Mô hình chống giằng

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ T đến khả năng chịu cắt của dầm bê tông cốt thép (Trang 25 - 27)

Các nghiên cứu lý thuyết - thực nghiệm đã chỉ ra rằng có sự thay đổi lớn trong trạng thái làm việc tại tỷ số nhịp chịu cắt a/d, khoảng 2 2,5. Các nhịp chịu cắt dài hơn sẽ chịu tải trọng nhờ tác động kiểu dầm và được gọi là vùng B (chữ B là chữ viết tắt của từ Bernoulli, người đã đưa ra định đề về sự phân bố biến dạng tuyến tính trong các dầm). Các nhịp chịu cắt ngắn hơn chịu tải trọng chủ yếu nhờ tác động kiểu vòm bao gồm các lực không đồng phẳng. Các vùng như vậy được gọi là vùng D (chữ D là chữ viết tắt của từ discontinuity hay disturbed - không liên tục hoặc bị gián đoạn). Trong các vùng D sự phân bố của biến dạng là phi tuyến và một phần tử kết cấu có thể bao gồm hoàn toàn bởi một vùng D, tuy vậy, thường cả vùng D và B cùng tồn tại trong một phần tử hay cùng một kết cấu [14,15].

Trước khi hình thành vết nứt, một trường ứng suất đàn hồi tồn tại có thể xác định được bằng cách dử dụng phép giải tích đàn hồi. Sự hình thành vết nứt làm đảo lộn trường ứng suất này, gây ra sự định hướng lại chủ yếu các nội lực. Sau khi hình thành vết nứt, nội lực có thể được mô hình hoá bằng cách sử dụng mô hình chống và giằng bao gồm các thanh chống chịu nén bằng bê tông, thanh giằng chịu kéo bằng thép và các mối nối được xem như các vùng nút. Nếu thanh chống ở các đầu mút của chúng hẹp hơn so với đoạn ở giữa thì

các thanh chống có thể lần lượt nứt theo chiều dọc. Đối với các thanh chống không có cốt thép thì điều này có thể dẫn đến sự phá hỏng. Các thanh chống có cốt thép nằm ngang để chống lại sự hình thành vết nứt có thể chịu tải trọng nhiều hơn. Sự hư hỏng có thể xảy ra do sự chảy dẻo của các thanh chịu kéo hoặc sự phá hỏng của các vùng nút. Cơ cấu kháng cắt được thể hiện như một thanh nén vòm với cốt thép có tác dụng như một thanh giằng chịu kéo giữa các gối tựa .

Mô hình thanh chống - giằng là mô hình dựa trên cơ sở lý thuyết của lời giải giới hạn dưới của lý thuyết dẻo, yêu cầu có một lượng tối thiểu cốt thép phân bố trên mọi hướng (kể cả cốt ngang) để đảm bảo đủ sự cứng khi phân bố lại các ứng suất bên trong sau khi bị nứt. Trong phân bố ứng suất đàn hồi của các cấu kiện cao, một lượng đáng kể lực cắt được truyền trực tiếp đến gối tựa do nén xiên. Điều này có nghĩa là sự tái phân bố sẽ ít đi sau khi bị nứt, và như vậy sẽ hợp lý để áp dụng các mô hình thanh chống - giằng cho các cấu kiện cao không có cốt thép ngang. Khi các cấu kiện rất cao, tất cả lực cắt sẽ truyền trực tiếp đến gối tựa bởi ứng suất nén, tuy nhiên, phá hoại của một thanh nén không có lượng cốt thép phân bố tối thiểu sẽ có thể xảy ra từ việc tách ngang do sự phân tán của ứng suất nén .

Mô hình thanh chống - giằng là thích hợp nhất để sử dụng trong thiết kế các vùng nhiễu loạn hay còn gọi là vùng D. Trong thiết kế các vùng này, hoàn toàn thiếu thích hợp nếu ta giả thiết là tiết diện mặt cắt ngang giữ nguyên mặt phẳng (giả thiết biến dạng phẳng) hay là giả thiết ứng suất cắt phân bố đều trên suốt chiều cao dầm.

Qua các nghiên cứu thực nghiệm, với các giá trịa/d< 2,5, sức kháng cắt chủ yếu là do thanh chống - giằng và nó giảm rất nhanh khi a/d tăng lên. Sự phá hoại trong vùng này là do chủ yếu bởi sự nghiền của các thanh nén. Có thể thấy rõ là đối với các giá trị a/d< 2,5, thì một mô hình thanh chống - giằng dự

báo chính xác hơn sức kháng cắt và khi a/d > 2,5, thì việc dùng mô hình tiết diện có kể đến phần tham dự của bê tôngVclà phù hợp hơn .

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ T đến khả năng chịu cắt của dầm bê tông cốt thép (Trang 25 - 27)