Bài giảng Bê tông cốt thép 1: Chương 4 - Trường ĐH Kiến trúc

Bài giảng Bê tông cốt thép 1 - Chương 4 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: đặc điểm cấu tạo; sự làm việc của dầm; trạng thái ứng suất biến dạng trên tiết diện thẳng góc; tính toán cường độ trên tiết diện thẳng góc; tính toán cường độ trên tiết diện nghiêng. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Bê tông cốt thép 1: Chương 4 - Trường ĐH Kiến trúc(TÍNH TOÁN THEO CƯỜNG ĐỘ) 1NỘI DUNG ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GÓC TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GÓC TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ TRÊN TIẾT DIỆN NGHIÊNG 2- Các thành phần nội lực xuất hiện trong cấu kiện chịu uốn bao gồm:mômen uốn M và lực cắt Q.- Cấu kiện chịu uốn là cấu kiện cơ bản thường gặp trong thực tế. Vídụ: dầm và bản sàn, mặt cầu, cầu thang, lanh tô, ô văng, vv…-Về hình dáng có thể phân loại cấu kiện chịu uốn thành: bản vàdầm4.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO4.1.1. Cấu tạo của bản - Bản là kết cấu phẳng: 2 kích thước của cấu kiện (chiều dài, chiều rộng) rất lớn so với kích thước thứ 3 (chiều dày) 3Ví dụ một trường hợp bố trí cốt thép trong bản 4Nhà dân dụng, bản sản thường có nhịp trên mặt bằng từ 2 m đến9m, chiều dày từ 70 mm đến 250 mm; bê tông B15  B25 Cốt thép trong bản thường dùng CB240-T hoặc CB300-T, bao gồm: Cốt thép chịu lực: đặt trong vùng chịu kéo do moment gây ra, 6-12,số lượng được xác định theo tính toán. Khoảng cách: 70 ÷ 200 khi hb < 150 1,5h khi hb ≥ 150 Cốt thép phân bố: đặt vuông góc với cốt thép chịu lực, thường dùng6 – 8, cách khoảng 250 – 300 và phải theo yêu cầu cấu tạo: Yêu cầu: tối thiểu 3 thanh / m dài , và có diện tích As.pb  10% As.cl ( As.cl : diện tích cốt thép tại giữa nhịp chịu Mmax ) 5 Cốt thép phân bố: đặt vuông góc với cốt thép chịu lực, với cácvai trò như sau:oGiữ chặt cốt thép chịu lực; phân bố lực cho các cốt thép lân cận;oChịu ứng suất do co ngót và thay đổi nhiệt độ gây ra;oCản trở sự mở rộng vết nứt; Chịu ứng suất tập trung. 64.1.2. Cấu tạo của dầm- Dầm là cấu kiện khi có 2 kích thước (chiều cao và chiều rộng) rấtbé so với kích thước thứ 3 (chiều dài dầm Ln),- Các dạng mặt cắt ngang của dầm có dạng như sau: b bf bf hf hf b h h h h b bf hf b b Các dạng tiết diện của dầm 7 Kích thước dầm: Chọn kích thước cho dầm phải xét đến yêu cầu kiến trúc, định hình hóa ván khuôn. Có thể chọn sơ bộ kích thước như sau: • Chiều cao: hd = (1/8 – 1/20)L (L: nhịp dầm) • Chiều rộng: bd = (1/2 – 1/4)hd hd = 50n khi hd  600, hd = 100n khi hd > 600 bd = 50n khi bd > 300 (n=1,2,3,…) Cốt thép: cốt dọc chịu lực, cốt dọc cấu tạo, cốt đai và cốt xiên• Cốt dọc chịu lực: 12-32, được bố trí tuân theo các nguyên tắc cấu tạo (Chương 3); đặt trong vùng kéo (cốt đơn) hoặc cả vùng kéo và vùng nén hay nén (cốt kép). 8• Cốt dọc cấu tạo: - Cốt giá cấu tạo: dùng để giữ vị trí của cốt đai. - Cốt giá phụ: đặt thêm ở mặt bên của tiết diện dầm (hd > 700), giữ cho khung khỏi bị lệch khi đổ bê tông. 9• Cốt xiên: chịu nội lực mômen M hoặc / và lực cắt Q, thường là cốt thép dọc chịu kéo uốn từ nhịp dầm lên gối tựa; góc nghiêng với trục dầm  = 300 khi h < 400 mm,  = 450 khi h = 400 - 800 mm,  = 600 khi h > 800 mm• Cốt đai: 6-10, có thể dùng cốt đai kín hay hở, chịu lực cắt. 10 CHƯƠNG 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN4.2. SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM CHỊU UỐN Hình 4.4. Thí nghiệm dầm đơn giản với tải trọng tăng dần Dầm có thể bị phá hoại tại tiết diện có khe nứt thẳng góc hoặctại tiết diện có khe nứt nghiêng. Việc tính toán dầm theo cường độ phải đảm bảo dầm không bịphá hoại trên tiết diện thẳng góc và không bị phá hoại trên tiết diệnnghiêng. 11 CHƯƠNG 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN4.3. TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG CỦA TD THẲNG GÓC 12 CHƯƠNG 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN-Giai đoạn I: Khi moment còn bé, dầm làm việc ở giai đoạn đànhồi, ứng suất và biến dạng tuân theo định luật Hooke. Khi tải trọngtăng, biến dạng dẻo trong bê tông phát triển. Trước khi nứt, ứngsuất kéo trong bê tông đạt tới giới hạn cường độ chịu kéo Rbt(trạng thái Ia). b < b2 b < b2 bt < Rbt s < s0 s < s0 bt = Rbt 13 CHƯƠNG 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN-Giai đoạn II: Khi moment tăng lên thì miền bêtông chịu kéo bịnứt, khe nứt phát triển dần lên trên, gần như lực kéo do cốt thépchịu. Nếu lượng cốt thép không nhiều, khi moment tăng ứng suấttrong cốt thép có thể đạt đến giới hạn chảy Rs (trạng thái IIa) b < b2 b < b2 s < s0 s = s0 14 CHƯƠNG 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐNGiai đoạn III: moment tiếp tục tăng, ứng suất pháp trong vùng nénđạt đến giới hạn cường độ chịu nén Rb thì dầm bị phá hoại.-Trường hợp sự phá hoại xảy ra khi ứng suất ...