Kết cấu bê tông ứng suất trước-Bài 4: Tính toán theo TTGH

Trạng thái giới hạn về cường độ:Thời điểm trước khi dầm bị phá hoại gọi là Trạng thái giới hạn khả năng chịu lực của cấukiện, hay còn gọi là Trạng thái giới hạn về cường độ. Trạng thái này được dùng làm sơ đồtính toán cấu kiện theo cường độ trên tiết diện thẳng góc.Ghi chú: Đối với cấu kiện bêtông cốt thép thông thường, tải trọng gây nứt thường ở mức 10–15% tải trọng phá hoại; Đối với cấu kiện bêtông ứng suất trước, tải trong gây nứt có thể đạt đến mức 70 –80% tải trọng phá...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kết cấu bê tông ứng suất trước-Bài 4: Tính toán theo TTGH KẾT CẤU BÊTÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC Bài 4 : PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊTÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN4.1 TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT CỦA CẤU KIỆN CHỊU UỐN Trạng thái ứng suất của dầm chịu uốn BTƯST có thể được chia ra 3 giai đoạn: - Giai đoạn I: Kể từ đầu cho đến thời điểm dầm bị nứt. - Giai đoạn II: Giai đoạn cấu kiện làm việc trong trạng thái có vết nứt ở vùng kéo. - Giai đoạn III: Giai đoạn cấu kiện bị phá hoại. 1Các trạng thái ứng suất của dầm bêtông ứng suất trước2 TT3: σ sp1 = σ sp − σ l1 − ασ b TT4: σ sp2 = σ sp − σ l1 − ασ b − σ l2 TT5: σ sp,0 = σ sp − σ l1 − σ l2 TTIa σ sp,crc = σ sp,0 + 2αα bt,ser 3- Kết thúc giai đoạn II: 1. Trường hợp 1: Cốt thép vùng kéo đạt trạng thái chảy trong khi bêtông vùng nén chưa bị phá hoại. 2. Trường hợp 2: Bêtông vùng nén bị phá hoại trong khi cốt thép vùng kéo chưa bị chảy. 3. Trường hợp 3: Bêtông vùng nén bị phá hoại đồng thời với sự chảy của cốt thép vùng nén.- Giai đoạn III: 1. Trường hợp 1 Trạng thái IIa (hình 4.1–T.T.IIa) phá hoại dẻo. 2. Trường hợp 2 Phá hoại giòn. 3. Trường hợp 3 giới hạn giữa phá hoại dẻo và phá hoại giòn.- Trường hợp đặc biệt:Hàm lượng cốt thép quá ít phá hoại đột ngột: Trạng thái Ia phá hoại4Trạng thái giới hạn về cường độ:Thời điểm trước khi dầm bị phá hoại gọi là Trạng thái giới hạn khả năng chịu lực của cấukiện, hay còn gọi là Trạng thái giới hạn về cường độ. Trạng thái này được dùng làm sơ đồtính toán cấu kiện theo cường độ trên tiết diện thẳng góc.Ghi chú: - Đối với cấu kiện bêtông cốt thép thông thường, tải trọng gây nứt thường ở mức 10– 15% tải trọng phá hoại; - Đối với cấu kiện bêtông ứng suất trước, tải trong gây nứt có thể đạt đến mức 70 – 80% tải trọng phá hoại. Giai đoạn I của dầm bêtông ứng suất trước là rất lớn so với hai giai đoạn II và III.4.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 54.2.1 Khái quát về các phương pháp tính toán kết cấu a) Phương pháp tính toán kết cấu theo ứng suất cho phép b)Phương pháp tính toán theo giai đoạn phá hoại c) Phương pháp tính toán theo trạng thái giới hạn4.2.2 Trạng thái giới hạn - Kết cấu được thiết kế để đáp ứng các công năng dự tính trước (các yêu cầu sử dụng). - Khi trạng thái làm việc của kết cấu vượt quá một trạng thái được quy định, không còn đáp ứng được công năng, người ta nói kết cấu vượt quá trạng thái giới hạn ứng với công năng đó. - Mục tiêu của thiết kế kết cấu hiện đại là giải quyết làm sao để với một chi phí tương đối nhỏ, kết cấu được thiết kế đảm bảo không vượt quá trạng thái giới hạn trong thời hạn sử dụng được dự tính và trong những điều kiện được quy định.6 Trạng thái giới hạn: - Khi kết cấu hoặc bộ phận kết cấu vượt quá một trạng thái, không thể tiếp tục đáp ứng được một công năng nào đó do thiết kế quy định thì trạng thái đó là trạng thái giới hạn của công năng tương ứng. Các trạng thái giới hạn được chia làm hai loại: - Trạng thái giới hạn khả năng chịu lực tương ứng với khả năng chịu lực lớn nhất của kết cấu. - Trạng thái giới hạn sử dụng tương ứng với khả năng sử dụng bình thường của kết cấu.Trạng thái giới hạn khả năng chịu lực tương ứng với các trường hợp: 7 - Toàn bộ kết cấu hoặc bộ phận của nó bị mất ổn định khi chúng được xem như là vật rắn tuyệt đối; - Kết cấu bị phá hoại tại các tiết diện nguy hiểm do vượt quá hoặc cường độ chịu lực hoặc biến dạng giới hạn của vật liệu trong kết cấu; - Kết cấu bị biến thành hệ cơ cấu; - Kết cấu hoặc bộ phận của nó bị mất ổn định.Trạng thái giới hạn sử dụng tương ứng với các trường hợp: - Kết cấu bị biến dạng đến mức ảnh hưởng đến điều kiện sử dụng bình thường hoặc hình dạng công trình; - Dao động quá mức gây ảnh hưởng đến hoạt động của người sử dụng, đến kết cấu và sự làm việc của thiết bị; - Hư hỏng cục bộ làm giảm độ bền lâu của kết cấu hoặc ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng hoặc hình dạng của công trình.8Ghi chú: - Ngoài hai nhóm trạng thái giới hạn như được đề cập trên đây, việc thiết kế kết cấu cần quan tâm đến các yếu tố khác như khả năng chịu lửa và độ bền lâu. Thông thường trong thiết kế để đảm bảo độ bền lâu và khả năng chịu lửa của kết cấu, ngoài các yêu cầu về chất lượng vật liệu, công nghệ thi công, còn phải quy định về cấu tạo, đặc biệt là quy định về lớp bảo vệ chống ăn mòn và chống cháy.4.2.3 Tải trọng và tổ hợp tải trọng: ...