Dầm được đúc liền khối với bản sàn, một phần của bản cũng thao tác với dầm tạo ra tiết diện chữ T gồm phần cánh và phần sườn .
Chiều dày của cánh là hr bằng chiều dày của bản. Chiều cao tiết diện h là gồm có cả hf. Bề rộng cánh b được lấy như sau :
Đặt ho là chiều cao làm việc ( hoặc chiều cao có ích ) của tiết diện, là khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo As đến mép chịu nén: ho=h-ao
ao là chiều dày lớp đệm, là khoảng cách từ trọng tâm As đến mép vùng kéo
Bạn đang đọc: TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP
Trong dầm hoàn toàn có thể đặt cốt thép dọc As thành 1 hoặc nhiều hàng, tùy trường hợp mà xác lập ao .
Dầm cần được giám sát cốt thép dọc để chịu momen và cốt thép ngang để chịu lực cắt .
Khi thống kê giám sát cốt thép dọc cần phân biệt momen âm và momen dương để có cách tính khác nhau, cũng cần biết momen được tính theo sơ đồ đàn hồi hay sơ đồ dẻo để lấy thông số hạn chế chiều cao vùng nén khác nhau
Cốt thép ngang trong dầm đa phần là cốt thép đai, ngoài những trong 1 số ít trường hợp đặc biệt quan trọng hoàn toàn có thể thêm cốt thép xiên
Tính toán cốt thép cho dầm hoàn toàn có thể có 1 số ít giải pháp khác nhau. Trong bài viết này tôi sẽ trình diễn cách thống kê giám sát cốt thép dầm theo TCXDVN 5574 – 2012 dựa trên giải pháp trạng thái số lượng giới hạn
Nội lực của dầm được lấy theo hiệu quả đo lường và thống kê đã trình diễn ở bài viết ” Nội lực dầm sàn ” và bài viết ” Nội lực dầm chính “
Kích thước hình học của tiết diện đã được chọn sơ bộ theo nội dung trong bài viết nội lực dầm sàn
Cường độ đo lường và thống kê của bê tông Rb và Rbt được tra ở bảng
Cường độ thống kê giám sát của cốt thép Rs và Rsc được tra ở bảng
Hệ số hạn chế chiều cao vùng nén ξr hoặc ξd được tra ở bảng
Tùy theo momen là dương hay âm mà lấy tiết diện giám sát khác nhau. Tiết diện chữ T có cánh ở phía trên, với momen âm cánh nằm trong vùng kéo do đó bỏ lỡ phần vươn của cánh chỉ tính ttheo tiết diện chữ nhật bxh
Với momen dương cánh nằm trong vùng nén, tính theo tiết diện chữ T có bề rộng cánh bf
Khi momen được tính theo sơ đồ đàn hồi cần tra thông số hạn chế chiều cao vùng nén ξr còn khi tính theo sơ đồ dẻo tra thông số ξd
Phân biệt hai trường hợp
Tiết diện đặt cốt thép đơn khi trong thống kê giám sát chỉ kể đến cốt thép chịu kéo As, cốt thép đặt trong vùng nén chỉ được xem là cốt thép cấu trúc
Tiết diện đặt cốt thép kép khi trong đo lường và thống kê kể đến cốt thép chịu kéo As và cốt thép chịu nén As ’
Sau đây tôi sẽ đi chi tiết cụ thể vào từng trường hợp thống kê giám sát để bạn hoàn toàn có thể hiểu rõ cách tính cho những trường hợp này .
Tiết diện chịu momen âm được biểu lộ như hình dưới
Có thể gặp 1 trong hai bài toán :
Khi biết M và size tiết diện trước hết giám sát theo trường hợp cốt đơn với công thức
Khi điều kiện kèm theo ξ < = ξr ( theo sơ đồ đàn hồi ) và ξ < = ξd ( theo sơ đồ dẻo ) không thỏa mãn nhu cầu thfi chuyển sang tính cốt thép kép .Tuy vậy cũng chỉ nên thống kê giám sát khi thỏa mãn nhu cầu điều kiện kèm theo αm < = 0,5. Nều αm > 0,5 chứng tỏ size tiết diện quá bé, thiết yếu phải tăng lên .
Giá trị chiều dày lớp đệm a ’. Tự chọn 1 giá trị x thỏa mãn nhu cầu biểu thức
Tính As ’ theo công thức bên dưới được hiệu quả As ’ > 0
Tính As theo công thức bên dưới
Rsc : Cường độ giám sát về nén của cốt thép. Với những cốt thép thường thì Rs < = 400MP a thì Rsc = Rs
Sau khi chọn và sắp xếp cốt thép cần kiểm tra lại ao, a ’ và khoảng chừng hở của cốt thép
Có thể biết trước A’s bằng cách chọn trước, ví dụ kéo cốt thép giữa nhịp vào gối. Lúc này A’s và a ’ đã biết. Giả thiết ao để tính ho
Từ αm ta sẽ tính ra được thông số ξ theo công thức
Tính x = ξ. ho và kiểm tra theo điều kiện kèm theo
Khi điều kiện kèm theo này thỏa mãn nhu cầu thì tính As theo công thức
Nếu xảy ra x > ξd. ho ( hoặc ξr. ho ) chứng tỏ A’s đã chọn là chưa đủ, cần chọn tăng A’s rồi tính lại hoặc tính A’s theo công thức :
Nếu xảy ra x < 2. a ’ kể cả trường hợp αm < 0 chứng tỏ A’s đã chọn quá lớn, nếu được thì giảm A’s để thống kê giám sát lại. Khi không hề giảm A’s thì tính As theo công thức bên dưới
Trong đó cánh tay đòn nội lực Z được lấy bằng trị số lớn hơn trong hai trị số Za và Zb
Với momen dương tính toán theo tiết diện chữ T có cánh trong vùng nén. Sơ đồ tiết diện như hình dưới
Xét hai trường hợp : Trục trung hòa qua cánh và qua sườn. Để phân biệt cần tính momen phân giới Mf
Thể hiện bởi x
Dùng công thức bên dưới để tính αm ( trong đó thay b bằng bf )
Tính γ theo công thức dưới
Và tính As theo công thức :
Thể hiện bởi x > hf. Điều kiện là M > Mf. Lúc này tính αm theo công thức :
Tính ξ theo công thức bên dưới
Kiểm tra ξ theo điều kiện:
Xem thêm: Học trực tuyến miễn phí – ICAN
Khi ξ thỏa mãn nhu cầu điều kiện kèm theo trên thì tính As theo công thức :
Trường hợp đặc biệt quan trọng :
Trong dầm cần đặt cốt thép đai ôm lấy hàng loạt cốt thép dọc, link với chúng tạo thành khung cốt thép vững chãi .
Đường kính tối thiểu của cốt thép đai lấy bằng 5 mm khi chiều cao tiết diện dầm h < = 800 mm, 8 mm khi h > 800 mm
Cốt thép đai đặt thành từng lớp, số nhánh đứng trong mỗi lớp phụ thuộc vào vào bề rộng b và số lượng cốt thép dọc .
Theo TCXDVN 5574 – 2012 chia dầm ra những đoạn để pháp luật về khoảng cách cấu trúc của cốt thép đai. : Đoạn dầm gần gối tựa có chiều dài Sg và đoạn giữa dầm
Với dầm chịu tải trọng phân bổ thì : Sg = l / 4
Với dầm chịu tải trọng tập trung chuyên sâu : Sg = Max ( v và l / 4 ). Trong đó l là nhịp dầm, v là khoảng cách từ gối tựa đến điểm đặt tải trọng tập trung chuyên sâu
Trong đoạn Sg khoảng cách cấu trúc giữa những lớp cốt thép đai không được vượt quá :
Trong đoạn giữa dầm, khi h > 300 mm thì khoảng cách s không lớn hơn 3/4 h và 500 mm. Khi h < = 300 mm và nếu theo thống kê giám sát không cần đến cốt thép đai thì hoàn toàn có thể không đặt .
Tính toán cốt thép đai chịu lực cắt là đo lường và thống kê theo năng lực chịu lực trên tiết diện nghiêng, xem sơ đồ hình bên dưới
Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 5574 – 2012 đưa ra những pháp luật thống kê giám sát như sau :
Đặt Qbo là năng lực chịu lực cắt của tiết diện bê tông khi không có cốt thép đai :
Theo tiêu chuẩn pháp luật, khi thỏa mãn nhu cầu điều kiện kèm theo Q < = Qbo thì không cần thống kê giám sát cốt thép đai mà chọn đặt cốt thép đai theo cấu trúc
Khi điều kiện kèm theo Q < = Qbo không được thỏa mãn nhu cầu cần phải thống kê giám sát tiết diện nghiêng bằng cách kiểm tra hoặc giám sát theo hai điều kiện kèm theo
Đó là điều kiện kèm theo bê tông chịu nén theo phương tiết diện nghiêng
Qbsw : Là năng lực chịu cắt của tiết diện nghiêng do cả bê tông và cốt thép đai
Qb : Là lực cắt do bê tông vùng nén chịu được
Đồng thời lấy Qb khong nhỏ hơn Qbmin
Qsw : Là phần lực cắt do cốt đai ( trong khoanh vùng phạm vi tiết diện nghiêng ) chịu được. Khi trong khoanh vùng phạm vi tiết diện nghiêng những cốt đai có khoảng cách s đều nhau thì :
Phương pháp mà tôi sẽ trình diễn sau đây, dựa trên cơ sở vận dụng trực tiếp những lao lý của tiêu chuẩn và lấy gần đúng 1 vài số liệu nhằm mục đích đơn giản hóa thống kê giám sát trong khi vẫn bảo vệ độ bảo đảm an toàn .
Phương pháp này dùng thích hợp cho những dầm sàn chịu lực cắt không lớn và thỏa mãn nhu cầu điều kiện kèm theo
Qa : Lực cắt lớn nhất tại gối tựa
Qbt : Là năng lực chịu cắt theo điều kiện kèm theo về ứng suất nén chính, xác lập theo công thức
Chọn đặt cốt thép đai theo cấu trúc, tính năng lực chịu lực Qbsw và kiểm tra theo điều kiện kèm theo bên dưới ( với Q = Qa )
Đề bài sẽ là có kích cỡ tiết diện và hình bao lực cắt, nhu yếu đo lường và thống kê cốt thép đai
Để đo lường và thống kê cố thép đai thường chọn trước đường kính và số nhánh, từ đó biết được Asw cần thống kê giám sát khoảng cách s
Theo pháp luật của tiêu chuẩn thì còn cần kiểm tra s theo điều kiện kèm theo
Nhưng kinh nghiệm tay nghề thiết kế thấy rằng trong những trường hợp thường thì của dầm sàn điều kiện kèm theo đó luôn được thỏa mãn nhu cầu nên hoàn toàn có thể bỏ lỡ
Cốt thép xiên có thể được dùng trong những dầm chịu lực cắt khá lớn, khi mà bê tông và cốt thép đai chưa đủ khả năng chịu lực cắt thể hiện bời Q>Qbsw
Trong những dầm sàn thông thường không nên dùng cốt thép xiên vì sẽ làm phức tạp cho thi công
Cốt thép xiên thường được cấu trúc bằng cách uốn những thanh cố thép dọc chịu kéo hoặc bằng cách đặt những cốt thép vai bò như hình dưới
Và thường người ta cũng tích hợp uốn chuyển vùng cốt thép ( uốn phối hợp cốt thép phía dưới ở giữa nhịp và phía trên ở gối tựa ) với việc cấu trúc cốt thép xiên
Góc nghiêng của cốt thép xiên so với trục dầm là Ө thường bằng 45 độ, với dầm có chiều to lớn hơn hoàn toàn có thể tăng Ө lên đến 60 độ
Đoạn dầm cần đặt cốt thép xiên dài bằng Sx là đoạn mà trong đó Q > Qbsw. Căn cứ vào Sx để sắp xếp những lớp cốt thép xiên
Đặt j = 1,2,3, .. n là thứ tự những lớp cốt thép xiên tính từ 1 gối tựa nào đó ra phía giữa dầm ( n hoàn toàn có thể là 1 ; 2 )
Khi chọn và sắp xếp cốt thép đai còn cần tuân theo điều kiện kèm theo cấu trúc ở mục cấu trúc thép đai ở trên
Theo lao lý của tiêu chuẩn thì còn cần kiểm tra s theo điều kiện kèm theo
Đặt cốt thép xiên thứ nhất với s1
Tính toán đoạn Z1 là khoảng cách từ điểm cuối của lớp thứ nhất đến cuối đoạn Sx. Nếu Z1>smax thì cần đặt thêm lớp thứ hai với khoảng cách s2
Điểm cuối của lớp cuối cùng có thể nằm trong vùng có Q
Đầu mút của cốt thép xiên phải được neo chắc vào vùng bê tông chịu nén, chiều dài đoạn neo tối thiểu bằng 15 Ø
Chọn đặt cốt thép đai theo cấu trúc, tính Qsbw theo hướng dẫn ở những mục trên
Nếu Qa > Qbsw thì xác lập Sx và dự kiến sắp xếp những lớp cốt thép xiên. Diện tích lớp cốt thép xiên thứ j là As. incj được xác lập theo công thức
Tính lớp thứ nhất Q1 = Qa lực cắt lớn nhất ở gối tựa. Tính những lớp sau lấy Q2, Q3 ứng với điểm cuối của lớp phía trước .
Ở chỗ dầm sàn link với dầm chính cần phải gia cố cho dầm chính bằng những cốt thép treo dưới dạng những cốt thép đai đặt dày, sát với dầm sàn hoặc cốt thép vai bò như hình dưới
Các cốt treo này dùng để chịu tải trọng tập trung từ dầm sàn truyền vào cho dầm chính và đặt vào khoảng giữa chiều cao dầm.
Từ hai góc phía dưới của dầm sàn kẻ đường xiên 45 độ gặp cốt thép dọc của dầm chính sẽ xác lập được Sx là phạm vị cần đặt cốt thép treo .
Khi Ss là đủ lớn thì thường dùng cốt treo dưới dạng cốt thép đai ( hình a ở bên trên ) và tổng diện tích quy hoạnh cốt thép treo ở cả hai bên là Ass với :
Khi Ss là khá bé nên dùng cốt treo dạng vài bò ( hình b ở bên trên ). Diện tích cốt thép vai bò 1 bên là Asv với
Source: https://suanha.org
Category : Vật Liệu