NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CƠ CHẾ PHÁ HỦY CỦA KẾT CẤU SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP KHI MẤT CỘT BIÊN
Kỹ thuật Xây dựng
Luận án tiến sĩ "Nghiên cứu thực nghiệm cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép khi mất cột biên" do Trần Quốc Cường thực hiện, chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng, năm 2021, tập trung giải quyết vấn đề sụp đổ lũy tiến (SĐLT) trong kết cấu sàn phẳng. Sàn phẳng BTCT được ứng dụng rộng rãi trong dân dụng và công nghiệp nhờ ưu điểm thi công dễ dàng và chiều cao tầng lưu không lớn. Tuy nhiên, nhược điểm cố hữu là trọng lượng bản thân lớn và khả năng phá hoại cục bộ vùng sàn đầu cột do chọc thủng khi mất cột chịu lực, dẫn đến nguy cơ SĐLT.
Mục tiêu chính của nghiên cứu là làm rõ ứng xử của bản sàn khi mất cột để ngăn chặn hoặc hạn chế thiệt hại do SĐLT dây chuyền. Luận án xây dựng mô hình thực nghiệm phù hợp để nghiên cứu ứng xử của sàn phẳng BTCT không mũ khi mất cột dưới tác dụng tải trọng đến khi sụp đổ hoàn toàn, đánh giá hiệu ứng động khi cột chịu lực bị phá hoại đột ngột, và xây dựng công thức bán thực nghiệm. Đối tượng nghiên cứu là sàn phẳng BTCT không mũ cột trong hai tình huống: mất cột biên giữa hoặc cột biên cận góc. Phương pháp nghiên cứu kết hợp thực nghiệm và lý thuyết, dựa trên các kết quả nghiên cứu về kết cấu bản sàn BTCT và phòng chống SĐLT trong ba thập kỷ qua.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xây dựng mô hình thí nghiệm động và tĩnh phù hợp, làm rõ và định lượng hiệu ứng chịu lực thứ cấp, xác định các hệ số động đặc trưng cho sàn phẳng BTCT khi mất 01 cột đỡ đột ngột, và thiết lập được công thức đơn giản. Kết quả nghiên cứu đã cung cấp bộ số liệu thí nghiệm về ứng xử của sàn phẳng BTCT chịu tải trọng tĩnh và động ở trạng thái biến dạng lớn. Đặc biệt, luận án đã đề xuất phương pháp tính bán thực nghiệm định lượng đóng góp của hiệu ứng màng vào sức kháng tải của sàn phẳng, cho thấy hiệu ứng màng căng làm tăng đáng kể sức kháng tải (mẫu SP1 tăng 1,14 lần, SP3 tăng 1,34 lần). Các hệ số động đặc trưng khi mất cột đột ngột cũng được xác định: biến động lực dọc cột đỡ là 1,28, biến dạng cốt thép là 1,12 và chuyển vị tại vị trí mất cột là 1,09, cho thấy ảnh hưởng không lớn đến sức kháng tải và chỉ diễn ra trong thời gian ngắn. Cuối cùng, luận án đã xây dựng công thức đơn giản để đánh giá nhanh sức kháng SĐLT của kết cấu sàn phẳng BTCT không mũ cột khi mất cột biên đột ngột.
Thông tin về mục lục chi tiết trong văn bản gốc được cung cấp chỉ bao gồm cấu trúc các chương chính của luận án như sau: