Danh mục bảng 4
Mở đầu 5
Chơng 1 : Tổng quan về khả năng chịu cắt 7
của dầm bê tông cốt thép 7
1.1 Dầm BTCT và các dạng tiết diện 7
1.2 Sự làm việc của dầm bê tông cốt thép chịu lực cắt 10
1.2.1 ứng suất trong dầm đàn hồi đồng chất 10
1.2.2 ứng suất trong dầm bê tông cốt thép 12
1.2.3 Các dạng phá hoại của dầm không có cốt thép ngang 13
1.3 Các mô hình tính toán dầm chịu cắt 15
1.3.1 Mô hình giàn với thanh xiên nghiêng góc 45 15
1.3.2 Mô hình giàn với góc nghiêng thay đổi 17
1.3.3 Mô hình chống giằng 18
1.3.4 Mô hình miền nén (Compression Field Theory CFT) 19
Chơng 2 : các tiêu chuẩn thực hành thiết kế 26
khả năng chịu cắt của dầm bê tông cốt thép 26
chịu uốn tiết diện chữ T 26
2.1 Khả năng chịu cắt của dầm không có cốt thép đai 26
2.2 Trạng thái làm việc của dầm khi có cốt đai 27
2.3 Khả năng chịu cắt của dầm theo TCXDVN 356-2005 28
2.3.1 Điều kiện tính toán 28
2.3.2 Điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng 29
2.3.3 Điều kiện độ bền của tiết diện nghiêng 30
2.4 Khả năng chịu cắt của dầm theo tiêu chuẩn ACI 318 2002 41
2.4.1 Khả năng chịu cắt của bê tông 41
2.4.2 Khả năng chịu cắt của thép đai 42
2.4.3 Giới hạn về đờng kính và khoảng cách của cốt thép đai 42
2.4.4 Quy trình tính toán cốt thép đai 43
2.5 Tính toán theo tiêu chuẩn Châu Âu EUROCODE EN 1992-1-1 45
2.5.1 Khả năng chịu cắt của bê tông 45
2.5.2 Điều kiện hạn chế 46
Hình 1.11: Quan hệ ứng suất - biến dạng của bê tông vùng nứt khi chịu nén. 21
2
Hình1.12: Lý thuyết miền nén cải tiến- Cân bằng theo trị số ứng suất trung
bình 24
Hình 2.1: Khả năng chịu cắt trong dầm BTCT không có cốt đai 27
Hình 2.2. Khả năng chịu cắt trong dầm BTCT có cốt đai 28
Hình 2.3: Sơ đồ tính toán cờng độ trên tiết diện nghiêng 31
Hình 2.4:. Sơ đồ tính dầm chịu tải trọng phân bố đều 33
Hình 2.5 : Sơ đồ tính toán dầm chịu tảI trọng tập trung 35
Hình 2.6 : Sơ đồ tải trọng và biểu đồ nội lực của dầm 38
Hình 2.7 : Mặt cắt ngang của dầm 41
Hình 2.8 : Sơ đồ tải trọng và mặt cắt ngang dầm 45
Hình 2.9 : Sơ đồ tải trọng và mặt cắt ngang dầm 49
Hình 2.10: Tính toán biến dạng x trong dầm 51
Hình 2.11: ảnh hởng của cốt thép tới khoảng cách giữa các vết nứt xiên 53
Hình 2.12 : Sơ đồ tải trọng và mặt cắt ngang dầm 55
Hình 3.1 : Sơ đồ tải trọng và mặt cắt ngang của dầm 58
Hình 3.2 : Lựa chọn tiết diện ( =300) 63
Hình 3.3 : Nhịp chịu cắt ( =300) 64
Hình 3.4 : Đặc trng vật liệu và kích thớc tiết diện ( =300) 64
Hình 3.5 : Kết quả phân tích theo Response 2000 ( =300) 65
Hình 3.6 : Lựa chọn tiết diện ( =600) 65
Hình 3.7 : Nhịp chịu cắt ( =600) 66
Hình 3.8 : Đặc trng vật liệu và kích thớc tiết diện ( =600) 66
Hình 3.9 : Kết quả phân tích theo Response 2000 ( =600) 67
Hình 3.10 : Lựa chọn tiết diện ( =2200) 67
Hình 3.11 : Nhịp chịu cắt ( =2200) 68
Hình 3.12 : Đặc trng vật liệu và kích thớc tiết diện ( =2200) 68
Hình 3.13 : Kết quả phân tích theo Response 2000 ( =2200) 69
Hình 3.14 : Sơ đồ tải trọng và mặt cắt ngang của dầm 70
theo Eurocode 1992-1-1 (trờng hợp a<2,5h0) 74
Bảng 3.8 : Khả năng chịu cắt của bê tông khi cánh thay đổi 80
theo MCFT (trờng hợp a<2,5h0) 80
Bảng 3.9 : Khả năng chịu cắt của bê tông theo các tiêu chuẩn khi nhịp chịu cắt
a>2,5h0 81
Bảng 3.10 : Khả năng chịu cắt của bê tông theo các tiêu chuẩn khi nhịp chịu
cắt a<2,5h0 81
Mở đầu
* Sự cần thiết của đề tài
Đánh giá khả năng chịu lực của cấu kiện là nhiệm vụ rất quan trọng
trong công tác thiết kế. Hầu hết các nớc phát triển trên thế giới đã và đang
dành nhiều sự quan tâm đến việc đánh giá khả năng chịu cắt của cấu kiện chịu
uốn, đợc thể hiện qua một loạt các công trình đã công bố trong những năm
qua. Sự hoàn thiện của lý thuyết và mô hình tính toán nhằm đánh giá phù hợp
hơn sự làm việc thực tế của các cấu kiện.
Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép của Việt Nam hiện hành
TCXDVN 356 : 2005 về khả năng chống cắt của dầm BTCT tiết diện chữ T
tuy đáp ứng đợc các yêu cầu về thiết kế, đã đề cập tới phần cánh nhng còn
nhiều yếu tố cha đợc xem xét, đánh giá nh mômen M, cốt dọc chịu lực, kích
cỡ cốt liệu trong tính toán, vùng bê tông chịu kéo Vì vậy việc nghiên cứu
ảnh hởng của những yếu tố nêu trên có ý nghĩa cần thiết trong lý thuyết và
thực tiễn thiết kế kết cấu. Đã có nhiều tác giả nghiên cứu khả năng chịu cắt
của dầm BTCT khi xét đến ảnh hởng của các yếu tố nh hàm lợng cốt dọc chịu
5
lực, vị trí cốt dọc, lực dọc, các kết luận của các tác giả cho thấy các yếu tố
trên có ảnh hởng đến khả năng chịu cắt của dầm BTCT.
Xuất phát từ những yếu tố trên, nhằm làm rõ hơn ảnh hởng của cánh tiết
diện chữ T của dầm BTCT có xét đến sự làm việc của bê tông vùng kéo . Đề
tài : Nghiên cứu ảnh hởng của cánh tiết diện chữ T dến khả năng chịu cắt của
dầm bê tông cốt thép là cần thiết và có ý nghĩa thực tế, lý thuyết.
tiết diện chữ nhật và chữ T [10].
Hình 1.1: Các dạng tiết diện của dầm.
Dầm tiết diện chữ T gồm có cánh và sờn hình (hình 1.2 a). Cánh có thể
nằm trong vùng nén (hình 1.2 b) hoặc nằm trong vùng kéo (hình 1.2 c ). Khi
cánh nằm trong vùng nén, diện tích vùng bê tông chịu nén tăng thêm so với
tiết diện chữ nhật bxh. Do vậy cùng tiết diện chữ T cánh nằm trong vùng nén
sẽ tiết kiệm hơn tiết diện chữ nhật. Khi cánh nằm trong vùng kéo, vì bê tông
không đợc tính cho chịu kéo nên về mặt cờng độ nó chỉ có giá trị nh tiết diện
chữ nhật bxh. Việc bố trí cánh trong vùng kéo là do các yêu cầu về cấu tạo
kiến trúc và yêu cầu về bố trí cốt thép trong tiết diện.
7
Hình 1.2 : Tiết diện dầm chữ T
b: cánh nằm trong vùng nén. c: cánh nằm trong vùng kéo.
Dầm tiết diện chữ T thờng gặp trong các kết cấu sàn đổ liền khối với hệ
thống dầm. Độ cứng của dầm đợc bổ sung thêm do cánh bản cùng tham gia
chịu lực.
Hình 1.3 : Cánh dầm chữ T trong bản sàn
Bề rộng của cánh
,
f
b
không đợc vợt quá một giới hạn nhất định để đảm
bảo cánh cùng tham gia chịu lực với sờn và đợc quy định nh sau :
TCXDVN 356 -2005 [21]:
Độ vơn của cánh
c
S
tính từ mép sờn tiết diện không đợc lớn hơn 1/6
nhịp dầm và lấy
,
6
f f
b h
khi
,
0,1
f
h h
.
, ,
3
f f
b h
khi
,
0,05 0,1
f
h h h< <
.
Bỏ qua
,
f
b
trong tính toán khi
,
0,05
f
h h
.
khoảng cách giữa hai mép dọc liền kề.
Khi cánh nằm trong vùng nén bề rộng cánh b
f
đợc lấy bằng b
eff
.
Nhận xét :
Ta thấy bề rộng cánh quy định theo tiêu chuẩn TCXDVN 356 -2005 và
ACI 318-2002 có những nét tơng đồng nhau, chúng phụ thuộc vào chiều dày
cánh, nhịp dầm và khoảng cách giữa các sờn ngang. Quy định theo TCXDVN
356-2005 cho ta bề rộng cánh lớn hơn ACI 318-2005. Trong TCXDVN 356-
2005 còn quy định cho dầm chữ T độc lập còn các tiêu chuẩn khác thì chỉ quy
định cho dầm chữ T của bản sàn.
Tiêu chuẩn EUROCDE EN 1992-1-1 quy định bề rộng của bản cánh
phụ thuộc vào sơ đồ kết cấu và nhịp cấu kiện, chúng không phụ thuộc vào
chiều dày bản cánh.
1.2 Sự làm việc của dầm bê tông cốt thép chịu lực cắt
Khi dầm chịu tải trọng sẽ phát sinh ra momen M và lực cắt Q. Khi tính
toán thiết kế cấu kiện BTCT thờng trớc hết ngời ta xét các tính toán về uốn, từ
đó chọn ra kích thớc cơ bản của mặt cắt và bố trí cốt thép để tạo ra momen
kháng cần thiết. Một số yêu cầu giới hạn đợc nêu ra căn cứ trên số lợng cốt
thép chịu uốn có thể sử dụng để đảm bảo rằng khi tải trọng tăng đến mức phá
hỏng kết cấu thì hiện tợng h hỏng sẽ từ từ phát triển và xuất hiện các dấu hiệu
cảnh báo cho ngời sử dụng. Sau đó kích thớc mặt cắt dầm BTCT sẽ đợc kiểm
tra tính toán theo điều kiện về lực cắt. Sự phá hỏng do lực cắt thờng gây ra gãy
đột ngột vì vậy các tính toán thiết kế chịu cắt phải đảm bảo rằng độ bền chịu
cắt bằng hoặc vợt quá độ bền chịu uốn ở mọi điểm trong dầm [2].
1.2.1 ứng suất trong dầm đàn hồi đồng chất
Đối với một dầm chữ nhật, chữ T vật liệu đàn hồi tuyến tính, biểu đồ
ứng suất do momen uốn và lực cắt có dạng nh hình vẽ 1.5 [7,17,19]
2
2
max,min
2 4= +
(1.2)
Góc nghiêng của các ứng suất chính đợc xác định theo công thức :
max
2
2tg
=
(1.3)
Quỹ đạo ứng suất chính dầm đồng chất thể hiện nh hình 1.6
Hình 1.6 : Quỹ đạo ứng suất chính của dầm đồng chất.
1.2.2 ứng suất trong dầm bê tông cốt thép
Các phân tố ở phía trên trục trung hoà có ứng suất pháp chính
là ứng
suất nén nên sẽ không xuất hiện khe nứt. Các phân tố ở phía dới trục trung hoà
có ứng suất pháp chính
là ứng suất kéo nên sẽ xuất hiện các khe nứt thẳng
góc. Càng về phía gối tựa, momen uốn M và ứng suất
4
l
khi dầm chịu tải trọng phân bố. Có 3 dạng phá hoại chủ yếu sau[17]:
a Dạng phá hoại do momen uốn
Trờng hợp này xảy ra khi a/d > 5.5 ( hoặc a/d>16 khi tải trọng phân
bố), khe nứt xuất hiện thẳng đứng khoảng l/3 giữa nhịp dầm và vuông góc với
phơng của quỹ đạo ứng suất kéo chính. Khi tải trọng tăng lên, bề rộng khe nứt
mở rộng. Nếu trong trờng hợp thép trong dầm bố trí vừa và ít thì sự phá hoại
bắt đầu từ cốt thép chịu kéo và bị chảy dẻo dầm bị phá hoại dẻo. Nếu cốt
thép bố trí quá nhiều dầm bị phá hoại ở vùng nén dầm bị phá hoại dòn.
13
Hình 1.8 a: Dạng phá hoại do momen uốn
b Dạng phá hoại cho ứng suất kéo chính
Trờng hợp này xảy ra do khả năng chịu ứng suất kéo chính kém hơn
ứng suất do momen uốn. Các khe nứt nhỏ xuất hiện ở giữa nhịp dầm, sau đó
các khe nứt nghiêng xuất hiện ở gần gối tựa, lực dính giữa thép chịu kéo và bê
tông ở vùng gần gối tựa bị phá hủy. Khe nứt nghiêng mở rộng và phát triển về
phía vùng nén. Dầm bị phá hủy trong khi độ võng không lớn và khe nứt thẳng
góc không mở rộng về phía trục trung hòa. Tỷ số a/d trong trờng hợp này
trong khoảng 2.5
ữ
5.5 đối với tải trọng tập trung ( hoặc a/d = 5
ữ
16 đối với
tải trọng phân bố)
Hình 1.8 b: Dạng phá hoại do ứng suất kéo chính
c Dạng phá hoại nén do lực cắt
Khi dầm có tỉ số a/d = 1
ữ
2.5 ( hoặc a/d< 5 đối với tải trọng phân bố)
B
B
a
b
d
c
e
f
Hình 1.9 : Phép tơng tự giàn.
Có một vài giả định và sự đơn giản hoá để đa ra khái niệm "giàn tơng đ-
ơng". Trong hình 1.9, các cốt thép đai cắt qua mặt cắt A - A hợp thành cấu
15
kiện thẳng đứng b - c, các phần bê tông nén nghiêng qua mặt cắt B - B tạo
thành cấu kiện xiên e - f.
Cả Ritter và Mửrsch đều đã bỏ qua các ứng suất kéo trong bê tông giữa
các vết nứt xiên và giả thiết lực cắt sẽ chịu bởi các ứng suất nén xiên trong bê
tông, nghiêng góc 45 đối với trục dọc. Các điều kiện cân bằng mà Ritter và
Mửrsch áp dụng đợc tổng quát hoá trên hình 1.10 [ ].
V
M
f
2
0,5 V
0,5 V
V
V
2
f
45
0
2
2
w
V
f
b jd
=
(1.4) Thành
phần dọc trục của lực nén xiên sẽ là V (hình 1.10b). Lực này đợc chống lại bởi
một lực kéo cân bằng, N
v
, trong cốt thép dọc. Vì vậy, lực kéo trong cốt thép
dọc gây ra bởi cắt đợc xác định:
N
v
= V (1.5)
Từ biểu đồ lực trên hình 1.10c, có thể thấy là lực nén xiên, f
2
b
w
s/
2
, có
thành phần thẳng đứng f
2
b
w
s/2, phải cân bằng với lực kéo trong cốt đai, A
v
f
Mô hình giàn cổ điển thông thờng giả thiết thanh nén của giàn song
song theo hớng của vết nứt và không có ứng suất truyền qua vết nứt. Cách này
đã đợc chứng minh cho kết quả an toàn hơn khi so sánh với thực nghiệm.
Các lý thuyết gần đây đã cân nhắc tới một hay cả hai cơ cấu chống cắt
nh sau [14,15]:
(1) ứng suất kéo trong bê tông tồn tại theo phơng ngang so với thanh giàn.
(2) Các ứng suất cắt truyền ngang qua vết nứt xiên do có sự cài chặt của cốt
liệu hay do ma sát.
Cả hai cơ cấu này đều có liên quan đến nhau và kết quả là:
(a) Góc nghiêng của ứng suất nén chính trong thân dầm sẽ nhỏ hơn góc
nghiêng của vết nứt.
17
(b) Một thành phần thẳng đứng của lực dọc theo vết nứt có đóng góp đến
sức kháng cắt của cấu kiện.
Cơ cấu kháng cắt này làm tăng khả năng chịu cắt của bê tông, (V
c
).
Việc nghiên cứu có kể đến sự tham dự của bê tông đợc xét đến, bắt đầu
với giả thiết về góc nghiêng và khoảng cách của vết nứt xiên, sau đó xét đến
biến dạng kéo chính trong thân dầm và tính chiều rộng của vết nứt xiên. ứng
suất truyền qua vết nứt có thể đợc xác định, cho ra kết quả của giá trị V
c
.
Theo phơng pháp đợc gọi là "mô hình dàn với góc nghiêng thay đổi"
(CEB-FIP 1978; EC2 1991; Ramirez và Breen 1991), cờng độ chịu cắt của
dầm BTCT thờng là: V
n
= V
c
+ V
có cốt thép thì điều này có thể dẫn đến sự phá hỏng. Các thanh chống có cốt
thép nằm ngang để chống lại sự hình thành vết nứt có thể chịu tải trọng nhiều
hơn. Sự h hỏng có thể xảy ra do sự chảy dẻo của các thanh chịu kéo hoặc sự
18
phá hỏng của các vùng nút. Cơ cấu kháng cắt đợc thể hiện nh một thanh nén
vòm với cốt thép có tác dụng nh một thanh giằng chịu kéo giữa các gối tựa .
Mô hình thanh chống - giằng là mô hình dựa trên cơ sở lý thuyết của
lời giải giới hạn dới của lý thuyết dẻo, yêu cầu có một lợng tối thiểu cốt thép
phân bố trên mọi hớng (kể cả cốt ngang) để đảm bảo đủ sự cứng khi phân bố
lại các ứng suất bên trong sau khi bị nứt. Trong phân bố ứng suất đàn hồi của
các cấu kiện cao, một lợng đáng kể lực cắt đợc truyền trực tiếp đến gối tựa do
nén xiên. Điều này có nghĩa là sự tái phân bố sẽ ít đi sau khi bị nứt, và nh vậy
sẽ hợp lý để áp dụng các mô hình thanh chống - giằng cho các cấu kiện cao
không có cốt thép ngang. Khi các cấu kiện rất cao, tất cả lực cắt sẽ truyền trực
tiếp đến gối tựa bởi ứng suất nén, tuy nhiên, phá hoại của một thanh nén
không có lợng cốt thép phân bố tối thiểu sẽ có thể xảy ra từ việc tách ngang do
sự phân tán của ứng suất nén .
Mô hình thanh chống - giằng là thích hợp nhất để sử dụng trong thiết kế
các vùng nhiễu loạn hay còn gọi là vùng D. Trong thiết kế các vùng này, hoàn
toàn thiếu thích hợp nếu ta giả thiết là tiết diện mặt cắt ngang giữ nguyên mặt
phẳng (giả thiết biến dạng phẳng) hay là giả thiết ứng suất cắt phân bố đều
trên suốt chiều cao dầm.
Qua các nghiên cứu thực nghiệm, với các giá trị a/d < 2,5, sức kháng cắt
chủ yếu là do thanh chống - giằng và nó giảm rất nhanh khi a/d tăng lên. Sự
phá hoại trong vùng này là do chủ yếu bởi sự nghiền của các thanh nén. Có thể
thấy rõ là đối với các giá trị a/d < 2,5, thì một mô hình thanh chống - giằng dự
báo chính xác hơn sức kháng cắt và khi a/d > 2,5, thì việc dùng mô hình tiết
diện có kể đến phần tham dự của bê tông V
c
là phù hợp hơn .
(1.8)
với
- góc của vết nứt nghiêng.
Các phơng pháp đánh giá khả năng chịu cắt của dải bê tông chịu nén
nghiêng giữa các vết nứt gọi là lý thuyết miền nén (CFT). Vấn đề cơ bản trong
lý thuyết miền nén là xác định góc nghiêng
. Kupfer (1964) và Baumann
(1972) đã giới thiệu các cách xác định
bằng cách giả thiết là bê tông nứt và
cốt thép là đàn hồi tuyến tính. Phơng pháp để xác định
sử dụng đợc trong
mọi trờng hợp đặt tải và dựa theo phơng pháp của Wagner (Đức) đợc phát
triển bởi Collins và Mitchell vào năm 1974 cho các phần tử chịu xoắn và đợc
áp dụng để thiết kế chống cắt bởi Collins năm 1978 .
Nếu cốt thép dọc dãn dài theo lợng biến dạng là
x
, thì cốt thép ngang
sẽ bị dãn dài theo lợng là
y
, bê tông chịu nén xiên sẽ bị ngắn lại theo một l-
ợng là
2
f
2max
=
'
'
2
1
6,3
c
m
c
f
+
(1.10)
trong đó :
m
- đờng kính của vòng tròng biến dạng ( =
1
+
2
) (hình 1.5);
'
c
<
x
, thì các ứng suất cắt đáng kể sẽ truyền qua các vết nứt ban đầu này.
0
1 2
3
4
5
0
1.0
2
f
f
2max
c
f
'
'
c
f
2max
f
f
2
f
2
2
c
1
ứng suất phá hoại trong bê tông vùng nứt
Hình 1.11: Quan hệ ứng suất - biến dạng của bê tông vùng nứt khi chịu nén
Khả năng của bê tông truyền ứng suất cắt qua các vết nứt phụ thuộc vào
chiều rộng của vết nứt, điều này một cách ngợc lại, lại liên quan đến biến
dạng kéo của bê tông. Biến dạng kéo chính,
1
, có thể đợc xác định từ phơng
trình:
1
=
x
+ (
x
+
2
). cotg
(1.12)
Đối với các ứng suất cắt nhỏ hơn các ứng suất gây ra sự chảy đầu tiên
của cốt thép, phơng trình đơn giản hơn để xác định góc
là:
.
21
Sau khi cốt đai đã chảy, ứng suất cắt sẽ vẫn có thể tăng nếu góc
giảm
đi. Giảm góc
sẽ làm tăng ứng suất kéo trong cốt thép dọc cũng nh ứng suất
nén trong bê tông. Phá hoại có thể đợc dự đoán xảy ra khi cốt thép dọc bị
chảy, hoặc khi bê tông bị phá hoại. Các giá trị dự báo này là cho một mặt cắt
ngang mà ở đó mômen bằng không. Mômen sẽ làm tăng biến dạng kéo dọc
x
,
và điều này làm giảm sức chống cắt của dầm.
Vecchio và Collins (1986) đã đa ra rằng: ứng suất nén cực đại, f
2max
, mà
bê tông có thể chịu sẽ bị giảm khi biến dạng kéo chính trung bình,
1
, tăng
theo quan hệ sau:
f
2max
=
1
'
1708,0
(1986) đã giả thiết mối quan hệ ứng suất - biến dạng có dạng đơn giản sau :
f
2
= f
2max
[2 (
2
/
'
c
) - (
2
/
'
c
)] (1.16)
trong đó f
2max
đợc xác định từ phơng trình (1.18).
Đối với các dầm BTCT điển hình, hàm lợng cốt thép dọc, (
x
), sẽ vợt
nhiều hàm lợng cốt thép đai, (
v
), trong trờng hợp này sẽ có một sự giảm đáng
kể của góc nghiêng
v
.f
sy
= f
cy
= v.tg
- f
1
(1.17)
x
.f
sx
= f
cx
= v.cotg
- f
1
(1.18)
f
2
= v(tg
+ cotg
) - f
sy
f
x
y
a, Sơ đồ ứng suất b, ứng suất trung bình trong bê tông
Hình1.12: Lý thuyết miền nén cải tiến- Cân bằng theo trị số ứng suất trung
bình
x
2
sxcr
f
1
f
x
ci
2
cr
sycr
sycr
(1.21)
Phá hoại của phần tử BTCT sẽ chịu ảnh hởng không phải từ ứng suất
trung bình mà bởi ứng suất cục bộ tác dụng tại vết nứt. Khi kiểm tra các điều
kiện trên tại một vết nứt, dạng nứt phức tạp thực tế sẽ đợc đơn giản hoá bao
gồm một loạt các vết nứt song song cùng nghiêng góc
so với thép dọc và
cách nhau một khoảng s
.
24
ứng suất cắt
ứng suất
trung bình
Có thể nhận thấy là ứng suất cắt, (v
ci
), ở trên mặt vết nứt sẽ làm giảm
ứng suất trong cốt thép ngang, nhng làm tăng ứng suất trong cốt thép dọc. Giá
trị cực đại của v
ci
đợc lấy theo mối liên hệ giữa chiều rộng của vết nứt, (w), và
kích cỡ cực đại của cốt liệu, (a), theo phơng trình:
v
ci
16
24
3,0
'18,0
trình (1.22), sẽ có :
f
1
tg
a
w
f
c
16
24
3,0
'18,0
+
+
(1.23)
Việc giới hạn ứng suất kéo chính trung bình trong bê tông nhằm kể tới
khả năng phá hoại theo cơ chế cài chặt của cốt liệu, điều này sẽ đảm nhiệm
vai trò truyền ứng suất cắt bề mặt, (v
ci
), dọc theo bề mặt của vết nứt.
Khi những ứng suất kéo này đợc kể tới, theo lý thuyết MCFT, kể cả các
phần tử không có cốt đai cũng đợc dự báo một sức kháng cắt đáng kể sau khi
nứt. Sức kháng cắt dự báo không chỉ là một hàm của lợng cốt thép đai gia c-
ờng mà còn là của lợng cốt thép dọc. Tăng lợng cốt thép dọc sẽ tăng sức
kháng cắt.
Theo lý thuyết miền nén cải tiến, để xác định khả năng chịu cắt của
dầm BTCT có thể dùng phơng pháp an toàn là dùng biến dạng dọc lớn nhất,
(