Bài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 8 TS. Đào Sỹ Đán

Bài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 8 TS. Đào Sỹ ĐánBài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 8 TS. Đào Sỹ ĐánBài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 8 TS. Đào Sỹ ĐánBài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 8 TS. Đào Sỹ ĐánBài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 8 TS. Đào Sỹ ĐánBài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 27205): Chương 8 TS. Đào Sỹ Đán

Trang 1

3.Đặc điểm cấu tạo

4.Tính toán thiết kế kết cấu BTCT dự

ứng lực

Trang 2

8.1 KHÁI NIỆM CHUNG

Xem tài liệu tham khảo!

Trang 3

8.2 PHÂN LOẠI BTCT DỰ ỨNG LỰC

Trang 4

8.3 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO

Trang 5

8.4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT DỰ ỨNG LỰC

fpSR = mất mát us trước do co ngót của bê tông;

fpCR = mất mát us trước do từ biến của bê tông;

Trang 6

8.4.1 Mất mát ứng suất trước (2/8)

b) Các mất mát ứng suất trước tức thời

 Mất mát us trước do thiết bị neo (tụt neo), fpA

T ấ kiệ BTCT d l ké khi b ô kí h á bó á đ bị

• Trong cấu kiện BTCT dưl kéo sau, khi buông kích các bó cáp cđc bị

co lại một phần do sự dịch chuyển nhẹ của nêm hoặc các chi tiết cơ

h khá t (t t ) Độ t t A đ iả thiết là â biế

học khác trong neo (tụt neo) Độ tụt neo A được giả thiết là gây biến dạng đều trên toàn bộ chiều dài bó cáp L Vì vậy, mm us trước do tụt neo được tính như sau:

khá lớn

Trang 7

 Mất mát us trước do ma sát fpF

 Mất mát us trước do ma sát, fpF

• Do ma sát giữa ct cđc và thành ống tạo lỗ (ống ghen), us trước trong

bó cáp cđc bị mất mát và tích lũy dần từ đầu neo vào phía trong Công

bó cáp cđc bị mất mát và tích lũy dần từ đầu neo vào phía trong Công thức thực nghiệm như sau:

fpF = fpj(1 e-(K x +  )

fpF = fpj(1 – e (K.x + .)

• Trong đó:

f j t bó á d l khi kí h t i đầ (MP )

fpj = us trong bó cáp dưl khi kích tại đầu neo (MPa);

x = chiều dài bó cáp dưl đo từ đầu kích đến điểm xem xét tính mất mát (mm);

K = hệ số ma sát lắc trên mỗi mm chiều dài bó cáp (1/mm);

 = hệ số ma sát giữa bó cáp dưl và thành ống ghen;

 = tổng giá trị tuyệt đối của sự thay đổi góc của đường cáp dưl

từ đầu kích đến điểm xem xét (rad)

Trang 8

• Khi thiếu các số liệu thí nghiệm các hệ số ma sát có thể lấy nhưsau:

Ma sát và ma sát lắc ?

Trang 9

 Mất mát us trước do co ngắn đàn hồi fpES

 Mất mát us trước do co ngắn đàn hồi, fpES

• Trong cấu kiện BTCT dưl kéo trước:

Khi các bó cáp dưl bị cắt ra khỏi bệ kéo lực dưl sẽ nén đối với bê tông

Khi các bó cáp dưl bị cắt ra khỏi bệ kéo, lực dưl sẽ nén đối với bê tông làm ck ngắn lại, gây nên mm us trước cáp dưl Gọi fpES là mất mát

us do co ngắn đàn hồi của bê tông & fcgp là us của bt của bt tại trọng

us do co ngắn đàn hồi của bê tông & fcgp là us của bt của bt tại trọng tâm của các bó cáp dưl do lực dưl khi truyền và tự trọng của ck ở mặt cắt có mm lớn nhất Theo đk tương thích biến dạng, ta có:

sp = fpES/Ep = c = fcgp/Eci  fpES = (Ep/Eci).fcgp

Trong cấu kiện BTCT dưl kéo sau:

• Trong cấu kiện BTCT dưl kéo sau:

Khi tất cả các bó cáp dưl được kéo căng đồng thời thì fpES = 0 Khi các bó cáp dưl được kéo lần lượt thì các bó cáp dul kéo trước sẽ bị

các bó cáp dưl được kéo lần lượt, thì các bó cáp dul kéo trước sẽ bị

mm us do co ngắn đàn hồi bt bị gây ra bởi các bó cáp dưl kéo sau đó Cách xđ giống như trong ck btct dưl kéo trước

Cách xđ giống như trong ck btct dưl kéo trước

Trang 10

) Cá ất át ứ ất t ớ th thời i

c) Các mất mát ứng suất trước theo thời gian

 Mất mát us trước do co ngót của bê tông, fpSR

• Co ngót của bt cũng gây ra mm us trước theo thời gian Theo A5.9.5.4.2, mmus trước do co ngót của bt có thể xđ bằng t/no như sau:

fpSR = 117 – 1,03H (MPa) kéo trước

f SR 93 0 85H (MP ) ké

fpSR = 93 – 0,85H (MPa) kéo sau

Trong đó: H là độ ẩm tương đối tb hàng năm của môi trường (%)

Trang 11

 Mất át t ớ d từ biế ủ bê tô f CR

 Mất mát us trước do từ biến của bê tông, fpCR

• Từ biến của bt cũng gây ra mm us trước theo thời gian Theo A5.9.5.4.3, mmus trước do tb của bt có thể xđ bằng t/no như sau:

fpCR = 12 0 fcgp 7 0 fcdp >= 0

Trong đó:

fcgp = us của bt tại trọng tâm của ct dưl lúc truyền lực (MPa);

fcdp = thay đổi ưs trong bt tại trọng tâm ct dưl do các tải trọng thường

fcdp thay đổi ưs trong bt tại trọng tâm ct dưl do các tải trọng thường xuyên tác dụng sau khi truyền lực (MPa)

Trang 12

 Mất mát us trước do tự chùng của ct dưl fpR

 Mất mát us trước do tự chùng của ct dưl, fpR

• Mất mát us trước do tự chùng của ct dưl là mm us trước theo thời

i ả khi t đ iữ ở biế d khô đổi Nó đ đ h

gian, xảy ra khi ct được giữ ở biến dạng không đổi Nó được xđ nhưsau:

fpR2 = mm us trước do tự chùng của ct dưl sau khi truyền lực

Chú ý: Các giá trị trên có thể được xđ bằng ct thực nghiệm của quy trình Theo VSL, với tao thép có độ tự chùng thấp, thì độ tự chùng phải

<= 2,5 % Pck (ở đk 1000 h, 200 C và Pck = 0,7 Ppk)

Trang 13

8.4.2 Tính toán tiết diện BTCT dưl chịu uốn (1/12)

Trang 14

T đó

Trong đó:

ps = cp + pe = biến dạng của ct dưl ở TTGH;

cp = biến dạng của thớ bt có cùng vị trí với ct dưl ở TTGH;

pe = biến dạng của ct dưl sau tất cả các mm us trước, tính đến thời p gđiểm xem xét;

fps = fpu.(1-k.c/dp),ps pu ( c/dp), với k = 2.(1,04 – fpy/fpu)ớ ( ,0 py/ pu)

Trang 15

Mr = sk uốn tính toán (đã nhân hệ số) của td;

Mu = mm uốn tính toán (đã nhân hệ số) của td;

 = 0,9 = hệ số sk khi td btct thường chịu uốn (tra bảng)

Trang 16

c) Các giới hạn cốt thép

Sơ đồ us-bd và các ct cơ bản ở trên được viết trên cơ sở giả sử As & A’ là h lý Giả ử à hải đ kt bằ 3 đk

A’s là hợp lý Giả sử này phải được kt bằng 3 đk sau:

• Kt hàm lượng ct chịu kéo tối đa:

• Kt hàm lượng ct chịu kéo tối thiểu:

Mr >= min(1,2Mcr; 1,33Mu) (5)

• Kt sự chảy dẻo của ct chịu nén

’s = cu(c-d’s)/c >= ’y = f’y/Es (6)

Chú ý: - Khi Aps = 0, thì các ct trên quay về bài toán thường;

- Khi cho bw=b hoặc khi c<= hf, thì các công thức trên quay vềbài toán tiết diện HCN có kt (bxh) tương ứng

Trang 17

8 4 2 1 Trường hợp cốt thép dưl không dính bám

Trang 18

Trang 19

Trang 20

(A f A f A’ f’ )/(0 85f’ b 1 k A f /d )

 c = (As.fy + Aps.fpu – A’s.f’y)/(0,85f’c.b 1 + k.Aps.fpu/dp)

= (2550.420+4145,4.1860–852.420)/(0,85.40.1800.0,764 +0,28.4145,4.1860/1410) = 174,4 mm < hf = 200 mm  g/s tth qua cánh đúng!

 fps = fpu.(1-k.c/dp) = 1860.(1-0,28.174,4/1410) = 1795,6 MPa > fpy

1674 MP lấ f f 1674 MP

= 1674 MPa  lấy fps = fpy = 1674 MPa;

 Tính lại chiều cao vùng bê tông chịu nén

c=(As.fy+Aps.fpu–A’s.f’y)/(0,85f’c.b.1)

=(2550.420+4145,4.1860-852.420)/(0,85.40.1800.0,764) = 180,2 mm <(2550.420 4145,4.1860 852.420)/(0,85.40.1800.0,764) 180,2 mm

hf = 200 mm  g/s tth qua cánh đúng!

Trang 21

de=(As.fy.ds + Aps.fps.dp)/(As.fy+Aps.fps)

= (2550.420.1480+4145,4.1674.1410)/(2550.420+4145,4.1674)=1419,4 mm

 c/de = 180,2/1419,4 = 0,127 < 0,42  lượng ct chịu kéo không quá nhiều! g g

’s = cu (c d’s)/c = 0 003 (180 2 50)/180 2 = 0 0022 > y = f’y/Es = 420/200000

Mn=Aps.fps.(dp-a/2)+As.fy.(ds-a/2)+A’s.f’y.(a/2-d’s)=4145,4.1674.(1410-180,2.0,764/2)+2550.420.(1480-180,2.0,764/2)+852.420.(180,2.0,764/2-50)

Trang 22

 = 0 9+0 1(PPR) = 0 9+0 1 (Aps fpy)/(Aps fpy+As fy)

Trang 23

chịu kéo không quá ít!

Vậy tiết diện đã cho đủ khả năng chịu lực và hàm lượng cốt thép đã ậy ệ g ị ự ợ g pcho là hợp lý!

Trang 24

Bài tậ hỏ ố 8 (t ầ ộ bài)

Bài tập nhỏ số 8 (tuần sau nộp bài)

1 Cho một tiết diện chữ T, BTCT dưl có dính bám, kéo sau, biết: kt mặt cắt h = 1100 mm, b = 2000 mm, bw = 200 mm, hf = 200 mm; bt có f’c =

50 Mpa; ct thường theo ASTM A615M cấp 420, có fy = f’y = 420 MPa,

50 Mpa; ct thường theo ASTM A615M cấp 420, có fy f y 420 MPa,

As = 4D22, ds = 1040 mm, A’s = 3D19, d’s = 50 mm; ct dưl theo ASTM A416M ấ 1860 ó f 1860 MP A 5 bó ỗi bó 7 t 12 7A416M cấp 1860, có fpu = 1860 MPa, Aps = 5 bó, mỗi bó 7 tao 12,7

mm, dp = 960 mm Giả sử fpe >= 0,5 fpu, Mu = 4600 kN.m Hãy ktra khả năng chịu M của td và đánh giá về hàm lượng ct sử dụng?

Trang 25

The end!

Thank you very much for attention! you ve y uc o e o !

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	11,01 MB