong Thiết lập tiêu chuẩn xác định ranh giới của diện tích, A eff,FEM, ví dụ giá trị 0.1 chỉ tính đến các vùng mà ứng suất trong bê tông lớn hơn 0.1 lần ứng suất lớn nhất trong bê tông, σ c,max . Giao của diện tích chịu nén, A eff,FEM, và diện tích hiệu dụng, A eff,cm, cho phép đánh giá khả năng chịu lực đối với chân cột chịu tải trọng tổng quát với bất kỳ hình dạng cột nào có bất kỳ sườn tăng cứng nào và được ký hiệu là A eff . Ứng suất trung bình σ trên diện tích hiệu dụng, A eff, được xác định là lực nén chia cho diện tích hiệu dụng. Kiểm tra cấu kiện theo ứng suất σ \leq f jd .

Khả năng chịu lực của bê tông khi nén tập trung:

f_{jd}= \beta_j k_j \frac{f_{ck}}{\gamma_c}

Hệ số tập trung tính đến sự tăng khả năng chịu nén của bê tông do ứng suất ba trục:

k_j=\sqrt{\frac{A_{c1}}{A_{eff}}} \le 3.0

trong đó A c1 là diện tích đỡ được xác định theo EN 1992-1-1 - Điều 6.7. Diện tích phải đồng tâm và đồng dạng hình học với diện tích chịu lực A eff .

Ứng suất trung bình dưới bản mã chân cột:

\sigma = \frac{N}{A_{eff}}

Hệ số sử dụng khi nén [%]:

Ut = \frac{\sigma}{f_{jd}}

trong đó:

$f ck - cường độ nén đặc trưng của bê tông$
$β j = 0.67 - hệ số chất lượng vữa có thể chỉnh sửa trong Thiết lập tiêu chuẩn$
$γ c - hệ số an toàn cho bê tông$
$A eff - diện tích hiệu dụng mà lực dọc cột N được phân bố lên$

Diện tích hiệu dụng, A eff,cm, được tính theo EC cho trường hợp nén thuần túy, được đánh dấu bằng đường nét đứt. Biểu diễn đồ họa cho thấy cách kiểm tra. Diện tích hiệu dụng tính toán, A eff,fem, được đánh dấu màu xanh lá. Diện tích hiệu dụng cuối cùng, A eff, để kiểm tra ứng suất tiếp xúc được tô bằng nét gạch chéo.

Trong một số trường hợp đặc biệt, đặc biệt khi chân cột chỉ chịu lực kéo (nén trong bê tông gây ra bởi lực bẩy) hoặc lực kéo và mô men uốn, giao của các diện tích A eff,cm và A eff,fem rất nhỏ hoặc không có. Trong những trường hợp như vậy, lực nén thường rất nhỏ, việc kiểm tra nằm ngoài phạm vi của Eurocode và bê tông chịu nén không được kiểm tra.

Độ nhạy lưới

Quy trình đánh giá khả năng chịu lực của bê tông chịu nén này không phụ thuộc vào lưới của bản mã chân cột như có thể thấy trong các hình dưới đây. Điều này được minh họa trong ví dụ đánh giá bê tông chịu nén theo EC. Hai trường hợp được khảo sát: tải trọng nén thuần túy 1200 kN và tải trọng kết hợp lực nén 1200 kN và mô men uốn 90 kN.

Ảnh hưởng của số lượng phần tử đến dự đoán khả năng chịu lực của bê tông chịu nén trong trường hợp nén thuần túy

Ảnh hưởng của số lượng phần tử đến dự đoán khả năng chịu lực của bê tông chịu nén trong trường hợp nén và uốn

Lực cắt trong khối bê tông

Lực cắt trong khối bê tông có thể được truyền qua một trong ba phương tiện:

$Ut = \frac{V}{V_{Rd}}$
$Ut = \max \left ( \frac{V_y}{V_{Rd,y}}, \, \frac{V_z}{V_{Rd,z}}, \, \frac{V}{V_{c,Rd}} \right )$
$Neo Kiểm tra được thực hiện theo ETAG 001 - Phụ lục C$

trong đó:

$A V, y, A V, z - diện tích chịu cắt của tiết diện thép chịu cắt theo phương trục y và z$
$f y - giới hạn chảy$
$γ M0 - hệ số an toàn$
$V y - thành phần lực cắt trong mặt phẳng bản mã chân cột theo phương y$
$V z - thành phần lực cắt trong mặt phẳng bản mã chân cột theo phương z$
$V - lực cắt (tổng vectơ của cả hai thành phần lực cắt)$
$N - lực vuông góc với bản mã chân cột$
$C f - hệ số ma sát giữa thép và bê tông/vữa; có thể chỉnh sửa trong Thiết lập tiêu chuẩn$
$A = l b - diện tích chiếu của chốt chịu cắt không tính phần nhô trên bề mặt bê tông$
$l - chiều dài của chốt chịu cắt không tính phần nhô trên bề mặt bê tông$
$b - chiều rộng chiếu của chốt chịu cắt theo phương tải trọng cắt$
$σ Rd,max = k 1 v' f cd - ứng suất lớn nhất có thể tác dụng tại các cạnh của nút$
$k 1 = 1 - hệ số (EN 1992-1-1 - Phương trình (6.60))$
$v' = 1 - f ck / 250 - hệ số (EN 1992-1-1 - Phương trình (6.57N))$
$f_{cd} = \alpha_{cc} \frac{f_{ck}} {\gamma_c}$
$α cc - hệ số tính đến ảnh hưởng dài hạn đến cường độ nén của bê tông$
$f ck - cường độ nén đặc trưng của bê tông$
$γ c - hệ số an toàn cho bê tông$