Tài liệu Qui trình thiết kế cốt đai không dùng cốt xiên cho cấu kiện chịu uốn sử dụng bê tông nặng

QUI TRÌNH THIẾT KẾ CỐT ĐAI KHÔNG DÙNG CỐT XIÊN CHO CẤU KIỆN CHỊU UỐN SỬ DỤNG BÊ TÔNG NẶNG

1. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN HẠN CHẾ:
Kiểm tra điều kiện này để đảm bảo độ bền trên dải nghiêng giữa các vết nứt xiên theo điều kiện:
(72)
Hệ số , xét đến ảnh hưởng của cốt thép đai vuông góc với trục dọc cấu kiện, được xác định theo công thức:
≤1.3 (73)
trong đó:
Es, Eb - mô đun đàn hồi của cốt thép và bê tông, tính bằng Mpa.
Asw: Diện tích của một lớp cốt đai = (số nhánh đai)x(diện tích của 1 nhánh đai).
b: bề rộng tiết diện chữ nhật hoặc bề rộng của sườn tiết diện chữ T, I.
s: khoảng cách bố trí của các cốt đai (bước cốt thép đai). Khi kiểm tra điều kiện hạn chế có thể chọn s theo yêu cầu cấu tạo. (Mục 8.7 của TCXDVN356-2005). Cụ thể như sau:
 Nhóm cốt thép đai CI hoặc CII.
 Đường kính cốt đai f≥6 khi dầm có chiều cao h<800mm ; đai có f≥8mm khi dầm có chiều cao h≥800mm.
 Khi dầm có bề rộng <150mm, cho phép dùng đai 01 nhánh. Khi dầm có bề rộng b=150-350mm dùng đai 02 nhánh. Khi dầm có bề rộng b>350mm dùng đai trên 03 nhánh.
 Ở vùng gần gối tựa: một khoảng bằng 1/4 nhịp khi có tải trọng phân bố đều, còn khi có lực tập trung – bằng khoảng cách từ gối tựa đến lực tập trung gần gối nhất, nhưng không nhỏ hơn 1/4 nhịp, khi chiều cao tiết diện cấu kiện , bước cốt thép ngang (s) lấy như sau:
 450 mm: lấy không lớn hơn /2 và ≤ 150 mm.
> 450 mm: lấy không lớn hơn /3 và ≤ 500 mm.
– Trên các phần còn lại của nhịp khi chiều cao tiết diện cấu kiện lớn hơn 300 mm, bước cốt thép đai lấy không lớn hơn 3/4 và ≤ 500 mm.
Với bê tông nặng, hệ số được xác định theo công thức:
(74)
trong đó: cường độ chịu nén tính toán của bê tông nặng, tính bằng MPa.
2. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN TÍNH TOÁN.
Đối với cấu kiện bê tông cốt thép không có cốt thép đai chịu lực cắt, để đảm bảo độ bền trên vết nứt xiên cần tính toán đối với vết nứt xiên nguy hiểm nhất theo điều kiện:
(84)
Trong đó: vế phải của công thức (84) thoả mãn điều kiện sau:
≤ ≤
Hệ số =0.6; và hệ số =1.5 với bê tông nặng.
Hệ số , xét đến ảnh hưởng lực dọc, được xác định như sau:
- khi chịu lực nén dọc, xác định theo công thức:
(78)
Đối với cấu kiện ứng lực trước, trong công thức (78) thay bằng lực nén trước ; ảnh hưởng có lợi của lực nén dọc trục sẽ không được xét đến nếu lực nén dọc trục gây ra mô men uốn cùng dấu với mô men do tác dụng của tải trọng ngang gây ra.
- khi chịu lực kéo dọc trục, xác định theo công thức:
(79)
- khi không có lực nén hoặc kéo dọc trục: jn=0. Đây là trường hợp khá phổ biến trong cấu kiện chịu uốn.
- Giá trị c (Chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng nguy hiểm) cần thoả mãn điều 6.2.3.3 tức là h0≤c≤2h0.
Với cấu kiện chịu uốn sử dụng bê tông nặng, nếu bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc và lấy giá trị cực đại của c (c=2h0) thì vế phải của biểu thức 84 sẽ là 0.75Rbtbh0. Do đó trong trường hợp này điều kiện để bê tông đủ khả năng chịu cắt, không dùng đến cốt đai sẽ là:
Q≤ 0.75Rbtbh0. (84a)
Điều kiện này nếu thoả mãn thì cốt đai chỉ cần đặt theo yêu cầu cấu tạo. Khi không thoả mãn điều kiện này, cần tính toán cốt đai chịu lực cắt. Điều kiện về khả năng chịu lực là:
(75)
Trong đó:
Lực cắt trong công thức (75) được xác định từ ngoại lực đặt ở một phía của tiết diện nghiêng đang xét.
Lực cắt do riêng bê tông chịu, được xác định theo công thức:
(76)
(82)
Khi đó trình tự tính toán có thể thực hiện đơn giản như sau:
2.1. Chọn cốt đai theo yêu cầu cấu tạo: bao gồm nhóm của thép đai, đường kính cốt đai, số nhánh cốt đai và bước cốt đai (đã nêu ở trên)
(Khi cấu tạo cốt đai, lưu ý cốt đai được đặt với bước đai không đổi s).
2.2.Xác định: qsw và c0.
(81)
Và (83)
Hệ số jb3=0.6 với bê tông nặng
Hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T, chữ I được xác định theo công thức:
(77)
Trong công thức (77), ≤ ( ), đồng thời cốt thép ngang cần được neo vào cánh.
Xác định c0 theo công thức:
(80)
Hệ số jb2=2.0 với bê tông nặng;
Và c0 thoả mãn điều kiện h0≤c≤2h0;
2.3. Xác định khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông. (Qu=Qb+Qsw)
Nếu xác định được c0 thoả mãn (80) thì khả năng chịu cắt tối thiểu của cốt đai và bê tông (vế phải của biểu thức 75) sẽ là:

Nếu xác định được c0 không thoả mãn điều kiện h0≤c≤2h0, ta lấy c=h0 khi tính được c<h0; hoặc c=2h0 khi tính được c>2h0 và xác định Qu theo biểu thưc sau:
Khi c=h0 thì: Qu= jb2(1+jf+jn)Rbtbh0+qswh0
Khi c=2h0 thì: Qu=2[jb2(1+jf+jn)Rbtbh0+qswh0]
Nếu Q≤Qu chứng tỏ cốt đai đặt cấu tạo thoả mãn khả năng chịu lực; Nếu Q>Qu ta chọn lại bước đai theo biểu thức sau:

Bước đai s tính theo biểu thức này không nhỏ hơn 50mm, nếu tính ra khoảng cách s quá nhỏ, cần tăng thêm đường kính của cốt đai hoặc số nhánh cốt đai, sau đó quay trở lại bước 2.2.

. http://daihockt.tk/topic/4522494/1/#ixzz1aaTosQjc