3. CẤU KIỆN CHỊU NĨN LỆCH TĐM 3.1. Độ lệch tđm ngẫu nhiín: 3.1. Độ lệch tđm ngẫu nhiín:
Độ lệch tâm ban đầu eo1 = M/N.
Độ lệch tâm ngẫu nhiên eng do sai lệch kích thước, vị trí khi thi cơng, do cốt thép bố trí khơng đối xứng, do BT khơng đồng nhất ...
Độ lệch tâm tính tốn e0 = eo1 + eng.
Độ lệch tâm ngẫu nhiên eng lấy theo thực tế, nếu chưa cĩ số liệu thực tế thì lấy: eng < 1/25h (chiều cao TD).
< 2 cm đối với cột và tấm cĩ chiều dày ≥25 cm. < 1,5 cm đối với cột và tấm cĩ chiều dày 15÷25 cm. < 1 cm đối với cột và tấm cĩ chiều dày ≤15 cm.
3.2. Câc trường hợp lệch tđm:
Trường hợp lệch tâm lớn: Khi M lớn, N nhỏ → eo1= M/N tương đối lớn. Tiết diện ngang phân ra hai vùng
kéo nén rõ rệt. Sự phá hoại bắt đầu từ vùng kéo giống cấu kiện chịu uốn cĩ cốt kép ( nếu cốt thép hợp lý). Trường hợp này xảy ra khi x ≤ α0h0.
Thực tế lấy lệch tâm lớn khi e0 ≥ eonh. (Độ lệch tâm giới hạn)
Trường hợp lệch tâm bé: Khi N lớn, M bé → eo1 tương đối bé, tiết diện ngang cấu kiện chịu nén tồn bộ hoặc
cĩ một phần nhỏ chịu kéo. Sự phá hoại thường xảy ra từ miền chịu nén lớn. Khi bị phá hoại : x >α0h0. Thực tế e0 < eogh.
Độ lệch tâm giới hạn: e0gh= 0,4 (1,25h-α0h0). (6 - 3)
3.3. Ảnh hưởng của hiện tượng uốn dọc:
Xét 1 cấu kiện chịu nén lệch tâm: lực N lệch tâm e0 làm cho cấu kiện bị võng, do độ võng mà độ lệch tâm e0 tăng lên thành ηe0 .
Độ lệch tâm ban đầu e0. Độ lệch tâm cuối cùng ηe0.
Hệ số η xét đến ảnh hưởng của uốn dọc, theo tính tốn ổn định:
e0 N
η = 1
1 N
Nth
−
(6 - 4)
Trong đĩ Ndh: Lực dọc tới hạn của cấu kiện xác định theo cơng thức thực nghiệm:
Ndh= 6.4 l S k E J E J 2 dh b b + a a ⎛ ⎝ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟ (6 - 5)
Ja , Jb: Mơ men qn tính của tồn bộ diện tích cốt thép dọc, và của tiết diện BT đối với trục qua trọng tâm TD và vng gĩc với mp uốn. đối với trục qua trọng tâm TD và vng gĩc với mp uốn.
S: Hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm ban đầu. - e0 < 0.05 h lấy S=0.84. - e0 < 0.05 h lấy S=0.84. - e0 > 5 h lấy S=0.122. - 0.05h < e0< 5h lấy S = 0.11 0.1 e h 0 + + 0.1 (6 - 6)
kdh: Hệ số kể đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn theo cơng thức thực nghiệm:
kdh= 1 + M N . y M N. y
dh+ dh
+ (6 - 7)
y: kh/cách từ trọng tâm TD đến mép chịu kéo hay chịu nén bé khi chịu tải trọng tồn phần. M, N: Nội lực do tồn bộ tải trọng gây ra. M, N: Nội lực do tồn bộ tải trọng gây ra.
Mdh, Ndh: Phần nội lực do tải trọng dài hạn gây ra. Nếu Mdh ngược chiều với M thì Mdh mang dấu (-).
Khi tính ra kdh<1 thì lấy kdh=1 để tính.
Khi l0/r ≤ 28 (hoặc l0/h ≤8) thì bỏ qua ảnh hưởng uốn dọc.
3.4. Tính tơn cấu kiện cĩ tiết diện chữ nhật: a. Trường hợp lệch tđm lớn: a. Trường hợp lệch tđm lớn:
a) Sơ đồ ứng suất:
Gọi e là khoảng cách từ điểm đặt N đến trọng tâm cốt thép Fa;
Gọi e’ là khoảng cách từ điểm đặt N đến trọng tâm cốt thép Fa’;
Theo sơ đồ bên thì:
e = ηe0 + 0.5h - a (6 - 8)
- Ứng suất trong BT vùng nén đạt Rn phân bố dạng CN. - Ứng suất trong cốt thép chịu nén Fa’ là Ra’.
RaFa e Ra’Fa’ Rn e’ ηe0 a’ a N Fa b h x Fa’
- Ứng suất trong cốt thép chịu kéo Fa là Ra.
(Ta thấy rằng sơ đồ ứng suất giống như cấu kiện chịu uốn đặt cốt kép). b) Cơng thức cơ bản:
Σ X= 0: N = Rnb.x + Ra’Fa’ - RaFa. (6 - 9)
Σ M Fa= 0: N e ≤ Rnb.x (h0-0.5x) + Ra’Fa’(h0-a’). (6 - 10) Hay N = α Rnb.h0 + Ra’Fa’ - RaFa.
N e ≤ A Rnb.h02 + Ra’Fa’ (h0- a’). c) Điều kiện hạn chế: