ch4b cat

4.5 Tính tốn cường độ tiết diện nghiêng (tn theo TCVN 5574:2018) 4.5.1 Sự phá hoại tiết diện nghiêng 4.5.2 Quan điểm thiết kế thực hành 4.5.3 Điều kiện khống chế tính tốn theo lực cắt 4.5.4 Điều kiện cường độ tiết diện nghiêng 4.5.5 Tính tốn cốt đai khơng có cốt xiên 4.5.6 Kiểm tra cường độ tiết diện nghiêng theo mô men Ví dụ © Phạm Phú Tình, Bộ mơn Kết cấu Bê tông, Khoa Xây dựng, Đại học Kiến Trúc Hà nội 4.5.1 Sự phá hoại tiết diện nghiêng τ= QS M ; σ= y Ib I σ 1,3 = σ ± σ2 +τ (1) tan ( 2α ) = 2τ σ Phân bố ứng suất mặt cắt ngang (dầm đồng nhất, đàn hồi) Phá hoại tiết diện nghiêng (các loại vết nứt nghiêng) τ τ τ σ1 τ τ σ = −τ τ τ 45 σ3 σ1 = τ Trạng thái ứng suất phân tố 1, ứng suất tương ứng σ1 σ τ σ3 α ≠ 45 σ σ3 σ1 Trạng thái ứng suất phân tố 2, ứng suất tương ứng © Phạm Phú Tình, Bộ mơn Kết cấu Bê tơng, Khoa Xây dựng, Đại học Kiến Trúc Hà nội 4.5.1 Sự phá hoại tiết diện nghiêng Vết nứt bụng dầm, (đầu tiên ứng suất tiếp chiếm ưu thế), lan mép dầm Vết nứt lan đến cốt thép dọc, thường gây bong tách bê tông cốt thép Vết nứt mép dầm, (đầu tiên ứng suất pháp chiếm ưu thế), lan vào © Phạm Phú Tình, Bộ mơn Kết cấu Bê tông, Khoa Xây dựng, Đại học Kiến Trúc Hà nội 4.5.2 Quan điểm thiết kế thực hành • Ứng xử dầm (không đồng nhất, không đàn hồi) tiết diện nghiêng phức tạp, phụ thuộc vào chi tiết vết nứt nghiêng, gồm: chiều dài, độ nghiêng, vị trí vết nứt nghiêng chính, hay vết nứt nguy hiểm • Các quan điểm thiết kế thực hành dựa phần vào phân tích lí thuyết, phần vào nghiên cứu thực nghiệm, phần vào kinh nghiệm từ kết kết cấu thực tế thiết kế • Các thành phần tham gia chịu cắt gồm: cốt dọc, bê tông, cốt đai, cốt xiên, tác động chốt mảng bê tơng hai phía vết nứt, bề mặt vết nứt không phẳng nhẵn Khi vết nứt lớn, ảnh hưởng chốt, ảnh hưởng cốt dọc bị triệt tiêu nhanh chóng (vì bê tơng cốt dọc bị bong tách) • Trong thiết kế thực hành, thành phần tham gia chịu cắt là: bê tông, cốt đai, cốt xiên Các công thức chứa hệ số thực nghiệm © Phạm Phú Tình, Bộ mơn Kết cấu Bê tông, Khoa Xây dựng, Đại học Kiến Trúc Hà nội 4.5.3 Điều kiện khống chế tính tốn theo lực cắt (Tính tốn theo dải bê tông tiết diện nghiêng chịu lực cắt) σ1 σ3 α ≠ 45 σ3 σ1 Để bê tông dải nghiêng (giữa vết nứt nghiêng), không bị nén vỡ ứng suất chính, phải thỏa mãn điều kiện sau (mục 8.1.3.2, TCVN 5574) Q ≤ ϕ b1ϕ n Rb bh0 (2) ϕ b1 hệ số, kể đến ảnh hưởng đặc điểm trạng thái ứng suất bê tông dải nghiêng, lấy 0,3 ϕ n hệ số kể ảnh hưởng ứng suất nén kéo tính tốn dải bê tông tiết diện nghiêng lấy theo 8.1.3.2.2, TCVN 5574 Khi bỏ qua lực dọc dầm ϕ n = © Phạm Phú Tình, Bộ mơn Kết cấu Bê tông, Khoa Xây dựng, Đại học Kiến Trúc Hà nội 4.5.4 Điều kiện cường độ tiết diện nghiêng s s Cân lực theo phương Y, có s Q (3) Qb α Y Q ≤ Qb + Qsw + Qs.inc Rsw Asw Rsw Asw Rsw Asw Rs As Q0 Rsw Asw,inc Qb : Khả chịu cắt bê tông Qsw : Khả chịu cắt cốt đai Rsw Asw,inc Qs.inc : Khả chịu cắt cốt xiên c Q ≤ Qb + ∑ Rsw Asw + ∑ Rsw Asw,inc sin α © Phạm Phú Tình, Bộ mơn Kết cấu Bê tơng, Khoa Xây dựng, Đại học Kiến Trúc Hà nội s s s Qb c Qb tính theo cơng thức 90, mục 8.1.3.3 mục 8.1.3.2.2, TCVN 5574 Qb = ϕ nϕ b Rbt bh02 c (4) ϕ b hệ số, kể đến ảnh hưởng cốt thép dọc, lực bám dính đặc điểm trạng thái ứng suất bê tơng nằm phía vết nứt xiên, lấy 1,5 ϕ n = bỏ qua lực dọc dầm Qb tính theo (4) 0,5Rbt bh0 ≤ Qb ≤ 2,5Rbt bh0 © Phạm Phú Tình, Bộ môn Kết cấu Bê tông, Khoa Xây dựng, Đại học Kiến Trúc Hà nội Khả chịu cắt cốt đai theo công thức 91, mục 8.1.3.3, TCVN 5574 s s Q sw = ϕ sw q sw c s Q Rsw Asw = qsw s Rsw Asw Rsw Asw ϕ sw = 0,75 ϕ sw hệ số, kể đến suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng, lấy 0,75; • asw Rsw Asw Q0 c Rsw Asw qsw = s • n = 1; Asw = asw  Rsw : Cường độ chịu kéo tính tốn cốt đai ( Rsw n  : Số nhánh cốt đai Asw = n.asw  asw : Diện tích nhánh cốt đai  s : Khoảng cách cốt đai  c : Hình chiếu tiết diện nghiêng © Phạm Phú Tình, Bộ mơn Kết cấu Bê tông, Khoa Xây dựng, Đại học Kiến Trúc Hà nội • • • • asw n = 2; Asw = 2asw = γ s1 Rs ) (7) γ s1 = 0, để kể đến phân bố ứng suất không cốt thép Xem mục 6.2.2.3, TCVN 5574 4.5.5 Tính tốn cốt đai khơng có cốt xiên • Kiểm tra điều kiện cần tính cốt đai • Tiết diện nghiêng nguy hiểm lực cắt giới hạn • Khoảng cách cực đại cốt đai • Khoảng cách cấu tạo cốt đai • Thủ tục thiết kế cốt đai © Phạm Phú Tình, Bộ môn Kết cấu Bê tông, Khoa Xây dựng, Đại học Kiến Trúc Hà nội Kiểm tra điều kiện cần tính cốt đai Khi dầm có lực cắt nhỏ khả chịu cắt phần bê tơng cần đặt cốt đai theo cấu tạo, không cần tính tốn 1,5Rbt bh02 Qb = c mà h0 ≤ c0 ≤ 2h0 0,75Rbt bh0 ≤ Qb ≤ 1,5Rbt bh0 Khi Q ≤ 0,75Rbt bh0 cần đặt cốt đai theo cấu tạo, khơng cần tính tốn © Phạm Phú Tình, Bộ mơn Kết cấu Bê tơng, Khoa Xây dựng, Đại học Kiến Trúc Hà nội 10