Cầu bê tông_Lesson 12

4- Thiết kế chống cắt sử dụng lý thuyết trường nén sửa đổi: Trở lại công thức cơ bản của sức kháng cắt danh định ở phương trình (4.32), có Vn - Vp = Vc + Vs (4.58) Thay sức kháng cắt của bêtông và cốt thép đai từ phương trình (4.47), được (4.59)
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cầu bê tông_Lesson 124- Thieát keá choáng caét söû duïng lyù thuyeát tröôøng neùn söûa ñoåi: Trôû laïi coâng thöùc cô baûn cuûa söùc khaùng caét danh ñònh ôû phöông trình (4.32), coù Vn − Vp = Vc + Vs (4.58) Thay söùc khaùng caét cuûa beâtoâng vaø coát theùp ñai töø phöông trình (4.47), ñöôïc fv fv dv Vn − Vp = f1bv dv cot θ + cot θ s (4.59) Neáu giaû thieát raèng ôû traïng thaùi giôùi haïn fv = fy, phöông trình (4.52) vaø (4.53) seõ trôû thaønh bieân treân cuûa öùng suaát keùo chuû trung bình : 0,18 fc′ f1 ≤ vci tan θ ≤ tan θ 24w 0, 3 + (amax + 16) (4.60) Phöông trình (4.59) coù theå bieåu dieãn thaønh : fv fv dv Vn − Vp = β fc′bv dv + cot θ strong ñoù : 0,18 β≤ 24w 0, 3 + (4.62) amax + 16 Khi ñoù beà roäng veát nöùt ω coù theå bieåu dieãn döôùi daïngtích cuûa bieán daïng chính trung bình ε 1 vaø khoaûng caùchtrung bình giöõa caùc veát nöùt smθ : w = ε1 smθ (4.63) Ñeå ñôn giaûn hoaù, Collins vaø Mitchell (1991) giaû thieátraèng cöï ly veát nöùt sm θ = 300mm vaø kích thöôùc lôùn nhaát cuûacoát lieäu laø 20mm. Töø ñoù coù,18n treân cuûa b : 0 caä β≤ (4.64) 0, 3 + 200ε 1 Cuøng vôùi giôùi haïn cuûa f1 bôûi öùng suaát caét xieânôû phöông trình (4.60), f1 ñöôïc giaû thieát laø tuaân theo moái quan heä treân hình 4.16b 33 f ′ α1α 2 0, : c f1 = (4.65) 1 + 500ε 1vôùi :α1 laø heä soá xeùt tôùi ñieàu kieän lieân keát cuûa coát theùp trongbeâtoâng :α 1 = 1,0 cho coát theùp coù gôøα 1 = 0,7 cho coát theùp trôn, sôïi hay tao theùp cöôøng ñoä caoα 1 = 0 cho coát theùp khoâng lieân keát vôùi beâtoângvaø α 2 laø heä soá xeùt tôùi ñieàu kieän taûi troïng : α 2 = 1,0 cho taûi troïng ngaén haïn, khoâng laëp α 2 = 0,7 cho taûi troïng laâu daøi, 2 0i33 cot θ p α1α taû. troïng laë β= Neáu thay vaøo, ñöôïc : 1 + 500ε1 Giaû thieát heä soá lieân keát α1 α2 baèng ñôn vò, coù moái εquan heä thöù hai vôùi ß phuï thuoä0.33 cot θ daïng keùo chính c vaø bieántrung bình 1 : β= 1 + 500ε1 Theo coâng thöùc tính cöôøng ñoä chòu caét tröôùc ñaâytrong AASHTO-1996, cöôøng ñoä chòu caét danh ñònh cuûadaàm BTCT thöôøng laø ( ñôn vò inch-pound ) : Av f y d Vn = 2 fc′bw d + (4.67) s So saùnh vôùi phöông trình (4.61) vaø bieát raèng bw = bvvaø d gaàn baèng dv, hai coâng thöùc seõ cho cuøng moät keát quaûneáu θ= 45o vaø ß = 2 ( chuù yù b ôû ñôn vò inch-poundphaûi chia cho 12 ñeå chuyeån sang ñôn vò SI ). Nhö vaäy söï caûi tieán cuûa lyù thuyeát tröôøng neùn söûa ñoåi laø noù coùtheå xeùt tôùi söï thay ñoåi phöông vaø ñoä lôùn cuûa öùngsuaát keùo chuû ôû söôøn daàm. Phöông vaø ñoä lôùn khoângcoá ñònh nhöng thay ñoåi theo ñoä lôùn töông ñoái cuûa öùngsuaát caét cuïc boä vaø bieán daïng doïc. Töø phaân tích quan heä cuûa öùng suaát vaø bieán daïng, coùlöôïng coát theùp doïc caàn ñeå chòu caét laø :  Vc  As f y + Aps f ps ≥ − 0,5Vs − Vp  cot θ (4.81)  Φv • Sau quaù trình bieán ñoåi caùc phöông trình caân baèng treân, yeâu caàu veà khaû naêng chòu löïc caét ñöôïc theå hieän ôû phöông trình (4.81). Hieän töôïng naøy ñaõ quan saùt ñöôïc töø tröôùc ñaây trong nghieân cöùu söùc khaùng caét baèng moâ hình daøn trong ñoù löïc caét ñöôïc theå hieän baèng theâm löïc keùo vaøo trong thanh keùo cuûa daøn vaø bôùt löïc neùn trong thanh neùn. Tuy nhieân ñieàu naøy khoâng ñöôïc xeùt tôùi trong trình töï thieát keá choáng caét thöïc teá. Söï thieáu soùt naøy coù theå daãn tôùi moät sai soùt nghieâm troïng, ñaëc bieät ôû caùc vuøng chòu löïc caét lôùn, vaø chaéc chaén seõ ñöôïc söûa trong caùc aán baûn môùi cuûa caùc qui trình thie ...