Tên tải trọng và lực tác dụng | Hệ số vượt tải n |
Trọng lượng bản thân của công trình Trọng lượng bản thân của công trình của lớp áo đường áp lực thẳng đứng do trọng lượng đất áp lực bên của đất áp lực bùn cát áp lực thuỷ tĩnh và áp lực sóng cũng như áp lực nước thấm theo đường viền dưới đất của công trình trong các khớp nối và trong các mặt cắt tính toán kết cấu bê tông và bê tông cốt thép (áp lực đẩy ngược của nước áp lực thủy tĩnh của nước ngầm lên lớp áo đường hầm Các tải trọng thẳng đứng và nằm ngang do các máy làm việc dưới đất, bốc dỡ và vận chuyển cũng như các tải trọng lượng người, trọng lượng hàng và thiết bị thi công cố định đặt trên công trình . Tải trọng của gió Tải trọng của tầu Tác dụng do nhiệt độ và độ ẩm Tác dụng do động đất | 1,05 (0,95) 1,2 (0,90) 1,1 (0,90) 1,2 1,2 1,00
1,10 (0,90) Lấy theo tiêu chuẩn tải trọng và lực tác dụng -nt- 1,20 1,10 1,00 |
Chú thích:
1. Hệ số vượt tải do các phương tiện chuyển động trên đường sắt và đường ôtô cần lấy theo tiêu chuẩn thiết kế cầu.
2. Hệ số vượt tải do áp lực của cầu được lấy theo tiêu chuẩn thiết kế đường hầm thuỷ công.
3. Hệ số vượt tải (n) được phép lấy bằng đối với trọng 1ượng bản thân của công trình áp lực thẳng đứng của trọng lượng bản thân đất đắp nếu trọng lượng này không vượt quá 20% trọng lượng của toàn bộ công trình,cũng như đối với toàn bộ tải trọng của đất khi sử dụng các thông số tính toán của đất xác định theo tiêu chuẩn thiết kế nền
4. Các hệ số vượt tải ghi trong ngoặc đơn ứng với các trường hợp khi dùng giá trị nhỏ nhất sẽ dẫn tới trường hợp chất tải của công trình là bất lợi.
Khi tính kết cấu theo độ bền mỏi và theo trạng thái giới hạn nhóm thứ hai, phải lấy hệ số vượt tải bằng 1.
1.13. Biến dạng của các kết cấu bê tông cốt thép và các cấu kiện (có xét tới tác động lâu dài của tải trọng) không được vượt quá các trị số do thiết kế quy định, xuất phát từ yêu cầu làm việc bình thường của thiết bị và máy móc.
Trong các công trình thủy công, được phép không tính toán kết cấu và cấu kiện theo biến dạng nếu trong khi vận hành sử dụng các công trình tương tti đã xác định được là độ cứng của các kết cấu và cấu kiện này đủ đảm bảo cho công trình làm việc bình thường.
...
...
...
Khi có luận chứng xác đáng có thể lấy hệ số động lực lớn hơn 1,3 nhưng không vượt quá 15.
1.15. Trong tính toán bê tông và bê tông cốt thép thủy công (kể cả các kết cấu được tính theo điều l.11 của tiêu chuẩn này) cần phải xét tới hệ số bảo đảm kn và hệ số tổ hợp tải trọng nc tuỳ theo mức độ quan trọng, cấp công trình và mức độ hậu quả khi tiến đến các trạng thái giới hạn, hệ số kn được lấy theo bảng 2, và hệ số nc được lấy theo bảng 3.
Bảng 2
Cấp công trình
kn
Cấp I
Cấp II
Cấp III
Cấp IV
...
...
...
1,20
1,15
1,10
Bảng 3
Các tổ hợp tải trọng
nc
Tổ hợp tải trọng cơ bản
Tổ hợp tải trọng đặc biệt
...
...
...
1,00
0,90
0,95
1.16. Khi xác định áp lực đẩy ngược của nước ở trong mặt cắt tính toán của kết cấu, cần phải chú ý đến các điều kiện làm việc thực tế của kết cắu trong thời kì sử dụng cũng như phải chú ý tới các giải pháp kết cấu và công nghệ (điều 1.6 của tiêu chuẩn này) nhằm nâng cao tính chống thấm của bê tông và giảm áp lực ngược.
Trong các cấu kiện của kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công ở dưới nước được và chịu áp lực tính theo điều 1.11 của tiêu chuẩn này, áp lực ngược của nước được xem như lực thể tích.
Trong các cấu kiện còn lại, áp lực ngược được xem như lực kéo đặt ở trong mặt cắt tính toán.
áp lực ngược của nước được xét đến khi tính toán các mặt cắt trùng vòi các mạch ngừng đổ bê tông cũng như ở các mặt cắt liền khối.
1.17. Khi tính độ bền của các cấu kiện chịu kéo đúng tâm và lệch tâm có biểu đồ ứng suất một dấu và khi tính toán độ bền các cấu kiện bê tông cốt thép theo mặt cắt nghiêng so với trục dọc của nó cũng như khi tính toán các cấu kiện bê tông cốt thép theo sự hình thành khe nứt, áp lực ngược của nước phải lấy thay đổi theo quy luật đường thẳng trong phạm vi toàn bộ chiều cao mặt cắt.
ở trong mặt cắt các cấu kiện chịu uốn, chịu nén lệch tâm và chịu kéo lệch tâm có biểu đồ ứng suất hai dấu, tính với độ bền mà không xét tới sự làm việc của bê tông ở vùng chịu kéo của mặt cắt thì phải tính áp lực ngược của nước ở trong phạm vi vùng chịu kéo của mặt cắt dưới dạng áp lực thủy tĩnh toàn phần ở phía mặt chịu kéo và không xét trong phạm vi vùng chịu nén của mặt cắt.
...
...
...
Chiều cao vùng chịu nén của bê tông ở trong mặt cắt được xác đinh theo giả thiết tiết diện phẳng, đồng thời không xét tới sự làm việc của bê tông chịu kéo ở trong các cấu kiện không có khả năng chống nứt và hình dạng biểu đồ ứng suất của bê tông ở vùng chịu nén của mặt cắt lấy theo hình tam giác.
Đối với các cấu kiện có hình dạng cắt phức tạp, các cấu kiện có sử dụng các biện pháp công nghệ và cấu tạo, các cầu kiện tính theo điều 1.11 của tiêu chuẩn này, trị số áp lực ngược của nước cần được xác định trên cơ sở các kết quả nghiên cứu thực nghiệm hoặc tính toán thấm.
Chú thích: Loại trạng thái ứng suất của cấu kiện được xác định theo giả thiết tiết diện phẳng và không xét tới áp lực ngược của nước.
1.18. Khi xác định nội lực trong các kết cấu bê tông cốt thép siêu tĩnh do tác dụng của nhiệt độ hoặc do độ lún cua gối tựa cũng như khi xác định phản áp lực của đất, độ cứng của các cấu kiện cần được xác định có xét tới sự hình thành khe nứt và từ biến của bê tông l các yêu cầu này được quy định ở điều 4.3.1 và 4.3.2 của tiêu chuẩn này.
Khi tính toán sơ bộ, cho phép lấy độ cứng khi chịu uốn và kéo của những cấu kiện không có khả năng chống nứt bằng 0,4 trị số độ cứng khi chịu uốn và kéo xác định theo mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông.
Chú thích: Các cấu kiện không có khả năng chống nứt là các cấu kiện được tính theo độ mở rộng khe nứt, các cấu kiện có khả năng chống nứt được tính theo sự hình thành khe nứt.
1.19. Cần tính toán các cấu kiện về độ mỏi khi số chu kì thay đổi tải trọng lớn hơn hoặc bằng 2.106 trong suốt thời kì sử dụng công trình (phần nước chảy qua của các tổ máy thủy điện, các công trình xả nước, bản đáy sân tiêu năng, kết cấu dỡ máy phát điện trong nhà máy thủy điện v.v...).
1.20. Khi thiết kế kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước của công trình thủy công, cần phải theo đúng các yêu cầu của các tiêu chuẩn hiện hành về kết cấu bê tông và bê tông cốt thép và cần xét đến các hệ số trong tiêu chuẩn này.
1.21. Khi thiết kế các kết cấu khối lớn ứng lực trước được néo vào nền, cùng với việc tính toán, cần tiến hành nghiên cứu thực nghiệm để xác định khả năng chịu tải của bộ phận néo, để xác định trị số chung ứng suất ở trong bê tông và trong néo, quy định các biện pháp bảo vệ néo khỏi bị ăn mòn. Trong thiết kế cần dự kiến khả năng căng lại các néo hoặc thay thế chúng cũng như khả năng tiến hành quan sát kiểm tra trạng thái của néo và bê tông.
...
...
...
BÊ TÔNG
2.1. Bê tông dùng cho các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công phải thoả mãn các yêu cầu của tiêu chuẩn này.
2.2. Khi thiết kế các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công, tuỳ thuộc vào loại kết cấu và điều kiện làm việc của chúng mà xác định các đặc trưng yêu cầu của bê tông - gọi là mác thiết kế của bê tông.
Trong các bản thiết kế cần dự kiến sử dụng bê tông nặng có mác thiết kế theo các đặc tính sau đây:
a. Theo cường độ chịu nén dọc trục (cường độ của khối lập phương) tức là theo sức kháng nén dọc trục của mẫu chuẩn - khối lập phương được thử theo yêu cầu của tiêu chuẩn. Đặc trưng này là đặc trưng cơ bản và phải được nêu rõ trong thiết kế, trong mọi trường hợp, trên cơ sở tính toán kết cấu Trong thiết kế cần phải dùng các mác theo cường độ chịu nén (gọi tắt là mác thiết kế) như sau: M75, M100, M150, M200, M250, M300 , M350, M400, M450, M 500, M600.
b. Theo cường độ chịu nén dọc trục tức là theo sức kháng kéo dọc trục của mẫu kiểm tra được thử theo tiêu chuẩn. Đặc trưng này cần được quy định trong các trường hợp khi nó có ý nghĩa chủ đạo và cần được kiểm tra khi thi công; cụ thể là khi chất lượng sử dụng của kết cấu hoặcc của các cấu kiện được quyết định bởi sự làm việc của bê tông chịu kéo hay khi không cho phép hình thành khe nứt trong các cấu kiện của kết cấu. Trong thiết kế cần phải dùng các mác bẽ tông theo cường độ chịu kéo dọc trục sau đây: K10, K15, K20, K25, K30, K35.
c. Theo tính chống thấm tức là theo áp lực nước lớn nhất mà không quan sát thấy sự rò nước khi thừ mẫu theo tiêu chuẩn. Đặc trưng này được quy định tuỳ thuộc vào gradien cột nước áp lực tính bằng tỉ số giữa cột nước lớn nhất (tính bằng mét) với chiều dầy kết cấu (tính bằng mét). Trong thiết kế phải dùng các mác bê tông theo tính chống thấm sau đây: B2, B4, B6, B8, B10,B12.Trong các kết cấu bê tông cốt thép chịu áp lực không có khả năng chống nứt và trong các kết cấu công trình ở biển không chịu áp lực, không có khả năng chống nứt, mác thiết kế của bê tông theo tính chống thấm không được thấp hơn B4.
2.3. Đối với công trình bê tông khối lớn có khối lượng bê tông trên 1 triệu m3, trong thiết kế được phép định trị số sức kháng tiêu chuẩn trung gian của bê tông, nếu dùng các trị số này có ưu việt hơn so với cách phân mác theo cờnh độ chịu nén quy định ở điều 2.2 của tiêu chuẩn này
2.4. Trong thiết kế, cần đề ra các yêu cầu bổ sung, được xác định bằng các nghiên cứu thực nghiệm đối với bê tông của các kết cấu thủy công về:
...
...
...
Độ bền chống tác dụng xâm thực của nước;
không có tác dụng qua lại có hại giữa chất kiềm của xi măng với cốt liệu
Khả năng chống mài mòn do nước chảy có mang bùn cát đáy và bùn cát, lơ lửng;
Độ bền chống khí thực;
Tác dụng hoá học của các vật phẩm khác nhau đặt trên công trình thủy công;
Sự toả nhiệt của bê tông khi đông cứng.
2.5. Thời hạn đông cứng (tuổi) của bê tông ứng với mác thiết kế về cường độ chịu nén, chịu kéo dọc trục và tính chống thấm, đối với kết cấu công trình thuỷ công trên sông lấy 90 ngày, còn đối với kết cấu lắp ghép và đổ liền khối ở biển và các kết cấu lắp ghép của công trình vận tải trên sông lấy 28 ngày. Nếu đã biết thời hạn thực tế mà kết cấu chịu tải, phương pháp thi công, điều kiện đông cứng của bê tông, loại và chất lượng của xi măng được sử dụng, được phép xác định mác thiết kế của bê tông ở tuổi khác.
Đối với các kết cấu lắp ghép, kể cả kết cấu ứng lực trước, cường độ xuất xưởng của bê tông phải lấy không nhỏ hơn 70% cường độ của mác thiết kế tương ứng.
2.6. Đối với các cấu kiện bê tông cốt thép làm bằng bê tông nặng chịu tải trong lặp lại nhiều lần và đối với các kết cấu bê tông cốt thép chịu nén của các kết cấu thanh kiểu cầu cạn ở bờ đặt trên cọc, trên cọc ống, v. v...) phải dùng mác thiết kế của bê tông không thấp hơn M200.
...
...
...
Không dưới M.200 - đối với kết eấu có cốt thép thanh;
Không dưới M.250 - đối với kết cấu có sợi cốt thép cường độ cao;
Không dưới M.400 - đối với kết cấu đặt vào trong đầt hằng cách đóng hoặc rung.
2.8. Để làm liền khối mối nối các cấu kiện kết cấu lắp ghép, mà trong quy trình sử dụng có thể phải chịu tác dụng của nước xâm thực, phải dùng bê lông có mác thiết kế có độ chống thấm không thầp hơn mác của các cấu kiện được kết với nhau
2.9. Cần dự kiến sử dụng rộng rãi các chất phụ gia hoạt tính bề mặt, kể cả tro thải của nhà máy nhiệt điện làm chất phụ gia phân tán (rất mịn) khác thoả mãn các yêu cầu của các tiêu chuẩn tương ứng về sản xuất bê tông và vữa.
2.10. Nếu lí do kinh tế - kĩ thuật mà việc làm giảm tải trọng do trọng lượng bản thân của kết cấu là hợp lí thì được phép dùng bê tông cốt liệu rông có mác thiết kế lấy theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép".
Các đặc trưng tiêu chuẩn và tính toán của bê tông.
2.11. các trị số cường độ tiêu chuẩn và tính toán của bê tông phụ thuộc vào mác thiết kế theo cường độ chịu nén và chịu kéo dọc trục được lấy theo bảng 4.
Bảng 4
...
...
...
Loại cường độ bê tông , Kg/ cm2
Cường độ tiêu chuẩn; cường độ tính toán đối với các trạng thái giới hạn nhóm hai
Cường độ tính toán đối với các trạng thái giới hạn nhóm một
Nén dọc trục (cường độ lăng trụ) RnTC và RnH
Kéo dọc trục RkTC và RkH
Nén dọc trục (cường độ lăng trụ) Rn
Kéo dọc trụ Rk
M75
...
...
...
M150
M200
M250
M300
M350
M400
M450
M500
M600
...
...
...
K10
K15
K20
K25
K30
K35
45
60
...
...
...
115
145
170
200
225
255
280
340
...
...
...
-
-
-
-
-
5,8
7,2
9,5
...
...
...
13
15
16,5
18
19
20
22
7,8
...
...
...
15,6
19,5
23,5
27,0
Theo cường độ chịu nén
35
45
70
90
...
...
...
135
155
175
195
215
245
Theo cường độ chịu nén.
-
-
...
...
...
-
-
-
3,8
4,8
6,3
7,5
8,8
...
...
...
11
12
12,8
13,5
14,5
6
9
12
...
...
...
18
21
Chú thích: Độ đảm bảo của các trị số cường độ tiêu chuẩn trong bảng 4 được lấy bằng 0,95 (với hệ số sai biến cơ bản bằng 0,135) trừ các công trình thuỷ công khối lớn như đập trọng lực, đập vòm, đập bản chống khối lớn v.v... độ đảm bảo của cường độ tiêu chuẩn được lấy bằng 0,9 (với hệ số sai biến 0,17)
2.12. Phải lấy hệ số sai biến làm việc của bê tông mb để tính kết cấu theo các trạng thái giới hạn nhóm thứ nhất theo bảng 5.
Khi tính theo các trạng thái giới hạn nhóm thứ hai, hệ số điều kiện làm việc của bê tông được lấy bằng 1 trừ trường hợp tính toán khi tác dụng của tải trọng lặp lại nhiều lần.
Bảng 5
Các yếu tố tạo lên sự cần thiết phải dựa vào hệ số điều kiện làm việc của bê tông vào các công thức tính toán
Hệ số điều kiện làm việc của bê tông mb
...
...
...
Trị số của hệ số
1. Tổ hợp tải trọng đặc biệt đối với kết cấu bê tông
2. Tải trọng lặp lại nhiều lần
3. Kết cấu bê tông cốt thép kiểu bản và có sườn với chiều dày bản (sườn)
Lớn hơn hoặc bằng 60cm
Nhỏ hơn 60cm
4. Kết cấu bê tông
mb1
mb2
...
...
...
mb3
mb4
1,10
xem bảng 6
1,15
1,00
...
...
...
0,90
Chú thích: Khi có một số yếu tố tác dụng thời kì lấy tích của các hệ số điều kiện làm việc tương ứng để tính toán
2.13. Khi tính kết cấu bê tông cốt thép về độ bền mỏi, các cường độ tính toán của bê tông R’n, R’k được xác định bằng tích của trị số cường độ bê tông, tương ứng Rn và Rk và hệ số điều kiện làm việc mb2 lấy ở bảng 6 của tiêu chuẩn này.
Bảng 6
Trạng thái ẩm của bê tông
Hệ số điều kiện làm việc mb2 khi có tải trọng trong lặp lại nhiều lần và khi hệ số không đối xứng của chu vi kì rb bằng
0-0,1
0,2
0,3
...
...
...
0,5
0,6
0,7
lớn hơn hoặc bằng 0,8
ẩm tự nhiên
Bão hoà nước
0,65
0,45
0,7
...
...
...
0,75
0,60
0,8
0,7
0,85
0,80
0,90
0,85
0,95
...
...
...
1
1
Trong đó: σbmin và σbmax là ứng suất nhỏ nhất và lớn nhất ở trong bê tông trong khoảng chu kì thay đổi tải trọng
Chú thích: Hệ số mb2 đối với bê tông có mác ứng với tuổi 28 ngày lấy theo tiêu chuẩn “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”.
2.14. Cường độ tiêu chuẩn của bê tông khi chịu nén từ tất cả các phía (Rncptc) được xác định theo công thức:
(1)
Trong đó:
...
...
...
(2)
σ1- ứng suất chính nhỏ nhất (lấy bằng giá trị tuyệt đối), được tính bằng KG/cm2
α2 - Hệ số độ rỗng hữu hiệu được xác định qua nghiên cứu thực nghiệm Các cường độ tính toán xác định theo bảng 4 tuỳ thuộc vào mà nội suy.
2.15. Trị số mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông khi nén và kéo Eb được xác định theo bảng 7.
Hệ số biến dạng ngang ban đầu của bê tông được lấy bằng 0,15, còn mô đun trượt của bê tông G được lấy bằng 0,4 trị số Eb tương ứng.
Bảng 7
Điều kiện đông cứng của bê tông
Mô đun đàn hồi banđầu của bê tông nặng khi chịu nén và kéo Eb x 10-3 N (kG/cm2) khi mác thiết kế về cường độ chịu nén bằng:
M100
...
...
...
M200
M250
M300
M350
M400
M450
M500
M600
- Đông cứng tự nhiên
...
...
...
- Khi sử lí bằng nồi hấp áp lực
170
155
125
210
190
...
...
...
160
240
190
180
265
240
...
...
...
200
290
240
220
310
208
...
...
...
230
330
280
250
345
310
...
...
...
260
360
325
270
380
340
...
...
...
285
Chú thích: Các trị số mô đun đàn hồi ban dầu của bê tông ở trong bảng 7 đối với công trình cấp I cần được xác định chính xác theo các kết quả nghiên cứu thực nghiệm.
Khi không có số liệu thí nghiệm, được phép lấy khối lượng thể tích của bê tông nặng bằng 2,3 đến 2,5t/m3
CỐT THÉP
2.16. Cốt thép dùng cho các kết cấu bê tông cốt thép thủy công phải phù hợp với TCVN 'Thép cán nóng - Thép cốt bê tông và phù hợp với quy định trong các tiêu chuẩn hiện hành về kết cấu bê tông và bê tông cốt thép và các tiêu chuẩn về bảo vệ kết cấu xây dựng chống xâm thực.
Các đặc trưng tiêu chuẩn và tính toán của cốt thép.
2.17. Các trị số của cường độ tiêu chuẩn và tính toán của các loại cốt thép chủ yếu dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép, thủy công tuỳ thuộc vào nhóm cốt thép được tính theo bảng 8. Các đặc trưng tiêu chuẩn và tính toán của các loại cốt thép khác phải lấy theo tiêu chuẩn "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”
Bảng 8
...
...
...
Cường độ chịu nén tiêu chuẩn Ratc và cường độ chịu kéo tính toán đối với các trạng thái giới hạn nhóm thứ hai RaII
cường độ tính toán của cốt thép đối với các trạng thái giới hạn nhóm thứ nhất
Chịu kéo
Chịu nén Ra,n
Cốt dọc, ngang (cốt đai, cốt xiên)khi tính toán mặt cắt nghiêng chịu tác dụng của mômen uốn Ra
Cốt ngang (cốt đai, cốt xiên)khi tính toán mặt cắt nghiêng chịu tác dụng của lực cắt Ra,đ
Cốt thép thanh nhóm
CI (AI)
CII (AII)
...
...
...
CIV (AIV)
CV (AV)
2.400
3.000
4.000
6.000
8.000
...
...
...
2.100
2.700
3.400
5.000
6.400
1.700
...
...
...
2.700
4.000
5.100
2.100
2.700
3.400
4.000
...
...
...
Sợi thép nhóm:
BI đường kính 3-5 mm
BpI đường kính 3-5 mm
BpI đường kính 5mm
5.500
5.500
...
...
...
3.150
3.500
3.400
2200 (1900)
...
...
...
2500 (2700)
3.150
3.500
3.400
...
...
...
Chú thích:
1) Các trị số Ra,đ trong ngoặc dùng trong trường hợp sử dụng cốt thép sợi nhóm B.I và BpI trong các khung buộc .
2) Khi không có sự dính kết của cốt thép với bê tông, trị số Ran lấy bằng không
3) Chỉ được phép dùng cốt thép nhóm CIVvà CV đối với các kết cấu ứng suất trước.
2.18. Hệ số điều kiện làm việc của cốt thép thường phải lấy theo bảng 9 tiêu chuẩn này, còn đối với cốt thép được kéo căng lấy theo tiêu chuẩn thiết kế “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”
Bảng 9
Các yếu tố tạo nên sự cần thiết phải đưa hệ số điều kiện làm việc của cốt thép vào trong các công thức tính toán
Hệ số điều kiện làm việc của cốt thép ma
Kí hiệu
...
...
...
(1)
(2)
(3)
- Tải trong lặp lại nhiều lần
ma1
Xem công thức 4 và bảng
10 ÷12
- Cấu kiện bê tông cốt thép có số thanh cốt thép chịu lực ở mặt cắt ngang
- Nhỏ hơn 10
...
...
...
- Kết cấu bằng thép kết hợp với bê tông cốt thép (hở hoặc chôn ngầm dưới đất
ma2
ma3
1,1
1,15
...
...
...
0,8
Chú thích: Khi có một số yếu tố tác dụng đồng thời thì lấy bắng tích của các hệ số điều kiện làm việc tương ứng để tính toán.
Hệ số điều kiện làm việc của cốt thép khi tính theo trạng thái giới hạn nhóm thứ hai lấy bằng
2.19. Cường độ tính toán của các thanh cốt thép thường chịu kéo R'a khi tính toán các kết cấu bê tông cốt thép về độ mỏi phải được xác định theo công thức:
R'a = ma1. Ra; (3)
Trong đó:
ma1 - Hệ số điều kiện làm việc được tính theo công thức:
(4)
...
...
...
Trong đó:
k0 - Hệ số nhóm cốt thép, lấy theo bảng 10;
kđ - Hệ số đường kính cốt thép, lấy theo bảng 11;
kh - Hệ số kiểu mối hàn nối, lấy theo bảng 12;
hệ số không đối xứng của chu kì.
Trong đó σamin và σamax: ứng suất nhỏ nhất và lớn nhất trong cốt thép chịu kéo.
Không cần tính cốt thép chịu kéo về độ mỏi nếu hệ số mal được xác định theo công thức (4) lớn hơn 1.
Bảng 10
Nhóm cốt thép
...
...
...
CI (A-I)
CII (A-II)
CIII (A-III)
0,44
0,32
0,28
Bảng 11
Đường kính cốt thép (mm)
...
...
...
30
40
60
Hệ số kđ
1
0,9
0,85
0,8
...
...
...
Bảng 12
Loại liên kết hàn của cết thép thanh
Hệ số kh
1. Hàn đối đầu tiếp xúc:
- KC-M (có đánh sạch bằng cơ khí)
- KC-O (không đánh sạch bằng cơ khí)
2. Hàn đối đầu bằng phương pháp hàn máng một điện cực trên tấm đệm thép có chiêu dài:
- Lớn hơn hay bằng 5 đường kính của thanh được liên kết nhỏ nhất
- Từ 1,5 đến 3 đường kính của thanh được liên kết nhỏ nhất
...
...
...
1,0
0,8
0,8
0,6
0,55
...
...
...
2.20. Khi tính toán các kết cấu ứng suất trước về độ mỏi, cường độ tính toán của cốt thép phải được xác định theo tiêu chuẩn "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép".
2.21. Trị số mô đun đàn hồi của cốt thép thường và của cốt thép thanh được kéo căng theo bảng 13 của tiêu chuẩn này. Trị số mô đun đàn hồi của các loại cốt thép khác lấy theo tiêu chuẩn "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép".
Bảng 13
Loại và nhóm cốt thép
Môđun dàn hồi của cết thép Ea (KG/cm2)
Cốt thép thanh nhóm:
CI, CII
CIII, CIV
Cv
...
...
...
BI
BpI
2.100.000
2.000.000
1.900.000
2.000.000
1.700.000
...
...
...
2.22. Khi tính toán kết cấu bê tông cốt thép về mỏi, cần phải xét các biến dạng không đàn hồi ở vùng chịu nén của bê tông bằng cách giảm trị số mô đun đàn hồi của bê tông. Hệ số tính đổi từ cốt thép ra bê tông (n) được lấy theo bảng 14.
Bảng 14
Mác thiết kế của bê tông
M200
M250
M300
M350
M400
M500
...
...
...
Hệ số tính đổi (n)
25
23
20
18
15
10
10
...
...
...
A. Tính các cấu kiện bê tông theo độ bền
3.1. Cần tính độ bền các cầu kiện của kết cấu bê tông theo mặt cắt thẳng góc với trục dọc của chúng, còn đối với các kết cấu được tính theo điều 1.11 của tiêu chuẩn này thì tính theo các mặt tác dụng của ứng suất chính.
Tuỳ thuộc vào điều kiện làm việc của các cấu kiện mà trong tính toán có xét hay không xét tới độ bền của bê tông ở vùng chịu kéo của mặt cắt.
Các cấu kiện chịu nén lệch tâm trong điều kiện sử dụng cho phép hình thành khe nứt, được phép không xét tới cường độ của bê tông ở vùng chịu kéo của mặt cắt. Tất cả các cấu kiện chịu uốn cũng như các cấu kiện chịu nén lệch tâm, trong điều kiện sử dụng không cho phép hình thành khe nứt thì khi tính toán phải xét tới độ bền của bê tông ở vùng chịu kéo của mặt cắt.
3.2. Cho phép sử dụng các kết cấu bê tông mà độ bền được xác định bằng độ bền bê tông ở vùng chịu kéo của mặt cắt trong trường hợp nểu sự tạo thành khe nứt không làm phá hoại, biến dạng hoặc ảnh hưởng tới khả năng chống thấm của kết cấu. Trong trường hợp đó nhất thiết phải kiểm tra mức độ chống nứt của các bộ phận kết cấu có xét tới tác động nhiệt - ẩm theo chương 5 của tiêu chuẩn này.
3.3. Tính toán. các cấu kiện bê tông chịu nén lệch tâm, không xét tới độ bền của bê tông vùng chịu kéo của mặt cắt, được tiến hành theo cường độ bê tông chịu nén. Cường độ này được đặc trưng quy ước bôi ứng suất bằng Rn nhân với hệ số điều kiện làm việc của bê tông mb.
3.4. Tính ảnh hưởng của độ cong tới khả năng chịu tải của các cấu kiện bê tông chịu nén lệch tâm bằng cách nhân trị so nội lực giới hạn tác dụng vào mặt cắt với hệ số lấy ở bảng 15.
Khi tính các cấu kiện bê tông thanh mảnh mà > 10 hoặc
> 35, phải xét ảnh hưởng tác dụng lâu dài của tải trọng tới khả năng chịu lực của kết cấu theo tiêu chuẩn thiết kế "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép" và phải lấy các hệ số tính toán cho ở trong tiêu chuẩn này.
Bảng 15
...
...
...
Trị số đối với mặt cắt có hình dạng bất kì
Hệ số j
(1)
(2)
(3)
<4
4
6
8
...
...
...
<14
14
21
28
35
1,00
0,98
0,96
0,91
...
...
...
Các ký hiệu trong bảng 15:
l0: Chiều dài tính toán của cấu kiện;
b: Cạnh ngắn của mặt cắt chữ nhật;
r: Bán kính quán tính nhỏ nhất của mặt cắt.
a) Cấu kiện chịu uốn.
3.5. Phải tiến hành tính toán các cấu kiện bê tông chịu uốn theo công thức:
kn ncM ≤ mh mb Rk WT (5)
Trong đó:
...
...
...
Bảng 16
Chiều cao mặt cắt
≤100cm
≥ 100cm
Hệ số mh
1
WT - Mô men kháng đối với mép chịu kéo của mặt cắt, được xác định có xét đến tính chất không đàn hồi của bê tông theo công thức:
...
...
...
Trong đó:
- Hệ số ảnh hưởng biến dạng dẻo của bê tông phụ thuộc vào hình dạng và tỉ số các kích thước của mặt cắt, lấy theo phụ lục 1.
Wk - Mô men kháng đối với mép chịu kéo của mặt cắt, xác định như đối với vật liệu đàn hồi.
Đối với mặt cắt có hình dạng phức tạp hơn, khác với các số liệu nêu ở trong phụ lục 1, cần phải xác định WT theo tiêu chuẩn thiết kế "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép"
b) Cấu kiện chịu nén lệch tâm.
3.6. Cấu kiện bê tông chịu nén lệch tâm không chịu tác dụng của nước xâm thực, và không chịu áp lực nước, phải tính theo công thức (7) không xét đến độ bền của bê tông vùng chịu kéo của mặt cắt, với giả thiết biểu đồ ứng suất nén có dạng hình chữ nhật (hình 1,a) .
kn nc N ≤ j mb Rn Fb (7)
Trong đó:
Fb - Diện tích mặt cắt vùng bê tông chịu nén, được xác định từ điều kiện là trọng tâm của nó trùng với điểm đặt hợp lực của các ngoại lực.
...
...
...
Hình 1: Sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất
ở mặt cắt thẳng góc với trục dọc của cấu kiện bê tông chịu nén lệch tâm được tính không xét tới độ bền của bê tông vùng chịu kéo;
a) Với giả thiết biều đồ ứng suất nén hìnhchữ nhật.
b) Với giả thiết biểu đồ ứng suất nén hình tam giác.
...
...
...
3.7. Các cấu kiện chịu nén lệch tâm của kết cấu bê tông chịu tác dụng của nước xâm thực hoặc chịu áp lực nước mà không xét độ bền của vùng mặt cắt chịu kéo, cần được tính
3.8. với giả thiết biểu đồ ứng suất chịu nén hình tam giác (hình 1,b), đồng thời ứng suất nén V ô mép phải thỏa mãn điều kiện:
(8)
Các mặt cắt hình chữ nhật tính theo công thức:
(9)
3.8. Các cấu kiện của kết cấu bê tông chịu nén lệch tâm có xét đến độ bền của mặt cắt
chịu kéo được tính từ điều kiện hạn chếtrị số ứng suất kéo và nén ở mép theo các công thức:
Trong đó:
...
...
...
Các kết cấu bê tông chịu nén lệch tâm có biểu đồ ứng suất một dấu cũng được phép tính theo công thức (11) .
B. Tính các cấu kiện bê tông cất thép theo độ bền
3.9. Việc tính toán theo độ bền các cấu kiện của kết cấu bê tông cốt thép cần được tiến hành theo các mặt cắt đối xứng đối với mặt phẳng tác dụng của nội lực M, N và Q thẳng góc với trục dọc của cấu kiện cũng như theo các mặt cắt nghiêng với trục theo hướng nguy hiểm nhất.
3.10. Khi bố trí các cốt thép có nhiều loại và nhóm khác nhau ở trong cùng một mặt cắt của cấu kiện, thì việc tính toán theo độ bền, phải lấy các cường độ tính toán tương ứng
3.11. Được phép tính các cấu kiện chịu uốn, xoắn và chịu tác dụng cục bộ của tải trọng (nén cục bộ, ép lõm, làm đứt) và tính toán các chi tiết đặt sẵn theo phương pháp trình bày trong tiêu chuẩn thiết kế "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép" có xét đến các hệ số lấy ở tiêu chuẩn này.
a) Tính theo độ bền các mặt cắt thẳng góc với trục dọc của cấu kiện.
3.12. Việc xác định các trị số giới hạn của các nội lực trong mặt cắt thẳng góc với trục dọc của cấu kiện được tiến hành với giả thiết là bê tông vùng chịu kéo không còn làm việc được nữa, đồng thời quy ước coi ứng suất ở vtìng chịu nén phân bố theo biểu đồ hình chủ nhật và bằng mb .Rn còn ứng suất trong cốt thép không lớn hơn ma , Ra và ma, Ran (tương ứng với cốt thép chịu kéo và chiu nén).
3.13. Đối với các cấu kiện chịu uốn, chịu nén lệch tâm hoặc kéo lệch tâm lớn, khi ngoại lực tác dụng ở trong mặt phẳng của trục đối xúng của mặt cắt và cốt thép đặt tập trung ở gần mép thẳng góc với mặt phẳng đó, thì cần tiển hành tính toán các mặt thẳng góc với trục dọc của cấu kiện tỳ theo tương quan giửa chiều cao tương đối của vùng chịu nén được xác định từ điều kiện cân bằng và trị số giới hạn của chiều cao tương đối
của vùng chịu nén mà với chiều cao này trạng thái giới hạn của cấu kiện xuất hiện đồng thời với sự đạt tới cường độ tính toán mà. Ra trong cốt chịu kéo.
Các cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn và kéo lệch tâm lớn phải thỏa mãn điều kiện
...
...
...
Bảng 17
Nhóm cốt thép
Trị số giới hạn khi mác bê tông
≤ M150
M200, M250, M300
≤ M350
CI
CII, CIII, BI, Bp-1
0,7
...
...
...
0,65
0,60
0,6
0,5
3.14. Nếu chiều cao vùng chịu nén được xác định không kể đến cốt thép chịu nén mà nhỏ hơn 2a thì trong trnh toán không tính tới cốt thép chịu nén.
* Cấu kiện chịu uốn
3.15. Khi thoả mãn điều kiện ở điều 3.13 của tiêu chuẩn này cần tiến hành tính toán các cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn (hình 2) theo các công thức:
kn . nc .M ≤ mb . Rn .Sb + ma .Ra.n .Sa (12)
...
...
...
3.16. Các cấu kiện chịu uốn có mặt cắt hình chữ nhật, khi ≤
được tính theo công thức:
kn .nc .M ≤ mb .Rn.b.x(ho-0,5x) + ma .Ra.n.F’a(ho-a’) (14)
ma.Ra.Fa - ma.Ra.n.F’ = mb .Rn .b.x (15)
khi ≤
- theo công thức (15) nhưng lấy x =
h0
* Cấu kiện chịu nén lệch tâm
3.17. Các cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm (hình 3) khi ≤
được tính theo các công thức:
kn .nc .N.e ≤ mb.Rn.Sb + ma.Ra.Sa (16)
kn .nc . N = mb.Rn.Fb + ma.Ra.n.F’a - ma .Ra .Fa (17)
...
...
...
3.18. Các cấu kiện chịu nén lệch tâm có mặt cắt hình chữ nhật:
- Khi ≤
được tính theo các công thức:
kn .nc .N.e ≤ mb.Rn.b.x(ho-0,5x) + ma .Ra.n.F’a (h0 -a’) (18)
kn .nc . N = mb.Rn.b.x + ma.Ra.n.F’a - ma .Ra.n .Fa (19)
- Khi ≤
được tính theo các công thức (18) và theo công thức:
kn .nc . N = mb.Rn.b.x + ma.Ra.n.F’a - ma.σa.Fa (20)
Đối với các cấu kiện đúc bằng bê tông, có mác lớn hơn M400, cần tiến hành tính toán theo tiêu chuẩn thiết kế "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép" có kế đến các hệ số tính toán lấy ở trong tiêu chuẩn này.
3.19. Khi tiến hành tính các bộ phận chịu nén lệch tâm với độ mảnh ≥ 35 , và của các bộ phận có mặt cắt hình chù nhật với
≥ 10 , phải xét tới độ uốn dọc ở trong mặt phẳng có độ lệch tâm của lực dọc, cũng như trong mặt phẳng thẳng góc với mặt phẳng trên theo quy định của tiêu chuẩn thiết kế "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”.
...
...
...
3.20. Các cấu kiện bê tông cốt thép chịu kéo đúng tâm được tính theo công thức:
kn .nc . N ≤ ma.Ra.Fa (22)
3.21. Độ bền về kéo của các vỏ mỏng bằng thép kết hợp với bê tông cốt thép của các ống dẫn nước tròn, chịu áp lực nước áp dụng đều từ bên trong được tính theo công thức:
kn .nc . N ≤ ma.(Ra.Fa + R.Fo) (23)
Trong đó:
N - Nội lực ở vở do áp lực thủy tĩnh có kế đến thành phần thủy động;
F0 và R – Tương ứng là diện tích mặt cắt và cường độ chịu kéo tính toán của vở thép được xác định theo tiêu chuẩn thiết kế "Kết cấu thép".
* Cấu kiện chịu kéo lệch tâm
3.22. Tính các cấu kiện bê tông cốt thép chịu kéo lệch tâm trong các trường hợp sau đây:
...
...
...
kn .nc . N . e ≤ ma.Ra.Sa (24)
|