Bản tròn bê tông cốt thép thường áp dụng trong các công trình như silo, đài móng của các kết cấu có mặt bằng hình tròn. Đây là một dạng đặc thù của kết cấu bản được dùng trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp. Bài báo này trình bày cách tính toán và cấu tạo bản tròn bê tông cốt thép chịu tải trọng phân bố vuông góc bản theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012.
ứng tỏ h Cèt thÐp vßng Av Cèt thÐp híng t©m Ar Mt Mr 1m 1m 1m Mt Mr Hình Đặt cốt thép vòng, thép hướng tâm cho tròn 58 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 3/2016 QUY CHUẨN – TIÊU CHUẨN Phương pháp 2: Đặt cốt thép hai dãy Các đặt theo hai phương vuông góc Việc đặt theo cách đơn giản, thuận tiện thi cơng, thơng thường diện tích thép đặt nhiều phương pháp Tải trọng phân bố đều, vng góc tồn bản, q= 1000 ( kG/m2) Mô men M r M t 1m tiết diện vòng hướng tâm xác định theo công thức (1) (2) lập bảng Với 2 qa 1000 9000 ( kG / m ) Trên sở số liệu tính ta vẽ biểu đồ mơ men, bên trái điểm M t , bên phải M r hình r Khi đặt thép vng góc Các điểm nằm đường kính bất kỳ, ứng lực kéo mô men gây hai phương chịu Diện tích tiết diện ngang cốt thép đơn vị chiều dài phương tính [4] q a Mt Mt với z 0,9 h0 R s z Rs 0,9h0 a 1692 BiĨu ®å Mr 1782 1746 1647 Việc bố trí thép chữ nhật thơng thường vùng thép có khoảng cách phụ thuộc vào 1467 1251 BiĨu ®å Mt 936 As r 648 Khi ngàm chu vi, mô men hướng tâm mô men tiếp tuyến gối mang dấu âm gây ứng lực kéo vùng đoạn thép ngắn đặt gối tựa vùng chịu kéo chịu Các số liệu: Bán kính gối tựa a=3m, bê tông cấp độ bền B20 1152 Khi gối tựa tự do, mô men hướng tâm gối không, mô men tiếp tuyến dương chịu cốt thép nhịp kéo dài đến gối tựa Thiết kế, tính tốn tròn bê tơng cốt thép kê gối tự theo chu vi 1476 Cốt thép gối tựa bố trí theo thép vòng thép hướng tâm, tuỳ theo dấu mô men gối (điều kiện liên kết bản) Mr Mt giá trị mơ men vùng Hình Biểu đồ mơ men Ví dụ tính tốn: Bảng Hệ số Tû sè r/a c r , ct cr trị số mô men Mr , Mt Mr ct Mt 0,0 0,198 1782 0,198 1782 0,2 0,188 1692 0,194 1746 0,4 0,164 1476 0,183 1647 0,6 0,128 1152 0,163 1467 0,8 0,072 648 0,139 1251 1,0 0,000 0,104 936 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 3/2016 M r M t 59 QUY CHUẨN – TIÊU CHUẨN a 2cm d 15cm 17 cm Chọn h 16 cm , 40 35 h0 h a0 16 14(cm) Chiều dày sơ h Do Cường độ tính tốn bê tông cấp độ bền B20: Rb 11,5( MPa ) 115 ( kG / cm ) Cường độ tính tốn thép CI: R s 2250 ( kG / cm ) Căn theo giá trị mô men M r M t tiến hành tính tốn cốt thép M , 2 m ; 0,5 0,5(1 2 m ) R b bh 02 M Diện tích cốt thép: As R s h0 Xác định m Bản đặt cốt thép theo hai phương án: Đặt vòng, hướng tâm đặt theo hai phương vng góc Chia biểu đồ mơ men (hình 6) thành ba vùng Theo trị số mô men lớn vùng, chọn diện v tích thép vòng As 1m tiết diện hướng tâm r chọn diện tích thép hướng tâm As m tiết diện vòng Kết tính tốn lập bảng bảng Phương án 1: Để xác định số lượng cốt thép 1m tiết diện vòng, tiết diện hướng tâm Bảng Diện tích cốt thép vòng 1m tiết diện hướng tâm Vùng Mt (kGm) m Mt Rb bh02 Asv Mt Rs h0 As chon Bước a (mm) 1782 1782.10 0,079 115.100.14 0,959 1782.10 5,90 2250.0,959.14 810 120 1700 1700.10 0,075 115.100.14 0,961 1700.10 5,61 2250.0,961.14 710 150 1530 1530.10 0,068 115.100.14 0,965 1530.10 5,0 2250.0,965.14 610 180 Bảng Diện tích cốt thép hướng tâm 1m tiết diện vòng Vùng Mr (kGm) m Mr Rb bh02 Mr Rs h0 As chon Bước a (mm) 1782 1782.10 0,079 115.100.14 0,959 1782.10 5,90 2250.0,959.14 810 120 1584 1584.10 0,070 115.100.14 0,964 1584.10 5,22 2250.0,964.14 710 150 980 980.10 0,043 115.100.14 0,978 980.10 3,18 2250.0,978.14 610 180 Vậy thép vòng đặt với khoảng cách 12, 15 18 cm hình Các hướng tâm: 1m gối tựa, phần ba số kéo dài đến tâm, lại cắt cách tâm r , r 60 Asr cho số lượng 1m tiết diện vòng khơng nhỏ giá trị tính tốn Đầu cắt uốn từ vùng chịu kéo sang vùng chịu nén Phần tâm đặt lưới thép 10a120 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 3/2016 Cèt thÐp vßng Av ThÐp vßng a=3m vïng vïng vïng QUY CHUN TIấU CHUN u=180 u=150 u=120 u=120 Đặt cốt thép trung tâm lưới Cốt thép hướng tâm Ar ThÐp híng t©m Hình Đặt cốt thép cho tròn theo phương vòng hướng tâm Phương pháp 2: Đặt thép theo hệ thống dãy vng góc Tương tự ta xác định cốt thép 1m theo phương Diện tích cốt thép xác định theo công thức: As Mt Mt R s z R s 0,9 h0 Bố trí thép theo phương pháp tương tự với chữ nhật thông thường cốt thép bố trí với khoảng cách tuỳ theo giá trị mô men lớn vùng phân chia Bài báo khơng trình bày việc bố trí thép theo phương pháp Kết luận Bài báo trình bày khái qt việc tính tốn, cấu tạo tròn bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 ví dụ tính tốn minh hoạ Đối với tròn chịu liên kết gối tự theo chu vi, mơ men gối Vì vậy, nên bố trí thép lớp theo hai phương vng góc để chịu mô men dương theo hai phương nhịp cách hiệu Việc bố trí thép theo phương án đơn giản thuận tiện thi công Tạp chí KHCN Xây dựng – số 3/2016 Đối với tròn ngàm theo chu vi, thơng thường mơ men hướng tâm gối lớn mô men nhịp có dấu âm Do nên bố trí cốt thép theo hệ thống vòng hướng tâm phát huy khả chịu lực hiệu Phần trung tâm đặt thêm lưới thép hàn với làm việc theo hai phương Việc giải giao cốt thép vùng tâm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đình Cống (2008), Sàn sườn bê tơng toàn khối, Nhà Xuất Xây dựng, Hà Nội [2] Nguyễn Đình Cống (2009), Tính tốn thực hành Cấu kiện Bê tông cốt thép, Nhà Xuất Xây dựng, Hà Nội [3] Tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế [4] L.E.LINOVITS (2002)- Tính tốn cấu tạo phận nhà dân dụng, Nhà Xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Ngày nhận bài: 24/5/2016 Ngày nhận sửa lần cuối: 29/9/2016 61 ... việc tính tốn, cấu tạo tròn bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 ví dụ tính tốn minh hoạ Đối với tròn chịu liên kết gối tự theo chu vi, mơ men gối Vì vậy, nên bố trí thép lớp theo. .. Hình Đặt cốt thép cho tròn theo phương vòng hướng tâm Phương pháp 2: Đặt thép theo hệ thống dãy vng góc Tương tự ta xác định cốt thép 1m theo phương Diện tích cốt thép xác định theo công thức:... sườn bê tơng toàn khối, Nhà Xuất Xây dựng, Hà Nội [2] Nguyễn Đình Cống (2009), Tính tốn thực hành Cấu kiện Bê tông cốt thép, Nhà Xuất Xây dựng, Hà Nội [3] Tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông