Hey, xin chào bạn. Tôi Lương Trainer đây ạ
Nào chúng ta bắt đầu thôi.
1. Tổ hợp nội lực là gì?
Khi tính toán nội lực khung cần tính riêng nội lực do tải trọng thường xuyên ( tĩnh tải ) và nội lực do các trường hợp khác nhau của tải trọng tạm thời ( hoạt tải ). Cuối cùng cần tổ hợp để tìm ra các giá trị nội lực bất lợi
Với các khung phẳng thuộc kết cấu nhà dân dụng, trong tổ hợp cơ bản cần xét 6 trường hợp tải trọng sau:
Tải trọng tạm thời cách tầng cách nhịp trường hợp 1
Tải trọng tạm thời cách tầng cách nhịp trường hợp 2
Tính toán khung với tổ hợp đặc biệt còn cần xét thêm nội lực do các tải trọng đặc biệt ( động đất, cháy nổ,….)
Tổ hợp nội lực là một phép cộng có lựa chọn nhằm tìm ra những giá trị nội lực bất lợi để tính toán cốt thép hoặc để kiểm tra khả năng chịu lực. Việc tổ hợp nội lực ( hoặc tổ hợp tải trọng ) được tiến hành theo tiêu chuẩn thiết kế 2737-1995.
Tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 về tải trọng và tác động quy định hai tổ hợp cơ bản.
2. Tổ hợp nội lực khung phẳng theo TCVN
Tổ hợp nội lực cần được lập riêng cho dầm và cột.
Mmax và N tương ứng
Mmin ( giá tị max theo chiều ngược lại ) và N tương ứng
Nmax và M tương ứng
Bên dưới là ví dụ về tổ hợp nội lực cột khung nhà dân dụng
Khi tổ hợp nội lực cột thường người ta chỉ chú trọng đến các cặp nội lực gồm M và N tác dụng đồng thời mà bỏ qua lực cắt với nhận xét là lực cắt trong cột là khá bé, riêng bê tông đủ khả năng chịu mà không cần tính toán cốt thép ngang ( để chịu cắt )
Với tiết diện chân cột còn phải tổ hợp thêm lực cắt để có số liệu khi tính móng.
Với những tiết diện khác, nếu thấy rằng lực cắt là đáng kể cần phải tính toán cốt thép ngang thì cũng cần tổ hợp thêm lực cắt
Với dầm khung, nội lực chủ yếu là momen uốn M và lực cắt Q, ngoài ra còn có lực dọc N ( nén hoặc kéo )
Thông thường đối với dầm có thể bỏ qua ảnh hưởng của lực nén nếu Nn<=0,1Rb.h.ho và bỏ qua ảnh hưởng của lực kéo Nk nếu Nk<=0,1Rbt.b.ho ( Rb và Rbt là cường độ tính toán của bê tông về nén và kéo ) và chỉ tổ hợp nội lực M và Q
Cần tổ hợp riêng M và Q để vẽ biểu đồ bao của M và của Q.
Với dầm không tổ hợp M và Q tương ứng vì M va Q được dùng riêng để tính toán cốt thép dọc và cốt thép ngang ( không dùng đồng thời như M và N ở cột )
Bên dưới là ví dụ về tổ hợp momen và lực cắt của dầm khung
2. Tổ hợp nội lực khung không gian
So với việc tổ hợp nội lực khung phẳng thì tổ hợp nội lực khung không gian là phức tạp hơn rất nhiều vì phải xét đồng thời đến 6 thành phần nội lực.
Gắn các trục Oxyz vào dầm như hình dưới
Lấy ví dụ với mặt bằng kết cấu với 2 sàn thuộc hai tầng liên tiếp như hình dưới
Ta xét 4 dạng chất tải: Cách tầng cách nhịp theo phương ngang và cách tầng cách nhịp theo phương dọc
Ở các ô gạch chéo hai phương được chất 100% hoạt tải còn các ô gạch chéo một phương được chất 50% hoạt tải.
Tuy vậy cách chất tải như thế mới tạo ra sự bất lợi cho cột còn với dầm thì chưa được hoàn toàn. Để có được giá trị bất lợi nhất của momen dương ở giữa mỗi nhịp dầm thì cần chất 100% hoạt tải lên các ô có gạch chéo.
Chú ý rằng nếu chất hoạt tải như vừa nói, khi tổ hợp nội lực để tính cột sẽ có những ô được chất hoạt tải gấp đôi, làm tăng quá mức lực nén trong cột.
Ngoài 4 trường hợp chất tải cách tầng cách nhịp còn xét thêm trường hợp chất hoạt tải lên toàn bộ sàn
Tổ hợp nội lực cột khung khong gian cần xét các trường hợp sau:
Mxmax, My và N tương ứng
Mymax, Mx và N tương ứng
Nmax, Mx và My tương ứng
Ok. Như vậy là tôi đã trình bày chi tiết cho bạn toàn bộ kiến thức về tổ hợp nội lực cho kết cấu khung bê tông cốt thép. Hi vọng nó hữu ích cho công việc của bạn