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

Bài giảng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép: Chương 7 - ThS. Trần Tiến Đắc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST
Báo xấu
2
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 7 cung cấp kiến thức về cấu kiện bê tông cốt thép chịu kéo – một loại cấu kiện ít phổ biến hơn nhưng đóng vai trò quan trọng trong một số dạng kết cấu đặc biệt. Bài giảng trình bày cơ chế chịu lực, phương pháp tính toán cốt thép chịu kéo, cấu tạo hợp lý và các yêu cầu kỹ thuật cần tuân thủ. Đây là nội dung hữu ích giúp sinh viên và kỹ sư hiểu rõ nguyên lý thiết kế cấu kiện kéo, đảm bảo hiệu quả và độ bền cho công trình.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép: Chương 7 - ThS. Trần Tiến Đắc

  1. THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT CHƯƠNG 7: CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1 Khái niệm chung 2 Cấu tạo cốt thép 3 CK chịu kéo đúng tâm 4 CK chịu kéo lệch tâm 1
  2. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1.1 Giới thiệu Cấu kiện Chịu kéo đúng tâm Chịu kéo lệch tâm Hợp lực N, gây kéo dọc trục, có thể là lực (N, Mx, My) gây kéo và uốn; không bị tác dụng đơn, hay hợp lực. uốn dọc; không cần tính lặp. Đặc điểm Do bê tông chịu kéo kém, nên ứng suất kéo hoàn toàn do cốt thép chịu. chịu lực Thanh chịu kéo của dàn, thanh Tương tự, nhưng trục thanh không căng của vòm chống lại lực xô đồng quy ở mắt dàn, hoặc có thêm tải Ví dụ ngang, thành đường ống có áp, bồn tập trung do thiết bị treo; thành bồn chứa, silos có tiết diện ngang hình chứa có mặt bằng hình vuông, HCN, tròn rỗng (hình vành khăn). đa giác chịu áp lực chất lỏng… Quanh chu vi tiết diện, cần đảm bảo Bố trí đối xứng ở hai cạnh theo Bố trí được neo chắc vào gối tựa; nếu có phương vuông góc với mặt phẳng thép dọc nối, nên dùng đường hàn hoặc uốn. couplers. Do chịu kéo đúng tâm, bê tông Nếu chịu kéo lệch tâm lớn, có cốt dọc Bố trí không bị nở hông, lực cắt thường chịu nén, thì cốt đai cấu tạo như CK thép đai nhỏ, nên đai bố trí theo cấu tạo, chịu nén lệch tâm. giống như CK nén đúng tâm. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1.2 Phân loại theo nội lực CK chịu kéo đúng tâm N y x N N h b hoặc H N N b h h b 2
  3. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1.2 Phân loại theo nội lực CK chịu kéo lệch tâm một phương (cùng phương chịu lực có lợi của tiết diện) N y e0y Mx=N.e0y x N N h b H N N x b b h h KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1.2 Phân loại theo nội lực CK chịu kéo lệch tâm một phương (cùng phương chịu lực bất lợi của tiết diện) N e0x y My=N.e0x x N N h b H N N y h h b b 3
  4. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1.2 Phân loại theo nội lực CK chịu kéo lệch tâm xiên (lệch tâm hai phương) N N y y x My=N.e0x x h h b h b N b H y H x KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1.3 Đặc điểm thiết kế 5574:2018 CK chịu kéo cần được kiểm tra theo cả hai trạng thái giới hạn TTGH I – Đảm bảo độ bền TTGH II – Đảm bảo giới hạn về bề rộng khe Cấu kiện trên tiết diện thẳng góc và tiết nứt diện nghiêng 8.2.2.1.1 Điều kiện xác định sự hình thành Chịu kéo 8.1.2.5 Tính toán CK BTCT vết nứt đúng tâm chịu KĐT theo nội lực giới hạn 8.2.2.2.6 Nội lực khi hình thành vết nứt trong (KĐT) các CK chịu KĐT 8.1.2.6 Tính toán CK BTCT 8.2.3.3.1 Để làm cơ sở tính độ võng của cấu Chịu kéo chịu KLT theo nội lực giới hạn kiện chịu KLT thì cần xác định độ cong… lệch tâm 8.1.2.1.1 Tính toán độ bền CK 8.2.3.3.2 Giúp xác định độ cong toàn phần… (KLT) chịu KLT đối với các tiết diện 8.2.3.3.6 Phương trình xác định vị trí T.T.H… thẳng góc 4
  5. CHƯƠNG 7: CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1 Khái niệm chung 2 Cấu tạo cốt thép 3 CK chịu kéo đúng tâm 4 CK chịu kéo lệch tâm CẤU TẠO CỐT THÉP CẤU KIỆN CHỊU KÉO Tầng n+1 2.1 Phân loại 5574:2018 10.3 1. Cốt thép dọc chịu lực (As và 𝐴 ) 2. Cốt thép dọc cấu tạo (Act) 3. Cốt thép ngang chống cắt (Asw) 𝐴 (1232) As (1220) Act (610) Asw As 𝐴 Act Asw Tầng n 5
  6. CẤU TẠO CỐT THÉP CẤU KIỆN CHỊU KÉO 2.2 Cốt dọc chịu lực As – Cốt thép chịu kéo A – Cốt thép chịu nén (hoặc chịu kéo ít hơn) Cốt thép chịu kéo lệch tâm Cốt thép chịu kéo đúng tâm Bố trí đối xứng Bố trí không đối xứng Asw As 𝐴 As 𝐴 Asw Asw 𝐴 , 𝐴 𝐴 𝜇= × 100% 𝜇= × 100% 𝜇 = × 100% 𝑏ℎ 𝑏ℎ 𝑏ℎ 2𝜇 = 0.2% ≤ 𝜇 ≤ 𝜇 𝜇 = 0.1% ≤ 𝜇, 𝜇 ≤ 𝜇 = 3% 5574:2018 10.3.3.1 Hàm lượng cốt thép tối thiểu Trong các CK có cốt thép dọc bố trí đều theo chu vi tiết diện, cũng như trong các CK chịu kéo đúng tâm thì diện tích tiết diện tối thiểu của toàn bộ cốt thép dọc cần phải lấy gấp hai lần so với các giá trị nêu trên và tính trên toàn bộ diện tích tiết diện BT. Cốt thép chịu lực không nên nối, cần neo cẩn thận. Nếu phải nối thép chỉ dùng liên kết hàn hoặc couplers. CẤU TẠO CỐT THÉP CẤU KIỆN CHỊU KÉO 2.3 Cốt dọc cấu tạo Nhằm mục đích: 1. Cùng phối hợp làm việc với bê tông 2. Đảm bảo cho ứng suất và biến dạng được phân bố đều 3. Hạn chế chiều rộng vết nứt giữa các thanh cốt dọc 5574:2018 10.3.2 khoảng cách tối thiểu giữa (1220) trục các thanh cốt dọc trong cột Act Asw s  max(ds,50) s  max (ds, 50) b < 400 5574:2018 10.3.3.3 khoảng cách tối đa giữa As 𝐴 trục các thanh cốt dọc Theo phương Theo phương s ≤ 400 BT vuông góc với mặt phẳng uốn mặt phẳng uốn h > 500 mm B ≤ 60 400 500 B70 ÷ B100 300 400 6
  7. CẤU TẠO CỐT THÉP CẤU KIỆN CHỊU KÉO 2.4 Yêu cầu về cốt đai Bố trí hoàn toàn giống như CK chịu NĐT/NLT A Asw sw Asw Asw 5574:2018 10.3.4.2 Trong các khung 5574:2018 10.3.4.5 Cấu tạo cốt thép đai cốt thép hàn, đường kính cốt thép trong các cấu kiện chịu NLT dạng thanh ngang lấy không nhỏ hơn đường kính phải sao cho các thanh cốt thép dọc (ít đã được chọn theo điều kiện để có nhất là cách một thanh) nằm tại các vị trí thể hàn được đối với đường kính lớn uốn của cốt thép đai, còn các vị trí uốn này nhất của cốt thép dọc, và: nằm ở khoảng cách ≤ 400 mm theo chiều BT CK chịu nén lệch tâm rộng mặt bên. 1 Khi chiều rộng mặt bên ≤ 400 mm và số B ≤ 60 𝑑 , ≥ 4 𝑑, 6 𝑚𝑚 lượng các thanh cốt thép dọc ở mặt bên 1 này ≤ 4 thì cho phép dùng một cốt thép đai B70 ÷ B100 𝑑 , ≥ 4 𝑑, ôm tất cả các thanh cốt thép dọc. 8 𝑚𝑚 CẤU TẠO CỐT THÉP CẤU KIỆN CHỊU KÉO 2.4 Yêu cầu về cốt đai Bố trí hoàn toàn giống như CK chịu NĐT/NLT 5574:2018 10.3.4.4 Bước cốt ngang trong các CK chịu nén lệch tâm dạng thanh, cũng như trong CKCU đặt cốt kép, để ngăn ngừa cốt dọc bị phình: BT  ≤ 1.5%  > 1.5% 15𝑑 10𝑑 B ≤ 60 𝑠 , ≤ 𝑚𝑖𝑛 𝑠 , ≤ 𝑚𝑖𝑛 500 300 15𝑑 10𝑑 B70 ÷ B100 𝑠 , ≤ 𝑚𝑖𝑛 𝑠 , ≤ 𝑚𝑖𝑛 400 250 Trong đó: 𝑑 : đường kính cốt dọc chịu nén  : hàm lượng cốt dọc chịu nén Vùng không nối thép dọc chịu lực Thép dọc chịu nén Khung thép buộc Khung thép hàn 15𝑑 20𝑑 Rsc ≤ 400 MPa 𝑠 , ≤ 𝑚𝑖𝑛 𝑠 , ≤ 𝑚𝑖𝑛 500 500 12𝑑 25𝑑 Rsc ≥ 450 MPa 𝑠 , ≤ 𝑚𝑖𝑛 𝑠 , ≤ 𝑚𝑖𝑛 400 400 7
  8. CHƯƠNG 7: CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1 Khái niệm chung 2 Cấu tạo cốt thép 3 CK chịu kéo đúng tâm 4 CK chịu kéo lệch tâm TÍNH THÉP CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM z 3.1 Giả thiết tính toán N y x 1. Toàn bộ tiết diện chịu kéo 2. Bê tông không tham gia chịu kéo, Rb = 0 3. Ứng suất trong tất cả thép chịu kéo đạt đến Rs h b 3.2 Điều kiện cường độ N 5574:2018 8.1.2.5 Tính toán độ bền tiết diện 𝑁≤ 𝑁 = 𝑅 𝐴 của cấu kiện chịu kéo đúng tâm Công thức (51) & (52) 𝑁≤ 𝑁 = 𝑅 𝐴 , N b 𝐴 , h 8
  9. TÍNH THÉP CK CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM 3.3 Đối chiếu với CK NĐT Cấu kiện Chịu nén đúng tâm Chịu kéo đúng tâm Độ mảnh Có ảnh hưởng Không xét ĐLT ban đầu 𝑒 Có ảnh hưởng Không xét Hệ số φ Có ảnh hưởng Không xét Cường độ 𝑅 Có ảnh hưởng Không xét Cường độ 𝑅 TTGH I có ảnh hưởng Cường độ 𝑅 , TTGH II có ảnh hưởng CHƯƠNG 7: CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1 Khái niệm chung 2 Cấu tạo cốt thép 3 CK chịu kéo đúng tâm 4 CK chịu kéo lệch tâm 9
  10. CHƯƠNG 7: CẤU KIỆN CHỊU KÉO 4 CK chịu kéo lệch tâm 4.1 Phân loại 4.2 Giả thiết tính toán 4.3 CK chịu kéo lệch tâm bé 4.4 CK chịu kéo lệch tâm lớn TÍNH THÉP CK CHỊU KÉO LỆCH TÂM 4.1 Phân loại các trường hợp kéo lệch tâm N N KLT bé KLT lớn e0 ℎ 𝑀 ℎ e0 𝑒 ≤ − 𝑎 𝑒 = 𝑒 > − 𝑎 2 𝑁 2 Điều kiện ℎ khống ℎ − 𝑎 𝑥=0 2𝑎 ≤ 𝑥 ≤ 𝑥 − 𝑎 2 chế 2 Ứng suất σs = Rs thép As σs = Rs Ứng suất σsc = Rsc thép 𝐴 σsc = Rsc 𝐹 = 𝑅 𝐴 𝐹 = 𝑅 𝐴 𝐹 = 𝑅 𝐴 Ứng suất σb = 0 bê tông σb = γb3Rb 𝐹 = 𝑅 𝑏𝑥 𝐹 = 𝑅 𝐴 ℎ Từ N ℎ 𝑒= − 𝑎 − 𝑒 𝑒= 𝑒 − − 𝑎 2 đến 𝐴 2 b ℎ Từ N ℎ b 𝑒 = − 𝑎 + 𝑒 𝑒 = − 𝑎 + 𝑒 2 đến 𝐴 2 𝐴 𝐴 𝐴 𝐴 𝐴 10
  11. TÍNH THÉP CK CHỊU KÉO LỆCH TÂM 4.2 Giả thiết tính toán Tiết diện Kéo lệch tâm bé Kéo lệch tâm lớn Vùng nén 𝑥=0 2𝑎 ≤ 𝑥 ≤ 𝑥 Không tham gia chịu kéo, Vùng bê tông chịu nén có dạng Bê tông σb = 0 HCN, ứng suất nén σb = γb3Rb Ứng suất As 𝐴 As 𝐴 thép Cốt thép σs = Rs σsc = Rsc σs = Rs σsc = Rsc b x 𝑥=0 ho h 2𝑎 ≤ 𝑥 ≤ 𝑥 TÍNH THÉP CK CHỊU KÉO LỆCH TÂM 4.3 CK chịu kéo lệch tâm bé Điều kiện 𝑒 = ≤ − 𝑎 N Phương trình cân bằng moment uốn ∑ =0 𝑀 𝑒 = 𝑁 𝑒≤ 𝑁 𝑒 = 𝑀 = 𝐹 × 𝑧 = 𝑅 𝐴 ℎ − 𝑎 𝑁 𝑁 𝑒 ℎ  𝐴 = 𝑒= − 𝑎 − 𝑒 ℎ 𝑅 ℎ − 𝑎 2 − 𝑎 2 (Hoặc là) Phương trình cân bằng moment uốn ∑ =0 𝑧 𝑁 𝑒 ≤ 𝑁 𝑒 = 𝑀 = 𝐹 × 𝑧 = 𝑅 𝐴 ℎ − 𝑎 𝐹 = 𝑅 𝐴 𝐹 = 𝑅 𝐴 𝑁 𝑒 ℎ  𝐴 = 𝑒 = − 𝑎 + 𝑒 𝑅 ℎ − 𝑎 2 Hai phương trình độc lập là cơ sở để tính thép và kiểm tra khả năng chịu lực của tiết diện. b 𝐴 𝐴 11
  12. TÍNH THÉP CK CHỊU KÉO LỆCH TÂM 4.4 CK chịu kéo lệch tâm lớn Điều kiện 𝑒 = > − 𝑎 N Trường hợp 2𝑎 ≤ 𝑥 ≤ 𝑥 Phương trình cân bằng lực ∑ F = 0 e0 𝑁 ≤ 𝑁 =N = 𝐹 − 𝐹 − 𝐹  𝑁 ≤ 𝑁 =N = 𝑅 𝐴 − 𝑅 𝑏𝑥 − 𝑅 𝐴 ℎ 𝑅 𝐴 − 𝑅 𝐴 − 𝑁 𝑁 + 𝑅 𝑏ℎ + 𝑅 𝐴 − 𝑎  𝑥= 𝐴 = 2  𝑅 𝑏 𝑅 𝑧 𝑥  = 𝛼 = 1−  = 1 − 1 − 2𝛼 ℎ 2 Phương trình cân bằng moment uốn ∑ =0 𝐹 = 𝑅 𝐴 𝑥 𝐹 = 𝑅 𝑏𝑥 𝐹 = 𝑅 𝐴 𝑁 𝑒≤ 𝑁 𝑒 = 𝑀 = 𝐹 𝑧 + 𝐹 ℎ − 2 𝑥  𝑁 𝑒 ≤ 𝑅 𝐴 ℎ − 𝑎 +  𝑅 𝑏𝑥 ℎ − 2 b  𝑁 𝑒 ≤ 𝑅 𝐴 ℎ − 𝑎 + 𝛼  R 𝑏ℎ 𝑁 𝑒 − 𝛼  R 𝑏ℎ  𝐴 = 𝐴 𝐴 𝑅 ℎ − 𝑎 𝐴 TÍNH THÉP CK CHỊU KÉO LỆCH TÂM 4.4 CK chịu kéo lệch tâm lớn Điều kiện 𝑒 = > − 𝑎 N Trường hợp 𝑥 ≤ 2𝑎 e0 Lấy 𝑥 = 2𝑎  =  ℎ 𝛼 = 1−  = 1 − 1 − 2𝛼 − 𝑎 2 2 𝑧 Phương trình cân bằng moment uốn ∑ =0 (gần đúng, xem như trùng với hợp lực 𝐹 ) 𝐹 = 𝑅 𝐴 𝑁 𝑒 ≤ 𝑁 𝑒 = 𝑀  𝐹 × 𝑧 = 𝑅 𝐴 ℎ − 𝑎 𝐹 = 𝑅 𝑏𝑥 𝐹 = 𝑅 𝐴 𝑁 𝑒 ℎ  𝐴  𝑒 = − 𝑎 + 𝑒 𝑅 ℎ − 𝑎 2 b 𝐴 chọn theo cấu tạo 𝐴 𝐴 𝐴 12
  13. TÍNH THÉP CK CHỊU KÉO LỆCH TÂM 4.4 CK chịu kéo lệch tâm lớn Điều kiện 𝑒 = > − 𝑎 N KLT lớn - Bài toán thiết kế e0 Trường hợp 2𝑎 ≤ 𝑥 ≤ 𝑥 Trường hợp 𝑥 ≤ 2𝑎 Chọn  =  0.30.4 Chọn  = ℎ − 𝑎 𝑁 𝑒 − 𝛼  R 𝑏ℎ 𝑁 𝑒 2 𝐴 = 𝐴  𝑅 ℎ − 𝑎 𝑅 ℎ − 𝑎 𝑧 Nếu 𝐴 < 0 Nếu 𝐴 > 0 a. Giảm x Chọn 𝐴 b. Giảm b, h từ kết quả 𝐹 = 𝑅 𝐴 c. Chọn 𝐴 cấu tạo tính toán 𝐹 = 𝑅 𝑏𝑥 𝐹 = 𝑅 𝐴 𝑁 + 𝑅 𝑏ℎ + 𝑅 𝐴 𝐴 = 𝐴 chọn theo cấu tạo 𝑅 b 𝐴 𝐴 𝐴 TÍNH THÉP CK CHỊU KÉO LỆCH TÂM 4.4 CK chịu kéo lệch tâm lớn Điều kiện 𝑒 = > − 𝑎 N KLT lớn - Bài toán kiểm tra, đã biết 𝐴 và 𝐴 e0 Xác định lại chiều cao vùng nén 𝑥 =  Trường hợp Chọn Khả năng chịu lực ℎ 𝑥 ≤ 2𝑎 𝑥 = 2𝑎 𝑁 𝑒 = 𝑅 𝐴 ℎ − 𝑎 − 𝑎 2 𝑥 2𝑎 ≤ 𝑥 ≤ 𝑥  𝑁 𝑒 = 𝑅 𝐴 ℎ − 𝑎 + 𝑅 𝑏𝑥 ℎ − 𝑧 2 𝑥 𝑥> 𝑥 𝑥= 𝑥 𝑁 𝑒 = 𝑅 𝐴 ℎ − 𝑎 + 𝑅 𝑏𝑥 ℎ − 2 𝐹 = 𝑅 𝐴 𝐹 = 𝑅 𝑏𝑥 𝐹 = 𝑅 𝐴 b 𝐴 𝐴 𝐴 13
  14. CHƯƠNG 7: CẤU KIỆN CHỊU KÉO 1 Khái niệm chung 2 Cấu tạo cốt thép HẾT CHƯƠNG 7 3 CK chịu kéo đúng tâm 4 CK chịu kéo lệch tâm 14
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
24=>0