Tính dầm BTCT theo Eurocode 2-2004 – Phần 1: Tính cốt thép chịu uốn

Giới thiệu quy trình tính dầm BTCT theo Eurocode 2-2004, áp dụng cho dầm có tiết diện chữ nhật.

Tài liệu tham khảo:

  • Eurocode 2-2004: Design of Concrete structures
  • Etabs Document: Concrete Frame Design Manual

Download bảng Excel tính dầm BTCT theo Eurocode 2-2004

Một số định nghĩa mình dịch có thể không sát nghĩa, các bạn thông cảm nhé!

Xem thêm:

+ Tính dầm BTCT theo Eurocode 2-2004 – Phần 2: Tính cốt thép chịu cắt

+ Tính dầm BTCT theo Eurocode 2-2004 – Phần 3: Tính toán cốt thép chịu xoắn

Phần 1: Tính cốt thép chịu uốn

tính toán dầm theo eurocode 1

1. Số liệu đầu vào – Tính dầm BTCT theo Eurocode 2-2004

Nội lực: MEd (KNm)

Vật liệu: fck, fcd, fctm, fy, fyd, Es (MPa, N/mm2)

Tiết diện: b x h, d’, d (mm, cm, m). Với d’ là lớp bê tông bảo vệ cốt thép, d = h – d’ là chiều cao hiệu dụng của tiết diện.

2. Xác định mô men chuẩn hóa, m (The normalized moment, m)

m = MEd/(b.d2.η.fcd)

Trong đó:

+ η: hệ số xác định cường độ hiệu dụng

  • η = 1 khi fck ≤ 50 MPa, theo EC2 – Eq.3.21
  • η = 1 – [(fck – 50)/200] khi 50 < fck ≤ 90 MPa, theo EC2 – Eq.3.22

+ fcd: cường độ chịu nén thiết kế của bê tông

  • fcd = αcc.fckc
  • αcc: hệ số bao gồm các tác động dài hạn đối với cường độ chịu nén và các tác động bất lợi do cách thức gia tải. Lấy αcc = 1
  • γc: hệ số an toàn theo các tình huống thiết kế đối với bê tông.

Theo EC2, bảng 2.1N:

  • lâu dài và tạm thời: γc = 1,5
  • bất thường: γc = 1,2

3. Xác định cường độ giới hạn của tiết diện chuẩn hóa (The normalized section capacity, mlim)

tính toán dầm theo eurocode 2

Trong đó:

+ λ: hệ số xác định chiều cao hiệu dụng của vùng nén

  • λ = 0,8 khi fck ≤ 50 MPa, theo EC2 – Eq.3.19
  • λ = 0,8 – [(fck – 50)/400] khi 50 < fck ≤ 90 MPa, theo EC2 – Eq.3.20

+ (x/d)lim: giá trị giới hạn giữa độ cao của trục trung hòa với chiều cao hiệu dụng của tiết diện

  • (x/d)lim = (δ – k1)/k2 khi fck ≤ 50 MPa, theo EC2 – Eq.5.10a
  • (x/d)lim = (δ – k3)/k4 khi fck > 50 MPa, theo EC2 – Eq.5.10b
  • δ = 1: tỉ lệ giữa mô men được phân bố lại và mô men đàn hồi

Theo EC2, mục 5.5.(4)

  • k1 = 0,44
  • k2 = 1,25.(0,6 + 0,0014/εCU2)
  • k3 = 0,54
  • k4 = 1,25.(0,6 + 0,0014/εCU2)

Theo EC2, Bảng 3.1

  • εCU2: biến dạng cuối cùng đối với mặt cắt
  • εCU2 = 0,0035 khi fck < 50 MPa
  • εCU2 = 2,6 + 35.[(90 – fck)/100]4 khi fck > 50 MPa

4. Xác định bài toán tính toán cốt thép – Tính dầm BTCT theo Eurocode 2-2004

Nếu:

  • m ≤ mlim: đặt cốt đơn
  • m > mlim: đặt cốt kép

5. Bài toán tính toán cốt đơn

Diện tích cốt thép chịu kéo:

tính toán dầm theo eurocode 3

Trong đó:

+ ω: tỉ lệ cốt thép chuẩn hóa

+ fyd: cường độ chịu kéo thiết kế của cốt thép, fyd = fys

+ γs: hệ số an toàn theo các tình huống thiết kế đối với cốt thép

Theo EC2, bảng 2.1N:

  • lâu dài và tạm thời: γs = 1,15
  • bất thường: γs = 1,0

6. Bài toán tính toán cốt kép

+ ω = ωlim + ω’: tỉ lệ cốt thép chuẩn hóa

+ ωlim: tỉ lệ cốt thép chuẩn hóa giới hạn

+ ω’ = (m – mlim) / (1 – d’/d)

+ d’: lớp bê tông bảo vệ cốt thép vùng nén

Diện tích cốt thép chịu kéo:

Diện tích cốt thép chịu nén:

+ fs: ứng suất của cốt thép chịu nén

fs’ = min(Esc.(1 – d’/xlim); fyd)

+ εc: độ biến dạng của bê tông. Lấy εc = 0,0035

+ xlim: chiều cao vùng nén giới hạn.

xlim = (x/d)lim.d

7. Diện tích cốt thép chịu kéo min, max – Tính dầm BTCT theo Eurocode 2-2004

Theo EC2 – 9.2.1.1(1)EC2 – 9.2.1.1(3) có:

+ Diện tích cốt thép chịu kéo tối thiểu: As,min = max(0,26.(fctm/fyk).b.d; 0,0013.b.d)

+ Diện tích cốt thép chịu kéo tối đa: As,max = 0,04.Ac = 0,04.b.h

Với fyk: giới hạn chảy đặc trưng của cốt thép. Lấy fyk = fy.

Facebook Notice for EU! You need to login to view and post FB Comments!

Trả lời