intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép (KS. Võ Thành Nam) - Chương 6

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

114
lượt xem
8
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 6. Cấu kiện chịu nén - Tùy theo vị trí đặt lực trên tiết diện, cột được phân thành cấu kiện chịu nén đúng tâm hoặc lệch tâm: Cấu kiện chịu nén đúng tâm chỉ chịu một mình lực dọc tại tâm mà không có momen uốn. Xét trên mỗi mặt cắt thì lực nén tác dụng đúng trọng tâm của nó. Nén đúng tâm chỉ là trường hợp lý tưởng, ít gặp trong thực tế.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép (KS. Võ Thành Nam) - Chương 6

  1. TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC TOÂN ÑÖÙC THAÉNG KHOA KYÕ THUAÄT COÂNG TRÌNH ----- ----- MOÂN HOÏC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GIAÛNG VIEÂN: KS. Võ Thành Nam
  2. TRƯ NG I H C TÔN C TH NG KHOA K THU T CÔNG TRÌNH B MÔN C U Ư NG K T C U BÊ TÔNG C T THÉP 1
  3. 6.1. Khái ni m chung C u ki n ch u nén là c u ki n ch u tác d ng c a l c nén N d c theo tr c c a nó. VD: c t c a khung nhà nhi u t ng, thân vòm, tr c u ho c các thanh ch u nén trong giàn. Tùy theo v trí t l c trên ti t di n, c t ư c phân thành c u ki n ch u nén úng tâm ho c l ch tâm. C u ki n ch u nén úng tâm ch ch u m t mình l c d c t i tâm mà không có mômen u n. Xét trên m i m t c t thì l c nén tác d ng úng tr ng tâm c a nó. Nén úng tâm ch là trư ng h p lý tư ng, ít g p trong th c t . C u ki n ch u nén l ch tâm khi l c nén N t l ch so v i tr c c a c u ki n. Lúc này ngoài l c nén, N còn gây ra u n. Nó tương ương v i l c N t úng tâm và m t mômen u n M=N.e 2
  4. 6.3. C u t o 6.3.2. V t li u 6.3.2.1. Bê tông : thư ng ch n t 20÷28 MPa 6.3.2.2. C t thép a. C t thép d c ch : tác d ng ch u l c nén S lư ng và lo i c t thép ư c ch n theo yêu c u tính toán B trí c t thép: c t thép ư c b trí i x ng v i tr c d c c a c u ki n Kho ng cách gi a các c t thép d c không quá 450mm S lư ng thanh c t thép d c t i thi u trong c t tròn là 6, c t ch nh t là 4 B trí c t thép d c quanh chu vi ti t di n 3
  5. 6.3. C u t o Di n tích c t thép d ng l c và c t thép thư ng theo chi u d c c a các c u ki n ch u nén không liên h p nhi u nh t là: A ps f pe A s A ps f pu + ≤ 0,08 ≤ 0,30 và A g f c′ Ag A g fy Di n tích thép d ng l c và thép thư ng theo chi u d c c a các c u ki n ch u nén không liên h p t i thi u là: Asfy A ps f pu + ≥ 0,135 A g f c′ A g f c′ 4
  6. 6.3. C u t o b. C t thép ai Liên k t các c t thép d c, t o thành khung khi bê tông và gi n nh cho các c t thép d c Ngăn c n các thanh c t thép d c kh i b cong o n Làm vi c như c t thép ch u c t c a c t b1. C t thép ai ngang ư ng kính nh nh t c a thanh là 10 khi c t thép d c ch là #32 ho c nh hơn 15 khi c t thép d c ch l n hơn #36 13 cho các bó thanh 5
  7. 6.3. C u t o C ly gi a các c t thép ai ngang Không vư t quá ho c kích thư c nh nh t c a b ph n ch u nén ho c 300mm. Khi hai ho c nhi u thanh #35 ư c bó l i, c ly này không vư t quá ho c m t n a kích thư c nh nh t c a b ph n ho c 150mm u mút c a các c t thép ai ngang ư c neo v i c t thép d c b ng cách u n 90o ho c 135o quanh thanh c t thép d c ch ch ng l i chuy n v ngang c a c t thép d c ch . 6
  8. 6.3. C u t o Cách b trí c t thép ai ngang 7
  9. 6.3. C u t o b2. C t thép ai xo n C t ai xo n dùng cho các b ph n ch u nén g m m t ho c nhi u c t ai xo n liên t c t cách u b ng c t thép có ư ng kính t i thi u là 9,5mm. C t ai ph i ư c t sao cho t t c các c t thép d c ch n m bên trong và ti p xúc v i nó. Kho ng tr ng gi a các thanh c t ai xo n không ư c nh hơn ho c 25mm ho c 1.33 l n kích thư c l n nh t c a c p ph i. 8
  10. 6.4. Các gi thi t tính toán Bi n d ng t i m t th i m ti t di n t l thu n v i kho ng cách t i m ó n tr c trung hòa Khi ch u nén, bi n d ng l n nh t c a bê tông l y b ng 0,003 B qua s c kháng kéo c a bê tông ng su t trong vùng bê tông ch u nén phân b theo quy lu t hình ch nh t 9
  11. 6.5. Tính toán c t ng n 6.5.2. Tính toán c u ki n 6.5.2.1. Kh năng ch u l c c a c t ng n ch u nén úng tâm S c kháng tính toán c a c u ki n bê tông c t thép ch u nén i x ng qua các tr c chính ph i ư c xác nh như sau : Pr = ϕ Pn i v i c u ki n có c t thép ai xo n : Pn = 0,85 [0,85 f'c (Ag - Ast) + fyAst] i v i c u ki n có c t thép ai thư ng : Pn = 0,8 [0,85 f'c (Ag - Ast) + fy Ast] 10
  12. 6.5. Tính toán c t ng n 6.5.2.2. Kh năng ch u l c c a c t ng n ch u nén l ch tâm, ti t di n ch nh t a. Sơ ng su t 11
  13. 6.5. Tính toán c t ng n b. Các phương trình cân b ng Phương trình cân b ng l c d c Pn = 0,85f’ca.b + A’sf’s – Asfs Phương trình cân b ng mômen v i tr ng tâm ti t di n h a  h h  M n = Pn e = 0,85 f ' c ab −  + As f s  d s −  + A' s f ' s  − d ' s  2 2  2 2  Chú ý r ng, l c d c Pn không th vư t quá s c kháng nén danh nh c a c t ch u nén úng tâm 12
  14. 6.5. Tính toán c t ng n Tùy thu c vào l ch tâm e, ng su t trong c t thép ch u nén A’s ho c ch u kéo As s t t i giá tr gi i h n ch y f’y và fy. C t thép ch u nén t n gi i h n ch y khi bê tông vùng ch u nén b v , n u c u ki n b phá ho i t vùng ch u kéo, giá tr fs s ư c thay b ng fy. Trong trư ng h p f’s < f’y và fs < fy, ng su t th c t trong c t thép ư c tính t sơ bi n d ng như sau 0,003(c − d ' s ) f 's = Esε 's = Es ≤ f 'y c 0,003(d s − c) f s = Esε s = Es ≤ fy c 13
  15. 6.5. Tính toán c t ng n c. i u ki n cư ng Mr = ϕMn ≥ Mu Pr = ϕPn ≥ Pu ϕ : h s s c kháng ư c l y như sau 0,75Pn Pn ϕ = 0,9 − 0,15 = 0,9 − 0,1125 ≥ 0,75 0,1 f 'c Ag 0,1 f 'c Ag Pn s c kháng nén (N) εs : bi n d ng t c t thép ch u kéo 0,003(d s − c) f y εs = ≤ c Es 14
  16. 6.5. Tính toán c t ng n d. Các bài toán d1. Bài toán duy t m t c t : Cho trư c kích thư c ti t di n b×h Cho s li u v c t thép và cách b trí c t thép (cho A’s, As, d’s, ds, Es, fy, f’y), Cho cư ng ch u nén c a bê tông, cho giá tr t i tr ng tác d ng Mu và Pu. Yêu c u duy t m t c t theo TTGH cư ng . 15
  17. 6.5. Tính toán c t ng n Phương pháp s d ng bi u tương tác M-P, bi u di n các giá tr mômen và l c d c danh nh c a c u ki n tương ng v i các trư ng h p phá ho i v i n ∞. Các i m n m trong l ch tâm thay it 0 bi u tương tác xem như an toàn, c u ki n kh năng ch u l c) Trư ng h p ch u nén úng tâm Tính Pr Trư ng h p phá ho i cân b ng: Tính Mr và Pr Ch n 1 vài giá tr ccb tìm mi n phá ho i nén Trư ng h p ch u u n thu n túy: Tính Mr V bi u tương tác M-P và so sánh 16
  18. 6.5. Tính toán c t ng n Phương pháp tính g n úng Gi thi t chi u cao tr c trung hòa c Tính Pr và Mr Tính l ch tâm e=Mr/Pr So sánh l ch tâm tính toán v i l ch tâm ã cho, n u không t ti p t c tính l i cho n khi h it Quá trình l p như trên cũng gi ng như vi c xác nh bi u tương tác mômen-l c d c (bi u tương tác M-P) 17
  19. 6.5. Tính toán c t ng n d2. Bài toán thi t k m t c t Cho Giá tr Mu và Pu S li u c t thép: Es, fy, f’y S li u bê tông : f’c Yêu c u Ch n kích thư c m t c t Tính và b trí c t thép d c ch u l c 18
  20. 6.5. Tính toán c t ng n Trình t gi i Tính l ch tâm e = Mr/Pr L a ch n sơ b kích thư c c t Pu h Ag ≥ Khi e < thì 0,45( f ' c + f y ρ st ) 2 Ast : hàm lư ng c t thép trong c t, sơ b 1÷4% ρ st = Ag Pu N u s d ng c t ai xo n thì Ag ≥ 0,55( f ' c + f y ρ st ) h Khi e ≥ 2 thì s 0,45 trong công th c trên thay b ng 0,3÷0,4 19
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2