intTypePromotion=1
ADSENSE

Thiết kế dầm bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn ACI 318M-14

Chia sẻ: Bigates Bigates | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

45
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhóm tác giả đã nghiên cứu giải thuật tính toán cấu kiện dầm bê tông cốt thép tiết diện hình chữ nhật theo tiêu chuẩn ACI 318M-14. Dựa trên giải thuật tính toán có được, nhóm nghiên cứu đã đề xuất phương pháp thiết kế dầm bê tông cốt thép tiết diện hình chữ nhật với các biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa nội lực, các thông số về mặt đặc trưng hình học, đặc trưng vật liệu để tìm ra nhanh số lượng thép trong hàm lượng bố trí thép hợp lý.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Thiết kế dầm bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn ACI 318M-14

  1. THIẾT KẾ DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO TIÊU CHUẨN ACI 318M-14 Phạm Phương Nam, Lê Liên Hưng Khoa Xây dựng, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: TS. Nguyễn Sơn Lâm TÓM TẮT Nhóm tác giả đã nghiên cứu giải thuật tính toán cấu kiện dầm bê tông cốt thép tiết diện hình chữ nhật theo tiêu chuẩn ACI 318M-14. Dựa trên giải thuật tính toán có được, nhóm nghiên cứu đã đề xuất phương pháp thiết kế dầm bê tông cốt thép tiết diện hình chữ nhật với các biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa nội lực, các thông số về mặt đặc trưng hình học, đặc trưng vật liệu để tìm ra nhanh số lượng thép trong hàm lượng bố trí thép hợp lý. Với kết quả nghiên cứu đã đạt được, các kỹ sư kết cấu có thể giải quyết nhanh bài toán thiết kế, lựa chọn tiết diện kết cấu dầm một cách hợp lý. Kết quả nghiên cứu đã được kiểm chứng bởi phần mềm thương mại RCM ACI-Builder. Từ khóa: cốt đơn, cốt kép, dầm bê tông cốt thép, thiết kế dầm, tiêu chuẩn ACI 318M-14. 1 GIỚI THIỆU Tính toán dầm theo tiêu chuẩn Mỹ ACI 318M-14(ACI-318, 2014) đòi hỏi các kỹ sư phải có những kiến thức nhất định về tiêu chuẩn này. Một số rào cản như Tiếng Anh, nguồn học liệu, tính toán phức tạp là những nguyên nhân chính mà áp dụng tiêu chuẩn này chưa thực sự phổ biến ở Việt Nam. Hiểu được điều đó, nhóm nghiên cứu đã đề xuất ý tưởng thiết kế dầm bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn ACI 318M-14 bằng phương pháp tra biểu đồ. Thuật toán được xây dựng trên nền tảng Mathcad Prime 6 (Brent Maxfiel, 2006) Phương pháp này giúp xác định nhanh tiết diện hợp lý và số lượng thanh thép cần bố trí trong dầm. Hỗ trợ tốt cho các kỹ sư xây dựng trong khâu thiết kế sơ bộ. 793
  2. 2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Quy trình tính toán Hình 1. Sơ đồ quy trình tính toán 794
  3. 2.2 Lưu đồ chi tiết giải thuật Hình 2. Chi tiết giải thuật lưu đồ 795
  4. 3 CÁC THÍ DỤ TÍNH TOÁN 3.1 Thí dụ 1 Cho dầm bê tông cốt thép tiết diện 200×400 mm, chiều dày lớp bê tông bảo vệ acover = 25 mm. Vật liệu bê t ng B15 có cường độ chịu nén f’c = 21 MPa. Dầm được bố trí thép nhóm AII đường k nh Ø14 có cường độ chảy fy = 300MPa. Mô đun đàn hồi của cốt thép Es = 21×104 MPa. Kết quả t nh toán được so sánh đối chiếu giữa Mathcad Prime (Hình 2) với phần mềm thương mại RCM ACI-Builder (Aci-builder, 2015) (Hình 3). Ngoài ra kết quả thép bố tr cũng tương đồng (hình 3 và Hình 4). Kết quả t nh toán đối sánh cụ thể như Bảng 1. Hình 3. Kết quả tính toán trong Mathcad Prime Hình 4. Kết quả tính toán bởi phần mềm RCM ACI-Builder Hình 5. Số lượng thép bố trí trong dầm Bảng 1. So sánh kết quả giữa Mathcad Prime và RCM ACI-Builder B H f’c fy As Sai số Phần mềm Moment 2 (mm) (mm) (MPa) (MPa) (cm ) (%) Mathcad 100 200 400 21 300 1151.6 0.0 Prime 6.0.0.0 RMC 100 200 400 21 300 1151.6 ACI-Builder Từ kết quả trên cho thấy thuật toán của nhóm nghiên cứu là đáng tin cậy. Đây là tiền đề để nhóm tiếp tục xây dựng các biểu đồ dựa trên nội lực, đặc trưng hình học, đặc trưng vật liệu. 3.2 Thí dụ 2 Tiết diện dầm bê tông cốt thép tiết diện 200×400mm, chiều dày lớp bê tông bảo vệ acover = 25 mm. Vật liệu bê t ng B15 có cường độ chịu nén f’c = 21 MPa. Dầm được bố trí thép nhóm AII đường k nh Ø14 có cường độ chảy fy = 300MPa. M đun đàn hồi của cốt thép Es = 21×104 MPa. Kết quả t nh toán được so sánh đối chiếu với phần mềm thương mại RCM ACI-Builder. 796
  5. Biến dạng tỷ đối cho phép: Vùng nén: εc-max Vùng kéo: εc-min Hình 6. Biểu đồ lựa chọn cốt thép cho tiết diện dầm 200×400mm 3.3 Thí dụ 3 Tiêt diện dầm bê tông cốt thép tiết diện 200×600 mm, chiều dày lớp bê tông bảo vệ acover = 25 mm. Vật liệu bê t ng mác M300 có cường độ chịu nén f’c = 28 MPa. Dầm được bố trí thép loại AIII đường k nh Ø16 có cường độ chảy fy = 400 MPa. M đun đàn hồi của cốt thép Es = 20×104 MPa. 797
  6. Biến dạng tỷ đối cho phép Vùng nén: εc-max Vùng kéo: εc-min Hình 7. Biểu đồ lựa chọn cốt thép cho tiết diện dầm 200×600 mm 4 KẾT LUẬN Dựa trên giải thuật đồ thị ứng dụng Mathcad Prime nhằm tính toán nhanh số lượng cốt thép trong dầm theo tiêu chuẩn ACI 318M-14 mà nhóm tác giả đã nghiên cứu. Với phương pháp này, các kỹ sư có thể xác định nhanh sơ bộ số lượng thanh thép và lựa chọn tiết diện sơ bộ một cách hợp lý. Đề tài này sẽ là tiền đề để nhóm tác giả tiếp tục nghiên cứu và phát triển với các Tiêu chuẩn xây dựng khác, đặc biệt là Tiêu chuẩn Việt Nam. Ngoài ra, nhóm sẽ lập đồ thị so sánh đối chiếu sự khác biệt giữa các tiêu chuẩn thông qua phương pháp đồ thị này. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ACI-318. (2014). Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318S-14) and Commentary (ACI 318SR-14). In American Concrete Institute. [2] Aci-builder. (2015). RCM ACI Builder Design Manual (Eng.Hussein Rida (ed.); 2015th ed.). [3] Brent Maxfiel. (2006). Engineering with Mathcad: Using Mathcad to Create and Organize Your Engineering Calculations. Elsevier’s Science. http://books.elsevier.com 798
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2