Bài giảng Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế

Nội dung text: Bài giảng Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế

1. T C V N TIÊU CHU Ẩ N Q U Ố C G I A TCVN 5574:2012 Xu ất b ản l ần 2 KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP - TIÊU CHU ẨN THI ẾT K Ế Concrete and reinforced concrete structures - Design standard HÀ NỘI - 2012
2. TCVN 5574:2012 MỤC L ỤC Mục l ục 3 Lời nói đầu 6 1 Ph ạm vi áp d ụng 7 2 Tài li ệu vi ện d ẫn 7 3 Thu ật ng ữ, đơ n v ị đo và ký hi ệu 8 3.1 Thu ật ng ữ 8 3.2 Đơ n v ị đo 10 3.3 Ký hi ệu và các thông s ố 10 4 Ch ỉ dẫn chung 14 4.1 Nh ững nguyên t ắc c ơ bản 14 4.2 Nh ững yêu c ầu c ơ bản v ề tính toán 15 4.3 Nh ững yêu c ầu b ổ sung khi thi ết k ế kết c ấu bê tông c ốt thép ứng su ất tr ước 21 4.4 Nguyên t ắc chung khi tính toán các k ết c ấu ph ẳng và kết c ấu kh ối l ớn có kể đến tính phi tuy ến c ủa bê tông c ốt thép 32 5 Vật li ệu dùng cho k ết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép 34 5.1 Bê tông 34 5.1.1 Phân lo ại bê tông và ph ạm vi s ủ dụng 34 5.1.2 Đặc tr ưng tiêu chu ẩn và đặc tr ưng tính toán c ủa bê tông 38 5.2 Cốt thép 47 5.2.1 Phân lo ại c ốt thép và ph ạm vi s ử dụng 47 5.2.2 Đặc tr ưng tiêu chu ẩn và đặc tr ưng tính toán c ủa c ốt thép 49 6 Tính toán c ấu ki ện bê tông, bê tông c ốt thép theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất 59 6.1 Tính toán c ấu ki ện bê tông theo độ bền 59 6.1.1 Nguyên t ắc chung 59 6.1.2 Tính toán c ấu ki ện bê tông ch ịu nén l ệch tâm 60 6.1.3 Cấu ki ện ch ịu u ốn 63 6.2 Tính toán c ấu ki ện bê tông c ốt thép theo độ bền 64 6.2.1 Nguyên t ắc chung 64 6.2.2 Tính toán theo ti ết di ện th ẳng góc v ới tr ục d ọc c ấu ki ện 64 3
3. TCVN 5574:2012 A. Cấu ki ện ch ịu u ốn ti ết di ện ch ữ nh ật, ch ữ T, ch ữ I và vành khuyên 66 B. C ấu ki ện ch ịu nén l ệch tâm ti ết di ện ch ữ nh ật và vành khuyên 69 C. C ấu ki ện ch ịu kéo đúng tâm 77 D. C ấu ki ện ch ịu kéo l ệch tâm ti ết di ện ch ữ nh ật 77 E. Tr ường h ợp tính toán t ổng quát 78 6.2.3 Tính toán ti ết di ện nghiêng v ới tr ục d ọc c ấu ki ện 81 6.2.4 Tính toán theo độ bền ti ết di ện không gian (c ấu ki ện ch ịu u ốn xo ắn đồng th ời) 87 6.2.5 Tính toán c ấu ki ện bê tông c ốt thép ch ịu tác d ụng c ục b ộ của t ải tr ọng 90 A. Tính toán ch ịu nén c ục b ộ 90 B. Tính toán nén th ủng 93 C. Tính toán gi ật đứt 95 D. Tính toán d ầm gãy khúc 96 6.2.6 Tính toán chi ti ết đặt s ẵn 97 6.3 Tính toán c ấu ki ện bê tông c ốt thép ch ịu m ỏi 99 7 Tính toán c ấu ki ện bê tông c ốt thép theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai 101 7.1 Tính toán c ấu ki ện bê tông theo s ự hình thành v ết n ứt 101 7.1.1 Nguyên t ắc chung 101 7.1.2 Tính toán hình thành v ết n ứt th ẳng góc v ới tr ục d ọc c ấu ki ện 101 7.1.3 Tính toán theo sự hình thành v ết n ứt xiên v ới tr ục d ọc c ấu ki ện 105 7.2 Tính toán c ấu ki ện bê tông c ốt thép theo s ự mở rộng v ết n ứt 107 7.2.1 Nguyên t ắc chung 107 7.2.2 Tính toán theo s ự mở rộng v ết n ứt th ẳng góc v ới tr ục d ọc c ấu ki ện 107 7.2.3 Tính toán theo s ự mở rộng v ết n ứt xiên v ới tr ục d ọc c ấu ki ện 110 7.3 Tính toán c ấu ki ện bê tông c ốt thép theo s ự khép l ại v ết n ứt 111 7.3.1 Nguyên t ắc chung 111 7.3.2 Tính toán theo s ự khép l ại v ết n ứt th ẳng góc v ới tr ục d ọc c ấu ki ện 111 7.3.3 Tính toán theo s ự khép kín v ết n ứt xiên v ới tr ục d ọc c ấu ki ện 112 7.4 Tính toán c ấu ki ện c ủa k ết c ấu bê tông c ốt thép theo bi ến d ạng 112 7.4.1 Nguyên t ắc chung 112 4
4. TCVN 5574:2012 7.4.2 Xác định độ cong c ấu ki ện bê tông c ốt thép trên đoạn không có vết n ứt trong vùng ch ịu kéo 112 7.4.3 Xác định độ cong c ủa c ấu ki ện bê tông c ốt thép trên các đoạn có vết n ứt trong vùng ch ịu kéo 114 7.4.4 Xác định độ võng 119 8 Các yêu c ầu c ấu t ạo 123 8.1 Yêu c ầu chung 123 8.2 Kích th ước t ối thi ểu c ủa ti ết di ện c ấu ki ện 123 8.3 Lớp bê tông b ảo v ệ 124 8.4 Kho ảng cách t ối thi ểu gi ữa các thanh c ốt thép 126 8.5 Neo c ốt thép không c ăng 126 8.6 Bố trí cốt thép d ọc cho c ấu ki ện 129 8.7 Bố trí cốt thép ngang cho c ấu ki ện 131 8.8 Liên k ết hàn c ốt thép và chi ti ết đặt s ẵn 134 8.9 Nối ch ồng c ốt thép không c ăng (n ối bu ộc) 135 8.10 Mối n ối các c ấu ki ện c ủa k ết c ấu l ắp ghép 137 8.11 Các yêu c ầu c ấu t ạo riêng 138 8.12 Ch ỉ dẫn b ổ sung v ề cấu t ạo c ấu ki ện bê tông c ốt thép ứng l ực tr ước 139 9 Các yêu c ầu tính toán và cấu t ạo k ết c ấu bê tông c ốt thép khi s ửa ch ữa l ớn nhà và công trình 140 9.1 Nguyên t ắc chung 140 9.2 Tính toán ki ểm tra 141 9.3 Tính toán và cấu t ạo các k ết c ấu ph ải gia c ường 143 Ph ụ lục A (Quy định) Bê tông dùng cho k ết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép 147 Ph ụ lục B (Tham kh ảo) Một s ố lo ại thép th ường dùng và hướng d ẫn s ử dụng 149 Ph ụ lục C (Quy định) Độ võng và chuy ển v ị của k ết c ấu 155 Ph ụ lục D (Quy định) Các nhóm ch ế độ làm vi ệc c ủa c ầu tr ục và cẩu treo 166 Ph ụ lục E (Quy định) Các đại l ượng dùng để tính toán theo độ bền 167 Ph ụ lục F (Quy định) Độ võng c ủa d ầm đơ n gi ản 169 Ph ụ lục G (Tham kh ảo) Bảng chuy ển đổi đơ n v ị kỹ thu ật c ũ sang h ệ đơ n v ị SI 170 5
5. TCVN 5574:2012 Lời nói đầ u TCVN 5574:2012 thay th ế TCVN 5574:1991. TCVN 5574:2012 được chuy ển đổ i t ừ TCXDVN 356:2005 thành Tiêu chu ẩn Qu ốc gia theo quy đị nh t ại kho ản 1 Điều 69 c ủa Lu ật Tiêu chu ẩn và Quy chu ẩn k ỹ thu ật và điểm b kho ản 2 Điều 7 Ngh ị đị nh s ố 127/2007/N Đ-CP ngày 1/8/2007 c ủa Chính ph ủ quy đị nh chi ti ết thi hành m ột s ố điều c ủa Lu ật Tiêu chu ẩn và Quy chu ẩn k ỹ thu ật. TCVN 5574:2012 do Vi ện Khoa h ọc Công ngh ệ Xây d ựng – Bộ Xây dựng biên so ạn, B ộ Xây d ựng đề ngh ị, T ổng c ục Tiêu chu ẩn Đo l ường Ch ất l ượng th ẩm đị nh, B ộ Khoa h ọc và Công ngh ệ công b ố. 6
6. TIÊU CHU ẨN QU ỐC GIA TCVN 5574:2012 Kết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép – Tiêu chu ẩn thi ết k ế Concrete and reinforced concrete structures – Design standard 1 Ph ạm vi áp d ụng 1.1 Tiêu chu ẩn này thay th ế cho tiêu chu ẩn TCXDVN 356:2005. 1.2 Tiêu chu ẩn này dùng để thi ết k ế các k ết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép của nhà và công trình có công năng khác nhau, làm vi ệc d ưới tác động có hệ th ống c ủa nhi ệt độ trong ph ạm vi không cao hơn 50 °C và không th ấp h ơn âm 70 °C. 1.3 Tiêu chu ẩn này quy định các yêu c ầu về thi ết k ế các k ết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép làm t ừ bê tông n ặng, bê tông nh ẹ, bê tông h ạt nh ỏ, bê tông t ổ ong, bê tông r ỗng c ũng nh ư bê tông t ự ứng su ất. 1.4 Nh ững yêu c ầu quy định trong tiêu chu ẩn này không áp d ụng cho các k ết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép các công trình th ủy công, c ầu, đường h ầm giao thông, đường ống ng ầm, m ặt đường ô tô và đường sân bay; k ết c ấu xi m ăng l ưới thép, c ũng nh ư không áp d ụng cho các k ết c ấu làm t ừ bê tông 3 3 có kh ối l ượng th ể tích trung bình nh ỏ hơn 500 kg/m và l ớn h ơn 2 500 kg/m , bê tông Polymer, bê tông có ch ất k ết dính vôi – xỉ và ch ất k ết dính h ỗn h ợp (ngo ại tr ừ tr ường h ợp s ử dụng các ch ất k ết dính này trong bê tông t ổ ong), bê tông dùng ch ất k ết dính b ằng th ạch cao và ch ất k ết dính đặc bi ệt, bê tông dùng c ốt li ệu h ữu c ơ đặc bi ệt, bê tông có độ rỗng l ớn trong c ấu trúc. 1.5 Khi thi ết kế kết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép làm vi ệc trong điều ki ện đặc bi ệt (ch ịu tác động động đất, trong môi tr ường xâm th ực m ạnh, trong điều ki ện độ ẩm cao, v.v ) ph ải tuân theo các yêu cầu b ổ sung cho các k ết c ấu đó c ủa các tiêu chu ẩn t ươ ng ứng 2 Tài li ệu vi ện d ẫn Các tài li ệu vi ện d ẫn sau là c ần thi ết cho vi ệc áp d ụng tiêu chu ẩn này. Đối v ới các tài li ệu vi ện d ẫn ghi năm công b ố thì áp d ụng phiên b ản được nêu. Đối v ới các tài li ệu vi ện d ẫn không ghi n ăm công b ố thì áp d ụng phiên b ản m ới nh ất, bao g ồm c ả các s ửa đổi, b ổ sung (n ếu có). TCVN 197:2002 , Kim lo ại. Ph ươ ng pháp th ử kéo. TCVN 1651:2008, Thép c ốt bê tông cán nóng . TCVN 1691:1975, Mối hàn h ồ quang điện b ằng tay . TCVN 2737:1995, Tải tr ọng và tác động. Tiêu chu ẩn thi ết k ế. TCVN 3118:1993, Bê tông n ặng. Ph ươ ng pháp xác định c ường độ nén . TCVN 3223:2000, Que hàn điện dùng cho thép các bon và thép h ợp kim th ấp. 7
7. TCVN 5574:2012 TCVN 3909:2000, Que hàn điện dùng cho thép các bon và h ợp kim th ấp. Ph ươ ng pháp th ử. TCVN 3909:2000, Que hàn điện dùng cho thép các bon và h ợp kim th ấp. Ph ươ ng pháp th ử. TCVN 4612:1988, Hệ th ống tài li ệu thi ết k ế xây d ựng. K ết c ấu bê tông c ốt thép. Ký hi ệu quy ước và th ể hi ện b ản v ẽ. TCVN 5572:1991, Hệ th ống tài li ệu thi ết k ế xây d ựng. K ết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép. B ản v ẽ thi công . TCVN 5898:1995, Bản v ẽ xây d ựng và công trình dân d ụng. B ản th ống kê c ốt thép . TCVN 6084:1995, Bản v ẽ nhà và công trình xây d ựng. Ký hi ệu cho c ốt thép bê tông . TCVN 6284:1997, Thép c ốt bê tông d ự ứng l ực (Ph ần 1–5). TCVN 6288:1997, Dây thép vu ốt ngu ội để làm cốt bê tông và sản xu ất lưới thép hàn làm cốt. TCVN 9346:2012, Kết c ấu bê tông c ốt thép. Yêu c ầu b ảo v ệ ch ống ăn mòn trong môi tr ường bi ển. TCVN 9392:2012, Cốt thép trong bê tông. Hàn h ồ quang . 3 Thu ật ng ữ, đơ n v ị đo và ký hi ệu 3.1 Thu ật ng ữ Tiêu chu ẩn này s ử dụng các đặc tr ưng v ật li ệu “c ấp độ bền ch ịu nén c ủa bê tông ” và “c ấp độ bền ch ịu kéo c ủa bê tông ” thay t ươ ng ứng cho “ mác bê tông theo c ường độ ch ịu nén ” và “ mác bê tông theo cường độ ch ịu kéo ” đã dùng trong tiêu chu ẩn TCVN 5574:1991. 3.1.1 Cấp độ bền ch ịu nén c ủa bê tông (Compressive strength of concrete) Ký hi ệu b ằng ch ữ B, là giá tr ị trung bình th ống kê c ủa c ường độ ch ịu nén t ức th ời, tính b ằng đơ n v ị MPa, v ới xác su ất đảm b ảo không d ưới 95 %, xác định trên các m ẫu l ập ph ươ ng kích th ước tiêu chu ẩn (150 mm x 150 mm x 150 mm) được ch ế tạo, d ưỡng h ộ trong điều ki ện tiêu chu ẩn và thí nghi ệm nén ở tu ổi 28 ngày. 3.1.2 Cấp độ bền ch ịu kéo c ủa bê tông (Tensile strength of concrete) Ký hi ệu b ằng ch ữ Bt, là giá tr ị trung bình th ống kê c ủa c ường độ ch ịu kéo t ức th ời, tính b ằng đơ n v ị MPa, v ới xác su ất đảm b ảo không d ưới 95 %, xác định trên các m ẫu kéo chu ẩn được ch ế tạo, d ưỡng hộ trong điều ki ện tiêu chu ẩn và thí nghi ệm kéo ở tu ổi 28 ngày. 3.1.3 Mác bê tông theo c ường độ ch ịu nén (Concrete grade classified by compressive strength) 8
8. TCVN 5574:2012 Ký hi ệu bằng ch ữ M, là c ường độ của bê tông, l ấy b ằng giá tr ị trung bình th ống kê c ủa c ường độ ch ịu nén 2 tức th ời, tính b ằng đơ n v ị đềca niut ơn trên centimét vuông (daN/cm ), xác định trên các m ẫu l ập ph ươ ng kích th ước tiêu chu ẩn (150 mm x 150 mm x 150 mm) được ch ế tạo, d ưỡng h ộ trong điều ki ện tiêu chu ẩn và thí nghi ệm nén ở tu ổi 28 ngày. 3.1.4 Mác bê tông theo c ường độ ch ịu kéo (Concrete grade classified by tensile strength) Ký hi ệu b ằng ch ữ K, là cường độ của bê tông, l ấy b ằng giá tr ị trung bình th ống kê của c ường độ chịu kéo 2 tức th ời, tính b ằng đơ n v ị đềca niut ơn trên centimét vuông (daN/cm ), xác định trên các m ẫu th ử kéo chu ẩn được ch ế tạo, d ưỡng h ộ trong điều ki ện tiêu chu ẩn và thí nghi ệm kéo ở tu ổi 28 ngày. Tươ ng quan gi ữa c ấp độ bền ch ịu nén (kéo) c ủa bê tông và mác bê tông theo c ường độ ch ịu nén (kéo) xem Ph ụ lục A. 3.1.5 Kết c ấu bê tông (Concrete structure) Là kết c ấu làm t ừ bê tông không đặt c ốt thép ho ặc đặt c ốt thép theo yêu c ầu c ấu t ạo mà không k ể đến trong tính toán. Trong k ết c ấu bê tông các n ội l ực tính toán do tất c ả các tác động đều ch ịu b ởi bê tông. 3.1.6 Kết c ấu bê tông c ốt thép (Reinforced concrete structure) Là kết c ấu làm t ừ bê tông có đặt c ốt thép ch ịu l ực và cốt thép c ấu t ạo. Trong k ết c ấu bê tông c ốt thép các n ội l ực tính toán do t ất c ả các tác động ch ịu b ởi bê tông và cốt thép ch ịu l ực. 3.1.7 Cốt thép ch ịu l ực (Load bearing reinforcement) Là cốt thép đặt theo tính toán. 3.1.8 Cốt thép c ấu t ạo (Nominal reinforcement) Là cốt thép đặt theo yêu c ầu c ấu t ạo mà không tính toán. 3.1.9 Cốt thép căng (Tensioned reinforcement) Là cốt thép được ứng lực tr ước trong quá trình ch ế tạo k ết c ấu tr ước khi có tải tr ọng s ử dụng tác d ụng. 3.1.10 Chi ều cao làm vi ệc c ủa ti ết di ện (Effective depth of section) Là kho ảng cách t ừ mép ch ịu nén c ủa c ấu ki ện đến tr ọng tâm ti ết di ện c ủa c ốt thép d ọc ch ịu kéo. 9
9. TCVN 5574:2012 3.1.11 Lớp bê tông b ảo v ệ (Concrete cover) Là lớp bê tông có chi ều dày tính t ừ mép c ấu ki ện đến b ề mặt g ần nh ất c ủa thanh c ốt thép. 3.1.12 Lực t ới h ạn (Ultimate force) Nội l ực l ớn nh ất mà cấu ki ện, ti ết di ện c ủa nó (v ới các đặc tr ưng v ật li ệu được l ựa ch ọn) có th ể chịu được. 3.1.13 Tr ạng thái gi ới h ạn (Limit state) Là tr ạng thái mà khi v ượt quá kết c ấu không còn th ỏa mãn các yêu c ầu s ử dụng đề ra đối v ới nó khi thi ết k ế. 3.1.14 Điều ki ện s ử dụng bình th ường (Normal service condition) Là điều ki ện s ử dụng tuân theo các yêu c ầu tính đến tr ước theo tiêu chu ẩn ho ặc trong thi ết k ế, th ỏa mãn các yêu c ầu v ề công ngh ệ cũng nh ư sử dụng. 3.2 Đơ n v ị đo Trong tiêu chu ẩn này s ử dụng h ệ đơ n v ị đo SI. Đơ n v ị chi ều dài: m; đơ n v ị ứng su ất: MPa; đơ n v ị lực: N (b ảng chuy ển đổi đơ n v ị xem Ph ụ lục G). 3.3 Ký hi ệu và các thông s ố 3.3.1 Các đặc tr ưng hình h ọc b chi ều r ộng ti ết di ện ch ữ nh ật; chi ều r ộng s ườn ti ết di ện ch ữ T và ch ữ I; b , b′ chi u r ng cánh ti t di n ch T và ch t ng ng trong vùng ch u kéo và nén; f f ề ộ ế ệ ữ ữ I ươ ứ ị h chi ều cao c ủa ti ết di ện ch ữ nh ật, ch ữ T và ch ữ I; , h′ ph n chi u cao c a cánh ti t di n ch T và ch I t ng ng n m trong vùng ch u h f f ầ ề ủ ế ệ ữ ữ ươ ứ ằ ị kéo và nén; a , a′ kho ảng cách từ hợp l ực trong c ốt thép t ươ ng ứng với S và S′ đến biên g ần nh ất của ti ết di ện; а h0 , h0′ chi ều cao làm vi ệc c ủa ti ết di ện, t ươ ng ứng b ằng h– và h–a’; x chi ều cao vùng bê tông ch ịu nén; ξ chi ều cao t ươ ng đối c ủa vùng bê tông ch ịu nén, b ằng x h0 ; s kho ảng cách c ốt thép đai theo chi ều dài c ấu ki ện; 10
10. TCVN 5574:2012 e0 độ lệch tâm c ủa l ực d ọc N đối v ới tr ọng tâm c ủa ti ết di ện quy đổi, xác định theo ch ỉ dẫn nêu trong 4.2.12; e l ch tâm c a l c nén tr c i v i tr ng tâm ti t di n quy i, xác nh theo 0p độ ệ ủ ự ướ P đố ớ ọ ế ệ đổ đị ch ỉ dẫn nêu trong 4.3.6; e N ,0 tot độ lệch tâm c ủa h ợp l ực gi ữa l ực d ọc và lực nén tr ước P đối v ới tr ọng tâm ti ết di ện quy đổi; e , e′ tươ ng ứng là kho ảng cách t ừ điểm đặt l ực d ọc N đến h ợp l ực trong c ốt thép S và S′ ; e , e t ng ng là kho ng cách t ng ng t i m t l c d c N và l c nén tr c s sp ươ ứ ả ươ ứ ừ đ ể đặ ự ọ ự ướ P đến tr ọng tâm ti ết di ện c ốt thép S ; l nh ịp c ấu ki ện; l 0 chi ều dài tính toán c ủa c ấu ki ện ch ịu tác d ụng c ủa l ực nén d ọc; giá tr ị l0 lấy theo Bảng 31, B ảng 32 và 6.2.2.16; i bán kính quán tính c ủa ti ết di ện ngang c ủa c ấu ki ện đối v ới tr ọng tâm ti ết di ện; d đường kính danh ngh ĩa c ủa thanh c ốt thép; ' As , As tươ ng ứng là di ện tích ti ết di ện c ủa c ốt thép không căng S và cốt thép căng S' ; còn khi xác định l ực nén tr ước P – tươ ng ứng là di ện tích c ủa ph ần ti ết di ện c ốt thép không c ăng S và S' ; A , A' t ng ng là di n tích ti t di n c a ph n c t thép c ng và ′ ; sp sp ươ ứ ệ ế ệ ủ ầ ố ă S S Asw di ện tích ti ết di ện c ủa c ốt thép đai đặt trong m ặt ph ẳng vuông góc v ới tr ục d ọc c ấu ki ện và cắt qua ti ết di ện nghiêng; A ,s inc di ện tích ti ết di ện c ủa thanh c ốt thép xiên đặt trong m ặt ph ẳng nghiêng góc v ới tr ục dọc c ấu ki ện và cắt qua ti ết di ện nghiêng; µ hàm l ượng c ốt thép xác định nh ư tỉ số gi ữa di ện tích ti ết di ện c ốt thép S và di ện tích ti ết di ện ngang c ủa c ấu ki ện bh 0 , không k ể đến ph ần cánh ch ịu nén và kéo; A di ện tích toàn b ộ ti ết di ện ngang c ủa bê tông; Ab di ện tích ti ết di ện c ủa vùng bê tông ch ịu nén; Abt di ện tích ti ết di ện c ủa vùng bê tông ch ịu kéo; Ared di ện tích ti ết di ện quy đổi của c ấu ki ện, xác định theo ch ỉ dẫn ở 4.3.6; A loc1 di ện tích bê tông ch ịu nén c ục b ộ; ′ Sb0 , Sb0 mômen t ĩnh c ủa di ện tích ti ết di ện t ươ ng ứng c ủa vùng bê tông ch ịu nén và ch ịu kéo đối v ới tr ục trung hòa; 11
11. TCVN 5574:2012 ′ ′ Ss0 , Ss0 mômen t ĩnh c ủa di ện tích ti ết di ện c ốt thép t ươ ng ứng S và S đối v ới tr ục trung hòa; I mô men quán tính c ủa ti ết di ện bê tông đối v ới tr ọng tâm ti ết di ện c ủa c ấu ki ện; Ired mô men quán tính c ủa ti ết di ện quy đổi đối v ới tr ọng tâm c ủa nó, xác định theo ch ỉ dẫn ở 4.3.6; Is mô men quán tính c ủa ti ết di ện c ốt thép đối v ới tr ọng tâm c ủa ti ết di ện c ấu ki ện; I b0 mô men quán tính c ủa ti ết di ện vùng bê tông ch ịu nén đối v ới tr ục trung hòa; I I′ ′ s0 , s0 mô men quán tính c ủa ti ết di ện c ốt thép t ươ ng ứng S và S đối v ới tr ục trung hòa; Wred mô men kháng u ốn c ủa ti ết di ện quy đổi của c ấu ki ện đối v ới th ớ ch ịu kéo ở biên, xác định nh ư đối v ới v ật li ệu đàn h ồi theo ch ỉ dẫn ở 4.3.6. 3.3.2 Các đặc tr ưng v ị trí cốt thép trong ti ết di ện ngang của cấu ki ện S ký hi ệu c ốt thép d ọc: − khi t ồn t ại c ả hai vùng ti ết di ện bê tông ch ịu kéo và ch ịu nén do tác d ụng c ủa ngo ại l ực: S bi ểu th ị cốt thép đặt trong vùng ch ịu kéo; − khi toàn b ộ vùng bê tông ch ịu nén: S bi ểu th ị cốt thép đặt ở biên ch ịu nén ít h ơn; − khi toàn b ộ vùng bê tông ch ịu kéo: + đối v ới các c ấu ki ện ch ịu kéo l ệch tâm: bi ểu th ị cốt thép đặt ở biên ch ịu kéo nhi ều h ơn; + đối v ới c ấu ki ện ch ịu kéo đúng tâm: bi ểu th ị cốt thép đặt trên toàn b ộ ti ết di ện ngang c ủa c ấu ki ện; S′ ký hi ệu c ốt thép d ọc: − khi t ồn t ại cả hai vùng ti ết di ện bê tông ch ịu kéo và ch ịu nén do tác d ụng c ủa ngo ại l ực: S′ bi ểu th ị cốt thép đặt trong vùng ch ịu nén; − khi toàn b ộ vùng bê tông ch ịu nén: bi ểu th ị cốt thép đặt ở biên ch ịu nén nhi ều hơn; − khi toàn b ộ vùng bê tông ch ịu kéo đối v ới các c ấu ki ện ch ịu kéo l ệch tâm: bi ểu th ị cốt thép đặt ở biên ch ịu kéo ít h ơn đối v ới c ấu ki ện ch ịu kéo lệch tâm. 3.3.3 Ngo ại l ực và nội l ực F ngoại l ực t ập trung; M mômen u ốn; M t mômen xo ắn; N lực d ọc; Q lực c ắt. 12
12. TCVN 5574:2012 3.3.4 Các đặc tr ưng v ật li ệu Rb , Rb,ser cường độ ch ịu nén tính toán d ọc tr ục c ủa bê tông ứng v ới các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất và th ứ hai; Rbn cường độ ch ịu nén tiêu chu ẩn d ọc tr ục c ủa bê tông ứng v ới các tr ạng thái gi ới hạn th ứ nh ất (c ường độ lăng tr ụ); Rbt , Rbt ,ser cường độ ch ịu kéo tính toán d ọc tr ục c ủa bê tông ứng v ới các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất và th ứ hai; Rbtn cường độ ch ịu kéo tiêu chu ẩn d ọc tr ục c ủa bê tông ứng v ới các tr ạng thái gi ới hạn th ứ nh ất; R c ng c a bê tông khi b t u ch u ng l c tr c; bp ườ độ ủ ắ đầ ị ứ ự ướ R R s , ,s ser cường độ ch ịu kéo tính toán c ủa c ốt thép ứng v ới các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất và th ứ hai; Rsw cường độ ch ịu kéo tính toán c ủa c ốt thép ngang xác định theo các yêu c ầu của 5.2.2.4; Rsc cường độ ch ịu nén tính toán c ủa c ốt thép ứng v ới các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất; Eb mô đun đàn h ồi ban đầu c ủa bê tông khi nén và kéo; Es mô đun đàn h ồi c ủa c ốt thép. 3.3.5 Các đặc tr ưng c ủa c ấu ki ện ứng su ất tr ước P lực nén tr ước, xác định theo công th ức (8) có kể đến hao t ổn ứng su ất trong c ốt thép ứng v ới t ừng giai đoạn làm vi ệc c ủa c ấu ki ện; σ σ ′ ′ sp , sp tươ ng ứng là ứng su ất tr ước trong c ốt thép S và S tr ước khi nén bê tông khi căng c ốt thép trên b ệ (c ăng tr ước) ho ặc t ại th ời điểm giá tr ị ứng su ất tr ước trong bê tông bị gi ảm đến không b ằng cách tác động lên c ấu ki ện ngo ại l ực th ực t ế ho ặc ngo ại lực quy ước. Ngo ại l ực th ực t ế ho ặc quy ước đó ph ải được xác định phù hợp v ới yêu c ầu nêu trong 4.3.1 và 4.3.6, trong đó có kể đến hao t ổn ứng su ất trong c ốt thép ứng v ới t ừng giai đoạn làm vi ệc c ủa c ấu ki ện; σ bp ứng su ất nén trong bê tông trong quá trình nén tr ước, xác định theo yêu c ầu của 4.3.6 và 4.3.7 có kể đến hao t ổn ứng su ất trong c ốt thép ứng v ới t ừng giai đoạn làm vi ệc c ủa c ấu ki ện; γ sp hệ số độ chính xác khi c ăng c ốt thép, xác định theo yêu c ầu ở 4.3.5. 13
13. TCVN 5574:2012 4 Ch ỉ dẫn chung 4.1 Nh ững nguyên t ắc c ơ bản 4.1.1 Các k ết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép c ần được tính toán và cấu t ạo, l ựa ch ọn v ật li ệu và kích th ước sao cho trong các k ết c ấu đó không xu ất hi ện các tr ạng thái gi ới h ạn v ới độ tin c ậy theo yêu c ầu. 4.1.2 Vi ệc l ựa ch ọn các gi ải pháp k ết c ấu c ần xu ất phát t ừ tính h ợp lý về mặt kinh t ế – kỹ thu ật khi áp dụng chúng trong nh ững điều ki ện thi công c ụ th ể, có tính đến vi ệc gi ảm t ối đa v ật li ệu, n ăng l ượng, nhân công và giá thành xây d ựng b ằng cách: − Sử dụng các v ật li ệu và kết c ấu có hi ệu qu ả; − Gi ảm tr ọng l ượng k ết c ấu; − Sử dụng t ối đa đặc tr ưng c ơ lý của v ật li ệu; − Sử dụng v ật li ệu t ại ch ỗ. 4.1.3 Khi thi ết k ế nhà và công trình, c ần t ạo s ơ đồ kết c ấu, ch ọn kích th ước ti ết di ện và bố trí cốt thép đảm bảo được độ bền, độ ổn định và sự bất bi ến hình không gian xét trong t ổng th ể cũng nh ư riêng từng b ộ ph ận c ủa k ết c ấu trong các giai đoạn xây d ựng và sử dụng. 4.1.4 Cấu ki ện l ắp ghép c ần phù hợp v ới điều ki ện s ản xu ất b ằng c ơ gi ới trong các nhà máy chuyên dụng. Khi l ựa ch ọn c ấu ki ện cho k ết c ấu l ắp ghép, c ần ưu tiên s ử dụng k ết c ấu ứng l ực tr ước làm t ừ bê tông và cốt thép c ường độ cao, c ũng nh ư các k ết c ấu làm t ừ bê tông nh ẹ và bê tông t ổ ong khi không có yêu c ầu h ạn ch ế theo các tiêu chu ẩn t ươ ng ứng liên quan. Cần lựa ch ọn, tổ hợp các c ấu ki ện bê tông c ốt thép l ắp ghép đến m ức h ợp lý mà điều ki ện s ản xu ất l ắp dựng và vận chuy ển cho phép. 4.1.5 Đối v ới k ết c ấu đổ tại ch ỗ, c ần chú ý th ống nh ất hóa các kích th ước để có th ể sử dụng ván khuôn luân chuy ển nhi ều l ần, c ũng nh ư sử dụng các khung c ốt thép không gian đã được sản xu ất theo mô đun. 4.1.6 Đối v ới các k ết c ấu l ắp ghép, c ần đặc bi ệt chú ý đến độ bền và tu ổi th ọ của các m ối n ối. Cần áp d ụng các gi ải pháp công ngh ệ và cấu t ạo sao cho k ết c ấu m ối n ối truy ền l ực m ột cách ch ắc ch ắn, đảm b ảo độ bền c ủa chính c ấu ki ện trong vùng n ối c ũng nh ư đảm b ảo s ự dính k ết c ủa bê tông mới đổ với bê tông c ũ của k ết c ấu. 4.1.7 Cấu ki ện bê tông được s ử dụng: a) Phần l ớn trong các k ết c ấu ch ịu nén có độ lệch tâm c ủa l ực d ọc không v ượt quá gi ới h ạn nêu trong 6.1.2.2. b) Trong m ột s ố kết c ấu ch ịu nén có độ lệch tâm l ớn c ũng nh ư trong các k ết c ấu ch ịu u ốn khi mà sự phá ho ại chúng không gây nguy hi ểm tr ực ti ếp cho ng ười và sự toàn v ẹn của thi ết b ị (các chi ti ết n ằm trên n ền liên t ục, v.v ). CHÚ THÍCH: Kết c ấu được coi là kết c ấu bê tông n ếu độ bền c ủa chúng trong quá trình s ử dụng ch ỉ do riêng bê tông đảm bảo. 14
14. TCVN 5574:2012 4.2 Nh ững yêu c ầu c ơ bản v ề tính toán 4.2.1 Kết c ấu bê tông c ốt thép c ần ph ải tho ả mãn nh ững yêu c ầu v ề tính toán theo độ bền (các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất) và đáp ứng điều ki ện s ử dụng bình th ường (các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai). a) Tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất nh ằm đảm b ảo cho k ết c ấu: − Không b ị phá ho ại giòn, d ẻo, ho ặc theo d ạng phá ho ại khác (trong tr ường h ợp c ần thi ết, tính toán theo độ bền có kể đến độ võng c ủa k ết c ấu t ại th ời điểm tr ước khi b ị phá ho ại); − Không b ị mất ổn định v ề hình d ạng (tính toán ổn định các k ết c ấu thành m ỏng) ho ặc v ề vị trí (tính toán ch ống l ật và tr ượt cho t ường ch ắn đất, tính toán ch ống đẩy n ổi cho các b ể ch ứa chìm ho ặc ng ầm dưới đất, tr ạm b ơm, v.v ); − Không b ị phá ho ại vì mỏi (tính toán ch ịu m ỏi đối v ới các c ấu ki ện ho ặc k ết c ấu ch ịu tác d ụng c ủa tải tr ọng l ặp thu ộc lo ại di động ho ặc xung: ví dụ nh ư dầm c ầu tr ục, móng khung, sàn có đặt m ột s ố máy móc không cân b ằng); − Không b ị phá ho ại do tác d ụng đồng th ời c ủa các y ếu t ố về lực và nh ững ảnh h ưởng b ất l ợi c ủa môi tr ường (tác động định k ỳ ho ặc th ường xuyên c ủa môi tr ường xâm th ực ho ặc h ỏa ho ạn). b) Tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai nh ằm đảm b ảo s ự làm vi ệc bình th ường c ủa k ết cấu sao cho: − Không cho hình thành c ũng nh ư mở rộng v ết n ứt quá mức ho ặc v ết n ứt dài h ạn n ếu điều ki ện s ử dụng không cho phép hình thành ho ặc m ở rộng v ết n ứt dài h ạn. − Không có nh ững bi ến d ạng v ượt quá gi ới h ạn cho phép ( độ võng, góc xoay, góc tr ượt, dao động). 4.2.2 Tính toán k ết c ấu v ề tổng th ể cũng nh ư tính toán t ừng c ấu ki ện c ủa nó cần ti ến hành đối v ới m ọi giai đoạn: ch ế tạo, v ận chuy ển, thi công, s ử dụng và sửa ch ữa. S ơ đồ tính toán ứng v ới m ỗi giai đoạn ph ải phù hợp v ới gi ải pháp c ấu t ạo đã ch ọn. Cho phép không c ần tính toán ki ểm tra s ự mở rộng v ết n ứt và bi ến d ạng n ếu qua th ực nghi ệm ho ặc th ực t ế sử dụng các k ết c ấu t ươ ng t ự đã kh ẳng định được: b ề rộng v ết n ứt ở mọi giai đoạn không v ượt quá giá tr ị cho phép và kết c ấu có đủ độ cứng ở giai đoạn s ử dụng. 4.2.3 Khi tính toán k ết c ấu, trị số tải tr ọng và tác động, h ệ số độ tin c ậy v ề tải tr ọng, h ệ số tổ hợp, h ệ số gi ảm t ải cũng nh ư cách phân lo ại t ải tr ọng th ường xuyên và tạm th ời c ần l ấy theo các tiêu chu ẩn hi ện hành v ề tải tr ọng và tác động. Tải tr ọng được k ể đến trong tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai cần ph ải l ấy theo các ch ỉ dẫn 4.2.7 và 4.2.11. CHÚ THÍCH 1: ở nh ững vùng khí hậu quá nóng mà kết c ấu không được b ảo v ệ ph ải ch ịu b ức x ạ mặt tr ời thì cần k ể đến tác dụng nhi ệt khí hậu. CHÚ THÍCH 2: Đối v ới k ết c ấu ti ếp xúc v ới n ước (ho ặc n ằm trong n ước) c ần ph ải k ể đến áp l ực đẩy ng ược c ủa n ước (t ải tr ọng l ấy theo tiêu chu ẩn thi ết k ế kết c ấu th ủy công). CHÚ THÍCH 3: Các kết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép c ũng c ần được đảm b ảo kh ả năng ch ống cháy theo yêu c ầu c ủa các tiêu chu ẩn hi ện hành. 15
15. TCVN 5574:2012 4.2.4 Khi tính toán c ấu ki ện c ủa k ết c ấu l ắp ghép có kể đến n ội l ực b ổ sung sinh ra trong quá trình vận chuy ển và cẩu l ắp, t ải tr ọng do tr ọng l ượng b ản thân c ấu ki ện c ần nhân v ới h ệ số động l ực, l ấy b ằng 1,6 khi v ận chuy ển và lấy b ằng 1,4 khi c ẩu l ắp. Đối v ới các h ệ số động l ực trên đây, n ếu có cơ sở ch ắc ch ắn cho phép l ấy các giá tr ị th ấp h ơn nh ưng không th ấp h ơn 1,25. 4.2.5 Các k ết c ấu bán l ắp ghép c ũng nh ư kết c ấu toàn kh ối dùng c ốt ch ịu l ực ch ịu t ải tr ọng thi công c ần được tính toán theo độ bền, theo s ự hình thành và mở rộng v ết n ứt và theo bi ến d ạng trong hai giai đoạn làm vi ệc sau đây: a) Tr ước khi bê tông m ới đổ đạt c ường độ quy định, k ết c ấu được tính toán theo t ải tr ọng do tr ọng lượng c ủa ph ần bê tông m ới đổ và của m ọi t ải tr ọng khác tác d ụng trong quá trình đổ bê tông. b) Sau khi bê tông m ới đổ đạt c ường độ quy định, k ết c ấu được tính toán theo t ải tr ọng tác d ụng trong quá trình xây d ựng và tải tr ọng khi s ử dụng. 4.2.6 Nội l ực trong k ết c ấu bê tông c ốt thép siêu t ĩnh do tác d ụng c ủa t ải tr ọng và các chuy ển v ị cưỡng bức (do s ự thay đổi nhi ệt độ, độ ẩm c ủa bê tông, chuy ển d ịch c ủa g ối t ựa, v.v ), c ũng nh ư nội l ực trong các k ết c ấu t ĩnh định khi tính toán theo s ơ đồ bi ến d ạng, được xác định có xét đến bi ến d ạng d ẻo của bê tông, cốt thép và xét đến s ự có mặt c ủa v ết n ứt. Đối v ới các k ết c ấu mà ph ươ ng pháp tính toán n ội l ực có kể đến bi ến d ạng d ẻo c ủa bê tông c ốt thép ch ưa được hoàn ch ỉnh, c ũng nh ư trong các giai đoạn tính toán trung gian cho k ết c ấu siêu t ĩnh có kể đến bi ến d ạng d ẻo, cho phép xác định n ội l ực theo gi ả thuy ết vật li ệu làm vi ệc đàn h ồi tuy ến tính. 4.2.7 Kh ả năng ch ống n ứt c ủa các k ết c ấu hay bộ ph ận k ết c ấu được phân thành ba c ấp ph ụ thu ộc vào điều ki ện làm vi ệc c ủa chúng và lo ại c ốt thép được dùng. Cấp 1: Không cho phép xu ất hi ện v ết n ứt; Cấp 2: Cho phép có sự mở rộng ng ắn h ạn c ủa v ết n ứt v ới b ề rộng h ạn ch ế acrc 1 nh ưng b ảo đảm sau đó vết n ứt ch ắc ch ắn s ẽ được khép kín l ại; Cấp 3: Cho phép có sự mở rộng ng ắn h ạn c ủa v ết n ứt nh ưng với b ề rộng h ạn ch ế acrc 1 và có sự mở rộng dài h ạn c ủa v ết n ứt nh ưng với b ề rộng hạn ch ế acrc 2 . Bề rộng v ết n ứt ng ắn h ạn được hi ểu là sự mở rộng v ết n ứt khi k ết c ấu ch ịu tác d ụng đồng th ời c ủa t ải tr ọng th ường xuyên, t ải tr ọng t ạm th ời ng ắn h ạn và dài h ạn. Bề rộng v ết n ứt dài h ạn được hi ểu là sự mở rộng v ết n ứt khi k ết c ấu ch ỉ ch ịu tác d ụng c ủa t ải tr ọng th ường xuyên và tải tr ọng t ạm th ời dài h ạn. Cấp ch ống n ứt c ủa k ết c ấu bê tông c ốt thép c ũng nh ư giá tr ị bề rộng gi ới h ạn cho phép c ủa v ết n ứt trong điều ki ện môi tr ường không b ị xâm th ực cho trong B ảng 1 ( đảm b ảo hạn ch ế th ấm cho k ết c ấu) và Bảng 2 (bảo v ệ an toàn cho cốt thép). 16
16. TCVN 5574:2012 Bảng 1 – Cấp ch ống n ứt và giá tr ị bề rộng v ết n ứt gi ới h ạn để đảm b ảo h ạn ch ế th ấm cho kết cấu Cấp ch ống n ứt và giá tr ị bề rộng v ết n ứt gi ới h ạn, mm Điều ki ện làm vi ệc c ủa k ết c ấu để đảm b ảo h ạn ch ế th ấm cho kết c ấu khi toàn b ti t ộ ế C p 1* di n ch u kéo ấ a = 0,3 1. K ết c ấu ch ịu áp l ực ệ ị crc 1 c a ch t l ng ho c h i a = 0,2 ủ ấ ỏ ặ ơ khi m ột ph ần ti ết crc 2 Cấp 3 di ện ch ịu nén acrc 1 = 0,3 2. Kết c ấu ch ịu áp l ực c ủa v ật li ệu r ời Cấp 3 acrc 2 = 0,2 * Cần ưu tiên dùng k ết c ấu ứng l ực tr ước. Ch ỉ khi có cơ sở ch ắc ch ắn mới cho phép dùng k ết c ấu không ứng l ực tr ước v ới cấp ch ống n ứt yêu c ầu là cấp 3. Tải tr ọng s ử dụng dùng trong tính toán k ết c ấu bê tông c ốt thép theo điều ki ện hình thành, m ở rộng ho ặc khép kín v ết n ứt l ấy theo B ảng 3. Nếu trong các k ết c ấu hay các b ộ ph ận c ủa chúng có yêu c ầu ch ống n ứt là cấp 2 và 3 mà dưới tác dụng c ủa t ải tr ọng t ươ ng ứng theo B ảng 3 v ết n ứt không hình thành, thì không c ần tính toán theo điều ki ện m ở rộng v ết n ứt ng ắn h ạn và khép kín v ết n ứt ( đối v ới c ấp 2), ho ặc theo điều ki ện m ở rộng v ết n ứt ng ắn h ạn và dài h ạn ( đối v ới c ấp 3). Các yêu c ầu c ấp ch ống n ứt cho k ết c ấu bê tông c ốt thép nêu trên áp d ụng cho v ết n ứt th ẳng góc và vết nứt xiên so v ới tr ục d ọc c ấu ki ện. Để tránh m ở rộng v ết n ứt d ọc c ần có bi ện pháp c ấu t ạo (ví dụ: đặt c ốt thép ngang). Đối v ới c ấu ki ện ứng su ất tr ước, ngoài nh ững bi ện pháp trên còn c ần h ạn ch ế ứng su ất nén trong bê tông trong giai đoạn nén tr ước bê tông (xem 4.3.7). 4.2.8 Tại các đầu mút c ủa c ấu ki ện ứng su ất tr ước v ới c ốt thép không có neo, không cho phép xu ất hi ện v ết n ứt trong đoạn truy ền ứng su ất (xem 5.2.2.5) khi c ấu ki ện ch ịu t ải tr ọng th ường xuyên, t ạm th ời dài h ạn và tạm th ời ng ắn h ạn v ới h ệ số γ f lấy b ằng 1,0. Trong tr ường h ợp này, ứng su ất tr ước trong c ốt thép trong đoạn truy ền ứng su ất được coi nh ư t ăng tuy ến tính t ừ giá tr ị 0 đến giá tr ị tính toán l ớn nh ất. Cho phép không áp d ụng các yêu c ầu trên cho ph ần ti ết di ện n ằm t ừ mức tr ọng tâm ti ết di ện quy đổi đến biên ch ịu kéo (theo chi ều cao ti ết di ện) khi có tác d ụng c ủa ứng l ực tr ước, n ếu trong ph ần ti ết di ện này không b ố trí c ốt thép c ăng không có neo. 4.2.9 Trong tr ường h ợp, khi ch ịu tác dụng c ủa t ải tr ọng s ử dụng, theo tính toán trong vùng ch ịu nén của c ấu ki ện ứng su ất tr ước có xu ất hi ện v ết n ứt th ẳng góc v ới tr ục d ọc c ấu ki ện trong các giai đoạn sản xu ất, v ận chuy ển và l ắp d ựng, thì c ần xét đến s ự suy gi ảm kh ả năng ch ống n ứt c ủa vùng ch ịu kéo cũng nh ư s ự tăng độ võng trong quá trình s ử dụng. Đối v ới c ấu ki ện được tính toán ch ịu tác d ụng c ủa t ải tr ọng l ặp, không cho phép xu ất hi ện các v ết n ứt nêu trên. 17
17. TCVN 5574:2012 Đối v ới các c ấu ki ện bê tông c ốt thép ít c ốt thép mà kh ả năng ch ịu l ực c ủa chúng m ất đi đồng th ời v ới sự hình thành v ết n ứt trong vùng bê tông ch ịu kéo (xem 7.1.2.8), thì di ện tích ti ết di ện c ốt thép d ọc ch ịu kéo c ần ph ải t ăng lên ít nh ất 15 % so v ới di ện tích c ốt thép yêu c ầu khi tính toán theo độ bền. Bảng 2 – Cấp ch ống n ứt c ủa k ết c ấu bê tông c ốt thép và giá tr ị bề rộng vết n ứt gi ới h ạn acrc 1 và acrc 2 , nh ằm b ảo vệ an toàn cho cốt thép Cấp ch ống n ứt và các giá tr ị acrc1 và acrc2 mm Thép thanh nhóm Thép thanh nhóm Thép thanh nhóm CI, A-I, CII, A-II, CIII, A-V, A-VI AT-VII Điều ki ện làm vi ệc c ủa A-III, A-IIIB, kết c ấu CIV A-IV Thép s ợi nhóm Thép s ợi nhóm B-II và Thép s ợi nhóm B-II và B-I và Bp-I Bp-II, K-7, K-19 có Bp-II và K-7 có đường đường kính không kính nh ỏ không l ớn h ơn nh ỏ hơn 3,5 mm 3,0 mm 1. Ởnơi được che ph ủ Cấp 3 Cấp 3 Cấp 3 acrc 1 = 0,4 acrc 1 = 0,3 acrc 1 = 0,2 acrc 2 = 0,3 acrc 2 = 0,2 acrc 2 = 0,1 2. Ở ngoài tr ời ho ặc Cấp 3 Cấp 3 Cấp 2 trong đất, ở trên ho ặc a = 0,4 a = 0,2 dưới m ực n ước ng ầm crc 1 crc 1 acrc 1 = 0,2 acrc 2 = 0,3 acrc 2 = 0,1 3. Ở trong đất có mực Cấp 3 Cấp 2 Cấp 2 nước ng ầm thay thay đổi acrc 1 = 0,3 acrc 1 = 0,2 acrc 1 = 0,1 acrc 2 = 0,2 CHÚ THÍCH 1: Ký hi ệu nhóm thép xem 5.2.1.1 và 5.2.1.9. CHÚ THÍCH 2: Đối v ới thép cáp, các quy định trong b ảng này được áp d ụng đối v ới s ợi thép ngoài cùng. CHÚ THÍCH 3: Đối v ới k ết c ấu s ử dụng c ốt thép d ạng thanh nhóm A-V, làm vi ệc ở nơi được che ph ủ ho ặc ngoài tr ời, khi đã có kinh nghi ệm thi ết k ế và sử dụng các k ết c ấu đó, thì cho phép t ăng giá tr ị acrc 1 và acrc 2 lên 0,1 mm so v ới các giá tr ị trong bảng này. 18
18. TCVN 5574:2012 B ng 3 – T i tr ng và h s tin c y v t i tr ng ả ả ọ ệ ố độ ậ ề ả ọ γ f C p ch ng T i tr ng và h s tin c y khi tính toán theo i u ki n ấ ố ả ọ ệ ố độ ậ γ f đ ề ệ nứt c ủa k ết mở rộng v ết n ứt khép kín cấu bê tông hình thành v t n t ế ứ ng ắn h ạn dài h ạn v t n t cốt thép ế ứ Tải tr ọng th ường xuyên; t ải tr ọng 1 tạm th ời dài h ạn và tạm th ời ng ắn – – – h n v i > 1,0* ạ ớ γ f Tải tr ọng th ường xuyên; t ải tr ọng Tải tr ọng th ường Tải tr ọng tạm th ời dài h ạn và tạm th ời ng ắn xuyên; t ải tr ọng th ường xuyên; h n v i > 1,0* (tính toán t m th i dài h n T i tr ng t m ạ ớ γ f để ạ ờ ạ ả ọ ạ 2 và t m th i ng n – th i dài h n v i làm rõ sự cần thi ết ph ải ki ểm tra ạ ờ ắ ờ ạ ớ h n v i = 1,0* = 1,0* theo điều ki ện không m ở rộng v ết ạ ớ γ f γ f nứt ng ắn h ạn và khép kín chúng) Tải tr ọng th ường xuyên; t ải tr ọng Tải tr ọng tạm th ời dài h ạn và tạm th ời ng ắn th ường xuyên; h n v i = 1,0* (tính toán t i tr ng t m 3 ạ ớ γ f để Nh ư trên ả ọ ạ – th i dài h n v i làm rõ sự cần thi ết ph ải ki ểm tra ờ ạ ớ = 1,0* theo điều ki ện m ở rộng v ết n ứt) γ f * H ệ số được l ấy nh ư khi tính toán theo độ bền. CHÚ THÍCH 1: T ải tr ọng t ạm thời dài h ạn và t ạm th ời ng ắn h ạn được l ấy theo 4.2.3. CHÚ THÍCH 2: T ải tr ọng đặc bi ệt ph ải được k ể đến khi tính toán theo điều ki ện hình thành v ết n ứt trong tr ường h ợp s ự có mặt c ủa v ết n ứt d ẫn đến tình tr ạng nguy hi ểm (n ổ, cháy, v.v ). 4.2.10 Độ võng và chuy ển v ị của các c ấu ki ện, kết c ấu không được v ượt quá gi ới h ạn cho phép cho trong Ph ụ lục C. Độ võng gi ới h ạn c ủa các c ấu ki ện thông d ụng cho trong B ảng 4. 4.2.11 Khi tính toán theo độ bền các c ấu ki ện bê tông và bê tông c ốt thép ch ịu tác d ụng c ủa l ực nén dọc, c ần chú ý tới độ lệch tâm ng ẫu nhiên ea do các y ếu t ố không được k ể đến trong tính toán gây ra. Độ lệch tâm ng ẫu nhiên ea trong m ọi tr ường h ợp được l ấy không nh ỏ hơn: − 1/600 chi ều dài c ấu ki ện ho ặc kho ảng cách gi ữa các tiết di ện của nó được liên k ết ch ặn chuy ển v ị; − 1/30 chi ều cao c ủa ti ết di ện c ấu ki ện. 19
19. TCVN 5574:2012 Bảng 4 – Độ võng gi ới h ạn c ủa các c ấu ki ện thông d ụng Lo ại c ấu ki ện Gi ới h ạn độ võng 1. D ầm c ầu tr ục v ới: a) c ầu tr ục quay tay 1/500L b) c ầu tr ục ch ạy điện 1/600L 2. Sàn có tr n ph ng, c u ki n c a mái và t m t ng treo (khi tính t m t ng ầ ẳ ấ ệ ủ ấ ườ ấ ườ ngoài m ặt ph ẳng) a) khi L 7,5 m (1/250)L 3. Sàn v ới tr ần có sườn và cầu thang a) khi L 10 m (1/400)L CHÚ THÍCH: L là nh ịp c ủa d ầm ho ặc b ản kê lên 2 g ối; đối v ới công xôn L = 2L 1 với L 1 là chi ều dài vươ n c ủa công xôn. CHÚ THÍCH 1: Khi thi ết k ế kết c ấu có độ vồng tr ước thì lúc tính toán ki ểm tra độ võng cho phép tr ừ đi độ vồng đó nếu không có nh ững h ạn ch ế gì đặc bi ệt. CHÚ THÍCH 2: Khi ch ịu tác d ụng c ủa t ải tr ọng th ường xuyên, t ải tr ọng tạm th ời dài h ạn và tạm th ời ng ắn h ạn, độ võng c ủa dầm hay b ản trong m ọi tr ường h ợp không được v ượt quá 1/150 nh ịp ho ặc 1/75 chiều dài vươ n c ủa công xôn. CHÚ THÍCH 3: Khi độ võng gi ới h ạn không b ị ràng bu ộc b ởi yêu c ầu v ề công ngh ệ sản xu ất và cấu t ạo mà ch ỉ bởi yêu c ầu v th m m , thì tính toán võng ch l y các t i tr ng tác d ng dài h n. Trong tr ng h p này l y = 1 ề ẩ ỹ để độ ỉ ấ ả ọ ụ ạ ườ ợ ấ γ f Ngoài ra, đối v ới các k ết c ấu l ắp ghép c ần k ể đến chuy ển v ị tươ ng h ỗ có th ể xảy ra c ủa các c ấu ki ện. Các chuy ển v ị này ph ụ thu ộc vào lo ại k ết c ấu, ph ươ ng pháp l ắp d ựng, v.v e Đối v ới các c ấu ki ện c ủa k ết c ấu siêu t ĩnh, giá tr ị độ lệch tâm 0 của l ực d ọc so v ới tr ọng tâm ti ết di ện quy đổi được l ấy b ằng độ lệch tâm được xác định t ừ phân tích t ĩnh h ọc k ết c ấu, nh ưng không nh ỏ hơn ea . Trong các c ấu ki ện c ủa k ết c ấu t ĩnh định, độ lệch tâm e0 được l ấy b ằng t ổng độ lệch tâm được xác định t ừ tính toán t ĩnh h ọc và độ lệch tâm ng ẫu nhiên. Kho ảng cách gi ữa các khe co giãn nhi ệt c ần ph ải được xác định b ằng tính toán. Đối v ới k ết c ấu bê tông c ốt thép th ường và k ết c ấu bê tông c ốt thép ứng l ực tr ước có yêu c ầu ch ống nứt c ấp 3, cho phép không c ần tính toán kho ảng cách nói trên n ếu chúng không v ượt quá tr ị số trong Bảng 5. 20
20. TCVN 5574:2012 Bảng 5 – Kho ảng cách l ớn nh ất gi ữa các khe co giãn nhi ệt cho phép không c ần tính toán Kích th ước tính b ằng mét Điều ki ện làm vi ệc c ủa k ết c ấu Kết c ấu Trong đất Trong nhà Ngoài tr ời Khung l ắp ghép 40 35 30 Bê tông có bố trí thép c ấu t ạo 30 25 20 Toàn kh ối không b ố trí thép c ấu t ạo 20 15 10 Khung l ắp ghép nhà một t ầng 72 60 48 nhà nhi ều t ầng 60 50 40 Bê tông cốt thép Khung bán l ắp ghép ho ặc toàn kh ối 50 40 30 Kết c ấu b ản đặc toàn kh ối 40 30 25 ho ặc bán l ắp ghép CHÚ THÍCH 1: Tr ị số trong b ảng này không áp d ụng cho các k ết c ấu ch ịu nhi ệt độ dưới âm 40 °C. CHÚ THÍCH 2: Đối v ới k ết c ấu nhà một t ầng, được phép t ăng tr ị số cho trong b ảng lên 20 %. CHÚ THÍCH 3: Tr ị số cho trong b ảng này đối v ới nhà khung là ứng v ới tr ường h ợp khung không có hệ gi ằng c ột ho ặc khi h ệ gi ằng đặt ở gi ữa kh ối nhi ệt độ. 4.3 Nh ững yêu c ầu b ổ sung khi thi ết k ế kết c ấu bê tông c ốt thép ứng su ất tr ước σ σ ′ ′ 4.3.1 Giá tr ị của ứng su ất tr ước sp và sp tươ ng ứng trong cốt thép căng S và S cần được ch ọn với độ sai l ệch p sao cho tho ả mãn các điều ki ện sau đây: σ σ ' + p ≤R sp ( sp ) s,ser   (1) σ σ ' − p ≥ 3,0 R sp ()sp s,ser  trong đó: p tính b ằng MPa, được xác định nh ư sau: − σ Trong tr ường h ợp c ăng b ằng ph ươ ng pháp c ơ học: p = 0,05 sp ; − Trong tr ường h ợp c ăng b ằng ph ươ ng pháp nhi ệt điện và cơ nhi ệt điện: 360 p = 30 + (2) l với l là chi ều dài thanh cốt thép căng (kho ảng cách gi ữa các mép ngoài c ủa b ệ), tính b ằng milimét (mm). Trong tr ường h ợp c ăng b ằng thi ết b ị được t ự động hóa, giá tr ị tử số 360 trong công th ức (2) được thay bằng 90. 21
21. TCVN 5574:2012 σ σ ′ ′ 4.3.2 Giá tr ị ứng su ất con 1 và con 1 tươ ng ứng trong cốt thép căng S và S được ki ểm soát sau khi σ σ ′ căng trên b ệ lấy t ươ ng ứng b ằng sp và sp (xem 4.3.1) tr ừ đi hao t ổn do bi ến d ạng neo và ma sát của c ốt thép (xem 4.3.3). Giá tr ị ứng su ất trong cốt thép căng S và S′được kh ống ch ế tại v ị trí đặt l ực kéo khi c ăng cốt thép trên σ σ ′ σ σ ′ bê tông đã rắn ch ắc được l ấy t ươ ng ứng b ằng con 2 và con 2 , trong đó các giá tr ị con 2 và con 2 σ σ ′ σ được xác định t ừ điều ki ện đảm b ảo ứng su ất sp và sp trong ti ết di ện tính toán. Khi đó con 2 và σ ′ con 2 được tính theo công th ức:  P e y  σ σ α p 0p sp con 2 = sp −  +  (3)  Ared I red   p P e0p ysp′  σ ′ = σ ′ − α  −  con 2 sp A I  red red  (4) Trong các công th ức (3) và (4): σ σ ′ sp , sp – xác định không k ể đến hao t ổn ứng su ất; P , e – xác nh theo công th c (8) và (9), trong ó các giá tr σ và σ ′ có k n 0p đị ứ đ ị sp sp ể đế nh ững hao t ổn ứng su ất th ứ nh ất; ′ ysp , ysp – xem 4.3.6; α = Es Eb . ứng su ất trong c ốt thép c ủa kết c ấu t ự ứng l ực được tính toán t ừ điều ki ện cân b ằng với ứng su ất (t ự gây ra) trong bê tông. ứng su ất t ự gây c ủa bê tông trong k ết c ấu được xác định t ừ mác bê tông theo kh ả năng tự gây ứng su t S có k n hàm l ng c t thép, s phân b c t thép trong bê tông (theo m t tr c, hai tr c, ba ấ p ể đế ượ ố ự ố ố ộ ụ ụ tr ục), c ũng nh ư trong các tr ường h ợp c ần thi ết c ần k ể đến hao t ổn ứng su ất do co ngót, t ừ bi ến c ủa bê tông khi k ết c ấu ch ịu t ải tr ọng. CHÚ THÍCH: Trong các k ết c ấu làm t ừ bê tông nh ẹ có cấp t ừ B7,5 đến B12,5, các giá tr ị σ con2 và σ con′ 2 không được v ượt quá các giá tr ị tươ ng ứng là 400 MPa và 550 MPa. 4.3.3 Khi tính toán c ấu ki ện ứng l ực tr ước, cần k ể đến hao t ổn ứng su ất tr ước trong c ốt thép khi c ăng: − Khi c ăng trên b ệ cần k ể đến: + Những hao t ổn th ứ nh ất: do bi ến d ạng neo, do ma sát c ốt thép v ới thi ết b ị nắn h ướng, do chùng ứng su ất trong c ốt thép, do thay đổi nhi ệt độ, do bi ến d ạng khuôn (khi căng cốt thép trên khuôn), do t ừ bi ến nhanh c ủa bê tông. + Những hao t ổn th ứ hai: do co ngót và từ bi ến c ủa bê tông. − Khi c ăng trên bê tông c ần k ể đến: 22
22. TCVN 5574:2012 + Những hao t ổn th ứ nh ất: do bi ến d ạng neo, do ma sát c ốt thép v ới thành ống đặt thép (cáp) ho ặc v ới b ề mặt bê tông c ủa k ết c ấu. + Những hao t ổn th ứ hai: do chùng ứng su ất trong c ốt thép, do co ngót và từ bi ến c ủa bê tông, do nén c ục b ộ của các vòng c ốt thép lên bề mặt bê tông, do bi ến d ạng m ối n ối gi ữa các kh ối bê tông ( đối v ới các k ết c ấu l ắp ghép t ừ các kh ối). Hao tổn ứng su ất trong c ốt thép được xác định theo Bảng 6 nh ưng t ổng giá tr ị các hao t ổn ứng su ất không được l ấy nh ỏ hơn 100 MPa. Khi tính toán c ấu ki ện tự ứng l ực ch ỉ kể đến hao t ổn ứng su ất do co ngót và từ bi ến c ủa bê tông tùy theo mác bê tông t ự ứng lực tr ước và độ ẩm c ủa môi tr ường. Đối v ới các kết c ấu t ự ứng l ực làm vi ệc trong điều ki ện bão hòa n ước, không c ần k ể đến hao t ổn ứng su ất do co ngót. Bảng 6 – Hao t ổn ứng su ất Các y ếu t ố gây hao t ổn Giá tr ị hao t ổn ứng su ất, MPa ứng su ất tr ước trong c ốt khi c ăng trên b ệ khi c ăng trên bê tông thép A. Nh ững hao t ổn th ứ nh ất 1. Chùng ứng su ất trong c ốt thép • khi c ăng b ằng ph ươ ng pháp cơ học  σ  0,22 sp − 1,0 σ a) đối v ới thép s ợi   sp  Rs,ser  – 1,0 σ − 20 b) đối v ới thép thanh sp – • khi c ăng bằng ph ươ ng pháp nhi ệt điện hay c ơ nhi ệt điện 0,05σ a) đối v ới thép s ợi sp – σ b) đối v ới thép thanh 0,03 sp – ây: σ , MPa, c l y không ở đ sp đượ ấ kể đến hao t ổn ứng su ất. N ếu giá tr ị hao t ổn tính được mang d ấu “tr ừ” thì lấy giá tr ị bằng 0. 23
23. TCVN 5574:2012 Bảng 6 - (ti ếp theo) Các y ếu t ố gây hao t ổn Giá tr ị hao t ổn ứng su ất, MPa ứng su ất tr ước trong c ốt khi c ng trên b thép ă ệ khi c ăng trên bê tông 2. Chênh l ệch nhi ệt độ Đối v ới bê tông c ấp t ừ B15 đến B40: gi ữa cốt thép căng trong 1,25 ∆t – vùng b ị nung nóng và thi ết Đối v ới bê tông c ấp B45 và lớn h ơn: bị nh ận l ực c ăng khi bê 1,0 ∆t – tông bị nóng trong đó: ∆t là chênh l ệch nhi ệt độ gi ữa c ốt thép được nung nóng và bệ căng cố định o (ngoài vùng nung nóng) nh ận l ực c ăng, C. o Khi thi ếu s ố li ệu chính xác l ấy ∆t = 65 C. Khi c ăng cốt thép trong quá trình gia nhi ệt tới tr ị số đủ để bù cho hao t ổn ứng su ất do chênh l ệch nhi ệt độ, thì hao t ổn ứng su ất do chênh l ệch nhi ệt độ lấy b ằng 0. ∆ ∆ + ∆ 3. Bi ến d ạng c ủa neo đặt ở l l1 l2 Es Es thi ết b ị căng l l ∆ ∆ trong đó: l là bi ến d ạng c ủa các vòng đệm trong đó: l1 là bi ến d ạng bị ép, các đầu neo b ị ép c ục b ộ, l ấy b ằng 2 của êcu hay các b ản đệm mm; khi có sự tr ượt gi ữa các thanh c ốt thép gi ữa các neo và bê tông, ∆ trong thi ết b ị kẹp dùng nhi ều l ần, l xác lấy b ằng 1 mm; định theo công th ức: ∆ l2 là bi ến d ạng c ủa neo ∆l = 1,25 + 0,15 d hình c ốc, êcu neo, l ấy b ằng với d là đường kính thanh c ốt thép, tính 1 mm. b ng milimét (mm); ằ l là chi ều dài cốt thép căng l là chi ều dài cốt thép căng (kho ảng cách (m ột s ợi), ho ặc c ấu ki ện, gi ữa mép ngoài c ủa các g ối trên bệ của milimét (mm). khuôn ho ặc thi ết b ị), milimét (mm). Khi c ăng b ằng nhi ệt điện, hao t ổn do bi ến dạng neo không k ể đến trong tính toán vì chúng đã được k ể đến khi xác định độ giãn dài toàn ph ần c ủa c ốt thép 24
24. TCVN 5574:2012 Bảng 6 (ti ếp theo) Các y ếu t ố gây hao t ổn Giá tr ị hao t ổn ứng su ất, MPa ứng su ất tr ước trong c ốt khi c ng trên b khi c ng trên bê tông thép ă ệ ă 4. Ma sát c ủa c ốt thép a) v i thành ng rãnh hay ớ ố σ  1  1− +  bề mặt bê tông sp  eωχ δθ  trong đó: e là cơ số lôgarit t ự nhiên; δ , ω là hệ số, xác định theo Bảng 7; χ là chi ều dài tính t ừ thi ết b ị căng đến ti ết di ện tính toán, m; θ là tổng góc chuy ển h ướng của tr ục c ốt thép, radian; σ là c l y không k n sp đượ ấ ể đế hao t ổn ứng su ất. b) v i thi t b n n h ng ớ ế ị ắ ướ σ  1  1− δθ  sp  e  trong đó: e là cơ số lôgarit t ự nhiên; δ là hệ số, l ấy b ằng 0,25; θ là tổng góc chuy ển h ướng của tr ục c ốt thép, radian; σ c l y không k n hao t n ng sp đượ ấ ể đế ổ ứ su ất. 5. Bi ến d ạng c ủa khuôn ∆l η Es thép khi ch ế tạo kết c ấu bê l tông c ốt thép ứng l ực tr ước trong đó: η là hệ số, l ấy b ằng: – n −1 + η = , khi c ăng c ốt thép b ằng kích; 2n n −1 + η = , khi c ăng c ốt thép b ằng 4n ph ươ ng pháp c ơ nhi ệt điện s ử dụng máy t ời (50 % l ực do t ải tr ọng c ủa v ật nặng). 25
25. TCVN 5574:2012 Bảng 6 - (tiếp theo) Các y ếu t ố gây hao t ổn Giá tr ị hao t ổn ứng su ất, MPa ứng su ất tr ước trong c ốt khi c ng trên b khi c ng trên bê tông thép ă ệ ă n là số nhóm c ốt thép được c ăng không đồng th ời. ∆l là độ dịch l ại gần nhau của các gối trên bệ theo ph ươ ng tác d ụng c ủa l ực P , được xác định t ừ tính toán bi ến d ạng khuôn. l là kho ảng cách gi ữa các mép ngoài c ủa các gối trên bệ căng. Khi thi ếu các s ố li ệu v ề công ngh ệ ch ế tạo và kết c ấu khuôn, hao t ổn do bi ến d ạng khuôn l ấy bằng 30 MPa. Khi c ăng b ằng nhi ệt điện, hao t ổn do bi ến d ạng khuôn trong tính toán không k ể đến vì chúng đã được k ể đến khi xác định độ giãn dài toàn ph ần của c ốt thép. 6. T ừ bi ến nhanh c ủa bê tông σ σ a) Đối v ới bê tông đóng r ắn bp bp 40 khi ≤ α t nhiên ự Rbp Rbp   σ + σ bp −  bp > α 40 α 85 β α  khi  Rbp  Rbp trong đó α và β là hệ số, l ấy nh ư sau: α = 0,25 + 0,025 R , nh ng không l n h n bp ư ớ ơ 0,8; = 5,25 – 0,185 R , nh ng không l n h n β bp ư ớ ơ 2,5 và không nh ỏ hơn 1,1; σ c xác nh t i m c tr ng tâm c t thép bp đượ đị ạ ứ ọ ố dọc S và S′ , có kể đến hao t ổn theo m ục 1 đến 5 trong b ảng này. Đối v ới bê tông nh ẹ, khi c ường độ tại th ời điểm bắt đầu gây ứng l ực tr ước b ằng 11 MPa hay nh ỏ hơn thì thay h ệ số 40 thành 60. b) Đối v ới bê tông được Hao t ổn tính theo công th ức ở mục 6a c ủa dưỡng h ộ nhi ệt bảng này, sau đó nhân v ới h ệ số 0,85. 26
26. TCVN 5574:2012 Bảng 6 - (ti ếp theo) Các y ếu t ố gây hao t ổn Giá tr ị hao t ổn ứng su ất, MPa ứng su ất tr ước trong c ốt khi c ăng trên b ệ khi c ăng trên bê tông thép B. Nh ững hao t ổn th ứ hai 7. Chùng ứng su ất trong c ốt thép a) Đối v ới thép s ợi –  σ  0,22 sp − 1,0 σ   sp  Rs,ser  σ − b) Đối v ới thép thanh – 1,0 sp 20 (xem chú gi ải cho m ục 1 trong b ảng này) 8. Co ngót c ủa bê tông (xem Bê tông Bê tông được d ưỡng h ộ nhi ệt Không ph ụ thu ộc điều ki ện 4.3.4) đóng r ắn tự trong điều ki ện áp su ất đóng r ắn của nhiên khí quy ển bê tông Bê tông a) B35 và th ấp h ơn 40 35 30 n ng ặ b) B40 50 40 35 c) B45 và lớn h ơn 60 50 40 d) nhóm A Hao t ổn được xác định theo m ục 8a, b 40 trong b ảng này và nhân v ới h ệ số 1,3 Bê tông e) nhóm B Hao t ổn được xác định theo m ục 8a 50 trong b ng này và nhân v i h s 1,5 hạt nh ỏ ả ớ ệ ố f) nhóm C Hao t ổn được xác định theo m ục 8a 40 trong b ảng này nh ư đối v ới bê tông n ặng đóng r ắn tự nhiên Bê tông g) lo ại đặc ch ắc 50 45 40 nh ẹ có h) lo ại có lỗ rỗng 70 60 50 cốt li ệu nh ỏ 9. T ừ bi ến c ủa bê tông (xem 4.3.4) a) i v i bê tông n ng và bê 150 α σ R khi σ R ≤0,75; Đố ớ ặ bp bp bp bp tông nh ẹ có cốt li ệu nh ỏ đặc 300 α σ R − ,0 375 khi σ R >0,75 , ch ắc ( bp bp ) bp bp σ trong đó: bp lấy nh ư ở mục 6 trong b ảng này; α là hệ số, l ấy nh ư sau: + v ới bê tông đóng r ắn tự nhiên, l ấy α = 1; + v ới bê tông được d ưỡng h ộ nhi ệt trong điều ki ện áp su ất khí quy ển, lấy α = 0,85. 27
27. TCVN 5574:2012 Bảng 6 - (kết thúc) Các y ếu t ố gây hao t ổn Giá tr ị hao t ổn ứng su ất, MPa ứng su ất trong c ốt thép khi c ăng trên b ệ khi c ăng trên bê tông b) Bê tông hạt nhóm A Hao t ổn được tính theo công th ức ở mục 9a trong b ảng này, sau đó nh ỏ nhân k ết qu ả với h ệ số 1,3 nhóm B Hao t ổn được tính theo công th ức ở mục 9a trong b ảng này, sau đó nhân k ết qu ả với h ệ số 1,5 nhóm C Hao t ổn được tính theo công th ức ở mục 9a trong b ảng này khi α = 0,85 c) Bê tông nh ẹ dùng cốt li ệu nh ỏ Hao t ổn được tính theo công th ức ở mục 9a trong b ảng này, sau đó rỗng nhân k ết qu ả với h ệ số 1,2 10. ép c ục b ộ bề mặt bê tông do – 70 – 0,22 dext cốt thép có dạng đai xo ắn hay trong đó: dext là đường kính dạng đai tròn (khi k ết c ấu có ngoài c a k t c u, cm đường kính nh ỏ hơn 3 m) ủ ế ấ 11. Bi ến d ạng nén do khe n ối – ∆l n Es gi ữa các bl ốc ( đối v ới k ết c ấu l lắp ghép t ừ các bl ốc) trong đó: n là số lượng khe n ối gi ữa k ết c ấu và thi ết b ị khác theo chi ều dài c ủa cốt thép căng; ∆l là bi ến d ạng ép sát t ại m ỗi khe: + v ới khe được nh ồi bê tông, lấy ∆l = 0,3 mm; + v ới khe ghép tr ực ti ếp, l ấy ∆l = 0,5 mm; l là chi ều dài cốt thép căng, mm. CHÚ THÍCH 1: Hao t ổn ứng su ất trong cốt thép căng S′ được xác định gi ống nh ư trong c ốt thép S ; CHÚ THÍCH 2: Đối v ới k ết c ấu bê tông c ốt thép t ự ứng l ực, hao t ổn do co ngót và t ừ bi ến c ủa bê tông được xác định theo s ố li ệu th ực nghi ệm. CHÚ THÍCH 3: Ký hi ệu c ấp độ bền c ủa bê tông xem 5.1.1. 4.3.4 Khi xác định hao t ổn ứng su ất do co ngót và từ bi ến c ủa bê tông theo m ục 8 và 9 trong Bảng 6 cần l ưu ý: a) Khi bi ết tr ước th ời hạn ch ất t ải lên k ết c ấu, hao t ổn ứng su ất c ần được nhân thêm v ới h ệ số ϕl , xác định theo công th ức sau: = 4t ϕl (5) 100 + 3t 28
28. TCVN 5574:2012 trong đó: t là th ời gian tính b ằng ngày, xác định nh ư sau: − khi xác định hao t ổn ứng su ất do t ừ bi ến: tính t ừ ngày nén ép bê tông; − khi xác định hao t ổn ứng su ất do co ngót: tính t ừ ngày k ết thúc đổ bê tông. b) Đối v ới k ết c ấu làm vi ệc trong điều ki ện có độ ẩm không khí th ấp h ơn 40 %, hao t ổn ứng su ất c ần được t ăng lên 25 %. Tr ường h ợp các k ết c ấu làm t ừ bê tông nặng, bê tông h ạt nh ỏ, làm vi ệc trong vùng khí hậu nóng và không được b ảo v ệ tránh b ức x ạ mặt tr ời hao t ổn ứng su ất c ần tính t ăng lên 50 %. c) Nếu bi ết rõ lo ại xi m ăng, thành ph ần bê tông, điều ki ện ch ế tạo và sử dụng k ết c ấu, cho phép s ử dụng các ph ươ ng pháp chính xác h ơn để xác định hao t ổn ứng su ất khi ph ươ ng pháp đó được ch ứng minh là có cơ sở theo qui định hi ện hành. Bảng 7 – Các h ệ số để xác định hao t ổn ứng su ất do ma sát c ốt thép Các h ệ số để xác định hao t ổn do ma sát c ốt thép (xem m ục 4, B ảng 6) Ống rãnh hay b ề mặt δ khi c ốt thép là ti ếp xúc ω bó thép hay s ợi thép thanh có gờ 1. Lo ại ống rãnh – có bề mặt kim lo ại 0,0030 0,35 0,40 – có bề mặt bê tông t ạo bởi khuôn b ằng lõi cứng 0 0,55 0,65 – có bề mặt bê tông t ạo bởi khuôn b ằng lõi mềm 0,0015 0,55 0,65 2. B ề mặt bê tông 0 0,55 0,65 4.3.5 Tr ị số ứng su ất tr ước trong c ốt thép đư a vào tính toán c ần nhân v ới h ệ số độ chính xác khi căng c ốt thép γ sp : ± ∆ γ sp = 1 γ sp (6) Trong công th ức (6), l ấy d ấu "c ộng" khi có ảnh h ưởng b ất l ợi c ủa ứng su ất tr ước (t ức là trong giai đoạn làm vi ệc c ụ th ể của k ết c ấu ho ặc m ột b ộ ph ận đang xét c ủa c ấu ki ện, ứng su ất tr ước làm gi ảm kh ả năng ch ịu l ực thúc đẩy s ự hình thành v ết n ứt, v.v ); lấy d ấu "tr ừ" khi có ảnh h ưởng có lợi. ∆ Trong tr ường h ợp tạo ứng su ất tr ước b ằng ph ươ ng pháp c ơ học, giá tr ị γ sp lấy b ằng 0,1; khi c ăng ∆ bằng ph ươ ng pháp nhi ệt điện và cơ nhi ệt điện γ sp được xác định b ằng công th ức:   P  1  ∆γ sp = 5,0 1+ (7)  n  σ sp  p  nh ưng l ấy không nh ỏ hơn 0,1; trong công th ức (7): 29
29. TCVN 5574:2012 σ p , sp xem 4.3.1; n p là số lượng thanh c ốt thép c ăng trong ti ết di ện c ấu ki ện. Khi xác định hao t ổn ứng su ất trong c ốt thép, c ũng nh ư khi tính toán theo điều ki ện m ở rộng v ết n ứt và tính toán theo bi n d ng cho phép l y giá tr b ng không. ế ạ ấ ị ∆γ sp ằ 4.3.6 Ứng su ất trong bê tông và cốt thép, c ũng nh ư lực nén tr ước trong bê tông dùng để tính toán k ết cấu bê tông ứng l ực tr ước được xác định theo ch ỉ dẫn sau: Ứng su ất trong ti ết di ện th ẳng góc v ới tr ục d ọc c ấu ki ện được xác định theo các nguyên t ắc tính toán vật li ệu đàn h ồi. Trong đó, ti ết di ện tính toán là ti ết di ện t ươ ng đươ ng bao g ồm ti ết di ện bê tông có kể đến s ự gi ảm y ếu do các ống, rãnh và di ện tích ti ết di ện các c ốt thép d ọc (c ăng và không c ăng) nhân α với h ệ số là tỉ số gi ữa mô đun đàn h ồi c ủa c ốt thép Es và bê tông Eb . Khi trên ti ết di ện có bê tông với nhi ều lo ại và cấp độ bền khác nhau, thì ph ải quy đổi v ề một lo ại ho ặc m ột c ấp d ựa trên t ỉ lệ mô đun đàn h ồi c ủa chúng. Ứng l ực nén tr ước P và độ lệch tâm c ủa nó e0 p so v ới tr ọng tâm c ủa ti ết di ện quy đổi được xác định theo các công th ức: = σ + σ ′ ′ − σ − σ ′ ′ P sp Asp sp Asp s As s As (8) σ A y + σ ′A′y′ −σ ′ A′ y′ −σ A y e = sp sp sp s s s sp sp sp s s s (9) 0 p P trong đó: σ σ ′ ′ s và s tươ ng ứng là ứng su ất trong c ốt thép không c ăng S và S gây nên do co ngót và từ bi ến trong bê tông; ′ ′ ysp , ysp , ys , ys tươ ng ứng là các kho ảng cách t ừ tr ọng tâm ti ết di ện quy đổi đến các điểm đặt h ợp l ực c ủa n ội l ực trong cốt thép căng S và không c ăng S′ (Hình 1). σ' A' s s σ' A' sp sp s s ' ' sp y y ' y ®−êng ® i qua träng t©m tiÕt diÖn quy ®æi 0p e sp s P y y σ A sp sp σ A s s Hình 1 – Sơ đồ lực nén tr ước trong c ốt thép trên ti ết di ện ngang c ủa c ấu ki ện bê tông c ốt thép Trong tr ng h p c t thép c ng có d ng cong, các giá tr σ và σ ′ c n nhân v i θ và θ ′ , ườ ợ ố ă ạ ị sp sp ầ ớ cos cos với θ và θ ′ tươ ng ứng là góc nghiêng c ủa tr ục c ốt thép v ới tr ục d ọc c ấu ki ện (t ại ti ết di ện đang xét). 30
30. TCVN 5574:2012 σ σ ′ Các ứng su ất sp và sp được l ấy nh ư sau: a) Trong giai đoạn nén tr ước bê tông: có kể đến các hao t ổn th ứ nh ất. b) Trong đoạn s ử dụng: có kể đến các hao t ổn th ứ nh ất và th ứ hai σ σ ′ Giá tr ị các ứng su ất s và s lấy nh ư sau: c) Trong giai đoạn nén tr ước bê tông: l ấy b ằng hao t ổn ứng su ất do t ừ bi ến nhanh theo 6 Bảng 6. d) Trong giai đoạn s ử dụng: l ấy b ằng t ổng các hao t ổn ứng su ất do co ngót và từ bi ến c ủa bê tông theo mục 6, 8 và 9 của Bảng 6. σ 4.3.7 Ứng su ất nén trong bê tông bp trong giai đoạn nén tr ước bê tông ph ải th ỏa mãn điều ki ện: t ỷ số σ bp Rbp không được v ượt quá giá tr ị cho trong B ảng 8. σ Ứng su ất bp xác định t ại m ức th ớ ch ịu nén ngoài cùng c ủa bê tông có kể đến hao t ổn theo 1 đến 6 = Bảng 6 và với hệ số độ chính xác khi c ăng c ốt thép γ sp 1. σ Bảng 8 – Tỷ số gi ữa ứng su ất nén trong bê tông bp ở giai đoạn nén tr ước và c ng c a bê tông khi b t u ch u ng l c tr c (σ R ) ườ độ ủ Rbp ắ đầ ị ứ ự ướ bp bp T s σ R không l n h n ỉ ố bp bp ớ ơ Tr ạng thái ứng su ất Ph ươ ng pháp của ti ết di ện căng c ốt thép khi nén khi nén đúng tâm lệch tâm 1. Ứng su ất bị gi ảm hay không Trên b ệ (c ăng tr ước) 0,85 0,95* đổi khi k ết c ấu ch ịu tác d ụng Trên bê tông (c ng sau) 0,70 0,85 của ngo ại l ực ă Trên b (c ng tr c) 0,65 0,70 2. Ứng su ất bị tăng khi k ết c ấu ệ ă ướ ch u tác d ng c a ngo i l c ị ụ ủ ạ ự Trên bê tông (c ăng sau) 0,60 0,65 * Áp d ụng cho các c ấu ki ện được s ản xu ất theo điều ki ện t ăng d ần l ực nén, khi có các chi ti ết liên k ết bằng thép t ại g ối và cốt thép gián ti ếp v ới hàm l ượng thép theo th ể tích µv ≥ 0,5 % (xem 8.5.3) trên đoạn không nh ỏ hơn chi ều dài đoạn truy ền ứng su ất l p (xem 5.2.2.5), cho phép l ấy giá tr ị σ = bp Rbp 0,1 . σ CHÚ THÍCH: Đối v ới bê tông nh ẹ t ừ c ấp B7,5 đến B12,5, giá tr ị bp Rbp nên l ấy không l ớn h ơn 0,3. 4.3.8 Đối v ới k ết c ấu ứng l ực tr ước mà có dự ki ến tr ước đến vi ệc điều ch ỉnh ứng suất nén trong bê tông trong quá trình s ử dụng (ví dụ: trong các lò ph ản ứng, b ể ch ứa, tháp truy ền hình), cần sử dụng cốt thép căng không bám dính, thì cần có các bi ện pháp có hi ệu qu ả để bảo v ệ cốt thép không b ị ăn mòn. Đối v ới các k ết c ấu ứng su ất tr ước không bám dính, c ần tính toán theo các yêu c ầu kh ả năng ch ống nứt c ấp 1. 31
31. TCVN 5574:2012 4.4 Nguyên t ắc chung khi tính toán các k ết c ấu ph ẳng và kết c ấu kh ối l ớn có kể đến tính phi tuy ến c ủa bê tông c ốt thép 4.4.1 Vi ệc tính toán h ệ kết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép (k ết c ấu tuy ến tính, k ết c ấu ph ẳng, k ết c ấu không gian và kết c ấu kh ối l ớn) đối v ới các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất và th ứ hai được th ực hi ện theo ứng su ất, n ội l ực, bi ến d ạng và chuy ển v ị. Các y ếu t ố ứng su ất, n ội l ực, bi ến d ạng và chuy ển v ị đó được tính toán t ừ nh ững tác động c ủa ngo ại l ực lên các k ết c ấu nói trên (t ạo thành h ệ kết c ấu c ủa nhà và công trình) và cần k ể đến tính phi tuy ến v ật lý, tính không đẳng h ướng và trong m ột s ố tr ường h ợp cần thi ết ph ải k ể đến t ừ bi ến và sự tích t ụ các h ư hỏng (trong m ột quá trình dài) và tính phi tuy ến hình học (ph ần l ớn trong các k ết c ấu thành m ỏng). CHÚ THÍCH: Tính không đẳng h ướng là sự không gi ống nhau v ề tính ch ất ( ở đây là tính ch ất c ơ học) theo các h ướng khác nhau. Tính tr ực h ướng là một d ạng c ủa tính không đẳng h ướng, trong đó sự không gi ống nhau v ề tính ch ất là theo các h ướng thu ộc ba m ặt ph ẳng đối x ứng vuông góc v ới nhau t ừng đôi m ột. 4.4.2 Cần k ể đến tính phi tuy ến v ật lý, tính không đẳng h ướng và tính t ừ bi ến trong nh ững t ươ ng quan xác định trong quan h ệ ứng su ất - bi ến d ạng, cũng nh ư trong điều ki ện b ền và ch ống n ứt c ủa v ật li ệu. Khi đó cần chia ra làm hai giai đoạn bi ến d ạng c ủa c ấu ki ện: tr ước và sau khi hình thành v ết n ứt. 4.4.3 Tr ước khi hình thành v ết n ứt, ph ải sử dụng mô hình phi tuy ến tr ực hướng đối v ới bê tông. Mô hình này cho phép k ể đến s ự phát tri ển có hướng c ủa hi ệu ứng giãn n ở và tính không đồng nh ất c ủa sự bi ến d ạng khi nén và kéo. Cho phép s ử dụng mô hình g ần đẳng h ướng c ủa bê tông. Mô hình này cho phép k ể đến s ự xu ất hi ện c ủa các y ếu t ố nêu trên theo ba chi ều. Đối v ới bê tông c ốt thép, tính toán trong giai đoạn này c ần xu ất phát t ừ tính bi ến d ạng đồng th ời theo ph ươ ng d ọc tr ục c ủa c ốt thép và ph ần bê tông bao quanh nó, ngo ại tr ừ đoạn đầu mút c ốt thép không b ố trí neo chuyên d ụng. Khi có nguy c ơ phình c ốt thép, c ần h ạn ch ế tr ị số ứng su ất nén gi ới h ạn. CHÚ THÍCH: Sự giãn n ở là sự tăng v ề th ể tích c ủa v ật th ể khi nén do có sự phát tri ển c ủa các v ết vi n ứt c ũng nh ư các v ết n ứt có chi ều dài l ớn. 4.4.4 Theo điều ki ện b ền c ủa bê tông, c ần k ể đến t ổ hợp ứng su ất theo các h ướng khác nhau, vì cường độ ch ịu nén hai tr ục và ba tr ục l ớn h ơn c ường độ ch ịu nén m ột tr ục, còn khi ch ịu nén và kéo đồng th ời c ường độ đó có th ể nh ỏ hơn khi bê tông ch ỉ ch ịu nén ho ặc kéo. Trong nh ững tr ường h ợp cần thi ết, c ần l ưu ý tính dài h ạn c ủa ứng su ất tác d ụng. Điều ki ện b ền c ủa bê tông c ốt thép không có vết n ứt c ần được xác l ập trên c ơ sở điều ki ện b ền c ủa các v ật li ệu thành ph ần khi xem bê tông c ốt thép nh ư môi tr ường hai thành ph ần. 4.4.5 Lấy điều ki ện b ền c ủa bê tông trong môi tr ường hai thành ph ần làm điều ki ện hình thành v ết n ứt. 4.4.6 Sau khi xu ất hi ện v ết n ứt, c ần s ử dụng mô hình v ật th ể không đẳng h ướng d ạng t ổng quát trong quan h ệ phi tuy ến gi ữa n ội l ực ho ặc ứng su ất v ới chuy ển v ị có kể đến các y ếu t ố sau: − Góc nghiêng c ủa v ết n ứt so v ới c ốt thép và sơ đồ vết n ứt; − Sự mở rộng v ết n ứt và tr ượt c ủa các biên v ết n ứt; − Độ cứng c ủa c ốt thép: + Theo ph ươ ng d ọc tr ục: có kể đến s ự dính k ết c ủa c ốt thép v ới d ải ho ặc đoạn bê tông gi ữa các v ết n ứt; 32
32. TCVN 5574:2012 + Theo ph ươ ng ti ếp tuy ến v ới biên v ết n ứt: có kể đến độ mềm c ủa ph ần bê tông t ại các biên v ết n ứt và ứng su ất d ọc tr ục và ứng su ất ti ếp t ươ ng ứng trong c ốt thép t ại vết n ứt. − Độ cứng c ủa bê tông: + Giữa các v ết n ứt: có kể đến l ực d ọc và tr ượt c ủa ph ần bê tông gi ữa các v ết n ứt (trong s ơ đồ vết n ứt giao nhau, độ cứng này được gi ảm đi); + Tại các v ết n ứt: có kể đến l ực d ọc và tr ượt c ủa ph ần bê tông t ại biên v ết n ứt. − Sự mất d ần t ừng ph ần tính đồng th ời của bi ến d ạng d ọc tr ục c ủa c ốt thép và bê tông gi ữa các vết n ứt. Trong mô hình bi ến d ạng c ủa c ấu ki ện không c ốt thép có vết n ứt, ch ỉ kể đến độ cứng của bê tông trong kho ảng gi ữa các v ết n ứt. Trong nh ững tr ường h ợp xu ất hi ện các v ết n ứt xiên, cần k ể đến đặc điểm riêng c ủa bi ến d ạng bê tông trong vùng phía trên các v ết n ứt. 4.4.7 Bề rộng v ết n ứt và chuy ển d ịch tr ượt t ươ ng đối c ủa các biên v ết n ứt c ần xác định trên c ơ sở chuy ển d ịch theo h ướng khác nhau c ủa các thanh c ốt thép so v ới các biên c ủa v ết n ứt c ắt qua chúng, có xét đến kho ảng cách gi ữa các v ết n ứt và điều ki ện chuy ển d ịch đồng th ời. 4.4.8 Điều ki ện b ền c ủa c ấu ki ện ph ẳng và kết c ấu kh ối l ớn có vết n ứt c ần xác định d ựa trên các gi ả thuy ết sau: − Phá ho ại x ảy ra do c ốt thép b ị giãn dài đáng k ể tại các v ết n ứt nguy hi ểm nh ất, th ường n ằm nghiêng so v ới thanh c ốt thép và sự phá vỡ bê tông c ủa m ột d ải hay bl ốc gi ữa các v ết n ứt ho ặc ngoài các v ết n ứt (ví dụ: t ại vùng ch ịu nén c ủa b ản n ằm trên các v ết n ứt); − Cường độ ch ịu nén c ủa bê tông b ị suy gi ảm bởi ứng su ất kéo sinh ra do l ực dính gi ữa bê tông và cốt thép ch ịu kéo theo h ướng vuông góc, c ũng nh ư do chuy ển d ịch ngang c ủa c ốt thép g ần biên v ết nứt; − Khi xác định c ường độ của bê tông c ần xét đến s ơ đồ hình thành v ết n ứt và góc nghiêng c ủa v ết nứt so v ới c ốt thép; − Cần k ể đến ứng su ất pháp trong thanh c ốt thép h ướng theo d ọc tr ục c ốt thép. Cho phép k ể đến ứng su ất ti ếp trong c ốt thép t ại v ị trí có vết n ứt (hi ệu ứng nagen), cho r ằng các thanh c ốt thép không thay đổi h ướng; − Tại v ết n ứt phá ho ại, các thanh c ốt thép c ắt qua nó đều đạt c ường độ ch ịu kéo tính toán ( đối v ới cốt thép không có gi ới h ạn ch ảy thì ứng su ất c ần được ki ểm soát trong quá trình tính toán v ề bi ến dạng). Cường độ bê tông t ại các vùng khác nhau sẽ được đánh giá theo các ứng su ất trong bê tông nh ư trong một thành ph ần c ủa môi tr ường hai thành ph ần (không k ể đến ứng su ất quy đổi trong c ốt thép gi ữa các vết n ứt được xác định có kể đến ứng su ất t ại các v ết n ứt, s ự bám dính và sự mất d ần t ừng ph ần tính đồng th ời của bi ến d ạng d ọc tr ục c ủa bê tông v ới c ốt thép). 33
33. TCVN 5574:2012 4.4.9 Đối v ới các k ết c ấu bê tông c ốt thép có th ể ch ịu được các bi ến d ạng d ẻo nh ỏ, cho phép xác định kh ả năng ch ịu l ực c ủa chúng b ằng ph ươ ng pháp cân b ằng gi ới h ạn. 4.4.10 Khi tính toán k ết c ấu theo độ bền, bi ến d ạng, s ự hình thành và mở rộng v ết n ứt theo ph ươ ng pháp ph ần t ử hữu h ạn, c ần ki ểm tra các điều ki ện b ền, kh ả năng ch ống n ứt c ủa t ất c ả các ph ần t ử của kết c ấu, c ũng nh ư ki ểm tra điều ki ện xu ất hi ện các bi ến d ạng quá mức c ủa k ết c ấu. Khi đánh giá tr ạng thái gi ới h ạn theo độ bền, cho phép m ột s ố ph ần t ử bị phá ho ại, n ếu nh ư điều đó không d ẫn đến s ự phá ho ại ti ếp theo c ủa k ết c ấu và sau khi t ải tr ọng đang xét thôi tác d ụng, k ết c ấu vẫn s ử dụng được bình th ường ho ặc có th ể khôi ph ục được. 5 Vật li ệu dùng cho k ết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép 5.1 Bê tông 5.1.1 Phân lo ại bê tông và ph ạm vi sủ dụng 5.1.1.1 Tiêu chu ẩn này cho phép dùng các lo ại bê tông sau: 3 3 − Bê tông n ặng có kh ối l ượng th ể tích trung bình từ 2 200 kg/m đến 2 500 kg/m ; 3 − Bê tông h ạt nh ỏ có kh ối l ượng th ể tích trung bình l ớn h ơn 1 800 kg/m ; − Bê tông nh ẹ có cấu trúc đặc và rỗng; − Bê tông t ổ ong ch ưng áp và không ch ưng áp; − Bê tông đặc bi ệt: bê tông t ự ứng su ất. 5.1.1.2 Tùy thu ộc vào công n ăng và điều ki ện làm vi ệc, khi thi ết k ế kết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép c ần ch ỉ định các ch ỉ tiêu ch ất l ượng c ủa bê tông. Các ch ỉ tiêu c ơ bản là: a) Cấp độ bền ch ịu nén B; b) Cấp độ bền ch ịu kéo d ọc tr ục B t (ch ỉ định trong tr ường h ợp đặc tr ưng này có ý ngh ĩa quy ết định và được ki ểm tra trong quá trình s ản xu ất); c) Mác theo kh ả năng ch ống th ấm, kí hi ệu b ằng ch ữ W (ch ỉ định đối v ới các k ết c ấu có yêu c ầu h ạn ch ế độ th ấm); d) Mác theo kh ối l ượng th ể tích trung bình D (ch ỉ định đối v ới các k ết c ấu có yêu c ầu v ề cách nhi ệt); e) Mác theo kh ả năng t ự gây ứng su ất S p (ch ỉ định đối v ới các k ết c ấu t ự ứng su ất, khi đặc tr ưng này được k ể đến trong tính toán và cần được ki ểm tra trong quá trình s ản xu ất). CHÚ THÍCH 1: Cấp độ bền ch ịu nén và ch ịu kéo d ọc tr ục, MPa, ph ải th ỏa mãn giá tr ị cường độ với xác su ất đảm b ảo 95 %. CHÚ THÍCH 2: Mác bê tông tự ứng su ất theo kh ả năng t ự gây ứng su ất là giá tr ị ứng su ất tr ước trong bê tông, MPa, gây ra do = bê tông t ự tr ươ ng n ở, ứng v ới hàm l ượng thép dọc trong bê tông là µ 0,01. CHÚ THÍCH 3: Để thu ận ti ện cho vi ệc sử dụng trong th ực t ế, ngoài vi ệc ch ỉ định c ấp bê tông có th ể ghi thêm mác bê tông trong ngo ặc. Ví dụ B30 (M400). 34
34. TCVN 5574:2012 5.1.1.3 Đối v ới k ết c ấu bê tông và bê tông c ốt thép, qui định s ử dụng các lo ại bê tông có cấp và mác theo Bảng 9: Bảng 9 – Qui định sử dụng cấp và mác bê tông Cách phân lo ại Lo ại bê tông Cấp ho ặc mác Theo c ấp độ Bê tông n ặng B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; bền ch ịu nén B15; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60 Bê tông t ự ứng su ất B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60 Bê tông h ạt nh ỏ nhóm A: đóng r ắn tự nhiên ho ặc B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; được d ưỡng h ộ trong điều ki ện áp B15; B20; B25; B30; B35; B40 su ất khí quy ển, c ốt li ệu cát có mô đun độ lớn lớn h ơn 2,0 nhóm B: đóng r ắn tự nhiên ho ặc B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; được d ưỡng h ộ trong điều ki ện áp B15; B20; B25; B30; B35 su ất khí quy ển, c ốt li ệu cát có mô đun độ lớn nh ỏ hơn ho ặc b ằng 2,0 nhóm C: được ch ưng áp B15; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60 Bê tông c ốt li ệu D800, D900 B2,5; B3,5; B5; B7,5; nh ẹ ứng v ới mác theo kh ối D1000, D1100 B2,5; B3,5; B5; B7,5; B10; lượng th ể tích B12,5 trung bình D1200, D1300 B2,5; B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; B15 D1400, D1500 B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; B15; B20; B25; B30 D1600, D1700 B5; B7,5; B10; B12,5; B15; B20; B25; B30; B35 D1800, D1900 B10; B12,5; B15; B20; B25; B30; B35; B40 D2000 B20; B25; B30; B35; B40 35
35. TCVN 5574:2012 Bảng 9 - (k ết thúc) Cách phân lo ại Lo ại bê tông Cấp ho ặc mác Theo c ấp độ Bê tông t ổ ong ch ưng áp không bền ch ịu nén ứng v ới mác ch ưng áp theo kh ối l ượng D500 B1; B1,5; th ể tích trung D600 B1; B1,5; B2 B1,5; B2; B2,5 bình D700 B1,5; B2; B2,5; B1,5; B2; B3,5 B2,5 D800 B2,5; B3,5; B5 B2; B2,5; B3,5 D900 B3,5; B5; B7,5 B3,5; B5 D1000 B5; B7,5; B10 B5; B7,5 D1100 B7,5; B10; B12,5; B7,5; B10 B15 D1200 B10; B12,5; B15 B10; B12,5 Bê tông r ỗng D800, D900, D1000 B2,5; B3,5; B5 ứng v ới mác D1100, D1200, D1300 B7,5 theo kh ối lượng D1400 B3,5; B5; B7,5 th ể tích trung bình: Cấp độ bền ch ịu Bê tông n ặng, bê tông t ự ứng su ất, bê tông hạt nh ỏ, Bt0,8; B t1,2; B t1,6; B t2; B t2,4; kéo d ọc tr ục bê tông nh ẹ Bt2,8; B t3,2 Mác ch ống th ấm Bê tông n ặng, bê tông h ạt nh ỏ, bê tông nh ẹ W2; W4; W6; W8; W10; W12 Mác theo kh ối Bê tông nh ẹ D800; D900; D1000; D1100; lượng th ể tích D1200; D1300; D1400; D1500; trung bình D1600; D1700; D1800; D1900; D2000 Bê tông t ổ ong D500; D600; D700; D800; D900; D1000; D1100; D1200 Bê tông r ỗng D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400 Mác bê tông Bê tông t ự ứng su ất Sp0,6; Sp 0,8; Sp 1; Sp 1,2; theo kh ả năng Sp1,5; Sp 2; Sp 3; Sp 4. tự gây ứng su ất CHÚ THÍCH 1: Trong tiêu chu ẩn này, thu ật ng ữ "bê tông nh ẹ" và "bê tông r ỗng" dùng để ký hi ệu t ươ ng ứng cho bê tông nh ẹ có cấu trúc đặc ch ắc và bê tông nh ẹ có cấu trúc l ỗ rỗng (v ới t ỷ lệ ph ần tr ăm l ỗ rỗng lớn h ơn 6 %). CHÚ THÍCH 2: Nhóm bê tông h ạt nh ỏ A, B, C cần được ch ỉ rõ trong b ản v ẽ thi ết k ế. 36
36. TCVN 5574:2012 5.1.1.4 Tu ổi c ủa bê tông để xác định cấp độ bền ch ịu nén và ch ịu kéo d ọc tr ục được ch ỉ định trong thi ết k ế là căn c ứ vào th ời gian th ực t ế từ lúc thi công k ết c ấu đến khi nó bắt đầu ch ịu t ải tr ọng thi ết k ế, vào ph ươ ng pháp thi công, vào điều ki ện đóng r ắn của bê tông. Khi thi ếu nh ững s ố li ệu trên, l ấy tu ổi của bê tông là 28 ngày. 5.1.1.5 Đối v ới k ết c ấu bê tông c ốt thép, không cho phép: − Sử dụng bê tông n ặng và bê tông h ạt nh ỏ có cấp độ bền ch ịu nén nh ỏ hơn B7,5; − Sử dụng bê tông nh ẹ có cấp độ bền ch ịu nén nh ỏ hơn B3,5 đối v ới k ết c ấu m ột l ớp và B2,5 đối với kết c ấu hai l ớp. Nên s ử dụng bê tông có cấp độ bền ch ịu nén th ỏa mãn điều ki ện sau: − Đối v ới c ấu ki ện bê tông c ốt thép làm t ừ bê tông n ặng và bê tông nh ẹ khi tính toán ch ịu t ải tr ọng lặp: không nh ỏ hơn B15; − Đối v ới c ấu ki ện bê tông c ốt thép ch ịu nén d ạng thanh làm t ừ bê tông nặng, bê tông h ạt nh ỏ và bê tông nh ẹ: không nh ỏ hơn B15; − Đối v ới c ấu ki ện bê tông c ốt thép ch ịu nén d ạng thanh ch ịu t ải tr ọng l ớn (ví dụ: cột ch ịu t ải tr ọng cầu tr ục, c ột các t ầng d ưới c ủa nhà nhi ều t ầng): không nh ỏ hơn B25. 5.1.1.6 Đối v ới các cấu ki ện t ự ứng l ực làm t ừ bê tông nặng, bê tông h ạt nh ỏ, bê tông nh ẹ, có bố trí cốt thép căng, cấp độ bền c ủa bê tông tùy theo lo ại và nhóm cốt thép căng, đường kính cốt thép căng và các thi ết b ị neo, lấy không nh ỏ hơn các giá tr ị cho trong Bảng 10. Bảng 10 – Qui định s ử dụng c ấp độ bền c ủa bê tông đối v ới kết c ấu ứng l ực tr ước Cấp độ bền c ủa bê tông Lo ại và nhóm cốt thép căng không th ấp h ơn 1. Thép s ợi nhóm: B-II (có neo) B20 Bp-II (không có neo) có ng kính: Nh h n ho c b ng 5 đườ ỏ ơ ặ ằ B20 mm L n h n ho c b ng 6 ớ ơ ặ ằ B30 mm K-7 và K-19 B30 2. Thép thanh không có neo, có đường kính: + t ừ 10 mm đến 18 mm, nhóm CIV, A-IV B15 A-V B20 A-VI và Ат -VII B30 + Lớn h ơn ho ặc b ằng 20 mm, nhóm CIV, A-IV B20 A-V B25 A-VI và Ат -VII B30 37
37. TCVN 5574:2012 Cường độ bê tông tại th ời điểm nén tr ước Rbp (được ki ểm soát nh ư đối v ới cấp độ bền ch ịu nén) ch ỉ định không nh ỏ hơn 11 MPa, còn khi dùng thép thanh nhóm A-VI, A T-VI, A T-VIK và AT-VII, thép s ợi cường độ cao không có neo và thép cáp thì cần ch ỉ định không nh ỏ hơn 15,5 MPa. Ngoài ra, Rbp không được nh ỏ hơn 50 % cấp độ bền ch ịu nén của bê tông. Đối v ới các k ết c ấu được tính toán ch ịu t ải tr ọng l ặp, khi s ử dụng c ốt thép s ợi ứng l ực tr ước và cốt thép thanh ứng l ực tr ước nhóm CIV, A-IV v ới m ọi đường kính, c ũng nh ư nhóm A-V có đường kính t ừ 10 mm đến 18 mm, giá tr ị cấp bê tông t ối thi ểu cho trong B ảng 10 ph ải t ăng lên m ột b ậc (5 MPa) t ươ ng ứng v ới vi ệc t ăng cường độ của bê tông khi b ắt đầu ch ịu ứng l ực tr ước. Khi thi ết k ế các d ạng k ết c ấu riêng, cho phép gi ảm c ấp bê tông t ối thi ểu xu ống m ột b ậc là 5 MPa so v ới các giá tr ị cho trong B ảng 10, đồng th ời v ới vi ệc gi ảm c ường độ của bê tông khi b ắt đầu ch ịu ứng l ực tr ước. CHÚ THÍCH 1: Khi tính toán k ết c ấu bê tông c ốt thép trong giai đoạn nén tr ước, đặc tr ưng tính toán c ủa bê tông được l ấy nh ư đối v ới cấp độ bền c ủa bê tông, có tr ị số bằng c ường độ của bê tông khi b ắt đầu ch ịu ứng l ực tr ước (theo n ội suy tuy ến tính). CHÚ THÍCH 2: Tr ường h ợp thi ết k ế các k ết c ấu bao che m ột l ớp đặc làm ch ức n ăng cách nhi ệt, khi giá tr ị tươ ng đối c ủa ứng σ lực nén tr ước bp Rbp không l ớn h ơn 0,3 cho phép sử dụng cốt thép căng nhóm CIV, A-IV có đường kính không l ớn h ơn 14 mm v i bê tông nh có c p t B7,5 n B12,5, khi ó R c n ch nh không nh h n 80 % c p b n c a bê tông. ớ ẹ ấ ừ đế đ bp ầ ỉ đị ỏ ơ ấ độ ề ủ 5.1.1.7 Khi ch ưa có các c ăn c ứ th ực nghi ệm riêng, không cho phép sử dụng bê tông hạt nh ỏ cho k ết cấu bê tông c ốt thép ch ịu t ải tr ọng l ặp, c ũng nh ư cho các k ết c ấu bê tông c ốt thép ứng l ực tr ước có nh ịp l ớn h ơn 12 m dùng thép sợi nhóm B-II, Bp-II, K-7, K-19. Khi sử dụng kết c ấu bê tông hạt nh ỏ, nh ằm ch ống ăn mòn và đảm b ảo s ự dính k ết c ủa bê tông v ới cốt thép căng trong rãnh và trên b ề mặt bê tông c ủa k ết c ấu, c ấp độ bền ch ịu nén c ủa bê tông được ch ỉ định không nh ỏ hơn B12,5; còn khi dùng để bơm vào ống thì sử dụng bê tông có cấp không nh ỏ hơn B25. 5.1.1.8 Để chèn các m ối n ối c ấu ki ện k ết c ấu bê tông c ốt thép l ắp ghép, cấp bê tông được ch ỉ định tùy vào điều ki ện làm vi ệc c ủa c ấu ki ện, nh ưng l ấy không nh ỏ hơn B7,5 đối v ới m ối n ối không có cốt thép và lấy không nh ỏ hơn B15 đối v ới m ối n ối có cốt thép. 5.1.2 Đặc tr ưng tiêu chu ẩn và đặc tr ưng tính toán c ủa bê tông 5.1.2.1 Các lo ại c ường độ tiêu chu ẩn c ủa bê tông bao g ồm cường độ khi nén dọc tr ục mẫu lăng tr ụ (c ường độ lăng tr ụ) Rbn và cường độ khi kéo dọc tr ục Rbtn . Các c ường độ tính toán c ủa bê tông khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất Rb , Rbt và theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai Rb,ser , Rbt ,ser được xác định bằng cách lấy cường độ tiêu chu ẩn chia cho h ệ số độ tin c ậy của bê tông tươ ng ứng khi nén γ bc và khi kéo γ bt . Các giá tr ị của h ệ số γ bc và γ bt của một s ố lo ại bê tông chính cho trong B ảng 11. 38
38. TCVN 5574:2012 Bảng 11 – Hệ số độ tin c ậy c ủa m ột s ố lo ại bê tông khi nén γ bc và khi kéo γ bt Giá tr ị γ bc và γ bt khi tính toán k ết c ấu theo tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất Lo ại bê tông γ bt ứng v ới c ấp độ bền th ứ hai bc , bt γ bc của bê tông γ γ ch ịu nén ch ịu kéo Bê tông n ặng, bê tông h ạt nh ỏ, bê tông t ự 1,3 1,5 1,3 1,0 ứng su ất, bê tông nh ẹ và bê tông r ỗng Bê tông t ổ ong 1,5 2,3 – 1,0 5.1.2.2 Cường độ tiêu chu ẩn c ủa bê tông khi nén d ọc tr ục Rbn (cường độ ch ịu nén tiêu chu ẩn c ủa bê tông) tùy theo c ấp độ bền ch ịu nén c ủa bê tông cho trong B ảng 12 ( đã làm tròn). Cường độ tiêu chu ẩn c ủa bê tông khi kéo d ọc tr ục Rbtn (cường độ ch ịu kéo tiêu chu ẩn c ủa bê tông) trong nh ững tr ường h ợp độ bền ch ịu kéo c ủa bê tông không được ki ểm soát trong quá trình s ản xu ất được xác định tùy thu ộc vào c ấp độ bền ch ịu nén c ủa bê tông cho trong B ảng 12. Cường độ tiêu chu ẩn c ủa bê tông khi kéo d ọc tr ục Rbtn (c ường độ ch ịu kéo tiêu chu ẩn c ủa bê tông) trong nh ững tr ường h ợp độ bền ch ịu kéo c ủa bê tông được ki ểm soát trong quá trình s ản xu ất được lấy b ằng c ấp độ bền ch ịu kéo v ới xác xu ất đảm b ảo. 5.1.2.3 Các c ường độ tính toán c ủa bê tông Rb , Rbt , Rb,ser , Rbt ,ser (đã làm tròn) tùy thu ộc vào cấp độ bền ch ịu nén và kéo d ọc tr ục c ủa bê tông cho trong B ảng 13 và B ảng 14 khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất và B ảng 12 khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai. Các c ường độ tính toán c ủa bê tông khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất Rb và Rbt được gi ảm xu ống (ho ặc t ăng lên) b ằng cách nhân v ới các hệ số điều ki ện làm vi ệc c ủa bê tông γ bi . Các h ệ số này k ể đến tính ch ất đặc thù của bê tông, tính dài h ạn của tác động, tính l ặp l ại của t ải tr ọng, điều ki ện và giai đoạn làm vi ệc c ủa k ết c ấu, ph ươ ng pháp sản xu ất, kích th ước ti ết di ện, v.v Giá tr ị hệ số điều ki ện làm vi ệc γ bi cho trong B ảng 15. 39
39. TCVN 5574:2012 40 Bảng 12 – Các c ường độ tiêu chu ẩn c ủa bê tông Rbn , Rbtn và cường độ tính toán c ủa bê tông khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai Rb,ser , Rbt ,ser , MPa Cấp độ bền ch ịu nén c ủa bê tông Tr ạng Lo ại bê В1 В1,5 В2 В2,5 В3,5 В5 В7,5 В10 В12,5 В15 В20 В25 В30 В35 В40 В45 В50 В55 В60 thái tông M50 M75 M100 M150 M150 M200 M250 M350 M400 M450 M500 M600 M700 M700 M800 Bê tông n ặng, bê Nén d ọc tr ục – – – – 2,7 3,6 5,5 7,5 9,5 11,0 15,0 18,5 22,0 25,5 29,0 32,0 36,0 39,5 43,0 tông h ạt nh ỏ (c ường độ lăng Bê tông nh ẹ – – – 1,9 2,7 3,5 5,5 7,5 9,5 11,0 15,0 18,5 22,0 25,5 29,0 – – – – tr ụ) Rbn , Rb,ser Bê tông tổ ong 0,95 1,4 1,9 2,4 3,3 4,6 6,9 9,0 10,5 11,5 – – – – – – – – – Bê tông n ặng – – – – 0,39 0,55 0,70 0,85 1,00 1,15 1,40 1,60 1,80 1,95 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50 nhóm A – – – – 0,39 0,55 0,70 0,85 1,00 1,15 1,40 1,60 1,80 1,95 2,10 – – – – Bê tông nhóm B – – – – 0,26 0,40 0,60 0,70 0,85 0,95 1,15 1,35 1,50 – – – – – – hạt nh ỏ Kéo dọc tr ục nhóm C – – – – – – – – – 1,15 1,40 1,60 1,80 1,95 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50 Rbtn , Rbt ,ser cốt li ệu – – – 0,29 0,39 0,55 0,70 0,85 1,00 1,15 1,40 1,60 1,80 1,95 2,10 – – – – Bê tông đặc nh ẹ cốt li ệu – – – 0,29 0,39 0,55 0,70 0,85 1,00 1,10 1,20 1,35 1,50 1,65 1,80 – – – – rỗng Bê tông tổ ong 0,14 0,21 0,26 0,31 0,41 0,55 0,63 0,89 1,00 1,05 – – – – – – – – – CHÚ THÍCH 1: Nhóm bê tông h ạt nh ỏ xem 5.1.1.3. CHÚ THÍCH 2: Ký hi ệu M để ch ỉ mác bê tông theo quy định tr ước đây. Tươ ng quan gi ữa các giá tr ị cấp độ bền c ủa bê tông và mác bê tông cho trong Bảng A.1 và A.2, Phụ lục A trong tiêu chu ẩn này. CHÚ THÍCH 3: Các giá tr ị cường độ của bê tông t ổ ong trong b ảng ứng v ới bê tông t ổ ong có độ ẩm là 10 %. CHÚ THÍCH 4: Đối v ới bê tông Keramzit – Perlit có cốt li ệu b ằng cát Perlit, giá tr ị Rbtn và Rbt ,ser được l ấy bằng giá tr ị của bê tông nh ẹ có cốt li ệu cát h ạt x ốp nhân v ới 0,85. CHÚ THÍCH 5: Đối v ới bê tông r ỗng, giá tr ị Rbn và Rb,ser được l ấy nh ư đối v ới bê tông nh ẹ; còn giá tr ị Rbtn , Rbt ,ser nhân thêm v ới 0,7. CHÚ THÍCH 6: Đối v ới bê tông t ự ứng su ất, giá tr ị Rbn và Rb,ser được l ấy nh ư đối v ới bê tông n ặng, còn giá tr ị Rbtn , Rbt ,ser nhân thêm v ới 1,2.
40. TCVN : 2011 Bảng 13 – Các c ường độ tính toán của bê tông Rb , Rbt khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất, MPa Cấp độ bền ch ịu nén c ủa bê tông Tr ng thái Lo i bê tông ạ ạ В1 В1,5 В2 В2,5 В3,5 В5 В7,5 В10 В12,5 В15 В20 В25 В30 В35 В40 В45 В50 В55 В60 M50 M75 M100 M150 M150 M200 M250 M350 M400 M450 M500 M600 M700 M700 M800 Bê tông n ặng, bê Nén d ọc tr ục – – – – 2,1 2,8 4,5 6,0 7,5 8,5 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 25,0 27,5 30,0 33,0 tông h ạt nh ỏ (c ường độ lăng Bê tông nh ẹ – – – 1,5 2,1 2,8 4,5 6,0 7,5 8,5 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 – – – – tr ụ) Rb Bê tông t ổ ong 0,63 0,95 1,3 1,6 2,2 3,1 4,6 6,0 7,0 7,7 – – – – – – – – – Bê tông n ặng – – – – 0,26 0,37 0,48 0,57 0,66 0,75 0,90 1,05 1,20 1,30 1,40 1,45 1,55 1,60 1,65 nhóm A – – – – 0,26 0,37 0,48 0,57 0,66 0,75 0,90 1,05 1,20 1,30 1,40 – – – – Bê tông nhóm B – – – – 0,17 0,27 0,40 0,45 0,51 0,64 0,77 0,90 1,00 – – – – – – hạt nh ỏ Kéo d ọc tr ục nhóm C – – – – – – – – – 0,75 0,90 1,05 1,20 1,30 1,40 1,45 1,55 1,60 1,65 R cốt li ệu bt – – – 0,20 0,26 0,37 0,48 0,57 0,66 0,75 0,90 1,05 1,20 1,30 1,40 – – – – Bê tông đặc nh ẹ cốt li ệu – – – 0,20 0,26 0,37 0,48 0,57 0,66 0,74 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 – – – – rỗng Bê tông t ổ ong 0,06 0,09 0,12 0,14 0,18 0,24 0,28 0,39 0,44 0,46 – – – – – – – – – CHÚ THÍCH 1: Nhóm bê tông h ạt nh ỏ xem 5.1.1.3. CHÚ THÍCH 2: Ký hi ệu M để ch ỉ mác bê tông theo quy định tr ước đây. Tươ ng quan gi ữa các giá tr ị cấp độ bền c ủa bê tông và mác bê tông cho trong B ảng A.1 và A.2, Ph ụ lục A trong tiêu chu ẩn này. CHÚ THÍCH 3: Các giá tr ị cường độ của bê tông t ổ ong trong b ảng ứng với bê tông t ổ ong có độ ẩm là 10 %. CHÚ THÍCH 4: Đối v ới bê tông Keramzit – Perlit có cốt li ệu b ằng cát Perlit, giá tr ị Rbt được l ấy bằng giá tr ị của bê tông nh ẹ có cốt li ệu cát h ạt x ốp nhân v ới 0,85. CHÚ THÍCH 5: Đối v ới bê tông r ỗng, giá tr ị Rb được l ấy nh ư đối v ới bê tông nh ẹ; còn giá tr ị Rbt nhân thêm v ới 0,7. TCVN 5574 CHÚ THÍCH 6: Đối v ới bê tông t ự ứng su ất, giá tr ị Rb được l ấy nh ư đối v ới bê tông n ặng, còn giá tr ị Rbt nhân v ới 1,2. :201 41 41 2
41. TCVN 5574:2012 Bảng 14 – Cường độ ch ịu kéo tính toán của bê tông Rbt ứng v ới cấp độ bền ch ịu kéo c ủa bê tông, MPa Cấp độ bền ch ịu kéo và mác t ươ ng ứng của bê tông Tr ạng Lo ại bê tông thái Bt0,8 Bt1,2 Bt1,6 Bt2,0 Bt2,4 Bt2,8 Bt3,2 K10 K15 K20 K25 K30 K35 K40 Kéo d c Bê tông n ng, bê tông t ng su t, bê tông ọ ặ ự ứ ấ 0,62 0,93 1,25 1,55 1,85 2,15 2,45 tr ục hạt nh ỏ, bê tông nh ẹ CHÚ THÍCH: Ký hi ệu K để ch ỉ mác bê tông theo c ường độ ch ịu kéo tr ước đây. Bảng 15 – Hệ số điều kiện làm vi ệc c ủa bê tông γ bi Hệ số điều ki ện làm vi c c a bê tông Các y ếu t ố cần k ể đến hệ số điều ki ện làm vi ệc c ủa bê tông ệ ủ Ký hi ệu Giá tr ị 1. T i tr ng l p ả ọ ặ γ b1 Xem Bảng 16 2. Tính ch ất tác d ụng dài h ạn của t ải tr ọng: γ b2 a) Khi k ể đến t ải tr ọng th ường xuyên, t ải tr ọng t ạm th ời dài h ạn và tạm th ời ng ắn h ạn, ngo ại tr ừ tải tr ọng tác d ụng ng ắn h ạn mà tổng th ời gian tác d ụng của chúng trong th ời gian s ử dụng nh ỏ (ví dụ: tải tr ọng do c ầu tr ục, t ải tr ọng do thi ết b ị băng t ải; t ải tr ọng gió; t ải tr ọng xu ất hi ện trong quá trình s ản xu ất, vận chuy ển và lắp d ựng, v.v ); c ũng nh ư khi k ể đến t ải tr ọng đặc bi ệt gây bi ến d ạng lún không đều, v.v – đối v ới bê tông n ặng, bê tông h ạt nh ỏ, bê tông nh ẹ đóng r ắn tự nhiên và bê tông được d ưỡng h ộ nhi ệt trong điều ki ện môi tr ường: + đảm b ảo cho bê tông được ti ếp t ục t ăng c ường độ theo th ời gian (ví dụ: môi tr ường n ước, đất ẩm ho ặc không khí có độ ẩm trên 75 %) 1,00 + không đảm b ảo cho bê tông được ti ếp t ục t ăng c ường độ theo th ời gian (khô hanh) 0,90 – đối v ới bê tông tổ ong, bê tông r ỗng không ph ụ thu ộc vào điều ki ện s ử dụng 0,85 b) Khi k ể đến t ải tr ọng t ạm th ời ng ắn h ạn (tác d ụng ng ắn h ạn) trong t ổ hợp đang xét hay t ải tr ọng đặc bi ệt * không nêu trong mục 2a, đối v ới các lo ại bê tông. 1,10 3. Đổ bê tông theo ph ươ ng đứng, m ỗi l ớp dày trên 1,5 m đối v ới: γ b3 – bê tông n ặng, bê tông nh ẹ và bê tông h ạt nh ỏ 0,85 – bê tông t ổ ong và bê tông r ỗng 0,80 4. Ảnh h ưởng c ủa tr ạng thái ứng su ất hai tr ục “nén–kéo” đến c ường độ bê Xem 7.1.3.1 γ b4 tông 42
42. TCVN 5574:2012 Bảng 15 - (kết thúc) Hệ số điều ki ện làm vi ệc c a bê tông Các y ếu t ố cần k ể đến h ệ số điều ki ện làm vi ệc c ủa bê tông ủ Ký hi ệu Giá tr ị 5. Đổ bê tông c ột theo ph ươ ng đứng, kích th ước l ớn nh ất c ủa ti ết di ện c ột γ b5 nh ỏ hơn 30 cm 0,85 6. Giai đoạn ứng l ực tr ước k ết c ấu γ b6 a) khi dùng thép s ợi + đối v ới bê tông nh ẹ 1,25 + đối v ới các lo ại bê tông khác 1,10 b) dùng thép thanh + đối với bê tông nh ẹ 1,35 + đối v ới các lo ại bê tông khác 1,20 7. Kết c ấu bê tông γ b7 0,90 ω ≤ 8. Kết c ấu bê tông làm t ừ bê tông cường độ cao khi k ể đến h ệ số γ b7 γ b8 0,3 + 1 Giá tr ị ω xem 6.2.2.3 9. m c a bê tông t ong Độ ẩ ủ ổ γ b9 + 10 % và nh ỏ hơn 1,00 + l ớn h ơn 25 % 0,85 + l ớn h ơn 10 % và nh ỏ hơn ho ặc b ằng 25 % Nội suy tuy ến tính 10. Bê tông chèn m i n i c u ki n l p ghép khi chi u r ng m i n i nh đổ ố ố ấ ệ ắ ề ộ ố ố ỏ γ b10 1,15 hơn 1/5 kích th ước c ủa c ấu ki ện và nh ỏ hơn 10 cm. * Khi đư a thêm h ệ số điều ki ện làm vi ệc b ổ sung trong tr ường h ợp k ể đến t ải tr ọng đặc bi ệt theo ch ỉ dẫn c ủa tiêu chu ẩn t ươ ng = ứng (ví dụ: khi k ể đến t ải tr ọng động đất) thì lấy γ b2 1; CHÚ THÍCH 1: Hệ số điều ki ện làm vi ệc: + l ấy theo 1, 2, 7, 9: cần được k ể đến khi xác định c ường độ tính toán Rb và Rbt ; + l ấy theo 4: cần được k ể đến khi xác định c ường độ tính toán Rbt ,ser ; + còn theo các mục khác: ch ỉ kể đến khi xác định Rb . CHÚ THÍCH 2: Đối v ới k ết c ấu ch ịu tác d ụng c ủa t ải tr ọng l ặp, h ệ số γ b2 được k ể đến khi tính toán theo độ bền, còn γ b1 khi tính toán theo độ bền m ỏi và theo điều ki ện hình thành v ết n ứt. CHÚ THÍCH 3: Khi tính toán k ết c ấu ch ịu t ải tr ọng trong giai đoạn ứng l ực tr ước, h ệ số γ b2 không c ần k ể đến. CHÚ THÍCH 4: Các h ệ số điều ki ện làm vi ệc c ủa bê tông được k ể đến khi tính toán không ph ụ thu ộc l ẫn nhau, nh ưng tích c ủa chúng không được nh ỏ hơn 0,45. 43
43. TCVN 5574:2012 Các c ường độ tính toán c ủa bê tông khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai Rb,ser và Rbt ,ser đư a vào tính toán ph ải nhân v ới h ệ số điều ki ện làm vi ệc γ bi = 1; ngo ại tr ừ nh ững tr ường h ợp nêu trong 7.1.2.9, 7.1.3.1, 7.1.3.2. Đối v ới các lo ại bê tông nh ẹ, cho phép dùng các giá tr ị khác c ủa c ường độ tính toán khi được phê chuẩn theo quy định. Cho phép dùng nh ững giá tr ị trên đối v ới các lo ại bê tông nh ẹ khi có cơ sở ch ắc ch ắn. CHÚ THÍCH: Đối v ới các giá tr ị cấp độ bền bê tông trung gian theo 5.1.1.3 thì các giá tr ị cho trong B ảng 12, 13 và 17 l ấy n ội suy tuy ến tính. 5.1.2.4 Giá tr ị mô đun đàn h ồi ban đầu c ủa bê tông Eb khi nén và kéo l ấy theo B ảng 17. Trong tr ường h ợp có số li ệu v ề lo ại xi m ăng, thành ph ần bê tông, điều ki ện s ản xu ất v.v , cho phép lấy các giá tr ị khác c ủa Eb được các c ơ quan có th ẩm quy ền ch ấp thu ận. α ° ° 5.1.2.5 Hệ số dãn n ở nhi ệt bt khi nhi ệt độ thay đổi t ừ âm 40 C đến 50 C, tu ỳ thu ộc vào lo ại bê tông được l ấy nh ư sau: -5 o -1 − Đối v ới bê tông n ặng, bê tông h ạt nh ỏ và bê tông nh ẹ cốt li ệu nh ỏ lo ại đặc ch ắc: 1 ×10 C ; -5 o -1 − Đối v ới bê tông nh ẹ dùng c ốt li ệu nh ỏ lo ại r ỗng: 0,7 ×10 C ; -5 o -1 − Đối v ới bê tông t ổ ong và bê tông r ỗng: 0,8 ×10 C . Trong tr ường h ợp có số li ệu v ề thành ph ần khoáng ch ất c ủa c ốt li ệu, l ượng xi m ăng m ức độ ng ậm nước c ủa bê tông, cho phép l ấy các giá tr ị αbt khác n ếu có căn c ứ và được các c ơ quan có th ẩm quy ền phê duy ệt. 5.1.2.6 Hệ số nở ngang ban đầu c ủa bê tông ν (h ệ số Poát-xông) l ấy b ằng 0,2 đối v ới t ất c ả các lo ại bê tông. Mô đun tr ượt c ủa bê tông G lấy b ằng 0,4 giá tr ị Eb tươ ng ứng. Giá tr ị của Eb cho trong B ảng 17. Bảng 16 – Hệ số điều ki ện làm vi ệc c ủa bê tông γ b1 khi k ết c ấu ch ịu t ải tr ọng l ặp Tr ạng thái ẩm Giá tr ị γ b1 ứng v ới h ệ số không đối x ứng c ủa chu k ỳ ρb Lo ại bê tông của bê tông Từ 0 đến 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 1. Bê tông Độ ẩm t ự nhiên 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,00 nặng Bão hòa n ước 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 0,95 1,00 Độ ẩm t ự nhiên 0,60 0,70 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 2. Bê tông nh ẹ Bão hòa n ước 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,00 = σ b,min σ σ CHÚ THÍCH: Trong b ảng này: ρ b , v ới b,min , b,max tươ ng ứng là ứng su ất nh ỏ nh ất và lớn nh ất c ủa bê tông σ b,max trong một chu k ỳ thay đổi c ủa t ải tr ọng xác định theo chỉ dẫn ở 6.3.1. 44
44. TCVN : 2011 × -3 Bảng 17 – Mô đun đàn h ồi ban đầu của bê tông khi nén và kéo, Eb 10 , MPa Cấp độ bền ch ịu nén và mác t ươ ng ứng Lo ại bê tông B1 B1,5 B2 B2,5 B3,5 B5 B7,5 B10 B12,5 B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45 B50 B55 B60 M50 M75 M100 M150 M150 M200 M250 M350 M400 M450 M500 M600 M700 M700 M800 Bê tông đóng r ắn t ự nhiên – – – – 9,5 13,0 16,0 18,0 21,0 23,0 27,0 30,0 32,5 34,5 36,0 37,5 39,0 39,5 40,0 nặng dưỡng h ộ nhi ệt ở – – – – 8,5 11,5 14,5 16,0 19,0 20,5 24,0 27,0 29,0 31,0 32,5 34,0 35,0 35,5 36,0 áp su ất khí quy ển ch ưng áp – – – – 7,0 9,88 12,0 13,5 16,0 17,0 20,0 22,5 24,5 26,0 27,0 28,0 29,0 29,5 30,0 đóng r ắn t ự nhiên – – – – 7,0 10,0 13,5 15,5 17,5 19,5 22,0 24,0 26,0 27,5 28,5 — – – – A dưỡng h ộ nhi ệt ở – – – – 6,5 9,0 12,5 14,0 15,5 17,0 20,0 21,5 23,0 24,0 24,5 – – – – Bê áp su ất khí quy ển tông hạt đóng r ắn t ự nhiên – – – – 6,5 9,0 12,5 14,0 15,5 17,0 20,0 21,5 23,0 – – – – – – nh ỏ B dưỡng h ộ nhi ệt ở – – – – 5,5 8,0 11,5 13,0 14,5 15,5 17,5 19,0 20,5 – – – – – – nhóm áp su ất khí quy ển C ch ưng áp – – – – – – – – – 16,5 18,0 19,5 21,0 22,0 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 Bê tông D800 – – – 4,0 4,5 5,0 5,5 – – – – – – – – – – – – nh ẹ và bê D1000 – – – 5,0 5,5 6,3 7,2 8,0 8,4 – – – – – – – – – – tông rỗng, có mác D1200 – – – 6,0 6,7 7,6 8,7 9,5 10,0 10,5 – – – – – – – – – theo kh ối D1400 – – – 7,0 7,8 8,8 10,0 11,0 11,7 12,5 13,5 14,5 15,5 – – – – – – lượng th ể tích trung D1600 – – – – 9,0 10,0 11,5 12,5 13,2 14,0 15,5 16,5 17,5 18,0 – – – – – TCVN 5574:2012 bình D1800 – – – – – 11,2 13,0 14,0 14,7 15,5 17,0 18,5 19,5 20,5 21,0 – – – – D2000 – – – – – – 14,5 16,0 17,0 18,0 19,5 21,0 22,0 23,0 23,5 – – – – 45
45. TCVN 5574:2012 TCVN : 2011 46 Bảng 17 - (kết thúc) Lo ại bê tông Cấp độ bền ch ịu nén và mác t ươ ng ứng B1 B1,5 B2 B2,5 B3,5 B5 B7,5 B10 B12,5 B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45 B50 B55 B60 M50 M75 M100 M150 M150 M200 M250 M350 M400 M450 M500 M600 M700 M700 M800 Bê tông D500 1,1 1,4 – – – – – – – – – – – – – – – – – nh và bê ẹ D600 1,4 1,7 1,8 2,1 – – – – – – – – – – – – – – – tông tổ D700 – 1,9 2,2 2,5 2,9 – – – – – – – – – – – – – – ong ch ưng D800 – – – 2,9 3,4 4,0 – – – – – – – – – – – – – áp, có D900 – – – – 3,8 4,5 5,5 – – – – – – – – – – – – mác theo D1000 – – – – – 5,0 6,0 7,0 – – – – – – – – – – – kh ối lượng th ể D1100 – – – – – – 6,8 7,9 8,3 8,6 – – – – – – – – – tích trung D1200 – – – – – – – 8,4 8,8 9,3 – – – – – – – – – bình CHÚ THÍCH 1: Phân lo ại bê tông h ạt nh ỏ theo nhóm xem 5.1.1.3. CHÚ THÍCH 2: Ký hi ệu M để ch ỉ mác bê tông theo quy định tr ước đây. Tươ ng quan gi ữa các giá tr ị cấp độ bền c ủa bê tông và mác bê tông cho trong B ảng A.1 và A.2, Ph ụ lục A trong tiêu chu ẩn này. CHÚ THÍCH 3: Đối v ới bê tông nh ẹ, bê tông t ổ ong, bê tông r ỗng có kh ối l ượng th ể tích trung bình trong các kho ảng gi ữa, lấy Eb theo n ội suy tuy ến tính. Đối v ới bê tông t ổ ong không ch ưng áp thì giá tr ị Eb lấy nh ư đối v ới bê tông ch ưng áp, sau đó nhân thêm v ới h ệ số 0,8. α CHÚ THÍCH 4: Đối v ới bê tông t ự ứng su ất, giá tr ị Eb lấy nh ư đối v ới bê tông n ặng, sau đó nhân thêm v ới h ệ số = 0,56 + 0,006B, v ới B là cấp độ bền ch ịu nén c ủa bê tông.
46. TCVN 5574:2012 5.2 Cốt thép 5.2.1 Phân lo ại c ốt thép và ph ạm vi sử dụng 5.2.1.1 Các lo ại thép làm c ốt cho k ết c ấu bê tông c ốt thép ph ải đảm b ảo yêu c ầu k ỹ thu ật theo tiêu chu ẩn hi ện hành c ủa Nhà nước. Theo TCVN 1651:1985, có các lo ại c ốt thép tròn tr ơn CI và cốt thép có gân (c ốt thép v ằn) CII, CIII, CIV. Theo TCVN 3101:1979 có các lo ại dây thép các bon th ấp kéo ngu ội. Theo TCVN 3100:1979 có các lo ại thép s ợi tròn dùng làm c ốt thép bê tông ứng l ực tr ước. Trong tiêu chu ẩn này có kể đến các lo ại thép nh ập kh ẩu t ừ Nga, g ồm các ch ủng lo ại sau: a) Cốt thép thanh: − Cán nóng: tròn tr ơn nhóm A-I, có gờ nhóm A-II và AC-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI; − Gia c ường b ằng nhi ệt luy ện và cơ nhi ệt luy ện: có gờ nhóm AT-IIIC, A T-IV, A T-IVC, A T-IVK, AT- VCK, AT-VI, AT-VIK và AT-VII. b) Cốt thép dạng sợi: − Thép sợi kéo ngu ội: + Loại th ường: có gờ nhóm Bp-I; + Loại c ường độ cao: tròn tr ơn B-II, có gờ nhóm Bp-II. − Thép cáp: + Lo ại 7 s ợi K-7, lo ại 19 s ợi K-19. Trong k ết c ấu bê tông c ốt thép, cho phép s ử dụng ph ươ ng pháp t ăng c ường độ bằng cách kéo thép thanh nhóm A-III B trong các dây chuy ền công nghi ệp (có ki ểm soát độ giãn dài và ứng su ất ho ặc ch ỉ ki ểm soát độ giãn dài). Vi ệc s ử dụng ch ủng lo ại thép m ới s ản xu ất c ần ph ải được được các c ơ quan có th ẩm quy ền phê duy ệt. CHÚ THÍCH 1: Đối v ới các lo ại thép Nga, trong ký hi ệu ch ữ "C" th ể hi ện tính "hàn được" (ví dụ: AT-IIIC); ch ữ "K" th ể hi ện kh ả năng ch ống ăn mòn (ví dụ: AT-IVK); ch ữ "T" dùng trong ký hi ệu thép c ường độ cao (ví dụ: AT-V). Trong tr ường h ợp thép ph ải có yêu c ầu hàn được và ch ống ăn mòn thì dùng ký hi ệu "CK" (ví dụ: AT-VCK). Ký hi ệu "c" dùng cho thép có nh ững ch ỉ định đặc bi ệt (ví dụ: AC-II). CHÚ THÍCH 2: Từ đây tr ở đi, trong các quy định s ử dụng thép, th ứ tự các nhóm thép th ể hi ện tính ưu tiên khi áp d ụng. Ví dụ: trong 5.2.1.3 ghi: " Nên sử dụng c ốt thép nhóm CIII, A-III, AT-IIIC, AT-IVC, Bp-I, CI, A-I, CII, A-II và Ac-II trong khung thép bu ộc và lưới" có ngh ĩa là th ứ tự ưu tiên khi s ử dụng s ẽ là: CIII, sau đó mới đến AIII, AT-IIIC và v.v Để làm các chi ti ết đặt s ẵn và nh ững b ản n ối c ần dùng thép b ản cán nóng ho ặc thép hình theo tiêu chu ẩn thi ết k ế kết c ấu thép TCXDVN 338:2005. Các lo ại thép được s ản xu ất theo tiêu chu ẩn c ủa các n ước khác (k ể cả thép được s ản xu ất trong các công ty liên doanh) ph ải tuân theo các yêu c ầu k ỹ thu ật c ủa tiêu chu ẩn t ươ ng ứng và ph ải cho bi ết các ch ỉ tiêu k ỹ thu ật chính nh ư sau: − Thành ph ần hoá học và ph ươ ng pháp ch ế tạo đáp ứng v ới yêu c ầu c ủa thép dùng trong xây dựng; − Các ch ỉ tiêu v ề cường độ: gi ới h ạn ch ảy, gi ới h ạn b ền và hệ số bi ến động c ủa các gi ới h ạn đó; − Mô đun đàn h ồi, độ giãn dài cực h ạn, độ dẻo; − Khả năng hàn được; 47
47. TCVN 5574:2012 − Với k ết c ấu ch ịu nhi ệt độ cao ho ặc th ấp c ần bi ết s ự thay đổi tính ch ất c ơ học khi t ăng gi ảm nhi ệt độ; − Với k ết c ấu ch ịu t ải tr ọng l ặp c ần bi ết gi ới h ạn m ỏi. CHÚ THÍCH: Đối v ới các lo ại c ốt thép không đúng theo TCVN thì cần c ăn c ứ vào các ch ỉ tiêu c ơ học để quy đổi về cốt thép tươ ng đươ ng khi l ựa ch ọn ph ạm vi s ử dụng c ủa chúng (xem Ph ụ lục B). 5.2.1.2 Vi ệc l ựa ch ọn c ốt thép tùy thu ộc vào lo ại k ết c ấu, có hay không ứng l ực tr ước, c ũng nh ư điều ki ện thi công và sử dụng nhà và công trình, theo ch ỉ dẫn từ 5.2.1.3 đến 5.2.1.8 và xét đến s ự th ống nh ất hoá cốt thép dùng cho k ết c ấu theo nhóm và đường kính, v.v 5.2.1.3 Để làm c ốt thép không c ăng (c ốt thép th ường) cho k ết c ấu bê tông c ốt thép, s ử dụng các lo ại thép sau đây: a) Thép thanh nhóm AT-IVC: dùng làm c ốt thép d ọc; b) Thép thanh nhóm CIII, A-III và AT-IIIC: dùng làm c ốt thép d ọc và cốt thép ngang; c) Thép s ợi nhóm Bp-I: dùng làm c ốt thép ngang và cốt thép d ọc; d) Thép thanh nhóm CI, A-I, CII, A-II và Ac-II: dùng làm c ốt thép ngang cũng nh ư cốt thép d ọc (n ếu nh ư không th ể dùng lo ại thép th ường khác được); e) Thép thanh nhóm CIV, A-IV (A-IV, AT-IV, A T-IVK): dùng làm c ốt thép d ọc trong khung thép bu ộc và lưới thép; f) Thép thanh nhóm A-V (A-V, AT-V, A T-VK, A T-VCK), A-VI (A-VI, AT-VI, A T-VIK), AT-VII: dùng làm cốt thép d ọc ch ịu nén, c ũng nh ư dùng làm c ốt thép d ọc ch ịu nén và ch ịu kéo trong tr ường h ợp b ố trí cả cốt thép th ường và cốt thép căng trong khung thép bu ộc và lưới thép. Để làm c ốt thép không c ăng, cho phép s ử dụng c ốt thép nhóm A-III B làm c ốt thép d ọc ch ịu kéo trong khung thép bu ộc và lưới. Nên sử dụng c ốt thép nhóm CIII, A-III, AT-IIIC, AT-IVC, Bp-I, CI, A-I, CII, A-II và Ac-II trong khung thép bu ộc và lưới. Cho phép s ử dụng làm l ưới và khung thép hàn các lo ại c ốt thép nhóm A-III B, AT-IVK (làm t ừ thép mác 10MnSi2, 08Mn2Si) và AT-V (làm t ừ thép mác 20MnSi) trong liên k ết ch ữ th ập b ằng hàn điểm (xem 8.8.1). 5.2.1.4 Trong các k ết c ấu s ử dụng c ốt thép th ường, ch ịu áp l ực h ơi, ch ất l ỏng và vật li ệu r ời, nên sử dụng c ốt thép thanh nhóm CI, A-I, CII, A-II, CIII, A-III và AT-IIIC và thép s ợi nhóm Bp-I. 5.2.1.5 Để làm cốt thép căng cho k ết c ấu bê tông c ốt thép, c ần s ử dụng các lo ại thép sau đây: a) thép thanh nhóm A-V (A-V, AT-V, AT-VK, AT-VCK), A-VI (A-VI, AT-VI, AT-VIK) và AT-VII; b) thép s ợi nhóm B-II, Bp-II; và thép cáp K-7 và K-19. Cho phép s ử dụng thép thanh nhóm CIV, A-IV (A-IV, AT-IV, AT-IVC, AT-IVK) và A-III B làm cốt thép căng. Trong các k ết c ấu có chi ều dài không l ớn h ơn 12 m nên ưu tiên sử dụng c ốt thép thanh nhóm AT-VII, AT-VI và AT-V. CHÚ THÍCH: Để làm cốt thép căng cho k ết c ấu bê tông c ốt thép ứng lực trước làm t ừ bê tông nh ẹ có cấp B7,5 đến B12,5, nên sử dụng các lo ại thép thanh sau đây: CIV, A-IV (A-IV, AT-IV, AT-IVC, AT-IVK) và A-IIIB. 48
48. TCVN 5574:2012 5.2.1.6 Để làm cốt thép căng cho kết c ấu ch ịu áp l ực h ơi, ch ất l ỏng và vật li ệu r ời nên dùng các lo ại thép sau đây: a) Thép sợi nhóm B-II, Bp-I và thép cáp K-7 và K-19; b) Thép thanh nhóm A-V (A-V, AT-V, AT-VK, AT-VCK), A-VI (A-VI, AT-VI, AT-VIK) và AT-VII; c) Thép thanh nhóm CIV, A-IV (A-IV, AT-IV, AT-IVK, AT-IVC). Trong các k ết c ấu trên c ũng cho phép s ử dụng thép nhóm A-III B. Để làm cốt thép căng trong các kết c ấu làm vi ệc trong môi tr ường xâm th ực m ạnh nên ưu tiên dùng thép nhóm CIV, A-IV, cũng nh ư các lo ại thép nhóm AT-VIK, AT-VK, AT-VCK và AT-IVK. 5.2.1.7 Khi l ựa ch ọn lo ại và mác thép làm c ốt thép đặt theo tính toán, cũng nh ư lựa ch ọn thép cán định hình cho các chi ti ết đặt s ẵn c ần k ể đến điều ki ện nhi ệt độ sử dụng c ủa k ết c ấu và tính ch ất ch ịu tải theo yêu c ầu trong Ph ụ lục A và B. 5.2.1.8 Đối v ới móc c ẩu c ủa các c ấu ki ện bê tông và bê tông c ốt thép l ắp ghép c ần s ử dụng lo ại c ốt thép cán nóng nhóm Ac-II mác 10MnTi và nhóm CI, A-I mác C T3сп 2. 5.2.1.9 Trong tiêu chu ẩn này, t ừ đây tr ở đi, khi không c ần thi ết ph ải ch ỉ rõ lo ại thép thanh (cán nóng, nhi ệt luy ện), ký hi ệu nhóm thép s ử dụng ký hi ệu c ủa c ốt thép cán nóng (ví dụ: nhóm thép A-V được hi ểu là cốt thép nhóm A-V, AT-V, AT-VK và AT-VCK). 5.2.2 Đặc tr ưng tiêu chu ẩn và đặc tr ưng tính toán c ủa c ốt thép 5.2.2.1 Cường độ tiêu chu ẩn c ủa c ốt thép Rsn là giá tr ị nh ỏ nh ất được ki ểm soát của gi ới h ạn ch ảy th ực t ế ho ặc quy ước (b ằng ứng su ất ứng v ới bi ến d ạng d ư là 0,2 %). Đặc tr ưng được ki ểm soát nêu trên của c ốt thép được lấy theo các tiêu chu ẩn nhà nước hi ện hành và các điều ki ện k ỹ thu ật c ủa thép c ốt đảm b ảo v ới xác xuất không nh ỏ hơn 95 %. Cường độ tiêu chu ẩn Rsn của m ột s ố lo ại thép thanh và thép sợi cho trong các Bảng 18 và Bảng 19; đối v ới m ột s ố lo ại thép khác xem Ph ụ lục B. 5.2.2.2 Cường độ ch ịu kéo tính toán Rs của c ốt thép khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất và th ứ hai được xác định theo công th ức: R = sn Rs (10) γ s trong đó: γ s là h ệ số độ tin c ậy c ủa c ốt thép, l ấy theo B ảng 20. Đối v ới các lo ại thép khác xem Ph ụ lục B. 49
49. TCVN 5574:2012 Bảng 18 – Cường độ ch ịu kéo tiêu chu ẩn Rsn và cường độ ch ịu kéo tính toán của thép thanh khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai Rs,ser Nhóm thép thanh Giá tr ị Rsn và Rs,ser , MPa CI, A-I 235 CII, A-II 295 CIII, A-III 390 CIV, A-IV 590 A-V 788 A-VI 980 AT-VII 1 175 A-IIIB 540 CHÚ THÍCH: ký hi ệu nhóm thép l ấy theo 5.2.1.1 và 5.2.1.9. Bảng 19 – Cường độ ch ịu kéo tiêu chu ẩn Rsn và cường độ ch ịu kéo tính toán của thép s ợi khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai Rs,ser Nhóm thép sợi Cấp độ bền Đường kính, mm Giá tr ị Rsn và Rs,ser , MPa Bp-I – 3; 4; 5 490 1 500 3 1 500 1 400 4; 5 1 400 B-II 1 300 6 1 300 1 200 7 1 200 1 100 8 1 100 1 500 3 1 500 1 400 4; 5 1 400 Bp-II 1 200 6 1 200 1 100 7 1 100 1 000 8 1 000 1 500 6; 9; 12 1 500 K-7 1 400 15 1 400 K-19 1 500 14 1 500 CHÚ THÍCH 1: Cấp độ bền c ủa thép s ợi là giá tr ị của gi ới h ạn ch ảy quy ước, tính b ằng MPa. CHÚ THÍCH 2: Đối v ới thép s ợi nhóm B-II; Bp-II, K-7 và K-19 trong ký hi ệu ch ỉ rõ độ bền, ví dụ: – Ký hi ệu thép s ợi nhóm B-II có đường kính 3 mm: φ3B1 500 – Ký hi ệu thép s ợi nhóm Bp-II có đường kính 5 mm: φ5Bp1 400 – Ký hi ệu thép cáp nhóm K-7 có đường kính 12 mm: φ12K7-1 500 50
50. TCVN 5574:2012 Bảng 20 – Hệ số độ tin c ậy c ủa c ốt thép γ s Giá tr ị γ s khi tính toán k ết c ấu theo các Nhóm thép thanh tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất th ứ hai Thép thanh CI, A-I, CII, A-II 1,05 1,00 T 6 n 8 1,10 1,00 CIII, A-III có đường ừ đế kính, mm Từ 10 đến 40 1,07 1,00 CIV, A-IV, A-V 1,15 1,00 A-VI, AT-VII 1,20 1,00 có ki ểm soát độ giãn dài và ứng su ất 1,10 1,00 A-IIIB ch ki m soát giãn ỉ ể độ 1,20 1,00 dài Thép s ợi Bp-I 1,20 1,00 B-II, Bp-II 1,20 1,00 Thép cáp K-7, K-19 1,20 1,00 CHÚ THÍCH: ký hi ệu nhóm thép l ấy theo 5.2.1.1 và 5.2.1.9. 5.2.2.3 Cường độ ch ịu nén tính toán c ủa c ốt thép Rsc dùng trong tính toán k ết c ấu theo các tr ạng thái gi ới hạn th ứ nh ất khi có sự dính k ết gi ữa bê tông và cốt thép lấy theo B ảng 21 và Bảng 22. Khi tính toán trong giai đoạn nén tr ước k ết c ấu, giá tr ị Rsc lấy không l ớn h ơn 330 MPa, còn đối v ới thép nhóm A-III B lấy b ằng 170 MPa. Khi không có dính k ết gi ữa bê tông và cốt thép l ấy Rsc = 0. 5.2.2.4 Cường độ tính toán c ủa c ốt thép khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ nh ất được gi ảm xu ống (ho ặc t ăng lên) b ằng cách nhân v ới h ệ số điều ki ện làm vi ệc c ủa c ốt thép γ si . H ệ số này k ể đến sự nguy hi ểm do phá ho ại vì mỏi, s ự phân b ố ứng su ất không đều trong ti ết di ện, điều ki ện neo, c ường độ của bê tông bao quanh c ốt thép, v.v , ho ặc khi c ốt thép làm vi ệc trong điều ki ện ứng su ất l ớn h ơn gi ới h ạn ch ảy quy ước, s ự thay đổi tính ch ất c ủa thép do điều ki ện s ản xu ất, v.v Cường độ tính toán c ủa c ốt thép khi tính toán theo các tr ạng thái gi ới h ạn th ứ hai Rs,ser đư a vào tính toán v ới h ệ số điều ki ện làm vi ệc γ si =1,0. Cường độ tính toán c ủa c ốt thép ngang (c ốt thép đai và c ốt thép xiên) Rsw được gi ảm xu ống so v ới Rs bằng cách nhân v ới các h ệ số điều ki ện làm vi ệc γ s1 và γ s2 . Các h ệ số này l ấy nh ư sau: d) Không ph ụ thu ộc vào lo ại và mác thép: l ấy γ s1 = 0,8 ( γ s1 kể đến s ự phân b ố ứng su ất không đều trong c ốt thép); 51