1
THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT
CHƯƠNG 5: CẤU KIỆN CHỊU CẮT VÀ XOẮN
Sự phá hoại theo TDN
1
Cơ sở tính toán theo TDN
2
Phương pháp tính cốt ngang
3
Ứng xử xoắn của CK BTCT
4
Tính xoắn theo TD không gian
5
Tính toán độ bền xoắn kết hợp
6
2
L
a
M
V
SỰ PHÁ HOẠI THEO TIẾT DIỆN NGHIÊNG
1.1 Giới thiệu hiện tượng phá hoại theo TDN
M
As- Thép dọc chịu kéo
As,inc – Thép cốt xiên As,w – Thép cốt đai
V
LL
a
M
V
M
V
SỰ PHÁ HOẠI THEO TIẾT DIỆN NGHIÊNG
1.1 Giới thiệu hiện tượng phá hoại theo TDN
3
Ghi chú:
KNN – khe nứt nghiêng
TDN – tiết diện nghiêng
Phá hoại do M tại gối tựa (đảm bảo cấu tạo khi cắt, uốn cốt dọc)
Phá hoại do V tại tiết diện cách gối tựa 1 đoạn h0≤ a ≤ 2h0
KNN không cắt qua trọn chiều cao h0,
do tác dụng của M, hai mảnh dầm
được gắn kết nhau nhờ bê tông chịu
nén (phần ngọn của KNN) cốt dọc và
cốt đai (đều chịu kéo) cắt qua TDN,
Phương trình tính toán trên TDN chịu
M được xác lập dựa vào dạng này.
KNN cắt qua trọn chiều cao h0, lực cắt
do bê tông (Qb), cốt đai (Qsw) và cốt
xiên (Qs,inc) chịu. Phần của cốt dọc
đóng góp không đáng kể. Khi tính
chịu lực, xem như tất cả vật liệu đều
đạt giới hạn cường độ tính toán.
KNN chủ yếu cắt qua bụng dầm,
thường là với tiết diện chữ T, I, hộp có
chiều rộng b quá nhỏ (dầm cầu)
Không cho phép xảy ra.
Phá hoại giòn trên bụng tiết diện nghiêng
1.2 Phân loại các kiểu phá hoại theo TDN
SỰ PHÁ HOẠI THEO TIẾT DIỆN NGHIÊNG
uốn - cắt kết hợp kéo xiên
cắt kết hợp kéo chẻ cắt – nén vỡ kết hợp
kéo xiên – nén vỡ kết hợp nén vỡ thân dầm – T, I
SỰ PHÁ HOẠI THEO TIẾT DIỆN NGHIÊNG
1.2 Phân loại các kiểu phá hoại theo TDN
4
L
a
Phá hoại theo tiết diện nghiêng do cắt
Phá hoại theo tiết diện nghiêng do kết hợp uốn - cắt
SỰ PHÁ HOẠI THEO TIẾT DIỆN NGHIÊNG
1.2 Phân loại các kiểu phá hoại theo TDN
Ritter & MŐrscha - 1899
Dầm đơn giản chịu tải phân bố đều
Dầm konsol chịu lực tập trung
Ứng suất kéo chính
tách bụng dầm thành
những dải nghiêng,
những dải nghiêng
này có thể bị vỡ nát vì
ứng suất nén chính.
Ứng suất nén chính σ2
Ứng suất kéo chính σ1
SỰ PHÁ HOẠI THEO TIẾT DIỆN NGHIÊNG
1.3 Nguyên nhân gây phá hoại theo TDN
5
Gây nên các vết nứt
Gây nên hiện tượng nén vỡ bê tông
Ứng suất nén chính σ2
Ứng suất kéo chính σ1
As,inc Asw
As
σ1σ1
σ2
σ2
Ritter & MŐrscha - 1899
SỰ PHÁ HOẠI THEO TIẾT DIỆN NGHIÊNG
1.3 Nguyên nhân gây phá hoại theo TDN
Chưa xét đến cốt đai và cốt xiên Có cốt đai và cốt xiên
Tỷ số d/h0
Hàm lượng cốt
thép chịu kéo μs
Hàm lượng cốt thép đai μsw
a
h≤ 2,5 2,5 < a
h≤ 6 6 < a
hCàng lớn càng
làm tăng khả
năng bị phá hoại
theo tiết diện
nghiêng của cấu
kiện.
Nhỏ Lớn
Phá hoại
do cắt hay
do cắt-nén
Phá hoại do
uốn-cắt
Phá hoại
do uốn
Có thể tạo ra số
lượng lớn các vết
nứt xiên trên bề
mặt cấu kiện, góc
vết nứt xiên chủ
đạo nhỏ.
Phần bê tông giữa
các vết nứt xiên có
thể bị phá vỡ, góc
vết nứt xiên lớn,
kiểu phá hoại thiên
về uốn-cắt.
As
a
h0
a
a
SỰ PHÁ HOẠI THEO TIẾT DIỆN NGHIÊNG
1.4 Các yếu tố chi phối kiểu phá hoại theo TDN
