Www.xaydung360.Vn_Ram Concept-part 53-Thiet Ke as 3600

53 Thiết kế AS 3600-2001 Chương này trình bày chi tiết cách thực hiện AS 3600-2001 của chương trình RAM Concept.

Sáu phần phát thảo như sau:

• Các tải trọng mặc định

• Tổ hợp tải trọng mặc định

• Hệ số hoạt tải

• Ứng xử vật liệu

• Cách chọn các quy tắc mã code cho thiết kế tiết diện cắt ngang

• Cách thực hiện các quy tắc mã code

53.1 Các tải trọng mặc định AS 3600-2001

Phần này cung cấp thông tin về các tải trọng mà chương trình RAM Concept tạo mặc định khi khởi động một tập tin AS 3600-2001 mới. Do mục đích và công dụng của hầu hết các tải trọng rất rõ ràng, chỉ có những vấn đề đặc biệt đáng chú ý mới được trình bày ở đây.

53.1.1 Tải trọng xây dựng tạm thời (khi kéo căng)

Loại tải trọng này là tải trọng tạm thời hiện diện trong khi xây dựng khi nhà thầu tác động ứng suất các cốt thép dự ứng lực. Vì đây là tải trọng tạm thời, nên nói chung chỉ có trong tổ hợp tải trọng sử dụng ban đầu.

Nếu tải trọng cố định hiện diện khi kéo căng, nên xác định tải trọng trong layer tải trọng xây dựng tạm thời (khi kéo căng) cũng như layer tải trọng cố định thích hợp. Hoặc, có thể tính đến tải trọng cố định hiện diện khi kéo căng với công dụng thích hợp của các hệ số tải trọng.

53.2 Tổ hợp tải trọng mặc định AS 3600-2001

Phần này cung cấp thông tin về tổ hợp tải trọng mặc định (về mặt kỹ thuật, là các tổ hợp tải trọng) mà chương trình RAM Concept tạo khi khởi động một tập tin AS 3600-2001 mới. Mục đích và nguồn gốc của từng tổ hợp tải trọng được trình bày. Bạn có thể xóa bỏ hay chỉnh sửa bất kỳ các tổ hợp tải trọng này. Cũng có thể thêm tổ hợp tải trọng. Tổ hợp tải trọng là từ AS/NZS 1170.0, trừ khi được trình bày khác.

Chương trình Concept sử dụng các loại tải trọng để xác định các hệ số thích hợp trong nhiều tổ hợp tải trọng. Đối với trường hợp ngắn hạn, hệ số ψ bằng 1.0 đối với Hoạt tải (Không thể chiết giảm được) và Hoạt tải (Tích lũy) và 0.7 đối với các hoạt tải khác. Đối với các trường hợp lâu dài và kết hợp, hệ số ψ bằng 0.6 đối với Hoạt tải (Không thể chiết giảm được) và Hoạt tải (Tích lũy), 0.4 đối với Hoạt tải (Có thể chiết giảm được), và 0.0 đối với Hoạt tải (Trần).

Lưu ý: Nhiều tổ hợp tải trọng trong các tập tin bản (bè) là loại Lateral Group và sử dụng phân tích “Chịu kéo bằng zero”. Do tổ hợp tải trọng sử dụng phân tích “Chịu kéo bằng zero” KHÔNG sử dụng Alternate Envelope Factors, nên tổ hợp tải trọng trong các tập tin bản được mở rộng thành đa tổ hợp tải trọng. Xem Chương 11, "Xác định Tổ hợp tải trọng" để biết thêm thông tin.

53.2.1 Các tĩnh tải LC

Tổ hợp tải trọng này tổng hợp tất cả các tĩnh tải, với hệ số tải trọng 1.0, hoạt động đồng thời trong điều kiện sử dụng tiêu chuẩn. Tổ hợp tải trọng này chỉ để tham khảo thông tin - chương trình RAM Concept không sử dụng để thiết kế.

53.2.2 LC sử dụng ban đầu

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra các yêu cầu khi tác dụng ứng lực trước. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:

Tải trọng cân bằng: 1.15 (std & alt) (gồm tăng 15% đối với các mất mát lâu dài, mà thông thường không xảy ra trong giai đoạn này)

Lưu ý: Mặc dù co ngót bê tông sinh ra mất mát ngắn hạn, nhưng trong chương trình RAM Concept các mất mát do co ngót bê tông được coi như là một phần của toàn bộ các mất mát lâu dài.

Tĩnh tải bản thân: 0.8 (std) & 1.15 (alt)

Tải trọng xây dựng tạm thời (Khi kéo căng): 0.8 (std) & 1.15 (alt)

53.2.3 LC sử dụng: D + ψ L

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:

Tải trọng cân bằng: 1.0 (std & alt)

Tĩnh tải: 1.0 (std & alt)

Hoạt tải (Có thể chiết giảm được): 0.7 (std) & 0.0 (alt)

Hoạt tải (Không thể chiết giảm được): 1.0 (std) & 0.0 (alt)

Hoạt tải (Tích lũy): 1.0 (std) & 0.0 (alt)

Hoạt tải (Trần): 0.7 (std) & 0.0 (alt)

53.2.4 LC sử dụng lớn nhất: D + (1.0 | 0.0) L

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:



Hoạt tải: 1.0 (std) & 0.0 (alt)

53.2.5 LC sau cùng: 1.35D

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn cường độ. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:

Siêu tĩnh tải: 1.0 (std & alt)

Tĩnh tải: 1.35 (std) và 0.9 (alt)

53.2.6 LC sau cùng: 1.2D + 1.5L

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn cường độ. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:


Tĩnh tải: 1.2 (std) và 0.9 (alt)

Hoạt tải: 1.5 (std) & 0.0 (alt)

53.2.7 LC võng không bị nứt LT

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra độ võng lâu dài mà không quan tâm đến vấn đề nứt. Các hệ số tải trọng là:

Tải trọng cân bằng: 3.35 (std & alt) [1.0 ban đầu + 2.35 độ dão]


Hoạt tải (Có thể chiết giảm được): 1.64 (std & alt) [0.4(3.35) + (0.7-0.4)]

Hoạt tải (Không thể chiết giảm được): 2.41 (std & alt) [0.6(3.35) + (1.0-0.6)]

Hoạt tải (Tích lũy): 2.41 (std & alt) [0.6(3.35) + (1.0-0.6)]

Hoạt tải (Trần): 0.7 (std & alt) [0.0(3.35) + (0.7-0.0)]

53.2.8 LC do gió sử dụng: D + ψ L + W (Tải trọng do gió sử dụng)

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng với gió và các hoạt tải áp dụng. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:



Hoạt tải (Có thể chiết giảm được): 0.4 (std & alt)

Hoạt tải (Không thể chiết giảm được): 0.6 (std & alt)

Hoạt tải (Tích lũy): 0.6 (std & alt)

Hoạt tải (Trần): 0.0 (std & alt)

Tải trọng do gió sử dụng: 1.0 (std & alt)

53.2.9 LC do gió sử dụng: D + W (Tải trọng do gió sử dụng)

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng với tải trọng gió áp dụng. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:



Tải trọng do gió sử dụng: 1.0 (std & alt)

53.2.10 LC do địa chấn hoạt động: D + ψ L + E (Tải trọng do địa chấn hoạt động)

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng với địa chấn và các hoạt tải áp dụng. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:







Tải trọng do địa chấn hoạt động: 1.0 (std & alt)

53.2.11 LC do địa chấn hoạt động: D + E (Tải trọng do địa chấn hoạt động)

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng với các tải trọng địa chấn áp dụng. Hiện nay chương trình chỉ tạo ra cho móng bản/ móng bè. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:



Tải trọng do địa chấn hoạt động: 1.0 (std & alt)

53.2.12 LC do gió sau cùng: 1.2D + ψ L + W (Tải trọng do gió sử dụng)

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn cường độ với gió và các hoạt tải áp dụng. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:







Tải trọng do gió sau cùng: 1.0 (std & alt)

53.2.13 LC do gió sau cùng: 0.9D + W (Tải trọng do gió sau cùng)

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn cường độ với tải trọng gió áp dụng. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:



Tải trọng do gió sau cùng: 1.0 (std & alt)

53.2.14 LC do địa chấn sau cùng: D + ψ L + E (Tải trọng do địa chấn sau cùng)

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn cường độ với địa chấn và các hoạt tải áp dụng. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:







Tải trọng do địa chấn sau cùng: 1.0 (std & alt)

53.2.15 LC do địa chấn sau cùng: D + E (Tải trọng do địa chấn sau cùng)

Tổ hợp tải trọng này dự kiến kiểm tra trạng thái giới hạn cường độ với các tải trọng địa chấn áp dụng. Các hệ số tải trọng được sử dụng là:



Tải trọng do địa chấn sau cùng: 1.0 (std & alt)

53.3 Hệ số hoạt tải AS3600 / AS/NZS 1170.1

Để có các hệ số thích hợp, đề nghị bạn vẽ:

• các tải trọng đậu xe trên layer Hoạt tải (Tích lũy)

• các tải trọng lắp ráp trên layer Hoạt tải (Không thể chiết giảm được)

• các tải trọng trần được sử dụng cho các hoạt động loại sàn nhà trên layer Hoạt tải (Có thể chiết giảm được) hay Layer Hoạt tải (Không thể chiết giảm được)

Lưu ý: Tuy nhiên, nếu vẽ các tải trọng đậu xe trên layer Hoạt tải (Tích lũy), chương trình RAM Concept áp dụng hệ số tải trọng (ôn hòa) 1.0 trong LC sử dụng, hệ số tải trọng (ôn hòa) 0.6 trong các tổ hợp tải trọng do gió và địa chấn (cả sử dụng và sau cùng), và hệ số tải trọng (ôn hòa) 2.41 trong LC võng không bị nứt LT.

Lưu ý: Tuy nhiên, nếu vẽ các tải trọng lắp ráp trên layer Hoạt tải (Không thể chiết giảm được), chương trình RAM Concept áp dụng hệ số tải trọng 2.41 trong LC võng không bị nứt LT.

53.4 Các ứng xử vật liệu AS 3600-2001

Phần này giải thích cách chương trình RAM Concept tạo mô hình bê tông, cốt thép không dự ứng lực và cốt thép dự ứng lực khi sử dụng AS 3600-2001.

53.4.1 Ứng xử bê tông

Xác định môđun đàn hồi của bê tông trong cửa sổ vật liệu. Có thể sử dụng phương trình mã code 6.1.2, một phương trình từ mã code khác, hay một giá trị lý thuyết.

Khi định rõ trực tiếp các giá trị, cần phải có hai giá trị môđun đàn hồi:

Eci = giá trị để phân tích tiết diện cắt ngang (truyền tải) sử dụng ban đầu

Ec = giá trị cho các điều kiện khác

Nếu chọn mã code AS 3600-2001 phần 6.1.2, các giá trị như sau được sử dụng:

Trong đó

fcmi = nghĩa là giá trị của cường độ bê tông hình trụ khi kéo căng

fcm = nghĩa là giá trị của 28 ngày cường độ bê tông hình trụ

Đối với các tính toán dựa trên tổng mặt cắt, giả định bê tông là a vật liệu đàn hồi tuyến tính hoàn hảo không có giới hạn kéo căng hay biến dạng.

Để phân tích tiết diện cắt ngang chi tiết, các đường cong ứng suất - biến dạng được trình bày trong "Các đường cong ứng suất - biến dạng của bê tông" ở trang 324, Chương 47, "Các lưu ý thiết kế mặt cắt".

Các đường cong cường độ ứng suất - biến dạng được rút ngắn tại độ biến dạng 0.003. Các đường cong ứng suất - biến dạng khác không có giới hạn biến dạng.

53.4.2 Ứng xử cốt thép (Không dự ứng lực)

Vật liệu này được trình bày trong phần "Các đường cong ứng suất - biến dạng cốt thép không dự ứng lực" ở trang 321, Chương 47, "Các lưu ý thiết kế mặt cắt".

53.4.3 Ứng xử cốt thép dự ứng lực có bám dính với bê tông

Vật liệu này được trình bày trong phần "Các đường cong ứng suất - biến dạng vật liệu ứng lực sau" ở trang 321, và "Mối quan hệ của Độ biến dạng ứng lực sau có bám dính với bê tông đối với độ biến dạng tiết diện cắt ngang" ở trang 322, Chương 47, "Các lưu ý thiết kế mặt cắt".

53.4.4 Ứng xử cốt thép dự ứng lực không có bám dính với bê tông

Đối với các điều kiện sử dụng, chương trình RAM Concept giả định rằng ứng suất cốt thép dự ứng lực không bám dính với bê tông không bị ảnh hưởng bởi độ biến dạng tiết diện cắt ngang.

Đối với các tính toán mômen sức kháng sau cùng, phương thức chung đối với các đường cong ứng suất - biến dạng cốt thép dự ứng lực không bám dính với bê tông của chương trình RAM Concept được trình bày chi tiết trong "Các đường cong ứng suất - biến dạng ứng lực sau không bám dính với bê tông - Cách thực hiện chương trình" ở trang 323 Chương 47, "Các lưu ý thiết kế mặt cắt".

Đối với AS 3600-2001, biến dạng tối đa của cốt thép dự ứng lực không bám dính với bê tông, fgiới

hạn, được xác định theo phần 8.1.6. Trong tính toán befdp, chương trình RAM Concept giả định các cốt thép dự ứng lực được đặt ở mặt trọng tâm tiết diện cắt ngang có lợi hơn (giá trị giới hạn biến dạng tương tự được sử dụng cho cả tính toán công suất mômen âm và dương tại từng tiết diện cắt ngang).

53.5 Chọn quy tắc mã code AS 3600-2001

Sau đây giải thích cách Chương trình RAM Concept quyết định các quy tắc mã code AS 3600-2001 nào sẽ áp dụng dựa trên các đặc tính phân đoạn dải thiết kế hay mặt cắt thiết kế, được kết hợp với các quy tắc thiết kế linh hoạt đối với bộ quy tắc đang xem xét.

53.5.1 Hàm lượng cốt thép tối thiểu mã code

• Hệ thống kết cấu (như được xác định trong mặt cắt thiết kế hay phân đoạn dải thiết kế) được coi là (dầm, bản theo một phương, bản theo hai phương).

• Loại cốt thép (như được xác định trong mặt cắt thiết kế hay phân đoạn dải thiết kế) được coi là (PT hay RC).

• Sắp xếp cốt thép dựa trên sự chọn lựa “vị trí hàm lượng cốt thép tối thiểu” đối với phân đoạn dải thiết kế hay mặt cắt thiết kế:

o Bản nâng cao - Cốt thép ở phía trên gần hệ đỡ và bên dưới gần nhịp giữa.

o Móng bản - Cốt thép bên dưới gần hệ đỡ và ở trên gần nhịp giữa.

o Mặt chịu kéo - Vị trí cốt thép được xác định bởi đường bao mômen thiết kế đối với bộ quy tắc (có thể phải có cốt thép ở cả hai mặt).

o Phía trên - Cốt thép luôn được đặt ở phía trên bản (Tùy ý kỹ sư)

o Bên dưới - Cốt thép luôn được đặt ở the bên dưới bản (Tùy ý kỹ sư)

o Không có - Không có cốt thép (Tùy ý kỹ sư)

• Các quy tắc mã code được áp dụng như được trình bày trong bảng sau

Bảng 53-1 Quy tắc hàm lượng cốt thép tối thiểu

Hệ thống thiết kế RC PT

Dầm 8.1.4, 9.4.3.2 8.1.4, 9.4.3.2

Bản theo một phương 8.1.4, 9.4.3.2 8.1.4, 9.4.3.2

Bản theo hai phương 8.1.4, 9.4.3.2 8.1.4, 9.4.3.2

.

53.5.2 Hàm lượng cốt thép tối thiểu của người sử dụng

Chương trình RAM Concept cho phép xác định các tỷ lệ hàm lượng cốt thép tối thiểu cho từng đoạn nhịp.

Các tỷ lệ hàm lượng cốt thép tối thiểu do người sử dụng xác định

Từng đoạn nhịp có bốn giá trị tỷ lệ cốt thép do người sử dụng xác định:

• Cốt thép ở trên dải cột

• Cốt thép bên dưới dải cột

• Cốt thép ở trên dải giữa

• Cốt thép bên dưới dải giữa

Quy định hàm lượng cốt thép tối thiểu của người sử dụng của chương trình Concept sử dụng các giá trị này để thiết kế cốt thép tại từng tiết diện cắt ngang. Các giá trị này không có trong cốt thép được tính cho các quy tắc khác. Ví dụ, cốt thép cường độ uốn cong được báo cáo trong Bộ quy tắc cường độ ngoài cốt thép không có trong Quy định hàm lượng cốt thép tối thiểu của người sử dụng.

Các tính toán hàm lượng cốt thép tối thiểu của người sử dụng

Các tính toán hàm lượng cốt thép tối thiểu của người sử dụng của chương trình Concept dựa trên tổng tiết diện cắt ngang (sau khi tinh chỉnh) và các tỷ lệ do người sử dụng xác định. Ví dụ:

columnDảiTopAs = (tiết diện cắt ngang Ac)(tỷ lệ cốt thép ở trên dải cột)

Các yêu cầu

Quy định hàm lượng cốt thép tối thiểu của người sử dụng sẽ không thiết kế cốt thép trừ khi bộ quy tắc này được sử dụng ít nhất trên tổ hợp tải trọng.

Các tập tin cũ

Các tập tin Pre-Concept 2.0 đòi hỏi phải xây dựng lại tổ hợp tải trọng và các bộ quy tắc để bổ sung Quy định hàm lượng cốt thép tối thiểu của người sử dụng. Xem phần "Xây dựng lại tổ hợp tải trọng" ở trang 35, Chương 11, "Xác định Tổ hợp tải trọng" để biết thêm thông tin.

53.5.3 Sử dụng Ban đầu

• Các cốt thép dự ứng lực được coi là tải trọng bên ngoài (và tải trọng cân bằng được giả định là có trong các hệ số tải trọng).


• Các mức biến dạng trong kết cấu được xác định bởi đường bao mômen đối với bộ quy tắc (có thể phải có cốt thép ở cả hai mặt).


Bảng 53-2 Quy tắc sử dụng ban đầu


Dầm (không có) 8.1.4.2

Bản theo một phương (không có) 8.1.4.2

Bản theo hai phương (không có) 8.1.4.2

• .

53.5.4 Sử dụng





Bảng 53-3 Quy tắc sử dụng


Dầm 8.6.1 (các phần) 8.6.2

Bản theo một phương 9.4.1 (các phần) 9.4.2

Bản theo hai phương 9.4.1 (các phần) 9.4.2

• .

53.5.5 Sử dụng tối đa

• Dự kiến sử dụng tổ hợp tải trọng trong đó ψ = 1.0.




• Các quy tắc mã code được áp dụng như được trình bày trong bảng sau.

Bảng 53-4 Quy tắc sử dụng tối đa


Dầm 8.6.1 (các phần) (không có)

Bản theo một phương 9.4.1 (các phần) (không có)

Bản theo hai phương 9.4.1 (các phần) (không có)

53.5.6 Cường độ

• Các cốt thép dự ứng lực được coi là lực mặt cắt bên trong (và siêu tĩnh tải được giả định là có trong các hệ số tải trọng).


• Các mức biến dạng trong kết cấu được xác định bởi đường bao mômen đối với bộ quy tắc (thất bại có thể xảy ra ở cả hai mặt).

• Xem phần "Các vấn đề xoắn" ở trang 330 để hiểu được cách thực hiện xoắn.


Bảng 53-5 Quy tắc cường độ


Dầm 8.1, 8.2, 8.3* 8.1, 8.2, 8.3*

Bản theo một phương 8.1, 8.2, 8.3* 8.1, 8.2, 8.3*

Bản theo hai phương 8.1, 8.2, 8.3* 8.1, 8.2, 8.3*

Lưu ý: * - 8.3 chỉ được áp dụng nếu chọn “dầm” xoắn (xem phần các lưu ý thiết kế xoắn)

53.5.7 Tính dẻo


• Cốt thép theo chiều dọc từ các thiết kế khác (trừ tính dẻo khác) được coi là ở đúng vị trí trước khi thêm cốt thép dẻo.

• Ký hiệu (hay các ký hiệu) mômen uốn cong được xác định bởi đường bao mômen đối với layer bộ quy tắc (có thể phải có tính dẻo cho cả mômen âm và dương).


Bảng 53-6 Quy tắc tính dẻo


Dầm 8.1.3 8.1.3

Bản theo một phương 8.1.3 8.1.3

Bản theo hai phương 8.1.3 8.1.3

53.6 thực hiện mã code AS 3600-2001

53.6.1 Môđun đàn hồi của bê tông

• Môđun đàn hồi cho bê tông được tính theo 6.1.2(a).

• Giá trị fcm trong tính toán được lấy từ Bảng C6.1.2. Phép nội suy tuyến tính được sử dụng giữa các giá trị trong bảng. Các giá trị ngoài bảng được nội suy ôn hòa (nếu f'c < 20 MPa, fcm = 1.2 f'c; if f'c > 50 MPa, fcm = f'c + 6.5 MPa).

• Phải chọn phép tính này trong cửa sổ vật liệu sẽ được sử dụng.

53.6.2 Giới hạn bền kéo cong của bê tông

• Giới hạn bền kéo cong cho bê tông được tính theo 6.1.1.2(a).

53.6.3 Các đường cong ứng suất - biến dạng ứng lực sau không bám dính với bê tông

• Các đường cong ứng suất - biến dạng ứng lực sau có bám dính với bê tông được sử dụng, nhưng được sửa đổi như trình bày chi tiết dưới đây.

• Đối với việc phân tích mức độ sử dụng (đàn hồi), ứng suất cốt thép dự ứng lực không bám dính với bê tông được giả định là độc lập với độ biến dạng mặt cắt.

• Ứng suất dự ứng lực không bao giờ giảm xuống dưới σp.ef.

• Ứng suất dự ứng lực không bao giờ vượt quá fpy.

• Ứng suất dự ứng lực được giới hạn bởi phương trình (a) hay (b) mã code phần 8.1.6 nếu có thể.

Lưu ý: Chương trình không xem xét phần 19.3.5 trình bày rằng các cốt thép dự ứng lực không có bám dính với bê tông sẽ chỉ được sử dụng theo mác; các kỹ sư cần xem xét trước khi bắt đầu thiết kế.

53.6.4 Cường độ dầm khi uốn phần 8.1

• Không trừ tiết diện cốt thép từ tiết diện bê tông.

• Thiết kế tương thích độ biến dạng được sử dụng. Xem phần "Phương thức thiết kế chung" ở trang 321 để biết thêm về thiết kế tương thích độ biến dạng của chương trình RAM Concept.

• Xem phần "Các đường cong ứng suất - biến dạng của bê tông" ở trang 324 và đối với các đường cong ứng suất - biến dạng cốt thép dự ứng lực, bê tông và cốt thép mềm.

• Sử dụng các giá trị Es của người sử dụng

• Đối với các mặt cắt có nhiều giá trị f'c, f'c của từng khối bê tông được sử dụng thích hợp.

• Thiết kế của chương trình RAM Concept có thể vượt quá lượng cốt thép tối đa cho phép, và do đó có thể tạo ra một tiết diện có quá nhiều cốt thép. Xem phần "Tính dẻo" để áp dụng các yêu cầu về tính dẻo.

• Nếu tiết diện hay dải được khai báo là không ứng lực sau, thì bỏ qua các lực cốt thép dự ứng lực sau

• Các lực hướng trục (các tải trọng) trên mặt cắt được xem xét hay bỏ qu dựa trên các thông số khai báo trong mặt cắt thiết kế hay phân đoạn dải thiết kế đang xem xét. Nếu chọn các lực hướng trục sẽ được bao gồm, thì tiết diện cắt ngang được thiết kế để cung cấp mômen theo yêu cầu đồng thời với lực hướng trục đã cho.

• Tại các dầm "T", "L" và "Z", thân dầm và cánh dầm có thể có các lực căng và nén đáng kể (tại những cao độ khác nhau) yêu cầu cho cân bằng mômen. Nếu tiết diện cắt ngang qua toàn bộ dầm, thì những lực này phần lớn sẽ hủy bỏ (trong khi tăng mômen uốn cong). Tuy nhiên, nếu tiết diện cắt ngang mở rộng chỉ một hướng qua dầm có cánh, sau đó mặt cắt có thể có các lực hướng trục đáng kể yêu cầu cho cân bằng mômen; việc thiết kế cho các tải trọng hướng trục (bằng cách chọn các đặc tính mặt cắt thiết kế hay phân đoạn dải thiết kế thích hợp) cần thiết để đảm bảo thiết kế an toàn.

• Đối với các tiết diện cắt ngang với các mômen rất nhỏ, hàm lượng cốt thép do chương trình RAM Concept tính toán có thể vượt quá mức cần thiết. Đó là vì chương trình RAM Concept sẽ không cho phép các tiết diện cắt ngang có độ biến dạng lớn hơn 20%, là mức cần thiết để tạo ra một vùng nén nhỏ hơn. Cốt thép mà chương trình RAM Concept chọn cần thiết cho lực hướng trục cân bằng trong tiết diện cắt ngang.

• Độ lệch của các lực căng sau vào trong hệ đỡ (và các vùng kết cấu khác) gây ra lực chịu kéo siêu tĩnh (phụ) trong các tiết diện cắt ngang, khi thích hợp.

• Chương trình RAM Concept không xem xét phần 19.3.5 trình bày rằng các cốt thép dự ứng lực không có bám dính với bê tông sẽ chỉ được sử dụng theo mác; các kỹ sư cần xem xét trước khi bắt đầu thiết kế.

• Không thực hiện phần 8.1.8 (Chi tiết về cốt thép cong và các cốt thép dự ứng lực).

• Hệ số chiết giảm cường độ chuẩn (φ)0.8 được sử dụng.

53.6.5 8.1.4 Cường độ cong nhỏ nhất

• Các tiết diện cắt ngang trong 1/6 nhịp từ hệ đỡ hay 1/6 nhịp từ nhịp giữa được coi như là "tại các mặt cắt quan trọng".

• Nếu mặt cắt thiết kế không được khai báo là ứng lực sau trong mặt cắt thiết kế hay phân đoạn dải thiết kế, thì P/Ag và Pe 8.1.4.1 được giả định là zero (dù là tiết diện cắt ngang bao gồm các cốt thép dự ứng lực).

• Giả định nứt nằm trên (mômen âm) hay bên dưới (mômen dương) dựa trên "Mẫu hàm lượng cốt thép tối thiểu" được chọn trong phân đoạn dải thiết kế hay mặt cắt thiết kế.

• Xem phần ""Mômen gây nứt" Được sử dụng trong tính toán thiết kế" ở trang 329 để biết thêm chi tiết lý thuyết về "tải trọng gây nứt".

53.6.6 8.1.4.2 Truyền các giới hạn ứng suất nén

• Thực hiện điều khoản thứ hai trong 8.1.4.2.

• Tiết diện cắt ngang được phân tích là bị nứt. Sự phân tích này có phần ôn hòa hơn các tính toán tổng mặt cắt được đề xuất trong mã code.

• giới hạn ứng suất nén của bê tông là 0.5 fcp.

• Nếu ứng suất giới hạn vượt quá, thì thêm cốt thép vào như được yêu cầu để giới hạn ứng suất bê tông; tùy theo mômen uốn cong và các lực hướng trục, thêm cốt thép chịu nén, cốt thép chịu kéo hay cả hai.

• Đối với các mặt cắt có nhiều cường độ bê tông, ứng suất giới hạn mặt cắt được báo cáo là giới hạn ứng suất nhỏ nhất (giá trị tuyệt đối) của tất cả các tiết diện bê tông.

53.6.7 Tính dẻo của các dầm khi uốn cong phần 8.1.3

• Xem phần "Phương thức thiết kế chung" ở trang 321 để biết thêm thông tin chung về các tính toán tiết diện cắt ngang.

• Giới hạn độ sâu trục trung tính (ku) là 0.4 theo phần 8.1.3. Cốt thép được thêm vào để giảm thiểu độ sâu trục trung tính.

• Nếu các lớp bảo hộ thanh cốt thép là thanh chịu nén nằm ngoài vùng 0.4 d, thì giải pháp này không có hiệu quả.

• Trong nhiều trường hợp nhất định, không thể đồng thời cung cấp độ dẻo mômen dương và độ dẻo mômen âm. Điều này thường xảy ra nếu có một cốt thép dự ứng lực sau lớn gần tâm của tiết diện cắt ngang.

53.6.8 Thiết kế chịu cắt Phần 8.2

• Xem phần "Xác định “lõi” bê tông" ở trang 330 để tính toán độ rộng tấm (bw).

• Một nửa độ rộng của các ống chứa cốt thép dự ứng lực có bám dính với bê tông và toàn bộ độ rộng của ống chứa cốt thép dự ứng lực không có bám dính với bê tông nằm trong lõi chịu cắt giảm độ rộng bw để xác định độ rộng bv. Trong đó các ống đặt tại các cao độ khác nhau trong lõi, sử dụng cao độ với độ rộng ống chứa hiệu quả tối đa để xác định bv.

• Nếu tiết diện được khai báo là "ứng lực sau", d0 là độ sâu tối đa của các cốt thép chịu kéo hay 0.8D. Không tiến hành kiểm tra để xác nhận rằng kết cấu thực sự là ứng lực sau.

• Nếu tiết diện không phải là ứng lực sau, thì d0 là độ sâu tối đa của các cốt thép chịu kéo.

• Ast là tiết diện của cốt thép theo chiều dọc (ngoại trừ PT) trong vùng chịu kéo đối với các lực tiết diện cắt ngang đang xem xét.

• Cấu kiện đứng của các cốt thép dự ứng lực trước nghiêng, bỏ qua Pv, (khai báo là zero).

• Lực cắt uốn cong Vuc được tính theo 8.2.7.2 (a) (đối với các cấu kiện không dự ứng lực, Apt và V0 là zero).

• V0 được tính là M0/(M*/V*) cho các kết cấu xác định và vô định.

• β2 là 1.0 (không xem xét lực hướng trục).

• β3 là 1.0.

• Apt là tổng các ứng lực sau (có bám dính với bê tông và không có bám dính với bê tông) trong vùng chịu kéo. Các thành phần vector của phạm vi cốt thép dự ứng lực được sử dụng cho các cốt thép dự ứng lực không vuông góc với mặt cắt thiết kế.

• Lực cắt tấm Vuc được tính theo 8.2.7.2 (b) (cho cả các cấu kiện ứng lực trước và không dự ứng lực). Tiến hành tính toán tại tâm của cấu kiện, nhưng độ rộng thực của tấm (bv) được sử dụng để xác định ứng suất chịu cắt tại tâm. Phân tích cân bằng các lực ứng lực trước và các đặc tính tổng mặt cắt được sử dụng để xác định ứng suất hướng trục tại tâm.

• Vus được tính theo 8.2.10 (a).

• Không xem xét tăng công suất cho các mặt cắt hay các tải trọng gần hệ đỡ.

• Nếu chọn "xoắn cho dầm", cũng tiến hành thiết kế xoắn (xem "Phần 8.3 Thiết kế xoắn cho dầm"). Công suất chịu cắt tối đa được giảm theo phần 8.3.3. Nếu có yêu cầu cốt thép xoắn, thì sử dụng Phần 8.3.4(b) để giảm công suất chịu cắt hiện có.

• Các khoảng cách cốt thép đai được giảm bởi hệ số 0.8 theo 8.2.12.4(c).

53.6.9 Thiết kế xoắn cho dầm phần 8.3

• Thực hiện theo phần 8.3.

• Không cung cấp cốt thép xoắn nếu đáp ứng các yêu cầu 8.3.4(a)(i) [T* < 0.25 φ Tuc]. Bỏ qua các yêu cầu 8.3.4(a)(ii) và (iii).

• Giả định lấy xoắn từ "lõi". Xem phần "Xác định “lõi” bê tông" ở trang 330 đối với tính toán lõi.

• Trong đó lõi có nhiều gân, việc tính toán dựa trên gân trung bình (và sau đó được nhân hệ số với số gân).

• Sử dụng phần 8.3.3 để giảm công suất chịu cắt tối đa.

• Khi tính At và ut, lớp phủ mặt đến tâm của thanh dọc được giả định là lớp phủ bên trên tối đa và lớp phủ bên dưới đến tâm của của các thanh dọc tương ứng của các thanh dọc tương ứng.

• Không giảm cốt thép xoắn theo chiều dọc trong vùng nén bởi lực nén cong [8.3.6(a) được sử dụng cho cả các mặt chịu kéo và chịu nén]

• Không báo cáo công suất xoắn; thay vì vậy công suất chịu cắt được giảm sao cho khớp, v.v. được sử dụng để cung cấp công suất xoắn theo yêu cầu.

• Khi lực cắt hoạt động đồng thời với độ xoắn, phần 8.3.4(b) được xem xét khi thiết kế cốt thép đai ngang khép kín.

• Cốt thép đai ngang khép kín (Asw) được cung cấp để làm giảm T* và Tu,max. Nếu T* lớn hơn Tu,max, thì mặt cắt sẽ được báo cáo là không đáp ứng các mặt cắt 8.2 và 8.3. Các yêu cầu tối thiểu 8.3.7(a) cũng được đáp ứng.

• Cung cấp cốt thép theo chiều dọc dựa trên giá trị Asw được tính cho T* và Tu,max thấp hơn.

• Khoảng cách cốt thép đai khép kín được giảm bởi hệ số 0.8 theo 8.2.12.4(c), dù là tiết diện cắt ngang chỉ thuần túy xoắn (không có lực cắt).

53.6.10 Kiểm soát độ nứt dầm RC Phần 8.6.1

Nếu không có ứng suất chịu kéo trong tiết diện cắt ngang, thì không có cốt thép.

"Vùng chịu kéo tới hạn" được coi là các tiết diện cắt ngang có tổng ứng suất mặt cắt bằng hay hơn 3 MPa đối với các lực tiết diện cắt ngang đang xem xét (hơi khác nhau - và ít ôn hòa – hơn mã code M*

s.1). Chịu nén (hay chịu kéo) hướng trục được xem xét trong khi tính toán các ứng suất này.

Tiết diện cắt ngang được coi là "Cấu kiện chịu kéo" nếu cả hai mặt đều chịu kéo dựa trên tổng ứng suất mặt cắt đối với các lực tiết diện cắt ngang sẽ được xem xét. (Mã code sử dụng "chịu kéo cơ bản".).

Cốt thép chỉ được thiết kế đầy đủ trên mặt cấu kiện có ứng suất chịu kéo cao (dựa trên tổng ứng suất mặt cắt). Trong vài trường hợp cấu kiện chịu kéo, có thể thêm cốt thép vào mặt “nén” để đáp ứng cân bằng, nhưng cốt thép mặt “nén” đó sẽ không được xác định quy mô để đáp ứng mặt cắt (i) và (ii).

Cốt thép do người sử dụng xác định mà tại góc đến tiết diện cắt ngang sẽ chỉ có cấu kiện vuông góc với tiết diện cắt ngang được xem xét.

Phần (i) – Đối với thiết kế hoạt động, sử dụng phần này nếu tiết diện cắt ngang là cấu kiện chịu kéo hay là vùng chịu kéo tới hạn. Đối với thiết kế hoạt động tối đa, phần này chỉ được sử dụng cho các vùng chịu kéo tới hạn. Không bao giờ sử dụng phần này trong môi trường được bảo vệ.

• Bổ sung cốt thép dựa theo phương trình Ast,min = 3ks Act / fs

• Sử dụng giá trị ks 0.8 cho các cấu kiện chịu kéo; nếu không giá trị ks 0.6 được sử dụng.

• fs được xác định từ Bảng 8.6.1(A). Đường kính tối đa của các cốt thép được ấn định cho mặt chịu kéo được sử dụng trong bảng 8.6.1(A).

Phần (ii) - Luôn sử dụng phần này khi thiết kế, nhưng không sử dụng khi thiết kế hoạt động tối đa.

• Cốt thép được thêm vào để giới hạn khoảng cách tối đa là 300 mm. Các thanh trên mặt thích hợp (kể cả các cấu kiện nhỏ cho các thanh tại góc đến tiết diện cắt ngang) được xem xét các yêu cầu về khoảng cách, kể cả các thanh nhỏ hơn phân nửa đường kính của thanh lớn nhất trong mặt cắt. Có thể sử dụng số thanh không nguyên và các khoảng cách.

Phần (iii) - Sử dụng phần này nếu tiết diện cắt ngang là cấu kiện chịu kéo và môi trường không được bảo vệ.

• Đối với thiết kế hoạt động:

o Cốt thép được thêm vào cả hai mặt để duy trì ứng suất cốt thép trong các giới hạn Bảng 8.6.1(A).

o Đường kính tối đa của các cốt thép được ấn định cho một mặt cụ thể được sử dụng trong bảng 8.6.1(A).

• Đối với thiết kế hoạt động tối đa:

o Cốt thép được thêm vào cả hai mặt để duy trì ứng suất cốt thép nhỏ hơn 0.8 fsy.

Phần (iv) - Sử dụng phần này nếu tiết diện cắt ngang không phải là cấu kiện chịu kéo và môi trường không được bảo vệ. Sử dụng mã code thứ hai option (mã code bắt đầu với "Alternately,...").

• Đối với thiết kế hoạt động:

o Cốt thép được thêm vào cả hai mặt để duy trì ứng suất cốt thép trong các giới hạn Bảng 8.6.1(B).

o Khoảng cách thanh được tính bằng các thanh trên mặt thích hợp (kể cả các cấu kiện nhỏ cho các thanh tại góc đến tiết diện cắt ngang), kể cả các thanh nhỏ hơn phân nửa đường kính của thanh lớn nhất trong mặt cắt. Có thể sử dụng số ít các thanh và số khoảng cách.

• Đối với thiết kế hoạt động tối đa:

o Cốt thép được thêm vào cả hai mặt để duy trì ứng suất cốt thép nhỏ hơn 0.8 fsy.

53.6.11 Kiểm soát độ nứt dầm PT Phần 8.6.2

• Nếu ứng suất chịu kéo trong bê tông không vượt quá thì không cần cốt thép kiểm soát độ nứt và không cần áp dụng những điều sau.

• Phần (a) với giới hạn được bỏ qua vì không có hướng dẫn về lượng cốt thép cần thiết là bao nhiêu. Thay vì vậy phần (b) luôn được sử dụng.

• Cốt thép được thêm vào để duy trì các thay đổi ứng suất thép mềm trên mặt chịu kéo trong phạm vi 200 MPa vì mômen thay đổi từ mức nén sang mức sử dụng.

o Trong ít trường hợp (trong đó ứng suất cốt thép sử dụng đang nén, dù ứng suất bê tông vượt quá ) điều kiện này được bỏ qua do cốt thép bổ sung sẽ làm giảm độ nén (tăng sức kéo), nên không thể đáp ứng điều kiện bằng cách tăng cốt thép.

o Ứng suất cốt thép chịu ép được tính bằng tổng lực kéo mặt cắt, trong khi ứng suất cốt thép sử dụng được tính bằng lực kéo mặt cắt bị nứt.

• Cốt thép cũng được thêm vào nếu cần để cung cấp khoảng cách cốt thép từ tâm đến tâm nhỏ hơn 200 mm.

o Đối với yêu cầu này, mỗi ống chứa cốt thép dự ứng lực có bám dính với bê tông trong vùng chịu kéo (dựa trên tổng ứng suất mặt cắt) được coi là tương đương với thanh thép mềm (dù là ở xa so với mặt chịu kéo). Trong tính toán khoảng cách, các ống chứa cốt thép dự ứng lực hiện hành giả sử được đặt ở vị trí tối ưu để làm giảm thiểu số thanh thép mềm yêu cầu - bỏ qua sơ đồ bố trí các ống

o Có thể xác định số ít các thanh và số khoảng cách để đáp ứng yêu cầu khoảng cách.

• Cốt thép do người sử dụng xác định mà tại góc đến tiết diện cắt ngang sẽ chỉ có cấu kiện vuông góc với tiết diện cắt ngang được xem xét.

53.6.12 Cường độ các bản khi uốn cong Phần 9.1

• Sử dụng phần 8.1 để tính cường độ uốn cong của các bản. Các cốt thép theo yêu cầu được báo cáo theo 8.1. Xem phần "Cường độ dầm khi uốn phần 8.1" ở trên về trình bày chi tiết cách thực hiện 8.1.

53.6.13 Kiểm soát độ nứt bản RC Phần 9.4.1

"Vùng chịu kéo tới hạn" được coi là các tiết diện cắt ngang có tổng ứng suất mặt cắt bằng hay hơn 3 MPa đối với các lực tiết diện cắt ngang đang xem xét. Chịu nén (hay chịu kéo) hướng trục được xem xét trong khi tính toán các ứng suất này.

Cốt thép chỉ được thiết kế đầy đủ trên mặt cấu kiện có ứng suất chịu kéo cao (dựa trên tổng ứng suất mặt cắt). Trong vài trường hợp cấu kiện chịu kéo, có thể thêm cốt thép vào mặt “nén” để đáp ứng cân bằng, nhưng cốt thép mặt “nén” đó sẽ không được xác định quy mô để đáp ứng mặt cắt (ii) và (iii).

Cốt thép do người sử dụng xác định mà tại góc đến tiết diện cắt ngang sẽ chỉ có cấu kiện vuông góc với tiết diện cắt ngang được xem xét.

Phần (i) -Không thực hiện phần này ở đây. Thực hiện điều 9.1.1 trong thiết kế hàm lượng cốt thép tối thiểu thông qua điều 8.1.4.1.

Phần (ii) - Trong thiết kế hoạt động và thiết kế hoạt động tối đa, sử dụng phần này nếu tiết diện cắt ngang nằm trong vùng chịu kéo tới hạn và không nằm trong môi trường được bảo vệ.

• Bổ sung cốt thép dựa theo phương trình Ast,min = 3ks Act / fs

• ks = 0.6

• fs được xác định từ Bảng 9.4.1(A). Đường kính tối đa của các cốt thép được ấn định cho mặt chịu kéo được sử dụng trong bảng 9.4.1(A).

Phần (iii) - Luôn sử dụng phần này khi thiết kế hoạt động, nhưng không sử dụng khi thiết kế hoạt động tối đa.

• Cốt thép được thêm vào để giới hạn khoảng cách tối đa đến 300 mm hay gấp hai lần độ sâu tiết diện cắt ngang. Các thanh trên mặt thích hợp (kể cả các cấu kiện nhỏ cho các thanh tại góc đến tiết diện cắt ngang) được xem xét về các yêu cầu khoảng cách, kể cả các thanh nhỏ hơn phân nửa đường kính của thanh lớn nhất trong mặt cắt. Số ít các thanh và số khoảng cách có thể sử dụng.

Phần (iv) - Phần này chỉ được sử dụng cho thiết kế hoạt động, nhưng không được sử dụng trong các môi trường được bảo vệ. Sử dụng mã code thứ hai (mã code bắt đầu với “Alternately,...”).

• Cốt thép được thêm vào cả hai mặt để duy trì ứng suất cốt thép trong các giới hạn Bảng 9.4.1(B).

• Khoảng cách thanh được tính bằng các thanh trên mặt thích hợp (kể cả các cấu kiện nhỏ cho các thanh tại góc đến tiết diện cắt ngang), kể cả các thanh nhỏ hơn phân nửa đường kính của thanh lớn nhất trong mặt cắt. Số ít các thanh và số khoảng cách có thể sử dụng.

Section (v) - Phần này chỉ được sử dụng cho sử dụng tối đa thiết kế, nhưng không được sử dụng trong các môi trường được bảo vệ.

• Cốt thép được thêm vào cả hai mặt để duy trì ứng suất cốt thép nhỏ hơn 0.8 fsy.

53.6.14 Kiểm soát độ nứt bản PT Phần 9.4.2

• Nếu ứng suất chịu kéo trong bê tông không vượt quá thì không cần cốt thép kiểm soát độ nứt và không cần áp dụng những điều sau.

• Phần (a) với giới hạn được bỏ qua vì không có hướng dẫn về lượng cốt thép cần thiết là bao nhiêu. Phần (b) luôn được sử dụng thay vì vậy.


• Cốt thép được thêm vào để duy trì các thay đổi ứng suất thép mềm trên mặt chịu kéo trong phạm vi 150 MPa vì mômen thay đổi từ mức nén đến mức sử dụng. Trong ít trường hợp (trong đó ứng suất cốt thép sử dụng đang nén, dù ứng suất bê tông vượt quá ) điều kiện này được bỏ qua.

• ứng suất cốt thép chịu ép được tính bằng cách xác định biến dạng tiết diện cắt ngang mặt cắt nén và áp dụng lực căng lên cốt thép.

• Cốt thép cũng được thêm vào nếu cần để cung cấp khoảng cách cốt thép từ tâm đến tâm nhỏ hơn 500 mm. Đối với yêu cầu này, mỗi ống chứa cốt thép dự ứng lực có bám dính với bê tông (trong vùng chịu kéo dựa trên tổng ứng suất mặt cắt) được coi là tương đương với thanh thép mềm (dù là ở xa so với mặt chịu kéo). Trong tính toán khoảng cách, các ống chứa cốt thép dự ứng lực có bám dính với bê tông giả sử được đặt ở vị trí tối ưu để làm giảm thiểu số thanh thép mềm yêu cầu. Có thể xác định số ít các thanh và số khoảng cách để đáp ứng yêu cầu khoảng cách.

53.6.15 Co ngót bê tông và Nhiệt độ - Phần 9.4.3.2

• Áp dụng điều kiện này như là một phần của thiết kế hàm lượng cốt thép tối thiểu vì không phụ thuộc vào the cường độ lực theo tiết diện cắt ngang.

• Áp dụng điều kiện này cho cả dầm và bản, mặc dù AS 3600 không yêu cầu áp dụng cho dầm.

• Giả định nứt nằm ở trên (mômen âm) hay bên dưới (mômen dương) dựa trên "Mẫu hàm lượng cốt thép tối thiểu" được chọn trong phân đoạn dải thiết kế hay mặt cắt thiết kế.

• Có thể áp dụng cốt thép lên cả hai mặt nếu tiết diện cắt ngang phụ thuộc vào cả mômen âm và dương và chọn vị trí cốt thép “Mặt chịu kéo”.


• Lượng cốt thép được cung cấp là bằng 0.75 (theo 9.4.3.2(b)) lần lượng được xác định bởi 9.4.3.4(a)(i), 9.4.3.4(b)(i), hay 9.4.3.4(c).

• Đối với môi trường “được bảo vệ”, lượng cốt thép được cung cấp là: As = (0.75)(1.75 - 2.5 σcp)(Ag)/1000

• Đối với môi trường “thông thường”, lượng cốt thép được cung cấp là: As = (0.75)(3.5 - 2.5 σcp)(Ag)/1000

• Đối với các môi trường “phá hủy” hay “rất phá hủy”, lượng cốt thép được cung cấp là: As = (0.75)(6.0 - 2.5 σcp)(Ag)/1000

• Đối với các dải thiết kế không phải PT và các mặt cắt thiết kế, σcp là zero.

53.6.16 Thiết kế chống cắt chọc thủng

Xem Chương 57, "Các lưu ý thiết kế chống cắt chọc thủng".

Documents

Www.xaydung360.Vn_Ram Concept-part 53-Thiet Ke as 3600