Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép: Chương 4 - Cấu kiện chịu uấn được biên soạn với các nội dung chính sau: Tính toán cấu kiện chịu uấn có tiết diện hình chữ nhật theo cường độ trên tiết diện thẳng góc; Tính toán cấu kiện có tiết diện chữ T theo cường độ trên tiết diện thẳng góc; Tính toán cường độ trên tiết diện nghiêng;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!
BÀI GIẢNG KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN (tt) 4.3 TÍNH TỐN CẤU KIỆN CHỊU UỐN CĨ TIẾT DIỆN HÌNH CHỮ NHẬT THEO CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GÓC Phân biệt hai trường hợp đặt cốt thép: - Đặt cốt đơn (Tension steel only) - Đặt cốt kép (Doubly reinforcement) 4.3.1 Cấu kiện có tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN (tt) a Sơ đồ ứng suất x x Rb Rbbx h h h0 Mgh AS a Rs As b Hình 4.6 Sơ đồ ứng suất Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN (tt) b Các công thức Chiếu lực lên phương trục cấu kiện: Rb bx Rs As (4.1) Lấy tổng momen trục qua trọng tâm As vuông góc với mặt phẳng uốn: x M gh Rb b.x h0 2 M M gh (4.2) (4.3) Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN (tt) c Điều kiện hạn chế Thực nghiệm cho thấy phá hoại dẻo xảy khi: xR x R ho ho d Vận dụng Rs 1 1 sc ,u 1,1 (4.4) Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN (tt) 4.3.2 Trường hợp đặt cốt kép M ' Nếu m ta đặt cốt thép A s R Rb b.h0 vùng bê tông chịu nén Tuy nhiên nên đặt cốt thép As' : Cần hạn chế kích thước tiết diện Khi tiết diện chịu mô men đổi dấu Khi R m 0,5 Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN (tt) a Sơ đồ ứng suất Rsc.A' s x Rb x a' A' s h ho h Mgh Rs.As a As b Hình 4.7 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt kép R Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN (tt) b Thiết lập công thức Rs As Rbbx Rsc A's x M gh Rb bx(ho ) Rsc A' s (h0 a' ) (4.4) (4.5) c Điều kiện hạn chế x R h0 R m R Để ứng suất cốt thép A s' đạt tới x 2.a ' Rsc (4.6) Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.4 TÍNH TỐN CẤU KIỆN CĨ TIẾT DIỆN CHỮ T THEO CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GĨC 4.4.1 Đặc điểm cấu tạo tính tốn b'f Sc Sc h'f bf Sc bf Sc h Cánh b H 4.8 Dầm mặt cắt chữ T Sc Sc Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.4 TÍNH TỐN CẤU KIỆN CÓ TIẾT DIỆN CHỮ T THEO CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GÓC 4.4.1 Đặc điểm cấu tạo tính tốn hf b'f Sc h Sc b H 4.9 Các trường hợp tính tốn cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ T Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.5 TÍNH TỐN CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN NGHIÊNG 4.5.1 Sự phá hoại tiết diện nghiêng M Q Q M H 4.11 Mô tả phá hoại tiết diện nghiêng Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.5.2 Các điều kiện hạn chế tính tốn lực cắt a Điều kiện hạn chế Q 0,3 w1 b1 Rb bh0 (4.6) Trong đó: : hệ số xét đến ảnh hưởng cốt đai w1 đặt vng góc với trục cấu kiện b1 : hệ số xét đến khả phân phối lại nội lực cho loại bê tông khác w1 5. w 1,3;b1 Rb Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN b Điều kiện tính tốn Gọi Qbo khả chịu cắt bê tông cốt đai, cơng thức thực nghiệm: Qbo b (1 n ).Rbt b.h (4.6) c b : hệ số phụ thuộc vào loại bê tông, bê tông nặng n : lấy b 1,5 hệ số kể đến ảnh hưởng lực dọc trục c: chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng trục cấu kiện tính từ mép tựa, c ≤ cmax = 2.ho Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.5.3 Điều kiện cường độ tiết diện nghiêng z sw1 ssw2 s Qb q x N b +Rsc.A' s zs A Rsw.Asw sw s A Rsw.Asw c z s, in c2 c in co Q zs, R § in c1 Rsp Asp+Rs As a H 4.12 Sơ đồ tính tốn tiết diện nghiêng Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN Điều kiện cường độ tiết diện nghiêng thể điều kiện: Điều kiện cường độ tiết diện nghiêng lực cắt: Q Qb Qsw Qs ,inc (4.7) ĐK cường độ tiết diện nghiêng theo mômen M M s M sw M s.inc (4.8) Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.5.4 Tính tốn cốt đai khơng đặt cốt xiên a Tiết diện nguy hiểm Khi không đặt cốt xiên điều kiện cường độ: Q Qb , sw Qb Qsw b 1 f n Rbt b.h02 c qsw c (4.9) Gọi Qb,sw khả chịu cắt bê tông cốt đai tiết diện nghiêng c, Qb,sw = f(c) Khả chịu cắt nhỏ bê tơng cốt đai tìm từ điều kiện cực tiểu Qb,sw Qb , sw b 1 f n Rbt b.h02 qsw Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN b Tính khoảng cách cốt đai Cốt đai xác định thơng số: đường kính (Øsw), số nhánh (n), khoảng cách (s) ĐK đảm bảo tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất: s 4.b (1 f n ).Rbt b.h Q Rbt n.aaw stt (4.10) Tránh trường hợp phá hoại theo tiết diện nghiêng nằm hai cốt đai điều kiện: s smax b 1 n Rbt b.h02 Q (4.11) Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN c Khoảng cách cấu tạo cốt đai dầm Dầm h > 150mm có lỗ với chiều dày lớn 300mm cần phải đặt cốt ngang Với đoạn dầm gần gối tựa (có lực cắt lớn): h h ≤ 450mm sct ;150mm 2 h sct ;300mm h > 450mm 3 Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN 3.h Với đoạn dầm có lực cắt bé: sct ;500mm Khoảng cách thiết kế cốt đai s stt ; smax ; sct Chương 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.5.5 Tính tốn cốt xiên Ở đoạn dầm mà Q > Qb,sw bố trí thêm cốt xiên để tham gia chịu cắt a Bố trí lớp cốt xiên