1/ Tổng quan
Xem Phần 1: https://phinsnguyen.com/articles/10/
Các kết quả tính chi tiết xem trên facebook.com/phinsnguyenltd

2/ Dầm chịu xoắn
Dầm 400x500mm, a = a’ = 63.5 mm, sw = 100 mm, CB400-V
# ETABS thiết lập mặc định tính xoắn là lớp bảo vệ đai 1.5 in, đai dùng thanh #4 (0.5 in). Thép dọc thường mặc định dùng thanh #8 (1.0 in). Các thông số này sẽ được giữ nguyên để sự so sánh được chính xác. Vậy a = a’ = 1.5 + 0.5 + 1.0/2 = 2.5 in = 63.5 mm.

ACI 318-19
Tu = 42 kNm, Mu = 192 kNm, Vu = 143 kN
As = 1340 mm2, A’s = 602 mm2, Al = 930 mm2, Avw = 35.3 mm2, Atw = 64.4mm2

TCVN 5574:2018
# Giả định thép chịu uốn phân bổ đều trên 4 thanh, thép chịu xoắn phân bổ đều mỗi cạnh trên 4 thanh thì:
Alb = 1340 + 930/3 = 1650 mm², A’lb = 602 + 930/3 = 912 mm², M0 = 226 kNm
Alh = 930/6 + 1650/4 + 912/4 = 796 mm2
Asw = 35.3 + 2*64.4 = 164 mm2, dsw = 10.22mm, Q0 = 392 kN

Cặp lực T&M chủ đạo
Tu = 38.6 kNm, Mu = 176.4 kNm, (bằng 0.92 lực tác dụng)

Cặp lực T&Q chủ đạo
Tu = 44.5 kNm, Vu = 151.4 kN (bằng 1.06 lực tác dụng)

Vậy trong trường hợp cụ thể này TCVN 5574:2018 an toàn chịu xoắn hơn ACI 318-19, chênh lệch khoảng 8%.

3/ Các nhận xét
- TCVN 5574:2018 có kể đến trường hợp chịu xoắn uốn đồng thời còn ACI 318-19 xét tách riêng, do vậy TCVN 5574:2018 cần bố trí nhiều thép dọc chịu uốn để đưa M/M0 về mức hợp lý khi xét chịu xoắn.
- TCVN 5574:2018 tính xoắn cho cạnh nguy hiểm nhất, ACI 318-19 tính thép dọc chống xoắn phân bố đều trên toàn bộ chu vi dầm.
- Nếu chỉ xét cắt xoắn đồng thời thì ACI 318-19 an toàn chịu lực hơn TCVN 5574:2018.
- Trong hệ kết cấu siêu tĩnh, ACI 318-19 cho phép phân phối lại mô men xoắn sau khi kết cấu bị nứt và giới hạn mô men xoắn ở mức øTcr (mục 22.7.3.2) (øTcr = 25 kNm trong ví dụ này và là khá nhỏ) .
- ACI 318-19 khống chế mô men xoắn tối đa theo riêng bê tông ở mức khá nhỏ, bằng khoảng 50% so với TCVN 5574:2018 (như số liệu bên dưới). Chính vì vậy nếu không xét đến phân phối lại mô men xoắn, tiêu chuẩn về xoắn của ACI 318-19 là khá khắt khe.

Tính toán cụ thể
Công thức (22.7.7.1a) suy ra: Tu < T0b = 1.7A²oh / ph × 0.75 × (0.17 + 0.66) × √f’c
T0b = 53.6 kNm
TCVN 5574:2018: T0b = 116 kNm (TH4)

Mời bình luận!