Bê tông bên dưới bản mã chân cột được mô phỏng bằng nền Winkler với độ cứng đồng đều, cung cấp các ứng suất tiếp xúc. Ứng suất trung bình tại vùng chịu tải tiếp xúc với bản mã chân cột được sử dụng để kiểm tra nén.
Bề mặt chịu lực của bê tông
Bề mặt chịu lực của bê tông được kiểm tra theo AS3600: 2018 – Cl. 12.6. Ứng suất chịu lực thiết kế tại bề mặt bê tông không được vượt quá:
\[ ϕ f_b = ϕ 0.9 f'_c \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} \le ϕ 1.8 f'_c \]
trong đó:
- ϕ = 0.6 – hệ số khả năng chịu lực (Bảng 2.2) có thể chỉnh sửa trong Cài đặt tiêu chuẩn
- f'c – cường độ chịu nén đặc trưng của mẫu trụ bê tông tại 28 ngày
- A1 – diện tích chịu lực
- A2 – diện tích lớn nhất của bề mặt đỡ có hình dạng hình học tương tự và đồng tâm với A1. Các mặt nghiêng của hình chóp cụt có tỷ lệ 1 theo chiều dọc và 2 theo chiều ngang so với phương của tải trọng.
Ứng suất chịu lực thiết kế, σ, bằng ứng suất trung bình dưới bản mã chân cột trên diện tích tiếp xúc với bê tông.
Truyền lực cắt
Lực cắt tại bản mã chân cột được giả định truyền từ cột xuống móng bê tông bằng:
- Ma sát giữa bản mã chân cột và bê tông / vữa
- Chốt chịu cắt
- Bu lông neo
Truyền lực cắt bằng ma sát
Khả năng chịu cắt được tính theo Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – Chapter 6.5.3 như sau:
\[ ϕ V_f = ϕ μ N_c^* \]
trong đó:
- ϕ = 0.8 – hệ số khả năng chịu lực
- μ = 0.55 – hệ số ma sát có thể chỉnh sửa trong Cài đặt tiêu chuẩn
- Nc* – lực nén dọc trục thiết kế của cột
Truyền lực cắt bằng chốt chịu cắt
Nếu lực cắt được truyền bằng chốt chịu cắt, chốt chịu cắt được mô hình hóa bằng phần tử hữu hạn, và các bản thép cùng mối hàn được kiểm tra bằng Phương pháp phần tử hữu hạn và các thành phần mối hàn. Cần thực hiện thêm các kiểm tra – cường độ chịu lực của bê tông; cường độ cạnh bê tông.
Cường độ chịu lực của bê tông
Cường độ chịu lực của bê tông được kiểm tra theo Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – Chapter 6.5.5:
\[ ϕ_c V_b = 0.85 ϕ_c f'_c A_{sl} \]
trong đó:
- ϕc = 0.6 – hệ số khả năng chịu lực của bê tông chịu nén có thể chỉnh sửa trong Cài đặt tiêu chuẩn
- f'c – cường độ chịu nén đặc trưng của mẫu trụ bê tông tại 28 ngày
- Asl – diện tích hình chiếu của chốt chịu cắt được chôn vào theo phương của lực, không bao gồm phần chốt tiếp xúc với vữa phía trên cấu kiện bê tông
Cường độ cạnh bê tông
Nếu lực cắt tác dụng hướng về phía cạnh tự do của bê tông, cần kiểm tra xem bê tông có khả năng chịu lực cắt tác dụng hay không. Cường độ cạnh bê tông được kiểm tra theo Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – Chapter 6.5.5:
\[ ϕ V_{ce} = ϕ 0.33 \sqrt{f'_c} A_{Vc} \]
trong đó:
- ϕ =0.85 – hệ số khả năng chịu lực
- f'c – cường độ chịu nén đặc trưng của mẫu trụ bê tông tại 28 ngày
- AVc – diện tích ứng suất hiệu dụng được xác định bằng cách chiếu mặt phẳng 45° từ các cạnh chịu lực của chốt chịu cắt đến bề mặt tự do theo phương của lực cắt. Diện tích chịu lực của chốt chịu cắt được loại trừ khỏi diện tích hình chiếu
Truyền lực cắt bằng neo
Lực cắt được giả định truyền qua các neo. Lực trong mỗi neo được xác định bằng Phương pháp phần tử hữu hạn. Mỗi neo hoặc nhóm neo được kiểm tra về phá hoại do thép chịu cắt, phá hoại cạnh bê tông, phá hoại bê tông do bẩy, và tổ hợp kéo và cắt nếu đồng thời có lực kéo.