Phân tích sự làm việc cục bộ của kết cấu khung bê tông cốt thép có sử dụng cảm biến đo biến dạng cốt thép

Tóm tắt: Trong bài báo này, kết quả thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng dạng mặt cắt cột trong kết cấu khung  bê tông cốt thép (BTCT)) chịu tải trọng động đất có ứng dụng cảm biến đo biến dạng của cốt thép trong bê tông được giới thiệu. Hai nhóm mẫu thí nghiệm có dạng mặt cắt cột khác nhau nhưng cùng diện tích tiết diện và hàm lượng cốt thép. Các ứng xử về dạng phá hoại, độ cứng cũng như khả năng giải phóng năng lượng được đưa ra so sánh, phân tích chi tiết.

Abstract: In this paper, an experimental program to investigate the effects of cross-sectional shape on the seismic performance of L-,V- shaped reinforced concrete columns is presented. Two groups consisting of four specimens with the same cross-section area but different flange width and flange thickness were built and tested to failure using shaking table. The behavioral characteristics of all specimens such as drift capacity, energy absorption capacity and failure mechanisms of each specimen group are evaluated, comparedand discussed in detail.

Trong kết cấu khung BTCT, cấu kiện cột thường có mặt cắt ngang hình vuông hoặc chữ nhật nhờ sự thuận tiện trong quá trình thi công cũng như khả năng chịu lực hợp lý. Tuy nhiên, đối với những công trình nhà cao tầng dạng khung chịu tải trọng ngang lớn hay do điều kiện kiến trúc, việc sử dụng các dạng mặt cắt ngang khác cho cột hoặc vách cứng là điều bắt buộc. Ngay cả đối với những trường hợp thiết kế khung BTCT thông thường, việc lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang của cột cũng luôn đặt ra bởi sự phức tạp trong ứng xử của chúng. Bài báo trình bày nghiên cứu thực nghiệm ứng xử của kết cấu khung BTCT chịu tải trọng động đất đối với 2 dạng mặt cắt cột hình vuông và hình chữ L nhưng cùng diện tích tiết diện và hàm lượng cốt thép. Hai mẫu khung tỉ lệ thu nhỏ ¼ được thí nghiệm trên bàn rung động đất tại Trường Đại học Giao thông vận tải nhằm phân tích ứng xử của kết cấu khi có các dạng mặt cắt cột khác nhau. Những đánh giá về dạng phá hoại, về độ cứng cũng như về khả năng giải phóng năng lượng của kết cấu cho thấy sự khác biệt rõ ràng về sự làm việc giữa 2 dạng mặt cắt cột. Dựa vào kết quả của nghiên cứu này, các tác giả đưa ra những đánh giá sơ bộ về ảnh hưởng của các hình dạng tiết diện cột đối với khả năng chịu tải trọng động đất của kết cấu khung BTCT trong nhà cao tầng.

Chi tiết tham khảo Tạp chí GTVT số tháng 11/2014