Bài 6:
CẤU KIỆN CHỊU UỐN
TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ THEO TIẾT DIỆN NGHIÊNG
6.1 KHÁI QUÁT CHUNG
Sự phá hoại của cấu kiện do các vết nứt xiên xẩy ra tại các khu vực có lực cắt lớn. Sự kết
hợp giữa lực cắt và mômen uốn gây ra ứng suất kéo chính theo phương xiên góc so với trục
của cấu kiện làm cho bêtông bị nứt.
Cốt thép dọc, cốt thép đai và cốt thép xiên đi ngang qua các khe nứt có ý nghĩa chống lại sự
phát triển các vết nứt này, tức là chống lại sự phá hoại của cấu kiện theo tiết diện nghiêng.
Hình 6.1: Các dạng phá hoại của dầm theo tiết diện nghiêng
1 – Đường trung hòa; 2- Vết nứt xiên; 3 – Cốt thép đai; 4- Các vết nứt phân chia bụng dầm thành
các dải nén xiên.
Dạng phá hoại thứ nhất (hình 6.1c):
()
2
2
xx2 τ0,5σ0,5σσ +−−= (6.1)
Dạng phá hoại thứ hai (hình 6.1b):
Dạng phá hoại thứ ba (hình 6.1a):
Tính toán theo cường độ trên tiết diện nghiêng đối với cấu kiện bêtông ứng suất trước chịu uốn
phải được thực hiện để đảm bảo cho cấu kiện không bị phá hoại theo bất kỳ dạng nào trong các
dạng phá hoại trên, cụ thể phải thực hiện :
– Tính toán cường độ theo các dải nén xiện;
– Tính toán tiết diện nghiêng chịu lực cắt;
– Tính toán tiết diện nghiêng chịu mômen uốn.
6.2 TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ THEO CÁC DẢI NÉN XIÊN
Căn cứ vào kết quả kết quả nghiên cứu thực nghiệm, TCXDVN 356 : 2005 quy định tính toán
kiểm tra cường độ chịu nén của các dải bêtông ở bụng dầm giữa các vết nứt xiên theo điều kiện:
Q ≤ 0,3 ϕw1 ϕb1 Rb b h0 (6.2)
Trong đó :
Q là lực cắt lấy ở cách gối tựa một khoảng không nhỏ hơn h0;
ϕw1 là hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt thép đai thẳng góc với trục dọc cấu kiện và được xác
định theo công thức :
ϕw1 = 1 + 5αµw (6.3)
nhưng không lớn hơn 1,3;
b
s
A
µsw
w=;
ϕb1 là hệ số được xác định theo công thức:
ϕb1 = 1 − β Rb (6.4)
− β là hệ số đặc trưng cho khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông, với bêtông
nặng lấy giá trị β = 0,01.
6.3 TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN NGHIÊNG THEO LỰC CẮT
6.3.1 Trường hợp có cốt thép đai không có cốt thép xiên
1) Kiểm tra khả năng chịu lực cắt
Hình 6.2 : Sơ đồ nội lực trên tiết diện nghiêng khi có cốt thép đai