CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC C
5.2. Thiết kế chi tiết các cấu kiện
5.2.5. Tính toán neo cốt thép và nối chồng cốt thép
Đối với những thanh cốt thép có gờ thì đầu mút để thẳng, không cần uốn móc.
Những thanh cốt thép tròn trơn chịu kéo dùng trong khung, lưới buộc cần được uốn móc ở đầu, móc dạng chữ L hoặc chữ U
Các thanh cốt thép dọc chịu kéo và cốt thép chịu nén cần kéo dài thêm qua tiết diện vuông góc với trục dọc cấu kiện mà ở đó chúng được tính với toàn bộ cường độ tính toán, một khoảng không nhỏ hơn lan được xác định theo công thức:
( s )
an an an
b
l R
R
= + nhưng không nhỏ hơn lan = an
Trong đó , , cũng như giá trị cho phép tối thiểu được xác định theo bảng 36 của TCVN 5574:2018 như sau:
Điều kiện làm việc của
cốt thép không căng Các hệ số để xác định đoạn neo cốt thép không căng Cốt thép có gờ Cốt thép trơn
Không nhỏ
hơn Không nhỏ
hơn 1. Đoạn neo cốt thép
a.Chịu kéo trong bê tông chịu kéo
0.7 11 20 250 1.2 11 20 250
b.Chịu nén hoặc kéo trong vùng chịu nén của bê tông
0.5 8 12 200 0.8 8 15 200
an an an lan
an an
an lan an an
an lan
2. Nối chồng cốt thép a.Trong bê tông chịu kéo
0.9 11 20 250 1.55 11 20 250
b.Trong bê tông chịu nén
0.65 8 15 200 1 8 15 200
Cấu tạo các nút ở góc khung (1 và 4)có đặc điểm là giá trị mô men ở đầu dầm cột lớn, việc neo cốt thép chịu kéo của dầm cột phải thận trọng vì ở cột không có lực nén truyền từ tầng trên xuống. Chiều dài neo cốt thép phụ thuộc vào tỷ số e0/h , tỷ số đó càng lớn thì cốt thép cần phải neo sâu. Mô men lớn thì cốt thép chịu kéo nhiều thì không được cắt tất cả cốt thép ở một tiết diện để trách sự tập trung ứng suất. Nếu e0/h > 0.5 thì ở mỗi tiết diện cách nhau 30d chỉ cắt hai thanh cốt thép. Khi mà e0/h
> 0.5 thì cần cấu tạo nách để giảm ứng suất nén tập trung và tăng cường khả năng chịu mô men của dầm. Chiều dầy của nách thường không nhỏ hơn 1/10 nhịp và chiều cao của nách không quá 0.4 chiều cao của dầm. Độ dốc của nách khung từ 1:3 trở nên được coi là có hiệu quả. Nếu vì lý do kiến trúc mà không cấu tạo nđược nách khung thì phải có giải pháp đặt cốt thép thích hợp để chịu các ứng suất tập trung quanh góc vuông phía trong. Ngoài việc neo cốt thép để chịu uốn ở nút khung và ở góc chúng phải được uốn cong với r 10d, các cốt thép khác nhau cũng phải có chiều dài neo không nhỏ hơn lan được tính như trên.
Cấu tạo các nút nối cột biên với dầm của các tầng giữa (2 và 3): Cốt chịu kéo của dầm phải được neo một đoạn bằng lneo. Nếu cốt thép trong đoạn neo phải uốn cong thì phải có cốt đai phụ đặt với khoảng cách không lớn hơn 100mm để gia cường Cấu tạo các nút nối cột gữa vơi dầm (B): Trong trường hợp này cốt thép ở dầm không cần phải kéo dài vào cột, mà được kéo, cắt, uốn cho phù hợp với biểu đồ mô men và chịu lực cắt giống như dầm liên tục. Cần lưu ý đối với cột, ngay nút nối, trên phạm vi chiều cao dầm vẫn cần phải có cốt đai để giữ cố định cho cốt dọc Nút 1
Ta tính giá trị e0 lớn nhất trong các cặp nội lực
Ta thấy 0 14,97
0,33 0,5
= 45 = e
h .
Chiều dài neo của cốt thép trong bê tông chịu kéo tính từ mép cột:
Trong đó: = 0.7, = 11, = 20
(0, 7 260 11) 25 20
13, 0
= + = =
an an
l d
→Chọn chiều dài neo là lan 25d
Chiều dài neo của cốt thép trong bê tông chịu nén tính từ mép cột
( s )
an an an
b
l R d
R
= +
an an an
( s )
an an an
b
l R d
R
= +
0 = M =14,97( )
e cm
N
KHOA XÂY DỰNG XÂY DỰNG CTN ĐÔ THỊ KHÓA 2014-2019 Trong đó: = 0.5, = 8, = 12
(0, 5 260 8) d 18 d 12 d 13, 0
= + = =
an an
l d
→Chọn chiều dài neo là lan 18d 5.2.5.2. Tính toán nối chồng cốt thép
Nối chồng cốt thép chịu lực không căng được dùng để nối các khung, lưới thép hàn hoặc buộc với đường kính thanh được nối không lớn hơn 36 mm.
Không nên dùng nối chồng trong vùng chịu kéo của cấu kiện chịu uốn và kéo lệch tâm tại những nơi cốt thép được dùng hết khả năng chịu lực.
Không được dùng nối chồng trong những cấu kiện thẳng mà toàn bộ tiết diện chịu kéo.
Mối nối lưới hoặc khung thép hàn cũng như các thanh cốt thép chịu kéo của lưới, khung thép buộc cần phải bố trí so le. Trong đó diện tích tiết diện các thanh cốt thép chịu lực, được nối tại một vị trí hoặc trong khoảng nhỏ hơn đoạn nối chồng l, cần phải không lớn hơn 50 % diện tích tổng cộng cốt thép chịu kéo đối với cốt thép loại có gờ và không lớn hơn 25 % đối với cốt thép tròn trơn. Nối các thanh cốt thép và lưới thép hàn không so le chỉ cho phép đối với các cốt thép cấu tạo cũng như tại các chỗ cốt thép được sử dụng không quá 50 %.
Khi nối các thanh cốt thép chịu kéo và chịu nén cũng như nối lưới thép hàn và khung thép hàn theo phương làm việc, chiều dài đoạn nối chồng l phải không nhỏ hơn giá trị lan được xác định theo công thức (189) và Bảng 36 trong TCVN 5574:2018:
Trong đó , , cũng như giá trị cho phép tối thiểu được xác định theo bảng 36 của TCVN 5574:2018
Tính toán nối chồng cốt thép trong dầm
Trong đó: = 0.65, = 8, = 15, d=25mm (0, 65 260 8) d 21 d 15 d
13, 0
= + = =
an an
l d
→Chọn chiều dài đoạn nối chồng là lan 21d Tính toán nối chồng cốt thép trong cột
Trong đó: = 0.9, = 11, = 15, d=25mm (0, 9 260 11) d 29 d 20 d
13, 0
= + = =
an an
l d
an an an
( s )
an an an
b
l R d
R
= +
an an an lan
( s )
an an an
b
l R d
R
= +
an an an
( s )
an an an
b
l R d
R
= +
an an an
→Chọn chiều dài đoạn nối chồng là lan 29d
KHOA XÂY DỰNG XÂY DỰNG CTN ĐÔ THỊ KHÓA 2014-2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG