Slide Bài Giảng Môn Học Bê Tông Cốt Thép 2 - Nguyễn Thị Thùy Linh

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM

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

http:/

/tailie

uxd.c

om


6/7/2013



� 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

http:/

/tailie

uxd.c

om


6/7/2013


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

http:/

/tailie

uxd.c

om


6/7/2013


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 hơn

�Với tổ hợp cơ bản : TNH × hệ số tổ hợp 0.9�Với tổ hợp đặc biệt: TNH × hệ số tổ hợp 0.8

8

http:/

/tailie

uxd.c

om


6/7/2013


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




� 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

http:/

/tailie

uxd.c

om


6/7/2013





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

http:/

/tailie

uxd.c

om


6/7/2013


Nguyên tắc cấu tạo BTCT

� Chọn hình dáng và KTTD hợp lý.

� Chọn loại vật liệu thích hợp cho các yêu cầu chốngthấm, chống ăn mòn.

� Chọn đường kính và khoảng cách thép thỏa mãn cácyêu cầu cấu tạo.

� Điểm dừng thi công phải chú ý: yêu cầu chịu lực vàkhả 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

http:/

/tailie

uxd.c

om


6/7/2013


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

http:/

/tailie

uxd.c

om


6/7/2013


MỤC LỤC









Nội dung chính

Phân loại bản sàn1

2

3

4

Tính toán sàn 1 phương


Giới thiệu một số loại sàn khác

18

http:/

/tailie

uxd.c

om


6/7/2013


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

α = >

� bản 1 phương

19


Bản có liên kết theo 2 phương và tỷ số…

2d

n

ll

α = ≤

� bản 2 phương



20

http:/

/tailie

uxd.c

om


6/7/2013



Sự làm việc của 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(1-2β2+β3)

� Với tải trọng tam giác: qtđ = 5/8qL

� Với tải trọng hình thang:

qtđ=qL(1-2β2+β3); β=L1/2L2

21

So sánh về cấu tạo



22


6/7/2013




Trình tự tính toánBước 1: Chọn kích thước tiết diện

Bước 2: Xác định tải trọng

Bước 3: Xác định sơ đồ tính

Có thể xác định theo sơ đồ đàn hồi hoặc sơ đồ dẻo

Bước 4: Xác định nội lực

Bước 5: Tính toán và bố trí cốt thép theo yêu cầu cấu tạo

23



Tính toán bản đơn theo sơ đồ đàn hồiBước 1: Chọn kích thước tiết diện

24


6/7/2013




Bước 2: Xác định sơ đồ tính

Khi sàn BTCT đổ toàn khối thì:

25



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 hγ=∑

26


6/7/2013



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, L2

Các hệ số mi1 mi2 ki1 ki2 tra bảng phụ thuộc vào tỷ số L2/L1

Tải tập trung P = qL1L2

27

Ví dụ tính toán

28


6/7/2013




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



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”L1L2

q’ = 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 xét

30


6/7/2013


Ví dụ tính toán dầm khung trục

Cho mặt bằng như hình vẽ. Yêu cầu

4000

6000

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


Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn ô cờ• Là 1 dạng đặc biệt

của sàn cóbản 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


6/7/2013



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


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


6/7/2013



Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn nấm

35


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


6/7/2013


MỤC LỤC









Nội dung chính

Khái niệm chung và phân loại

1

2

3

4

Thành phần của hệ kết cấu mái

38


6/7/2013



Bản sàn 2 phươngPhân loại• Theo độ dốc mái

Khi i ≤ 8 gọi là mái bằng, khi i > 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


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


6/7/2013



Bản sàn 2 phương Xà gồ

• Xà gồ đặt cách nhau 1 – 3 m tùy theo kích thước của tấm panen

41


Bản sàn 2 phươngDầm mái

• Dầm mái, nếu nhịp ≤ 18m dùng BTCT thường, lớn hơn dùng BTCT ƯLTChiều cao giữa dầm (1/10 ÷ 1/15)LChiều cao đầu dầm (1/20 ÷ 1/35) LĐộ dốc mái i = 1/8; 1/10; 1/12Chiều dày bản bụng ≥ 80 mm (≥ 90mm nếu dùng BTƯLT)Bề rộng cánh chịu nén b’c = (1/50 ÷ 1/60)L

b’c = (200 ÷ 400) mmBề rộng cánh hạ bc = (200 ÷ 250) mm hoặc lớn hơn

42


6/7/2013



Bản sàn 2 phươngCác loại dầm mái

Các loại dầm mái43


Bản sàn 2 phươngDàn mái

• Dàn mái, thích hợp với nhịp 18 ÷ 30 mChiều cao giữa nhịp dàn (1/7 ÷ 1/9)LKhoảng cách giữa 2 mắt dàn trên cánh thượng 3 mKhoảng cách giữa 2 mắt dàn ở thanh cánh hạ 6 m

Bước dàn(m)

Nhịp dàn(m)

Bê rộng tối thiểu của thanh cánh thượng

6612

18 ÷ 2430

24 ÷ 30

220240280

44


6/7/2013



Bản sàn 2 phươngDàn mái

Các loại dàn Bê tông cốt thép45


Bản sàn 2 phươngKết cấu đỡ kèo • Khi bước cột 12 m hoặc 18 m, kết cấu đỡ kèo có thể là

dầm hoặc dàn• Dầm đỡ kèo tiết diện chữ I

Chiều cao đầu dầm ≥ 500mmChiều cao giữa dầm ≥ 1500mmChiều rộng cánh ≥ 500mmChiều rộng bụng dầm 200mmChiều rộng gối tựa của dầm mái 250mm

46


6/7/2013



Bản sàn 2 phươngKết cấu đỡ kèo

Các loại dầm đỡ kèo47


Bản sàn 2 phươngVòm mái

Tiết diện thân vòm và số thanh treo trong vòm

• Sử dụng khi nhà có nhịp ≥ 18m, đối với nhịp ≥ 36m thì vòm kinh tế hơn dàn, trên thế giới người ta đã sử dụng vòm có nhịp ≥ 200m

• Tiết diện vòm hình chữ nhật hoặc chữ I, với chiều caoh= (1/30 ÷1/40)L, thường sử dụng vòm 2 khớp có thanh căng

Nhịp vòm (m) 12 15 18 21 24 27 30Chiều cao h (cm) 40÷45 45÷50 50÷60 60÷70 70÷75 75÷80 80÷85

Bề rộng b (cm) 20 20÷25 25 25÷30 25÷30 30÷35 30÷35

Số lượng thanh treo 2 3 4 5

48


6/7/2013



Bản sàn 2 phươngVòm mái

Kết cấu vòm bê tông cốt thépa) Vòm lắp ghép ; b) vòm toàn khối

49

MỤC LỤC










6/7/2013


Nội dung chính

Khái niệm1

2

3

Khung BTCT toàn khối

Tính toán kết cấu khung

51

Khái niệm chung

Bản sàn 2 phương• Khung bao gồm dầm+cột liên kết với nhau tại nút khung, khung + sàn + mái � kết cấu có độ cứng lớn

• Khung không dầm gồm bản sàn+cột, tạo trần phẳng, giảm chiều cao tầng, dễ thi công.

• Nút khung

� Nút cứng: độ cứng lớn, mô men uốn phân phối tương đối đều đặn ở nhịp và gối � làm việc hợp lí

� Khớp: độ cứng giảm, kết cấu chịu trực tiếp tải trọng tác dụng lên nó � làm việc ít hợp lí

52


6/7/2013


Khái niệm chung

Bản sàn 2 phương

• Phương pháp thi công

� Khung toàn khối

� Khung lắp ghép

� Bán lắp ghép

• Khung tĩnh định và khung siêu tĩnh

• Số tầng, số nhịp: 1 nhịp – nhiều nhịp, 1 tầng – nhiều tầng

• Khung phẳng và khung không gian

Phân loại

53

Khái niệm chung

Bản sàn 2 phương

54


6/7/2013


Khái niệm chung

Bản sàn 2 phươngSo sánh khung có nút cứng và khớp

55

Khái niệm chung

Bản sàn 2 phươngKhung Portal chịu tải đứng

56


6/7/2013


Khái niệm chung

Bản sàn 2 phươngKhung Portal chịu tải đứng

57

Khái niệm chung

Khung Portal chịu tải ngang

58


6/7/2013


Khái niệm chung

Bản sàn 2 phươngKhung Portal chịu tải ngang

59

Khái niệm chung

Bản sàn 2 phươngẢnh hưởng của độ cứng tương đối giữa các cấu kiện đến sự phân phối nội lực trong khung

60


6/7/2013


Khái niệm chung

Bản sàn 2 phươngKhung phẳng hay khung không gian ?

61

Khung không gian

Bản sàn 2 phươngKhung phẳng hay khung không gian ?

62


6/7/2013


Sơ đồ kết cấu khung

Bản sàn 2 phương• Khung phẳng

Các tải trọng nằm trong cùng một mặt phẳng và tải trọng tác dụng trong mặt phẳng đó

• Khung không gian

Các bộ phận không cùng nằm trong nằm mặt phẳng hoặc tuy cùng nằm trong một mặt phẳng nhưng có tải tác dụng ngoài mặt phẳng của khung

• Nhà khung

Hệ chịu tải đứng và tải ngang

• Nhà kết hợp (vách cứng, lõi cứng)

Khung chịu tải đứng trực tiếp truyền vào nó và phần tải trọng ngang được phân phối cho nó

63


Bản sàn 2 phươngKhung chịu tải trọng thẳng đứng từ sàn truyền vào

Khung phẳng hay khung không gian ?

64


6/7/2013



Bản sàn 2 phươngKhung chịu tải trọng ngang (gió)


65


Bản sàn 2 phươngKhung chịu tải trọng thẳng đứng từ sàn truyền vào


66


6/7/2013



1. Những sơ đồ cơ bản – nhà một tầng

Xà ngang chủ yếu chịu uốn, nhịp ≤ 15 m

Xà ngang chủ yếu chịunén lệch tâm, vượt nhịpđến 18 m với xà nganggãy khúc, và hơn 18 mvới xà ngang cong.

Cột dầm nặng nề hơn nhưng móng nhẹ hơn

67


1. Những sơ đồ cơ bản – nhà nhiều tầng

Khi khung chịu tải ngang và tải đứng � cần cấu tạo nút cứng, cột ngàm với móng

Gm Gm

G2G2G1

G1

gm

g g

5000 6000 6000

4000

3300

3300

3300

3300

3300

� 200x400 � 200x400 � 200x400

� 200x400 � 200x400 � 200x400

� 200x400 � 200x400 � 200x400

� 200x400 � 200x400 � 200x400

� 200x400 � 200x400 � 200x400

� 200x400

TÓNH TAÛI

� 2

50x4

00

� 2

50x4

00

� 2

50x4

00

� 2

50x4

00

� 2

50x4

00�

250x

400

� 20

0x30

0�

200

x300

� 20

0x30

0

Pm Pm

P2P2P1 P1

pm

pp p

pp p

pp p

pp p

pp p

HOAÏT TAÛI

m mm m

g

G2G2G1

G1g g

G2G2G1

G1g g

G2G2G1

G1g g

G2G2G1

G1g g

g

g

g

g

P2P2P1 P1

P2P2P1 P1

P2P2P1 P1

P2P2P1 P1

GIOÙ TRAÙI GIOÙ PHAÛI

ñoùn gioù khuaát gioù ñoùn gioù khuaát gioù

68


6/7/2013



2. Cấu tạo khung toàn khối� Xà ngang

� Thẳng cấu tạo như cấu kiện chịu uốn.

� Cong hoặc gẫy khúc với độ dốc lớn, có thể xuất hiện lực dọc tương đối lớn, khi đó dầm được cấu tạo như cấu kiện chịu nén hay kéo lệch tâm.

� Cột

� Chịu cả M, N, Q. Nếu lực nén N khá lớn thì tác dụng phá hoại của Q bị hạn chế � như cấu kiện chịu nén lệch tâm

� Nếu cột chịu kéo lệch tâm thì cần quan tâm đến lực cắt

� Khi hàm lượng cốt thép lớn μ =6 – 8% cần cốt đai dày hơn để hạn chế sự nở hông

� Có thể dùng cốt cứng cho dầm cột, khi đó μcột, max < 15%

69


Cấu tạo nút khung – nút ở góc

e0 ≤ 0.25 h

0.25 h<e0≤ 0.5h

e0 > 0.5h

Khi độ lệch tâm lớn phải neo thép chịukéo của dầm, cột thận trọng. Có thể tạonách để tránh ứng suất nén tập trung tạimắt , tăng khả năng chịu mô men củadầm.

70


6/7/2013



Cấu tạo nút khung – nút ở biên

• Cốt dọc chịu kéo của dầm neo vào cột đoạn tối thiểu lan• Khi tiết diện cột dưới mở rộng đáng kể thì cần cắt rời cốt dọc.

71


Cấu tạo nút khung – nút ở cột giữa

• Khi hai mặt dầm hai bên cùng cao trình thì cốt dọc chịu kéo của dầm chạy suốt, nếu không thì cắt rời và neo chắc vào cột.

• Khi chiều cao tầng bên trên lớn hơn 2.5 m thì cần nối cốt thép cột khi vuơn khỏi sàn từ 0.6 đến 1.2 m.

72


6/7/2013



Cấu tạo nút khung – nút ở xà ngang gãy khúc

s = h tan3β/8

Hợp lực trong cốt dọc chịu kéo không neo vào vùng nén, tiết diện As1:

F1 = 2RsAs1cos β/235% hợp lực trong toàn bộ cốt dọc chịu kéo, tiết diện As:

F2 = 0.7RsAscos β/2Đk: ΣRswAđcosθ ≥ (F1+F2)

73


Liên kết giữa cột và móng

Liên kết cứng Liên kết khớp

74


6/7/2013



1. Quan niệm tính toán� Với tải trọng thẳng đứng

�Truyển theo 1 phương hay 2 phương?

�Tính theo khung phẳng hay khung không gian hoặc 2 khung phẳng giao nhau?

�Khi phân phối tải thẳng đứng cho một khung phẳng, được phép bỏ qua tính liên tục của dầm dọc hoặc dầm ngang

� Với tải trọng ngang

�Tính theo 1 phương hay 2 phương?

�Phân phối tải trọng ngang cho khung, tường cứng, lõi cứng?

75


Sơ bộ chọn KTTD

Kiểm tra

Sơ đồ tính Tải trọng Nội lực tổ hợp

Kiểm tra KTTD

Tính thép

• Độ võng, khe nứt• Tính nối mối• Tính cấu kiện khi sản xuất, lắp ghép

2. Trình tự tính toán

76


6/7/2013



3. Chọn sơ bộ KTTD, chọn vật liệua. Xà ngang

Lh

m= ( ) ( )0 0

b

Mh 1,7 2 ; M 0,6 0,7 M

R b= ÷ = ÷

Chiều cao h của xà ngang khung

Hình dáng xà ngangHệ số m khi xà ngang là

Một nhip Nhiều nhịp

Thẳng 10÷12 12÷16

Gãy khúcKhông có thanh căng 12÷16 12÷18

Có thanh căng 16÷20 16÷24

CongKhông có thanh căng 18÷24 18÷30

Có thanh căng 30÷35 30÷40

77


3. Chọn sơ bộ KTTD, chọn vật liệua. Cột

• Yêu cầu về…

� Kiến trúc: thẩm mỹ, sử dụng không gian

� Độ bền và độ ổn định (λgh = 120 – với cột nhà)

� Thi công: b và h là bội số của 50 hoặc 100mm

• Xác định diện tích tiết diện sơ bộ cho cột (A)

• Yêu cầu về việc hạn chế tỷ số nén nc khi xét độngđất

ogh

l

iλ = ≤λ

s sN m qF=

cb

Nn

R A=

b

kNA

R=

78


6/7/2013



4. Tải trọng và tác động

Tĩnh tải

Hoạt tải đứng

Hoạt tải ngang: gió, động đất…

XÁC ĐỊNH THEO TCVN 2737 : 1995 VÀ 229 : 1999

79


Xác định hoạt tải gió

� Tác động của gió lên công trình phụ thuộc hai nhóm thông số

� Các thông số của không khí: tốc độ, áp lực, nhiệt độ và sự biến động theo thơi gian

� Các thông số của vật cản: hình dạng, kích thước, độ nhám của bề mặt, hướng của vật cản so với chiều gió và các vật cản kế cận

� Tải trọng gió gồm hao thành phần (hiệu ứng) tĩnh và động

80


6/7/2013



Xác định hoạt tải gió – gió tĩnh

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wj tại điểm j ứng với cao độ zj so với mốc chuẩn

j 0 zjw W k c=

Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn W0

Vùng áp lực gió I II III IV V

W0 (daN/m2) 65 95 125 155 185

Đối với vùng ảnh hưởng của bão yếu: W0 được giảm 10 daN/m2

với vùng I-A, 12 daN/m2 đối với vùng II-A, 15 daN/m2 đối với vùng III-A

Hệ số khí động c nếu gộp chung phía đón gió và phía khuất gió,

c = 0,8 + 0,6 = 1,4 81


Xác định hoạt tải gió – gió tĩnh

Hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ caot2m

t gt

zk (z) 1.844

z

⎛ ⎞⎟⎜ ⎟= ⎜ ⎟⎜ ⎟⎜⎝ ⎠

Địa hình ztg (m) mt

A 250 0.07

B 300 0.09

C 400 0.14

Độ cao Dạng địa hình z (m) A B C100 1.622 1.513 1.25180 1.572 1.454 1.17560 1.510 1.380 1.08450 1.472 1.336 1.03040 1.427 1.283 0.96830 1.370 1.218 0.89320 1.295 1.133 0.79715 1.244 1.075 0.73510 1.175 1.000 0.6565 1.066 0.882 0.5413 0.993 0.805 0.469

82


6/7/2013



5. Lập sơ đồ tính toán khungCác giả thiết để đơn giản hóa việc tính toán khung

1. Nếu độ cứng đơn vị của cột ic = EJc/lc lớn hơn 6 lần độ cứng đơn vị của dầm id = EJd/ld thì có thể xem dầm bị ngàm vào cột.

2. Với khung nhiều nhịp, nếu id ≥ 4ic thì để tính dầm, có thể xem như đó là dầm liên tục kê tự do lên các đầu cột; còn cột xem như ngàm vào dầm.

3. Nếu khung có chiều dài các nhịp chênh lệch dưới 10% thì có thể tính toán như khung đều nhịp với nhịp tính toán bằng trung bình chiều dài các nhịp.

4. Cho phép chuyển tải trọng sang phải hoặc sang trái một đoạn ≤ 5% chiều dài nhịp để làm cho sơ đồ tải trọng trở thành đối xứng hoặc bất đối xứng.

83


Các giả thiết để đơn giản hóa việc tính toán khung5. Nếu có 1 tải trọng phụ với giá trị nhỏ hơn 10% tải trọng cơ bản

thì không cần tính riêng với tải trọng đó mà cho phép gộp vào tính chung với tải trọng cơ bản.

6. Nếu trong phạm vi 1 nhịp có nhiều hơn 5 lực tập trung thì có thể qui đổi thành tải trọng phân bố đều tương đương.

7. Khi khung có nhiều nhịp bằng nhau và tải trọng như nhau trong các nhịp thì có thể qui về khung 3 nhịp để tính.

8. Nếu dầm có độ dốc dưới 1/8 thì trong sơ đồ tính có thể xem là dầm nằm ngang, chiều cao khung lấy theo giá trị trung bình.

84


6/7/2013



Sơ đồ tính toán khung Khi L2/L1 > 1.5 → có thể quy về khung phẳng

Khung phẳng Khung không gian85


6. Xác định tải trọng tác dụng lên khung

Các trường hợp tải trọng cho khung phẳng

TĨNH TẢI HOẠT TẢI 1 HOẠT TẢI 2

HOẠT TẢI 3 GIÓ TRÁI GIÓ PHẢI

86


6/7/2013



6. Xác định tải trọng tác dụng lên khung

Các trường hợp tải trọng cho khung phẳng

SÀN TẦNG K SÀN TẦNG K

SÀN TẦNG K + 1

K - 1SÀN TẦNG K + 1

K - 1

87


7. Tính toán nội lực và tổ hợp nội lực� Hệ siêu tĩnh bậc cao, liên tục, khung phẳng hoặc khung không gian

� Dùng phần mềm để phân tích nội lực theo phương pháp đàn hồi, tính toán có chính xác cách mấy vẫn cho kết quả không chính xác đến ứng xử của kết cấu vì:

�Các đặc trưng hình học là không chính xác, vì sự hình thành và mở rộng vết nứt.

�Thường không kể đến ảnh hưởng của cột thép vào độ cứng của cấu kiện

�Từ biến, co ngót, lún lệch � biến dạng � nội lực

�Những vùng chịu ứng suất tập trung lớn sẽ ứng xử không đàn hổi � xuất hiện khớp dẻo � phân phối lại nội lực

�Bê tông không phải là vật liệu đàn hồi tuyến tính88


6/7/2013



7. Tính toán nội lực và tổ hợp nội lực� CỘT KHUNG PHẲNG

� Ở tiết diện (chân cột và đỉnh cột) cần tìm các nội lực

cặp 1: Nmax � Mtư cặp 2: Mmax � Ntư cặp 3: Mmin � Ntư

� Với khung không gian, con

� CỘT KHUNG KHÔNG GIAN (cốt thép đối xứng)

cặp 1: Nmax � Mx tư, My tư

cặp 2: Mx max � My tư, Ntư

cặp 3: My max � Mx tư, Ntư

cặp 4: Mx min � My tư, Ntư

cặp 5: My min � Mx tư, Ntư

89


7. Tính toán nội lực và tổ hợp nội lực� DẦM

� Ở tiết diện (giữa nhịp và hai đầu dầm) cần tìm các nội lực

Mmax, Mmin, Qmax

� Với khung không gian, còn chú ý tới mômen xoắn

90


6/7/2013



7. Tính toán nội lực và tổ hợp nội lực

91


8. Tính toán về bê tông cốt thép � CỘT CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT

Tham khảo Tiêu chuẩn BS 8110 và ACI 318, hiệu chỉnh phù hợp với TCXDVN 365:2005

� Tiết diện: Cx, Cy. Chịu nội lực N, Mx, My

� Điều kiện áp dụng: 1/2 ≤ Cx/Cy ≤ 2

� Cốt thép rải điều theo chu vi

� Tính theo từng phương

� Độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay

� Hệ số uốn dọc ηx và ηy

� Mô men uốn tăng Mx1 = ηxMx ; My1 = ηyMy

92


6/7/2013



8. Tính toán về bê tông cốt thép � Đưa về mô hình tính toán tương đương theo một phương (x hoặc

y) tùy tương quan giữa Mx1, My1 với kích thước các cạnh tiết diện

Mô hình Theo phương x Theo phương y

Điều kiện

Kí hiệuh = Cx ; b = Cy

M1 = Mx1; M2 = My1

ea = eax + 0,2eay

h = Cy ; b = Cx

M1 = My1; M2 = Mx1

ea = eay + 0,2eax

1x1

x

y

y

MMC C

> y1 1x

y x

M MC C

>

93


8. Tính toán về bê tông cốt thép � Tính diện tích thép – trường hợp cốt thép đối xứng

b b

Nx

R b=γ

x1 ≤ h0 x1 > h0

10

0

0,6xm 1

h= − 0m 0,4=

m0 – hệ số chuyển đổi

Mô men tương đương

Độ lệch tâm

1 0 2

hM M m M

b= +

a

1 1e l; h

600 30⎛ ⎞≥ ⎜ ⎟⎝ ⎠1

Me ;

N=

k/c siêu tĩnh: e0 = max(e1, ea)

k/c tĩnh định e0 = e1 + eaĐộ mảnh

( )0y0xx y x y

x y

ll; ; max ,

i iλ = λ = λ = λ λ

94


6/7/2013



8. Tính toán về bê tông cốt thép � Tính diện tích thép – trường hợp cốt thép đối xứng

Phân biệt 3 trường hợp nén lệch tâm

a) Nén lệch tâm rất bé �tính toán như nén đúng tâm0

0

e0,3

hε = ≤

Hệ số ảnh hưởng của độ lệch tâm ( )( )e

1

0,5 2γ =

− ε + ε

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm( )

e

1

0,3

−ϕ εϕ = ϕ+

ϕ = 1.028 – 0.0000288λ2 – 0.0016λe

b be

stsc b b

NR A

AR R

γ− γ

ϕ=

− γDiện tích toàn bộ cốt thép dọc

95


8. Tính toán về bê tông cốt thép

b) Nén lệch tâm bé 0R 0

0

e0,3và x > h

hε = > ξ

0RR 0 02

0

e1x h và

1 50 h

⎛ ⎞− ξ= ξ + ε =⎜ ⎟+ ε⎝ ⎠

b b 0

stsc

xNe R bx h

2A

kR Z

⎛ ⎞− γ −⎜ ⎟⎝ ⎠=Diện tích toàn bộ cốt thép dọc

lấy k = 0,4c) Nén lệch lớn 0

R 00

e0,3và x h

hε = > ≤ ξ

( )1 0st

sc

N e 0,5x hA

kR Z

− −=Diện tích toàn bộ cốt thép dọc

96


6/7/2013


Khái niệm

Add Your Text

Add Your Text

Add Your Text

Add Your Text

Add Your Text

Add Your Text

Add Your Text

Add Your Text

Khe nhiệt độ

97

Diagram

Add Your Text

Add Your Text

Add Your Text

Add Your Title

98


6/7/2013


Diagram

TitleThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.



99

Diagram

Add Your Title

Text

Text

Text

Text

100


6/7/2013


Cycle Diagram

Concept

B

E

C

D

AAdd Your Text

Add Your Text

Add Your Text

Add Your Text Add Your Text

101

Diagram

1

ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.

2


3


102


6/7/2013


Diagram

2001 2002 2003 2004

103

Diagram

Add Your Text Add Your Text

Add Your Text

104


6/7/2013


Diagram

2003.10 Add Your Text2003.10 Add Your Text2003.10 Add Your Text

2000

2001

2002

2003Company History




105

Table

Title Title Title Title TitleTitle sd O O O O

Title O O O O O

Title O O O O O

Title O O O O O

Title O O O O O

Title O X O X O

106


6/7/2013


Block Diagram

Add Your Text

Add Your Text

concept Concept Concept Concept Concept

107

3-D Pie Chart

Text1

Text2Text3

Text4

Text5

108


6/7/2013


LOGO

www.themegallery.com

Engineering

Slide Bài Giảng Môn Học Bê Tông Cốt Thép 2 - Nguyễn Thị Thùy Linh