Slide bài giảng Xây dựng về Kết cấu bê tông nội dung chương 3 "Nguyên lý tính toán và cấu tạo BTCT"

lOMoARcPSD| 36991220
KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
(CẤU KIỆN CƠ BẢN) BOÄ MOÂN COÂNG TRÌNH
KHOA KYÕ THUAÄT XAÂY DÖÏNGDownloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) lOMoARcPSD| 36991220
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TCXDVN 356 – 2005, Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê
tông và bê tông cốt thép, Nhà xuất bản Xây dựng,
2006 (thay thế tiêu chuẩn TCVN 5574:1991)
[2] Kết cấu bê tông cốt thép – Phần cấu kiện cơ bản,
Phan Quang Minh (chủ biên), Nhà xuất bản KHKT, 2006
[3] Kết cấu bê tông cốt thép – Cấu kiện cơ bản (Tập 1),
Võ Bá Tầm, Nhà xuất bản ĐHQG TP.HCM, 2006 BOÄ MOÂN COÂNG TRÌNH
KHOA KYÕ THUAÄT XAÂY DÖÏNGDownloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) lOMoARcPSD| 36991220
GV: Hoà Höõu ChænhGV: Hoà Höõu Chænh
Email: hohuuchinh@hcmut.edu.vnEmail: hohuuchinh@hcmut.edu.vn
CÁC TIÊU CHUẨN ĐỌC THÊM
[1] TCVN 2737 – 1995, Tải trọng và tác ộng
– Tiêu chuẩn thiết kế
[2] TCVN 3118 – 1993, Bê tông nặng – Phương pháp xác ịnh cường ộ nén
[3] TCVN 197 – 1985, Kim loại – Phương pháp thử kéo
[4] TCVN 4116 – 1985, Kết cấu bê tông và BTCT SV BOÄ MOÂN COÂNG TRÌNH
KHOA KYÕ THUAÄT XAÂY DÖÏNGDownloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) lOMoARcPSD| 36991220 thủy công – thủy Tiêu chuẩn thiết kế lợi,
[5] TCXDVN 327 – 2004, Kết cấu BTCT – Yêu cầu
cảng bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường biển biển
GV: Hoà Höõu ChGV: Hoà Höõu Chænhænh Email: hohuuchinEmail:
hohuuchinh@hcmut.edu.vnh@hcmut .edu.vn BOÄ MOÂN COÂNG TRÌNH
KHOA KYÕ THUAÄT XAÂY DÖÏNGDownloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) lOMoARcPSD| 36991220 Chương 3
Nguyên lý tính toán và cấu tạo BTCT 3.1
Nội dung và các bước thiết kế BTCT 3.2 Tải trọng tác dụng 3.3 Nội lực tính toán 3.4
Phương pháp tính toán BTCT 3.5 Nguyên lý cấu tạo BTCT lOMoARcPSD| 36991220
3.1 Nội dung và các bước thiết kế BTCT
Sản phẩm thiết kế KC = Bản vẽ + Thuyết minh
- Độ b ề n v ữ ng công trình
- Tho ả mãn ng ườ i s ử d ụ ng
- S ử d ụ ng v ậ t li ệ u h ợ p lý
- Thu ậ n ti ệ n thi công - Giáthành lOMoARcPSD| 36991220
Các bước thiết kế BTCT
Thiết kế KC BTCT = Tính toán + Cấu tạo
1. Mô tả, giới thiệu kết cấu BTCT
2. Chọn sơ bộ kích thước và vật liệu
3. Lập sơ ồ tính toán: liên kết, nhịp…
4. Xác ịnh các loại tải trọng tác dụng
5. Tính tổ hợp nội lực ⇒ giá trị bất lợi
6. Tính toán BTCT: TTGH 1 & 2 lOMoARcPSD| 36991220
7. Thiết kế chi tiết ⇒ bản vẽ BTCT
3.2 Tải trọng XDDD&CN (TCVN 2737-1995) Tĩnh tải HT = P(x) DT = P(x,t) tải trọng người, tải do ộng ất, tải TT = const tải do gió, xe,… tải trọng bản thân do cháy, nổ… Tải ặc biệt kết cấu,… Hoạt tải
 Tải trọng dài hạn = ΣTT + ΣHTdài hạn
 Tải trọng ngắn hạn = ΣHTngắn hạn lOMoARcPSD| 36991220
Tải trọng tiêu chuẩn và tính toán
 Tải trọng tiêu chuẩn (qTC) ⇒ tính toán trực tiếp
(trọng lượng bản thân, gió,…) hay tra bảng (hoạt tải
người trên sàn, thiết bị, xe máy,…)
 Tải trọng tính toán (q) ⇒ suy ra từ tải tiêu chuẩn có
xét ến hệ số vuợt tải (tra bảng theo tiêu
chuẩn tương thích với loại q nq= công trình): TC lOMoARcPSD| 36991220 1,2-1,4: hoạt tải TCVN 2737-95: n
=1,1-1,3: tĩnh tải TH bình thường
<1,0: tĩnh tải TH bất lợi lOMoARcPSD| 36991220 3.3
Nội lực tính toán S = (M ; N ; Q) q q12 q22 q
1 1
2 1 q q g g
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_7 lOMoARcPSD| 36991220 n S Các t ổ h ợ p Hình bao SS=+ γ max
n ộ i l ự c S S i g ∑ ij ( 2) Bê tông j S m in n = 1 ⇒ γ = 1.0 i = 1 , 2… TT: q HT1: q HT2: g n > 1 q ⇒ γ = 1 2 0.9
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_8 lOMoAR cPSD| 36991220 -
Phân tích ĐHTT ể tính nội lực S -
Phân tích ĐHTT ể tính nội lực S -
BTCT là vật liệu àn hồi -
BTCT là vật liệu àn hồi dẻo
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_9 lOMoARcPSD| 36991220 -
Chỉ sử dụng một hệ số an toàn cho -
Dùng nhiều hệ số ộ tin cậy (hệ số toàn bộ kết cấu
an toàn) cho các tải trọng & vật liệu . 3.4
Phương pháp tính toán BTCT
PP Ứ S cho phép ( ASD )
PP TTGH ( SD hay LRFD )
M u - momen tính toán
f all - Ứ S cho phép
M n - momen danh ngh ĩ a
φ - HS gi ả m s ứ c b ề n
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_10 lOMoARcPSD| 36991220
3.4.1 TTGH 1 tính BTCT ⇒TT&KTộ bền
 Không bị các lực tính toán gây ra phá hoại giòn, dẻo,…
 Không mất ổn ịnh về hình dạng (KC thành mỏng) hoặc không
mất ổn ịnh vị trí (trượt, lật, ẩy nổi…)
 Không bị phá hoại mỏi (chịu tải ộng)
 Không bị phá hoại do môi trường (xâm thực, hoả hoạn…) ⎧ M ≤ M ⎪ gh I SS≤ ⎨ N ≤ N gh gh ⎪ ⎩ Q ≤ Qgh ∑ nq = i TCi ( FAR , , , AR ...) b b s s i
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_11 lOMoARcPSD| 36991220
3.4.2 TTGH 2 tính BTCT ⇒ TT&KT nứt + BD
 Không có những biến dạng quá mức cho phép
(ộ võng, góc xoay, góc trượt, dao ộng…)
 Không cho phép hình thành khe nứt (KC không nứt) hay
mở rộng quá mức cho phép (KC cho phép nứt) ⎧ f ≤ f ả II ⎪ B ( ng 4) S ≤ ⎨ gh S TC gh ⎪ a ả ≤a B ( ⎩ crc ng 1 & 2) gh
Sinh viên th ủ y l ợ i, ∑q = c
ả ng bi ể n chúý !! ( , FaAR , , , AR ...) TCi b bn s sn i
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_12 lOMoARcPSD| 36991220 3.5
Nguyên lý cấu tạo BTCT: TCXDVN 356
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_13 lOMoARcPSD| 36991220 3.5.1 e
Chọn μmin ≤μ= As → kích thước tiết bh μ 0 opt ≤μmax diện: 8.2 - Khả năng chịu lực (b, h, μ) = F- Điều kiện thi công - Tính thẩm mỹ
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_14 lOMoARcPSD| 36991220
Chiều dày bản = {6 → 7 → 8 → 9 e → 10 →…}
Kích thước dầm = {10 → 15 → 20 → 25 →…}
3.5.2 Lớp bê tông bảo vệ (c1 , c2) 8.3
i =1,2 ⇒ >c i max( ,φ i c 0i )
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_15 lOMoARcPSD| 36991220 e Thép Thép ai,
Chiều dày tối thiểu chịu lực cấu tạo bê tông bảo vệ
c01 (mm) c02 (mm)
Trong bản & tường 10 → 20 10 → 15
Trong dầm & sườn 15 → 25 10 → 20 Trong cột 20 → 25 10 → 20 Trong móng 30 → 70 10 → 20
BTCT trong môi trường biển:
Co e TCXDVN 327 – 2004
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_16 lOMoARcPSD| 36991220 e
3.5.3 Khoảng hở của cốt thép: 8.4
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_17 lOMoARcPSD| 36991220 t4 > 1,5φ e
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_18 lOMoARcPSD| 36991220
3.5.4 Uốn móc và neo cốt e thép: 8.5
Thép trơn LK buộc cần uốn móc hai ầu (thép CI)
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_19 lOMoARcPSD| 36991220
Thép gờ không cần uốn móc ở hai ầu (thép e CII-CIV) l an l an Neo Neo ầ ud ầ m ầ u c ộ t l ≥ [ l ] (1) l an (2) an ≥ an λ φ an  λ ω [ l ] , , an , an an R Δλ trab l ≥ +Δ an ả ng36 an (3) ω ( s ) an λφ γ an R  γ trab ả ng15 bb b
Chương 3: Nguyên lý tính toán và cấu tạo BTCT
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_20 lOMoARcPSD| 36991220
3.5.5 Nối chồng cốt thép: 8.9 e e Không nên nối chồng thép ường l an kính φ > 30 mm e Không nên nối chồng thép trong l ≥ [ l ] (1) l an (2) an ≥ an λ φ an vùng chịu kéo gần Rs
các vị trí có nội lực l ≥ +Δ an (3) ω ( ) an λφ an (M, N, Q) lớn γ R bb e Tại mỗi mặt cắt  [l → an], λan , ωan , Δλan bảng ngang của cấu kiện, 36 không nên nối chồng vượt quá 50% As  γ → b bảng 15
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_21 lOMoARcPSD| 36991220 e
3.5.6 Liên kết hàn cốt thép: 8.8
LK hàn = hàn hồ quang + hàn tiếp xúc
Hànti ế pxúc ( ố i ầ u)
Hành ồ quangcóthanhk ẹ p d 2 d 1 d > /d ≥ l 1 , d 2 10 mm ; d 2 1 0 , 85 h
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_22 lOMoARcPSD| 36991220 e
Hàn hồ quang cốt thép trong bê Hàn ố i ầ utrongmáng tông:
Hành ồ quangkhôngthanhk ẹ p l h e TCVN 227 – 1999
Chương 3: Nguyên lý tính toán và cấu tạo BTCT
Chương 3: Nguyên lý tính toán v à cấu tạo BTCT
Downloaded by Jarsil Camilia (camiilaa12822@gmail.com) trang III_23