6.3.4. Xác định thân cột rỗng chịu nén đúng tâm

 6.3.4. Xác định thân cột rỗng chịu nén đúng tâm

a. Chọn tiết diện cột:
Cột rỗng hai nhánh là loại được sử dụng phổ thông hơn cả, thường chọn hai
nhánh như nhau. Việc chọn tiết diện loại này (hình 6.10) được tiến hành như sau:
• Xác định diện tích tiết diện của nhánh cột
Theo trục thực (x-x) cột làm việc giống như cột đặc, xác định được diện tích tiết diện nhánh cột :

Căn cứ vào C yc ( hyc ) và yêu cầu cấu tạo chọn ra khoảng cách giữa hai nhánh và tiến hành xác định hệ bản giằng hoặc thanh bụng của cột theo mục b sau đây.
Khi đã có đầy đủ cấu tạo thân cột cần phải kiểm tra lại cột theo điều kiện cột rỗng chịu nén đúng tâm.

b. Tính toán bản giằng và thanh bụng:
Hệ thanh giằng và bản giằng của cột rỗng được tính toán với lực cắt sinh ra khi cột bị uốn dọc quanh trục ảo. Lực cắt xuất hiện khi thanh bị uốn, có mômen:

Các bản giằng hoặc thanh bụng trên một mặt rỗng của cột chịu lực cắt Vs .
• Tính toán bản giằng
- Chọn bản giằng và khoảng cách các bản giằng:
+ chọn kích thước tiết diện bản giằng db ,tb từ các yêu cầu cấu tạo;
+ chọn khoảng cách tâm các bản giằng a và chiều dài tính toán của nhánh
lf dựa vào chiều dài cột và các yêu cầu về độ mảnh của nhánh.
- Tính nội lực trong bản giằng:
Để xác định nội lực trong bản giằng, xem các bản giằng và hai nhánh cột như một khung nhiều tầng một nhịp chịu biến dạng trượt do lực cắt quy ước V f gây ra 

Hình 6.17. Sơ đồ tính bản giằng

Biểu đồ mômen uốn trên các thanh của khung trong trường hợp này là đường bậc nhất, điểm M=0 coi là điểm giữa các thanh (khớp). Trên một mặt rỗng nội lực trong các bản giằng do lực cắt V s gây ra được xác định theo sơ đồ ở hình 6.17,a. Từ các điều kiện cân bằng nội lực ta có:

- Tính toán kiểm tra bản giằng và liên kết bản giằng với nhánh cột. Bản giằng

được kiểm tra bền với

Mb ,Tb theo các công thức tương ứng ở chương 2.

• Tính toán thanh bụng
- Chọn sơ đồ hệ thanh bụng theo:
+ Chiều dài cột
+ Khoảng cách C yc
+ Góc nghiêng  hợp lý
+ Điều kiện công thức (6.39).
- Tính nội lực trong thanh bụng
Dưới tác dụng của lực cắt quy ước Vs ở trên một mặt rỗng, lực dọc ( Nd ) trong thanh bụng xiên:

Hình 6.18. Sơ đồ tính thanh bụng xiên

Quy trình chọn tiết diện thanh bụng, kiểm tra giống cấu kiện chịu nén đúng tâm với lực Nd , chú ý hệ số điều kiện làm việc  c (tính đến sự lêch tâm giữa trục thanh xiên và mặt liên kết) của thanh xiên bằng một thép góc liên kết vào nhánh cột ở một cánh, với thép góc không đều cánh liên kết ở cánh bé,  c  0,75 .
Liên kết thanh xiên vào nhánh bằng đường hàn góc, bulông. Các liên kết này tính với Nd.