Khảo sát mô hình sức kháng sụp đổ của sàn phẳng BTCT có mũ cột khi bị mất cột

Abstract

Sàn phẳng bê tông cốt thép (BTCT) được dùng phổ biến cho các công trình dân dụng. Tuy nhiên, nhược điểm của loại kết cấu này là sức kháng chọc thủng tại đầu cột thấp, dẫn đến nguy cơ sụp đổ một phần hay toàn bộ công trình. Nghiên cứu ứng xử cận sụp đổ và sụp đổ kết cấu BTCT là một vấn đề phức tạp do sự tham dự của hai yếu tố là phi tuyến hình học và phi tuyến của vật liệu bê tông cốt thép. Bài báo trình bày một mô phỏng ứng xử sụp đổ của kết cấu sàn phẳng có mũ cột sau khi một cột biên bị phá hoại. Kỹ thuật mô phỏng được thực hiện bằng phần mềm LS-DYNA và được kiểm chứng với các kết quả thí nghiệm sụp đổ của hai mẫu sàn phẳng. Dựa trên mô phỏng này, các khảo sát phần tử hữu hạn đã được thực hiện nhằm xác định ảnh hưởng của một số tham số đối với sức kháng sụp đổ của sàn phẳng có mũ cột, như là (i) hàm lượng cốt thép trong mũ cột, (ii) cường độ chịu nén của bê tông, và (iii) vị trí mất cột. Những kết quả thu được chỉ ra rằng hàm lượng cốt thép trong mũ cột ảnh hưởng không đáng kể, trong khi đó khả năng chịu lực có thể tăng khoảng 13-14% khi tăng cường độ chịu nén của bê tông từ 18 đến 30 MPa. Trong số các kịch bản mất cột chịu lực, thì vị trí mất cột trong cận góc là nguy hiểm nhất đối với sức kháng sụp đổ của sàn phẳng có mũ cột.