Giới thiệu bài toán

Một phần của tài liệu Nghiên cứu tính toán dầm bê tông cốt thép chịu xoắn theo tiêu chuẩn Châu Âu và tiêu chuẩn Việt Nam (Trang 51 - 70)

CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG TÍNH TOÁN CHO MỘT SỐ BÀI TOÁN XOẮN CỤ THỂ

3.1 Giới thiệu bài toán

Cho dầm bê tông cốt thép có kích thước 30 x 60(cm), nhịp dầm 7m, liên kết bản công son vươn 2m dày 20cm và chịu lực như hình 3.5. Bê tông dầm: B25; cốt thép dọc dùng thép CB400-V, Rs = 400MPa, cốt thép đai dùng thép AII có Rs = 280MPa. (bản công xon đủ cứng), q1 = 8KN/m (tải trọng tường xây, vữa trát trên dầm), q2 = 1.5KN/m2(tĩnh tải phần cong xon), q3 = 4KN/m2 (bao gồm hoạt tải và tải trọng do mưa ngập phần công xon)

q1 1

1

q2 q3

Cắt 1-1

Hình 3.1 sơ đồ chịu tải trọng của dầm Yêu cầu: tính toán cốt thép chịu uốn và xoắn cho dầm

7000(L)

e

1800(l)

200

3.2 Tính toán theo TCVN 5574 : 2012 Số liệu tính toán:

Tải trọng tác dụng lên phần cong son sẽ bằng tổng tải trọng bản thân, tĩnh tải, hoạt tải, với tĩnh tải lấy hệ số 1.1, với hoạt tải lấy hệ số 1.3:

Q1 = g1*1,1 + q2*1.1 + q3*1.3 = 0.2*25*1.1 + 1.5*1.1 + 4*1.3 = 12.35(KN/m2) Tổng tải trọng tác dụng lên dầm tính toán (AB) sẽ là:

Q = g*1.1 + q1*1.1 + Q1*1.65

Q = 0.3*0.6*25*1.1+8*1.1+12.35*1.65 = 34.127 (KN/m)

m = 20.01KNm L(7000)

Mt= 18.01KNm

M= 139.35KNm

Q = 119.44KN

A B

A B

Hình 3.2 sơ đồ tính mô men xoắn, uốn, lực cắt của dầm Mô men gây xoắn cho dầm sẽ là: Mt = m*e với m = Q1*l*l

2 , ở đây tải trọng phân bố đều nên ta có e = l

2=> Mt = Q1*l3

4 = 12.35*1.83

4 = 18.01(KNm) =18.01*106(Nmm) Tính toán mô men uốn cho dầm M = QL2

12 = 34.127*72

12 = 139.3519(KNm) Chọn, bố trí và kiểm tra theo sơ đồ 1.

b = 300

Hình 3.3 Tiết diện dầm tính toán Số liệu tính toán:

B25 (tra bảng phụ lục 13A) có Rb = 14.5 MPa = 145daN/cm2, ξR = 0.595 (bêtông nặng, α =0.85)

Với thép nhóm CB40V ta có Rs = Rsc = 400 MPa = 4000 daN/cm2 1. Chọn a = 4cm, h0 = h – a = 60 – 4 = 56(cm)

Xác định As theo bài toán cốt đơn với γ =0.8(γ là hệ số)

ta có: As = M

Rsγho = 1393519

4000x0.8x56 = 7.8(cm2)

d = 560

h = 600

Chọn 4 ϕ18 có ΣAs = 4*0.9*0.9*3.1416 = 10.174(cm2) đặt thành một hàng (hình 3.4) Chọn cốt đai ϕ10 chiều dày lớp bảo vệ đai là 2cm ta có:

a = 2 + 1 + 2

2 = 4(cm) (thỏa mãn với giả thiết đã đưa ra)

Ta chọn cốt thép vùng chịu nén là 2 ϕ14 có A’s = 2*0.7*0.7*3.1416 = 3.08 (cm2) a’

a

Hình 3.4 Mặt cắt bố trí, tính toán thép dầm Ta cũng chọn cốt thép dọc đặt giữa cạnh biên là 2 ϕ14

Cốt đai ϕ10 chọn s = 15cm; có Asw = 0.5*0.5*3.1416 = 0.7854(cm2)

(với Asw là diện tích tiết diện một thanh cốt thép đai nằm ở cạnh chịu kéo của sơ đồ tính toán đang xét)

Tính toán các hệ số:

χ = M

Mt = 1393519

180000 = 7.74 δ = b

(2h + b) = 30

(2*60 + 30) = 30

150 = 0.2 (φb = 1) 2. Kiểm tra điều kiện vềứng suất nén chính:

0.1Rbb2h = 0.1*145*302*60 = 783000 (daNcm)

x

b = 300

d = 560

h = 600

Mt = 180000 ≤ 0.1Rbb2h = 783000 (daNcm) Thỏa mãn điều kiện bắt buộc (Mt ≤ 0.1Rbb2h) 3. Kiểm tra theo tiết diện vênh:

a’ = 2 + 1 + 1.4

2 = 3.7 (cm)

theo công thức: RsAs – RscA’s = R bbx ta có:

4000*10.174 – 4000*3.08 = 145*30*x => 12320= 4350*x => x = 8.9 (cm)

Tính mô men uốn lớn nhất theo công thức: Mu = Rbbx(h0 – 0.5x) + RscAs’(h0 – a’) Mu = 145*30*8.9(56 – 0.5*8.9) + 4000*3.08(56 – 3.7) = 2640094 (daNcm) ϕw = RswAsw

RsAs b

s = 2800*0.7854 4000*10.174

30

15≃ 0.1024

ϕw,min = 0.5

1 + M/2ϕw Mu = 0.5

1 + 13.93/(2*0.108*26.4) ≃ 0.14 Đến đây ta thấy không thỏa mãn điều kiện ϕw,min ≤ ϕw

sau khi giảm As, chọn 4d16 có As = 8.01(cm2) lúc này (x = 6.44) tăng khoảng cáchcốt đai s = 10cm tính toán lại ta được

Mu = 145*30*6.44(56 – 0.5*6.44) + 4000*3.08(56 – 3.7) = 2088457 (daNcm) ϕw = 2800*0.7854

4000*8.01 30

10 ≃ 0.206

ϕw,min = 0.5

1 + 13.93/(2*0.162*20.88) = 0.191 ϕw,max = 1.5(1 - M

Mu) = 1.5(1 - 13.93

20.88)≃ 0.499 Thỏa mãn điều kiện ϕw,min ≤ ϕw ≤ ϕw,max

Kiểm tra điều kiện về khả năng chịu lực của tiết diện vênh:

Mt ≤ RsAs1 + φwδλ2

φqλ + χ (h0 – 0.5x)

Thay sốvào vếphải bằng: 4000*8.01* (56 – 0.5*6.44)*1 +0.2574 *0.2 λ2 1*λ + 7.74 Vếphải = 16910711 +0.05148 λ2

1*λ + 7.74

Đạo hàm vếphải theo biến λvà cho bằng không ta có phương trình tương đương: 0.0515λ2+ 0.4λ - 1= 0

Δ =0.42 - 4*0.0515*(-1) = 0.366 => = 0.605 => λ = 1.99 ≃ 2(lấy nghiệm > 0)

=> c = λb = 2*30 = 6(cm) ˂2h + b = 2*60 + 30 = 150 (cm) Thỏa mãn điều kiện c ≤ 2h + b

Thay λ vào phương trình Mt≤ RsAs1 + φwδλ2

φqλ + χ (h0 – 0.5x) Ta được: RsAs1 + φwδλ2

φqλ + χ (h0 – 0.5x) = 4000*8.011 + *0.206*0.2*22

1*2 + 7.74 (56 – 3.22)

≃202234 (daNcm) = 20.223(kNm) Ta có: M t= 18kNm ˂RsAs1 + φwδλ2

φqλ + χ (h0 – 0.5x) = 20.223 kNm thỏa mãn điều kiện.

Vậy cấu kiện đủkhả năng chiu lực.

Tính toán theo sơ đồ2:

2d14 x 2d14

As A’s

4d16 b h = ốtrí thép dầm như hình 3.3

600

yêu cầu kiểm tra khả năng chịu lực a a’ của dầm theo sơ đồ 2

Hình 3.5 Mặt cắt tính toán thép dầm theo sơ đồ2 Số liệu tính toán:

Lực cắt Qc= QL

2 = 34.1275 7

2 = 119.444(KN),

Mômen xoắn tính toán Mt= 18 KNm (180000daNcm)

Q = 119.444(KN), Qb = 119.444*30 = 358.33 (KNcm), (b = 30cm, h = 60cm) a = a’(trường hợp này là b và b’)= 2 + 1 + 1 = 4 (cm)

Trường hợp này ta có As = As’= 1ϕ14 + 1ϕ14 + 1ϕ16 = 5.1 (cm2) B25 (tra bảng phụ lục 13A) có Rb = 14.5 MPa = 145daN/cm2,

ξR= 0.595 (bêtông nặng, α =0.85)

Với thép nhóm CB400-V ta có Rs = Rsc = 400 MPa = 4000 daN/cm2

Cốt thép nhóm AII talấyRsw = 280 MPa = 2800 daN/cm2, đai ϕ10 Asw = 0.785 cm2 Ta thấy Mt = 180100daNcm > 0,5Qb = 179100daNcm (theo 2.9) nên cần tính toán theo tiết diện vênh.

1. Kiểm tra điều kiện về ứng suất nén chính:

0.1Rbb2h = 0.1*145*302*60 = 783000 (daNcm) Mt= 180100 ≤ 0.1Rbb2h = 783000 (daNcm) Thỏa mãn điều kiện bắt buộc (Mt ≤ 0.1Rbb2h) 2. Kiểm tratheo tiết diện vênh

Do As = , Rs = Rsctheo công thức (2.3) RsAs – RscA’s = Rbbx = 0 => x = 0 b=300

Tính xl = RsAs

bRb =4000*5.1

30*145 ≃ 4.69(cm) Ta chọn x = 2a’ = 8cm

Tính Mu theo công thức: Mu = Rbbx(h0 – 0.5x) + RscAs’(h0 – a’)

Mu = 145*30*8.(56 – 0.5*8) + 2800*4.(56 – 4) = 2641600 (daNcm) ≃ 264.16Nm Theo (2.6) ϕw = RswAsw

RsAs

b

s = 2800*0.7854 4000*5.1

30

10≃ 0.323

ϕw,min = 0.5

1 + M/2ϕw Mu = 0.5

1 + 13.93/2*0.323*26.416 = 0.276 ϕw,max = 1.5(1 - M

Mu) = 1.5(1 - 0

26.416 ) = 1.5 Thỏa mãn điều kiện ϕw,min ≤ ϕw ≤ ϕw,max

δ = b

(2h + b) = 30

(2*60 + 30) = 30

150 = 0.2 ϕq = 1 + Qh

2Mt = 1 + 3412*60

2*180000 = 1.569 Với λ = c

b; χ = 0. Tìm c: Mt ≤ RsAs1 + φwδλ2

φq λ + χ (h0 – 0.5x) = 4000*5.11 + 0.323*0.2*λ2

1.569λ (56 – 4)

= 10608001 +0.646λ2

1.569λ đạo hàm vế phải và cho bằng không ta có phương trình tương đương: 1.569*0.646λ2 – 1.569 = 0; => 0.646 λ2= 1 => λ = 1.24

Với λ = 1.24 ta có c = λb = 1.24*30 = 37.2 < 2h + b = 2*60 + 30 = 150 (thỏa mãn điều kiện c < 2h + b)

Thay λ = 1.24vào phương trình Mt ≤ RsAs1 + φwδλ2

φq λ + χ (h0 – 0.5x) ta có:

Vếphải = 10608001 +0.646*1.242

1.569*1.24 ≃ 108.7(KNm) > Mt = 18KNm Vậy cấu kiện trênđủ khả năng chịu lực.

Tính toán theo sơ đồ3

Với sơ đồ3 ta tính toán với cặp mô men xoắn Mt và mô men uốn –M (ngược dấu vói M (ở sơ đồ 1), nhưng vùng nén nằm vềphía thớ kéo do uốn.

Giá trị Mgh được tính toán theo công thức(2.12) Mt ≤ Mgh = RsAs1 + φwδλ2 φqλ + χ (h0 – 0.5x)

Trong đó χ = , = 1

Các giá trị , cũng được tính toán với M mang dấu trừ.

Do sơ đồ 3 có vị trí vùng nén của tiết diệnở cạnh bị kéo do uốn nên trong sơ đồ3 là của sơ đồ 1 và ngược lại

a’

a

Hình 3.6 Mặt cắt tính toán thép dầm theo sơ đồ3 Sốliệu tính toán:

As= 2ф14 = 2*0.7*0.7*3.1416 = 3.08(cm2); = 8.01(cm2)

x

b = 300

d = 560

h = 600

M = -139.3 KNm, chọn x = 8(cm) (vì lúc này x = RsA's- RscAs Rbb < 0) Tính Mu theo công thức: Mu = Rbbx(h0 – 0.5x) + RscAs’(h0– a’)

Mu = 145*30*8.(56 – 0.5*8) + 4000*8.01(56 – 4) =3475680 (daNcm) ≃ 347.6KNm ϕw= RswAsw

RsAs

b

s = 2800*0.7854 4000*3.08

30

10≃0.5355

ϕw,min = 0.5

1 + M/2ϕwMu = 0.5

1 - 139.3/2*0.5355*347.6≃0.364 ϕw,max = 1.5(1 - M

Mu) = 1.5(1 + 139.3

347.6)≃ 2.291 Thỏa mãn điều kiện ϕw,min ≤ ϕw≤ ϕw,max

Kiểm tra điều kiện về khả năng chịu lực của tiết diện vênh:

Mt ≤ RsAs1 + φwδλ2

φqλ + χ (h0 – 0.5x) (χ = M

Mt =-139.3

18.01 = -7.73; δ = 0.2) Vếphải = 4000*3.081 + 0.5355*0.2*λ2

1*λ- 7.73 (56 - 4) = 6406401 + 0.107*λ2 λ - 7.73

Đạo hàm theo biến λ và cho bằng 0 ta có phươngtrình: 0.107λ2–1.65λ – 1 = 0 Δ =1.652 + 4*0.107*1 = 3,15 => = 1.77 => lấy λ ≃ 0.584.

λ = c

b=> c = λb = 0.584*30 = 17.2< 2 h + b = 150(cm) thỏa mãnđiều kiện.

Thay λ = 0.584 vào biểu thức trên (Mt ) ta có vế phải = 6406401 + 0.107*0.5842 0.584 - 7.73 = 637828(daNcm) = 63.78KNm > Mt= 18KNm

Vậy cấu kiện đủkhả năng chịu lực.

3.3 Tính toán theo Eurocode 2 Tính toán:

Tải trọng tác dụng lên phần công son sẽ bằng tổng tải trọng bản thân, tĩnh tải, hoạt tải:

Q1 = g1*1,35 + q2*1.35 + q3*1.5 = 0.2*25*1.35 + 1.5*1.35 + 4*1.5 = 14.77(KN/m2) Tổng tải trọng tác dụng lên dầm: Q = g*1.35 + q1*1.35 + Q1*1.65 = 0.3*0.6*25*1.35 + 8*1.35 + 14.77*1.65 = 41.254 (KN/m)

Hình 3.7 sơ đồ tính mô men xoắn, uốn của dầm m = 20.01

L(7000)

TEd= 21.54KNm

M= 168.45KNm

Q = 144.39KN

A B

B A

B B

A A

Mô men gây xoắn cho dầm sẽlà: Mx (TEd) = m*1

2 với m = Q1*l*l

2*e, ở đây tải trọng phân bố đều nên ta có e = l

2l => Mx = Q1*l3

4 = 15.45*1.83

4 = 21.542(KNm) = 21.542*106(Nmm).

Tính toán mô men uốn cho dầm M = QL2

12 =41.254*72

12 = 168.453(KNm) Tính toán cốt thép chịu uốn:

As = M

fydz với z = d[0.5 + ]; K = M bd2fck

Trong đó: Aslà diện tích tiết diện ngang của cốt thép dọc chịu kéo

d là chiều cao làm việc của tiết diện (d = h – a, chọn a = 4cm; d = 56cm) fck là cường độchịu nénđặc trưng của mẫu bê tông ở28 ngày tuổi

K là điều kiện hạn chếnếu K ≤ Kbal = 0.167 thì tính z theo công thức trên.

K = 168453

30*562*25= 0.072 (< 0.167) => z = 56*[0.5 + ] z = 56(0.5 + 0.421) = 52.18(cm)

As = M

zfyd= 168453

52.18*400/1.15= 9.28(cm2)

Trong đó fyd là cường độtính toán của cốt thép chịu kéo (theo EC = fy 1.15)

t=100 2ϕ14

2ϕ14

4ϕ20

d = 560

h = 600

b = 300

Hình 3.8 Tiết diện dầm tính toán và sơ đồthanh thành mỏng quy đổi Tính toán cốt thép chịu xoắn:

Các đặc trưng hình học của ống tương đương

tef = bh

2(b+h) = 300*600

2(300+600) = 100(mm)

Ak = (b - tef )(h - tef) = (300 – 100)(600 – 100) = 200*500 = 100*103(mm2)

uk = 2(b + h - 2 tef) = 2 = 1400 (mm)

q = TEd

2Ak=21.542*106

2*100*103 = 107.7 (MPamm)

Lực cắt tại cạnh dài của tiết diệnống:

VEd,I= qzi= 107.7(600 – 2*30)*10-3= 58.16 (KN) Cốt thép đai chịu xoắn:

Asw

s = Ved.i

zfswd= 58.16*103

52.18*2800/1.15=0.458 (mm) Cốt đai T10:S1 = 78.5

0.458= 171(mm) Chọn S1= 150 mm

Khả năng chịu xoắn lớn nhất (θ =450):

TRd,max = 2ν1αcfcdAktefef

Trong đó ν1là hệsốgiảmcường độcủa bê tông vùng nén có vết nứt

TRd,max = 2*0.6*25

1.5*100*103*100*0.707*0,707*10-6 =100KNm> TEd = 21.542(KNm)

Vậy, cường độ chịu nén của các dải bê tông đảm bảo.

Tính toán tiết diện cốt thép dọc chịu xoắn:

∑Asi = TEdcotθuk

2Akfyd = 21.542*106*1*1400

2*100*103*400/1.15 = 433.531(mm2)

Chọn 6 thanh cốt thép dọc chịu xoắn d14 (tông diện tích cốt thép = 9.23cm2). Hai thanh tại mép dưới kết hợp với cốt thép chịu uốn. Bốn thanh còn lại bốtrí như sau: hai thanh tại mép trên, hai thanh ở giữa cạnh bên.

2d14

2d14

4d20

Hình 3.9 phương án sơ bộ chọn bố trí cốt thép cho dầm Kiểm tra cốt thép tại mép dưới:

Cốt thép yêu cầu:

Asi = 928 + 9.23

3 = 1237(mm2)

Cốt thép hiện có tương đương 4 d20 (4T20):

As = 10*10*3.14*4 = 1256(mm2) > Asi = 1237mm2

Không cần bố trí thêm cốt thép tại mép dưới. vậy ta bố trí cốt thép tại mép dưới là 4d20

Cốt thép dọc chịu xoắn tại mép trên và cạnh bên:

Asi = 2

3 *923 = 615(mm2)

b = 300

h = 600

Chọn 4D14: As= 4*7*7*3.14 ≃615(mm2) Vậy ta sửdụng 4 thanh D14.

Kiểm tra cấu tạo cốt thép đai chịu xoắn:

Kiểm tra khoảng cách giữa cốt thép đai:

Si,max = 0.75d(1+ ) = 0.75*540*(1+0) = 405(mm) > si= 150mm

Si,max =u 8 =

8 2(b + h)

= 8

2(300 + 600)

= 225(mm) ˂b = 300mm Vậy ta chọn si= 150 mm.

Kiểm tra hàm lượng cốt thép đai:

ρw = Asw

sbwsinα = 2*78.5

150*300*1= 0.00349 ρmin =0.08f0.5ck

fyk =0.08*250.5

400 = 0.001 < ρw = 0.00349 Chấp nhận kết quảtính toán.

So sánh kết quảtính toán giữa hai tiêu chuẩn

Từ các ví dụ tính toán trên chúng ta thấy được phương pháp tính của hai tiêu chuẩnlà có sựkhác nhau, tính toán theo TCVN 5574 : 2012 thì kiểm tra theo các sơ đồ tính còn theo EC2 thì tính toán riêng biệt. Hơn nữa khi tính toán theo TCVN 5574 tương đối phức tạp, dễ bị nhầm lẫn.

Bảng tóm tắt, so sánh tính toán giữa hai tiêu chuẩn

stt Công việc thực hiện Tiêu chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn EC Ghi chú

1 Hệsố tĩnh tải 1.1 1.35

2 Hệsốvới hoạt tải 1.2 – 1.3 1.5

3 Cốt thép dọc chịu xoắn

Chọn và kiểm tra Tính toán 4 Thanh chịu xoắn giữa

dầm

Không tham gia tính toán trong sơ đồ1 và 3

Luôn tham gia trong tính toán

5 Khoảng cốt thép đai Chọn và kiểm tra theo Tính toán rồi mới

chịu xoắn điều kiện (a10cm) chọn (a15cm) 6 Cốt thép dọc chịu

kéo

7.8 cm2 9.28 cm2 7 Kết hợp giữa thép

chịu kéo và xoắn

Không tách biệt Tính toán riêng biệt

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CHUNG

Kết luận:

Luận văn đã nghiên cứu các phương pháp và mô hình tính toán dầm bê tông cốt thép chịu xoắn theo tiêu chuẩnViệt Nam và tiêu chuẩn Châu âu. Áp dụng các phương pháp đó tính toán cho trường hợp bài toán cụ thể, từđó rút ra một số kết luận:

- Về phương pháp tính toán:

+ Tiêu chuẩn Châu âu tính toán tách riêng uốn và xoắn, trên cơ sở các công thức thực nghiệm, quá trình tính toán khá tường minh, các hệ số rõ ràng. Thấy rõ bản chất làm việc chịu uốn, chịu xoắn của cấu kiện;

+ Tiêu chuẩn Việt Nam tính toán theolí thuyết phá hoại trên mặt phẳng nghiêng của Lessig (Nga), xem xét đồng thời uốn và xoắn, kiểm tra ứng suất theo ba mặt phá hoại.

(vì tính toán gộp nên không xác định được mặt nào, dẫn đến lấy theo ba mặt phá hoại) - Áp dụng tính toán:

+ Tính toán theo tiêu chuân Châu âu tường minh, dễ dàng áp dụng cho các bài toán cụ thể;

+ Kết quả tính toán theo hai tiêu chuẩn là tương đương (cụ thể: TCVN - cốt thép dọc là 7.8cm2 khoảng cách cốt thép đai là 10cm và tiêu chuẩn Châu âu- cốt thép dọc là 9.28cm2 khoảng cách cốt thép đai là 15cm).

Chúng ta cũng thấy được cách bố trí cốt thép dọc thực tế ở công trường chưa sát với thực tế tính toán ( trên thực tế ở công trường rất ít khi bố trí cốt thép chịu xoắn như nêu ở tiểu mục 2.3.1 - giữa hình 3.10 và 2.12).

Hình 3.10 Bố trí cốt thép dầm ở thực tế trên công trình

(Cốt thép dầmtầng điển hình tòa nhà 30 tầng, Quận Hai Bà Trưng Hà Nội)

Vậy vấn đề lý thuyết tính toán (có bố trí cốt thép chịu xoắn như đã nêu ở tiểu mục 2.3.1 và minh họa ở hình 2.12) và thực tế (thường không bố trí cốt thépchịu xoắn như hình minh họa 3.10) có phần khác nhau.

Kiến nghị

Việc nghiên cứu, áp dụng tính toán các ví dụ cụ thể trên cho thấy tính toán dầm bê tông cốt thép chịu xoắn theo tiêu chuẩn Châu âu có phần đơn giản hơn tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam nhưng lượng cốt thép tương đương nhau vậy nên bổ sung thêm phương pháp tính toán dầm bê tông cốt thép chịu xoắn theo tiêu chuẩn Châu âu vào Việt Nam để các sinh viên và các kỹ sư áp dụng. Tất nhiên mới chỉ nghiên cứu bước đầu cho nên đểsử dụng phổ biến thì cần nghiên cứu kỹ hơn.

Qua quá trình hơn 20 năm thi công các công trình Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, đặc biệt là các nhà nhiều tầng hiện nay, em thấy hiện tượng nứt các đáy dầm ( hiện tại chúng ta có thể đến các tầng hầm của các tòa nhà nhiều tầng quan sát các đáy dầm cũng thấy được điều này),

Hình 3.11 Vết nứt xuất hiện ở dầm biên

(Dầm biên của tòa nhà 31 tầng, Quận Hoàng Mai, Hà Nội)

và vấn đề đặt cốt thép chịu xoắn cũng chưa cụ thể. Các bản sàn của các nhà thấp tầng ngày xưa chỉ khoảng 8-10 cm với các nhịp dầm nhỏ, còn ngày nay với các tòa nhà nhiều tầng, nhịp dầm lớn, bản sàn cũng dày hơn (15 – 20 cm), nhiều trường hợp để tết kiệm không gian, chiều cao phòng thường thiên về dầm bẹt cũng cần xem xét tới khả năng chịu uốn và chịu xoắn của dầm..

Lớp bê tông bảo vệ các thanh thép cũng rất quan trọng, khi lớp bảo vệ quá mỏng hoặc xuất hiện các vết nứt sẽ không ngăn chặn được sự xâm nhập của độ ẩm và sự ăn mòn của các thanh thép dẫn đến kết quả là sự biến màu và nứt vỡ của bê tông. Lớp phủ bê tông cũng là yêu cầu để chống cháy. Các chi tiết và kích thước của các thanh cốt thép

cũng cần tính đến dung sai kích thước khi gia công chế tạo để duy trì độ phủ bê tông theo yêu cầu(có nhiều lúc thiếu kinh nghiệm trong gia công dẫn đến sau khi uốn mỏ thép bị thừa hoặc thiếu – bị sai lệch). Khoảng cách tối đa và tối thiểu của các thanh cốt thép cũng cần đáp ứng theo tiêu chuẩn để còn chỗ cho các dòng chảy và độ đầm chặt của bê tông, nhưng cũng không quáthưa để thiếu khả năng chống lại sự nứt vỡ của bê tông do co ngót, nhiệt chuyển động và sự lún xuống. Vì những lí do đó mà yêu cầu về tỉ lệ cốt thép tối đa và tối thiểu trong bê tông cũng luôn cần kiểm tra kĩ. Các dầm cần có độ cứng đủ để ngăn sự lệch quá mức có thể gây hỏng cáctính năng như các kết cấu sàn, kính và các vách ngăn. Khả năng xảy ra cao hơn là ở các dầm công xon.

Trong tiêu chuẩn Châu âu đối với hầu hết các loại dầm, không cần thiết phải tính toán chi tiết độ lệch, EC2 đã cung cấp các phương trình và tỉ số giữa chiều cao với chiều dài để đáp ứng các yêu cầu này. Cốt thép chịu nén trong các vùng nén của dầm có nhịp lớn và dầm công son đã giúp chốnglại sự lệch hướng dài hạn do trượt. Nhiều phương trình phổ biến và tra bảng từ EC2 có thể đáp ứng các yêu cầu nêu trên cũng đã được miêu tả đầy đủ trong chương6 và các phụ lục của EC2.

Vì vậy, theo em thì nên tính toán và bố trí cốt thép của dầm bê tông cốt thép chịu xoắn theo tiêu chuẩn Châu âu.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu tính toán dầm bê tông cốt thép chịu xoắn theo tiêu chuẩn Châu Âu và tiêu chuẩn Việt Nam (Trang 51 - 70)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(70 trang)