Cấu kiện chịu nén lệch tâm

Đối với tiết diện chữ nhật: theo công thức:

trong đó:

Trong các công thức từ (13) đến (15):

 là hệ số uốn dọc đối với toàn bộ tiết diện, được xác định trong mặt phẳng tác dụng của mô men uốn theo Bảng 17 và phụ thuộc vào chiều cao tính toán của cấu kiện l_o (xem 8.1.1.2 và 8.1.1.3).

_n là hệ số uốn dọc (theo Bảng 17) đối với phần chịu nén của tiết diện, được xác định trong mặt phẳng tác dụng của mô men uốn với độ mảnh _hn hoặc _in. Khi biểu đồ mô men uốn không đổi dấu: _hn = H /h_n ; _in = H /i_n ,

trong đó:

H là chiều cao thực tế của cấu kiện;

h_n và i_n lần lượt là chiều cao và bán kính quán tính phần chịu nén của tiết diện ngang trong mặt phẳng tác dụng mô men uốn.

Đối với tiết diện chữ nhật: h_n = h - 2e₀;

Đối với tiết diện chữ T (khi e₀ > 0,45 y): có thể lấy gần đúng A_n = 2(y - e₀)b và h_­n = 2(y - e₀)

trong đó:

Khi biểu đồ mô men uốn đổi dấu theo chiều cao cấu kiện (Hình 6) thì việc tính toán theo cường độ được tiến hành tại các tiết diện có trị số mô men uốn lớn nhất. Hệ số uốn dọc _n được xác định phụ thuộc vào độ mảnh: hay ; hay

trong đó:

H₁ và H₂ là chiều cao từng phần tính toán cấu kiện có mô men uốn cùng dấu;

h_n1 , i_n1 và h_n2 , i_n2 lần lượt là chiều cao và bán kính quán tính vùng nén của cấu kiện tại những tiết diện có mô men uốn lớn nhất;

 là hệ số xác định theo Bảng 18;

trong đó:

 là hệ số lấy theo Bảng 19;

Khi h ≥ 30 cm hay l ≥ 8,7 cm thì hệ số m_d lấy bằng 1.

Hình 5 - Cấu kiện chịu nén lệch tâm	HÌnh 6 - Biểu đồ mô men uốn đổi dấu của cấu kiện chịu nén lệch tâm

Loại khối xây	Trị số  đối với tiết diện
	bất kì	chữ nhật
1. Khối xây các loại (trừ những loại nói ở điểm 2 dưới đây)
2. Bằng gạch và tấm lớn sản xuất từ bê tông tổ ong, bê tông lỗ rỗng lớn bằng đá thiên nhiên (kể cả đá hộc)	1	1
CHÚ THÍCH: Nếu 2y < h thì khi xác định hệ số  thay 2y bằng h.

- Đối với tường chịu lực: 20 mm;

- Đối với tường tự chịu lực: 10 mm.

8.1.2.4. Giá trị lớn nhất của độ lệch tâm (có xét đến độ lệch tâm ngẫu nhiên) trong cấu kiện chịu nén lệch tâm không có cốt thép dọc ở vùng kéo không được vượt quá:

- Đối với tổ tải trọng cơ bản: 0,90y;

- Đối với tổ tải trọng đặc biệt: 0,95y;

Ở các tường có chiều dày nhỏ hơn và bằng 22 cm thì không được vượt quá:

- Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản: 0,8y;

- Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt: 0,85y.

Khi đó khoảng cách từ điểm đặt của lực đến mép tiết diện chịu nén lớn hơn không được nhỏ hơn 2 cm đối với tường và cột chịu lực.

8.1.2.5. Những cấu kiện làm việc chịu nén lệch tâm cần được kiểm tra theo nén đúng tâm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng tác dụng của mô men uốn khi chiều rộng b nhỏ hơn chiều cao của tiết diện.

8.1.3. Cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên

Tính toán các cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên được tiến hành theo công thức (13) khi biểu đồ ứng suất có dạng hình chữ nhật theo hai phương. Diện tích phần chịu nén của tiết diện A qui ước lấy theo dạng hình chữ nhật, có trọng tâm trùng với điểm đặt lực và hai cạnh giới hạn bởi mép tiết diện của cấu kiện (Hình 7) với: h_n = 2C_h ; b_n = 2C_b và A_n = 4C_hC_b, trong đó C_h và C_b là các khoảng cách từ điểm đặt lực N đến các mép gần nhất của tiết diện.

Trong trường hợp hình dạng tiết diện phức tạp, để đơn giản tính toán cho phép lấy phần hình chữ nhật của tiết diện mà không tính đến các phần có hình dạng phức tạp (Hình 8). Các giá trị , ₁ và m_d được xác định với hai trường hợp:

- Theo chiều cao tiết diện h hay bán kính quán tính i_h và độ lệch tâm e_h theo phương h;

- Theo chiều cao tiết diện b hay bán kính quán tính i_b và độ lệch tâm e_b theo phương b.

Sau khi tính toán chọn giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị tính được theo công thức (13) làm khả năng chịu lực của cấu kiện.

Nếu e_b > 0,7C_b hoặc e_h > 0,7C_h thì ngoài việc tính toán theo khả năng chịu lực còn phải tính toán theo sự mở rộng khe nứt ở phía tương ứng theo 9.2.

	CHÚ DẪN: A1 và A2 là các diện tích được bỏ qua trong tính toán
Hình 7 - Sơ đồ tính toán tiết diện chữ nhật khi nén lệch tâm	Hình 8 - Sơ đồ tính toán tiết diện phức tạp khi nén lệch tâm xiên

8.1.4. Cấu kiện chịu nén cục bộ

8.1.4.1. Tính toán tiết diện chịu nén (ép) cục bộ khi tải trọng phân phối trên một phần diện tích của tiết diện được tiến hành theo công thức:

N_cb ≤  d R_cbA_cb (17)

trong đó:

 là hệ số đầy của biểu đồ áp lực do tải trọng cục bộ gây ra.

Khi áp lực phân phối đều:  = 1, phân phối theo biểu đồ hình tam giác:  = 0,5.

Nếu dưới gối tựa của cấu kiện chịu uốn không yêu cầu đặt bản đệm phân bố áp lực thì cho phép lấy tích số d = 0,75 đối với khối xây bằng vật liệu ghi ở điểm 1 và 2 của Bảng 20 và d = 0,5 đối với khối xây bằng vật liệu ghi ở điểm 3 của Bảng 20.

trong đó:

đồng thời  ≤ ₁

trong đó:

A là diện tích tính toán của tiết diện, được xác định theo 8.1.4.4;

₁ là hệ số phụ thuộc vào vật liệu của khối xây và điểm đặt tải trọng, xác định theo Bảng 20.

Khi tính toán nén cục bộ của khối xây có lưới thép thì cường độ R_cb trong công thức (17) là giá trị lớn nhất trong hai giá trị R_cb xác định theo công thức (18) của khối xây không cốt thép hoặc R_cb = R_tk , với R_tk là cường độ chịu nén tính toán của khối xây có lưới cốt thép, được xác định theo công thức (27) hoặc (28).

8.1.4.3. Khi các tải trọng cục bộ (phản lực gối tựa của dầm, xà, sàn…) và các tải trọng chính (trọng lượng của khối xây phía trên tải trọng truyền lên khối xây đó) tác dụng đồng thời thì việc tính toán được tiến hành riêng biệt theo tải trọng cục bộ và theo tổng tải trọng cục bộ và tải trọng chính với các giá trị ₁ thích hợp tra ở Bảng 20.

Khi tính toán theo tổng tải trọng cục bộ và tải trọng chính, cho phép chỉ kể đến phần tải trọng cục bộ đặt trước khi chất tải diện tích cục bộ của tải trọng chính.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp, khi mà diện tích tiết diện chỉ đủ để chịu một mình tải trọng cục bộ, mà không đủ để chịu tổng tải trọng cục bộ và tải trọng chính, thì cho phép dùng các biện pháp cấu tạo để tránh không cho truyền tải trọng chính lên diện tích chịu nén cục bộ (ví dụ: tạo một khoảng rỗng hay đặt tấm đệm trên đầu dầm, xà hoặc lanh tô).

8.1.4.4. Diện tích tính toán của tiết diện A được xác định theo nguyên tắc sau:

a) Khi tải trọng cục bộ tác dụng toàn bộ chiều dài của tường, diện tích tính toán của tiết diện gồm cả phần diện tích 2 bên có chiều dài không lớn hơn chiều dày của tường (Hình 9a);

b) Khi tải trọng cục bộ tác dụng ở mép tường trên toàn bộ chiều dày của tường, diện tích tính toán của tiết diện lấy bằng diện tích nén cục bộ, còn khi tính với tổng tải trọng cục bộ và chính, diện tích tính toán của tiết diện bao gồm cả phần diện tích kề sát với mép của tải trọng cục bộ có chiều dài không lớn hơn chiều dày của tường (Hình 9b);

c) Khi tải trọng cục bộ là tải trọng ở những chỗ gối tựa của các đầu xà và dầm, diện tích tính toán của tiết diện là diện tích tiết diện của tường có chiều rộng bằng chiều sâu phần gối tựa của xà hoặc dầm và chiều dài không lớn hơn khoảng cách giữa hai nhịp cạnh tranh nhau của dầm (Hình 9c). Nếu khoảng cách giữa các dầm lớn hơn hai lần chiều dày tường thì chiều dài của phần diện tích tính toán của tiết diện lấy bằng tổng số chiều rộng của dầm b và hai lần chiều dày của tường h (Hình 9c1);

d) Khi tải trọng cục bộ tác dụng ở góc tường, diện tích tính toán của tiết diện lấy bằng diện tích chịu nén cục bộ, còn khi tính toán với tổng tải trọng cục bộ và chính, thì diện tích tính toán của tiết diện lấy theo Hình 9d trong phạm vi đường đứt nét;

e) Khi tải trọng cục bộ đặt trên một phần chiều dài và chiều rộng của tiết diện, diện tích tính toán của tiết diện lấy theo Hình 9e. Nếu đặt như vậy nhưng ở gần mép tường, thì khi tính toán với tổng tải trọng cục bộ và chính diện tích tính toán lấy không nhỏ hơn diện tích tính được xác định theo Hình 9d khi tải trọng cục bộ đặt ở góc tường;

f) Khi tải trọng cục bộ đặt hoàn toàn trong phạm vi phần bổ trụ, diện tích tính toán lấy bằng diện tích chịu nén cục bộ, còn khi tính toán với tổng tải trọng cục bộ và chính thì diện tích tính toán của tiết diện lấy theo Hình 9f trong phạm vi đường đứt nét;

g) Khi tải trọng cục bộ đặt ở phần bổ trụ và một phần tường, diện tích tính toán được lấy tăng so với diện tích chịu nén cục bộ chỉ khi mà hợp lực của tải trọng có điểm đặt nằm trong cánh (tường) hoặc trong phạm vi phần sườn (bổ trụ) với độ lệch tâm e_o > L / 6 về phía tường (trong đó L là chiều dài của phần diện tích chịu nén cục bộ, e₀ là độ lệch tâm so với trục của diện tích chịu nén cục bộ). Trong trường hợp này, diện tích tính toán của tiết diện gồm cả phần diện tích tường ở hai bên kề sát với bổ trụ có chiều rộng c₁ bằng chiều sâu gối tựa lên khối xây tường và chiều dài về mỗi phía không lớn hơn chiều dày tường (Hình 9g);

h) Nếu tiết diện có hình dạng phức tạp, không được phép tính vào diện tích tính toán những phần diện tích có liên kết yếu (với phần chịu tải) không đủ độ truyền áp lực (phần 1 và 2 trên Hình 9h).

CHÚ THÍCH: Trong mọi trường hợp trình bày trên Hình 9, diện tích tính toán của tiết diện A đã bao gồm cả diện tích chịu nén cục bộ A_cb.

CHÚ DẪN:

1 và 2 là các phần tiết diện không đưa vào tính toán

Các chỉ dẫn của mục này không áp dụng để tính gối tựa của các tường treo. Việc tính toán này cần được tiến hành theo chỉ dẫn ở 8.1.4.1.

CHÚ THÍCH 1: Khi cần tăng diện tích chịu nén cục bộ dưới các tấm đệm gối tựa, cần đặt các tấm thép đệm để định vị áp lực gối tựa.

CHÚ THÍCH 2: Những yêu cầu về cấu tạo các phần khối xây chịu tải trọng cục bộ xem chỉ dẫn ở 10.6.1 đến 10.6.4.

Tính toán cấu kiện chịu uốn không có cốt thép được tiến hành theo công thức:

trong đó:

Tính toán cấu kiện chịu uốn không có cốt thép với lực cắt Q được tiến hành theo công thức:

trong đó:

CHÚ THÍCH: Không cho phép thiết kế các cấu kiện của kết cấu gạch đá làm việc chịu uốn theo tiết diện không giằng.

Tính toán các cấu kiện chịu kéo đúng tâm không có cốt thép theo cường độ khi chịu kéo đúng tâm được tiến hành theo công thức:

trong đó:

CHÚ THÍCH: Không cho phép thiết kế cấu kiện kết cấu gạch đá làm việc chịu kéo dọc trục theo tiết diện không giằng.