Tính toán cốt đai chịu cắt của dầm bê tông cốt thép tiết diện chữ nhật theo TCVN 5574:2018

12/09/2025
21
GS.TS Phan Quang Minh

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, nếu
    Q > 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:

  1. Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính bụng dầm và khả năng chịu cắt của bê tông như đã nêu ở mục 1.
  2. Tính khả năng chịu cắt của bê tông tại vị trí cần xét:
    Qb,1 = (1,25 Rbt b ho2) / a
  3. 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)
  4. 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
      .

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:

  1. 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.
  2. 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)
      .
  3. Tính lực cắt tại tiết diện nguy hiểm (Q1):
    Q1 = Qmax - a q1
  4. Tính khả năng chịu cắt của bê tông tại tiết diện nguy hiểm:
    Qb,1 = (1,25 Rbt b ho2) / a
  5. 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)
  6. 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
      .

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.

 

Bài viết liên quan

28/06/2025
Đề tài nghiên cứu trình bày kết quả thực nghiệm và mô phỏng số của hệ dầm – tường biên bê tông cốt thép chịu nén dọc trục, nhằm phân tích khả năng chịu lực, cơ chế phá hoại và hiệu quả làm việc tổng thể, phục vụ thiết kế công trình chịu tải trọng lớn.
30/07/2025
Khám phá thí nghiệm địa chấn tại Đại học Nevada, Reno nhằm đánh giá khả năng chịu rung chấn của các bộ phận phi kết cấu trong công trình – từ trần, tường đến thiết bị cơ điện. Kết quả đóng vai trò quan trọng trong thiết kế kháng chấn toàn diện.
06/08/2025
Hướng dẫn chi tiết cách hiệu chỉnh giản đồ gia tốc động đất đáp ứng theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 phục vụ thiết kế công trình chịu động đất tại Việt Nam. Bao gồm quy trình, công thức và ví dụ minh họa.

03/07/2025
Xây nhà trọn gói là dịch vụ chìa khóa trao tay bao gồm thiết kế, xin phép xây dựng, thi công phần thô, hoàn thiện nội thất và bàn giao công trình. Cùng tìm hiểu đầy đủ các hạng mục trong gói xây nhà trọn gói để chuẩn bị kế hoạch xây dựng hiệu quả.
30/07/2025
Bố trí đai cột tại nút khung nhà cao tầng giúp tăng khả năng chịu cắt, chống sập giòn và đảm bảo độ dẻo của kết cấu trong thiết kế kháng chấn. Bài viết phân tích vai trò của thép đai trong vùng nút và các yêu cầu theo TCVN 9386:2012.