THUYẾT TRÌNH NHÀ CAO TẦNG Cấu kiện chịu xoắn

BÀI THUYẾT TRÌNH  NỘI DUNG ĐỀ TÀI : Cấu kiện chịu xoắn NHÀ CAO TẦNG GVHD : LÊ THANH CAO SVTH : Nhóm 3 Nha Trang, Tháng 6 năm 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA XÂY DỰNG DANH SÁCH NHÓM 3 1. Nguyễn Đức Phương 2. Nguyễn Trường Thoại 3. Lê Nguyễn Nhật Quý 4. Võ Thanh Phát 5. Nguyễn Đình Quang 6. Lý Ngọc Quế 7. Hồ Phương Thanh 8. Nguyễn Xuân Thành 9. Nguyễn Tuấn Sang 10.Đặng Minh Tân 11.Kiều Văn Thiều 12. Hoàng Trung Phú 1. Khái Niệm: Trong thực tế thường gặp các cấu kiện chịu xoắn cùng chịu uốn:  Cột chịu lực ngang đặt cách trục một đoạn  Dầm có liên kết với bản một phía,  Các xà ngang của khung biên đỡ các dầm theo phương vuông góc với liên kết cứng…. - Khả năng chịu xoắn của BTCT kém nên tuy mô men xoắn không lớn lắm vẫn có thể gây nguy hiểm. - Trong cấu kiện chịu xoắn sẽ xuất hiện các ứng suất kéo chính và ứng suất nén chính nghiêng góc so với trục. - Sau đó xuất hiện các viết nứt nghiêng,khi bị nứt các ứng suất kéo chính do cốt thép chịu còn ứng suất nén chính do BT chịu. - Cấu kiện bị phá hoại khi ứng suất trong cốt thép đạt giới hạn chảy. - Cấu kiện bị phá trên TD vênh (TD không gian) gồm 3 phía chịu kéo và 1 phía chịu nén. •  2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO: – Trong cấu kiện chịu xoắn, cốt thép có tác dụng: Chịu Mô men uốn, lực cắt và mô men xoắn. – Vì ứng suất kéo chính nghiêng nếu dùng cốt dạng lò xo đặt nghiêng theo phương ứng suất kéo nhưng do thi công phức tạp nên ít dung.  Thường dùng cốt dọc đặt theo chu vi và cốt đai để chịu xoắn:  Cốt dọc chịu xoắn cần được neo chắc với hoặc có các biện pháp neo đặc biệt.  Cốt đai: Trong khung buộc phải có đoạn đầu chồng nhau ≥ 30d. Trong khung hàn cốt đai tạo thành hàn kín, đầu mút được hàn điểm với cốt dọc tại các góc, hoặc nối với các thanh ngang thành vòng kính với chiều dài đoạn hàn ≥ 10d. Trong cấu kiện có tiết diện chữ T, I cần bố trí đai thành vòng kín trong sườn và cánh •  ClicktoeditMastertextstyles Secondlevel Thirdlevel Fourthlevel Fifthlevel • Khi xét 2 phân tố a và c trong hình 3. 19: • Phân tố a chịu ứng suất cắt • Phân tố c chịu ứng suất kéo trên 2 mặt và chịu nén trên 2 mặt còn lại 3.TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT • Dùng vòng tròn mohr với trục chịu xoàn thì ta có: • Khi thì • Còn trên 2 phương a và b Dựa vào hai trường hợp này để giải thích được vì sao khi xoắn vật liệu giòn thì gãy vuông góc với trục và đứt gãy nghiêng 1 góc 45o của vật liệu dẻo.  Sơđồứngsuất:theosơđồMx+M • TDvênhABCDEcócạnhchịunénAB nghiêngvớitrụccấukiệnlàC.CạnhDE nghiêngvớitrụcgóc,hìnhchiếulên phươngtrụccấukiếnlàC.CạnhDE nghiêngvớitrục  ỨngsuấttrongBTvùngnénđạtRn  theophươngvuônggócvớicạnhAB.  Ứngsuấttrongcốtdọcchịukéo(trên cạnhDE)đạtRa  Ứngsuấttrongcốtdọcchịunén(trên cạnhAB)  Ứnglựctrongmỗinhánhcốtđạilà(chỉ xétđếncạnhDE,ảnhhưởngcủacácđai trênBDvàAEkhôngđángkể. •   Sơđồứngsuất:theosơđồMx+Q • PháhoạitrênTDvênh,vùngnénnằm theocạnhbênAEtạovớitrụcgóc • HìnhchiếucạnhchịunénAElêntrụcấu kiệnlàC  ỨngsuấttrongBTvùngnénđạtRn, theophươngvuônggócvớicạnhAE.  ỨngsuấttrọngcốtdọcchịukéoFa1 (trêncạnhBD)đạtRa  ỨngsuấttrongcốtdọcchịunénFa1, (trêncạnhAE)đạtRa,.  Ứnglựctrongmỗinhánhcốtđailà (chỉxéttrêncạnhBD,ảnhhưởngcủacác đaitrênABvàEDkhôngđángkể •  [...]...4.TÍNH CẤU KIỆN CÓ TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT  Để tính toán thực tế, người ta xét cấu kiện trên làm việc  dưới dạng:  Cấu kiện chịu mô men xoắn – mô men uốn Mx + M  Cấu kiện chịu mô men xoán –Lực Mx + Q Để đẩm bảo cho cấu kiện chịu xoán không bị phá hoại do BT  giữa các khe nứt bị ép vỡ do tác dụng của ứng suất nén chính,  mọi cấu kiện chịu xoắn phải thỏa điểu kiện:   Rb: Cường độ tính... thành: 20329c 2 + 71247 ×106 M gh = c + 1200  Phương trình xác định c từ điều kiện cực tiểu của Mgh, suy ra từ 2 dM gh dc c + 2400c − 3504697 = 0  Tìm được c = 1023mm < 2h + b = 1500mm 20329 ×10232 + 71247 × 10 6 M gh = = 41.62 × 106 = 41.62kNm 1023 + 1200  Thỏa mãn điều kiện Mt = 40 < Mgh Kết luận: Để cấu kiện đủ khả năng chịu xoắn cần đặt cốt thép dọc chịu kéo As = 4ϕ20 CIII và cốt thép đai ϕ10 CII...  ho- Khoảng cách từ trọng tâm As đến mép vùng nén; • Điều kiện về khả năng chịu lực của tiết diện vênh là:   Mt Mgh ; ( 3-2) Mgh : Giới hạn về khả năng chịu xoắn của tiết diện vênh, thiết lập bằng cách lấy momen đối với trục đi qua trọng tâm vùng nén M gh Rs As (1 + ϕ wδλ2 )( h0 − 0.5 x) = ϕqλ + χ Chiều cao vùng nén x được xác định từ điều kiện: Rbbx = RsAs - RscA’s ( 3-4)   • Cần hạn chế và khi đó... TCXDVN 356-2005 quy định phải tính toán với ba sơ đồ vị trí vùng nén của tiết diện vênh • Sơ đồ 1: ở cạnh bị nén do uôn của cấu kiện (hình 3.5a) • Sơ đồ 2: Ở cạnh của cấu kiện song song với mặt phẳng tác dụng của momen uốn (hình 3.5b) • Sơ đồ 3: ở cạnh bị kéo do uốn của cấu kiện (hình 3.5c)  b- kích thước cạnh tiết diện song song với vùng nén;  h- Kích thước cạnh vuông góc với đường giới hạn vùng... mọi cấu kiện chịu xoắn phải thỏa điểu kiện:   Rb: Cường độ tính toán về nén của bê tông Với bê tông cấp cao hơn B30 lấy Rb theo cấp B30 (Rb 17 Mpa) c, d cạnh của tiết diện với d là cạnh bé hơn; • Điều kiện về tiết diện vênh:   • Tiết diện vênh có 3 phía chịu kéo, một phía chịu nén • Vùng nén có chiều cao là x, mép vùng nén nghiêng với phương trục dầm 1 góc và có hình chiếu lên phương đó là c ( hình 3.4)... sơ đồ đang xét s là khoang cách của cốt thép ngang Các bước tính toán giống sơ đồ 1 và không cần tính đến mô men uốn lớn nhất mà tiết diện thẳng góc với trục dọc cấu kiện chịu Kiểm tra điều kiện đặc biệt M t ≤ 0.5Qb nếu thỏa mãn thì điều kiện Q sẽ là : 3mt Q ≤ Qgh = Qsw + Qb − b Trong đó và là khả năng chống cắt của thép đai và bê tông vùng nén.để xác định và ta cần tính  Trong đó: •   mb = ϕ b 2... Đã thực hiện ở ví dụ 3.1   Tính 4 toán theo tiết diện vênh: Lấy x=min (2a=70; x1)= 35,4mm Thảo mãn diều kiện: =1,5 Tính Mgh theo công thức (3-3) với •   • Để có Mgh bé nhất, tìm giá trị c nguy hiểm nhất từ , rút ra phương  trình: • Thỏa mãn điều kiện • Kiểm tra:  có  • Thỏa mãn điều kiện về khả năn chịu uốn ... 2838472 = 0  Tìm được:    c = 869mm  Mgh = 36.394kNm Không thỏa mãn điều kiện Mt < Mgh Cấu kiện chưa đủ khả năng chịu lực 4, Chọn lại số liệu, tính toán lại Chọn tăng cốt thép dọc 4ϕ20 với As = 1256mm2; a = 25 +20/2 = 35mm; h0 = 600 – 35 = 565mm ' R s A s − R sc A s 365 ×1256 − 365 × 402 x= =... với trục dọc cấu kiện chịu được • Nếu giá trị tính được theo công thức (3-6) nhỏ hơn thì trị RsAs trong các công thức ( 3-3) và ( 3-4) cần giảm xuống bằng cách nhân tỷ số Các hệ số và được xác định trong các sơ đồ 4.1 TÍNH TOÁN THEO SƠ ĐỒ 1                                                                            Sơ đồ 1 được tính toán với tác dụng đồng thời của mômen uốn M và  M mômen xoắn Mt  χ=... và (3-3) phải thay giá trị Rs bằng σs là ứng suất trong thép (3-11): 2x   2−   h0 σs =  − 1 Rs  1− ζ R      Giải đồng thời 2 phương trình trên để xác định σs và x  Nếu xảy ra x  . dẻo.  Sơđồứngsuất:theosơđồMx+M • TDvênhABCDEcócạnh chịu nénAB nghiêngvớitrục cấu kiện làC.CạnhDE nghiêngvớitrụcgóc,hìnhchiếulên phươngtrục cấu kiếnlàC.CạnhDE nghiêngvớitrục  ỨngsuấttrongBTvùngnénđạtRn  theophươngvuônggócvớicạnhAB.  Ứngsuấttrongcốtdọc chịu kéo(trên cạnhDE)đạtRa  Ứngsuấttrongcốtdọc chịu nén(trên cạnhAB)  Ứnglựctrongmỗinhánhcốtđạilà(chỉ xétđếncạnhDE,ảnhhưởngcủacácđai trênBDvàAEkhôngđángkể. •   Sơđồứngsuất:theosơđồMx+Q • PháhoạitrênTDvênh,vùngnénnằm theocạnhbênAEtạovớitrụcgóc • Hìnhchiếucạnh chịu nénAElêntrụ cấu kiện làC  ỨngsuấttrongBTvùngnénđạtRn, theophươngvuônggócvớicạnhAE.  Ứngsuấttrọngcốtdọc chịu kéoFa1 (trêncạnhBD)đạtRa  Ứngsuấttrongcốtdọc chịu nénFa1, (trêncạnhAE)đạtRa,.  Ứnglựctrongmỗinhánhcốtđailà (chỉxéttrêncạnhBD,ảnhhưởngcủacác đaitrênABvàEDkhôngđángkể •  4.TÍNHCẤUKIỆNCÓTIẾTDIỆNCHỮNHẬT  Đểtínhtoánthựctế,ngườitaxét cấu kiện trênlàmviệc dướidạng:  Cấu kiện chịu mômen xoắn –mômenuốnMx+M  Cấu kiện chịu mômenxoán–LựcMx+Q Đểđẩmbảocho cấu kiện chịu xoánkhôngbịpháhoạidoBT giữacáckhenứtbịépvỡdotácdụngcủaứngsuấtnénchính, mọi cấu kiện chịu xoắn phảithỏađiểu kiện: Rb:. BÀI THUYẾT TRÌNH  NỘI DUNG ĐỀ TÀI : Cấu kiện chịu xoắn NHÀ CAO TẦNG GVHD : LÊ THANH CAO SVTH : Nhóm 3 Nha Trang, Tháng 6 năm 2014 TRƯỜNG ĐẠI. thép chịu còn ứng suất nén chính do BT chịu. - Cấu kiện bị phá hoại khi ứng suất trong cốt thép đạt giới hạn chảy. - Cấu kiện bị phá trên TD vênh (TD không gian) gồm 3 phía chịu kéo và 1 phía chịu