Bài giảng Bê tông cốt thép 1: Chương 7 - Trường ĐH Kiến trúc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Bê tông cốt thép 1 - Chương 7 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: đại cương về cấu kiện chịu kéo; tính toán cấu kiện kéo đúng tâm; tính toán cấu kiện kéo lệch tâm bé; tính toán cấu kiện kéo lệch tâm lớn. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Bê tông cốt thép 1: Chương 7 - Trường ĐH Kiến trúc

1
NỘI DUNG 7.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO 7.2. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN KÉO ĐÚNG TÂM 7.3. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN KÉO LỆCH TÂM BÉ 7.4. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN KÉO LỆCH TÂM LỚN 2
3
7.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO Cấu kiện chịu kéo thường có tiết diện chữ nhật. Cốt thép ngang trong cấu kiện chịu kéo có nhiệm vụ giữ vị trí cốt thép dọc, khoảng cách không quá 500mm.  Kéo đúng tâm Cốt thép dọc đặt đều theo chu vi. Hàm lượng thép t = As,tot/A  Kéo lệch tâm (phẳng) Có thể xảy ra kéo lệch tâm lớn và kéo lệch tâm bé. Cốt thép dọc nên đặt tập trung trên cạnh b . Hàm lượng cốt thép  = As/(bh0) và ’ = A’s/(bh0) - Yêu cầu: , ’  min= 0,1% ; t  2min = 0,2% 4
7.2. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN KÉO ĐÚNG TÂM Điều kiện tính toán: N  Ngh = Rs As,tot N – lực kéo tính toán ; Ngh – khả năng chịu lực. As,tot – diện tích tiết diện toàn bộ cốt thép dọc Với cấu kiện kéo đúng tâm nên lấy t = 0,43%. 7.3. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN KÉO LỆCH TÂM BÉ 7.3.1. Điều kiện xảy ra kéo lệch tâm bé M e0   ya N Với: ya = 0,5h – a 5
7.3. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN KÉO LỆCH TÂM BÉ 7.3.1. Bài toán kiểm tra khả năng chịu lực Ne  [Ne]gh = RsA’sZa Ne’  [Ne’]gh = RsAsZa h h với tiết diện chữ nhật: e   e0  a; e '   e0  a ' 2 2 7.3.2. Bài toán tính toán cốt thép Ne Ne ' Diện tích cốt thép: As  ; As  Rs Z a Rs Z a Chú ý: Khi tăng giá trị N thì cả As và A’s đều tăng, khi tăng M thì As tăng và A’s giảm. Đoạn cấu kiện có N là hằng số và M thay đổi thì tính As cần dùng giá trị M lớn nhất; tính A’s phải lấy M nhỏ nhất. 6
7.4. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN KÉO LỆCH TÂM LỚN 7.4.1. Điều kiện xảy ra kéo lệch tâm lớn M Điều kiện: e0   0,5h  a N Sơ đồ tính toán tiết diện chịu kéo lệch tâm lớn 7
7.4.2. Tính toán cấu kiện chịu kéo lệch tâm lớn 1. Bài toán kiểm tra khả năng chịu lực Biết b, h, As, A’s Kiểm tra tiết diện có đủ khả năng chịu cặp nội lực M, N Rs As  Rsc As  N Tính: x điều kiện 2a’  x  Rh0 Rb b Kiểm tra khả năng chịu lực x Ne   Negh  Rb bx  h0    Rsc AsZ a    2 Khi x > Rh0 lấy x = Rh0 Khi x < 2a’. Kiểm tra khả năng chịu lực theo công thức Ne’  [Ne’]gh = RsAsZa 8
2. Bài toán tính toán cốt thép Biết b, h và nội lực M, N. Yêu cầu xác định cốt thép As , A’s ? Cho x một giá trị trong khoảng 2a’  x  Rh0 x Ne  Rb bx  h0      2 Tính : As  Rsc Z a - Khi A’s > 0 thì tính tiếp: As  Rb bx  Rsc As  N Rs - Khi A’s < 0 thì giảm x để tính lại. Nếu đã lấy x = 2a’ mà vẫn có A’s< 0 thì chọn A’s theo cấu tạo và tính As theo: Ne ' N ( e  Z ) As   Rs Z a Rs Z Ne   Trong đó : Z  max  Z a ,  h0  ;   0.5 1  1  2 m 9 ,  m  2 Rb bh0
Thí dụ 1 Thanh chịu kéo trong dàn có nội lực tính toán N=280 kN, hình bao mômen của thanh dàn đã xác định được như hình vẽ, tại tiết diện giữa thanh M = 16.8 kNm, tại tiết diện đầu thanh (liên kết) M = -14 kNm. Thanh có tiết diện 180260 mm. Dùng bê tông cấp B20. Yêu cầu tính toán bố trí cốt thép dọc, dùng thép CB400-V. Giải: - Thép nhóm CB400-V có Rs= 350 MPa. Giả thiết a = a’ = 35 mm. Za = 260 – 35 – 35 = 190 mm 10
(1) Tính toán với đoạn chịu momen dương (CT chịu kéo phía dưới) Dùng mô men M = 16.8 kNm. M 16800 e0    60  0.5h  a  95 N 280 - Kéo lệch tâm bé e’ = 0.5h + e0 – a’ = 260/2 + 60 – 35 = 155 mm = = 653 mm2 - Cốt thép chịu nén phía trên được tính với M = 0, e0 = 0 e = 0.5h – e0 – a = 260/2 – 0 – 35 = 95 mm ′ = = 400 mm2 11
(2) Tính toán với 2 đoạn AB và DE chịu mômen âm (CT chịu kéo phía trên) Dùng mô men M = 14 kNm. e0 = M/N = 14000/280 = 50 mm < 0.5h – a = 95 mm  lệch tâm bé e’ = 0.5h + e0 – a’ = 260/2 + 50 – 35 = 145 mm = = 610 mm2 - Cốt thép chịu nén phía dưới A’s được tính với M = 0, e0 = 0 e = 0.5h – e0 – a = 260/2 – 0 – 35 = 95 mm ′ = = 400 mm2 12
- Chọn cốt thép chịu kéo AS = 216+ 18 = 656 mm2, cốt thép chịu nén A’s = 216 = 402 mm2 . 18 - Chọn lớp bảo vệ c = 20; tính lại: a  20   29  a gt  35 2 - Kiểm tra khoảng hở của cốt thép: 180  2  20  2  16  18 t0   45 2 - Vậy khoảng hở của cốt thép đạt yêu cầu. 13
Thí dụ 2 Yêu cầu tính toán, cấu tạo cốt thép đáy máng của máng dẫn nước có kích thước như hình vẽ. Bê tông cấp B20. Chiều dày đáy 180 mm. Cốt thép CB240-T. Giải: 1. Sơ đồ tính toán và nội lực: - Cắt ngang thân máng 1 dải có chiều rộng 1m. Áp lực ngang của nước tác dụng lên thành: p, tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đáy: q ( chưa kể đến gió). p=1.1 10  1.4 = 15.4 KN/m2 q=1.1 (10  1.4+25 0.18)=20.35 KN/m2 14
Giải: - Đáy bể chịu lực kéo N và mô men uốn M: H 1.4 N  pb  15.4  1   10.78KN 2 2 - Mômen ở chỗ tiếp giáp với thành bể: 1 1 M A  M B  pbH 2   15.4  1  1.4 2  5.03KNm 6 6 - Mômen ở giữa đáy là mô men dương M0 1 M 0  pbl 2  0.5  M A  M B   17.86 KNm 8 2. Số liệu tính toán cốt thép: Rb = 11.5MPa , Rs = 210MPa ,R = 0.615 -Tiết diện A, B có : N=10.78KN ; M= -5.03KNm -Giả thiết a = a’ = 25 mm 15
3- Tính toán tại tiết diện chịu mômen âm (chỗ tiếp giáp với thành) h0  h  a  180  25  155 Z a  h0  a   155  25  130 M 5.03  1000 e0    466.6  0.5h  a  65 N 10.78 - Tính toán theo trường hợp kéo lệch tâm lớn e  e0  a  0.5h  466.6  25  90  401.6 - Giả thiết x = 2a’=50, tính cốt thép chịu nén 16
Giải: - Xem A’s = 0 , tiếp tục tính Ne 10780  401.6 m  2  2  0.01567 Rb bh0 11.5  1000  155     0.5 1  1  2 m  0.99  h0  0.99  155  153 - Do Z = max( Za =130, h0 =153 ). Lấy Z = 153mm. Tính cốt thép chịu kéo (đặt phía trên): 17
4- Tính toán cốt thép cho tiết diện ở giữa chịu mômen dương - Giả thiết a = a’ = 25; h0 = 155; Za = 130 M 17.86  1000 e0    1657  0.5h  a N 10.78 - Giả thiết x = 2a’ = 50. Tính A’s : 18
Z = max (Za = 130 và h0 = 149). Lấy Z = 149 mm 5- Xử lý kết quả - Tại gối:  = As/(bh0) = 186/(1000155) = 0.12% > min = 0.1% Có thể chọn 8a250 - Tại nhịp:  = As/(bh0) = 600/(1000155) = 3.87% Có thể chọn 10a130 - Cốt thép chịu lực đặt theo phương ngang. Theo phương dọc máng đặt cốt thép cấu tạo 6a250. 19
- Lưới thép phía trên có thể chỉ đặt trong một đoạn gần gối tựa với chiều rộng: 0.7 M Al 174 B  20   620 Lấy B = 650 mm. M A  M0 1000  155 - Chọn chiều dày lớp bảo vệ c = 20, tính được a = c + /2 = 25 mm = agt. 20