Thư viện kết cấu gửi tới các bạn tính toán cột theo mô hình biến dạng phi tuyến theo mục 8.1.2.7 TCVN 5574:2018.
1. Lý thuyết.
Thành phần nội lực của cấu kiện chịu nén lệch tâm bao gồm lực dọc trục N và mô men uốn theo hai phương Mx, My. Tiết diện thẳng góc của cấu kiện được chia nhỏ (rời rạc hóa) thành các phân tố bê tông và cốt thép, ứng suất trong các phân tố này coi như không thay đổi, được xác định từ giá trị biến dạng tương đối tương ứng và các quan hệ ứng suất biến dạng trên.
Các thành phần nội lực được tính toán bằng cách tổng hợp các giá trị ứng suất của các phân tố bê tông và cốt thép trên tiết diện thẳng góc như sau:
trong đó:
Аbi, Zbxi, Zbyi, sbi lần lượt là diện tích, các tọa độ trọng tâm phần bê tông thứ i và ứng suất tại mức trọng tâm của nó;
Аsj, Zsxj, Zsyj, ssj lần lượt là diện tích, các tọa độ trọng tâm thanh cốt thép thứ j và ứng suất trong nó;
Như vậy, ứng với mỗi trạng thái làm việc của tiết diện khi đạt đến giới hạn trong bê tông vùng nén hoặc cốt thép vùng kéo sẽ xác định được một bộ ba nội lực giới hạn N, Mx, My. Đây cũng chính là tọa độ của 1 điểm trên biểu đồ (mặt cong) tương tác.
Khả năng chịu lực của một cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên được đánh giá thông qua một mặt cong trong biểu đồ tương tác với hệ tọa độ 3 trục biểu thị các giá trị lực dọc N và các mô men uốn Mx, My. Mặt cong này giới hạn phần không gian mà nếu tất cả các điểm biểu diễn nội lực của tiết diện nằm trong đó thì tiết diện đảm bảo khả năng chịu lực và ngược lại.Để thiết lập được biểu đồ tương tác của một tiết diện cần phải thực hiện một khối lượng tính toán lớn, vì vậy phương pháp này thường được sử dụng để thiết lập các phần mềm tính toán trên máy tính điện tử. Quy trình tính toán tiến hành từng bước như sau:
Bước 1: Rời rạc hóa tiết diện thành những phân tố bê tông và những phân tố cốt thép.
Bước 2: Lựa chọn vị trí trục trung hòa (góc nghiêng và khoảng cách đến điểm chịu nén hoặc kéo nhiều nhất, từ đó xác định giá trị biến dạng tương đối của từng phân tố bê tông và cốt thép trên tiết diện.
Bước 3: Xác định giá trị ứng suất của từng phân tố bê tông và cốt thép trên tiết diện theo các mô hình vật liệu đã chọn.
Bước 4: Tính toán giá trị nội lực giới hạn theo công thức, xác định được điểm K trên mặt tương tác.
Tiến hành lặp lại từ bước 2 đến bước 4 với vị trí trục trung hòa thay đổi sẽ xác định được các điểm khác trên mặt tương tác.
2. File tính
Các bạn vui lòng tải file PDF mẫu “Tính toán cột theo phương pháp phi tuyến” tại đây
File tính excel đầy đủ “155. Tính toán cột theo phương pháp phi tuyến”, các bạn vui lòng tải tại đây: