Bài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 7 TS. Đào Sỹ Đán

Bài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 7 TS. Đào Sỹ Đán Bài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 7 TS. Đào Sỹ Đán Bài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 7 TS. Đào Sỹ Đán Bài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 7 TS. Đào Sỹ Đán

CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT THEO TTGH SỬ DỤNG VÀ MỎI MỎI 1.Tính Tí h toán t thiết kế kết cấu ấ BTCT theo th TTGH sử dụng 2.Tính tốn thiết kế kết cấu BTCT theo TTGH mỏi Trường Đại học Giao thông Vận tải University of Transport and Communications 7.1 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 7.1.1 Giới thiệu chung  TTGH sử dụng? d ? TTGH phải hải đ tí h tốn tính t t điề kiện điều kiệ sử dụng bình thường kết cấu, để kiểm sốt: • Bề rộng vết nứt cấu kiện BTCT thường; • Biến dạng (độ võng) cấu kiện BTCT; • Ứng suất bê tơng cốt thép cđc cấu kiện BTCT dưl  Vì TTGH sử dụng tính tốn đk sử dụng bình thường kết cấu, nên hệ số tải trọng sức kháng thường lấy 1,0 sydandao@utc.edu.vn 7.1 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 7.1.2 Quá trình hình thành phát triển vế nứt (1/3)  Về mặt ặt lý thuyết, th ết vết ết nứt ứt ẽ xuất ất hiệ ưs kéo ké t bt lớn lớ h cđộ chịu kéo fct > fr  Nứt kết cấu BTCT nhiều nguyên nhân gây ra, tải trọng, g lún không g đều, biến dạng g ván khn, co ngót, g thayy đổi nhiệt độ, ăn mòn cốt thép  Vết nứt gây tác hại sau: • Làm tăng tốc độ ăn mòn cốt thép, giảm cđộ tuổi thọ kết cấu; • Giảm mỹ quan cơng trình; • Gây tâm lý khơng an tồn cho người sử dụng  Do tác hại trên, nên tất tiêu chuẩn tk yêu cầu kiểm soát bề rộng ộ g vết ết nứt ứt sydandao@utc.edu.vn 7.1 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 7.1.2 Quá trình hình thành phát triển vế nứt (2/3)  Dưới D ới tác tá dụng d ủ tt, tt vết ết nứt ứt hình hì h thành h phát hát triển t iể theo th gđ đ sau: • GĐ 1: vết nứt hình thành, bề rộng vết nứt nhỏ, mắt thường khơng nhìn thấy Vết nứt thường xuất vị trí chất lượng bê tơng nhất; • GĐ 2: vết nứt mở rộng dần, mắt thường nhìn thấy được; • GĐ 3: bề rộng vết nứt phát triển tới trị số giới hạn Lúc khoảng cách vết nứt có xu hướng này,  Để hạn chế bề rộng vết nứt, bên cạnh việc tính tốn, vấn đề cấu tạo hợp lý quan trọng, lựa chọn cấp phối bê tông hợp lý, đổ, đầm lèn, bảo dưỡng chọn cốt thép gia cường bê tông sydandao@utc.edu.vn 7.1 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 7.1.2 Quá trình hình thành phát triển vế nứt (3/3) nghiệm người ta thấy phân bố us bt ct  Bằng thực nghiệm, hai vết nứt có dạng sau: sydandao@utc.edu.vn 7.1 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 7.1.3 Kiểm soát nứt dầm BTCT thường chịu uốn (A5.7.3.4) (1/5)  Dưới tác dụng M, M vùng bê tông chịu kéo xuất vết nứt us kéo vùng chịu kéo td chủ yếu ct chịu kéo chịu Bề rộng vết ết nứt? ứt?  Để xđ bề rộng vết nứt, nta thường giả sử: “Tổng độ giãn dài bê tô vùng tông ù chịu hị kéo ké t phạm h vii iữ hai h i vết ết nứt ứt cộng ộ với ới bề rộng ộ vết ết nứt = độ giãn dài cốt thép chịu kéo phạm vi hai vết nứt” ct.Lcrack + wcrack = s Lcrack Trong đó: ct, s = biến dạng trung bình bê tơng vùng chịu kéo ct chịu kéo phạm vi hai vết nứt liền kề; wcrack = bề rộng vết nứt; Lcrack = k/c hai bết nứt liền kề sydandao@utc.edu.vn 7.1 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 7.1.3 Kiểm soát nứt dầm BTCT thường chịu uốn (A5.7.3.4) (2/5)  Độ giãn iã dài t bê tông tô vùng ù chịu hị kéo ké nhỏ, hỏ nên ê có ó thể bỏ qua Độ giãn dài cốt thép chịu kéo s = fs/Es, nên bề rộng vết nứt chủ yếu phụ thuộc vào us ct chịu kéo fs wcrackk = s.Lcrack L k = (fs/Es).Lcrack (f /E ) L k  Do vậy, để hạn chế bề rộng vết nứt dầm BTCT thường chịu uốn, ta thường bố trí ct dọc vào vùng bt chịu kéo Chiều rộng vết nứt phụ h thuộc th ộ chủ hủ yếu ế vào us t ctt chịu hị kéo ké cách h bố trí t í ctt t vùng ù bt chịu kéo Theo t/no, fs = 20  30 Mpa, bt xung quanh ct bắt đầu nứt, fs = 200  250 Mpa, wcrack = 0,2  0,3 mm sydandao@utc.edu.vn 7.1 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 7.1.3 Kiểm soát nứt dầm BTCT thường chịu uốn (A5.7.3.4) (3/5)  Theo Th A5.7.3.4, A5 us t ctt thường th chịu hị kéo ké TTGH sử dụng d phải hải thỏa mãn đk sau: fs