1
1
KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP –– BÊ TÔNGBÊ TÔNGKẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP –– BÊ TÔNGBÊ TÔNG
Chương 5Chương 5
CỘT LIÊN HỢPCỘT LIÊN HỢP

TIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢPTIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢP

PHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁNPHÁP TÍNH TOÁN

ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CỤC BỘ LÕI THÉPĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CỤC BỘ LÕI THÉP

TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM

TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN

SỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT GIỮA THÉP VÀ BÊ TÔNGSỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT GIỮA THÉP VÀ BÊ TÔNG

VÍ DỤ TÍNH TOÁN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN VÍ DỤ TÍNH TOÁN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
2
NỘI DUNGNỘI DUNGNỘI DUNGNỘI DUNG
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
2
TIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢPTIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢPTIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢPTIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢP
TiếtTiết diệndiện bọcbọc BT BT
hoànhoàn toàntoàn
••
BT BT cungcung cấpcấp khảkhả
năngnăng bềnbền lửalửa
b

CóCó thểthể cầncần thêmthêm đinhđinh
tántán hoặchoặc cốtcốt thépthép hànhàn
đểđể truyềntruyền lựclực
= h
c
= b
c
b
h
t
f
t
w
y
z
4
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
3
TIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢPTIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢPTIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢPTIẾT DIỆN CỘT LIÊN HỢP
TiếtTiết diệndiện bọcbọc BT BT
khôngkhông hoànhoàn toàntoàn
••
BT BT cócó thểthể bơmbơm vàovào lỗlỗ
trốngtrống trongtrong khikhi xâyxây
dựngdựng
= h
c
= b
c

••
LõiLõi thépthép bênbên trongtrong cócó khảkhả
năngnăng đạtđạt cườngcường độđộ rấtrất caocao
t
d
y
z
7
PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁNPHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁNPHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁNPHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
PhươngPhương pháppháp tổngtổng quátquát
••
ẢnhẢnh hưởnghưởng phi phi tuyếntuyến vàvà chếchế tạotạo khôngkhông chínhchính xácxác
••
TiếtTiết diệndiện khôngkhông đốiđối xứngxứng vàvà tiếttiết diệndiện thaythay đổiđổi
••
PhươngPhương pháppháp sốsố
PhươngPhương pháppháp đơnđơn giảngiản
••
SửSử dụngdụng đườngđường cong cong uốnuốn dọcdọc
••
KểKể đếnđến sựsự chếchế tạotạo khôngkhông chínhchính xácxác
••
TiếtTiết diệndiện khôngkhông đổiđổi cócó 2 2 trụctrục đốiđối xứngxứng
GiảGiả thiếtthiết
••
TươngTương táctác hoànhoàn toàntoàn giữagiữa thépthép vàvà BT BT đếnđến khikhi pháphá hủyhủy
••
TiếtTiết diệndiện ngangngang luônluôn phẳngphẳng khikhi biếnbiến dạngdạng
8
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software

b
y
z
9
ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CỤC BỘ LÕI THÉPĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CỤC BỘ LÕI THÉPĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CỤC BỘ LÕI THÉPĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CỤC BỘ LÕI THÉP
f
y
- giới hạn đàn hồi của thép
t
d
t
d
b
t
f
b
2
90t/d




52
t
/
d


44
t

••
Tiết diện bọc BT hoàn toàn:Tiết diện bọc BT hoàn toàn:
9,02,0
.

RdplMa
a
y
a
N
f
A
g
g

0,2

hcmm
bcmm
z
y
4,040
4,040



12
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
7

TÍNH CỘT LIÊN HỢP TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMNÉN ĐÚNG TÂMTÍNH CỘT LIÊN HỢP TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMNÉN ĐÚNG TÂM
••
Cấu kiện rỗng nhồi BTCấu kiện rỗng nhồi BT
Kể đến thép thanh: Kể đến thép thanh: 0,3%0,3%AA
aa
≤ ≤
AA
ss
≤ 4%≤ 4%
AA
aa
Hiệu ứng bó

tăng khả năng chịu lực BT: 0,85f
ck

f
ck
s
sk
s
c
ck
c
Ma
y
aRd.pl
f
A
f




d
0,1N
M
Sd
max.Sd

15
TÍNH CỘT LIÊN HỢP TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMNÉN ĐÚNG TÂMTÍNH CỘT LIÊN HỢP TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMNÉN ĐÚNG TÂM
d
t
••
Cấu kiện cột tròn rỗng nhồi BTCấu kiện cột tròn rỗng nhồi BT
Độ lệch tâm Độ lệch tâm e = M
max.Sd
/N
Sd

0 < e < d/100 < e < d/10

e > d/10: e > d/10: 
aa
= 1,0 và = 1,0 và 
cc
= 0= 0
s
sk
s


 1
Lõi thép
Bê tông
Thép thanh







d
e
10)1(
0a0aa
0,1)23(25,0
0a

Hiệu ứng lệch tâm
)
d
e
101(
0cc

0175,189,4
2
0c



  = 0,21 = 0,21 –– cột rỗng nhồi BTcột rỗng nhồi BT
  = 0,34 = 0,34 –– cột thép chữ cột thép chữ II chịu uốn chịu uốn
theo phương trục khỏetheo phương trục khỏe
  = 0,49 = 0,49 –– cột thép chữ cột thép chữ II chịu uốn chịu uốn
theo phương trục yếutheo phương trục yếu
17
TÍNH CỘT LIÊN HỢP TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMNÉN ĐÚNG TÂMTÍNH CỘT LIÊN HỢP TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMNÉN ĐÚNG TÂM
Độ mảnh quy đổi trong mặt phẳng uốn đang xétĐộ mảnh quy đổi trong mặt phẳng uốn đang xét
NN
pl.Rpl.R
= N= N
pl.Rd pl.Rd
khi khi
gg
aa
, ,
gg
cc
, ,
gg
ss
= 1= 1
(EI)(EI)
cc
độ cứng cột liên hợpđộ cứng cột liên hợp
••
Tải ngắn hạn:Tải ngắn hạn:
EE
cdcd

EI
N
c
cr




ssccdeaac
IEIEKIEEI



18
TÍNH CỘT LIÊN HỢP TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMNÉN ĐÚNG TÂMTÍNH CỘT LIÊN HỢP TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMNÉN ĐÚNG TÂM
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
10
••
Tải trọng dài hạn: Tải trọng dài hạn: điều chỉnh điều chỉnh EE
cdcd
bằng bằng
NN
G.SdG.Sd
phần dài hạn của lực nén phần dài hạn của lực nén NN
SdSd

tt
hệ số từ biến của BThệ số từ biến của BT
Điều chỉnh mô đun đàn hồi khi:Điều chỉnh mô đun đàn hồi khi:


.
1
1


19
TÍNH CỘT LIÊN HỢP TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMNÉN ĐÚNG TÂMTÍNH CỘT LIÊN HỢP TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU CHỊU NÉN ĐÚNG TÂMNÉN ĐÚNG TÂM
TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN

XácXác địnhđịnh theotheo đườngđường cong cong tươngtương táctác MM NN

HiệuHiệu ứngứng bậcbậc 22

ẢnhẢnh hưởnghưởng củacủa lựclực cắtcắt

KhảKhả năngnăng chịuchịu lựclực chịuchịu nénnén uốnguống theotheo 1 1 phươngphương

NénNén uốnguống theotheo 2 2 phươngphương
20
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
11
TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
0
M
N
A
N
pl.Rd

A
B
0,85f
ck
/g
c
Conc.
Sec. Rft.
f
y
/g
Ma
f
sk
/g
s
+
+
+
2h
n
M
pl.Rd
Điểm B: Khả năng
chịu uốn 1 trục
22
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
12
TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN

N
pm.Rd
M
pl.Rd
Điểm C: Khả năng
chịu uốn 1 trục
kèm lực nén
b
g

c
ck
cRdpmC
f
ANN 
.
 = 0,85 = 0,85 cột bọc BTcột bọc BT
 = 1 = 1 thép ống nhồi BTthép ống nhồi BT
cột tròn cột tròn
rỗng nhồi BTrỗng nhồi BT
ck
y
c
f
f
d
t
b
1
23

f
sk
/g
s
+
+
N
pm.Rd
/2
Đường tương
tác đơn giản
Điểm D: Khả năng chịu
uốn lớn nhất
s
s
ps
c
cd
pc
a
y
paD
c
ck
cRdpmD
f
W
f
W
f

M
N
A
E
C
D
B
N
pm.Rd
0,5N
pm.Rd
0,85f
ck
/g
c
M
pl.Rd
/2
Conc.
Sec. Rft.
f
y
/g
Ma
f
sk
/g
s
+
+

M
rM
N
Sd
N
Sd
Mômen uốn bậc 2
Ảnh hưởng bậc 2 xảy ra khi:
và
r - tỷ số mômen 2 đầu cột
-1 ≤ r ≤ 1
r = 1 khi có tải trọng ngang
0,1
N/N1
k
cr
Sd


b

Hệ số khuếch đại
b= 0,66 + 0,44r nếu chịu
mô men đầu cột
b= 1,0 nếu có tải trọng
ngang
1,0/

crSd
NN

=M
Rd
/M
pl.Rd

d
=N
Sd
/N
pl.Rd
Giá trị giới hạn
M
Sd
/M
pl.Rd
≤ 0,9m
d
Hệ số 0,9 kể đến:
• Tiết diện chảy dẻo hoàn toàn
dưới tác dụng của M và N
• M
Sd
xác định khi coi tiết diện
không bị nứt
29
TÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐNTÍNH CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
Nén và uốn theo 2 phươngNén và uốn theo 2 phương
N
M
y

m
dz
m
dy
0
M
y
/M
pl.y.Rd
N/N
pl.Rd
1,0
1,0
0,9m
dy
Trục “mất ổn định”:
M
y
khuếch đại
N
Sd
N
pl,Rd
0
M
z
/M
pl.z.Rd
N/N
pl.Rd

m
dz
m
dy
0,9m
dy
Mômen
thiết kế
Rd
.z.pldzSd.z
M
9
,
0
M
m

Rd
.y.pldySd.y
M
9
,
0
M
m

0,1
M
M
M

0,4 N/mm
2
Cột bọc BT hoàn toàn
0,6 N/mm
2
Khả năng chịu trượt giữa
thép và BT:
33
SỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT GIỮA SỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT GIỮA
THÉP VÀ BÊ TÔNG TRONG CỘTTHÉP VÀ BÊ TÔNG TRONG CỘT
SỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT GIỮA SỰ LÀM VIỆC CHỊU TRƯỢT GIỮA
THÉP VÀ BÊ TÔNG TRONG CỘTTHÉP VÀ BÊ TÔNG TRONG CỘT
Nếu khả năng chịu trượt
không đủ

dùng chốt hàn
(P
Rd
) vào bản bụng:
≤ 300mm
mP
Rd
/2
P
Rd
Tăng lực ma sát vào các
cánh trong = mP
Rd
/2
Hệ số ma sát giữa thép

VÍ DỤ TÍNH TOÁN VÍ DỤ TÍNH TOÁN
CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
VÍ DỤ TÍNH TOÁN VÍ DỤ TÍNH TOÁN
CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
••
Cột thép cao 5mCột thép cao 5m
 HEB 200 HEB 200 hình S355 hình S355
 bọc BT bọc BT BT C25/30 BT C25/30 không hoàn toàn không hoàn toàn
 tăng cường 4tăng cường 4Ø10 S500Ø10 S500
••
Lực tác dụng:Lực tác dụng:
 NN
SdSd
= 991 kN= 991 kN
 NN
Sd,gSd,g
= 665 kN (tĩnh tải)= 665 kN (tĩnh tải)
 NN
Sd,qSd,q
= 326 kN (hoạt tải)= 326 kN (hoạt tải)
 MM
sysy
= 90 kN.m= 90 kN.m
 MM
szsz
= 45 kN.m= 45 kN.m
••
Liên kết:Liên kết:
 2 đầu liên kết khớp2 đầu liên kết khớp
 Theo phương trục yếu: Theo phương trục yếu:

 Diện tích thép thanh:Diện tích thép thanh:
 Diện tích thép hình HEB 200: Diện tích thép hình HEB 200: AA
aa
= 78,08 cm= 78,08 cm
22
 Diện tích BT: Diện tích BT: AA
cc
= 20= 20
22
–– 78,08 78,08 –– 3,14 = 319 cm3,14 = 319 cm
22
 Lực dọc tới hạn dẻoLực dọc tới hạn dẻo
2
22
14,3
4
1
4
4
4 cmA
s


kN
f
A
f
A
f
AN

VÍ DỤ TÍNH TOÁN VÍ DỤ TÍNH TOÁN
CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
Kiểm tra tổng thể theo 2 phương uốnKiểm tra tổng thể theo 2 phương uốn
••
Tỷ số phân phối cốt thépTỷ số phân phối cốt thép

0,2 <0,2 < < 0,9< 0,9
 0,3%0,3%AA
cc
= 0,957 cm= 0,957 cm
22
< < AA
ss
= 3,14 cm= 3,14 cm
22
< 4%< 4%AA
cc
= 12,76 cm= 12,76 cm
22
 có thể dùng trong tính toáncó thể dùng trong tính toán
81,0
3108000
1,1
355.7808
.

Rdpl
a
ya
N

430
2
200
10.5696
12
200.200
35,1
30500
.8,0
4
10.
430
2
200
21000010.5696.210000
8,0
m
kN
IEIEIEEI
ccssaa
c










••
Lực dọc giới hạn dẻoLực dọc giới hạn dẻo
•• Độ mảnh quy đổi theo phương chínhĐộ mảnh quy đổi theo phương chính


kN
L
EI
N
fl
c
cr
5384
5
13637.
2
2
2
2



kN
fAfAfAN
sksckayaRpl
3606500.31425.31900.85,0355.7808
85,0
.



= 5202 kN= 5202 kN


có thể sử dụng phương pháp đơn giảncó thể sử dụng phương pháp đơn giản
2
.
/15012
991
665
5,01
35,1
30500
5,01 mmN
N
N
EE
Sd
SdG
cdc












24
.
6593

4
10.
47510.5696
12
200.200
35,1
30500
.8,0
4
10.
4.75.21000010.2003.210000
8,0
m
kN
IEIEIEEI
ccssaac











2
2
2
2



8,059,0
10411
3606
.

cr
Rpl
N
N

259,0 

44
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
23
VÍ DỤ TÍNH TOÁN VÍ DỤ TÍNH TOÁN
CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
VÍ DỤ TÍNH TOÁN VÍ DỤ TÍNH TOÁN
CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộKiểm tra điều kiện ổn định cục bộ



không cần xét hiệu ứng thứ cấpkhông cần xét hiệu ứng thứ cấp


83,04,022,0 

r
cr
1182,0
5202
991
1
44,066,0
1





 k
r
N
N
k
cr
Sd
b
46
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
24

r
N
N
k
cr
Sd
b
47
VÍ DỤ TÍNH TOÁN VÍ DỤ TÍNH TOÁN
CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
VÍ DỤ TÍNH TOÁN VÍ DỤ TÍNH TOÁN
CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
Kiểm tra khả năng chịu lực của cột chịu nén đúng tâmKiểm tra khả năng chịu lực của cột chịu nén đúng tâm
••
Điều kiện bềnĐiều kiện bền
••
Điều kiện ổn định theo phương trục chínhĐiều kiện ổn định theo phương trục chính
Cột chữ Cột chữ
II
bọc BT không hoàn toàn bọc BT không hoàn toàn

 = 0,34= 0,34

thỏathỏa
kNNN
RdplSd
3108991
.

83,0

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
25
VÍ DỤ TÍNH TOÁN VÍ DỤ TÍNH TOÁN
CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
VÍ DỤ TÍNH TOÁN VÍ DỤ TÍNH TOÁN
CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN CỘT LIÊN HỢP CHỊU NÉN UỐN
Kiểm tra khả năng chịu lực của cột chịu nén đúng tâmKiểm tra khả năng chịu lực của cột chịu nén đúng tâm
••
Điều kiện ổn định theo phương trục phụĐiều kiện ổn định theo phương trục phụ
Cột chữ Cột chữ
II
bọc BT không hoàn toàn tính theo phương trục yếu bọc BT không hoàn toàn tính theo phương trục yếu

 = 0,49= 0,49

thỏathỏa
59,0





7696,02,015,0
2


791,0
1
22

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.