Bê tông chịu ép mặt
Có hai tùy chọn để kiểm tra bê tông chịu ép mặt:
- Theo IS 800, Điều 7.4
- Theo IS 456, Điều 34.4
Bê tông chịu ép mặt được kiểm tra theo IS 800, Điều 7.4
Áp lực ép mặt lớn nhất không được vượt quá cường độ chịu ép mặt bằng \(0.6 f_{ck}\), trong đó \(f_{ck}\) là cường độ đặc trưng của bê tông (thử mẫu lập phương). Cường độ của vữa được giả định cao hơn cường độ của móng bê tông. Điều 7.4.3.1 cung cấp công thức tính chiều dày tối thiểu của bản mã chân cột:
\[ t_s = \sqrt{2.5 w c^2 \gamma_{m0} / f_y} > t_f \]
trong đó:
- \(w\) – áp lực đều từ phía dưới tác dụng lên bản đế dưới lực nén dọc trục tính toán
- \(c\) – phần nhô ra của bản mã chân cột so với cột
- \(f_y\) – giới hạn chảy của bản mã chân cột
- \(t_f\) – chiều dày cánh cột
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – hệ số an toàn riêng phần cho khả năng chịu lực theo chảy dẻo – IS 800, Bảng 5; có thể chỉnh sửa trong Thiết lập tiêu chuẩn
Công thức có thể được viết lại để xác định phần nhô ra với giả định rằng \(w = 0.6 f_{ck}\):
\[ c = t_s \sqrt{\frac{f_y}{1.5 f_{ck} \gamma_{m0}}} \]
Diện tích \(A_{c,eff}\) được xác định bằng cách mở rộng diện tích mặt cắt ngang của cột (kể cả sườn tăng cứng) giao với bản mã chân cột theo phần nhô ra \(c\). Diện tích khác, \(A_{FEM,eff}\) xác định vùng tiếp xúc giữa bản mã chân cột và móng bê tông (vữa) bằng phân tích phần tử hữu hạn. Diện tích chịu lực nén, \(A_{eff}\) là giao của hai diện tích \(A_{c,eff}\) và \(A_{FEM,eff}\). Cường độ chịu ép mặt \(0.6 f_{ck}\) trên diện tích \(A_{eff}\) được giả định ở trạng thái giới hạn cực hạn.
Kiểm tra bê tông chịu ép mặt được thực hiện dưới dạng ứng suất:
\[ \sigma_c \le w \]
trong đó:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{eff}}\) – ứng suất ép mặt trung bình bên dưới bản mã chân cột
- \(N_c\) – lực nén
- \(w = 0.6 f_{ck}\) – khả năng chịu ép mặt của bê tông
Bê tông chịu ép mặt được kiểm tra theo IS 456, Điều 34.4.
Áp lực ép mặt lớn nhất không được vượt quá cường độ chịu ép mặt bằng \(0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \} \), trong đó:
- \(f_{ck}\) – cường độ đặc trưng của bê tông (thử mẫu lập phương); cường độ của vữa được giả định cao hơn cường độ của móng bê tông
- \(A_1\) – diện tích đỡ được lấy là diện tích đáy dưới của hình chóp hoặc hình nón lớn nhất nằm hoàn toàn trong móng, có đáy trên là diện tích thực tế chịu tải và có độ dốc cạnh bên là một theo phương đứng trên hai theo phương ngang
- \(A_2\) – diện tích chịu ép mặt được xác định bằng phân tích phần tử hữu hạn (bằng \(A_{FEM,eff}\))
Kiểm tra bê tông chịu ép mặt được thực hiện dưới dạng ứng suất:
\[ \sigma_c \le w \]
trong đó:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{2}}\) – ứng suất ép mặt trung bình bên dưới bản mã chân cột
- \(N_c\) – lực nén
- \(w = 0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}\) – khả năng chịu ép mặt của 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