Upload
hoangthien
View
235
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 1
LOGO
Bài giảng môn học
Bê tông cốt thép 2GV. Nguyễn Thị Thùy Linh
MỤC LỤC
Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT
Chương 2. Kết cấu sàn BTCT
Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép
Chương 4. Kết cấu khung BTCT
Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT
Chương 6. Kết cấu móng BTCT
Chương 7. Cầu thang BTCT
Chương 8. Bể chứa chất lỏng2
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 2
Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT
Nguyên lý chungTrước khi thiết kế kết cấu BTCT cần phải
trình bày hai vấn đề sau đây Quan hệ giữa kiến trúc và kết cấu Tính khả thi của phương án thiết kế
3
Nguyên lý chung
Giá thành
Hìnhdáng Không
gian
Kỹ thuật
Độ bền
Nguyên tắc
4
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 3
Nguyên tắc thiết kế
Yêu cầu về kinh tế kỹ thuật Tính toán tải trọng, tác động Tính toán nội lực Trình tự thiết kế kết cấu Nguyên tắc cấu tạo BTCT Khe biến dạng Quy định, yêu cầu đối với bản vẽ
5
Yêu cầu về kinh tế kỹ thuật
Về kỹ thuật
• Sơ đồ kết cấu rõ ràng, hợp lý
• Chọn vật liệu phù hợp
• Tính toán đầy đủ các dạng tải trọng và tác động
• Kỹ thuật thi công hiện có
• Phương án kết cấu, thi công
Yêu cầu
Về kinh tế
• Giá thành hợp lý
o Vật liệu
o Nhân công
o Máy thi công
• Tiến độ thi công
6
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 4
Tính toán tải trọng, tác động
Tải trọng thường xuyên
Text
Text
Tổ hợp tải trọng cơ bản
• Tải thường xuyên• Tải tạm thời dài hạn• Tải tạm thời
ngắn hạn
TCVN 2737 - 1995
“Tải trọng và tác động”
Tải trọng tạm thời
Tổ hợp tải trọng
Tổ hợp tải trọng đặc biệt
• Tải thường xuyên• Tải tạm thời dài hạn• Tải tạm thời ngắn
hạn• Tải trọng đặc biệt
(động đất, gió động, cháy nổ…)
7
Tính toán tải trọng, tác động
Hệ số tổ hợp
• Khi có 1 trường hợp tải ngắn hạn (TNH), lấy toàn bộ tải trọng ngắn hạn
• Khi có 2 trường hợp tải ngắn hạn hoặc nhiều hơnVới tổ hợp cơ bản : TNH × hệ số tổ hợp 0.9Với tổ hợp đặc biệt: TNH × hệ số tổ hợp 0.8
8
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 5
Tính toán nội lực
Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi
Tính toán nội lực theo sơ đồ khớp dẻo
• Dựa trên giả thiết vật liệu đàn hồi, đồng chất và đẳng hướng tuân theo định luật Hooke
• Dùng phương pháp của lý thuyết đàn hồi, sức bền vật liệu, cơ học kết cấu để tìm nội lực
9
Tính toán nội lực
Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi
Tính toán nội lực theo sơ đồ khớp dẻo
Khi tải tăng, cốt thép chảy dẻo, biến dạng dẻo phát triển, vết nứt mở rộng, vùng bê tông chịu nén thu hẹp khớp dẻo.
Kết cấu tĩnh định: khớp dẻo biến hình sụp đổ. Kết cấu siêu tĩnh: khớp dẻo giảm bậc siêu tĩnh.
Khớp dẻo xuất hiện ở vị trí có moment lớn, tải tăng thêm sẽ chuyển sang tiết diện khác có sự phân phối lại nội lực.
10
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 6
Tính toán nội lực
Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi
Tính toán nội lực theo sơ đồ khớp dẻo
11
Trình tự thiết kế kết cấu
Quy trình thiết kế
Hồ sơ thiết kế
Chọn phương án
Tính toán tải trọng
Chọn KT tiết diện
Kiểm tra lại KTTD
Kiểm tra võng, nứt
Xác định nội lực Hình thành bản vẽ
Tính và chọn thép
12
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 7
Nguyên tắc cấu tạo BTCT
Chọn hình dáng và KTTD hợp lý. Chọn loại vật liệu thích hợp cho các yêu cầu chống
thấm, chống ăn mòn. Chọn đường kính và khoảng cách thép thỏa mãn các
yêu cầu cấu tạo. Điểm dừng thi công phải chú ý: yêu cầu chịu lực và
khả năng thi công, quy định về neo, uốn, nối cốt thép,khoảng cách cốt đai ở khu vực mối nối.
Đặt cốt thép cấu tạo để hạn chế co ngót, biến dạngnhiệt; dự phòng lún lệch giữa các móng; những vùngứng suất phức tạp.
13
Khe biến dạng
Khe nhiệt độ
Bề rộng xác định theo tính toán 2 – 3 cm.
Bảng 5 TCXDVN 365 : 2005
14
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 8
Khe biến dạng
Khe lún
1 Khe nhiệt độ; 2 Cột đôi; 3 Khe lún; 4 Dầm gánh
Bề rộng khe lún 2 – 3cm
15
Quy định, yêu cầu đối với bản vẽ
Yêu cầu đối với bản vẽ bê tông cốt thép là phải Chính xác Rõ ràng Đầy đủ Đúng kí hiệu quy định
16
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 9
MỤC LỤC
Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT
Chương 2. Kết cấu sàn BTCT
Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép
Chương 4. Kết cấu khung BTCT
Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT
Chương 6. Kết cấu móng BTCT
Chương 7. Cầu thang BTCT
Chương 8. Bể chứa chất lỏng17
Nội dung chính
Phân loại bản sàn1
2
3
4
Tính toán sàn 1 phương
Tính toán sàn 2 phương
Giới thiệu một số loại sàn khác
18
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 10
Phân loại bản sàn
Bản sàn 1 phương(Bản dầm)
Bản sàn 2 phương(Bản kê 4 cạnh)
• Nếu bản có liên kết theo 1 phương bản 1 phương• Nếu bản có liên kết theo 2 phương, xét tỷ số…
2d
n
ll
bản 1 phương
19
Phân loại bản sàn
Bản có liên kết theo 2 phương và tỷ số…
2d
n
ll
bản 2 phương
Bản sàn 1 phương(Bản dầm)
Bản sàn 2 phương(Bản kê 4 cạnh)
20
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 11
Phân loại bản sàn
Sự làm việc của bản kê 4 cạnh
Bản sàn 1 phương(Bản dầm)
Bản sàn 2 phương(Bản kê 4 cạnh)
Tải tương đương tổng quát
L 1
L2
45°
45°
qL1/2
qL1/2
L2
L 1 L
qL
L
qtð= 58 qL
L2
qL1/2
L
qtð= qL(1-23)
Với tải trọng tam giác: qtđ = 5/8qL
Với tải trọng hình thang:
qtđ=qL(1-22+3); =L1/2L2
21
So sánh về cấu tạo
Bản sàn 2 phương(Bản kê 4 cạnh)
Bản sàn 1 phương(Bản dầm)
22
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 12
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương(Bản kê 4 cạnh)
Trình tự tính toánBước 1: Chọn kích thước tiết diệnBước 2: Xác định tải trọngBước 3: Xác định sơ đồ tính
Có thể xác định theo sơ đồ đàn hồi hoặc sơ đồ dẻoBước 4: Xác định nội lựcBước 5: Tính toán và bố trí cốt thép theo yêu cầu cấu tạo
23
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương(Bản kê 4 cạnh)
Tính toán bản đơn theo sơ đồ đàn hồiBước 1: Chọn kích thước tiết diện
24
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 13
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương(Bản kê 4 cạnh)
Bước 2: Xác định sơ đồ tính
Khi sàn BTCT đổ toàn khối thì:
25
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương(Bản kê 4 cạnh)
Bước 3: Xác định tải trọng
Ví dụ: Xác định các tải trọng
thường xuyên tác dụng lên sàn
Các lớp cấu tạo sàn
. .i i ig n h
26
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 14
Tính toán sàn 2 phương
Bước 4: Xác định nội lực
Mô men lớn nhất ở giữa bảnM1 = mi1PM2 = mi2P
Mô men âm lớn nhất ở gốiMI = ki1PMII= ki2P
trong đó:i – số kí hiệu ô bản đang xét1, 2, I, II – phương đang xét L1, L2Các hệ số mi1 mi2 ki1 ki2 tra bảng phụ thuộc vào tỷ số L2/L1Tải tập trung P = qL1L2
27
Ví dụ tính toán
28
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 15
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương(Bản kê 4 cạnh)
Tính toán bản liên tục theo sơ đồ đàn hồiKhi tính bản liên tục cầm xét đến tổ hợp bất lợi của hoạt tải
29
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương(Bản kê 4 cạnh)
Xác định nội lựcMô men dương lớn nhất của ô bản đang xét
M1= M’1 + M’’1= m11P’ + mi1P”M2= M’2 + M’’2= m12P’ + mi2P”P’ = q’L1L2 và P” = q”L1L2q’ = p/2 ; q”= g + p/2
Mô men âm lớn nhất trên gối (khi đặt hoạt tải kề gối)MI = ki1P ; MII = ki2P ; P = (g+p)L1L2
Trường hợp gối đang xét nằm giữa 2 ô bản khác loạiMI = max (ki1P ; kj1P)MII = max (ki2P ; kj2P)
i , j - kí hiệu của 2 ô bản kề với gối đang xét30
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 16
Ví dụ tính toán dầm khung trục
Cho mặt bằng như hình vẽ. Yêu cầu40
0060
00
1 2 3 4 5
A
B
C
5000 5000 5000 5000
1. Chọn KTTD cho bản sàn
2. Chọn KTTD dầm
3. Xác định tải trọng tác dụnglên bản sàn
4. Xác định tải trọng tác dụnglên dầm khung trục 2
5. Xác định nội lực và tính toáncốt thép cho bản sàn
Cho hoạt tải tiêu chuẩn
pc = 200 kG/m2
Và các lớp cấu tạo sàn như hìnhvẽ
31
Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn ô cờ• Là 1 dạng đặc biệt
của sàn bản kê bốn cạnh.
• Hệ dầm giao nhau theo 2 phương với kích thước tiết diện như nhau.
• Không có cột đỡ tại giao điểm.
• Khoảng cách giữa các dầm ≤ 2 m
32
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 17
Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn gạch bọng• Viên gạch bọng: đất sét nung hoặc vữa ximăng
• Gạch bọng gần như không tham gia chịu lực.
• Cách âm, cách nhiệt khá tốt.
• Tính toán chủ yếu tính dầm gân (sườn)
33
Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn nấm• Toàn bộ tải trọng truyền xuống cột thông qua mũ
mặt bằng trần phẳng thích hợp cho những công trình có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát
• Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn
34
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 18
Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn nấm
35
Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn nấm• Toàn bộ tải trọng truyền xuống cột thông qua mũ
mặt bằng trần phẳng thích hợp cho những công trình có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát
• Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn
36
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 19
MỤC LỤC
Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT
Chương 2. Kết cấu sàn BTCT
Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép
Chương 4. Kết cấu khung BTCT
Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT
Chương 6. Kết cấu móng BTCT
Chương 7. Cầu thang BTCT
Chương 8. Bể chứa chất lỏng37
Nội dung chính
Khái niệm chung và phân loại
1
2
3
4
Thành phần của hệ kết cấu mái
38
HUTECH 6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 20
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phươngPhân loại• Theo độ dốc mái
Khi i ≤ 1/8 gọi là mái bằng, khi i > 1/8 là mái dốc• Theo phương pháp thi công
Mái toàn khối và mái lắp ghép• Mái toàn khối, khả năng chống thấm cao và thường
được sử dụng, cấu tạo gồm các lớp cách nhiệt 100 –150 mm, vữa chống thấm 15 – 20 mm và 2 lớp gạch là nem
• Mái lắp ghép, bao gồm các lớp cấu tạo như mái toàn khối riêng bản mái là các panen mái kích thước 6×1,5m ; 6×3m…
39
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phươngPanne mái
• Panen mái kích thước 6×1,5 m6×3 m12×1,5 m12×3 m
Panen mái định hình 6×1,5 m
40