5. Những quy định cụ thể cho kết cấu bêtông
5.6. Các yêu cầu về neo và mối nối
5.6.1. Tổng quát
(1)P áp dụng EN 1992-1-1:2004, ch−ơng 8 về cấu tạo cốt thép, với những quy tắc bổ sung sau.
(2)P Đối với cốt đai kín đ−ợc sử dụng làm cốt thép ngang trong dầm, cột hoặc t−ờng, phải sử dụng cốt đai kín có móc uốn 1350 và dài thêm một đoạn bằng 10dbw. sau móc uốn.
(3)P Trong kết cấu có độ dẻo kết cấu lớn, chiều dài neo của cốt thép dầm hoặc cột trong phạm vi nút dầm-cột phải đ−ợc tính từ một điểm trên thanh cốt thép cách mặt trong của nút một khoảng 5dbL để tính đến vùng chảy dẻo đ−ợc mở rộng do những biến dạng lặp sau đàn hồi (vÝ dô cho dÇm xem H×nh 5.13a).
5.6.2. Neo cèt thÐp 5.6.2.1. Cét
(1)P Khi tính toán neo hoặc chiều dài nối chồng cốt thép cột đảm bảo cường độ chịu uốn của các cấu kiện trong các vùng tới hạn của chúng, tỷ số giữa diện tích cốt thép yêu cầu và diện tích cốt thép thực tế As,req/As,prov phải đ−ợc lấy bằng 1.
(2)P Nếu trong tình huống thiết kế chịu động đất mà lực dọc trong cột là lực kéo, thì chiều dài neo phải đ−ợc tăng lên tới 50% so với chiều dài neo đã đ−ợc quy định trong EN 1992-1-1:2004.
5.6.2.2. DÇm
(1)P Phần cốt thép dọc của dầm đ−ợc uốn cong để neo vào nút luôn luôn phải ở phía trong các thanh cốt đai kín t−ơng ứng của cột.
s s
l
b
∼ h h
∼0,5VEd (l/h)
∼0,5VEd (l/h)
Asi fyd
Asi fyd
0,5VEd
0,5VEd
α
Asi
(2)P Để ngăn ngừa phá hoại sự bám dính, đ−ờng kính dbL của các thanh cốt thép dọc của dầm kéo qua nút dầm - cột phải đ−ợc giới hạn phù hợp với các biểu thức sau đây:
a) víi nót dÇm - cét trong:
max D
d yd
Rd ctm c
bL
k ,
, f
f , h d
ρ ρ
ν
γ + ′
≤ +
75 0 1
8 0 1 5
7
(5.50a) b) với nút dầm - cột biên:
( d)
yd Rd
ctm c
bL ,
f f , h
d ν
γ 1 08
5
7 +
≤
(5.50b) trong đó:
hc chiều rộng của tiết diện cột, song song với các thanh cốt thép;
fctm giá trị trung bình của cường độ chịu kéo của bêtông;
fyd giá trị thiết kế của giới hạn chảy của thép;
νd lực dọc thiết kế qui đổi của cột, đ−ợc lấy với giá trị tối thiểu của nó cho tình huống thiết kế chịu động đất (νd = NEd/fcd.Ac);
kD hệ số kể đến cấp dẻo kết cấu, lấy bằng 1 cho trường hợp cấp dẻo kết cấu cao và 2/3 cho tr−ờng hợp cấp dẻo kết cấu trung bình ;
ρ’ hàm l−ợng cốt thép chịu nén của các thanh cốt thép dầm kéo qua nút;
ρmax hàm l−ợng cho phép lớn nhất của cốt thép chịu kéo (xem 5.4.3.1.2(4) và 5.4.3.1.3(4));
γRd hệ số kể đến tính thiếu tin cậy của mô hình tính toán về giá trị thiết kế của khả năng chịu lực, lấy bằng 1,2 hoặc 1,0 t−ơng ứng cho tr−ờng hợp cấp dẻo kết cấu cao hoặc trường hợp cấp dẻo kết cấu trung bình (do sự tăng cường độ của thép dọc trong dầm do biến cứng).
Các điều kiện giới hạn ở trên (các biểu thức (5.50) không áp dụng cho các thanh cốt thép xiên cắt ngang qua nút.
(3) Nếu trong các nút dầm-cột biên, yêu cầu đã quy định trong (2)P của điều này không thể thoả
mãn đ−ợc vì chiều cao hc của tiết diện cột (hc song song với các thanh cốt thép) là quá nhỏ, thì có thể thực hiện các biện pháp bổ sung sau đây để bảo đảm neo chặt cốt thép dọc của dÇm:
a) Dầm hoặc bản có thể đ−ợc kéo dài thêm theo ph−ơng ngang một đoạn nh− côngxôn ngắn (xem H×nh 5.13a).
b) Có thể sử dụng các thanh cốt thép có phình ở đầu neo hoặc bản neo đ−ợc hàn vào đầu mút của các thanh cốt thép (xem Hình 5.13b).
c) Có thể kéo dài móc uốn thêm một đoạn có chiều dài tối thiểu bằng 10dbL và cốt thép ngang cần đ−ợc bố trí dày dọc theo phần kéo dài đó (xem Hình 5.13c).
(4)P Các thanh cốt thép ở phía trên hoặc đáy dầm kéo qua các nút trong phải đ−ợc cắt ở một khoảng không nhỏ hơn lcr trong các cấu kiện qui tụ vào nút đó (chiều dài vùng tới hạn của từng cấu kiện đó, xem 5.4.3.1.2(1)P và 5.5.3.1.3(1)P) tính từ bề mặt của nút.
Ghi chú: A – Bản neo;
B – Cèt thÐp ®ai bao quanh cèt thÐp cét.
Hình 5.13: Biện pháp neo bổ sung trong nút dầm-cột biên 5.6.3. Nối các thanh cốt thép
(1)P Không cho phép nối chồng bằng hàn trong phạm vi các vùng tới hạn của các cấu kiện chịu lùc.
(2)P Trong cột và t−ờng có thể nối các thanh cốt thép bằng các cơ cấu nối cơ khí, nếu các cơ cấu nối này đ−ợc kiểm soát bằng thử nghiệm thích hợp trong điều kiện t−ơng thích với cấp dẻo kết cấu đã chọn.
(3)P Cốt thép ngang bố trí trong phạm vi chiều dài nối chồng phải đ−ợc tính toán theo EN 1992-1- 1:2004. Ngoài ra, những yêu cầu sau đây cũng phải đ−ợc thoả mãn:
a) Nếu thanh cốt thép đ−ợc neo và thanh cốt thép liên tục đ−ợc bố trí trong một mặt phẳng song song với cốt thép ngang thì tổng diện tích của tất cả các thanh đ−ợc nối, ∑AsL, phải đ−ợc kể
đến trong tính toán cốt thép ngang.
b) Nếu thanh cốt thép đ−ợc neo và thanh cốt thép liên tục đ−ợc bố trí trong một mặt phẳng vuông góc với cốt thép ngang, thì diện tích của cốt thép ngang phải đ−ợc tính toán dựa trên diện tích của thanh cốt thép dọc đ−ợc nối chồng có đ−ờng kính lớn hơn, AsL.
c) Khoảng cách s giữa các cốt thép ngang trong đoạn nối chồng (tính bằng mm) không đ−ợc v−ợt quá
hc hc
A
lb 5dbl DCH
dbw> 0,6dbt
≥ 10dbw B
dbt
a) b) c)
s = min {h/4; 100}
trong đó h là kích thước cạnh nhỏ nhất của tiết diện ngang (tính bằng mm).
(4) Diện tích cốt thép ngang yêu cầu Ast trong phạm vi đoạn nối chồng cốt thép dọc của cột đ−ợc nối tại cùng vị trí (nh− đã định nghĩa trong EN 1992-1-1:2004), hoặc của cốt thép dọc các phần đầu t−ờng, có thể đ−ợc tính toán từ biểu thức sau đây:
( bl ) (yld ywd)
st s d f f
A = 50 (5.52)
trong đó:
Ast diện tích một nhánh cốt thép ngang;
dbL đ−ờng kính thanh cốt thép đ−ợc nối;
s khoảng cách giữa các cốt thép ngang;
fyld giá trị thiết kế của giới hạn chảy của cốt thép dọc;
fywd giá trị thiết kế của giới hạn chảy của cốt thép ngang.