Tính toán cốt thép chịu cắt dầm bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn
Tính toán cốt thép chịu cắt dầm bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn
Tính toán cốt thép chịu cắt trong dầm bê tông cốt thép được thực hiện dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng và thiết kế. Dưới đây là các bước cơ bản để tính toán cốt thép chịu cắt trong dầm bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn thường được sử dụng:
- Xác định các thông số dầm bê tông cốt thép: Đầu tiên, bạn cần xác định thông số kỹ thuật của dầm, bao gồm kích thước, hình dạng, tải trọng, và bất kỳ điều kiện biên giới nào (như cột hoặc tường) mà dầm đang gắn vào.
- Xác định mô-men xoắn (torque): Mô-men xoắn được tạo ra khi tải tác động lên dầm và cốt thép. Điều này thường được xác định bằng phương pháp tính toán mô-men của tất cả các lực tác động lên dầm.
- Tính toán diện tích cốt thép cần thiết: Sử dụng mô-men xoắn tính toán, bạn có thể tính toán diện tích cốt thép cần thiết để chịu cắt. Các tiêu chuẩn xây dựng thường cung cấp các công thức và bảng giá trị để tính toán diện tích cốt thép theo loại cốt thép và tải trọng.
- Kiểm tra điều kiện giới hạn của cốt thép: Sau khi tính toán diện tích cốt thép, bạn cần kiểm tra xem diện tích này có thỏa mãn các điều kiện giới hạn của cốt thép hay không. Điều này bao gồm kiểm tra giới hạn giãn nở, giới hạn căng, và giới hạn cắt của cốt thép.
- Xác định sự phân bố cốt thép: Cốt thép cần phân bố đều và đảm bảo đặt đúng vị trí trong dầm để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn.
- Kiểm tra tính đảm bảo an toàn: Cuối cùng, bạn cần kiểm tra xem dầm và cốt thép có đảm bảo an toàn cho công trình hay không. Điều này bao gồm kiểm tra tính đảm bảo khỏi các yếu tố nhiễu loạn như sự rung động và động đất.
Tính toán cốt thép chịu cắt trong dầm bê tông cốt thép yêu cầu kiến thức về kỹ thuật xây dựng và thiết kế, cũng như việc tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định cụ thể cho dự án. Trong nhiều trường hợp, việc tính toán này cần được thực hiện bởi một kỹ sư hoặc chuyên gia có kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng.
- LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được artificial insemination công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hải Phòng, ngày fourteen tháng nine năm 2015 Tác giả kilobyte. Phạm Tuấn Hiệp one - LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với PGS.TS. Hà Xuân Chuẩn đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, cung cấp tài liệu và động viên tác giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn. Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo, các cán bộ Viện đào tạo sau đại học Trường Đại học Hàng hải Việt Nam cùng các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, chỉ dẫn tận tình trong quá trình hoàn thành luận văn này ! two - DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 Chữ viết tắt Giải thích thousand Mômen uốn q Lực cắt rubidium Cường độ chịu nén tính toán của bê tông Rbt Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông Rsw Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép ngang Rsc Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép exabit Mô đun đàn hồi của bê tông east Mô đun đàn hồi của cốt thép boron Chiều rộng tiết diện chữ nhật heat content Chiều cao của tiết diện chữ nhật adenine, a’ Khoảng cách từ hợp lực trong cốt thép tương ứng với s và sulfur ‘ đến biên gần nhất của tiết diện h0, henry ‘ zero Chiều cao làm việc của tiết diện ten Chiều cao vùng bê tông chịu nén ξ Chiều cao tương đối của vùng bê tông chịu nén, bằng x/h0 second Khoảng cách cốt thép đai theo chiều dài cấu kiện one Bán kính quán tính của tiết diện ngang của cấu kiện đối với trọng tâm tiết diện five hundred Đường kính danh nghĩa của thanh cốt thép equally, a ‘s Là diện tích tiết diện của cốt thép chịu kéo và chịu nén adenine, iraqi national congress Diện tích tiết diện của thanh cốt thép xiên µ Hàm lượng cốt thép ampere Diện tích toàn bộ tiết diện ngang của bê tông abdominal Diện tích tiết diện của vùng bê tông chịu nén iodine Mô man quán tính của tiết diện bê tông đối với trọng tâm tiết diện của cấu kiện four
- DANH MỤC CÁC
CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode two Chữ viết tắt Giải thích e Mô đun đàn hồi fluorine Tải trọng ( tác động ) g Tải trọng thường xuyên one Mô man quán tính m Mô homo uốn q Tải trọng tạm thời thyroxine Mô world xoắn five Lực cắt bel Chiều rộng tiết diện ngang vitamin d Chiều cao làm việc của tiết diện angstrom ’ Khoảng cách từ mép bê tông chịu nén tới trọng tâm cốt thép chịu nén east Độ lệch tâm hydrogen Chiều cao của tiết diện trong mặt phẳng uốn iodine Bán kính quán tính kelvin Hệ số fifty Chiều dài hoặc nhịp south Khoảng cách giữa các cốt đai deoxythymidine monophosphate Chiều dày adam Khoảng cách từ mép bê tông chịu nén tới trục trung hòa alternating current Diện tích tiết diện ngang của bê tông angstrom Diện tích tiết diện ngang của cốt thép chịu kéo a ’ randomness Diện tích tiết diện ngang của cốt thép chịu nén Asw Diện tích tiết diện ngang của cốt thép chịu cắt ( cốt đai, xiên ) einsteinium Mô đun đàn hồi của cốt thép five
- DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Tiêu chuẩn ACI 318-2002 Chữ viết tắt Giải thích mu Mômen act ngoại lực tác dụng từ các tổ hợp lực tính toán manganese Khả năng chịu lực của cấu kiện, xác định từ điều kiện cụ thể của tiết diện master of arts Mômen lớn nhất dọc theo trục dầm Icr Mô man quán tính đối với trục đi qua trọng tâm tiết diện trường hợp tiết diện không có khe nứt east Mô đun đàn hồi của cốt thép european union Mô đun đàn hồi của bê tông s ε Biến dạng của cốt thép chịu kéo ‘ south ε Biến dạng của cốt thép chịu nén ‘ speed of light farad Cường độ chịu nén của bê tông radius farad Cường độ chịu kéo của bê tông yttrium farad Cường độ chịu kéo của cốt thép a Chiều cao vùng bê tông chịu nén five hundred Khoảng cách từ mép biên vùng nén tới lớp thép chịu kéo ngoài cùng five hundred ’ Khoảng cách từ mép biên vùng nén tới thép chịu kéo ngoài cùng boron Bề rộng của tiết diện ngang φ Hệ số giảm độ bền của cấu kiện ρ Hàm lượng cốt thép adenine, adenine ’ s Diện tích tiết diện ngang của cốt thép chịu kéo và chịu nén six
- DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang 2.1 Giá trị các hệ số twenty-five 3.1 Kết quả tính toán cốt đai của dầm fifty 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng chi tính toán khả năng chịu cắt và cốt đai fifty-five seven
- DANH MỤC CÁC HÌNH Số hình Tên hình Trang 1.1 Các loại tiết diện ngang của dầm bê tông cốt thép three 1.2 Các loại cốt thép trong dầm four 1.3 Ứng suất trong dầm đồng chất five 1.4 Quỹ đạo ứng suất chính của dầm đồng chất six 1.5 Sự làm việc của dầm chi chịu tải trọng seven 1.6 Phá hoại dầm bê tông cốt thép do mô man uốn eight 1.7 Phá hoại dầm bê tông cốt thép make ứng suất kéo chính nine 1.8 Phá hoại dầm bê tông cốt thép make lực cắt nine 1.9 Phép tương tự giàn ten 1.10 Cân bằng trong giàn với góc nghiêng 45° eleven 1.11 Quan hệ ứng suất – biến dạng của bê tông vùng nứt chi chịu nén sixteen 1.12 Lý thuyết miền nén cải tiến- Cân bằng theo trị số ứng suất trung bình nineteen 1.13 Cân bằng theo ứng suất cục bộ tại một vết nứt nineteen 2.1 Sơ đồ nội lực trên tiết diện nghiêng với trục dọc cấu kiện bê tông cốt thép chi tính toán độ bền chịu lực cắt twenty-four 2.2 Sơ đồ tính toán cốt đai twenty-seven 2.3 Vị trí các lớp cốt xiên trong dầm thirty-one 2.4 Các mặt cắt nghiêng dùng để tính toán cốt xiên thirty-one 2.5 Mô hình dàn ảo thirty-three 2.6 Sơ đồ tính toán cốt đai thirty-four 2.7 Bố trí thép đai trong dầm bê tông cốt thép forty 3.1 Sơ đồ tải trọng ví dụ one forty-five eight
- MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của đề tài Vì cường độ chịu kéo của bê tông nhỏ hơn nhiều so với cường độ chịu nén, nên chi tải trọng tăng lên tại vị trí có ứng suất kéo lớn sẽ hình thành vết nứt, để hạn chế nguy cơ dầm bị phá hủy cần phải bố trí cốt thép dọc chịu kéo. Mặt khác, trong quá trình chịu tải, tại các vị trí có lực cắt lớn của dầm cũng xuất hiện ứng suất kéo xiên có thể gây radium các vết nứt xiên. Sự phá hoại của kết cấu bê tông cốt thép bash lực cắt thường đột ngột và xuất hiện các vết nứt nghiêng, vì thế tiết diện cần được tính toán có đủ khả năng chịu cắt và không đạt đến trạng thái giới hạn về khả năng chịu cắt. Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép của Việt Nam hiện hành TCVN 5574:2012 về tính toán cốt thép và khả năng chịu cắt của dầm BTCT đã đáp ứng được các yêu cầu về thiết kế. Hiện nay trên thế giới có rất nhiều tiêu chuẩn thiết kế khác nhau dùng để tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, để làm rõ sự khác nhau giữa các tiêu chuẩn và ứng dụng vào công tác thiết kế ; đề tài : “ Tính toán cốt thép chịu cắt dầm bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn thiết kế ( TCVN 5574:2012 ; Eurocode two và ACI 318-2002 ) ” là cần thiết và có ý nghĩa thực tế. two. Mục đích nghiên cứu Luận văn nghiên cứu tính toán cốt thép chịu cắt dầm bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn thiết kế ( TCVN 5574:2012, Eurocode two và ACI 318-2002 ). three. Đối tượng và phạm six nghiên cứu – Đối tượng nghiên cứu : Dầm bê tông cốt thép – Phạm six nghiên cứu : Cốt thép chịu cắt four. Phương pháp nghiên cứu Dùng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, kế thừa, chuyên armed islamic group và thực nghiệm tính toán thực tế. five. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài – Nhận xét đặc điểm tính toán cốt thép chịu cắt dầm bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn thiết kế nine - – So sánh kết quả tính toán cốt thép chịu cắt của dầm bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn thiết kế ( Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 ; Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode two và Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318-2002 ) ; – Là tài liệu tham khảo cho sinh viên, cán bộ nghiên cứu và cho công tác thiết kế kết cấu nói chung. ten
- CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1. Đặc điểm cấu tạo 1.1.1. Cấu tạo về hình học Dầm bê tông cốt thép thường dùng tiết diện chữ nhật, chữ one, thymine đôi chi dùng tiết diện hình hộp, hình thang, hình tròn ( đặc hoặc rỗng ) và các dạng tiết diện khác ( hình 1.1 ). Hình 1.1. Các loại tiết diện ngang của dầm bê tông cốt thép Công thức kinh nghiệm chọn sơ bộ tiết diện dầm bê tông cốt thép : d vitamin d one one heat content fifty eight fifteen = ÷ ÷ five hundred five hundred one one barn heat content two four = ÷ ÷ Trong đó : hd : chiều cao dầm bachelor of divinity : chiều rộng dầm Ld : nhịp dầm Để tiêu chuẩn hóa kích thươc của dầm, chiều cao dầm nên chọn là bội số của five chi hd ≤ sixty curium, là bội số của ten chi hd > sixty centimeter. Chiều rộng dầm thường chọn theo kích thước định hình nên chọn ten, fifteen, twenty, twenty-two, twenty-five, thirty, thirty-five, forty, forty-five, 50cm… và chi lớn hơn nữa thì nên chọn bội số của ten. 1.1.2. Cấu tạo về cốt thép Cốt thép trong dầm gồm : cốt dọc chịu lực, cốt dọc cấu tạo, cốt đai và cốt xiên. eleven
- + Cốt thép dọc chịu lực đặt theo tính toán để chịu lực, thường là đường kính từ ten – thirty-two millimeter. Trong dầm có b≥150 ( millimeter ) trở lên cần phải có ít nhất hai thanh, chi boron < one hundred fifty ( millimeter ) có thể đặt một thanh ( dầm cốn thang ). + Cốt thép dọc cấu tạo dùng để làm giá giữ cho cốt đai không bị dịch chuyển trong lúc thi công, chịu các tác dụng do bê tông colorado ngót, thay đổi nhiệt độ. chi hydrogen > 700 ( millimeter ) phải đặt thêm cốt thép cấu tạo vào mặt bên. Đường kính cốt thép cấu tạo thường từ 10-12 ( millimeter ). + Cốt thép đai nhóm hundred and one, đường kính six – eight ( millimeter ) để chịu lực cắt q, được buộc với cốt dọc, giữ vị trí cốt dọc trong lúc thi công. + Cốt thép xiên dùng để tăng cường khả năng chịu cắt của dầm chi lực cắt q lớn : chi dầm có heat content < 800 ( millimeter ), góc uốn cốt xiên o forty-five α = chi dầm có heat content ≥ 800 ( millimeter ), góc uốn cốt xiên oxygen sixty α = Đối với dầm thấp và bản, góc uốn cốt xiên o thirty α = Hình 1.2. Các loại cốt thép trong dầm twelve
- 1.2. Ứng suất trong dầm bê tông cốt thép 1.2.1. Ứng suất trong dầm đồng chất [ eight ] Xét một dầm có tiết diện chữ nhật, vật liệu đàn hồi tuyến tính, biểu đồ ứng suất cause mô man uốn và lực cắt có dạng như hình 1.3. Hình 1.3. Ứng suất trong dầm đồng chất Ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại một vị trí cách trục trung hòa một khoảng cách y được xác định theo công thức [ nine ] : M.y j σ = ( 1.1 ) ampere QAy Jb τ = ( 1.2 ) Trong đó : – σ là ứng suất pháp ; – τ là ứng suất tiếp ; – megabyte, q là mô man uốn và lực cắt tại tiết diện ; – deoxyadenosine monophosphate là diện tích mặt cắt ngang của tiết diện tại mặt cắt tính toán ; – y là khoảng cách từ vị trí tính toán ứng suất đến trục trung hòa ; – ya là khoảng cách từ trọng tâm tiết diện tính toán đến trục trung hòa ; – joule là mô serviceman quán tính của tiết diện ; – boron là bề rộng tiết diện tính toán. Ứng suất chính tại các phân tố trong vùng chịu kéo phía dưới trục trung hòa được xác định theo các biểu thức [ nine ] : thirteen
- 2
2
max,min
2 4
σ σ
σ = ± τ + ( 1.3 ) Góc nghiêng của ứng suất chính được xác định theo biểu thức sau : soap two tg2 τ θ = σ ( 1.4 ) Hình 1.4. Quỹ đạo ứng suất chính của dầm đồng chất 1.2.2. Ứng suất trong dầm không đồng chất [ eight ] Trạng thái ứng suất trong dầm bê tông cốt thép khác với trường hợp dầm đồng chất nêu trên cause cường độ chịu kéo của bê tông chỉ bằng khoảng 1/10 so với cường độ chịu nén. do các phân tố ở phía trên trục trung hòa có ứng suất pháp là ứng suất nén, dress đó ứng suất chính lớn nhất cũng là nén nên sẽ không xuất hiện khe nứt. Các phân tố phía dưới trục trung hòa có ứng suất lớn nhất là kéo nên sẽ xuất hiện các khe nứt thẳng góc. Càng về phía các gối tựa, mô work force uốn và ứng suất min σ giảm, lực cắt và ứng suất tiếp τ tăng lên. Tại vị trí gần các gối tựa, ứng suất chính kéo lớn nhất có góc nghiêng xáp xỉ 45o sol với trục dầm. Tại gối tựa, ứng suất pháp bằng zero, phân tố chịu ứng suất tiếp thuần túy, góc nghiêng ứng suất chính bằng 45o. Các khe nứt nghiêng sẽ xuất hiện theo phương vuông góc với phương của ứng suất chính kéo và gọi là các khe nứt nghiêng. Để chống lại sự mở rộng của khe nứt nghiêng, người tantalum bố trí các thanh thép xiên tại vị trí xuất hiện khe nứt nghiêng. 1.3. Sự làm việc của dầm bê tông cốt thép Quan sát sự làm việc của dầm từ lúc mới đặt tải trọng đến lúc phá hoại, sự diễn biến của dầm xảy ra như sau : fourteen - Khi tải trọng chưa lớn dầm vẫn còn nguyên vẹn, chi tải trọng tăng dần bắt đầu xuất hiện khe nứt thẳng góc với trục dầm tại đoạn dầm có giá trị mômen ( molarity ) lớn và khe nứt nghiêng ở đoạn dầm gần gối tựa có giá trị lực cắt ( q ) lớn. chi tải trọng đã lớn thì dầm bị phá hoại hoặc tại tiết diện có khe nứt thẳng góc, hoặc tại tiết diện có khe nứt nghiêng ( hình1.5 ). one – Tiết diện thẳng góc ; two – Tiết diện nghiêng Hình 1.5. Sự làm việc của dầm chi chịu tải trọng 1.3.1. Dầm bê tông cốt thép không có cốt thép chịu cắt [ four ] [ eight ] Thông qua các kết quả nghiên cứu thực nghiệm, có hai dạng làm việc của dầm với các vết nứt chéo : – Dạng thứ nhất : vết nứt chéo xuất phát từ cốt thép chịu kéo và kéo dài đến mặt chịu nén của dầm, kéo nứt tách thành hai phần và dầm bị phá hoại. Đây là dạng phá hoại thường gặp ở những dầm có chiều cao tiết diện không lớn ( dầm có tỷ số chiều dài nhịp/ chiều cao tiết diện bằng hoặc lớn hơn eight ). chi đó, quá trình phá hoại diễn ra khá đột ngột và không thể thấy trước được. Trong trường hợp này, cần phải bố trí cốt thép chịu cắt cho dầm với số lượng tối thiểu nếu kết quả tính toán cho rằng không cần đến cốt thép chịu cắt. Những cốt thép này sẽ hạn chế sự phát triển của vết nứt nghiêng, tăng tính dẻo và sự phá hoại ( nếu có ) của dầm có thể thấy trước. – Dạng thứ hai : vết nứt mở rộng đến vùng nén và tiến sâu vào mặt chịu nén của dầm. Trong trường hợp này sự phá hoại của dầm diễn radium không đột ngột. Đây là trường hợp thường xảy radium đối với dầm có chiều cao tiết diện khá lớn với tỷ lệ chiều dài nhịp/chiều cao tiết diện khá nhỏ. fifteen
- 1.3.2. Dầm bê tông cốt thép có cốt thép chịu cắt [ four ] [ eight ] Trong thời kỳ hình thành vết nứt xiên, hiệu quả cốt thép chịu cắt chưa thể hiện rõ rệt. Sau chi hình thành vết nứt xiên, cơ chế nâng cao khả năng chịu cắt của dầm có bố trí cốt thép chịu cắt được thể hiện theo four cách sau đây : – Các thanh thép cắt ngang qua vết nứt sẽ chịu một phần lực cắt ; – Các thanh thép hạn chế sự phát triển của các vế nứt xiên và làm giảm bớt sự thâm nhập của vết nứt vào vùng bê tông chịu nén. Điều đó làm cho phần bê tông phía trên vết nứt sẽ lớn hơn và khả năng chịu cắt và chịu nén nhiều hơn ; – Cốt thép đai làm hạn chế sự mở rộng vết nứt, làm cho bề mặt vết nứt sát nhau hơn, tiếp xúc giữa các bề mặt này tốt hơn ; – Cốt thép đai bố trí đều xung quanh cốt thép dọc và nằm trong bê tông sẽ hạn chế sự nứt tách bê tông dọc theo cốt dọc. do đó, hiệu quả của cốt thép dọc chống cắt được nâng lên. 1.4. Các dạng phá hoại của dầm không có cốt thép ngang [ four ] [ eight ] 1.4.1. Dạng phá hoại practice mô world uốn ( Flexural ) Hình 1.6. Phá hoại dầm bê tông cốt thép make mô man uốn Trường hợp này, khe nứt xuất hiện thẳng đứng ở khoảng 1/3 giữa nhịp dầm và vuông góc với phương của quỹ đạo ứng suất chính kéo chủ yếu perform ứng suất chính soap σ. chi tải trọng tác dụng bằng fifty % giá trị soap, một số khe nứt đã xuất hiện ở giữa nhịp. chi tải trọng tăng lên, bề rộng khe nứt mở rộng và phát triển về phía trục trung hòa, độ võng của dầm tăng lên. Nếu trong trường hợp dầm bố trí thép vừa và ít, sự phá hoại sẽ bắt đầu từ cốt thép chịu kéo bị chảy dẻo, dầm bị phá hoại dẻo. Tỷ số khoảng cách ampere từ lực tác dụng đến gối tựa và chiều cao dầm ( a/d ) trong trường hợp này vượt quá giá trị 5,5 đối với tải trọng tập trung và sixteen đối với tải trọng phân bố. sixteen
- 1.4.2. Phá hoại dress ứng suất kéo chính ( solidus tension ) Trường hợp này xảy ra chi ứng suất kéo chính kém hơn ứng suất cause mô man uốn. Tỷ số a/d trong trường hợp này nằm trong khoảng 2,5 đến 5,5 đối với tải tập trung. Dầm như vậy được xem là dầm có độ mảnh trung bình. Các khe nứt nhỏ xuất hiện ở giữa nhịp dầm, sau đó khe nứt nghiêng xuất hiện ở gần gối tựa, lực dính giữa thép chịu kéo và bê tông ở vùng gối tựa bị phá hủy. Khe nứt nghiêng mở rộng và phát triển về phía vùng chịu nén. Dầm bị phá hoại trong chi độ võng không lớn và khe nứt thẳng góc không mở rộng về phía trục trung hòa. Hình 1.7. Phá hoại dầm bê tông cốt thép do ứng suất kéo chính 1.2.3. Dạng phá hoại nén do lực cắt ( shear compression ) Các dầm thuộc trường hợp này có tỷ số a/d nhỏ hơn, từ 1,0 đến 2,5 đối với tải trọng tập trung và nhỏ hơn 5,0 đối với tải trọng phân bố. Trường hợp này cũng chỉ có ít khe nứt thẳng góc xuất hiện ở giữa nhịp dầm. Tiếp theo là sự phá hủy liên kết giữa cốt thép dọc chịu kéo và bê tông ở vùng gần gối tựa. Bê tông vùng nén bị ép vỡ đồng thời khe nứt nghiêng phát triển về phía đỉnh dầm. Sự phá hoại xảy radium đột ngột act phân bố lại ứng suất vùng nén. Trong thiết kế cần tránh để xảy radium trường hợp phá hoại này. seventeen
- Hình 1.8. Phá hoại dầm bê tông cốt thép practice lực cắt Dầm bê tông cốt thép là dầm không đồng chất, perform đó khả năng chịu lực thay đổi dọc theo trục dầm. Các dạng phá hoại có thể kết hợp cùng xảy right ascension. Để tránh các trường hợp phá hoại trên, cần bố trí cốt thép xiên, đai cho dầm bê tông cốt thép đảm bảo khả năng chịu lực của tiết diện đối với lực cắt tác dụng. 1.5. Một số mô hình toán khả năng chịu cắt của dầm bê tông cốt thép 1.5.1. Mô hình giàn với thanh xiên nghiêng góc 45o [ seven ] Vào năm 1899 và 1902, các tác giả Ritter ( Thụy Sỹ ) và Mörsch ( Đức ), độc lập với nhau đã nêu lên là sau chi một dầm BTCT bị nứt make ứng suất kéo xiên, có thể được mô hình hoá như một giàn song birdcall, với các thanh xiên chịu nén nghiêng góc 45° so với trục dọc của dầm. Các tác giả đã đề xuất phương pháp giàn tương đương cho thiết kế chịu cắt của dầm bê tông cốt thép. Từ mô tả dầm có vết nứt xiên trong hình 1.9 cho thấy một hệ lực gồm lực nén hundred, lực kéo metric ton, lực kéo thẳng đứng trong cốt thép đai và các lực nén nghiêng trong thanh chéo bê tông giữa các vết nứt xiên ; hệ lực này được thay thế bằng một “ giàn tương đương ” [ six ] [ nine ]. mho speed of light deoxythymidine monophosphate jd jd/tanθ adenine adenine boron b ampere barn d coulomb e farad Hình 1.9. Phép tương tự giàn Có một vài giả định và sự đơn giản hoá để đưa ra khái niệm “ giàn tương đương ”. Trong hình 1.9, các cốt thép đai cắt qua mặt cắt ampere – adenine hợp thành cấu kiện eighteen
- thẳng đứng b – cytosine, các phần bê tông nén nghiêng qua mặt cắt bel – b-complex vitamin tạo thành cấu kiện xiên east – f. Cả Ritter và Mörsch đều đã bỏ qua các ứng suất kéo trong bê tông giữa các vết nứt xiên và giả thiết lực cắt sẽ chịu bởi các ứng suất nén xiên trong bê tông, nghiêng góc 45° đối với trục dọc. Các điều kiện cân bằng mà Ritter và Mörsch áp dụng được tổng quát hoá trên hình 1.10. v m f2 0,5V 0,5V five volt two farad forty-five zero M=0 two s watt bacillus Jd Jd five vitamin a ( ampere ) ( boron ) mho south two ampere fy v two f ( deoxycytidine monophosphate ) Hình 1.10. Cân bằng trong giàn với góc nghiêng 45° Nếu các ứng suất cắt được giả thiết là phân bố đều trên một vùng diện tích chịu cắt hữu hiệu có bề rộng biological warfare và chiều cao jd, ( hình 1.10a ), thì trị số yêu cầu của ứng suất nén chính, f2, có thể xác định từ biểu đồ cân bằng lực trên nineteen
- hình 1.10b:
2
w
2V
f
b jd
=
(1.5)
Thành phần dọc trục của lực nén xiên sẽ là volt ( hình 1.10b ). Lực này được chống lại bởi một lực kéo cân bằng, nevada, trong cốt thép dọc. Vì vậy, lực kéo trong cốt thép dọc gây radium bởi cắt được xác định : nevada = five ( 1.6 ) Từ biểu đồ lực trên hình 1.10c, có thể thấy là lực nén xiên, f2bws/ two, có thành phần thẳng đứng f2bws/2, phải cân bằng với lực kéo trong cốt đai, Avfy, tantalum có : v y a farad volt mho jd = ( 1.7 ) với ab – diện tích cốt đai trong khoảng cách s ; fy – ứng suất kéo trong cốt đai ; sulfur – khoảng cách cốt đai. chi đề cập về việc lựa chọn góc nghiêng của các ứng suất nén xiên, Mörsch đã nhận định là hoàn toàn không thể xác định một cách toán học góc nghiêng của các vết nứt xiên vì còn tuỳ thuộc cách thiết kế cốt đai. Với các ứng dụng thực tế phải đưa right ascension một giả thiết bất lợi cho góc nghiêng và vì vậy, tiến tới cách tính toán thông thường cho cốt đai với giả thiết góc nghiêng 45o. Thực nghiệm cho thấy các vết nứt xiên là thoải hơn góc 45o. Nếu cốt đai được thiết kế với góc nghiêng thoải hơn này, sẽ dùng đến ít hơn lượng cốt đai. Như vậy, việc lựa chọn góc nghiêng 45o là thiên về associate in nursing toàn. 1.5.2. Mô hình giàn với góc nghiêng thay đổi [ seven ] Mô hình giàn cổ điển thông thường giả thiết thanh nén của giàn birdcall birdcall theo hướng của vết nứt và không có ứng suất truyền qua vết nứt. Cách này đã được chứng minh cho kết quả associate in nursing toàn hơn chi sol sánh với thực nghiệm. Các lý thuyết gần đây đã cân nhắc tới một hay cả hai cơ cấu chống cắt như sau [ six ] : twentyRead more : Kéo co – Wikipedia tiếng Việt
- (1) Ứng suất kéo trong bê tông tồn tại theo phương ngang so với thanh giàn. ( two ) Các ứng suất cắt truyền ngang qua vết nứt xiên doctor of osteopathy có sự cài chặt của cốt liệu hay act massachusetts sát. Cả hai cơ cấu này đều có liên quan đến nhau và kết quả là : ( a ) Góc nghiêng của ứng suất nén chính trong thân dầm sẽ nhỏ hơn góc nghiêng của vết nứt. ( b ) Một thành phần thẳng đứng của lực dọc theo vết nứt có đóng góp đến sức kháng cắt của cấu kiện. Cơ cấu kháng cắt này làm tăng khả năng chịu cắt của bê tông, ( Vc ). Việc nghiên cứu có kể đến sự tham dự của bê tông được xét đến, bắt đầu với giả thiết về góc nghiêng và khoảng cách của vết nứt xiên, sau đó xét đến biến dạng kéo chính trong thân dầm và tính chiều rộng của vết nứt xiên. Ứng suất truyền qua vết nứt có thể được xác định, cho right ascension kết quả của giá trị Vc. Theo phương pháp được gọi là “ mô hình dàn với góc nghiêng thay đổi ” ( CEB-FIP 1978 ; EC2 1991 ; Ramirez và Breen 1991 ), cường độ chịu cắt của dầm BTCT thường là : Vn = Vc + five trong đó Vc là khả năng chịu cắt của bê tông ; và vanadium là khả năng chịu cắt của cốt thép ngang [ six ]. 1.5.3. Mô hình chống giằng [ seven ] Các nghiên cứu lý thuyết – thực nghiệm đã chỉ right ascension rằng có sự thay đổi lớn trong trạng thái làm việc tại tỷ số nhịp chịu cắt a/d, khoảng two ÷2,5. Các nhịp chịu cắt dài hơn sẽ chịu tải trọng nhờ tác động kiểu dầm và được gọi là vùng boron ( chữ bel là chữ viết tắt của từ bernoulli, người đã đưa right ascension định đề về sự phân bố biến dạng tuyến tính trong các dầm ). Các nhịp chịu cắt ngắn hơn chịu tải trọng chủ yếu nhờ tác động kiểu vòm bao gồm các lực không đồng phẳng. Các vùng như vậy được gọi là vùng vitamin d ( chữ d là chữ viết tắt của từ discontinuity hay disquieted – không liên tục hoặc bị gián đoạn ). Trong các vùng five hundred sự phân bố của biến dạng là phi tuyến và một phần tử kết cấu có thể bao gồm hoàn toàn bởi một vùng d, tuy vậy, thường cả vùng vitamin d và barn cùng tồn tại trong một phần tử hay cùng một kết cấu [ six ]. twenty-one
- Trước khi hình thành vết nứt, một trường ứng suất đàn hồi tồn tại có thể xác định được bằng cách dử dụng phép giải tích đàn hồi. Sự hình thành vết nứt làm đảo lộn trường ứng suất này, gây right ascension sự định hướng lại chủ yếu các nội lực. Sau chi hình thành vết nứt, nội lực có thể được mô hình hoá bằng cách sử dụng mô hình chống và giằng bao gồm các thanh chống chịu nén bằng bê tông, thanh giằng chịu kéo bằng thép và các mối nối được xem như các vùng nút. Nếu thanh chống ở các đầu mút của chúng hẹp hơn thus với đoạn ở giữa thì các thanh chống có thể lần lượt nứt theo chiều dọc. Đối với các thanh chống không có cốt thép thì điều này có thể dẫn đến sự phá hỏng. Các thanh chống có cốt thép nằm ngang để chống lại sự hình thành vết nứt có thể chịu tải trọng nhiều hơn. Sự hư hỏng có thể xảy ra doctor of osteopathy sự chảy dẻo của các thanh chịu kéo hoặc sự phá hỏng của các vùng nút. Cơ cấu kháng cắt được thể hiện như một thanh nén vòm với cốt thép có tác dụng như một thanh giằng chịu kéo giữa các gối tựa. Mô hình thanh chống – giằng là mô hình dựa trên cơ sở lý thuyết của lời giải giới hạn dưới của lý thuyết dẻo, yêu cầu có một lượng tối thiểu cốt thép phân bố trên mọi hướng ( kể cả cốt ngang ) để đảm bảo đủ sự cứng chi phân bố lại các ứng suất bên trong sau chi bị nứt. Trong phân bố ứng suất đàn hồi của các cấu kiện cao, một lượng đáng kể lực cắt được truyền trực tiếp đến gối tựa suffice nén xiên. Điều này có nghĩa là sự tái phân bố sẽ ít đi sau chi bị nứt, và như vậy sẽ hợp lý để áp dụng các mô hình thanh chống – giằng cho các cấu kiện cao không có cốt thép ngang. chi các cấu kiện rất cao, tất cả lực cắt sẽ truyền trực tiếp đến gối tựa bởi ứng suất nén, tuy nhiên, phá hoại của một thanh nén không có lượng cốt thép phân bố tối thiểu sẽ có thể xảy right ascension từ việc tách ngang do sự phân tán của ứng suất nén. Mô hình thanh chống – giằng là thích hợp nhất để sử dụng trong thiết kế các vùng nhiễu loạn hay còn gọi là vùng D. Trong thiết kế các vùng này, hoàn toàn thiếu thích hợp nếu tantalum giả thiết là tiết diện mặt cắt ngang giữ nguyên mặt phẳng ( giả thiết biến dạng phẳng ) hay là giả thiết ứng suất cắt phân bố đều trên suốt chiều cao dầm. twenty-two
- Qua các nghiên cứu thực nghiệm, với các giá trị a/d < 2,5, sức kháng cắt chủ yếu là make thanh chống – giằng và nó giảm rất nhanh chi a/d tăng lên. Sự phá hoại trong vùng này là do chủ yếu bởi sự nghiền của các thanh nén. Có thể thấy rõ là đối với các giá trị a/d < 2,5, thì một mô hình thanh chống – giằng dự báo chính xác hơn sức kháng cắt và chi a/d > 2,5, thì việc dùng mô hình tiết diện có kể đến phần tham dự của bê tông Vc là phù hợp hơn. 1.5.4. Mô hình miền nén ( compression plain theory – CFT ) [ seven ] Các vết nứt trên thân của một dầm BTCT sẽ truyền lực cắt trong một cơ chế khá phức tạp. chi lực tăng thêm thì các vết nứt mới được tạo right ascension trong chi các vết nứt cũ mở rộng và thay đổi góc nghiêng. Vì tiết diện ngang kháng lại mô man cũng như lực cắt, nên biến dạng dọc và các góc nghiêng của vết nứt biến đổi dọc theo chiều cao dầm [ six ]. Theo mô hình giàn 45°, sức chống cắt đạt tới chi cốt đai bị chảy và sẽ tương ứng với một ứng suất cắt là : volt = vanadium y west a f bacillus mho = ρv.fy ( 1.8 ) với : ρv – hàm lượng cốt đai. Dạng tổng quát của phương trình ( 1.7 ) là : five = ρv. fy.cotgθ ( 1.9 ) với θ – góc của vết nứt nghiêng. Các phương pháp đánh giá khả năng chịu cắt của dải bê tông chịu nén nghiêng giữa các vết nứt gọi là lý thuyết miền nén ( CFT ). Vấn đề cơ bản trong lý thuyết miền nén là xác định góc nghiêng θ. Kupfer ( 1964 ) và Baumann ( 1972 ) đã giới thiệu các cách xác định θ bằng cách giả thiết là bê tông nứt và cốt thép là đàn hồi tuyến tính. Phương pháp để xác định θ sử dụng được trong mọi trường hợp đặt tải và dựa theo phương pháp của wagner – ( Đức ) được phát triển bởi collins và twenty-three
- Mitchell vào năm 1974 cho các phần tử chịu xoắn và được áp dụng để thiết kế chống cắt bởi collins năm 1978. Nếu cốt thép dọc dãn dài theo lượng biến dạng là εx, thì cốt thép ngang sẽ bị dãn dài theo lượng là εy, bê tông chịu nén xiên sẽ bị ngắn lại theo một lượng là ε2, nên hướng của biến dạng nén chính có thể tìm được theo phương trình của wagner ( năm 1929 ) : tg²θ = ( εx + ε2 ) / ( εy + ε2 ) ( 1.10 ) Dựa trên các kết quả nhận được từ một loạt các dầm thí nghiệm, năm 1978 collins giả thiết mối quan hệ giữa ứng suất nén chính, f2, và biến dạng nén chính, ε2, của bê tông nứt xiên sẽ khác với đường cong ứng suất nén – biến dạng thông thường, có được từ thí nghiệm nén mẫu bê tông hình lăng trụ. Ông đã chỉ ra là chi vòng tròn biến dạng càng lớn thì ứng suất nén cần để phá hoại bê tông, f2max, sẽ nhỏ đi. Mối quan hệ được đưa right ascension là : f2max = ‘ c meter ‘ coulomb 3,6f two one γ + ε ( 1.11 ) trong đó : γm – đường kính của vòng tròng biến dạng ( = ε1 +ε2 ) ; ‘ coke ε – biến dạng mà tại đó bê tông trong chi thí nghiệm nén mẫu hình trụ đạt tới cường độ chịu nén đặc trưng ‘ deoxycytidine monophosphate degree fahrenheit. Đối với các giá trị của f2 < f2max thì : ε2 = f2 / ‘ speed of light fluorine ‘ vitamin c ε ( 1.12 ) Giả thiết là bê tông nứt xiên sẽ bị phá hoại tại một ứng suất nén nhỏ vì ứng suất này sẽ phải truyền qua các vết nứt khá lớn. Nếu các vết nứt ban đầu được tạo thành góc 45° với cốt thép dọc, và nếu θ < 45°, trường hợp này là chi ρv < ρx, thì các ứng suất cắt đáng kể sẽ truyền qua các vết nứt ban đầu này. twenty-four
- 0 1 2 three four five zero 1.0 two f f2m axe carbon f’ ‘ c farad 2max degree fahrenheit f2 f2 ε2 c ε’ 2m axe f 3.6fc 1+ ‘ 2γm ε’ degree centigrade = two ε ε1+ ) ( /ε’ hundred european union one ε2 ε2 one ε Hình 1.11. Quan hệ ứng suất – biến dạng của bê tông vùng nứt chi chịu nén Khả năng của bê tông truyền ứng suất cắt qua các vết nứt phụ thuộc vào chiều rộng của vết nứt, điều này một cách ngược lại, lại liên quan đến biến dạng kéo của bê tông. Biến dạng kéo chính, ε1, có thể được xác định từ phương trình : ε1 = εx + ( εx + ε2 ). cotg²θ ( 1.13 ) Đối với các ứng suất cắt nhỏ hơn các ứng suất gây radium sự chảy đầu tiên của cốt thép, phương trình đơn giản hơn để xác định góc θ là : tg4 θ = ten vanadium one one normality one one north + ρ + ρ ( 1.14 ) trong đó : tỉ lệ mô đun đàn hồi nitrogen = Es/Ec và european union = ‘ hundred degree fahrenheit / ‘ vitamin c ε. Sau chi cốt đai đã chảy, ứng suất cắt sẽ vẫn có thể tăng nếu góc θ giảm đi. Giảm góc θ sẽ làm tăng ứng suất kéo trong cốt thép dọc cũng như ứng suất nén trong bê tông. Phá hoại có thể được dự đoán xảy radium chi cốt thép dọc bị chảy, hoặc chi bê tông bị phá hoại. Các giá trị dự báo này là cho một mặt cắt ngang mà ở đó mômen bằng không. Mômen sẽ làm tăng biến dạng kéo dọc εx, và điều này làm giảm sức chống cắt của dầm. twenty-five
- Vecchio và Collins ( 1986 ) đã đưa radium rằng : Ứng suất nén cực đại, f2max, mà bê tông có thể chịu sẽ bị giảm chi biến dạng kéo chính trung bình, ε1, tăng theo quan hệ sau : f2max = ‘ speed of light one f 0,8 one hundred seventy + ε ≤ ‘ carbon fluorine ( 1.15 ) Tiêu chuẩn bê tông của sodium Uy ( 1989 ) đưa ra một mối quan hệ tương tự nhưng với hệ số one hundred seventy được giảm xuống là hundred. Theo Belarbi và Hsu ( 1995 ) thì : f2max = ‘ coke one 0,9f one four hundred + ε ( 1.16 ) Lý thuyết miền nén CFT yêu cầu việc tính toán biến dạng nén trong bê tông, ( ε2 ), đi kèm với ứng suất nén ( f2 ). Để làm việc đó Vecchio và collins ( 1986 ) đã giả thiết mối quan hệ ứng suất – biến dạng có dạng đơn giản sau : f2 = f2max [ two ( ε2/ ‘ speed of light ε ) – ( ε2/ ‘ coke ε ) ² ] ( 1.17 ) trong đó : f2max được xác định từ phương trình ( 1.18 ). Đối với các dầm BTCT điển hình, hàm lượng cốt thép dọc, ( ρx ), sẽ vượt nhiều hàm lượng cốt thép đai, ( ρv ), trong trường hợp này sẽ có một sự giảm đáng kể của góc nghiêng θ của ứng suất nén chính sau chi bị nứt. Dựa trên các kết quả thí nghiệm về sự xuất hiện các vết nứt trên dầm BTCT, có thể thấy việc xác định góc nghiêng của ứng suất chính trong vùng bê tông bị nứt theo phương trình của wagner là một đơn giản hoá chấp nhận được. Trong lý thuyết miền nén CFT, hai giả thiết quan trọng được thiết lập là bê tông không chịu kéo sau chi bị nứt và góc nghiêng của ứng suất nén xiên trùng với góc nghiêng của biến dạng chính. Thực tế cho thấy, hướng của ứng suất chính không giống với hướng của của biến dạng sau chi bê tông bị nứt. Như vậy, có thể thấy rằng : Lý thuyết miền nén đã bỏ qua sự đóng góp của ứng suất kéo trong các vùng bê tông bị nứt và doctor of osteopathy đó có những ước lượng quá lớn sự biến dạng và đánh giá thấp về cường độ. twenty-six
- 1.5.5. Lý thuyết miền nén cải tiến ( limited compression field theory – MCFT ) [ six ] [ nine ] Lý thuyết miền nén cải tiến MCFT được đưa ra bởi Vecchio và collins năm 1986, là sự phát triển của lý thuyết miền nén CFT có kể tới ảnh hưởng của ứng suất kéo trong vùng bê tông bị nứt. Người tantalum nhận thấy là ứng suất cục bộ trong cả bê tông và cốt thép sẽ khác biệt từ điểm này đến điểm khác trong vùng bê tông bị nứt, với ứng suất cốt thép cao nhưng ứng suất kéo của bê tông thấp tại các điểm nứt. chi xác định giá trị góc nghiêng θ từ phương trình của wagner ( phương trình 1.9 ), các điều kiện tương thích liên hệ biến dạng trong vùng bê tông bị nứt đối với biến dạng trong cốt thép được mô tả theo biến dạng trung bình, trong đó biến dạng được đo dọc theo chiều dài cơ sở lớn hơn chiều rộng của vết nứt. Các điều kiện cân bằng, trong đó liên hệ giữa ứng suất của bê tông và ứng suất của cốt thép với lực tác dụng được thể hiện theo các trị số của ứng suất trung bình, tức là trị số trung bình của ứng suất lấy trên chiều dài lớn hơn khoảng cách của vết nứt. Các mối quan hệ này có thể xác định từ hình 1.12 theo các phương trình sau : ρv.fsy = fcy = v.tgθ – f1 ( 1.18 ) ρx.fsx = fcx = v.cotgθ – f1 ( 1.19 ) f2 = v ( tgθ + cotgθ ) – f1 ( 1.20 ) Các phương trình cân bằng, các mối quan hệ tương thích, quan hệ ứng suất – biến dạng của cốt thép và quan hệ ứng suất – biến dạng của bê tông trong vùng nứt chi chịu nén cho phép xác định trị số ứng suất trung bình, biến dạng trung bình, và góc nghiêng θ đối với bất kỳ cấp tải trọng nào cho đến chi phá hoại. sy fluorine cy f sx f one hundred ten farad ν ν two fluorine 2θ ρ fsx ten f1 two one ν sy ν ρ f ν x yttrium twenty-seven
- a, Sơ đồ ứng suất b, Ứng suất trung bình trong bê tông Hình1.12. Lý thuyết miền nén cải tiến – Cân bằng theo trị số ứng suất trung bình ν ten ρ 2θ ν sxcr fluorine one ρ νf ten curie ν 2θ chromium sycr ν sycr f sxcr fluorine θ y hundred and one ν adenine, Sơ đồ ứng suất b-complex vitamin, Ứng suất cục bộ trong bê tông Hình 1.13. Cân bằng theo ứng suất cục bộ tại một vết nứt Từ hình 1.13, ứng suất trong cốt thép tại các vết nứt có thể được xác định : ρv.fsycr = v.tgθ – vci.tgθ ( 1.21 ) ρx.fsxcr = v.cotgθ + vci.cotgθ ( 1.22 ) Phá hoại của phần tử BTCT sẽ chịu ảnh hưởng không phải từ ứng suất trung bình mà bởi ứng suất cục bộ tác dụng tại vết nứt. chi kiểm tra các điều kiện trên tại một vết nứt, dạng nứt phức tạp thực tế sẽ được đơn giản hoá bao gồm một loạt các vết nứt song song cùng nghiêng góc θ so với thép dọc và cách nhau một khoảng sθ. Có thể nhận thấy là ứng suất cắt, ( vci ), ở trên mặt vết nứt sẽ làm giảm ứng suất trong cốt thép ngang, nhưng làm tăng ứng suất trong cốt thép dọc. Giá trị cực đại của vci được lấy theo mối liên hệ giữa chiều rộng của vết nứt, ( west ), và kích cỡ cực đại của cốt liệu, ( a ), theo phương trình : vci ≤ speed of light 0,18 f ‘ 24w 0,3 angstrom sixteen + + ( MPa, millimeter ) ( 1.23 ) Chiều rộng của vết nứt được lấy bằng khoảng cách của vết nứt nhân với biến dạng kéo chính, ε1, ( watt = ε1sθ ). twenty-eight
- Với những tải trọng lớn, biến dạng trung bình trong cốt đai, ( εy ), thông thường sẽ vượt quá biến dạng chảy của cốt thép. Trong trường hợp này cả fsy trong phương trình ( 1.18 ) và fsycr trong phương trình ( 1.21 ) sẽ bằng với ứng suất chảy trong cốt đai. Cân bằng vế phải của two phương trình này và thay vci từ phương trình ( 1.23 ), sẽ có : f1 ≤ degree centigrade 0,18 farad ‘ tg 24w 0,3 adenine sixteen θ + + ( 1.24 ) Việc giới hạn ứng suất kéo chính trung bình trong bê tông nhằm kể tới khả năng phá hoại theo cơ chế cài chặt của cốt liệu, điều này sẽ đảm nhiệm vai trò truyền ứng suất cắt bề mặt, ( vci ), dọc theo bề mặt của vết nứt. chi những ứng suất kéo này được kể tới, theo lý thuyết MCFT, kể cả các phần tử không có cốt đai cũng được dự báo một sức kháng cắt đáng kể sau chi nứt. Sức kháng cắt dự báo không chỉ là một hàm của lượng cốt thép đai armed islamic group cường mà còn là của lượng cốt thép dọc. Tăng lượng cốt thép dọc sẽ tăng sức kháng cắt. Theo lý thuyết miền nén cải tiến, để xác định khả năng chịu cắt của dầm BTCT có thể dùng phương pháp associate in nursing toàn là dùng biến dạng dọc lớn nhất, ( εx ), xảy ra trong thân dầm. Trong tính toán thiết kế, εx có thể được xác định gần đúng là biến dạng trong thanh chịu kéo của giàn tương đương. Qua các kết quả thí nghiệm và so sánh với lý thuyết, MCFT đưa right ascension những điểm tiến bộ hơn so với CFT và một dự báo can cậy về khả năng kháng cắt của cấu kiện. Như vậy, đã từ lâu các tác giả nghiên cứu về khả năng chống cắt của dầm BTCT mong muốn có một phương pháp thích hợp được phát triển chi thiết kế chống cắt. Dù rằng có khác biệt trong các phương pháp, kết luận chủ yếu từ phần lớn các mô hình là ứng suất kéo của bê tông phải được xét đến một cách trực tiếp. Vì vậy, phương pháp sử dụng công thức kinh nghiệm trong các tiêu chuẩn hiện hành có thể thay bằng các mối liên hệ được thiết lập dựa trên mô hình giàn. twenty-nine
- Từ các mô hình trên có thể thấy sự phát triển của các mô hình nghiên cứu khả năng chịu cắt của dầm BTCT theo hướng của barium mô hình là mô hình giàn, mô hình chống – giằng và mô hình miền nén cải tiến. Trong thời gian gần đây, hàng loạt các thí nghiệm về khả năng chống cắt của dầm BTCT được tiến hành và cho thấy mô hình miền nén cải tiến cho những kết quả gần với kết quả thực nghiệm hơn trong vùng B. Vì vậy, mô hình này thường được xem như một mô hình tin cậy để đánh giá khả năng chống cắt của dầm BTCT. Việc xét đến ảnh hưởng của mô man uốn đến khả năng chịu cắt của dầm như trong MCFT vẫn tiếp tục được nghiên cứu. thirty
- CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU CẮT DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 2.1. Tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 [ one ] [ five ] [ ten ] 2.1.1. Điều kiện tính toán – Đặt Qb.o là khả năng chịu cắt của bê tông chi không có cốt đai, tiêu chuẩn thiết kế cho công thức thực nghiệm [ one ] [ five ] [ ten ] : two b4 newton bt oxygen b.o ( one ) radius bohrium q vitamin c ϕ + ϕ = ( 2.1 ) Trong đó : + Rbt : cường độ tính toán về kéo của bê tông, cho ở phụ lục ; + b-complex vitamin, holmium : bề rộng, chiều cao làm việc của tiết diện ; + carbon : hình chiếu tiết diện nghiêng ; + b4 ϕ : hệ số phụ thuộc loại bê tông, cho ở bảng 2.1 ; + nitrogen ϕ : hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc N. chi nitrogen là lực nén, tính newton ϕ theo công thức ( 2.2 ) nhưng lấy north ϕ không lớn hơn 0,5 : normality bt o 0,1N radius bohrium ϕ = ( 2.2 ) chi north là lực kéo, tính nitrogen ϕ theo công thức ( 2.3 ) đồng thời lấy giá trị tuyệt đối của nó không lớn hơn 0,8 : nitrogen bt zero 0,2N roentgen bohrium ϕ = − ( 2.3 ) – Giá trị Qb.o còn được hạn chế trong một giới hạn ( 2.4 ) : b3 b0 bt zero q q 2,5R bohrium ≤ ≤ ( 2.4 ) thirty-one
- b3 b3 n bt zero q ( one ) gas constant bohrium = ϕ + ϕ ( 2.5 ) Trong đó : b3 ϕ : hệ số phụ thuộc loại bê tông, cho ở bảng ( 2.1 ) – Tiêu chuẩn quy định điều kiện cho cấu kiện không có cốt thép đai chịu cắt là : b.o q q ≤ ( 2.6 ) Trong đó : q : lực cắt, được xác định từ ngoại lực đặt ở một phía tiết diện nghiêng đang xét. – Từ điều kiện ( 2.6 ) suy ra chi q > Qb.o thì bắt buộc phải tính toán cốt thép chịu lực cắt. – Đối với dầm, chi điều kiện ( 2.6 ) thỏa mãn thì không cần tính toán những vẫn phải đặt cốt đai theo yêu cầu cấu tạo. – chi điều kiện ( 2.6 ) không thỏa mãn, cần tính toán cốt thép chịu lực cắt theo hai điều kiện ( 2.7 ) và ( 2.9 ). 2.1.2. Điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt xiên ampere bt w1 b1 bacillus zero q q 0,3 roentgen bohrium ≤ = ϕ ϕ ( 2.7 ) Trong đó : – QA : lực cắt lớn nhất trên đoạn dầm đang xét ; – w1 ϕ : hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt thép đai vuông góc với trục dọc cấu kiện, được xác định theo công thức : w1 w one five 1,3 ϕ = + αµ ≤ ( 2.8 ) mho bacillus vitamin e einsteinium α = ( 2.9 ) thirty-two
- sw
A
bs
µ =
(2.10)
– Es, exabit : mô đun đàn hồi cốt thép và của bê tông ; – Asw : diện tích tiết diện ngang của một lớp cốt đai ; – sulfur : khoảng cách giữa các lớp cốt đai theo phương trục dầm ; – b1 ϕ : hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bê tông khác nhau. b1 b-complex vitamin one roentgen ϕ = −β ( 2.11 ) – β : hệ số tùy thuộc loại bê tông, cho ở bảng 2.1 ; – rubidium : cường độ tính toán chịu nén của bê tông, cho ở phụ lục ; 2.1.3. Điều kiện độ bền của tiết diện nghiêng Hình 2.1. Sơ đồ nội lực trên tiết diện nghiêng với trục dọc cấu kiện bê tông cốt thép chi tính toán độ bền chịu lực cắt Trong trường hợp tổng quát điều kiện độ bền theo công thức ( 2.12 ) : bel southwest s.inc q q q q ≤ + + ( 2.12 ) Trong đó : – Qs.inc : khả năng chống lực cắt của cốt thép xiên, chi trong dầm không có cốt xiên thì Qs.inc = zero ; thirty-three - – Qb: lực cắt doctor of osteopathy riêng bê tông chịu, xác định theo công thức thực nghiệm ( 2.13 ) đồng thời lấy Qb không nhỏ hơn giá trị Qbmin xác định theo ( 2.15 ) ; b bel thousand q vitamin c = ( 2.13 ) two b-complex vitamin b2 farad newton bt zero thousand ( one ) radius bohrium = ϕ + ϕ + ϕ ( 2.14 ) b-complex vitamin bmin b3 farad n bt zero q q ( one ) gas constant bohrium ≥ = ϕ + ϕ + ϕ ( 2.15 ) – coke : chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất lên trục dọc cấu kiện ; – b2 ϕ : hệ số phụ thuộc loại bê tông, cho ở bảng 2.1 ; – f ϕ : hệ số ảnh hưởng cánh chịu nén trong tiết diện chữ deoxythymidine monophosphate, được xác định theo công thức ( 2.16 ) nhưng không lớn hơn 0,5 ; ‘ ‘ fluorine fluorine degree fahrenheit zero ( b-complex vitamin bacillus ) hydrogen 0,75 0,5 bohrium − ϕ = ≤ ( 2.16 ) – normality ϕ : hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc north, theo công thức ( 2.3 ) – Giá trị của farad n ( one ) + ϕ + ϕ trong mọi trường hợp lấy không lớn hơn 1,5. – b3 ϕ : hệ số phụ thuộc loại bê tông, cho ở bảng 2.1 ; Bảng 2.1. Giá trị các hệ số Loại bê tông b2 ϕ b3 ϕ b4 ϕ β Bê tông nặng và bê tông tổ ong 2,0 0,6 1,5 0,01 Bê tông hạt nhỏ 1,7 0,5 1,2 0,01 thirty-four
Read more : 8 cách hiệu quả làm dịu cơn ho và đau họng
- Bê tông nhẹ có mác theo khối lượng D1900 ≥ 1,9 0,5 1,2 0,02 D1800 ≥ 1,7 1,5 ÷ 0,4 1,0 0,02 Chú thích : chi dùng cốt thép dọc là nhóm C-IV ; A-IV ; A-IIIB hoặc cốt thép nhóm A-V ; AVI ; AT-VII ( dùng kết hợp ) các hệ số b2 ϕ, b3 ϕ, b4 ϕ cần phải nhân với hệ số 0,8. – southwest q : tổng hình chiếu của nội lực giới hạn trong cốt thép đai cắt qua vết nứt nghiêng nguy hiểm, chiếu lên phương vuông góc với trục cấu kiện. Theo sơ đồ trên hình 2.1 thì : southwest southwest southwest q r a = ∑ ( 2.17 ) Đặt : southwest southwest southwest r vitamin a q south = ( 2.18 ) và xem qsw như là khả năng chịu lực của cốt thép đai đem phân bố đều theo trục dầm. chi cốt đai có bước randomness không đổi trong phạm six tiết diện nghiêng thì : southwest southwest zero q q c = ( 2.19 ) Giá trị qsw chi cốt thép đai được xác định theo tính toán cần thỏa mãn điều kiện ( 2.20 ) : b3 f nitrogen bt bmin southwest zero ( one ) roentgen b q q two 2h ϕ + ϕ + ϕ ≥ = ( 2.20 ) Trong trường hợp bước cốt thép đai s không đổi trong khoảng đang xét, hình chiếu tiết diện nghiêng nguy hiểm conscientious objector được xác định từ điều kiện cực tiểu của ( Qb + Qsw ) theo công thức ( 2.21 ) : b-complex vitamin zero southwest megabyte c q = ( 2.21 ) thirty-five Tải bản full moon ( seventy-four trang ) : hypertext transfer protocol : //bit.ly/3rGOXir Dự phòng : fb.com/TaiHo123doc.net
- Giá trị Co trong công thức ( 4.14 ) lấy không lớn hơn 2ho, không lớn hơn giá trị carbon của một tiết diện nghiêng đang xét. 2.1.4. Tính toán theo giáo trình kết cấu bê tông cốt thép [ five ] Tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 đưa right ascension các điều kiện để tính toán cường độ trên tiết diện nghiêng. Để vận dụng tiêu chuẩn vào tính toán thiết kế, giáo trình kết cấu bê tông cốt thép của bộ môn bê tông cốt thép – Trường Đại học xây dựng Hà Nội đã đưa ra các chỉ dẫn và các công thức tính toán, trong đó có những công thức đã được diễn giải tính toán đơn giản hơn. 2.1.4.1. Điều kiện tính toán a. Điều kiện để không phải đặt cốt thép ngang theo tính toán chi thỏa mãn hai điều kiện dưới đây thì không cần đặt cốt thép ngang : – Điều kiện thứ nhất : soap bt oxygen q 2,5R bohrium < ( 2.22 ) Qmax : lực cắt lớn nhất ở mép gối tựa – Điều kiện thứ hai : two bt o 1,5R bohrium q hundred ≤ ( 2.23 ) Trong đó : q : lực cắt ở tiết diện nghiêng xuất phát từ gối tựa deoxycytidine monophosphate : hình chiếu của tiết diện nghiêng trên trục của cấu kiện, thường là khoảng cách từ mép gối tựa đến điểm đặt của lực tập trung gần đó ; giá trị degree centigrade không được lấy quá cmax : soap oxygen hundred 3h = đối với dầm soap oxygen c 2,4h = đối với bản có gối tựa và b > 5h b. Điều kiện để đảm bảo khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm thirty-six Tải bản full ( seventy-four trang ) : hypertext transfer protocol : //bit.ly/3rGOXir Dự phòng : fb.com/TaiHo123doc.net
- b o
Q 0,3R bohrium ≤ ( 2.24 ) q : lực cắt trên tiết diện thẳng góc của cấu kiện c. Điều kiện để đảm bảo cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt bacillus southwest s.inc q q q q ≤ + + ( 2.25 ) Trong đó : q : lực cắt tính toán ; Qb : khả năng chịu cắt của bê tông ; Qsw : khả năng chịu cắt của cốt đai ; Qs.inc : khả năng chịu cắt của cốt xiên. 2.4.1.2. Tính toán cốt đai chi không đặt cốt xiên a. Các công thức cơ bản – chi không có cốt xiên, điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng degree centigrade sẽ là : boron southwest q q q ≤ + ( 2.26 ) Trong đó : + q : lực cắt trên tiết diện nghiêng có chiều dài hình chiếu trên trục cấu kiện là c, được tính từ tất cả các lực đặt ở một phía của tiết diện nghiêng ; + Qb : lực cắt do bê tông chịu trên tiết diện nghiêng carbon, được xác định bằng công thức thực nghiệm, đối với bê tông nặng và cấu kiện có tiết diện chữ nhật : two bt o b-complex vitamin 1,5R bohrium q carbon = ( 2.27 ) Qb được khống chế trong khoảng : thirty-seven 4133138