So sánh mô men xoắn nứt bằng các phương pháp tính toán khác nhau

Trong nghiên cứu này, việc đánh giá mô men xoắn nứt cho kết cấu dầm đặc bê tông cốt thép được trình bày theo các quan điểm, phương pháp tính toán khác nhau. Một số ví dụ số được trình bày để xem xét ảnh hưởng của tỷ lệ kích thước hình học của dầm và cường độ chịu nén của bê tông.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
So sánh mô men xoắn nứt bằng các phương pháp tính toán khác nhau Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 SO SÁNH MÔ MEN XOẮN NỨT BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KHÁC NHAU Nguyễn Vĩnh Sáng, Nguyễn Anh Dũng Trường Đại học Thủy lợi, email: sangnv@tlu.edu.vn1. GIỚI THIỆU CHUNG thể hiện thông qua quan hệ mô men xoắn - góc xoắn lý tưởng như trên Hình 1 theo [2]. Trong kết cấu công trình bằng bê tông cốtthép một số cấu kiện chịu xoắn đáng kể nhưdầm ban công, dầm thang bộ, dầm dạngcong… Mô men xoắn gây ra dạng phá hoại nứtkết cấu theo dạng đường xoắn ốc dọc theo chuvi của cấu kiện. Việc kết cấu hình thành và mởrộng vết nứt gây ảnh hưởng đến mỹ quan côngtrình, tâm lý người sử dụng cũng như gây raviệc ăn mòn cốt thép bên trong xảy ra nhanhchóng hơn. Đối với cấu kiện chịu xoắn, đặctrưng cho giai đoạn hình thành các vết nứt banđầu thông qua mô men xoắn nứt và góc xoắnnứt tương ứng là Tcr, cr. Do đó, việc xác địnhTcr là cần thiết để đánh giá được giai đoạn làmviệc của cấu kiện bê tông cốt thép khi chịu Hình 1. Quan hệ mô men xoắn -xoắn. Ngoài ra, theo TCVN 5574-2018 [1] chỉ góc xoắn dầm BTCT theo [2]xét đến khả năng chịu mô men xoắn lớn nhấtnhưng không xét đến mô men xoắn nứt. Giai đoạn I: giai đoạn đàn hồi trước nứt, giai Trong nghiên cứu này, việc đánh giá mô đoạn này chỉ có sự làm việc của bê tông, cốtmen xoắn nứt cho kết cấu dầm đặc bê tông thép chưa tham gia chịu lực. Độ dốc của đườngcốt thép được trình bày theo các quan điểm, cong quan hệ thể hiện qua độ cứng đoàn hồi St.phương pháp tính toán khác nhau. Một số ví Venant (GC)I. Trong giai đoạn này, giả thiếtdụ số được trình bày để xem xét ảnh hưởng rằng đường cong là một đoạn thẳng có gốc tọacủa tỷ lệ kích thước hình học của dầm và độ đầu tiên (0;0) và điểm cuối cùng có tọa độ Icường độ chịu nén của bê tông. (cr ; Tcr ) . Mô hình tính toán trong giai đoạn này dựa trên: lý thuyết đàn hồi, lý thuyết uốn2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU vênh và lý thuyết ống thành mỏng Bredt’s. Giai đoạn II: Sau khi nứt, dầm đột ngột 2.1. Sự làm việc của dầm chịu xoắn tăng góc xoắn, trong khi mô men xoắn có thểthuần túy giảm xuống do chuyển sự làm việc của bê Nhìn chung, thông qua các nghiên cứu thực tông sang cốt thép.nghiệm, ứng xử của dầm BTCT thông thường Giai đoạn 3: Sau đàn hồi, ứng xử đàn dẻokhi chịu xoắn thuần túy trải qua ba giai đoạn: của dầm gây ra bởi sự làm việc phi tuyến của(1) giai đoạn đàn hồi trước nứt, (2) giai đoạn cốt thép và ảnh hưởng của mềm hóa trongđàn hồi sau nứt và (3) giai đoạn đàn dẻo được thanh chống bê tông. 185Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 2.2. Xác định mô men xoắn nứt Theo ACI 318M-19 [8]  Acp  2 Mô men xoắn nứt được xác định bởi Tcr  0,33 fc   (9)nhiều lý thuyết khác nhau: lý thuyết đàn hồi,  pcp   lý thuyết uốn vênh và lý thuyết ống thành Koutchoukali và Belarbi [9]mỏng Bres’t.  Acp  2 Theo lý thuyết cơ bản về sức bền vật liệu, Tcr  0, 46 f c   (10)dầm chịu xoắn thuần túy thì ứng suất chính  pcp   do mô men xoắn gây ra không nhỏ hơn trị số trong đó: x và y tương ứng là cạnh ngắn và dàiứng suất cho phép theo công thức (1): của dầm thể hiện trên Hình 2. f c là cường độ  max     fcr (1) chịu nén bê tông mẫu lăng trụ, Acp, pcp là diệntrong đó: max, [], fcr tương ứng là ứng suất tích và chu vi của dầm bê tông cốt thép.cắt lớn nhất, ứng suất cho phép, cường độchịu kéo của bê tông. Theo lý thuyết của Brest ta có: T    2 A0t  (2)với T là mô me xoắn,  là ứng suất cắt, A0 làdiện tích tính từ lõi dòng c ...