BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - NGUYỄN HỒNG BẮC TÍNH TỐN DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 5574-2012, TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU EUROCODE 1992-1-1 VÀ TIÊU CHUẨN HOA KỲ ACI 318 Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Dân dụng & Cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ THANH HUẤN Hải Phịng, 2015 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn với đề "Tính tốn Dầm bê tơng cốt thép theo TCVN 5574-2012, tiêu chuẩn Châu Âu EN.1992-1-1 tiêu chuẩn Hoa Kỳ ACI 318" riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Hồng Bắc MỤC LỤC MỞ ĐẦU:……………………………………………….… ….………………….….…… (6) Tính cấp thiết đề tài: …………………………………… ….… …… (6) Mục tiêu nghiên cứu đề tài ………………….………… … .…… (7) Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài…………… …… ….… (7) Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu…………………….….… … (7) Bố cục luận văn……………………………………………… ….……… (7) CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU DẦM BÊTÔNG CỐT THÉP 1.1 KHÁI NIỆM VỀ BÊ TÔNG CỐT THÉP……………….……………… …… … (8) 1.1.1 Tính chất bê tơng cốt thép…………………….……………….…… (8) 1.1.2 Phân loại: ………………………………………… ………… ……… (8) 1.1.3 Ưu khuyết điểm bê tông cốt thép: ………………… ……… (10) 1.1.4 Phạm vi ứng dụng xu hướng phát triển: ………………………… (11) 1.2 TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU……………………………………….… (11) 1.2.1.Tính lý bê tông: ………… ……………… ……… … (12) 1.2.2 Cấp độ bền mác bê tông: …… ……………………… …… (14) 1.2.3 Tính lý cốt thép: ……………………………… ……… (15) 1.2.4 Bê tông cốt thép: ………………… …………….…………………… (17) 1.3 DẦM BTCT VÀ CÁC DẠNG TIẾT DIỆN ……………….………………… … (18) 1.4 SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM ………………………… ………… .… (18) 1.4.1 Các hình thức phá hoại dầm ………………………….………… (19) 1.4.2 Trạng thái ứng suất biến dạng cấu kiện chịu uốn………………… (20) 1.5 KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA DẦM VÀ CÁC MÔ HÌNH TÍNH TỐN 1.5.1 Khả chịu cắt dầm ……………………………………….… (23) 1.5.2 Mơ hình tính tốn khả chịu cắt dầm bê tông ……… ….… (25) 1.6 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA DẦM 1.6.1 Ảnh hưởng nhịp chịu cắt …….……………………………… … (30) 1.5.2 Ảnh hưởng tiết diện……………………………….……………… (32) 1.6.3 Ảnh hưởng lực tác dụng dọc trục ……………………………… (32) 1.6.4 Ảnh hưởng cốt thép dọc …………………………………….….… (33) CHƢƠNG II I TÍNH TỐN DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP THEO CÁC TIÊU CHUẨN 2.1 TÍNH TỐN DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP THEO TCVN 5574-2012 2.1.1 Nguyên tắc chung (36) 2.1.2 Cấu kiện chịu uốn (38) 2.1.3 Tính tốn cấu kiện bê tông cốt thép theo độ bền (38) 2.1.4 Cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật, chữ T, chữ I vành khuyên (40) 3.1.5 Điều kiện hạn chế ………… ………………………………………… (44) 2.2 TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU EUROCODE 1992-1-1 2.2.1 Quan hệ ứng suất - biến dạng để thiết kế tiết diện ngang …… … (45) 2.2.2 Cường độ chịu kéo uốn: ………………… ……………………… (46) 2.3 TIÊU CHUẨN MỸ ACI 318 2.3.1Cốt thép vùng kéo nén đạt đến giới hạn chảy … … …… (49) 2.3.2 Cốt thép vùng nén chưa đạt đến giới hạn chảy fy …………… (50) II TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO MỘT SỐ TIÊU CHUẨN 2.1 KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA DẦM THEO TIÊU CHUẨN ACI 318…… ……(51) 2.1.1 Khả chịu cắt bê tông …………………………… … … (51) 2.1.2 Khả chịu cắt cốt thép đai ……………………… …… … (52) 2.2 KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA DẦM THEO TIÊU CHUẨN EN:1992-1-1 2.2.1 Khả chịu cắt bê tông …………………………….…… … (57) 2.2.2 Điều kiện hạn chế ……………………………………… … ……… (58) 2.2.3 Khả chịu cắt cốt thép đai ………………………………… (59) 2.5 KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA DẦM THEO TIÊU CHUẨN TCVN 5574:2012 2.5.1 Tính tốn dải nghiêng chịu nén vết nứt xiên ……… … (61) 2.5.2 Tính tốn tiết diện nghiêng chịu lực cắt ………………………… … (62) 2.5.3 Tính tốn theo giáo trình kết cấu bê tông cốt thép ……… ………… (65) 2.6 NHẬN XÉT ………………………………………………………………………… (69) CHƢƠNG CÁC VÍ DỤ SỐ TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CẮT CỦA DẦM BTCT TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT THEO MỘT SỐ TIÊU CHUẨN 3.1 TÍNH TỐN DIỆN TÍCH CỐT THÉP DẦM BTCT TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT 3.1.1 Theo tiêu chuẩn Việt Nam 5574:2012: ……………………………… (74) 3.1.2 Theo tiêu chuẩn Châu Âu 1992-1-1: ………………………………… (76) 3.1.3 Theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ 318: ………………………………………… (77) Nhận xét: ………………………………………………………………… (79) 3.2 TÍNH TỐN CHỊU CẮT DẦM BTCT TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT ……………… (80) 3.2.1 Xác định khả chịu cắt bê tông ……………………………… (81) a Theo Việt Nam TCVN 5574 (Lấy C0 =2h0) ………………………… (81) b Tính theo tiêu chuẩn Mỹ ACI 318-2004 ……………………… (82) c Tính theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 1992-1-1 ……………… (83) Nhận xét: ……………………………………………………………… … (84) 3.2.2 Khả chịu cắt cốt đai a Tính theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 ……………….… (84) b Tính theo tiêu chuẩn Mỹ ACI 318 ………………………… … (85) c Tính theo tiêu chuẩn Châu Âu EN: 1992-1-1 ……………… ….(85) Nhận xét: ………………………………………… ……………………… (86) 3.2.3 Khả chịu cắt dầm a Tính theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 ………………… (86) b Tính theo tiêu chuẩn Mỹ ACI 318-2004 ………………… .… (86) c Tính theo tiêu chuẩn Châu Âu EN:1992-1-1………………… (87) Nhận xét:……………………………………………………………… … … (87) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……….…………………………………….………….… (88) TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………….… …………………….………………….… (90)     max = 0,75 0,85 f 'c 1  6000 fy   6000   f y  =0,75 0,8 4200 0,85  6000  4200  = =0,0108       210   Với  max =0,0108, diện tích cốt thép chịu kéo là; Asmax =  maxbd = 0,0108.25.60 = 16,2cm2 Kiểm tra khả chị lực dầm bố trí cốt thép đơn a= As fy  16,2.4200 15,24cm 0,85 f 'c b 0,85.210.25 Mô men danh nghĩa lớn Mn = As.fy(d- a ) = 16,2*4200(60-15,224 ) = 3563935kg.cm Ml =Mu-Mn = 13298600- 3563935 = 9734665kg.cm Diện tích cốt thép chịu kéo bổ sung f's = fy (vì Mn