1
Më ®Çu..............................................................................................................7
ch¬ng 1 : tæng quan vÒ kh¶ n¨ng chÞu c¾t
cña dÇm bª t«ng cèt thÐp.................................................................9
1.1 DÇm BTCT vµ c¸c d¹ng tiÕt diÖn...............................................................9
1.2 Sù lµm viÖc cña dÇm bª t«ng cèt thÐp chÞu lùc c¾t................................13
1.2.1 øng suÊt trong dÇm ®µn håi ®ång chÊt....................................................14
1.2.2 øng suÊt trong dÇm bª t«ng cèt thÐp.......................................................15
1.2.3 C¸c d¹ng ph¸ ho¹i cña dÇm kh«ng cã cèt thÐp ngang............................16
1.3 C¸c m« h×nh tÝnh to¸n dÇm chÞu c¾t........................................................18
1.3.1 M« h×nh giµn víi thanh xiªn nghiªng gãc 45........................................18
1.3.2 M« h×nh giµn víi gãc nghiªng thay ®æi..................................................21
1.3.3 M« h×nh chèng gi»ng...............................................................................22
1.3.4 M« h×nh miÒn nÐn (Compression Field Theory – CFT).......................24
1.3.5 Lý thuyÕt miÒn nÐn c¶i tiÕn (Modified Compression Field Theory MCFT..................................................................................................................28
Ch¬ng 2 : c¸c tiªu chuÈn thùc hµnh thiÕt kÕ
kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña dÇm bª t«ng cèt thÐp
chÞu uèn tiÕt diÖn ch÷ T.................................................................33
2.1 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña dÇm kh«ng cã cèt thÐp ®ai.................................33
2.2 Tr¹ng th¸i lµm viÖc cña dÇm khi cã cèt ®ai.............................................34
2.3 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña dÇm theo TCXDVN 356-2005...........................35
2.3.1 §iÒu kiÖn tÝnh to¸n...................................................................................35
2.3.2 §iÒu kiÖn bª t«ng chÞu nÐn gi÷a c¸c vÕt nøt nghiªng.............................36
2.3.3 §iÒu kiÖn ®é bÒn cña tiÕt diÖn nghiªng...................................................37
2.3.4 TÝnh to¸n theo gi¸o tr×nh kÕt cÊu BTCT..................................................39
2.4 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña dÇm theo tiªu chuÈn ACI 318 – 2002..............48
2.4.1 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng.................................................................48
2.4.2 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña thÐp ®ai................................................................49
2.4.3 Giíi h¹n vÒ ®êng kÝnh vµ kho¶ng c¸ch cña cèt thÐp ®ai........................50
2.4.4 Quy tr×nh tÝnh to¸n cèt thÐp ®ai...............................................................50
2.5 TÝnh to¸n theo tiªu chuÈn Ch©u ¢u EUROCODE EN 1992-1-1...........52
2.5.1 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng.................................................................52
2.5.2 §iÒu kiÖn h¹n chÕ.....................................................................................53
2
2.5.3 TÝnh to¸n cèt ®ai.......................................................................................55
2.6 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña dÇm BTCT theo MCFT.......................................57
Ch¬ng 3 : VÝ dô tÝnh to¸n................................................................66
3.1 Trêng hîp nhÞp chÞu c¾t a = 1500mm > 2,5 h0 = 1150mm.....................67
3.1.1 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng theo TCXDVN 356-2002......................68
3.1.2 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng theo ACI 318-2002................................70
3.1.3 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng theo Eurocode 1992-1-1........................71
3.1.4 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng theo MCFT.............................................72
3.2 Trêng hîp nhÞp chÞu c¾t a = 1000mm < 2,5 h0= 1150mm......................79
3.2.1 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng theo TCXDVN 356-2002......................80
3.2.2 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng theo ACI 318-2002................................83
3.2.3 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng theo Eurocode 1992-1-1........................84
3.2.4 Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng theo MCFT.............................................84
KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ......................................................................94
Tµi liÖu tham kh¶o............................................................................95
Danh môc c¸c h×nh vÏ
H×nh 1.1: C¸c d¹ng tiÕt diÖn cña dÇm.................................................................9
H×nh 1.2 : TiÕt diÖn dÇm ch÷ T............................................................................9
H×nh 1.3 : C¸nh dÇm ch÷ T trong b¶n sµn.........................................................10
kh«ng vît qu¸ 1/2 kho¶ng c¸ch th«ng thñy gi÷a hai dÇm däc.........................10
H×nh 1.4 : x¸c ®Þnh chiÒu réng tÝnh to¸n cña c¸nh...........................................11
H×nh 1.5 : Ph©n bè øng suÊt trong dÇm ®ång chÊt............................................13
H×nh 1.6 : Quü ®¹o øng suÊt chÝnh cña dÇm ®ång chÊt....................................14
H×nh 1.7. C¸c d¹ng vÕt nøt................................................................................15
H×nh 1.8 a: D¹ng ph¸ ho¹i do momen uèn........................................................16
H×nh 1.8 b: D¹ng ph¸ ho¹i do øng suÊt kÐo chÝnh...........................................16
H×nh 1.8 c: D¹ng ph¸ ho¹i nÐn do lùc c¾t.........................................................17
H×nh 1.9 : PhÐp t¬ng tù giµn..............................................................................18
3
H×nh 1.10 : C©n b»ng trong giµn víi gãc nghiªng 45.....................................19
H×nh 1.11: Quan hÖ øng suÊt - biÕn d¹ng cña bª t«ng vïng nøt khi chÞu nÐn. 25
H×nh1.12: Lý thuyÕt miÒn nÐn c¶i tiÕn- C©n b»ng theo trÞ sè øng suÊt trung
b×nh.....................................................................................................................28
H×nh 2.1: Kh¶ n¨ng chÞu c¾t trong dÇm BTCT kh«ng cã cèt ®ai.....................32
H×nh 2.2. Kh¶ n¨ng chÞu c¾t trong dÇm BTCT cã cèt ®ai.................................33
H×nh 2.3: S¬ ®å tÝnh to¸n cêng ®é trªn tiÕt diÖn nghiªng.................................36
H×nh 2.4:. S¬ ®å tÝnh dÇm chÞu t¶i träng ph©n bè ®Òu......................................39
H×nh 2.5 : S¬ ®å tÝnh to¸n dÇm chÞu t¶I träng tËp trung...................................41
H×nh 2.6 : S¬ ®å t¶i träng vµ biÓu ®å néi lùc cña dÇm......................................44
H×nh 2.7 : MÆt c¾t ngang cña dÇm....................................................................46
H×nh 2.8 : S¬ ®å t¶i träng vµ mÆt c¾t ngang dÇm..............................................51
H×nh 2.9 : S¬ ®å t¶i träng vµ mÆt c¾t ngang dÇm..............................................55
H×nh 2.10: TÝnh to¸n biÕn d¹ng x trong dÇm...................................................58
H×nh 2.11: ¶nh hëng cña cèt thÐp tíi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c vÕt nøt xiªn......60
H×nh 2.12 : S¬ ®å t¶i träng vµ mÆt c¾t ngang dÇm............................................62
H×nh 3.1 : S¬ ®å t¶i träng vµ mÆt c¾t ngang cña dÇm.......................................66
H×nh 3.2 : Lùa chän tiÕt diÖn ( b,f =300)............................................................72
H×nh 3.3 : NhÞp chÞu c¾t ( b,f =300)....................................................................72
H×nh 3.4 : §Æc trng vËt liÖu vµ kÝch thíc tiÕt diÖn ( b,f =300)...........................73
H×nh 3.5 : KÕt qu¶ ph©n tÝch theo Response 2000 ( b,f =300)..........................73
H×nh 3.6 : Lùa chän tiÕt diÖn ( b,f =600)............................................................74
H×nh 3.7 : NhÞp chÞu c¾t ( b,f =600)....................................................................74
H×nh 3.8 : §Æc trng vËt liÖu vµ kÝch thíc tiÕt diÖn ( b,f =600)...........................75
H×nh 3.9 : KÕt qu¶ ph©n tÝch theo Response 2000 ( b,f =600)..........................75
H×nh 3.10 : Lùa chän tiÕt diÖn ( b,f =2200)........................................................76
H×nh 3.11 : NhÞp chÞu c¾t ( b,f =2200)................................................................76
4
H×nh 3.12 : §Æc trng vËt liÖu vµ kÝch thíc tiÕt diÖn ( b,f =2200).......................77
H×nh 3.13 : KÕt qu¶ ph©n tÝch theo Response 2000 ( b,f =2200)......................77
H×nh 3.14 : S¬ ®å t¶i träng vµ mÆt c¾t ngang cña dÇm.....................................79
H×nh 3.15 : Lùa chän tiÕt diÖn ( b,f =300)..........................................................84
H×nh 3.16 : NhÞp chÞu c¾t ( b,f =300).................................................................84
H×nh 3.17 : §Æc trng vËt liÖu vµ kÝch thíc tiÕt diÖn ( b,f =300).........................85
H×nh 3.18: KÕt qu¶ ph©n tÝch theo Response 2000 ( b,f =300).........................85
H×nh 3.19 : Lùa chän tiÕt diÖn ( b,f =600)..........................................................86
H×nh 3.20 : NhÞp chÞu c¾t ( b,f =600).................................................................86
H×nh 3.21 : §Æc trng vËt liÖu vµ kÝch thíc tiÕt diÖn ( b,f =600).........................87
H×nh 3.22: KÕt qu¶ ph©n tÝch theo Response 2000 ( b,f =600).........................87
H×nh 3.23 : Lùa chän tiÕt diÖn ( b,f =2200)........................................................88
H×nh 3.24 : NhÞp chÞu c¾t ( b,f =2200)...............................................................88
H×nh 3.25 : §Æc trng vËt liÖu vµ kÝch thíc tiÕt diÖn ( b,f =2200).......................89
H×nh 3.26: KÕt qu¶ ph©n tÝch theo Response 2000 ( b,f =2200).......................89
5
Danh môc b¶ng
B¶ng 2.1. C¸c hÖ sè b 2 , b 3 , b 4 vµ ...............................................................38
B¶ng 2.2 : C¸c yÕu tè ¶nh hëng ®Õn kh¶ n¨ng chÞu c¾t.....................................64
B¶ng 3.1 : Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng khi c¸nh thay ®æi
theo TCVN 356-2002 (trêng hîp c>2,5h0).....................................70
B¶ng 3.2 : Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng khi c¸nh thay ®æi
theo ACI 318-2002 (trêng hîp a>2,5h0).........................................71
B¶ng 3.3 : Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng khi c¸nh thay ®æi
theo Eurocode 1992-1-1 (trêng hîp a>2,5h0).................................72
B¶ng 3.4 : Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng khi c¸nh thay ®æi
theo MCFT (trêng hîp a>2,5h0).....................................................79
B¶ng 3.5 : Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng khi c¸nh thay ®æi
theo TCXDVN 356-2002 (trêng hîp a<2,5h0)...............................82
B¶ng 3.6 : Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng khi c¸nh thay ®æi
theo ACI 318-2002 (trêng hîp a<2,5h0).........................................83
B¶ng 3.7 : Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng khi c¸nh thay ®æi
theo Eurocode 1992-1-1 (trêng hîp a<2,5h0).................................84
B¶ng 3.8 : Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng khi c¸nh thay ®æi
theo MCFT (trêng hîp a<2,5h0)....................................................91
B¶ng 3.9 : Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng theo c¸c tiªu chuÈn khi nhÞp chÞu c¾t
a>2,5h0.................................................................................................................91
B¶ng 3.10 : Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng theo c¸c tiªu chuÈn khi nhÞp chÞu
c¾t a<2,5h0...........................................................................................................92
6
Më ®Çu
* Sù cÇn thiÕt cña ®Ò tµi
§¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cÊu kiÖn lµ nhiÖm vô rÊt quan träng
trong c«ng t¸c thiÕt kÕ. HÇu hÕt c¸c níc ph¸t triÓn trªn thÕ giíi ®· vµ ®ang
dµnh nhiÒu sù quan t©m ®Õn viÖc ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña cÊu kiÖn chÞu
uèn, ®îc thÓ hiÖn qua mét lo¹t c¸c c«ng tr×nh ®· c«ng bè trong nh÷ng n¨m
qua. Sù hoµn thiÖn cña lý thuyÕt vµ m« h×nh tÝnh to¸n nh»m ®¸nh gi¸ phï hîp
h¬n sù lµm viÖc thùc tÕ cña c¸c cÊu kiÖn.
Tiªu chuÈn thiÕt kÕ kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp cña ViÖt Nam hiÖn hµnh
TCXDVN 356 : 2005 vÒ kh¶ n¨ng chèng c¾t cña dÇm BTCT tiÕt diÖn ch÷ T
tuy ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu vÒ thiÕt kÕ, ®· ®Ò cËp tíi phÇn c¸nh nhng cßn
nhiÒu yÕu tè cha ®îc xem xÐt, ®¸nh gi¸ nh m«men M, cèt däc chÞu lùc, kÝch
cì cèt liÖu trong tÝnh to¸n, vïng bª t«ng chÞu kÐo … V× vËy viÖc nghiªn cøu
¶nh hëng cña nh÷ng yÕu tè nªu trªn cã ý nghÜa cÇn thiÕt trong lý thuyÕt vµ
thùc tiÔn thiÕt kÕ kÕt cÊu. §· cã nhiÒu t¸c gi¶ nghiªn cøu kh¶ n¨ng chÞu c¾t
cña dÇm BTCT khi xÐt ®Õn ¶nh hëng cña c¸c yÕu tè nh hµm lîng cèt däc chÞu
lùc, vÞ trÝ cèt däc, lùc däc…, c¸c kÕt luËn cña c¸c t¸c gi¶ cho thÊy c¸c yÕu tè
trªn cã ¶nh hëng ®Õn kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña dÇm BTCT.
XuÊt ph¸t tõ nh÷ng yÕu tè trªn, nh»m lµm râ h¬n ¶nh hëng cña c¸nh tiÕt
diÖn ch÷ T cña dÇm BTCT cã xÐt ®Õn sù lµm viÖc cña bª t«ng vïng kÐo . §Ò
tµi : Nghiªn cøu ¶nh hëng cña c¸nh tiÕt diÖn ch÷ T dÕn kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña
dÇm bª t«ng cèt thÐp lµ cÇn thiÕt vµ cã ý nghÜa thùc tÕ, lý thuyÕt.
* Môc ®Ých nghiªn cøu
LuËn v¨n nghiªn cøu ¶nh hëng cña c¸nh tiÕt diÖn ch÷ T dÕn kh¶ n¨ng
chÞu c¾t cña dÇm bª t«ng cèt thÐp, cã xÐt ®Õn ¶nh hëng cña vïng bª t«ng chÞu
kÐo.
* §èi tîng nghiªn cøu
DÇm BTCT chÞu uèn tiÕt diÖn ch÷ T.
* Ph¹m vi nghiªn cøu
DÇm ®¬n gi¶n chÞu t¶i träng tËp trung.
7
* Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu
Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu ®îc sö dông trong luËn v¨n gåm:
Nghiªn cøu lý thuyÕt: T×m hiÓu c¸c tµi liÖu, c¸c m« h×nh, c¸c tiªu chuÈn
tÝnh to¸n vÒ kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña dÇm bª t«ng cèt thÐp tiÕt diÖn ch÷ T trªn
thÕ giíi, kÕt hîp víi c¸c tiªu chuÈn TCXDVN 356 – 2005.
Nghiªn cøu thùc nghiÖm trªn m¸y tÝnh: Sö dông phÇn mÒm tÝnh to¸n
tiªn tiÕn ®Ó chøng minh kÕt qu¶ nghiªn cøu.
* ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiÔn ®Ò tµi
– Nghiªn cøu xÐt ®Õn ¶nh hëng bª t«ng vïng kÐo vµ sù tham gia cña
phÇn c¸nh trong tiÕt diÖn ch÷ T ®Õn kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña dÇm bª t«ng
cèt thÐp chÞu uèn.
– Gãp phÇn ®Ò xuÊt trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ kÕt cÊu vÒ kh¶ n¨ng chÞu c¾t
trong dÇm bª t«ng cèt thÐp.
– Lµ tµi liÖu tham kh¶o cho sinh viªn, c¸n bé nghiªn cøu vµ tham kh¶o
cho c«ng t¸c thiÕt kÕ kÕt cÊu nãi chung.
Ch¬ng 1 : Tæng quan vÒ kh¶ n¨ng chÞu c¾t
cña dÇm bª t«ng cèt thÐp
1.1 DÇm BTCT vµ c¸c d¹ng tiÕt diÖn
DÇm bª t«ng cèt thÐp (BTCT) lµ cÊu kiÖn bª t«ng cèt thÐp chÞu uèn, cã
chiÒu cao vµ chiÒu réng kh¸ nhá so víi chiÒu dµi cña nã. TiÕt diÖn ngang cña
dÇm cã thÓ lµ ch÷ nhËt, ch÷ T, ch÷ I, h×nh thang, h×nh hép…, thêng gÆp nhÊt lµ
tiÕt diÖn ch÷ nhËt vµ ch÷ T [10].
H×nh 1.1: C¸c d¹ng tiÕt diÖn cña dÇm.
8
DÇm tiÕt diÖn ch÷ T gåm cã c¸nh vµ sên h×nh (h×nh 1.2 a). C¸nh cã thÓ
n»m trong vïng nÐn (h×nh 1.2 b) hoÆc n»m trong vïng kÐo (h×nh 1.2 c ). Khi
c¸nh n»m trong vïng nÐn, diÖn tÝch vïng bª t«ng chÞu nÐn t¨ng thªm so víi
tiÕt diÖn ch÷ nhËt bxh. Do vËy cïng tiÕt diÖn ch÷ T c¸nh n»m trong vïng nÐn
sÏ tiÕt kiÖm h¬n tiÕt diÖn ch÷ nhËt. Khi c¸nh n»m trong vïng kÐo, v× bª t«ng
kh«ng ®îc tÝnh cho chÞu kÐo nªn vÒ mÆt cêng ®é nã chØ cã gi¸ trÞ nh tiÕt diÖn
ch÷ nhËt bxh. ViÖc bè trÝ c¸nh trong vïng kÐo lµ do c¸c yªu cÇu vÒ cÊu t¹o
kiÕn tróc vµ yªu cÇu vÒ bè trÝ cèt thÐp trong tiÕt diÖn.
H×nh 1.2 : TiÕt diÖn dÇm ch÷ T
b: c¸nh n»m trong vïng nÐn. c: c¸nh n»m trong vïng kÐo.
9
DÇm tiÕt diÖn ch÷ T thêng gÆp trong c¸c kÕt cÊu sµn ®æ liÒn khèi víi hÖ
thèng dÇm. §é cøng cña dÇm ®îc bæ sung thªm do c¸nh b¶n cïng tham gia
chÞu lùc.
H×nh 1.3 : C¸nh dÇm ch÷ T trong b¶n sµn
BÒ réng cña c¸nh b,f kh«ng ®îc vît qu¸ mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh ®Ó ®¶m
b¶o c¸nh cïng tham gia chÞu lùc víi sên vµ ®îc quy ®Þnh nh sau :
TCXDVN 356 -2005 [21]:
§é v¬n cña c¸nh Sc tÝnh tõ mÐp sên tiÕt diÖn kh«ng ®îc lín h¬n 1/6
nhÞp dÇm vµ lÊy b,f kh«ng ®îc lín h¬n c¸c gi¸ trÞ sau :
,
,
Khi cã dÇm ngang hoÆc khi bÒ dµy cña c¸nh h f 0,1h th× b f ph¶i
kh«ng vît qu¸ 1/2 kho¶ng c¸ch th«ng thñy gi÷a hai dÇm däc
10
Khi kh«ng cã dÇm ngang hoÆc kho¶ng c¸ch gi÷a chóng lín h¬n kho¶ng
c¸ch gi÷a hai dÇm däc vµ khi h,f 0,1h th× b,f 6h,f .
Khi c¸nh cã d¹ng c«ng s¬n (dÇm ®éc lËp) :
b,f 6h,f khi h,f 0,1h .
b,f 3h,f khi 0,05h h,f 0,1h .
,
,
Bá qua b f trong tÝnh to¸n khi h f 0,05h .
ACI 318 - 2002 [17,19]:
BÒ réng mçi bªn c¸nh kh«ng vît qu¸ 8 lÇn chiÒu dµy b¶n c¸nh.
Mçi bªn c¸nh kh«ng ®îc vît qu¸ 1/2 kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm víi
nhau.
Tæng bÒ réng c¸nh kh«ng vît qu¸ 1/4 nhÞp dÇm.
EUROCDE EN 1992-1-1 [5,11]:
BÒ réng tÝnh to¸n cña phÇn c¸nh beff cã thÓ dùa trªn kho¶ng c¸ch l0 gi÷a
c¸c ®iÓm momen b»ng 0 (h×nh 1.4)
H×nh 1.4 : x¸c ®Þnh chiÒu réng tÝnh to¸n cña c¸nh.
11
ChiÒu réng beff ®îc tÝnh nh sau :
beff beff ,i bw b
beff ,i 0, 2bi 0,1l0 0, 2l0
beff ,i bi
Trong ®ã : 2bi – kho¶ng c¸ch gi÷a hai mÐp däc liÒn kÒ.
Khi c¸nh n»m trong vïng nÐn bÒ réng c¸nh bf ®îc lÊy b»ng beff.
NhËn xÐt :
Ta thÊy bÒ réng c¸nh quy ®Þnh theo tiªu chuÈn TCXDVN 356 -2005 vµ
ACI 318-2002 cã nh÷ng nÐt t¬ng ®ång nhau, chóng phô thuéc vµo chiÒu dµy
c¸nh, nhÞp dÇm vµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c sên ngang. Quy ®Þnh theo TCXDVN
356-2005 cho ta bÒ réng c¸nh lín h¬n ACI 318-2005. Trong TCXDVN 3562005 cßn quy ®Þnh cho dÇm ch÷ T ®éc lËp cßn c¸c tiªu chuÈn kh¸c th× chØ quy
®Þnh cho dÇm ch÷ T cña b¶n sµn.
Tiªu chuÈn EUROCDE EN 1992-1-1 quy ®Þnh bÒ réng cña b¶n c¸nh
phô thuéc vµo s¬ ®å kÕt cÊu vµ nhÞp cÊu kiÖn, chóng kh«ng phô thuéc vµo
chiÒu dµy b¶n c¸nh.
1.2 Sù lµm viÖc cña dÇm bª t«ng cèt thÐp chÞu lùc c¾t
Khi dÇm chÞu t¶i träng sÏ ph¸t sinh ra momen M vµ lùc c¾t Q. Khi tÝnh
to¸n thiÕt kÕ cÊu kiÖn BTCT thêng tríc hÕt ngêi ta xÐt c¸c tÝnh to¸n vÒ uèn, tõ
®ã chän ra kÝch thíc c¬ b¶n cña mÆt c¾t vµ bè trÝ cèt thÐp ®Ó t¹o ra momen
kh¸ng cÇn thiÕt. Mét sè yªu cÇu giíi h¹n ®îc nªu ra c¨n cø trªn sè lîng cèt
thÐp chÞu uèn cã thÓ sö dông ®Ó ®¶m b¶o r»ng khi t¶i träng t¨ng ®Õn møc ph¸
háng kÕt cÊu th× hiÖn tîng h háng sÏ tõ tõ ph¸t triÓn vµ xuÊt hiÖn c¸c dÊu hiÖu
c¶nh b¸o cho ngêi sö dông. Sau ®ã kÝch thíc mÆt c¾t dÇm BTCT sÏ ®îc kiÓm
tra tÝnh to¸n theo ®iÒu kiÖn vÒ lùc c¾t. Sù ph¸ háng do lùc c¾t thêng g©y ra g·y
®ét ngét v× vËy c¸c tÝnh to¸n thiÕt kÕ chÞu c¾t ph¶i ®¶m b¶o r»ng ®é bÒn chÞu
c¾t b»ng hoÆc vît qu¸ ®é bÒn chÞu uèn ë mäi ®iÓm trong dÇm [2].
1.2.1 øng suÊt trong dÇm ®µn håi ®ång chÊt
§èi víi mét dÇm ch÷ nhËt, ch÷ T vËt liÖu ®µn håi tuyÕn tÝnh, biÓu ®å
øng suÊt do momen uèn vµ lùc c¾t cã d¹ng nh h×nh vÏ 1.5 [7,17,19]
12
a : TiÕt diÖn ch÷ nhËt
b : TiÕt diÖn ch÷ T
H×nh 1.5 : Ph©n bè øng suÊt trong dÇm ®ång chÊt.
øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp t¹i mét vÞ trÝ c¸ch trôc trung hßa mét
kho¶ng c¸ch y ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
M .y
I
,
Q.S
b.I
Trong ®ã :
: øng suÊt ph¸p
: øng suÊt tiÕp
M,Q: Momen uèn vµ lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn tÝnh to¸n
y: kho¶ng c¸ch tõ vÞ trÝ tÝnh to¸n ®Õn trôc trung hßa
I: Momen qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn
S: Momen tÜnh
b: bÒ réng cña tiÕt diÖn tÝnh to¸n
øng suÊt chÝnh kÐo vµ nÐn ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
(1.1)
13
2
2
max,min
2
4
Gãc nghiªng cña c¸c øng suÊt chÝnh ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
tg 2 max
2
(1.2)
(1.3)
Quü ®¹o øng suÊt chÝnh dÇm ®ång chÊt thÓ hiÖn nh h×nh 1.6
H×nh 1.6 : Quü ®¹o øng suÊt chÝnh cña dÇm ®ång chÊt.
1.2.2 øng suÊt trong dÇm bª t«ng cèt thÐp
C¸c ph©n tè ë phÝa trªn trôc trung hoµ cã øng suÊt ph¸p chÝnh lµ øng
suÊt nÐn nªn sÏ kh«ng xuÊt hiÖn khe nøt. C¸c ph©n tè ë phÝa díi trôc trung hoµ
cã øng suÊt ph¸p chÝnh lµ øng suÊt kÐo nªn sÏ xuÊt hiÖn c¸c khe nøt th¼ng
gãc. Cµng vÒ phÝa gèi tùa, momen uèn M vµ øng suÊt gi¶m, lùc c¾t vµ øng
suÊt tiÕp t¨ng lªn. T¹i gÇn gèi tùa, øng suÊt kÐo chÝnh cã gãc nghiªng xÊp xØ
450 so víi trôc dÇm. T¹i gèi tùa øng suÊt ph¸p b»ng kh«ng, ph©n tè chÞu øng
suÊt tiÕp thuÇn tuý, gãc nghiªng cña øng suÊt chÝnh b»ng 45 0. Khi øng suÊt
kÐo chÝnh vît qu¸ cêng ®é chÞu kÐo cña bª t«ng th× sÏ xuÊt hiÖn c¸c khe nøt.
Cã thÓ thÊy hai kiÓu vÕt nøt, ®Çu tiªn c¸c vÕt nøt th¼ng ®øng xuÊt hiÖn do øng
suÊt uèn. øng suÊt nµy xuÊt ph¸t ë ®¸y dÇm n¬i mµ øng suÊt kÐo do uèn lín
nhÊt. C¸c vÕt nøt xiªn t¹i ®Çu dÇm lµ do lùc c¾t vµ momen uèn kÕt hîp c¸c vÕt
nøt nµy thêng ®îc gäi lµ vÕt nøt xiªn, vÕt nøt do c¾t hoÆc vÕt nøt do kÐo xiªn.
14
H×nh 1.7. C¸c d¹ng vÕt nøt
1- VÕt nøt do uèn, 2- VÕt nøt do uèn vµ c¾t kÕt hîp
MÆc dï cã tÝnh t¬ng tù gi÷a c¸c mÆt ph¼ng cã øng suÊt kÐo chÝnh
cùc ®¹i vµ d¹ng vÕt nøt nhng vÉn cha hoµn toµn ®óng. Trong dÇm BTCT, thêng
vÕt nøt do uèn xuÊt hiÖn tríc khi øng suÊt kÐo chÝnh ë gi÷a chiÒu cao ®¹t tíi
trÞ sè giíi h¹n. Khi vÕt nøt nh vËy ®· xuÊt hiÖn, øng suÊt kÐo ®i qua vÕt nøt
gi¶m xuèng b»ng kh«ng sù ph©n bè l¹i øng suÊt sÏ x¶y ra tù nhiªn ®Ó duy tr×
sù c©n b»ng [2]
1.2.3 C¸c d¹ng ph¸ ho¹i cña dÇm kh«ng cã cèt thÐp ngang
Tû lÖ gi÷ a nhÞp chÞu c¾t vµ chiÒu cao dÇm (a/d) sÏ ¶nh hëng ®Õn sù ph¸
ho¹i cña dÇm BTCT, nhÞp chÞu c¾t a lµ kho¶ng c¸ch tõ gèi tùa ®Õn lùc tËp
trung ®Çu tiªn theo ph¬ng trôc dÇm khi dÇm chÞu t¶i träng tËp trung hoÆc
a
=
l
khi dÇm chÞu t¶i träng ph©n bè. Cã 3 d¹ng ph¸ ho¹i chñ yÕu sau[17]:
4
a D¹ng ph¸ ho¹i do momen uèn
Trêng hîp nµy x¶y ra khi a/d > 5.5 ( hoÆc a/d>16 khi t¶i träng ph©n
bè), khe nøt xuÊt hiÖn th¼ng ®øng kho¶ng l/3 gi÷a nhÞp dÇm vµ vu«ng gãc víi
ph¬ng cña quü ®¹o øng suÊt kÐo chÝnh. Khi t¶i träng t¨ng lªn, bÒ réng khe nøt
më réng. NÕu trong trêng hîp thÐp trong dÇm bè trÝ võa vµ Ýt th× sù ph¸ ho¹i
b¾t ®Çu tõ cèt thÐp chÞu kÐo vµ bÞ ch¶y dÎo – dÇm bÞ ph¸ ho¹i dÎo. NÕu cèt
thÐp bè trÝ qu¸ nhiÒu dÇm bÞ ph¸ ho¹i ë vïng nÐn – dÇm bÞ ph¸ ho¹i dßn.
15
H×nh 1.8 a: D¹ng ph¸ ho¹i do momen uèn
b D¹ng ph¸ ho¹i cho øng suÊt kÐo chÝnh
Trêng hîp nµy x¶y ra do kh¶ n¨ng chÞu øng suÊt kÐo chÝnh kÐm h¬n
øng suÊt do momen uèn. C¸c khe nøt nhá xuÊt hiÖn ë gi÷a nhÞp dÇm, sau ®ã
c¸c khe nøt nghiªng xuÊt hiÖn ë gÇn gèi tùa, lùc dÝnh gi÷a thÐp chÞu kÐo vµ bª
t«ng ë vïng gÇn gèi tùa bÞ ph¸ hñy. Khe nøt nghiªng më réng vµ ph¸t triÓn vÒ
phÝa vïng nÐn. DÇm bÞ ph¸ hñy trong khi ®é vâng kh«ng lín vµ khe nøt th¼ng
gãc kh«ng më réng vÒ phÝa trôc trung hßa. Tû sè a/d trong trêng hîp nµy
trong kho¶ng 2.5 5.5 ®èi víi t¶i träng tËp trung ( hoÆc a/d = 5 16 ®èi víi
t¶i träng ph©n bè)
H×nh 1.8 b: D¹ng ph¸ ho¹i do øng suÊt kÐo chÝnh
c D¹ng ph¸ ho¹i nÐn do lùc c¾t
Khi dÇm cã tØ sè a/d = 1 2.5 ( hoÆc a/d< 5 ®èi víi t¶i träng ph©n bè)
th× chØ cã mét khe nøt th¼ng gãc xuÊt hiÖn ë gi÷a nhÞp dÇm. TiÕp theo lµ sù
ph¸ hñy liªn kÕt gi÷a cèt thÐp däc chÞu kÐo vµ bª t«ng ë gÇn vïng gèi tùa. Bª
t«ng vïng nÐn bÞ Ðp vì ®ång thêi khe nøt nghiªng ph¸t triÓn vÒ phÝa ®Ønh dÇm,
sù ph¸ ho¹i x¶y ra ®ét ngét. Trong thiÕt kÕ cÇn tr¸nh x¶y ra trêng hîp nµy
H×nh 1.8 c: D¹ng ph¸ ho¹i nÐn do lùc c¾t
16
DÇm BTCT lµ dÇm kh«ng ®ång chÊt, do ®ã kh¶ n¨ng chÞu lùc thay ®æi
däc theo trôc dÇm. C¸c trêng hîp ph¸ ho¹i cã thÓ cïng kÕt hîp x¶y ra, ®Ó
tr¸nh c¸c trêng hîp ph¸ ho¹i nªu trªn, cÇn bè trÝ thÐp ngang cho dÇm, ®¶m
b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc cña tiÕt diÖn ®èi víi lùc c¾t t¸c dông.
1.3 C¸c m« h×nh tÝnh to¸n dÇm chÞu c¾t
1.3.1 M« h×nh giµn víi thanh xiªn nghiªng gãc 45
Vµo n¨m 1899 vµ 1902, c¸c t¸c gi¶ Ritter (Thôy Sü) vµ Mörsch (§øc),
®éc lËp víi nhau ®· nªu lªn lµ sau khi mét dÇm BTCT bÞ nøt do øng suÊt kÐo
xiªn, cã thÓ ®îc m« h×nh ho¸ nh mét giµn song song, víi c¸c thanh xiªn chÞu
nÐn nghiªng gãc 45 so víi trôc däc cña dÇm. C¸c t¸c gi¶ ®· ®Ò xuÊt ph¬ng
ph¸p giµn t¬ng ®¬ng cho thiÕt kÕ chÞu c¾t cña dÇm bª t«ng cèt thÐp.
Tõ m« t¶ dÇm cã vÕt nøt xiªn trong h×nh 1.9 cho thÊy mét hÖ lùc gåm
lùc nÐn C, lùc kÐo T, lùc kÐo th¼ng ®øng trong cèt thÐp ®ai vµ c¸c lùc nÐn
nghiªng trong thanh chÐo bª t«ng gi÷a c¸c vÕt nøt xiªn; hÖ lùc nµy ®îc thay
thÕ b»ng mét "giµn t¬ng ®¬ng" [14,15,17,19,20,].
S
C
T
jd/tan
B
A
c
a
A
d
e
b
f
jd
B
H×nh 1.9 : PhÐp t¬ng tù giµn.
Cã mét vµi gi¶ ®Þnh vµ sù ®¬n gi¶n ho¸ ®Ó ®a ra kh¸i niÖm "giµn t¬ng ®¬ng". Trong h×nh 1.9, c¸c cèt thÐp ®ai c¾t qua mÆt c¾t A - A hîp thµnh cÊu
17
kiÖn th¼ng ®øng b - c, c¸c phÇn bª t«ng nÐn nghiªng qua mÆt c¾t B - B t¹o
thµnh cÊu kiÖn xiªn e - f.
C¶ Ritter vµ Mörsch ®Òu ®· bá qua c¸c øng suÊt kÐo trong bª t«ng gi÷a
c¸c vÕt nøt xiªn vµ gi¶ thiÕt lùc c¾t sÏ chÞu bëi c¸c øng suÊt nÐn xiªn trong bª
t«ng, nghiªng gãc 45 ®èi víi trôc däc. C¸c ®iÒu kiÖn c©n b»ng mµ Ritter vµ
Mörsch ¸p dông ®îc tæng qu¸t ho¸ trªn h×nh 1.10 […..].
Jd
M=0
2
0,5 V
V
Jd
Av
0
45
f2
M
f2
0,5 V
V
V
s
bw
(a)
(b)
Avfy
s
f2
2
s
(c)
H×nh 1.10 : C©n b»ng trong giµn víi gãc nghiªng 45
NÕu c¸c øng suÊt c¾t ®îc gi¶ thiÕt lµ ph©n bè ®Òu trªn mét vïng diÖn
tÝch chÞu c¾t h÷u hiÖu cã bÒ réng bw vµ chiÒu cao jd, (h×nh 1.10a), th× trÞ sè yªu
cÇu cña øng suÊt nÐn chÝnh, f2, cã thÓ x¸c ®Þnh tõ biÓu ®å c©n b»ng lùc trªn
18
h×nh 1.10b:
f2
2V
bw jd
(1.4) Thµnh
phÇn däc trôc cña lùc nÐn xiªn sÏ lµ V (h×nh 1.10b). Lùc nµy ®îc chèng l¹i bëi
mét lùc kÐo c©n b»ng, Nv, trong cèt thÐp däc. V× vËy, lùc kÐo trong cèt thÐp
däc g©y ra bëi c¾t ®îc x¸c ®Þnh:
Nv = V
(1.5)
Tõ biÓu ®å lùc trªn h×nh 1.10c, cã thÓ thÊy lµ lùc nÐn xiªn, f2bws/ 2 , cã
thµnh phÇn th¼ng ®øng f2bws/2, ph¶i c©n b»ng víi lùc kÐo trong cèt ®ai, Avfy,
ta cã:
Av f y
s
V
jd
(1.6)
víi Av - diÖn tÝch cèt ®ai trong kho¶ng c¸ch s; fy - øng suÊt kÐo trong cèt ®ai;
s - kho¶ng c¸ch cèt ®ai.
Khi ®Ò cËp vÒ viÖc lùa chän gãc nghiªng cña c¸c øng suÊt nÐn xiªn,
Mörsch ®· nhËn ®Þnh lµ hoµn toµn kh«ng thÓ x¸c ®Þnh mét c¸ch to¸n häc gãc
nghiªng cña c¸c vÕt nøt xiªn v× cßn tuú thuéc c¸ch thiÕt kÕ cèt ®ai. Víi c¸c
øng dông thùc tÕ ph¶i ®a ra mét gi¶ thiÕt bÊt lîi cho gãc nghiªng vµ v× vËy,
tiÕn tíi c¸ch tÝnh to¸n th«ng thêng cho cèt ®ai víi gi¶ thiÕt gãc nghiªng 45o.
Thùc nghiÖm cho thÊy c¸c vÕt nøt xiªn lµ tho¶i h¬n gãc 45 o. NÕu cèt ®ai
®îc thiÕt kÕ víi gãc nghiªng tho¶i h¬n nµy, sÏ dïng ®Õn Ýt h¬n lîng cèt ®ai.
Nh vËy, viÖc lùa chän gãc nghiªng 45o lµ thiªn vÒ an toµn [….].
1.3.2 M« h×nh giµn víi gãc nghiªng thay ®æi
M« h×nh giµn cæ ®iÓn th«ng thêng gi¶ thiÕt thanh nÐn cña giµn song
song theo híng cña vÕt nøt vµ kh«ng cã øng suÊt truyÒn qua vÕt nøt. C¸ch nµy
®· ®îc chøng minh cho kÕt qu¶ an toµn h¬n khi so s¸nh víi thùc nghiÖm.
C¸c lý thuyÕt gÇn ®©y ®· c©n nh¾c tíi mét hay c¶ hai c¬ cÊu chèng c¾t
nh sau [14,15]:
(1) øng suÊt kÐo trong bª t«ng tån t¹i theo ph¬ng ngang so víi thanh giµn.
(2) C¸c øng suÊt c¾t truyÒn ngang qua vÕt nøt xiªn do cã sù cµi chÆt cña cèt
liÖu hay do ma s¸t.
C¶ hai c¬ cÊu nµy ®Òu cã liªn quan ®Õn nhau vµ kÕt qu¶ lµ:
(a) Gãc nghiªng cña øng suÊt nÐn chÝnh trong th©n dÇm sÏ nhá h¬n gãc
nghiªng cña vÕt nøt.
19
(b) Mét thµnh phÇn th¼ng ®øng cña lùc däc theo vÕt nøt cã ®ãng gãp ®Õn
søc kh¸ng c¾t cña cÊu kiÖn.
C¬ cÊu kh¸ng c¾t nµy lµm t¨ng kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª t«ng, (Vc).
ViÖc nghiªn cøu cã kÓ ®Õn sù tham dù cña bª t«ng ®îc xÐt ®Õn, b¾t ®Çu
víi gi¶ thiÕt vÒ gãc nghiªng vµ kho¶ng c¸ch cña vÕt nøt xiªn, sau ®ã xÐt ®Õn
biÕn d¹ng kÐo chÝnh trong th©n dÇm vµ tÝnh chiÒu réng cña vÕt nøt xiªn. øng
suÊt truyÒn qua vÕt nøt cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh, cho ra kÕt qu¶ cña gi¸ trÞ Vc.
Theo ph¬ng ph¸p ®îc gäi lµ "m« h×nh dµn víi gãc nghiªng thay ®æi"
(CEB-FIP 1978; EC2 1991; Ramirez vµ Breen 1991), cêng ®é chÞu c¾t cña
dÇm BTCT thêng lµ: Vn = Vc + Vs trong ®ã Vc lµ kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña bª
t«ng; vµ Vs lµ kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña cèt thÐp ngang [14,15].
1.3.3 M« h×nh chèng gi»ng
C¸c nghiªn cøu lý thuyÕt - thùc nghiÖm ®· chØ ra r»ng cã sù thay ®æi
lín trong tr¹ng th¸i lµm viÖc t¹i tû sè nhÞp chÞu c¾t a/d, kho¶ng 2 2,5. C¸c
nhÞp chÞu c¾t dµi h¬n sÏ chÞu t¶i träng nhê t¸c ®éng kiÓu dÇm vµ ®îc gäi lµ
vïng B (ch÷ B lµ ch÷ viÕt t¾t cña tõ Bernoulli, ngêi ®· ®a ra ®Þnh ®Ò vÒ sù ph©n
bè biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh trong c¸c dÇm). C¸c nhÞp chÞu c¾t ng¾n h¬n chÞu t¶i
träng chñ yÕu nhê t¸c ®éng kiÓu vßm bao gåm c¸c lùc kh«ng ®ång ph¼ng. C¸c
vïng nh vËy ®îc gäi lµ vïng D (ch÷ D lµ ch÷ viÕt t¾t cña tõ discontinuity hay
disturbed - kh«ng liªn tôc hoÆc bÞ gi¸n ®o¹n). Trong c¸c vïng D sù ph©n bè
cña biÕn d¹ng lµ phi tuyÕn vµ mét phÇn tö kÕt cÊu cã thÓ bao gåm hoµn toµn
bëi mét vïng D, tuy vËy, thêng c¶ vïng D vµ B cïng tån t¹i trong mét phÇn tö
hay cïng mét kÕt cÊu [14,15].
Tríc khi h×nh thµnh vÕt nøt, mét trêng øng suÊt ®µn håi tån t¹i cã thÓ
x¸c ®Þnh ®îc b»ng c¸ch dö dông phÐp gi¶i tÝch ®µn håi. Sù h×nh thµnh vÕt nøt
lµm ®¶o lén trêng øng suÊt nµy, g©y ra sù ®Þnh híng l¹i chñ yÕu c¸c néi lùc.
Sau khi h×nh thµnh vÕt nøt, néi lùc cã thÓ ®îc m« h×nh ho¸ b»ng c¸ch sö dông
m« h×nh chèng vµ gi»ng bao gåm c¸c thanh chèng chÞu nÐn b»ng bª t«ng,
thanh gi»ng chÞu kÐo b»ng thÐp vµ c¸c mèi nèi ®îc xem nh c¸c vïng nót. NÕu
thanh chèng ë c¸c ®Çu mót cña chóng hÑp h¬n so víi ®o¹n ë gi÷a th× c¸c
thanh chèng cã thÓ lÇn lît nøt theo chiÒu däc. §èi víi c¸c thanh chèng kh«ng
cã cèt thÐp th× ®iÒu nµy cã thÓ dÉn ®Õn sù ph¸ háng. C¸c thanh chèng cã cèt
thÐp n»m ngang ®Ó chèng l¹i sù h×nh thµnh vÕt nøt cã thÓ chÞu t¶i träng nhiÒu
h¬n. Sù h háng cã thÓ x¶y ra do sù ch¶y dÎo cña c¸c thanh chÞu kÐo hoÆc sù
20
ph¸ háng cña c¸c vïng nót. C¬ cÊu kh¸ng c¾t ®îc thÓ hiÖn nh mét thanh nÐn
vßm víi cèt thÐp cã t¸c dông nh mét thanh gi»ng chÞu kÐo gi÷a c¸c gèi tùa .
M« h×nh thanh chèng - gi»ng lµ m« h×nh dùa trªn c¬ së lý thuyÕt cña
lêi gi¶i giíi h¹n díi cña lý thuyÕt dÎo, yªu cÇu cã mét lîng tèi thiÓu cèt thÐp
ph©n bè trªn mäi híng (kÓ c¶ cèt ngang) ®Ó ®¶m b¶o ®ñ sù cøng khi ph©n bè
l¹i c¸c øng suÊt bªn trong sau khi bÞ nøt. Trong ph©n bè øng suÊt ®µn håi cña
c¸c cÊu kiÖn cao, mét lîng ®¸ng kÓ lùc c¾t ®îc truyÒn trùc tiÕp ®Õn gèi tùa do
nÐn xiªn. §iÒu nµy cã nghÜa lµ sù t¸i ph©n bè sÏ Ýt ®i sau khi bÞ nøt, vµ nh vËy
sÏ hîp lý ®Ó ¸p dông c¸c m« h×nh thanh chèng - gi»ng cho c¸c cÊu kiÖn cao
kh«ng cã cèt thÐp ngang. Khi c¸c cÊu kiÖn rÊt cao, tÊt c¶ lùc c¾t sÏ truyÒn trùc
tiÕp ®Õn gèi tùa bëi øng suÊt nÐn, tuy nhiªn, ph¸ ho¹i cña mét thanh nÐn
kh«ng cã lîng cèt thÐp ph©n bè tèi thiÓu sÏ cã thÓ x¶y ra tõ viÖc t¸ch ngang do
sù ph©n t¸n cña øng suÊt nÐn .
M« h×nh thanh chèng - gi»ng lµ thÝch hîp nhÊt ®Ó sö dông trong thiÕt kÕ
c¸c vïng nhiÔu lo¹n hay cßn gäi lµ vïng D. Trong thiÕt kÕ c¸c vïng nµy, hoµn
toµn thiÕu thÝch hîp nÕu ta gi¶ thiÕt lµ tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang gi÷ nguyªn mÆt
ph¼ng (gi¶ thiÕt biÕn d¹ng ph¼ng) hay lµ gi¶ thiÕt øng suÊt c¾t ph©n bè ®Òu
trªn suèt chiÒu cao dÇm.
Qua c¸c nghiªn cøu thùc nghiÖm, víi c¸c gi¸ trÞ a/d < 2,5, søc kh¸ng c¾t
chñ yÕu lµ do thanh chèng - gi»ng vµ nã gi¶m rÊt nhanh khi a/d t¨ng lªn. Sù
ph¸ ho¹i trong vïng nµy lµ do chñ yÕu bëi sù nghiÒn cña c¸c thanh nÐn. Cã thÓ
thÊy râ lµ ®èi víi c¸c gi¸ trÞ a/d < 2,5, th× mét m« h×nh thanh chèng - gi»ng dù
b¸o chÝnh x¸c h¬n søc kh¸ng c¾t vµ khi a/d > 2,5, th× viÖc dïng m« h×nh tiÕt
diÖn cã kÓ ®Õn phÇn tham dù cña bª t«ng Vc lµ phï hîp h¬n .
1.3.4 M« h×nh miÒn nÐn (Compression Field Theory – CFT)
C¸c vÕt nøt trªn th©n cña mét dÇm BTCT sÏ truyÒn lùc c¾t trong mét c¬
chÕ kh¸ phøc t¹p. Khi lùc t¨ng thªm th× c¸c vÕt nøt míi ®îc t¹o ra trong khi
c¸c vÕt nøt cò më réng vµ thay ®æi gãc nghiªng. V× tiÕt diÖn ngang kh¸ng l¹i
m« men còng nh lùc c¾t, nªn biÕn d¹ng däc vµ c¸c gãc nghiªng cña vÕt nøt
biÕn ®æi däc theo chiÒu cao dÇm [14,15].
Theo m« h×nh giµn 45, søc chèng c¾t ®¹t tíi khi cèt ®ai bÞ ch¶y vµ sÏ t¬ng øng víi mét øng suÊt c¾t lµ :
v =
Av f y
bw s
= v.fy
(1.7)
- Xem thêm -
.DOC 
88 
242 
102 
