Bài giảng Bê tông cốt thép: Chương 6 - ĐH Kiến trúc TP. HCM

135


NỘI DUNG
6.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO
6.2. TÍNH TỐN CẤU KIỆN KÉO ĐÚNG TÂM
6.3. TÍNH TỐN CẤU KIỆN KÉO LỆCH TÂM BÉ

6.4. TÍNH TỐN CẤU KIỆN KÉO LỆCH TÂM LỚN
6.5. ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU XOẮN

136


137


6.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU KÉO

Cấu kiện chịu kéo thường có tiết diện chữ nhật. Cốt thép ngang trong
cấu kiện chịu kéo có nhiệm vụ giữ vị trí cốt thép dọc, khoảng cách không
quá 500mm.
Kéo

đúng tâm

Cốt thép dọc đặt đều theo chu vi
Kéo

lệch tâm

Gồm: kéo lệch tâm lớn và kéo lệch tâm bé
Cốt thép dọc nên đặt tập trung trên cạnh b. Tỉ số cốt thép min=0,05%
khi kéo lệch tâm lớn và min =0,06% khi kéo lệch tâm bé.

138


6.2. TÍNH TỐN CẤU KIỆN KÉO ĐÚNG TÂM

Điều kiện tính tốn:
N  Ntđ = RsAst,
N – lực kéo tính tốn ;
Ntđ – khả năng chịu lực.
Ast – diện tích tiết diện toàn bộ cốt thép dọc
Đặt

t 

100 Ast , với cấu kiện kéo đúng tâm nên lấy  = 0,43%.
t
A

139


6.3. TÍNH TỐN CẤU KIỆN KÉO LỆCH TÂM BÉ
6.3.1. Điều kiện xảy ra kéo lệch tâm bé

Điều kiện xảy ra kéo lệch tâm bé:
e0 

Với:

M
 ya
N

ya = 0,5h – a
Sơ đồ tính tốn tiết diện chịu kéo
lệch tâm bé

140


6.3.2. Tính tốn cấu kiện chịu kéo lệch tâm bé

1. Bài toán kiểm tra khả năng chịu lực
Ne  [Ne]gh = RsA’sZa
Ne’  [Ne’]gh = RsAsZa
với tiết diện chữ nhật:
e

h
 e0  a
2

e' 

h
 e0  a'

2

141


2. Bài tốn tính tốn cốt thép
Cơng thức tính tốn diện tích cốt thép A’s và As
As' 

Ne
;
Rs Z a

As 

Ne '
Rs Z a

Chú ý: Khi tăng giá trị N thì cả As và A’s đều tăng, khi tăng M thì
As tăng và A’s giảm. Trong một đoạn cấu kiện có N là hằng số và
M thay đổi thì để tính As cần dùng giá trị M lớn nhất cịn để tính
A’s phải lấy M nhỏ nhất.

142


6.4. TÍNH TỐN CẤU KIỆN KÉO LỆCH TÂM LỚN
6.4.1. Điều kiện xảy ra kéo lệch tâm lớn
Điều kiện:

e0 

M
 0,5h  a'
N

Sơ đồ tính tốn tiết diện chịu kéo lệch tâm lớn
143


6.4.2. Tính tốn cấu kiện chịu kéo lệch tâm lớn
1. Bài toán kiểm tra khả năng chịu lực
Biết b, h, As, A’s.
Kiểm tra tiết diện có đủ khả năng chịu cặp nội lực M, N.
'
Tính x: x  Rs As  Rsc As  N

Rbb

điều kiện 2a’  x  Rh0

Kiểm tra khả năng chịu lực
x

Ne  Negh  Rbbx h0    Rsc As' Z a
2


Khi x > Rh0 lấy x = Rh0.

Khi x < 2a’. Kiểm tra khả năng chịu lực theo công thức
Ne’  [Ne’]gh = RsAsZa
144


2. Bài tốn tính tốn cốt thép
Biết b, h, và nội lực M, N. Yêu cầu xác định cốt thép As, A’s.
Cho x một giá trị trong khoảng 2a’  x  Rh0
Tính A’s :

x

Ne  Rbbx h0  
2

As' 
Rsc Z a

Rbbx  Rsc As'  N
Khi tính được A’s > 0 thì tính As: As 
Rs

Khi tính được A’s < 0 thì giảm x để tính lại. Nếu đã lấy x = 2a’
mà vẫn có A’s< 0 thì chọn A’s theo cấu tạo và tính As theo
cơng thức:
N (e  Z )
Ne'
As 

Rs Z a



a

Rs Z a
145


NỘI DUNG

6.5. ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU XOẮN

146


Cầu thang xoắn BTCT

147


Một số trường hợp dầm chịu xoắn
148


6.5. ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU XOẮN
Mơmen xoắn, kí hiệu Mt, là mơmen tác dụng trong mặt phẳng
vng góc với trục cấu kiện.
 Ít gặp xoắn thuần túy mà chỉ gặp xoắn cùng với uốn (M, Mx, Q).
 Khả năng chịu xoắn của cấu kiện BTCT rất kém so với chịu uốn

 dễ xuất hiện khe nứt ngay cả khi moment xoắn còn nhỏ .
 Phá hoại uốn-xoắn: các vết nứt nghiêng xuất hiện ở tất cả các mặt

của cấu kiện. Các vết nứt tạo nên tiết diện vênh gồm 3 phía chịu
kéo và 1 phía chịu nén. 0

149


6.5.1. Đặc điểm cấu tạo
a. Tiết diện
Tiết diện đặc hoặc rỗng. Thường dùng hình vng, chữ nhật, chữ T.
Khi moment xoắn lớn thì nên tăng chiều rộng b của tiết diện.
b. Cốt thép





Mt  0,1 Rb

hb2



Cốt dọc đặt theo chu vi tiết diện, neo
chắc vào gối.
Khoảng cách giữa hai cốt dọc khơng
q 200 mm

Cốt đai khép kín. Đoạn chập đầu của
cốt đai (khung buộc) khơng nhỏ hơn
30 đai .
Đai vịng kín trong cả sườn và cánh
của cấu kiện T, I
150


6.5. TÍNH TỐN CẤU KIỆN CHỊU XOẮN
 Đầu tiên, tính như cấu kiến chịu uốn  cốt dọc và cốt đai
 Tăng cốt dọc, bố trí thêm cốt dọc theo phương cạnh h.
 Giảm bước đai, tăng đường kính đai.
 Với cốt thép đã có, kiểm tra theo 2 sơ đồ : (M, Mt) và (Q, Mt).

Điều kiện về ứng suất nén chính

Điều kiện theo tiết diện vênh

Mt  0,1 Rbhb2

Mt  Mgh

Mgh được tính tốn theo từng sơ đồ
151


Sơ đồ vị trí vùng nén của tiết diện vênh

152

6.5.1. Tính tốn theo sơ đồ M, Mt

Sơ đồ M, Mt

153


6.5.1. Tính tốn theo sơ đồ 1 - M, Mt

M gh
trong đó:
xác định x từ điều kiện

Rb bx  Rs As  Rsc As'
2a’  x  Rh0
C  C0=2h+b

Rs As (1   w 2 )( h0  0,5 x )


b
c

; 
2h  b
b

;

Rsw Asw b
w 

Rs As
s

hạn chế w: wmin  w  wmax

 w min

0,5

M
1
2 w M u

;

 w max

nếu w < wmin thì cần nhân tỉ số


M 
 1,5  1 

M
u 

w

khi tính RsAs
 w min
154


6.5.2. Tính tốn theo sơ đồ 2 - Mt , Q

155


M gh 

Rs As1 (1   w1112 ) Z1

q 1

xác định x từ điều kiện
Rbhx = RsAs1 – RscA’s1
2a’  x  Rb0 với b0 = b – a

x
Z1  b0 
2
Nếu xảy ra x < 2a’ (x < 0) lấy Z1 như sau
x 

Z1  max Z a  b0  a ' ; Z b  b0  1 
2


 w1 

Rsw Asw h
x
Rs As1 s

0,5  w1  1,5
Nếu w1 < 0,5 thì giá trị RsAs1
cần được nhân với
Qb
 q  1
2M t

1 

C1
h

; 1 

 w1

0,5

h
; C1  2b + h
2b  h
156

 Trường hợp đặc biệt
Khi thỏa mãn điều kiện
Mt  0,5 Qb
thì việc tính tốn theo sơ đồ 2 được thực hiện theo điều kiện
Q  Qsw  Qb 

3M t
b

157


6.5.3. Tính tốn theo sơ đồ 3 – M, Mt
Cần tính theo sơ đồ 3 khi
Mt  M

b
2h  b

Kiểm tra điều kiện2a’  x  Rh0
Tính Mgh
M gh

Rs As (1   w2 ) Z



Giá trị M trong biểu thức tính , wmin và wmax được lấy với giá trị âm.
Chú ý: vai trị cốt thép đã được hốn vị
158