Hiện tượng co ngắn cột trong thiết kế nhà cao tầng và siêu cao tầng BTCT

• Đăng bởi: nguyenduchoang
• Nghiên cứu khoa học
• 18/06/2016

Co ngắn cột (column shortening) là hiện tượng cấu kiện bê tông cốt thép chịu lực theo phương thẳng đứng (cột, lõi) bị biến dạng co ngắn dưới tác dụng của tải trọng, co ngót và từ biến của bê tông. Trong bài báo này sử dụng thuật ngữ “co ngắn cột” đồng nhất với thuật ngữ quốc tế  “column shortening”, với ý nghĩa bao hàm tất cả các cấu kiện chịu lực theo phương thẳng đứng. Giá trị co ngắn cột phụ thuộc tải trọng tác dụng và thời gian.

Độ vênh sàn, dầm do co ngắn cột (differential column shortening) là hiện tượng các cột và lõi nằm liền kề có các biến dạng co ngắn khác nhau dưới tác dụng của các tải trọng và các yếu tố khác (từ biến, co ngót) dẫn tới dầm, sàn bị vênh khỏi vị trí thiết kế, gây nứt vỡ các bộ phận phi kết cấu và phát sinh những nội lực phụ thêm do chuyển vị gối đỡ. Dưới đây, khái niệm “differential column shortening” sẽ được tạm dịch là “độ vênh co ngắn”.

Trong hai yếu tố  trên, độ vênh co ngắn cần được quan tâm hơn do hậu quả của nó ngắn dẫn tới chuyển vị gối đỡ cưỡng bức, sinh ra các nội lực thứ cấp. Giá trị của nội lực thứ cấp tỉ lệ nghịch với nhịp, nghĩa là với cùng một chuyển vị, nhịp càng nhỏ thì nội lực phát sinh càng lớn.

Hiện nay ở Việt Nam chưa thấy công bố một nghiên cứu nào về co ngắn cột và ảnh hưởng của nó đối với công trình. Vì vậy, mục tiêu của bài báo này là nêu lên vấn đề đó qua một số công trình thực tế để người thiết kế có thể nhận thấy tầm quan trọng của nó và lưu tâm hơn. Từ đó có các ứng xử đúng trong thiết kế nhà cao tầng và siêu cao tầng tránh các vết nứt cũng như các hư hỏng do hiện tượng co ngắn cột.

Để hiểu sâu hơn về vấn đề mong các bạn tham khảo bài viết của TS Cao Duy Khôi, Viện KHCN Xây Dựng dưới đây.