Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4116:1985 về công trình thủy lợi - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công - Tiêu chuẩn thiết kế

a

a) Lực dọc N đặt ở giữa các hợp lực của nội lực trong cốt thép A và A';

b) Lực đọc N đặt ở ngoài khoảng cách giữa các hợp lực của nội lực trong cốt thép A và A'.

c) Nếu lực N đặt ở ngoài khoảng cách giữa các hợp lực của các nội lực trong cốt thép (hình 4b), trường hợp kéo lệch tâm lớn được tính toán theo các công thức:

(26)                         (27)

 3.23. Tính các cấu kiện chịu kéo lệch tâm có mặt cắt chữ nhật theo các trường hợp sau đây:

...

...

...

(28) (29)

b. Nếu lực N đặt ngoài khoảng cách giữa các hợp lực của các nội lực trong cốt thép

- Khi  ≤ tính theo các công thức:

- Khi  > - tính theo công thức (30) và lấy x = h₀

c. Tính toán theo độ bền mặt cắt nghiêng với trục dọc của cấu kiện chịu tác dụng của lực cắt và mô men uốn.

3.24. Khi tính toán các mặt cắt nghiêng với trục dọc của cấu kiện chịu tác dụng của lực cắt phải thỏa mãn điều kiện:

       (32)

...

...

...

b - Chiều rộng nhỏ nhất của mặt cắt.

3.25. Đối với các đoạn của cấu kiện mà tại đó thoả mãn điều kiện sau đây thì không phải tính cốt thép ngang:

k _n . n _c Q ≤ m _{b 3} . Q _b                                  (33)

Trong đó:

Qb - Lực cắt do bê tông ở vùng chịu nén trong mặt cắt nghiêng, được xác định theo công thức:

                                        (34)

Trong đó:

k - Hệ số, lấy k = 0,5 + 2

Chiều cao tương đối  của vùng chịu nén trong mặt cắt đi công thức:

...

...

...

                                 35)

Đối với cấu kiện chịu nén lệch tâm lớn và chịu kéo lệch tâm lớn:

Trong đó:

Dấu "+'’ lấy đối với cấu kiện chịu nén lệch tâm, còn dấu "- " - đối với cấu kiện chịu kéo lệch tâm.

Góc giữa mặt cắt nghiêng và trục dọc của cấu kiện, xác định theo công thức:

                                                              (37)

Trong đó:

M và Q là mô men và lực cắt ở mặt cắt thẳng góc đi qua điểm cuối mặt cắt nghiêng ở vùng chịu nén.

...

...

...

Trị số tg β xác định theo công thức (37) phải thoả mãn điều kiện 1,5 ≥ tgβ ≥ 0,5.

Chú thích: Đối với các cấu kiện chịu kéo lệch tâm nhỏ phải lấy Q_b = 0.

3.26. Đối với các kết cấu bản làm việc theo không gian và trên nền đàn hồi thì không phải tính cốt thép ngang, nếu thoả mãn điều kiện:

                 (38)

3.27. Cần tính cốt thép ngang ở các mặt cắt nghiêng của các cầu kiện có chiều cao không đổi (hình 5) theo công thức:

            (39)

Trong đó:

Q₁ - Lực cắt tác dụng ở mặt cắt nghiêng, tức là hợp lực của tất cả các lực cắt do tải trọng bên ngoài đặt ở một phía của mặt cắt nghiêng tính toán.

  và  - Tổng lực cắt chịu bởi các thanh cốt đai và cốt xiên nằm trong mặt cắt nghiêng.

...

...

...

Nếu tải trọng bên ngoài tác dụng vào cấu kiện từ mặt chịu kéo của nó nhủ biểu thị ở hình 5a, thì trị số tính toán của lực cắt Q1 được xác định theo công thức:

Q₁= Q- Q₀ +Wcosβ                                                          (40)

Trong đó:

Q - Trị số lực cắt ở mặt cắt tại gối tựa;

Q_o - Hợp lực của tải trọng bên ngoài tác dụng lên bộ phận cấu kiện trong phạm vi chiều dài C (C là hình chiếu của mặt cắt nghiêng lên trục dọc của bộ phận cấu kiện).

W - Trị số của áp lực ngược tác dụng ở mặt cắt nghiêng, xác định theo điều của tiêu chuẩn này.

Nếu tải trọng bên ngoài đặt ở mặt chịu nén của cấu kiện như biểu thị ở hình 5b, thì công thức (40) không kế đến trị số Q.

3.28. Trường hợp, nếu tỉ số giữa chiều dài tính toán và chiều cao của cấu kiện nhỏ hơn 5, cần tính các cấu kiện bê tông cốt thép chịu tác dụng của lực cắt theo điều 1.11 của tiêu chuẩn này ứng suất kéo chính.

...

...

...

3.30. Khoảng cách giữa các thanh cốt ngang (cốt đai), giữa điểm cuối của thanh cốt xiên trước các điểm đầu của thanh cốt xiên sau, cũng như giữa gối tựa và điểm mút của thanh cốt xiên gần gối tựa nhất, không được lớn hơn trị số U_max xác định theo công thức:

                                      (41)

3.31. Đối với các cấu kiện có chiều cao thay đổi, có mặt chịu kéo nghiêng (hình 6), thì trong vế phải của công thức (39), phải thêm nội lực cắt Qa bằng hình chiếu của nội lực ở cốt thép dọc đặt ở mặt nghiêng lên mặt thẳng góc với trục của cấu kiện và xác định theo công thức:

Trong đó:

M – Mô men uốn ở mặt cắt thẳng góc đi qua điểm đầu của mặt cắt nghiêng ở vùng chịu kéo;

Z- Khoảng cách từ hợp lực trong cốt thép A tới lực ở vùng chịu nén của bê tông trong vùng mặt cắt đó;

θ - Góc nghiêng của cốt thép A với trục của cấu kiện.

Chú thích: Trong trường hợp khi chiều cao của cấu kiện giảm mà mô men uốn tăng thì trị số Q_a lấy dấu “-”

...

...

...

3.32. Các công xôn có chiều dài lk bằng và nhỏ hơn chiều cao của nó ở mặt cắt tại gối tựa h (công xôn ngắn) được tính theo phương pháp lí thuyết đàn hồi như đối với một vật thể đồng nhất đẳng hướng.

Nội lực kéo xác định theo tính toán ở các mặt cắt của công xôn phải đo cốt thép chịu hoàn toàn, với ứng suất không vượt quá cường độ tính toán Ra và có kế đến các hệ số lấy ở trong tiêu chuẩn này.

Đối với các công xôn có chiều cao mặt cắt không đổi, hoặc thay đổi khi L_k ≤ 2m, được phép lấy biểu đồ ứng suất kéo chính ở mặt cắt tại gối tựa có dạng hình tam giác với ứng suất chính lập ở mặt cắt tại gối tựa một góc 45⁰

Diện tích mặt cắt của các cốt đai hoặc cốt xiên cắt qua mặt cắt ở gối tựa, được tính theo công thức :

                               (43)

Trong đó:

P- Hợp lực của tải trọng bên ngoài

a- Khoảng cách từ hợp lực của tải trọng bên ngoài đến mặt cắt tại gối tựa .

3.33. Các mặt cắt nghiêng với trục dọc của cầu kiện chịu tác dụng của mô men uốn được tính theo công thức:

...

...

...

Trong đó:

M- Mô men của tất cả các ngoại lực (có kế đến áp lực ngược của nước) đặt ở một phía mặt nghiêng đang xét đối với trục đi qua điểm đặt hợp lực ở vùng chịu nén và thẳng góc với mặt phẳng tác dụng của mô men.

 tương ứng là tổng mô men đối với trục đó do các nội lực ở trong cốt thép dọc trong các thanh cốt xiên và cốt đai cắt qua vùng chịu kéo của mặt cắt nghiêng.

Z, Z_x, Z_đ -- Cánh tay đòn của các nội lực ở cốt thép dọc, ở các thanh cốt xiên và cốt đai với trục nói trên (hình7).

Chiều cao vùng chịu nén ở mặt cắt nghiêng đo theo pháp tuyến với trục dọc của cấu kiện, được xác định theo điều 3. 14 đến 3.23 của tiêu chuẩn này.

Cần tính toán theo công thức (45) đối với các mặt cắt phải kiểm tra về độ bền theo lực cắt:

- ở các mặt cắt đi qua các điểm thay đổi diện tích của cốt dọc chịu kéo (điểm cắt lí thuyết của cốt thép hoặc điểm thay đổi đường kính cốt thép).

- ở chỗ kích thước mặt cắt ngang của cấu kiện thay đổi đột ngột.

...

...

...

a. Nếu toàn bộ cốt thép dọc được kéo tới gối tựa hoặc tới đầu mút của cấu kiện và được néo chắc chắn;

b. Nếu các cấu kiện bê tông cốt thép được tính theo điều 1.11 của tiêu chuẩn này.

c. Trong các kết cấu bản làm việc theo không gian, hoặc trong các kết cấu trên nền đàn hồi;

d. Khi dọc theo các cấu kiện có cắt các cốt dọc chịu kéo, được kéo dài các cốt ấy ra thêm một đoạn Z tính theo công thức (46). Đoạn này được tính từ tiết diện thẳng góc mà tại đó, theo tính toán thì không cần những thanh được cắt ấy nữa.

                       (46)

Trong đó:

Q - Lực cắt trong mặt cắt thẳng góc đi qua điểm cắt lí thuyết của cốt thép;

F_x, α - Tương ứng là diện tích mặt cắt và góc nghiêng của các thanh cốt xiên đặt

trong đoạn dài;

...

...

...

                                                                       (47)

đ - Đường kính của thanh bị cắt.

3.35. Tại các góc nối tiếp của kết cấu bê tông cốt thép khối lớn (hình 8), số lượng cần thiết của cốt thép tính toán Fx' được xác định từ điều kiện độ bền về mô men uốn

trên mặt cắt nghiêng nằm theo đường phân giác góc lõm. Lực này cánh tay đòn nội lực Z trong mặt cắt nghiêng cần lấy bằng cánh tay đòn nội lực của mặt cắt góc cóc chiều cao nhỏ nhất h2 của các cấu kiện nối tiếp nhau.

C. Tính các cấu kiện bê tông cốt thép về mỏi

3.36. Cần tính toán các cấu kiện của kết cấu bê tông cốt thép về mỏi bằng cách so sánh các ứng suất mép ngoài trong bê tông và trong cốt thép chịu kéo với cường độ tính toán tương ứng của bê tông R'b và của cốt thép R'a được xác định theo điều 2. l3 và 2.19 của tiêu chuẩn này. Không tính về mỏi đối với cốt thép chịu nén.

3.37. Trong các cấu kiện có khả năng chống nứt, ứng suất mép ngoài trong bê tông và cốt thép, được xác định bằng tính toán như đối với một vật thể đàn hồi, theo mặt cắt tính đổi như ở điều 2.22 của tiêu chuẩn này.

Trong các cấu kiện không có khả năng chống nứt, thì diện tích và mô men kháng của mặt cắt tính đổi cần được xác định, không xét tới vùng chịu kéo của bê tông.

...

...

...

3.38. Trong các cấu kiện của kết cấu bê tông cốt thép, khi tính toán các mặt cắt nghiêng về mỏi, thì ứng suất kéo chính do bê tông chịu nếu trị số của ứng suất đó không vượt quá R'_k; nếu ứng suất kéo chính vượt quá R'_k thì hợp lực của chúng phải truyền toàn bộ lên cốt ngang, với ứng suất ở trong cốt ngang bằng cường độ tính toán R'_a

3.39. Cần xác định trị số ứng suất kéo chính Vch theo các công thức:

             (48)

                                                                                                   (49)

                                                                                                   (50)

Trong các công thức (48) đến (50):

σx và - Tương ứng là ứng suất pháp và ứng suất tiếp trong bê tông;

I_tđ - Mômen quán tính của mặt cắt tính đổi đối với trọng tâm của mặt cắt đó.

S_tđ - Mômen tĩnh của phần mặt cắt tính đổi, nằm về một phía của trục,ngang với trục cần xác định ứng suất tiếp

...

...

...

b - Chiều rộng mặt cắt ở ngang đường đó.

Đối với các cấu kiện có mặt cắt hình chữ nhật, được phép xác định ứng suất tiếp theo công thức:

                                     (51)

Trong đó: z = 0,9h₀

Trong công thức (48): ứng suất kéo phải dùng với dấu "+'’, còn ứng suất nén dùng với dấu “-”

Trong công thức (49): Dấu "- " được dùng với các cấu kiện chịu nén lệch tâm, dấu “+” với các cầu kiện chịu kéo lệch tâm.

Khi xét các ứng suất pháp tác dụng theo phương thẳng góc với trục của cấu kiện thì ứng suất kéo chính xác định theo tiêu chuẩn thiết kế "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép".

4. Tính các cấn kiện của kết cấn bê tông cốt thép theo trạng thái giới hạn nhóm thứ hai

Tính các cấu kiện bê tông cốt thép theo sự hình thành khe nứt trong

...

...

...

Đối với các cấu kiện chịu áp lực ở vùng mực nước thay đổi, cũng như đối với các cấu kiện có yêu cầu về độ chống thấm như các chỉ dẫn ở điều 1.6 và l.16 của tiêu chuẩn này.

Khi có các yêu cầu đặc biệt nêu trong các tiêu chuẩn thiết kế của các loại công trình thủy lợi cá biệt.

4.2. Việc tính toán theo sự hình thành khe nứt thẳng góc với trục dọc của cấu kiện được tiến hành như sau:

a) Đối với cấu kiện chịu kéo đúng tâm - theo công thức:

                                                     (52)

b) Đối với cầu kiện chịu uốn theo công thức:

                                                            (53)

Trong đó:

m_h và - các hệ số lấy theo chỉ dẫn ở điều 3.5 của tiêu chuẩn này.

...

...

...

                                                                     (54)

Trong đó:

I_t.đ - Mômen quán tính của mặt cắt tính đổi;

Y_c Khoảng cách từ trọng tâm tầm mặt cắt tính đổi đến mép chịu nén .

c) Đối với cấu kiện chịu nén lệch tâm - theo công thức:

                                            (55)

Trong đó:

- Diện tích mặt cắt tính đổi;

d) Đối với cấu kiện chịu kéo lệch tâm - theo công thức:

...

...

...

4.3. Cần tính toán theo sự hình thành khe nứt, do tát dụng của tải trọng lặp tại nhiều lần theo điều kiện:

                                            (57)

Trong đó:

σ_k - ứng suất kéo pháp tuyến lớn nhất trong bê tông được xác định bằng tính toán theo các yêu cầu ở điều 3.37 của tiêu chuẩn này.

- Tính các cấu kiện bê tông cốt thép theo độ mở rộng khe nứt

4.4. Bề rộng khe nứt thắng góc với trục dọc của cấu kiện an (mm) , được xác định theo công thức:

Trong đó:

k - Hệ số đối với cấu kiện chịu uồn và nén lệch tâm lấy bằng l, đối với cấu kiện chịu kéo đúng tâm và lệch tâm là l,2; khi đặt cốt thép nhiều lớp là 1,2;

...

...

...

η- Hệ số: với cốt thép thanh có gờ lấy bằng 1; trơn là 1,4; Với thép sợi có gờ là 1,2; trơn là l,5;

σ_a - ứng suất trong cốt thép chịu kéo được xác định theo các chỉ dẫn ở điều 4.5 của tiêu chuẩn này, không xét tới cường độ bê tông vùng chịu kéo của mặt cắt;

σ₀- ứng suất kéo ban đầu trong cốt thép do sự trơng nở của bê tông, đối với kết cấu nằm trong nước, σ_o = 200KG/cm² đối Với kết cấu bị phơi khô lâu kể cả thời gian thi công, σ_o = 0

µ - Hàm lượng cốt thép của mặt cắt, lấy  nhưng không lớn hơn 0,02;

d - Đường kính của thanh cốt thép (mm).

4.5. ứng suất trong cốt thép được xác định theo các công thức:

Đối với cấu kiện chịu uốn:

                                                           (59)

Đối với cấu kiện chịu kéo đúng tâm:

...

...

...

Đối với cấu kiện chịu kéo lệch tâm lớn và nén lệch tâm lớn:

                                                           (61)

Trong các công thức (59) , (60) , (61):

z - Cánh tay đòn nội lực, lấy theo kết quả tính toán mặt cắt về độ bền.

e - Khoảng cách từ trọng tâm diện tích mặt cắt cốt thép A đến điểm đặt của lực dọc N.

Trong công thức (61): lấy dấu "+' khi kéo lệch tâm, còn dấu "- " khi nén lệch tâm.

Đối với cấu kiện chịu kéo lệch tâm nhỏ, cần xác định theo công thức (61) nhưng phải thay trị số:

đối với cốt thép A                                         

đối với cốt thép A'.

...

...

...

Bảng 18

Đặc diểm và điều kiện làm việc của kết cấu

Chiều rộng khe nứt giới hạn a_n ,(mm)

(1)

(2)

1) Kết cấu thường xuyên nằm dưới nước, không chịu áp lực

0,03

2) Kết cấu chịu áp lực, trừ kết cấu chịu kéo đúng tâm khi gladien cột nước

Nhỏ hơn hoặc bằng 20

...

...

...

0,25

0,20

3) Kết cấu chịu áp lực ở dưới nước, chịu kéo đúng tâm và lệch tâm nhỏ khi građien cột nước

Nhỏ hơn hoặc bằng 20

Lớn hơn 20

0,15

0,10

4) Tất cả các kết cấu nằm ở vùng mực nước dao động

0,15

...

...

...

0,05

Chú thích:

1. các trị số giới hạn a’ ở trong bảng 18 phải phân với hệ số sau đây theo cấp công trình; đối với công trình cấp I –1,0; cấp II- 1,3; cấp III –1,6; cấp IV –2,0. Khi đường kính cốt thép lớn hơn được phép tăng trị số được lớn hơn 0,5mm.

2. Các trị số an trong bảng 18 chỉ sự dụng với các loại cốt thép nhóm CI,CII, CIII, B-I, B-II, BP1

Khi dùng các cốt thép nhóm khác, chiều rộng khe nứt giới hạn lấy theo tiêu chuẩn thiết kế “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”nhưng không lớn hơn trị số ở bảng 18.

3. Đối với bộ phận kết cấu công trình thuỷ công, chịu tác dụng của nước biển và các nước khoáng hoá mạnh khác, thì trị số giới hạn an phải lấy có kế đến các yêu cầu tiêu chuẩn “Bảo vệ kết cấu xây dựng chống xâm thực ”nhưng không lớn hơn trị số bảng 18

4. Khi môi trường nước có độ kiềm bicác bon nhỏ hơn  hoặc có tổng nồng độ Ion Cl-

...

...

...

5. Khi có sử dụng các biện pháp bảo vệ, trị số giới hạn an cần được xác định trên cơ sở nghiên cứu đặc biệt.

Tính cấu kiện của kết cấu bê tông cốt thép biến dạng.

4.6. Khi tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo biến dạng cũng như khi xác định các nội lực trong các cấu kiện của kết cấu siêu tính, các biến dạng (độ vông và góc xoay) của các cấu kiện được tính toán theo các công thức của môn cơ học.

Khi tải trọng tác dụng ngắn hạn, độ cứng của cấu kiện B_k cần được xác định theo các công thức:

Đối với các cấu kiện hoặc các đoạn có khả năng chống nứt:

B_k=0,8 E_b. I_t.đ                                                     (62)

Đối với các đoạn không .có khả năng chống nứt của các cấu kiện tính theo độ mở rộng khe nứt:

                                 (63)

Trong đó:

...

...

...

x - Chiều cao vùng chịu nén của mặt cắt sau khi hình thành khe nứt, được xác định với biểu đồ ứng suất hình tam giác ở vùng chịu nén.

Khi tính toán kết cấu trên nền đàn hồi, đối với các cấu kiện có tiết diện hình chữ nhật có cạnh nhỏ nhất lớn hơn lm và khi hàm lượng cốt thép µ < 0,008, được phép xác định độ cứng của cấu kiện theo công thức:

Chú thích:

1) Trị số j_a ở đồ thị số 2, được phép dùng đối với các cấu kiện có cốt thép và các cấu kiện có mặt cắt hình chữ T có cánh nằm ở vùng chịu nén

2) Trên các đồ thị 1 đến 4 của phụ lục 2, trị số j_a cho đối với tải trọng tác dụng ngắn hạn. Khi tải  trọng tác dụng dài hạn, cần xác định theo công thức   vùng nằm dưới đường cong j_a = 0,4 tương ứng với trị số j_a = 0,4.

4.7. Khi tải trọng tác dụng dài hạn, độ cúng B của kết cấu cần xác định theo công thức:

                                                           (65)

Trong đó:

...

...

...

p - Tải trọng tác dụng ngắn hạn;

δ - Hệ số giảm độ cứng lấy như sau:

Đối với mặt cắt chữ T có cánh nằm trong vùng chịu nén δ = 1 ,5; trong vùng chịu kéo δ = 2,5.

Đối với mặt cắt chừ nhật, chứ I, hình hộp và các mặt cắt tương tự δ = 2:

5. Tính các cấn kiện của kết cấu bê tông và bê tông cốt thép chịu tác dụng của nhiệt độ và độ ẩm

5.1. Phải xét đến tác dụng của nhiệt độ trong các trường hợp sau đây:

a. Khi tính toán khả năng chịu lực của kết cấu bê tông theo điều 3.1 của tiêu chuẩn này, cũng như khi tính toán khả năng chống nứt của kết cấu bê tông trong trường hợp mà sự phá hoại độ liền khối của các kết cấu này có thể làm thay đổi sơ đồ làm việc tĩnh lực, có thể gây ra tác động của các ngoại lực phụ hoặc làm tăng áp lực ngược của nước;

b. Khi tính toán khả năng chịu lực của các kết cấu bê tông cốt thép siêu tĩnh, cũng như tính toán các kết cấu bê tông cốt thép theo sự hình thành khe nứt trong các trường hợp nêu ở điều 4.1 của tiêu chuẩn này;

c. Khi xác định các biến dạng và chuyển vị của các bộ phận công trình để định kết cấu của các khe nhiệt - co ngót và các lớp lèn chống thấm;

...

...

...

Chú thích:

1. Được phép không tính toán về tác động của nhiệt độ đối với các kết cấu thành móng mà sự chuyển vị tự do được đảm bảo

2. Khi tính toán kết cấu bê tông, được phép đưa tác động củanhiệt độ vào tổ hợp tải trọng và lực tác dụng cơ bản nếu có luận chứng thích đáng.

5.2. Khi tính toán các kết cấu chịu tác dụng của nhiệt độ phải xét đến:

a. Sự thay đổi nhiệt độ của không khí hên ngoài và của nước trong hồ chứa

b. Sự thay đổi nhiệt độ của nền công trình;

c. Sự khuếch tán trừ lượng nhiệt ban đầu của kết cấu (hoặc sự làm nóng kết cấu do nhiệt độ bê tông đổ thấp hơn nhiệt độ không khí).

d. Sự toả nhiệt của bê tông;

e. Chênh lệch nhiệt độ giữa các phần công trình kề nhau

...

...

...

g. ảnh hưởng của các biện pháp nhân tạo nhằm điều chỉnh chế độ nhiệt của kết cấu (làm lạnh khối bê tông bằng nước chảy trong hệ thống ống, hoặc bằnh lớp nước phủ, làm nóng bê tông bằng hơi nước, bằng máy tạo nhiệt, làm nóng mặt ngoài bằng điện...) .

5.3. Sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm không khí bên ngoài, phải lấy theo số liệu quan trắc khí tượng ở vùng xây dựng. Khi không có các số liệu quan trắc về nhiệt độ và độ ẩm của không khí bên ngoài, thì phải lấy theo các tài liệu chính thức do cơ quan khí tượng công bố.

Nhiệt độ nước ở hồ chứa phải được xác định trên cơ sở tính toán riêng và theo các công trình tương tự.

5.4. Khi tính toán kết cấu chịu tác dụng của độ ẩm, được phép không xét đến sự co ngót nếu bê tông, đối với kết cấu đặt ở dưới nước, tiếp xúc với nước hoặc đắp đất lên trên, nếu như đã áp dụng các phương pháp chống khô bê tông trong thời kì xây dựng.

Đối với các kết cấu đặt dưới nước hoặc tiếp xúc với nước, cần xét tới ảnh hưởng trương nở của bê tông theo các số liệu nghiên cứu riêng.

5.5. Trị số các đặc trưng vật lí về nhiệt độ - độ ẩm của bê tông cần thiết để tính toán kết cấu về tác dụng của nhiệt độ và độ ẩm, các đặc trưng về sự toả nhiệt của bê tông tông khi đông cứng trong điều kiện đoạn nhiệt được lấy theo hảng l và 2 ở phụ lục 3 của tiêu chuẩn này.

5.6. Trường nhiệt độ và độ ẩm của kết cấu được tính theo các phương pháp vật lí xây dựng, kết hợp sử dụng các quy định cơ bản đối với các quá trình ổn định.

5.7. Nội lực, úng suầt và chuyển vị trong các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép do tác dụng của nhiệt độ và độ ẩm, cần được xác định theo điều 1. 11, l. 18, 4.6 và 4.7 của tiêu chuẩn này.

Đối với công trình cấp I, các đặc trưng biến dạng của bê tông để xét mô đun đàn hồi biến đổi theo thời hạn và từ biến của bê tông phải được xác định bằng nghiên cứu thực nghiệm, hoặc lấy theo công trình tùơng tự.

...

...

...

                                                  (66)

 Trong đó:

σ(t) ứng suất trong bê tông ở thời điểm đang xét có kế đến từ biến

ε_gh (t) - Suất dẫn giới hạn eủa bê tông được lấy theo bảng 19.

E(t) - Mô đun đàn hồi của bê tông (KG/cm²) ở tuổi t (ngày) được xác định theo công thức:

                                                     (67)

Trong đó:

a - hệ số lấy theo bảng 20.

Bảng 19

...

...

...

M150, M200

M250

M 300 và lớn hơn

0,7

0,8

0,9

Chú thích: Khi tính toán đối với công trình cấp I, trị số snất dẫn giới hạn Của bê tông cần được chính xác hóa theo kết quả nghiên cứu thựcnghiệm

Bảng 20

...

...

...

M

75

M

100

M

150

M

200

M

...

...

...

M

300

M

350

M

400

M

450

M

...

...

...

M

600

Hệ số a

14

17

23

28

34

40

...

...

...

52

58

64

75

5.9. Khi thiết kế kết cấu chịu tác dụng của nhiệt độ và độ ẩm cần phải dự kiến các giải pháp cấu tạo và biện pháp công nghệ.

a) các giải pháp cấu tạo:

Chọn kết cấu hợp lí nhất trong các điều kiện thiên nhiên đã cho

Các kết cấu một cách hợp lí theo các khe nhiệt độ - co ngót cố định và tạm thời;

...

...

...

b) Các biện pháp công nghệ: .

Hạ thấp sự toả nhiệt của bê tông bằng cách: sử dụng các xi măng toả nhiệt thấp, giảm lượng xi măng bằng cách sử dụng các chất phụ gia sinh khí và hoá dẻo, bê tông đá hộc và tro thải v.v...;

Phân tán tối đa nhiệt lượng ban đầu và phân tán sự toả nhiệt bằng cách phối hợp có lợi nhất giữa chiều cao các tầng đổ bê tông và khoảng thời gian giữa các lần đổ các tầng, mà vẫn bảo đảm cường độ thi công công trình;

Điều chỉnh nhiệt độ của vùa bê tông, bằng cách làm nóng hoặc làm lạnh nhân tạo các thành phần của vữa.

Điều chỉnh các chế độ nhiệt và ẩm ở bề mặt các khối bê tông lớn để chống các dao động đột ngột của môi trường trong mùa lạnh; giữ ở trạng thái ẩm trong mùa nóng bằng lớp cách nhiệt thường xuyên hay tạm thời hoặc bằng lớp cách nhiệt ẩm, bằng tưới nước, làm các lều phủ có điều hòa khí hậu v.v...

áp dụng biện pháp làm lạnh khối đổ bê tông bằng hệ thống ống nước;

Nâng cao tính đồng nhất của bê tông để bảo đảm cho bê tông có độ dãn cao, nâng cao giới hạn cường độ chịu kéo dọc trục;

Làm liên kết cấu siêu tĩnh cũng như làm liền khối của các kết cấu lớn khi nhiệt độ bê tông gần bằng nhiệt độ nhỏ nhất của bê tông khi khai thác công trình.

Chỉ cho phép đặt cốt thép chịu các nội lực do nhiệt độ và co ngot khi các giải pháp kết cấu và biện pháp công nghệ khác không bảo đảm khả năng chịu lực, hoặc không bảo đảm sự liền khối cần thiết của công trình theo điều kiện khai thác.

...

...

...

Các khe cố định và tạm thời

6.1. Để ngăn ngừa sự hình thành khe nứt, hoặc giảm bớt độ mở rộng khe nứt trong các công trình bê tông và bê tông cốt thép liền khối, cần phải dự kiến các khe lún và khe nhiệt độ - co ngót cồ định, cũng như các khe thi công tạm thời. Các khe cố định phải bảo đảm khả năng chỉnh vị tương hỗ các phần công trình trong thời gian thi công cũng như trong thời gian sử dụng.

Các khe thi công tạm thời phải bảo đảm:

Giảm ứng suất nhiệt, co ngót trong bê tông, trong quá trình xây dựng công trình;

Giảm nội lực do các phần công trình lún không đều gây ra trong thời kì thi công;

Giữ đúng được cường độ thi công công trình;

Thống nhất hóa các kết cấu cốt thép, ván khuôn, cầu kiện lắp ghép, v.v...

6.2. Các khe cố định trong công trình có thể cắt qua toàn bộ công trình, hay chỉ cắt qua các mặt có dao động nhiệt độ lớn.

Khoảng cách giúa các khe cố định cũng như tạm thời được quy định tuỳ theo điều kiện khí hậu và địa chất; các đặc điểm về kết cẩu của công trình, trình tự thi công, v.v. ..

...

...

...

Khoảng cách giữa các khe cố định trong công trình bê tông trên nền đá, nên không lớn hơn 30m.

6.3. Trong đồ án thiết kế các kết cấu vừa lắp ghép vừa đổ tại chỗ, phải dự kiến các biện pháp bảo đảm liên kết chắc chắn, theo mặt tiếp xúc, khi làm liền khối kết cấu.

6.4. Để giảm ứng suất nhiệt độ - co ngót, cũng như ảnh hưởng lún không đều của nền, được phép bố trí các khe mở rộng tạm thời. Sau khi nlúệt độ đã được cân bằng và độ lún đã ổn định, các khe này được đổ bằng bê tông (đổ bê tông chèn giữa các khối -làm liền khối).

Đặt cốt dọc và ngang

6.5. Khoảng cách nội gia các thanh cốt thép theo chiều cao và chiều rộng mặt cắt phải bảo đảm sự làm việc đồng thời của cốt thép với bê tông, đảm bảo đổ cũng như đầm vữa bê tông được thuận lợi.

Khoảng cách nội giửa các thanh cốt thép đối với kết cấu khối nhỏ phải lấy theo tiêu chuẩn thiết kế "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép". Trong các kết cấu bê tông cốt thép khối lớn, khoảng cách nội giữa các thanh cốt thép chịu lực theo chiều rộng mặt cắt, được xác định theo cỡ cốt liệu bê tông nhưng không nhỏ hơn 2,5d.

6.6. Khi tính toán theo độ mở rộng khe nứt, cho các bản và tường bê tông cốt thép , khối lớn có chiều cao mặt cắt lớn hơn hoặc bằng 60cm, hàm lượng cốt thép µ= 0,008, được phép bố trí cốt thép phân tán theo mặt cắt cấu kiện, nếu có các luận chứng thích đáng để giảm chiều rộng khe nứt lớn nhất theo chiều cao mặt cắt và nêu đặt thép như vậy không làm tăng lượng cốt thép.

6.7. Khi trị số độ mở khe nứt cho phép an d 0,1mm, nếu tất cả các thanh cốt thép không thể bố trí ở hai hàng, thì được phép bố trí các thanh có đường kính nhỏ ở hàng thứ nhất (hàng bên ngoài), ở hàng thứ 2, đặt các thanh có đường kính lớn hơn được xác định từ điều kiện bảo đảm tổng diện tích các mặt cắt cần thiết theo tính toán cường độ. Đồng thời, đường kính các thanh hàng thứ nhất và thứ hai không được khác nhau quá 40%.

6.8. Phải kéo dài các thanh cốt thép dọc chịu kéo và nén quá mặt cắt thẳng góc hoặc nghiêng so với trục dọc của cấu kiện, mà tại các mặt cắt đó, theo tính toán, không đòi hỏi phải đặt những thanh thép này như đã quy định ở tiêu chuẩn thiết “ Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép".

...

...

...

Cốt thép chịu lực ở các liên kết góc giữa các cấu kiện phải được néo chắc chắn vào vùng chịu nén (bằng cách hàn với cốt thép chịu nén). Nếu cốt thép chịu lực không được kéo dài vào trong vùng chịu nén thì cần phải đặt cốt ngang ở nứt này để chịu nén (hình9)các nội l có khuynh hướng làm tách vùng chịu kéo ra khởi vùng chịu nén (hình 9).

Hình 9. Sơ đồ đặt thép ở vùng chịu kéo tại góc lõm liên kết giữa các cấu kiện bê tông cốt thép.

6.10. Cốt thép phân bố của các cấu kiện làm việc theo một hướng, phải được định ra với số lượng không được lớn hơn 15% diện tích cốt thép chịu lực.

Trong các bản dầm, cần đặt cốt thép phân bổ ở phía gần với mặt ngoài của kết cấu.

6.11. Khi sử dụng biện pháp hàn để liên kết cốt thép cần phải tuân thủ các yêu cầu của các tiêu chuẩn tương ứng về cốt thép hàn và về các chi tiết đặt sẵn của các kết cấu bê tông cốt thép,.cũng như các yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”

6.12. Các mối nối của các thanh cốt thép chịu kéo không được đặt ở chỗ nội lực lớn nhất. Trong các kết cấu được tính về mỏi thì thường trong một mặt cắt không được nối quá một nửa số thanh cốt thép chịu kéo. Không cho phép dùng mối nối chồng (không hàn và có hàn) đối với cốt thép chịu kéo trong các kết cấu đó.

6.13. Khi thiết kế các kết cấu bê tông cốt thép có vở bọc bằng thép của đường dẫn nước vào tuabin phải bảo đảm sự làm việc đồng thời của cốt thép và vở thép; chiều dầy vỏ thép nên lấy tối thiểu theo điều kiện lắp ráp và vận chuyển.

6.14. Cốt thép của các kết cấu bê tông cốt thép nên ưu tiên dùng kết cấu cốt thép như: dàn cốt thép, bó cốt thép, khung và lưới thép hàn. Nên dùng các khung cốt thép không gian (khối cốt thép), cũng như các tấm panen cốt thép trong đó có một phần hoặc toàn bộ cốt thép chịu lực của kết cấu.

Cần sử dụng tới .mức tối đa cốt thép lắp ráp trong các kết cấu cốt thép làm cốt thép tính toán của cấu kiện bê tông cốt thép.

...

...

...

Cho phép dùng khung cốt thép hàn chịu tải, trong đó có cốt thép chịu lực để chịu tải trong thi công (do trọng lượng của bê tông mới đổ, của các máy móc thi công, và máy vận chuyển v.v...) trong trường hợp khi tính toán kinh tế kĩ thuật chứng minh được rằng việc dùng các khung cốt thép đó là hợp lí so với việc dùng các cấu kiện bê tông cốt thép lắp ghép.

Không cho phép tăng diện tích mặt cắt cốt thép tính theo tải trọng trong thời kì sử dụng đê chịu tải trọng trong thời gian thi công.

6.16. Chiều dầy lớp bê tông bảo vệ phải đảm bảo:

Không nhỏ hơn 30mm, đối với cốt thép chịu lực và 20mm đối với cốt thép phân bố và cốt đai trong các dầm và bản có chiều cao tới 1m, cũng như ở các cột có cạnh ngắn tới 1m.

Không nhỏ hơn 60mm và không nhỏ hơn đường kính thanh cốt thép chịu lực và phân bố ở các kết cấu khối lớn có cạnh nhỏ nhất của mặt cắt lớn hơn 1m.

Chiều dầy lớp bê tông bảo vệ trong các kết cấu bê tông cốt thép của các công trình thuỷ công ở biển phải lấy không nhỏ hơn:

70mm - đối với cốt thép chịu lực dạng sợi làm thành bó;

50mm - đối với các thanh cốt thép chịu lực;

30mm - đối với cốt thép phân bố và cốt đai;

...

...

...

Trường hợp kết cấu bê tông cốt thép đặt trong môi trường xâm thực chiều dầy lớp bảo vệ phải được xác định theo quy định riêng.

Phụ lục 2

Phụ lục 3

Các đặc trưng của bê tông để tính toán kết cấu chịu tác dụng của nhiệt độ và độ ẩm

Bảng 1 - Đặc trưng về nhiệt độ và độ ẩm vật lí của bê tông

...

...

...

Kí hiệu

Trị số

Thứ nguyên

1. Hệ số dãn nở dài

α

1.10^-5

1/độ

2. Hệ số dãn nở nhiệt

Trong thời kì xây dựng

...

...

...

λ

2,20

1,70

K_calo

m.giờ. độ

3. Tỉ nhiệt

C

0,24

Kcálo

...

...

...

4. Hệ số dẫn nhiệt độ

a

4.10^-3

M²/giờ

5. Hệ số toả nhiệt từ mặt thoáng của bê tông và không khí

Vào bên trong các khe rỗng

Các giếng lò

...

...

...

Có nước bao bọc

β

20,00

6-10

K_calo

m².giờ. độ

K_calo

m².giờ. độ

K_calo

...

...

...

K_calo

m².giờ. độ

6. Hệ số co ngót dài

a_c.ng

3.10^-2

mm/ mm

g/g

7. Hệ số tương nở dài

Khi bê tông hút ẩm

...

...

...

a_tr.n

3.10^-2

5.10^-3

mm/ mm

g/g

mm/ mm

g/g

8. Hệ số khuếch tán hơi ẩm

a_h.a

...

...

...

m² /giờ

9. Hệ số bốc hơi ẩm từ mặt thoáng của bê tông trong không khí

β b.h

2.10^-4

m²/giờ

Bảng 2- Đặc trưng toả nhiệt của bê tông

Xi măng

Mác xi măng

...

...

...

3

7

28

90

Xi măng Poóc lăng

M500

M400

M300

70

...

...

...

50

80

70

60

92

82

70

95

85

...

...

...

Xi măng Poóc lăng puzơlan

M400

M300

50

42

63

55

77

65

...

...

...

67

Xi măng Poóc lăng - xỉ

M400

M300

50

42

63

55

77

...

...

...

80

67

Chú thích: Với công trình cấp I khi tiến hành tính toán các đặc trưng toả nhiệt của bê tông trong bảng 2,cần làm chính xác định xác theo kết quả nghiên cứu thực nghiệm.

Phụ lục 4

Các ký hiệu bảng chữ

Nội lực do tải trọng và lực tác dụng bên ngoài trong mặt cắt ngang của cấu kiện

M- Mô mên uốn;

N - Lực dọc;

...

...

...

Các đặc trưng vật liệu

R_n và R_nII - Cường độ chịu nén dọc trục tính toán của bê tông tương ứng với các trạng thái giới hạn nhóm thứ nhất và thứ hai. ,

R_k và R_kII - Cường độ chịu kéo dọc trục tính toán của bê tông tương ứng với các trạng thái giới hạn nhóm thứ nhất và thứ hai.

R_a - Cường độ chịu kéo tính toán đối với các trạng thái giới hạn nhóm thứ nhất của:

a) Cốt thép dọc

b) Cốt thép ngang – khi tính mặt cắt nghiêng chịu tác dụng của mô men uốn

R_ađ - Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép ngang, đối với các trạng thái giới hạn nhóm thứ nhất, khi tính toán mặt cát nghiêng chịu tác dụng của lực cắt.

R_an -  Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép đối với các trạng thái giới hạn nhóm thứ nhất;

R_aII- Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép, đối với các trạng thái giới hạn nhóm thứ hai

...

...

...

E_a- Mô đun đàn hồi của cốt thép;

n - Tỉ số giữa mô đun đàn hồi của cốt thép E_a và bê tông E_b

Các đặc trưng về vị trí của cết dọc trong mặt cắt ngang của cấu kiện

A. Kí hiệu cốt thép

a. Đối với các cấu kiện chịu uốn - đặt ở vùng chịu kéo do tác dụng của ngoại lực;

b. Đối với các cấu kiện chịu nén đặt ở vùng chịu kéo do tác dụng của ngoại lực, hoặc ở cạnh chịu nén nhỏ nhất của mặt cắt;

c. Đối với các cấu kiện chịu kéo lệch tâm - đặt ở cạnh gần nhất so với điểm đặt lực dọc;

d. Đối với các cấu kiện chịu kéo đúng tâm - toàn bộ cốt thép ở trong mặt cắt ngang;

A'. Kí hiệu cốt thép dọc

...

...

...

b. Đối với các cấu kiện chịu nén - đặt ở vùng chịu nén do tác dụng của ngoại lực, ở cạnh chịu lực lớn nhất của mặt cắt

c. Đố vớicác cấu kiện chịu kéo lệch tâm - đặt ở cạnh xa nhất so với điểm đặt của lực dọc bên ngoài.

Các đặc trưng hình học

b - Bề rộng mặt chữ nhật, bề rộng bụng của mặt cắt chữ T, hoàc chữ I

h - Chiều cao mặt cắt hình chữ nhật, chữ T và chữ I;

a và a' - Khoảng cách tương ứng từ hợp lực ở trong cốt thép A và A' tới cạnh gần nhất của mặt cắt;

h₀ và h'₀ - Chiều cao làm việc của mặt cắt

(h_o= h - a; h'₀ = h - a');

x- Chiều cao vùng chịu nén của mặt cắt (bê tông);

...

...

...

e₀ - Độ lệch tâm của lực dọc N đối với trọng tâm mặt cắt tính đổi;

e và e’- Khoảng cách tương ứng từ điểm đặt của lực dọc N tới hợp lực ở trong cốt thép A và A';

d - Đường kính danh nghĩa của thanh cốt thép;

F- Diện tích toàn bộ bê tông ở trong mặt cắt ngang;

F_b- Diện tích mặt cắt vùng chịu nén của bê tông; .

F_t.đ- Diện tích mặt cắt ngang tính đối của cấu kiện

I_t.đ - Mô men quán tính của mặt cắt ngang tính đổi của cấu kiện, đối với trọng tâm của mặt cắt

W _k và W_n - Mô men kháng tương ứng đối với mép chịu kéo và chịu nén;

F_a- Diện tích mặt cắt cốt thép dọc A;

...

...

...

S_b Mô men tĩnh của diện tích vùng bê tông chịu nén trong mặt cắt đối với điểm đặt của hợp lực ở trong cốt thép A;

S_avà S’_a - Tương ứng là mô men tĩnh của toàn bộ diện tích mặt cắt cốt thép dọc A và A',đối với điểm đặt hợp lực tương ứng trong cốt thép A và A'.