Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp pot

Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 1 CHƯƠNG I. TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA KHỐI XÂY GẠCH ĐÁ §1. Khái niệm chung về kết cấu gạch đá(1t) 1. Sơ lược lịch sử phát triển của kết cấu gạch đá Kết cấu gạch đá ra đời từ rất sớm. - Kim tự tháp Ai cập được xây dựng cách đây trên 5000 năm bằng đá và vẫn tồn tại cho đến bây giờ. Tháp lớn nhất cao 146.6m với cạnh đáy dài 233m. Để xây dựng được kim tự tháp này c ần đến hơn hai triệu viên đá, mỗi viên nặng từ 2.5 đến 50tấn. - Đền thờ nữ thần Đian ở Hy Lạp xây vào thế kỷ thứ 6 trước công nguyên, trong đền có 125 cột đá cao 19m. - Cây hải đăng thành Alexăngdơri (Ai Cập) được xây dựng bằng đá vào thể kỷ thứ 3 trước công nguyên, cao 127m. Công trình này đã bị sụp đổ do động đất vào năm 1375 - Vườn treo Babilon được xây dựng vào thế kỷ thứ 15 trước công nguyên. - Điện Pantheon ở Rome cao 42.7m, mái là một Cupon đường kính 43.5m xây dựng vào thế kỷ thứ 2. - Nhà thờ Đức bà có mái Cupôn đường kính 32.5m xây dựng ở Côngxtăngtinốp vào thế kỷ thứ 6. - ở Trung Quốc vào khoảng 520 trước công nguyên người ta đã xây dựng toà tháp 15 tâng cao 40m ở tỉnh Hà Nam. - Vạn lý trường thành xây dựng vào thế kỷ thứ 3 trước công nguyên là một công trình vĩ đại. Thành dài trên 23000km xây b ằng đá, gạch nung dùng để bảo vệ biên giới phía Bắc nhà Tần. - Công trình Ăngco (Đế Thiên, Đế Thích) được người Campuchia xây dựng từ thế kỷ thứ 9 cũng là một công trình nổi tiếng thế giới. 2. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng a. Ưu điểm: - Kết cấu gạch đá có độ cứng lớn, khá vững chắc và bề n lâu. - Có khả năng cách âm cách nhiệt tốt - Sử dụng được các vật liệu địa phương do đó giá thành rẻ. Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 2 b. Nhược điểm: - Trọng lượng bản thân lớn, khả năng chịu lực không cao so với kết cấu bêtông, bêtông cốt thép hoặc thép. - Với khối xây bằng gạch đất sét nung thì sau khoảng 100 năm cường độ khối xây có thể bị giảm đi khoảng 1/3. - Gặp khó khăn trong công tác cơ giới hoá thi công. c. Phạm vi áp dụng: - Trong xây dựng dân dụng và công nghiệp, kế t cấu gạch đá được sử dụng làm kết cấu chịu lực như tường, cột, móng, vòm, ống khói, bể nước và làm các kết cấu bao che. - Kết cấu gạch đá còn được sử dụng trong các công trình cầu, cống, hầm lò, tường chắn đất, kè mương sông §2. Vật liệu dùng trong khối xây gạch đá (1t) 1. Gạch Gạch 4lỗ alpha G02: 180x80x80, trọng lượng 1,1kg, Công ty gạch ngói Đồng Nai Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 3 Gạch đặc: 200x100x70 (60viên/m2), trọng lượng 2,7kg, Công ty gạch ngói Đồng Nai Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 4 Gạch đặc: 220(+/-6mm)x105(+/-4mm)x60(+/-3mm) (60viên/m2), trọng lượng 2,7kg, độ hút nước <16%khối lượng, Cường độ nén >5.10 5 N/m 2 . Công ty Quỳnh Sơn, Gốm sứ Hạ Long Gạch xây 6 lỗ: Kích thước: 220 x 105 x 60; Trọng lượng (Kg/V): 3.2; Cường độ chịu nén (kg/cm2): 75, Độ hút nước (%): 6 – 9, Số lượng sử dụng Công ty Gốm sứ Hạ Long Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 5 Gạch đinh: 180x80x40 (60viên/m2), Cường độ nén >5.10 5 N/m 2 . Công ty Quỳnh Sơn Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 6 Gạch 3lỗ: 200(+/-6)mm x 130(+/-4)mm x 90(+/-3)mm, độ rỗng <60%thể tích, Cường độ nén >5.105 N/m2. Công ty Quỳnh Sơn Gạch đặc, gạch 2lỗ không trát, Thạch Bàn - Long Biên Hà Nội: Kích Thước: 210x100x60mm Gạch 6 lỗ Thạch Bàn - Long Biên Hà Nội: Kích Thước: 210x100x150mm a. Phân loại gạch - Theo phương pháp chế tạo: + Gạch nung: Là gạch đất sét được sản xuất bằng phương pháp ép khô hoặc ép dẻo và gạch kêzamit (gạch gốm) + Gạ ch không nung: Là gạch được chế tạo bằng cốt liệu và chất kết dính như: gạch than xỉ, gạch đất đồi, gạch bêtông, gạch silicát - Theo dung trọng: + Gạch nặng: γ ≥ 1800 kG/m3. Như các loại gạch đặc, gạch bêtông, gạch rỗng với lỗ rỗng toàn phần nhỏ hơn 30% + Gạch nhẹ. : 1000 kG/m3 < γ < 1500 kG/m3. Như gạch gốm có lỗ, gạch bêtông nhẹ có l ỗ với lỗ rỗng toàn phần từ 30 ÷ 50%. + Gạch rất nhẹ: γ ≤ 1000 kG/m3. Gồm các loại gạch bêtông tổ ong, gạch gốm có lỗ ngang với độ rỗng toàn phần lớn hơn 50%. - Theo độ rỗng: + Gạch đặc: Độ rỗng toàn phần (thể tích lỗ rỗng/thể tích viên gạch) nhỏ hơn 20%. + Gạch rỗng: Độ rỗng toàn phần ≥ 20%. - Theo trọng lượng viên gạch: Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 7 + Viên gạch: Khi trọng lượng viên gạch ≤ 5kG, bề rộng viên gạch từ 120 đến 140mm, người công nhân có thể dùng một tay để đưa viên gạch vào khối xây, + Tảng khối: Khi trọng lượng viên gạch lớn hơn 5kG và nhỏ hơn 25kG, người công nhân phải dùng 2 tay mới có thể bê được. b. Cường độ của gạch - Sơ đồ thí nghiệm: - Cường độ mẫu thử của gạch được xác định: Khi chịu nén: F N R m ng = , Khi chịu uốn: 2 , 2 3 ph Pl R m ug = - Cường độ tiêu chuẩn: Cường độ tiêu chuẩn của gạch được xác định bằng cường độ trung bình của 5 mẫu thử: Khi chịu nén: 5 5 1 , , ∑ = = i m nig c ng R R Khi chịu uốn: 5 5 1 , , ∑ = = i m uig c ug R R Giới hạn cường độ của gạch khi kéo chỉ bằng khoảng từ 5 ÷ 10% giới hạn cường độ của gạch khi nén. c. Mác gạch Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 8 Mác gạch được xác định trên cơ sở cường độ trung bình và cường độ bé nhất của mẫu thử khi nén và khi uốn. Gạch có các mác: + Gạch mác thấp: 4, 7, 10, 25, 35, 50 + Gạch mác trung bình: 75, 100, 125, 150, 200 + Gạch mác cao: 300, 400, 500, 600, 800 d. Môđun đàn hồi của gạch - Với gạch đất sét ép dẻo và gạch silicát: E g = (1 ÷ 2).10 5 kG/cm 2 . - Đối với gạch đất sét ép khô: E g = (0.2 ÷ 0.4).10 5 kG/cm 2 . - Hệ số biến dạng ngang (hệ số Poátxông) của gạch tăng lên cùng với sự tăng của ứng suất. Với gạch đất sét nung: μ g = 0.03 ÷ 0.1 2. Vữa a. Khái niệm - Vữa là loại vật liệu được tạo thành từ chất kết dính (vôi hoặc xi măng hoặc mật mía ) với cốt liệu nhỏ (cát) và nước. - Tác dụng của vữa trong khối xây: + Liên kết các viên gạch đá trong khối xây với nhau tạo nên một loại vật liệu liền khối mới. + Truyền và phân bố ứng suất trong khối xây từ viên gạch này đến viên gạch khác. + Lấp kín các khe hở trong khối xây. b. Phân loại vữa - Theo dung trọng ở trạng thái khô: + Vữa nặng: γ > 1500 kG/m3. + Vữa nhẹ: γ ≤ 1500 kG/m3. - Theo chất kết dính và cốt liệu: + Vữa nước: Dùng các chất kết dính là ximăng Pooclan hoặc ximăng Puzơlan + Vữa khô: Dùng các chất kết dính là vôi hoặc thạch cao - Theo thành phần: Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 9 + Vữa ximăng: Gồm ximăng, cát, nước. Vữa ximăng khô cứng nhanh, có cường độ khá cao, nhưng dòn khó thi công. + Vữa tam hợp (vữa bata): Gồm ximăng, vôi, cát, đất sét và nước. Vữa này có tính dẻo cần thiết, thời gian khô cứng vừa phải. + Vữa không có ximăng: Như vữa vôi gồm: vôi, cát, nước; vữa đất sét gồm: cát, đất sét, thạch cao. c. Cường độ của vữa - Cường độ của vữa được xác định bằng thí nghiệm các mẫu thử khối vuông, kích thước a=07cm, trong điều kiện tiêu chuẩn - Cường độ trung bình của vữa ximăng và vữa tam hợp trong phạm vi tuổi dưới 90 ngày có thể được xác định bằng công thức kinh nghiệm sau: 28,, )1(28 vtv R ta at R +− = Trong đó: R t , R 28 là cường độ chịu nén của vữa ở ngày thứ t và ngày thứ 28. Hệ số: a = 1.5 d. Mác vữa Mác vữa thường được đặt theo cường độ chịu nén. Có các loại mác: + Vữa mác thấp: 0, 2, 4. Mác o dùng để xác định cường độ khối xây lúc vừa xây xong. Mác 2 dùng để xác định biến dạng của khối xây bằng vữa vôi ở tuổi dưới 3 tháng. Mác 4 dùng để đổ lớp lót đệm. + Vữa mác trung bình: 10, 25. + Vữa mác cao: 50, 75, 150, 200. e. Biến dạng của vữa Độ biến dạng của vữa phụ thuộc vào mác vữa, thành phần và cấp phối của vữa, tính chất của tải trọng: + Vữa mác cao biến dạng ít hơn vữa mác thấp, vữa nhẹ biến dạng nhiều hơn vữa nặng, vữa vôi biến dạng nhiều hơn vữa ximăng. [...]... tip tc phỏt trin cho n khi khi xõy b phỏ hoi - Khi xõy cũn b bin dng do co ngút Bin dng do co ngút ph thuc vo tớnh cht ca va v gch ỏ, khi xõy dựng va ximng cú co ngút ln hn khi xõy dựng va vụi, khi xõy dựng gch silicỏt hoc gch bờtụng cú co ngút ln hn khi xõy dựng gch nung Đ5 Nguyờn lý tớnh toỏn kt cu gch ỏ (1t) 1 Khỏi nim chung Talk: Kt cu gch ỏ c s dng t rt lõu, nhng sut trong mt thi gian di nú ch... nhật v đạt tới cờng độ chịu tính toán về nén cục bộ R 3 Công thức cơ bản - Điều kiện cờng độ của của cấu kiện: N 1 mdh R Fc Trong đó: N - lực nén do tải trong tính toán gây ra 1 - hệ số uốn dọc mdh - hệ số kể đến tính chất di hạn của tải trọng Fc - diện tích phần chịu nén của tiết diện R - cờng độ chịu tính toán của khối xây - Xác định hệ số theo công thức: 1 = + c 2 Trong ú: B mụn Kt cu Bờ tụng ct... nh: Qx = Rv 1000 (kG) 0 7 R x trong ú: Rv, Rx l mỏc va v mỏc xi mng Lng ximng ti thiu cho 1m3 cỏt khi dựng va tam hp ximng sột m bỡnh thng l 125kG v khi m ln l 100kG Trong cỏc trng hp khỏc ly 75kG ximng cho 1m3 cỏt - Lng vụi tụi trong 1m3 cỏt c xỏc nh: D = 170(1-0.002Qx) (lớt) - Lng nc dựng trn dựng trn va c xỏc nh da vo t ln nc trờn ximng (N/X) bng khong 1.3 ữ 1.6 Chỳ ý: Cp phi ó c la chn cn phi... xõy bng gch c cú chiu cao mi hng khong 65mm, dựng cỏch xõy hn hp va ngang va dc trong mi hng, hoc 3 hng dc 1 hng ngang, hoc 5 hng dc 1 hng ngang - Vi khi xõy 2 lp gm 1 lp chu lc v 1 lp p trang trớ thỡ lp p liờn kt vi lp chu lc nh cỏc ging gch n sõu vo lp chu lc mt khong ln hn hoc bng na viờn gch, cỏc ging gch cỏch nhau t 3 n 5 hng gch theo phng ng Cú th dựng cỏc ging bng thộp liờn kt lp p vi lp chu... xõy ỏ hc nh hng ln n cng khi xõy, cũn trong cỏc khi xõy bng tng ln, cng ca va nh hng khụng ỏng k + Vi va cú bin dng ln, b dy mch va quỏ ln s lm gim cng ca khi xõy nht l + Dựng va cú linh ng ln s lm tng cng ca khi xõy + Va dựng cht ph gia, va ximng cng, va vụi di 3 thỏng tui lm gim cng ca khi xõy, khi tớnh toỏn ly gim 10ữ15% so vi va thụng thng - nh hng ca tui khi xõy v tớnh cht tỏc dng ca ti... Trong ú: f, - l bin dng v b rng khe nt do ti trng tiờu chun gõy ra fgh, gh - l giỏ tr gii hn v bin dng v b rng khe nt Talk: Vic tớnh toỏn kt cu gch ỏ theo iu kin v khe nt hin cũn khú khn, trờn thc t vn dựng cỏch tớnh toỏn quy c bng cỏch hn ch ng sut kộo trong khi xõy hoc hn ch ng sut trong ct thộp dc vựng kộo 3 Cng ca khi xõy a Cng tiờu chun Rc = R1 + R2 + + Rn n Trong ú: R1, R2, Rn l cng ca cỏc... nộn ca gch v ca va + A - l h s kt cu, ph thuc vo cng v loi gch, c xỏc nh: 100 + R g A= 100m + nR g + a, b, m, n - l cỏc h s thc nghim ph thuc vo loi khi xõy (Bng 3.2 SGK trang 26) + - H s hiu chnh, dựng cho cỏc khi xõy cú s hiu va thp, khi Rv R0 thỡ ly = 1, khi Rv < R0 thỡ c xỏc nh theo cụng thc: = 0 R0 + (3 0 ) R0 R0 + 2 R v - Nhn xột: + Khi cng ca gch ỏ khụng i thỡ cng khi xõy ph thuc vo . Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành. sử dụng Công ty Gốm sứ Hạ Long Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá