Bài giảng BTCT 9/28/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM KHOA XÂY DỰNG BÀI GIẢNG (PHẦN 1: CẤU KIỆN CƠ BẢN) TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tiêu chuẩn TCXDVN 356 : 2005 Kết cấu bê tơng bê tơng cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế  Tiêu chuẩn thiết kế 2737-95 Tải trọng tác động  GS.TS Nguyễn Đình Cống Nhà xuất xây dựng 2008 Tính tốn thực hành cấu kiện bê tơng cốt thép theo tiêu chuẩn TCXDVN 356 : 2005 (1&2)–  Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống Kết cấu bê tơng cốt thép – Phần cấu kiện Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006  M Nadim Hassoun, Structural Concrete _ Theory and Design, Addison-Wesley, 1998 ĐỂ HỌC TỐT MÔN HỌC NÀY ĐỌC THÊM TÀI LIỆU VÀ TÌM HIỂU THỰC TẾ LẮNG NGHE NGƯỜI KHÁC ĐÓNG GÓP Ý KIẾN CHIA SẼ KINH NGHIỆM CỦA MÌNH ĐI HỌC ĐẦY ĐỦ VÀ ĐÚNG GIỜ TẮT CHUÔNG ĐIỆN THOẠI ĐỂ TÔN TRỌNG SỰ TẬP TRUNG CỦA NGƯỜI KHÁC Bài giảng BTCT 9/28/2015 NỘI DUNG 1.1 THẾ NÀO LÀ BÊTƠNG CỐT THÉP 1.2 PHÂN LOẠI BÊ TƠNG CỐT THÉP 1.3 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG 1.1 THẾ NÀO LÀ BÊTƠNG CỐT THÉP 1.1.1 Khái qt Đặc trưng Chịu kéo Chịu nén Chịu cắt Độ bền Chịu lửa Bê tơng Kém Tốt Trung bình Tốt Cốt thép Tốt Tốt Tốt Bị ăn mòn Tốt BTCT loại vật liệu xây dựng phức hợp bêtơng cốt thép cộng tác chịu lực với T a ûi tro ïn g Đặt cốt thép vào vùng kéo P0 T a ûi t ro ïn g T h ù c h òu n e ùn P > > P0 M ie àn c h òu n e ùn L ùp tru n g h o øa h L ùp tru n g h o øa T h ù c h òu k e ùo K h e n ùt DẦM BÊTƠNG K h e n ùt T h ù c h òu k e ùo b C o át th e ùp d o ïc -1 DẦM BÊTƠNG CỐT THÉP Bài giảng BTCT 9/28/2015 N cốt thép dọc chòu nén  Đặt cốt thép vào vùng nén để tăng khả chịu lực giảm kích thước tiết diện  Rb Rsc's Cốt thép tham gia chịu nén bêtơng Sức chịu nén cốt thép CỘT BÊTƠNG CỐT THÉP tốt sức chịu kéo 1.1.2 CÁC LÝ DO ĐỂ BÊTƠNG VÀ CỐT THÉP CĨ THỂ CÙNG CỘNG TÁC CHỊU LỰC  Nhờ có lực dính mà truyền lực qua lại bêtơng cốt thép, khai thác cường độ cốt thép, hạn chế bề rộng khe nứt  Giữa BT CT khơng xảy phản ứng hóa học  Hệ số giãn nở nhiệt BT CT gần  Bê tơng giữ cho cốt thép khỏi bị ăn mòn 1.2 PHÂN LOẠI BÊ TƠNG CỐT THÉP THEO PHƯƠNG PHÁP THI CƠNG BTCT BTCT BTCT TỒN KHỐI LẮP GHÉP BÁN LẮP GHÉP Bài giảng BTCT 9/28/2015 THEO TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT KHI CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG BTCT BTCT THƯỜNG ỨNG LỰC TRƯỚC P Tải trọng Tải trọng Bê tơng Bê tơng Cốt thép Vết nứt P Cáp ULT Hạn chế vết nứt 10 11 THEO TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT KHI CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG BTCT THƯỜNG BTCT ỨNG SUẤT TRƯỚC 12 Bài giảng BTCT 9/28/2015 SÀN BTCT ỨNG SUẤT TRƯỚC CĂNG SAU 13 1.3 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG 1.3.1 Ưu điểm     Khả chiụ lực lớn, chịu tốt tải trọng động Vừa bền vừa tốn tiền bảo dưỡng Chịu lửa tốt Có khả tạo hình dáng kết cấu khác nhau, đáp ứng u cầu đa dạng kiến trúc 14 1.3.2 Nhược điểm  Dễ có khe nứt vùng kéo  khắc phục cách dùng BTCT ứng lực trước, có biện pháp tính tốn thi cơng hợp lý để hạn chế khe nứt, bảo đảm điều kiện sử dụng bình thường  Cách âm, cách nhiệt  khắc phục cách sử dụng kết cấu có lỗ rỗng   Thi cơng BTCT tồn khối tương đối phức tạp Trọng lượng thân lớn, khó làm kết cấu nhịp lớn  khắc phục cách dùng BTCT ứng lực trước, kết cấu vỏ mỏng … 15 Bài giảng BTCT 9/28/2015 1.3.3 Phạm vi sử dụng  BTCT sử dụng rộng rãi tất ngành xây dựng: xây dựng dân dụng_cơng nghiệp, xây dựng giao thơng _ thủy lợi, xây dựng quốc phòng Kết cấu BTCT Thép Gỗ  (kg/cm3 ) 2500  106 7850  106 800  106 Rn ( kG/cm2 ) 90 2100 150 c = /Rn 27,8  106 3,7  106 5,3  106 16 17 NỘI DUNG BÀI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA BÊ TƠNG 1.1 CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊ TƠNG 1.2 CẤP ĐỘ BỀN VÀ MÁC BÊ TƠNG 1.3 BIẾN DẠNG CỦA BÊTƠNG BÀI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA CỐT THÉP 2.1 PHÂN LOẠI THÉP DÙNG TRONG BTCT 2.2 MỘT SỐ TÍNH NĂNG CƠ HỌC CỦA CỐT THÉP 2.3 PHÂN LOẠI (NHĨM) CỐT THÉP 18 Bài giảng BTCT 9/28/2015 BÀI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA BÊ TƠNG CỐT THÉP 3.1 LỰC DÍNH GIỮA BÊTƠNG VÀ CỐT THÉP 3.2 SỰ LÀM VIỆC CHUNG GIỮA BÊ TƠNG VÀ CỐT THÉP 3.3 SỰ PHÁ HOẠI VÀ HƯ HỎNG CỦA BTCT 19 BÀI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA BÊ TƠNG 1.1 CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊ TƠNG Cường độ tiêu quan trọng thể khả chịu lực vật liệu 1.1.1 Thí nghiệm mẫu xác định cường độ chịu nén a Mẫu thử Mẫu để thí nghiệm cường độ chịu nén 20 b Thí nghiệm mẫu R P A Đơn vị R MPa kG/cm2 MPa  N / mm  9.81kG / cm Sự phá hoại mẫu thử - khối vng Bê tơng thường có Bê tơng cường độ cao R = ÷ 30 MPa R > 40 MPa 21 Bài giảng BTCT 9/28/2015 1.1.2 Cường độ chịu kéo Thí nghiệm kéo Rt  Pt A Thí nghiệm nén chẻ mẫu Rt  2P  lD P – tải trọng làm chẻ mẫu; l – chiều dài mẫu; D – đường kính mẫu 22 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM MẪU BÊTƠNG 23 Thí nghiệm để tìm cường độ chịu kéo Cylindrical splitting test Thí nghiệm nén chẻ mẫu Thí nghiệm mẫu chịu uốn 24 Bài giảng BTCT 9/28/2015 1.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ bê tơng  Chất lượng số lượng xi măng  Độ cứng, độ tỉ lệ thành phần cốt liệu (cấp phối)  Tỉ lệ nước xi măng  Chất lượng việc nhào trộn vữa bê tơng, R R28 dầm điều kiện bảo dưỡng  Sự tăng cường độ bê tơng theo thời gian B.G Xkramtaep: R(t)  0.7R 28 lg t t Viên bê tơng ACI: R  t   R 28  0.85t  Điều kiện thí nghiệm 28 t Đồ thị tăng cường độ bê tơng theo thời gian 25 1.2 CẤP ĐỘ BỀN VÀ MÁC BÊ TƠNG 1.2.1 Mác theo cường độ chịu nén M Là số lấy cường độ trung bình mẫu thử chuẩn, đơn vị kG/cm2 Mẫu thử chuẩn khối vng cạnh a = 15cm, tuổi 28 ngày bêtơng có mác M50 ; M75 ; M100; M150; M200; M250 ; M300 ; M350; M400; M450; M500; M600.0 1.2.2 Cấp độ bền chịu nén B Đó số lấy cường độ đặc trưng mẫu thử chuẩn, đơn vị MPa Mẫu thử chuẩn khối vng cạnh a = 15cm Bêtơng có cấp độ bền B3,5; B5; B7,5; B10; B12,5; B15; B20; B25; B30; B35; B40; B50; B55; B60 26 1.2.3 Cấp độ bền chịu kéo Bt Cường độ đặc trưng kéo bê tơng đơn vị MPa Bt0,5; Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2,0; Bt2,4;… 1.2.4 Mác theo khả chống thấm theo khối lượng riêng W, D Với kết cấu có u cầu hạn chế thấm mác theo khả chống thấm W, lấy áp suất lớn (atm) mà mẫu chịu để nước khơng thấm qua Đối với kết cấu có u cầu cách nhiệt, mác theo khối lượng riêng trung bình D 27 Bài giảng BTCT 9/28/2015 1.3 BIẾN DẠNG CỦA BÊTƠNG 1.3.1 Biến dạng co ngót Co ngót tượng bê tơng giảm thể tích khơ cứng khơng khí, q trình thủy hóa ximăng, bốc lượng nước thừa bê tơng… Các nhân tố ảnh hưởng đến co ngót • Độ ẩm •Xi măng, cốt liệu Biện pháp hạn chế co ngót •Chọn thành phần cốt liệu hợp lý, hạn chế lượng nước trộn bê tơng, tỷ lệ N/X hợp lý •Đầm chắc, bảo dưỡng bê tơng thường xun giai đoạn đầu •Các biện pháp cấu tạo: khe co dãn, đặt cốt thép cấu tạo nơi 28 cần thiết để hạn chế ứng suất co ngót gây 1.3.2 Biến dạng tải trọng tác dụng ngắn hạn Làm thí nghiệm nén mẫu hình trụ có chiều dài l, diện tích tiết diện A Tác dụng lên mẫu lực nén P, độ co ngắn  Tính biến dạng tỉ đối  b   l ứng suất  b  P A 29 1.3.3 Biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo  phần biến dạng hồi phục 1 - biến dạng đàn hồi  phần khơng hồi phục 2 - biến dạng dẻo Từ kết thí nghiệm cho thấy bêtơng vật liệu đàn hồi – dẻo b = el + pl  Biến dạng tỉ đối đàn hồi el  l Biến dạng dẻo  pl  2 l 30 Bài giảng BTCT 9/28/2015 6.4.2 Tính tốn cấu kiện chịu kéo lệch tâm lớn Bài tốn kiểm tra khả chịu lực Biết b, h, As, A’s Kiểm tra tiết diện có đủ khả chịu cặp nội lực M, N ' Tính x: x  Rs As  Rsc As  N điều kiện 2a’  x  Rh0 Rb b Kiểm tra khả chịu lực x  Ne  Negh  Rbbx h0    Rsc As' Z a 2  Khi x > Rh0 lấy x = Rh0 Khi x < 2a’ Kiểm tra khả chịu lực theo cơng thức Ne’  [Ne’]gh = RsAsZa 157 Bài tốn tính tốn cốt thép Biết b, h, nội lực M, N u cầu xác định cốt thép As, A’s Cho x giá trị khoảng 2a’  x  Rh0 Tính A’s : As'  x  Ne  Rbbx h0   2  Rsc Z a Khi tính A’s > tính As: As  Rbbx  Rsc As'  N Rs Khi tính A’s < giảm x để tính lại Nếu lấy x = 2a’ mà có A’s< chọn A’s theo cấu tạo tính As theo cơng thức: N (e  Z a ) Ne' As  Rs Z a  Rs Z a 158 NỘI DUNG 6.5 ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU XOẮN 159 Bài giảng BTCT 9/28/2015 Cầu thang xoắn BTCT 160 Một số trường hợp dầm chịu xoắn 161 6.5 ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU KIỆN CHỊU XOẮN Mơmen xoắn, kí hiệu Mt, mơmen tác dụng mặt phẳng vng góc với trục cấu kiện  Ít gặp xoắn túy mà gặp xoắn với uốn (M, Mx, Q)  Khả chịu xoắn cấu kiện BTCT so với chịu uốn  dễ xuất khe nứt moment xoắn nhỏ  Phá hoại uốn-xoắn: vết nứt nghiêng xuất tất mặt cấu kiện Các vết nứt tạo nên tiết diện vênh gồm phía chịu kéo phía chịu nén 162 Bài giảng BTCT 9/28/2015 6.5.1 Đặc điểm cấu tạo a Tiết diện Tiết diện đặc rỗng Thường dùng hình vng, chữ nhật, chữ T Khi moment xoắn lớn nên tăng chiều rộng b tiết diện b Cốt thép    Mt  0,1 Rbhb2  Cốt dọc đặt theo chu vi tiết diện, neo vào gối Khoảng cách hai cốt dọc khơng q 200 mm Cốt đai khép kín Đoạn chập đầu cốt đai (khung buộc) khơng nhỏ 30 đai Đai vòng kín sườn cánh cấu kiện T, I 163 6.5 TÍNH TỐN CẤU KIỆN CHỊU XOẮN  Đầu tiên, tính cấu kiến chịu uốn  cốt dọc cốt đai  Tăng cốt dọc, bố trí thêm cốt dọc theo phương cạnh h  Giảm bước đai, tăng đường kính đai  Với cốt thép có, kiểm tra theo sơ đồ : (M, Mt) (Q, Mt) Điều kiện ứng suất nén Điều kiện theo tiết diện vênh Mt  0,1 Rbhb2 Mt  Mgh Mgh tính tốn theo sơ đồ 164 Sơ đồ vị trí vùng nén tiết diện vênh 165 Bài giảng BTCT 9/28/2015 6.5.1 Tính tốn theo sơ đồ M, Mt Sơ đồ M, Mt 166 6.5.1 Tính tốn theo sơ đồ - M, Mt M gh  đó: xác định x từ điều kiện Rs As (1   w )( h0  0,5 x )   b c ;  2h  b b ; w  Rb bx  Rs As  Rsc As' hạn chế w: wmin  w  wmax 2a’  x  Rh0  w  C  C0=2h+b 0,5 M 1 2 w M u ; Rsw Asw b  Rs As s   w max  1,5   w < wmin cần nhân tỉ số  M   Mu  w tính RsAs  w 167 6.5.2 Tính tốn theo sơ đồ - Mt , Q 168 Bài giảng BTCT 9/28/2015 M gh  Rs As1 (1   w1112 ) Z1 q 1 xác định x từ điều kiện  w1  Rbhx = RsAs1 – RscA’s1 Rsw Asw h x Rs As1 s 0,5  w1  1,5 2a’  x  Rb0 với b0 = b – a Nếu w1 < 0,5 giá trị RsAs1 x Z1  b0  cần nhân với Nếu xảy x < 2a’ (x < 0) lấy Z1 sau x   Z1  max Z a  b0  a ' ; Z b  b0   2  Qb  q  1 2M t 1  C1 h ; 1   w1 0,5 h ; C1  2b + h 2b  h 169  Trường hợp đặc biệt Khi thỏa mãn điều kiện Mt  0,5 Qb việc tính tốn theo sơ đồ thực theo điều kiện Q  Qsw  Qb  3M t b 170 6.5.3 Tính tốn theo sơ đồ – M, Mt Cần tính theo sơ đồ Mt  M b 2h  b Kiểm tra điều kiện2a’  x  Rh0 Tính Mgh M gh  Rs As (1   w2 ) Z  Giá trị M biểu thức tính , wmin wmax lấy với giá trị âm Chú ý: vai trò cốt thép hốn vị 171 Bài giảng BTCT 9/28/2015 TÍNH TỐN CẤU KIỆN BÊ TƠNG CỐT THÉP THEO TTGH THỨ HAI 172 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG 7.2 TÍNH TỐN VỀ SỰ HÌNH THÀNH KHE NỨT 7.3 TÍNH TỐN CẤU KIỆN BÊTƠNG CỐT THÉP THƯỜNG THEO SỰ MỞ RỘNG KHE NỨT 7.4 NGUN TẮC CHUNG 7.5 ĐỘ CONG CỦA CẤU KIỆN KHƠNG CĨ KHE NỨT TRONG VÙNG KÉO 7.6 ĐỘ CONG CỦA CẤU KIỆN BÊ TƠNG CỐT THÉP ĐỐI VỚI ĐOẠN KHE NỨT TRONG VÙNG KÉO 173  Tính tốn hình thành khe nứt  xác định khả chống nứt cấu kiện;  Tính tốn mở rộng khe nứt  xác định bề rộng khe nứt tiết diện thẳng góc tiết diện nghiêng;  Tính tốn khép kín khe nứt;  Tính tốn biến dạng cấu kiện  xác định chuyển vị 174 Bài giảng BTCT 9/28/2015 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG Khi bêtơng xuất ứng suất kéo vượt q cường độ chịu kéo bêtơng bắt đầu nứt Ngun nhân: biến dạng ván khn, co ngót bêtơng, thay đổi nhiệt độ độ ẩm, tác dụng tải trọng tác dộng khác Khi bề rộng khe nứt từ 0,005mm trở lên thấy Tác hại: làm cho cơng trình khả chống thấm, làm cho bêtơng khơng bảo vệ cốt thép khỏi bị ăn mòn tác dụng xâm thực mơi trường 175 7.2 TÍNH TỐN VỀ SỰ HÌNH THÀNH KHE NỨT 7.2.1 Cấu kiện chịu kéo tâm Ncrc = ARbt.ser + 2Rbt.serAs  Ea Eb 176 7.2.2 Cấu kiện chịu uốn 177 Bài giảng BTCT 9/28/2015 Mơmen chống nứt tiết diện Mcrc = Rbt,ser Wpl Wpl – mơmen kháng uốn tiết diện có xét đến biến dạng khơng đàn hồi bêtơng vùng chịu kéo Wpl  2( I bo  I so  I 'so )  Sbo hx Điều kiện để cấu kiện khơng bị nứt M  Mcrc 178 Sự co ngót làm ảnh hưởng đến khả chống nứt cấu kiện Mcrc = Rbt,serWpl  Mrp Nội ứng suất co ngót bê tơng 179 7.2.3 Cấu kiện chịu nén Biểu đồ ứng suất dùng để tính khả chống nứt cấu kiện chịu nén lệch tâm 180 Bài giảng BTCT 9/28/2015 Điều kiện để cấu kiện khơng bị nứt Mr = N(e0 – r)  Rbt,serWpl M = Neo  Rbl,serWpl + Nr r – khoảng cách từ trọng tâm đến mép lõi r Wred Ared Wred – mơmen kháng uốn Ared – diện tích tiết diện 181 7.2.4 Cấu kiện chịu kéo lệch tâm Biểu đồ ứng suất dùng để tính cấu kiện chịu kéo lệch tâm theo hình thành khe nứt 182 Điều kiện để cấu kiện khơng bị nứt Mr = N(e0 + r)  Rbt,serWpl khoảng cách r xác định r W pl A  2 ( As  A's ) Tính gần Wpl Wpl = Wred   hệ số xét đến ảnh hưởng biến dạng khơng đàn hồi bêtơng vùng chịu kéo, xác định theo PL18 183 Bài giảng BTCT 9/28/2015 7.2.5 Tính tốn theo hình thành khe nứt tiết diện nghiêng Tính tốn theo điều kiện mt  b4Rbt,ser b4 – hệ số điều kiện làm việc bêtơng 1  b4   mc = 0,01:  đối với bêtơng nặng,  bêtơng hạt nhỏ và bêtơng nhẹ,  = 0,02: đối với bêtơng tổ ong  Rb , ser 0,2  B Giá trị ứng suất kéo nén bêtơng  mt ( mc )   x  y 2  x  y       xy   184 7.3 TÍNH TỐN CẤU KIỆN BÊTƠNG CỐT THÉP THƯỜNG THEO SỰ MỞ RỘNG KHE NỨT 7.3.1 Tính bề rộng khe nứt thẳng góc theo tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 356 – 2005 acrc  l s Es 20(3,5  100  )3 d Ứng suất s cấu kiện s  o cấu kiện chịu kéo tâm s  o cấu kiện chịu uốn N As khi lực kéo N nằm  ở trọng tâm cốt  thép As và A’s thì es được lấy dấu (‐) M As z o cấu kiện chịu nén & kéo lệch tâm  s  N ( es  z ) As z 185 Với cấu kiện chịu kéo lệch tâm, eo.tot < 0,8h0 lấy z = zs Khi cốt chịu kéo đặt thành số lớp theo chiều cao tiết diện với e0,tot  0,8h0 ứng suất s cần phải nhân với hệ số n n  h  x  a2 ; x = h0 h  x  a1  – hàm lượng cốt thép chịu kéo tiết diện  As bh0 ;  ≤ 0,02 186 Bài giảng BTCT 9/28/2015 7.3.2 Tính tốn bề rộng khe nứt nghiêng theo tiêu chuẩn thiết kế Khi sử dụng cốt đai thẳng góc với trục cấu kiện acrc  l Trong 0,6 sw d w dw Es  0,15 Eb (1  2 w ) h0 Ứng suất cốt đai  sw  Q  Qb1 s ; điều kiện sw ≤ Rs,ser ≤ 22Mpa (B30) Asw h0 Lực cắt tất ngoại lực Qb1  E  s Eb A ;  w  sw bs 0,8 b (1   n ) Rbt , ser c , l – hệ số được  lấy như trong tiêu chuẩn thiết kế 187 188 7.4 NGUN TẮC CHUNG Tính tốn biến dạng khống chế khơng vượt q giá trị giới hạn quy định Biến dạng tính tốn theo phương pháp học kết cấu, phải thay độ cứng đàn hồi độ cứng có xét đến biến dạng dẻo bêtơng 189 Bài giảng BTCT 9/28/2015 190 7.5 ĐỘ CONG CỦA CẤU KIỆN KHƠNG CĨ KHE NỨT TRONG VÙNG KÉO Đối với cấu kiện khơng xuất khe nứt vùng kéo, độ cong cấu kiện tính tốn vật thể đàn hồi B = b1EbIred b1 - hệ số ảnh hưởng từ biến, b1 = 0,85; φb2 – hệ số xét đến ảnh hưởng từ biến dài hạn bê tơng   M sh    B  r 1 M   l b    r B  2 Độ cứng ngắn hạn Bl độ cứng dài hạn Bsh  B   b1Eb I red Bl  B b   b1Eb I red b 191 7.6 ĐỘ CONG CỦA CẤU KIỆN BÊ TƠNG CỐT THÉP ĐỐI VỚI ĐOẠN KHE NỨT TRONG VÙNG KÉO 7.6.1 Trạng thái ứng suất biến dạng dầm sau xuất khe nứt Xét đoạn dầm chịu uốn túy Trạng thái ứng suất biến dạng dầm sau xuất khe nứt 192 Bài giảng BTCT 9/28/2015 Gọi x giá trị trung bình chiều cao vùng nén  b giá trị ứng suất trung bình  b   b b ; với ψb ≤ Ứng suất kéo bê tơng tiết diện có khe nứt khơng Càng xa khe nứt ứng suất kéo bê tơng tăng đạt giá trị cực đại hai khe nứt Biến dạng tỷ đối thớ bê tơng vùng nén  biến dạng tỷ b đối cốt thép chịu kéo  s   s s Es  s s Es   ; b b E 'b  b b Eb 193 Tại tiết diện có khe nứt, biểu đồ ứng suất bê tơng vùng nén coi hình chữ nhật s  M ; As z b  M Ab z Trường hợp có cốt chịu nén theo tính tốn phải quy đổi Ab thành Abred Abred  Ab  n  A 's ứng suất b tính theo cơng thức b  M Abred z 194 7.6.2 Độ cong trục dầm độ cứng dầm Xét đoạn dầm nằm hai khe nứt Độ cứng chống uốn dầm bê tơng cốt thép có khe nứt vùng kéo B B s As Es h0 z  b  Eb Abred Sơ đồ để xác định độ cong trục dầm 195 Bài giảng BTCT 9/28/2015 7.6.3 Độ cong trục cấu kiện chịu kéo, nén lệch tâm Sơ đồ để tính biến dạng cấu kiện chịu nén lệch tâm 196 Biểu thức tổng qt độ tính cong loại cấu kiện Ms  s  b  N s     r ho z  Es As  Eb Abred  h0 Es As tính độ võng cấu kiện theo mối quan r hệ sức bền vật liệu học kết cấu Từ độ cong d2y  r dx y – chuyển vị theo phương vng góc với trục cấu kiện 197 7.6.4 Độ cong tồn phần độ võng a Độ cong tồn phần Độ cong tồn phần cấu kiện có khe nứt vùng kéo xác định theo cơng thức: 1 1 1       r  r 1  r 2  r 3 b Tính tốn độ võng Độ võng fm biến dạng uốn gây xác định theo cơng thức l 1 f m   M x   dx  r x o M x mơ momen uốn đặt tiết diện cần xác định chuyển vị 198 Bài giảng BTCT 9/28/2015 199 [...]... chuẩn TCVN 2737 – 19 95 • n = 1, 1  1, 3 với tải trọng thường xun • n = 1, 2  1, 4 với tải trọng tạm thời Với tải trọng thường xun khi tải trọng giảm mà làm cho kết cấu bị bất lợi lấy n < 1 63 Bài giảng BTCT 1 9/28/2 015 3.2.3 Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính tốn a Bê tơng Cường độ tiêu chuẩn Trạng thái B12.5 B15 Nén dọc trục RbnRb,ser 9.5 11 1 1 .15 1. 4 1. 6 1. 8 1. 95 2 .1 Đóng rắn tự nhiên 21. 0 23.0 27.0... suất khí quyển 19 .0 21. 0 24.0 27.0 29.0 31. 0 33.0 Chưng áp 16 .0 17 .0 20.0 23.0 25.0 26.0 27.0 Cường độ tiêu chuẩn Kéo dọc trục Rbtn,Rbt,ser Mơ đun đàn hồi Ebx103 (MPa) Cấp độ bền chịu nén của bê tơng (MPa) B20 B25 15 18 .5 B30 22 B35 25.5 B40 29 64 Cường độ tính tốn 65 b Cốt thép Cường độ tính tốn của cốt thép thanh (theo TTGH thứ I) 66 Bài giảng BTCT 1 9/28/2 015 3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN BTCT Hiện nay... Cấp độ bền chịu nén của bê tơng Hệ số điều kiện làm việc của bê tơng ─ Giả thiết a, trong đó, a = 1, 5 ÷ 2 cm đối với bản có chiều dày 6 – 12 cm, a = 3 ÷ 6 cm (hoặc lớn hơn) đối với dầm 10 3 α  x A   (1  0.5 )     1  0,5  h0  0,5 x  0,5 1  1  2 A  h0 h 0   1  1  2A TCVN 5574 - 19 91 TCXD 356 -2006  Cường độ chòu nén TT của BT: Rn  Cường độ chòu kéo TT của thép: Ra  D tích tiết diện... của dầm b'f h h h hf h b h'f b'f h'f b' b bf b b Hình 4.2 Các dạng tiết diện của dầm 87 Bài giảng BTCT 1 9/28/2 015  Kích thước dầm • Chiều cao: hd = (1/ 8 – 1/ 20)L • Chiều rộng: bd = (2/3 – 1/ 4)hd (L: nhịp dầm) Để định hình hóa chọn: hd = n.50 mm khi hd  600mm, hd = n .10 0 mm khi hd > 600mm bd = 10 0, 12 0, 15 0, 200, 250, 300mm, bd = n.50 mm khi bd > 300mm  Cốt thép trong dầm: • Cốt dọc chịu kéo As (hay... 32 1. 3.5 Biến dạng do nhiệt độ  Thể tích bị biến dạng khi thay đổi nhiệt độ phụ thuộc vào hệ số giãn nở vì nhiệt t Hệ số này phụ thuộc vào xi măng, cốt liệu và độ ẩm Thường lấy t= 1 10 -5 /độ C 1. 3.6 Mơđun đàn hồi Eb Khi bêtơng chịu nén, trong giai đoạn đàn hồi : Eb  b  tg b Ví dụ : trong điều kiện khơ cứng tự nhiên, bêtơng B15 có Eb= 23 10 3 MPa bêtơng B20 có Eb= 27 10 3 MPa 33 Bài giảng BTCT 1. .. để đổ bêtơng 56 57 Bài giảng BTCT 1 9/28/2 015 3 .1 NỘI DUNG VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT 3.2 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN BTCT 3.4 NGUN LÝ CẤU TẠO 58 3 .1 NỘI DUNG VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT TÍNH TỐN • Xác định tải trọng và tác động; • Xác định nội lực và tổ hợp nội lực; • Xác định khả năng chịu lực của kết cấu hoặc tính tốn tiết diện BTCT CẤU TẠO • Chọn vật liệu (mác... Cốt thép dọc trong  dầm As 1) Tiết diện Chữ nhật cốt đơn 1a)Tiết diện chữ nhật cốt kép 1b)Tiết diện chữ T KẾT QUẢ ĐẦU RA: ‐ Khả năng chịu lực Mgh của dầm 2) Tính cốt đai 96 Bài giảng BTCT 1 9/28/2 015 CHƯƠNG 4: CẤU KIỆN CHỊU UỐN 4.3 TÍNH TỐN CẤU KIỆN CHỊU UỐN CĨ TIẾT DIỆN ĐỐI XỨNG TRÊN TIẾT DIỆN THẲNG GĨC 4.3 1 Các giả thiết tính tốn • Xem tiết diện tính tốn làm việc ở giai đoạn III -1 của TTUS-BD • Đạt đến... bảo vệ và khoảng hở của cốt thép 75 Bài giảng BTCT 1 9/28/2 015 Chiều dài đoạn neo ≥ l*an = an và lmin 76 Theo kinh nghiệm: Trong vùng kéo: lan = (30  45)  Trong vùng nén: lan = (15  20)  Nối cốt thép Có thể dùng cách: Nối hàn, Nối buộc hoặc, Ống lồng  Hoặc có thể dùng coupler 77 78 Bài giảng BTCT 1 9/28/2 015 (TÍNH TỐN THEO CƯỜNG ĐỘ) 79 NỘI DUNG 4 .1 KHÁI NIỆM CHUNG 4.2 SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM CHỊU... DIỆN THẲNG GĨC 80 4 .1 KHÁI NIỆM CHUNG 4 .1. 2 Cấu kiện cơ bản Cấu kiện chịu uốn là cấu kiện chịu tác dụng của momen M và lực cắt Q hoặc chỉ chịu tác dụng của M (uốn thuần túy) – Hai dạng cấu kiện thường gặp là bản và dầm * CẤU TẠO CỦA BẢN Gọi cấu kiện là bản khi 2 kích thước của cấu kiện (chiều dài, chiều rộng) rất lớn so với kích thước thứ 3 81 Bài giảng BTCT 1 9/28/2 015 Hình 4 .1 Sơ đồ bố trí cốt thép... trên 83 Cốt thép trong bản bao gồm: • Cốt thép chịu lực: đặt trong vùng chịu kéo do momen gây ra thường dùng 6,  12 , Khoảng cách: 70 ÷ 200 khi hb < 15 0 1, 5h khi hb ≥ 15 0 • Cốt thép phân bố: đặt vng góc với cốt thép chịu lực, với các vai trò như sau: 84 Bài giảng BTCT 1 • 9/28/2 015 Cốt thép phân bố/cấu tạo: đặt vng góc với cốt thép chịu lực, với các vai trò như sau:  Giữ chặt cốt thép chịu lực;