Bài giảng Cấu kiện chịu uốn, tính theo cường độ

Chương IV. CẤU KIỆN CHỊU UỐN – TÍNH THEO CƯỜNG ĐỘ 4.1. Khái niệm chung và đặc điểm cấu tạo 4.1.1 Khái niệm Cấu kiện chịu uốn là cấu kiện khi chịu tải trọng có các thành phần nội lực M Q N 0,1RA Các cấu kiện chịu uốn thường gặp: dầm, bản, lanh tô, ô văng, tường chắn, mặt cầu..v.v. Bản là kết cấu phẳng có bề dày khá bé so với chiều dài và chiều rộng. Dầm là cấu kiện mà chiều cao và chiều rộng của tiết diện ngang khá nhỏ so với chiều dài của nó. 4.1.2 Đặc điểm cấu tạo Đặc điểm cấu tạo bản Kích thước: Trong kết cấu nhà cửa: l , l= 2 6m (có thể 8 9m); h = 6 20 cm (có thể 25 30cm) Vật liệu: Bê tông: M150 (B12,5); M300 (B25) (có thể lớn hơn). Cốt thép: - Cốt chịu lực (1): CI ; CII ; d = 6 12 (d nên h/10). Cốt chịu lực đặt trong miền kéo, xa trục trung hòa hơn so với cốt cấu tạo. Số lượng thép xác định theo mômen. 20cm khi h< 15cm 7cm a 1,5h khi h15cm (để dễ đổ BT) ( để BT và CT kết hợp) - Cốt cấu tạo (2): Định vị cốt chịu lực; + Tác dụng: Phân phối lực tập trung P Chịu ứng suất do co ngót và do thay đổi nhiệt độ + Đặc điểm cấu tạo: Thường sử dụng nhóm CI , CII; Đặt vuông góc với cốt chịu lực; a35cm, thường a = 25 30cm. Đồng thời với bản có liên kết cả bốn cạnh phải đảm bảo yêu cầu: As 10%As khi ; As 20%As khi Đặc điểm cấu tạo dầm Tiết diện: h = ()l ; b = (0,3 0,5)h. Vật liệu: Bê tông: M150 ; M200; (có thể lớn hơn) Cốt thép: - Cốt dọc chịu lực (thép số 1 và số 2 trên tiết diện 1-1): + Thường sử dụng nhóm CI; CII; CIII; + d = 10 32; số lượng xác định theo M; + Vị trí: đặt vào vùng kéo, (có thể đặt vào vùng nén (cốt kép) khi cần thiết); b 150 mm yêu cầu 2 thanh cốt dọc chịu lực; b < 150 có thể chỉ đặt 1 cốt dọc chịu lực. - Cốt dọc cấu tạo (3); cốt dọc phụ (4): + Nhóm CI , CII + Hàm lương: 0,1%bh0 l 4m => dùng cốt thép Ф10 l = 58m => dùng cốt thép Ф12 l 8m => dùng cốt thép Ф14 + Tác dụng: làm giá tựa cho cốt đai và chịu các ứng suất do co ngót và thay đổi nhiệt độ Chú ý: Cốt dọc phụ (cốt giá thành) chỉ đặt khi h 70cm. - Cốt đai (5): + Tác dụng: Chịu lực cắt Q và định vị cốt dọc, liên kết BT vùng nén với BT vùng kéo => tăng khả năng chịu lực cho tiết diện. + Nhóm CI ,CII; + Số lượng(n,d,u) xác định theo Q và các yêu cầu cấu tạo, Thường d = 6 10 h d 6; h 80cm => d 8. - Cốt xiên (thép số 2 trên tiết diện 2-2): có tác dụng chịu lực cắt Q. Đặt cốt xiên khi cốt đai không đủ chịu lực cắt Q (cấu tạo xét ở phần tính toán theo cường độ trên tiết diện nghiêng). 4.2. Sự làm việc của dầm chịu uốn 4.2.1 Hai hình thức phá hoại Xét dầm đơn giản chịu q tăng dần: - Khi q nhỏ => dầm nguyên vẹn; - q tăng đến giá trị đủ lớn thấy: + Xuất hiện các khe nứt thẳng góc ở khu vực giữa nhịp (M lớn). + Xuất hiện các khe nứt nghiêng ở khu vực gối tựa (Q lớn); - q tăng hơn nữa, các khe nứt mở rộng dần dẫn tới dầm sẽ bị phá hoại: + hoặc trên tiết diện thẳng góc; + hoặc trên tiết diện nghiêng; + hoặc trên cả hai tiết diện. Phải tính toán sao cho dầm không bị phá hoại trên tiết diện thẳng góc và trên tiết diện nghiêng (tức là tính toán theo cường độ trên tiết diện thẳng góc và tiết diện nghiêng). Dầm chịu tải trọng tập trung, quá trình xảy ra tương tự. 4.2.2 Trạng thái ứng suất – biến dạng trên tiết diện thẳng góc Với thí nghiệm trên, từ khi đặt tải đến khi dầm bị phá hoại, trạng thái ứng suất – biến dạng trên tiết diện thẳng góc chia làm 3 giai đoạn: Giai đoạn I: Khi q nhỏ (M nhỏ) + Quan hệ ứng suất – biến dạng gần như bậc nhất. Biểu đồ ứng suất pháp của BT có dạng tam giác. Vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi. + Trạng thái ứng suất – biến dạng ở hình a Khi q tăng (M tăng) + Biến dạng dẻo trong BT phát triển, biểu đồ ƯS pháp của BT có dạng đường cong. + Khi BT miền kéo sắp sửa nứt (trạng thái Ia (Hình b). : бR б < R ; б < R - Trạng thái Ia là cơ sở để tính toán không cho phép nứt với BTCT thông thường. Giai đoạn II (giai đoạn sử dụng): Khi q tăng BT miền kéo bị nứt, toàn bộ lực kéo do cốt thép chịu. Tại giai đoạn này: б 0 ( bê tông vùng kéo đã nứt) ; б < R ; б< R Khi q tiếp tuc tăng lên, nếu lượng cốt thép hợp lý thì б= R; Trạng thái IIa (Hình.d). б < R Giai đoạn III (giai đoạn phá hoại): Phá hoại dẻo (trường hợp phá hoại thứ nhất): q tiếp tuc tăng lên: + Khe nứt phát triển dần lên phía trên, vùng BT chịu nén thu hẹp lại. + Ứng suất trong vùng nén tăng lên trong khi ứng suất trong cốt thép chịu kéo không tăng lên nữa vì cốt thép đã bị chảy dẻo. + Khi б--> R thì dầm bị phá hoại. Sự phá hoại khi б= R (ứs trong CT chịu kéo đạt tới giới hạn chảy); б-->R (ứs trong BT vùng nén đạt tới giới hạn về khả năng chịu nén) gọi là sự phá hoại dẻo. Phá hoại giòn (trường hợp phá hoại thứ hai): Nếu cốt thép quá nhiều: б<< R (không có trạng thái IIa) Khi б-->R thì dầm sẽ bị phá hoại. Đây là sự phá hoại giòn, phá hoại đột ngột vì khi đó biến dạng trong dầm còn nhỏ, không dự báo trước. Sự phá hoại này bắt đầu từ vùng BT chịu nén trong khi đó cốt thép chưa bị chảy dẻo. Trường hợp này cần tránh vì: . Sự phá hoại xảy ra khi biến dạng còn nhỏ, khó đề phòng; . Khả năng làm việc của cốt thép vùng kéo chưa được khai thác hết (lãng phí thép). Nếu cốt thép quá ít: dầm sẽ bị phá hoại ngay sau khi BT vùng kéo nứt (sau trạng thái Ia) - Trường hợp này cần tránh vì: . Sự phá hoại xảy ra rất đột ngột, khó đề phòng; . Khả năng làm việc của BT vùng nén chưa được khai thác (lãng phí BT). Chú ý: - Lấy giai đoạn III, giai đoạn phá hoại làm cơ sở để tính toán kết cấu theo TTGH thứ nhất về cường độ trên tiết diện thẳng góc. - Khi sử dụng kết cấu, ứng suất thường chỉ đạt đến giai đoạn II. Vì vậy lấy giai đoạn II làm cơ sở để tính toán theo TTGH thứ 2 về sự làm việc bình thường của kết cấu. (Thường kiểm tra độ võng và độ mở rộng khe nứt). 4.3. Tính toán cấu kiện có tiết diện chữ nhật theo cường độ trên tiết diện thẳng góc Phân biệt hai trường hợp đặt thép: - Trường hợp đặt cốt đơn: Khi chỉ có cốt thép vùng chịu kéo As được đặt theo tính toán. - Trường hợp đặt cốt kép: Có cả cốt thép chịu kéo As và cốt thép chịu nén As’ được đặt theo tính toán 4.3.1. Trường hợp đặt cốt đơn Sơ đồ ứng suất: Cơ sở tính toán: Lấy trường hợp phá hoại thứ nhất, phá hoại dẻo làm cơ sở để tính toán. Sơ đồ ƯS tại TTGH - Biểu đồ ƯS pháp trong BT vùng nén có dạng đường cong. Để đơn giản tính toán, coi gần đúng là hình chữ nhật ; - BT vùng kéo bị nứt, do đó bỏ qua sự làm việc của BT vùng kéo, coi toàn bộ lực kéo do cốt thép chịu; - Cốt thép trong vùng nén không được kể đến trong tính toán. Các công thức cơ bản: Xây dựng các phương trình cân bằng lực: -Tổng hình chiếu các lực lên phương trục dầm phải bằng không: Z = 0 => R= Rb x (4.1) - Tổng mô men của các lực lấy đối với trục đi qua điểm đặt hợp lực của cốt thép chịu kéo Avà vuông góc với mặt phẳng uốn M A= 0 => M= Rb x (h- ) (4.2) - Điều kiện cường độ khi tính theo TTGH M M - Từ đây có: M M= Rb x (h- ) (4.3) M M= RA(h- ) (4.3) M - mô men uốn lớn nhất do tải trọng tính toán gây ra trong cấu kiện; M- mô men uốn mà tiết diện chịu được ở TTGH; R , R- cường độ chịu kéo tính toán của CT và cường độ chịu nén tính toán của BT ; A- tổng diện tích tiết diện ngang của cốt thép chịu kéo; b, h - chiều rộng và chiều cao của tiết diện; x - chiều cao của vùng BT chịu nén; a - khoảng cách từ trọng tâm CT chịu kéo đến mép chịu kéo của tiết diện; h=( h - a) - chiều cao làm việc của tiết diện. Điều kiện hạn chế Điều kiện để dầm xảy ra phá hoại dẻo (TH phá hoại thứ nhất) là cốt thép không được quá nhiều hoặc quá ít. Đặt 100% gọi là hàm lượng cốt thép Điều kiện cốt thép không quá nhiều: tức là phải hạn chế A, (1), tương ứng với nó là hạn chế chiều cao vùng nén x (suy ra từ công thức 4-1). Giới hạn của BT vùng nén (): Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy: Sự phá hoại dẻo sẽ xảy ra khi hay (4.4) trong đó: - đặc trưng tính chất biến dạng của vùng BT chịu nén, = - 0,008R (4.5) Với BT nặng thông thường = 0,85; R tính bằng Mpa; - cường độ chịu kéo tính toán của CT (MPa); - ứng suất giới hạn của CT trong vùng BT chịu nén, = 500 MPa đối với tải trọng thường xuyên và toàn bộ tải trọng tạm thời (dài hạn và ngắn hạn), = 400 MPa đối với tải trọng tác dụng ngắn hạn và tải trọng đặc biệt. được cho trong tiêu chuẩn thiết kế Hàm lượng CT tối đa () trong trường hợp cốt đơn: (4.6) (4.7) Điều kiện cốt thép không quá ít: (2) Ở đây được xác định từ điều kiện khả năng chịu mô men của dầm BTCT không nhỏ hơn khả năng chịu lực của dầm BT không có cốt thép. Thông thường đối với cấu kiện chịu uốn = 0,05% Kết hợp (1) và (2) ta có điều kiện hạn chế: và Hay: Tính toán tiết diện: Ba bài toán cơ bản Tính toán tiết diện có thể thuộc một trong ba dạng bài toán sau: xác định tiết diện BT và cốt thép; tính toán cốt thép; hay tính khả năng chịu lực Mcủa tiết diện. Việc tính toán tiết diện có thể được thực hiện trực tiếp nhờ các công thức cơ bản trên. Song để tiện cho việc sử dụng các công cụ thô sơ và các bảng tính sẵn ta đặt: ; ; . Ta có các công thức tính toán: RA= Rbh (4.8) Điều kiện cường độ: M M= Rbh (4.9) Hoặc M M= RAh. (4.10) Quan hệ giữa được cho trong bảng tra ở tiêu chuẩn thiết kế. Hoặc có thể tính toán và theo như sau:  ; ) Điều kiện hạn chế: và Cách giải các bài toán cơ bản : Bài toán 1 (bài toán thiết kế cốt thép ): Biết b,h,vật liệu và M. Yêu cầu tính A Các bước giải bài toán: - Bước 1: Xác định các tham số của vật liệụ Căn cứ mác BT, nhóm thép tra các bảng bảng PL có R - Bước 2 : Tính h Giả thiết a = 1,5 2cm đối với bản dày 6 12cm 3 6cm (Có những trường hợp lớn hơn) đối với dầm h = h- a - Bước 3: Tính A Từ M M= Rbh; Coi M= M có: + Trường hợp (Tức là ): Thoả mãn điều kiện hạn chế, tiết diện làm việc hợp lý. Từ M M= RAh có : hoặc từ RA= Rbh có: + Trường hợp => Cốt thép chịu kéo nhiều, chiều cao vùng nén lớn, hay tiết diện BT chưa đủ => Hoặc tăng kích thước tiết diện (KTTD); Hoặc tăng mác vật liệu rồi tính lại Hoặc đặt cốt kép (xét ở phần dưới) - Bước 4: Kiểm tra điều kiện hạn chế Tính .Yêu cầu . Nếu hoặc giảm (KTTD); hoặc giảm mác vật liệu(nếu có thể) => tính lại trường hợp không giảm được (thí dụ do yêu cầu cấu tạo), thì lấy Kích thước tiết diện hợp lý khi: đối với bản; đối với dầm. - Bước 5: Chọn và bố trí cốt thép . So sánh a với a (giả thiết). Nếu sai khác nhiều, giả thiết và tính lại. Bài toán 2 (bài toán chọn kích thước tiết diện): Biết M và vật liệu. Yêu cầu xác định KTTD và tính A. Các bước giải bài toán: - Bước 1: Xác định các tham số của vật liệu: như BT1. - Bước 2: Xác định KTTD: có 2 cách + Cách 1: Bài toán có hai phương trình, bốn ẩn( b,h,) => Giả thiết b và: Giả thiết b theo kinh nghiệm và yêu cầu kiến trúc, yêu cầu cấu tạo. Giả thiết = 0,1 0,25 đối với bản 0,3 0,4 đối với dầm Tính h: từ tính => h = h + a . Sau khi làm tròn (cm), h phải thoả mãn các yêu cầu cấu tạo, nếu không thoả mãn thì tuỳ từng trường hợp mà giả thiết lại b hoặc để tính lại. + Cách 2 ( được sử dụng khi đã biết sơ đồ kết cấu dầm): h = . Với l – nhịp dầm; m = 8 20 tuỳ từng trường hợp. b =(0.3 0,5)h - Bước 3: Tính A đã biết b,h giống như bài toán 1 Bài toán 3 (bài toán kiểm tra): Biết KTTD, Avà vật liệu. Yêu cầu tính M. Các bước giải bài toán: - Bước 1: Xác định các tham số của vật liệu như bài toán 1. - Bước 2: Tính h Tính a => h= h – a. - Bước 3: Tính M. + Tính : Từ RA= Rbh => = . + Tính M: Trường hợp : Tính ( hoặc tra bảng) được M= Rbh. Trường hợp > : Chứng tỏ cốt thép chịu kéo quá nhiều, BT vùng nén phá hoại trước. Khả năng chịu lực của tiết diện được xác định theo khả năng chịu lực tối đa của BT vùng nén, tương ứng khi hay M= Rbh. Ví dụ tính toán 4.3.2. Trường hợp đặt cốt kép Điều kiện đặt cốt kép Trường hợp bài toán thiết kế: Khi > Khi bị phá hoại, BT vùng nén sẽ bị phá hoại trước nếu không có cốt thép chịu nén cùng. Để tăng khả năng chịu lực cho vùng nén người ta đặt thêm cốt thép vào cùng chịu nén với BT. Tuy nhiên để việc đặt cốt kép thoả mãn yêu cầu kinh tế thì 0,5 Trường hợp bài toán kiểm tra: Vì lý do cấu tạo mà trong vùng nén đã có 1 lượng cốt thép đáng kể thì có thể lợi dụng đưa chúng vào trong tính toán cùng chịu lực với BT để tăng khả năng chịu lực của tiết diện. Sơ đồ ứng suất Sơ đồ ứng suất của cấu kiện có tiết diện chữ nhật đặt cốt kép ở TTGH - Biểu Đồ ƯS pháp trong BT vùng nén có dạng đường cong. Để đơn giản tính toán, coi gần đúng là hình chữ nhật; và sb=Rb - Ứng suất trong cốt thép vùng nén A’s đạt tới cường độ chịu nén của cốt thép = Rsc. - BT vùng kéo bị nứt, do đó bỏ qua sự làm việc của BT vùng kéo, coi toàn bộ lực kéo do cốt thép chịu và ứng suất trong cốt thép As đạt tới cường độ chịu kéo của cốt thép = Rs Các công thức cơ bản Z = 0 RA= Rbx + RA (4-11) MA= 0 M= Rbx(h- ) + RA (h) (4-12) Điều kiện cường độ: M < M= Rbx(h- ) + RA (h) (4-13) Đặt ; ; ta có các công thức tính toán: RA= Rbh + RA (4-14) Điều kiện cường độ: M M= Rbh + RA (h) (4-15) Điều kiện hạn chế: - Điều kiện không xảy ra phá hoại giòn: và hay hay Khi này = As,max / bh0 As,max= (Rb + RA ) / R hay As,max= (Rbh0 + RA ) / R = + - Điều kiện để ứng suất trong cốt thép Ađạt tới Rsc (): x 2a, hay . Khi x < , hay < . Coi gần đúng , lấy x = , hay =. Ta có điều kiện cường độ tương ứng : MA’= 0 M M= RA((h) (4-16) Tính toán tiết diện: Bài toán 1: Biết b,h,vật liệu và M ; Yêu cầu thiết kế cốt thép A và A Các bước giải bài toán: - Bước 1: Xác định các tham số của vật liệu: Căn cứ mác BT, nhóm thép tra các bảng có - Bước 2 : Giả thiết a và a; Tính h - Bước 3: Tính A và A Tính rồi so sánh với + Trường hợp => tính cốt đơn. + Trường hợp > 0,5 => tăng KTTD hoặc tăng mác bê tông sao cho 0,5 + Trường hợp đặt cốt kép: Bài toán có 2 phương trình, 3 ẩn số (, x hoặc ). Chọn trước giá trị một ẩn số, có thể chọn trước x thoả mãn điều kiện hạn chế (hoặc ). Để tận dụng hết khả năng chịu lực của BT vùng nén , chọn hay Từ M M= Rbh + RA (h). Lấy M = M => Nếu: => Nếu: Chọn ; tính theo đã biết như bài toán 2 Bước 4: Chọn và bố trí CT Tính a và a, so sánh a và a với a và a(giả thiết). Nếu sai khác nhiều thì giả thiết lại và tính lại. Bài toán 2: Biết b,h, vật liệu, M và A. Yêu cầu thiết kế cốt thép A. Các bước giải bài toán: - Bước 1: Xác định các tham số của vật liệụ : - Bước 2 : Tính h và a Giả thiết a => h = h- a - Bước 3: Tính A + Trường hợp > : Chứng tỏ A đã cho là chưa đủ để đảm bảo cường độ vùng nén => Coi A là chưa biết tính cả A và A như bài toán 1 + Trường hợp : Từ tra phụ lục có hoặc tính Nếu thì . Nếu - Bước 4: Kiểm tra điều kiện hạn chế: tính . Yêu cầu . Nếu < chứng tỏ tiết diện lớn. Hoặc giảm KTTD hoặc giảm mác vật liệu (nếu có thể) rồi tính lại. Trường hợp không giảm được thì lấy để chọn và bố trí cốt thép. - Bước 5: Chọn và bố trí cốt thép: Tính a. So sánh a với a(gthiết). Nếu sai khác nhiều, giả thiết và tính lại. Bài toán 3: Biết KTTD, As, A’s và vật liệu. Yêu cầu tính Mgh. - Bước 1: Xác định các tham số của vật liệu : - Bước 2: Tính a và a’ => h = h- a - Bước 3: Tính Mgh Tính = (RA- RA)/ Rbh + Nếu < thì M= RA((h) + Nếu thì từ tra phụ lục ra rồi tính M= Rbh + RA (h) + Nếu > thì M= Rbh + RA (h) 4.4. Tính toán cấu kiện có tiết diện chữ T 4.4.1. Đặc điểm: Tuỳ theo biểu đồ momen và cấu tạo của dầm mà cánh của dầm có t/d chữ T có thể nằm trong vùng chịu kéo hoặc vùng chịu nén. Cánh nằm trong vùng chịu nén: Diện tích miền nén được tăng lên so với tiết diện chữ nhật b x h. Trục trung hoà qua sườn: Xây dựng các công thức tính toán cho t/d chữ T Trục trung hoà qua cánh: tính như dầm có t/d chữ nhật với kích thước bf’xh. Dầm chữ T được cấu tạo nhằm tăng khả năng chịu mô men uốn của tiết diện và tiết kiệm lượng BT trong miền kéo không tham gia chịu lực. Trong truờng hợp dầm được đổ liền khối với bản thì có thể lợi dụng một phần bản làm cánh cho dầm để cùng tham gia chịu mômen với dầm. Cánh nằm trong vùng chịu kéo: Do BT vùng kéo không được kể đến trong tính toán nên tính toán như dầm có t/d chũ nhật với kích thước bxh.  Việc bố trí cánh trong vùng kéo là do các yêu cầu cấu tạo kiến trúc và yêu cầu về bố trí cốt thép trong tiết diện. Dầm chữ I luôn có 1 cánh thuộc vùng kéo và 1 cánh thuộc vùng nén nên được tính như dầm có t/d chữ T có cánh thuộc vùng nén. 4.4.2. Quy định về bề rộng cách tính toán Khi cánh kết hợp chịu lực với sườn, ứng suất nén truyền từ sườn sang cánh. Càng xa sườn, ứng suất nén càng giảm. Bởi vậy độ vươn của cánh đưa vào tính toán () phải được qui định trong giới hạn nhằm đảm bảo cánh cùng tham gia chịu lực với sườn. được tiêu chuẩn thiết kế quy định trong tính toán như sau: Đối với dầm độc lập: (với l là nhịp dầm) () min 6 khi : 0,1h 3 khi: 0,05h < 0,1h 0 khi: < 0,05h Đối với dầm trong sàn sườn toàn khối: () min khi có dầm ngang hoặc khi 0,1h 6 khi: + không có dầm ngang + hoặc khoảng cách giữa các dầm ngang lớn hơn khoảng cách giữa các dầm dọc + hoặc khi < 0,1h 4.4.3. Sơ đồ ứng suất, các công thức cơ bản và điều kiện hạn chế (Chỉ xét trường hợp cánh thuộc vùng nén và trục trung hoà qua sườn. Các trường hợp khác đều quy về tiết diện chữ nhật để tính toán) Sơ đồ ứng suất Sơ đồ ứng suất được xây dựng dựa trên cơ sở của truờng hợp phá hoại dẻo. - Biểu đồ ứng suất pháp trong BT vùng nén được coi gần đúng là hình chữ nhật; và ứng suất đạt tới cường độ =Rb - Bỏ qua sự làm việc của BT vùng kéo do đã nứt, coi toàn bộ lực kéo do cốt thép chịu và ứng suất trong cốt thép As đạt tới cường độ = Rs - Không kể đến sự làm việc của cốt thép trong vùng nén. Các công thức cơ bản:   Z = 0 => Công thức xác định chiều cao vùng nén: RA= Rbx + Rb(- b) (4-17) MA = 0 => Điều kiện cường độ: M M= Rbx(h- )+ Rb(-b)(h – 0,5) (4-18) Các công thức tính toán: Đặt ; ta có: RA= Rbh + ; (4-19) M M= Rbh + Rb(-b)(h – 0,5). (4-20) Điều kiện hạn chế: - Điều kiện không xảy ra phá hoại giòn: hay hay và - Điều kiện để trục trung hoà qua sườn : x < b’f 4.4.4. Xác định vị trí trục trung hoà - Khi biết M ngoại lực: Tính giá trị Mf lấy với trọng tâm của cốt thép chịu kéo trong trường hợp TH trục trung hoà đi qua mép giữa sườn và cánh : Mf = Rbb’fh’f(h’f-0,5h’f). (4-21) + Nếu M ≤ Mf trục trung hoà đi qua cánh. + Nếu M > Mf trục trung hoà đi qua sườn. - Khi không biết M (bài toán kiểm tra) từ công thức (4-17) tính x x = + Nếu x => TTH đi qua cánh. + Nếu x > => TTH đi qua sườn. 4.4.5 Tính toán tiết diện: Hai bài toán cơ bản Bài toán 1: Biết kích thước tiết diện, vật liệu, M. Yêu cầu tính As Các bước giải bài toán: - Bước 1: Xác định các tham số của vật liệu: - Bước 2 : Giả thiết a, tính h - Bước 3: Tính A theo trình tự : Căn cứ chiều mô men để xác định cánh nằm trong miền nén hay kéo : + Cánh nằm trong miền kéo => tính như tiết diện chữ nhật bxh + Cánh nằm trong miền nén => Xác định bề rộng cánh tính toán; Xác định vị trí TTH : M Mf TTH qua cánh => Tính như tiết diện chữ nhật M > Mf TTH qua sườn => tính tiếp : Từ M M= Rbh + Rb(-b)(h – 0,5). Lấy M = Mgh => = + Hoặc tăng KTTD am > aR => Tiết diện nhỏ=> + Hoặc tăng mác VL + Hoặc đặt cốt kép am aR  =>Từ am => As = Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu  ; + Hoặc giảm KT + Kích thước tiết diện lớn => + Hoặc giảm mác VL + Hoặc chọn As = minbh0 Bước 5: Chọn và bố trí CT. Kiểm tra lại giá tri att so với agt Bài toán 2: Biết kích thước tiết diện, As , mác BT và nhóm thép. Yêu cầu xác định Mgh . Các bước giải bài toán: - Bước 1: Xác định các tham số của vật liệu: - Bước 2: Tính a => ho = h – a. - Bước 3: - Xác định vị trí cánh: + Cánh nằm trong miền kéo tính như tiết diện chữ nhật. + Cánh nằm trong miền nén => tính tiếp: - Xác định bề rộng cánh tính toán - Xác định vị trí trục trung hoà: x = so với h’f Nếu trục t