C−ờng độ
chịu nén hiệu quả của BT
Thanh chống bê tơng Ng−ời đề xuất
0,85f'c Hình lăng trụ chịu nén một trục không bị nhiễu loạn Schlaich và cộng sự (1987) 0,68f'c Biến dạng kéo hoặc/và cốt thép vng góc với trục
thanh chống có thể gây nứt dọc thanh chống, bề rộng vết nứt bình th−ờng.
Schlaich và cộng sự (1987) 0,51f'c Biến dạng kéo gây ra vết nứt nghiêng hoặc/và cốt
thép nghiêng một góc với trục của thanh chống.
Schlaich và cộng sự (1987) 0,34f'c Vết nứt nghiêng có bề rộng lớn. Vết nứt nghiêng
xuất hiện do mơ hình chống-giằng đ−ợc chọn khác so với các luồng ứng suất theo phân tích đàn hồi.
Schlaich và cộng sự (1987)
0,85f'c Các thanh chống trong cấu kiện đ−ợc bố trí cốt đai tối thiểu, nối trực tiếp từ tải trọng tập trung tới gối đỡ với tỷ lệ nhịp chịu cắt trên chiều cao nhỏ hơn 2.
Alshegeir và Ramirez (1990)
0,75f'c Các thanh chống tạo nên cơ chế vòm. Alshegeir và Ramirez (1990)
ν2f'c Thanh chống không bị nứt chịu ứng suất một trục. MacGregor (1997)
ν2(0,8)f'c Thanh chống bị nứt dọc trong tr−ờng ứng suất nén hình chai trong tr−ờng hợp có cốt thép bố trí ngang thanh chống.
MacGregor (1997)
ν2(0,65)f'c Thanh chống bị nứt dọc trong tr−ờng ứng suất nén hình chai trong tr−ờng hợp khơng có cốt thép ngang.
MacGregor (1997)
ngang do cốt thép ngang gây ra. (1997)
ν2(0,3)f'c Dầm mảnh bị nứt nhiều, vết nứt nghiêng 300. MacGregor (1997)
ν2(0,55)f'c Dầm mảnh bị nứt nhiều, vết nứt nghiêng 450. MacGregor Trong bảng trên ν2 = 0,55 + ' 1, 25 , c f
với f'c tính theo MPa.
Phụ lục A, Quy phạm ACI 318-02 [8] quy định khả năng chịu lực danh định của thanh chống bê tông là:
Fns = fcu.Ac
với fcu là c−ờng độ chịu nén hiệu quả của bê tông trong thanh chống. fcu = 0,85.βs.f'c
trong đó:
0,85: Hệ số giảm c−ờng độ bê tơng kể đến tình trạng chịu lực dài hạn.
βs = 1 Đối với thanh chống lăng trụ (có tiết diện khơng đổi).
βs = 0,75 Đối với thanh chống có diện tích các tiết diện ở giữa thanh lớn hơn hai đầu thanh (hình chai) và có cốt thép khống chế vết nứt dọc thanh.
βs = 0,6 Đối với các thanh chống hình chai khơng có cốt thép khống chế vết nứt dọc thanh.
βs = 0,4 Đối với các thanh chống trong cấu kiện chịu kéo hoặc cánh chịu kéo của cấu kiện.
βs = 0,6 Đối với tất cả các tr−ờng hợp còn lại. 2.2.7. Khả năng chịu lực của vùng nút [5], [6], [7].
Khả năng chịu lực của một vùng nút đ−ợc xác định theo công thức:
Fn = fce.An (2.39)
trong đó Fn là khả năng chịu lực của vùng nút, fce là c−ờng độ chịu nén hiệu quả của bê tông trong vùng nút, An là diện tích của mặt vùng nút lấy vng góc với ph−ơng
của lực tác dụng hoặc diện tích của mặt cắt qua vùng nút vng góc với đ−ờng tác tác dụng của hợp lực lên mặt cắt. Trong tr−ờng hợp vùng nút thuỷ tĩnh đ−ợc dùng, rõ ràng An là diện tích các mặt vùng nút. Trong tr−ờng hợp vùng nút mở rộng đ−ợc dùng nh− trong hình 2.11, mặt của các vùng nút có thể khơng vng góc với trục thanh chống, do vậy tồn tại cả ứng suất pháp và ứng suất tiếp trên các mặt vùng nút. Trong tr−ờng hợp này, các ứng suất trên đ−ợc thay bằng ứng suất pháp (ứng suất chính) tác dụng lên mặt cắt ngang Ac của thanh chống vng góc với trục thanh chống.
Bê tông trong vùng nút chịu trạng thái ứng suất phức tạp. C−ờng độ chịu nén của bê tông trong vùng nút phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm (a) nút bị hạn chế nở do các thanh chống chịu nén, phản lực hoặc cốt thép ngang, (b) ảnh h−ởng của sự khơng t−ơng thích về biến dạng trong nút khi cốt thép chịu kéo đ−ợc neo trong hoặc xuyên qua vùng nút chịu nén và (c) ứng suất ép mặt tại móc neo khi cốt thép chịu kéo đ−ợc neo trong vùng nút hoặc ngay sau vùng nút.
Tiêu chuẩn Canada 1987 giới hạn ứng suất nén của bê tông trong vùng nút không đ−ợc v−ợt quá các giá trị sau:
0,85φf'c Đối với nút đ−ợc bao bởi các thanh chống chịu nén hoặc các tấm ép mặt (nút CCC).
0,75φf'c Đối với nút có một thanh giằng chịu kéo vào (nút CCT) 0,6φf'c Đối với nút có nhiều hơn một thanh giằng neo vào (nút CTT)
φ là hệ số an toàn (hệ số giảm khả năng chịu lực).
Nếu bố trí các cốt thép ngang trong nút để chịu các ứng suất kéo phát sinh thì c−ờng độ chịu nén hiệu quả của bê tơng trong vùng nút sẽ tăng, tuy nhiên ng−ời ta th−ờng khơng bố trí loại cốt thép này vì phức tạp.
Marti (1985) trình bày một cách xác định ứng suất trong vùng nút quy tụ ba thanh chống bê tơng chịu nén trở lên. Trong cách tính này, các lực kéo trong thanh giằng có thể đ−ợc chuyển thành lực nén tác dụng ở mặt xa của vùng nút. Vùng nút vẫn đ−ợc giả thiết chịu trạng thái ứng suất thuỷ tĩnh. Nếu bề mặt các thanh chống đ−ợc chọn sao cho ứng suất trong tất cả các thanh chống đều bằng -σ thì ứng suất trong vùng nút là σx = σy = σ1 = σ2 = -σ, τxy = 0, σz = σ3 = 0 và các cạnh của vùng
nút vng góc với các thanh chống. Marti đề xuất giới hạn của ứng suất giới hạn của ứng suất bê tông trong vùng nút là 0,6f'c.
Dựa trên kết quả thí nghiệm 10 nút CCT và 9 nút CTT đ−ợc tách riêng biệt, Jirsa và các cộng sự (1991) đề xuất giá trị 0,8f'c là giới hạn ứng suất của bê tông trong vùng nút. Schlaich cùng các cộng sự (1985) và MacGregor (1997) cũng đ−a ra các giá trị c−ờng độ hiệu quả của bê tông trong vùng nút. Các giá trị này đ−ợc cho trong bảng 2.2.