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

Bài giảng Kết cấu bê tông ứng lực trước: Chương 6 - PGS.TS. Nguyễn Minh Long

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

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 ứng lực trước" Chương 6 - Tính toán và kiểm soát độ võng, cung cấp cho sinh viên những kiến thức như: Giới thiệu; Lý thuyết tính toán võng; Độ võng ngắn hạn hay tức thời; Độ võng dài hạn; Độ võng toàn phần; Kiểm soát võng theo tỷ số nhịp trên chiều cao tiết diện;...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 ứng lực trước: Chương 6 - PGS.TS. Nguyễn Minh Long

  1. KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC Prestressed concrete: Analysis and design KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC (Bài giảng – C6) BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GV: PGS.TS. Nguyễn Minh Long Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng E-mail: nguyenminhlong@hcmut.edu.vn ĐH Bách Khoa, TP. HCM
  2. KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC Prestressed concrete: Analysis and design Tài liệu tham khảo [1] ACI 318 (2014). Building Code Requirements for Structural Concrete. American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 524p. [2] AASHTO (2012). Design Specifications, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington DC, 1661p. [3] PTI (2006). Post-Tensioning Manual, 6th Edition, Post-Tensioning Institute, Phoenix, AZ, 370p. [4] Naaman, A. E. (2004). Prestressed Concrete: Analysis and Design, 2rd Edition, Techno Press, Michigan, USA, 1108p. BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GV: PGS.TS. Nguyễn Minh Long Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng E-mail: nguyenminhlong@hcmut.edu.vn ĐH Bách Khoa, TP. HCM
  3. KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC Prestressed concrete Chương 6: Tính toán và kiểm soát độ võng 6.1. Giới thiệu 6.2. Lý thuyết tính toán võng 6.3. Độ võng ngắn hạn hay tức thời 6.4. Độ võng dài hạn 6.5. Độ võng toàn phần 6.6. Kiểm soát võng theo tỷ số nhịp trên chiều cao tiết diện 6.7. Độ võng giới hạn 6.8. Ảnh hưởng của yếu tố thời gian trong việc tính toán võng 1
  4. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.1. Giới thiệu  Dầm có độ võng quá lớn có thể làm xuất hiện vết nứt trong các lớp cấu tạo, che chắn, làm nứt tường, mái gây thấm, dột; gây dịch chuyển cửa ra vào, thiết bị, máy móc; hoặc gây nên tâm lý lo ngại về sự an toàn của người sử dụng.  Hai phương pháp để kiểm soát võng: gián tiếp và trực tiếp. Phương pháp kiểm soát gián tiếp được thực hiện bằng cách khống chế trước tỉ số nhịp trên chiều cao làm việc của dầm. Phương pháp kiểm soát trực tiếp là tính toán độ võng của dầm dựa trên các thông số thiết kế và so sánh với giá trị cho phép. Tuy nhiên cần khẳng định rằng, việc dự đoán chính xác độ võng của dầm PC là rất khó khăn do sự không chắc chắn về tính chất của vật liệu, ảnh hưởng của các vết nứt trong dầm, quá trình tác dụng của tải trọng, cho nên việc tính toán thường mang tính dự báo hơn là việc tính toán chính xác độ võng thực tế. 2
  5. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.1. Giới thiệu  Độ võng của dầm được đề cập ở đây, nhìn chung, là các giá trị độ võng xuất hiện trong suốt quá trình làm việc bình thường của dầm. Trong điều kiện sử dụng bình thường, tải trọng tác dung lên dầm gồm có tĩnh tải và một phần của hoạt tải. Tuy nhiên, thiên về an toàn, tải trọng được xét đến luôn bao gồm đầy đủ cả tĩnh tải và hoạt tải.  Độ võng của dầm được xác định từ độ võng tức thời và đô võng dài hạn. Độ võng tức thời dựa trên tải trọng tức thời. Trong khi độ võng dài hạn còn kể đến các ảnh hưởng làm gia tăng biến dạng của bê tông theo thời gian như từ biến và co ngót. 3
  6. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.2. Lý thuyết tính toán võng  Độ cong Φ d M   (6.1) dx EI  Góc xoay θ xj M  ij    dx (6.2) xi  EI   Độ võng Δ xj M   ij   x dx (6.3) xi  EI  4
  7. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.3. Độ võng ngắn hạn hoặc tức thời 6.3.1. Cấu kiện chưa nứt  Cấu kiện chưa nứt ứng xử đàn hồi tuyến tính nên độ võng có thể được tính toán theo như lý thuyết đàn hồi. Trong giai đoạn này, độ võng của cấu kiện có thể được tính theo nguyên lý cộng tác dụng giữa độ vồng (camber) do tác dụng của ứng suất trước và độ võng (deflection) do tải trọng tác dụng (tĩnh tải và hoạt tải). Trong trường hợp dầm đơn giản, độ vồng của dầm do ảnh hưởng của cáp UST có thể được tính như sau: L2 a2   1  2  1  (6.1) 8 6 Φ1 : Độ cong của tiết diện giữa nhịp Φ2 : Độ cong của tiết diện trên gối a : Chiều dài của đoạn dầm có quỹ đạo cáp thay đổi L : Nhịp tính toán của dầm 5
  8. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.3. Độ võng ngắn hạn hoặc tức thời 6.3.1. Cấu kiện chưa nứt 6
  9. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 7
  10. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 8
  11. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.3. Độ võng ngắn hạn hoặc tức thời 6.3.1. Cấu kiện chưa nứt  Độ cong của tiết diện tính theo biến dạng:  ct   cb  h (6.2) εct : biến dạng của thớ ngoài trên cùng của tiết diện εcb : biến dạng của thớ ngoài trên cùng của tiết diện h : chiều cao của tiết diện dầm 9
  12. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.3. Độ võng ngắn hạn hoặc tức thời 6.3.1. Cấu kiện đã nứt  Khi cấu bị nứt, vết nứt xuất hiện theo dọc trục dầm. Tại các tiết diện bị nứt, mô-men quán tính cần được tính có xét đến vết nứt, Icr. Tuy nhiên, tai các tiết diện chưa bị nứt (giữa các vết nứt), mô men quán tính cần tính theo tiết diện nguyên, Ig 10
  13. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.3. Độ võng ngắn hạn hoặc tức thời  Mô hình của Branson (1965) (ACI 318, 2014) 6.3.1. Cấu kiện đã nứt Ma : Mô men do tải sử dụng Mcr : Mô men kháng nứt Ig : Mô men quán tính tiết diện chưa nứt Icr : Mô men quán tính tiết diện đã nứt Tension stiffening m=3 m  M cr  I e  I cr   I g  I cr    (6.3) fr I g  Ma  M cr  (6.4) h  kd Dầm liên tục : I e  0.85I em  0.15  I e1  I e 2  (chưa xét ảnh hưởng của cáp UST) 11
  14. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.3. Độ võng ngắn hạn hoặc tức thời 6.3.1. Cấu kiện đã nứt  Mô-men quán tính tiết diện tương đương, Ie, cho cấu kiện BT UST 3  M cr  M dec  I e  I cr   I g  I cr    (6.5)  M a  M dec   Mdec là mô-men ứng với trường hợp ứng suất nén trước ở thớ chịu nén ngoài cùng của tiết diện bị triệt tiêu (xem điểm “decompression”, Hình 4.1, slide 2, chương 4), dùng công thức (3.5d), chương 3 và cho σts = 0, Mmax = Mdec.  Mcr là mô-men gây nứt (slide 22, chương 3, ct. 3.18a hoặc 3.18b – Bài giảng).  Mô-men quán tính tiết diện đã nứt, Icr, cho cấu kiện BT UST 12
  15. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.3. Độ võng ngắn hạn hoặc tức thời 6.3.1. Cấu kiện đã nứt  Mô-men quán tính tiết diện đã nứt, Icr, cho cấu kiện BT UST  Xác định trọng tâm vùng nén cho trường hợp trọng tâm của vùng nén nằm ở sườn: (6.6)  Xác định mô-men quán tính tiết diện đã nứt đối với trục trọng tâm của vùng nén: (6.7)  Trường hợp trọng tâm của vùng nén nằm trên cánh, trong các công thức (6.6) và (6.7) thay bw = b. 13
  16. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.3. Độ võng ngắn hạn hoặc tức thời 6.3.1. Cấu kiện đã nứt  Xác định chiều cao vùng nén c theo trạng thái giới hạn sử dụng SLS b εc σc C = 0.5σcbc = 0.5Ecεcbc c zcg Mg+k dp2 Cg dp1 ep zp1 zp2 Ap1 F Δσp2 ΔTp2 = Ap2Δσp2 Ap2 εpo1 Δεp1 Δσp1 ΔTp1 = Ap1Δσp1 εp1 fpy  PT tương thích biến dạng: c c σp1 c d p1  d p2  c   p1  c   p 2 Δσp1  PT cân bằng lực: σpo F  C   T1  T2   PT cân bằng mô-men: M g  k  Fe p  Czcg   Tp1 z p1  Tp 2 z p 2  εpo1 = σpo / Ep εp1 = σp1 / Ep 14
  17. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.4. Độ võng dài hạn  Độ võng tức thời của dầm gia tăng theo thời gian dưới tác dụng của tải trọng dài hạn do hiện tượng co ngót và từ biến của bê tông. Trong đa số các trường hợp, hiện tượng từ biến có ảnh hưởng mạnh nhất đến sự gia tăng độ võng của dầm theo thời gian và ảnh hưởng này tỉ lệ thuận với độ lớn của ứng suất tác dụng. 15
  18. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.4. Độ võng dài hạn Hình 6.1: Quan hệ giữa biến dạng theo thời gian: (a) biến dạng từ biến; và (b) mô-đun đàn hồi tương đương 16
  19. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.4. Độ võng dài hạn  Độ võng dài hạn của dầm có thể được tính như sau :  w   iw   tw (6.8) Trong đó, độ võng tức thời δiw dưới tác dụng của tải dài hạn (w). Độ võng do ảnh hưởng của yếu tố dài hạn δtw được xác định như sau :  tw   iw (6.9)    (6.10) 1  50  ' As ' ' bd Hình 6.2: Ảnh hưởng của hệ số ξ theo thời gian 17
  20. Chương 6 – Tính toán võng Chapter 6 – Deflection Calculation 6.5. Độ võng toàn phần  Độ võng toàn phần của dầm được xác định như sau :  tot   ip   w (6.11)  Độ võng dài hạn δw được tính theo ct (6.8) dưới tác dụng của tải dài hạn (w). Độ võng ngắn hạn δip gây ra bởi tải ngắn hạn (p) được xác định như sau :  ip   i w+p   iw (6.12) 6.6. Kiểm soát võng theo tỷ số nhịp trên chiều cao tiết diện 18
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2437 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2