Tính toán dầm bê tông cốt thép chịu uốn xiên theo các tiêu chuẩn thiết kế

1 ỌC N N TRƢỜNG ĐẠI HỌ VÕ T TÍN O I SƠN TO N DẦM Ê TÔNG ỐT T ÉP ỊU UỐN XIÊN T EO TIÊU UẨN T IẾT Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN T Ạ SĨ Ỹ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN QU NG TÙNG Đà Nẵng - Năm 2018 Ế LỜI M ĐO N Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Ngƣời cam đoan Võ Thái Sơn MỤ LỤ TRAN P Ụ BÌA LỜ CAM OAN MỤC LỤC TRAN TĨM TẮT LUẬN VĂN DAN MỤC CÁC ÌN MỞ ẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài ối tƣợng phạm vi nghiên cứu Nội dung thực Bố cục đề tài C ƢƠN TỔN QUAN VỀ DẦM BÊ TÔN CỐT T ÉP 1.1 Kết cấu bê tông cốt thép phƣơng pháp tính tốn 1.1.1 Khái niệm kết cấu bê tông cốt thép .4 1.1.2 Các phƣơng pháp tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép 1.2 Cấu tạo làm việc dầm bê tông cốt thép 1.2.1 Cấu tạo dầm 1.2.2 Vai trò cốt thép dầm 1.3 Sự làm việc dầm 1.4 Tổng quan dầm bê tông cốt thép chịu uốn xiên 10 1.4.1 Khái niệm uốn xiên .10 1.4.2 Ðộ võng dầm uốn xiên 11 1.5 Kết luận 12 C ƢƠN TÍN TỐN DẦM BTCT C ỊU UỐN X ÊN T EO CÁC T ÊU C UẨN T ẾT KẾ 13 2.1 Phƣơng pháp tính tốn trực tiếp 13 2.1.1 Xác định diện tích vùng nén .13 2.1.2 Tính tốn theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5574-2012) .16 2.1.3 Tính tốn theo Tiêu chuẩn Mỹ (AC 318-04-2014) 17 2.2 Phƣơng pháp vẽ biểu đồ tƣơng tác .18 2.2.1 Xây dựng biểu đồ tƣơng tác theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 55742012) .19 2.2.2 Tính tốn theo Tiêu chuẩn Mỹ (AC 318-2014) 42 2.3 Kết luận 45 C ƢƠN K Ả NĂN C ỊU LỰC CỦA DẦM BÊ TÔN CỐT T ÉP C ỊU UỐN X ÊN 46 3.1 ặt vấn đề 46 3.2 Tính tốn khả chịu uốn dầm chịu uốn xiên theo phƣơng pháp trực tiếp 47 3.2.1 Theo TCVN 5574-2012 47 3.2.2 Theo ACI 318-14 49 3.3 Vẽ biểu đồ tƣơng tác dầm bê tông cốt thép chịu uốn xiên 51 3.3.1 Theo TCVN 5574-2012 51 3.3.2 Theo ACI 318-14 53 3.4 Thí nghiệm kiểm chứng khả chịu lực dầm bê tông cốt thép chịu uốn xiên .55 3.4.1 Quy trình thí nghiệm 55 3.4.2 Tiến hành thí nghiệm 56 3.4.3 So sánh kết lý thuyết thí nghiệm .63 3.5 Kết luận 65 KẾT LUẬN C UN 66 T L ỆU T AM K ẢO .67 QUYẾT ỊN AO Ề T LUẬN VĂN T C SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA Ộ ỒN , BẢN SAO N ẬN XÉT CỦA CÁC P ẢN B ỆN TR NG TĨM TẮT LUẬN VĂN TÍN TO N DẦM Ê TÔNG ỐT T ÉP ỊU UỐN XIÊN T EO TIÊU UẨN T IẾT Ế ọc viên: Võ Thái Sơn Chun ngành: Kỹ thuật cơng trình xây dựng Mã số: 60.58.02.08 Khóa: K33 - NT Trƣờng ại học Bách khoa N Tóm tắt - Thơng thƣờng dầm đƣợc thiết kế với cấu tạo đối xứng chịu uốn theo phƣơng trục đối xứng Tuy nhiên, thực tế, lúc dầm chịu uốn ngang phẳng, mà đôi lúc chịu uốn phức tạp – uốn theo hai phƣơng, hay gọi uốn xiên Việc tính tốn cấu kiện dầm chịu uốn xiên đƣợc quan tâm, đơi lúc gây khó khăn cho số kỹ sƣ thiết kế Do mục tiêu luận văn tính tốn khả chịu lực dầm bê tông cốt thép chịu uốn xiên Ngồi ra, để bắt kịp với q trình hội nhập kinh tế quốc tế, ngày nhiều dự án đƣợc đầu tƣ vốn nƣớc ngoài, việc nắm vững tiêu chuẩn thiết kế thông dụng giới cần thiết Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Viện Bê tông oa Kỳ (AC ) tiêu chuẩn đƣợc nhiều nƣớc giới công nhận áp dụng Do vậy, ngồi việc tính tốn dầm chịu uốn xiên theo TCVN, cần phải áp dụng tính tốn theo tiêu chuẩn Mỹ so sánh giống nhau, khác tiêu chuẩn đồng thời so sánh với kết thực nghiệm từ đề xuất giải pháp tính tốn phù hợp Từ khóa: Dầm bê tông cốt thép; uốn xiên; chịu lực phức tạp CALCULATING CONCRETE REINFORCEMENT BIAXIAL BENDING BEAM ACCORDING TO DESIGN CODES Normally, Beam sections are symmetric and bended about the symmetry axis However, Beam section is not only uniaxial bended but also biaxial bended Calculation of biaxial bending member does not have interest and engineer have problem with that This paper scope is calculating the capacity of biaxial bending reinforcement concrete beam section Beside, to catch up the international economic integration, there are more and more foreign project, the need is having a thorough grasp of foreign design codes and ACI is one of the most popular code So, beside calculating the biaxial bending beam according to TCVN, calculating according to ACI and comparing two codes with experiment After that proposing the suitble calculation method Key word: reinforcement concrete beam, biaxial bending, complex loading member D N Số hiệu 1-1 1-2 1-3 1-4 2-1 MỤ CÁC HÌNH Tên hình Trang Các dạng tiết diện dầm Các loại cốt thép dầm Các dạng khe nứt dầm đơn giản Sơ đồ tính tốn cấu kiện chịu uốn xiên Sơ đồ tính dầm bê tông cốt thép chịu uốn xiên Sơ đồ ứng suất Bản kết luận ội đồng, nhận xét 2-2 phản biện 2-3 Sơ đồ ứng suất tiết điện có cốt đơn 2-4 ƣờng cong tƣơng tác Pn–Mn 2-5 Mặt biểu đồ tƣơng tác 2-6 Dạng – vùng nén hình tam giác 2-7 Dạng – vùng nén hình thang (loại 1) 2-8 Dạng – vùng nén hình thang (loại 2) 2-9 Dạng V – vùng nén hình cạnh 2-10 Dạng V – vùng nén toàn tiết diện 2-11 ƣờng giới hạn vùng nén xác định biến u t 2-12 Sơ đồ nén xiên tổng quát 900