Kiến trúc xây dựng - Chương 4: Tính toán thiết kế cấu kiện chịu uốn
Không nên sd mn chồng cho bó thanh và ct có D > 36 mm; Hai ct sd mn chồng không tiếp xúc trong ck chịu uốn, thì chúng ko được đặt xa nhau quá 1/5 cdài mn chồng yêu cầu or 150 mm; Cđộ của một mn cơ khí phải >= 125% cđộ chảy của th h anh được hàn. Biến dạng trượt của mn cơ khí ko quá lớn (<= 0,25 mm cho cốt thép có D <= 43 mm);
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Kiến trúc xây dựng - Chương 4: Tính toán thiết kế cấu kiện chịu uốn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
n ngàm 4 cạnh;
Bản hẫng.
3sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.2. Cấu tạo bản (2/3)
t
Ví dụ về bản kê 4 cạnh.
Khi L1/L2 > 2 thì có thể coi
như bản kê 2 cạnh.
L
1
4sydandao@utc.edu.vn
L2
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.2. Cấu tạo bản (3/3)
Cốt thé h bả ồ t hị l à ấ tp c o n g m: c c u ực v c u ạo
Ct chịu lực thường đặt trong vùng chịu kéo do M gây ra (có thể cả
trong vùng chịu nén), số lượng do tt, đk thường chọn >= 10 mm.
Ct cấu tạo thường đặt thẳng góc với ct chịu lực và gần tth hơn. Nó
thường được bố trí theo kinh nghiệm, đk <= 16 mm, k/c từ 100 đến 300
V i t ò ủ t ấ tmm. a r c a c c u ạo:
o Giữ vị trí và cự ly giữa các thanh ct chịu lực trong qt thi công;
o Phân bố lực tập trung td lên bản ra diện tích rộng hơn;
o Chịu các us phụ do cn, tb và thay đổi nđộ.
5sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.3. Cấu tạo dầm (1/9)
Ck dầm? là loại cấu kiện dạng thanh, có chiều rộng và chiều cao
nhỏ hơn nhiều so với chiều dài.
MCN dầm thường có dạng HCN, T hoặc hộp, thỏa mãn 2 đặc điểm:
Vật liệu được đưa ra xa tth;
Mở rộng thêm ở phần td chịu nén.
Dầm giản đơn Dầm liên tục
6sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.3. Cấu tạo dầm (2/9)
Kí h th ớ tiết diệ dầ h th ộ à tí h t á T hiê ầc ư c n m p ụ u c v o n o n. uy n n, c n
chú ý chọn theo kn và phải xem xét đến yêu cầu về thẩm mỹ, khả năng
thi công, đơn giản.
Chiều cao h = (1/8 1/20) l;
Chiều rộng b = (1/3 1/1,5)h Cho td HCN
Ct dầm bao gồm:
Ct dọc chịu lực (kéo, nén);
Ct dọc cấu tạo (k/c thường từ 100 đến 300 mm);
Ct đai;
Ct xiên (nếu có).
7sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.3. Cấu tạo dầm (3/9)
8sydandao@utc.edu.vn Các loại cốt thép trong dầm
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.3. Cấu tạo dầm (4/9)
Một ố hì h ả h h k dầs n n c o c m:
9sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.3. Cấu tạo dầm (5/9)
10sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.3. Cấu tạo dầm (6/9)
11sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.3. Cấu tạo dầm (7/9)
12sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.3. Cấu tạo dầm (8/9)
13sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.3. Cấu tạo dầm (9/9)
14sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.4. Chiều cao tối thiểu của cấu kiện chịu uốn (1/2)
Biến dạng (độ võng) của dầm phụ thuộc lớn vào chiều cao dầm ?
Nếu cc dầm quá nhỏ thì đv của dầm sẽ rất lớn ảnh hưởng đến
sự khai thác bình thường của kc?
Các TCTK thường quy định chiều cao tối thiểu của ck chịu uốn để
hạn chế đv của nó;
TC 05 quy định như sau:
15sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.4. Chiều cao tối thiểu của cấu kiện chịu uốn (2/2)
Chiều cao tối thiểu của kết cấu phần trên (A2 5 2 6 3-1)
Kết cấu phần trên Chiều cao tối thiểu
Vật liệu Loại hình Dầm giản đơn Dầm liên tục
. . . .
Bê tông cốt thép
Bản có cốt thép chủ song song
với phương xe chạy
1.2 (S + 3000)
30
S + 3000 165 mm
30
Dầm T 0,070L 0,065L
Dầm hộp 0 060L 0 055L, ,
Dầm kết cấu cho người đi bộ 0,035L 0,033L
Bả 0 030L165 0 027L 165
Bê tông dự ứng
lực
n , mm , mm
Dầm hộp đúc tại chỗ 0,045L 0,04L
ầ ẵD m I đúc s n 0.045L 0,04L
Dầm kết cấu cho người đi bộ 0,033L 0,030L
Dầm hộp liền kề 0 030L 0 025L
16sydandao@utc.edu.vn
, ,
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.5. Chiều rộng bản cánh hữu hiệu của dầm tiết diện chữ T (1/2)
Khi dầm T chịu lực, phần bản cánh tham gia chịu lực cùng sườn
dầm không đều? Để đơn giản cho tt chúng ta tính với một bề rộng bc,
nào đó, gọi là bề rộng bản cánh hữu hiệu beff. Với bề rộng hh này, us
trên bc đc coi là phân bố đều. beff = ?
500 W 500
4@S = 4S SeSe
B
MCN cầu sử dụng dầm T thông thường
17sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.5. Chiều rộng bản cánh hữu hiệu của dầm tiết diện chữ T (2/2)
Với dầm giữa (trong):
Với dầm biên (ngoài):
leff = cd nhịp hh (= cd nhịp gđ or kc giữa hai điểm đổi dấu của bđ M).
18sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.6. Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép (1/3)
Khái iệ ? là k hỏ hất từ bề ặt bt đế bề ặt tn m c n n m n m c ;
Cdày lớp bt bảo vệ ct dưl và ct chủ >= cdày qđ như Bảng A5.12.3-1;
Lớp bt bảo vệ với các tao cáp dưl kéo trước, neo và các lk cơ học
cho ct hoặc các tao cáp dự kéo sau phải giống ct;
Lớp bt bảo vệ ống bọc ct dưl kéo sau phải lớn hơn gtrị lớn hơn của:
Lớ bt bả ệ h thé hủ p o v c o c p c ;
1/2 đk ống bọc;
Bảng A5.12.3-1.
Cdày lớp bt bảo vệ trong Bảng A5.12.3-1, được nhân với hs sau:
Khi N/X <= 0,4: 0,8
Khi N/X >= 0,5: 1,2
19sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.6. Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép (2/3)
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ tối thiểu cho ct chủ không được bảo vệ (A5 12 3 1)
TRẠNG THÁI
LỚP BT
BẢO VỆ
(mm)
. . -
TRẠNG THÁI
LỚP BT
BẢO VỆ
(mm)
Lộ trực tiếp trong nước muối 100
Đúc áp vào đất 75
Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn
1. Môi trường không ăn mòn 50
Vùng bờ biển 75
Bề mặt cầu chịu vấu lốp xe
h ặ í h ài ò
60
2. Môi trường ăn mòn 75
Cọc dự ứng lực đúc sẵn 50
Cọc đúc tại chỗo c x c m m n
Mặt ngoài khác các điều ở trên 50
Lộ bên trong, khác các điều
1. Môi trường không ăn mòn
2. Môi trường ăn mòn
Ch
50
75
trên
1. Với thanh tới No36 40
- ung
- Được bảo vệ
3. Giếng đứng
75
50
Đáy bản đúc tại chỗ
1. thanh tới No36 25
Đáy ván khuôn panen đúc sẵn 20
4. Đúc trong lỗ khoan bằng
ống đổ bê tông trong nước
hoặc vữa sét
75
20sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.6. Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép (3/3)
Chú ý:
Lớp bt bảo vệ nhỏ nhất của ct chủ (bao gồm cả những thanh được
ả ằb o vệ b ng keo êpoxy là >= 25 mm;
Lớp bt bảo vệ cho cthép đai, giằng và ct cấu tạo có thể nhỏ hơn so
với ct chủ 12 mm, nhưng phải >= 25 mm;
Lớp bọc bảo vệ chống ăn mòn Clorua có thể bằng keo êpoxy hoặc
mạ thanh ct, ống bọc và phần kim loại của neo. Lớp bê tông bảo vệ
cho ct được bọc êpoxy được lấy như Bảng 5.12.3-1 tương ứng với
trường hợp lộ bên trong;
Với các bó cáp dưl trong, có dính bám thì sau khi tạo dưl xong phải
được bơm vữa xm. Với các bó cáp dưl khác, thì phải được thường
xuyên bảo vệ chống ăn mòn và các chi tiết bảo vệ phải được ghi rõ
21sydandao@utc.edu.vn
.
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.7. Khoảng cách (cự ly) cốt thép (1/3)
) Kh ả á h tối thiểa o ng c c u
Cự ly tịnh (trống) giữa các thanh ct // trong cùng một lớp phải >=
max của:
Với bt đổ tại chỗ:
o 1,5 lần db;
o 1 5 Dmax;,
o 38 mm.
ẵ Với bt đúc s n trong nhà máy:
o 1,0 lần db;
o 1,33 Dmax;
o 25 mm.
22sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.7. Khoảng cách (cự ly) cốt thép (2/3)
Với trường hợp nhiều lớp cốt thép:
Trừ bản mặt cầu, khi ct // được đặt thành 2 hoặc nhiều lớp với cự ly
ở ảtịnh giữa các lớp <= 150 mm, thì các thanh lớp trên ph i được đặt
trực tiếp trên những thanh ở lớp dưới và cự ly tịnh giữa các lớp không
được < 25 mm or db.
Với trường hợp bó thanh:
o Số thanh // được bó lại để làm việc như 1 đơn vị <= 4 thanh;
o Với ck chịu uốn, số thanh > D36 trong một bó <= 2 thanh;
o Bó thanh phải được bao bằng bằng ct đai hoặc giằng;
o Khi các thanh trong bó bị gián đoạn thì kc giữa các điểm gđ > 40db;
o Khi xem xét kc tối thiểu giữa các bó thanh, 1 bó được xem như 1
thanh có đk tương đương
23sydandao@utc.edu.vn
.
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.7. Khoảng cách (cự ly) cốt thép (3/3)
b) Kh ả á h tối đo ng c c a
Đối với ck vách hoặc bản, kc tối đa giữa các thanh ct không được >
1,5 chiều dày ck or 450 mm;
Với ct đai xoắn của ck chịu nén, thì kc tối đa là 6 đk ct dọc or 150
mm;
Với ct đai thường của ck chịu nén và ct đai của ck chịu uốn thì cự,
kc tối đa là kt nhỏ nhất của ck or 300 mm. Khi ct dọc có >= thanh D32
ố ấtrở lên được bó lại, thì kc t i đa là 1/2 kt nhỏ nh t của ck ỏ 150 mm;
Với các thanh ct cấu tạo bề mặt chịu us do cn và tđ nhiệt độ cho ck
dày < 1200 mm, kc tối đa là 3 cdày ck or 450 mm (300 mm cho ck
móng hoặc tường chắn) và phải tm đk As >= 0,75 Ag/fy.
24sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.8. Móc tiêu chuẩn (1/2)
Khái niệm? là móc được định nghĩa như sau:
Với ct dọc:
+ Uốn 1800 + 4db & >= 65 mm;
+ Uốn 900 + 12db.
Với ct ngang:
+ Khi db <= 16 mm: uốn 900 + 6db;
+ Khi 16 mm < db <= 25 mm: uốn 900 + 12db;
+ Khi db <= 25 mm: uốn 1350 + 6db;
25sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.8. Móc tiêu chuẩn (2/2)
ốVới c t thép
dọc
Với cốt thép
ngang
Định nghĩa các móc tiêu chuẩn (A5 10 2 1)
26sydandao@utc.edu.vn
. . .
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.9. Đường kính uốn cong tối thiểu
Đ ờ kí h đ ố đ ở hí b th h khô đ hỏư ng n oạn u n cong, o p a ụng an , ng ược n
hơn giá trị quy định như sau:
Đường kính uốn cong tối thiểu (A5.10.2.3-1)
Kích thước thanh và ứng dụng Đường kính tối thiểu
N015 đế N016 h 6 0 dn – c ung
N010 đến N016 – đai và giằng
, b
4,0 db
N019 đến N025 – chung
N029 đến N032 và N036
6,0 db
8,0 db
N043 và N057
10,0 db
27sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.10. Cự ly tối thiểu của ct dưl và ống bọc cáp dưl (1/2)
) Với t thé d l ké t ớa ao p ư o rư c
Kc trống giữa các tao thép dưl kéo trước không được < 1,33
Dmax. Kc từ tim đến tim tối thiểu của chúng được qđ như sau:
28sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.10. Cự ly tối thiểu của ct dưl và ống bọc cáp dưl (2/2)
b) Với các ống bọc cáp dưl kéo sau, không cong, trong mp nằm ngang
Kc trống (ngang và đứng) giữa các ống bọc thẳng kéo sau không
được < 38 mm hoặc 1,33 Dmax.
c) Với các ống bọc cáp dưl kéo sau, cong
Kc trống (ngang và đứng) giữa các ống bọc cong kéo sau phải >=
qđ cho ống bọc thẳng và phải bố trí ct neo giữ thêm.
29sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.11. Cự ly tối đa của ct dưl và ống bọc cáp dưl cho bản
Các tao thép dưl kéo trước của bản đúc sẵn phải được đặt đối
xứng đều và không được xa nhau > 1 5 chiều dày bản or 450 mm;, ,
Các ống bọc cáp dưl kéo sau trong bản không được đặt cách nhau
> 4 chiều dày bản.
30sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (1/12)
) Chiề dài t iể kh i ốt thé hị ké ó ờ (A5 11 2 1)a u r n a c p c u o c g . . .
Chiều dài triển khai (phát triển lực) ct chịu kéo có gờ ký hiệu là ld =
ldb. Cdài ld ko được < 300 mm (trừ trong mn chồng và ct chịu cắt);
ldb = cd triển khai cơ bản của ct ck có gờ. Với thanh ct D <= 36
mm, thì:
ldb 0 02Abf / t(f’ ) 0 06dbf ( )= , y sqr c >= , y mm
Trong đó, db = đk thanh (mm); Ab = dtích td thanh (mm2).
= hệ số hiệu chỉnh, được qđ như sau:
Ct nằm ngang ở đỉnh or gần nn cách đáy > 300 mm: = 1,4;
Ct có lớp bt bảo vệ <= bd or kc tĩnh với thanh khác <= 2db: = 2,0;
31sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (2/12)
Ct đ ét đặt á h h th h > 150 ang xem x c c n au eo p ương ngang = mm
hoặc cách lớp bảo vệ theo phương ngang >= 75 mm: = 0,8;
Ct ko cần neo, k cần chảy ht hoặc bố trí > yêu cầu tt: = Asct/Astt;
Ct nằm trong các thanh ct xoắn có đk >= 6mm với bước xoắn <=
100 mm: = 0,75.
b) Chiều dài triển khai cốt thép chịu nén có gờ (A5 11 2 2). . .
Chiều dài triển khai (phát triển lực) ct chịu nén có gờ ký hiệu là ld =
ldb. Cdài ld ko được < 200 mm;
ldb = cd triển khai cơ bản của ct cn có gờ = 0,24dbfy/sqrt(f’c) >=
0,044dbfy (mm);
= hệ số hiệu chỉnh, được qđ như sau:
32sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (3/12)
Ct k ầ k ầ hả ht h ặ bố t í ê ầ tt A t/A tt o c n neo, c n c y o c r > y u c u : = sc s ;
Ct nằm trong các thanh ct xoắn có đk >= 6mm với bước xoắn <=
100 mm: = 0,75.
c) Chiều dài triển khai cốt thép chịu kéo (nén) có gờ trong bó thanh
(A5.11.2.2)
Chiều dài triển khai của mỗi thanh riêng lẻ trong bó thanh chịu kéo
(nén) phải được tăng lên 20% cho bó 3 thanh và 33% cho bó 4 thanh;
Hệ ố hiệ hỉ h đ tí h ới ét bó th h là 1 th h đ ós u c n ược n v xem x an an ơn c
đk tương đương với diện tích bó thanh.
33sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (4/12)
d) Cdài triển khai cốt thép chịu kéo có gờ có móc tc (A5 11 2 2), . . .
C/dài triển khai ct ck, có gờ, có móc tc, k/h là ldh là trị số max của:
lhb ;
8db;
150 mm.
lhb = chiều dài tk cơ bản. Với ct có fy <= 420 Mpa, thì lhb =
100db/sqrt(f’c);
= hệ số hiệu chỉnh được quy định như sau:
Ct có fy > 420 MPa: = fy/420;
Lớp bt phủ bên (thanh có D = 64 mm, và lớp phủ trên
phần kéo dài của móc 900 >= 50 mm: = 0,7;
Ct ko cần neo, k cần chảy ht hoặc bố trí > yêu cầu tt: = Asct/Astt.
34sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (5/12)
e) Yêu cầu giằng với thanh có móc ở đầu không liên tục
Bước đai <= 3db
Cách xác định ldh Yêu cầu giằng
35sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (6/12)
f) N ốt thé đ i ó ờ kiể hâ đ h ặ hữ U (A 5 11 2 6)eo c p a c g , u c n ơn o c c . . .
Các đầu của ct đai có gờ kiểu chân đơn hoặc chữ U, phải được
neo như sau:
Đối với thanh D <= 16 mm và các thanh D19, 22, 25 có fy <= 275
MPa: sử dụng một móc tiêu chuẩn vòng qua ct dọc chủ;
Đối với các thanh D19 22 & 25 có fy > 275 Mpa: sử dụng một móc,
đai tiêu chuẩn vòng qua ct dọc chủ và kc từ giữa c/cao dầm đến đầu
móc phải >= le = 0,17dbfy/sqrt(f’c);
g) Neo cốt thép đai kín
Khi sd cốt thép đai kín thì mối nối chồng của ct đai phải >= 1,7ld; với ld
được lấy ứng với thanh chịu kéo.
36sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (7/12)
Một vài kiểu cốt thép đai
37sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (8/12)
h) Triển khai tao thép dưl kéo trước (A5 11 4). .
Có thể giả thiết lực kéo trước thay đổi tt từ 0,0 tại điểm bắt đầu
ả ềdính bám và đạt cực đại (lực k/trước) sau một kho ng cd truy n lực;
Giữa cdài truyền lực và cdài phát triển có thể gs lực của tao cáp
tăng theo đường parabol và đạt cđộ chịu kéo tại cdài phát triển lực;
Chiều dài truyền lực có thể gs là 40db;
Cdài phát triển lực của tao thép có dính bám được xđ như sau:
ld >= (0,15fps – 0,097fpe)db
T/số tao cáp bị mất dính bám từng phần ko được > 25% tổng số;
T/số tao cáp bị mất dbtp trong 1 h/ngang ko được > 40% hàng đó;
Các tao cáp mất db phải đx qua tim ck và các tao phía ngoài của
mỗi hàng ngang phải được dính bám hoàn toàn
38sydandao@utc.edu.vn
.
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (9/12)
i) T iể kh i ốt thé h ấ kiệ hị ốr n a c p c o c u n c u u n
Trừ t/hợp tại gối của dầm gđ và đầu tự do của dầm hẫng, cốt thép
phải được kéo dài qua điểm cắt lý thuyết một đoạn lớn hơn của:
Chiều cao có hiệu của ck;
15 db;
1/20 chiều dài nhịp tĩnh (trống);
ld.
ắ ố ấ ắ Không được c t trên 50% s thanh ct tại b t kỳ mặt c t nào và
không được cắt các thanh liền nhau trong một mặt cắt;
Ít nhất 1/3 cốt thép trong dầm giản đơn và 1/4 trong dầm liên tục,
chịu mô men dương, phải được kéo qua tim gối ít nhất 150 mm;
39sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (10/12)
Ít hất 1/3 ốt thé hị ké hị â t i ối hải đ kén c p c u o c u mm m ạ g p ược o qua
điểm đổi dấu mm một đoạn lớn hơn của:
Chiều cao có hiệu của ck;
12 db;
1/16 chiều dài nhịp tĩnh (trống)
Một số nguyên tắc khác khi cắt cốt thép chịu kéo trong ck chịu uốn:
Cắt từ trên xuống dưới, từ trong ra ngoài;
ắ ố ầ Các thanh ct bị c t đi phải đx với nhau mp chịu u n của d m;
Số thanh cắt đi cho mỗi lần cắt nên là ít nhất;
Không cắt các thanh ct ở góc ct đai;
Khi chiều dài đoạn cắt đi quá nhỏ (< 1000 mm) thì không cắt nữa.
40sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.12. Triển khai cốt thép (11/12)
7084/2=3542
10292/2=5146
12452/2=6223
L/2 = 7500mm(200 300)
1747.6(kN.m)1704.21514.11170.9668.2
1100
600
1100
600
(>= 150)
963.70
1100
600
uM
1275.2
1585.0
600
M r
1874.1
41sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.13. Mối nối thanh cốt thép (1/6)
) C ố ốa ác phương pháp n i c t thép
Mn chồng? hai thanh ct cần nối được đặt chồng lên nhau trên một
cdài nhất định;
Mn cơ khí? hai thanh ct được nối với nhau thông qua các thiết bị
cơ khí (ống ren);
Mn hàn? hai thanh ct cần nối được hàn với nhau bằng mối hàn đối
đầu chồng hàn chồng có thanh nối;, ,
Thông thường, ct được nối với nhau bằng mn chồng. Các pp khác khá
đắt tiền và thường sd do yêu cầu về cấu tạo hoặc thi công khó sd mm
chồng.
42sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.13. Mối nối thanh cốt thép (2/6)
Ví dụ về mối
ốn i cơ khí
43sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.13. Mối nối thanh cốt thép (3/6)
b) Các yêu cầu chung
Không nên sd mn chồng cho bó thanh và ct có D > 36 mm;
Hai ct sd mn chồng không tiếp xúc trong ck chịu uốn, thì chúng ko
được đặt xa nhau quá 1/5 cdài mn chồng yêu cầu or 150 mm;
Cđộ ủ ột khí hải > 125% độ hả ủ th h đc a m mn cơ p = c c y c a an ược
hàn. Biến dạng trượt của mn cơ khí ko quá lớn (<= 0,25 mm cho cốt
thép có D <= 43 mm);
Ko được sd mn hàn ở bmc. Các mn hàn khác phải tuân theo AWS;
Cđộ của mn hàn phải >= 125% cđộ chảy của thanh được hàn
44sydandao@utc.edu.vn
.
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.13. Mối nối thanh cốt thép (4/6)
) Mối ối hồ hị kéc n c ng c u o
Chiều dài chồng của mn chồng chịu kéo phải >= 300 mm và
>= 1,0 ld cho mn Loại A;
>= 1,0 ld cho mn Loại B;
>= 1,7 ld cho mn Loại C;
ố ố ề ồ ầ
Phân loại mối nối chồng (A5.11.5.3.1-1)
Tỷ s
As yêu cầu/ As thực
tế
% của As được n i với chi u dài ch ng yêu c u
50 75 100
2
< 2
A
B
A
C
B
C
45sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.13. Mối nối thanh cốt thép (5/6)
d) Mối nối cơ khí và mối nối hàn chịu kéo
Khi As thực tế/As yêu cầu < 2, thì mn cơ khí hoặc mn hàn chịu kéo
phải là các mn cơ khí hoặc mn hàn đầy đủ (>= 125%);
Khi As thực tế/As yêu cầu >= 2 và các mn được đặt so le >= 600
mm, thì mn cơ khí hoặc mn hàn chịu kéo có thể được thiết kế để chịu
được >= 2 lần lực kéo yêu cầu hoặc 1/2 cđộ chảy của thanh kéo;
46sydandao@utc.edu.vn
4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.13. Mối nối thanh cốt thép (6/6)
e) Mối nối chồng chịu nén
Cdài mn chồng chịu nén phải >= 300 mm và >= lc như sau:
l 0 073 f db khi f < 420 M c = , m y y = pa;
lc = m(0,13fy – 24,0)db khi fy > 420 Mpa;
T đó đ đ hrong , m ược q n ư sau:
Khi f’c < 21 MPa: m =1,33
ề Khi các ct đai dọc theo mn có dt hữu hiệu > 0,15% tích của chi u
dày ck và kc giữa các ct đai: m = 0,83
Khi sd ct đai xoắn: m = 0,85
Khác: m = 1,0.
e) Mối nối cơ khí và mn hàn chịu nén
Mn ck hoặc mn hàn chịu nén phải là các mn ck or mn hàn đầy đủ.
47sydandao@utc.edu.vn
4.2. ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC, CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN
4.2.1. Đặc điểm chịu lực của dầm (1/4)
P P
Thí nghiệm PP
nghiên cứu
đặc điểm
chịu lực của
dầm BTCT
P P
48sydandao@utc.edu.vn
4.2. ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC, CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN
4.2.1. Đặc điểm chịu lực của dầm (2/4)
Làm TN với một dầm BTCT td HCN chịu 2 tải trọng tt đối xứng Cho P , , .
tăng từ 0 dầm bị p/hoại. Ta thấy, dầm làm việc qua 3 gđ sau:
GĐ 1 (dầm chưa bị nứt): khi P < một giá trị nào đó dầm chưa bị
nứt, bd của dầm rất nhỏ;
GĐ 2 (HT và pt vết nứt): khi P > một giá trị nào đó trên dầm xh
vết nứt thẳng góc ở khu vực giữa nhịp (M lớn) và những vn xiên ở khu
vực gần gối (V lớn) Nếu P tt tăng thì vn và bd của dầm cũng tăng lên; .
GĐ 3 (dầm bị ph): khi P một giá trị Pgh nào đó dầm bị phá
hoại tại mc có vn thẳng góc (giữa nhịp) hoặc xiên (gần gối) Biến dạng .
và vết nứt tăng nhanh cho đến khi dầm bị phá hoại. Do vậy, việc tính
toán dầm BTCT ở TTGH cường độ là:
Tính toán đảm bảo cho dầm k bị ph trên mc thẳng góc do M;
Tính toán đảm bảo cho dầm k bị ph trên mc xiên do V
49sydandao@utc.edu.vn
.
4.2. ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC, CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN
4.2.1. Đặc điểm chịu lực của dầm (3/4)
Khi dầm bd (võng) thì mcn dầm bị nghiêng khái niệm độ cong? ,
Độ cong của dầm, k/h là là độ nghiêng của mcn dầm khi chịu uốn
/ T đó bd ủ thớ á h tth ột đ bằ = c y; rong : c = c a c c m oạn ng y.
Khi P tăng M tăng và cũng tăng. Ta có bđ qh M - như sau:
Mu
M
3
Quan hệ
My
fs = fy dầm
gãy
M - 2
Mcr Bắt đầu
nứt
TT. Hòa
1
50sydandao@utc.edu.vn
4.2. ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC, CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN
4.2.1. Đặc điểm chịu lực của dầm (4/4)
Từ bđ ta thấy, khi M tăng từ 0 p/h: dầm (td dầm) làm việc qua 3
gđ như sau:
GĐ 1: M <= Mcr = mô men nứt của tiết diện (tt);
GĐ 2: Mcr < M <= My = mm làm cho ct chịu kéo bắt đầu chảy (tt);
GĐ 3: khi My < M <= Mu mm phá hoại dầm (pt).
My và Mu sẽ được xđ trong phần sau. Mcr là trị số mm gây vết nứt
đầu tiên trên td nguyên
Mcr = fr(Ig/yt)
51sydandao@utc.edu.vn
4.2. ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC, CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN
4.2.2. Các giai đoạn của trạng thái us-bd của td thẳng góc chịu M
ccf <= fcc cp cp cp ccf < f < fccu cucccp cccuccuf < fcc
yf < fs
M M
sf < fy yf < fs
M
sAAs As
ctf < fr ys
S§US S§BD S§BDS§US
rf = fct sy ys
S§US S§BD
ccf < fccu cucc cccuccuf = fcc ccf = fccu cucc
Mn Mn Mn
S§BDS§US
sf = fy
sy ysyf < fs
S§US S§BD S§BDS§US
sf = fy
sy
As As As
52sydandao@utc.edu.vn
4.2. ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC, CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN
4.2.3. Các giả thiết cơ bản cho TTGH cường độ
GT B li Td ủ dầ ẫ hẳ t ớ à khi bd Bd ủecnu : c a m v n p ng rư c v sau c a
một thớ trên mcn tlt với kc từ thớ đó tới tth;
GT Đồng biến dạng: trong quá trình chịu lực, bt và ct không bị trượt
lên nhau, hay bd của bt và ct ở cùng một thớ là bằng nhau;
Coi ct là vl đàn hồi – dẻo lý tưởng;
Nếu bt ko bị kiềm chế sự nở ngang thì bd nén lớn nhất ở thớ bt,
chịu nén ngoài cùng là 0,003;
Bỏ qua kn chịu kéo của bt hay coi vn trong vùng bt chịu kéo kéo dài
tới tth toàn bộ us kéo trong vùng bt chịu kéo do ct chịu kéo chịu;
Có thể gt biểu us nén trong vùng bt chịu nén ở ttgh là hcn, thang,
parabol or bất cứ hdạng nào khác miễn là kq thu được phù hợp với t/n.
53sydandao@utc.edu.vn
4.2. ĐẶC ĐIỂM CHỊU LỰC, CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN
4.2.4. Khối us nén hình chữ nhật tương đương
TC 05 đị h (A5 7 2 2) ó thể iả thiết khối é t ùquy n . . . : c g us n n rong v ng
bê tông chịu nén ở TTGH là khối us nén hcn tương đương như sau:
cucc
cf' c0,85f'
Mn
c c a
a=c Mn
sf
sAs
. 1
sf As
Trong đó: 1 là hệ số thực nghiệm, qđ như sau:
1 = 0,85 khi f’c <= 28 MPa;
1 = 0,65 khi f’c >= 56 Mpa;
1= 0 85 0 05(f’c-28)/7 khi 28 MPa < f’c < 56 Mpa
54sydandao@utc.edu.vn
, – , .
4.3. CÁC GIỚI HẠN CỐT THÉP
4.3.1. Tính dẻo và hàm lượng cốt thép chịu kéo tối đa (1/2)
Tí h dẻ ủ dầ BTCT là ột ế tố t t thiết kế ìn o c a m m y u quan rọng rong v
nó ảnh hưởng đến sự an toàn của kcấu? K/c càng dẻo càng an toàn!
Khi ct chịu kéo (As) quá nhiều td bị ph khi vùng bt chịu nén bị
há h i t khi A h bị há h i thừ A & há h i iòp oạ rong s c ưa p oạ a s p oạ g n;
Để đảm bảo cho td không bị thừa As và không bị phá hoại giòn
(dẻo) cta phải giới hạn lượng ct chịu kéo tối đa: As <= Asmax;
Vì ở TTGH, As và c (chiều cao vùng bt chịu nén) là tlt với nhau
thay vì giới hạn As, ta có thể giới hạn c. TC05 qđ, điều kiện về hàm
hàm lượng ct chịu kéo tối đa được ktra như sau:
55sydandao@utc.edu.vn
4.3. CÁC GIỚI HẠN CỐT THÉP
4.3.1. Tính dẻo và hàm lượng cốt thép chịu kéo tối đa (2/2)
Với dầm BTCT DƯL:
c/de <= 0 42
b
,
Trong đó: pdh ds
c = chiều cao vùng bt chịu nén ở TTGH;
As
psA
b
de = (Aps.fps.dp + As.fy.ds)/(Aps.fps + As.fy)
= kc từ hợp lực kéo đến thớ bt chịu nén ngoài cùng ở TTGH
w
.
Với dầm BTCT thường de = ds
c/ds <= 0,42
56sydandao@utc.edu.vn
4.3. CÁC GIỚI HẠN CỐT THÉP
4.3.2. Hàm lượng cốt thép chịu kéo tối thiểu (1/2)
Tí h dẻ ủ dầ BTCT là ột ế tố t t thiết kế ìn o c a m m y u quan rọng rong v
nó ảnh hưởng đến sự an toàn của kcấu? K/c càng dẻo càng an toàn!
Khi ct chịu kéo (As) quá ít td bị ph khi ct chịu kéo bị phá hoại đột
ột t khi bt ù é h bị há h i thừ bt & há h i iòng rong v ng n n c ưa p oạ a p oạ g n;
Để đảm bảo cho td không bị thừa bt và không bị phá hoại giòn
(dẻo) cta phải giới hạn lượng ct chịu kéo tối thiểu As >= Asmin;
Với một tiết diện bt đã cho, lượng ct chịu kéo As sẽ quyết định sk
uốn của td Mr. Vì vậy, thay vì giới hạn As, ta có thể gh Mr. TC05 qđ,
điều kiện về hàm hàm lượng ct chịu kéo tối thiểu được ktra như sau:
57sydandao@utc.edu.vn
4.3. CÁC GIỚI HẠN CỐT THÉP
4.3.2. Hàm lượng cốt thép chịu kéo tối thiểu (2/2)
Với k BTCT DƯL thì l t hị ké hải đủ để hát t iể kc , ượng c c u o p p r n s
uốn của td sao cho:
Mr >= min(1,2Mcr; 1,33Mu)
Trong đó: Mcr = fr Ig/yt = mm nứt của td; Mu = mm uốn tt tác dụng lên .
tiết diện;
Với kc BTCT thường, lượng ct chịu kéo tt có thể kt theo cthức sau:
= As/(bds) >= min = 0,03f’c/fy
= hàm lượng ct chịu kéo của td. Với td chữ T, b được thay bằng bw =
ề ầb rộng bụng (vách) d m;
min = hàm lượng ct chịu kéo tối thiểu.
58sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (1/12)
) S đồ US BD ở TTGHa ơ -
a/2c0,85.f'cub
C
c
TTH sdh Mn
a
a=c.1 (d a/2)
C = 0,85.f' .b.ac
sAs y sA
-s
.A = Ts
S§BD S§US
yf
MCN
dsc
s
(Giả sử As là hợp lý)
59sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (2/12)
b) Cá ô thứ bả c c ng c cơ n
• N = 0 As.fy = 0,85f’c.b.a (1)
• M = 0 Mn = 0,85f’c.b.a.(ds-a/2) (2)
= sk uốn danh định của tiết diện;
• Đk cường độ (đk để td không bị ph do M:
Mr = Mn = 0,9Mn >= Mu (3)
Trong đó:
Mr = sk uốn tính toán (đã nhân hệ số) của td;
ố ốMu = mm u n tính toán (đã nhân hệ s ) của td;
= 0,9 = hệ số sk khi td btct thường chịu uốn (tra bảng)
60sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (3/12)
c) Các giới hạn cốt thép
Sơ đồ us bd và các ct cơ bản ở trên được viết trên cơ sở giả As là hợp -
lý. Giả sử này phải được kt bằng 2 đk sau:
• Kt hàm lượng ct chịu kéo tối đa:
c/ds <= 0,42 (4)
• Kt hàm lượng ct chịu kéo tối thiểu:
= As/(b ds) >= min = 0 03f’c/fy (5) . ,
61sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (4/12)
d) Các dạng bài toán
Bài toán tính duyệt (ktra td): Cho kt td (b h); số thanh ct chịu kéo ,
(As); vị trí đặt ct chịu kéo (ds); loại bt (f’c), loại thép (fy) và mm tính toán
td lên td (Mu). Tính duyệt td (ktra kn chịu uốn của td)?
Cách giải:
Đây là bt thuận Quá trình giải đi từ (1) ( 3): Từ (1) a, thay vào
(2) & (3) Mr Nếu Mr >= Mu Đạt Chú ý trong qt tính toán từ (1) . . ,
đến (3), ta phải kt 2 đk (4) và (5).
62sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (5/12)
Bài toán thiết kế 1: Cho kt td (b,h); (loại bt f’c; loại thép fy) và mm
tính toán td lên td (Mu) Tính tính và bố trí cốt thép dọc chịu lực cho tiết .
diện?
Cách giải:
Đây là bt ngược Quá trình giả đi từ (3) ( 1): G/sử td chỉ cần đặt ct
đơn và kt hết kn chịu M của td. Từ (3,2) a, thay vào (1) As. Chọn
As và bố trí theo qđ Duyệt lại td đã chọn . .
63sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (6/12)
Bài t á thiết kế 2 Ch dầ td HCN hiề dài hi (l) (l i bt f’o n : o m ; c u n p ; oạ c;
loại thép fy) và mm tính toán td lên td (Mu). Chọn kt td, tính tính và bố
trí cốt thép dọc chịu lực cho tiết diện?
Cách giải:
BT này giống BT thiết kế 1 khi biết kt td (b, h). Với td HCN, nhịp gđ, thì
b h có thể chọn theo k/n như sau:,
h = (1/20 – 1/8)l;
b = (1/3 – 2/3)h.
Chú ý: b, h nên sd giá trị chẵn (đến 5 cm) và phải chú ý đến ycầu về
thẩm mỹ, knăng định hình hóa ván khuôn. Nên chon b >= 200 mm để
thuận tiện cho qt thi công (dễ bố trí ct, đổ và đầm chặt bt).
64sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (7/12)
e) Các bài toán ví dụ
VD1: Cho một td BTCT thường, HCN, đặt ct đơn, biết: bxh =
250 400 2 bt ó f’ 28 MP t th ASTM A615M ó f 420x mm ; c c = a; c eo , c y =
MPa; As = 322, ds = 350 mm và Mu = 120 kN.m. Tính duyệt tiết diện?
Giải: 250
0
0
3
5
0
4
0
As=3D22
50 2@75=150 50
5
0
65sydandao@utc.edu.vn
mÆt c¾t ngang
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (8/12)
Giả ử A đã h là h lý Tí h khối é h t đ s s c o ợp . n us n n cn ương ương
As.fy = 0,85f’c.b.a a = As.fy/(0,85f’c.b) = 1161.420/(0,85.28.250) = 82 mm;
ố• Tính c/cao vùng bt chịu nén và ktra hl ct chịu kéo t i đa
c = a/1 = 82/0,85 = 96 mm c/ds = 96/350 = 0,274 < 0,42 As k quá nhiều!
• Tính hàm lượng ct chịu kéo và ktra hl ct chịu kéo tối thiểu
= As/(bds) = 1161/(250.350) = 0,013
min = 0,03f’c/fy = 0,03.28/420 = 0,002 < As không quá ít!
As đã cho là hợp lý (giả sử đúng)!
• Tính sk uốn của td và ktra đk cường độ
Mr = 0,9Mn = 0,9[0,85f’c.b.a(ds-a/2)] = 0,9[0,85.28.250.82(350-82/2)] =
135,7.106 N.mm = 135,7 kN.m > Mu = 120 kN.m Đạt!
Vậy td đã cho đủ khả năng chịu lực và hàm lượng ct chịu kéo đã cho là hợp lý!
66sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (9/12)
Bảng tra diện tích và trọng lượng cốt thép theo ASTMA615M
Số
hiệu
Diện tích mặt cắt ngang, mm2 - ứng với số thanh
Trọng
lượng
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (kG/m)
D10 71 142 213 284 355 426 497 568 639 710 0,56
D13 129 258 387 516 645 774 903 1032 1161 1290 0 994,
D16 199 3,98 597 796 995 1194 1393 1592 1791 1990 1,552
D19 284 568 852 1136 1420 1704 1988 2272 2556 2840 2 235,
D22 387 774 1161 1548 1935 2322 2709 3096 3483 3870 3,042
D25 51 1020 1530 2040 2550 3060 3570 4080 4590 5100 3,973
D29 645 1290 19,35 2580 3225 3870 4515 5160 5805 6450 5,06
D32 819 1638 2457 3276 4095 4914 5733 6552 7371 8190 6,404
D36 1006 2012 3018 4024 5030 6036 7042 8048 9054 10060 7,907
D43 1452 2904 4356 5808 7260 8712 10160 11610 13060 14520 11,38
D57 2581 5162 7743 10320 12900 15480 18060 20640 23220 25810 20 24
67sydandao@utc.edu.vn
,
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (10/12)
VD2: Cho một dầm BTCT thường nhịp gđ l = 5 m td hcn Xđ kt, , .
mcn, tính và bố trí ct dọc chịu lực cho mc giữa nhịp, biết Mu = 100
kN.m.
Giải:
Xđ kt th ki h hiệ• mcn eo n ng m
h = (1/20 1/8)l = (1/20 1/8)500 = 250 625 mm
b = (1/3 2/3)h Chọn h = 400 mm; b = 250 mm (nên chọn nửa trên
của cthức kinh nghiệm).
• Gs td chỉ cần đặt ct đơn và kt hết kn chịu lực của tiết diện, ta có:
Mr = 0,9[0,85f’c.b.a(ds-a/2)] = Mu = 100.106 N.mm (*)
Chọn bt có f’c = 30 MPa; ct theo ASTM A615M, có fy = 420 MPa; gs
dsc = 50 mm ds = h – dsc = 400 – 50 = 350 mm. Thay vào (*), ta có:
68sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (11/12)
0 9[0 85 30 250 a(350 a/2)] = 100 106, , . . . - .
2869 a2 – 2008125 a + 100.106 = 0 a = 54 mm;
ố• Tính c/cao vùng bt chịu nén và ktra lượng ct chịu kéo t i đa
c = a/1 = 54/0,836 = 65 mm c/ds = 65/350 = 0,184 < 0,42 As k
quá nhiều gs td chỉ cần đặt ct đơn là đúng!
• Tính As và bố trí
250
As.fy = 0,85f’c.b.a
As = 0,85f’c.b.a/fy
3
5
0
0
= 0,85.30.250.54/420 = 820 mm2.
Tra bảng, chọn As = 3D19 = 852 mm2
3
4
0
0
As=3D19
và bố trí như sau:
Tính duyệt lại tdiện đã chọn (xem VD1)
5
0
50 2@75=150 50
69sydandao@utc.edu.vn
mÆt c¾t ngang
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (12/12)
Bài tậ hỏ 1 (t ầ ộ bài)p n : u n sau n p
1. Xác định sức kháng uốn và kiểm tra
hàm lượng cốt thép của một mặt cắt
hình chữ nhật, đặt cốt đơn, như hình vẽ,
biết:
Kí h th ớ ặt ắt b h 300 500 c ư c m c : x = x
mm2; b1 = 200 mm;
Bê tông có f’c = 28 MPa;
Cốt thép theo A615M có fy = 420 MPa;
As1 = 3 # 25; As2 = 2 # 16; s = 65 mm;
70sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.1. Tiết diện HCN đặt cốt thép đơn (12a/12)
2 Tí h t á à bố t í ốt thé d hị l t ê ặt ắt hữ hật dầ. n o n v r c p ọc c u ực r n m c c n , m
BTCT thường, biết:
• Kích thước mặt cắt: bxh = 250 x 700 mm2;
Vật liệ f’ 30 MP f 420MP• u: c = a; y = a;
• Mômen tác dụng lên tiết diện ở TTGH cường độ Mu = 500 kNm.
3. Xác định kích thước mặt cắt, tính toán và bố trí cốt thép dọc chịu lực
t ê ặt ắt hữ hật dầ BTCT th ờ biếtr n m c c n , m ư ng, :
• Dầm giản đơn, chiều dài nhịp l = 5,0 m;
• Mômen tác dụng lên tiết diện ở TTGH cường độ Mu = 250 kNm.
71sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (1/16)
) S đồ US BD ở TTGHa ơ -
a
b
cu 0,85.f'c a/2s' 'y
A'
Cs
cC = 0,85.f' .b.a
s(d -a/2)
1a=c.
a
nMh dsTTH
c
CA's sd'
s
C = f' .A's y s
s
AsysA s
fy sA = T
scd
MCN S§USS§BD
.
(Giả sử As, A’s là hợp lý)
72sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (2/16)
b) Cá ô thứ bả c c ng c cơ n
• N = 0 As.fy = 0,85f’c.b.a + A’s.f’y (1)
• M = 0 Mn = 0,85f’c.b.a.(ds-a/2) + A’s.f’y(ds-d’s) (2)
= sk uốn danh định của tiết diện;
• Đk cường độ (đk để td không bị ph do M):
Mr = Mn = 0,9Mn >= Mu (3)
Trong đó:
Mr = sk uốn tính toán (đã nhân hệ số) của td;
ố ốMu = mm u n tính toán (đã nhân hệ s ) của td;
= 0,9 = hệ số sk khi td btct thường chịu uốn (tra bảng)
73sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (3/16)
) Cá iới h ốt théc c g ạn c p
Sơ đồ us-bd và các ct cơ bản ở trên được viết trên cơ sở giả sử As &
A’s là hợp lý. Giả sử này phải được kt bằng 3 đk sau:
• Kt hàm lượng ct chịu kéo tối đa:
c/ds <= 0,42 (4)
Kt hà l t hị ké tối thiể• m ượng c c u o u:
= As/(b.ds) >= min = 0,03f’c/fy (5)
• Kt sự chảy dẻo của ct chịu nén
’s = cu(c-d’s)/c >= ’y = f’y/Es (6)
Nhận xét: Khi A’s = 0, thì các công thức trên quay về bt ct đơn!
74sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (4/16)
d) Cá d bài t á c ạng o n
Bài toán tính duyệt (ktra td): Cho kt td (b,h); số thanh ct chịu kéo,
nén (As, A’s); vị trí đặt ct chịu kéo, nén (ds, d’s); loại bt (f’c), loại thép
(fy f’y) và mm tính toán td lên td (Mu) Tính duyệt td (ktra kn chịu uốn, .
của td)?
Cách giải:
Đây là bt thuận Quá trình giải đi từ (1) ( 3): Từ (1) a thay vào,
(2) & (3) Mr. Nếu Mr >= Mu Đạt. Chú ý, trong qt tính toán từ (1)
đến (3), ta phải kt 3 đk (4), (5) và (6).
75sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (5/16)
Bài t á thiết kế 1 Ch kt td (b h) (l i bt f’ l i thé f f’ ) ào n : o , ; oạ c; oạ p y, y v
mm tính toán td lên td (Mu). Tính tính và bố trí cốt thép dọc chịu lực
cho tiết diện?
Cá h iảic g :
Đây là bt ngược Quá trình giả đi từ (3) ( 1): G/sử td chỉ cần đặt ct
đơn và kt hết kn chịu M của td. Từ (3,2) a c. Nếu c/ds <= 0,42
td đặt t đ đú bt t đ Nế /d 0 42 td đặt tgs c ơn ng, xem c ơn. u c s > , gs c
đơn sai, td phải đặt ct kép. Gs kt hết kn chịu lực của tdiện và c/ds <=
0,42, từ (3,2) A’s, thay vào (1) As. Chọn As, A’s và bố trí theo qđ.
Duyệt lại td đã chọn.
76sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (6/16)
Bài toán Thiết kế 2: Cho kt td (b,h); ct dọc chịu nén và vị trí (A’s,
d’s) (loại bt f’c; loại thép fy f’y) và mm tính toán td lên td (Mu) Tính, , .
tính và bố trí cốt thép dọc chịu lực cho tiết diện?
Cách giải:
Đây là bt ngược Quá trình giả đi từ (3) ( 1): G/s kt hết kn chịu lực
của tdiện, từ (3,2) a c. Nếu c/ds <= 0,42 A’s đã đủ, thay vào (1)
As Nếu c/ds > 0 42 A’s chưa đủ coi như chưa biết A’s tính A’s. , ,
và As (xem bt Thiết kế 1).
77sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (7/16)
e) Các bài toán ví dụ
VD1: Cho một td BTCT thường, HCN, đặt ct kép, biết: bxh =
250 400 2 bt ó f’ 30 MP t th ASTM A615M ó f f’x mm ; c c = a; c eo , c y = y =
420 MPa; As = 322, ds = 350, A’s = 2D13, d’s = 40 mm và Mu = 120
kN Tí h d ệt tiết diệ ?.m. n uy n
Giải: 250
A's=2D13
4
0
3
5
0
4
0
0
5
0
As=3D22
78sydandao@utc.edu.vn
mÆt c¾t ngang
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (8/16)
Giả sử As A’s đã cho là hợp lý Tính c/cao khối us nén hcn tương đương , .
As.fy = 0,85f’c.b.a + A’s.f’y a = (As.fy - A’s.f’y)/(0,85f’c.b) = (1161.420 –
258 420)/(0 85 30 250) = 59 mm;. , . .
• Tính c/cao vùng bt chịu nén và ktra hl ct chịu kéo tối đa
c = a/1 = 59/(0,85-0,05.2/7) = 71 mm c/ds = 71/350 = 0,203 < 0,42 As
không quá nhiều!
• Tính hàm lượng ct chịu kéo và ktra hl ct chịu kéo tối thiểu
= As/(bds) = 1161/(250.350) = 0,013
min = 0,03f’c/fy = 0,03.30/420 = 0,0021 < As không quá ít!
As đã cho là hợp lý!
• Tính và kiểm tra sự chảy dẻo của ct chịu nén
’s = cu.(c-d’s)/c = 0,003.(71 – 40)/71 = 0,0013
’y = f’y/Es = 420/200000 = 0,0021 > ’s A’s chưa chảy dẻo! g/sử A’s hợp
lý là i Cá h là tiế ?
79sydandao@utc.edu.vn
sa . c m p
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (9/16)
Cách tính chính xác:
• Tính lại chiều cao vùng bt chịu nén và kt hàm lượng ct chịu kéo tối đa
Vì A’s chưa chảy dẻo f’s = ’s Es = cu ((c d’s)/c) Es < f’y ta có:. . - .
As.fy = 0,85f’c.b.a + A’s.f’s = 0,85f’c.b.c.1 + A’s. cu.(c-d’s)/c.Es
1161 420 = 0 85 30 250 0 836 c + 258 0 003 ((c – 40)/c) 200000. , . . . , . . , . .
5329,5 c2 – 332820 c – 6192000 = 0 c = 77 mm
c/ds = 77/350 = 0 22 < 0 42 As không quá nhiều! As là hợp lý!, ,
Ta cũng suy ra:
f’s = 0,003.((77-40)/77).200000 = 288 Mpa; a = c/1 = 77/0,836 = 64 mm
• Tính sk uốn và kiểm tra đk cường độ
Mr = 0,9Mn = 0,9[0,85f’c.b.a.(ds-a/2)+A’s.f’s.(ds-d’s)]
= 0,9[0,85.30.250.64.(350-64/2)+258.288.(350-40)] = 137,5.106 N.mm = 137,5
kN.m > Mu = 120 kN.m Tiết diện đã cho đủ khả năng chịu lực!
80sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (10/16)
Cá h tí h ầ đúc n g n ng:
• Tính lại chiều cao vùng bt chịu nén và kt hàm lượng ct chịu kéo tối đa
Vì A’s chưa chảy dẻo một cách gần đúng, ta bỏ qua A’s tính như bài toán
ct đơn.
As.fy = 0,85f’c.b.a a = As.fy/(0,85f’c.b) = 1161.420/(0,85.30.250) = 76 mm;
c = a/1 = 76/0 836 = 91 mm,
c/ds = 91/350 = 0,26 < 0,42 As không quá nhiều! As là hợp lý!
ố ể• Tính sk u n và ki m tra đk cường độ
Mr = 0,9Mn = 0,9[0,85f’c.b.a.(ds-a/2)] = 0,9[0,85.30.250.76.(350-76/2)]
= 136.106 N.mm = 136 kN.m > Mu = 120 kN.m Td đã cho đủ kn chịu lực!
Nhận xét: Hai phương pháp cho kết quả gần bằng nhau!
81sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (11/16)
VD2 Ch ột dầ BTCT th ờ tiết diệ h biết Kí h th ớ: o m m ư ng, n cn, : c ư c
mặt cắt bxh = 250x400 mm2, bt có f’c = 30 MPa, ct theo ASTM A615M
có fy = f’y = 420 Mpa. Tính và bố trí ct dọc chịu lực cho mc giữa nhịp,
biết Mu = 220 kN.m.
Giải:
• Gs tiết diện chỉ cần đặt ct đơn và kt hết kn chịu lực của td ta có:,
Mr = 0,9[0,85f’c.b.a(ds-a/2)] = Mu = 220.106 N.mm
Chọn dsc = 50 mm ds = h – dsc = 400 – 50 = 350 mm. Thay vào (*),
ta có:
0,9[0,85.30.250.a(350-a/2)] = 220.106
2869 a2 – 2008125 a + 220.106 = 0 a = 136 mm;
82sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (12/16)
Tính c/cao vùng bt chịu nén và ktra lượng ct chịu kéo tối đa•
c = a/1 = 136/0,836 = 163 mm c/ds = 163/350 = 0,465 > 0,42 As
ề ỉ ầ ảAs quá nhi u gs td ch c n đặt ct đơn là sai! Td ph i đặt ct kép!
• Tính As, A’s, chọn & bố trí (cách 1)
Chọn A’s sao cho c/ds = 0,35 (<= 0,42. Khi c/ds = 0,42 ta tận dụng
tối đa kn chịu nén của bt, tiết kiệm nhất, nhưng việc chọn ct khó đảm
bảo đk c/ds <= 0,42) c = 0,35.ds =0,35.350 = 123 mm a = c.1 =
123.0,836 = 103 mm;
G/s kt hết kn chịu lực của td, ta có:
Mr = 0,9[0,85f’c.b.a.(ds-a/2)+A’s.f’y.(ds-d’s)] = Mu. Chọn d’s = 40 mm
A’s = [Mu/0,9-0,85f’c.b.a.(ds-a/2)]/[f’y.(ds-d’s)] = [220.106/0,9 -
0 85 30 250 103 (350 103/2)]/[420 (350 40)] = 372 mm2;
83sydandao@utc.edu.vn
, . . . . - . -
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (13/16)
Ta lại có: As fy = 0 85f’c b a + A’s f’y As = (0 85f’c b a+A’s f’y)/fy. , . . . , . . .
= (0,85.30.250.103+372.420)/420 = 1935 mm2;
ả ốTra b ng chọn As = 3D29 = 1935 mm2 và A’s = 2D16 = 398 mm2 và b
trí như Hv sau:
250
4
0
3
5
0
0
A's=2D16
3
4
0
0
As=3D29
5
0
50 2@75=150 50
84sydandao@utc.edu.vn mÆt c¾t ngang
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (14/16)
Tí h A A’ h à bố t í ( á h 2)• n s, s, c ọn v r c c
Thử chọn A’s = 2D16 = 398 mm2. Giả sử As, A’s là hợp lý và kt hết kn
chịu lực của td, ta có:
Mr = 0,9[0,85f’c.b.a.(ds-a/2)+A’s.f’y.(ds-d’s)] = Mu. Chọn d’s = 40 mm
0,9[0,85.30.250.a.(350-a/2)+398.420(350-40)] = 220.106 N.mm
3187 a2 – 2231250 a + 192624844 = 0 a = 101 mm c = a/1 =
101/0,836 = 121 mm c/ds = 121/350= 0,346<0,42 As k quá nhiều!
Ta lại có: As.fy = 0,85f’c.b.a + A’s.f’y As = (0,85f’c.b.a+A’s.f’y)/fy
= (0,85.30.250.101+398.420)/420 = 1931 mm2;
Tra bảng, chọn As = 3D29 = 1935 mm2 và bố trí như HV trên.
• Tính duyệt lại tiết diện đã chọn (xem VD 1).
85sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (15/16)
Bài tậ hỏ 2 (t ầ ộ bài)p n u n sau n p
Gồm các bài tập sau:
1. Tính sức kháng uốn của một mặt cắt
chữ nhật, dầm BTCT thường, đặt cốt
kép, như hình vẽ, biết:
• Kích thước mặt cắt: bxh = 300 x 600
mm2; b1 = 200 mm;
• Bê tông có f’c = 30 MPa;
• Cốt thép theo A615M có fy = 420 MPa;
A 3 # 25 A 2 # 19 A’ 2#16s1 = ; s2 = ; s =
d’s = 50 mm;
86sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.2. Tiết diện HCN đặt cốt thép kép (16/16)
2 Tí h t á à bố t í ốt thé d hị l t ê ặt ắt hữ hật dầ. n o n v r c p ọc c u ực r n m c c n , m
BTCT thường, biết:
• Kích thước mặt cắt: bxh = 250 x 500 mm2;
• Vật liệu: = 28 MPa; fy = f’y = 420MPa;
• Mômen tác dụng lên tiết diện ở TTGH cường độ Mu = 400 kNm.
3 Xác định kích thước mặt cắt tính toán và bố trí cốt thép dọc chịu kéo. ,
trên mặt cắt chữ nhật, dầm BTCT thường, biết:
ầ ề• D m giản đơn, chi u dài nhịp l = 6,0 m;
• Vật liệu: f’c = 30 MPa; fy = f’y = = 420MPa;
• Cốt thép chịu nén A’s = 2 # 16; d’s = 50 mm;
• Mômen tác dụng lên tiết diện ở TTGH cường độ Mu = 500 kNm.
87sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (1/12)
Dầm tiết diện chữ T gồm hai phần: cánh dầm và sườn dầm Khi chịu.
M, vị trí TTH ở TTGH có thể đi qua cánh dầm hoặc sườn dầm. Do vậy,
khi tí h t á ới tiết diệ hữ T t hải ét 2 t ờ h t ên o n v n c , a p x rư ng ợp r n.
4.4.3.1. Trường hợp tth qua sườn dầm (c > hf)
) S đồ bd ở TTGHa ơ us-
b
cu
' '
c0,85f' sC
C 2
h
hf A's sd'
dsTTH
c
s y
Mn
A's
a=c. 1
a
f
wC
(d /2)
a
/
2
C = 0,85.f' .b .ac
cC = 0,85.f' . (b- b ).h
w
f
w
1. fw
b
sA
d ct
ys sA
.A = Tsyf s
-as
sysC = f' .A'
(Giả sử As, A’s là hợp lý và chỉ thể hiện bđồ us nén trong phần sườn dầm)
w sc
MCN S§USS§BD
88sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (2/12)
b) Cá ô thứ bả c c ng c cơ n
• N = 0 As.fy = 0,85f’c.bw.a+0,85f’c.1.(b-bw)hf+A’s.f’y (1)
• M = 0 Mn = 0,85f’c.bw.a.(ds-a/2)
+ 0,85f’c.1.(b-bw).hf.(ds-hf/2) + A’s.f’y(ds-d’s) (2)
= sk uốn danh định của tiết diện;
• Đk cường độ (đk để td không bị ph do M):
Mr = Mn = 0,9Mn >= Mu (3)
Trong đó:
Mr = sk uốn tính toán (đã nhân hệ số) của td;
Mu = mm uốn tính toán (đã nhân hệ số) của td;
= 0,9 = hệ số sk khi td btct thường chịu uốn (tra bảng)
89sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (3/12)
c) Các giới hạn cốt thép
Sơ đồ us-bd và các ct cơ bản ở trên được viết trên cơ sở giả sử As &
ả ử ả ằA’s là hợp lý. Gi s này ph i được kt b ng 3 đk sau:
• Kt hàm lượng ct chịu kéo tối đa:
c/ds <= 0,42 (4)
• Kt hàm lượng ct chịu kéo tối thiểu:
= As/(bw.ds) >= min = 0,03f’c/fy (5)
• Kt sự chảy dẻo của ct chịu nén
’s = cu(c-d’s)/c >= ’y = f’y/Es (6)
Chú ý: - Khi A’s = 0, thì các ct trên quay về bài toán ct đơn t/ứng;
- Khi cho bw=b, thì các công thức trên quay về bài toán tiết diện
HCN có kt (bxh) tương ứng
90sydandao@utc.edu.vn
.
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (4/12)
4 4 3 2 T ờ h TTH đi á h
b
. . . . rư ng ợp qua c n
dầm (c<=hf)
TTH
fh c
Khi TTH đi qua cánh dầm và với giả thiết
bỏ qua khả năng chịu kéo của bt nên tiết
h
,
diện chữ T trong th này được tính giống bw
như td HCN có kt (bxh) tương ứng. MCN
Nhận xét:
• Nghiên cứu thêm ta sẽ thấy, khi tính toán với td chữ T thì hầu hết
các th là tth đi qua cánh. Vì vậy, khi gặp bài toán chữ T, thì ta nên g/sử
tth đi qua cánh và tính như td hcn tương ứng;
• Bài toán tiết diện chữ T là t/h tổng quát của các trường hợp khác.
91sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (5/12)
4 4 3 3 Các ví dụ. . . .
VD1: Cho một dầm chữ T, đặt ct đơn, biết: b = 700 mm; bw = 200
hf 120 h 600 f’ 28 M f 420 M A 4D22mm; = mm; = mm; c = pa; y = pa; s = ;
ds = 525 mm; và Mu = 280 kN.m. Tính duyệt tiết diện đã cho!
Giải 700:
1
2
0
6
0
0
5
2
5
6
5
5
0
200
50 100 50
7
5
5
0
5
92sydandao@utc.edu.vn MÆt c¾t ngang
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (6/12)
Giả ử TTH đi á h dầ ( hf) tí h h td h ó kt ts qua c n m c <= n n ư cn c ương
ứng là bxh = 700x600 mm2.
Gs As là hợp lý, tính c/cao khối us nén hcn tương đương
As fy = 0 85f’c b a a = As fy/(0 85f’c b) = 1548 420/(0 85 28 700) =. , . . . , . . , . .
39 mm;
Tính chiều cao vùng bt chịu nén và ktra hàm lượng ct chịu kéo tối đa
c = a/1 = 39/0,85 = 46 mm < hf = 120 mm GS TTH đi qua cánh là
đúng
ềc/ds = 46/525 = 0,088 < 0,42 As không quá nhi u!
Tính và kiểm tra hàm lượng ct chịu kéo tối thiểu
93sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (7/12)
Tính và kiểm tra hàm lượng ct chịu kéo tối thiểu
= As/(bw ds) = 1548/(200 525) = 0 015;. . ,
min = 0,03.f’c/fy = 0,03.28/420 = 0,002 < As không quá ít!
As là hợp lý hay gs đúng!
Xác định sức kháng uốn và ktra đk cường độ
Mr = 0,9Mn = 0,9[0,85f’c.b.a.(ds-a/2)] = 0,9[0,85.28.700.39.(525-39/2)]
= 295 6 106 N mm = 295 6 kN m > Mu = 280 kN m Đạt!, . . , . .
Vậy tiết diện đã cho đủ khả năng chịu lực và cốt thép đã cho là hợp lý!
94sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (8/12)
VD 2: Tính và bố trí cốt thép dọc chịu lực cho mặt cắt chữ T BTCT,
thường, biết: b = 750 mm; bw = 200 mm; hf = 120 mm; h = 650 mm; f’c
= 28 Mpa; fy = 420 Mpa; và Mu = 230 kN.m.
Giải:
Gs TTH đi qua cánh (c <= hf) tính như td hcn có kt tương ứng là bxh
= 750x650 mm2;
Gs tdiện chỉ cần đặt ct đơn và kt hết kn chịu lực của td
M 0 9M 0 9[0 85f’ b (d /2)] M 230 106 Nr = , n = , , c. .a. s-a = u = . .mm
Chọn dsc = 50 mm ds = h-dsc = 650 – 50 = 600 mm. Thay vào ct
trên 0,9[0,85.28.750.a.(600 – a/2)] = 230.106
8032,5 a2 – 9639000a + 230.106 = 0 a = 24,4 mm
95sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (9/12)
Tính chiều cao vùng bt chịu nén và ktra hàm lượng ct chịu kéo tối đa
c = a/1 = 24,4/0,85 = 28,7 mm < hf = 120 mm gs tth đi qua cánh là
đúng.
c/ds = 28,7/600 = 0,048 < 0,42 As không quá nhiều gs td chỉ đặt
ct đơn là đúng.
Tính As và bố trí
As.fy = 0,85f’c.b.a As = 0,85f’c.b.a/fy = 0,85.28.750.24,4/420 = 1037
2mm .
Tra bảng, chọn As = 3D22 = 1161 mm2 và bố trí như sau:
Duyệt lại td đã chọn (xem VD1).
96sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (10/12)
750
1
2
0
6
5
0
6
0
0
5
0
4@50
MÆt c¾t ngang
200
97sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (11/12)
Bài tập nhỏ 3 (tuần sau nộp bài)
Gồm các bài tập sau:
1 Tính duyệt khả năng chịu lực của một mặt cắt chữ T dầm BTCT thường đặt. , ,
cốt đơn, biết:
• Kích thước mặt cắt: b = 700 mm; b = 200 mm; hf = 120 mm; h = 600 mm; w
• Vật liệu: f’c = 28 MPa; fy = 420MPa; As = 4 # 19; ds = 525 mm;
• Mômen tác dụng lên tiết diện ở TTGH cường độ Mu = 200 kNm.
2. Tính duyệt khả năng chịu lực của một mặt cắt chữ T, dầm BTCT thường, đặt
cốt kép, biết:
• Kích thước mặt cắt: b = 700 mm; bw = 200 mm; hf = 120 mm; h = 600 mm;
• Vật liệu: f’c = 28 MPa; fy = f'y = 420MPa; As = 4 # 22; ds = 525 mm;
• A's = 2 # 16; d's= 40mm;
• Mômen tác dụng lên tiết diện ở TTGH cường độ Mu = 280 kNm.
98sydandao@utc.edu.vn
4.4. TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN BTCT THƯỜNG CHỊU M
4.4.3. Tiết diện chữ T, đặt cốt thép kép (12/12)
3 Tí h t á à bố t í ốt thé d hị l t ê ặt ắt hữ T ủ dầ BTCT. n o n v r c p ọc c u ực r n m c c c a m
thường, biết:
• Kích thước mặt cắt: b = 1600 mm; bw = 200 mm; hf = 180 mm; h = 900 mm;
• Vật liệu: f’c = 30 MPa; fy = 420MPa;
• Mômen tác dụng lên tiết diện ở TTGH cường độ Mu = 800 kNm.
4 Tính toán và bố trí cốt thép dọc chịu lực trên mặt cắt chữ T của dầm BTCT.
thường, biết:
Kí h h ớ ặ ắ b 1800 b 220 hf 180 h 800• c t ư c m t c t: = mm; w = mm; = mm; = mm;
• Vật liệu: f’c = 28 MPa; fy = f’y = 420MPa;
• Cốt thép dọc chịu nén A’s = 2#16; d’s = 50mm;
• Mômen tác dụng lên tiết diện ở TTGH cường độ Mu = 650 kNm.
99sydandao@utc.edu.vn
Các file đính kèm theo tài liệu này:
bg_mon_hoc_ket_cau_btct_4_7416.pdf
