Giáo trình bê tông cốt thép 1 - Chương 4

Bê tông cốt thép là vật liệu xây dựng phức hợp do BT và cốt thép cùng cộng tác chịu lực: Bê tông là đá nhân tạo được chế tạo từ các vật liệu rời ( Cát, sỏi,...gọi là cốt liệu) và chất kế

Chỉång 4 CÁÚU KIÃÛN CHËU ÚN. Cáúu kiãûn chëu ún l cáúu kiãûn chëu M hay âäưng thåìi M & Q. P M&Q Q = 0 PM&Q Cáúu kiãûn chëu ún l loải cáúu kiãûn cå bn ráút quan trng âỉåüc sỉí dủng räüng ri v thỉåìng gàûp nháút nhỉ dáưm, sn, cáưu thang, . Cọ thãø quy vãư hai loải cå bn: bn v dáưm. 1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO: 1.1 Bản: 1. Âënh nghéa: Bn l loải kãút cáúu phàóng cọ chiãưu dy khạ bẹ so våïi chiãưu di v chiãưu räüng. (h=3÷30 cm, thỉåìng tỉì 6÷10 cm). Bn cọ thãø 1 nhëp hay nhiãưu nhëp, ton khäúi hay làõp ghẹp. Trong kãút cáúu nh cỉía bn cọ kêch thỉåïc màût bàòng thỉåìng bàòng 2÷4m. Chiãưu dy bn chn theo u cáưu chëu lỉûc v âäü cỉïng (biãún dảng, vng, gọc xoay ). 2. Cäút thẹp trong bn gäưm cọ cäút chëu lỉûc v cäút phán bäú (AI, AII). hCäút phán bäúCäút chëu lỉûca. Cốt thép chịu lực: Nàòm trong màût phàóng tạc dủng ca M (âàût dc theo nhëp), bäú trê trong vng kẹo. Chn v bäú trê theo tênh toạn. Dng thẹp AI hồûc AII, d=5÷12 mm, khong cạch giỉỵa cạc cäút thẹp a=7÷20 cm.(Nãúu khong cạch cäút thẹp quạ låïn thç pháưn BT giỉỵa 2 cäút thẹp khäng chëu nh hỉåíng ca cäút thẹp .). Tải gäúi cäút m chëu M+ thç a ≥ 100 âãø tiãûn âäø BT; Tải nåi cọ M > thç: a ≤ 200 khi chiãưu dy bn h ≤ 150, a ≤ 1.5h khi chiãưu dy bn h > 150, Tải nåi cọ M< thç täúi thiãøu phi cọ 3 thanh/1m di bn. b. Cốt thép phân bố (cấu tạo): Âàût vng gọc cäút chëu lỉûc (Nàòm bãn trong cäút thẹp chëu lỉûc) âãø tảo thnh lỉåïi. Cọ d=4÷8; a=20÷30 cm (a khäng quạ 350) âàût theo cáúu tảo. 1Tạc dủng: giỉỵ vë trê cäút chëu lỉûc khi thi cäng, chëu ỉïng lỉûc do co ngọt, thay âäøi nhiãût âäü, phán phäúi nh hỉåíng ca lỉûc táûp trung ra cạc cäút lán cáûn. Diãûn têch cäút phán bäú / 1M bãư di bn ≥10% diãûn têch cäút chëu lỉûc tải TD cọ Mmax . c lneo≥10dc≤15 khi d≤10 c≤1,5d khi d>10 KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång 4 ÅÍ âoản gäúi tỉûa bn phi cọ â chiãưu di âãø kẹo cäút chëu lỉûc mäüt âoản neo lneo >5d sáu vo gäúi (Thỉåìng láúy lneo=10d; d l âỉåìng kênh cäút chëu lỉûc). Trong phảm vi gäúi phi cọ cäút phán bäú. Säú hiãûu BT thỉåìng 150 ÷ 200# âäi khi 300#. l h 1.2 Dầm: bh1. Âënh nghéa: Dáưm l loải kãút cáúu cọ chiãưu ngang v chiãưu cao khạ bẹ so våïi chiãưu di. 2. Hçnh dạng tiãút diãûn dáưm: bhDáưm mọngTiãút diãûn dáưm thỉåìng cọ dảng chỉỵ nháût, I, T, häüp, khun, . 3. Kêch thỉåïc tiãút diãûn dáưm: { Chiãưu cao h = 18120÷⎛⎝⎜⎞⎠⎟nhëp - Bäüi säú ca 50 → h ≤ 600. - Bäüi säú ca 100 → h > 600. Chiãưu räüng h = 1214÷⎛⎝⎜⎞⎠⎟h ( Âãø tiãûn qui cạch họa vạn khn v tiãu chøn họa kêch thỉåïc ca dáưm ). { - Bäüi säú ca 50 → b >250. - 100, 120, 150, 180, 200, .4. Cäút thẹp: Cäút thẹp trong dáưm thỉåìng dng AI, AII, AIII cọ âỉåìng kênh tỉì φ 10 ÷ φ 32 bao gäưm cäút dc chëu lỉûc, cäút âai, cäút xiãn, cäút dc cáúu tảo. a. Cốt dọc chịu lực: Chëu M. Âàût dc theo nhëp dáưm åí vng BT chëu kẹo hay nẹn. Âỉåìng kênh d = 10-32 Xạc âënh theo tênh toạn, cọ thãø bäú trê 1, 2 hay nhiãưu låïp (khi b ≥ 150 phi cọ êt nháút 2 thanh) Cäút dc chëu lỉûcCäút xiãn Cäút âai Cäút dc ctÂai 2 nhạnhÂai 4 nhạnh b. Cốt đai: Dng âãø chëu lỉûc càõt, liãn kãút cäút dc thnh khung, gàõn vng BT chëu kẹov vng BT chëu nẹn våïi nhau âãø chëu mä men. Tênh toạn theo lỉûc càõt. Âỉåìng kênh cäút âai thỉåìng dng: φ ≥ 6mm âäúi våïi h < 800; φ ≥ 8mm âäúi våïi h ≥ 800. c.Cốt xiên: Dng âãø chëu lỉûc càõt Q hồûc cọ lục chè âãø âỉa cäút dc lãn chëu M(-) åí trãn. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 2 Chỉång 4 Thỉåìng l cäút dc ún lãn våïi gọc nghiãng α: α - 450 khi h ≤ 800. - 600 khi h > 800. - 300 khi dáưm tháúp v bn. d. Cốt dọc cấu tạo: Cäút dc phủ Cäút giạKhi dáưm cọ chiãưu cao låïn h > 700 thç trãn khong cạch giỉỵa phi âàût cäút thẹp phủ cạch nhau 40 - 50 cm. φ =10 ÷ 14. Cọ tạc dủng giỉỵ äøn âënh cäút âai, chëu ỉïng lỉûc co ngọt v nhiãût âäü. Cäút dc chëu lỉûcCäút giạ: l cäút dc âàût trong vng BT chëu nẹn âãø giỉỵ vë trê cäút âai (tảo thnh khung). Âàût theo cáúu tảo, âỉåìng kênh φ 10 ÷ φ 14. (Cạc u cáưu cáúu tảo s trçnh by chi tiãút trong cạc mủc sau ). Âãø lm cäút chëu lỉûc trong cáúu kiãûn chëu ún ngỉåìi ta cn dng thẹp hçnh (Cäút cỉïng) v khung cäút hn khäng gian. 2. SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM MQKHE NỈÏT ÀĨ ÏKHE NỈÏT Ã Quan sạt mäüt dáưm BTCT chëu ti cho âãún lục bë phạ hoải, ta tháúy sỉû lm viãûc ca dáưm diãùn biãún nhỉ sau: Ban âáưu khi ti trng chỉa låïn dáưm váùn cn ngun vẻn. Ti trng tàng lãn âãún mäüt mỉïc no âọ trong dáưm xút hiãûn cạc vãút nỉït. Tải khu vỉûc giỉỵa dáưm nåi cọ M > cọ vãút nỉït thàóng gọc våïi trủc dáưm; Tải khu vỉûc gáưn gäúi tỉûa nåi cọ Q > thç vãút nỉït nghiãng. Khi ti trng khạ låïn thç dáưm bë phạ hoải: hồûc theo tiãút diãûn cọ vãút nỉït thàóng gọc hồûc theo tiãút diãûn cọ vãút nỉït nghiãng. Nhỉ váûy viãûc tênh toạn v cáúu tảo cạc cáúu kiãûn chëu ún theo âiãưu kiãûn cỉåìng âäü nhàòm: - Khäng bë phạ hoải trãn TD thàóng gọc: Tênh toạn theo cỉåìng âäü trãn TD vng gọc. - Khäng bë phạ hoải trãn TD nghiãng: Tênh toạn theo cỉåìng âäü trãn TD nghiãng. (Màût khạc trong sút quạ trçnh âàût ti thç âäü vng ca dáưm cỉï tàng dáưn lãn v khe nỉït ngy cng måí räüng. Âãø âm bo sỉû lm viãûc bçnh thỉåìng cho kãút cáúu cn phi tênh kiãøm tra âäü vng, nỉït) 3. TRẠNG THÁI ƯS - BD TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GĨC: Quan sạt quạ trçnh thê nghiãûm ún mäüt dáưm BTCT tỉì lục âàût ti âãún lục phạ hoải. Diãùn biãún ca US - BD trãn TD thàóng gọc cọ thãø phán thnh 3 giai âoản sau: 3.1 Giai đoạn I: Khi ti trng cn nh (M), váût liãûu lm viãûc ân häưi, US & BD trãn tiãút diãûn tn theo âënh lût Hook. Ti trng tiãúp tủc ↑ → biãún dảng do trong P I x σaFaσbkMσ3IaxσaFaσbk=RkMσb<RnKHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛ Chỉång 4 BT phạt triãøn (nháút l vng kẹo). Så âäư ỉïng sút trong BT cong âi. Âãún khi ỉïng sút trong miãưn BTchëu kẹo âảt âãún Rk (σbk=Rk) thç BT vng kẹo sàõp sỉía nỉït TTUS-BD ca TD åí vo giai âoản Ia. 3.2 Giai đoạn II: Ti trng ↑ → BT chëu kẹo nỉït. Ti trng tiãúp tủc ↑ → vãút nỉït måí räüng, tải khe nỉït BT vng kẹo khäng chëu lỉûc nỉỵa m ton bäü lỉûc kẹo do cäút thẹp chëu (trãn khe nỉït cn 1 pháưn BT chëu kẹo nhỉng ráút nh). Miãưn BT chëu nẹn cọ biãún dảng do khạ låïn → så âäư ỉïng sút bë cong nhiãưu. Nãúu lỉåüng cäút thẹp chëu kẹo khäng nhiãưu làõm thç khi ti trng ↑ → ỉïng sút trong cäút thẹp âảt giåïi hản chy Ra (σa=Ra). TTUS-BD ca TD åí vo giai âoản IIa. IIσb<Rnx σa<RaMIIaxσa=RaMσb<Rn3.3 Giai đoạn III: Ti trng ↑ → så âäư ỉïng sút trong miãưn BT chëu nẹn bë cong âi nhiãưu. Khe nỉït måí räüng v phạt triãøn dáưn lãn phêa trãn, miãưn BT chëu nẹn thu hẻp dáưn lải. ỈÏng sút trong cäút thẹp váùn Ra vç åí vo trảng thại chy do (Biãún dảng ↑ m ỉïng sút khäng ↓). Khi ỉïng sút trong BT chëu nẹn âảt Rn→bë phạ hoải: trỉåìng håüp phạ hoải thỉï nháút (phạ hoải do). Trỉåìng håüp 1 (phạ hoải do)σb=Rnx σa=RaMTrỉåìng håüp 2 (phạ hoải dn)xσa<RaMσb=RnNãúu lỉåüng cäút thẹp chëu kẹo âàût khạ nhiãưu, khi ti trng ↑ trảng thại US-BD ca TD chuøn trỉûc tiãúp tỉì giai âoản II sang giai âoản III m khäng qua trảng thại IIa. Tiãút diãûn bë phạ hoải khi BT chëu nẹn âảt Rn trong khi ỉïng sút trong cäút thẹp chëu kẹo chỉa âảt giåïi hản chy (σa< Re). Âáy l trỉåìng håüp phạ hoải thỉï 2: phạ hoải dn. Khi thiãút kãú cáúu kiãûn chëu ún cáưn trạnh trỉåìng håüp phạ hoải dn vç sỉû phạ hoải xy ra âäüt ngäüt khi biãún dảng cn khạ bẹ, khäng biãút trỉåïc âỉåüc (nguy hiãøm). Màût khạc khäng táûn dủng hãút kh nàng chëu lỉûc ca váût liãûu (Cäút thẹp chè måïi âảt σa< Ra). Dc theo chiãưu di dáưm ty theo trë säú ca M v vë trê khe nỉït m cạc tiãút diãûn vng gọc ca dáưm cọ thãø åí vo cạc giai âoản ca TTUS-BD khạc nhau (Tỉì giai âoản I âãún III). 4. TÍNH TỐN THEO CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GĨC 4.1 Tính cấu kiện có TD chữ nhật: Tiãút diãûn chỉỵ nháût l loải TD phäø biãún nháút ca cáúu kiãûn chëu ún, vãư màût cáúu tảo nọ thỉåìng cọ hai loải: Trãn tiãút diãûn chè âàût cäút chëu kẹo gi l cäút âån; Trãn tiãút diãûn cọ cäút chëu lỉûc âàût c trong vng kẹo láùn vng nẹn : Cäút kẹp. Ta s láưn lỉåüt xẹt tỉìng trỉåìng håüp. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 4 Chỉång 4 a. Tính tiết diện chữ nhật có cốt đơn: a) Så âäư ỉïng sút: Khi nghiãn cỉïu trảng thại ỈS & BD trãn tiãút diãûn thàóng gọc ca cáúu kiãûn chëu ún ta biãút ràòng åí trỉåìng håüp phạ hoải do: ỉïng sút trong BT chëu nẹn v trong Cäút thẹp chëu kẹo âãưu âảt tåïi trë säú giåïi hản vãư cỉåìng âäü, nãn â táûn dủng âỉåüc hãút kh nàng chëu ca váût liãûu (lải xy ra khäng âäüt ngäüt nguy hiãøm). Vç váûy ngỉåìi ta xem nọ l TTGH vãư cỉåìng âäü trãn TD thàóng gọc ca dáưm. * Så âäư ỉïng sút dng âãø tênh toạn tiãút diãûn åí TTGH nhỉ sau: - ỈÏng sút trong vng BT chëu nẹn: âảt cỉåìng âäü chëu nẹn Rn . - ỈÏng sút trong cäút thẹp chëu kẹo âảt cỉåìng âäü chëu kẹo Ra. (Så âäư ỉïng sút vng nẹn phán bäú dảng chỉỵ nháût) * Gii thêch cạc kê hiãûu: x/2Faxhh0hx/2x/2RnMghRnbxh0-xRaFab a- x: Chiãưu cao vng BT chëu ẹp. - h0: Chiãưu cao lm viãûc ca TD dáưm h0= h - a. - a: Khong cạch tỉì trng tám Fa âãún mẹp dỉåïi TD. - Fa: Ton bäü diãûn têch cäút thẹp chëu kẹo. - M: Mämen ún do ti trng tênh toạn gáy ra trãn TD. b) Cäng thỉïc cå bn: Dỉûa vo så âäư ỉïng sút ta thiãút láûp cạc phỉång trçnh cán bàòng ca cạc ỉïng lỉûc trãn TD: Phỉång trçnh hçnh chiãúu cạc lỉûc lãn phỉång trủc dáưm: Σ.X= 0 ⇒ RaFa = Rnbx. (4 - 1) Täøng mä men våïi trủc qua trng tám cäút thẹp chëu kẹo v vng gọc våïi mp ún ca dáưm: Σ.M.Fa= 0 ⇒ Mgh = Rnbx.(h0-0.5x). (4 - 2) Âiãưu kiãûn cỉåìng âäü (âm bo cho TD khäng vỉåüt quạ TTGH thỉï I) l: M ≤ Mgh ⇒ M ≤ Rnbx.(h0 - 0,5x). (4 - 3) Kãút håüp (4-1)&(4-3): M ≤ RaFa.[h0 - 0,5x]. (4 - 3a) Âãø tiãûn sỉí dủng (nháút l khi tênh toạn bàòng tay), ta tiãún hnh mäüt säú phẹp biãún âäøi: Âàût α = x/h0 , Cạc cäng thỉïc trãn viãút lải nhỉ sau: Tỉì (4-1) ⇒ RaFa = α.Rnbh0. (4 - 4) Tỉì (4-3) ⇒ Mgh = Rnb h02. α.(1-0,5α). Tỉì (4-3a) ⇒ Mgh = RaFa h0.(1-0,5α). Âàût A = α.(1 - 0,5α), γ = (1 - 0,5α), ta cọ: M ≤ A.Rnb h02. (4 - 5) M ≤ γ. RaFa h0. (4 - 6) c) Âiãưu kiãûn hản chãú: Âãø khäng xy ra phạ hoải dn thç cäút thẹp Fa khäng âỉåüc quạ nhiãưu, theo (4-1) tỉång ỉïng l hản chãú chiãưu cao vng nẹn x. Kãút qu thỉûc nghiãûm cho tháúy trỉåìng håüp phạ hoải do xy ra khi chiãưu cao vng BT chëu nẹn khäng vỉåüt quạ giåïi hản sau: x ≤ α0h0. (4 - 7) Hay A ≤ A0 = α0.(1-0,5α0) . Våïi α0 phủ thüc vo mạc BTv loải cäút thẹp (tra bng). KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 5 Chỉång 4 Thê dủ: Våïi cäút thẹp cọ Ra ≤ 3000 kg/cm2, BT M 200 : α0=0,62. - BT M 250 ÷ 300 : α0=0,58. Tỉì RaFa=Rnbx ⇒ Fa= anR.b.xR ≤ a0n0R.b.h.Rα = Fa max. Gi µ = 0ab.hF l hm lỉåüng cäút thẹp thç hm lỉåüng cỉûc âải: µmax = Fb.hamax0 = α0RRna Màût khạc nãúu cäút thẹp êt quạ cng bë phạ hoải dn khi BT vng kẹo nỉït m lỉåüng cäút thẹp khäng â âãø chëu ton bäü ỉïng lỉûc tỉì BT vng kẹo truưn sang, váûy: µmin ≤ µ ≤ µmax. Våïi µmin=0,05%. d) Cạc bi toạn ạp dủng: Bi toạn 1: Biãút kêch thỉåïc TD b, h, mämen M, Mạc BT, loải cäút thẹp (Rn, Ra). Tênh cäút thẹp Fa ? Gii: - Càn cỉï mạc BT v nhọm cäút thẹp: (tra bng) Rn, Ra, α0, A0. - Tênh h0 = h - a . Vç chỉa cọ Fa nãn phi gi thuút trỉåïc a : a = 15-20 våïi bn, a = 30-60 våïi dáưm. - Tỉì phỉång trçnh (4 - 5) xạc âënh A: A = MRbhn02 (4 - 8) - Kiãøm tra A theo âiãưu kiãûn hản chãú: Nãúu A ≤ A0 (tha mn ÂK hản chãú) tra bng cọ γ Tênh Fa: Fa= M.R hn0γ (4 - 9) Kiãøm tra hm lỉåüng thẹp: µ= Fa/(b.h0) ≥ µmin. Ph håüp khi µ=0,3 ÷ 0,6% âäúi våïi bn. µ=0,6 ÷ 1,2% âäúi våïi dáưm. Cọ Fa chn thẹp v bäú trê trãn tiãút diãûn. Chụ kiãøm tra lải h0 thỉûc tãú so våïi h0 chn ban âáưu (hchon= h - achn): u cáưu h0 cáúu tảo ≥ h0 chn (thiãn vãư an ton). Nãúu A > A0 thç hồûc tàng kêch thỉåïc TD . tàng Mạc BT. âàût cäút thẹp vo vng nẹn (Âàût cäút kẹp). Bi toạn 2: Biãút M, Mạc BT, loải cäút thẹp. u cáưu chn b, h, v tênh cäút thẹp Fa ? Gii: - Càn cỉï mạc BT v nhọm cäút thẹp: (tra bng) Rn, Ra, α0, A0. p dủng cạc cäng thỉïc (4 - 4) & (4 - 5) bi toạn våïi 2 phỉång trçnh chỉïa 4 áøn: b, h, α v Fa. Âãø gii cáưn chn trỉåïc 2 áøn, tiãûn nháút l chn trỉåïc b & α: Chn trỉåïc b theo kinh nghiãûm, theo u cáưu cáúu tảo, theo kiãún trục Chn α : α = 0,3 ÷ 0,4 âäúi våïi dáưm. α = 0,1 ÷ 0,25 âäúi våïi bn. (α âỉåüc chn sao cho lỉåüng thẹp tênh âỉåüc ph håüp våïi kêch thỉåïc TD) Tỉì α chn tra bng âỉåüc A. Chiãưu cao lm viãûc ca TD h0 : h0 = 1A.MRbn (4 - 9) KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 6 Chỉång 4 Chiãưu cao TD: h = h0+ a (a chn nhỉ BT1) (h nãn chn trn säú v tè säú h/b= 2 ÷ 4 l håüp l. Nãúu khäng tha mn phi chn lải b v tênh lải nhỉ ban âáưu). Sau khi cọ bxh håüp l thç viãûc tênh Fa tiãún hnh giäúng nhỉ bi toạn 1. Bi toạn 3: Biãút b, h, Fa, Mạc BT, loải cäút thẹp. Tênh kh nàng chëu lỉûc ca tiãút diãûn Mtd. Gii: - Càn cỉï mạc BT v nhọm cäút thẹp: (tra bng) Rn, Ra, α0, A0. - Càn cỉï vo cạch bäú trê cäút thẹp xạc âënh âỉåüc a räưi tênh h0 = h - a . Bi toạn våïi 2 phỉång trçnh chỉïa 2 áøn α, Mtd nãn bi toạn hon ton xạc âënh. Tỉì (4 - 4) → α= RFRbhaan0. Nãúu α ≤ α0: tra bng cọ A, thãú vo (4 - 5) ⇒ Mtd = A.Rnb.h02. Nãúu α > α0 chỉïng t Fa quạ nhiãưu, BT vng nẹn bë phạ hoải trỉåïc nãn kh nàng chëu lỉûc âỉåüc tênh theo kh nàng ca vng nẹn, tỉïc chn α = α0 hay A=A0 ⇒ Mtd=A0.Rnbh02. b. Tính tiết diện chữ nhật có cốt kép: a) Âiãưu kiãûn âàût cäút kẹp: Khi tênh cäút âån cọ âiãưu kiãûn h/c A= MRbhn02 ≤ A0. Nãúu A = MRbhn02 > A0 thç: - Tàng kêch thỉåïc TD. - Hồûc tàng Mạc BT. - Hồûc âàût cäút kẹp. Nhỉng viãûc âàût cäút kẹp khäng phi lục no cng l kinh tãú. Kãút qu nghiãn cỉïu cho tháúy chè nãn âàût cäút kẹp khi A ≤ 0,5 nãúu A >0,5 thç nãn tàng kêch TD. Vç váûy âiãưu kiãûn âãø tênh cäút kẹp l A0 < A =MRbhn02 ≤ 0,5. a'h0MghRnRa’Fa’RaFaaFaFa’ h0ab h xb) Så âäư ỉïng sút: Âãún TTGH ỉïng sút trong: - Cäút thẹp chëu kẹo Fa âảt Ra - Cäút thẹp chëu nẹn Fa’ âảt Ra’ - Bã täng vng nẹn âảt Rn. Trong âọ: - Fa’: Täøng diãûn têch cäút thẹp chëu nẹn. - Ra’: Cỉåìng âäü chëu nẹn ca cäút thẹp Fa’. - a’: Khong cạch tỉì trng tám Fa’ âãún mẹp trãn chëu nẹn ca TD. (Cỉåìng âäü chëu nẹn tênh toạn Ra’ ca cäút thẹp âỉåüc xạc âënh cọ kãø âãún sỉû lm viãûc chung vãư nẹn giỉỵa BT & cäút thẹp: Khi BT bë nẹn hng cọ biãún dảng εch (εch ≈ 2.10-3) nãn biãún dảng ca Fa’ cng khäng thãø vỉåüt quạ ghản ny, váûy ỉïng sút nẹn trong Fa’ khäng thãø vỉåüt quạ trë säú εch. Ea ≈ 3600÷4000 KG/cm2. Qui âënh láúy Ra’= Ra nãúu Ra ≤ 3600 KG/cm2. Ra’= 3600 KG/cm2 nãúu Ra ≤ 3600 KG/cm2.) c) Cäng thỉïc cå bn: KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 7 Chỉång 4 Phỉång trçnh hçnh chiãúu cạc lỉûc lãn phỉång trủc dáưm: Σ.X= 0 ⇒ RaFa= Rnbx + Ra’Fa’. (4 - 11) Täøng mä men våïi trủc qua trng tám cäút thẹp Fa v vng gọc våïi mp ún ca dáưm: Σ.MFa= 0 ⇒ Mgh = Rnbx.(h0 - 0,5x) + Ra’Fa’(h0 - a’). (4 - 12) Âiãưu kiãûn cỉåìng âäü (âm bo cho TD khäng vỉåüt quạ TTGH thỉï I) l: M ≤ Mgh ⇒ M ≤ Rnbx.(h0 - 0,5x) + Ra’.Fa’(h0 - a’). (4 - 13) Cng dng mäüt säú k hiãûu nhỉ trỉåìng håüp cäút âån: Âàût α = x/h0 , A = α.(1 - 0,5α), Cạc cäng thỉïc trãn viãút lải nhỉ sau: Tỉì (4-11) ⇒ RaFa = α.Rnbh0 + Ra’.Fa’. (4 - 14) Tỉì (4-13) ⇒ M ≤ A.Rnb h02 + Ra’.Fa’(h0 - a’). (4 - 15) (Ta cọ cạc cäng thỉïc tỉång tỉû trỉåìng håüp âàût cäút âån, chè cọ thãm thnh pháưn lỉûc Ra’Fa’). d) Âiãưu kiãûn hản chãú: Âãø cáúu kiãûn khäng bë phạ hoải dn tỉì phêa BT chëu nẹn phi tha mn âiãưu kiãûn: x ≤ α0h0 hay A ≤ A0. (4 - 16) Âãø ỉïng sút nẹn trong Fa’ âảt âãún Ra’ phi tha mn âiãưu kiãûn: x ≥ 2a’. (4 - 17) (ỈÏng sút nẹn trong Fa’ âảt âãún Ra’ khi Fa’ cọ biãún dảng tỉång âäúi låïn. Nãúu Fa’ quạ gáưn trủc TH thç khi BT bë nẹn hng ỉïng sút trong Fa’ váùn cn < Ra’). Cạc cäng thỉïc cå bn chè ạp dủng tênh toạn TD khi cạc ÂK hản chãú âỉåüc tha mn. e) Cạc bi toạn ạp dủng: Bi toạn 1: Biãút M, b, h, Mạc BT, loải cäút thẹp. Tênh Fa, Fa’ ? Gii: - Càn cỉï mạc BT v nhọm cäút thẹp: (tra bng) Rn, Ra, Ra’, α0, A0. - Xạc âënh h0 = h - a (a v a’ âỉåüc chn trỉåïc nhỉ trỉåìng håüp cäút âån). - Kiãøm tra âiãưu kiãûn cáưn thiãút tênh cäút kẹp : A0 ≤ A = MRbhn02 ≤ 0.5 (4 - 18) Hai phỉång trçnh (4 - 14), (4 - 15) chỉïa 3 áøn säú α, Fa, Fa’ nãn phi loải båït áøn säú bàòng cạch chn trỉåïc α =α0 tỉïc A=A0. (Bàòng cạch ny ta låüi dủng hãút kh nàng chëu nẹn ca BT nãn cäút thẹp Fa, Fa’ tênh ra cọ (Fa+ Fa’) bẹ nháút). Thay A = A0 vo (4-15) tçm âỉåüc: Fa’= M-A R bhR(h0n 02a'0−a') (4 - 19) Thãú Fa’ vo (4-14) âỉåüc: Fa= α00RbhRna + RRFa'aa' (4 - 20) Khäng qn kiãøm tra lải a, a’ â gi thuút! Bi toạn 2: Biãút M, b, h, Mạc BT, loải cäút thẹp v Fa’. Tênh Fa? Gii: - Càn cỉï mạc BT v nhọm cäút thẹp: (tra bng) Rn, Ra, Ra’, α0, A0. - Xạc âënh h0 = h - a (a âỉåüc chn trỉåïc nhỉ trỉåìng håüp cäút âån). - Bi toạn xạc âënh vç cọ hai phỉång trçnh chỉïa 2 áøn säú. Tỉì (4-15) tênh A: A = M-R F(hRbha'a'0n02−a') (4 - 21) KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 8 Chỉång 4 - Kiãøm tra A theo âiãưu kiãûn hản chãú: Nãúu A ≤ A0: tra bng α → x = α.h0. Nãúu x ≥ 2a’: Fa= α.RbhRna0 + RRFa'aa' (4 - 22) Nãúu x < 2a’: Fa’ quạ gáưn trủc TH, ỉïng sút trong cäút thẹp chëu nẹn Fa’ chè âảt σa’< Ra’. Âãø âån gin v thiãn vãư an ton xem håüp lỉûc ca vng nẹn trng våïi trng tám Fa’ (láúy x = 2a’). Så âäư ỉïng sút lục âọ cọ dảng: a h0σa’Fa’a’ M a’ RaFaΣMFa’ = 0: M = RaFa.(h0 - a’). (4 - 23) ⇒ Fa = MR(ha0− a') (4 - 24) - Nãúu A > A0 chỉïng t cäút thẹp Fa’ â cho l chỉa â âãø TD khi bë phạ hoải dn nãn ta xem Fa’ v chỉa biãút v tênh theo bi toạn 1(Tênh Fa, Fa’). Bi toạn 3: Biãút b, h, Mạc BT, loải cäút thẹp, Fa, Fa’. Kiãøm tra kh nàng chëu lỉûc ca TD Mtd = ? Gii: - Càn cỉï mạc BT v nhọm cäút thẹp: (tra bng) Rn, Ra, Ra’, α0, A0. Bi toạn våïi 2 phỉång trçnh chỉïa 2 áøn säú nãn hon ton xạc âënh. Tỉì (4 - 14) → α = RF RFRbhaa a'a'n0−. (4 - 25) Kiãøm tra âiãưu kiãûn hản chã: - Nãúu 20ah' ≤ α ≤ α0 . Tỉì α tra bng A → Mtd = A.Rnbh02+Ra’Fa’(h0 - a’). (4 - 26) - Nãúu α < 20ah'(tỉïc x < 2a’) thç láúy x = 2a’ âãø tênh : Mtd= Ra.Fa(h0 - a’). (Hồûc l khäng kãø âãún cäút chëu nẹn Fa’ vç ỉïng sút trong âọ bẹ v tênh nhỉ cäút âån räưi so sạnh 2 kãút qu tênh, láúy Mtd no låïn hån lm kh nàng chëu lỉûc ca tiãút diãûn). - Nãúu α >α0 tỉïc A>A0 chỉïng t cäút thẹp chëu kẹo quạ nhiãưu, láúy α =α0 tỉïc A=A0 : Mtd= A0.Rnbh02+Ra’Fa’(h0 - a’). (4 - 27) Thê dủ tênh toạn: Xem sạch. 4.2 Tính tốn cấu kiện có TD chữ T: a. Đặc điểm của TD chữ T: b)bhhbbhhb hbsh bc)a) b bh d) Tiãút diãûn chỉỵ T gäưm cạnh v sỉåìn. Nãúu cạnh chỉỵ T nàòm trong vng nẹn c) s tàng thãm diãûn têch BT vng nẹn nãn tiãút kiãûm váût liãûu hån TD chỉỵ nháût, khi tiãút diãûn chỉỵ T cọ cạnh nàòm trong KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 9 Chỉång 4 vng kẹo a), lục âọ cạnh khäng gọp pháưn vo kh nàng chëu lỉûc ca TD nãn âỉåüc tênh nhỉ TD chỉỵ nháût b*h. Trong thỉûc tãú bãư räüng cạnh bc ty thüc vo cáúu tảo kãút cáúu, cọ thãø låïn hồûc bẹ, nhỉng trong tênh toạn thç bãư räüng âọ khäng thãø vỉåüt qua mäüt giåïi hản nháút âënh. Cạnh såí dé chëu lỉûc âỉåüc l nhåì cọ ỉïng sút càõt truưn lỉûc ẹp tỉì sỉåìn ra cạnh, cho nãn cạch sỉåìn mäüt qung no âọ thç ỉïng sút s khạ bẹ. Do váûy bãư räüng cạnh dng trong tênh toạn âỉåüc xạc âënh theo âäü vỉån C (pháưn cạnh cng chëu lỉûc våïi sỉåìn) quy âënh láúy nhỉ sau: Trong mi trỉåìng håüp C ≤ 1/6 l (l: nhëp tênh toạn ca dáưm) Âäúi våïi dáưm âäüc láûp: Khi hc ≥ 0,1h : C ≤ 6 hc0,05h ≤ hc ≤ 0,1h : C ≤ 3hchc < 0,05h : C=0. Âäúi våïi dáưm sn ton khäúi: Khi hc ≥ 0,1h : C ≤ 9 hchc ≤ 0,1h : C ≤ 6 hcKhi cọ cạc sỉåìn ngang khäng thỉa làõm : C ≤ 12 hccc hch b c) Khi khäng cọ sỉåìn ngang hồûc sỉåìn ngang thỉa hån sỉåìn dc bcSS c c bc}V táút nhiãn C ≤ 1/2 S (S l khong cạch giỉỵa cạc mẹp sỉåìn) Tiãút diãûn chỉỵ T cọ thãø âàût cäút âån hồûc cäút kẹp. Nhỉng TD chỉỵ T âàût cäút kẹp (theo tênh toạn) êt khi dng vç khäng kinh tãú (ráút êt gàûp TD chỉỵ T cáưn âàût cäút kẹp do â cọ vng chëu nẹn låïn). Chiãưu cao tiãút diãûn dáưm cọ thãø chn så bäü theo cäng thỉïc gáưn âụng: h = (15÷20).3M Våïi h=cm, M=Tm. b = (0,4÷0,5).h b. Tính tốn tiết diện chữ T: (Đặt cốt đơn). a) Så âäư ỉïng sút: Khi tênh TD chỉỵ T cọ cạnh nàòm trong vng nẹn cáưn phán biãût hai trỉåìng håüp: trủc trung ha qua cạnh a) v trủc trung ha qua sỉåìn b). a h0h x RnRnx hchch0h FaMghMghFaRaFab a RaFab b) Trủc trung ha qua sỉåìn a) Trủc trung ha qua cạnh bcbc - Nãúu trủc TH qua cạnh thç TD chỉỵ T âỉåüc tênh nhỉ TD chỉỵ nháût bcxh, vç âãún trảng trại giåïi hản diãûn têch vng BT chëu kẹo khäng nh hỉåíng âãún kh nàng chëu lỉûc ca TD m chè cọ BT chëu nẹn. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 10 [...]... ⇒ R a F a = α .R n bh 0 . (4 - 4) Tỉì ( 4- 3 ) ⇒ M gh = R n b h 0 2 . α . ( 1- 0,5 α ). Tỉì ( 4- 3 a) ⇒ M gh = R a F a h 0 . ( 1- 0,5 α ). Âàût A = α . (1 - 0,5 α ), γ = (1 - 0,5 α ), ta coï: M ≤ A.R n b h 0 2 . (4 - 5) M ≤ γ . R a F a h 0 . (4 - 6) c) Âiãöu kiãûn haỷn chóỳ: óứ khọng xaớy ra phaù hoaỷi doỡn thỗ cäút thẹp F a khäng âỉåüc quạ nhiãưu, theo (4 -1 ) tỉång ỉïng l hản chãú chiãưu... M gh = R n bx.(h 0 -0 .5x). (4 - 2) Âiãưu kiãûn cỉåìng âäü (âm bo cho TD khäng vỉåüt quạ TTGH thỉï I) l: M ≤ M gh ⇒ M ≤ R n bx.(h 0 - 0,5x). (4 - 3) Kãút håüp (4 -1 ) &( 4- 3 ): M ≤ R a F a .[h 0 - 0,5x]. (4 - 3a) Âãø tiãûn sỉí dủng (nháút l khi tênh toạn bàịng tay), ta tiãún hnh mäüt säú phẹp biãún âäøi: Âàût α = x/h 0 , Cạc cäng thỉïc trãn viãút lải nhỉ sau: Tỉì (4 -1 ) ⇒ R a F a =... F a =2 φ 22 + 1 φ 18 → v âỉåìng bèãu diãùn kh nàng chëu lỉûc ca dáưm cọ 2 φ 22 +1 φ 18 nhỉ trãn (âỉåìng 1) . Nhỉng tải gáưn 2 âáưu dáưm M gim nhỉng Q låïn nãn ta dỉû âënh uäún 1 φ 18 lãn thaình cäút xiãn. Sau khi uäún cäút thẹp chëu kẹo chè cn 2 φ 22, ta lải v âỉåìng biãøu diãøn M VL chè våïi 2 φ 22 (âỉåìng 2). KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃ C d l a M d l a 2 q h 1 φ 18 1- 1 l (2) (1) M 2 φ 22 2 φ 22 d... hoải theo tdng âi qua meïp gäúi do mämen. ÛP 17 Khi Q ≤ k 1 .R k .b.h 0 . Âoaûn neo l a ≥ 5d thỉåìng l l a ≥ 10 d. Nãúu lỉåïi hn coù cọỳt õồn thỗ trón õoaỷn l a ờt nhỏỳt phaới cọ 1 cäút ngang neo cạch nụt cäüt dc 1 âoaûn C: C ≤ 15 khi d ≤ 10 . C ≤ 1, 5d khi d > 10 . Khi Q > k 1 .R k .b.h 0 . Âoaûn neo l a ≥ 1, 5d. l a ≥ 10 d khi M bt ≥ 200 v thẹp cọ gåì. Nãúu khung... chổùa 2 ỏứn sọỳ nón hoaỡn ton xạc âënh. Tỉì (4 - 14 ) → α = RF RF Rbh aa a ' a ' n0 − . (4 - 25) Kiãøm tra âiãöu kiãûn haûn chã: - Nãúu 2 0 a h ' ≤ α ≤ α 0 . Tỉì α tra bng A → M td = A.R n bh 0 2 +R a ’F a ’(h 0 - a’). (4 - 26) - Nãúu α < 2 0 a h ' (tæïc x < 2a) thỗ lỏỳy x = 2a õóứ tờnh : M td = R a .F a (h 0 - a’). (Hồûc l khäng kãø âãún cọỳt chởu... lión tuỷc nhổ hỗnh veợ. Tải gäúi diãûn têch cäút thẹp chëu kẹo u cáưu l F a =F a1 +F a2 . Nhỉng khi ra xa gäúi M gim âi nhiãưu, tải tiãút diãûn o-o theo tênh toạn ta cọ thãø càõt b cäút thẹp F a2 , TD o-o gi l màût càõt lyï thuyãút. M g W M 0 M A M B B A o B A o F a =F a1 +F a2 A-A B-B F a1 2 F a2 F a1 1 1 F a1 F a1 F a2 Nhỉng nãúu càõt ngay tải âọ thỗ khaớ nng chởu... dk0 b.qR8,2 h (4 - 48 ) c.Tính khoảng cách cốt đai: Viãûc tênh toạn cäút âai thỉûc cháút l âi xạc âënh n, f â , u. Chn trỉåïc n, f â räưi tênh toạn xạc âënh u. Tỉïc xạc âënh bỉåïc cäút âai tha mn cạc u cáưu tênh toạn v cáúu tảo. Xạc âënh u tt theo âiãưu kiãûn cỉåìng âäü trãn TD nghiãng nguy hiãøm nháút: Q ≤ Q âb = 8R bh .q k0 2 â ⇒ q â ≥ Q 8R bh 2 k0 2 ; (4 - 49 ) Màût khaïc theo ( 4- 4 5): q â =... nẹn khäng vỉåüt quạ giåïi hản sau: x ≤ α 0 h 0 . (4 - 7) Hay A ≤ A 0 = α 0 . ( 1- 0,5 α 0 ) . Våïi α 0 phủ thüc vo mạc BTv loải cäút thẹp (tra bng). KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 5 Chỉång 4 Thỉåìng l cäút dc ún lãn våïi gọc nghiãng α : α - 45 0 khi h ≤ 800. - 60 0 khi h > 800. - 30 0 khi dáưm tháúp v bn. d. Cốt dọc cấu tạo: Cäút dc phủ Cäút giạ Khi dáưm cọ... R a F a Σ M Fa’ = 0: M = R a F a .(h 0 - a’). (4 - 23) ⇒ F a = M R(h a0 − a ') (4 - 24) - Nãúu A > A 0 chỉïng t cäút thẹp F a ’ â cho l chỉa â âãø TD khi bë phạ hoải dn nãn ta xem F a ’ v chỉa biãút v tênh theo bi toạn 1( Tênh F a , F a ’). Bi toạn 3: Biãút b, h, Mạc BT, loải cäút thẹp, F a , F a ’. Kiãøm tra kh nàng chëu lỉûc ca TD M td = ? Gii: - Càn cỉï mạc BT v nhọm cäút thẹp:... phán phäúi nh hỉåíng ca lỉûc táûp trung ra caïc cäút lán cáûn. Diãûn têch cäút phán bäú / 1M bãư di bn 10 % diãûn têch cäút chëu lỉûc tải TD cọ M max . c l neo 10 d c 15 khi d 10 c 1, 5d khi d> ;10 KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång 4 TÍNH TỐN THEO CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN NGHIÊNG: 5 .1 Đặc điểm phá hoại trên tiết diện nghiêng: Khi xẹt sỉû lm viãûc ca dáưm BTCT chëu ún ta â . Tỉì (4 -1 ) ⇒ RaFa = α.Rnbh0. (4 - 4) Tỉì ( 4- 3 ) ⇒ Mgh = Rnb h02. α. ( 1- 0,5α). Tỉì ( 4- 3 a) ⇒ Mgh = RaFa h0. ( 1- 0,5α). Âàût A = α. (1 - 0,5α), γ = (1 - 0,5α),. vo (4 -1 5 ) tçm âỉåüc: Fa’= M-A R bhR(h0n 02a'0−a') (4 - 19 ) Thãú Fa’ vo (4 -1 4 ) âỉåüc: Fa= α00RbhRna + RRFa'aa' (4 - 20)