Giai đoạn1: Khi mô men uốn còn nhỏ, bê tông vùng kéo ch−a bị nứt vμ cùng chịu kéo với cốt thép, biến dạng chủ yếu lμ biến dạng đμn hồi, biểu đồ US gần nh− đ−ờng thẳng (Hình 5-23.a). Khi US kéo tăng dần, biến dạng dẻo trong vùng kéo phát triển, biểu đồ US vùng kéo trở nên cong. Ngay tr−ớc khi bê tông bị nứt thì US trong BT vùng nén vμ US trong cốt thép vùng kéo vẫn còn khá bé trong khi phần lớn US kéo của BT đạt đến Rktc (Hình 5-23.b). Lúc nμy kết thúc giai đoạn 1 (gọi lμ giai đoạn 1a), lμ cơ sở để xác định khả năng chống nứt. Tải trọng lúc nμy gọi lμ Pnứt.
Giai đoạn 2: Tăng lực lên, bê tông bị nứt vμ truyền lực kéo sang cho cốt thép, US trong cốt thép tăng lên đột ngột. Có thể xảy ra hai tr−ờng
hợp:
• Nếu cốt thép quá bé (tỷ lệ cốt thép nhỏ hơn
μmin) ặ US của nó sẽ tăng lên quá giới hạn chảy, cốt thép có biến dạng quá lớn, dầm bị phá hoại. Sự phá hoại nμy mang tính chất đột ngột (phá hoại dòn).
• Nếu cốt thép không quá bé, thì tuy US tăng lên nh−ng vẫn còn bé hơn giới hạn chảy, dầm vẫn tiếp tục chịu thêm lực. US trong bê tông vùng nén tăng lên, biến dạng dẻo phát triển, biểu đồ trở nên cong.
Giai đoạn 3: Tiếp tục tăng lực lên nữa, sẽ dẫn
đến giai đoạn phá hoại. Có thể xảy ra hai tr−ờng hợp:
• Nếu cốt thép không nhiều quá thì US trong cốt thép tăng lên đạt đến giới hạn chảy, vết nứt mở rộng, vùng nén bị thu hẹp dần, US trong bê tông tăng lên đạt tới c−ờng độ chịu nén tiêu chuẩn, biến dạng dẻo phát triển nhiều, biểu đồ khá cong. Sự phá hoại nμy gọi lμ phá hoại dẻo: có tính chất từ từ, bắt đầu từ cốt thép vùng kéo vμ kết thúc bởi sự phá vỡ BT vùng nén. Khi xảy ra phá hoại dẻo thì trục trung hoμ chuyển dần về phía trên (vùng nén).
• Nếu hμm l−ợng cốt thép nhiều quá thì US của nó tăng lên nh−ng ch−a đạt tới giới hạn chảy, trong khi US nén của BT đạt đến c−ờng độ chịu nén tiêu chuẩn vμ bê tông bị phá vỡ, dầm bị gãy. Sự phá hoại có tính chất đột ngột vμ gọi lμ sự phá hoại dòn. Lúc nμy trục trung hoμ chuyển dần về phía vùng kéo.
Hình 5-23. Các giai đoạn của trạng thái ứng suất biến dạng trên tiết diện thẳng góc
Trong khi sử dụng kết cấu, US th−ờng chỉ đạt đến giai đoạn 2, nó lμ cơ sở để kiểm tra sự lμ việc bình th−ờng (tính độ võng vμ bề rộng khe nứt). Giai đoạn 3 lμ cơ sở để tính toán về khả năng chịu lực, trong đó khi thiết kế hạn chế sự lμm việc của BT vùng nén, tức lμ hạn chế số l−ợng cốt thép chịu kéo. Biểu đồ US vùng nén lμ đ−ờng cong, để đơn giản tính toán chuyển thμnh hình chữ nhật t−ơng đ−ơng.
Các ph−ơng pháp tính kết cấu BTCT: + Tính theo ứng suất cho phép + Tính theo Nội lực phá hoại
+ Ph−ơng pháp tính theo trạng thái giới hạn
Hiện nay ở n−ớc ta trong ngμnh cầu việc tính toán thiết kế công trình tuân theo một trong hai quy trình:
1. Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn (quyết định số 2057QĐ/KT4
của Bộ Giao thông vận tải ngμy 19/9/1979), th−ờng gọi lμ quy trình 79. Quy trình nμy dựa trên tiêu chuẩn thiết kế cầu cống của Liên xô, cơ sở của tiêu chuẩn nμy dựa trên lý thuyết trạng thái giới hạn.
2. Cùng với sự hội nhập hiện nay n−ớc ta đã ban hμnh Tiêu chuẩn thiết kế cầu, 22TCN- 272-01 (quyết định số 2801/QĐ-BGTVT ngμy 28/08/2001) với thời gian thử nghiệm lμ 2 năm. Tiêu chuẩn 2001 dựa trên tiêu chuẩn AASHTO 1998 (AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, SI Unit second Edition 1998) mμ cơ sở của nó cũng dựa trên lý thuyết trạng thái giới hạn
Do vậy trong những phần tiếp theo chỉ trình bầy việc tính toán kết cấu theo trạng thái giới hạn.
5.7.2. tính toán dầm theo mô men uốn
Kiểm tra các tiết diện thẳng góc với trục dầm lμ một nội dung kiểm tra chủ yếu về c−ờng độ theo mômen uốn.
Ngoμi ra trong những dầm có chiều cao thay đổi, ta còn phải kiểm tra các tiết diện nghiêng theo mômen uốn.