Ảnh hưởng của cốt đai nghiêng từ 90° tới 135º đến cơ chế truyền lực cắt của dầm bê tông cốt thép thường
Email:
hung.nd2@vgu.edu.vn
Từ khóa:
bê tông cốt thép thường, cốt đai, sức kháng cắt, vết nứt cắt nghiêng quyết định, góc nghiêng của vết nứt cắt, cơ chế phá hủy cắt nén.
Tóm tắt
Cốt đai thường được bố trí ở góc 45° đến 90° so với trục dầm để chống lại vết nứt cắt và làm tăng khả năng chống cắt của cấu trong cấu kiện bê tông cốt thép thường nằm ngang. Nhưng đối với các cấu kiện bê tông cốt thép thường được thiết kế nghiêng, cốt đai có thể được bố trí song song hoặc vuông góc với mặt đất cho dễ thi công. Dưới tác động của lực đổi chiều như lực động đất, lực gió, áp lực dòng chảy, lực va xô … góc nghiêng của cốt đai có thể thành lớn hơn 90°. Khi đó, sự đóng góp của cốt đai vào sức kháng cắt có thể bị suy giảm và cơ chế truyền lực có thể bị thay đổi. Bài báo này trình bày kết quả thí nghiệm dầm bê tông cốt thép có góc cốt đai là 90°, 105°, 125° và 135°. Kết quả cho thấy các dầm đều có cơ chế phá hủy cắt nén. Góc nghiêng của vết nứt cắt nghiêng quyết định trong dầm có cốt đai nghiêng lớn hơn 90° bị dẫn hướng bởi cốt đai nghiêng. Do đó, góc nghiêng của cốt đai càng lớn thì góc nghiêng của vết nứt nghiêng quyết định càng nhỏ làm giảm khả năng chịu lực cắt của dầm. Kết quả cho thấy góc nghiêng của cốt đai không nên lớn hơn 105°.Tài liệu tham khảo
[1]. R. C. FENWICK, The shear strength of reinforced concrete beams, Doctoral thesis, University of Canterbury, Christchurch, New Zealand, 1966.
[2]. G. Russo, D. Mitri and M. Pauletta, Shear strength design formula for RC beams with stirrups, Engineering Structures, 51 (2013) 226–35. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2013.01.024
[3]. E.J. Tompos, R.J. Frosch, Influence of beam size, longitudinal reinforcement, and stirrup effectiveness on concrete shear strength, ACI Structural Journal, 99 (2002) 559–67. https://doi.org/10.14359/12295
[4]. J.Y. Lee, U.Y. Kim, Effect of longitudinal tensile reinforcement ratio and shear span-depth ratio on minimum shear reinforcement in beams. ACI Structural Journal, 105 (2008) 134–44.
https://doi.org/10.14359/19728
[5]. EN 1992-1-1:2025 Eurocode 2: Design of Concrete Structures—Part I: General Rules and Rules for Buildings, 2025.
[6]. Tiêu chuẩn TCVN 11823-2:2017 - Thiết kế cầu đường bộ, 2017.
[7]. P. Colajanni, L.L. Mendola, G. Mancini, A. Recupero and N. Spinella, Shear capacity in concrete beams reinforced by stirrups with two different inclinations, Engineering Structures, 81 (2014) 444-453. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.10.011
[8]. C.B. Hunegnaw and T.W. Aure, Effect of orientation of stirrups in combination with shear span to depth ratio on shear capacity of RC beams, Heliyon, 7 (2012) e08193. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e08193
[9]. M. Yoo, Experimental Study on the Shear Strength of Reinforced Concrete Beams with Various Integrated Shear Reinforcements, Materials, 15 (2022) 3091. https://doi.org/10.3390/ma15093091
[10]. Nguyễn Ngọc Phương, Khả năng chịu cắt của dầm BTCT theo một số tiêu chuẩn thiết kế, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà nẵng, 78 (2014) 78-82.
[11]. Đặng Hồng Long, Phạm Phú Anh Huy, Đánh giá khả năng chịu cắt của dầm bê tông cốt thép theo lý thuyết miền nén cải tiến, Journal of science and technology of Da Nang University, 2016.
[12]. Hoàng Hà, Nguyễn Đức Thị Thu Định, Hoàng Vũ, Đánh giá khả năng kháng cắt của cầu dầm bê tông cốt thép nhịp giản đơn theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu TCVN 11823-2017, Tạp chí Giao thông vận tải, 3 (2021) 35-39.
[13]. ASTM International, Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity), and Absorption of Fine Aggregate, ASTM C128-22, 2022
[14]. ASTM International, Standard Terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates, ASTM C125-21a, 2021.
[15]. ACI Committee 318 (2014), Building code requirements for structural concrete.
[16]. AASHTO, LRFD Bridge Design Specifications, 10th Edition, American Association of State Highways and Transportation Officials, 2024.
[17]. ASCE-ACI Committee 426, The shear strength of reinforced concrete members, 1973.
[2]. G. Russo, D. Mitri and M. Pauletta, Shear strength design formula for RC beams with stirrups, Engineering Structures, 51 (2013) 226–35. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2013.01.024
[3]. E.J. Tompos, R.J. Frosch, Influence of beam size, longitudinal reinforcement, and stirrup effectiveness on concrete shear strength, ACI Structural Journal, 99 (2002) 559–67. https://doi.org/10.14359/12295
[4]. J.Y. Lee, U.Y. Kim, Effect of longitudinal tensile reinforcement ratio and shear span-depth ratio on minimum shear reinforcement in beams. ACI Structural Journal, 105 (2008) 134–44.
https://doi.org/10.14359/19728
[5]. EN 1992-1-1:2025 Eurocode 2: Design of Concrete Structures—Part I: General Rules and Rules for Buildings, 2025.
[6]. Tiêu chuẩn TCVN 11823-2:2017 - Thiết kế cầu đường bộ, 2017.
[7]. P. Colajanni, L.L. Mendola, G. Mancini, A. Recupero and N. Spinella, Shear capacity in concrete beams reinforced by stirrups with two different inclinations, Engineering Structures, 81 (2014) 444-453. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.10.011
[8]. C.B. Hunegnaw and T.W. Aure, Effect of orientation of stirrups in combination with shear span to depth ratio on shear capacity of RC beams, Heliyon, 7 (2012) e08193. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e08193
[9]. M. Yoo, Experimental Study on the Shear Strength of Reinforced Concrete Beams with Various Integrated Shear Reinforcements, Materials, 15 (2022) 3091. https://doi.org/10.3390/ma15093091
[10]. Nguyễn Ngọc Phương, Khả năng chịu cắt của dầm BTCT theo một số tiêu chuẩn thiết kế, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà nẵng, 78 (2014) 78-82.
[11]. Đặng Hồng Long, Phạm Phú Anh Huy, Đánh giá khả năng chịu cắt của dầm bê tông cốt thép theo lý thuyết miền nén cải tiến, Journal of science and technology of Da Nang University, 2016.
[12]. Hoàng Hà, Nguyễn Đức Thị Thu Định, Hoàng Vũ, Đánh giá khả năng kháng cắt của cầu dầm bê tông cốt thép nhịp giản đơn theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu TCVN 11823-2017, Tạp chí Giao thông vận tải, 3 (2021) 35-39.
[13]. ASTM International, Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity), and Absorption of Fine Aggregate, ASTM C128-22, 2022
[14]. ASTM International, Standard Terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates, ASTM C125-21a, 2021.
[15]. ACI Committee 318 (2014), Building code requirements for structural concrete.
[16]. AASHTO, LRFD Bridge Design Specifications, 10th Edition, American Association of State Highways and Transportation Officials, 2024.
[17]. ASCE-ACI Committee 426, The shear strength of reinforced concrete members, 1973.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
28/08/2025
Nhận bài sửa
24/11/2025
Chấp nhận đăng
04/02/2026
Xuất bản
15/02/2026
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Nguyễn Đình, H., Nguyễn Từ, T., Nguyễn ĐVT Thủy, T., Phan Lâm, V., & Trần Ngọc, L. (1771088400). Ảnh hưởng của cốt đai nghiêng từ 90° tới 135º đến cơ chế truyền lực cắt của dầm bê tông cốt thép thường. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 77(2), 154-165. https://doi.org/10.47869/tcsj.77.2.1
