intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép 1: Chương 4 - PGS.TS. Nguyễn Minh Long

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:87

2
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kết cấu bê tông cốt thép 1" Chương 4 - Cấu kiện chịu uốn, gồm các nội dung chính sau: Giới thiệu; Ứng xử uốn của cấu kiện BTCT và trạng thái ứng suất – biến dạng của tiết diện; Đặc điểm cấu tạo; Tính độ bền cấu kiện tiết diện chữ nhật; Tính độ bền cấu kiện tiết diện chữ T, I. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép 1: Chương 4 - PGS.TS. Nguyễn Minh Long

  1. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.1 Giới thiệu 4.2 Ứng xử uốn của cấu kiện BTCT và trạng thái ứng suất – biến dạng của tiết diện 4.3 Đặc điểm cấu tạo 4.4 Tính độ bền cấu kiện tiết diện chữ nhật 4.5 Tính độ bền cấu kiện tiết diện chữ T, I Chapter 4: Flexure in Beams 114
  2. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.1 Giới thiệu  Là dạng cấu kiện cơ bản, chủ yếu chịu tác dụng của tải trọng đứng (phương truyền tải trọng vuông góc với trục dọc của cấu kiện)  Cấu kiện có ứng xử uốn là chủ đạo dưới tác động của mô-men (M) và của lực cắt (V)  Một số cấu kiện chịu uốn thường gặp: dầm, sàn, cầu thang bộ… Sàn M Cột Dầm Dầm Vách V N≈0 Cầu thang Chapter 4: Flexure in Beams 115
  3. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.2 Sự làm việc của dầm BTCT và trạng thái ứng suất - biến dạng của tiết diện PTN Kết Cấu Công Trình (BKSEL) Chapter 4: Flexure in Beams 116
  4. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.2 Sự làm việc của dầm BTCT và trạng thái ứng suất - biến dạng của tiết diện A A’ MC A-A’ L L Chapter 4: Flexure in Beams 117
  5. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.2 Sự làm việc của dầm BTCT và trạng thái ứng suất - biến dạng của tiết diện a. Giai đoạn I – Trước khi vết nứt xuất hiện P1 A q1 σcc
  6. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.2. Sự làm việc của dầm BTCT và trạng thái ứng suất - biến dạng của tiết diện b. Giai đoạn II – Vết nứt xuất hiện và phát triển q2 σcc < fcu P2 A P2 MC A-A’ TTH A’ σct ≥ fct,u σs < fsy L (có thể σs = fsy)  Bê tông mất dần khả năng chịu kéo, chỉ còn khả năng chịu nén. Phân bố ứng suất nén của bê tông vẫn có thể xem như tuyến tính. Thép chịu kéo và ứng suất của nó tiệm cận và có thể đạt đến giới hạn chảy.  Sự làm việc chung giữa bê tông và thép tại những vị trí có vết nứt không còn như ban đầu; thép có dấu hiệu bị trượt ra khỏi bê tông tại các vị trí này. Chapter 4: Flexure in Beams 119
  7. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN c. Giai đoạn III – Cấu kiện bị phá hoại q3 σcc = fcu P3 A P3 MC A-A’ TTH A’ σs = fsy L  Bê tông chịu nén. Ứng suất nén của bê tông phân bố không còn tuyến tính (phi tuyến) và đạt dần đến cường độ chịu nén của nó.  Cốt thép chịu kéo và ứng suất kéo đạt đến giới hạn chảy của nó.  Sự làm việc chung giữa bê tông và cốt thép trong vùng bị kéo không còn được đảm bảo tại các vị trí xuất hiện vết nứt. Cốt thép không còn bám dính với bê tông tại các vị trí này. Chapter 4: Flexure in Beams 120
  8. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.3 Đặc điểm cấu tạo  Tiết diện Chapter 4: Flexure in Beams 121
  9. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.2 Đặc điểm cấu tạo  Tiết diện Chapter 4: Flexure in Beams 122
  10. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.2 Đặc điểm cấu tạo  Tiết diện Chapter 4: Flexure in Beams 123
  11. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.2 Đặc điểm cấu tạo  Tiết diện Chapter 4: Flexure in Beams 124
  12. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.2 Đặc điểm cấu tạo  Kích thước tiết diện  Chiều cao tiết diện sơ bộ của dầm nhịp giản đơn 1 1  h  ~ L  8 12  L  Chiều cao tiết diện sơ bộ của dầm nhiều nhịp 1 1 h  ~ L  12 16  h  Chiều cao tiết diện sơ bộ của dầm console 1 1 h  ~ L 4 6 b  Bề rộng tiết diện sơ bộ của dầm Ghi chú: 1 1 b   ~ h h – chiều tiết diện của dầm; 3 2 b – bề rộng tiết diện của dầm; L >(3 ~ 4)h Dầm thấp - dầm Bernoulli L – nhịp tính toán của dầm. Chapter 4: Flexure in Beams 125
  13. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.2 Đặc điểm cấu tạo của dầm  Cốt thép Cốt xiên: Ø14~40 Cốt dọc cấu tạo hay chịu nén: Ø10~32 Cốt dọc chịu kéo: Ø14~40 Cốt đai: Ø6~10 Cốt dọc h h Cốt đai b b Dầm bản rộng (band beam) Chapter 4: Flexure in Beams 126
  14. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN  Các kiểu phá hoại của dầm Phá hoại dòn σcc = fcu Dư thép - Over design σs < fsy Phá hoại quá dẽo σcc < fcu Thiếu thép - Under design σs = fsy Phá hoại dẽo σcc = fcu Thép vừa đủ - Economic σs = fsy design Chapter 4: Flexure in Beams 127
  15. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN Các kiểu phá hoại uốn của dầm Chapter 4: Flexure in Beams 128
  16. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.4 Tính độ bền cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật Trường hợp cốt đơn Cốt xiên Ainc Cốt cấu tạo Act Cốt dọc chịu kéo As Cốt đai Asw Act Asw h As A’s Trường hợp cốt kép Asw h b As Cốt xiên Ainc Cốt dọc chịu nén A’s b Cốt dọc chịu kéo As Cốt đai Asw Chapter 4: Flexure in Beams 129
  17. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4. CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.4.1 Tính cho trường hợp cốt đơn A. Giả thiết tính B. Sơ đồ ứng suất C. Các phương trình cân bằng D. Chiều cao tương đối giới hạn của vùng chịu nén bê tông E. Kiểm tra khả năng chịu lực F. Các bước tính toán Chapter 4: Flexure in Beams 130
  18. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.4.1 Tính cho trường hợp cốt đơn (TCVN 5574:2018) A. Giả thiết tính  Bê tông chịu nén và ứng suất nén σb của bê tông phân bố đều trong vùng chịu nén theo dạng chữ nhật lấy bằng cường độ chịu nén tính toán Rb có xét đến hệ số điều kiện làm việc γb2 = 0.9 của bê tông. σb = γb2Rb (γb2: Điều 6.1.3.2, TCVN 5574:2018)  Cường độ chịu kéo của bê tông lấy bằng không.  Biến dạng (ứng suất) trong cốt thép được xác định phụ thuộc vào chiều cao vùng chịu nén x của bê tông và ứng suất kéo trong cốt thép lấy σs ≤ Rs.  Ứng suất nén trong cốt thép lấy σsc ≤ Rsc. B. Sơ đồ phân bố ứng suất σb = γb2Rb b x M M h M σs ≤ Rs Chapter 4: Flexure in Beams 131
  19. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.4.1 Tính cho trường hợp cốt đơn C. Các phương trình cân bằng (PTCB) (σb = γb2Rb) Ab= b×x 0.5x x Fb = γb2RbAb h ho M zb As T.T.H a Fs = RsAs b (σs = Rs với điều kiện ξ = x/ho ≤ ξR)  PTCB lực: ΣF = 0 Fb - Fs = 0 γb2RbAb – RsAs= 0 (4.1)  PTCB mô-men: (a) Trục mômen lấy trùng với trục Fs ΣM = 0 M - Fb×zb = 0 M = γb2RbAb(ho-0.5x) (4.2a) (b) Trục mômen lấy trùng với trục Fb ΣM = 0 M - Fs×zb = 0 M = RsAs (ho-0.5x) (4.2b) Chapter 4: Flexure in Beams 132
  20. Chương 4 CẤU KIỆN CHỊU UỐN D. Chiều cao tương đối giới hạn của vùng chịu nén bê tông, ξR “Là chiều cao của vùng bê tông chịu nén của tiết diện thẳng góc của cấu kiện chịu uốn mà tại đó bê tông bị nén vỡ và đồng thời cốt thép bắt đầu chảy dẻo.” εb2 cR  b2 xR = kcR c3 c2 c1  ho  b2 + s ,el cR h ho xR  b2 T.T.H  As kho  b2 + s ,el σs b xR k b2 Rs  ho  b2 + s ,el Quan hệ ứng suất – biến dạng qui đổi của cốt thép (σ- σs < Rs ε) khi kéo dọc trục dùng Es= tanα xR k trong thiết kế BTCT hiện nay R   ho  s ,el εs εs2 = 0.025 εs,el 1+  b2 Biểu đồ xác định chiều cao giới hạn vùng chịu nén bê tông theo quan hệ tương thích biến dạng của bê tông và cốt thép trong tiết diện dầm Chapter 4: Flexure in Beams 133
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
38=>2