Hướng dẫn kiểm tra khả năng chịu lực của cột theo nội lực giới hạn TCVN 5574:2018

Kiểm tra khả năng chịu lực của cột theo nội lực giới hạn là bước vô cùng quan trọng để đảm bảo độ bền và an toàn công trình trong thiết kế kết cấu bê tông cốt thép. Theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018, việc xác định nội lực giới hạn giúp tối ưu hóa thiết kế, giảm thiểu rủi ro về kết cấu. Trong bài viết này, LPC sẽ chia sẻ các bước kiểm tra khả năng chịu lực của cột lệch tâm phẳng theo nội lực giới hạn theo TCVN 5574:2018.

1. Thông số đầu vào khi tính toán – kiểm tra khả năng chịu lực của cột

Các thông số đầu vào khi tính toán các thông số chịu lực của cột bao gồm các loại vật liệu: Bê tông, Cốt thép; Kích thước cột; Nội lực tính toán bao gồm:

• Vật liệu:
  • Bê tông: Cấp cường độ B, Cường độ chịu nén dọc trục tính toán Rb, Mô đun đàn hồi Eb.
  • Cốt thép: Mác thép (CB300-V, CB400-V…), Cường độ chịu kéo tính toán Rs, Cường độ chịu nén tính toán Rsc, Mô đun đàn hồi Es.
• Kích thước cột:
  • Tiết diện b * h.
  • Chiều dày lớp bê tông bảo vệ a (đến trọng tâm cốt thép).
  • Chiều dài tính toán cột: Lo.
• Nội lực: Lực dọc N, Momen M.

2. Các bước tính toán các thông số

• a. Độ lệch tâm:

  • Độ lệch tâm tĩnh học e1 = M/N
  • Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = max(L/600, h/30, 10mm) (Mục 8.1.2.2.4)
  • Độ lệch tâm ban đầu eo (Mục 8.1.2.2.4):
    • - Kết cấu tĩnh định: eo = e1 + ea
    • - Kết cấu siêu tĩnh: eo = max(e1, ea)

• b. Độ mảnh của cột:

  
  • i: Bán kính quán tính tiết diện cột, i = 0.288b

• c. Hệ số uốn dọc η:

  • Với λ ≤ 14: η = 1
  • Với λ > 14:
  
  • : Lực tới hạn quy ước
  
  • D: Độ cứng của cấu kiện bê tông cốt thép ở trạng thái giới hạn về độ bền.
  
  • : Mô men quán tính của diện tích tiết diện bê tông và cốt thép dọc.
  • = 0.7;
  • : Hệ số kể đến ảnh hưởng của thời hạn tác dụng của tải trọng.
  
  • : Mô men do tác dụng của toàn bộ tải trọng.
  • Mô men do tác dụng của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn.
  • : Giá trị độ lệch tâm tương đối của lực dọc.
  
  

3. Cách kiểm tra khả năng chịu lực của cột theo nội lực giới hạn

• Điều kiện kiểm tra:

  
  • N: Lực dọc do ngoại lực.
  • e: Khoảng cách từ điểm đặt lực dọc N đến trọng tâm tiết diện cốt thép chịu kéo hoặc chịu nén ít hơn.
  
  • x: Chiều cao vùng nén.
  
  • : Chiều cao tương đối giới hạn của vùng chịu nén của bê tông < B70.
  
  • Biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo khi ứng suất bằng Rs.
  • = 0.0035 : Biến dạng tương đối giới hạn của bê tông khi nén.

Việc kiểm tra khả năng chịu lực của cột theo nội lực giới hạn TCVN 5574:2018 đóng vai trò quan trọng trong đảm bảo an toàn và tối ưu hóa thiết kế kết cấu. Áp dụng đúng phương pháp tính toán sẽ giúp công trình đạt độ bền vững cao, giảm thiểu rủi ro trong quá trình sử dụng.

Với kinh nghiệm và chuyên môn, LPC luôn sẵn sàng hỗ trợ các kỹ sư và chủ đầu tư trong việc tính toán, thiết kế kết cấu hiệu quả. Hãy đảm bảo rằng mỗi công trình của bạn được kiểm tra kỹ lưỡng để đạt chuẩn an toàn cao nhất!