Đối với người kỹsưthiết kếcông trình chống động đất thì không đơn giản chỉlà giải quyết vấn
đềphân tích, tính toán theo các quy phạm mà phải hiểu rõ được cách thức mà công trình bịphá hoại
xảy ra trong thực tếcác trận động đất. Vì vậy mà một kiến thức thực tế đối với ứng xửcủa nhà trong
các trận động đất là rất quan trọng. Trong đềtài này chỉ đi sâu nghiên tác những tác động của động
đất đối với công trình đó là những ứng xửcủa các bộphận kết cấu, những dạng phá hoại, sựnguy
hiểm xảy ra ởtừng cấu kiện khác.
16 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2495 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem nội dung tài liệu Phân tích ứng xử của cấu kiện trong công trình chống động đất, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
PHAÂN TÍCH ÖÙNG XÖÛ CUÛA CAÁU KIEÄN
TRONG COÂNG TRÌNH CHOÁNG ÑOÄNG ÑAÁT
Taùc giaû: Phan Ñöùc Kyø – X03A2
TỔNG QUAN
Đối với người kỹ sư thiết kế công trình chống động đất thì không đơn giản chỉ là giải quyết vấn
đề phân tích, tính toán theo các quy phạm mà phải hiểu rõ được cách thức mà công trình bị phá hoại
xảy ra trong thực tế các trận động đất. Vì vậy mà một kiến thức thực tế đối với ứng xử của nhà trong
các trận động đất là rất quan trọng. Trong đề tài này chỉ đi sâu nghiên tác những tác động của động
đất đối với công trình đó là những ứng xử của các bộ phận kết cấu, những dạng phá hoại, sự nguy
hiểm xảy ra ở từng cấu kiện khác.
I. TÁC ĐỘNG CỦA ĐỘNG ĐẤT LÊN CÔNG TRÌNH
1) Nội lực trong kết cấu:
Động đất gây ra sự dịch chuyển của đất nền.Vì
vậy một công trình nằm trên đó sẽ phải chịu sự dịch
chuyển móng của nó. Theo định luật I Niutơn mặc dù
móng của nó dịch chuyển theo sự dịch chuyển của đất
nền nhưng phần mái của ngôi nhà có khuynh hướng
đứng yên tại vị trí gốc ban đầu của nó. Nhưng vì
tường và cột liên kết với mái nên chúng sẽ kéo theo sự
dịch chuyển của mái. Điều này giống như khi bạn đi
xe buýt, lúc đầu khi xe buýt chưa chuyển động thì cơ
thể vẫn giữ nguyên vị trí nhưng khi xe buýt bắt đầu
chuyển động chân của bạn sẽ di chuyển theo xe buýt
nhưng phần cơ thể phía trên có khuynh hướng giữ
nguyên vị trí ban đầu đã làm cho bạn bị ngã về phía
sau khuynh hướng này tiếp tục giữ nguyên vị trí giống
như là quán tính. Trong ngôi nhà thường thì tường và cột thì dẻo nên sự chuyển động của mái thì
khác so với sự dịch chuyển của đất nền (hình 1).
Hình 1: Ảnh hưởng của quán tính ngôi
nhà
Khi xảy ra chấn động tại móng của nó
180
Bây giờ ta xét một ngôi nhà mà mái của nó gối
lên các cột (hình 2). Trở lại sự suy luận của bản thân
khi đứng trên xe buýt, khi xe buýt đột ngột chuyển
động bạn bị giật về phía sau dường như có một lực
nào đó tác động lên phần trên của cơ thể. Một cách
tương tự khi đất nền chuyển động ngôi nhà bị giật lại
về phía sau và mái chịu tác động một lực, đó là lực
quán tính. Nếu ngôi nhà có một khối lượng M và
chuyển động với gia tốc a thì theo định luật II Niuton
giá trị lực quán tính là:
F= Ma.
Lực quán tính có phương ngược với phương
chuyển động của gia tốc. Rõ ràng mái có khối lượng
càng lớn thì lực quán tính càng cao. Vì thế đối với
những ngôi nhà nhẹ hơn sẽ có khả năng chống động
đất tốt hơn.
Hình 2: lực quán tính và chuyển vị tương
đối trong công trình.
Lực quán tính
u
mái
Cột
Móng nhà
Đất
Gia tốc nền
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
2) Ảnh hưởng do biến dạng của kết cấu:
Dưới sự dịch chuyển của đất nền thông qua các cột đã sinh ra lực quán tính tác động lên mái
ngôi nhà đã gây nên nội lực trong các cột. Những nội lực này được sinh ra thì có thể giải thích theo
nhiều cách khác nhau. Trong suốt quá trình xảy ra động đất, cột nhà chịu sự chuyển vị tương đối
giữa hai đầu của chúng từ đó phát sinh nên nội lực trong các cột ( hình 2).
Trong hình 2, u là chuyển vị giữa mái và đất nền. đại lượng u cũng chính là sự chuyển vị
tương đối giữa 2 đầu cột, so với vị trí thẳng đứng ban đầu thì cột bị biến dạng. khi ở vị trí phương
thẳng đứng thì cột không chịu lực động đất ngang truyền qua chúng. Nhưng khi lực này bẻ cong cột
thì trong cột sẽ phát sinh nội lực. tùy vào độ cứng của cột mà nội lực có thể lớn hoặc nhỏ. Do đó nội
lực này trong cột còn gọi là lực cứng ( stiffness forces). EJuN =
3) Chấn động phương ngang và phương
đứng
181
ĐẤT
Hình 4: Dòng truyền lực quán tính do động
đất đi qua các thành phần kết cấu
Sự dịch chuyển do động đất
SÀN
HỆ THỐNG
TƯỜNG HOẶC CỘT
MÓNG
LỰC QUÁN
TÍNH
Động đất gây nên chấn động của đất nền theo
mọi phương dọc theo 2 phương (X và Y) và phương
đứng Z (hình 3). Vì thế trong quá trình động đất nền
đất bị chấn động một cách ngẫu nhiên dọc theo X, Y,
Z. Tất cả các kết cấu đều được thiết kế để chịu được
tải trọng do trọng lực gây nên (gravity) G bao gồm
cả trọng kết cấu và tải trọng tác động do sử dụng M).
G = Mg. trong đó g là gia tốc trọng trường
ngược chiều với trục Z. Gia tốc theo phương đứng
trong suốt quá trình chấn động nền cũng không
được cộng vào hay trừ ra với gia tốc trọng trường.
Vì các hệ số an toàn trong quá trình thiết kế kết cấu
thường đủ khả năng chống lại sự chấn động theo
phương thẳng đứng.
Tuy nhiên sự chấn động theo phương ngang
X, Y gây ra mối nguy hiểm. Kết cấu thông thường
được thiết kế đối với trọng lực nhưng có thể nó
không thể an toàn khi chịu tác động của chấn động
theo phương ngang của động đất. Vì thế, cần phải
thiết kế chống lại tác động theo phương ngang của
động đất.
4) Dòng chảy của lực quán tính xuống
móng
Dưới sự dịch chuyển theo phương ngang của
đất nền phát sinh lực quán tính tại vị trí mang khối
lượng lớn của kết cấu mà thường là tại các tầng.
Các lực quán tính ngang này sẽ truyền từ sàn qua
hệ dầm, tường và cột xuống dưới móng và cuối
cùng là truyền xuống hệ thống đất nền bên dưới
(hình 4). Vì vậy các thành phần kết cấu như sàn,
dầm, cột hay tường và các mối nối giữa chúng cần
được thiết kế an toàn để có thể chịu được lực quán tính này truyền qua chúng.
Tường và cột là những thành phần then chốt nhất trong việc truyền tải lực quán tính xuống nền.
Nhưng trong các công trình xây dựng thì dầm được quan tâm thiết kế nhiều thường khỏe hơn
tường và cột. tường thì tương đối mỏng và thường làm từ vật liệu dòn như khối xây, chúng rất kém
trong việc chịu lực quán tính theo phương ngang nên dễ bị phá hoại khi xảy ra động đất. Tương tự,
cho cột bê tông cốt thép thiếu cường độ chịu động đất là một thảm họa. vì trong thực tế nhiều công
trình bị phá hoại chỉ do một số ít cột bị phá hoại gây ra sự sụp đổ cho toàn bộ công trình.
Z
Y
X
Hình 3: những phương chính của ngôi nhà
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
5) Ứng xử của khối xây
ấu khung.
182
Hình 6.1: ứng xử của tường xây không cốt thép
khi xảy ra động đất, tường bị đu đưa mất liên
kết, nứt chéo chữ X.
(b) rung lắc của tường ngăn
Đu đưa
Khoảng hở
Góc chéo
Lanh tô
Giằng
Cửa đi Cửa sổ
Mái
Đà
kiềng
X-Cracking
của tường
ngăn
(c) vết nứt- X phần tường ngăn (cửa)
Tường (a) các thành phần nhà
Sự phá hoại của khối xây không cốt thép xảy ra
thường xuyên trong các trận động đất đến nỗi
được xem như là hiển nhiên. Nhiều quy phạm
chống động đất đã cấm sử dụng khối xây
không có cốt thép. Tuy nhiên vì các lý do kinh
tế khối xây không có cốt thép được sử dụng
rộng rãi cả cho tường chịu lực nhà thấp tầng và
cả để chèn trong các kết c
Trong các khối xây thường có các giằng ngang
để cải thiện khả năng chịu động đất. Những
giằng ngang này gồm có: giằng chân cột ( đà
kiềng), giằng cửa, giằng mái. Tuy vậy do trong
công trình có nhiều cửa, khoảng không trên
tường đã làm cho tường bị giảm yếu ( hình 5).
Trong nhà chống động đất tường xây được
phân thành 3 loại nhỏ là: phần tường lửng dưới
mái (spandrel masory) phần tường ngăn cửa
(wall pier masory) và phần tường dưới cửa (sill
masory) ( hình vẽ) sở dĩ phân chia như vậy vì
khi xảy ra động đất thì 3 phần tường này có ửng xử khác nhau.Khi xảy động đất lực quán tính làm
cho phần tường ngăn (cửa) bị mất liên kết với phần tường xây ở trên và dưới. Phần tường này bị đu
đưa tại điểm góc và tường phát sinh vết nứt dạng chữ X – đây là dạng phá hoại phổ biến trong khối
xây ( hình 6.1a,b,c).
Trong các khối xây không cốt thép (hình 6.2) diện tích mặt cắt ngang của tường xây bị giảm yếu tại
những lỗ cửa, do đó ngôi nhà có thể trượt ngay dưới mái, dưới lanh tô, tại cao trình ngưỡng cửa và
đôi khi bị trượt ngay tại cao trình đà kiềng. Vị trí của điểm trượt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
trọng lượng nhà, lực quán tính sinh ra, diện tích phần cửa và loại khung cửa được sử dụng.
Hình 5 : các thành phần chia nhỏ của
tường xây trong nhà chống động đất
-
Mái
Phần tường
dưới mái
MÔMA
Phần
tường
Đất
Lanh tô
Phần tường
ngăn
Ngưỡng cửa
Đà kiềng
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Hình 6.2: sự trượt ngang xảy ra tại cao trình
ngưỡng cửa trong tường xây không cốt thép.
Móng
Mái
Lực quán tính
Mặt trượt
(a) cốt thép trong khỗi xây làm tường chịu uốn thay
vì chịu dao động của các phần tường.
Tường chỉ
bị uốn
Cốt thép phải được neo từ móng
đến mặt trên củagiằng mái
Hình 7: ứng xử của khối xây có cốt thép
(b) cốt thép chịu lực cắt gây trượt tại các vị trí tiếp xúc
của các phần tường (mặt trượt).
Trong tường xây không cốt thép khả năng bị phá hoại và hư hại là rất cao và dễ gây nguy
hiểm cho con người và đồ đạc trong nhà. Do khả
năng liên kết với các phần tường với nhau kém,
tiết diện tường bị giảm yếu, khả năng chịu dao
động kém nên tường không cốt thép rất bất lợi
trong chịu tải trọng động đất. Do đó cần luồn cốt
thép trong tường để giúp tường tăng khả năng
chịu tải trọng động đất. Điều này giải thích tại sao
một số quy phạm trên thế giới cấm sử dụng tường
xây không cốt thép trong nhà chống động đất ở
những khu vực có cường độ động đất cao.
Bố trí cốt thép trong tường xây: •
Cốt thép trong tường xây phải luồn theo phương thẳng đứng theo cạnh tường và được neo từ
móng đến mặt trên của giằng mái (hình 7). Khi có cốt thép thì các phần tường thay vì bị đu đưa sẽ
chịu uốn tránh được sự mất liên kết giữa các phần tường với nhau, cả bức tường cùng làm việc
chung với nhau giúp cho cả khối xây ổn định và chắc khỏe hơn. Bên cạnh đó cốt thép trong khối xây
sẽ chị cắt tại những vị trí khối xây có tiết diện nhỏ đặc biệt là phần tường ngăn (cửa)-vị trí yếu nhất
và dễ bị phá hoại nhất, nhờ vậy mà khả năng chịu tải trọng ngang tăng lên tránh được sự phá hoại
cắt trong tường xây, ngăn cảng vết nứt (đặc biệt là vết nứt dạng chữ X) phát triển trong khối xây.
- Tại vị trí cửa khi xảy ra động đất thì khung cửa bị biến dạng (do tường bị dao động) khỏi dạng chữ
nhật ban đầu thành hình thoi (hình 8). Khi đó có các góc trên các đường chéo bị biến dạng khác
nhau, 2 góc di chuyển ra xa nhau và 2 góc di chuyển hướng lại gần nhau.
183
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
184
Dưới sự tác động biến dạng như vậy
dẫn đến các vết nứt phát triển tại góc khung
cửa, vết nứt nhanh chóng phát triển rộng
trong cả khối xây. vết nứt càng lớn khi kích
thướt khung cửa (cửa sổ, cửa đi, các dạng lổ
cửa nói chung) càng lớp. do vậy để tránh phá
hoại ta đặt cốt thép trong khối xây để chịu
ứng suất kéo phát sinh khi tường biến dạng
làm cho khối xây có tính dẻo hơn chịu được
sự dao động tốt hơnÆ ngăn chặn sự phát triển
của các vết nứt.
Tóm lại, các vết nứt thường tập trung
xung quanh các lỗ cửa. Sự rạn nứt thường
chạy theo các mạch vữa. tác dụng của cốt
thép đối với sự tổn hại trong mặt phẳng là làm
giảm số lượng vết nứt và giảm đáng kể khả
năng phá hoại. Ở ngoài mặt phẳng, khối xây
đứng độc lập hay bị tách khỏi bất kỳ một kết
cấu liền kề nào đều có thể bị phá hoại. Việc
này sẽ ít có khả năng xảy ra hơn nhiều nếu có
một mối liên kết cứng ở hai đầu của bức
tường. Cốt thép tạo thành một khung bao
quanh là hữu hiệu nhất trong việc chống sập
đổ hoàn toàn. Tổn hại đối với với khối xây
thường tập trung quanh các lổ cửa. Việc cần
làm đối với khối xây không có cốt thép đơn
giản vào trong các tấm panen.
Hình 14: vết nứt tại góc cửa của khối xây không
cốt thep – cần luồn cốt thép để hạn chế nứt.
(b) không xuất hiện vết nứt trong khối xây có cốt thép
Lực quán tính do động đất
Vết nứt
(a) vết nứt tại góc tường xây không có cốt thép gia cường
Cốt thép
Lanh tô
Giằng
ngưỡng cửa
dưới
Biến dạng
hình thoi của
Khung cửa
Phá hoại trong khối xây - dạng chữ X, đặc biệt tại vị trí cửa sổ.
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
II. PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP
1) Nhà bê tông cốt thép
Hình 9: Minh họa – nội lực do lực ngang gây ra tăng
dần xuống chân cột, tường.
TẦ
N
G
5
4
3
2
1
Lực tổng
Bê tông cốt thép (RC) là vật liệu
phổ biến nhất hiện nay, RC có thể
được đúc nhiều hình dạng khác nhau
theo mong muốn của người thiết kế.
Cấu kiện đặc trưng của RC trong nhà
là: dầm, sàn nằm theo phương ngang
nhà, cột, tường theo phương đứng
được đỡ bởi hệ thống móng và truyền
tải trọng xuống nền đất. Một hệ thống
gồm dầm liên kết với cột gọi là khung
bê tông cốt thép mà hiện nay đang sử
dụng phổ biển trong mọi công trình
dân dụng. Khung RC là kết cấu chính
chịu tải trọng động đất. Chấn động do
động đất làm phát sinh ra lực quán
tính cho ngôi nhà, lực này tỉ lệ với
khối lượng. đối với nhà thì khối lượng tập trung ở cao trình của sàn nên lực quán tính phát sinh và
phát triển chủ yếu là tại cao trình sàn. Những lực này truyền qua dầm, sàn xuống tường, cột và cuối
cùng xuống móng để truyền tải trọng vào nền đất. Lực ngang do động đất gây ra tăng dần theo độ
giảm chiều cao công trình, tại đỉnh thì lực ngang do động đất gây ra là cực tiểu còn tại chân cột,
tường tầng trệt thì cực đại (hình 9).
2) Vai trò của sàn và tường xây
Trong nhà nhiều tầng có thể dùng hệ
dầm - sàn hay hệ sàn không dầm. Với
hệ dầm-sàn nếu dầm bị uốn do tải
trọng thẳng đứng thì những tấm sàn
(thường 110-150mm) cũng sẽ uốn
chung với dầm (Hình 10). Còn khi
dầm dịch chuyển cùng với cột theo
phương ngang sàn kéo theo dầm cùng
chuyển động với nó. Trong hầu hết
mọi công trình thì biến dạng hình học
của sàn không đáng kể theo phương
ngang, vì ứng xử của sàn được xem là
một tấm cứng tuyệt đối theo phương
ngang.
Dưới tác động của lực ngang
thì cột dịch chuyển theo phương lực
tác dụng, trong khi tường xây có
khuynh hướng chống lại sự dịch
chuyển này bởi vì chúng có trọng
lượng lớn và bề dày tường lớn cho
nên tường chịu tác dụng những lực
ngang khá lớn (hình 11). Bên cạnh đó
khối xây là loại vật liệu dòn nên dễ
phát sinh vết nứt và phá hoại. Vì vậy
vai trò của tường xây giống như “cầu
chì” trong ngôi nhà; chúng sẽ phát
185
Hình 10: Sàn và dầm bị uống chung theo phương đứng
và dịch chuyển kéo theo cột theo phương ngang.
(a)
dịch chuyển theo phương
đứng
(b) dịch chuyển theo phương ngang
Khoảng
hở
Hình 11: Minh họa -Sự làm việc chung của tường
và cột
Nén
Nứt
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Độ cứng của tấm tường có thể được tăng cường bằng mác vữa, các lớp hồ no vữa, có thể làm
giảm khoảng hở giữa chúng với khung nhà. Tuy vậy nếu một tấm tường được thiết kế không hợp lý
về chiều cao và chiều dài so với bề dày của nó có thể dẫn đến sự sụp đổ ngoài mặt phằng tường gây
ra nguy hiểm. Hơn nữa, việc đặt tường không hợp lý có thể gây ra hiện tượng xoắn và giảm yếu
khung giống như hiện tượng “cột ngắn” (phân tích ở phần sau)
Ảnh hưởng nội lực của tải trọng động đất •
Dưới tác dụng của tải trọng trọng lực thẳng đứng ( Tĩnh tải + hoạt tải sử dụng) làm cho dầm bị
uốn và gây ra sự căng thớ tại các vị trí khác nhau. Thông thường thì dầm bị căng thớ dưới tại giữa
dầm và căng thớ trên tại 2 đầu dầm (hình 12). Trong khi đó tải trọng động đất tác động theo phương
ngang làm cho dầm, cột căng thớ ngược lại so với tải trọng thẳng đứng tức là momen uốn do tải
trọng động đất sinh ra ngược lại so với momen do tải trọng thẳng đứng gây ra cho công trình đặc
biệt tại 2 đầu của dầm. Độ lớn của momen do động đất gây ra có thể lớn hơn momen do trọng lực
gây nên dẫn đến đầu dầm bị căng thớ chịu nén khi xảy ra động đất.
Để an toàn cho công trình thì cột phải được thiết kế khỏe hơn dầm và liên kết dầm cột nên là liên kết
cứng để khi có động đất thì sự phá hoại bắt đầu ở dầm trước. Khi dầm được thiết kế có nhiều tính
dẻo ngôi nhà có thể biến dạng lớn và khi phá hoại dầm đạt đến trạng thái dẻo trước cột. Sự phá hoại
của dầm sẽ chỉ làm công trình hư hại tại một số tầng cụ thể mà không làm phá hoại, sập toàn bộ
công trình và có thể sửa chữa được sau đó. Còn nếu thiết kế cột yếu hơn dầm thì cột sẽ chịu phá hoại
cục bộ tại 2 đầu cột (hình 13). Sự phá hoại cục bộ ở cột có thể dẫn đến sự sập đổ của toàn bộ công
trình cho dù sàn dầm, cột tầng trên không bị phá hoại
HÌNH ẢNH MINH HỌA
186
Hình 12: Sự đổi chiều của momen
do động đất so với trọng lực (tải
Căng thớ dưới
Momen
(b)
(d)
(a)
(c)
Trọng
lực
Động đất
Chịu
Thớ
Hình 13: So sánh hiệu ứng của 2 phương án
thiết kế
Chuyển
vị nhỏ
Sự nguy hiểm
đều tập trung
ở một tầng
Cột yếu- dầm khỏe
BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TRONG KHUNG
Sự nguy hiểm phân bố
cho tất cả các tầng
của công trình
Nhà dẻo
có chuyển
vị lớn
Cột khỏe – dầm yếu (a) (b)
Phá hoại
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
3) Ứng xử và cấu tạo nút khung trong nhà chống động đất:
Trong nhà bê tông cốt thép thường cấu tạo của nút khung là nút cứng, nút cứng làm tăng bậc
siêu tĩnh của khung làm giảm momen nội lực gây ra cho dầm và cột, giảm chuyển vị ngang của
khung. Tùy thuộc vào thành phần vật liệu mà nút khung có cường độ giới hạn và khả năng chịu lực
khác nhau, khi lực gây ra do động đất càng lớn thì nút khung càng nguy hiểm. Nút khung chịu
momen do các dầm truyền vào nó, dưới tác dụng của những momen này lực trong các thanh cốt thép
làm nút bị kéo và nén theo 2 phương khác nhau tại đầu trên và đầu dưới của nó. Những lực này cân
bằng với nhau do ứng suất liên kết được tạo ra giữa bê tông và cốt thép trong vùng nút. Nếu như cột
nhỏ hay cường độ bê tông của nút thấp thì bê tông không đủ lực dính để giữ cốt thép dẫn đến thanh
cốt thép bị trượt trong vùng nút kéo theo dầm bị mất khả năng chịu tải trọng làm cho khung bị nguy
hiểm. Mặt khác dưới tác dụng của lực kéo và nén tại đỉnh và đáy của nút làm cho nút bị biến dạng
hình học làm cho nút bị biến dạng chiều dài 1 cạnh chéo của nút khung bị kéo giãn ra trong khi cạnh
còn lại chịu nén lại gần nhau. Trong trường hợp đó nếu như thiết kế cột không đủ yêu cầu thì bê
tông trong nút bị nứt theo phương cạnh chéo ( hình 14).
Hình 15: cốt đai trong nút – cấu tạo cốt đai 1350
để giảm khả năng tuột trong khi làm việc.
Cốt đai kín
Dầm
Cột
10d≥
135º
187
• Cấu tạo cốt thép cho nút khung:
Vấn đề nứt chéo của bê tông trong nút có thể giải quyết bằng 2 cách đó là tăng tiết diện cột để tăng
lực dính giữa bê tông và cốt thép; giảm khoảng cách cốt đai tại nút (hình 15).
Các cốt đai giúp cho bê tông không bị biến dạng ra ngoài phạm vi nút và cũng tăng khả năng
chịu cắt, vì vậy ngăn cản vết nứt xuất hiện. Tuy nhiên việc này gây ra khá nhiều phiền hà trong thi
công. Trong đề tài này không đề cập đến vấn đề tính toán cốt đai và yêu cầu cốt đai thiết kế vấn đề
này được quy định cụ thể trong TCVN 375-2006 hoặc quy phạm các nước khác. Đối với TCVN thì
khoảng cách giữa các cốt đai nút: a 150mm. Hầu hết quy phạm đề nghị đảo chiều móc của các cốt
đai xung quanh thép cột nhằm tăng cường khả năng chống biến dạng của cốt đai.
≤
• Neo cốt thép dầm
Sự dính bám cốt thép dầm trong vùng nút được cải thiện bằng cách sử dụng cột có tiết diện có tiết
diện đủ lớn. theo ACI thì cạnh của tiết diện cột 20dmax của cốt thép dọc trong dầm. Theo TC Ấn
Độ thì cạnh cột 300 khi đỡ dầm dài hơn 5m hoặc khi cột cao hơn 4m.
≥
≥
Về vấn đề dính bám giữa bê tông và cốt thép Tại mục 5.6.2.2 TCVN 375-2006 qui định:
hình 14: lực kéo và nén trong nút gây ra 2 vấn đề
nguy hiểm như trên- mối nguy hiểm không thể
sửa chửa trong các trận động đất mạnh.
Lực dính
giữa bê
tông và cốt
thép
Cạnh chịu
nén
Chịu kéo
Mất khả năng dính bám
giữa bê tông và cốt thép.
Sự biến dạng của
nút gây ra nứt chéo
trong bê tông
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
188
(Các thông số được kí hiệu trong mục này của quy phạm )
Nếu chiều cao cột không thỏa mãn các biểu thức trên thì có 3 cách giải quyết như hình sau:
dầm (bản) có thể kéo thêm 1 đoạn công xôn ngắn a)
b) có thể sử dụng các thanh cốt thép có phình ở đầu neo hoặc bản neo được
hàn vào đầu mút của các thanh cốt thép.
c) có thể kéo dài móc uốn thêm một đoạn có ch