CHƯƠNG 4 : TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG VÀ TRẠNG THÁI GIỚI HẠN MỎI

39

CHƯƠNG 4 : TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG VÀ TRẠNG THÁI

GIỚI HẠN MỎI

4.1 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG

Các nội dung được xem xét ở TTGH sử dụng là sự khống chế nứt, biến dạng và ứng suất

trong bê tông và trong cốt thép dự ứng lực dưới các điều kiện sử dụng bình thường. Vì dự trữ đối

với các TTGH sử dụng không có nguồn gốc thống kê mà chủ yếu dựa trên kinh nghiệm và sự

đánh giá về kỹ thuật, các hệ số sức kháng và hệ số tải trọng thường được lấy bằng đơn vị.

4.1.1 Khống chế nứt của dầm chịu uốn

Độ mở rộng vết nứt do uốn trong dầm BTCT được quyết định bởi sự phân bố cốt thép ở vùng

bê tông chịu kéo lớn nhất. Bề rộng vết nứt bị ảnh hưởng bởi ứng suất kéo và các chi tiết về cốt

thép. Ở TTGH sử dụng I (AASHTO LRFD), ứng suất kéo trong cốt thép thường fs, trên cơ sở

phân tích mặt cắt đã nứt, phải không được lớn hơn fsa được cho bởi

( )

≤= ≤ 1/3 0, 6 s sa y

c

Z f f f

d A

(4.1)

trong đó Z là thông số bề rộng vết nứt, dc là bề dày bê tông bảo vệ, được tính từ thớ chịu kéo

ngoài cùng tới cốt thép được bảo vệ nhưng không được lấy lớn hơn 50 mm; A được tính bằng

diện tích của bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép dọc chủ chịu kéo chia cho số lượng của các

thanh hoặc các sợi thép. Giá trị của Z được chọn từ bảng 9.1 đối với các điều kiện môi trường

khác nhau và gián tiếp cung cấp một giới hạn về bề rộng vết nứt.

Bảng 4.1 Thông số bề rộng vết nứt Z

Điều kiện môi trường Z (N/mm) Bề rộng vết nứt (mm)

Bình thường, ôn hòa

Khắc nghiệt

Kết cấu vùi dưới đất

30000

23000

17000

0,41

0,30

0,23

Với một Z đã chọn, biện pháp hiệu quả nhất để tăng fsa là sử dụng nhiều cốt thép. Như vậy,

biểu thức 4.1 khuyến khích việc sử dụng nhiều cốt thép đường kính nhỏ với khoảng cách vừa

phải hơn là dùng ít thanh đường kính lớn trong một diện tích tương đương. Điều này cho phép

phân bố đều cốt thép trong vùng bê tông chịu kéo lớn và cải thiện tình trạng nứt.

Để đảm bảo khoảng cách giữa các cốt thép không quá lớn khi cánh của dầm chữ T và dầm

hình hộp ở vào vùng chịu kéo, cốt thép chịu kéo uốn được bố trí trong một khoảng nhỏ hơn bề

rộng cánh tham gia chịu lực cũng như nhỏ hơn 1/10 chiều dài nhịp. Nếu bề rộng cánh hữu hiệu

lớn hơn 1/10 chiều dài nhịp thì phải bố trí cốt thép dọc bổ sung với diện tích không nhỏ hơn

0,4% diện tích phần bản dư ra trên diện tích này.