intTypePromotion=1

Giáo trình hướng dẫn ứng dụng cấu tạo tiết diện liên hợp ảnh hưởng từ biến của bê tông p1

Chia sẻ: Ewtw Tert | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

0
36
lượt xem
2
download

Giáo trình hướng dẫn ứng dụng cấu tạo tiết diện liên hợp ảnh hưởng từ biến của bê tông p1

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình hướng dẫn ứng dụng cấu tạo tiết diện liên hợp ảnh hưởng từ biến của bê tông p1', kỹ thuật - công nghệ, kiến trúc - xây dựng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hướng dẫn ứng dụng cấu tạo tiết diện liên hợp ảnh hưởng từ biến của bê tông p1

  1. Gi¸o tr×nh ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü Giáo trình hướng dẫn ứng dụng cấu tạo tiết diện liên ϕ hợp ảnh hưởng từ biến.σcủa bê tông σ= (4.71) F ⎛1 a⎞ tb b,0 2 .⎜ ⎟ 1 + 0,5ϕ + + b n ⎜ Fth I th ⎟ ⎝ ⎠ Sau khi x¸c ®Þnh σtb sÏ tÝnh ra øng suÊt ë mÐp trªn, mÐp d−íi cña dÇm thÐp do tõ biÕn vμ Ðp sÝt mèi nèi b»ng c¸ch ®Æt lùc σtb.Fb t¹i träng t©m cña b¶n bªt«ng: ⎡ tb ⎛1 a. y1th ,tr ⎞ ⎢σ tr = σ tb .Fb .⎜ ⎟ ⎜F + I ⎟ ⎝ th ⎠ ⎢ th (4.72) ⎢ ⎢σ d = σ tb .Fb .⎛ 1 − a. y1th ,d ⎞ ⎜ ⎟ tb ⎜F I th ⎟ ⎢ ⎝ th ⎠ ⎣ Khi tÝnh to¸n tiÕt diÖn liªn hîp còng cã thÓ xÐt ¶nh h−ëng cña tõ biÕn cña bªt«ng b»ng c¸ch ®−a vμo m«®un ®μn håi cã hiÖu Eh vμ ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: ⎛ a2 1⎞ Fb .⎜ ⎜I + F ⎟ 1 + 0.5ϕ + ⎟ ⎝ th th ⎠ n Eh = (4.73) F⎛2 ⎞ (1 + ϕ ). b .⎜ a + 1 ⎟ + 1 + 0.5ϕ n ⎜ I th Fth ⎟ ⎝ ⎠ 8.3-TÝnh ¶nh h−ëng do sù thay ®æi nhiÖt ®é vμ co ngãt bªt«ng trong dÇm liªn hîp: 8.3.1-Do sù thay ®æi nhiÖt ®é: Trong dÇm liªn hîp, dÇm thÐp cã tÝnh dÉn nhiÖt cao h¬n rÊt nhiÒu so víi b¶n bªt«ng nªn khi nhiÖt ®é kh«ng khÝ thay ®æi th× dÇm thÐp hÊp thô vμ t¶n nhiÖt nhanh h¬n. Nh− vËy gi÷a dÇm thÐp vμ b¶n bªt«ng cã sù chªnh lÖch nhiÖt ®é tøc lμ cã biÕn d¹ng kh¸c nhau lμm sinh øng suÊt phô. Sù chªnh lÖch nhiÖt ®é cña b¶n bªt«ng vμ dÇm thÐp phô thuéc ®iÒu kiÖn khÝ hËu, tÝnh chÊt t¸c dông cña nhiÖt ®é vμ ®Æc ®iÓm cÊu t¹o cña kÕt cÊu liªn hîp. Ng−êi ta th−êng xÐt 2 tr−êng hîp: • Khi nhiÖt ®é dÇm thÐp cao h¬n b¶n bªt«ng lÊy tmax=30oC. Khi ®ã trong b¶n vμ c¸c thí ngoμi cïng cña dÇm thÐp xuÊt hiÖn øng suÊt kÐo, cßn s−ên dÇm xuÊt hiÖn øng suÊt nÐn. • Khi nhiÖt ®é dÇm thÐp thÊp h¬n b¶n bªt«ng lÊy tmax=-15oC. Khi ®ã dÊu øng suÊt ng−îc l¹i víi tr−êng hîp trªn. Ng−êi ta còng cã 2 quan niÖm vÒ nhiÖt ®é trong dÇm thÐp: • Khi nhiÖt ®é trong dÇm thÐp ®ång ®Òu: Trong tr−êng hîp nμy biÓu ®å biÕn d¹ng t−¬ng ®èi biÓu diÔn b»ng ®−êng th¼ng. V× cã sù liªn kÕt chÆt chÏ gi÷a b¶n mÆt cÇu vμ dÇm thÐp, nªn trong tiÕt diÖn liªn hîp sÏ ph¸t sinh øng suÊt vμ c©n b»ng lÉn nhau. Bªn c¹nh ®ã tiÕt diÖn liªn hîp vÉn ph¼ng khi bÞ biÕn d¹ng. §Ó x¸c ®Þnh øng suÊt s¶n sinh trong tiÕt diÖn, ta ®Æt vμo tiÕt diÖn liªn hîp 1 lùc däc cÇn thiÕt nh»m c©n b»ng víi biÕn d¹ng ®ã. Lùc nμy cã trÞ sè εFthEth ®Æt ë träng t©m biÓu ®å biÕn d¹ng t−¬ng ®èi (träng t©m cña dÇm thÐp) vμ sÏ g©y ra 1 m«men εSthEth ®èi víi träng t©m cña tiÕt diÖn liªn hîp Ch−¬ng IV: ThiÕt kÕ cÇu dÇm - 150 -
  2. . Gi¸o tr×nh ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü víi Sth lμ m«men tÜnh cña dÇm thÐp ®èi víi träng t©m cña tiÕt diÖn liªn hîp. + 2 2 − εFthEth εSthEth Y2 + 1 1 + εb ε=εth-εb Y εth εEth H×nh 4.52: BiÓu ®å øng suÊt ph¸p do nhiÖt ®é øng suÊt trong b¶n bªt«ng: o T¹i mÐp trªn: 1 ⎛ ε .F .E ε .S th .E th ⎞ ⎛F ⎞ S σ bt ,tr = .⎜ th th − . y 2bt ,tr ⎟ = ε .E b .⎜ th − th . y 2bt ,tr ⎟ (4.74) ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ n⎝ ⎠ ⎝ Ftd ⎠ Ftd I td I td o T¹i mÐp d−íi: 1 ⎛ ε .F .E ε .S th .E th ⎞ ⎛F ⎞ S σ bt , d = .⎜ th th − . y 2bt , d ⎟ = ε .E b .⎜ th − th . y 2bt , d ⎟ (4.75) ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ n⎝ ⎠ ⎝ Ftd ⎠ Ftd I td I td øng suÊt trong dÇm thÐp: o T¹i mÐp trªn: ⎛ ε .Fth .E th ε .Fth .E th ε .S th .E th ⎞ ⎛ ⎞ F S σ th,tr = ⎜ . y 2th,tr ⎟ = ε .E th .⎜1 − th + th . y 2th ,tr ⎟ (4.76) − + ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ Fth Ftd I td Ftd I td o T¹i mÐp d−íi: ⎛ ε .Fth .E th ε .S th .E th ε .Fth .E th ⎞ ⎛F ⎞ S σ th,d = ⎜ ⎟ = ε .E th .⎜ th + th . y 2th , d − 1⎟ + . y 2th , d − (4.77) ⎜ ⎟ ⎜F ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ td I td ⎠ Ftd I td Fth Trong ®ã: +ε=αt: biÕn d¹ng t−¬ng ®èi cña dÇm thÐp so víi b¶n. +α: hÖ sè gi·n në v× nhiÖt, lÊy b»ng 0.00001. • Khi nhiÖt ®é trong dÇm thÐp kh«ng ®ång ®Òu: Trong tr−êng hîp nμy nhiÖt ®é thay ®æi theo quy luËt ®−êng cong. øng suÊt trong b¶n bªt«ng: ⎛ FT S T ⎞ σ bt = α .t max .E b .⎜ .z 2 ⎟ − (4.78) ⎜ ⎟ ⎝ Ftd I td ⎠ øng suÊt trong dÇm thÐp: Ch−¬ng IV: ThiÕt kÕ cÇu dÇm - 151 -
  3. . Gi¸o tr×nh ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü ⎛ FT S T ⎞ σ th = α .t max .E th .⎜ .z 2 − ψ ⎟ − (4.79) ⎜ ⎟ ⎝ Ftd I td ⎠ Trong ®ã: +z2: tung ®é cña c¸c ®iÓm trªn tiÕt diÖn liªn hîp, lÊy dÊu céng nÕu n»m trªn trôc trung hßa giai ®o¹n 2 vμ ng−îc l¹i. +FT: diÖn tÝch tiÕt diÖn quy −íc cña phÇn tiÕt diÖn bÞ ®èt nãng, lÊy b»ng FT=0.8Fv + 0.3Fu. +Fv, Fu: diÖn tÝch tiÕt diÖn s−ên dÇm vμ biªn d−íi. +ST: m«men tÜnh quy −íc cña phÇn tiÕt diÖn bÞ ®èt nãng, lÊy b»ng δ⎞ ⎡ ⎞⎤ ⎛h ⎛h S T = ⎢0.4hs − 0.8⎜ s − c ⎟⎥ Fv + 0.3Fu ⎜ s + c − b ⎟ . ⎝2 ⎠⎦ ⎝2 2⎠ ⎣ +hs, δb: chiÒu cao s−ên dÇm vμ chiÒu dμy b¶n biªn. +c: kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm chia ®«i s−ên dÇm ®Õn trôc trung hßa cña tiÕt diÖn liªn hîp. 2 ⎛v ⎞ v +ψ: hÖ sè ®−îc tÝnh ψ = 3.91 − 3.82⎜ ⎟ , víi v lμ kho¶ng c¸ch tõ mÐp trªn ⎜h ⎟ ⎝s ⎠ hs v =0→ψ=0, thí d−íi cña s−ên dÇm ®Õn thí kh¶o s¸t. §èi víi thí trªn dÇm thÐp cã hs v =1→ψ=0.3. dÇm thÐp hs + T.T.Fb z(+) V(+) 2 2 hs/2 C − tmax z(-) Fs hs/2 + Fb δb tb t=tth-tb tth H×nh 4.53: BiÓu ®å øng suÊt ph¸p do nhiÖt ®é ph©n bè theo ®−êng cong 8.3.2-Do co ngãt cña bªt«ng: Co ngãt cña bªt«ng còng g©y ra øng suÊt phô trong dÇm liªn hîp vμ hiÖn t−êng nμy hoμn toμn gièng tr−êng hîp nhiÖt ®é cña b¶n bªt«ng mÆt cÇu thÊp h¬n so víi nhiÖt dé cña dÇm thÐp. V× vËy viÖc tÝnh to¸n co ngãt còng t−¬ng tù khi tÝnh víi sù thay ®æi nhiÖt ®é trong dÇm thÐp. Trong c¸c c«ng thøc trªn, ε ®−îc thay thÕ b»ng biÕn d¹ng Ch−¬ng IV: ThiÕt kÕ cÇu dÇm - 152 -
  4. . Gi¸o tr×nh ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü t−¬ng ®èi do co ngãt εc. NÕu kh«ng cã sè liÖu nghiªn cøu cô thÓ th× cã thÓ lÊy εc=2*10-4 khi b¶n toμn khèi vμ εc=1*10-4 khi b¶n l¾p ghÐp. Khi tÝnh to¸n co ngãt 1 c¸ch gÇn ®óng cã thÓ lÊy m«®un ®μn håi gi¶ ®Þnh Ec=0.5Eb. 8.3.3-Tæ hîp øng suÊt: Sù thay ®æi nhiÖt ®é vμ co ngãt ®−îc tæ hîp øng suÊt nh− sau: • Sù chªnh lÖch nhiÖt ®é d−¬ng vμ sù co ngãt. • Sù chªnh lÖch nhiÖt ®é ©m th× kh«ng kÓ co ngãt v× nã kh«ng thÓ xuÊt hiÖn. HÖ sè v−ît t¶i ®èi víi co ngãt lμ 1.0 vμ ®èi víi sù chªnh lÖch nhiÖt ®é lμ 1.1; c¸c hÖ sè v−ît t¶i cña ho¹t t¶i ®−îc gi¶m ®i 20%. Th«ng th−êng trong c¸c cÇu «t« nhÞp ®¬n gi¶n, tæ hîp c¸c t¶i träng phô cã xÐt ®Õn ¶nh h−ëng co ngãt vμ sù chªnh lÖch nhiÖt ®é kh«ng ph¶i lμ tæ hîp tÝnh to¸n. 8.4-TÝnh neo liªn kÕt gi÷a b¶n bªt«ng vμ dÇm thÐp: Khi dÇm liªn hîp lμm viÖc chÞu uèn, gi÷a b¶n bªt«ng vμ dÇm thÐp s¶n sinh ra lùc tr−ît. Lùc nμy do tÜnh t¶i phÇn 2 vμ ho¹t t¶i g©y ra. Co ngãt vμ sù thay ®æi nhiÖt ®é chØ g©y ra lùc tr−ît ®Çu dÇm, c¸c ®o¹n dÇm cßn l¹i kh«ng ph¸t sinh thªm g×. Trong hÖ siªu tÜnh, ¶nh h−ëng cña co ngãt, sù thay ®æi nhiÖt ®é vμ tõ biÕn ®Òu g©y ra lùc tr−ît gi÷a b¶n vμ dÇm thÐp. 8.4.1-C¸c lùc t¸c dông lªn neo: 8.4.1.1-Lùc tr−ît gi÷a b¶n vμ dÇm thÐp: Lùc tr−ît trªn 1 ®¬n vÞ chiÒu dμi ®−îc tÝnh: Q c .S td c t b h Q T .S td Q II .S td Q II .S td T0 = + + + (4.80) b c I td I td I td I td Trong ®ã: +QtII, QhII: lùc c¾t do tÜnh t¶i vμ ho¹t t¶i trong giai ®o¹n II. +Qc vμ QT: lùc c¾t do co ngãt vμ sù thay ®æi nhiÖt ®é, chØ cã trong c¸c hÖ siªu tÜnh vμ khi tÝnh to¸n víi c¸c tæ hîp phô cña t¶i träng. +Ibt®, Sbt®: m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp vμ m«men tÜnh cña b¶n ®èi víi trôc trung hßa tiÕt diÖn liªn hîp cã xÐt ®Õn tõ biÕn th«ng qua m«®un ®μn håi Eh. +Ict®, Sct®: còng nh− trªn nh−ng cã xÐt ®Õn co ngãt th«ng qua m«®un gi¶ ®Þnh Ec. Trong dÇm ®¬n gi¶n, c«ng thøc (4.80) ®−îc viÕt l¹i: (Q + Q II ).S b t h T0 = II (4.81) I td Trong ®ã: +Sb: m«men tÜnh cña b¶n ®èi víi trôc trung hßa tiÕt diÖn liªn hîp. NÕu gäi a lμ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c neo th× lùc tr−ît lªn 1 neo lμ T=T0.a. 8.4.1.2-Lùc tr−ît do co ngãt vμ nhiÖt ®é thay ®æi t¹i c¸c ®Çu dÇm: Do co ngãt: T = σ bt ,0 .Fb − σ a .Fa c c (4.82) c Do sù thay ®æi nhiÖt ®é: T = σ bt ,0 .Fb + σ a .Fa T T (4.83) T Trong ®ã: Ch−¬ng IV: ThiÕt kÕ cÇu dÇm - 153 -
  5. . Gi¸o tr×nh ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü +σ ,σ c T : øng suÊt t¹i träng t©m b¶n do co ngãt vμ nhiÖt ®é thay ®æi kh«ng bt,0 bt,0 ®Òu. +σca, σTa: øng suÊt t¹i träng t©m cèt thÐp b¶n do co ngãt vμ nhiÖt ®é thay ®æi kh«ng ®Òu. +Fb, Fa: diÖn tÝch b¶n vμ cèt thÐp trong b¶n. C¸c lùc tr−ît Tc vμ TT ®−îc xem ph©n bè trªn chiÒu dμi a cña ®o¹n ®Çu dÇm theo biÓu ®å tam gi¸c, a = max{0.7 H , b, c} víi H lμ chiÒu cao tiÕt diÖn liªn hîp, b vμ c lμ c¸nh ch×a tÝnh to¸n cña b¶n. Vc+Vt 0.175a ω=Vc+Vt NEO 0,35a T tc+tc=T+T 0,5a ω=Tc+Tt c a H×nh 4.54: BiÓu ®å ph©n bè lùc tr−ît vμ lùc bãc ®Çu dÇm 8.4.1.3-Lùc bãc ®Çu dÇm do co ngãt vμ nhiÖt ®é thay ®æi: Sù co ngãt vμ nhiÖt ®é thay ®æi kh«ng ®Òu kh«ng nh÷ng g©y ra lùc tr−ît mμ cßn g©y ra lùc bãc ë ®Çu dÇm. Lùc bãc nμy ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc nöa thùc nghiÖm: 2.z b .Tc • Do co ngãt: Vc = (4.84) a 2.z b .TT • Do sù thay ®æi nhiÖt ®é: VT = (4.85) a Trong ®ã: +zb: kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cña b¶n ®Õn mÐp trªn dÇm thÐp, zb=y2bt,0-y2bt,d. +a: chiÒu dμi ph©n bè cña lùc Vc vμ VT, ®−îc lÊy b»ng 0.35 a nÕu a =b hoÆc c, b»ng 0.25 a nÕu a =0.7H. 8.4.2-TÝnh kh¶ n¨ng chÞu cña neo: 8.4.2.1-TÝnh neo cøng: Ch−¬ng IV: ThiÕt kÕ cÇu dÇm - 154 -

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản