D. Tính toán dầm gãy khúc
6.3 Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu mỏi
6.3.1 Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu mỏi đ−ợc thực hiện bằng cách so sánh ứng suất trong bê tông và cốt thép với giới hạn mỏi t−ơng ứng σb,fat và σs,fat của chúng.
Giới hạn mỏi của bê tông σb,fat lấy bằng c−ờng độ tính toán của bê tông Rb nhân với hệ số điều kiện làm việc γb1 của bê tông (γb1 lấy theo Bảng 15).
Giới hạn mỏi của cốt thép σs,fat lấy bằng c−ờng độ tính toán của cốt thép Rs nhân với hệ số điều kiện làm việc γs3 của cốt thép (γs3 lấy theo Bảng 24). Tr−ờng hợp khi sử dụng cốt thép có liên kết hàn, giá trị giới hạn mỏi σs,fat có kể thêm hệ số điều kiện làm việc γs4 (γs4 lấy theo Bảng 25).
ứng suất trong bê tông và cốt thép đ−ợc tính nh− đối với vật thể đàn hồi (theo tiết diện quy đổi) chịu tác dụng của ngoại lực và lực nén tr−ớc P.
Biến dạng không đàn hồi trong vùng chịu nén của bê tông đ−ợc kể đến bằng cách giảm mô đun đàn hồi của bê tông, lấy hệ số quy đổi thép thành bê tông α′ bằng 25, 20, 15, 10 t−ơng ứng cho bê tông cấp B15, B25, B30, B40 và cao hơn.
Hệ số α′=Es Eb′ , trong đó Eb′ – mô đun đàn hồi quy −ớc của bê tông khi chịu tác dụng của tải trọng lặp. Eb′ khác với Eb, nó đặc tr−ng cho tỉ số giữa ứng suất và biến dạng toàn phần (bao gồm cả biến dạng đàn hồi và biến dạng d−) của bê tông, đ−ợc tích tụ trong quá trình chịu tác dụng của tải trọng
Tr−ờng hợp nếu điều kiện (143) không thoả mãn khi thay giá trị Rbt,ser bằng giá trị Rbt, diện tích tiết diện quy đổi đ−ợc xác định không kể đến vùng chịu kéo của bê tông.
6.3.2 Tính toán cấu kiện chịu mỏi theo tiết diện thẳng góc với trục dọc cấu kiện cần tiến hành theo điều kiện:
- đối với bê tông chịu nén
1 , max , b fat b b b σ R γ σ ≤ = (123)
- đối với cốt thép chịu kéo:
3 , max , s fat s s s σ R γ σ ≤ = (124) trong các công thức (123) ; (124): max , b
σ , σs,max – các ứng suất pháp lớn nhất t−ơng ứng trong bê tông chịu nén và trong cốt thép chịu kéo.
b
R – c−ờng độ tính toán của bê tông;
s
R – c−ờng độ tính toán của cốt thép chịu kéo.
Khi có liên kết hàn cốt thép, trong công thức (124): σs,fat =Rsγs3γs4.
Trong vùng đ−ợc kiểm tra bê tông chịu nén, khi có tác dụng của tải trọng lặp cần tránh xuất hiện ứng suất kéo.
Cốt thép chịu nén không cần tính toán chịu mỏi.
6.3.3 Tính toán chịu mỏi trên tiết diện nghiêng cần đ−ợc thực hiện theo điều kiện: cốt thép ngang chịu hoàn toàn hợp lực của các ứng suất kéo chính tác dụng dọc theo chiều dài cấu kiện ở mức
trọng tâm tiết diện quy đổi, lúc này ứng suất trong cốt thép ngang đ−ợc lấy bằng c−ờng độ tính toán Rs nhân với các hệ số điều kiện làm việc γs3 và γs4 (Bảng 24 và 25).
Đối với cấu kiện không đặt cốt thép ngang, cần tuân theo các yêu cầu ở điều 7.1.3.1, nh−ng trong công thức (144), (145) thay thế c−ờng độ tính toán của bê tông Rbt,ser và Rb,ser t−ơng ứng bằng c−ờng độ tính toán Rbt và Rb đã nhân với hệ số điều kiện làm việc γb1 cho trong Bảng 16.