Tại vùng chịu nén ứng suất trong bêtông đạt tới R
n
, ứng suất trong cốt thép F
a
’ đạ
t

R
a
’.

Tại vùng chịu kéo, ứng suất trong cốt thép F
a
chỉ đạt σ
a
(σ
a
≤R
a
).

Khoảng cách từ điểm đặt lực N đến trọng tâm cốt thép chịu kéo (hoặc chịu nén ít) là:
e=ηe
0
+0,5h-a.

Khoảng cách từ điểm đặt lực N đến trọng tâm cốt thép chịu nén là:
e’= 0,5h-ηe
0
-a’.


khi cốt thép F
a
chịu kéo.

c) Điều kiện tính: Hệ công thức (3-13) và (3-14) chỉ đúng khi cấu kiện chịu nén lệch
tâm bé: x>α
0
h
0
.

4.2. Bài toán áp dụng:
a) Bài toán 6: Tính F
a
’ và F
a
khi biết b, h, l
0
, M, N, M
dh
, N
dh
, mác bêtông, nhóm cố
t

thép.

Từ mác bêtông và nhóm cốt thép tìm được các số liệu tính toán R
n
, R


Tính ; tính J
b
= ; tính e
0gh
; giả thiết μ
t
=0,8÷1,5% để tính J
a
= μ
t
.bh
0
(0,5h-a)
2
.

Tính toán để xác định k
dh
, S, h và tính e = ηe
0
+ 0,5h –a và e’= 0,5h-ηe
0
-a’.

Bài toán có 4 ẩn số là F
a
, F
a
’, x, σ

⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
2
x
h.b.x.R
0n
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
'
n
a
2
x
.b.x.R
N
M
0
h
'a2
12

0
thì F
a
chịu nén với ứng suất nén đáng kể và được tính theo công
thức: F
a
=

Với ứng suất trong cốt thép là: σ
a
= R
a
’

b) Bài toán 7: Tính và đặt thép đối xứng (F
a
= F
a
’) khi biết b, h, l
0
, M, N, M
dh
, N
dh
,
mác bêtông, nhóm cốt thép.

Từ mác bêtông và nhóm cốt thép tìm được các số liệu tính toán R
n
, R

2
; tính e
01
=; e
ng
; tính e
0
.

Tính toán để xác định k
dh
, S, h và tính e = ηe
0
+ 0,5h –a.

Thông thường R
a
=R
a
’ và đặt thép đối xứng (F
a
= F
a
’) nên tính được x= . So sánh:
+ Nếu x ≤ α
0
h
0
: tính theo bài toán nén lệch tâm lớn.


=R
a
’=28KN/cm
2
;
a
0
=0,62; A
0
= 0,428; E
b
= 24.10
2
KN/cm
2
; E
a
= 21.10
3
KN/cm
2
;

Giả thiết a=a’=4cm ⇒ h
0
= h-a = 46cm; = =0,174; cột đúc bêtông tại chỗ theo
p
hương đứng có cạnh lớn hơn 30cm nên lấy m
b
=0,85.

0
0
h
e
1
0
h
'a2
12
bh
3
N
M
bR
N
n
)ah(R
)x5,0h(bxRN.e
'
0
'
a
0n
−
−
−
0
h
'a2
46


có e
0
>e
0gh
nên tính toán theo nén lệch tâm lớn.

Độ lệch tâm tính toán: e=ηe
0
+0,5h-a = 1.27,7 + 0,5.50 - 4= 48,7cm.

Tính F
a
’= = =11,31cm
2
.

Tính F
a
= + F
a
’= + 11,31 = 9,69cm
2
.

Hàm lượng μ = .10%= 0,65% >μ
min
= 0,1%.

Chọn thép Thép chịu nén chọn 3φ22 có F

Với bêtông mác M200 có R
n
=0,9KN/cm
2
; thép A-II có R
a
=R
a
’=28KN/cm
2
;
α
0
=0,62; A
0
= 0,428; E
b
= 24.10
2
KN/cm
2
; E
a
= 21.10
3
KN/cm
2
;

Giả thiết a=a’=4cm ⇒ h

0
'
a
2
0n0
−
−
)446(28
46.30.9,0.85,0.428,0700.7,48
2
−
−
a
0n0
R
NbhR −α
28
70046.30.9,0.85,0.62,0
−
46.30
69,9
0
h
'a2
56
4.2
h
l
0
60


Giả thiết μ
t
=1% =0,01 thì J
a
= μ
t
.bh
0
(0,5h-a)
2
=0,01.40.56.(0,5.60-4)
2
= 15142cm
4
.

N
th
= = = 7850 KN.

η= = = 1,139.

e=ηe
0
+0,5h-a = 1,139.29,4 + 0,5.60 - 4= 59,5cm.

α
0
h

.

Vì cạnh tiết diện h>40cm nên với cạnh lớn chọn 2φ12 làm thép cấu tạo bố trí ở giữa.
5.3. Ví dụ 3-5: Tính cốt thép cho cột BTCT lắp ghép có chiều dài tính toán
l
0
=3,96m; tiết diện hình chữ nhật b×h = 35×50cm; chịu lực nén N=2000KN và mô men
uốn M=120KNm. Dùng BT mác M200
#
, thép dọc chịu lực nhóm A-II.

Giải:
Với bêtông mác M200 có R
n
=0,9KN/cm
2
; thép A-II có R
a
=R
a
’=28KN/cm
2
;
α
0
=0,62; A
0
= 0,428; E
b
= 24.10

y.NM
dhdh
+
+
3,0.960260
3,0.613120
+
+
12
bh
3
12
60.40
3
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
aabb
dh
2
0
JEJE
k
S

)ah(R
)x5,0he(N
'
0
'
a
0
−
+
−
)456(28
)6,526,0565,59(960
−
+
−
56.40
08,11
0
h
'a2
46
4.2
m
b
=1. Tỷ số = = 7,92<8 nên lấy tính η=1.

Xác định độ lệch tâm:
- Lệch tâm do lực e
01
= = =3cm.

Độ lệch tâm tính toán: e =ηe
0
+0,5h-a = 1.5 + 0,5.50 – 4 = 26cm.

e’ = 0,5h-ηe
0
-a’= 0,5.50 – 1.5 – 4 = 16cm.

Có ηe
0
=1.5=5cm < 0,2h
0
= 0,2.50 = 25cm nên tính x theo công thức:

x = h - (1,8 + -1,4a
0
) he
0
=50 – (1,8 + -1,4.0,62).1.5 = 42,62cm. Thấy
x>α
0
h
0
nên thỏa mãn điều kiện bài toán nén lệch tâm bé.

Tính F
a
’= = = 16,03cm
2
.

.

Thép chịu nén chọn 2φ22 + 3φ20 có F
a
’= 17,02cm
2
.

Vì cạnh tiết diện h>40cm nên với cạnh lớn chọn 2φ12 làm thép cấu tạo bố trí ở giữa.
III. CẤU KIỆN CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM
1. Khái niệm.
Hiện tượng chịu kéo đúng tâm xảy ra khi điểm đặt hợp lực kéo trùng với trục cấu
kiện. Tiết diện của cấu kiện thường có dạng chữ nhật hoặc tròn.

Cốt thép chịu lực (có tổng diện tích tiết diện ngang là F
a
t
) được đặt đối xứng theo
h
l
0
60
396
N
M
2000
6000
25
h
25

0
0
h
e
1
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
46
5
1
)ah(
)ax5,0(bxRN.e
'
0a
'
n
'
−σ
−−
)446(96,24
)462,42.5,0(62,46.35.9,02000.16
−
−
−
46.35