Chỉång 10 Bà TÄNG CÄÚT THẸP ỈÏNG LỈÛC TRỈÅÏC. 1. KHÁI NIỆM CHUNG: N N Xẹt mäüt dáưm nhëp âån: âàût vo lỉûc nẹn trỉåïc N v ti trng sỉí dủng P. Dỉåïi tạc dủng ca ti P åí mẹp dỉåïi ca dáưm xút hiãûn ỉïng sút kẹo. R n l R H F H P P Ngỉåüc lải, do lỉûc nẹn N åí mẹp dỉåïi cọ ỉïng sút nẹn, lm gim hồûc triãût tiãu ỉïng sút kẹo do ti trng gáy ra. Âãø dáưm khäng bë nỉït thç ỉïng sút täøng cäüng åí mẹp dỉåïi ≤ R k . Âãø tảo ra v duy trç lỉûc nẹn trỉåïc N, ngỉåìi ta càng cäút thẹp räưi gàõn chàût vo BT (nhåì lỉûc dênh hồûc neo). Nhỉ váûy trỉåïc khi chëu ti, cäút thẹp â âỉåüc càng cn trong BT â cọ nẹn trỉåïc. * Ỉu, nhỉåüc âiãøm ca BTCT ỈLT: - Ỉu âiãøm: Dng âỉåüc thẹp cọ cỉåìng âäü cao: Trong BTCT thỉåìng, khe nỉït âáưu tiãn xút hiãûn khi ỉïng sút trong cäút thẹp måïi âảt khong 200-300 KG/cm 2 . Khi dng thẹp cọ cỉåìng âäü cao R = 10.000-12.000 KG/cm 2 âãø táûn dủng hãút kh nàng chëu lỉûc ca cäút thẹp bãư räüng khe nỉït s ráút låïn. Sỉí dủng thẹp cỉåìng âäü cao s tiãút kiãûm tỉì 10-80% lỉåüng thẹp (cạc cáúu kiãûn nhëp låïn 50-80%, cáúu kiãûn nhëp nh do cäút thẹp cáúu tảo chiãúm tè lãû låïn nãn êt hiãûu qu, khong 15%). Kh nàng chäúng nỉït cao hån (do âọ kh nàng chäúng tháúm täút hån): Våïi BTCT ỈLT cọ thãø chãú tảo cạc cáúu kiãûn khäng xút hiãûn vãút nỉït hồûc hản chãú bãư räüng khe nỉït khi chëu ti trng sỉí dủng. BTCT ỈLT âỉåüc sỉí dủng trong cạc kãút cáúu chäúng nỉït cao: ÄÚng cọ ạp, bãø chỉïa cháút lng, chỉïa khê Cọ âäü cỉï ng låïn hån (do âọ âäü vng, biãún dảng bẹ): thêch håüp cho cạc kãút cáúu nhëp låïn. Nhåì kh nàng chäúng nỉït v âäü cỉïng låïn nãn tênh chäúng mi cao, chëu ti trng âäüng täút. Måí räüng phảm vi sỉí dủng kãút cáúu BTCT làõp ghẹp v nỉía làõp ghẹp. - Nhỉåüc âiãøm: ỈÏng lỉûc trỉåïc cọ thãø gáy ỉïng sút kẹo åí phêa âäúi diãûn lm nỉït BT. Âi hi thiãút bë âàûc biãût, cäng nhán lnh nghãư, cọ sỉû kiãøm soạt chàûc ch vãư k thût, phi âm bo an ton lao âäüng cao 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY ỨNG LỰC TRƯƠC: 2.1. PP căng trước (căng trên bệ): NN e 0 ∆l l e 0 6 2 1 5 3 4 Cäút thẹp ỈLT âỉåüc neo mäüt âáưu cäú âënh vo bãû, âáưu kia âỉåüc kẹo càng våïi lỉûc N. Cäút thẹp âỉåüc kẹo trong giåïi hản ân häưi, âäü gin di l ∆l. Khi âọ âáưu cn lải s âỉåüc cäú âënh vo bãû. Ghẹp vạn khn, âàût cäút thẹp thỉåìng räưi âäø BT. Âåüi BT âảt cỉåìng âäü cáưn thiãút R 0 thç bng cäút thẹp: cäút thẹp ỈLT s cọ xu hỉåïng co lải, thäng qua lỉûc dênh hồûc cạc neo BT s bë nẹn våïi lỉûc N bàòng lỉûc â dng âãø càng cäút thẹp. Så âäư PP càng trỉåïc: 1. Cäút thẹp ỈLT 4. Th.bë kẹo thẹp 2. Bãû càng 5. Th.bë cäú âënh (neo) 3. Vạn khn 6. Trủc trung ha Phỉång phạp càng trỉåïc thûn låüi våïi cạc cáúu kiãûn vỉìa v nh âỉåüc sn xút hng loảt. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 1 Chỉång 10 2.2. Phương pháp căng sau (căng trên BT): l e 0 6 4 2 1 N N 5 3 Âàût cäút thẹp thỉåìng v cạc äúng tảo rnh (bàòng tole, km hồûc váût liãûu khạc) räưi âäø BT. Khi BT âảt cỉåìng âäü cáưn thiãút R 0 tiãún hnh càng cäút thẹp ỈLT våïi trë säú ỉïng sút quy âënh, sau khi càng cäút thẹp âỉåüc neo vo âáưu cáúu kiãûn, båm vỉỵa vo láúp kên cạc äúng rnh âãø tảo lỉûc dênh v bo vãû cäút thẹp. Phỉång phạp càng sau thêch håüp våïi cạc cáúu kiãûn låïn hồûc phi âäø tải chäø. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 2 2.3. Vật liệu: a) Bã täng v vỉỵa: - Bã täng nàûng mạc ≥ 200. Chn mạc BT phủ thüc dảng, loải v âỉåìng kênh cäút thẹp ỈLT, cọ dng neo hay khäng dng neo, phủ thüc cỉåìng âäü cáưn thiãút khi bàõt âáưu gáy ỈLT, phủ thüc loải v mỉïc âäü ti trng tạc dủng lãn cáúu kiãûn. Så âäư PP càng sau: 1. Cäút thẹp ỈLT 4. Th.bë kẹo thẹp 2. C.kiãûn BTCT 5. Th.bë neo 3. ÄÚng rnh 6. Trủc trung ha - Vỉỵa dng âãø láúp kên cạc khe thi cäng, cạc mäúi näúi cạc cáúu kiãûn làõp ghẹp, lm låïp bo vãû cäút thẹp v neo: mạc ≥ 150. - Vỉỵa dng âãø båm vo cạc äúng rnh: mạc ≥ 300 v phi cọ âäü linh âäüng cao (dãù chy ), êt co ngọt. b) Cäút thẹp: Dng thẹp cỉåìng âäü cao. Täút nháút l dng såüi thẹp cỉåìng âäü cao. Thỉåìng dng cạc bọ såüi 3 såüi, 7 såüi cọ thãø bãûn hồûc khäng bãûn. Cọ thãø dng cäút thẹp thanh cọ gåì cỉåìng âäü cao nhỉ thẹp cạn nọng A-IV, thẹp gia cäng nhiãût A T -IV tråí lãn. Chn loải thẹp cho cáúu kiãûn phủ thüc vo loải kãút cáúu v âiãưu kiãûn lm viãûc ca cäút thẹp dỉåïi tạc dủng ca ti trng, mäi trỉåìng, nhiãût âäü Khi chiãưu di ≤ 12m nãn dng thẹp thanh, ≥ 12m dng loải dáy cạp hồûc bọ såüi thẹp cỉåìng âäü cao. 2.4. Các loại thiết bị neo: a. Thiết bị neo trong PP căng trước: Trong PP càng trỉåïc, sỉû truưn lỉûc giỉỵa BT v cäút thẹp ch úu thäng qua lỉûc dênh. Âãø tàng thãm lỉûc dênh åÍ 2 âáưu cọ cáúu tảo cạc máúu neo âàûc biãût: - Våïi thẹp thanh cọ thãø hn thãm cạc âoản thẹp ngàõn hay vng âãûm, hồûc tảo ren cạc gåì xồõn äúc. - Våïi thẹp såüi thỉåìng dng neo loải vng hồûc loải äúng. b. Thiết bị neo trong PP căng sau: - Nãúu dng kêch 2 chiãưu âãø càng cạc bọ såüi thẹp khäng låïn làõm (khong 12-24 såüi ∅5) thç dng loải neo Freyssinet: Neo gäưm 2 bäü pháûn chênh l khäúi neo v chãm. Khäúi neo bàòng thẹp hồûc BTCT. Chãm hçnh cän bàòng thẹp cỉåìng âäü cao xung quanh cọ gåì xồõn äúc âãø tàng ma sạt, cọ rnh giỉỵa âãø båm vỉỵa. - Nãúu dng kêch 1 chiãưu thç dng neo kiãøu cäúc: bãn ngoi l mäüt cäúc thng âạy bàòng thẹp, bãn trong l khäúi BT våïi cạc såüi thẹp ỈLT âỉåüc bọ chàût nhåì chäút hçnh cän v vng kẻp. d 4d 3d 2.5d d 10 4d d 6d 7 2 3 6 54 1 ÄÚng d=35-50 δ=3 - 4 mm 200 8 7 4 1 2 3 56 4 1.5d+2d 1 +3 mm 2d÷20d d d 2 ≥ 5 ≥ 2d d d 1 Neo Fre y ssinet Neo kiãøu cäúc Chỉång 10 3. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO: Trong cáúu kiãûn BTCT ỈLT sỉû liãn kãút täút giỉỵa BT v cäút thẹp l ráút quan trng. Do âọ viãûc bäú trê cäút thẹp cáưn tn th cạc qui âënh sau: - PP càng trỉåïc: Khäng âỉåüc dng thẹp khäng cọ gåì, khäng cọ viãưn hồûc khäng gia cäng bãư màût âãø lm BTCT ỈLT. Nãúu dng thẹp cọ gåì, thẹp trn hồûc thẹp bn xồõn lải thç khäng cáưn thiãút cọ neo, nhỉng phi cạch âáưu mụt mäüt âoản truưn lỉûc ≥ l tr cäút thẹp måïi phạt huy tạc dủng: l tr = d R m n 0 01 tr ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∆+ σ ; Trong âọ: σ 0 - ỈÏng sút trong cäút thẹp sau khi kãø âãún cạc hao hủt xy ra trỉåïc khi bng CT. R 0 - Cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT lục bng cäút thẹp. d - Âỉåìng kênh cäút thẹp ULT. m tr , ∆ n - Cạc hãû säú láúy theo bng sau: Dảng v loải cäút thẹp Hãû säú Dảng v loải cäút thẹp Hãû säú m tr ∆ n m tr ∆ n Thẹp thanh cọ gåì 0.3 10 Thẹp bãûn 7 såüi d=15 1.25 25 Såüi thẹp cọ gåì d=5 1.8 40 12 1.4 25 4 1.8 50 9 1.6 30 3 1.8 60 7.5; 6; 4.5 1.8 40 - PP càng sau: Nháút thiãút phi dng cạc loải neo âàûc biãût. ỈÏng sút nẹn tải âáưu cáúu kiãûn ráút låïn thỉåìng > cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT, âãø trạnh phạ hoải củc bäü cáưn phi tàng TD tải âáưu cáúu kiãûn, hồûc gia cäú bàòng cäút âai dy kên, cạc lỉåïi thẹp phủ trãn âoản ≥ 2 láưn chiãưu di thiãút bë neo (≥ 10 láưn âỉåìng kênh cäút dc v ≥ 200). Bäú trê 5-8 lỉåïi cạch nhau 50-70 âỉåìng kênh thẹp ca lỉåïi ≥ 5 v ≥ 1/4 âỉåìng kênh cäút dc. Cọ thãø cáúu tảo cạc táúm thẹp âãûm dỉåïi cạc neo hồûc ún båït cäút thẹp neo lãn mẹp trãn âãø gi sỉû táû p trung ỉïng sút. (tai vë trê ún cäút dc cáưn bäú trê cäút âai phủ âãø gia cỉåìng) Khong cạch giỉỵa cạc cäút thẹp v låïp BT bo vãû: - Trong pp càng trỉåïc, cáúu tảo tỉång tỉû BTCT thỉåìng. b ≥ 80 ≥ 60 ≥ b/2 KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 3 Chỉång 10 - Trong pp càng sau: Nãúu cäút thẹp ỉïng lỉûc trỉåïc âàût trong cạc rnh thç chiãưu dy låïp BT bo vãû kãø tỉì màût ngoi ca cáúu kiãûn âãún màût trong rnh ≥ (20 v 1/2 âỉåìng kênh rnh), khi âỉåìng kênh rnh > 32 thç låïp bo vãû ≥ âỉåìng kênh rnh. Khi trong rnh bäú trê mäüt säú bọ såüi hồûc thẹp thanh thç låïp BT bo vãû ≥ 80 våïi thnh bãn, ≥ (60 v 1/2 bãư räüng rnh) våïi màût âạy. Khong cạch giỉỵa cạc rnh ≥ (âỉåìng kênh rnh v 50), âäưng thåìi sao cho viãûc càng cäút thẹp âỉåüc dãù dng, khäng bë phạ hoải củc bäü khi bng cäút thẹp. 4. CÁC CHỈ DẪN CƠ BẢN VỀ TÍNH TỐN: 4.1. Trị số ứng suất trong BT và cốt thép: - Trë säú ỉïng sút giåïi hản σ 0 & σ 0 ’ trong cäút thẹp F H & F H ’ theo qui phảm khi càng thẹp bàòng phỉång phạp cå hc: Âäúi våïi thẹp thanh: 0.35R HC ≤ σ 0 ≤ 0.95 R HC ; (10 - 1) Âäúi våïi thẹp såüi cỉåìng âäü cao: 0.25R HC ≤ σ 0 ≤ 0.75 R HC ; (10 - 2) - Trë säú ỉïng sút khäúng chãú: âãø kiãøm tra ỉïng sút trong cäút thẹp åí thåìi âiãøm kãút thục viãûc càng trãn bãû hồûc tải vë trê âàût lỉûc càng khi càng trãn BT. Khi càng trãn bãû: Trë säú ỉïng sút khäúng chãú láúy bàòng trë säú ỉïng sút giåïi hản σ 0 & σ 0 ’ sau khi â kãø âãún cạc täøn hao do biãún dảng ca neo v ca ma sạt (σ neo & σ ms ): σ HK = σ 0 - σ neo - σ ms ; σ HK ’ = σ 0 ’ - σ neo ’ - σ ms ’ ; (10 - 3) Khi càng trãn BT: σ HK = σ 0 - n H .σ BH ; σ HK ’ = σ 0 ’ - n H .σ BH ’ ; (10 - 4) Trong âọ σ BH & σ BH ’ l ỉïng sút trỉåïc trong BT åí ngang mỉïc trng tám F H & F H ’ (cọ kãø âãún cạc täøn hao trỉåïc khi ẹp BT). n H l tè säú giỉỵa mä âun ân häưi ca cäút thẹp ULT E H v mä âun ân häưi ca BT: n H = E H / E a ; - Hãû säú chênh xạc khi càng m t : Xẹt âãún cạc sai säú ca cạc dủng củ âo, do cạc ngun nhán khạc chỉa âỉåüc xẹt âãún mäüt cạch chênh xạc khi tinh toạn m t = 0.9 hồûc 1.1 nãúu viãûc gim hồûc tàng ỉïng sút trỉåïc trong cäút thẹp l báút låüi âäúi våïi kãút cáúu. m t = 1 khi tênh toạn cạc hao täøn ỉïng sút trong cäút thẹp hồûc khi tênh toạn sỉû måí räüng khe nỉït, biãún dảng. - Cỉåìng âäü ca BT lục bng cäút thẹp ỈLT R 0 : R 0 ≥ 0.8 R tkãú ; R 0 ≥ 140 KG/cm 2 ; V nãúu dng cäút thẹp thanh loải AT-IV v dáy cạp: R 0 ≥ 200 KG/cm 2 ; Trảng thại ỉïng sút ca TD Phỉång phạp càng Tè säú σ bH / R 0 Khi nẹn: Âụng tám Lãûch tám ỈÏng sút nẹn tàng khi ngoải lỉûc tạc dủng Càng trỉåïc 0.50 0.55 Càng sau 0.45 0.50 ỈÏng sút nẹn gim khi ngoải lỉûc tạc dủng Càng trỉåïc 0.65 0.75 Càng sau 0.55 0.65 4.2. Sự tổn hao ứng suất trong cốt thép ƯLT: a. Do tính chùng ứng suất của cốt thép (σ ch ): - Hiãûn tỉåüng chng ỉïng sút l hiãûn tỉåüng ỉïng sút ban âáưu trong cäút thẹp ỈLT gim båït theo thåìi gian trong khi chiãưu di ca cäút thẹp khäng âäøi. Khi càng bàòng PP cå hc, âäúi våïi thẹp såüi: σ ch = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − 1.0 R 0.22 HC 0 σ .σ 0 ; (10 - 5) âäúi våïi thẹp thanh: σ ch = 0,1.σ 0 - 200 ; (10 - 6) Trë säú σ 0 khäng kãø âãún cạc hao täøn ỉïng sút. Nãúu tênh âỉåüc σ ch < 0 thç láúy σ ch = 0; KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 4 Chỉång 10 b. Do chênh lệch nhiệt độ giữa cốt thép và bệ căng (σ nh ): Täøn hao σ nh xy ra khi BT âäng cỉïng trong âiãưu kiãûn dỉåỵng häü nhiãût: σ nh = 12.5∆t; (10 - 7) Trong âọ ∆t l chãnh lãûch nhiãût âäü giỉỵa cäút thẹp v bãû càng (tênh = 0 C). Khi khäng cọ säú liãûu chênh xạc thç láúy ∆t = 65 0 C; c. Do biến dạng của neo và sự ép sát các tấm đệm (σ neo ): σ neo = L λ .E H ; (10 - 8) Trong âọ L - Chiãưu di ca cäút thẹp càng (trong PP càng trỉåïc l khong cạch giỉỵa 2 bãû càng, trong PP càng sau l chiãưu di ca cäút thẹp nàòm trong cáúu kiãûn). λ - Täøng cạc biãún dảng ca bn thán neo, ca cạc khe håí, sỉû ẹp sạt cạc táúm âãûm Láúy theo thỉûc nghiãûm . Nãúu khäng cọ säú liãûu thỉûc nghiãûm thç láúy λ = 2mm; d. Do ma sát giữa cốt thép và thành ống (σ ms ): Trong PP càng sau: σ ms = σ 0 . ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − + µθ kx e 1 1 ; (10 - 9) Trong âọ e - Hãû säú logarit tỉû nhiãn. k - Hãû säú xẹt âãún sỉû sai lãûch vë trê âàût äúng so våïi vë trê thiãút kãú. (Tra bng) x - Chiãưu di âoản äúng (tênh = m) kãø tỉì thiãút bë càng gáưn nháút âãún TD tênh toạn. µ - Hãû säú ma sạt giỉỵa cäút thẹp v thnh äúng; θ - Täøng gọc xoay ca trủc cäút thẹp (tênh = radian); Trong PP càng trỉåïc nãúu cọ gạ cạc thiãút bë âàûc biãût âãø tảo âäü cong tênh σ ms theo cäng thỉïc trãn våïi x = 0 & µ = 0.25; Loải äúng rnh Trë säú k Trë säú µ khi cäút thẹp l Bọ såüi thẹp Thanh cọ gåì ÄÚng cọ bãư màût kim loải 0.003 0.35 0.40 ÄÚng cọ bãư màût BT - tảo nãn bàòng li cỉïng 0 0.55 0.65 - tảo nãn bàòng li mãưm 0.0015 0.55 0.65 e. Do từ biến nhanh ban đầu của BT (σ tbn ): Trong PP càng trỉåïc, hao täøn ny xy ra ngay sau khi bng cäút thẹp âãø ẹp BT. Âäúi våïi BT khä cỉïng tỉû nhiãn: σ tbn = 500. 0 R bH σ ; khi 0 R bH σ ≤ a (10 - 10) σ tbn = 500.a.1000.b ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − a R bH 0 σ ; khi 0 R bH σ > a (10 - 11) Trong âọ a,b - Hãû säú phủ thüc vo mạc BT, våïi BT mạc ≥ 300: a = 0.6; b = 1.5 σ bH - ỈÏng sút nẹn trỉåïc trong BT åí ngang mỉïc trng tám ca cäút thẹp càng, cọ kãø âãún cạc hao täøn: σ ch , σ ms , σ neo v σ nh . Nãúu BT âäng cỉïng trong âiãưu kiãûn âỉåüc dỉåỵng häü nhiãût thç σ tbn âỉåüc tênh theo cäng thỉïc trãn cọ nhán thãm hãû säú 0.85; KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 5 Chỉång 10 f. Do co ngót cuả BT (σ co ): Âäúi våïi BT nàûng, âäng cỉïng trong âiãưu kiãûn tỉû nhiãn láúy σ co theo bng sau (tênh = KG/cm 2 ): Trong PP càng sau σ co bẹ hån vç trỉåïc khi Mạc Bã täng Phỉång phạp càng bng cäút thẹp, BT â co ngọt âỉåüc 1 pháưn Càng trỉåïc Càng sau ≤ M400 400 300 ≤ M500 500 350 ≤ M600 600 500 g. Do t ừ biến của BT (σ tb ): Hao täøn do tỉì biãún xy ra trong quạ trçnh BT chëu nẹn láu di. Âäúi våïi BT nàûng: σ tb = 2000.k. 0 R bH σ khi 0 R bH σ ≤ 0.6; σ tb = 4000.k. ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − 3.0 0 R bH σ khi 0 R bH σ > 0.6; (10 - 12) Trong âọ k =1 âäúi våïi BT âäng cỉïng tỉû nhiãn; k =0.85 âäúi våïi BT âỉåüc dỉåỵng häü nhiãût; σ bH âỉåüc láúy nhỉ khi tênh hao täøn do tỉì biãún nhanh. h. Do BT bị ép lõm (σ el ) (cốt thép vòng, cốt thép xoắn ốc): Mäüt säú cáúu kiãûn trn nhỉ: bãø chỉïa, äúng dáùn cäút thẹp ỈLT vng s ẹp lm màût BT. Nãúu âỉåìng kênh ca cáúu kiãûn < 3m: σ el = 300 KG/cm 2 ; Nãúu âỉåìng kênh ca cáúu kiãûn > 3m thç cọ thãø b qua. Ngoi cạc hao täøn cå bn trãn âáy, trong mäüt säú trỉåìng håüp cáưn xẹt âãún cạc ỉïng sút hao do biãún dảng ca khn thẹp, do ẹp sạt cạc khäúi làõp ghẹp, do ti trng chëu ti trng rung âäüng Cạc ỉïng sút hao täøn âỉåüc chia lm 2 nhọm: ỈÏng sút hao xy ra trong quạ trçnh chãú tảo cng nhỉ khi ẹp BT (σ h1 ), v ỉïng sút hao xy ra sau khi kãút thục ẹp BT (σ h2 ). - Trong PP càng trỉåïc: σ h1 = σ ch + σ nh + σ neo + σ ms + σ tbn ; σ h2 = σ co + σ tb ; - Trong PP càng sau: σ h1 = σ neo + σ ms ; σ h2 = σ ch + σ co + σ tb + σ el ; Täøng hao täøn σ h = σ h1 + σ h2 ≥ 1000KG/cm 2 ; 5. CẤU KIỆN CHỊU KÉO TRUNG TÂM: - Cáúu kiãûn chëu kẹo bàòng BTCT ỈLT thỉåìng gàûp nhỉ: thanh cạnh hả ca dn, thanh càng ca vm, äúng dáùn cọ ạp, bãø chỉïa trn 5.1. Các giai đoạn của trạng thái ƯS-BD: a. Cấu kiện căng trước: Trảng thại ỉïng sút-biãún dảng ca cáúu kiãûn cng gäưm 3 giai âoản nhỉ BTCT thỉåìng, nhỉng giai âoản I âỉåüc chia lm 6 giai âoản trung gian: Giai âoản I 1 : Cäút thẹp ỈLT âàût vo khn nhỉng chỉa càng, ỉïng sút trong cäút thẹp σ H = 0 ; Giai âoản I 2 : Cäút thẹp ỈLT âỉåüc càng âãún ỉïng sút khäúng chãú σ H = σ HK = σ 0 - σ neo - σ ms räưi cäú âënh vo bãû, âäø BT; Giai âoản I 3 : Trong thåìi gian chåì BT âảt cỉåìng âäü R 0 , xy ra cạc hao täøn lm gim ỉïng sút càng trỉåïc trong cäút thẹp ỈLT σ H = σ HK - (σ ch + σ nh ); Giai âoản I 4 : Khi BT âảt cỉåìng âäü R 0 thç bng cäút thẹp âãø ẹp BT. ỈÏng sút hao täøn sau khi bng cäút thẹp l σ h1 = σ ch + σ nh + σ neo + σ ms + σ tbn ; ỈÏng sút trong cäút thẹp ỈLT l σ H = σ 0 - σ h1 - n H .σ b ; KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 6 Chỉång 10 V ỉïng sút nẹn trỉåïc trong BT : σ b = qd 01 F N ; (10 - 13) Trong âọ N 01 l lỉûc nẹn khi bàõt âáưu bng cäút thẹp: N 01 = (σ 0 - σ h1 )F H - σ tbn .F a ; (ÅÍ âáy khi tênh σ h1 khäng kãø hao täøn do tỉì biãún nhanh). F qâ l diãûn têch BT tỉång âỉång ca TD: F qâ = F b + n a .F a + n H .F H ; Giai âoản I 5 : Trỉåïc khi sỉí dủng cáúu kiãûn, do co ngọt v tỉì biãún ca BT, cọ cạc hao täøn σ h2 = σ co + σ tb ; Váûy ỉïng sút hao täøng cäüng l σ h = σ h1 + σ h2 ; ỈÏng sút trong cäút thẹp ỈLT: σ H = σ 0 - σ h - n H .σ b1 ; Giai âoản I 6 : Cho cáúu kiãûn chëu kẹo, ỉïng sút do ti trng gáy kẹo thãm trong cäút thẹp ỈLT, âäưng thåìi lm gim ỉïng sút nẹn trỉåïc trong BT. Khi ỉïng sút trong BT triãût tiãu (σ b = 0) thç: σ H = σ 0 - σ h ; Giai âoản I a : Ti trng tàng, BT chëu kẹo. Khi ỉïng sút trong BT âảt R kc , cáúu kiãûn sàõp bë nỉït; ỈÏng sút trong cäút thẹp ỈLT lục ny l: σ H = σ 0 - σ h + 2n H .R kc ; I 1 I 5 σ b1 σ H = 0 I 2 σ H = σ HK Bãû I 3 σ H = σ HK - σ ch - σ nh σ b = 0 I 4 σ H = σ 0 - σ h1 - n H σ b σ b σ b = R kc I a III σ H = R H N N σ H = σ 0 - σ h + 2n H .R kc N n N n σ H = σ 0 - σ h - n H σ b1 σ b = 0 σ H = σ 0 - σ h N 0 N 0 I 6 Giai âoản II: Ti trng tàng , khe nỉït xút hiãûn. Lục ny ton bäü lỉûc kẹo do cäút thẹp chëu, ỉïng sút kẹo trong cäút thẹp tàng lãn theo ti trng tỉång tỉû nhỉ cáúu kiãûn BTCT thỉåìng. Giai âoản III: Giai âoản phạ hoải, khe nỉït måí räüng. Sỉû phạ hoải xy ra khi ỉïng sút trong cäút thẹp âảt tåïi giåïi hản chëu kẹo. Nháûn xẹt: Viãûc gáy ỈLT chè náng cao kh nàng chäúng nỉït, hản chãú bãư räüng khe nỉït ca cáúu kiãûn , khäng ci thiãûn vãư kh nàng chëu lỉûc. b. Cấu kiện căng sau: Cạc giai âoản ca trảng thại ỉïng sút biãún dảng ca cáúu kiãûn cng tỉång tỉû nhỉ trỉåìng håüp càng trỉåïc, chè khạc l trong giai âoản I: Giai âoản I 1 : Lưn cäút thẹp ỈLT vo rnh nhỉng chỉa càng, ỉïng sút trong cäút thẹp σ H = 0 ; Giai âoản I 4 : Càng cäút thẹp ỈLT âãún ỉïng sút khäúng chãú σ HK = σ 0 - n H .σ b , gáy nẹn trong BT. Våïi ỉïng sút nẹn trỉåïc trong BT: σ b = qd Hh F F).( 10 σ σ − ; Sau âọ neo cäút thẹp ỈLT vo âáưu cáúu kiãûn. Lục ny xy ra cạc hao täøn ỉïng sút σ h1 = σ neo + σ ms ; ỈÏng sút trong cäút thẹp : σ H = σ 0 - σ h1 - n H .σ b ; Tỉì giai âoản I 5 tråí âi trảng thại ỉïng sút biãún dảng giäúng nhỉ cáúu kiãûn càng trỉåïc. 5.2. Tính tốn cấu kiện chịu kéo trung tâm: a. Tính theo cường độ (giai đoạn sử dụng): - Så âäư ỉïng sút: Cå såí âãø láûp så âäư ỉïng sút l giai âoản III ca trảng thại ỈS-BD. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 7 Chỉång 10 Ton bäü lỉûc kẹo do cäút thẹp chëu, ỉïng sút trong cäút thẹp âảt ghản chëu kẹo. - Âiãưu kiãûn cỉåìng âäü: N ≤ R a .F a + R H .F H .m H ; (10 - 14) Trong âọ - m H l hãû säú xẹt âãún âiãưu kiãûn lm viãûc ca cäút thẹp cỉåìng âäü cao khi ỉïng sút cao hån giåïi hản chy qui ỉåïc. (Bng tra) LOẢI THẸP m H Thẹp A-IV & A T -IV 1.20 Thẹp A-V , A T -V & såüi thẹp cỉåìng âäü cao 1.15 Thẹp A T -VI 1.10 b. Tính khơng cho phép nứt: - Så âäư ỉïng sút: Cå såí âãø láûp så âäư ỉïng sút l giai âoản I a ca trảng thại ỈS-BD. ỈÏng sút trong BT âảt âãún cỉåìng âäü chëu kẹo R kc . - Âiãưu kiãûn âãø cáúu kiãûn khäng bë nỉït l: N ≤ R kc .(F b + 2n H .F H + 2n a .F a ) + N 02 ; (10 - 15) Trong âọ N -Lỉûc kẹo dc trủc (Âäúi våïi cáúu kiãûn cọ tênh chäúng nỉït cáúp I & II thç tênh våïi ti trng tênh toạn, cáúu kiãûn cọ tênh chäúng nỉït cáúp III thç tênh våïi ti trng tiãu chøn). N 02 -Lỉûc kẹo ỉïng våïi lục ỉïng sút nẹn trỉåïc trong BT triãût tiãu. N 02 = (σ 0 - σ h ).F H - σ a .F a ; (10 - 16) Våïi σ a = σ tbn + σ co + σ tb ; F b l diãûn têch TD pháưn BT. c. Tính theo sự mở rộng khe nứt: Cäng thỉïc xạc âënh bãư räüng khe nỉït v âiãưu kiãûn kiãøn tra giäúng nhỉ BTCT thỉåìng, chè khạc l ỉïng sút trong cäút thẹp σ a âãø tênh bãư räüng khe nỉït l âäü tàng ỉïng sút trong cäút thẹp kãø tỉì lục ỉïng sút nẹn trỉåïc trong BT triãût tiãu N 02 âãún lục cáúu kiãûn chëu ti trng tiãu chøn N c (giai âoản sỉí dủng): σ a = Ha 02c F F N - N + ; (10 - 17) d. Tính theo sự khép kín khe nứt: Nhàòm âm bo sao cho sau khi bë nỉït v ti trng tảm thåìi ngàõn hản thäi tạc dủng, dỉåïi tạc dủng ca ỉïng sút trỉåïc trong cäút thẹp khe nỉït s âỉåüc khẹp kên. u cáưu ny âỉåüc tha mn nãúu âm bo hai âiãưu kiãûn sau: 1) σ 02 + σ a ≤ k.R HC ; (10 - 18) Trong âọ σ 02 -ỈÏng sút trỉåïc trong cäút thẹp ỈLT sau khi â kãø âãún táút c cạc hao täøn ỉïng sút. σ a -Âäü tàng ỉïng sút trong cäút thẹp tênh theo (10 - 17). k -Hãû säú láúy k = 0.65 âäúi våïi thẹp såüi; k = 0.8 âäúi våïi thẹp thanh. 2) Tải thåï ngoi cng åí miãưn chëu kẹo ca cáúu kiãûn phi täưn tải ỉïng sút nẹn trỉåïc σ b ≥ 10KG/cm 2 khi cáúu kiãûn chè cọ tènh ti v ti trng tảm thåìi di hản tạc dủng. e. Kiãøm tra cỉåìng âäü cáúu kiãûn åí giai âoản chãú tảo: Kiãøm tra cỉåìng âäü cáúu kiãûn khi bng cäút thẹp ỈLT (giai âoản I 4 ): N H ≤ .F + R t n R a ’.F a ; (10 - 19) Trong âọ N H - Lỉûc nẹn BT khi bng cäút thẹp: Âäúi våïi cáúu kiãûn càng trỉåïc: N H = (1.1σ 0 - 3000)F H ; (10 - 20) Âäúi våïi cáúu kiãûn càng sau: N H = 1.1(σ 0 - n H . σ b ).F H ; (10 - 21) t n R -Cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT lục bng cäút thẹp (nhán våïi hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc m b = 1.1 våïi thẹp såüi m b = 1.2 våïi thẹp thanh). KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 8 Chỉång 10 6. CẤU KIỆN CHỊU UỐN: 6.1. Các giai đoạn của trạng thái ứng suất: a. Cấu kiện căng trước: Giai âoản I âỉåüc chia thnh 6 giai âoản trung gian, cạc giai âoản sau tỉång tỉû BTCT thỉåìng. - Giai âoản I 1 : Âàût cạc cäút thẹp ỈLT F H & F H ’ vo bãû nhỉng chỉa càng. - Giai âoản I 2 : Càng cạc cäút thẹp F H & F H ’ tåïi trë säú ỉïng sút khäúng chãú σ HK & σ HK ’ räưi cäú âëmh vo bãû, tiãún hnh âäø BT. - Giai âoản I 3 : Chåì BT âäng cỉïng, trong thåìi gian ny xy ra cạc hao täøn ỉïng sút σ ch & σ nh . σ H = σ HK - σ ch - σ nh ; σ H ’ = σ HK ’ - σ ch ’ - σ nh ’ ; - Giai âoản I 4 : Khi BT âảt cỉåìng âäü cáưn thiãút R 0 , bng cäút thẹp. Do F H & F H ’ khäng bàòng nhau nãn cáúu kiãûn bë väưng lãn do chëu nẹn lãûch tám. Trong giai âoản ny xy ra hao täøn ỉïng sút σ tbn v täøng ỉïng sút hao l σ h1 . - Giai âoản I 5 : Trong thåìi gian trỉåïc khi âỉa vo sỉí dủng, do biãún dảng co ngọt v tỉì biãún ca BT xy ra cạc hao täøn σ co & σ tb ; - Giai âoản I 6 : Ti trng tạc dủng, ỉïng sút kẹo trong F H tàng, ỉïng sút kẹo trong F H ’ gim. Khi ỉïng sút nẹn trỉåïc trong thåï BT ngang trng tám F H triãût tiãu: σ H = σ 0 - σ h ; - Giai âoản I a : ỈÏng sút trong BT chëu kẹo âảt âãún cỉåìng âäü chëu kẹo R kc : BT vng kẹo sàõp nỉït, ỉïng sút trong cäút thẹp F H : σ H = σ 0 - σ h - 2n H .R kc ; I 5 σ H ’ = σ 0 ’- σ h1 ’- n H σ b1 ’ I 1 σ H ’ = 0 σ H = σ 0 - σ h - n H σ b1 σ H = 0 I 2 σ H = σ HK Bãû σ H ’ = σ HK ’ I 6 σ H = σ 0 - σ h σ b = 0 I 3 σ H = σ HK - σ ch - σ nh σ H ’ = σ HK ’- σ ch ’- σ nh ’ I a σ H = σ 0 -σ h +2n H R kc σ b = R kc I 4 σ H ’ = σ 0 ’- σ h1 ’- n H σ b ’ III σ H = σ 0 -σ h +2n H R kc σ b = R kc σ H = σ 0 - σ h - n H σ b - Giai âoản II: Ti trng tàng, khe nỉït xút hiãûn trong BT vng kẹo, ỉïng lỉûc trong vng kẹo do cäút thẹp chëu. - Giai âoản III: Ti trng tàng, khe nỉït måí räüng, khi ỉïng sút trong cäút thẹp chëu kẹo v trong BT vng nẹn âảt trë säú giåïi hản thç cáúu kiãûn bë phạ hoải. ỈÏng sút trong cäút thẹp F H ’: σ H ’ = R H ’ - m t .( σ 0 ’ - σ h ’) ; (10 - 22) b. Cấu kiện căng sau: Trảng thại ỉïng sút tỉì giai âoản I 1 chuøn sang I 4 , sau âọ diãùn biãún ca trảng thại ỉïng sút nhỉ cáúu kiãûn càng trỉåïc. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 9 Chỉång 10 6.2. Tính tốn cấu kiện chịu uốn: a. Tính theo cường độ trên TD thẳng góc: b c -Så âäư ỉïng sút: -Cäng thỉïc cå bn: Âiãưu kiãûn cỉåìng âäü l: ∑M Fa = 0; ⇒ M ≤ R n .b.x.(h 0 -0.5x) + R n .(b c ’-b)h c ’.(h 0 -0.5h c ’) + R a ’.F a ’.(h 0 -a’) + σ H ’.F H ’.(h 0 -a H ’); (10 - 23) a H a’ F a ’ F a b a h h 0 x F H F H ’ R n R a F a R a ’F a ’ σ H ’F H ’ R H F H h c M gh Chiãưu cao vng nẹn: ∑X = 0 ;⇒ R n .[b.x + (b c ’-b)h c ’] = m H .R H .F H + R a .F a - σ H ’.F H ’ - R a ’.F a ’; (10 - 24) Trong âọ m H -Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc ca cäút thẹp cỉåìng âäü cao khi ỉïng sút cao hån giåïi hản chy qui ỉåïc. m H láúy theo tiãu chøn thiãút kãú: m H = 0 ).1( α α −− HH mm H m -Giạ trë cỉûc hản ca m H , láúy theo bng tra; α 0 -Giạ trë giåïi hản ca α = x/h 0 ; cọ thãø tra theo bng hồûc tênh theo cäng thỉïc sau: α 0 = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ −+ 1.1 1 4000 1 0 0 α σ α A 0 α -Hãû säú âàûc trỉng cho miãưn chëu kẹo ca BT. Våïi BT nàûng 0 α = 0.85 - 0.0008R n ; σ A -ỈÏng sút trong cäút thẹp ỈLT; Våïi thẹp khäng cọ thãưm chy (A-IV tråí lãn), thẹp såüi B-II, B P -II, dáy cạp: σ A = R H +4000 - σ 0 ; Âäúi våïi thẹp cọ thãưm chy (A-I, A-II, A-III) v thẹp såüi B-I, B P -I thç láúy σ A bàòng cỉåìng âäü chëu kẹo tênh toạn ca cäút thẹp. -Âiãưu kiãûn hản chãú: x ≤ α 0 h 0 ; v x ≥ 2a’. b. Tính theo cường độ trên TD nghiêng: Âãø chëu lỉûc trãn TD nghiãng, ngoi cäút dc, cäút xiãn v cäút âai thỉåìng cn cọ cäút dc v cäút ngang ỈLT. Viãûc tênh toạn cỉåìng âäü trãn TD nghiãng tỉång tỉû nhỉ cáúu kiãûn BTCT thỉåìng. Cäút ngang trãn TD nghiãng âỉåüc tênh toạn theo âiãưu kiãûn sau: Σ.Y= 0: Q ≤ Q b +Σ.R â .F â +Σ.R â .F x .Sin α +Σ.R Hâ .F Hâ +Σ. R Hâ .F Hx .Sin α. (10 - 25) Trong âọ Q b -Kh nàng chëu càõt ca BT; R â , R Hâ -Cỉåìng âäü tênh toạn vãư chëu càõt ca cäút thẹp thỉåìng v cäút thẹp ỈLT; Trong trỉåìng håüp khäng cọ cäút xiãn thỉåìng v cäút xiãn ỈLT thç âiãưu kiãûn kiãøm tra (trãn TD nghiãng nguy hiãøm nháút) l: Q ≤ Q âb = d 2 0k .q.b.h8R Trong âọ q â -Kh nàng chëu càõt ca cäút âai thỉåìng v cäút âai ỈLT trãn âån vë di: q â = Hd HdHd d dad u FR u FR + c. Tính theo cường độ ở giai đoạn chế tạo: Kiãøm tra theo âiãưu kiãûn vãư chëu nẹn ca BT lục bàõt âáưu bng cäút thẹp. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 10 [...]... Mn - Mä men m cáúu kiãûn chëu âỉåüc trỉåïc khi xút hiãûn khe nỉït ( trảng thại Ia) Mn = Rkc.Wn + M1 (10 - 27) - Cå såí âãø tênh chäúng nỉït l trảng thại Ia: M1 - Mä men tạc dủng åí giai âoản I6 (lục σb =0) Rkc.Wn - Mä men âãø trảng thại ỉïng sút tàng tỉì I6 -> Ia; Wn - Mä men khạng ân häưi do ca TD quy âäøi ngay trỉåïc khi xút hiãûn vãút nỉït âäúi våïi thåï chëu kẹo ngoi cng (cọ thãø tênh theo (9 -. .. Trong trỉåìng håüp chè cọ FH thç lỉûc lãûch tám xạc âënh theo (10 - 20) hồûc (10 21); - Ngoi ra cn phi kiãøm tra sỉû chëu ẹp củc bäü ca BT dỉåïi cạc thiãút bë neo, nãúu khäng â cỉåìng âäü thç phi gia cäú miãưn BT dỉåïi neo bàòng cạc lỉåïi thẹp d Tính tốn khơng cho phép nứt: Âiãưu kiãûn chäúng nỉït ca cáúu kiãûn l: M ≤ Mn ; (10 - 26) M -Mä men do ngoải lỉûc gáy ra (våïi chäúng nỉït cáúp I & II tênh...Chỉång 10 ỈÏng sút nẹn BT: Trong âọ σbH = N 0 N 0 e 0H y + ; Fqd J qd N0 âỉåüc láúy bàòng håüp lỉûc ca táút c cạc lỉûc trong cäút thẹp ỈLT v cäút thẹp thỉåìng: N0 = σH.FH + σH’.FH’ - σa.Fa - σa’.Fa’ e0H - äü lãûch tám ca lỉûc ẹp so våïi trủc qua trng tám ca TD tỉång âỉång; e0H = σ H FH y H + σ a '.Fa '.y a '−σ H '.FH '.y H '−σ a Fa y a N0 ; σH, σH’ - Ïng sút trong cäút thẹp FH... tàng tỉì I6 -> Ia; Wn - Mä men khạng ân häưi do ca TD quy âäøi ngay trỉåïc khi xút hiãûn vãút nỉït âäúi våïi thåï chëu kẹo ngoi cng (cọ thãø tênh theo (9 - 18) hồûc (9 - 21) hay (9 - 22) bc σa’Fa’ (σ0 - h’)FH’ h Mn N02 σaFa x rl e0H Rkc (σ 0- h)FH 2Rkc b Nãúu ta dåìi N02 vãư âènh li ca TD v thãm mäüt mä men ML = N02.(e0H + rL); Theo tênh cháút ca li: khi cọ lỉûc N âàût tải âènh thç trủc TH âi qua mẹp ca... sút hao khi tênh trong giai âoản sỉí dủng); σa, σa’ - Ïng sút nẹn trong cäút thẹp thỉåìng Fa & Fa’ (Khi tênh trong giai âoản ẹp BT láúy bàòng σtbn, khi tênh trong giai âoản sỉí dủng láúy bàòng σtbn + σco + σtb ; yH, yH’, ya, ya’ -Khong cạch tỉì trủc qua trng tám ca TD tỉång âỉång âãún vë trê âiãøm âàût lỉûc trong cäút thẹp (trng tám ca cäút thẹp) - Tênh toạn kiãøm tra täøng thãø cáúu kiãûn åí giai... rL) + Rkc.Wn; Chụ : Khi tênh N02 l håüp lỉûc ca táút c cạc ỉïng lỉûc trong cäút thẹp ỈLT v cäút thẹp thỉåìng, cọ kãø táút c cạc hao täøn rL -Khong cạch tỉì âènh li âãún trng tám ca TD tỉång âỉång KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP rL = 0.8 W0 ; Fqd 11 Chỉång 10 KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 12 . σ ms ): σ HK = σ 0 - σ neo - σ ms ; σ HK ’ = σ 0 ’ - σ neo ’ - σ ms ’ ; (10 - 3) Khi càng trãn BT: σ HK = σ 0 - n H .σ BH ; σ HK ’ = σ 0 ’ - n H .σ BH ’ ; (10 - 4) Trong âọ σ BH &. ≤ a (10 - 10) σ tbn = 500.a .100 0.b ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − a R bH 0 σ ; khi 0 R bH σ > a (10 - 11) Trong âọ a,b - Hãû säú phủ thüc vo mạc BT, våïi BT mạc ≥ 300: a = 0.6; b = 1.5 σ bH - ỈÏng. σ nh σ H ’ = σ HK - σ ch - σ nh ’ I a σ H = σ 0 - h +2n H R kc σ b = R kc I 4 σ H ’ = σ 0 - σ h1 - n H σ b ’ III σ H = σ 0 - h +2n H R kc σ b = R kc σ H = σ 0 - σ h - n H σ b