Nghiên cứu sự phân bố ứng suất dưới bản để thiết kế chân cột thép dùng diện tích hữu hiệu

Abstract

Chân cột thép thường có cấu tạo gồm bản đế liên kết neo vào móng bê tông cốt thép, được thiết kế với nhiều quan điểm khác nhau. Đối với cột có tải trọng không lớn, một số tiêu chuẩn như AISC cho phép thiết kế với quan niệm rằng ứng suất dưới bản đế phân bố đàn hồi tuyến tính, hoặc là chấp nhận móng bê tông chảy dẻo và phân phối lại ứng suất tương tự như tiết diện bêtông cốt thép. Tuy nhiên, bản đế chân cột luôn có độ mềm nhất định do bề dày hạn chế, phần tiết diện chân cột thép tiếp xúc với bản đế cũng rất nhỏ (chẳng hạn tiết diện cột hình chữ H) do vậy ứng suất phân bố ngay dưới bản đế thường phân bố không đều và bị giới hạn trong một vùng nhất định xung quanh tiết diện cột. Một số tiêu chuẩn như Eurocode 3 sử dụng phần diện tích này gọi là diện tích hữu hiệu để thiết kế chân cột. Phương pháp này đơn giản và sát với thực tế làm việc của chân cột hơn. Trong luận văn này, sẽ trình bày được mối quan hệ giữa khả năng chịu lực nén giới hạn và mômen chịu uốn giới hạn của chân cột, phụ thuộc vào chiều dày của bản đế, mác thép và loại bê tông.Kết quả nghiên cứu sẽ được ứng dụng trong việc thiết kế chân cột thép (như lựa chọn được chiều dày bản đế, mác bê tông,...) trong trường hợp chịu tải trọng khác nhau và kết quả nghiên cứu này sẽ được phát triển hơn trong tương lai.