Tải bản đầy đủ (.pdf) (108 trang)

bài giảng kết cấu bê tông sợi thép

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.29 MB, 108 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT SỢI THÉP TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – KHOA CƠNG TRÌNH BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP </b>

<b>__________________ </b>

<b>BÀI GIẢNG </b>

<i><b>(Lưu hành nội bộ) </b></i>

<b>Hà Nội, 2021 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>Mục lục</b>

1 <b>Phạm vi áp dụng ... Error! Bookmark not defined. </b>

2 Tài liệu viện dẫn ... 6

3 Thuật ngữ và định nghĩa ... 7

4 Ký hiệu ... 8

5 Chỉ dẫn chung ... 13

5.1 Yêu cầu chung ... 13

5.2 u cầu tính tốn cơ bản ... 15

6 Vật liệu cho kết cấu bê tông cốt sợi thép ... 18

6.1 Bê tông nền ... 18

6.1.1 Các chỉ tiêu chất lượng của bê tông ... 18

6.1.2 Giá trị tiêu chuẩn và tính tốn của các đặc trưng của bê tơng nền ... 18

6.2 Cốt sợi thép và cốt thép thanh ... 23

6.2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của cốt sợi thép và cốt thép thanh ... 23

6.2.2 Các đặc trưng tiêu chuẩn và tính tốn của cốt sợi thép và cốt thép thanh ... 23

6.2.3 Ứng suất trước của cốt thép thanh khi sử dụng cốt sợi thép kết hợp cốt thép thanh 25 7 Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt sợi thép theo các trạng thái giới hạn thứ nhất ... 30

7.1 Yêu cầu chung ... 30

7.2 Tính tốn độ bền cấu kiện bê tơng cốt sợi thép chịu mô men uốn và lực dọc ... 30

7.2.1 Yêu cầu chung ... 30

7.2.2 Tính tốn độ bền tiết diện thẳng góc theo nội lực giới hạn ... 31

7.2.3 Tính tốn cấu kiện chịu uốn ... 37

7.2.4 Tính tốn cấu kiện chịu nén lệch tâm ... 42

7.2.5 Tính tốn cấu kiện chịu kéo đúng tâm ... 48

7.2.6 Tính tốn cấu kiện chịu kéo lệch tâm ... 49

7.3 Tính tốn độ bền tiết diện thẳng góc của cấu kiện bê tông cốt sợi thép ứng suất trước trong giai đoạn nén trước ... 50

7.4 Tính tốn độ bền cấu kiện bê tông cốt sợi thép chịu lực cắt ... 53

7.4.1 Yêu cầu chung ... 53

7.4.2 Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt sợi thép theo dải bê tông nghiêng nằm giữa các tiết diện nghiêng ... 53

7.4.3 Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt sợi thép theo tiết diện nghiêng chịu lực cắt ... 54

7.4.4 Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt sợi thép theo tiết diện nghiêng chịu mô men ... 56

7.5 Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt sợi thép chịu nén cục bộ ... 57

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

7.6 Tính tốn chọc thủng cấu kiện bê tông cốt sợi thép ... 60

7.6.1 Yêu cầu chung ... 60

7.6.2 Tính tốn chọc thủng cấu kiện bê tơng cốt sợi thép chịu lực tập trung ... 62

7.6.3 Tính tốn chọc thủng cấu kiện bê tơng cốt sợi thép chịu lực tập trung và mô men uốn tập trung ... 64

8 Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt sợi thép theo các trạng thái giới hạn thứ hai ... 70

8.1 Yêu cầu chung ... 70

8.2 Tính tốn chiều rộng vết nứt của cấu kiện bê tơng cốt sợi thép ... 70

8.2.1 Yêu cầu chung ... 70

8.2.2 Xác định mô men hình thành vết nứt vng góc với trục dọc cấu kiện ... 71

8.2.3 Tính tốn chiều rộng vết nứt vng góc với trục dọc cấu kiện ... 73

8.2.4 Tính tốn chiều rộng vết nứt nghiêng với trục dọc cấu kiện ... 79

8.3 Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt sợi thép theo biến dạng ... 80

8.3.1 Yêu cầu chung ... 80

8.3.2 Tính tốn độ võng của cấu kiện bê tông cốt sợi thép ... 81

8.3.3 Xác định độ cong của cấu kiện bê tông cốt sợi thép ... 82

9 Yêu cầu cấu tạo ... 86

9.1 Yêu cầu chung ... 86

9.2 Kích thước hình học của kết cấu ... 86

9.3 Bố trí cốt thép ... 88

9.3.1 Lớp bê tông cốt sợi thép bảo vệ ... 88

9.3.2 Khoảng cách thông thủy tối thiểu giữa các thanh cốt thép ... 89

9.3.3 Bố trí cốt sợi thép và cốt thép dọc ... 89

9.3.4 Bố trí cốt thép ngang ... 91

9.3.5 Neo cốt thép không căng ... 92

9.3.6 Neo cốt thép ứng suất trước ... 94

9.3.7 Nối cốt thép thanh ... 95

9.3.8 Các thanh uốn ... 97

9.3.9 Thành phần của hỗn hợp bê tông cốt sợi thép ... 97

Phụ lục A (tham khảo) Phân loại sợi thép theo một số tiêu chuẩn ... 98

Phụ lục B (tham khảo) Các thông số kỹ thuật của một số loại sợi thép ... 100

Phụ lục C (tham khảo) Quan hệ ứng suất – biến dạng của bê tông nền ... 106

Phụ lục D (tham khảo) Một số trường hợp điển hình khi tính võng ... 109

Thư mục tài liệu tham khảo ... 110

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>Kết cấu bê tông cốt sợi thép </b>

<b>1 Tài liệu viện dẫn </b>

Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố thì áp <small>dụng</small> phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm cơng bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 1651:2008, <i>Thép cốt cho bê tông </i>

TCVN 2737:1995, <i>Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế </i>

TCVN 5574:2012, <i>Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế </i>

SP 28.13330.2012*, <i>Защита строительных конструкций от коррозии (Bảo vệ kết cấu chống ăn mòn) </i>

ГОСТ 13015-2003<small>*</small>, <i>Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения (Các sản phẩm bê tông và bê tông cốt thép cho xây dựng – Yêu cầu kỹ thuật chung – Nguyên tắc nghiệm thu, ghi nhãn, vận chuyển và bảo quản) </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<i>EN 14889-1:2006, Fibres for concrete - Part 1: Steel fibres - Definitions, specifications and conformity </i>

<i>(Sợi cho bê tông – Phần 1: Sợi thép – Định nghĩa, yêu cầu kỹ thuật và chứng nhận phù hợp) </i>

<b>2 Thuật ngữ và định nghĩa </b>

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong TCVN 5574:2012 và các thuật ngữ, định nghĩa sau:

<b>3.1 </b>

<b>Bê tông cốt sợi thép (steel fiber reinforced concrete, SFRC) </b>

Bê tông nền với cốt sợi thép phân tán đều trong thể tích.

<b>3.2 </b>

<b>Bê tơng nền (concrete-matrix) </b>

Bê tông nặng hoặc bê tông hạt nhỏ với cốt liệu đặc chắc.

<b>3.3 </b>

<b>Chiều dài sợi thép (length of steel fiber) </b>

Khoảng cách giữa hai đầu của sợi thép.

<b>3.4 </b>

<b>Cốt sợi thép, sợi thép (steel fiber) </b>

Các sợi thép ngắn được cắt từ thép tấm (hoặc băng) mỏng, phay từ phoi thép hoặc cắt từ dây thép tùy theo công nghệ chế tạo, dùng để làm cốt phân tán cho bê tơng nền.

<b>3.5 </b>

<b>Đường kính tương đương (quy đổi) của sợi thép (equivalent diameter of steel fiber) </b>

Đường kính của đường trịn có diện tích tương đương với diện tích của tiết diện ngang ở phần giữa

<b>của sợi thép. Đường kính tương đương của sợi thép tiết diện trịn chính là đường kính của sợi thép. 3.6 </b>

<b>Kết cấu bê tông cốt sợi thép (steel fiber reinforced concrete structures, SFRC structures) </b>

Kết cấu làm từ bê tông nền, trong đó chỉ dùng sợi thép phân tán làm cốt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Kết cấu làm từ bê tông cốt sợi thép (kể cả kết hợp với cốt thép thanh) mà bê tơng nền của nó được làm từ xi măng tự ứng suất.

<b>3.9 </b>

<b>Khối lượng cốt sợi thép trong một đơn vị thể tích (mass of steel fiber volume) </b>

<b>Khối lượng của một thể tích sợi thép phân tán trong một đơn vị thể tích bê tông cốt sợi thép. 3.10 </b>

<b>Hàm lượng cốt sợi thép theo khối lượng (steel fiber mass fraction) </b>

Tỉ số giữa khối lượng sợi thép trong một đơn vị thể tích bê tơng cốt sợi thép và khối lượng của chính

<b>thể tích này, tính bằng phần trăm. 3.11 </b>

<b>Hàm lượng cốt sợi thép theo thể tích (steel fiber volume fraction) </b>

Thể tích sợi thép trong một đơn vị thể tích bê tơng cốt sợi thép, tính bằng phần trăm.

<b>3.12 </b>

<b>Tỉ lệ hướng sợi (aspect ratio of steel fiber) </b>

Tỉ số giữa chiều dài sợi thép và đường kính (hoặc đường kính tương đương) của nó.

<b>3 Ký hiệu </b>

<b>4.1 Nội lực trong tiết diện ngang của cấu kiện do tải trọng và tác động ngoài </b>

E Mô đun biến dạng quy đổi của bê tông khi nén;

E Mô đun biến dạng quy đổi của cốt thép thanh nằm trong vùng chịu kéo của cấu kiện có vết nứt;

<small>,f an</small>

l Chiều dài neo tối thiểu của cốt sợi thép trong bê tông ứng với lúc bị kéo đứt khi nhổ từ bê tông nền;

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

R <i> </i> Cường độ chịu nén dọc trục tính tốn của bê tơng nền đối với các trạng thái giới hạn thứ nhất;

<small>,fb bond</small>

R Cường độ bám dính tính tốn của cốt thép thanh (căng hoặc khơng căng) với bê tông cốt sợi thép;

<small>,b n</small>

R Cường độ chịu nén dọc trục tiêu chuẩn của bê tơng nền;

<small>,b ser</small>

R Cường độ tính tốn chịu nén dọc trục của bê tông nền đối với các trạng thái giới hạn thứ hai;

R Cường độ chịu kéo dọc trục tiêu chuẩn của bê tông nền;

<small>,bt ser</small>

R Cường độ chịu kéo dọc trục tính tốn của bê tông nền đối với các trạng thái giới hạn thứ hai;

R Cường độ chịu kéo tính tốn của cốt sợi thép đối với trạng thái giới hạn thứ nhất;

<small>,f n</small>

R Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn của cốt sợi thép;

<small>,f ser</small>

R Cường độ chịu kéo tính tốn của cốt sợi thép đối với trạng thái giới hạn thứ hai;

R Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép thanh đối với các trạng thái giới hạn thứ hai;

Tỉ số mô đun đàn hồi của cốt thép thanh E<sub>s</sub> và của bê tông E<sub>b</sub>;

Biến dạng tương đối giới hạn của bê tông nền khi nén đều dọc trục;

Biến dạng tương đối giới hạn của bê tông nền khi kéo đều dọc trục;

<small>,fb sh</small>

Biến dạng co ngót tương đối của bê tơng cốt sợi thép;

<small>,b cr</small>

Hệ số từ biến của bê tông nền;

Hệ số hiệu dụng của cốt sợi thép;

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Tỉ lệ hướng sợi , bằng l<sub>f</sub> /d<sub>f red</sub><sub>,</sub> ;

Đặc trưng (hệ số) bám dính của cốt sợi thép với bê tông nền theo bề mặt tiếp xúc.

<b>4.3 Các đặc trưng vị trí cốt thép và cốt sợi thép trong tiết diện ngang của cấu kiện </b>

k Hệ số, kể đến ảnh hưởng của cạnh (vuông góc với phương ngoại lực) tiết diện, đến

<i>phương của cốt sợi thép. </i>

k Hệ số hướng sợi, kể đến phương của cốt sợi thép so với phương của ứng suất kéo chính;

<b>4.4 Các đặc trưng hình học </b>

A

Diện tích tồn bộ tiết diện ngang của bê tông;

a Khoảng cách từ hợp lực trong cốt thép Sđến biên gần nhất của tiết diện;

a Khoảng cách từ hợp lực trong cốt thép Sđến biên gần nhất của tiết diện;

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

d Đường kính tương đương (quy đổi) của sợi thép;

d Đường kính danh định của các thanh cốt thép dọc;

d Đường kính danh định của các thanh cốt thép ngang;

e Khoảng cách từ điểm đặt lực dọc

N

đến hợp lực trong cốt thép S<i>; </i>

e Khoảng cách từ điểm đặt lực dọc

N

đến hợp lực trong cốt thép S; <small>p</small>

e Khoảng cách từ điểm đặt lực nén trước N<sub>p</sub>, có kể đến mơ men uốn do ngoại lực, đến trọng tâm cốt thép chịu kéo hoặc chịu nén ít hơn;

e Độ lệch tâm ban đầu của lực dọc

N

đối với trọng tâm tiết diện quy đổi, được xác định theo các chỉ dẫn trong 5.2.6;

<small>0 p</small>

e Độ lệch tâm của lực nén trước đối với trọng tâm tiết diện;

h

Chiều cao tiết diện chữ nhật, chữ T và chữ

I

; <small>f</small>

h Chiều cao cánh tiết diện chữ T và chữ

I

trong vùng chịu kéo;

h Chiều cao cánh tiết diện chữ T và chữ

I

trong vùng chịu nén;

h Chiều cao làm việc của tiết diện, bằng h a− ;

I

Mơ men qn tính của tồn bộ tiết diện bê tông nền đối với trọng tâm tiết diện cấu kiện; <small>,</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

l Chiều dài tính toán của cấu kiện chịu lực nén dọc trục;

s Khoảng cách cốt thép đai, đo theo chiều dài cấu kiện;

x Chiều cao vùng chịu nén của bê tông cốt sợi thép;

W Mô men kháng uốn của tiết diện bê tông nền của cấu kiện đối với thớ chịu kéo ngồi cùng;

<small>,f red</small>

W Mơ men kháng uốn của tiết diện bê tông cốt sợi thép, quy đổi về tiết diện bê tông nền.

 Chiều cao tương đối của vùng chịu nén của bê tông cốt sợi thép, bằng x h/ ; <small>fa</small>

Hàm lượng cốt sợi thép theo diện tích tiết diện;

Hàm lượng cốt thép thanh, được xác định bằng tỉ số giữa diện tích tiết diện của cốt thép

Svà diện tích tiết diện ngang của cấu kiện (b h <sub>0</sub>), không kể đến phần cánh chịu nén và chịu kéo nhô ra.

<b>4.5 Các đặc trưng của cấu kiện ứng suất trước </b>

P

<b>, </b>N<sub>p</sub> Lực nén trước có kể đến hao tổn ứng suất trước trong cốt thép căng tương ứng với giai đoạn làm việc đang xét của cấu kiện;

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>4 Chỉ dẫn chung </b>

<b>5.1 Yêu cầu chung </b>

đó các sợi thép được sử dụng làm cốt và được phân tán đều trong thể tích bê tơng. Sự làm việc đồng thời của bê tông và sợi thép được đảm bảo bởi sự bám dính trên bề mặt sợi thép, sự neo sợi thép trong bê tông nhờ bề mặt có gờ của sợi thép và nhờ độ cong của sợ thép theo phương dọc và phương ngang, cũng như được đảm bảo bởi các đầu neo của sợi thép.

<b>5.1.2 Theo cách </b>bố trí cốt thép thanh và cốt sợi thép thì kết cấu bê tơng cốt sợi thép được xem là: − Kết cấu bê tông cốt sợi thép không kết hợp cốt thép thanh – khi chỉ sử dụng cốt sợi thép phân tán

đều trong thể tích cấu kiện;

− Kết cấu bê tông cốt sợi thép kết hợp cốt thép thanh – khi sử dụng cả cốt sợi thép và cốt thép thanh trong tiết diện cấu kiện.

của tất cả các loại trạng thái giới hạn bằng tính tốn, bằng việc lựa chọn các chỉ tiêu chất lượng của vật liệu, bằng việc lựa chọn kích thước và cấu tạo theo các chỉ dẫn của TCVN 5574:2012 và của tiêu chuẩn này. Khi đó, phải tính đến các u cầu công nghệ chế tạo kết cấu, phải tuân thủ các yêu cầu về khai thác sử dụng nhà và cơng trình, cũng như phải tn thủ các u cầu sinh thái được quy định trong các tài liệu tiêu chuẩn tương ứng.

<b>5.1.4 Khi tuân </b>thủ các yêu cầu quy định trong SP 28.13330.2012 và tiêu chuẩn này thì cho phép sử dụng kết cấu bê tông cốt sợi thép trong các mơi trường có tác động xâm thực đến kết cấu làm từ bê tông và bê tông cốt thép.

<b>5.1.5 </b>Việc lựa chọn các giải pháp cấu tạo của kết cấu bê tông cốt sợi thép cần được xuất phát từ tính hợp lý về kinh tế - kỹ thuật của việc sử dụng các kết cấu này trong các điều kiện xây dựng cụ thể có kể đến việc giảm tối đa chi phí vật liệu, nhân công, tiêu thụ năng lượng và giá thành xây dựng, có kể đến việc nâng cao độ bền lâu và tăng thêm khoảng thời gian giữa các đợt sửa chữa kết cấu.

hiệu quả nhất các ưu điểm về kỹ thuật sau đây của nó so với bê tông và bê tông cốt thép truyền thống:

− Nâng cao khả năng chống nứt, độ dai va đập, nhớt của phá hoại, khả năng chống hao mịn, khả năng giảm rỗng;

− Giảm co ngót và từ biến;

− Khả năng sử dụng các giải pháp kết cấu hiệu quả hơn về công nghệ so với khi đặt cốt thép thanh truyền thống, ví dụ các kết cấu thành mỏng, kết cấu khơng có cốt thép phân bố, cốt thép gián tiếp hoặc cốt thép ngang;

− Giảm chi phí lao động cho công tác cốt thép;

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

− Tăng mức độ cơ giới hóa và tự động hóa sản xuất kết cấu, ví dụ, trong các vịm thành mỏng lắp ghép, kho, bản sàn sườn của mái và sàn các tầng, cột và dầm lắp ghép, các bản đáy và thành tồn khối của các cơng trình chứa, các lớp phủ mặt đường bộ và đường băng sân bay; các bản tồn khối của nền sàn nhà cơng nghiệp và công cộng;

− Khả năng sử dụng các biện pháp tạo hình mới nhanh hơn đối với các kết cấu có cốt, ví dụ: phun, uốn cong các sản phẩm dạng tấm mỏng, ép lăn, v.v…

pháp chế tạo, lắp dựng và điều kiện khai thác sử dụng. Hình dạng và kích thước tiết diện của cấu kiện cần được lựa chọn xuất phát từ việc kể đến một cách đầy đủ nhất các tính chất của bê tông cốt sợi thép, khả năng cơ giới hóa trong nhà máy và tự động hóa chế tạo, sự thuận tiện trong vận chuyển và lắp dựng các cấu kiện và kết cấu.

chế tạo trước hỗn hợp bê tông trong điều kiện nhà máy hoặc trong các thùng trộn trên công trường xây dựng, đầm bằng các đầm rung và chân khơng, tạo hình dùng con lăn để ép, phun và ly tâm.

<b>5.1.9 Khi </b>thiết kế kết cấu bê tông cốt sợi thép cần tuân theo các quy định chung và các u cầu tính tốn trong TCVN 5574:2012, SP 28.13330.2012 và tiêu chuẩn này.

các cấu kiện của kết cấu:

− Chủ yếu chịu tải trọng va đập, ép cục bộ, mài mòn, tác động của độ rỗng;

− Chủ yếu chịu nén khi có lực nén dọc trục trong phạm vi tiết diện ngang của cấu kiện;

− Trong các trường hợp cịn lại, chịu nén khi có lực nén dọc trục nằm ngoài phạm vi tiết diện ngang của cấu kiện, cũng như chịu uốn khi sự phá hoại của chúng không gây nguy hiểm trực tiếp cho người, trục trặc kỹ thuật và tính tồn vẹn của thiết bị, nghĩa là trong các trường hợp khi mà việc sử dụng cốt sợi thép là hợp lý về kinh tế.

bê tông cốt sợi thép kết hợp cốt thép truyền thống (xem 5.1.2).

<b>5.1.12 </b>Việc tính tốn kết cấu bê tơng cốt sợi thép theo các trạng thái giới hạn được thực hiện tương tự như tính tốn kết cấu bê tông cốt thép, kết cấu xi măng lưới thép, nhưng phải kể đến các đặc trưng tính tốn của bê tông cốt sợi thép phù hợp với các quy định trong các điều từ 5 đến 8 của tiêu chuẩn này.

Cấp độ bền của bê tông nền được lấy phù hợp với TCVN 5574:2012.

<b>5.1.13 </b>Việc tính tốn tĩnh học cho kết cấu bê tông cốt sợi thép dạng vỏ hoặc gấp khúccần được thực hiện như đối với kết cấu không gian thành mỏng.

<b>5.1.14 </b>Kết cấu bê tông cốt sợi thép kết hợp cốt thép truyền thống với cốt thép thanh ứng suất trước cần được thiết kế phù hợp với các yêu cầu trong TCVN 5574:2012 và phù hợp với các chỉ dẫn bổ sung trong tiêu chuẩn này.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<b>5.1.15 Khi tính tốn </b>kết cấu bê tơng cốt sợi thép thì khối lượng thể tích trung bình của bê tơng cốt sợi thép cho phép lấy bằng:

2500 kg/m<small>3</small> đối với bê tông nền là bê tông nặng; 2400 kg/m<small>3</small> đối với bê tông nền là bê tông hạt nhỏ.

Khi cần thiết, có thể lấy giá trị chính xác hơn của khối lượng thể tích trung bình của bê tơng cốt sợi thép đã được xác định có kể đến các chỉ dẫn trong 5.1.17 và 6.1.1.1 của tiêu chuẩn này.

<b>5.1.16 L</b>ượng cốt sợi thép trong một đơn vị thể tích bê tơng cốt sợi thép cần được xác định bằng tính tốn phù hợp với các u cầu đối với các tính chất cơ-lý của nó được mà đã được chỉ định theo điều kiện sử dụng và các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

<b>5.1.17 Trong các </b>bản vẽ thi công của kết cấu làm từ bê tơng cốt sợi thép, trong trường hợp cần thiết, ngồi việc phải ghi ký hiệu của sợi thép và lượng sợi thép cần thiết trong 1 m<small>3</small> hỗn hợp bê tơng cốt sợi thép thì cần ghi thêm các u cầu đối với các biện pháp công nghệ chế tạo để đảm bảo được các tính chất cần thiết của bê tơng cốt sợi thép.

<b>5.2 u cầu tính toán cơ bản </b>

TCVN 5574:2012 theo các trạng thái giới hạn, bao gồm:

− Các trạng thái giới hạn thứ nhất (về mất toàn bộ khả năng sử dụng do mất khả năng chịu lực); − Các trạng thái giới hạn thứ hai (về mất khả năng sử dụng bình thường do hình thành hoặc mở

rộng vết nứt quá mức, do xuất hiện các biến dạng quá mức cho phép và v.v…).

Việc tính tốn theo các trạng thái giới hạn thứ nhất được đề cập trong tiêu chuẩn này bao gồm tính tốn độ bền theo nội lực giới hạn.

Việc tính tốn theo các trạng thái giới hạn thứ hai được đề cập trong tiêu chuẩn này bao gồm tính tốn chiều rộng vết nứt và tính tốn biến dạng.

<b>5.2.2 </b>Việc tính tốn theo các trạng thái giới hạn đối với các kết cấu về tổng thể, cũng như đối với các cấu kiện riêng lẻ của chúng thường cần được tiến hành đối với tất cả các giai đoạn: chế tạo, vận chuyển, thi cơng và khai thác sử dụng; khi đó, sơ đồ tính tốn phải đáp ứng các giải pháp kết cấu đã lựa chọn.

<b>5.2.3 </b>Việc tính tốn kết cấu bê tông cốt sợi thép thường phải được tiến hành có kể đến khả năng hình thành vết nứt và các biến dạng khơng đàn hồi trong bê tông và cốt thép.

Việc xác định nội lực và biến dạng do các tác động khác nhau trong các kết cấu và trong các hệ kết cấu được hình thành từ chúng của nhà và cơng trình cần được tiến hành theo các phương pháp cơ học kết cấu, thơng thường, có kể đến tính phi tuyến vật lý và hình học của sự làm việc của kết cấu.

<b>5.2.4 Khi tính tốn </b>kết cấu bê tông cốt sợi thép, độ tin cậy của kết cấu được thiết lập bằng tính tốn có sử dụng các giá trị tính tốn của tải trọng và tác động, các giá trị tính tốn của các đặc trưng vật liệu đã được xác định bởi các hệ số độ tin cậy riêng tương ứng đối với các giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng này có kể đến mức độ tầm quan trọng của nhà và cơng trình.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng và tác động, hệ số tổ hợp, hệ số độ tin cậy về tải trọng, hệ số độ tin cậy về chức năng của kết cấu, cũng như việc phân loại tải trọng thành thường xuyên và tạm thời (dài hạn và ngắn hạn) lấy theo TCVN 2737:1995.

<b>5.2.5 Khi tính tốn </b>cấu kiện của kết cấu bê tơng cốt sợi thép lắp ghép chịu tác động của nội lực sinh ra khi cẩu, vận chuyển và lắp dựng, thì tải trọng do trọng lượng cấu kiện gây ra cần được lấy với hệ số động bằng 1,60 khi vận chuyển, bằng 1,40 khi cẩu và lắp dựng. Khi có cơ sở thì cho phép lấy giá trị hệ số động nhỏ hơn nhưng không nhỏ hơn 1,25.

<b>5.2.6</b>Khi tính tốn độ bền các cấu kiện bê tơng cốt sợi thép của kết cấu chịu lực nén dọc trục thì cần kể đến độ lệch tâm ngẫu nhiên

е

<small>a</small>. Độ lệch tâm

е

<small>a</small> này lấy không nhỏ hơn:

1/600 chiều dài của cấu kiện hoặc của khoảng cách giữa các tiết diện của nó được liên kết chặn chuyển vị;

1/30 chiều cao tiết diện cấu kiện; 10 mm.

Đối với các cấu kiện của kết cấu siêu tĩnh, giá trị độ lệch tâm ban đầu

е

<small>0</small> của lực dọc đối với trọng tâm của tiết diện quy đổi lấy bằng giá trị độ lệch tâm xác định được từ tính tốn tĩnh học, nhưng không nhỏ hơn

е

<small>a</small>.

Đối với các cấu kiện của kết cấu tĩnh định, độ lệch tâm

е

<small>0</small> lấy bằng tổng độ lệch tâm xác định được từ tính tốn tĩnh học và độ lệch tâm ngẫu nhiên.

điều kiện làm việc của chúng và loại cốt thép sử dụng: Cấp 1 – Không cho phép hình thành vết nứt;

Cấp 2 – Cho phép xuất hiện vết nứt ngắn hạn và dài hạn với chiều rộng hạn chế.

<b>5.2.8 </b>Cấp chống nứt của kết cấu bê tông cốt sợi thép phụ thuộc vào điều kiện làm việc của nó và loại cốt thép, cũng như vào giá trị chiều rộng vết nứt giới hạn cho phép nêu trong Bảng 1.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>Bảng 1 – Cấp chống nứt và giá trị chiều rộng vết nứt giới hạn cho phép </b>

<b>Điều kiện làm việc của cấu kiện </b>

<b>Cấp chống nứt và giá trị chiều rộng vết nứt giới hạn cho phép </b>

<i><b>a</b></i>

<i><b><small>crc,1</small></b></i><b> và </b>

<i><b>a</b></i>

<i><b><small>crc,2</small></b></i><b>, mm, khi </b>

<b>Chỉ sử dụng cốt sợi thép<small>*</small></b>

<b>Sử dụng cốt sợi thép kết hợp với cốt thép thanh CB240-T, </b>

<b>CB300-T, CB300-V, CB400-V, Bp-I </b>

<b>CB500-V, A-IV, A-V và Вр-II, К-7 </b>

<b>và К-19 </b>

<b>Aт-VI, Вр-II và К-19 </b>

1. Cấu kiện có tồn bộ tiết diện chịu kéo hoặc một phần chịu nén: chịu áp lực của chất lỏng hoặc gas, cũng như làm việc trong đất nằm dưới mực nước ngầm hoặc trong mơi trường ít xâm thực đối với bê tông.

<small>* Cho phép chỉ sử dụng cốt sợi thép khi có luận chứng riêng. </small>

<small>CHÚ THÍCH 1: Các loại thép thanh CB240-T, CB300-T, CB300-V, CB400-V và CB500-V xem trong TCVN 1651:2008, các loại thép Bp-I và Bp-II xem trong TCVN 5574:2012. </small>

<small>CHÚ THÍCH 2: Tham khảo Phụ lục B của TCVN 5574:2012 để có thêm thơng tin về các loại cốt thép tương đương. </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>5 Vật liệu cho kết cấu bê tông cốt sợi thép </b>

này, cần sử dụng bê tơng nặng có khối lượng thể tích trung bình từ 2200 kg/m<small>3</small> đến 2500 kg/m<small>3</small> hoặc bê tơng hạt nhỏ có khối lượng thể tích trung bình khơng nhỏ hơn 2200 kg/m<small>3</small>.

<b>6.1.1.2 </b>Các chỉ tiêu chất lượng cơ bản của bê tông nền quy định khi thiết kế là: − Cấp độ bền chịu nén của bê tông nền B;

− Cấp độ bền chịu kéo của bê tông nền B<small>t</small> (được chỉ định trong các trường hợp khi mà đặc trưng này có ý nghĩa quyết định và được kiểm soát trong sản xuất);

− Mác chống thấm nước W (được chỉ định đối với kết cấu có yêu cầu hạn chế độ thấm nước). Cấp độ bền chịu nén B và chịu kéo dọc trục B<small>t</small> của bê tông nền phải thỏa mãn giá trị cường độ (tính bằng megapascal, MPa) với xác suất đảm bảo 95 %.

<b>6.1.1.3 </b>Đối với kết cấu bê tông cốt sợi thép cần sử dụng bê tông nền với các cấp và mác sau: Cấp độ bền chịu nén: В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60;

Cấp độ bền chịu kéo dọc trục: В<small>t</small>0,8; В<small>t</small>1,2; В<small>t</small>1,6; В<small>t</small>2,0; В<small>t</small>2,4; В<small>t</small>2,8; В<small>t</small>3,2; Mác chống thấm nước: W2; W4; W6; W8; W10; W12.

Cho phép sử dụng bê tơng nền có cấp và mác cao hơn khi có cơ sở phù hợp.

<b>6.1.1.4 </b>Tuổi của bê tông cốt sợi thép mà đáp ứng cấp độ bền chịu nén của nó (tuổi thiết kế) được chỉ định khi thiết kế cần được xác định xuất phát từ thời hạn chất tải thực tế của kết cấu.

Giá trị cường độ xuất xưởng của bê tông nền hoặc bê tông cốt sợi thép trong các cấu kiện của kết cấu lắp ghép cần được chỉ định phù hợp với GOST 13015 và các tiêu chuẩn áp dụng cho các loại kết cấu cụ thể.

với các kết cấu, điều kiện khai thác sử dụng và điều kiện môi trường xung quanh.

<b>6.1.2.1 Giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng độ bền của bê tông nền </b>

Các đặc trưng độ bền cơ bản của bê tông nền là các giá trị tiêu chuẩn của: − Cường độ chịu nén dọc trục R<small>b,n</small>;

<i>− Cường độ chịu kéo dọc trục R</i><small>bt,n</small>.

Các giá trị tiêu chuẩn của cường độ chịu nén dọc trục (cường độ lăng trụ) và kéo dọc trục của bê tông nền (trong trường hợp chỉ định cấp độ bền chịu nén của bê tông nền) được lấy theo Bảng 2 phụ

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

thuộc vào cấp độ bền chịu nén dọc trục B của bê tông nền.

Trong trường hợp chỉ định cấp độ bền chịu kéo dọc trục

B

<small>t</small>của bê tơng nền thì giá trị tiêu chuẩn của cường độ chịu kéo dọc trục

R

<small>bt,n</small> được lấy bằng trị số của cấp độ bền chịu kéo dọc trục của bê tơng nền.

<small>CHÚ THÍCH: Cường độ lăng trụ được xác định trên mẫu lăng trụ chuẩn với kích thước 150×150×600 (mm). </small>

<small>VÍ DỤ: Khi chỉ định cấp độ bền chịu kéo dọc trục của bê tơng nền là Bt2,8 thì cường độ chịu kéo dọc trục tiêu chuẩn Rbt,n lấy bằng 2,8 MPa. </small>

<b>Bảng 2 – Các cường độ tiêu chuẩn của bê tông nền, </b>

<i><b>R</b></i>

<i><b><small>b,n</small></b></i><b> và </b>

<i><b>R</b></i>

<i><b><small>bt,n </small></b></i><b>, và các cường độ tính tốn của bê tơng nền đối với các trạng thái giới hạn thứ hai, </b>

<i><b>R</b></i>

<i><b><small>b,ser</small></b></i><b> và </b>

<i><b>R</b></i>

<i><b><small>bt,ser</small></b></i>

<b>6.1.2.2 Giá trị tính tốn của các đặc trưng độ bền của bê tơng nền </b>

<b>6.1.2.2.1 Giá </b>trị tính tốn của cường độ chịu nén dọc trục

R

<small>b</small> và kéo dọc trục

R

<small>bt</small> của bê tông nền được xác định theo các công thức:

<small>,b nb</small>

<small>,bt nbt</small>

Giá trị hệ số độ tin cậy của bê tông nền khi nén

<sub>b</sub>lấy bằng:

1,3 đối với các trạng thái giới hạn về khả năng chịu lực (các trạng thái giới hạn thứ nhất); 1,0 đối với các trạng thái giới hạn về điều kiện sử dụng (các trạng thái giới hạn thứ hai). Giá trị hệ số độ tin cậy của bê tông nền khi kéo

<sub>bt</sub> lấy bằng:

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

1,5 đối với các trạng thái giới hạn về khả năng chịu lực khi chỉ định cấp độ bền chịu nén của bê tông nền;

1,3 đối với các trạng thái giới hạn về khả năng chịu lực khi chỉ định cấp độ bền chịu kéo dọc trục của bê tông nền;

1,0 đối với các trạng thái giới hạn về điều kiện sử dụng.

Giá trị cường độ tính tốn của bê tơng nền R<small>b</small>, R<small>bt</small>, R<small>b,ser</small>, R<small>bt,ser</small> (đã làm tròn) phụ thuộc vào cấp độ bền chịu nén và chịu kéo của bê tông nền nêu trong Bảng 3 và Bảng 4 đối với các trạng thái giới hạn thứ nhất và trong Bảng 2 đối với các trạng thái giới hạn thứ hai.

<b>Bảng 3 – Các cường độ chịu nén tính tốn của bê tơng nền đối với các trạng thái giới hạn thứ nhất, </b>

<i><b>R</b></i>

<i><b><small>b</small></b></i><b>và</b>

<i><b> R</b></i>

<i><b><small>bt</small></b></i>

<b>, </b>

<b>khi chỉ định cấp độ bền chịu nén của bê tơng nền </b>

<small>CHÚ THÍCH: Các giá trị nêu trong bảng áp dụng cho bê tông nặng và bê tông hạt nhỏ nhóm A nêu trong 5.1.1.3 của TCVN 5574:2012. </small>

<b>Bảng 4 – Cường độ chịu kéo tính tốn của bê tông nền đối với các trạng thái </b>

Cường độ chịu kéo dọc trục

R

<small>bt</small> 0,62 0,93 1,25 1,55 1,85 2,15 2,45

<small>CHÚ THÍCH: Các giá trị nêu trong bảng áp dụng cho bê tơng nặng và bê tơng hạt nhỏ nhóm A nêu trong 5.1.1.3 của TCVN 5574:2012.</small>

<b>6.1.2.2.2 Trong các tr</b>ường hợp cần thiết, giá trị tính tốn của các đặc trưng độ bền của bê tông nền được nhân với các hệ số điều kiện làm việc

γ

<small>bi</small> sau đây để kể đến đặc điểm làm việc của bê tông nền trong kết cấu (đặc điểm tải trọng, điều kiện môi trường xung quanh, v.v…):

γ

<small>b1</small> – đối với kết cấu bê tông cốt sợi thép: nhân với giá trị tính tốn của cường độ R<sub>b</sub> và R<sub>bt</sub> và kể đến ảnh hưởng tác động dài hạn của tải trọng tĩnh:

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

γ

<small>b1</small> = 1,0 – khi có tác động ngắn hạn (tạm thời ngắn hạn) của tải trọng;

γ

<small>b1</small> = 0,9 – khi

tác động dài hạn (tạm thời dài hạn) của tải trọng;

γ

<small>b3</small> – đối với kết cấu bê tông cốt sợi thép được đổ theo phương đứng với chiều cao mỗi lớp bê tông đổ lớn hơn 1,5 m: nhân với giá trị tính tốn của cường độ bê tơng R<sub>b</sub><i>, </i>

γ

<small>b3</small> = 0,85.

Trong các trường hợp còn lại, giá trị của hệ số này lấy phụ thuộc vào công năng của kết cấu và điều kiện môi trường xung quanh.

<b>6.1.2.3 Các đặc trưng biến dạng của bê tông nền </b>

<b>6.1.2.3.1 Các </b>đặc trưng biến dạng cơ bản của bê tông nền là các giá trị của:

− Biến dạng tương đối giới hạn của bê tông nền (ở trạng thái ứng suất một trục của bê tông nền) khi nén

ε

<small>b0</small> và khi kéo dọc trục

ε

<small>bt0</small>;

<i>− Mơ đun đàn hồi ban đầu </i>

Е

<small>b</small>;

<small>CHÚ THÍCH 1: Các giá trị trong bảng đã được nhân với 1 000. </small>

<small>CHÚ THÍCH 2: Độ ẩm tương đối của khơng khí mơi tường bên ngồi lấy theo quy định hiện hành về độ ẩm tương đối trung bình tháng của tháng nóng nhất đối với vùng xây dựng. </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<small>CHÚ THÍCH 1: Xem Phụ lục C để có thêm thơng tin về quan hệ ứng suất – biến dạng của bê tơng nền. </small>

<small>CHÚ THÍCH 2: Khi có tác động ngắn hạn của tải trọng thì giá trị εbt2 lấy bằng 0,00015 và εbt1,red lấy bằng 0,00008. </small>

vào cấp độ bền chịu nén của bê tông nền B.

Khi có tác động dài hạn của tải trọng thì giá trị mơ đun biến dạng ban đầu của bê tông nền được xác định theo công thức:

<small>b cr</small>

EE

<sub></sub>

trong đó:

φ

<small>b,cr</small> là hệ số từ biến, lấy theo 6.1.2.3.4.

<small>Đơn vị tính bằng gigapascal </small>

<b>khi cấp độ bền chịu nén của bê tông nền bằng </b>

<small>CHÚ THÍCH: Nhóm bê tơng nền hạt nhỏ xem trong 5.1.1.3 của TCVN 5574:2012. </small>

<b>6.1.2.3.4 Giá </b>trị hệ số từ biến của bê tông nền lấy theo Bảng 7 phụ thuộc vào các điều kiện môi trường xung quanh (độ ẩm tương đối của khơng khí) và cấp độ bền chịu nén của bê tông.

<b>Bảng 7 – Hệ số từ biến </b>

<i><b>φ</b></i>

<i><b><small>b,cr</small></b></i>

<b>của khơng khí mơi </b>

<b>6.1.2.3.5 Giá </b>trị hệ số biến dạng ngang của bê tông nền

<sub>b P</sub><sub>,</sub> được phép lấy bằng 0,2.

<b>6.1.2.3.6 Giá </b>trị hệ số biến dạng nhiệt tuyến tính của bê tơng nền khi nhiệt độ biến thiên trong khoảng từ âm 40 °С đến dương 50 °С lấy bằng

α

<small>bt</small>= 1 × 10<small>-5</small> °С.

<b>6.1.2.3.7 Khi </b>cần thiết thì trong tính tốn có thể thay các đặc trưng của bê tông nền E<sub>b</sub>

,

E<sub>b</sub><sub>,</sub><sub></sub> và

α

<small>bt </small>

bằng các đặc trưng tương ứng của bê tông cốt sợi thép, được xác định theo các công thức sau.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

− Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông cốt sợi thép,

E

<small>fb</small>, được xác định theo công thức:

<b>6.2.1.1 </b>Để làm cốt sợi thép cho kết cấu bê tông cốt sợi thép, sử dụng sợi thép:

− Được phay (cắt) từ tấm thép dày và được sản xuất theo ТУ 0882-193-46854090-2005, ASTM A820, EN 14889-1 và các tiêu chuẩn tương đương;

<small>− </small> Được cắt từ thép tấm mỏng và được sản xuất theo ТУ 0991-123-53832025-2001, ТУ 70832021-2010, ASTM A820, EN 14889-1 và các tiêu chuẩn tương đương;

1231-001-− Được cắt từ dây thép và được sản xuất theo ТУ 1211-205-46854090-2009, ТУ 95751815-2009, ТУ 1276-001-56707303-2010, ASTM A820, EN 14889-1 và các tiêu chuẩn tương đương.

1221-002-Cho phép sử dụng các loại sợi thép khác nhưng phải so sánh chúng về loại, hình dạng, kích thước, cường độ với các loại sợi thép được sản xuất theo các tiêu chuẩn nêu trên.

<small>CHÚ THÍCH 1: Các thông số kỹ thuật cơ bản của các sợi thép được sản xuất theo các tiêu chuẩn nêu trên xem trong Phụ lục B. CHÚ THÍCH 2: Xem Phụ lục A để có thêm thơng tin về phân loại sợi thép.</small>

<b>6.2.1.2 Hàm l</b>ượng cốt sợi thép theo thể tích

μ

<small>fv</small>cần được ghi trong hồ sơ thiết kế cho sản phẩm, kết cấu hoặc cơng trình.

<b>6.2.1.3 Trong tr</b>ường hợp sử dụng cốt sợi thép kết hợp với cốt thép thì cốt thép thanh cho kết cấu bê tơng cốt sợi thép, cũng như các chi tiết đặt sẵn được lấy phù hợp với các khuyến nghị trong 5.2.1 và 5.2.2 của TCVN 5574:2012.

<b>6.2.2 Các đặc trưng tiêu chuẩn và tính tốn của cốt sợi thép và cốt thép thanh 6.2.2.1 Cốt sợi thép </b>

<b>6.2.2.1.1 </b>Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn,

R

<small>f,n</small>

,

và tính tốn,

R

<small>f,ser</small>và

R

<small>f</small>

,

lấy theo Bảng 8 phụ thuộc vào loại cốt sợi thép và trạng thái giới hạn tính tốn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<b>Bảng 8 – Các cường độ chịu kéo và hệ số độ tin cậy của một số loại cốt sợi thép </b>

<b>Loại cốt sợi thép </b>

<b>Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn </b>

<i><b>R</b></i>

<i><b><small>f,n</small></b></i><b>và cường độ chịu kéo tính tốn </b>

<i><b>R</b></i>

<i><b><small>f,ser</small></b></i><b> đối với các trạng thái giới hạn </b>

<b>thứ hai, MPa </b>

<b>Hệ số độ tin cậy </b>

<i><b>γ</b></i>

<i><b><small>sf</small></b></i>

<b>của cốt sợi thép khi tính tốn theo các trạng thái giới </b>

<b>hạn </b>

<b>Cường độ chịu kéo tính tốn của </b>

<b>cốt sợi thép đối với các trạng thái </b>

<i><b>giới hạn thứ nhất, </b></i>

<i><b>R</b></i>

<i><b><small>f</small></b></i><b>, MPa Thứ nhất Thứ hai </b>

1. Sợi thép phay từ thép tấm dày, và phù hợp với ТУ 0882-193-46854090

2. Sợi thép FIBREX cắt từ tấm thép mỏng và phù hợp với - ТУ 0991-123-53832025 từ thép có cấp cường độ:

- ТУ 1231-001- 70832021 từ thép có cấp cường độ

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn của cốt sợi thép,

R

<small>f,n</small>

,

lấy phù hợp với các tiêu chuẩn sản phẩm với xác suất đảm bảo 0,95.

<b>6.2.2.1.2 C</b>ường độ chịu kéo tính tốn của cốt sợi thép đối với các trạng thái giới hạn thứ nhất,

R

<small>f,</small>

được xác định bằng cách chia cường độ tiêu chuẩn của nó cho hệ số độ tin cậy

<sub>sf</sub>. Giá trị cường độ chịu kéo tiêu chuẩn và tính tốn, và hệ số độ tin cậy của một số loại cốt sợi thép

<sub>sf</sub>được nêu trong Bảng 8.

<b>6.2.2.1.3 M</b>ô đun đàn hồi của cốt sợi thép,

Е

<small>f </small>

,

lấy bằng:

2,0×10<small>5</small> MPa – đối với cốt sợi thép cắt từ thép dày và được sản suất theo theo ТУ 46854090;

0882-193-2,1×10<small>5</small> MPa – đối với cốt sợi thép cắt từ tấm thép mỏng và được sản xuất theo ТУ 53832025 và ТУ 1231-00170832021;

0991-123-1,9×10<small>5</small> MPa – đối với cốt sợi thép cắt từ dây thép và được sản xuất theo ТУ 46854090, ТУ 1221-002-95751815 và ТУ 1276-001-56707303 .

1211-205-Đối với các loại cốt sợi thép khác (ví dụ theo ASTM A820 và EN 14889-1) thì mơ đun đàn hồi của chúng được lấy theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất.

<b>6.2.2.2 Cốt thép thanh </b>

Trong trường hợp sử dụng cốt sợi thép kết hợp với cốt thép thanh (xem 5.1.2 và 6.2.1.3) thì cường độ tiêu chuẩn và tính tốn khi chịu kéo và chịu nén của cốt thép thanh, hệ số điều kiện làm việc và mô đun đàn hồi của cốt thép thanh lấy theo TCVN 5574:2012.

<b>6.2.3.1 </b>Ứng suất trước của cốt thép thanh

σ

<small>sp</small>lấy không lớn hơn

0,9R

<small>s,n</small> đối với cốt thép cán nóng và cốt thép gia công nhiệt và không lớn hơn

0,8R

<small>s,n</small> đối với cốt thép kéo nguội và cáp.

do hao tổn ứng suất trước khi truyền ứng lực trước cho bê tông cốt sợi thép (các hao tổn thứ nhất) và sau khi truyền lực căng cho bê tông cốt sợi thép (các hao tổn thứ hai).

Các hao tổn thứ nhất của ứng suất trước bao gồm hao tổn do chùng ứng suất trong cốt thép, do chênh lệch nhiệt độ khi gia công nhiệt kết cấu, do biến dạng neo và biến dạng khuôn (hoặc bệ căng). Các hao tổn thứ hai của ứng suất trước bao gồm hao tổn do co ngót và từ biến của bê tơng cốt sợi thép.

<b>6.2.3.3 Hao </b>tổn do chùng ứng suất của cốt thép

∆σ

<small>sp1</small>được xác định theo các công thức sau: − Đối với cốt thép A-IV đến A<small>T</small>-VI khi căng bằng phương pháp:

Cơ học:

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

 tính bằng megapascal (MPa);

∆t

tính bằng độ Celsius (°C).

Khi khơng có số liệu chính xác về chênh lệch nhiệt độ thì cho phép lấy

∆t

= 65 °С.

Khi có số liệu chính xác hơn về gia cơng nhiệt của kết cấu thì cho phép lấy giá trị khác của hao tổn do chênh lệch nhiệt độ.

<b>6.2.3.5 </b>Hao tổn

∆σ

<small>sp3</small> do biến dạng khuôn thép (bệ căng) khi căng cốt thép không đồng thời trên khuôn được xác định theo công thức:

Enl

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

∆l

là dịch chuyển của bệ căng theo đường tác dụng của lực căng, được xác định từ tính tốn biến dạng của khn;

l

là khoảng cách giữa các mép ngoài của các bệ căng.

Khi khơng có số liệu về kết cấu của khn và cơng nghệ chế tạo thì cho phép lấy

∆σ

<small>sp3</small> =30 MPa. Khi căng cốt thép bằng biện pháp nhiệt-điện thì khơng kể các hao tổn do biến dạng của khuôn.

<b>6.2.3.6 Hao </b>tổn

∆σ

<small>sp4</small><i> do </i>biến dạng neo của thiết bị căng được xác định theo công thức: <small>4</small>

trong đó:

∆l

là đoạn nén ép neo hoặc dịch chuyển của thanh thép trong đoạn kẹp neo giữ;

l

là khoảng cách giữa các mép ngoài của các bệ căng. Khi khơng có số liệu thì cho phép lấy

∆l

= 2 mm.

Khi căng cốt thép bằng biện pháp nhiệt-điện thì khơng kể các hao tổn do biến dạng của neo.

<b>6.2.3.7 H</b>ao tổn

∆σ

<small>sp5</small> do co ngót của bê tông cốt sợi thép được xác định theo cơng thức:

0,0003 đối với bê tơng nền có cấp độ bền chịu nén B45 trở lên.

Cho phép xác định các hao tổn do co ngót của bê tơng cốt sợi thép bằng các phương pháp chính xác hơn.

<b>6.2.3.8 H</b>ao tổn

∆σ

<small>sp6 </small>do từ biến của bê tông cốt sợi thép được xác định theo công thức:

<small>p sired</small>

e y AI

 

φ

<small>b,cr</small><b>là hệ số từ biến của bê tông nền, lấy theo 6.1.2.3.4 của tiêu chuẩn này; </b>

σ

<small>fbpj</small>là ứng suất trong bê tông cốt sợi thép ở mức trọng tâm của nhóm các thanh cốt thép căng thứ

j

;

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

е

<small>op</small>là độ lệch <small>tâm</small> của lực

Р

<small>(1)</small> đối với trọng tâm tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện;

y

<small>sj</small> là khoảng cách giữa <small>trọng</small> tâm tiết diện của nhóm các thanh cốt thép căng thứ

j

và của tiết diện ngang cấu kiện;

A

<small>red</small>

, I

<small>red</small>tương ứng là diện tích tiết diện quy đổi của cấu kiện và mơ men qn tính của diện tích này đối với trọng tâm tiết diện quy đổi;

μ

<small>spj</small>là hàm lượng cốt thép căng, <small>bằng</small>

А

<small>spj</small>

, trong đó

A

A

<small>spj</small> là diện tích tiết diện ngang tương ứng của cấu kiện và của nhóm các thanh cốt thép căng đang xét.

Khi đó, giá trị các hao tổn ứng suất trước do từ biến của bê tông cốt sợi thép lấy bằng giá trị tính được theo công thức (14) của tiêu chuẩn này nhân với hệ số giảm để kể đến ảnh hưởng của hàm lượng cốt sợi thép bằng:

0,95 − khi 0,005 ≤

μ

<small>fv</small> ≤ 0,007; 0,90 − khi 0,007 <

μ

<small>fv</small> ≤ 0,01; 0,85 − khi

μ

<small>fv</small> > 0,01.

Cho phép xác định các hao tổn do từ biến của bê tông cốt sợi thép bằng các phương pháp chính xác hơn.

Ứng suất

σ

<small>fbpj</small> được xác định theo các nguyên tắc tính toán vật liệu đàn hồi với tiết diện quy đổi của cấu kiện, bao gồm diện tích tiết diện bê tơng cốt sợi thép và diện tích tồn bộ cốt thép dọc (căng và không căng) với hệ số quy đổi cốt thép về bê tông cốt sợi thép

α = E

<small>s</small>

/E

<small>fb</small>, theo 6.2.3.10.

<b>6.2.3.9 </b>Tổng các hao tổn thứ nhất của ứng suất trước trong cốt thép (theo 6.2.3.3 đến 6.2.3.6) được xác định theo cơng thức:

trong đó:

i

là số thứ tự hao tổn ứng suất trước.

Lực nén trước P<sub>(1)</sub> của bê tơng cốt sợi thép có kể đến các hao tổn thứ nhất được xác định theo cơng thức:

A

<small>spj</small> là diện tích tiết diện của nhóm thanh thép căng thứ

j

trong tiết diện cấu kiện;

σ

<small>sp(1)j</small> là ứng suất trước trong nhóm thứ

j

, có kể đến các hao tổn thứ nhất:

<sub>sp</sub><sub>(1) j</sub>=

<sub>spj</sub>− 

<sub>sp</sub><sub>(1) j</sub>

(với

σ

<small>spj</small> là ứng suất trước ban đầu của nhóm thanh cốt thép đang xét).

Tổng giá trị các hao tổn thứ nhất và thứ hai của cốt thép (theo 6.2.3.3 đến 6.2.3.8) được xác định theo công thức:

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Khi thiết kế kết cấu, tổng hao tổn

σ

<small>sp(2)j</small>lấy không nhỏ hơn 100 MPa.

Khi xác định lực nén trước bê tông cốt sợi thép

P

có kể đến tổng hao tổn ứng suất thì cần kể đến ứng suất nén trong cốt thép không căng với giá trị bằng tổng hao tổn do co ngót và từ biến của bê tông cốt sợi thép tại mức cốt thép này.

<b>6.2.3.10 </b>Ứng suất trước trong bê tông cốt sợi thép,

σ

<small>fbp ,</small>khi truyền lực nén trước

Р

<small>(1)</small>

,

được xác định có kể đến các hao tổn thứ nhất, không được vượt quá:

0,9R

<small>fbp</small> nếu ứng suất giảm xuống hoặc khơng thay đổi khi có tác dụng của ngoại lực; − 0,7R<i><small>fbp </small></i>nếu ứng suất tăng lên khi có tác dụng của ngoại lực.

Ứng suất trong bê tông cốt sợi thép

σ

<small>fbp</small>được xác định theo công thức: <small>(1)(1) 0 p</small>

е

<small>0p</small> là độ lệch tâm của lực

Р

<small>(1)</small>đối với trọng tâm tiết diện tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện;

у

là khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ đang xét.

có chi tiết neo bổ sung được xác định theo công thức:

<small>fb bond s</small>

σ

<small>sp</small>là ứng suất trước trong cốt thép căng có kể đến các hao tổn thứ nhất (xem 6.2.3.9);

R

<small>fb,bond</small> là cường độ bám dính của cốt thép căng với bê tông cốt sợi thép, thỏa mãn cường độ

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

của bê tông cốt sợi thép khi truyền ứng suất và được xác định theo các chỉ dẫn trong 9.3.5.4;

A

<small>s</small>

, u

<small>s</small> tương ứng là diện tích và chu vi thanh cốt thép.

Nên truyền ứng suất trước từ cốt thép căng sang bê tông cốt sợi thép một cách uyển chuyển.

<b>6 Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt sợi thép theo các trạng thái giới hạn thứ nhất </b>

<b>7.1 Yêu cầu chung </b>

dọc và lực cắt, mô men xoắn và tác dụng cục bộ của tải trọng (nén cục bộ, chọc thủng).

cốt thép kết hợp với cốt sợi thép phân bố đều trong tồn bộ thể tích (tiết diện).

<b>7.1.3 </b>Việc tính tốn độ bền của kết cấu bê tông cốt sợi thép được tiến hành theo các nội lực giới hạn tùy theo cách bố trí cốt thép và cốt sợi thép (chỉ có cốt sợi thép hoặc cốt sợi thép kết hợp với cốt thép thanh (xem 5.1.2)).

uốn và lực cắt do tải trọng ngoài và ở giai đoạn nén trước chịu nội lực do căng trước cốt thép và nội lực do tải trọng ngoài tác dụng ở giai đoạn nén trước.

<b>7.1.5 </b>Việc tính tốn cấu kiện bê tơng cốt sợi thép ứng suất trước trong giai đoạn nén trước được tiến hành như khi chịu nén lệch tâm do lực nén trước ở trạng thái giới hạn theo 7.2.1.3.

thể có của lực căng trước đã được xác định theo 6.2.3.9 bằng cách nhân giá trị

σ

<small>spj</small> (hoặc lực nén trước

P

<small>j</small>) đối với thanh thép thứ

j

đang xét hoặc nhóm các thanh thép căng với hệ số

γ

<small>sp</small>.

Giá trị hệ số

γ

<small>sp </small>lấy bằng:

0,9 khi ảnh hưởng của ứng suất trước là có lợi; 1,1 khi ảnh hưởng của ứng suất trước là bất lợi.

<b>7.2.1 Yêu cầu chung </b>

(nén lệch tâm hoặc kéo lệch tâm) cần được tiến hành đối với các tiết diện thẳng góc với trục dọc của chúng.

Việc tính tốn độ bền tiết diện thẳng góc của các cấu kiện bê tơng cốt sợi thép cần được tiến hành theo nội lực giới hạn.

Việc tính tốn độ bền các cấu kiện bê tông cốt sợi thép chịu tác dụng của mô men xoắn được phép tiến hành đối với các cấu kiện bê tông cốt sợi thép khi sử dụng cốt sợi thép kết hợp với cốt thép thanh trên cơ sở các quy định, cũng như được tiến hành theo cách tương tự như tính tốn các cấu

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

kiện bê tông cốt thép quy định trong TCVN 5574:2012.

của uốn dọc đến khả năng chịu lực của chúng, thơng thường, bằng cách tính tốn kết cấu theo sơ đồ biến dạng.

Cho phép tiến hành tính tốn kết cấu theo sơ đồ khơng biến dạng, nhưng phải kể đến ảnh hưởng của uốn dọc của cấu kiện đến độ bền của cấu kiện khi độ mảnh

l

<small>0</small>

/i

> 14, bằng cách nhân độ lệch tâm ban đầu

e

<small>0</small> với hệ số

η

đã được xác định theo 7.2.4.2.

<b>7.2.1.3 </b>Đối với các cấu kiện bê tông cốt sợi thép mà nội lực giới hạn về độ bền nhỏ hơn nội lực giới

<b>hạn về hình thành vết nứt (xem 8.2.2.2) thì diện tích tiết diện cốt thép dọc phải tăng lên khơng ít hơn </b>

15 % so với diện tích cốt thép yêu cầu từ tính tốn độ bền hoặc phải ứng với nội lực giới hạn về hình thành vết nứt.

<b>7.2.2 Tính tốn độ bền tiết diện thẳng góc theo nội lực giới hạn </b>

<b>7.2.2.1 </b>Nội lực giới hạn tại tiết diện vng góc với trục dọc cấu kiện cần được xác định trên cơ sở các giả thiết sau:

− Cường độ chịu kéo của bê tông cốt sợi thép được biểu thị bằng ứng suất có giá trị bằng

R

<small>fbt </small> và ứng suất này phân bố đều trong vùng chịu kéo của bê tông cốt sợi thép;

− Cường độ chịu nén của bê tông cốt sợi thép được biểu thị bằng ứng suất có giá trị bằng

R

<small>fb</small> và ứng suất này phân bố đều trong vùng chịu nén của bê tông cốt sợi thép;

− Biến dạng (ứng suất) trong cốt thép được xác định phụ thuộc vào chiều cao vùng chịu nén của bê tông cốt sợi thép;

− Ứng suất kéo trong cốt thép thanh lấy không lớn hơn cường độ chịu kéo tính tốn

R

<small>s</small>; − Ứng suất nén trong cốt thép thanh lấy không lớn hơn cường độ chịu nén tính tốn

R

<small>sc</small><i><small>.</small></i>

Đối với cốt thép chịu kéo có giới hạn chảy quy ước, cho phép lấy ứng suất lớn hơn

R

<small>s</small> nhưng không lớn hơn 1,1

R

<small>s </small>phụ thuộc vào tương quan giữa

<small>R</small> (xem 7.2.2.12).

<b>7.2.2.2 C</b>ường độ chịu nén tính tốn

R

<small>fb</small> và chịu kéo tính tốn

R

<small>fbt</small> của bê tơng cốt sợi thép được xác định phụ thuộc vào cấp độ bền chịu nén của bê tông nền, hàm lượng cốt sợi thép theo thể tích, cường độ và hình dạng của sợi thép, hình dạng và kích thước hình học của tiết diện cấu kiện phù

<b>hợp với 7.2.2.3 đến 7.2.2.9 của tiêu chuẩn này. </b>

<b>7.2.2.3 Khi xác </b>định

R

<small>fbt</small> cần xét hai trường hợp suy giảm cường độ chịu kéo của bê tông cốt sợi thép:

Trường hợp 1: Cường độ chịu kéo của bê tông cốt sợi thép bị suy giảm do một số sợi thép bị đứt và các sợi còn lại bị tuột, và được xác định bởi điều kiện:

<small>ff an</small>

l

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Trường hợp 2: Cường độ chịu kéo của bê tông cốt sợi thép bị suy giảm do tất cả các sợi thép bị tuột, và được xác định bởi điều kiện:

<small>ff an</small>

l là chiều dài neo của các sợi thép trong bê tông để đảm bảo chúng bị đứt khi nhổ và được xác định theo công thức:

<small>,ff redf serf an</small>

<small>b ser</small>

n dRl

trong đó:

d

<small>f,red</small> là đường kính tương đương (quy đổi) của sợi thép được sử dụng, tính bằng milimét (mm);

R

<small>f,ser</small> là cường độ chịu kéo tính tốn của sợi thép theo trạng thái giới hạn thứ hai, tính bằng megapascal (MPa);

R

<small>b,ser </small>là cường độ chịu kéo tính tốn của bê tông nền theo trạng thái giới hạn thứ hai, tính bằng megapascal (MPa);

η

<small>f</small> là hệ số kể đến sự neo sợi thép và lấy bằng:

0,6 – đối với sợi thép cắt từ thép tấm mỏng và được sản xuất theo ТУ 0991-123-53832025 và ТУ 1231-001-70832021;

0,8 – đối với sợi thép được phay từ thép tấm dày và được sản xuất theo ТУ 46854090.

0882-193-Đối với sợi thép cắt từ dây thép thì hệ số

η

<small>f</small>được lấy bằng: Khi sợi thép được sản xuất theo ТУ 1211-205-46854090:

0,90 – đối với sợi thép kiểu trịn có móc hai đầu (HENDIX);

0,85 – đối với sợi thép kiểu tròn lượn sóng (FIBAX-1/50 và FIBAX-1,3/50); 0,80 – đối với sợi thép kiểu tròn dẹt hai đầu (TWINFLAT);

0,70 – đối với sợi thép kiểu trịn có cơn hai đầu (MIXARM). Khi sợi thép được sản xuất theo ТУ 1221-002-95751815:

1,00 – đối với sợi thép loại thẳng với bề mặt trơn; 0,95 – đối với sợi thép loại thẳng với bề mặt lồi lõm; 0,85 – đối với sợi thép kiểu trịn có móc hai đầu;

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

0,80 – đối với sợi thép kiểu trịn lượn sóng với đường kính d<sub>f</sub> > 0,8 mm;

0,75 – đối với sợi thép kiểu trịn lượn sóng với đường kính d<sub>f</sub> ≤ 0,8 mm;

Khi sợi thép được sản xuất theo ТУ 1276-001-56707303 loại «МИКАС»:

0,6 – đối với sợi thép kiểu trịn có móc hai đầu nhãn hiệu ФАСк 30/0,5, ФАО 60/0,75, ФАСк 60/0,75;

0,75 – đối với sợi thép kiểu trịn có móc hai đầu nhãn hiệu ФАО 50/1,0.

Đối với các loại sợi thép khác thì cần so sánh hình dạng, bề mặt sợi thép, đường kính sợi thép để có thể quyết định lấy giá trị hệ số

η

<small>f</small>

.

Khi thiết kế thì đường kính tương đương của sợi thép

d

<small>f,red</small> được tính theo cơng thức: <small>,</small>

4 <sub>f</sub>

<small>f red</small>

là hàm lượng cốt sợi thép theo thể tích;

K

<small>T</small> là hệ số, được xác định theo cơng thức:



</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<b>Bảng 9 – Hệ số </b>k<sub>or</sub><b> phụ thuộc vào kích thước tiết diện cấu kiện chịu kéo </b>

<small>CHÚ THÍCH 2: Đối với các giá trị trung gian của các tỉ số h/lf và b/lf thì có thể nội suy tuyến tính. </small>

<b>7.2.2.6 Giá </b>trị các hệ số

m

<small>1</small> và

m

<small>2 </small>trong các trường hợp sử dụng cơng nghệ tiên tiến có thể được chính xác lại sau khi có cơ sở thực nghiệm.

<b>7.2.2.7 C</b>ường độ chịu nén tính tốn của bê tông cốt sợi thép

R

<small>fb</small> được xác định phụ thuộc vào cấp độ bền chịu nén của bê tơng nền, loại và kích thước sợi thép, hình dạng và kích thước hình học của tiết diện cấu kiện. Khi đó, chỉ kể đến sự làm việc của các sợi thép nằm theo phương vng góc với phương của ngoại lực nén và thỏa mãn điều kiện (21) trong 7.2.2.3 của tiêu chuẩn này.

Giá trị

R

<small>fb</small>được xác định theo công thức:

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

51 4, 5

LL

= <sup>+</sup>

trong đó:

<small>CHÚ THÍCH 2: Đối với các giá trị trung gian của các tỉ số h/lf và b/lf thì có thể nội suy tuyến tính. </small>

<b>7.2.2.8 Khi tính tốn </b>kết cấu, để xác định giá trị của

R

<small>fb</small> và

R

<small>fbt</small><i><small> </small></i>thì các hệ số k<sub>or</sub> và k<sub>n</sub> được lấy tương ứng theo các bảng 9 và 10 với các giá trị khác nhau đối với các phần khác nhau của tiết diện cấu kiện đang tính (cánh trên, cánh dưới, bụng, sườn và các phần tương tự) phụ thuộc vào kích thước tiết diện cấu kiện và chiều dài sợi thép.

<b>7.2.2.9 Khi tính tốn </b>độ bền của kết cấu bê tơng cốt sợi thép thì coi cốt sợi thép phân bố đều trong tiết diện cấu kiện với hàm lượng cốt sợi thép quy đổi theo diện tích được xác định theo các công thức:

Đối với vùng chịu kéo:

<small>2fafv or</small>

k

Đối với vùng chịu nén:

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<small>2fafv n</small>

k

k và k<sub>n</sub> là các hệ số, lấy tương ứng theo các bảng 9 và 10 của tiêu chuẩn này.

<b>7.2.2.10 Khi tính tốn </b>độ bền của kết cấu bê tơng cốt sợi thép thì giá trị các cường độ tính tốn đối với các tiết diện thành phần của tiết diện ngang của cấu kiện

R

<small>fbt</small>

, R

<small>fb</small>

, R

<small>fb,f</small> (đối với cánh);

R

<small>fbt,w</small>

, R

<small>fb,w</small>

(đối với sườn và bụng) và

R

<small>fbt,r</small>

, R

<small>fb,r</small>(đối với tiết diện vành khuyên) và được xác định theo 7.2.2.4 đến

<b>7.2.2.8 của tiêu chuẩn này với việc sử dụng trong các công thức (25) đến (28) hệ số hướng sợi đối </b>

<i>với các tiết diện thành phần tướng ứng: </i>k<sub>n f</sub><sub>,</sub> đối với cánh chịu nén; k<sub>or f</sub><sub>,</sub> đối với cánh chịu kéo; k<sub>n w</sub><sub>,</sub>

đối với vùng chịu nén của tiết diện sườn hoặc bụng; k<sub>or w</sub><sub>,</sub> đối với vùng chịu kéo của tiết diện sườn hoặc bụng; k<sub>or r</sub><sub>,</sub> và k<sub>n r</sub><sub>,</sub> tương ứng đối với vùng chịu kéo và chịu nén của tiết diện vành khuyên.

giá trị chiều cao tương đối vùng chịu nén của bê tông cốt sợi thép

=

x/h

(được xác định từ các điều kiện cân bằng tương ứng) và giá trị chiều cao tương đối giới hạn của vùng chịu nén

<small>R</small>, mà ứng với nó trạng thái giới hạn của cấu kiện đạt được đồng thời với ứng suất trong cốt thép chịu kéo có giá trị bằng cường độ chịu kéo

R

<small>s</small>.

<b>7.2.2.12 Giá </b>trị

<small>R</small> được xác định theo công thức:



</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

Đối với cốt thép A-IV, A-V, A<small>T</small>-VI:

σ

<small>sR</small>

= R

<small>s</small>

+ 500 − σ

<small>sp</small>

− ∆σ

<small>sp</small>; Đối với cốt thép Вр-II, K7 và К19:

σ

<small>sR</small>

= R

<small>s</small>

+ 500 − σ

<small>sp</small>

;

trong đó:

R

<small>s</small> là cường độ chịu kéo tính tốn của cốt thép, lấy có kể đến hệ số độ tin cậy tương ứng của cốt thép

γ

<small>s</small> theo các chỉ dẫn trong 5.2.2.2 của TCVN 5574:2012;

σ

<small>sp</small> là ứng suất trước trong cốt thép căng có kể đến tất cả các hao tổn và hệ số

γ

<small>sp</small> = 0,9;

∆σ

<small>sp</small> lấy theo 6.2.3.9 của tiêu chuẩn này;

σ

<small>sc,u</small> là ứng suất giới hạn trong cốt thép ở vùng chịu nén, lấy bằng 500 MPa đối với kết cấu làm từ bê tông cốt sợi thép. Khi tính tốn cấu kiện ở giai đoạn nén trước thì giá trị

σ

<small>sc,u</small>= 350 MPa.

<small>CHÚ THÍCH: A-IV, A-V, AT-VI, Вp-I và Bp-II là các loại thép của Nga (xem trong TCVN 5574:2012). Khi sử dụng các loại thép khác tương đương xem trong Phụ lục B của TCVN 5574:2012. </small>

<b>7.2.2.13 </b>Đối với cốt thép căng nằm trong vùng chịu nén thì cường độ chịu nén tính tốn

R

<small>sc</small>(xem 7.2.3.1 và 7.2.3.2) phải được thay bằng ứng suất

σ

<small>sc</small> với giá trị bằng:

500 −

<sub>sp</sub> khi kể đến hệ số điều kiện làm việc của bê tông

γ

<small>b1</small> = 0,9 (xem 6.1.2.2.2); 400 −

<sub>sp</sub> khi

γ

<small>b1</small> = 1,0.

ở đây 500 và 400 tính bằng megapascal (MPa). Giá trị

σ

<small>sp</small> được xác định với hệ số

γ

<small>sp</small>= 1,1.

Trong tất cả các trường hợp, ứng suất

σ

<small>sc</small> lấy không lớn hơn

R

<small>sc</small>

.

<b>7.2.2.14 Khi tính tốn các </b>cấu kiện bê tơng cốt sợi thép chịu nén lệch tâm với độ lệch tâm ban đầu

e

<small>0 </small>

của lực dọc thì cần kể độ lệch tâm ngẫu nhiên

e

<small>a</small> (lấy theo 5.2.6 của tiêu chuẩn này) vào độ lệch tâm ban đầu

e

<small>0 </small>của lực dọc theo 5.2.6 của tiêu chuẩn này.

<b>7.2.3 Tính tốn cấu kiện chịu uốn </b>

<b>7.2.3.1 </b>Tính tốn độ bền tiết diện của các cấu kiện chịu uốn được tiến hành theo điều kiện:

trong đó:M<sub>ult</sub> là mơ men uốn giới hạn mà tiết diện cấu kiện có thể chịu được.

<b>7.2.3.2 Giá </b>trị M<sub>ult</sub> đối với các cấu kiện bê tông cốt sợi thép chịu uốn tiết diện chữ nhật với

 = x/h ≤ 

<small>R</small> được xác định theo công thức:

− Trường hợp chỉ sử dụng cốt sợi thép (xem 5.1.2), Hình 1:

h

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

khi đó chiều cao vùng chịu nén

х

được xác định theo cơng thức: <small>fbt</small>

R hx

<small>CHÚ THÍCH: At là diện tích vùng bê tơng chịu kéo: At = b(h - x); Ac là diện tích vùng bê tơng chịu nén: Ac = bx.</small>

<b>Hình 1 – Sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất trong tiết diện, vuông góc với trục dọc cấu kiện bê tơng cốt sợi thép chịu uốn tiết diện chữ nhật, khi tính tốn độ bền của nó </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

Trong các công thức của mục này và 7.2.3.3, các ký hiệu diện tích tiết diệnA<sub>s</sub>và A<sub>s</sub> áp dụng cho cả

<b>cốt thép căng và không căng. </b>

<b>7.2.3.3 </b>Giá trị

M

<small>ult</small>đối với cấu kiện chịu uốn có cánh nằm trong vùng chịu nén (tiết diện chữ T và chữ

I

) khi

 = x/h ≤ 

<small>R</small> được xác định phụ thuộc vào vị trí biên vùng chịu nén:

− Nếu biên vùng chịu nén đi trong cánh (xem Hình 3a), nghĩa là tuân thủ điều kiện:

R A+Rb h+Rb hR b h +R A

(40) thì giá trị

M

<small>ult</small> được xác định theo 7.2.3.2 như đối với tiết diện chữ nhật có chiều rộng

b'

<small>f </small>;

− Nếu biên vùng chịu nén đi trong sườn (xem Hình 3b), nghĩa khơng là tuân thủ điều kiện (40) thì giá trị

M

<small>ult</small>được xác định theo công thức:

h ah

R A

<small>,fbt f</small>

R <sub></sub>

<small>,fbt w</small>

<b>a) Khi biên vùng chịu nén đi trong cánh (</b>x h <sub>f</sub><b>) </b>

<b>Hình 3 – Sơ đồ phân phối nội lực và biểu đồ ứng suất trong các tiết diện vng góc với trục dọc cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ I </b>

<b>(trường hợp sử dụng cốt sợi thép kết hợp cốt thép thanh) </b>

<small> </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

R <sub></sub>

<small>,fb w</small>

<small>,fbt f</small>

R A

<small>,fbt fft</small>

1/2 khoảng cách thông thủy giữa các sườn: khi có các sườn ngang hoặc khi h <sub>f</sub> 0,1h;

6h<sub>f</sub> khi khơng có các sườn ngang (hoặc khi khoảng cách giữa chúng lớn hơn khoảng cách giữa các sườn dọc) và h <sub>f</sub> 0,1h;

Với phần vươn công xôn của cánh:

6h<sub>f</sub> – khi h <sub>f</sub> 0,1h;

3h<sub>f</sub> – khi 0, 05h<sub>f</sub> 0,1h;

không cần kể đến các phần vươn – khi h <sub>f</sub> 0, 05h.

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

<small>,fb r</small>

<b>Hình 4 – Sơ đồ tiết diện vành khuyên của cấu kiện bê tông cốt sợi thép </b>

<b>khi tính tốn độ bền chịu uốn (trường hợp sử dụng cốt sợi thép kết hợp cốt thép thanh) </b>

<small>fbt rr</small>

r

<small>m</small>là bán kính mặt trung bình của thành cấu kiện tiết diện vành khuyên,

r

<sub>m</sub>

=(r r

<sub>i</sub>

+

<sub>e</sub>

)2

;

r

<small>e</small>và

r

<small>i</small>là các bán kính tương ứng của mặt ngồi và mặt trong của tiết diện vành khuyên. − Khi

R

<small>fbt,r</small><i>< 0,38</i>

R

<small>fb,r</small><i> thì ti</i>ến hành theo điều kiện:

0, 732

<small>fbt rr</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

(42) ở 7.2.3.2 và 7.2.3.3 của tiêu chuẩn này (Hình 2 và 3) được nhân thêm với hệ số điều kiện làm việc

m

<small>3</small> bằng:

0,85 khi

R

<small>fbt</small>

A

<small>bt</small> ≥ 0,5

N

<small>s</small>;

<i>0,90 khi 0,2</i>

N

<small>s</small> <

R

<small>fbt</small>

A

<small>bt</small> < 0,5

N

<small>s</small>; 0,95 khi

R

<small>fbt</small>

A

<small>bt</small>≤ 0,2

N

<small>s</small>,

trong đó:

A

<small>bt </small>là diện tích bê tơng vùng chịu kéo;

N

<small>s</small>là tổng nội lực giới hạn trong cốt thép thanh chịu kéo,

N

<small>s</small>

= R

<small>s</small>

A

<small>s</small>.

<b>7.2.3.7 </b>Khi tính tốn độ bền các cấu kiện chịu uốn, nên tuân thủ điều kiện

x ≤ 

<small>R</small>

h

.

Trong trường hợp, khi mà theo cấu tạo hoặc từ tính tốn theo các trạng thái giới hạn thứ hai, diện tích cốt thép chịu kéo được lấy lớn hơn so với yêu cầu để tuân thủ điều kiện

x ≤ 

<small>R</small>

h

, thì đối với các cấu kiện làm từ bê tông B30 và thấp hơn trong trường hợp sử dụng cốt sợi thép kết hợp cốt thép thanh với cốt thép thường loại CB240-T, CB300-V, CB400-V và Вp-I thì cho phép xác định mô men uốn giới hạn

M

<small>ult</small>theo các cơng thức (38) hoặc (41), trong đó giá trị chiều cao vùng chịu nén

x = 

<small>R</small>

h

.

<b>7.2.4 Tính tốn cấu kiện chịu nén lệch tâm </b>

<b>7.2.4.1 </b>Tính tốn độ bền các cấu kiện chịu nén lệch tâm tiết diện chữ nhật được tiến hành theo điều kiện:

h xNe R bx hx aR A h a a<sub></sub><sub></sub>R b h x<sub></sub>−a<sub></sub>

e e=+<sup>− −</sup><sup></sup>

. Ở đây

η

là hệ số uốn dọc, kể đến ảnh hưởng uốn dọc của cấu kiện đến khả năng chịu lực của nó và được xác định theo 7.2.4.2 của tiêu chuẩn này.

Chiều cao vùng chịu nén

x

được xác định như sau: − Khi

 = x/h ≤ 

<small>R</small>(Hình 5): theo điều kiện:

R A +R bx R b h x=− +R A

(48) − Khi

 = x/h > 

<small>R</small>: theo công thức:

</div>

×