Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép: Chương 6 - Cấu kiện chịu nén

Mục tiêu và nội dung cơ bản của chương 6 Cấu kiện chịu nén là trình bày các vấn đề sau: Giới thiệu chung về cấu kiện chịu nén, các trường hợp chịu nén. Trình bày đặc điểm cấu tạo về tiết diện và cốt thép của cấu kiện chịu nén đúng tâm và lệch tâm. Tính toán cấu kiện chịu nén đúng tâm, lệch tâm bao gồm sơ đồ ứng suất, các phương trình cơ bản, điều kiện hạn chế và các bài toán vận dụng. Qua đó có thể nắm được trình tự tính toán và vận dụng. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!

BÀI GIẢNG KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN Mục tiêu nội dung chương trình bày vấn đề sau: Giới thiệu chung cấu kiện chịu nén, trường hợp chịu nén Trình bày đặc điểm cấu tạo tiết diện cốt thép cấu kiện chịu nén tâm lệch tâm Tính tốn cấu kiện chịu nén tâm, lệch tâm bao gồm sơ đồ ứng suất, phương trình bản, điều kiện hạn chế tốn vận dụng Qua nắm trình tự tính tốn vận dụng Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN 6.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU NÉN (compressive structures) N N e0 N e0 Nẹn âụng tám Nẹn lãû ch tám Nẹn lãû ch tám xiãn Hình 6.1 Các trường hợp cấu kiện chịu nén Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN 6.2 CẤU TẠO CHUNG 6.2.1 Tiết diện a a b d h Hình 6.2 Tiết diện cấu kiện chịu nén tâm Hình 6.3 Tiết diện cấu kiện chịu nén lệch tâm Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN Tỷ số h/b thường 1,5 ÷ kN Diện tích tiết diện ngang cấu kiện: A  Rb Ví dụ 1: Lựa chọn sơ kích thước tiết diện ngang cột tầng cơng trình nhà tầng Số liệu : L2 = 6m, L1 = 5m Bê tông B20 Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN 5m 5m 5m Sdt 6m 6m 6m 6m Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN Độ mảnh: lo Tiết diện bất kỳ:    o r lo Tiết diện chữ nhật: b   o b b Chiều dài tính tốn cấu kiện: lo   l Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN =2 =1 =0,7 =0,5 =1,5 Hình 6.4 Sơ đồ xác định chiều dài tính tốn =0,7 Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN Ví dụ 2: Kiểm tra độ mảnh cột nhà gia đình tầng 1, tầng Số liệu: kích thước tiết diện cột 200x250mm Chiều cao tầng 1, 2: 3,6m Chiều sâu hố móng: 1,5m Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN 18 1600 900 100 600 350 100 250 s200 800 100 +0.000 bê tông lót móng M100 Chng 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN GS Nguyễn Đình Cống đề xuất cơng thức: N cr 2, 5. Eb I  lo (6.5)  : hệ số xét đến độ lệch tâm 0, 2.e0  1, 05h  1, 5e0  h (6.6) Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN Di chuyển N Nén tâm  Lệch tâm bé Bê tông nứt Lệch tâm lớn Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN c Hai trường hợp nén lệch tâm - Trường hợp nén lệch tâm lớn: x   R ho - Trường hợp nén lệch tâm bé: x   R ho Khi chưa biết x, phân biệt:  e0  e p - Lệch tâm bé  e0  e p Với e p  0, 1, 25h   R h0  hay lấy theo kinh nghiệm - Lệch tâm lớn e p   0, 28  0,33 h Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN 6.5.2 Tính tốn cấu kiện chịu nén tiết diện HCN e a Sơ đồ ứng suất N e' (Stresses diagram) a' AS A'S Rb S b R SC x a h0 h Hình 6.8 Sơ đồ ứng suất cấu kiện chịu nén lệch tâm Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN b Các công thức x ' Ne  Negh  Rb bx(ho  )  Rsc As z a N   N gh  Rbb.x  Rsc A 's   s As (6.12) (6.13) Trường hợp lệch tâm lớn: x   R ho lấy  s  Rs Trường hợp lệch tâm bé: x   R ho , xác định:  Đối với bê tông B ≤ 30 cốt thép Rs ≤ 365 MPa 2x   2  ho  s   1 Rs (6.14)  1 R      Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN  Đối với bê tông B > 30 cốt thép Rs > 365 MPa  sc u  si   1 Khi x     1  i  (6.15) 1,1  2a': lập phương trình cân mơ men lấy trục A’s x Ne'  Ne'gh  Rbbx(a' )  Rs As z a Ne '  Ne 'gh  Rs As z a c Vận dụng (6.16) (6.17) Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN   *  N  RS AS (1    1)  h0  R  x * RS AS Rb b.h0   R Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN Phương pháp gần đúng:  (1   R ) a n  2 R (n  0.48)h0 x (1   R ) a  2(n  0.48) Với: N n Rb bh0 e  h0 Za a  h0 Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN 6.6 Biểu đồ tương tác N M C B D B N C Hình 6.9 Biểu đồ tương tác chiều M D Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN N C M B D B N C D' D' Hình 6.10 Biểu đồ tương tác với M chiều D M Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN N M C D B B N C M D' D' Hình 6.11 Biểu đồ tương tác với M, N chiều D Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN M B M max K MK M0 D Vïng Vïng N0 NB NK N C Hình 6.12 Các điểm đặc biệt biểu đồ tương tác Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN 6.7 Họ biểu đồ không thứ nguyên n 2.0 1.6 1.2 0.6 0.4 m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Hình 6.13 Họ biểu đồ tương tác không thứ nguyên ... đoạn nối chồng cốt thép: a  10.min Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN 6. 3 SỰ LÀM VIỆC CỦA CẤU KIỆN 6. 4 TÍNH TỐN CẤU KIỆN CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM CĨ... Hình 6. 6 Cốt dọc cấu tạo cốt đai So Chương 6: CẤU KIỆN CHỊU NÉN b