TCVN 5574:2018 - Tính toán vết nứt dầm chịu uốn
by phinsnguyen | 08/09/2024
1/ Tổng quan
Các giả thiết
Tiết diện sau khi biến dạng vẫn phẳng
Cốt thép sử dụng biểu đồ hai đoạn thẳng (Hình 2a)
Bê tông sử dụng biểu đồ hai đoạn thẳng (Hình 1b): Biểu đồ ứng suất trong vùng chịu nén của bê tông lấy dạng tam giác (Hình 22a / 23a); Biểu đồ ứng suất trong vùng chịu kéo của bê tông lấy dạng hình thang (Hình 22a) khi xác định hình thành vết nứt và bằng 0 khi tính toán chiều rộng vết nứt (Hình 23a)
Các biểu đồ biến dạng
Bê tông chịu nén
εb ≤ εb1,red = 0.0015
σb = Eb,red εb (11)
Eb,red = Rb,ser / εb1,red (169)
Bê tông chịu kéo
εbt2 = 0.00015
εbt1,red = 0.00008
Ebt,red = Rbt,ser / εbt1,red (13)
σb = Ebt,red εb (11) nếu εb ≤ εbt1,red
σb = Rbt,ser nếu εb ≤ εbt2
Cốt thép
σs = εs Es ≤ Rs,ser
Chiều rộng vết nứt
Chiều rộng vết nứt thẳng góc tính theo công thức (166):
acrc = phi1 × phi23 × ψs × σs/Es × Ls
ψs = 1 - 0.8 Mcrc / M (176)
phi1 = 1.4 dài hạn và 1 cho ngắn hạn,
phi23 = 0.5 cốt thép gân và dầm chịu uốn.
Ls = 0.5Abt/As ds (174)
10ds ≤ Ls ≤ 40ds và
100 mm ≤ Ls ≤ 400 mm
Xác định mô men hình thành vết nứt (Hình 22a)
N = σb0 b(h-t)/2 + (σ's - σ'bs)A's - Rbt,ser b (t - tel/2) - (σs - σbs)As
tel = εbt1,red / εbt2 × t
ε0 = (h - t) / t × εbt2
ε's = (h - t - a') / t × εbt2
εs = (t - a) / t × εbt2
Phương trình N = 0 tính được t, từ đó tính được Mcrc
Mcrc = σb0 b(h-t)²/3 + (σ's - σ'bs)A's (h - t - a') - Rbt,ser b (t²/2 - t²el/6) - (σs - σbs)As (t - a)
Xác định σs khi dầm bị nứt (Hình 23a)
Phương trình cần bằng lực
0 = σb0 bc/2 + (σ's - σ'bs)A's - σsAs
M = σb0 bc²/3 + (σ's - σ'bs)A's(c - a') - σsAs(h - c - a)
ε's = (c - a') / c × ε0
εs = (h - c - a) / c × ε0
Giải hệ 2 phương trình 2 ẩn tìm được c và ε0, từ đó tính được σs
2/ Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu
b (mm) - chiều rộng dầm chữ nhật
h (mm) - chiều cao dầm chữ nhật
ns - số lượng thanh cốt thép chịu kéo
ds (mm) - đường kính cốt thép chịu kéo
as (mm) - chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép chịu kéo
As (mm²) - diện tích tiết diện cốt thép chịu kéo, bằng 0.7854 ns ds^2
a (mm) - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến biên gần nhất, bằng as + ds/2
h0 (mm) - chiều cao làm việc của tiết diện, bằng h - a
A's (mm²) - diện tích tiết diện cốt thép chịu nén
a' (mm) - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu nén đến biên gần nhất
Abt (mm²) - diện tích tiết diện bê tông chịu kéo
Ls (mm) - khoảng cách cơ sở giữa các vết nứt thẳng góc kề nhau, tính theo công thức (174)
c, t (mm) - chiều cao vùng bê tông chịu nén, chịu kéo
N (kN) - lực dọc
M (kNm) - mô men uốn
Mcrc (kNm) - mô men hình thành vết nứt
Mser (kNm) - mô men uốn tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai (bao gồm dài hạn và ngắn hạn)
Mdh (kNm) - thành phần dài hạn của mô men uốn Mser
Es - mô đun đàn hồi của cốt thép, bằng 200 GPa
Rb,ser Rbt,ser (MPa) - cường độ chịu nén, chịu kéo tính toán của bê tông đối với trạng thái giới hạn thứ hai (bảng 6)
Rs,ser (MPa) - cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép đối với trạng thái giới hạn thứ hai (bảng 12)
σb, σb0 (MPa) - ứng suất của bê tông, ứng suất chịu nén lớn nhất của bê tông
σs, σ's (MPa) - ứng suất của cốt thép chịu kéo, chịu nén
σbs, σ'bs (MPa) - ứng suất của bê tông bị chiếm chỗ bởi cốt thép chịu kéo, chịu nén
εb - biến dạng của bê tông
ε0 - biến dạng chịu nén lớn nhất của bê tông
εs, ε's - biến dạng của cốt thép chịu kéo, chịu nén
Bình luận
Mời bình luận!