Bài giảng Kết Cấu Bê Tông theo 22TCN 272-05 Chương 7 - Cấu kiện chịu nén ppt

Bài giảng Kết Cấu Bê Tông theo 22TCN 272-05

100

Ch­¬ng 7: CÊu kiÖn chÞu nÐn

7.1. Kh¸i niÖm chung:

CÊu kiÖn chÞu nÐn lµ cÊu kiÖn chÞu t¸c dông cña lùc nÐn N däc theo trôc cña nã. CÊu kiÖn chÞu

nÐn th­êng gÆp lµ c¸c cét cña khung nhµ nhiÒu tÇng, th©n vßm, trô cÇu hoÆc c¸c thanh chÞu nÐn trong

vßm…

Tuú theo vÞ trÝ ®Æt lùc trªn tiÕt diÖn , cét ®­îc ph©n thµnh cÊu kiÖn chÞu nÐn ®óng t©m hoÆc lÖch

tÊm. CÊu kiÖn chÞu nÐn ®óng t©m chØ chÞu mét m×nh lùc däc t¹i t©m mµ kh«ng cã m« men uèn. XÐt

trªn mçi mÆt c¾t th× lùc nÐn t¸c dông ®óng träng t©m cña nã. NÐn ®óng t©m chØ lµ tr­êng hîp lý t­ëng,

Ýt gÆp trong thùc tÕ.

CÊu kiÖn chÞu nÐn lÖch t©m khi lùc nÐn N ®Æt lÖch so víi trôc cña cÊu kiÖn. Lóc nµy ngoµi lùc

nÐn, lùc N cßn g©y ra uèn. Nã t­¬ng ®­¬ng víi lùc N ®Æt ®óng t©m vµ mét m«men uèn M = Ne.

Theo sù lµm viÖc cña cét, sù ph¸ háng cña cét cã thÓ do vËt liÖu (cèt thÐp ë mÐp biªn chÞu kÐo bÞ

ch¶y dÎo hoÆc bª t«ng miÒn chÞu nÐn bÞ nÐn vì) hoÆc cét cã thÓ bÞ mÊt æn ®Þnh theo ph­¬ng ngang.

Tr­êng hîp cét bÞ ph¸ ho¹i do vËt liÖu ®­îc coi lµ cét ng¾n hoÆc cét kh«ng t hanh m¶nh. Khi chiÒu dµi

cét t¨ng lªn, kh¶ n¨ng ph¸ ho¹i do mÊt æn ®Þnh t¨ng lªn. Giíi h¹n chuyÓn tõ cét ng¾n sang cét dµi ®­îc

x¸c ®Þnh nh­ sau:

+ §èi víi kÕt cÊu kh«ng cã gi»ng liªn kÕt (kÕt cÊu kh«ng cã liªn kÕt chèng l¹i chuyÓn vÞ ngang),

khi tû sè ®é m¶nh .

22 K l

u

r

 th× ®­îc coi lµ cét ng¾n – kh«ng xÐt ®Õn hiÖu øng ®é m¶nh.

+ §èi víi kÕt cÊu cã gi»ng chèng bªn (kÕt cÊu cã liªn kÕt chèng l¹i chuyÓn vÞ ngang), khi tû sè

®é m¶nh 1

2

.

34 12 K l

u M

r M

 

     

th× ®­îc coi lµ cét ng¾n.

ë ®©y:

K: HÖ sè ®é dµi h÷u hiÖu.

lu

: ChiÒu dµi kh«ng cã thanh gi»ng cña cÊu kiÖn chÞu nÐn ®­îc lÊy b»ng kho¶ng c¸ch

trèng gi÷a c¸c bé phËn cã thÓ t¹o ra sù chèng ®ì ngang cho cÊu kiÖn. Khi cã t¹o vót th× chiÒu dµi

kh«ng cã thanh gi»ng ®­îc tÝnh tõ phÝa ngoµi cña vót trong mÆt ph¼ng ®ang xÐt.

r: B¸n kÝnh qu¸n tÝnh.

M1

, M2

: t­¬ng øng lµ m« men nhá vµ lín ë ®Çu vµ thµnh phÇn M 1

/M2

lµ d­¬ng ®èi víi

®­êng cong uèn ®¬n.

7.2. HÖ sè ®é dµi h÷u hiÖu k:

Trong thiÕt kÕ, hÖ sè ®é dµi h÷u hiÖu ®­îc x¸c ®Þnh tuú theo ®iÒu kiÖn liªn kÕt cña cÊu kiÖn chÞu

nÐn.

Bài giảng Kết Cấu Bê Tông theo 22TCN 272-05

101

7.2.1. CÊu kiÖn lµm viÖc ®éc lËp:

H×nh 7.1: HÖ sè K cho c¸c cÊu kiÖn lµm viÖc ®éc lËp

C¸c gi¸ trÞ cña K cho trong b¶ng trªn th­êng ®ùoc ¸p dông trong tÝnh to¸n kÕt cÊu trô cÇu.

7.2.2. CÊu kiÖn lµm viÖc trong c¸c hÖ khung:

§é æn ®Þnh cña cÊu kiÖn trong c¸c khung liªn tôc, kh«ng ®­îc gi»ng vµo t­êng chÞu c¾t, gi»ng

chÐo, hoÆc c¸c kÕt cÊu l©n cËn, phô thuéc vµo ®é cøng uèn cña c¸c dÇm liªn kÕt cøng. V× thÕ, hÖ sè ®é

dµi h÷u hiÖu K, lµ hµm sè cña ®é ngµm chèng uèn tæng céng cña c¸c dÇm t¹i c¸c ®Çu cét. NÕu ®é cøng

cña c¸c dÇm nhá h¬n so víi ®é cøng cña cét th× gi¸ trÞ K cã thÓ v­ît qu¸ 2.

Gi¶ sö chØ x¶y ra t¸c dông ®µn håi vµ tÊt c¶ c¸c cÊu kiÖn chÞu nÐn ®Òu o»n ®ång thêi trong khu ng

kh«ng gi»ng, cã thÓ ®­îc biÓu thÞ nh­ sau:

2 2

A B

A B

G G ( / K ) 36 / K 0

6( G G ) tag( / K )

 





 



(7.1)

Trong khung cã gi»ng, hÖ sè K ®­îc biÓu thÞ theo c«ng thøc:

G G G G A B A B 2

/ K 2tg( / K ) ( / K ) 1 1 0

4 2 tg( / K ) / K

    

          

 



 

(7.2)

Trong ®ã chØ sè d­íi “A” vµ “B” chØ 2 ®Çu cña cÊu kiÖn

Víi :

 

 

c c c

g g g

E I / L

G

E I / L







Trong ®ã:

E I l

c c c : §é cøng cña c¸c cÊu kiÖn chÞu nÐn t¹i ®Çu cÊu kiÖn (®Çu A hoÆc B)

E I l

g g g : §é cøng cña c¸c dÇm chÞu nÐn t¹i ®Çu cÊu kiÖn (®Çu A hoÆc B)

l

c

, lg

: ChiÒu dµi tù do cña cÊu kiÖn chÞu nÐn vµ dÇm.