Bài giảng Kết cấu bê tông (Cấu kiện cơ bản): Chương 4 - Hồ Hữu Chỉnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kết cấu bê tông (Cấu kiện cơ bản)" Chương 4 - Cấu kiện chịu uốn (tính toán theo TTHG 1), được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Đặc điểm cấu tạo; Chế độ làm việc của dầm; Trạng thái ứng suất của tiết diện thẳng góc; Tính cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ nhật; Tính cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ T; Tính cấu kiện chịu uốn trên tiết diện nghiêng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu bê tông (Cấu kiện cơ bản): Chương 4 - Hồ Hữu Chỉnh

KẾT CẤU BÊ TÔNG (CẤU KIỆN CƠ BẢN) a' Rb A’s RscA’s x RbAb M Ab ho h As RsAs b a BOÄ MOÂN COÂNG TRÌNH GV: Hoà Höõu Chænh KHOA KYÕ THUAÄT XAÂY DÖÏNG Email: chohuu@hcmut.edu.vn
TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 5574:2018, Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. (thay thế TCVN 5574:2012) [2] EN 1992-1-1:2004, Eurocode 2: Design of Concrete Structures - Part 1-1: General Rules and Rules for Buildings. BOÄ MOÂN COÂNG TRÌNH GV: Hoà Höõu Chænh KHOA KYÕ THUAÄT XAÂY DÖÏNG Email: chohuu@hcmut.edu.vn
CÁC TIÊU CHUẨN ĐỌC THÊM [1] TCVN 2737:2023, Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế [2] TCVN 3118:1993, Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén [3] TCVN 1651-1:2008, Thép cốt cho bê tông – Phần 1: Thép thanh tròn trơn [4] TCVN 1651-2:2008, Thép cốt cho bê tông – Phần 2: Thép thanh vằn [5] TCVN 9346:2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường biển [6] QCVN 02:2022/BXD, Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng [7] QCVN 06:2022/BXD, Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về An toàn cháy cho nhà và công trình BOÄ MOÂN COÂNG TRÌNH GV: Hoà Höõu Chænh KHOA KYÕ THUAÄT XAÂY DÖÏNG Email: chohuu@hcmut.edu.vn
Chương 4 Cấu kiện chịu uốn (tính toán theo TTHG 1) 4.1 Đặc điểm cấu tạo 4.2 Chế độ làm việc của dầm 4.3 Trạng thái ứng suất của tiết diện thẳng góc 4.4 Tính cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ nhật 4.5 Tính cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ T 4.6 Tính cấu kiện chịu uốn trên tiết diện nghiêng Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_1
4.1.1 Đặc điểm cấu tạo bản ➢ Phân loại cấu kiện chịu uốn = bản + dầm ➢ Nội lực cấu kiện chịu uốn = {M, Q} lb = 2000-6000 s2 s2 s2 hb = 60-200 Apb As B12.5→B25 (M150 →M350) CI→CII (d4 →d8) ➢ Thép As xác định từ tính toán với CI→CII bước thông dụng: 70  s1  200 (d6 →d12) Ví dụ As: f8@150 ➢ Thép Apb xác định từ cấu tạo với: SApb = (30% → 50%) SAs Ví dụ Apb: f6@250 bước thông dụng: 200  s2  300 Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_2
4.1.2 Đặc điểm cấu tạo dầm (h/b)opt= 1.5→2.5 (h/Ld)opt= 1/20→1/10 thép A’s hay Act thép As,inc thép Act (CII-III: d10 →32) (CII-III: d10 →32) (CII: d10 →12) thép As thép Asw (CII-III: d10 →32) (CI: d6 →10) Act A’s A’s A’s Apb As As As As Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_3
4.2 Chế độ làm việc của dầm Tải phân bố đều: q1 Tải tập trung: P2 Dầm bị phá hoại trên tiết diện thẳng góc thép A’s hay Act (CII-III: d10 →32) thép As (CII-III: d10 →32) Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_4
4.2 Chế độ làm việc của dầm (tt) Tải tập trung: P2 Tải tập trung: P2 Tải phân bố đều: q1 Dầm bị phá hoại trên tiết diện nghiêng thép As,inc (CII-III: d10 →32) thép Asw (CI: d6 →10) Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_5
4.3 Trạng thái s & e của tiết diện thẳng góc: (TCVN 5574-2018) ➢ Các biểu đồ ứng suất-biến dạng của bê tông và cốt thép được dùng khi tính toán cấu kiện BTCT theo mô hình biến dạng phi tuyến. sb a/- Bê tông chịu nén ss b/- Cốt thép kéo/nén eb es eb0 = 0.002 eb2 = 0.0035 es0 = Rs / Es es2 = 0.025 eb1,red = 0.0015 (Bê tông nặng, tải ngắn hạn) Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_6
4.3 Trạng thái s & e của tiết diện thẳng góc: (TCVN 5574-2018) Giai đoạn I: dầm không nứt eb sb = ebEb,red
4.3 Trạng thái s & e của tiết diện thẳng góc: (TCVN 5574-2018) Giai đoạn II: dầm bị nứt eb sb = ebEb,red < Rb a’ e’s A’sas1 s’s = e’sEs Ab M xm h Asas2 esm ss = esmEs,red < Rs a b e s a/- Tiết diện qui đổi b/- Sơ đồ trạng thái ứng suất-biến dạng (bị nứt) của dầm có vết nứt Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_8
4.3 Trạng thái s & e của tiết diện thẳng góc: (TCVN 5574-2018) Giai đoạn III: a/- dầm bị phá hoại dẻo eb = eb2 = 0.0035 sb = Rb a’ Mu e’s A’s x s’s = e’sEs ≤ Rsc Ab h https://www.youtube.com /watch?v=UbZaLq5AU9U As es ≥ es0 ss = Rs a b (es0 = Rs / Es) e s a/- Tiết diện b/- Sơ đồ trạng thái ứng suất-biến dạng khi phá hoại của dầm phá hoại dẻo Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_9
4.3 Trạng thái s & e của tiết diện thẳng góc: (TCVN 5574-2018) Giai đoạn III: b/- dầm bị phá hoại dòn eb = eb2 = 0.0035 sb = Rb a’ Mu e’s A’s x s’s = e’sEs ≤ Rsc Ab h https://www.youtube.com /watch?v=5cF2lEZge0M As es < es0 ss = esEs < Rs a b (es0 = Rs / Es) e s a/- Tiết diện b/- Sơ đồ trạng thái ứng suất-biến dạng khi phá hoại của dầm phá hoại dòn Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_10
4.4 Tính cấu kiện chịu uốn có TD chữ nhật 1. TH cốt đơn: thép chịu kéo As + thép cấu tạo Act Tải phân bố đều: q1 Tải tập trung: P2 Act thép As As thép Act (CII-III: d10 →32) (CII-III: d10 →32) 2. TH cốt kép: thép chịu kéo As + thép chịu nén A’s Tải tập trung: P2 Tải phân bố đều: q1 A’s As thép As thép A’ s (CII-III: d10 →32) (CII-III: d10 →32) Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_11
4.4.1 Tính dầm TD chữ nhật đặt cốt đơn Tải phân bố đều: q1 Tải tập trung: P2 Act thép As As thép Act (CII-III: d10 →32) (CII-III: d10 →32) eb = eb2 = 0.0035 sb = Rb Cơ sở tính toán: a’ Mu e’s A’s x s’s = e’sEs ≤ Rsc dầm phá hoại dẻo Ab ở giai đoạn III: h eb = eb2 = 0.0035 As es ≥ es0 es ≥ es0 = Rs /Es a ss = Rs b (es0 = Rs / Es) e s Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_12
Sơ đồ ứng suất và phương trình cơ bản cốt đơn Sơ đồ ứng suất: gbRb Mu gbRbAb x Ab ho h As RsAs b a Các PTCB: SX=0 SM=0  g b Rbbx = Rs As (4.1)  M gh = g b Rbbx(ho − 0.5x) (4.2) M tt  g b Rbbx(ho − 0.5 x) M tt  M gh   (4.3)  M tt  Rs As (ho − 0.5 x) Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_13
Điều kiện hạn chế cốt đơn gbRb Mu gbRbAb x Ab ho h As RsAs b a Điều kiện hạn chế: hạn chế As để đảm bảo dầm phá hoại dẻo (4.4) Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_14
Các phương trình thông dụng tính cốt đơn gbRb gbRbAb x Mu = x Ab ho ho h xR As R = RsAs ho b a Các PT thông dụng: S X=0 Điều kiện hạn chế:  Rs As = g b Rbbho (4.5) a m  a R =  R (1 − 0,5 R ) (4.8) M  Mu  M  g b Rbbho  (1 − 0.5 ) = a mg b Rbbho (4.6) 2 2 a m =  (1 − 0,5 )     = 1 − 0,5   M  Rs As ho (1 − 0.5 ) = Rs Asho (4.7) Bảng tra: am ,  ,  Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_15
Các bài toán thiết kế thông dụng cốt đơn gbRb Mu gbRbAb x Ab ho h As RsAs b a ➢ Bài toán 1: tính toán cốt thép As ➢ Bài toán 2: chọn tiết diện As ; b ; h ➢ Bài toán 3: kiểm tra khả năng chịu lực Mu As g bR b Kiểm tra:  min = 0,05%   = 0,1%   max =  R bh o Rs Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_16
Xác định chiều cao làm việc (ho) c1 - Chiều dày bê tông bảo vệ cốt thép dọc trong bê tông a1 , a2 - Khoảng cách từ tâm lớp thép As1 và As2 đến mặt chịu kéo b a1  A s1 + a 2  A s 2 a tt =  h o = h − a tt A s1 + A s 2 n h fsi  a i  f 2 si As2 a tt = i =1 n  h o = h − a tt a2 a  f 2 si i =1 1 As1 c1 Chương 4: Tính toán cấu kiện chịu uốn theo TTGH 1 trang IV_17