TCVN 5574:2018 - Dầm chịu xoắn
by phinsnguyen | 05/09/2024
Tổng quan
Khả năng chịu xoắn của dầm theo các công thức từ (103) đến (110):
$$T_0 = T_{sw} + T_s$$
$$T_{sw} = 0.9 Z_2 \times R_{sw} A_{sw,1} \times C_{sw}/s_w$$
$$T_s = 0.9 Z_2 \times R_s A_{s,1} \times Z_1 \delta / C_{sw}$$
$$C_{sw} = Z_1 \sqrt{\delta/k} \leq Z_1$$
$$\delta = Z_1 / (Z_1 + 2Z_2)$$
$$k = R_{sw}/R_s \times A_{sw,1}/A_{s,1} \times Z_1/s_w$$
$$0.5 \leq k \leq 1.5$$
Nếu $k < 0.5$ cần đưa vào tính toán $A_{s,1}$ nhỏ hơn để có $k = 0.5$
Nếu $k > 1.5$ cần đưa vào tính toán $A_{sw,1}$ nhỏ hơn để có $k = 1.5$
Các trường hợp kiểm tra
Kiểm tra điều kiện bền với T, M theo công thức (114), (103):
$$CR = \sqrt{(T/T_0)^2 + (M/M_0)^2} \leq 1$$
Trong đó: $Z_1 = b$, $Z_2 = h$, $A_{s,1} = A_{lb}$
Kiểm tra điều kiện bền với T, Q theo công thức (115), (103), (89):
$$CR = T/T_0 + Q/Q_0 \leq 1$$
Trong đó: $Z_1 = h$, $Z_2 = b$, $A_{s,1} = A_{lh}$
Kiểm tra điều kiện bền theo công thức (103):
$$CR = T/T_0 \leq 1$$
Trong đó: $Z_1 = b$, $Z_2 = h$, $A_{s,1} = A_{lb}^{\prime}$
Kiểm tra điều kiện bền với T, Q theo công thức (115), (102), (88):
$$CR = T/T_b + Q/Q_b \leq 1$$
Trong đó:
$$T_b = 0.1 R_b \, b h \min(b, h)$$
$$Q_b = 0.3 R_b \, b \, (0.9h)$$
Các lưu ý
Các thép dọc chống xoắn nên bố trí đều theo chu vi dầm với khoảng cách không nên vượt quá 300 mm
Khoảng cách cốt thép đai chống xoắn không nên vượt quá 1/8 chu vi của nó và 300 mm
Các yêu cầu cấu tạo xem TCVN 5574 : 2018
Ký hiệu
$b$ (mm) - chiều rộng dầm chữ nhật
$h$ (mm) - chiều cao dầm chữ nhật
$h_0$ (mm) - chiều cao làm việc của tiết diện, có thể lấy bằng $0.9h$ (đề xuất của phinsnguyen)
$T$ (kNm) - mô men xoắn
$M$ (kNm) - mô men uốn
$Q$ (kN) - lực cắt
$T_0$ (kNm) - mô men xoắn giới hạn tính theo công thức (103)
$T_{sw}$ (kNm) - mô men xoắn chịu bởi cốt thép đai chống xoắn, tính theo công thức (104)
$T_s$ (kNm) - mô men xoắn chịu bởi cốt thép dọc chống xoắn, tính theo công thức (105)
$M_0$ (kNm) - mô men uốn giới hạn, tính trên phinsnguyen.com theo trường hợp cốt kép $A_s$ và $A_{s}^{\prime}$
$Q_0$ (kN) - lực cắt giới hạn chịu được bởi tiết diện nghiêng, tính theo công thức (89); tính trên phinsnguyen.com theo cốt đai chịu cắt, lưu ý $A_{sw} \geq 2A_{sw,1}$
$Z_1$, $Z_2$ (mm) - lần lượt là chiều dài cạnh chịu kéo đang xét và chiều dài cạnh còn lại
$C_{sw}$ (mm) - chiều dài hình chiếu của cạnh chịu kéo của tiết diện không gian lên trục dọc dầm
$A_{sw,1}$ (mm²) - diện tích tiết diện cốt thép đai chống xoắn, bằng $0.7854 \, d_{wt}^2$
$d_{wt}$ (mm) - đường kính cốt thép đai chống xoắn
$s_w$ (mm) - khoảng cách cốt thép đai chống xoắn
$A_{s,1}$ (mm²) - diện tích tiết diện cốt thép dọc nằm gần biên tiết diện đang xét
$A_{lb}$ (mm²) - thép dọc chống xoắn bố trí theo đai chống xoắn tại cạnh $b$ chịu kéo bởi $M$, lưu ý $A_{lb} \leq A_s$
$A_{lb}^{\prime}$ (mm²) - thép dọc chống xoắn bố trí theo đai chống xoắn tại cạnh $b$ chịu nén bởi $M$, lưu ý $A_{lb}^{\prime} \leq A_{s}^{\prime}$
$A_{lh}$ (mm²) - thép dọc chống xoắn bố trí theo đai chống xoắn tại cạnh $h$ (bao gồm cả thanh góc)
$R_b$ (MPa) - cường độ chịu nén tính toán của bê tông (bảng 7)
$R_s$ (MPa) - cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép (bảng 13)
$R_{sw}$ (MPa) - cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép đai (bảng 14)
$CR$ - tỷ số tới hạn, $CR \leq 1$ là đảm bảo chịu lực.
Ví dụ minh họa
Dầm tiết diện 300x500 bố trí 4d20 cạnh dưới, 3d16 cạnh trên, 2d14 trên mỗi cạnh bên.
$A_{lb} = A_s$ = 4d20 = 1257 mm²
$A_{lb}^{\prime} = A_{s}^{\prime}$ = 3d16 = 603 mm²
$A_{lh}$ = 1d20 + 2d14 + 1d16 = 823 mm²
Bình luận
Mời bình luận!