TCVN 5574:2018 - Tính toán vết nứt dầm chịu uốn

by phinsnguyen | 08/09/2024

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

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!