Đề cương bài giảng Bê tông cốt thép với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được trình tự, yêu cầu kỹ thuật, phương pháp thiết kế, các qui định chung khi thiết kế kết cấu công trình. Đánh giá, xác định được khả năng chịu lực của cấu kiện. Mời các bạn cùng tham khảo!
Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng TRƯỜNG CĐN ĐỒNG THÁP KHOA CƠ KHÍ - XÂY DỰNG _ _ ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG BÊ TÔNG CỐT THÉP LƯU HÀNH NỘI BỘ Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang Trường CĐCĐ Đồng Tháp – - Lí thuyết: 30 - Thực hành: 24 - Kiểm tra hết môn: 06 Khoa Cơ khí - Xây dựng Mơ tả nội dung vắn tắt học phần: nội dung học phần gồm phần sau: - Vị trí mơn học: mơn BTCT mơn chun ngành chính, bố trí học trước mơn học/mơ đun chun mơn nghề - Tính chất mơn học: mơn học lý thuyết sở bắt buộc Môn BTCT môn học làm sở giúp cho sinh viên tìm hiểu cấu tạo cấu kiện, cách xác định tải trọng nội lực tác dụng vào cấu kiện cơng trình thực đại Mục tiêu môn học: 7.1 Về kiến thức: Trình bày trình tự, yêu cầu kỹ thuật, phương pháp thiết kế, qui định chung thiết kế kết cấu cơng trình Đánh giá, xác định khả chịu lực cấu kiện 7.2 Về kỹ năng: - Thiết kế, nêu cấu tạo bố trí thép xác định nội lực cấu kiện kết cấu tất cấu kiện chịu uốn chịu nén đà, dầm, dầm sàn, đà kiềng, sàn, cầu thang 7.3 Thái độ: - Có trách nhiệm cơng việc Hợp tác tốt với người làm, cẩn thận để đảm bảo an tồn cho người cơng trình - Tạo thái độ, tác phong nghiêm túc cẩn thận trình thiết kế kết cấu Nội dung môn học: chia làm chương Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang Trường CĐCĐ Đồng Tháp Số TT – Tên mô đun Khoa Cơ khí - Xây dựng Tổng số Bài 1: khái niệm chung vật liệu BT, cốt thép vật liệu BTCT Bài 2: tính chất lí vật liệu BT, cốt thép BTCT Bài 3: Ngun lí tính tốn thiết kế kết cấu BTCT Bài 4: tính tốn cấu kiện chịu uốn dầm Bài 5: tính tốn cấu kiện chịu uốn cầu thang Tổng cộng: Thời gian Lý Thực thuyết hành Kiểm tra 4 8 20 12 20 12 60 30 24 2 Nội dung chi tiết: Bài 1: Khái niệm chung vật liệu BT, cốt thép vật liệu BTCT Lí thuyết: 04 Mục tiêu bài: * Kiến thức: - Trình bày cấu tạo tác dụng vật liệu bê tông bê tông cốt thép * Kỹ năng: - Phân biệt bê tông bê tông khơng cốt thép - Phân tích ưu, nhược điểm bê tông cốt thép - Nắm tiêu chuẩn hành ngành xây dựng * Thái độ: - Nghiêm túc, cẩn thận, chu đáo 1.1 Khái niệm: bê tông bê tông cốt thép 1.2 Sự làm việc chung giửa bê tông cốt thép: Các yếu tố giúp cho Bê tơng cốt thép làm việc chung với 1.3 Ưu nhược điểm bê tông cốt thép: 1.3.1 Ưu điểm: 1.3.2 Nhược điểm: 1.4 Sơ lược đời bê tông Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng 1.5 Các tiêu chuẩn xây dựng liên quan đến công tác thiết kế thi cơng kết cấu BTCT Bài 2: Tính chất lí vật liệu BT, cốt thép BTCT Lí thuyết: 08 Mục tiêu bài: * Kiến thức: - Trình bày cấu tạo tác dụng vật liệu bê tông bê tông cốt thép * Kỹ năng: - Phân biệt bê tông bê tơng khơng cốt thép - Phân tích ưu, nhược điểm bê tông cốt thép - Nắm tiêu chuẩn hành ngành xây dựng * Thái độ: - Nghiêm túc, cẩn thận, chu đáo 2.1 Bê tông: 2.1.1 Cường độ mẫu thử bê tơng: 2.1.1.1 Thí nghiệm xác định cường độ nén mẫu thử (Bi) 2.1.1.2 Thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo bê tông 2.1.2 Mác bê tông: Định nghĩa: 2.1.3 Các nhân tố định cường độ bê tông: 2.1.3.1 Thành phần cách chế tạo bê tông: 2.1.3.1 Theo thời gian: * Vi dụ minh họa: 2.1.4 Biến dạng bê tông: 2.2 Cốt thép: 2.2.1 Các loại cốt thép dùng xây dựng loại thép có cacbon thấp chiếm từ (C=0.003 đến 0.005) 2.2.2 Phân nhóm thép: nhóm thép CI, nhóm thép CII 2.2.3 Độ dẻo cốt thép: Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng 2.2.4 Tính hàn cốt thép: 2.3 Cấu kiện bê tơng cốt thép 2.3.1 Lực dính giửa bê tơng cà cốt thép * Các nhân tố tạo nên lực dính: 2.3.2 Ứng suất bê tơng co ngót: 2.3.3 Sự phân phối lại ứng suất từ biến 2.3.4 Sự hư hỏng BTCT tác dụng môi trường: Bài 3: Ngun lí tính tốn thiết kế kết cấu BTCT Lí thuyết: 08 Mục tiêu bài: * Kiến thức: - Trình bày nguyên tắc thiết kế tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép * Kỹ năng: - Phân biệt loại tải trọng thiết kế kết cấu BTCT - Nêu phương pháp nối, buột cất thép - Nắm khoảng cách bảo vệ cốt thép * Thái độ: - Nghiêm túc, cẩn thận, chu đáo 3.1 Khái niệm: 3.2 Xác định tải trọng tác động: 3.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải): 3.2.2 Tải trọng tạm thới (hoạt tải): 3.3.3 Tải trọng đặc biệt: 3.3 Các phương pháp tính tốn kết cấu BTCT: 3.3.1 Trạng thái giới hạn: 3.3.2 Trạng thái giới hạn (TTGH 1): 3.3.3 Trạng thái giới hạn thứ 2: 3.4 Nguyên lý cấu tạo cốt thép: 3.4.1 Khung cốt thép lưới thép: Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng 3.4.2 Cốt thép chịu lực cốt thép cấu tạo: 3.4.3 Nối cốt thép: 3.4.1 Liên kết (nối) buôc: 3.4.2 Liên kết hàn: 3.4.3 Neo cốt thép: 3.4.4 Lớp Bê tông bảo vệ cốt thép: 3.4.4.1 Đối với cốt thép dọc chịu lực: 3.4.4.2 Đối với cốt đai, cốt thép dọc theo cấu tạo cốt thép phân phối Nhận xét chung: 3.4.5 Khoảng cách tối thiểu giửa cốt thép: ký hiệu “ t ”: 3.4.5.1 Cấu kiện có cốt thép bố trí đặt nằm ngang, nằm nghiêng đổ bê tơng: 3.4.5.2 Cấu kiện có cốt thép dọc đặt đứng đổ bê tông: * Bài tập minh họa: Bài 4: Tính tốn cấu kiện chịu uốn dầm Lí thuyết: 20 giờ, Mục tiêu bài: * Kiến thức: - Trình bày nguyên tắc thiết kế tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép * Kỹ năng: - Phân biệt loại tải trọng thiết kế kết cấu BTCT - Nêu phương pháp nối, buột cất thép - Nắm khoảng cách bảo vệ cốt thép * Thái độ: - Nghiêm túc, cẩn thận, chu đáo 4.1 Sự làm việc dầm chịu uốn: dầm, dầm sàn, đà kiềng 4.1.1 Vết nứt thẳng góc 4.1.2 Vết nứt xiên góc * Nhận xét chung Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng 4.1.3 Một số qui định thiết kế dầm, dầm sàn, đà kiềng: Qui định chọn tiết diện dầm 4.2 Một số qui định thiết kế dầm, dầm sàn, đà kiềng: 4.2.1 Qui định chọn tiết diện dầm Ví dụ minh họa 4.2.2 Tác dụng dầm phụ 4.3 Thép dầm: 4.3.1 Cốt thép dọc: có loại 4.3.1.1 Cốt thép dọc chịu lực (thép chủ) 4.3.1.2 Cốt thép theo cấu tạo 4.3.2 Cốt thép ngang: gồm có cốt đai cốt xiên 4.3.2.1 Cốt đai a1 Trường hợp 200 h 300mm a2 Trường hợp 300 h 450mm 4.3.2.2 Cốt xiên: 4.3.2.3 Bài toán tính tốn khoảng cách cốt đai 4.4 Bài tập áp dụng thiết kế: 4.4.1 Thiết kế đà kiềng nhịp - Thuyết minh tính tốn - Trình bày vẽ vừa tính tốn 4.4.2.Thiết kế đà kiềng nhịp, nhiều nhịp - Thuyết minh tính tốn - Trình bày vẽ vừa tính tốn Bài 5: Tính tốn cấu kiện chịu uốn cầu thang Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Lí thuyết: 20 giờ, Mục tiêu bài: * Kiến thức: - Trình bày nguyên tắc thiết kế tính tốn kết cấu kiện chịu uốn cầu thang bê tông cốt thép * Kỹ năng: - Phân biệt cầu thang dạng chịu lực dầm chịu lực - Thiết kế cầu thang dạng chịu lực dầm chịu lực - Nêu cấu tạo cầu thang dạng * Thái độ: - Nghiêm túc, cẩn thận, chu đáo 5.1.Khái niệm: 5.2.Phân loại: 5.2.1 Theo hình dáng: hình vẽ minh họa 5.2.2 Theo khả chịu lực: theo dạng, hình vẽ minh họa 5.3 Cấu tạo cầu thang: 5.4 Một số qui định thiết kế cầu thang: 5.4.1 Xác định chiều cao bậc thang: ký hiệu : h 5.4.2 Xác định bề rộng bậc thang: ký hiệu: b Ví dụ minh họa xác định b h cầu thang 5.4.3 Lan can tay vin 5.5 Bài tập áp dụng thiết kế cầu thang: 5.5.1 Bài tập áp dụng thiết kế cầu thang dạng chịu lực - Thuyết minh tính tốn - Trình bày vẽ vừa tính tốn 5.5.2 Bài tập áp dụng thiết kế cầu thang dạng dầm chịu lực - Thuyết minh tính tốn - Trình bày vẽ vừa tính tốn Tính tốn cấu kiện chịu uốn sàn BTCT (mở rộng) Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Mục tiêu bài: * Kiến thức: - Trình bày nguyên tắc thiết kế tính tốn kết cấu kiện chịu uốn sàn bê tông cốt thép * Kỹ năng: - Phân biệt khả chịu lực sàn phương sàn phương - Thiết kế sàn BTCT dạng chịu lực phương - Thiết kế sàn BTCT dạng chịu lực phương * Thái độ: - Nghiêm túc, cẩn thận, chu đáo I khái niệm: II Phân loại sàn: III Cách nhận biết Sàn chịu lực phương sàn phương: sàn có sườn chia làm loại sàn phương sàn phương IV Một số qui định cấu tạo sàn: Kích thước ô Cốt thép Cấu tạo chi tiết sàn Bản sàn làm việc phương Tính toán cốt thép cho sàn Qui tắc bố trí thép sàn V Bài tập thiết kế sàn BTCT Bài tập thiết kế sàn BTCT chịu lực phương - Thuyết minh tính tốn sàn BTCT - Trình bày vẽ vừa tính tốn thực mặt cắt ngang cắt dọc Bài tập thiết kế sàn BTCT chịu lực phương - Thuyết minh tính tốn sàn BTCT - Trình bày vẽ vừa tính tốn thực mặt cắt ngang cắt dọc qua sàn Bài 1: Khái niệm vật liệu bê tông cốt thép Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng 1.1 Khái niệm: - Bê tông loại vật liệu có khả chịu nén tương đối tốt, khả chịu kéo - Thép loại vật liệu có khả chịu kéo tốt chịu nén đầu tốt tương đương - Để phát huy khả chịu kéo chịu nén tốt đồng thời khắc phục nhược điểm chịu kéo bê tông, cách đưa cốt thép vào bê tơng khả chịu lực vật liệu tăng lên nhiều lần so với bê tông không cốt thép (tăng từ 10 đến 20 lần) Vật liệu gọi bê tông cốt thép - Với cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn (đà, dầm, sàn): cốt thép đặt vùng chịu kéo để tham gia chịu ứng suất kéo - Với cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén (cột): cốt thép đặt chung quanh tiết diện để tăng khả chịu nén cho bê tơng từ giảm bớt kích thước tiết diện Cách đặt cốt thép gọi tính tốn đặt cốt thép đơn 1.2 Sự làm việc chung giửa bê tơng cốt thép: Bê tơng cốt thép làm việc chung vì: - Khi bê tơng cứng xong bê tơng cốt thép dính chặt với nên truyền lực cho chịu - Giửa bê tông cốt thép không xảy phản ứng hóa học gây hại nhau, mà ngượi lại bê tông lớp áo bảo vệ cho cốt thép tránh tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngồi - Bê tơng cốt thép có hệ số giản nở nhiệ độ gần (thép 0.000012,btong 0.00001 0.000015) , nhiệt độ thay đổi phạm vi thông thường 100độ C khơng làm phá hỏng lực dính chúng 1.3 Ưu nhược điểm bê tông cốt thép: 1.3.1 Ưu điểm: - Có khả chịu lực tốt kết cấu gỗ kết cấu gạch đá Chịu tải trọng rung động chịu lửa tốt có cường độ phát triển vịng vài năn - Có tuổi thọ cao, tốn tiền bảo dưỡng tạo hình theo ý muốn Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 10 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng - Thép phân bố: có tác dụng giử vị trí cho phép chịu lực thi cơng, đồng thời phân phối lực đến thép bên cạnh tham gia chịu ứng lực BT co ngót Thép phân bố dùng nhóm thép CI, đặt bên vng góc với thép chịu lực a= (200250) 6.4.3 Cấu tạo chi tiết sàn: SÀN VỆ SINH SÀN PHÒNG NGỦ, HÀNH LANG - Lát gạch men nhám 20x20x1 cm - Lát gạch CERAMIC 30x30x1 cm - Lót vữa XM mác 75, D = cm - Đan BTCT chịu lực M250, D= 10 cm - Trát trần vữa XM mác 75, D= cm - Lót vữa XM mác 75, D = cm - BTgạch vỡ M50, D= 10 cm - Đan BTCT chịu lực M250, D= 10 cm - Trát trần vữa XM mác 75, D= cm Bảng xác định trọng lượng thân sàn: Loại Các lớp sàn Tải trọng Hệ số TC (kG/m3) Vượt tải(n) TT (kG/m2) - Gạch men ceramic(30x30x2)cm 2200x0.02 1,3 57,2 - Vữa lát gạch dày, D=3 cm 1600x0.03 1,3 62.4 - SaønBTCT M250, D=10 cm 2500x0.10 1,3 325 - Vữa trát trần M75, D=2 cm 1600x0.02 1,3 41,6 Sàn Tổng tónh tải g(Kg/m2 ) Sàn vệ sinh Tải trọng 486,2 - Gạch men ceramic(30x30x2)cm 2200x0.02 1,3 57,2 - Vữa lát gạch dày, D=3 cm 1600x0.03 1,3 62,4 - SànBTCT M250, D=12 cm 2500x0.12 1,3 390 - Trọng lượng vửa san lắp mb 2x1.5x75 1,3 225 thiết bị vệ sinh (lấy 75 kG/m2 ) Tổng tónh tải g(Kg/m2 ) 734,6 Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 38 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Phân tải trọng tónh khu vệ sinh lên sàn S1: sàn làm việc phương - Hoạt tải tính toán phòng vệ sinh Phoạt tải = 240 Kg/m2 - Phân bố diện tích ô sàn : Pht'= 240 = Kg/m2 x6 Tổng hoạt tải sàn S1 có phòng vệ sinh đắt trên: Pht s1 = 240 + = 248 Kg/m2 Tảib trọ ng P tác dụng lên ô bản: P = Q l1 l2 = 1m M1 MI M II M1 L1 M2 M II q = g + p (kG/cm) b = 1m MI MI MI L2 q = g + p (kG/cm) M II M II M2 L2 Q = tổng tónh tải + tổng hoạt tải - Mômen dương lớn nhịp: M1 = m91 P ; M2 = m92 P - Mômen âm goái : MI = K91 P ; MII = K92 P Trong đó: m91, m92 , k91, k92 phụ thuộc vào tỉ số : l2/ l1 tra STKCCT trang 34 sơ đồ xem hình vẽ sơ đồ 6.4.4 Bản sàn làm việc phương: ( l2 2 ) l1 - Ta cắt ô dải có bề rộng b= 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán cho ô + Mômen dương nhịp: M nh + Mômen âm gối : M goi q l12 (Kg.m) 24 q l12 (Kg.m) 12 Trong đó: l1 chiều dài ô sàn theo phương cạnh ngắn Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 39 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng 6.4.5 Tính toán cốt thép cho sàn: - Xem ô sàn cấu kiện dầm chịu uốn tiết diện chữ nhật có b = 100 cm, h = hb = 12 cm, chọn a = 2.0 cm * Hệ số A = M R n b h 02 (không đơn vị tính hệ số) + Nhóm CI: tiết diện trịn trơn có cường độ: Rs = Ra= 2250 kg/cm2 + Bê tông mác 200 cường độ bê tông: Rn = 90 kg/cm2 * Diện tích thép cần thiết bề rộng sàn Fa = M (cm2) γ Ra h0 với = 0.5 ( + 1 A ) (không đơn vị tính hệ số) Sau có kết cốt thép tra bảng STKCCT trang 115 Chọn bố trí cốt thép 6.4.6 Qui tắc bố trí thép sàn: - Thép theo phương dài nằm theo phương nắn nằm - Chiều dài thép mũ ¼ chiều dài nhịp 6.5 Bài tập minh họa - Cho mặt dầm sàn hình vẽ Hãy tiến hành tính tốn nội lực bố trí cốt théo cho sàn (ô sàn phương, ô sàn phương, sàn ban cơng) Bài giải Thuyết minh tính tốn sàn BTCT Cho mặt dầm sàn lầu cơng trình nhà gia đình hình vẽ Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 40 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Hãy tên dầm sàn, kích thước tiết diện dầm sàn Chiều dài, số lượng cấu kiện dầm sàn? Trình bày vẽ dầm sàn với tỷ lệ 1/100 (1,5đ) DS1(200x300), L= 11,7m SL=02 CK DS2(200x300), L=5m, SL=04 CK DS3 (200x300), L=3,5m, SL=01CK DS4 (100x300), L=5m, SL=01CK a Hãy thiết kế tính tốn cốt thép tiết diện 01 sàn kích thước (3500x5000) (3đ) Xử lí số liệu đề bài: Bê tơng mác 200 có: Rn =90 (kg/cm2) Thép CI có : Rn =2000 (kg/cm2) Công thức xác định chiều dày sàn: hb D l1 (1 / 45 / 50) x3500 = ( 77,78 70) m Chọn hb = 100mm Xác định tỷ lệ: l2 / l1 3,5 / 3,5 sàn làm việc phương Tra bảng tìm hệ số theo sơ đồ làm việc kê cạnh sơ đồ m91=0.0179; m92=0.0179; k91=0.0417; k92=0.0417 Xác định tải trọng: * Tĩnh tải: trọng lượng thân sàn Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 41 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng - Trọng lượng lớp gạch Ceramic dày d= 20mm trọng lượng gạch ceramic 1800(kg / m3) g1 nxxd = 1,3x 1800x0,02=46,8 (kg/m2) - Trọng lượng lớp vữa lót dày d=50mm, trọng lượng vữa lót 1600(kg / m3) g nxxd = 1,3x 1600x0,03=62,4 (kg/m2) - Trọng lượng BTCT sàn dày d=100mm, trọng lượng bê tông 2500(kg / m3) g3 nxxd = 1,3x 2500x0,1=325 (kg/m2) - Trọng lượng vữa trát dày d=15mm, trọng lượng bê tông 1600(kg / m3) g nxxd = 1,3x 1600x0,015=31.2 (kg/m2) - Tổng trọng lượng sàn BTCT: g= g1 + g + g + g = 46,8+62,4+325+31.2= 465,4 (kg/m2) * Hoạt tải: tra bảng công sử dụng nhà gia đình phịng ngủ P= 200(kg/m2) x n = 200 x 1,3 = 260 (kg/m2) Tổng tải trọng: G= g + P = 465,4 + 260 = 725.4 (kg/m2) Tải trọng phân bố ô sàn: G pb GxSsàn = 725,4 x (3,5x3,5)= 8886.15(kg) Hình vẽ sơ đồ làm việc sàn BTCT: G pb GxSsàn = 725,4 x (1.2x5)=4352.4 (kg) Xác định tính tốn moment uốn: M1 = m91 x G pb = 0.0179 x 8886.15= 159.06 (kg.m) Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 42 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng MI = k91 x G pb = 0.0417 x 8886.15= 370.56 (kg.m) M2 = m92 x G pb = 0.0179 x 8886.15= 159.06 (kg.m) MII = k92 x G pb = 0.0417 x 8886.15= 370.56 (kg.m) Tính tốn thiết kế cốt thép: h hb abv = 100-20=80(mm)=8(cm) Fa1 M 159.06 x100 = 1.11 (cm2) γ R a h 0.9 x2000 x8 FaI M 370.56 x100 = 2.57(cm2) γ R a h 0.9 x 2000 x8 Bố trí cốt thép tính tốn lên vẽ sàn: Tra bảng sổ tay kết cấu cơng trình trang 115 chọn thép sau: Fa1 =1.11(cm2) chọn 6a200 có Fa1 = 1.41(cm2) FaI =2.57(cm2) chọn 8a200 có Fa1 = 3.35(cm2) Bố trí cốt thép tính tốn lên vẽ: Thực mặt cắt: 1-1 ( MC ngang), MC 2-2 (MC dọc) * Tính tốn sàn (1200x5000) Công thức xác định chiều dày sàn: hb D l1 (1 / 45 / 50) x3500 = ( 77,78 70) m Chọn hb = 100mm Xác định tỷ lệ: l / l1 / 1.2 4.1 sàn làm việc phương Xác định tải trọng: * Tĩnh tải: trọng lượng thân sàn - Trọng lượng lớp gạch Ceramic dày d= 20mm trọng lượng gạch ceramic 1800(kg / m3) g1 nxxd = 1,3x 1800x0,02=46,8 (kg/m2) - Trọng lượng lớp vữa lót dày d=50mm, trọng lượng vữa lót 1600(kg / m3) g nxxd = 1,3x 1600x0,03=62,4 (kg/m2) - Trọng lượng BTCT sàn dày d=100mm, trọng lượng bê tông 2500(kg / m3) Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 43 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng g3 nxxd = 1,3x 2500x0,1=325 (kg/m2) - Trọng lượng vữa trát dày d=15mm, trọng lượng bê tông 1600(kg / m3) g nxxd = 1,3x 1600x0,015=31.2 (kg/m2) - Tổng trọng lượng sàn BTCT: g= g1 + g + g + g = 46,8+62,4+325+31.2= 465,4 (kg/m2) * Hoạt tải: tra bảng công sử dụng nhà gia đình phịng ngủ P= 200(kg/m2) x n = 200 x 1,3 = 260 (kg/m2) Tổng tải trọng: G= g + P = 465,4 + 260 = 725.4 (kg/m2) Tải trọng phân bố ô sàn: Hình vẽ sơ đồ làm việc sàn BTCT: Xác định tính tốn moment uốn: qxl 340 x1.2 M1 = = (kg.m) 12 12 MI = qxl 340 x1.2 = (kg.m) 24 24 Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 44 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Bài 7: Cấu kiện chịu Nén, kéo (mở rộng) 7.1 Cấu kiện chịu Nén: 7.1.1 Một số qui định thiết kế cấu kiện chịu nén: - Thường thiết kế tiết diện hình vng, hình chữ nhật, đa giác điều, … , - Diện tích tiết diện chọn sơ theo công thức sau: A = kN/ Rn - Hệ số: k = 0.8 1.0 cấu kiện chịu nén tâm k = 0.8 1.0 cấu kiện chịu nén tâm N: lực dọc tải trọng tính tốn gây Rn : cường độ bê tơng - Khi chọn kích thước tiết diện cho cấu kiện chịu nén cần ý đến độ mảnh , độ ổn định cấu kiện - Tiết diện bất kỳ: l0 / i max (với i bán kính quán tính tiết diện) - Tiết diện chữ nhật: l0 / b 30 (b cạnh nhỏ tiết diện) - Tiết diện tròn: l0 / D 26 (D đường kính tiết diện) Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 45 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng - l0 : chiều dài tính tốn cấu kiện tùy thuộc vào điều kiện liên kết đầu cấu kiện, hình vẽ sau: Riêng nhà khung BTCT đổ liền khối thì: lo = 0.7H ( với H: chiều cao hình học tầng nhà xét tính) 7.1.2 Cốt thép: gốm loại 7.1.2.1 Cốt thép dọc: với bê tông chịu ứng suất nén (đối với cấu kiện chịu nén tâm) Vừa chịu ứng suất nén, vứa chịu ứng suất kéo lực nén lệch tâm gây (đối với cấu kiện chịu nén lệch tâm) Thường thiết kế theo nhóm thép CII CI Đường kính cốt thép thường chọn sơ sau: b / 20 b / 10 - Trong cấu kiện chịu nén tâm, cốt dọc đặt đối xứng qua trục đối xứng tiết diện qui định hàm lượng cốt thép Fa x100 3% F Với Fa : diện tích tiết diện cốt thép F : diện tích tiết diện cấu kiện 7.1.2.2 Cốt đai: - Có tác dụng liên kết cốt dọc tạo thành khung cốt thép, tăng độ cho cốt dọc chịu nén, giữ vị trí cốt dọc thi cơng tham gia chịu lực cắt - Cốt đai cấu kiện chịu uốn chọn theo kinh nghiệm, thường tính tốn Sử dụng nhóm thép CI tình theo cơng thức sau: - Cốt đai: đai doc đai - Khoảng cách cốt đai a 15doc , a b - Riêng vị trí nối cốt thép dọc qui định a 10doc Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 46 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng - Cốt đai thiết kế ơm lấy tồn cốt dọc, cho tối thiểu cách cốt dọc có cốt dọc nằm vị trí uốn cốt đai * Ví dụ minh hoạ cách tính tốn cốt đai cột: Hãy tính tốn thiết kế cốt đai cho cột chiều dài L=4,5m, thép chịu lực 416 Bài giải: 1 - Cốt đai: đai x16 đai chọn 4 - Khoảng cách cốt đai a 15doc , a b - Riêng vị trí nối cốt thép dọc qui định a 10doc 7.1.3 Tính tốn cấu kiện chịu nén tâm: 7.1.3.1 Sơ đồ ứng suất công thứ bản: - Khi cấu kiện chịu tải đạt đến TTHG1, toàn tiết diện chịu nén, ứng suất bê tơng đạt đến cường độ chịu nén tính tốn Rn ứng suất cốt thép đạt đến cường độ chịu nén tính tốn Rn 7.1.3.2 Bài toán tính toán cốt thép: - Thiết kế kích thước tiết diện, cấp độ bền bê tông, nhóm thép - Xác định kích thước tiết diện dựa vào lực dọc N - Tính độ mảnh cấu kiện: 7.1.3.3 p dụng vào toán cụ thể: Cột BTCT đổ chổ, chịu lực tâm N=50.000kg, bê tông mác 200, sử dụng nhóm thép CII, cho biết cột tiết diện (200x250), chiếu dài cột L=4m a Hãy tính toán chọn tiết diện cột b Tính toán bố trí cốt thép dọc thép đai cho cột Giáo án môn học: BTCT - GV: Lê Minh Giang 47 Trường CĐCĐ Đồng Tháp – Khoa Cơ khí - Xây dựng Bài giải Xác định trọng lượng thân cột N1= N+ N cot = 50.000 +650 =50.650kg =50.65t Trọng lượng thân cột (L=4m, tiết diện 200x250) N cot = n * *b*h *L= 1.3*2500*0.2*0.25*4= 650kg xử lí số liệu: - BT mac 200: Rn = 90kg/cm2 - Thép CII: Ra = 2800kg/cm2 - L0 / b = 0.7*H/0.2= 0.7*400/0.2= 14