1. Các điều kiện cơ bản cần kiểm tra
Trước khi tính toán cốt đai, cần đảm bảo hai điều kiện sau:
-
Kiểm tra ứng suất nén chính của bụng dầm:
Đảm bảo rằng bụng dầm không bị vỡ do ứng suất nén chính, với điều kiện:
Q ≤ 0,3 Rb b ho -
Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:
Nếu lực cắt do ngoại lực Q nhỏ hơn khả năng chịu cắt tối thiểu của bê tông (
Q ≥ Qb,min = 0,5 Rbt b ho), thì chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo. Ngược lại, nếuQ > Qb,min, cần phải tính toán cốt đai.
2. Phương pháp thực hành đề xuất
Phương pháp này dựa trên việc bỏ qua việc xác định các tiết diện nghiêng khi tính toán lực cắt. Thay vào đó, nó sử dụng một công thức đơn giản hóa để tính toán khả năng chịu cắt của dầm, từ đó xác định lượng cốt đai cần thiết.
2.1. Dầm chịu tải trọng tập trung
Khi dầm chịu một lực tập trung P cách gối tựa một đoạn a, quy trình tính toán cốt đai như sau:
- Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính bụng dầm và khả năng chịu cắt của bê tông như đã nêu ở mục 1.
- Tính khả năng chịu cắt của bê tông tại vị trí cần xét:
Qb,1 = (1,25 Rbt b ho2) / a
- Xác định khả năng chịu cắt của cốt đai trên một đơn vị chiều dài (qsw):
- Nếu
0,5 ho ≤ a < 1,3 ho:qsw = (Q - Qb1) / a
- Nếu
a ≥ 1,3 ho:qsw = (Q - Qb1) / (1,3 ho)
- Nếu
- Tính khoảng cách cốt đai:
- So sánh qsw vừa tính được với giá trị tối thiểu (
qsw,min = 0,25 Rbt b) và lấy giá trị lớn hơn.
- Tính khoảng cách cốt đai lý thuyết:
stt = (Rsw Asw) / qsw.
- So sánh qsw vừa tính được với giá trị tối thiểu (
2.2. Dầm chịu tải trọng phân bố đều
Khi dầm chịu tải trọng phân bố đều q, quy trình tính toán cốt đai bao gồm các bước sau:
- Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính bụng dầm và khả năng chịu cắt của bê tông với lực cắt lớn nhất Qmax tại gối.
- Xác định tiết diện nguy hiểm (a):
- Tính giá trị
c = √( (1,25 Rbt b ho2) / q1 )
- Tiết diện nguy hiểm là
a = min(2,5 ho; c).
- Tính giá trị
- Tính lực cắt tại tiết diện nguy hiểm (Q1):
Q1 = Qmax - a q1
- Tính khả năng chịu cắt của bê tông tại tiết diện nguy hiểm:
Qb,1 = (1,25 Rbt b ho2) / a
- Xác định khả năng chịu cắt của cốt đai trên một đơn vị chiều dài (qsw):
- Nếu
0,5 ho ≤ a < 1,3 ho:qsw = (Q1 - Qb1) / a
- Nếu
a ≥ 1,3 ho:qsw = (Q1 - Qb1) / (1,3 ho)
- Nếu
- Tính khoảng cách cốt đai:
- So sánh qsw với giá trị tối thiểu (
qsw,min = 0,25 Rbt b) và lấy giá trị lớn hơn.
- Tính khoảng cách cốt đai lý thuyết:
stt = (Rsw Asw) / qsw.
- So sánh qsw với giá trị tối thiểu (
Lưu ý
Phương pháp này tuy đơn giản và tiện lợi nhưng vẫn cần so sánh với kết quả tính toán chính xác theo tiêu chuẩn để đảm bảo an toàn. Các kỹ sư nên kết hợp với kinh nghiệm và các quy định cấu tạo khác để có kết quả thiết kế tối ưu nhất.