Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép: Phần cơ bản

117 trang phuongnguyen 5210

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép: Phần cơ bản", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_ket_cau_be_tong_cot_thep_phan_co_ban.pdf

Nội dung text: Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép: Phần cơ bản

Chương 1 KÃÚT CÁÚU BÃ TÄNG CÄÚT THEÏP PHÁÖN CÁÚU KIÃÛN CÅ BAÍN P1 P2 P3 P4 P5 MỞ ĐẦU 1
Chương 1 KÃÚT CÁÚU BÃ TÄNG CÄÚT THEÏP PHÁÖN CÁÚU KIÃÛN CÅ BAÍN Chæång 1: MÅÍ ÂÁÖU. Chæång 2: TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU. Chæång 3: NGUYÃN LYÏ CÁÚU TAÛO & TÊNH TOAÏN BTCT. Chæång 4: CÁÚU KIÃÛN CHËU UÄÚN. Chæång 5: SAÌN PHÀÓNG. Chæång 6: CÁÚU KIÃÛN CHËU NEÏN. Chæång 7: CÁÚU KIÃÛN CHËU KEÏO. Chæång 8: CÁÚU KIÃÛN CHËU UÄÚN XOÀÕN. Chæång 9: TÊNH TOAÏN CÁÚU KIÃÛN BTCT THEO TTGH THÆÏ II. Chæång 10: BÃ TÄNG CÄÚT THEÏP ÆÏNG LÆÛC TRÆÅÏC. Taìi liãûu: -Kãút cáúu BTCT-pháön cáúu kiãûn cå baín, Phan Quang Minh (chuí biãn). -KÕt cÊuP1 BªP2 t«ngP3 vµ BTCT-TiªuP4 P5 chuÈn thiÕt kÕ TCXDVN 356-2005.MỞ ĐẦU 2
1. BẢN CHẤT CỦA BÊ TÔNG CỐT THÉP MÅÍ ÂÁÖU. Chương 1 1.1. BẢN CHẤT CỦA BÊ TÔNG CỐT THÉP: Bã täng cäúttheïplaì váût liãûu xáy dæûng phæïchåüpdo BT vaì cäúttheïpcuìng cäüng taïc chëu læûc: Bã täng laì âaï nhán taûo âæåücchãú taûotæì caïcváût liãûuråìi( Caït, soíi, goüilaì cäút liãûu) vaì cháútkãút dênh (Xi màng hoàûccaïccháútdeío).Chịuneïntäút, chịukeïokeïm. Cäúttheïp: chịukeïo, neïn đềutäút. Neïn Xét thê nghiãûm âån giaín sau: -Uäúnmäütdáöm bã täng (khäng cäúttheïp): phaï hoaûikhaï såïm do vãútnæïtxuáúthiãûnåí vuìng bã täng chëu keïo. Nhæ váûykhaí nàng chëu læûccuíaBT vuìng neïn chæa âæåüctáûn Keïo duûng hãút -Cuîng dáöm tæång tæû nhæ váûy nhæng Neïn nãúuâàûtmäütlæåüng cäúttheïp thêch håüp vaìovuìng bã täng chëu keïo: DáömBTCT chèbëphaï hoaûikhiBT vuìng neïn bë eïpvåî hoàûccäúttheïpchëukeïobëâæït. Màûc khaïctheïpchëukeïovaì neïnâãöutäút nãn coï thãø âàûttheïpvaìocaí vuìng chëu neïn. Keïo P1 P2 P3 P4 P5 MỞ ĐẦU 3
Váûythæûccháút bã täng cäúttheïplaì mäütváût liãûu xáy dæûng häùnhåüpmaChì trongương âo 1ï bã täng vaì cäúttheïpâaî liãn kãúthåüplyï våïi nhau âãø cuìng laìmviãûc trong mäütkãútcáúu. Såí dé bã täng vaì cäúttheïpcoï thãø cuìng laìmviãûc âæåüclaì do: - LæûcdênhbaïmgiæîaBT vaì cäúttheïp: Bã täng khi ninh kãútdênhchàûtvåïicäúttheïp nãn æïng læûccoï thãø truyãöntæì BT sang cäúttheïpvaì ngæåüclaûi, nhåì âoï coï thãø khai thaïchãút khaí nàng chëu læûccuíacäúttheïp, haûnchãú bãö räüng khe næït - Giæîabãtängvaì theïp khäng xaíyraphaínæïng hoïahoüc: Bã täng bao boücbaío vãû cäúttheïp khäng bë han rè vaì ngàn ngæìataïcduûng coï haûicuía mäi træåìng âäúivåïitheïp. -5 - Bã täng vaì theïpcoï hãû säú giaínnåí nhiãûtgáönbàòng nhau (αct= 1,2.10 ; -5 -5 0 αb=10 ∼1,5.10 ). Nãn khi nhiãûtâäü thay âäøi trong phaûm vi thäng thæåìng dæåïi 100 C thç æïng suáút ( ban âáöu) xaíyratrongváût liãûu khäng âaïng kãø. 1.2. PHÂN LOẠI BTCT: 1.2.1 Phân loạitheophương pháp chế tạo : a. Bê tông cốt thép toàn khối (BTCT đổ tại chỗ): Tiãún haình gheïp vaïn khuän, âàût cäút theïp vaì âäø BT ngay taûi vë trê thiãút kãú cuía kãút cáúu. P1 P2 P3 P4 P5 MỞ ĐẦU 4
2. PHÂN1.2. LOẠ I PHÂNBTCT LOẠI BTCT: Chương 1 1.2.1 Phân loạitheophương pháp chế tạo : a. Bê tông cốt thép toàn khối (BTCT đổ tại chỗ): Tiãúnhaình gheïpvaïn khuän, âàûtcäúttheïpvaì âäø BT ngay taûivëtrêthiãútkãú cuíakãútcáúu. * Æu âiãøm: -Caïccáúukiãûn liãn kãúttoaìnkhäúi nãn kãútcáúucoï âäü cæïng låïn, chëu taíitroüng âäüng täút. -Coï thãø chãú taûocaïccáúukiãûn theo hçnh daïng tuìyyï. * Nhæåücâiãøm: -Täúnváût liãûulaìmvaïn khuän, âaì giaïo. - Thi cäng chëu aính hæåíng thåìitiãút. b. Bê tông cốtthéplắp ghép (cáúu kiãûn BTCT chãú taûo sàôn): Phán kãútcáúuthaình caïccáúukiãûn riãng biãûtâãø coï thãø chãú taûosàônräöiâemlàõp gheïplaûi thaình kãútcáúutaûivëtrêthiãútkãú. PP naìykhàõc phuûc pháönnaìo nhæåücâiãømcuíaBT toaìnkhäúi. * Æu âiãøm: -Coï âiãöukiãûn Cäng nghiãûphoïa trong thi cäng xáy dæûng. -Tiãútkiãûmváût liãûulaìmvaïn khuän. -Ruït ngàõnthåìi gian thi cäng, âaímbaíocháútlæåüng * Nhæåücâiãøm: -Cáöncoï caïc phæång tiãûnváûn chuyãøn, cáøulàõp. -Xæí lyï caïcmäúinäúi phæïctaûp. -Âäü cæïng cuíakãútcáúu khäng låïn. P1 P2 P3 P4 P5 MỞ ĐẦU 5
Chương 1 BÊ TÔNG CP1 ỐT THÉPP2 P3 TOÀNP4 KHP5 ỐIBÊTÔNG CỐT THÉP LMẮỞP ĐGHÉPẦU 6
c. Bê tông cốtthépnửalắp ghép : Chương 1 Theo PP naìy, ngæåìitatiãúnhaình làõpgheïpcaïccáúukiãûn âæåücchãú taûosàôn “chæa hoaìn chènh”, sau âoï âàûtthãmcäúttheïp, gheïpvaïn khuän vaì âäø BT âãø hoaìnchènhkãútcáúu. * Æu âiãøm: -Âäü cæïng cuíakãútcáúulåïn. -Giaímkhäúilæåüng vaïn khuän, coï thãø loaûiboí cäütchäúng. * Nhæåücâiãøm: -Cáöngiaíi quyãúttäút liãn kãútgæîaBT cuî vaì måïi. -Täø chæïc thi cäng phæïctaûp. 1.2.2. Phân loạitheotrạng thái ứng suất: a. Bê tông cốtthépthường: Khi chãú taûocáúukiãûn, cäúttheïpåí traûng thaïi khäng coï æïng suáút. Ngoaìicaïcnäüiæïng suáútdo co ngoïtvaì nhiãûtâäü, trong BT vaì cäúttheïpchèxuáúthiãûnæïng suáútkhicoï taíitroüng b. Bê tông cốtthépứng lựctrước (BTCT dựứng lực) : Khi chãú taûocáúukiãûn, cäúttheïp ban âáöuâæåückeïocàng, liãnkãútchàûtvåïi BT, khi buäng ra cäúttheïpco laûi gáy neïn trong BT. 1.2.3. Phân loạitheocốtthép: - Bã täng coï cäútmãöm. (d 40mm, theïp hçnh). 1.2.4. Phân loạitheotrọng lượng thể tích: - Bã täng nàûng coïγ≥1800 kg/ m3 (∼2500). - Bã täng nheû coï γ < 1800 kg/ m3. P1 P2 P3 P4 P5 MỞ ĐẦU 7
3. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CUẢ BTCT 1,3. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CUẢ BTCT: Chương 1 1.3.1 Ưu điểm: Sæí duûng váût liãûu âëa phæång (caït, soíi, âaï ) tiãútkiãûmtheïp. Reí tiãön hån so våïitheïp khi kãútcáúucoï nhëp væìavaì nhoí, cuìng chëu taíi nhæ nhau. Chëu læûctäúthånkãútcáúugäù vaì gaûch âaï. Chëu læíatäúthångäù vaì theïp. Bã täng baíovãû cho cäúttheïp khäng bë nung noïng såïm. Tuäøithoü cuía cäng trçnh cao, chi phê baíodæåîng êt. BT coï cæåìng âäü tàng theo thåìi gian, chëu taïcâäüng cuía mäi træåìng täút, cäúttheïp âæåüc BT bao boücbaíovãû khäng bë gè. Viãûctaûodaïng cho kãútcáúuthæûchiãûndãù daìng. Væîa BT khi thi cäng åí daûng nhaîo coï thãø âäø vaìocaïc khuän coï hçnh daïng báútkyì, cäúttheïpâuí deíoâãø uäúntheohçnhdaûng cuía kãútcáúu. 1.3.2 Nhược điểm : Troüng læåüng baínthánlåïn nãn gáy khoï khàn cho viãûcxáydæûng kãútcáúucoï nhëp låïn bàòng BTCT thæåìng. Khàõc phuûc: Duìng BT nheû, BTCT Æ LT (2),kãútcáúuvoí moíng (3), Bã täng cäúttheïpdãù coï khe næïtåí vuìng keïokhichëulæûc. Cáön phaíi ngàn ngæìa hoàûchaûnchãú khe næïtkãútcáúu trong mäi træåìng xám thæûc, caïcâæåìng äúng hay bãø chæïa cháútloíng (Tênh toaïnhaûnchãú khe næït, sæí duûng BTCT ÆLT ) Caïch ám vaì caïch nhiãûtkeïm hån gäù vaì gaûch âaï. Coï thãø sæí duûng kãútcáúucoï läù räùng, kãútcáúu nhiãöulåïp, BT xäúp Thi cäng phæïctaûp, khoï kiãømtracháútlæåüng. Khàõc phuûc: BTCT làõp gheïp Khoï gia cäú vaì sæíachæîa. Thiãútkãú cáön phaíi phuì håüpyãucáöusæí duûng hiãûntaûivaì dæû kiãún phaïttriãønmåP1 í räüng.P2 P3 P4 P5 MỞ ĐẦU 8
4. PHẠM VI ỨNG DỤNG 1.4. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA BÊ TÔNG CỐT THÉP: Chương 1 Xáy dæûng dán duûng, cäng nghiãûp: Kãútcáúuchëulæûc nhaì 1 táöng vaì nhiãöutáöng [1] [2], äúng khoïi, bun ke, xi lä [3],moïng maïy, haình lang váûn chuyãøn v.v Cäng trçnh cáúp thoaïtnæåïc [4] [5] (Hình ảnh), (Hình ảnh KC mái) Xáy dæûng cäng trçnh giao thäng: Cáöu, âæåìng, taì veût, áu taìu, cáöutaìu, voí háöm (Hình ảnh công trình đường), (Hình ảnh công trình cầu), (Hình ảnh tunnel) Xáy dæûng cäng trçnh thuíylåüi: Traûm båm, maïng dáùn næåïc, âáûpthuíyâiãûn, (Hình ảnh công trình thủy lợi), (Hình ảnh công trình thủy điện, đập) Xáy dæûng cäng trçnh truyãön thäng, thäng tin; Caïc cäng trçnh âàûc biãût Xáy dæûng cäng trçnh quäúcphoìng: Cäng sæû kiãn cäú, doanh traûi, P1 P2 P3 P4 P5 MỞ ĐẦU 9
5. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 1.5. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN: Chương 1 Quaï trçnh phaïttriãønchiathaình 3 giai âoaûn: - Giai âoaûnphaïtminhvaì moì máùm trong thæûctiãùn, bäú trê cäúttheïptheocaím tênh. 1848: Lambot (Phaïp) chãú taûochiãúctaìubàòng læåïisàõt ngoaìitraïtväithuíy [1.5.1], Vaì nàm 1855 äng âæåüctraobàòng saïng chãú cho caïcbaínveî dáömBTCT vaì cäüt âæåücgiacäú bàòng 4 thanh theïp xung quanh. 1850: Monier (chuí væåìn æåm åí Phaïp) coï caïc thê nghiãûmvåïicaïccháûu BT âæåüc gia cäú bàòng læåïitheïp. Vaì tiếïptheolaì caïcbàòng saïng chãú våïicaïcäúng vaì bãø chæïa âæåücgia cäú, táúmsaìn, cáöu thang - Giai âoaûn nghiãn cæïulêluáûnvaì sæí duûng räüng raîi (sau 1880), nghiãn cæïuvãö cæåìng âäü cuíaBT vaì cäúttheïp, læûc dênh giæîaBT vaì cäúttheïp, giaíi thêch sæû laìmviãûc chung giæîachuïng. 1886: Koenen (Træåíng thanh tra XD cuíaPhäø) xuaïtbaíncuäúnsaïch vãö phæång phaïptênhtoaïnâäü bãöncuíaBTCT. Tæì nàm 1890 âãún 1920 caïckyî sæ thæûchaình âaî dáöndáönnàõmâæåückiãúnthæïcvãö cå hoüccuíaBTCT. Caïccuäúnsaïch, baìibaïo, tiãu chuáønâaî thãø hiãûncaïclyï thuyãúttênhtoaïn. - Giai âoaûnphaïttriãønhiãûntaûi: XD caïc phæång phaïptênhtoaïn theo æïng suáútcho pheïpdæûatrãncåsåí cuía män SBVL, tênh theo giai âoaûn phaï hoaûicoï xeïtâãúntênhbiãún daûng deíocuíaváût liãûu, tênh theo traûng thaïigiåïihaûn. Nghiãn cæïuvaì chãú taûothaình cäng BTCT ÆLT [5.2]. P1 P2 P3 P4 P5 MỞ ĐẦU 10
Chương 1 Joseph-Louis Lambot (Sinh 22-05- 1814, máút 02-08-1887), laì ngæåìi phaït minh ra ximàng læåïi theïp âãø dáùn âãún sæû ra âåìi cuïa BTCT ngaìy nay. Äng âaî chãú taûo caïc bãø chæïa duìng væîa xi màng vaì cäút theïp. Nàm 1848 äng âaî chãú taûo mäüt voí taìu bàòng caïch trãn, vaì chiãúc taìu naìy hiãûn âæåüc træng baìy taûi Baío taìng Brignoles. P1 P2 P3 P4 P5 MỞ ĐẦU 11
2.1. Bê tông TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU. Chương 2 2.1. Bê tông: - Tênh nàng cå hoüccuíaBT laì chè caïcâàûc træng cå hoüc nhæ: cæåìng âäü vaì biãúndaûng. - Tênh nàng váûtlyï laì tênh co ngoït, tæì biãún, khaí nàng chäúng tháúm, caïch nhiãût, cuíaBT. 2.1.1. Thaình pháön, cáúu truïc vaì caïc loaûi bã täng: 2.1.1.1 Váût liãûu, thaình pháön cuía bã täng: BT laì loaûi âaï nhán taûo âæåüc chãú taûo tæì caïc váût liãûu råìi (caït,âaï, soíi) vaì cháút kãút dênh. Váût liãûu roìi âæåüc goüi laì cäút liãûu, gäöm caïc cåî haût khaïc nhau, loaûi beï laì caït 1- 5mm, loaûi låïn laì soíi, âaï dàm 5-40mm. Cháút kãút dênh thæåìng laì XM träün næåïc hoàûc caïc cháút deío khaïc. 2.1.1.2 Cáúu truïc cuía bã täng: BT coï cáúu truïc khäng âäöng nháút vç hçnh daïng, kêch thæåïc caïc haût cäút liãûu khaïc nhau, sæû phán bäú cäút liãûu vaì cháút kãút dênh khäng âãöu, coï caïc läù räùng. 2.1.1.3 Caïc loaûi bã täng: Theo cáúu truïc coï: BT âàûc, BT coï läù räùng (duìng êt caït), BT täø ong. Theo khäúi læåüng riãng: BT nàûng thæåìng coï khäúi læåüng riãng γ≈2200÷2500kG/m3; BT cäút liãûu beï γ≈1800÷2200kG/m3; BT nheû γ 2500kG/m3; Theo thaình pháön: BT thäng thæåìng, BT cäút liãûu beï, BT cheìn âaï häüc. Theo phaûm vi sæí duûng: BT laìm kãút cáúu chëu læûc, BT chëu noïng, BT caïch nhiãût, BT chäúng xám thæûc P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 1
2.1.2. Cæåìng âäü cuía bã täng 2.1.2. Cæåìng âäü cuía bã täng: Chương 2 Cæåìng âäü laì chè tiãu cå hoüc quan troüng, laì mäüt âàûc træng cå baín cuía BT, phaín aïnh khaí nàng chëu læûc cuía váût liãûu. Thæåìng càn cæï vaìo cæåìng âäü âãø phán biãût caïc loaûi bã täng. 2.1.2.1 Cæåìng âäü chëu neïn: Chuáøn bë máùu thæí: P Baìnneïn a h = 4a h =2D a Máùu a a a D Máùukhäúi làng truû. Thê nghiãûm trãn maïy neïn, tàng taíi dãún khi máùu bë phaï hoaûi. Goüi P laì læûc phaï hoaûi máùu. P Cæåìng âäü neïn cuía máùu: R = ; (2 −1) A A laì diãûn têch TD ngang cuía máùu. Bã täng thæåìng coï R=5 ÷ 30MPa. BT coï R>40MPa laì loaûi cæåìng âäü cao. Ngæåìi ta âaî chãú taûo âæåüc loaûi BT âàûc biãût coï R≥80MPa. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 2
ươ Sæû phaï hoaûi cuía máùu chëu neïn: Ch ng 2 Khi bë neïn ngoaìi biãún daûng theo phæång læûc taïc duûng, máùu coìn nåí ngang. Chênh sæû nåí ngang quaï mæïc laìm cho BT bë phaï våî do æïng suáút keïo (khaí nàng chëu keïo cuía BT keïm hån chëu neïn nhiãöu láön). Læûc ma saït giæîa baìn neïn vaì máùu thæí caín tråí sæû nåí ngang aính hæåíng âãún cæåìng âäü BT khi neïn. Biãúndaûng ngang khäng âãöu Bäi trån Thåüp1: Coï ma saïttrãnmàûttiãúpxuïc Thåüp2: Khäng coï ma saït Kãút quaí cho tháúytræåìng håüp1 máùucoï cæåìng âäü låïn hån. Kêch thæåïcmáùuthæí: Máùukêchthæåïc nhoí coï cæåìng âäü låïn hån máùuthæí coï kêch thæåïc låïn. Hçnh daûng máùu thæí: Máùulàngtruû coï cæåìng âäü beï hån máùukhäúi vuäng coï cuìng kêch thæåïcâaïyRlt= (0.7-0.8)R P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 3
Chương 2 2.1.2.2 Cæåìng âäü chëu keïo: R(t). P a P a (10cm) Máùuchëukeïo trung tám: a 4a P R = ; (2 − 2a) (t) A P Máùuchëukeïo khi uäún: h=b(=15cm) 3.5M 4h b R(t) = ; (2 − 2b) bh2 P Máùu truû troìn chëu neïn cheí: 2.P R = ; (2 − 2c) (t) π.l.D Trong âoï: P, M: Læûcvaì mämen uäúnlaìm phaï hoaûimáùu. 2 Bã täng thæåìng coï R(t)=10÷40 kG/cm . 2.1.2.3 Quan hãû giæîa cæåìng âäü chëu keïo R(t) vaì cæåìng âäü chëu neïn R: Cäng thæïc duìng quan hãû âæåìng cong: R(t) =θt R; (2 − 3a) Trong âoï θt âæåüc láúy phuû thuäüc vaìo loaûi BT vaì âån vë cuía R. Voïi BT nàûng thäng thæåìng vaì âån vë cuía R laì MPa θt = 0.28÷0.30. Cäng thæïc duìng quan hãû âæåìng thàóng: R(t) = 0.6 + 0.06R; (2 − 3b) Cäng thæïc duìng quan hãû âæåìng cong theo hãû säú Ct: R(t) = Ct.R; (2 − 3c) R +150 Våïi âån vë cuía R laì MPa, Hãû säú C : Ct = ; (2 − 4) P1 P15 P2 P3 t 60RTÊNH+1300 NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 4
2.1.2.4 Caïc nhán täú aính hæåíng âãún cæåìng âäü cuía BT: Chương 2 * Thaình pháön vaì caïch chãú taûo BT: Âáy laì nhán täú quyãút âënh cæåìng âäü BT. -Cháút læåüng vaì säú læåüng xi màng: -Âäü cæïng, âäü saûch, cáúp phäúi cuía cäút liãûu: -Tèlãû N/X håüp lyï. -Cháút læåüng cuía viãûc träün væîa BT, âáöm vaì baío dæåîng BT. R * Thåìi gian (tuäøi cuía BT): R28 Cæåìng âäü cuía bã täng tàng theo thåìi gian, luïc âáöu tàng Rt nhanh sau tàng cháûm dáön. t Våïi cæåìng âäü chëu keïo sæû tàng cæåìng âäü theo thåìi gian nhanh hån so våïi cæåìng âäü chëu neïn. t28 Cæåìng âäü bã täng tàng theo thåìi gian âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc thæûc nghiãûm: Cäng thæïc cuía Sec (1926): Rt=R1+(R10-R1).lgt. lgt Cäng thæïc cuía Nga (1935), (Skramtaep): Rt = R28 ≈ 0.7 R28 lgt; (våïi t = 7-300 ngaìy) lg28 Cäng thæïc cuía Viãûn nghiãn cæïu BT Myî ACI theo quy luáût hyperbän: t Rt = R28 ; Trong âoï hãû säú a, b phuû thuäüc loaûi XM. Thäng thæång a + b.t a=4; b=0.85. Voïi XM âäng cæïng nhanh a=2.3; b=0.92. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 5
ươ * Täúc âäü gia taíi vaì thåìi gian taïc duûng: Ch ng 2 Khi täúc âäü gia taíi cháûm cæåìng âäü âaût khoaíng 0.85÷0.9 trë säú thäng thæåìng vaì khi gia taíi nhanh cæåìng âäü cuía máùu coï thãø tàng 1.15÷1.2 láön. Khi thê nghiãûm phaíi tuán theo quy trçnh TN våïi täúc âäü gia taíi 0.2MPa/s. 2.1.3. Giaï trë trung bçnh vaì giaï trë tiãu chuáøn cuía cæåìng âäü: 2.1.3.1 Giaï trë trung bçnh: Thê nghiãûm n máùu thæí cuía cuìng mäüt loaûi BT thu âæåüc caïc giaï trë cæåìng âäü cuía máùu thæí laì R1, R2 Rn. Giaï trë trung bçnh cæåìng âäü cuía caïc máùu thæí kyï hiãûu laì Rm, goüi tàõt laì cæåìng âäü trung bçnh: n ∑Ri R = i=1 ; (2 − 6) m n 2.1.3.2 Âäü lãûch quán phæång, hãû säú biãún âäüng: Âàût ∆ = |R -R | goüi laì âäü lãûch. i i m ∑∆2 Våïi säú læåüng máùu âuí låïn (n ≥ 15) tênh âäü lãûch quán phæång: σ = i ; (2 − 7) σ n −1 Hãû säú biãún âäüng âæåüc tênh: ν = ; (2 − 8) Rm 2.1.3.3 Giaï trë âàûc træng: Giaï trë âàûc træng cuía cæåìng âäü cuía BT (goüi tàõt laì cæåìng âäü âàûc træng) âæåüc xaïc âënh theo xaïc suáút âaím baío laì 95% vaì âæåüc tênh: Rch = Rm(1− S.ν ); (2 − 9) Trong âoï S laì hãû säú phuû thuäüc xaïc suáút baío âaím. Våïi xaïc suáút baío âaím 95% thç S=1,64. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 6
2.1.3.4 Giaï trë tiãu chuáøn: Chương 2 Giaï trë tiãu chuáøn cuía cæåìng âäü cuía BT (goüi tàõt laì cæåìng âäü tiãu chuáøn) âæåüc láúy bàòng cæåìng âäü âàûc træng cuía máùu thæí Rch nhán våïi hãû säú kãút cáúu γKC. Cæåìng âäü tiãu chuáøn vãö neïn Rbn, vãö keïo Rbtn: Rbn = γ KC .Rch; (2 − 9a) Hãû säú γKC xeït âãún sæû laìm viãûc cuía BT trong kãút cáúu coï khaïc våïi sæû laìm viãûc cuía máùu thæí, âæåüc láúy bàòng 0,7-0,8 tuìy thuäüc vaìo Rch Giaï trë cuía Rbn vaì Rbtn âæåüc cho åí TCXDVN 356:2005 (Baíng 12 trang 35) 2.1.4. Cáúp âäü bãön vaì maïc cuía bã täng: Laì trë säú cuía caïc âàûc træng cå baín vãö cháút læåüng cuía BT. Tuìy theo tênh cháút vaì nhiãûm vuû cuía kãút cáúu maì quy âënh maïc hoàûc cáúp âäü bãön theo caïc âàûc træng khaïc nhau. 2.1.4.1 Maïc theo cæåìng âäü chëu neïn: Kê hiãûu M Bã täng nàûng: M100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600. Bã täng nheû: M50, 75, 100, 150, 200, 250, 300. 2.1.4.2 Cáúp âäü bãön chëu neïn: Kê hiãûu B TCXDVN 356:2005 (trang 4) quy âënh phán biãût cháút læåüng BT theo cáúp âäü bãön chëu neïn: Cấp độ bền chịu nén của bê tông: ký hiệu bằng chữ B, là giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu nén tức thời, tính bằng đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không dưới 95%, xác định trên các mẫu lập phương kích thước tiêu chuẩn (150 mm x 150 mm x 150 mm) được chế tạo, dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm nén ở tuổi 28 ngày. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 7
Cấp độ bền chịu nén của bê tông: ký hiệu bằng chữ B, là giá trị trung bình thốngCh ươkê ngcủa 2 cường độ chịu nén tức thời, tính bằng đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không dưới 95%, xác định trên các mẫu lập phương kích thước tiêu chuẩn (150 mm x 150 mm x 150 mm) được chế tạo, dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm nén ở tuổi 28 ngày. TCXDVN 356:2005 (Baíng 9 trang 30) quy âënh: BT nàûng coï cáúp âäü bãön chëu neïn B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; B15; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60. BT nheû coï cáúp âäü bãön chëu neïn B2,5; B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; B15; B20; B25; B30; B35; B40. Tæång quan giæîa maïc M vaì cáúp âäü bãön B cuía cuìng mäüt loaûi BT thãø hiãûn bàòng biãøu thæïc: B = α.β.M ; (2 −10) Trong âoï α laì hãû säú âäøi âån vë tæì kG/cm2 sang MPa; coï thãø láúy bàòng 0,1. β laì hãû säú chuyãøn âäøi tæì cæåìng âäü trung bçnh sang cæåìng âäü âàûc træng (våïi ν =0,135 thç β = (1-S.ν) = 0,778). 2.1.4.3 Maïc theo cæåìng âäü chëu keïo: Kê hiãûu K. Bã täng nàûng: K10, 15, 20, 25, 30, 40. Bã täng nheû: K10, 15, 20, 25, 30. 2.1.4.4 Cáúp âäü bãön chëu keïo: Kê hiãûu Bt. Khi sæû chëu læûc cuía kãút cáúu âæåüc quyãút âënh chuí yãúu båíi khaí nàng chëu keïo cuía BT, kãút cáúu coï yãu cáöu chäúng næït. TCXDVN 356:2005 (trang 4) quy âënh cáúp âäü bãön chëu keïo: Cấp độ bền chịu kéo của bê tông: ký hiệu bằng chữ Bt, là giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu kéo tức thời, tính bằng đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không dưới 95%, xác định trên các mẫu kéo tiêu chuẩn được chế tạo, dưỡng hộ P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 8 trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm kéo ở tuổi 28 ngày.
Chương 2 Cấp độ bền chịu kéo của bê tông: ký hiệu bằng chữ Bt, là giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu kéo tức thời, tính bằng đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không dưới 95%, xác định trên các mẫu kéo tiêu chuẩn được chế tạo, dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm kéo ở tuổi 28 ngày. BT coï cáúp âäü bãön chëu keïo doüc truûc Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2. 2.1.4.5 Maïc theo caïc yãu cáöu khaïc: Maïc theo khaí nàng chäúng tháúm laì con säú láúy bàòng aïp suáút låïn nháút (tênh bàòng atm) maì máùu chëu âæåüc âãø næåïc khäng tháúm qua. Cáúp chäúng tháúm cuía BT: W2; W4; W6; W8; W10; W12. W cáön quy âënh cho caïc kãút cáúu coï yãu cáöu chäúng tháúm hoàûc âäü âàûc chàõtcuía BT nhæ caïc cäng trçnh thuíy låüi, thuíy âiãûn Maïc theo khäúi læåüng riãng trung bçnh D (khaí nàng caïch nhiãût): -BT nheû D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400; D1500; D1600; D1700; D1800; D1900; D2000. -BT täø ongû D500; D600; D700; D800; D900; D1000; D1100; D1200. -BT räùng D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 9
2.1.5. Biãún daûng cuía bã täng ươ 2.1.5. Biãún daûng cuía bã täng: Ch ng 2 2.1.5.1 Biãún daûng do co ngoït: Co ngoït laì hiãûn tæåüng BT giaím thãø têch khi ninh kãút Mæïc âäü co ngoït khi âäng cæïng trong khäng khê (3 - 5).10-4 . Khi âäng cæïng trong næåïc BT nåí ra =1/5-1/2 mæïc âäü co, mæïc âäü ttäúi âa (6 - 15).10-5 . Caïc nhán täú aính hæåíng âãún biãún daûng co ngoït: -Säú læåüng vaì loaûi XM: læåüng XM ↑→co ngoït ↑, XM coï hoaût tênh cao → co ngoït ↑. -Tèlãû N/X tàng → co ngoït tàng. -Caït nhoí haût, cäút liãûu räùng → co ngoït tàng. -Cháút phuû gia laìm BT ninh kãút nhanh → co ngoït tàng. Co ngoït laì mäüt hiãûn tæåüng coï haûi: -Laìm thay âäøi hçnh daûng vaì kêch thæåïc cáúu kiãûn. -Gáy máút maït æïng suáút trong cäút theïp æïng læûc træåïc. - Gáy ra khe næït trãn bãö màût BT, laìm thay âäøi cáúu truïc cuía BT, giaím khaí nàng chëu læûc vaì tuäøi thoü cuía cäng trçnh. Caïc biãûn phaïp khàõc phuûc: -Choün thaình pháön cäút liãûu, tè lãû N/X håüp lyï. -Âáöm chàût BT, baío dæåîng BT thæåìng xuyãn áøm trong giai âoaûn âáöu. -Caïc biãûn phaïp cáúu taûo nhæ bäú trê khe co daîn, âàût cäút theïp cáúu taûo åí nhæîng nåi cáön thiãút âãø chëu æïng suátú do co ngoït gáy ra, maûch ngæìng khi thi cäng håüp lyï v.v P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 10
ươ 2.1.5.2 Biãún daûng do taíi troüng taïc duûng ngàõn haûn: Ch ng 2 Thê nghiãûm neïn máùu thæí hçnh làng truû våïi täúc âäü tàng taíi tæì tæì, âo vaì láûp âæåüc âäö thë giæîa æïng suáút vaì biãún daûng nhæ hçnh veî. σ P ∆ b ε ε ∆ 2 el pl ∆1 R D l lt C σb1 (1) (2) Khi σ coìn beï âäö thë êt cong nhæng khi σ↑ thç α α0 ε cong nhiãöu. O εb ε*b -Âiãøm D æïng våïi luïc máùu bë phaï hoaûi: æïng suáút εpl εel âaût Rlt vaì biãún daûng cæûc âaûi ε*b. Biãún daûng cuía BT gäöm 2 pháön: pháön khäi phuûc âæåüc laì biãún daûng âaìn häöi (∆1→εel), pháön khäng khäi phuûc laì biãún daûng deío (∆2→εpl): εb= εel+ εpl; (2-11) Do váûy BT laì váût liãûu âaìn häöi-deío. σ Mäâun âaìn häöi ban âáöu E : σ = E .ε ⇒ E = b = tgα ; (2 −12) b b b el b ε 0 el σ Mäâun biãún daûng deío cuía BT E ’: σ = E' .ε ⇒ E' = b = tgα; (2 −13) b b b b b ε ε b el ⇒ E' =ν .E ; (2 −14) Âàût ν = goüi laP1 ì hãû säP15 ú âaìn häP2 öi P3 b b TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 11 εb
Chương 2 Khi BT chëu keïo cuîng coï biãún daûng âaìn häöi vaì biãún daûng deío: Eb’= νt.Eb. Biãún daûng cæûc haûn khi keïo khaï beï ≈ 0,00015. Rt 2Rt Thê nghiãûm cho tháúy khi BT chëu keïo sàõp næït thç νt≈ 0,5 nãn ε *b = = ; 0.5Eb Eb E Mäâun chäúng càõt våïi hãû säú Posson µ = 0,2 våïi moüi loaûi BT: G = b ≈ 0,4E b 2(1+ µ) b σ σ Täúcâäü gia taíikhaïc nhau thç caïc b v1 v2 âæåìng biãøudiãùn quan hãû σ - ε khaïc v3 nhau. εb εb εel εpl 2.1.5.3 Biãún daûng do taíi troüng taïc duûng daìi haûn - Tæì biãún: σ ε P P εc ∆b ∆c σb ε2 εc εb ε t O εb ε2 Hiãûn tæåüng biãún daûng deío tàng theo thåìi gian goüi laì hiãûn tæåüng tæì biãún cuía BT. Pháön biãún daûng deío tàng lãn do taíi troüng taïc duûng daìi haûn goüi laì biãún daûng tæì biãún. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 12
Hiãûn tæåüng biãún daûng deío tàng theo thåìi gian goüi laì hiãûn tæåüng tæì biãún cuChíaươ BT.ng 2 Pháön biãún daûng deío tàng lãn do taíi troüng taïc duûng daìi haûn goüi laì biãún daûng tæì biãún. * Caïcnhántäú aính hæåíng âãúnbiãúndaûng tæì biãún: -ÆÏng suáúttrongBT låïn → biãúndaûng tæì biãúnlåïn. -TuäøiBT luïcâàûttaíilåïn → biãúndaûng tæì biãúnbeï. -Âäü áøm mäi træåìng låïn → biãúndaûng tæì biãúnbeï. -Tèlãû N/X låïn, âäü cæïng cäütliãûubeï → biãúndaûng tæì biãúnlåïn. - Læåüng X tàng → biãúndaûng tæì biãún tàng. * Coï thãø biãøudiãùntæì biãúnqua mäüt trong hai chè tiãu sau: -Âàûc træng tæì biãún: ϕ = εC/ εel.(laì âaûilæånüg khäng thæï nguyãn) -1 2 -Suáúttæì biãún: C= εC/ σb (MPa hoàûc cm /kG). Caïc chè tiãu ϕ, C âãöu tàng theo thåìi gian, vaì âaût âãún giåïi haûn äøn âënh laì ϕ0, C0. * Taïchaûicuíahiãûntæåüng tæì biãún: -Laìm tàng âäü voîng cuíacáúukiãûn. -Laìm tàng âäü uäúndoüccuíacáúukiãûnchëuneïn. -Måí räüng khe næïttrongBT. -Gáytäøn hao æïng suáút trong cäúttheïpæïng læûctræåïc. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 13
Chương 2 2.1.5.4 Biãún daûng do taíi troüng làûp laûi: σb σb σbmax σbmin εb εb Nãúutaíitroüng taïcduûng lãn kãútcáúulàûpâilàûplaûinhiãöuláön(Âàûtvaìoräöidåî ra nhiãöuláön) thç biãúndaûng deíoseî âæåüctêchluîydáön, nãúutaíitroüng låïnseî gáy hiãûntæåüng moíichokãútcáúu . 2.1.5.5 Biãún daûng nhiãût: Âáy laì loaûi biãún daûng thãø têch khi nhiãût âäü thay âäøi, xaïc âënh theo hãû säú nåí vç nhiãût cuía BT αt. -5 Hãû säú αt phuû thuäüc vaìo loaûi XM, cäút liãûu, âäü áøm coï giaï trë khoaíng (0,7-1,5)x10 /âäü. 0 -5 Thäng thæåìng khi nhiãût âäü trong khoaíng tæì 0-100 C láúy αt =1x10 âãø tênh toaïn. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 14
2.2. Cäút theïp 2.2. Cäút theïp: Chương 2 2.2.1. Yãu cáöu âäúi våïi theïp duìng trong Bã täng Cäút theïp: -Âaímbaíocæåìng âäü theo thiãútkãú. -Phaíicoï tênh deíocáönthiãút. -Phaíidênhkãúttäútvaì cuìng chëu læûc âæåücvåïi BT trong moüi giai âoaûnlaìmviãûccuíakãútcáúu. -Dãù gia cäng: dãù uäún, càõt, vaì haìn âæåüc -Táûnduûng hãútkhaí nàng chëu læûccuíacäúttheïpkhikãútcáúu bë phaï hoaûi. -Tiãútkiãûmtheïpvaì täúnêtsæïcLÂ. 2.2.2. Caïc loaûi cäút theïp: Theo thaình pháön hoaï hoüc cuía theïp: thæåìng chè duìng mäüt säú maïc theïp caïc bon tháúp vaì theïp håüp kim tháúp. Theo phæång phaïp luyãûn theïp: -Cäút theïp caïn noïng: -Cäút theïp keïo nguäüi: -Cäút theïp gia cäng nhiãût: Theo hçnh thæïc cäút theïp: Theïp thanh tiãút diãûn troìn màût ngoaìi nhàôn (troìn trån), hoàûc màût ngoaìi coï gåì (caïc gåì coï taïc duûng tàng âäü dênh baïm våïi BT). Cuîng coï thãø duìng thanh theïp hçnh, âoï laì cäút cæïng coï thãø chëu læûc âæåüc khi thi cäng. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 15
2.2.3. Caïc tênh cháút cå baín cuía cäút theïp: Chương 2 2.2.3.1 Biãøu âäö æïng suáút-biãún daûng: Biãøu âäö æïng suáút-biãún daûng coï pháön thàóng æïng våïi giai âoaûn âaìn häöi, pháön cong æïng våïi giai âoaûn coï biãún daûng deío. ` σ Theïp deío: σB D Biãøu âäö σ_ε gäöm mäüt âoaûn thàóng xiãn OA æïng våïi giai âoaûn laìm viãûc âaìn häöi. σy Âoaûn nàòm ngang âæåüc goüi laì thãöm chaíy, theïp åí traûng thaïi C σel A chaíy deío. Luïc naìy xaïc âënh âæåüc giåïi haûn chaíy cuía theïp σy. Âoaûn cong CD laì giai âoaûn cuíng cäú cuía cäút theïp, æïng suáút ε vaì biãún daûng tiãúp tuûc tàng cho âãún khi cäút theïp bë âæït, våïi O εpl ε*S giåïi haûn bãön σB vaì biãún daûng cæûc haûn ε*S. σ Theïp ràõn (gioìn): σB σ Biãøu âäö σ_ε gäöm mäüt âoaûn thàóng xiãn OA æïng våïi giai y C D âoaûn laìm viãûc âaìn häöi, âoaûn cong AD laì giai âoaûn cäút A σel theïp coï biãún daûng deío. Khi keïo âæït xaïc âënh âæåüc giåïi haûn bãön σB vaì biãún daûng cæûc haûn ε*S. 2.2.3.2 Biãún daûng âaìn häöi vaì biãún daûng deío: Nãúu keïo theïp trong giai âoaûn âaìn häöi räöi giaím taíi thç toaìn 0,2% ε bäü biãún daûng âæåüc phuûc häöi. O εpl ε*S Khi keïo theïp væåüt quaï giåïi haûn âaìn häöi (coï biãún daûng deío) räöi giaím taíi thç biãøu âäö khäng TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 16 vãö theo âæåìng cuî vaP1 ì coï mäP15 üt biãún P2 daûng P3 dæ laì εpl.
2.2.3.3 Sæû cæïng nguäüi: Chương 2 Âoï laì hiãûn tæåüng tàng giåïi haûn chaíy khi gia cäng nguäüi cäút theïp. Láúy cäút theïp deío âem keïo nguäüi cho quaï giåïi haûn chaíy räöi giaím taíi seî coï âæåüc cäút theïp keïo nguäüi. Cäút keïo nguäüi naìy coï giåïi haûn chaíy cao hån cäút theïp ban âáöu. Sau vaìi láön keïo hoàûc chuäút thãöm chaíy seî biãún máút, cäút theïp tråí thaình ràõn våïi cæåìng âäü tàng cao vaì biãún daûng cæûc haûn giaím. 2.2.3.4 Cæåìng âäü tiãu chuáøn cuía cäút theïp: Giaï trë tiãu chuáøn vãö cæåìng âäü cuía cäút theïp âæåüc goüi tàõt laì cæåìng âäü tiãu chuáøn, kê hiãûu Rsn âæåüc láúy bàòng cæåìng âäü giåïi haûn chaíy (thæûc tãú hoàûc quy æåïc) våïi xaïc suáút baío âaím khäng dæåïi 95%. m Våïi σ y laì giaï trë trung bçnh cuía giåïi haûn chaíy khi thê nghiãûm mäüt säú máùu theïp thç: m Rsn = σ y ()1− S.ν ; (2 −15) 2.2.3.5 Mäâun âaìn häöi cuía cäút theïp ES: Mäâun âaìn häöi cuía cäút theïp, kê hiãûu ES âæåüc láúy bàòng âäü däúc cuía âoaûn OA trãn biãøu âäö æïng suáút biãún daûng. 4 Giaï trë cuía ES phuû thuäüc loaûi theïp vaì khoaíng (17 - 21)x10 MPa, xem TCXDVN 356:2005 (Baíng 28 trang 53) 2.2.3.6 Âäü deío cuía cäút theïp: 2.2.3.7 Tênh haìn âæåüc: Tênh haìn âæåüc phuû thuäüc vaìo thaình pháön cuía theïp vaì caïch chãú taûo. Caïc theïp caïn noïng bàòng theïp chæïa êt caïc bon vaì theïp håüp kim tháúp coï tênh haìn âæåüc täút. Khäng âæåüc pheïp haìn âäúi våïi caïcP1 theïp P15 âaî quaP2 gia cängP3 nguäüi hoàTÊNHûc gia NcängÀNG nhiã CÅût.LY Ï CUÍA VÁÛT LIÃÛU 17
2.2.4. Phán loaûi (nhoïm) cäút theïp: Chương 2 2.2.4.1 Phán loaûi cäút theïp theo TCVN: Theo TCVN 1651:1985, có các loại cốt thép tròn trơn CI và cốt thép có gân (cốt thép vằn) CII, CIII, CIV. 2.2.4.2 Phán loaûi cäút theïp theo mäüt säú tiãu chuáøn khaïc: Theo TC Nga: - Cán nóng: tròn trơn nhóm A-I, có gờ nhóm A-II và AC-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI; - Gia cường bằng nhiệt luyện và cơ nhiệt luyện: có gờ nhóm AT-IIIC, AT-IV, AT- IVC, AT-IVK, AT-VCK, AT-VI, AT-VIK và AT-VII. Cäút theïp cuía Trung Quäúc chia thaình caïc cáúp I, II, III, IV vaì caïc loaûi såüi keïo nguäüi. Cäút theïp cuía Phaïp âæåüc ghi theo giåïi haûn chaíy nhæ: FeE230, FeE400, FeE500. 2.2.4.3 Tæång quan giæîa maïc theïp vaì nhoïm (loaûi) theïp: Maïc theïp âæåüc âënh ra vaì kê hiãûu chuí yãúu dæûa vaìo thaình pháön hoaï hoüc vaì caïch luyãûn, vê duû CT3, CT5, 18Γ2C, 25X2C Nhoïm cäút theïp âæåüc phán chia theo tênh nàng cå hoüc. Hai caïch phán chia naìy laì khaïc nhau nhæng liãn quan våïi nhau vç tênh nàng cuía theïp laì do thaình pháön quyãút âënh. Cäút theïp nhoïm CI, A-I chãú taûo tæì theïp caïc bon maïc CT3; Cäút theïp nhoïm CII, A-II P1 chãú taP15 ûo tæì theP2 ïp caïcP3 bon maïc CT5;TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 18
2.3. Bã täng cäút theïp Chương 2 2.3. Bã täng cäút theïp: 2.3.1. Læûc dênh giæîa bã täng & cäút theïp: 2.3.1.1 Caïc nhán täú taûo nãn læûc dênh: -Læûc ma saït do co ngoït khi âäng cæïng BT eïp chàût vaìo cäút theïp. -Sæû baïm do bãö màût gäö ghãö cuía cäút theïp. -Læûc daïn do keo xi màng coï taïc duûng nhæ mäüt låïp häö daïn BT vaìo cäút theïp P 2.3.1.2 Thê nghiãûm xaïc âënh læûc dênh: φ Máùu thê nghiãûmxaïcâënhlæûc dênh: τmax τ C Cæåìng âäü trung bçnh cuía læûc dênh: ln ln P τmax τ τ = ; (2 −16) C π.φ.l φ Trong âoï: P laì læûc keïo (neïn) tuäüt cäút theïp. φ laì âæåìng kênh cäút theïp. l laì chiãöu daìi âoaûn cäút theïp chän vaìo BT. P P 1 Læûc dênh cæûc âaûi: τ = = .τ; (2 −17) max ω.π.φ.l ω Trong âoï: ω laì hãû säú hoaìn chènh biãøu âäö læûc dênh. (ω < 1) α.Rbn Trë säú læûc dênh cæûc âaûi: τ max = ; (2 −18) α.Rbn m τ max = ; Trong âoï: m laì hãû säú phuû thuäüc bãö màût: theïp trån m=5÷6; theïp coï gåì m=3÷3,5; m α laì hãû säú phuû thuäüc traûng thaïi chëu læûc: chëu keïo α=1; chëu neïn α=1,5; P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 19
α.R Trë säú læûc dênh cæûc âaûi: τ = bn ; (2 −18) Chương 2 max m Trong âoï: m laì hãû säú phuû thuäüc bãö màût: theïp trån m=5÷6; theïp coï gåì m=3÷3,5; α laì hãû säú phuû thuäüc traûng thaïi chëu læûc: chëu keïo α=1; chëu neïn α=1,5; 2.3.1.3 Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún læûc dênh: Khi âäø BT cäút theïp thàóng âæïng læûc dênh låïn hån cäút theïp nàòm ngang. Cäút theïp chëu neïn coï læûc dênh låïn hån cäút theïp chëu keïo. Khi thay âäøi chiãöu daìi âoaûn l trë säú τmax khäng âäøi nhæng trë säú trung bçnh thay âäøi, khi tàng l hãû säú hoaìn chènh biãøu âäö ω giaím. Nãúu coï caïc biãûn phaïp haûn chãú biãún daûng ngang cuía BT læûc dênh tàng. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 20
2.3.2. Aính hæåíng cuía cäút theïp âãún co ngoït vaì tæì biãún cuía bã täng:Chương 2 2.3.2.1 Aính hæåíng âãún co ngoït: ε1< ε0 Do sæû dênh kãútgiæîaBT vaì cäúttheïpmaì cäúttheïpcaín ε 0 (=εa) tråí biãúndaûng co ngoïtcuíaBT: cäúttheïpbëneïnlaûicoìn BT bë keïora, âoï laì æïng suáútban âáöu do co ngoïttrong Ab BTCT. AS Nãúu khäng coï cäúttheïp, BT tæû do coï co ngoït ε0; Do cäúttheïpcaíntråí BT coï co ngoït ε1< ε0 bàòng biãúndaûng cuíacäúttheïp εa=ε1. (1) (2) Biãúndaûng cæåîng bæïc trong BT: ε0 - ε1 ⇒σt = (ε0 - ε1).νt.Eb. Biãúndaûng cæåîng bæïc trong cäúttheïp: ε1. ⇒σS = ε1.ES. Håüplæûc trong BT: Nt = σt.Ab; trong cäúttheïp: NS = σS.AS. Vç laì læûcnäüitaûi nãn chuïng cán bàòng nhau: Nt = NS; ε .E ν .ε .E E A Suy ra: σ = 0 S ; σ = t 0 b ; n = S ; µ = S ; S t 1 St nSt .µ +1 1+ ν t Eb Ab nSt .µ ÆÏng suáútkeïo do co ngoïtlåïnkhihaìmlæåüng theïp µ låïn; ÆÏng suáút keïo do co ngoït vaì æïng suáút keïo do taíi troüng gáy ra laìm BT bë næït såïm hån so våïi khi khäng coï aính hæåíng cuía co ngoït, nhæng khi âaî coï khe næït thç aính hæåíng cuía co ngoït giaím vaì âãún giai âoaûn phaï hoaûi thç khäng coìn aính hæåíng âãún khaí nàng chëu læûc cuía cáúu kiãûn. Trong kãút cáúu siãu ténh liãn kãút thæìa ngàn caín co ngoït cuía BT nãn xuáút hiãûn näüi læûc TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 21 phuû. P1 P15 P2 P3
2.3.2.2 Aính hæåíng âãún tæì biãún: Chương 2 N NN Xeïtcáúukiãûnchëulæûc âån giaín nhæ hçnh veî: ε ε ε σ b Trong BT: σ b = ε.ν.Eb; ⇒ ε = ; ε ν.E εC 1 b Ab Trong CT: σ b σ S = ε.ES = .ES = nS .σ b; (2 −19) AS ν.Eb ES Våïi n S = laì hãû säú tæång âæång (≈ 8-20). ν.Eb Tæì âiãöu kiãûn cán bàòng læûc, coï: N = σ b.Ab +σ S .AS = σ b.(Ab + nS .AS ); (2 − 20) Âàût Ared = Ab + nS.AS goüi laì diãûn têch cuía tiãút diãûn tæång âæång (qui âäøi). N N nS .N ÆÏng suáút, biãúndaûng cuíacáúukiãûn: ε = ; ⇒ σ b = ; σ S = ; ν.Eb.Ared Ared Ared Khi chëu læûc láu daìi, BT coï biãúndaûng tæì biãún. Cäúttheïpcuîng aính hæåíng âãúnbiãúndaûng tæì biãúncuíaBT. Nãúu khäng coï cäúttheïp, våïiæïng suáút σb biãúndaûng tæì biãúncuíaBT laì εC = C.σb; Cäúttheïpseî caíntråí biãúndaûng cuíaBT, vaì biãúndaûng tàng thãm seî laì: ε1 <εC; Do âoï giæîaBT vaì cäúttheïpcoï sæû phán phäúilaûinäüilæûc: ε .ν.E ε .E æïng suáút trong BT giaím: ∆σ = C b ; æïng suáút trong CT tàng: ∆σ = C S ; b 1 S 1+ nS .µ +1 P1 P15 P2 nP3 S .µ TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 22
2.3.3. Sæû phaï hoaûi vaì hæ hoíng cuía BTCT: Chương 2 2.3.3.1 Sæû phaï hoaûi do chëu læûc: -Våïi thanh chëu keïo: Sau khi BT bë næït, cäúttheïp chëu toaìnbäü læûckeïo. Phaï hoaûikhiæïng suáúttrongcäúttheïpâaûtgiåïihaûnchaíy. -Våïicäütchëuneïn: Phaï hoaûikhiæïng suáútneïn trong BT âaûtâãúncæåìng âäü chëu neïn. -Våïidáömchëuuäún: Phaï hoaûikhiæïng suáút trong cäúttheïp chëu keïoâaûtgiåïihaûnchaíy hoàûckhiæïng suáút trong BT vuìng neïnâaûtâãúncæåìng âäü chëu neïn. 2.3.3.2 Sæû huíy moìn cuía bã täng & caïc biãûn phaïp baío vãû: Bã täng bë àn moìnlaì do: Taïcduûng cå hoüc (mæa, doìng chaíy, sæû âoïng vaì tan bàng liãn tiãúp ), Taïcduûng sinh hoüc (rong rãu, haì, vi khuáønåí säng, biãøn ) hoìatan vaì cuäúnâilaìmBT tråí nãn xäúp, Taïcduûng hoïahoüc (caïccháút axêt, kiãöm ) xám thæûcbãö màût hoàûcthaình pháømcuíacaïc phaínæïng hoïahoüccoï thãø têch låïn hån thãø têch caïccháút tham gia phaínæïng, laìmnæïtneí khäúiBT. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 23
2.3.3.2 Sæû huíy moìn cuía bã täng & caïc biãûn phaïp baío vãû: Chương 2 Bã täng bë àn moìnlaì do: Taïcduûng cå hoüc (mæa, doìng chaíy, sæû âoïng vaì tan bàng liãn tiãúp ), Taïcduûng sinh hoüc (rong rãu, haì, vi khuáønåí säng, biãøn ) hoìatan vaì cuäúnâilaìmBT tråí nãn xäúp, Taïcduûng hoïahoüc (caïccháút axêt, kiãöm ) xám thæûcbãö màût hoàûcthaình pháømcuíacaïc phaínæïng hoïahoüccoï thãø têch låïn hån thãø têch caïccháút tham gia phaínæïng, laìmnæïtneí khäúiBT. Cäúttheïpbëhuíymoìn, bë gè taûoracaïc Oxyt hoàûcmuäúisàõtcoï thãø têch låïnhånthãø têch ban âáöu, laìmcholåïp BT bao quanh cäúttheïpbëvåî bong. Biãûnphaïpbaíovãû: Bã täng cáöncoï cæåìng âäü cao vaì âäü âàûcchàõcåí bãö màûtcuíakãútcáúu. Khi thiãútkãú caïc cäng trçnh coï mäi træåìng àn moìn: Khi cáönduìng caïcbiãûn phaïpâàûcbiãût: Cáöncaûosaûch buûigètrãncäúttheïptræåïckhisæí duûng. ÂaímbaíochiãöudaìylåïpBT baíovãû. P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 24
Chương 2 P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 25
Chương 2 P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 26
Chương 2 P1 P15 P2 P3 TÊNH NÀNG CÅ LYÏ CUÍA VÁÛT LIÃÛU 27
NGUYÃN LYÏ CÁÚU TAÛO & TÊNH TOAÏN KÃÚT CÁÚU BTCT. Chương 3 Thiãútkãú kãútcáúu BTCT gäöm2 viãûc chênh: tênh toaïnvaì cáúutaûo. Näüi dung tênh toaïngäöm: - Xaïcâënhtaíitroüng vaì taïcâäüng; - Xaïcâënhnäüilæûc do tæìng loaûitaíitroüng vaì caïctäø håüpcuachuí ïng; - Tênh toaïntiãútdiãûn xaïcâënhkhaí nàng chëu læûccuíakãútcáúuhoàûccäúttheïp. Caïc yãu cáöucáúutaûogäöm: - Choünváût liãûu (maïcBT vaì nhoïmcäúttheïp) phuû thuäücmäitræåìng sæí duûng, tênh cháútchëulæûc, tênh cháútcuíataíitroüng, vai troì cuíakãútcáúu , - Choün kêch thæåïctiãútdiãûn, Bäú trê cäúttheïp. - Liãn kãútgiæîacaïcbäü pháûn vaì choüngiaíi phaïpbaíovãû chäúng xám thæûc. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 1
3.1. NGUYÊN LÝ TÍNHNGUYÃN TOÁN LYÏ CÁÚU TAÛO & TÊNH TOAÏN KÃÚT CÁÚU BTCT. Chương 3 3.1. NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP: 3.1.1 Tảitrọng, tác động: - Theo tênh cháút: Taíitroüng thæåìng xuyãn (tènh taíi): Taíitroüng taûmthåìi (hoaûttaíi): Taíitroüng âàûcbiãût: - Theo phæång, chiãöu: Taíitroüng âæïng: Taíitroüng ngang: - Theo trë säú khi tênh theo PP traûng thaïigiåïihaûn: Trë säú tiãu chuáøn (Taíitroüng tiãu chuáøn): Taíitroüng tênh toaïn: TT TT = TT TC.n (3 – 1) - Theo thåìigiantaïcduûng cuíataíitroüng: Taíitroüng taïcduûng daìihaûn. Taíitroüng taïcduûng ngàõnhaûn. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 2
3.1.23.1.2Nội lNựcộilực: Chương 3 Så âäö tênh: Så âäö kãút cáúu laì cå såí âãø xaïc âënh så âäö tênh toaïn kãút cáúu chëu læûc. Våïikãútcáúuténhâënh: Våïikãútcáúusiãuténh(dáömliãntuûc, khung, voí moíng ): Tênh theo så âäö âaìn häöi hoàûc theo så âäö deío Âãø tênh näüilæûcvaì thæûchiãûntäø håüpnäüilæûccáönthaình láûpmäütsäú så âäö tênh: -Mäütsåâäö tênh våïiténhtaíi(chonäüilæûcSg). -Mäütsäú så âäö tênh våïicaïctræåìng håüpcoï thãø xaíyracuíahoaûttaíi(Sij). Näüilæûctênhtoaïnlaì täø håüpcuíaSg vaì caïcSij:S=Sg + ∑γ. Sij (3 - 2) γ laì hãû säú täø håüp, theo TCVN 2737-1995 láúy γ =1 khi chè xeït mäüt hoaût taíi, γ <1 (0,9) khi tênh våïi tæì hai hoaût taíi tråí lãn 3.1.3 Tính toán tiếtdiệnBTCT: -Baìitoaïnkiãømtra: Caïc thäng säú vãö tiãútdiãûnBT vaì cäúttheïpâaî cho træåïc, cáönxaïc âënh näüilæûclåïnnháútmaì TD coï thãø chëu âæåüc; Âiãöukiãûnkiãømtralaì : S≤ Std. (3 -3) -Baìitoaïnthiãútkãú: cuîng tæì âiãöukiãûn (3 - 3) nhæng trong biãøuthæïcxaïcâënhStd caïc thäng säú vãö tiãútdiãûncoìnlaì áønsäú cáönxaïc âënh. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 3
3.1.3 Tính3.1.3 tiết diTínhện BTCT toán tiếtdiệnBTCT: Chương 3 3.1.3.1 Phương pháp tính theo ứng suấtchophép: Âiãöukiãûntênhtoaïn: σ≤[σ]. (3 - 4) Trong âoï:-σ: ÆÏng suáútlåïn nháúttrongváût liãûudo taíitroüng sæí duûng. -[σ]: ÆÏng suáút cho pheïpcuíaváût liãûu. R []σ = ; Giaí thiãúttênhtoaïn: k c Giaí thiãút TD phàóng: d Xem BT vaì CT laì váût liãûuâaìnhäöi. -Såâäö æïng suáútcuíamiãönBT chëuneïnlaì tuyãún tênh: (Khäng xeït BT chëu keïo) - Quy âäøitiãútdiãûngäöm Bã täng & Cäúttheïpthaình TD tæång âæång chè coï BT: P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 4
Dæûavaìoâiãöukiãûnbiãúndaûng cuíaCäúttheïp & BT taûivëtrêCäúttheïpâoï laì bàòng nhau:Chương 3 σ S σ bt ES ε S = = εbt = ⇒ σ S = .σ bt = nS .σ bt ; ES Eb Eb Tæïclaì qui âäúivåïimäütdiãûntêchcäúttheïpchëukeïo tæång âæång thaình ns láöndiãûntêchBT hay diãûntêchcäúttheïpAS quy âäøithaình nS.AS diãûntêchBT. Khäng xeït BT chëu keïo (åí vuìng keïochècoï diãûn têch BT quy âäøicuíacäúttheïpchëukeïo) σbmax Xeïtdáömchëuuäún TD chæî nháût: M Tiãútdiãûn quy âäøivaì så âäö æïng suáút: Db 3 h b.x 2 Jred = + nS.AS.()h0 − x ; 3 Da AS Vë trê truûc trung hoaì: b b.x2 S = − n .A .()h − x = 0; red 2 S S 0 M ÆÏng suáútlåïnnháútcuíaBT chëuneïn: σ bmax = .x ≤ []σ b ; Jred x h0 M.(h0 − x) h ÆÏng suáútkeïo trong BT tæång âæång: σbt = ; Jred a Váûyæïng suáút trong cäúttheïp: σ S = nS .σbt ≤ [σ S ]; n A S S b P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 5
3.1.3 Tính toán tiếtdiệnBTCT: Chương 3 3.1.3.2 Phương pháp tính theo ứng suấtchophép: Âiãöukiãûntênhtoaïn: σ≤[σ]. (3 - 4) Trong âoï:-σ: ÆÏng suáútlåïn nháúttrongváût liãûudo taíitroüng sæí duûng. -[σ]: ÆÏng suáút cho pheïpcuíaváût liãûu. R []σ = ; Giaí thiãúttênhtoaïn: k c Giaí thuyãút TD phàóng: d Xem BT vaì CT laì váût liãûuâaìnhäöi. - Quy âäøitiãútdiãûngäöm Bã täng & Cäúttheïpthaình TD tæång âæång chè coï BT: -Såâäö æïng suáútcuíamiãönBT chëuneïnlaì tuyãún tênh: (Khäng xeït BT chëu keïo) Æu âiãøm: - Ra âåìisåïm nháút cho nãn giuïp cho ngæåìithiãútkãú coï khaïiniãûm tæång âäúiroî rãûtvãö sæû laìm viãûccuíakãútcáúu -Kãútcáúucoï âäü an toaìnkhaï cao. Nhæåücâiãøm: - BTCT khäng phaíilaì váût liãûuâäöng cháút, BT coï biãúndaûng deíovaì coï næït trong vuìng keïo -Hãû säú nS thay âäøitheotrësäú æïng suáúttrãntiãútdiãûn, tuìy thuäücsäú hiãûutheïpvaì BT. -Hãû säú an toaìnk=R/[σ] cuíaBT & cäúttheïp khäng giäúng nhau thç hãû säú naìolaì hãû säú an toaìncuíakãútcáúu. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 6
Chương 3 3.1.3.2 Phương pháp tính theo nộilực phá hoại: Näüi dung cå baíncuía phæång phaïplaì: Xaïcâënhnäüilæûclåïnnháútdo taíitroüng taûiTD tênh toaïnräöiso saïnh våïikhaí nàng chëu læûccuíaTD âoï. Âiãöukiãûnkiãømtra: Sc ≤ Sph /k hay k.Sc ≤ Sph. (3 -5) Trong âoï: Sc:Näüilæûc do taíitroüng tiãu chuáøn gáy ra taûiTD xeït. Sph:Khaí nàng chëu læûccuíaTD ( Coìngoüilaì näüilæûc phaï hoaûi). k >1: Hãû säú an toaìncuíakãútcáúu. (k = 1.5÷2.5) Xaïcâënhkhaí nàng chëu læûccuía TD theo caïcgiaí thiãút sau: -ÆÏng suáúttrongBT chëuneïnâaûtRb vaì phán bäú chæî nháût(âãöu). -ÆÏng suáúttrongcäúttheïpchëukeïoâaûtgiåïihaûnchaíyRS. Rb C = Rb.b.x T = R .A AS S S P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 7
Chương 3 Thê duû våïicáúukiãûnchëuuäún: σb=Rb M ph x Db h0 h R .A S S a AS b Phæång trênh cán bàòng mämen våïitruûc qua troüng tám Db: ∑ M Db = 0 ⇒ M ph − RS .AS .(h0 − 0,5x) = 0; Coï âæåüc: Mph = RS.AS.(h0 - 0.5x). Chiãöucaovuìng BT chëu neïnxaïc âënh theo phæång trçnh hçnh chiãúucaïclæûclãn phæång truûccáúukiãûn: ΣX= 0 ⇒ RS.AS=Rb.b.x. Âiãöukiãûn (3-5) laì: k.M ≤ Mph. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 8
Chương 3 3.1.3.2 Phương pháp tính theo nộilực phá hoại: Näüi dung cå baíncuía phæång phaïplaì: Xaïcâënhnäüilæûclåïnnháútdo taíitroüng taûiTD tênh toaïnräöiso saïnh våïikhaí nàng chëu læûccuíaTD âoï. Âiãöukiãûnkiãømtra: Sc ≤ Sph /k hay k.Sc ≤ Sph. (3 -5) Trong âoï: Sc:Näüilæûc do taíitroüng tiãu chuáøn gáy ra taûiTD xeït. Sph:Khaí nàng chëu læûccuíaTD ( Coìngoüilaì näüilæûc phaï hoaûi). k >1: Hãû säú an toaìncuíakãútcáúu. (k = 1.5÷2.5) Xaïcâënhkhaí nàng chëu læûccuía TD theo caïcgiaí thiãút sau: -ÆÏng suáúttrongBT chëuneïnâaûtRb vaì phán bäú chæî nháût(âãöu). -ÆÏng suáúttrongcäúttheïpchëukeïoâaûtgiåïihaûnchaíyRS. Æu âiãøm: -Âaî xeïtâãúnsæû laìmviãûccuíaváût liãûuåí giai âoaûndeío nãn tiãútkiãûmváûtliãûu. - Cho khaïiniãûm roî raìng hån vãö âäü an toaìn cuíakãútcáúu. Nhæåücâiãøm: - Hãû säú an toaìnk= Sph / Sc gäüp chung laûi nhæ váûylaì chæa thoaí âaïng vç âäü an toaìncuíakãút cáúu phuû thuäücráút nhiãöuyãúutäú nhæ taíitroüng, váût liãûu, âiãöukiãûnlaìmviãûc v.v Vç váûy khäng thãø âaïnh giaï âäü an toaìnbàòng mäüthãû säú duy nháút âæåüc. - Chæa xeïtâãúnbiãúndaûng vaì næïtcuíakãútcáúu laì hai váúnâãö cuîng ráút âæåüc quan tám. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 9
3.2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH THEO TTGH 3.2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH CẤU KIỆN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN:Ch ương 3 3.2.1 Các trạng thái giớihạn (TTGH): - TTGH laì traûng thaïimaì tæì âoï tråí âi kãútcáúu khäng thoíamaîncaïc yãu cáöu âãö ra cho noï (do chëu læûc quaï sæïc,do máútäøn âënh, do biãúndaûng quaï låïn hoàûcdo khe næïtxuáúthiãûnvaì måí räüng v.v ) -Kãútcáúu BTCT âæåüc tênh theo 2 nhoïm TTGH: TTGH thæï I (TTGH vãö cæåìng âäü) vaì TTGH thæï II (TTGH vãö âiãöukiãûnsæí duûng) 3.2.2 Tính theo TTGH về cường độ (TTGH I): TTGH thæï I âæåüc qui âënh æïng våïiluïc kãútcáúubàõtâáöu bë phaï hoaûi, bë máútäøn âënh vãö hçnh daïng vaì vë trê, bë hoíng do moíi do taïcduûng âäöng thåìicuíataíi troüng vaì mäi træåìng. Âiãöukiãûntênhtoaïn: S ≤ Sgh.(3 -6) S: Laì näüilæûclåïn nháútcoï thãø phaïtsinhtaûi TD do taíitroüng tênh toaïn gáy ra. Sgh: Laì giåïihaûnbeï nháútvãö khaí nàng chëu læûccuíaTD xaïc âënh theo cæåìng âäü tênh toaïn cuíaváûtliãûu. - Tênh theo TTGH thæï I laì cáönthiãútâäúivåïimoüikãútcáúucuîng nhæ caïcbäü pháûn. - Tênh theo TTGH thæï I cho moüigiaiâoaûn: chãú taûo, váûn chuyãøn, cáøulàõp, sæí duûng, sæíachæîa (mäùi giai âoaûnvåïisåâäö tênh phuì håüp). P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 10
3.2.3 TÍNH THEO TTGH 2 3.2.3 Tính theo TTGH về điều kiện sử dụng (TTGH II): Chương 3 Tênh theo TTGH thæï II vãö biãún daûng: f ≤ fgh.(3 –7a) f: biãún daûng hoàûc chuyãøn vë do taíi troüng tiãu chuáøn fgh: biãún daûng hay chuyãøn vë täúi âa maì qui phaûm cho pheïp: Tênh theo TTGH thæï II vãö næït: -Nãúu kãút cáúu âæåüc pheïp næït: acrc ≤ agh.(3 –7b) acrc: bãö räüng khe næït do taíi troüng tiãu chuáøn. agh: bãö räüng khe næït giåïi haûn maì qui phaûm cho pheïp; Giåïi haûn cho pheïp cuía bãö räüng khe næït vaì biãún daûng âãø âaím baío âiãöu kiãûn laìm viãûc bçnh thæåìng: agh láúy theo Baíng 1, Baíng 2 trang12, fgh láúy theo Baíng 4 trang 14 TCXDVN 356:2005. -Nãúu kãút cáúu khäng cho pheïp næït: Sc ≤ Scrc. (3 –7c) Sc: näüi læûc do taíi troüng tiãu chuáøn. Scrc: Näüi læûc täúi âa maì TD coï thãø chëu âæåüc khi sàõp næït (khaí nàng chäúng næït). (Coï thãø xem Sc laì æïng suáút keïo låïn nháút trong BT, Scrc laì cæåìng âäü chëu keïo cuía BT) TCXDVN 356:2005 âiãöu 4.2.2 trang 10 qui âinh: Tính toán kết cấu về tổng thể cũng như tính toán từng cấu kiện của nó cần tiến hành đối với mọi giai đoạn: chế tạo, vận chuyển, thi công, sử dụng và sửa chữa. Sơ đồ tính toán ứng với mỗi giai đoạn phải phù hợp với giải pháp cấu tạo đã chọn. Cho phép không cần tính toán kiểm tra sự mở rộng vết nứt và biến dạng nếu qua thực nghiệm hoặc thực tế sử dụng các kết cấu tương tự đã khẳng định được: bề rộng vết nứt ở mọi giai đoạn không vượt quá giá trị cho phép và kết cấu có đủ độ cứng ở giai đoạn sử dụng. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 11
3.2.2 Cường độ tính toán 3.2.2 Cường độ tính toán của vật liệu : Chương 3 3.2.2.1 Cường độ tính toán của BT: Cæåìng âäü tênh toaïn cuía BT vãö neïn Rb vaì vãö keïo Rbt âæåüc xaïc âënh nhæ sau: γ bi.Rbn γ bi.Rbtn Rb = ; Rbt = ; (3 − 8) γ bc γ bt Trong âoï γbc vaì γbt laì hãû säú âäü tin cáûy cuía BT khi neïn vaì khi keïo. Khi tênh theo TTGH I γbc=1,3-1,5 vaì γbt=1,3-2,3 -TCXDVN 356:2005 Baíng 11 trang 34. γbi laì hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía BT (i=1, 2, , 10) -TCXDVN 356:2005 Baíng 15 trang 37. 3.2.2.2 Cường độ tênh toaïn cuía cäút theïp: Cæåìng âäü tênh toaïn cuía cäút theïp vãö keïo RS âæåüc xaïc âënh nhæ sau: γ .R R = si sn ; (3 − 9) S Rsn γ s R = ; s γ Trong âoï γS laì hãû säú âäü tin cáûy cuía cäút theïp. Khi tênh theo TTGH thæï nháút γs=1,05-1,2 stuìy thuäüc loaûi theïp. TCXDVN 356:2005 Baíng 20 trang 46. γsi laì hãû säú âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía cäút theïp (i=1, 2, , 9). TCXDVN 356:2005 Baíng 23 trang 49. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 12
3.3. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO 3.3. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO: Chương 3 3.3.1 Choün kêch thæåïc tiãút diãûn caïc cáúu kiãûn: Khi thiãút kãú kãút cáúu BTCT thæåìng phaíi choün kêch thæåïc TD caïc cáúu kiãûn âãø xaïc âënh taíi troüng, tênh näüi læûc vaì cäút theïp. Sæû håüp lyï cuía TD choün theo yãu cáöu chëu læûc âæåüc âaïnh giaï qua haìm læåüng theïp µ (mäùi loaûi cáúu kiãûn coï mäüt khoaíng håüp lyï cuía µ). Choün TD coìn phaíi quan tám âãún yãúu täú tháøm myî (yãu cáöu taûo daïng cuía kiãún truïc) vaì âiãöu kiãûn chãú taûo (thäúng nháút vaïn khuän, bäú trê theïp vaì âäø BT ). 3.3.2 Khung và lưới cốt thép: Cäút theïp trong cáúu kiãûn BTCT âæåüc liãn kãút thaình khung, læåïi âãø: - Giæî vë trê cäút theïp khi thi cäng. -Caïc cäút theïp cuìng chëu læûc, traïnh caïc phaï hoaûi cuûc bäü. - Chëu caïc æïng suáút phæïc taûp maì tênh toaïn khäng xeït âãún. Liãn kãút caïc cäút theïp bàòng caïch buäüc hoàûc haìn. Khung cäút theïp: gäöm cäút doüc, cäút ngang, cäút thi cäng. Thæåìng bäú trê åí caïc cáúu kiãûn daûng thanh nhæ cäüt, dáöm. Læåïi cäút theïp: Thæåìng sæí duûng cho caïc cáúu kiãûn daûng baín nhæ baín saìn, baín moïng. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 13
Khung cäút theïp: gäöm cäút doüc, cäút ngang, cäút thi cäng. Thæåìng bäú trê åí caïcCh cáươúu kiãngûn 3 daûng thanh nhæ cäüt, dáöm. Læåïi cäút theïp: Thæåìng sæí duûng cho caïc cáúu kiãûn daûng baín nhæ baín saìn, baín moïng. Buäüc 3.3.2.1 Khung lưới buộc: Buäüc Buäüc bàòng såüi theïp φ 0,8 ÷φ1. ∗ ∗ ∗ ∗ * Æu âiãøm: ∗ Chëu taíi troüng âäüng täút. (coï âäü deío cao) ∗∗∗∗ Bäú trê cäút theïp linh âäüng. Khäng cáön thiãút bë haìn. Vaïn khuän * Nhæåüc âiãøm: Mæïc âäü liãn kãút khäng täút bàòng haìn. Thi cäng cháûm, khoï cå giåïi hoïa. Thanh näúi ngang 3.3.2.2 Khung lưới hàn: (1-3 thanh/m). Coï thãø chãú taûo sàôn caïc khung phàóng räöi gheïp thaình khung khäng gian bàòng caïc thanh ngang (cäút thi cäng) Coï thãø laì læåïi phàóng hoàûc cuäün nhæng âaím baío mäùi cuäün G ≤ 500 kg âãø phuì håüp cáön cáøu thiãúu nhi khi thi cäng. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 14
3.3.3 C3.3.3ốt chịu lCực ốvàt cchốt cịấuu tạlựo c và cốt cấu tạo: Chương 3 -Cäút chëu læûc: Duìng âãø chëu caïc æïng læûc phaït sinh do taíi troüng, âæåüc xaïc âënh theo tênh toaïn. -Cäút cáúu taûo: Liãn kãút caïc cäút chëu læûc thaình khung hoàûc læåïi, giaím sæû co ngoït khäng âãöu cuía BT, chëu æïng suáút do co ngoït vaì thay âäøi nhiãût âäü, giaím bãö räüng khe næït, haûn chãú biãún daûng (voîng), phán bäú taïc duûng cuía taíi troüng táûp trung 3.3.4 Lớ p BT bảovệ: Låïp BT baío vãû cäút doüc chëu læûc TCXDVN 356:2005 qui âinh: Âiãöu 8.3.2 trang 122: Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn: - Trong bản và tường có chiều dày: + từ 100 mm trở xuống: 10 mm (15 mm) c2 + trên 100 mm: 15 mm (20 mm) - Trong dầm và dầm sườn có chiều cao: + nhỏ hơn 250 mm: 15 mm (20 mm) c + lớn hơn hoặc bằng 250 mm: 20 mm (25 mm) 1c2 - Trong cột: 20 mm (25 mm) - Trong dầm móng: 30 mm c2 - Trong móng: c1 + lắp ghép: 30 mm + toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35 mm + toànP1 khP2 ối khiP3 khôngP3.5 có lớp Picturebê tông NGUYÃNlót: LY 70Ï CmmÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 15
3.3.4 Lớ p BT bảo vệ 3.3.4 Lớ p BT bảovệ: Chương 3 Låïp BT baío vãû cäút cáúu taûo TCXDVN 356:2005 qui âinh: Âiãöu 8.3.3 trang 122: Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo cần được lấy không nhỏ hơn đường kính của các cốt thép này và không nhỏ hơn: - khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250 mm: 10 mm (15 mm) - khi chiều cao tiết diện cấu kiện bằng 250 mm trở lên: 15 mm (20 mm) chú thích: 1. Giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt. 2. Đối với kết cấu trong vùng chịu ảnh hưởng của môi trường biển, chiều dày lớp bê tông bảo vệ lấy theo quy định của tiêu chuẩn hiện hành TCXDVN 327 : 2004. Trong kết cấu một lớp làm từ bê tông nhẹ và bê tông rỗng cấp B7,5 và thấp hơn, chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc chịu lựccần phải không nhỏ hơn 20 mm, còn đối với các panen tường ngoài (không có lớp trát) không được nhỏ hơn 25 mm. Đối với các kết cấu một lớp làm từ bê tông tổ ong, trong mọi trường hợp lớp bê tông bảo vệ không nhỏ hơn 25 mm. Trong các cấu kiện làm từ bê tông nhẹ, bê tông rỗng có cấp không lớn hơn B7,5 và làm từ bê tông tổ ong, chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép ngang lấy không nhỏ hơn 15 mm, không phụ thuộc chiều cao tiết diện. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 16
3.3.5 Bố trí cốt thép 3.3.5 Bố trí cốt thép và khoảng cách giữa các cốtthép: Chương 3 -Nãúucäúttheïpnàòm ngang hoàûcnghiãngkhiâäø BT: TCXDVN 356:2005 qui âinh: Âiãöu 8.4.1 trang 123: Khoảng cách thông thủy giữa các thanh cốt thép (hoặc vỏống đặt cốt thép căng) theo chiều cao và chiều rộng tiết diện cần đảm bảo sự làm việc đồng thời giữa cốt thép với bê tông và được lựa chọn có kể đến sự thuận tiện khi đổ và đầm vữa bê tông. Đối với kết cấu ứng lực trước cũng cần tính đến mức độ nén cục bộ của bê tông, kích thước của các thiết bị kéo (kích, kẹp). Trong các cấu kiện sử dụng đầm bàn hoặc đầm dùi khi chế tạo cần đảm bảo khoảng cách giữa các thanh cốt thép cho phép đầm đi qua để làm chặt vữa bê tông. 30 t ≥ 0 d 30 (t0 laì khoaíng håí giæîacaïcmeïpcuíacaïc t0 ≥ cäúttheïp-khoaíng caïch thäng thuíy) d t0 ≥ 50 25 t ≥ 0 d t0 25 t ≥ 1.5d t ≥ 0 0 d -Nãúucäúttheïpâàûtâæïng khi âäø BT: t0 ≥ 50. Ngoaìi ra khoaíng caïch giæîacaïccäúttheïpcuîng khäng nãn quaï låïn nhàòmtraïnh caïcvãútnæït do co ngoït, thay âäøi nhiãûtâäü, traïnh sæû phaï hoaûicuûcbäü vaì äønâënhcuía khung (læåïi) cäút theïp khi thi cäng Trong moüitræåìng håüpt0 ≤ 400. P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 17
3.3.6 Neo cốt thép 3.3.6 Neo cốtthép: Chương 3 Neo cäúttheïpnhàòmbaíoâaímphaït huy hãútkhaí nàng chëu læûccuíacäúttheïp, traïnh phaï hoaûi cuûcbäü do tuäüt. 3d ≥2,5d Neo coï uäúnmoïcåí âáöu: Cäúttheïptroìntrån trong khung buäüc phaíicoï moïc neo åí hai âáöu. Uäúntay TCXDVN 356:2005 qui âinh: 6,25d Âiãöu 8.5.1 trang 124: Đối với những thanh cốt ≥2,5d thép có gờ, cũng như các thanh cốt thép tròn Uäúnmaïy trơn dùng trong các khung thép hàn và lưới hàn thì đầu mút để thẳng, không cần uốn móc. 3,25d Những thanh cốt thép tròn trơn chịu kéo dùng trong khung, lưới buộc cần được uốn móc ở đầu, 45-900 móc dạng chữ L hoặc chữ U. Chiãöudaìi âoaûnneo:âæåücxaïc âënh theo khaí nàng truyãönlæûcgiæîaBT vaì cäúttheïp(læûc dênh): ⎛ Rs ⎞ lan = ⎜ωan + ∆λan ⎟d; (3−10) ⎝ Rb ⎠ nhưng không nhỏ hơn lan = λan.d; Trong đó ωan, ∆λan, λan cũng như giá trị cho phép tối thiểu lan được xác định theo TCXDVN 356:2005 Bảng 36 (tr. 125). Trường hợp khi thanh cần neo có diện tích tiết diện lớn hơn diện tích yêu cầu theo tính toán độ bền với toàn bộ cường độ tính toán, chiều dài lan theo công thức (3-10) cho phép giảm xuống bằng cách nhân với tỷ số diện tích cần thiết theo tính toán và diện tích thực tế cP1 ủa tiếtP2 diện cP3 ốt thép.P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 18
3.3.6 Neo cốtthép: Chương 3 Chiãöudaìi âoaûnneo:âæåücxaïc âënh theo khaí nàng truyãönlæûcgiæîaBT vaì cäúttheïp(læûc dênh): ⎛ Rs ⎞ lan = ⎜ωan + ∆λan ⎟d; (3−10) ⎝ Rb ⎠ nhưng không nhỏ hơn lan = λan.d; Trong đó ωan, ∆λan, λan cũng như giá trị cho phép tối thiểu lan được xác định theo TCXDVN 356:2005 Bảng 36 (tr. 125). Neo bàòng caïch haìn caïc theïp neo åí âáöu: 2d 4d d d 4d 10mm 2.5d P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 19
3.3.7 Uốn cốt thép 3.3.7 Uốncốtthép: F F Chương 3 Taûichäù uäún cong, cäúttheïp khi chëu læûcseî eïp cuûcbäü vaìoBT. F F Âãø phán bäú læûcneïneïpâãöuvaìoBT, cäúttheïp âæåücuäún cong våïibaïn kênh cong r ≥ 10d. r ≥10d 3.3.8 Nốicốtthép: d 3.3.8.1 Näúi chäöng (näúi buäüc): Khi d ≤ 36. Khäng nãn näúi buäüccäút theïp trong vuìng keïo taûiTD táûnduûng hãút khaí nàng chëu læûc. Âoaûnlan xaïc âënh theo cäng thæïc tênh âoaûn neo vaì: TuìythuäücmaïcBT Keïo: lan ≥ 250 mm. l vaì loaûicäúttheïp an Neïn: lan ≥ 200 mm. 3.3.8.2Khäng âæåNốücnäihàn:úi buä üc khi d > 36 hoàûckhicáúukiãûnchëukeïo hoaìntoaìn(Thanhchëukeïocuíadaìn, thanh treo cuía khung ). 0.85 d Haìnâäúiâáöu: d d ≥ 2 2 1 10 mm Haìnâäúiâáöucoï neûp: Haìn gheïp (chäöng): Haìn trong maïng: d≥10 d≥8 l lh lh≥10d lh≥5d P1 P2 P3 h P3.5 lh≥Picture8d lh≥4dNGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 20
Chương 3 Khung-Lưới thép P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 21
Chương 3 P1 P2 P3 P3.5 Picture NGUYÃN LYÏ CÁUÚ TAÛO & TÊNH TOAÏN 22
1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CÁÚU KIÃÛN CHËU UÄÚN. Chương 4 Cáúukiãûnchëuuäúnlaì cáúukiãûn chëu M hay âäöng thåìiM & Q. P P M&Q M&Q Q = 0 Cáúukiãûnchëuuäúnlaì loaûicáúukiãûncåbaínráút quan troüng âæåüc sæí duûng räüng raîi vaì trong nhiãöu bäü pháûn cuía cäng trçnh nhæ dáöm, saìn, cáöu thang, Coï thãø quy vãö hai loaûicåbaín: baínvaì dáöm. 4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO: 4.1.1 Bản: Baínlaì loaûikãútcáúu phàóng coï chiãöudaìykhaï beï h so våïichiãöudaìivaì chiãöuräüng. Trong kãútcáúu nhaì cæíabaíncoï kêch thæåïcmàûtbàòng thæåìng bàòng 2÷6m. Chiãöudaìybaínchoün theo yãu cáöuchëulæûcvaì âäü cæïng (biãúndaûng, voîng, goïc xoay Saìn nhaì thæåìng khoaíng tæì 6÷20 cm, trong caïc kãút cáúu khaïc caïc kêch thæåïc âoï coï thãø låïn hån hoàûc beï hån ). Bã täng cuía baín thæåìng choün coï cáúp âäü bãön tæì B12.5 âãún B25. Cäúttheïptrongbaíngäömcoï cäútchëulæûcvaì cäút phán bäú (CI, CII âäi khi CIII ) a. Cốtthépchịulực: Cäút phán bäú Chëu mä men uäúnú . Bäúú trê trong vuìngì keïo.ïo Choünvaì P1 bäú trêtheotênhtoaP2 P3 P4 ïn.P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ CäKIÃútchëulæÛN CHËUûc UÄNÚ 1
Âæåìng kênh d=6÷12 mm, khoaíng caïch giæîacaïccäúttheïpa=7÷20 cm.Ch ương 4 Taûigäúicäútmuî chëu M(-) thç a ≥ 100 âãø tiãûnâäø BT; Cäút phán bäú Taûi nåi coï M låïnthç:a ≤ 200 khi chiãöudaìybaính ≤ 150, a ≤ 1.5h khi chiãöudaìybaín h > 150, Taûi nåi coï M beï thç täúithiãøu phaíicoï 3 thanh/1m daìibaín. b. Cốtthépphânbố (cấutạo): Cäútchëulæûc Taïcduûng: giæî vë trê cäútchëulæûc khi thi cäng, chëu æïng læûc do co ngoït, thay âäøi nhiãûtâäü, phán phäúiaính hæåíng cuíalæûctáûp trung ra caïccäútchëulæûcláncáûn. Âæåìng kênh d=4÷8; c≤15 khi d≤10 c c≤1,5d khi d>10 Caïch khoaíng a=200÷300 (a ≤ 350). Læåüng cäút phán bäú khäng êt hån 10% säú læåüng cäút chëu læûc taûi TD coï mä men uäún låïn nháút. lan≥10d 4.1.2 Dầm: Dáömlaì cáúukiãûnchëuuäúncoï kêch thæåïcTD (bãö räüng vaì chiãöu cao) khaï beï so våïichiãöudaìi(nhëp). Hçnh daïng tiãútdiãûn: h Tiãútdiãûndáömthæåìng coï daûng chæî b nháût, I, T, häüp, khuyãn, l P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 2
Chương 4 P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 3
b Hçnh daïng tiãútdiãûn: Chương 4 h Kêch thæåïctiãútdiãûn: ⎛ 1 1 ⎞ -Bäüisäú cuía 50 khi h ≤ 600. Chiãöucaoh = ⎜ ÷ ⎟ nhëp; ⎝ 8 20 ⎠ -Bäüisäú cuía 100 khi h > 600. ⎛ 1 1 ⎞ Chiãöuräüng b =⎜ ÷ ⎟ h; - 100, 120, 150, 180, 200, ⎝ 2 4 ⎠ -Bäüisäú cuía 50 khi b >250. Phaíithuáûntiãûnvåïi qui caïch vaïn khuän vaì tiãu chuáønhoïa kêch thæåïcdáöm. Cäúttheïp: a. Cốtdọcchịulực: Cäútxiãn Cäút âai Cäútdoücct Cäútdoüc θ chëu læûc Âai 2 nhaïnh Âai 4 nhaïnh Chëu M, xaïcâënhtheotênhtoaïn. Âæåìng kênh d = 10-32 Bäú trê trong vuìng keïo, âäi khi coï caí trong vuìng neïn; Coï thãø bäú trê 1, 2 hay nhiãöulåïp(khib ≥ 150 phaíicoï êt nháút 2 thanh) P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 4
Cäútxiãn Cäút âai Cäútdoücct Chương 4 Cäútdoüc θ chëu læûc Âai 2 nhaïnh Âai 4 nhaïnh b. Cốtdọccấutạo: Âæåìng kênh φ 10 ÷φ14. Cäútgiaï: laì cäútdoücâàût trong vuìng BT chëu neïn(taûicaïcgoïccuíacäút âai). Cäúttheïpphuû: Khi dáömcoï chiãöucaolåïn h > 700. Læåüng theïp ≥ 0.1% diãûn têch BT sæåìn. Coï taïcduûng giæî äønâënhcäút âai, chëu æïng læûc co ngoïtvaì nhiãûtâäü. c. Cốt đai: Âãø chëu læûccàõt, liãn kãútcäútdoücthaình khung, gàõnvuìng BT chëu keïovaì vuìng BT chëu neïnvåïi nhau âãø chëu mä men. Tênh toaïn theo læûccàõt. Âæåìng kênh cäútâai: d ≥ 6mm; khi h ≥ 800 d ≥ 8mm. d. Cốtxiên: Âãø chëu læûccàõt (thæåìng kãúthåüpâãø âæa cäútdoüc lãn chëu M(-) åí meïp trãn). Goïc nghiãng θ = 450 khi h ≤ 800; θ = 600 khi h > 800. P1 P2 θP3 = 30P4 0 khiP412 dáömtháP42 úpvaì baP5 ín. P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 5
2. SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM 4.2. SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM: Chương 4 Quan saïtmäütdáöm BTCT chëu taíi cho âãúnluïc bë phaï hoaûi: Taûikhuvæûcgiæîadáöm nåi M låïncoï vãútnæïtthàóng goïc våïitruûcdáöm; Taûikhuvæûcgáöngäúitæûa coï Q låïnthçvãútnæït nghiãng. P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 6
3. TRẠNG THÁI US-BD 4.2. SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM: Chương 4 Quan saïtmäütdáöm BTCT chëu taíi cho âãún luïcbëphaï hoaûi: Taûikhuvæûcgiæîadáöm nåi M låïncoï vãút næïtthàóng goïc våïitruûcdáöm; Khe næït Khe næït Taûikhuvæûcgáöngäúitæûa coï Q låïnthçvãút nghiãng thàóng goïc næït nghiãng. Nhæ váûyviãûctênhtoaïnvaì cáúutaûocaïccáúukiãûnchëuuäún theo âiãöukiãûncæåìng âäü nhàòm: - Khäng bë phaï hoaûitrãnTD thàóng goïc: Tênh toaïntheocæåìng âäü trãn TD thàóng goïc. - Khäng bë phaï hoaûi trãn TD nghiãng: Tênh toaïntheocæåìng âäü trãn TD nghiãng. 4.3. TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT–BIẾN DẠNG TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GÓC: Diãùnbiãúncuíatraûng thaïi US - BD trãn TD thàóng goïccoï thãø phán thaình 3 giai âoaûn sau: 4.3.1 Giai đoạnI: I σ <R Ia σ <R Khi taíitroüng beï váût liãûulaìmviãûcâaìnhäöi. b b b b Taíi troüng tàng biãún daûng deío trong BT M x M x phaït triãøn (nháút laì vuìng keïo). Så âäö æïng suáút trong BT cong âi. σSAS σSAS Khi σbt=Rbt BT vuìng keïosàõpsæíanæït: Traûng thaïiIa. σ σ =R P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 btP56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UbtÄNÚ 7bt
Chương 4 4.3.2 Giai đoạn II: II II σ <R a σ <R Taíitroüng tàng → BT chëu keïonæït. Taûi b b b B khe næïttoaìnbäü læûckeïo do cäúttheïp x x chëu. M M MiãönBT chëuneïncoï biãúndaûng deíokhaï låïn → så âäö æïng suáút bë cong nhiãöu. σS<RS σS=RS Nãúulæåüng cäúttheïpchëukeïo khäng nhiãöulàõm, khi taíitroüng tàng → æïng suáút trong cäúttheïpâaûtgiåïihaûnchaíyRS (σS=RS): Traûng thaïiIIa. 4.3.3 Giai đoạnIII: Træåìng håüp 1 Træåìng håüp 2 (phaï hoaûi deío) (phaï hoaûi gioìn) Cäúttheïpåí traûng thaïichaíydeío, taíitroüng σ =R σ =R tàng → Khe næïtmåí räüng vaì phaïttriãøn b b b n M dáön lãn phêa trãn, miãön BT chëu neïn x x thu heûpdáön. M Khi æïng suáút trong BT chëu neïnâaûtRb→ bë phaï hoaûi: træåìng håüpphaï hoaûithæï σS=RS σs<RS nháút(phaï hoaûideío). Nãúulæåüng cäúttheïpchëukeïokhaï nhiãöu, khi taíitroüng tàng tiãútdiãûn bë phaï hoaûi khi BT chëu neïnâaûtRb trong khi σS<RS.Âáylaì træåìng håüpphaï hoaûithæï 2 (phaï hoaûigioìn). Khi thiãút kãú cáúu kiãûn chëu uäún cáön traïnh træåìng håüp phaï hoaûi gioìn vç sæû phaï hoaûi xaíy ra âäüt ngäP1 üt khiP2 biãún P3 daûng coP4 ìn khaP412 ï beï, khängP42 biãútP5 træåïcP54 âæåüc (nguyP56 C hiãÁUÚ øm). KIÃ MàÛN CHût khaËU ïcU khängÄNÚ 8 táûn duûng hãút khaí nàng chëu læûc cuía váût liãûu (Cäút thepï chè måïi âaût σS< RS).
4. TÍNH TOÁN THEO CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GÓC 4.4. TÍNH TOÁN THEO CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GÓC: Chương 4 4.4.1 Tính cấukiệncóTD chữ nhật: Coï 2 træåìng håüpbäú trê cäútdoücchëulæûc: - Chè coï cäúttheïpchëukeïogoüilaì bäú trê cäút âån; - Coï cäúttheïpcaí trong vuìng keïoláùnvuìng neïn : Cäútkeïp. 4.4.1.1 Tính tiếtdiệnchữ nhậtcócốt đơn: Rb a) Så âäö æïng suáút: x/2 Så âäö æïng suáútåí TTGH I trãn cå såí Mgh x Rbbx x/2 cuía træåìng håüp phaï hoaûideío: h h0 h -ÆÏng suáút trong vuìng BT chëu h0-x/2 AS RSAS neïn: âaûtcæåìng âäü chëu neïnRb . (æïng suáútvuìng neïn phán bäú daûng a chæî nháût) b -ÆÏng suáút trong cäúttheïpchëu keïoâaûtcæåìng âäü chëu keïoRS. b) Cäng thæïccåbaín: Phæång trçnh hçnh chiãúucaïclæûc lãn phæång truûcdáöm: ∑ X = 0 ⇒ Rs.As = Rb.b.x; (4 −1) Täøng mä men våïitruûc qua troüng tám cäúttheïpchëukeïovaì vuäng goïcvåïi mp uäún: ⎛ x ⎞ ∑ M As = 0 ⇒ M gh = Rb.b.x.⎜h0 − ⎟; (4 − 2) P1 P2 P3 P4 P412 ⎝P42 2 ⎠P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 9
Chương 4 ∑ X = 0 ⇒ Rs.As = Rb.b.x; (4 −1) ⎛ x ⎞ ∑ M As = 0 ⇒ M gh = Rb.b.x.⎜h0 − ⎟; (4 − 2) ⎝ 2 ⎠ Âiãöukiãûncæåìng âäü (âaímbaío cho TD khäng væåütquaï TTGH thæï I) laì: ⎛ x ⎞ M ≤ M gh; ⇒ M ≤ Rb.b.x.⎜h0 − ⎟; (4 − 3) ⎝ 2 ⎠ ⎛ x ⎞ Kãút håüp (4-1) & (4-3): M ≤ RS .AS .⎜h0 − ⎟; (4 − 3a) ⎝ 2 ⎠ c) Âiãöukiãûnhaûnchãú: Kãút quaí thæûc nghiãûmchotháúytræåìng håüp phaï hoaûideíoxaíyrakhi: x x ω ξ = ≤ ξ = R = ; (4 − 4) h R h R ⎛ ω ⎞ 0 0 1 + S ⎜1 − ⎟ σ sc ,u ⎝ 1,1⎠ Trong âoï: ω -Âàûc træng tênh cháút biãún daûng cuía vuìng BT chëu neïn: α -Hãû säú phuû thuäüc loaûi BT, α=0,85 våïi BT nàûng. Rb, RS tênh bàòng MPa. σsc,u -ÆÏng suáút giåïi haûn cuía cäút theïp trong vuìng BT chëu neïn (khi BT âaût tåïi biãún daûng cæûc haûn), σsc,u =500MPa våïi taíi troüng thæåìng xuyãn, σsc,u =400MPa våïi taíi troüng âàûc biãût. R b.b.x ξR .R b.b.h0 Tæì (4-1) & (4-4): RS.AS = R b.b.x ⇒ AS = ≤ = As,max ; (4 − 6) RS RS A A R Goüi µ = S laì haìm læåüng cäút theïp thç haìm læåüng cæûc âaûi µ = S,max = ξ . b ; (4 CmaxÁUÚ KIÃÛN CHËU URÄNÚ 10 b.hP1 0 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 b.h0 RS
R b.b.x ξR .R b.b.h0 Chương 4 Tæì (4-1) & (4-4): RS.AS = R b.b.x ⇒ AS = ≤ = As,max; (4 − 6) RS RS A Goüi µ = S laì haìm læåüng cäút theïp thç haìm læåüng cæûc âaûi: b.h0 AS,max Rb µmax = = ξR. ; (4 − 7) b.h0 RS Cäút theïp quaï êt cuîng bë phaï hoaûi gioìn, vç váûy: µmin ≤µ; d) Caïc baìi toaïn aïp duûng: Âãø tiãûn sæí duûng, ta tiãún haình mäüt säú pheïp biãún âäøi: x Âàût ξ = , Caïc cäng thæïc trãn viãút laûi nhæ sau: h0 Tæì (4 - 1) ⇒ Rs.As = ξ.Rb.b.h0; (4 − 8) 2 2 Tæì (4 - 3) ⇒ M ≤ Rb.b.h0 .ξ.(1− 0,5.ξ ) = αm.Rb.b.h0 ; (4 − 9) Tæì (4 – 3a) ⇒ M ≤ RS .AS .h0.(1− 0,5.ξ ) = ζ .RS .AS .h0; (4 −10) Trong âoï αm= ξ.(1 - 0,5. ξ), ζ = (1 - 0,5.ξ); Âiãöu kiãûn haûn chãú ξ ≤ ξR ⇒αm ≤αR; Baìi toaïn 1: Biãút kêch thæåïc TD b, h, mämen M, cáúp âäü bãön cuía BT, loaûi cäút theïp (Rb, RS). Tênh cäút theïp cáön thiãút AS ? Giaíi: - Càn cæï cáúp âäü bãön cuía BT, loaûi cäút theïp: (tra baíng) Rb, RS, theo (4-4) tênh ξR, P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 11 theo (4-7) tênh µmax Tê h h h Vç h ï A ãhíiií hãú ï 1 20 ïib í
Giaíi: Chương 4 - Càn cæï cáúp âäü bãön cuía BT, loaûi cäút theïp: (tra baíng) Rb, RS, theo (4-4) tênh ξR, theo (4-7) tênh µmax. - Tênh h0 = h - a. Vç chæa coï AS nãn phaíi giaí thiãút træåïc a: a = 15-20 våïi baín, a = 30-60 våïi dáöm. M -Tæì phæång trçnh (4 - 9) xaïc âënh αm: αm = 2 ; (4 −12) Rb.b.h0 -Kiãøm tra αm theo âiãöu kiãûn haûn chãú: *Nãúu αm ≤αR tra baíng coï ζ M Tênh AS tæì phæång trçnh (4-10): AS = ; (4 −13) ζ .RSh0 AS Kiãøm tra haìm læåüng theïp: µ = ≥ µmin b.h0 Nãúu αm > αR thç hoàûc tàng kêch thæåïc TD. tàng cáúp âäü bãön cuíaBT. âàût cäút theïp vaìo vuìng neïn (Âàût cäút keïp). Baìi toaïn 2: Biãút M, cáúp âäü bãön cuía BT, loaûi cäút theïp. Yãu cáöu choün b, h, vaì tênh cäút theïp AS ? Giaíi: - Càn cæï loaûi BT, cäút theïp: Rb, RS, theo (4-4) tênh ξR, theo (4-7) tênh µmax. Aïp duûng caïc cäng thæïc (4 - 8) & (4 - 9) baìi toaïn våïi 2 phæång trçnh chæïa 4 áøn: b, ξ ξ h, vaì ASP1 Âãø giaP2 íi cáP3 ön choP4 ün træåP412 ïc 2 áøn:P42 (tiãûn nháP5 út laP54 ì choünP56 træåCÁïcUÚ b KIÃ & ÛN) CHËU UÄNÚ 12
Chương 4 Âãø giaíi cáön choün træåïc 2 áøn: (tiãûn nháút laì choün træåïc b & ξ) *Choüntræåïcb(theo kinh nghiãûm, theo yãu cáöucáúutaûo, theo kiãúntruïc ) *Choün ξ: ξ = 0,25 ÷ 0,35 âäúi våïi dáöm. ξ = 0,1 ÷ 0,25 âäúi våïi baín. 1 M -Chiãöucaolaìmviãûccáön thiãútcuíaTD h0: h0 = . ; (4 −14) αm Rbb Sau khi coï bxh håüp lyï thç viãûc tênh AS tiãún haình theo nhæ baìi toaïn 1. Baìi toaïn 3 (BT kiãøm tra): Biãút b, h, AS, cáúp âäü bãön cuía BT, loaûi cäút theïp. Tênh khaí nàng chëu læûc cuía tiãút diãûn Mgh (Mtd) Giaíi: - Càn cæï cáúp âäü bãön cuía BT, loaûi cäút theïp: (tra baíng) Rb, RS, theo (4-4) tênh ξR - Càn cæï vaìo caïch bäú trê cäút theïp xaïc âënh âæåüc a räöi tênh h0 = h - a. Baìi toaïn våïi 2 phæång trçnh chæïa 2 áøn ξ, Mgh nãn hoaìn toaìn xaïc âënh. R A -Tæì (4 - 8) ⇒ ξ = S S ; R b.b.h0 -Kiãøm tra ξ theo âiãöu kiãûn haûn chãú: 2 *Nãúu ξ ≤ ξR: tra baíng coï αm thãú vaìo (4 - 9) ⇒ M gh = αm.Rb.b.h0 ; Nãúu ξ > ξR chæïng toí AS quaï nhiãöu, khaí nàng chëu læûc âæåüc tênh theo khaí 2 nàng cuía vuìng neïn, tæïc láúy ξ = ξR hay αm = αR ⇒ M gh = αR.Rb.b.h0 ; P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 13
4.1.2 Tính tiết diện chữ nhật có cốt kép: 4.4.1.2 Tính tiếtdiệnchữ nhậtcócốt kép: Chương 4 Caïclyï do chuí yãúuâãø bäú trê cäúttheïpchëuneïntrongdáöm (cáúukiãûnchëuuäún): c Giaímâäü voîng do tæì biãún khi chëu taíi troüng daìi haûn. d Tàng tênh deíocuíacáúukiãûn. a' A' e Dãù thi cäng. s Rsc A's Rb Ab x M Ab 0 h h As Rs As a * Âiãöukiãûnâàûtcäútkeïp: b Viãûcâàûtcäútkeïp khäng phaíiluïcnaìocuîng laì kinh tãú. Kãút quaí nghiãn cæïucho tháúy chè nãn âàûtcäútkeïpkhiαm ≤ 0,5 nãúu αm >0,5 thç nãn tàng kêch TD. M Vç váûyâiãöukiãûnâãø tênh cäútkeïplaì αR < αm = 2 ≤ 0,5; Rb.b.h0 Viãûctênhtoaïnvåïitræåìng håüpâàûtcäútkeïpcoìncoï thãø gàûp khi do yãu cáöucáúutaûo trong vuìng neïncoï mäütlæåüng theïpâaïng kãø, cáönxeïtâãúnaính hæåíng cuíanoï. P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 14
a) Så âäö æïng suáút: Chương 4 A’ Âãún TTGH vãö cæåìng âäü, så âäö æïng suáút: R S b R A’ a' SC S -CäúttheïpchëukeïoAS âaûtRS x - Bã täng vuìng neïnâaûtR. h b 0 h0 h M A -CäúttheïpchëuneïnA’ âaûtR gh S S SC RSAS a a b) Cäng thæïccåbaín: b Phæång trçnh hçnh chiãúucaïclæûc lãn phæång truûcdáöm: ∑ X = 0 ⇒ Rs.As = Rb.b.x + Rsc.A's ; (4 −15) Täøng mä men våïitruûc qua troüng tám cäúttheïpAS vaì vuäng goïcvåïimp uäúncuíadáöm: ⎛ x ⎞ ∑ M As = 0 ⇒ M gh = Rb.b.x.⎜h0 − ⎟ + Rsc.A's.()h0 − a' ; (4 −16) ⎝ 2 ⎠ Âiãöukiãûncæåìng âäü (âaímbaío cho TD khäng væåütquaï TTGH thæï I): ⎛ x ⎞ M ≤ M gh ⇒ M ≤ Rb.b.x.⎜h0 − ⎟ + Rsc.A's.()h0 − a' ; (4 −17) ⎝ 2 ⎠ Cuîng duìng caïc kyï hiãûu nhæ træåìng håüp cäút âån: x ξ = ; αm= ξ.(1 - 0,5. ξ), ζ = (1 - 0,5.ξ); h0 Caïc cäng thæïc trãn viãút laûi nhæ sau: Tæì (4-15) ⇒ Rs.As = ξ.Rb.b.h0 + Rsc.A's ; (4 −18) Tæì (4-16) ⇒ M ≤ α .R .b.h2 + R .A' .(h − a'); (4 −19) P1 P2 P3 m bP4 0 P412 sc s P42 0 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 15
Caïc cäng thæïc trãn viãút laûi nhæ sau: Chương 4 Tæì (4-15) ⇒ Rs.As = ξ.Rb.b.h0 + Rsc.A's ; (4 −18) 2 Tæì (4-16) ⇒ M ≤ αm.Rb.b.h0 + Rsc.A's.(h0 − a'); (4 −19) c) Âiãöukiãûnhaûnchãú: -Âãø cáúukiãûn khäng bë phaï hoaûigioìntæì BT chëu neïn: x ≤ ξR.h0 hoàûc ξ ≤ ξR hay αm ≤αR. (4 -20) -Âãø æïng suáútneïn trong A’S âaûtâãúnRSC phaíithoíamaînâiãöukiãûn: x ≥ 2a’. (4 - 21) d) Caïcbaìitoaïnaïpduûng: Baìitoaïn1:Biãút M, b, h, cáúp âäü bãön cuía BT, loaûi cäút theïp. Tênh AS, A’S ? Giaíi: - Càn cæï cáúp âäü bãön cuía BT vaì nhoïm cäút theïp ⇒ Rb, RS, RSC, tênh ξR. -Xaïcâënhh0 = h - a (a vaì a’ âæåücchoüntræåïcnhætræåìng håüpâàûtcäút âån). M -Kiãømtraâiãöukiãûncáönthiãúttênhcäútkeïp: αR < αm = 2 ≤ 0,5; (4 − 22) R b.b.h0 Baìitoaïnvåïi hai phæång trçnh (4 - 18), (4 - 19) chæïa3 áønsäú ξ, AS, A’S nãn phaíi loaûi båït áøn säú bàòng caïch choün træåïc ξ = ξR tæïc αm= αR. (Âãø låüiduûng hãútkhaí nàng chëu neïncuía BT nãn cäúttheïpAS, A’S coï (AS + A’S) beï nháút). 2 M -αRR b.b.h0 Thay αm= αR vaìo (4-19) tçm âæåüc: A'S = ; (4 − 23) Rsc (h0 − a') ξR.Rb.b.h0 Rsc Thãú A’S vaìo (4-18) âæåüc: As = + A's ; (4 − 24) Rs Rs Khäng quãnP1 kiãømtralaP2 P3 ûi a, a’P4 âaî giaP412 í thiãút! P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 16
Chương 4 Baìitoaïn2:Biãút M, b, h, cáúp âäü bãön cuíaBT, loaûicäúttheïpvaì A’S.TênhAS? Giaíi: - Càn cæï cáúp âäü bãön cuía BT vaì nhoïm cäút theïp ⇒ Rb, RS, RSC, tênh ξR. -Xaïc âënh h0 = h - a (a vaì a’ âæåüc choün træåïc nhæ træåìng håüp âàût cäút âån). Baìitoaïnxaïcâënhvçcoï hai phæång trçnh chæïa2 áønsäú. M - R .A' .(h − a') Tæì (4-19) tênh α : α = sc s 0 ; (4 − 25) m m 2 Rb.b.h0 -Kiãømtraâiãöukiãûnhaûnchãú: Nãúu αm ≤αR: tra baíng ξ → x = ξ.h0. ξ.Rb.b.h0 Rsc Nãúux ≥ 2a’: As = + A's ; (4 − 26) Rs Rs Nãúu x αR: cäúttheïpA’S âaî cho laì chæa âuí âaím baío khaí nàng chëu læûc cuía vuìng neïn nãn ta xem A’S laì chæa biãútvaì tênh theo baìitoaïn1(Tênh AS, A’S). P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 17
Chương 4 Baìitoaïn3:Biãútb, h, cáúp âäü bãön cuíaBT, loaûicäúttheïp, AS,A’S.Kiãøm tra khaí nàng chëu læûccuíaTD (Mgh = ?). Giaíi: - Càn cæï cáúp âäü bãön cuía BT vaì nhoïm cäút theïp ⇒ Rb, RS, RSC, tênh ξR. -Xaïc âënh a, a’, h0 = h – a. Baìi toaïn våïi 2 phæång trçnh chæïa 2 áøn säú laì ξ vaì Mgh nãn hoaìn toaìn xaïc âënh. R A − R A' Tæì (4 - 18) ⇒ ξ = S S SC S ; Rb.b.h0 Kiãømtraâiãöukiãûnhaûnchãú: 2a' 2 Nãúu ≤ ξ ≤ ξR Tæì ξ ⇒αm: M gh = αm.Rb.b.h0 + RSC.A'S .(h0 − a'); h0 2a' Nãúu(ξ ≤ tæïc x ξR láúy ξ = ξR hay αm = αR âãø tênh Mgh: M gh = αR.Rb.b.h0 + RSC.A'S .(h0 − a'); Chæïng toí cäút theïp chëu keïo AS quaï nhiãöu, xaïc âënh khaí nàng chëu læûc cuía tiãút diãûn theo khaí nàng cuía vuìng neïn, tæïc láúy ξ = ξR hay αm = αR. P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 18
4.2 Tính 4.4.2toán cấu kiTínhện có TD toánchữ T cấukiệncóTD chữ T: Chương 4 4.4.2.1 Đặc điểmlaìm viãûc cuía TD chữ T: b’ b’ b’f b b f f h’f h’f h h h h h b b b a) b) f c) b’f b’f Tiãútdiãûnchæî T gäömcaïnh vaì sæåìn. h’f h’f Træåìng håüpa):Caïnh chæî T nàòm trong vuìng neïn h b h seî tàng thãm diãûntêchBT vuìng neïn, tàng khaí nàng s chëu uäún cuía TD. Σbs Træåìng håüpb): d) Caïnh nàòm trong vuìng keïo khäng aính hæåíng âãún khaí nàng chëu læûc cuía TD nãn âæåüc tênh nhæ TD chæî nháûtb*h. Træåìng håüpc): Caïnh nàòm trong vuìng neïn, truûc TH qua caïnh, khaí nàng chëu læûccuíaTD tæång âæång nhæ TD chæî nháûtb’f*h. Træåìng håüpd) Tênh nhæ tiãútdiãûnchæî T våïibãö räüng sæåìnbàòng täøng caïcsæåìn. Nhæ váûy theo quan âiãømtênhtoaïnkhaí nàng chëu uäúncaïcdáömâæåücxãúpvaìoloaûicoï TD chæî nháûtkhivuìng neïncoï hçnh chæî nháût, vaì laì TD chæî T khi vuìng neïncoï hçnh chæî T. P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 19
Chương 4 Bãö räüng caïnh duìng trong tênh toaïn âæåücxaïc âënh theo âäü væån SC quy âënh láúy nhæ sau: TCXDVN 356:2005 Âiãöu 6.2.2.7 trang 62 qui âinh: Giá trị b’f dùng để tính toán được lấy từ điều kiện: bề rộng mỗi bên cánh SC, tính từ mép bụng dầm không được lớn hơn 1/6 nhịp cấu kiện và lấy không lớn hơn: -khi có sườn ngang hoặc khi h’f ≥ 0,1h: 1/2 khoảng cách thông thủy giữa các sườn dọc; −khi không có sườn ngang hoặc khi khoảng cách giữa chúng lớn hơn khoảng cách giữa các sườn dọc, h’f < 0,1h: 6h’f; −khi cánh có dạng công xôn: b' + trường hợp h’f ≥ 0,1h: 6h’f f h'f + trường hợp 0,05h ≤ h’f < 0,1h: 3h’f + trường hợp h’f < 0,05h: cánh không kể đến trong tính toán. h b'f SC SC b SC SC SS Tiãút diãûn chæî T coï thãø âàût cäút âån hoàûc cäút keïp. Nhæng TD chæî T âàût cäút keïp (theo tênh toaïn) êt khi duìng vç khäng kinh tãú (TD chæî T do âaî coï vuìng chëu neïn låïn). P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 20
Chương 4 4.4.2.2 Tính toán tiếtdiệnchữ T: (Đặtcốt đơn) a) Så âäö æïng suáút: b'f b'f Rb Rb x h' h' f x f h h M h h0 Mgh 0 gh AS AS RS.AS RS.AS a a b b -Nãúutruûc TH qua caïnh TD chæî T âæåüc tênh nhæ TD chæî nháûtb‘f xh. -Nãúutruûc TH qua sæåìntênhtoaïn theo TD chæî T. Âãø phán biãût truûc TH qua caïnh hay sæåìn, goüiMf laì mä men uäúnkhitruûc TH âi qua meïp giæîacaïnh vaì sæåìn(x= h’f): M = 0 ⇒ M f = Rb.b' f .h' f .(h0 − 0,5h' f ); (4 − 29) ∑ AS NãúuM ≤ Mf: truûc TH qua caïnh, tênh toaïn theo TD chæî nháûtb’fxh. NãúuM > Mf: truûc TH qua sæåìn, tênh toaïn theo TD chæî T. b) Cäng thæïccåbaín: P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 21
Chương 4 4.4.2.2 Tính toán tiếtdiệnchữ T: (Đặtcốt đơn) b'f R a) Så âäö æïng suáút: b h' b) Cäng thæïccåbaín: x f h h M ∑ X = 0; 0 gh AS ⇒ Rs As = Rb.b.x + Rb.(b' f −b).h' f ; (4 − 30) RS.AS a M = 0; b ∑ AS ⇒ Mgh = Rb.b.x.()h0 −0,5.x + Rb.(b' f −b).h' f .(h0 −0,5.h′f ); (4−31) Âiãöukiãûncæåìng âäü: M ≤ Mgh Hay M ≤ Rb.b.x. ()h0 − 0,5.x + Rb.(b' f −b).h' f .(h0 −0,5.h' f ); (4 −32) Cuîng duìng caïc kyï hiãûu nhæ træåìng håüp TD chæî nháût: x ξ = ; αm= ξ.(1 - 0,5. ξ), ζ = (1 - 0,5.ξ); h0 Caïc cäng thæïc trãn viãút laûi nhæ sau: Tæì (4-30) ⇒ Rs.As = ξ.Rb.b.h0 + Rb.(b' f −b).h' f ; (4 − 33) 2 Tæì (4-31) ⇒ M ≤ αm.Rb.b.h0 + Rb.(b' f −b).h' f .(h0 − 0,5.h' f ); (4 − 34) c) Âiãöukiãûnhaûnchãú: -Âãø cáúukiãûn khäng bë phaï hoaûigioìntæì BT chëu neïn: x ≤ ξR.h0 hoàûc ξ ≤ ξR hay αm ≤αR. P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 22
Chương 4 Rs.As = ξ.Rb.b.h0 + Rb.(b' f −b).h' f ; (4 − 33) 2 M ≤ αm.Rb.b.h0 + Rb.(b' f −b).h' f .(h0 − 0,5.h' f ); (4 − 34) x ≤ ξR.h0 hoàûc ξ ≤ ξR hay αm ≤αR. d) Tênh toaïntiãútdiãûn: Tênh cäúttheïp: Biãút b, b’f, h’f, h, M; cáúp âäü bãön cuía BT, loaûi cäút theïp. Tênh AS? Giaíi: M − R .(b' −b).h' .(h − 0,5.h' ) α = b f f 0 f ; (4 − 35) Tæì (4-34), tênh αm: m 2 Rb.b.h0 Kiãøm tra âiãöu kiãûn haûn chãú: Rb * Nãúu αm ≤αR: tra baíng âæåüc ξ. Tæì (4-33) ⇒ As = (ξ.b.h0 + (b' f −b).h' f ); (4 − 36) Rs Kiãøm tra haìm læåüng cäút theïp cuía TD (chè tênh cho pháön sæåìn, tæïc µ=[AS/(b.h0)]). * Nãúu αm > αR: phaíiâàûtcäútkeïphoàûc tàng kêch thæåïcTD, cáúp âäü bãön cuíaBT. Baìitoaïnkiãømtra: Biãút b, b’f, h’f, h, cáúp âäü bãön cuía BT, cäút theïp AS.TênhMgh? Giaíi: R .A − R .(b' −b).h' Tæì (4-33) xaïcâënhξ: ξ = s s b f f ; (4 − 37) Rb.b.h0 2 * Nãúu ξ ≤ ξR tra baíng coï αm, tæì (4 - 34)ì: M gh = αm.Rb.b.h0 + Rb.(b' f −b).h' f .(h0 − 0,5.h' f ); * Nãúu ξ > ξ thç láúy ξ = ξ tæïc α = α âãø tênh M . P1 R P2 P3 R P4 P412 m R P42 P5 gh P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 23
5. TÍNH TOÁN THEO CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN NGHIÊNG Chương 4 4.5. TÍNH TOÁN THEO CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN NGHIÊNG: 4.5.1 Đặc điểm phá hoạitrêntiếtdiện nghiêng (TDng): Trãn TDng chëu taïcduûng âäöng thåìimämen vaì læûccàõt. Sæû phaï hoaûi theo TD nghiãng thæåìng theo 2 kiãøu: Kiãøu1:Hai pháöndáömnaìy quay xung quanh vuìng neïn, vuìng neïn thu heûplaûicuäúicuìng bë phaï huíy. Luïcâoï cäúttheïp chëu keïoâaûtgiåïihaûnchaíy hay bë keïotuäüt vç neo khäng âuí. Kiãøu2: Khi cäúttheïpchëukeïo khaï nhiãöuvaì neo chàûtthçsæû Q quay cuía 2 pháöndáömbëcaíntråí. Dáöm bë phaï hoaûikhimiãön MM BT chëu neïnbëphaï våî do taïcduûng chung cuíalæûccàõtvaì læûc eïp. Hai pháöndáömcoï xu hæåïng træåüt lãn nhau vaì tuûtxuäúng Q so våïigäúitæûa. 4.5.2 Tênh toaïn theo khaí nàng chëu æïng suáút neïn chênh (ÂK haûn chãú): Kãút quaí thæûc nghiãûm chæïng toí, âãø BT khäng bë phaï våî vç æïng suáút neïn chênh cáúu kiãûn cáön phaíi thoía maîn âiãöu kiãûn: Q ≤ 0,3.ϕ w1.ϕb1.Rb.b.h0; (4 − 39) Trong âoï ϕw1 -Hãû säú kãø âãún aính hæåíng cuía cäút âai âàût vuäng goïc våïi truûc cáúu kiãûn, âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: ϕw1= 1+5.α.µw ≤ 1,3; (4 - 40) ES Asw Våïi α = ; µw = ; Eb b.s Asw-diãûn têch tiãút diãûn ngang cuía caïc nhaïnh cäút âai âàût trong mäüt màût phàóng vuängP1 goP2 ïc våïiP3 truûc cáP4 úu kiãP412 ûn vaì càõt P42 qua TD P5 nghiãngP54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 24
4.5.2 Tênh toaïn theo khaí nàng chëu æïng suáút neïn chênh (ÂK haûn chãú)Ch: ương 4 Kãút quaí thæûc nghiãûm chæïng toí, âãø BT khäng bë phaï våî vç æïng suáút neïn chênh cáúu kiãûn cáön phaíi thoía maîn âiãöu kiãûn: Q ≤ 0,3.ϕ w1.ϕb1.Rb.b.h0; (4 − 39) Trong âoï ϕw1 -Hãû säú kãø âãún aính hæåíng cuía cäút âai âàût vuäng goïc våïi truûc cáúu kiãûn, âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: ϕw1= 1+5.α.µw ≤ 1,3; (4 - 40) ES Asw Våïi α = ; µw = ; Eb b.s Asw-diãûn têch tiãút diãûn ngang cuía caïc nhaïnh cäút âai âàût trong mäüt màût phàóng vuäng goïc våïi truûc cáúu kiãûn vaì càõt qua TD nghiãng. b - Chiãöu räüng cuía TD chæî nháût; Chiãöu räüng sæåìn cuía TD chæî T vaì chæî I. s - Khoaíng caïch giæîa caïc cäút âai theo chiãöu doüc cáúu kiãûn. ϕb1-Hãû säú xeït âãún khaí nàng phán phäúi laûi näüi læûc cuía caïc loaûi BT khaïc nhau: ϕb1 =1− β Rb; (4 − 41) β -Hãû säú láúy nhæ sau: + đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông tổ ong: 0,01; + đối với bê tông nhẹ: 0,02; Rb tênh bàòng MPa. Âiãöu kiãûn (4 - 39) nãúu khäng thoía maîn phaíi tàng kêch thæåïc tiãút diãûn hoàûc tàng cáúp âäü bãön BT. P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 25
4.5.3 Tênh toaïn theo khaí nàng chëu càõt cuía tiãút diãûn BT (cáúu kiãûnCh khängương 4 bäú trê cäút ngang chëu càõt): Kãút quaí thæûc nghiãûm chæïng toí ràòng khi dáöm chëu càõt thuáön tuïy, seî khäng xuáút hiãûn khe næït nghiãng nãúu æïng suáút tiãúp thoía âiãöu kiãûn: Q τ = σ kc = ≤ 2,5.Rbt ; b.h0 Tæïc khaí nàng chëu càõt låïn nháút cuía tiãút diãûn BT: Qbmax = 2,5.Rbt.b.h0; (4 − 42) Váûy âiãöu kiãûn cæåìng âäü theo læûc càõt låïn nháút cuía cáúu kiãûn khäng coï cäút theïp ngang laì: Qmax ≤ 2,5.Rbt.b.h0; (4 − 42a) TCXDVN 356:2005 Âiãöu 6.2.3.4 trang 81 qui âinh: Đối với cấu kiện BTCT không có cốt thép đai chịu lực cắt, để đảm bảo độ bền trên vết nứt xiên cần tính toán đối với vết nứt xiên nguy hiểm nhất theo điều kiện: ϕ .()1+ ϕ .R .b.h2 Q ≤ b4 n bt 0 ; (4 − 43) c Vế phải của công thức (4 - 43) lấy theo khống chế: ϕ .(1+ ϕ ).R .b.h2 2,5.R .b.h ≥ b4 n bt 0 ≥ ϕ .()1+ ϕ .R .b.h ; (4 − 44) bt 0 c b3 n bt 0 Trong đóc –chiều dài hình chiếu của TDng trên trục dọc cấu kiện tính từ mép gối tựa. c ≤ cmax = 2.h0; Q - Lực cắt được xác định từ ngoại lực đặt ở một phía của TDng đang xét. Hệ số ϕ , ϕ phụ thuộc loại BT; P1 P2 b3 b4P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 26
4.5.3 Tênh toaïn theo khaí nàng chëu càõt cuía tiãút diãûn BT (cáúu kiãûnCh khängương 4 bäú trê cäút ngang chëu càõt): TCXDVN 356:2005 Âiãöu 6.2.3.4 trang 81 qui âinh: Đối với cấu kiện BTCT không có cốt thép đai chịu lực cắt, để đảm bảo độ bền trên vết nứt xiên cần tính toán đối với vết nứt xiên nguy hiểm nhất theo điều kiện: ϕ .()1+ ϕ .R .b.h2 Q ≤ b4 n bt 0 ; (4 − 43) c Vế phải của công thức (4 - 43) lấy theo khống chế: ϕ .(1+ ϕ ).R .b.h2 2,5.R .b.h ≥ b4 n bt 0 ≥ ϕ .()1+ ϕ .R .b.h ; (4 − 44) bt 0 c b3 n bt 0 Trong đóc –chiều dài hình chiếu của TDng trên trục dọc cấu kiện tính từ mép gối tựa. c ≤ cmax = 2.h0; Q - Lực cắt được xác định từ ngoại lực đặt ở một phía của TDng đang xét. Hệ số ϕb3, ϕb4 phụ thuộc loại BT; Hệ số ϕn xét đến ảnh hưởng lực dọc; Hệ số ϕn xét đến ảnh hưởng lực dọc, được xác định như sau: −Khi chịu lực nén dọc, xác định theo công thức: N ϕn = 0,1 ≤ 0,5; (4 − 45) Rbt.b.h0 Đối với cấu kiện ứng lực trước, trong công thức (4-45) thay N bằng lực nén trước P; không xét nếu lực nén dọc trục gây ra mô men uốn cùng dấu với tác dụng của tải trọng. −Khi chịu lực kéo dọc trục, xác định theo công thức: N ϕ n = − 0 ,2 ; ( 4 − 46 ) R bt bh 0 nhưngP1 giá trP2 ị tuyệP3 t đối cP4 ủa vế P412 phải của P42 (4-46) khôngP5 lP54 ớn hơnP56 0,8.CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 27
5.4 Điều kiện cường độ TDng có cốt ngang Chương 4 4.5.4 Điềukiệncường độ trên tiếtdiện nghiêng của dầm có cốt ngang: 4.5.4.1 Sơđồứng lựctrêntiếtdiện nghiêng: Giaí thiãút: Näüi læûc trong caïc cäút ngang laì læûc keïo doüc theo truûc cuía noï. Qb s s s s s s Rsw Asw Rsw Asw Rsw As, inc Rsw Asw c0 c Giaíi thêch caïc âaûi læåüng trong så âäö æïng læûc: s: Khoaíng caïch giæîa caïc cäút âai. RSW: Cæåìng âäü tênh toaïn cuía cäút theïp ngang. ASW: Diãûn têch tiãút diãûn ngang cuía caïc nhaïnh cäút âai âàût trong mäüt màût phàóng vuäng goïc våïi truûc cáúu kiãûn (goüi laì 1 låïp). AS,inc(i): Diãûn têch tiãút diãûn ngang cuía caïc låïp cäút xiãn (i=1, 2, ). Zs: Khoaíng caïch tæì troüng tám cäút theïp doüc chëu keïo âãún troüng tám vuìng neïn. Zsw(i): Khoaíng caïch tæì caïc låïp cäút âai âãún troüng tám vuìng neïn. Zs,inc(i): KhoaP1 íng caP2 ïch tæP3 ì caïc låP4 ïp cäútP412 xiãn âãúnP42 troüng támP5 vuìngP54 neïn.P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 28
Chương 4 4.5.4 Điềukiệncường độ trên tiếtdiện nghiêng của dầm có cốt ngang: 4.5.4.1 Sơđồứng lựctrêntiếtdiện nghiêng: Zs,inc2 Giaíi thêch caïc âaûi læåüng trong så âäö: Z s,inc1 Q s: Khoaíng caïch giæîa caïc cäút âai. b R : Cæåìng âäü tênh toaïn cuía cäút ngang. SW N +R A’ b SC S x ASW: Diãûn têch tiãút diãûn ngang cuía caïc θ nhaïnh cäút âai âàût trong mäüt màût phàóng. M A : Diãûn têch tiãút diãûn ngang cuía s s S,inc(i) RswAs,inc1 ZS caïc låïp cäút xiãn (i=1, 2, ). Zs: Khoaíng caïch tæì troüng tám cäút theïp RswAsw doüc chëu keïo âãún troüng tám vuìng neïn. Q RSAS+ RSPASP Z : Khoaíng caïch tæì caïc låïp cäút âai sw(i) Z âãún troüng tám vuìng neïn. sw1 Z sw2 Z : Khoaíng caïch tæì caïc låïp cäút xiãn s,inc(i) c0 âãún troüng tám vuìng neïn. c 4.5.4.2 Âiãöu kiãûn cæåìng âäü trãn TDng theo læûc càõt: Âäúi våïi cáúu kiãûn chëu uäún coï âàût cäút theïp ngang, âiãöu kiãûn cæåìng âäü trãn TDng theo læûc càõt nhæ sau: Q ≤ Qb + Qsw + Qs,inc ; (4 − 47) Trong âoï:QSW: Khaí nàng chëu læûc càõt cuía cäút âai. Qs,inc: Khaí nàng chëu læûc càõt cuía cäút xiãn. Qb: Khaí nàng chëu læûc càõt cuía BT âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc thæûc nghiãûm: P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 29
4.5.4.2 Âiãöu kiãûn cæåìng âäü trãn TDng theo læûc càõt: Chương 4 Âäúi våïi cáúu kiãûn chëu uäún coï âàût cäút theïp ngang, âiãöu kiãûn cæåìng âäü trãn TDng theo læûc càõt nhæ sau: Q ≤ Qb + Qsw + Qs,inc ; (4 − 47) Trong âoï:QSW: Khaí nàng chëu læûc càõt cuía cäút âai. Qs,inc: Khaí nàng chëu læûc càõt cuía cäút xiãn. Qb: Khaí nàng chëu læûc càõt cuía BT âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc thæûc 2 nghiãûm: ϕ .()1+ϕ +ϕ R .b.h Q = b2 f n bt 0 ; ( 4 − 48 ) b c Hệ số ϕb2 xét đến ảnh hưởng của loại bê tông. Hệ số ϕf xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T, chữ I. Trong mọi trường hợp phải khống chế giá trị: (1+ϕ f +ϕn )≤1,5; Giá trị Qb tính theo (4-48) lấy không nhỏ hơn: Qb ≥ Qbmin = ϕb3.(1+ϕ f +ϕn )Rbt.b.h0; (4 − 50) Khaí nàng chëu càõt cuía BT phaíi âaím baío Qb ≥ Qbmin. Tæì (4-48) vaì (4-50) suy ra: ϕb2 c ≤ h0; ( 4 − 50a) ϕb3 Âäöng thåìi phaíi âaím baío Qb ≤ Qbmax. Tæì (4-48) vaì (4-42) suy ra: ϕ c ≥ b2 ()1+ϕ +ϕ .h ; ( 4 − 50b) 2,5 f n 0 P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 30
4.5.4.3 Âiãöu kiãûn cæåìng âäü trãn TDng theo mä men: Chương 4 Âãø âaím baío cæåìng âäü trãn TDng theo mä men, cáön tênh toaïn våïi TDng nguy hiãøm nháút theo âiãöu kiãûn: M ≤ M s + M sw + M s,inc; (4 − 51) Trong âoï: M -Mä men cuía táút caí ngoaûi læûc âàût åí mäüt phêa cuía TDng âäúi våïi truûc âi qua håüp læûc cuía vuìng neïn vaì thàóng goïc våïi màût phàóng uäún. Ms, Msw, Ms,inc -täøng mä men âäúi våïi truûc noïi trãn cuía caïc näüi læûc tæång æïng trong cäút theïp doüc, cäút âai vaì cäút xiãn càõt qua TDng. 4.5.5. Tênh toaïn cäút âai khi khäng âàût cäút xiãn: 4.5.5.1 Âiãöu kiãûn cæåìng âäü trãn TD nghiãng khi khäng âàût cäút xiãn: Khi khäng duìng cäút xiãn, âiãöu kiãûn (4-47) tråí thaình: Qu Q ≤ Qb + Qsw; (4 − 52) Trong âoï læûc càõt do cäút âai chëu coï thãø viãút laûi nhæ sau: Qsw = ∑ Rsw.Asw = qsw.c; (4 − 53) Qumin Rsw.Asw Våïi: qsw = ; ( 4 − 54 ) s c0 c Cuìng våïi (4-48), âiãöu kiãûn cæåìng âäü trãn TDng (4-52) tråí thaình: 2 ϕ .()1+ϕ +ϕ R .b.h Q ≤ Q = b2 f n bt 0 + q .c; ( 4 − 55 ) u c sw 4.5.5.2 Tiãút diãûn nghiãng nguy hiãøm nháút: Trë säú c0 tæång æïng våïi Qu nhoí nháút (Qumin). Âãø tçm c0: dQ M u b M = ϕ .1+ϕ +ϕ R .b.h2; ( 4 − 57 ) = qsw − 2 = 0; (4 − 56) Trong âoï: b b2 ( f n ) bt 0 dc c0 P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 31
4.5.5.2 Tiãút diãûn nghiãng nguy hiãøm nháút: Chương 4 Trë säú c0 tæång æïng våïi Qu nhoí nháút (Qumin). Âãø tçm c0: dQ M u b M = ϕ .1+ϕ +ϕ R .b.h2; ( 4 − 57 ) = qsw − 2 = 0; (4 − 56) Trong âoï: b b2 ( f n ) bt 0 dc c0 Mb Tçm âæåüc: c0 = ; ( 4 − 58 ) ⇒ Qu min = 2. Mb.qsw; qsw Đối với cấu kiện chỉ đặt cốt thép đai thẳng góc với trục dọc cấu kiện, có bước không đổi trong khoảng tiết diện nghiêng đang xét, giá trị c0 ứng với cực tiểu của 2 biểu thức (Qb + Qsw) xác định theo công thức: ϕ .(1 + ϕ + ϕ ).R .b.h c = b2 n f bt 0 ; 0 q sw R .A trong đó: q –nội lực trong cốt thép đai trên một đơn vị chiều dài cấu kiện: q = sw sw ; sw sw s Đối với các cấu kiện như vậy, giá trị Qsw được xác định theo công thức: Qsw = qsw.co; (4 − 59) Khi đó, cốt thép đai xác định theo tính toán phải thoả mãn điều kiện: ϕb3.(1+ϕn +ϕ f ).Rbt.b Qbmin qsw ≥ = ; (4 − 60) 2 2.h0 P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 32
Đối với cấu kiện chỉ đặt cốt thép đai thẳng góc với trục dọc cấu kiện, Chcóươ bưngớc 4 không đổi trong khoảng tiết diện nghiêng đang xét, giá trị c0 ứng với cực tiểu của 2 biểu thức (Qb + Qsw) xác định theo công thức: ϕ .(1 + ϕ + ϕ ).R .b.h c = b2 n f bt 0 ; 0 q sw R .A trong đó: q –nội lực trong cốt thép đai trên một đơn vị chiều dài cấu kiện: q = sw sw ; sw sw s Đối với các cấu kiện như vậy, giá trị Qsw được xác định theo công thức: Qsw = qsw.co; (4 − 59) Khi đó, cốt thép đai xác định theo tính toán phải thoả mãn điều kiện: ϕb3.(1+ϕn +ϕ f ).Rbt.b Qbmin qsw ≥ = ; (4 − 60) 2 2.h0 Khi tênh toaïn cäút âai cáön phaíi tênh våïi nhiãöu TDng khaïc nhau våïi giaï trë c khäng væåüt quaï khoaíng caïch tæì gäúi tæûa âãún TD coï giaï trë mä men cæûc âaûi vaì khäng væåüt quaï giaï trë tênh theo (4-50a). Q 4.5.5.3 Tênh cáúu kiãûn chëu taíi troüng phán bäú âãöu: q1 b Vãú phaíi cuía (4-55) coï thãm q1: Nb+RSCA’S 2 ϕ .()1+ϕ +ϕ R .b.h x Q = b2 f n bt 0 + q .c + q .c; u c sw 1 Mb s s qsw ⇒ Q = + ()q + q .c; ( 4 − 61) ZS M u c sw 1 Vaì TDng nguy hiãøm nháút c : RswAsw 0 qsw M c = b ; ( 4 − 62 ) 0 Q RSAS+ RSPASP qsw + q1 c P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 33
Q 4.5.5.3 Tênh cáúu kiãûn chëu taíi troüng phán bäú âãöu: q1 Chbương 4 Vãú phaíi cuía (4-55) coï thãm q1: Nb+RSCA’S 2 ϕ .()1+ϕ +ϕ R .b.h x Q = b2 f n bt 0 + q .c + q .c; u c sw 1 Mb s s qsw ⇒ Q = + ()q + q .c; ( 4 − 61) ZS M u c sw 1 Vaì TDng nguy hiãøm nháút c : RswAsw 0 qsw M c = b ; ( 4 − 62 ) 0 Q RSAS+ RSPASP qsw + q1 c Âiãöu kiãûn cæåìng âäü theo læûc càõt seî laì: M Q ≤ Q = b + ()q + q .c; ( 4 − 63) max u c sw 1 Theo thæûc nghiãûm: Mb -Khi q1 ≤ 0,5.qsw thç c0 tênh theo cäng thæïc: c0 = ; ( 4 − 64 ) q1 -Khi q1 > 0,5.qsw thç c0 tênh theo cäng thæïc (4-62); Âiãöu naìy coï nghéa khi q1 beï, giaï trë c0 khäng phuû thuäüc vaìo sæû bäú trê cäút âai. Trong tênh toaïn thiãút kãú, tênh cäút âai (qsw) nhæ sau: 2 2 Qb1 Qmax − Qb1 * Khi Qmax ≤ ; ( 4 − 66 ) Thç qsw = ; ( 4 − 68 ) 0,6 4Mb Trong âoï: Qb1 = 2. Mb.q1; ( 4 − 67 ) 2 Mb Qb1 ()Qmax − Qb1 * Khi + Qb1 > Qmax > ; ( 4 − 69 ) Thç qsw = ; ( 4 − 70 ) P1 h0 P2 P3 P4 0,6 P412 P42 P5 P54 Mb P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 34
4.5.5.3 Tênh cáúu kiãûn chëu taíi troüng phán bäú âãöu: Chương 4 Trong tênh toaïn thiãút kãú, tênh cäút âai (qsw) nhæ sau: 2 2 Qb1 Qmax − Qb1 * Khi Qmax ≤ ; ( 4 − 66 ) Thç qsw = ; ( 4 − 68 ) 0,6 4Mb Trong âoï: Qb1 = 2. Mb.q1; ( 4 − 67 ) 2 Mb Qb1 ()Qmax − Qb1 * Khi + Qb1 > Qmax > ; ( 4 − 69 ) Thç qsw = ; ( 4 − 70 ) h0 0,6 Mb Qmax − Qb1 Trong caí hai træåìng håüp trãn, láúy qsw ≥ ; 2.h0 Mb Qmax − Qb1 * Khi Qmax ≥ + Qb1; ( 4 − 71) Thç qsw = ; (4 − 72) h0 h0 Q Nãúu tênh âæåüc q < bmin thç phaíi tênh laûi q theo cäng thæïc sau: sw 2.h sw 0 2 2 Qmax ϕb2 ⎛ Qmax ϕb2 ⎞ ⎛ Qmax ⎞ qsw = + .q1 − ⎜ + .q1 ⎟ − ⎜ ⎟ ; (4 − 73) 2.h0 ϕb3 ⎝ 2.h0 ϕb3 ⎠ ⎝ 2.h0 ⎠ 4.5.5.4 Træåìng håüp cäút âai âàût khäng âãöu (chëu taíi troüng phán bäú âãöu): q1 Våïi taíi troüng phán bäú âãöu, caìng xa gäúi tæûa læûc càõt caìng giaím. Do âoï tæì khoaíng caïch l naìo âoï tênh tæì gäúi tæûa s s s 1 1 1 1 s s coï thãø tàng caïch khoaíng cäút âai (bäú 2 2 trê âai thæa hån). l1 P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 35
4.5.5.4 Træåìng håüp cäút âai âàût khäng âãöu (chëu taíi troüng phán bäú âãöu): Chương 4 q Viãûc tênh toaïn tiãún haình nhæ sau: 1 - Tênh c01 vaì c02 theo (4-58): Mb s1 s1 s1 c0i = ; s2 s2 qswi -Khi q1 > qsw1 -qsw2 thç: M l1 b + q .c − Q + q .c c sw1 01 max 1 l1 = c − ; ( 4 − 74 ) qsw1 − qsw2 Mb ϕb2 Trong âoï c = ≤ .h0; (4 − 75) q1 − ()qsw1 − qsw2 ϕb3 Qmax − (Qbmin + qsw2.c01) -Khi q1 ≤ qsw1 -qsw2 thç: l1 = − c01; ( 4 − 76 ) q1 Trong âoaûn cäút âai âæåüc giaím (nàòm ngoaìi âoüan l1) giaï trë qsw2 khäng bàõt buäüc phaíi thoía âiãöu kiãûn (4-60). F1 F2 4.5.5.5 Tênh cáúu kiãûn chëu taíi troüng táûp trung: Trong træåìng håüp naìy cáön tênh s s toaïn våïi táút caí caïc TDng ci xuáút phaït tæì meïp gäúi nhæng khäng væåüt quaï TD coï mä men låïn nháút. P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 cP54 1 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 36
Chương 4 4.5.5.5 Tênh cáúu kiãûn chëu taíi troüng táûp trung: F1 F2 Trong træåìng håüp naìy cáön tênh toaïn våïi táút caí caïc TDng ci xuáút s s phaït tæì meïp gäúi nhæng khäng væåüt quaï TD coï mä men låïn nháút. c1 c2 Giaï trë qsw xaïc âënh theo hãû säú: Q − Q Q χ = i bi ; (4 − 77) 1 i Q2= Q1-F1 Qbi Mb Trong âoï Qbi = ; (4 − 78) ci Qbmin c0 Qi χ0i * Nãúu χi thç: qsw(i) = ; (4 − 82) h0 h0 ÅÍí âáy: c0 láúy bàòng ci nhæng khäng låïn hån 2.h0; Cuäúi cuìng láúy giaï trë q låïn nháút âãø xaïc âënh cäút âai. P1 P2 P3 sw(i) P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 37
4.5.5.6 Khoaíng caïch låïn nháút giæîa caïc cäút âai: Chương 4 Coï thãø xaíy ra træåìng håüp phaï hoaûi theo TD nghiãng nàòm giæîa 2 cäút âai. Tæì (4-43) láúy c=smax, coï: ϕ .()1+ ϕ .R .b.h2 s = b4 n bt 0 ; (4 − 83) max Q Hãû säú ϕb4 âãø xeït âãún thiãúu chênh xaïc cuía khoaíng caïch âai do thi cäng, sæû sai lãûch vãö phæång cuía khe næït nghiãng do BT khäng c=smax âäöng nháút. 4.5.5.7 Yãu cáöu cáúu taûo âäúi våïi cäút âai trong dáöm vaì baín: l l l/4 l/4 ≥l/4 Khoaíng caïch cáúutaûocuíacäútâaiuct: Âoaûnâáöudáöm: h h 2 3 khi h ≤ 450 uct ≤ khi h > 450 uct ≤ 150 500 Âoaûngiæîadáöm (coï Q beï coï thãø khäng cáöntênhcäút âai): 3h khi h > 300 uct ≤ 4 Våïidáömcoï h<300 coï thãø khäng bäú trê âai P1 P2 P3 P4 500P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 38
5.6 Tính toán cốt đai và cốt xiên Chương 4 4.5.6 Tính toán cấukiệncócốt đai và cốtxiên: Cäút xiãn coï nhiãûm vuû chëu pháön læûc càõt væåüt quaï khaí nàng cuía âai vaì BT trong vuìng coï Q>Qu âãø âaím baío cæåìng âäü trãn TDng càõt qua BT nàòm giæîa meïp gäúi tæûa vaì âáöu låïp cäF út xiãn thæï nháút vaì giæîa caïc låïp cäút xiãn tiãúp theo. Âiãöu kiãûn cæåìng âäü (4-47) trãn TDng c càõt qua θ caí cäút âai vaì cäút xiãn: M Q ≤ b + q .c + R .A .sinθ; (4 − 84) c sw sw s,inc Trong âoï As,inc -Täøng diãûn têch caïc låïp cäút xiãn càõt qua màût càõt nghiãng c. ≤smax ≤smax ≤smax Khi thiãút kãú cáön kiãøm tra cæåìng âäü cuía táút caí caïc màût càõt nghiãng xuáút phaït tæì meïp gäúi vaì tæì cuäúi cuía caïc låïp cäút xiãn. Ngoaìi ra cáön kiãøm tra cæåìng âäü cuía caïc TDng coï âiãøm cuäúi taûi âiãøm âàût cuía læûc táûp trung nàòm trong khu væûc coï cäút xiãn. F Khi kiãøm tra theo (4-84) cáön læu yï : θ -Phaíi kãø âãún taíi troüng phán bäú q1. - Khi tênh qsw.ci, nãúu ci>c0 thç phaíi láúy c2 ci=c0; khi ci>2.h0 thç phaíi láúy ci=2.h0. c1 c3 Mb - Khi tênh phaíi thoaí caïc yãu cáöu c0 ci c khäúng chãú (4-50a), (4-50b). P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 39
Chương 4 4.5.7 Kiãøm tra cæåìng âäü trãn TDng chëu mä men: Tiết diện nghiêng chịu tác dụng của mô zs, inc men cần được tính toán tại các vị trí cắt hoặc uốn cốt thép dọc, cũng như tại vùng gần gối tựa của dầm và ở đầu tự do của công xôn. Ngoài ra, tiết diện nghiêng s s s Nb chịu tác dụng của mô men còn được Rsw Asw s tính toán tại các vị trí thay đổi đột ngột Rsw Asw z hình dạng của cấu kiện (cắt một phần tiết Rsw Asw Rsw As, inc diện, v.v ). R A M ≤ M s + M sw + M s,inc; (4 − 51) s s z Tại các vị trí gần gối tựa của cấu kiện, mô men sw z Ms chịu bởi các cốt thép dọc cắt qua vùng chịu sw kéo của tiết diện nghiêng được xác định theo zsw công thức: M s = Rs.As.zs; c trong đó: As –diện tích cốt thép dọc cắt qua tiết diện nghiêng; zs –khoảng cách từ hợp lực trong cốt thép dọc đến hợp lực vùng chịu nén. Mô men Msw được chịu bởi các cốt thép đai vuông góc với trục dọc cấu kiện, có bước không đổi trong phạm vi vùng chịu kéo của TDng đang xét, được xác định theo công 2 thức: M sw = 0,5.q sw .c ; (4 − 87 ) Khai triãøn âiãöu kiãûn (4-51) theo caïc cäút theïp Ms, Msw vaì Ms,inc âæåüc: M ≤ Rs.As.zs + ∑ Rsw.Asw.zsw + ∑ Rsw.As,inc.zs,inc; (4 −85) P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 40
Chương 4 4.5.7 Kiãøm tra cæåìng âäü trãn TDng chëu mä men: Mô men Ms chịu bởi các cốt thép dọc: M s = Rs.As.zs; 2 Mô men Msw được chịu bởi các cốt thép đai: M sw = 0,5.q sw .c ; (4 − 87 ) Âiãöu kiãûn cæåìng âäü trãn TDng chëu mä men : M ≤ Rs.As.zs + ∑ Rsw.Asw.zsw + ∑ Rsw.As,inc.zs,inc; (4 −85) Chiãöu cao vuìng neïn x âæåüc xaïc âënh tæì phæång trçnh cán bàòng: ∑ X = 0 ⇒ Rb.Ab + Rsc.A's −Rs.As − ∑ Rsw.As,inc.cosθ = 0; (4 −86) Trong âoï Ab laì diãûn têch vuìng BT chëu neïn (nãúu laì TD chæî nháût thç Ab = b.x). 4.5.7.1 Kiãøm tra neo cäút theïp doüc chëu keïo taûi gäúi tæûa tæû do: * Træåìng håüp dáöm coï caí cäút xiãn vaì læzûcs,inc táûp= trungzs.cosθ + (c − a1).sin θ; ( 4 − 88 ) âiãöu kiãûn (4-85) kiãøm tra trãn TDng nguy hiãøm nháút coï: Q − F − R .A .sinθ c = i sw s,inc ; (4 − 93) qsw + q Trong âoï Q -læûc càõt åí TD gäúi tæûa l F, q -Taíi troüng táûp trung vaì taíi troüng phán bäú a trong phaûm vi TDng. Giaï trë c tênh âæåüc theo (4-93) khäng âæåüc låïn hån chiãöu M daìi pháön kãö gäúi tæûa maì åí phêa ngoaìi âoaûn âoï thoaí maîn âiãöu kiãûn: 0,8.ϕ .R .b.h2 Q ≤ b4 bt 0 ; (4 − 94) c ÆÏng våïi giaï trë c ≤ 0,8.cmax (cmax = 2,5.h0). P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 41
4.5.7.1 Kiãøm tra neo cäút theïp doüc chëu keïo taûi gäúi tæûa tæû do: Chương 4 * Træåìng håüp dáöm coï caí cäút xiãn vaì læûc táûp trung: Q − F − R .A .sinθ c = i sw s,inc ; (4 − 93) qsw + q Trong âoï Q -læûc càõt åí TD gäúi tæûa F, q -Taíi troüng táûp trung vaì taíi troüng phán bäú la trong phaûm vi TDng. Giaï trë c tênh âæåüc theo (4-93) khäng âæåüc låïn hån chiãöu M daìi pháön kãö gäúi tæûa maì åí phêa ngoaìi âoaûn âoï thoaí maîn âiãöu kiãûn: 0,8.ϕ .R .b.h2 Q ≤ b4 bt 0 ; (4 − 94) c ÆÏng våïi giaï trë c ≤ 0,8.cmax (cmax = 2,5.h0). * Âäúi våïi dáöm chëu taíi troüng phán bäú âãöu, khäng âàût cäút xiãn vaì cäút âai coï máût âäü khäng âäøi, âiãöu kiãûn (4-85) âæåüc thay bàòng (4-95): Q ≤ 2.()Rs.As.zs − M 0 .(qsw + q); (4 − 95) Trong âoï Q -Læûc càõt åí TD gäúi tæûa; M0 -Mä men åí TD meïp gäúi tæûa. Cho pheïp khäng phaíi kiãøm tra cæåìng âäü trãn TDng theo mä men khi thoía maîn caïc âiãöu kiãûn sau: 0,8.ϕ .R .b.h2 Q ≤ 2.R .b.h ; Q ≤ b4 bt 0 ; (4 − 96) max bt 0 c Trong âoï Q -Læûc càõt åí cuäúi TDng; Qmax -Læûc càõt låïn nháút åí TD meïp gäúi tæûa. c: chiãöu daìi hçnh chiãúu TDng xuáút phaït tæì meïp gäúi tæûa våïi c ≤ 2.h0. P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 42
* Yãu cáöu neo cäút theïp doüc chëu keïo taûi gäúi tæûa tæû do: Chương 4 d d C da d C a la ≥ 5d; la ≥ 10d; l l a da ≥ 0,5d; a Trãn âoaûn neo phaíi C ≤ 15mm khi d ≤ 10 mm; haìn hai cäút ngang. C ≤ 1,5d khi d > 10mm; Nãúu thoía maîn âiãöu kiãûn (4-42a) vaì (4-43) (TD bã täng âuí chëu càõt): la ≥ 5d; trong khung vaì læåïi haìn nãúu laì cäút trån thç phaíi coï mäüt cäút ngang haìn våïi cäút doüc caïch âáöu muït mäüt âoaûn C. Nãúu âiãöu kiãûn (4-42a) vaì (4-43) khäng thoía maîn (phaíi bäú trê cäút ngang chëu càõt): la ≥ 10d; trong khung vaì læåïi haìn nãúu laì cäút trån thç trãn âoaûn neo phaíi haìn hai cäút ngang våïi cäút doüc caïch âáöu muït mäüt âoaûn C. q Fi 4.5.7.2 Kiãøm tra cæåìng âäü trãn TDng theo mä men âäúi våïi cäng xon: Âäúi våïi cäng xon chëu taíi troüng táûp trung khe næït nghiãng seî xuáút phaït tæì âiãøm âàût taíi táûp trung taûi gáön âáöu muït cäng xon. c l1 P1 P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 43
4.5.7.2 Kiãøm tra cæåìng âäü trãn TDng theo mä men âäúi våïi cäng xon:Chương 4 q F * Âäúi våïi cäng xon chëu taíi troüng táûp i trung khe næït nghiãng seî xuáút phaït tæì âiãøm âàût taíi táûp trung taûi gáön âáöu muït cäng xon. TDng nguy hiãøm nháút: Q1 − Rsw.As,inc.sinθ c = ; (4 − 97) c l1 qsw Trong âoï Q1 laì læûc càõt taûi TD âáöu khe næït nghiãng. Giaï trë c tênh âæåüc theo (4-97) khäng âæåüc låïn hån khoaíng caïch tæì khåíi âiãøm TDng âãún meïp gäúi tæûa. ⎛ l1 ⎞ Kiãøm tra cæåìng âäü trãn TDng theo (4-85) våïi: M = q.l1.⎜c + ⎟ + Fi.c; (4 − 98) ⎝ 2 ⎠ * Âäúi våïi cäng xon chëu taíi troüng phán bäú q TDng nguy hiãøm nháút seî kãút thuïc åí gäúi tæûa vaì coï: R .A .z c = s s s ; (4 − 99) lan.()qsw + q Trong âoï As laì diãûn têch cäút doüc âæåüc keïo âãún âáöu muït cäng xon. zs âæåüc xaïc âënh våïi TD taûi gäúi tæûa. Nãúu c < l-lan thç viãûc kiãøm tra theo cæåìng âäü trãn TDng coï thãø boí qua. * Âäúi våïi cäng xon coï chiãöu cao TD tàng dáön theo luáût báûc nháút vãö phêa gäúi tæûa, khi xaïc âënh TDng nguy hiãøm theo (4-97) giaï trë cuía tæí säú phaíi âæåüc giaím âi mäüt læåüng bàòng: Rs.As.tgβ khi meïp chëu neïn nghiãng; R .A .sinβ khi meïp chëu keïo nghiãng; (β laì goïc nghiãng so våïi phæång ngang) P1 s s P2 P3 P4 P412 P42 P5 P54 P56 CÁUÚ KIÃÛN CHËU UÄNÚ 44