5 Cấu kiện chịu kéo trung tâm.
5.2Tính toán cấu kiện chịu kéo trung tâm.
a. Tính theo c-ờng độ (Giai đoạn sử dụng).
Cơ sở dùng để tính toán theo cường độ là giai đoạn III. ở giai đoạn này, xem toàn bộ tải trọng đều do cốt thép chịu, nên điều kiện bền sẽ là:
N < RaFa+ mHRHFH'
(14)
trong đó mH - hệ số kể đến điều kiện làm việc của cốt thép cường độ cao khi ứng suất của nó cao hơn giới hạn chảy qui ước và lấy theo bảng 4.
Bảng.4. Hệ số điều kiện làm việc của cốt thép cường độ cao
mH Loại thép MH A-IV và AT-IV A-V, AT-V và sợi thép cường độ cao AT-VI 1,20 1,15 1,10 b. Tính không cho phép nứt.
Cơ sở dùng để tính toán cấu kiện không cho phép nứt là giai đoạn Ia của trạng thái ứng suất. Điều kiện để đảm bảo cho cấu kiện không hình thành khe nứt là:
N < RK(Fb+ 2nHFH+ 2naFa) + N02 (15)
N - lực kéo dọc trục. No2 - lực kéo khi ứng suất kéo trong bêtông bị triệt tiêu.
No2= (σ0 - σh) FH - σa Fa (16)
Đối với cấu kiện đòi hỏi có tính chống nứt cấp I và cấp II thì N lấy là tải trọng tính toán. Đối với cấu kiện có tính chất chống nứt cấp III thì tính toán để kiểm tra xem có cần thiết phải tính toán theo sự mở rộng khe nứt hay không và N lấy là tải trọng tiêu chuẩn.
c. Tính theo sự mở rộng khe nứt. a H o c a F F N N + − = 2 σ (17)
σa là độ tăng ứng suất trong cốt thép, kể từ lúc ứng suất nén trước trong bêtông triệt tiêu, cho đến lúc kết cấu chịu tải trọng tiêu chuẩn Nc.
d. Tính theo sự khép kín khe nứt.
Việc tính toán kiểm tra sự khép kín nứt được xuất phát từ đ/k: đảm bảo sao cho sau khi bị nứt và tải trọng tạm thời ngắn hạn đã qua đi thì dưới tác dụng của ứng suất trước trong cốt thép, khe nứt phải được khép kín lại.
Điều kiện:
Tại thớ ngoài cùng ở miền chịu kéo của cấu kiện cần phải tồn tại ứng suất nén trước σb không nhỏ hơn 10 kG/cm2 khi cấu kiện chỉ có tải trọng tĩnh và tải trọng dài hạn tác dụng.
Và: σo2+σa< kRHC (18)
σo2 - ứng suất trong cốt thép ƯLT sau khi đã kể đến tất cả các ứng suất hao;σa - độ tăng ứng suất trong cốt thép, tính theo (17); k - hệ số lấy bằng 0,65 đối với sợi thép, và bằng 0,8 đối với thép thanh.
e. Kiểm tra c-ờng độ cấu kiện ở giai đoạn chế tạo.
Khi buông cốt thép ứng lực trước, cấu kiện có thể bị ép hỏng, cho nên cần phải kiểm tra cường độ của cấu kiện ở giai đoạn này (giai đoạn I4) theo công thức
NH< RnF+ R'aF'a (19)
Trong đó NH - lực nén bêtông khi buông cốt thép. Đối với cấu kiện căng trước. NH= (1,1σ0 - 3000)FH
(20)
Đối với cấu kiện căng sau: NH= 1,1 (σ0 - nHσb)FH'
(21)
Rnt - cường độ chịu nén của bêtông ở ngày thứ t (lúc buông cốt thép) nhân với hệ số điều kiện làm việc của bêtông mb. Lấy mb = 1,1 đối với sợi thép, mb= 1,2 đối với thép thanh.