Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu tính toán cốt thép dầm bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn thiết kế (TCVN 5574 2012; EUROCODE 2 và ACI 318)

Với vốn kiến thức tiếp thu được trong quá trình học tập không chỉ là nền tảng trong quá trình nghiên cứu luận văn mà còn là hành trang quý báu phục vụ cho công việc sau này.. CẤU TẠO VÀ

Trang 1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hải Phòng, ngày tháng năm 2015

Tác giả

KS Phạm Thị Quỳnh Nhƣ

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy hướng dẫn của tôi, PGS.TS

Hà Xuân Chuẩn đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận văn này Trong suốt quá trình nghiên cứu, thầy đã tận tình hướng dẫn, trợ giúp và động viên tôi rất nhiều Sự hiểu biết sâu sắc về khoa học, cũng như kinh nghiệm của thầy chính là tiền đề giúp tôi đạt được những kết quả và kinh nghiệm quý báu

Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Khoa Công trình, Viện đào tạo sau đại học Trường đại học Hàng hải Việt Nam đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những năm tôi học tập Với vốn kiến thức tiếp thu được trong quá trình học tập không chỉ là nền tảng trong quá trình nghiên cứu luận văn mà còn là hành trang quý báu phục vụ cho công việc sau này

Tôi cũng xin cảm ơn bạn bè và gia đình đã luôn bên tôi, cổ vũ động viên để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn

Cuối cùng, tôi xin kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU v

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

DANH MỤC CÁC BẢNG x

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP 3

1.1 KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 3

1.1.1 Kết cấu bê tông cốt thép 3

1.1.2 Phương pháp tính toán .4

1.2 CẤU TẠO VÀ SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP .4

1.2.1 Cấu tạo của dầm 5

1.2.2 Vai trò của cốt thép trong dầm 6

1.2.3 Sự làm việc của dầm 7

1.2.4 Các trường hợp phá hoại của dầm 7

1.3 CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ BÊ TÔNG CỐT THÉP HIỆN HÀNH TẠI VIỆT NAM 8

1.4 NHẬN XÉT 11

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 12

2.1 TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 5574: 2012  3 , 6 .12

2.1.1 Cấu kiện đặt cốt đơn 12

2.1.2 Cấu kiện đặt cốt kép 16

Trang 4

2.3 TIÊU CHUẨN MỸ ACI 318- 2002  7 , 11 28

2.3.1 Cấu kiện đặt cốt đơn 28

2.3.2 Cấu kiện đặt cốt kép 35

CHƯƠNG 3 VÍ DỤ TÍNH TOÁN 42

3.1 VÍ DỤ 1 42

3.1.1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 42

3.1.2 Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode 2 44

3.1.3 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 2002 45

3.2 VÍ DỤ 2 47

3.2.3 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 2002 50

3.3 VÍ DỤ 3 51

3.3.3 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 2002 53

3.4 VÍ DỤ 4 55

3.4.3 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 2002 56

3.5 MỘT SỐ NHẬN XÉT RÚT RA TỪ CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN 57

3.5.1 Nhận xét sự khác nhau giữa các tiêu chuẩn 57

3.5.2.Ưu, nhược điểm và đề xuất phạm vi ứng dụng các tiêu chuẩn 58

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

Trang 5

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574-2012

M Mômen uốn lớn nhất mà cấu kiện phải chịu, do tải trọng tính toán

gây ra

Mgh Mômen đảm bảo cho tiết diện không vượt quá trạng thái giới hạn về

cường độ

M rp Mômen uốn do co ngót gây ra

Rb Cường độ chịu nén tính toán của bê tông

Rs, Rsc Cường độ chịu kéo và cường độ chịu nén tính toán của cốt thép

x Chiều cao của vùng bê tông chịu nén

B Bề rộng của tiết diện

ho Chiều cao làm việc của tiết diện

h Chiều cao của tiết diện

a, a' Khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm của cốt

thép chịu kéo và chịu nén

Ibo

Mômen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu nén

Iso Mômen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích diện tích cốt

thép chịu kéo I‟so Mômen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu

nén

Sbo Mômen tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu

kéo

s

 Ứng suất trong cốt thép

 Hệ số phụ thuộc vào chiều cao vùng bê tông chịu nén và chiều cao

của tiết diện

R

 Hệ số phụ thuộc vào chiều cao giới hạn vùng bê tông chịu nén và

chiều cao của tiết diện

m

 Hệ số qui định điều kiện về phá hoại dẻo của tiết diện

R

 Hệ số qui định điều kiện hạn chế về phá hoại dẻo của tiết diện

Trang 6

 Hệ số giảm độ bền, phụ thuộc trạng thái biến dạng của kết cấu

Rn Độ bền của cấu kiện bê tông cốt thép

As, A‟s Diện tích tiết diện ngang của cốt thép chịu kéo và chịu nén

Asmax, A‟smax Diện tích tiết diện ngang lớn nhất của cốt thép chịu kéo và chịu nén

2 Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode 2

M Mômen uốn lớn nhất mà cấu kiện phải chịu, do tải trọng tính toán

gây ra

Mbal Mômen uốn giới hạn của cấu kiện

Es Mô đun đàn hồi của cốt thép

Ecm Mô đun đàn hồi của bê tông

F Tải trọng ( tác động)

Fc Khả năng chịu lực của bê tông chịu nén ( trường hợp đặt cốt đơn)

Fcc Khả năng chịu lực của bê tông chịu nén( trường hợp đặt cốt kép)

Fcbal Khả năng chịu lực giới hạn của bê tông

Fst Khả năng chịu lực của cốt thép chịu kéo

Fsc Khả năng chịu lực của cốt thép chịu nén

st

 Biến dạng của cốt thép chịu kéo

sc

 Biến dạng của cốt thép chịu nén

2

cu

 Biến dạng giới hạn của cốt thép

fck Cường độ chịu nén của mẫu trụ bê tông ở 28 ngày tuổi

fcd Cường độ chịu nén tính toán của bê tông

fsc Ứng suất trong cốt thép chịu nén

fyk Cường độ chịu kéo đặc trưng của cốt thép

fyd Ứng suất trong cốt thép chịu kéo

fctm Giá trị trung bình cường độ chịu kéo của bê tông

s

 hệ số an toàn riêng của cường độ cốt thép

c

 hệ số an toàn riêng của cường độ bê tông

x Khoảng cách từ mép bê tông chịu nén tới trục trung hòa

x bal Khoảng cách giới hạn từ mép bê tông chịu nén tới trục trung hòa

Trang 7

z Cánh tay đòn

b Bề rộng của tiết diện ngang

d Chiều cao làm việc của tiết diện

ho Chiều cao làm việc của tiết diện

h Chiều cao của tiết diện trong mặt phẳng uốn

K Hệ số phụ thuộc vào sự phân bố mômen theo trục dầm

bal

K Hệ số phụ thuộc vào sự phân bố mômen giới hạn theo trục dầm

MRd Khả năng chịu lực của tiết diện

s Chiều cao khối ứng suất nén quy đổi

a, a‟ Khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm của cốt

thép chịu kéo và chịu nén

3 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 2002

Mu Mômen do ngoại lực tác dụng từ các tổ hợp lực tính toán

Mn Khả năng chịu lực của cấu kiện , xác định từ điều kiện cụ thể của

tiết diện

Ma Mômen lớn nhất dọc theo trục dầm

Icr

Mô men quán tính đối với trục đi qua trọng tâm tiết diện trường hợp tiết diện không có khe nứt

Es Mô đun đàn hồi của cốt thép

Ec Mô đun đàn hồi của bê tông

C Tải trọng động (tác động )

Cc Khả năng chịu lực của bê tông chịu nén

T Khả năng chịu lực của cốt thép chịu kéo

Cs Khả năng chịu lực của cốt thép chịu nén

Trang 8

c

f Cường độ chịu nén của bê tông

r

f Cường độ chịu kéo của bê tông

y

f Cường độ chịu kéo của cốt thép

a Chiều cao vùng bê tông chịu nén

d Khoảng cách từ mép biên vùng nén tới lớp thép chịu kéo ngoài cùng d‟ Khoảng cách từ mép biên vùng nén tới thép chịu kéo ngoài cùng

c : Độ cao vùng bê tông chịu nén trong trường hợp cân bằng

b Bề rộng của tiết diện ngang

 Hệ số giảm độ bền của cấu kiện

 Hàm lượng cốt thép

ax

m

 Hàm lượng cốt thép lớn nhất

yt Khoảng cách của mép biên chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm diện

tích đổi

h Chiều cao của tiết diện trong mặt phẳng uốn

Trang 9

DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu

1.4 Phối cảnh công trình khu thương mại Vĩnh Trung Plaza 9 1.5 Phối cảnh công trình Indochina Riverside tower 10 2.1 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt đơn ( TCVN 5574 : 2012) 12 2.2 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt kép ( TCVN 5574 : 2012) 17 2.3 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt đơn ( Eurocode 2) 20 2.4 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt kép (Eurocode 2) 24 2.5 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt đơn ( ACI 318 - 2002) 28 2.6 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt kép (ACI 318 - 2002) 34

Trang 10

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.4 Kết quả tính toán khả năng chịu lực của dầm 55

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	467,41 KB