(TIỂU LUẬN) bài tập btct 1 THEO tcvn 5574 18 các nội dung cần lưu ý khi theo các bài tập BTCT mẫu (TCVN 5574 2018)

• Bảng tra α m , , ζ sử dụng cho tất cả các chương BTCT 1 • Bảng tra ξR với BT nặng làm việc theo sơ đồ đàn hồi • Xem kỹ các Flowcharts cho các bài toán thường gặp thuận và nghịch • Cách

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MÔN

I Các nội dung cần lưu ý khi theo các bài tập BTCT mẫu (TCVN 5574-2018) :

1 Nắm vững khi tính theo TTGH I :

• Cường độ tính toán của BT, thép, theo độ bền, loại thép (tra bảng; nhớ)

• Cường độ tiêu chuẩn của BT, thép, theo độ bền, loại (chỉ khi tính TTGH II)

• Bảng tra thép cho sàn (cm2/m), cho dầm (cm2)

• Biết cách xác định tải trọng tĩnh và hoạt tải; các hệ số độ tin cậy - không được

bỏ qua Phân biệt giá trị hoạt tải dài hạn khi tác dụng, khống chế giá trị

• Biết cách xác định nội lực, trong hệ tĩnh định, để tìm M, N, Q, khi cần

• Biết phân định mép chịu kéo-nén để đặt thép chính xác: Rất quan trọng

• Xác định chiều dày lớp BT bảo vệ thép cho những vùng có yêu cầu chống ăn

mòn, chống xâm thực khác nhau

• Khoảng cách các thanh thép trong 1 lớp; giữa các lớp (hàng) đã quy định rõ

• Bảng tra α m , , ζ sử dụng cho tất cả các chương BTCT 1

• Bảng tra ξR với BT nặng làm việc theo sơ đồ đàn hồi

• Xem kỹ các Flowcharts cho các bài toán thường gặp (thuận và nghịch)

• Cách xác định (giả định) , tính ℎ ; phải kiểm tra lại (về nguyên tắc) khi đã

Có thép chịu M âm, dương, tùy vị trí tính : Mép chịu kéo thay đổi

Chưa xét các loại sàn khác, ngoài sàn toàn khối, đặc, có dầm theo chu vi mỗiô

Sơ đồ tính thường đơn giản để nội lực tính nhanh hay tra bảng được (BTCTI) Phân định được thép theo từng phương trong sàn, ở nhịp và gối khác nhau,nhất là khi cắt các mặt cắt để thể hiện thép sàn

Biết cách xác định đoạn vươn của thép mũ, chịu M < 0, khi vươn ra khỏi gối.Cũng như cắt bớt thép nhịp (nếu cần) để neo vào gối ít hơn

2

Biết cách chọn lưới hàn cho sàn (khi cần nâng cao).

Hạn chế tối đa việc sử dụng thép uốn xiên trong sàn, để thi công nhanh (thực

tế là vậy)

Phân định rõ mép chịu kéo để đặt thép chính xác nhất là khi gặp T nghịch, I Phân định rõ cách xác định tiết diện quy đổi ra T, I, chữ nhật tương đương

Tính thép với tiết diện quy đổi (chữ nhật lớn, chữ nhật nhỏ), nhưng khi

bố trí thép, phải bố trí thép với tiết diện thật.

Cách xác định các kích thước của tiết diện chữ T, khi phần cánh chịu nén (làsàn toàn khối) cùng tham gia làm việc

Cách xác định vị trí TTH (chỉ khi cánh T, I chịu nén)

Các dạng bài toán thường gặp - Quy trình tính toán (Flowchart)Không xét cách tính cốt xiên (thực tế là vậy) – chỉ cốt đai đủ chịu Q trênTDN Nên xét áp dụng khung hàn, lưới hàn (nâng cao)

Biết cách phải xử lý khi cắt bớt thép dọc khi ra khỏi tiết diện tính toán (kéodài thêm W)

Biết cách tính chiều dài đoạn neo, nối chồng; nhất là neo nối chồng thép chịukéo Biết cách phải xử lý khi neo thép dọc vào vùng nén, vùng kéo (khácnhau) là các gối tựa hay nứt khung

Tham khảo bảng tra đoạn neo, nối chồng thép ở chương 3

• Việc phân định NLT nhiều – ít dựa trên độ lệch phân giới chỉ là gần đúng Chính xác là phải xét giá trị , so với = ℎ

tròn, vành khuyên… khi gặp, đọc thêm sách chuyên ngành

• Phổ biến nhất là CKNLT đặt thép đối xứng ( = ′ ) Chấp nhận thép sẽ dư, so với khi ≠ ′ , nhưng dễ diễn tả, dễ thi công, dễ kiểm soát trong cấu kiện.

• Nếu< 0,1h , tính nhanh, có thể xem cấu kiện là nén đúng tâm

Không có độ mảnh ( = ≤ 10), cho phép lấy = 1 (nhanh)

Nén đúng tâm, độ mảnh = , là cạnh ngắn (nhỏ) của tiết diện ngang Đặc biệt lưu ý, vì khi nén, cấu kiện sẽ mất ổn định trước theo phương yếu,

• Trong công thức tính , phải tìm , chính xác là:

1

= 1 +

tĩnh và hoạt tải dài hạn)Với tiết diện chữ nhật, M hướng theo cạnh h của tiết diện thì:

tương tác giữa , (có những giá trị khác nhau), trên 1 tiết diện cụ thể và cốt thép cụ thể (có thể = ′

- hay gặp ; hay ≠ ′

).

tương ứng ; mỗi giá trị lại có thể tìm được 1 hay 2 giá trị , theo khác nhau

thể biểu thị , và ngược lại, trục tung có thể biểu thị , tương ứng, tùy sự thuận lợi khi thể hiện và áp dụng.

thôi (CKCU) Tọa độ điểm D chính là [M] của tiết diện đó, làm việc như CKCU (bài toán nghịch).

chịu N thôi (NTT) Tọa độ của C chính là [N] của tiết diện đó, làm việc như

CKCN II, ứng với = (b là cạnh ngắn).

cặp (M, N) cho trước

4

• Riêng điểm B (chuyển hướng trên BĐTT) sẽ ứng với cặp (M, N) mà theo đó, giá trị = (chiều cao miền BT chịu nén đạt giới hạn giữa LTN và LTI) Giá trị này được xác định trước, khi có N rồi (thậm chí có độ lệch tâm luôn).

(M, N) đã có, nếu gióng lên, được điểm

I nằm trong BĐTT : tiết diện đủ KNCL (bài toán nghịch)

K nằm ngoài BĐTT : tiết diện không đủ KNCL (bài toán nghịch)

Biểu đồ và các cặp nội lực

II Tóm tắt các nội dung quan trọng của các bài toán trong BTCT 1

1 Tính CKCU trên tiết diện thẳng góc (sàn, dầm): Đa số trường hợp là cốt đơn.

• Lưu ý xác định chính xác mép chịu kéo mép này có thể thay đổi dọc theo trụccấu kiện, nhất là ở hệ siêu tĩnh, nên As sẽ đặt với vị trí thay đổi đó theo trục

Dầm của sàn toàn khối, phổ biến gặp tiết diện T (rất ít gặp I)

− Cánh chịu nén, tùy vị trí TTH, sẽ có tiết diện tính phù hợp (phổ biến

gặp là TTH qua cánh; tính như tiết diện chữ nhật lớn).

− Cánh chịu kéo, bất kể vị trí TTH, luôn tính như chữ nhật nhỏ.

• Khi tính thép, luôn tính cốt đơn trước (bài toán thuận): Không thỏa, nếukhông tăng tiết diện, không tăng độ bền, không chọn thép cường độ cao hơn,mới chuyển qua tính cốt kép

• Đối với cốt kép, khi đã tính xong ′ rồi, vẫn phải đảm bảo < R hay M ≤ R

lưu ý kiểm tra thêm điều kiện ≥ 2 ′

ℎ

Về nguyên tắc, khi < 2 ′ , phải tính cho 1 trong 2 trường hợp, rồi lấy kết

ℎ

quả nguy hiểm nhất (cho cả bài toán thuận lẩn nghịch)

- Lấy = 2 ′ ( = 2 ′ ): Điểm đặt hợp lực trong ′ và trong bê tông chịu

ℎ

nén trùng nhau

- Tuy nhiên, thường tính nhanh, lấy = 2 ′ là đủ, vì kết quả chênh lệch sẽ không nhiều.

• Về nguyên tắc, sau khi giả định ( ′ ), để tính thép Có thép, bố trí xong phải kiểm tra ( ′ ) Cho phép không tính lại cốt thép ( ′ ) khi chênh lệch ( ′

) không quá 5%.

• Đối với bài toán nghịch, ( ′ ) biết rõ, xác định được chính xác ( ′ ) mà không cần phải giả định hay kiểm tra.

toán phải nhân HSĐKLV thêm, để xét

giá trị nhỏ (hoạt tải ngắn hạn là không đáng kể)

Thực tế thiết kế, người thiết kế phải phải xem xét các tải này trong giá trị tổ hợp nội lực, để tìm 1Trong các bài tập hay đồ án ở trường, thường đề bài sẽ cho trước

Trong ĐATN, SV phải tự xét để có 1 phù hợp.

không làm việc)

sW ; các cách khác sẽ phải chọn n, dw , sW rồi kiểm tra

- lực cắt tại gối tựa, khi dầm lắp ghép hay khi dầm toàn khối, nhưng không yêu cầu chính xác cao và tính nhanh.

= tại tiết diện cách mép gối đoạn : Q nhỏ hơn đỡ phí hơn

TCVN 5574-2018, yêu cầu xác định Q chính xác tại tiết diện thẳng góc, đi qua điểm ngọn của KNN nên không thể tính trực tiếp sw Các ví dụ sẽ nêu các cách

6

=

tính thực hành để bài toán kiểm tra TDN, thông qua việc chọn trước sw dễ tính hơn, khá chính xác, vẫn AT.

Cách tính chính thống là cách 3, 4 phức tạp: phải kiểm tra trên nhiều TDN

• Theo TCVN 5574-2018, thì phải chọn s w trước, mà không tính trực tiếp được.

• Tính trên TDN, b chỉ tính với phần sườn, dù tiết diện tính cốt dọc trước

đó là tiết diện gì đi nữa!

• Phải kiểm tra điều kiện ≤ 0,3 ℎ – không thỏa cần tăng tiết diện (chủ yếu là ℎ )

Khi < 0,5 ℎ : không cần tính trên TDN, chỉ cần đặt đai cấu tạo.

• Lưu ý quy định về , , , và đai cấu tạo Lưu ý quy định về giá trị cho từng loại thép.

− Nếu xét cả 2 yếu tố (tải tác dụng hệ số b1 - như mục 2 trên đây và đổ

BT mỗi lớp cao hơn 1,5m)

(nghĩa là cường độ BT đã giảm đi khoảng gần 25% !)

• Biết cách xác định lực dọc, M; vẫn cần phân định mép chịu kéo tuy bài toán phổ biến vẫn là đặt thép đối xứng ( = ′ ) Đặt thép đối xứng lượng thép ( + ′ ) có tốn đôi chút so với tính thép không đối xứng, nhưng dễ thi công.

thông qua , xét khi nào? Xem phần trước

Nên đọc kỹ để áp dụng nối thép bằng Couplers (nâng cao, dần phổ biến)

• Cách xử lý (khi= ′ lẫn khi ≠ ′ ) Bài toán thuận phải giả định μ hay (theo thói quen); tính vòng (lặp) đến khi hội tụ Thường thì hay giả định

• NLT ít, sẽ có ′ > : Tiết diện hoàn toàn chịu nén hay có một phần nhỏ chịu kéo.

• NLT ít, ở TTGH I có thể A s chưa đạt R s : Dư, chấp nhận Thường lúc đó ≤ ′

nên đặt thép đối xứng chắc chắn sẽ tốn hơn; dễ thi công.

• KLT ít: TD hoàn toàn chịu kéo Tính , ′ độc lập nhau

• KLT nhiều: TD có 1 phần chịu nén; ′ > : tiết diện làm việc giống NLT nhiều nhưng mép chịu kéo sẽ đổi bên.

7

• KTT, KLT: không xét chiều dài tính toán, không xét độ mảnh vì lực kéo không thể gây ra mất ổn định do mảnh.

Bố trí thép đối xứng: dễ thi công nhưng sẽ tốn thép hơn khi đặt không đối xứng tốn nhưng vẫn sử dụng phổ biến Lý do như đã nêu.

• Hàm lượng thép =

+ ′

để tính trong NLT; không chỉ tính hàm lượng

ℎ

thép trên A s , như CKCU Tương tự, giá trị I khi tính D để xác định , phải tính I cho cả lẫn ′

là tính cho CKCU

dài hạn, ngắn hạn rõ ràng; tính với cường độ tiêu chuẩn cho BT và cốt thép

• Phải tính toán và đặt thép theo TTGH I xong, nếu cần, mới kiểm tra tiết diện đó làm việc ở TTGH II sau.

• Phải kiểm tra tiết diện đang tính toán bị nứt chưa (theo GĐ I-a), để có cách chọn hướng tính toán độ võng khác nhau Tuy KCBTCT cho nứt, tiết diện nếu chọn to, dư thép, có thể vẫn không bị nứt.

các hệ số về từ biến

• TCVN 5574-18 không quy định xét các hệ số b , khi tính TTGH II ( = 1)

• Nắm vửng cách tính toán = và khi tải dài, ngắn hạn khác nhau tác dụng.

• Chú ý đến ⁄ hay 1 , thay vì chỉ xác định

• Chú ý giá trị [ ⁄ ] với những điều kiện khác nhau và nhất là cách xác định chiều cao miền BT chịu nén ở GĐ II (đã nứt) - khác với ( ) khi tính theo TTGH I

nhưng công thức tính độ võng lại phụ thuộc độ cứng (tiết diện cấu kiện, lượng thép đã đặtkhác nhau, theo trục); tiết diện tại vị trí đang tính võng đã nứt hay chưa, nên khi CKCU cótiết diện thay đổi dọc theo trục, công thức tính độ võng toàn phần đơn giản xác định trực

trước, xem lại tiết diện đó, với tài tương ứng, đã nứt hay chưa

• Đối với hệ siêu tĩnh, việc xác định không đổi nhưng xác định ⁄ theo TCVN 5574-2018 chính xác rất phức tạp – phải dùng phần mềm Đặc biệt lưu ý.

• Khi hay ⁄ vượt quá giá trị cho phép, phải biết cách xử lý, để kết quả đảm bảo trở lại (tăng B; loại thép; thêm thép; tăng tiết diện…) – xem mục 6 dưới đây.

dùng phần mềm mới tính chính xác được, hay chọn cách tính gần đúng (như bài tập cuốihọc kỳ)

8

• Thường nhà phố, biệt thự, nhà thấp tầng, các nhịp dầm, sàn không có khẩu độ

lớn (L ≤ 6m), BTCT thường Khi đó, có thể không cần kiểm tra CKCU theo

TTGH II

truyền chỉ từ 1 hướng, do bản thân trọng lượng cấu kiện đã gây uốn Đã uốn là có M, Q, kết

đai) rồi kiểm tra theo 2 sơ đồ

phải tăng tiết diện hay

Tăng độ bền (ít gặp)Tăng cường độ thép dọc (ít gặp)Chọn thép có D nhỏ

7 Chú ý, không để nhầm các đơn vị tính khi ráp vào các công thức

III Phần bài tập

tính toán M = 178 kNm, có xét thêm ảnh hưởng của hoạt tải ngắn hạn ( 1 = 1)

Trong đó: 2 = 0,0035 (có hoạt tải ngắn hạn)

Có thể tra bảng (đầu phần bài tập), ra nhanh giá trị

Tính:

là 25 mm ; 2 lớp thép cách nhau 30 mm; lớp dưới 3ϕ22 do đó giá trị :

×11+2×22 2

×(22+30+11) =56,8

5×22 2

nguyên tắc phải giả thiết lại Có thể lấy = 6 , ℎ = 44 để tính lại thép Cốt thép được bố trí hai lớp và phù hợp với các yêu cầu về khoảng cách nối giữa các cốt thép.

tích thép đã chọn xong (không phải diện tích đã tính xong)

Cụ thể: 1 = 25×4619 × 100 = 1.65%

Ví dụ 2 Làm lại ví dụ 1, giờ M = 277 kN.M Sẽ đặt cốt kép (′ cùng loại với A s ) Các số liệu ban đầu giống như trong ví dụ 1

= 0,73 ; = 0,461, = 11,5 MPa

10

Giá trị thực tế lớn hơn giá trị tính toán, nhưng thép As có dư Chấp nhận

Nếu muốn chính xác phải giả thiết lại

Ví dụ 3 : Tính khả năng chịu lực của dầm chữ nhật bh = 20 45cm, cốt thép dọc chịu kéo

là 3ϕ20 loại CB400V, cấp độ bền của bê tông là B25 Chỉ có tải dài hạn tác dụng( b1=0,9)

2 ( = (45 − 75)%) = 0,048 (tra bảng)

Lớp bê tông bảo vệ có chiều dày 2,5 cm, đường kính cốt thép là 2 cm (1 lớp) do đó

Tỉ số 2 cạnh ô bản già sử đã được xác định >2 với cạnh ngắn 2,5m (hình vẽ) như

Bản làm việc như một dầm liên tục nhiều nhịp (như chương 5) Tính toán nội lực trongbản theo sơ đồ xét đến biến dạng dẻo, nhịp tính toán của bản được xác định như sau :

4 Tính toán cốt thép – cho phép lấy=

Chiều cao có ích của bản : chọn = 2

Nhịp biên 6,15.10 4 0,0865 0,09 4,18 ϕ8a110 ϕ6/8 a90

(4,57cm 2 /m) (4,37cm 2 /m)

Gối thứ 2 6,15.10 4 0,0865 0,09 4.18 ϕ8a110 ϕ6/8 a90

(4,57cm 2 /m) (4,37cm 2 /m) Nhịp giữa

μmin < μ < μmax và μ nằm trong μhợp lý = (0,3÷ 0,9)% nên không cần thay đổi kích thước

bảng (μmax ứng với = R); không cần kiểm tra μ với những tiết diện khác

Chọn cốt thép như trong bảng (không cần uốn thép≷ 0 với nhau – xem bài giảng)

Ví dụ 5 : Tính cốt thép dọc cho dầm chữ T như trên hình Cánh T ở trong vùng nén Giá

trị mô men uốn tính toán M = 128 kNm (gây do hoạt tải ngắn hạn là chủ yếu - 1 = 1 ), cấp độ bền của bê tông là B25 Cốt thép loại CB400V

Lưu ý : đặt 3ϕ20 trong phần sườn bị kéo b = 200 mm của tiết diện ngang và chưa xét

cách xác định tiết diện T trong dầm – sàn toàn khối

14

Ví dụ 6 : Tiết diện T thật sự

Dầm chữ T có′ = 400 , ℎ′ = 120 , = 200 , ℎ = 600 ; = 60 ; bê tông nặng có cấp độ bền B20; cốt thép; mô men uốn tính toán M =

320 kNm (có hoạt tải ngắn hạn là chủ yếu – b = 1) Thép dọc loại CB400V.

< M = 320 kNm, điều kiện không thỏa mãn, nghĩa là TTH đi qua sườn

4 Diện tích cốt thép chịu kéo

= 0,53 (như ví dụ trên) > : cốt đơn hợp lý

2ϕ18 đặt 1 hàng, nên = 6 là to Nếu chọn lại = 4 , ra sẽ nhỏ hơn một ít, lúc đó có thể chỉ cần đặt 2ϕ16 (400mm ) Ảnh hưởng của vào kết quả, khi chọn không chính xác

Do M = -320 kNm nên mép chịu kéo bên trên cánh và có tải ngắn hạn tác dụng

Tiết diện T, cánh chịu kéo, luôn tính như tiết diện chữ nhật nhỏ

Lấy = R hay = R = 0,463 để tính tiếp.

Tiết diện cần đặt cốt kép Giả thiết ′ = 30 ,

− ℎ 2 320 × 10 6 − 0,463 × 11,5 × 200 × 540 2

′

quá nhỏ, đặt cấu tạo 2ϕ16 (A s =4cm 2

Bài toán có thể trở về là biết ′ , tính A s - cốt kép Lấy ′ =vì là thép thực tế

− ′ (ℎ − ′ ) 320 × 16 6 − 350 × 400(540 − 30)

( m chắc chắn không vượt R), tra bảng = 0,59

16

Ví dụ 8: Kiểm tra khả năng chịu lực của tiết diện T cánh nén

chịu lực của nó được kiểm tra theo tiết diện T thật

Ví dụ 9 : Dầm có sơ đồ tính và bố trí cốt thép như hình vẽ; B25 cốt thép CB400V Kiểm tra

khả năng chịu lực của dầm trên tiết diện thẳng góc

′ = 20 + 12/2 = 26 ; = 25 + 25/2 = 37,5 Tiết diện T cánh chịu nén; xác định vị trí trục trung hòa

≤ ′ℎ ′ + ′

3500 × 6,16 = 21560 < 14,5 × 50 × 5 + 3500 × 4,52 = 52070

Vậy: trục trung hòa qua cánh

Tính khả năng chịu lực của tiết diện như hình chữ nhật 500×900

Ví dụ 10 : Dầm nhịp 6,5m, chịu nhịp tải phân bố đều 3,6T/m là chủ yếu ( = 1) HSĐTC 1,2 Tiết diện 250×500, bằng B20, cốt thép dọc CB40V, cốt đai CB24T, cốt thép cần

thiết ( = 6 ); Tính cốt dọc và cốt đai theo cách 2

a) Sơ đồ tính và tải trọng trên; b) Biểu đồ momen dầm c) Biểu đồ lực cắt dầm

a) Tải trọng tác dụng lên dầm gồm:

Trọng lượng bản thân phân bố đều:

= ℎ = 0,25 × 0,5 × 2,5 × 1,1 = 0,344 / Tải trọng sử dụng = 3,6 × 1,2 = 4,32 /

=2ϕ25 +3ϕ23 (hay 6ϕ22) – Đều phải đặt 2 lớp nên a=6cm là hợp lý

d) Tính toán cốt thép đai chịu lực cắt Kiểm tra điều kiện khống chế

0,5 ℎ << 0,3 ℎ

0,5 × 9 × 25 × 44 = 4950 < = 15160 < 0,30 × 115 × 25 × 44 = 37950

- Tính TDN theo cách 2 (xem bài giảng), lấy = = 15,16 = 151,6 ; không cần đổi kích thước tiết diện và cách 2 sẽ tính trực tiếp ra

Dùng đai D8, 2 nhánh, ′ = 0,503 ; = 2 Đai CV240T có = 170 Bước đai cực đại:

4 = 33 : cho đoạn giữa dầm

Bố trí đai: u = 120mm trong phạm vi 1,625m kể từ gối tựa

u = 250mm trong đoạn giữa nhịp còn lạiThì u giữa nhịp chọn xấp xỉ 2u tại gối, trong dầm liên tục Tại vị trí dầm nếu có chịu tải

tập trung, cần giảm u (xem ĐABTCT 1)

20

Hình bố trí thép cho dầm

Ví dụ 11 (ví dụ hay): Tính toán và bố trí cốt thép cho console chịu tải trọng bản thân phân bố đều và 2 hoạt tải tập trung có thể tác dụng

không đồng thời và trái chiều nhau Vật liệu dùng bê tông B15, cốt thép dọc CB400V, cốt thép đai CB240T Lấy =′ = 3,5

Biểu đồ nội lực của console (M, Q)

ℎ 36,5

Lấy = 2 ′ = 0,181

ℎ

22

Diện tích cốt thép kéo cần cho trường hợp này là: 2 = 6,05 2

4 Tính toán cốt thép đai để tiết diện chịu được lực cắt lớn nhất 2,66T tại mép ngoài

Kiểm tra điều kiện khống chế :

0,5 ℎ << 0,3 ℎ

0,5 × 7,5 × 20 × 36,5 = 2737 > = 2660 < 0,30 × 85 × 20 × 36,5 = 18615 Như vậy chỉ cần bố trí đai ϕ6a150, 2 nhánh (theo yêu cầu cấu tạo), là đủ chịu lực không cần tính trên TDN

Ví dụ 12: Tính cốt đai (không cốt xiên)

B15 có = 8,5MPa ; = 0,75 ; ℎ = 292 .

Dầm sàn làm việc như dầm đơn giản Hoạt tải phân bố đều chủ yếu ( 1 = 1) tương đương là 18kN/m ; TLBT dầm + sàn + lớp hoàn thiện là = 3,9 /

cần được xác định tại điểm cuối của tiết diện nghiêng đó Vì vậy, đầu tiên, phải xác định giátrị Q này (theo hình vẽ) đồng thời, chỉ tính với 50% hoạt tải (xem bài giảng)

23

• Kiểm tra yêu cầu cấu tạo đai tại gối= 100 < 0,5ℎ ; < 300 ∶ Đạt

Sườn có tiết diện thay đổi ; để AT, tính với = = 85

Để kiểm tra nhanh, theo cách 1 (bài giảng), gần đúng, an toàn (dư) có thể lấy tạm

Q = Qmax nhằm xác định giá trị Co trước

Thỏa điều kiện 0,5 ℎ < < 2,5 ℎ

Cốt đai đã đặt là đạt yêu cầu

Ví dụ 13: Xác địnhở gối dầm và tính xem có thể tăng lên từ vị trí nào sau đó, khi đặt cốt đai ra phía giữa nhịp dầm? Với dầm đơn giản có:

24

L = 5,5m, tải ngắn hạn = 36 / ; tải dài hạn = 14 /

Chọn = 120 Kiểm tra thỏa yêu cầu chịu cắt trên tiết diện nghiêng không?

Lượng cốt đai yêu cầu xác định từ công thức đơn giản:

tra như trên, bố trí trong đoạn làm việc theo TCVN 5574-2018, sau đó khi ra giữa nhịp, cóthể tăng lên đến giá trị tối đa.

Như vậy, có thể thấy, TCVN 5574-2018 quy định đoạn có đai không đổi, khi dầm chỉ chịu tải phân bố đều, tính từ gối tựa, vào khoảng 4 là an toàn

Ví dụ 14: Tính cốt thép dọc chịu lực cho dầm độc lập nhịp L = 6m có tiết diện chữ T với

men uốn gây bởi tải trọng tính toán M = 222kNm, làm căng thớ dưới của dầm vàcánh chữ T ở vùng chịu nén Bê tông có cấp cường độ chịu nén là B25, cốt thépdọc nhóm CB400-V

M = 222kNm, b = 250mm, ′ = 500mm, h = 500mm, ℎ ′ =70mm, bê tông B25, cốt

thép CB400-V

26

Rb = 14,5MPa; Rs = Rsc =350MPa, R = 0,533 và αR = 0,391

Cánh chữ T nằm phía vùng nén

Với h f = 70mm > 0,1h = 50mm,′ = lấy không lớn hơn 1/6L = 1/6 × 6000 = 1000mm và 6ℎ′ = 6 × 70 =420mm

Ở đây, ′ = 0,5 × (500-250) =125mm < min (420mm; 1000mm), toàn bộ tiết diện phần cánh nằm trong vùng nén có thể được huy động vào chịu lực.

Cốt thép được bố trí như hình, với lớp bảo vệ 25mm, giá trị a = 36mm nhỏ hơn giá trị

a giả thiết với độ chênh nhỏ và thiên về an toàn

Ví dụ 15: Cho dầm độc lập nhịp L = 5m có tiết diện chữ T với các thông số: b=220mm, ′

= 500mm, h = 500mm, ℎ ′ = 80mm, bê tông B20, cốt thép dọc chịu mô men làm căng

thớ dưới của dầm gồm 5ϕ22 thuộc nhóm CB300-V, xác định khả năng chịu lực của

dầm với cánh chữ T nằm trong vùng nén

b = 220mm, ′ = 500mm, h = 500mm ℎ ′ = 80mm, bê tông B20, cốt thép 5ϕ22 thuộc

Tính ho = h – a = 500 – 56,8 = 443,2mm

Cánh chữ T nằm phía vùng nén

Với h f = 80mm > 0,1h = 50mm,′ = C lấy không lớn hơn 1/6L = 1/6 × 5000 = 833mm và 6ℎ′ = 6 × 80 = 480mm

Ở đây, ′ = 0,5 × (500 – 220) = 140mm < min (480mm; 833mm), toàn bộ tiết diện phần cánh nằm trong vùng nén có thể được huy động vào chịu lực.

ℎ = (ℎ − 0,5 ) + ( − )ℎ ′ (ℎ − 0,5ℎ ′ )

+11,5× (500-220) × 80 × (443,2-0,5× 80)

Ví dụ 16: Dầm đơn giản, chịu TTTT= 255 có × ℎ = 30 × 60 ; = 4 , bằng B20, đai CB240T Tính cốt đai, không cốt xiên và chỉ ra đoạn dầm cần tính cốt đai ấy (không xét TLBT dầm - xem như không có tải dài hạn

Giả định không có TTTT trong phạm vi C o thì:

0,5 ℎ = 0,5 × 9 × 30 × 56 = 7650 = 76,5 < Cần tính đai và không cần tăng kích thước tiết diện.

= = = 33 > 20 ∶ Được ,

25500

28

Tổng+ = 15384 < : Phải tăng đường kính đai, giảm bước đai,

nếu không bố trí cốt xiên

= 0,75 × 178 × 97,5 = 13016

1,5×9×30×56 2

Đoạn cần bố trí đai tính toán là 2m (từ gối tựa đến điểm đặt P đầu tiên)

Ví dụ 17: Kiểm tra khả năng chiu cắt của dầm đơn giản có nhịp 6,0m; Kích thước tiết diện

nhánh ϕ6a150 thuộc nhóm CB240-T được bố trí đều dọc dầm Tổng tải tác dụng phân bốđều q=40kN/m, trong đó phần hoạt tải dài hạn phân bố đều liên tục p=20kN/m ( b

Nếu xét dầm không chịu tải tập trung, có thể chọn ℎ ≤ ≤ 2ℎ , sẽ không cần kiểm tra thêm = 3ℎ

Khi đó, giữa 2 giá trị (ℎ ) và (2ℎ ), có ,1 = 137085 (và chỉ tính C 2 , không cần tính C 3 – như sau đây)

Tính các giá trị Ci (xem giáo trinh)

Vậy dầm đảm bảo chịu lực cắt trên toàn bộ chiều dài dầm

Ví dụ 18 : Kiểm tra khả năng chịu lực cắt cho dầm đơn giản có nhịp 4,5m, chịu 2 lực tập trung đối xứng = 195 đặt tại vị trí 1/3 nhịp dầm; Kích thước tiết diện ngang

= 300 , ℎ = 600 (ℎ = 530 ) ; BT có cấp độ bền B20 ; cốt đai 2 nhánh ϕ8a100 bố trí đều dọc chiều dài dầm thuộc nhóm CB240T ( = 1)

Áp dụng quy trình cho bài toán kiểm tra như sau :

31

- Chuẩn bị số liệu : == = 195 = 195000 , = 1500

- Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính :

= 195000 < 0,3 ℎ = 0,3 × 11,5 × 300 × 530 = 548550

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của BT

, = 0,5 ℎ = 0,5 × 0,9 × 300 × 530 = 71500 < = 195000

- Kiểm tra điều kiện cấu tạo cốt đai

Hình sau đây thể hiện biểu đồ lực cắt cùng với khả năng chịu cắt của dầm

Khả năng chịu cắt của dầm (vì dụ 18)

Ví dụ 19: Sử dụng phương pháp gần đúng, thiết kế cốt đai cho dầm có các thông số hình

học, tải trọng và vật liệu như trong ví dụ 18

Áp dụng quy trình cho bài toán tính cốt đai theo phương pháp gần đúng

Chọn sw = 100 < min(sw ; smax) = min(103,1 ; 265 ; 389) = 103,1mm Cốt đai thiết kế được ký hiệu ϕ8a100 (2 nhánh)

33

Ghi chú:

Ví dụ 20: Sử dụng phương pháp gần đúng, thiết kế cốt đai cho dầm có các thông số hình

học, tải trọng và vật liệu như trong ví dụ 17

Áp dụng quy trình gần đúng cho bài toán cốt đai theo phương pháp gần đúng:

, = 0,5 ℎ = 0,5 × 0,9 × 220 × 450 = 44550 < = 120000

Có tải trọng tác dụng dài hạn, nhân với ,1= 0,9 khi tính

Giả định mỗi lớp BT của cột được đổ trên 1,5m , lấy ,3 = 0,85 khi tính 1 3 = 0,9 ×

130

= = = 0,2167 = 21,67

= 0,586 không đổi và= 1 = max( 1 , ) do khung siêu tĩnh = ℎ = 0,586 × 36 = 21,10

Độ lệch tâm phân giới

Kiểm tra lại