Báo cáo " TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHÔNG ĐỐI XỨNG CỦA CẤU KIỆN CHỊU NÉN LỆCH TÂM"

Chia sẻ: Bút Màu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

65
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHÔNG ĐỐI XỨNG CỦA CẤU KIỆN CHỊU NÉN LỆCH TÂM Bài báo trình bày một số vấn đề chưa được đề cập trong TCXDVN 356-2005 về tính toán cốt thép không đối xứng của cấu kiện chịu nén lệch tâm.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo " TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHÔNG ĐỐI XỨNG CỦA CẤU KIỆN CHỊU NÉN LỆCH TÂM"

TÝnh to¸n cèt thÐp kh«ng ®èi xøng cña cÊu kiÖn chÞu nÐn lÖch t©m PGS.TS Phan Quang Minh Khoa X©y dùng D©n dông vμ C«ng nghiÖp Tr−êng §¹i häc X©y dùng Tãm t¾t: Bμi b¸o tr×nh bμy mét sè vÊn ®Ò ch−a ®−îc ®Ò cËp trong TCXDVN 356- 2005 vÒ tÝnh to¸n cèt thÐp kh«ng ®èi xøng cña cÊu kiÖn chÞu nÐn lÖch t©m. Summary: The paper prensents the analysis of eccentrically loaded columns with unsymmetrical longitudinal reinforcement in use of the Vietnamese Code TCXDVN 356- 2005. §Æt vÊn ®Ò Tiªu chuÈn thiÕt kÕ kÕt cÊu bª t«ng vµ bª t«ng cèt thÐp TCXDVN 356-2005 [2] ®−îc ban hµnh vµ b−íc ®Çu ®−a vµo ¸p dông trong thùc tÕ thiÕt kÕ kÕt cÊu c«ng tr×nh, tuy nhiªn viÖc tÝnh to¸n cÊu kiÖn chÞu nÐn lÖch t©m lÖch khi bè trÝ thÐp kh«ng ®èi xøng cßn mét sè vÊn ®Ò ch−a ®−îc nghiªn cøu vµ ®Ò cËp, g©y khã kh¨n cho ng−êi sö dông. Bµi b¸o nh»m lµm râ viÖc x©y dùng quy tr×nh tÝnh to¸n cèt thÐp kh«ng ®èi xøng cña cÊu kiÖn trªn víi tiÕt diÖn ch÷ nhËt. 1. Ph©n biÖt hai tr−êng hîp lÖch t©m e η eo XÐt cÊu kiÖn chÞu nÐn lÖch t©m. TiÕt diÖn cã e' h×nh ch÷ nhËt víi kÝch th−íc b, h chÞu t¸c dông cña N M N cÆp néi lùc m« men uèn M vµ lùc nÐn N (h×nh 1). Khi cèt thÐp ®Æt tËp trung theo c¹nh b thµnh As vµ As A' s ' A tiªu chuÈn thiÕt kÕ TCXDVN 356-2005 ®−a ra s, hai tr−êng hîp tÝnh to¸n phô thuéc vµo chiÒu cao Rb vïng bª t«ng chÞu nÐn x: σs As Rsc A' s x ≤ ξR ho tr−êng hîp lÖch t©m lín (®é lÖch M x t©m eo = kh¸ lín) (1) N x > ξR ho tr−êng hîp lÖch t©m bÐ (®é lÖch As A' b M s t©m eo = kh¸ bÐ), (2) N ho - chiÒu cao lµm viÖc cña tiÕt diÖn. a' a ho Khi cèt thÐp bè trÝ kh«ng ®èi xøng ( As ≠ A ) , ' s h ch−a thÓ x¸c ®Þnh ®−îc x ®Ó c¨n cø vµo ®ã mµ H×nh 1. S¬ ®å øng suÊt T¹p chÝ khoa häc c«ng nghÖ x©y dùng Sè 01 - 9/2007 63
ph©n biÖt tr−êng hîp nÐn lÖch t©m lµ lín hay bÐ. Trong [1] sö dông ®é lÖch t©m ph©n giíi e p , t−¬ng tù nh− trong [3] cho r»ng víi tiÕt diÖn ch÷ nhËt cã thÓ lÊy gÇn ®óng ep ≈ 0,3h0 . Tr−êng hîp x¶y ra lÖch t©m lín nÕu ep ≤ η eo hoÆc ng−îc l¹i (η - hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña uèn däc). C¸ch x¸c ®Þnh ph©n giíi nµy tuy kh¸ ®¬n gi¶n nh−ng ch−a ®¸nh gi¸ ®−îc sù lµm viÖc cña cÊu kiÖn. XÐt chiÒu cao vïng bª t«ng chÞu nÐn x = ξR ho , tõ c¸c ph−¬ng tr×nh c©n b»ng lùc (h×nh 1), ' dÔ dµng x¸c ®Þnh ®−îc diÖn tÝch cèt thÐp As vµ As : Ne − α R Rb bh0 2 As = ' (3) Rsc (h0 − a' ) Rb N As = ξR bh0 + As − ' (4) Rs Rs víi: e = η eo + 0,5h0 − a (5) a, a’ – kho¶ng c¸ch tõ mÐp chÞu kÐo (nÐn) cña tiÕt diÖn ®Õn träng t©m cña cèt thÐp chÞu ' kÐo (nÐn) As vµ As . Rb - c−êng ®é chÞu nÐn tÝnh to¸n cña bª t«ng Rs , Rsc - c−êng ®é chÞu kÐo, nÐn tÝnh to¸n cña cèt thÐp (víi c¸c nhãm thÐp CI, CII vµ CIII, ta cã Rs = Rsc ) ξR , α R - ®Æc tr−ng cña vËt liÖu, phô thuéc vµo cÊp ®é bÒn cña bª t«ng vµ nhãm thÐp. Khi x = ξR ho , cèt thÐp As chÞu kÐo vµ chØ cÇn bè trÝ theo cÊu t¹o víi hµm l−îng cèt thÐp nhá nhÊt μmin , do vËy cã thÓ x¸c ®Þnh gi¸ trÞ e t−¬ng øng víi tr−êng hîp nµy (ký hiÖu lµ eR ). Thay (3) vµo (4) , gi¶i ph−¬ng tr×nh theo e, ta cã: a' [ξR (1 − ) − α R ]Rb bh0 + Rs As (h0 − a' ) 2 h0 eR = (h0 − a' ) − (6) N As = μmin bh0 (7) VËy ta cã thÓ ph©n biÖt hai tr−êng hîp lÖch t©m nh− sau: - Khi e ≥ eR , tr−êng hîp lÖch t©m lín - Khi e < eR , tr−êng hîp lÖch t©m bÐ. C«ng thøc (6) cho thÊy ®Ó x¶y ra nÐn lÖch t©m lµ lín hoÆc bÐ, ngoµi t−¬ng quan gi÷a m« men uèn M vµ lùc nÐn N víi kÝch th−íc tiÕt diÖn, cßn phô thuéc vµo viÖc bè trÝ cèt thÐp còng nh− ®Æc tr−ng cña vËt liÖu. 64 T¹p chÝ khoa häc c«ng nghÖ x©y dùng Sè 01 - 9/2007
2. TÝnh to¸n cèt thÐp ' NÕu tr−êng hîp nÐn lÖch t©m lµ lín, viÖc x¸c ®Þnh diÖn tÝch cèt thÐp As vµ As kh¸ dÔ dµng vµ ®−îc tr×nh bµy trong [1]. Trong tr−êng hîp nÐn lÖch t©m lµ bÐ, cèt thÐp As cã thÓ lµ chÞu kÐo hoÆc nÐn. Khi As lµ kÐo, cèt thÐp ®−îc bè trÝ theo cÊu t¹o. Khi As chÞu nÐn nhiÒu, As cÇn ®−îc bè trÝ theo tÝnh to¸n, do vËy cÇn thiÕt ph¶i ph©n biÖt tr¹ng th¸i øng suÊt cña As . øng suÊt trong cèt thÐp σs ®−îc x¸c ®Þnh theo chiÒu cao vïng nÐn x [1]: x 2(1 − ) h0 2(1 − ξ ) σs = ( − 1)Rs = ( − 1)Rs (8) 1 − ξR 1 − ξR Khi σ s = 0 , chiÒu cao t−¬ng ®èi cña vïng bª t«ng chÞu nÐn ξ0 lµ: ξ0 = 0,5(1 + ξR ) (9) Thay (9) vµo (6), ta cã gi¸ trÞ lÖch t©m eR 0 t−¬ng øng: 2 Rb bh0 a' eR 0 = (h0 − a' ) − ξ0 (0,5ξ0 − ) (10) N h0 V× vËy cã thÓ ph©n biÖt tr¹ng th¸i øng suÊt trong cèt thÐp As theo eR 0 nh− sau: - Khi e > eR 0 , cèt thÐp As chÞu kÐo - Khi e < eR 0 , cèt thÐp As chÞu nÐn. Trªn h×nh 2 minh ho¹ râ h¬n vÒ hai tr−êng hîp lÖch t©m theo chiÒu cao t−¬ng ®èi cña vïng bª t«ng chÞu nÐn ξ . σ R ξ ξ σ =0 ξ ξ
Ne ' = Rsc As (h0 − a' ) + 0,5Rb bh(h0 − a ' ) (11) e' = 0,5h − a' − η e0 (12) Tõ (11) ta cã giíi h¹n: h0 − a ' eR = ' (Rsc As + 0,5Rb bh ) (13) N Khi e' < eR , øng suÊt trong cèt thÐp As lµ σ s < Rsc . Khi e' > eR , øng suÊt trong cèt thÐp ' ' σ s > Rsc , ®iÒu nµy lµ kh«ng chÊp nhËn ®−îc, cã nghÜa viÖc chän As theo cÊu t¹o lµ kh«ng ®¶m b¶o, do ®ã cÇn tÝnh l¹i theo (11). Trong tr−êng hîp nµy ta cã: Ne ' − 0,5Rb bh(h0 − a' ) As = (14) Rsc (h0 − a' ) Ne − 0,5Rb bh(h0 − a ' ) As = ' (15) Rsc (h0 − a ' ) Víi viÖc ph©n biÖt hai tr−êng hîp lÖch t©m còng nh− tr¹ng th¸i øng suÊt cña cèt thÐp, cã thÓ dÔ dµng x©y dùng quy tr×nh tÝnh to¸n cèt thÐp kh«ng ®èi xøng cña cÊu kiÖn chÞu nÐn lÖch t©m. KÕt luËn ThiÕt kÕ cÊu kiÖn chÞu nÐn lÖch t©m theo TCXDVN 356-2005 kh¸ phøc t¹p nªn viÖc x©y dùng mét quy tr×nh tÝnh to¸n cô thÓ lµ rÊt cÇn thiÕt. C¸c vÊn ®Ò ®· tr×nh bµy trong bµi b¸o nh»m lµm s¸ng tá lý thuyÕt tÝnh to¸n, gióp ng−êi kü s− tiÕp cËn mét c¸ch ®óng ®¾n vµ dÔ dµng h¬n bµi to¸n tÝnh to¸n cèt thÐp kh«ng ®èi xøng cña cÊu kiÖn chÞu nÐn lÖch t©m. Tµi liÖu tham kh¶o 1. Phan Quang Minh, Ng« ThÕ Phong, NguyÔn §×nh Cèng. KÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp (phÇn cÊu kiÖn c¬ b¶n). Nxb Khoa häc Kü thuËt, Hµ Néi, 2006. 2. Tiªu chuÈn thiÕt kÕ kÕt cÊu bª t«ng vµ bª t«ng cèt thÐp TCXDVN 356-2005 3. Manoilov L. Stomanobeton (in Bulg) - Sofia, 2002. 66 T¹p chÝ khoa häc c«ng nghÖ x©y dùng Sè 01 - 9/2007