3. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
2.3.5.2.Mômen dẻo giới hạn của dầm liên hợp thép-bê tông ƯST
Trong dầm thép ƯST có thể cho phép phát triển biến dạng dẻo, nh−ng chỉ trong các tiết diện của dầm (không ở những phần chịu uốn thuần túy). Tuy nhiên dây căng cần làm việc trong giai đoạn đàn hồi, vì nếu ứng suất trong dây căng đạt đến giới hạn chảy, thì biến dạng dẻo sẽ phát triển trên toàn bộ tiết diện của dây căng và dầm sẽ mất ổn định .
Trong hình 2.1, khi dầm làm việc trong giai đoạn đàn hồi, giai đoạn I và II là giai đoạn tạo ứng suất tr−ớc và giai đoạn chịu tải trọng ngoài. Giai đoạn III, tải trọng tăng tiếp, dầm làm việc trong phạm vi đàn dẻo, biến hình dẻo ăn dần vào tiết diện cho đến khi thành lập khớp dẻo. Trong dây căng xuất hiện thêm một l−ợng tự ứng lực. Tải trọng có thể tiếp tục tăng (do dây căng vẫn làm việc đàn hồi), phần chịu nén sẽ ăn sâu xuống hết toàn bộ tiết diện, trong dây căng tăng lại thêm một l−ợng tự ứng lực. Đó là giai đoạn IV. (Hình 2.13)
fy X1 X+ +ΔXIII (1−γ) h γ h fy fy X1 X+ +ΔX +III ΔXIV
giai đoạn iii giai đoạn iV
Hình 2.13. Biểu đồ ứng suất trong dầm trong tr−ờng hợp phát triển biến hình dẻo
đoạn IV mới trở thành hệ biến hình. Tuy nhiên các nghiên cứu cho thấy việc lý t−ởng hóa giai đoạn IV là rất khó khăn vì luôn xuất hiện biến dạng dẻo lớn và dầm sẽ mất ổn định [31, tr.158-159].
Vì vậy sự thành lập khớp dẻo đ−ợc coi là khả năng giới hạn chịu lực của dầm [18, tr.54].
Luận án quan niệm mô men dẻo giới hạn của dầm [M]ghd là khả năng chịu mô men uốn của dầm khi ứng suất trong bê tông, thép thanh, thép hình đạt tới giới hạn theo mục 2.3.5.1 (b),(c),(d), còn ứng suất trong dây căng là
] f [ A X X X yd d SD 1 TC i d = + + ≤
σ , đồng nghĩa với việc dây căng vẫn làm việc đàn
hồi.
Tr−ờng hợp cho ứng suất trong dây đạt giới hạn chảy σd =[fyd], ta có khả năng chịu lực tối đa của kết cấu dầm.
Trong phạm vi luận án chỉ xét đến tr−ờng hợp xuất hiện một khớp dẻo trong mỗi nhịp dầm. Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm theo ph−ơng pháp phân tích đàn dẻo thể hiện qua công thức:
Msd≤ gh
d
[M] (2.58)
Trong đó:
Msd: mô men uốn do tải trọng tính toán không kể đến ảnh h−ởng của lực ƯST tại tiết diện đang xét;
gh d
[M] : Mô men dẻo giới hạn của dầm
T−ơng ứng với dấu của mô men ta có mô men dẻo d−ơng giới hạn gh
d
] [M+
và mô men dẻo âm giới hạn [M-]ghd .
Công thức xác định mô men dẻo giới hạn của dầm đ−ợc thiết lập cho tr−ờng hợp tiết diện phần dầm thép dạng chữ I có cánh trên và cánh d−ới không bằng nhau, đây là dạng tiết diện dầm hợp lý khi sử dụng ph−ơng pháp ƯST.