Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép (Nghề Kỹ thuật xây dựng Trình độ Cao đẳng)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG Trình độ: Cao đẳng (Ban hành theo Quyết định số: 568 /QĐ-CĐN ngày 21tháng năm 2018 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) Năm ban hành: 2020 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Kết cấu bê tông cốt thép loại kết cấu chủ yếu dùng xây dựng dân dụng Kiến thức kết cấu bê tong cốt thép cần thiết cho cán kỹ thuật xây dựng, công nhân nghề bậc cao Giáo trình kết cấu bê tơng cốt thép trình bày lý thuyết tính tốn theo TCXDVN 5574 – 2018 phù hợp với trình độ cao đẳng Nhằm giúp sinh viên: - Nắm vững lý thuyết; - Chọn sơ đồ tính; - Xác định tải trọng; - Tính nội lực; - Tính bố trí cốt thép cách thể vẽ kết cấu cột, dầm, sàn Giáo trình dùng làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng trường cao đẳng theo tiêu chuẩn hành Đối với trình độ cao đẳng nghề học hết tất nội dung giáo trình Nội dung chính: - Chương 1: Ngun lý tính tốn cấu tạo - Chương 2: Cấu kiện chịu uốn tính tốn theo cường độ - Chương 3: Cấu kiện chịu nén - Chương 4: Sàn phẳng Tôi xin chân thành cám ơn giáo viên giảng dạy tổ môn giúp đỡ tôi, giáo viên Khoa Xây dựng đóng góp nhiều ý kiến q trình biên soạn An Giang, ngày 07 tháng năm 2020 GV Biên soạn NGUYỄN ĐĂNG VIẾT THỤY THỦY TIÊN MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƯƠNG NGUN LÝ TÍNH TỐN VÀ CẤU TẠO CHƯƠNG 2: CẤU KIỆN CHỊU UỐN TÍNH TỐN THEO CƯỜNG ĐỘ 19 CHƯƠNG CẤU KIỆN CHỊU NÉN 55 CHƯƠNG SÀN PHẲNG 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 108 PHỤ LỤC 109 CHƯƠNG NGUN LÝ TÍNH TỐN VÀ CẤU TẠO Mục tiêu: - Nêu vị trí cốt thép BTCT - Nêu nguyên nhân liên kết bê tông cốt thép - Nhận xét ưu nhược điểm BTCT - Trình bày tính chất BTCT - Trình bày ngun lý tính tốn BTCT Nội dung chính: I KHÁI NIỆM CHUNG Khái niệm bê tông cốt thép - Phân loại Khái niệm: - Bê tông: Gồm cốt liệu (đá, sỏi, …) chất kết dính (xi măng chất dẻo) kết lại với tạo thành đá nhân tạo có khả chịu nén tốt, chịu kéo - Cốt thép: Có khả chịu kéo chịu nén tốt tương đương - Do vậy, để tăng chịu lực cấu kiện người ta đặt cốt thép vào bê tông Vật liệu gọi BTCT Phân loại: - Đối với cấu kiện BTCT chịu uốn: Cốt thép đặt vùng chịu kéo để tham gia chịu ứng suất kéo, vùng nén BT tham gia chịu ứng suất nén Cách đặt thép gọi tính toán đặt cốt thép đơn Khi ứng suất nén phát sinh lớn cốt thép cịn tính tốn đặt thêm vùng chịu nén để trợ lực cho bê tông gọi tính tốn đặt cốt thép kép - Đối với cấu kiện BTCT chịu nén: Cốt thép đặt xung quanh tiết diện để tăng khả chịu nén cho BT, từ giảm bớt kích thước tiết diện Ưu nhược điểm bê tông cốt thép Ưu điểm: - Có khả sử dụng vật liệu địa phương - Có khả chịu lực tốt kết cấu gỗ, gạch, đá, … - Chịu tải trọng động chịu lửa tốt - Có tuổi thọ cao, bảo dưỡng tốn tạo hình dáng Nhược điểm: - Trọng lượng thân lớn Cách âm, cách nhiệt kém, dễ xuất vết nứt chịu tải - Thi công phải qua nhiều công đoạn (VK, CT, đổ BT) nên tốn nhiều thời gian chịu ảnh hưởng thời tiết II TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU Bê tông a Các tiêu bê tông - Cường độ chịu nén mẫu thử Bi  Np (MPa) A - Cường độ chịu kéo mẫu thử B it  Np A (MPa) (1.1) (1.2) Trong đó: Np – Lực nén làm mẫu bị phá hoại A – Diện tích tiết diện ngang mẫu b Cấp độ bền bê tông - Theo TCVN 5574- 2018 tiêu đánh giá chất lượng bê tông biểu thị cấp độ bền bê tông + Cấp độ bền chịu nén bê tông – ký hiệu chữ B: B15, B20, B25, … + Cấp độ bền chịu kéo bê tông– ký hiệu chữ Bt: Bt 0,8; Bt 1,2; Bt 2,4; … c Cường độ bê tông: Cường độ tiêu chuẩn bê tông - Cường độ nén tiêu chuẩn (Rbn) bê tông phụ thuộc vào cấp độ bền chịu nén bê tông Cường độ nén tiêu chuẩn bê tông nặng xác định theo công thức: R bn  (0,77 - 0,001B)  0,72 (1.3) Ví dụ: Bê tông với cấp độ bền chịu nén B15 (tương đương Mác 200) có: Rbn= (0,77 - 0,001x15)x15=11,32 (MPa) - Cường độ kéo tiêu chuẩn (Rbtn) bê tông phụ thuộc vào cấp độ bền chịu kéo bê tông Cường độ tính tốn bê tơng - Cường độ chịu nén tính tốn bê tơng (Rb) + Tính theo khả chịu lực: Rb  R bn  bc  bi (MPa) (1.4) + Tính theo điều kiện làm việc bình thường: R b ,ser  R bn  bc (MPa) (1.5) Trong đó: γbc – Hệ số tin cậy bê tông nén Tra bảng γbi – Hệ số làm việc bê tông Tra bảng - Cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng (Rbt) + Tính theo khả chịu lực: R bt  R btn  bt  bi (MPa) (1.6) + Tính theo điều kiện làm việc bình thường: R bt ser  R btn  bt (MPa) (1.7) Cốt thép a Phân nhóm thép theo TCVN 1651 –1: 2008 Sử dụng tiêu chuẩn thép cốt hành TCVN 1651:2008 thép cán nóng trơn CB240-T, CB300-T; có gân (gai) CB300-V, CB400-V CB500-V - KÝ HIỆU CB: mác thép CB240, CB300, CB400, CB500 - KÝ HIỆU SD: mác thép SD295, SD390, SD490 + CB: ký hiệu thể cấp độ bền thép, “C” viết tắt cấp, “B” viết tắt độ bền + SD: ký hiệu theo tiêu chuẩn Nhật (JIS) + số kèm thể cường độ thép (giới hạn chảy thép) VD: CB300 có nghĩa thép có cường độ 300 N/mm2 Điều có nghĩa rằng: sắt có diện tích mặt cắt ngang 1mm2 chịu lực lực kéo nén khoảng 300N (30kg) SD390 có nghĩa thép có cường độ 390N/mm2 b Cường độ cốt thép Cường độ tiêu chuẩn cốt thép (Rsn) Rsn   a chtb (1.8) Được lấy theo giới hạn chảy trung bình mẫu thử  chtb số đồng thép αa= 0,9÷0,94 Cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép (Rs) - Tính theo khả chịu lực: Rs  R sn s (MPa) (1.9) - Tính theo điều kiện làm việc bình thường: R s ,ser  R sn s (MPa) (1.10) Trong đó: γs – Hệ số tin cậy thép = 1,15 Cường độ chịu nén tính tốn cốt thép dọc (Rsc) Cốt thép sử dụng tính kết cấu theo TTGH1 xét đến dính kết BT cốt thép Cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép ngang (Rsw) Cường độ tính tốn thép đai cốt xiên lấy Rsw # 0,8 Rs Bê tông cốt thép a Lực dính bê tơng cốt thép Là nhân tố đảm bảo làm việc chung bê tông cốt thép, giúp cho bê tông cốt thép biến dạng truyền lực qua lại cho b Các nhân tố tạo nên lực dính Khi khơ cứng bê tơng co ngót bám chặt lấy cốt thép làm tăng lực dính bê tơng cốt thép Do chất keo xi măng có tác dụng hồ dán cốt thép vào bê tông Do bề mặt cốt thép sần sùi (có gai) giúp cho bê tơng chống lại trượt cốt thép III NGUN LÝ TÍNH TỐN VÀ CẤU TẠO Các bước thiết kế kết cấu bê tông cốt thép - Chọn phương án: Căn vào khơng gian, hình khối kiến trúc, điều kiện địa chất thủy văn, điều kiện thi công để định chọn phương án kết cấu cho hợp lý Từ phương án kết cấu xác định sơ đồ tính kết cấu - Chọn sơ kích thước tiết diện: Chọn sơ kích thước tiết diện theo kinh nghiệm tham khảo thiết kế có sẵn Trong trường hợp chưa có kinh nghiệm thiết kế có sẵn sử dụng cơng thức kinh nghiệm để xác định sơ kích thước tiết diện - Tính tốn tải trọng tác động: Tải trọng tác dụng lên kết cấu gồm: tải trọng thường xuyên (tĩnh tải), tải trọng tạm thời (hoạt tải) - Xác định nội lực nguy hiểm tác dụng lên kết cấu: Căn vào tĩnh tải trường hợp tác dụng bất lợi hoạt tải để xác định nội lực nguy hiểm kết cấu Để xác định nội lực nguy hiểm kết cấu sử dụng phương pháp tổ hợp nội lực - Tính tốn cốt thép: Cốt thép tính tốn theo trạng thái giới hạn Việc tính toán cốt thép thực theo toán Căn kết tính tốn để chọn bố trí cốt thép, việc chọn bố trí cốt thép phải thoả mãn yêu cầu cấu tạo quy định - Kiểm tra lại kích thước tiết diện chọn sơ bộ: Căn kết tính toán cốt thép để đánh giá lại tiết diện chọn sơ bộ, kết không hợp lý (hàm lượng cốt thép vượt mức cho phép, hàm lượng cốt thép bé, độ mảnh cấu kiện lớn, độ rộng vết nứt độ võng kết cấu vượt mức cho phép…) phải chọn lại tiết diện tính tốn lại - Hình thành vẽ: Căn kết chọn bố trí thép hình thành nên vẽ kết cấu Bản vẽ phải đủ kích thước, ghi cần thiết, thống kê vật liệu thông tin khác phục vụ cho công tác thi công - Hồ sơ thiết kế: Các vẽ cấu kiện tồn cơng trình gọi vẽ kết cấu Hệ thống vẽ kết cấu kết hợp với vẽ kiến trúc, vẽ dẫn thi cơng (nếu có), vẽ điện, nước, hệ thông kỹ thuật khác… tạo thành hồ sơ thiết kế Hồ sơ thiết kế dùng để thi công, lưu trữ giám định Tải trọng nội lực Để xác định tải trọng tác động vào kết cấu, tính tốn phải dựa vào TCVN 2737-1995 - Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải): Là tải trọng có tác dụng khơng thay đổi phương chiều, trị số, điểm đặt suốt trình sử dụng kết cấu (trọng lượng thân, vách ngăn cố định, …) - Tải trọng tạm thời (hoạt tải): Là tải trọng thay đổi phương chiều, trị số, điểm đặt suốt trình sử dụng kết cấu (bàn ghế, vật dụng, người lại, tải trọng gió, … - Tải trọng đặc biệt: Thường xảy (động đất, sóng thần, tuyết rơi, …) Ngồi xét trị số, tải trọng cịn phân biệt theo trị số: - Tải trọng tiêu chuẩn: Được qui định ứng với điều kiện sử dụng bình thường - Tải trọng tính tốn: Được lấy tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số tin cậy γ (hệ số vượt tải n) Hệ số tin cậy hệ số xét đến tình bất ngờ, đột xuất khách quan mà tính tốn người thiết kế chưa lường trước - Đối với thép: γ = 1,05; BTCT, gạch, đá, gỗ: γ = 1,1 - Đối với lớp vữa trát, láng thực công trình: γ = 1,3 - Đất nguyên thổ: γ = 1,1; đất đắp: γ = 1,15 - Khi tính kiểm tra ổn định, lật, trượt: γ = 0,9 - Khi hoạt tải tiêu chuẩn p ≤ 2kN/m2 lấy γp = 1,3 - Khi hoạt tải tiêu chuẩn p > 2kN/m2 lấy γp = 1,2 Phương pháp tính tốn cấu kiện bê tông cốt thép a Trạng thái giới hạn (TTGH khả chịu lực) Nhằm đảm bảo cho kết cấu không bị phá hoại, không ổn định tác dụng tải trọng, không bị hư hỏng mỏi Điều kiện tính: S ≤ Sgh (1.11) Trong đó: - S – Nội lực nguy hiểm tải trọng tính tốn gây tiết diện xét tính kết cấu - Sgh – Khả chịu lực tiết diện xét tính kết cấu đạt tới TTGH b Trạng thái giới hạn (TTGH điều kiện làm việc bình thường) Nhằm đảm bảo cho kết cấu khơng có khe nứt biến dạng giới hạn cho phép (độ võng, góc xoay, …) Điều kiện kiểm tra vết nứt: acrc ≤ [acrc] (1.12) Điều kiện kiểm tra biến dạng: f ≤ fu (1.13) Trong đó: - acrc – [acrc] : Bề rộng vết nứt - Bề rộng vết nứt giới hạn - f - fu : Độ võng cấu kiện - Độ võng giới hạn Nguyên lý cấu tạo a Chọn kích thước tiết diện Khi thiết kế kết cấu BTCT thường phải chọn tiết diện sơ để xác định tải trọng, nội lực cốt thép Sự hợp lý tiết diện chọn theo yêu cầu chịu lực đánh giá qua hàm lượng thép:  As A (1.14) Hình 1.1 Tiết diện Trong đó: - As – Diện tích cốt thép - A – Diện tích tiết diện Với loại loại cấu kiện có khoảng hợp lý µ Nếu tính µ nhỏ chứng tỏ kích thước tiết diện lớn ngược lại Ngoài chọn tiết diện phải quan tâm đến vấn đề thẩm mỹ điều kiện thi cơng (thống ván khn, bố trí thép đổ bê tông) b Khung cốt thép lưới thép Cốt thép đặt BT không để rời mà phải liên kết chúng với thành khung lưới thép để: - Giữ vị trí cốt thép thi công - Các cốt thép chịu lực, tránh phá hoại cục - Chịu ứng suất phức tạp mà tính tốn khơng xét đến 10 BẢNG 3: HỆ SỐ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA BÊ TÔNG bi Các yếu tố cần kể đến hệ số điều kiện làm việc bê tông Hệ số điều kiện làm việc bê tông Ký hiệu Giá trị Tính chất tác dụng tải trọng: b1 a) Khi kể đến tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn tạm thời ngắn hạn, ngoại trừ tải trọng tác dụng ngắn hạn mà tổng thời gian tác dụng chúng thời gian sử dụng nhỏ (ví dụ: tải trọng cầu trục, tải trọng thiết bị băng tải; tải trọng gió; tải trọng xuất trình sản xuất, vận chuyển lắp dựng, v.v ); kể đến tải trọng đặc biệt gây biến dạng lún không đều, v.v 0,90 - Đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tơng nhẹ đóng rắn tự nhiên bê tông dưỡng hộ nhiệt điều kiện môi trường: 0,85 - Đối với bê tông tổ ong, bê tông rỗng 1,00 b) Khi kể đến tải trọng tạm thời ngắn hạn (tác dụng ngắn hạn) Đối với kết cấu bê tông: Nhân với giá trị cường độ Rb để b2 0,90 b3 0,85 kể đến đặc điểm phá hoại kết cấu Đổ bê tông theo phương đứng, lớp dày 1,5m đối với: 110 BẢNG 4: TRA CƯỜNG ĐỘ TÍNH TỐN CỦA CỐT THÉP THANH Rs , Rsc , Rsw, Es (MPa) Loại cốt thép (Thép thanh) Cường độ Cường độ Cường độ chịu kéo chịu kéo chịu nén tính tính tốn tốn cốt cốt đai cốt thép thép dọc: Rsc cốt xiên: dọc: Rs Rsw CB240-T 210 210 170 CB300-T 260 260 210 CB300-V 260 260 210 CB400-V 350 350 280 CB500-V 435 435 (400) 300 Modul đàn hồi cốt kéo nén lấy thépnhư Es 2,0 x 105 Ghi chú: Giá trị ngoặc sử dụng tính tóan với tác dụng ngắn hạn tải trọng BẢNG 5: CÁC CƯỜNG ĐỘ TÍNH TỐN CỦA BÊ TƠNG NẶNG Rb Rbt VÀ MODUL ĐÀN HỒI Eb KHI TÍNH TỐN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ NHẤT (MPa) CẤP ĐỘ BỀN CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG (Mpa) Trạng thái làm việc bê B15 B20 B25 B30 B35 B40 tông nặng (M200) (M250) (M350) (M400) (M450) (M500) Nén dọc trục (Rb) Kéo dọc trục (Rbt) 8,5 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 0,75 0,90 1,05 1,15 1,30 1,40 34,5x10-3 36x10-3 Modul đàn hồi ban đầu bê 24x10-3 27,5x10-3 30x10-3 32,5x10-3 tông nén kéo Eb 111 BẢNG 7: GIÁ TRỊ ω, ξR, αR ĐỐI VỚI CẤU KIỆN LÀM TỪ BÊ TÔNG NẶNG Hệ số ĐK làm việc BT γb1 0,9 Nhóm thép chịu kéo B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45 B50 B55 B60 Bất kỳ ω 0,796 0,778 0,766 0,746 0,726 0,710 0,690 0,670 0,650 0,634 0,614 CIII, A-III ξR 0,622 0.652 0,627 0,604 0,582 0,564 0,542 0,521 0,500 0,484 0,464 Ф 10÷40 αR 0,443 0,440 0,430 0,422 0,413 0,405 0,395 0,381 0,376 0,367 0,355 ξR 0,689 0,680 0,650 0,632 0,610 0,592 0,571 0,550 0,531 0,512 0,490 αR 0,452 0,449 0,439 0,432 0,424 0,417 0,408 0,399 0,390 0,381 0,370 ξR 0,708 0,698 0,674 0,652 0,630 0,612 0,591 0,570 0,511 0,533 0,510 αR 0,457 0,455 0,477 0,439 0,432 0,425 0,416 0,407 0,399 0,391 0,380 Bất kỳ ω 0,790 0,782 0,758 0,734 0,714 0,694 0,674 0,650 0,630 0,610 0,586 CIII, A-III ξR 0,628 0,619 0,591 0,563 0,541 0,519 0,498 0,473 0,453 0,434 0,411 Ф 10÷40 αR 0,431 0,427 0,416 0,405 0,395 0,384 0,374 0,361 0,350 0,340 0,327 ξR 0,660 0,650 0,623 0,593 0,573 0,551 0,530 0,505 0,485 0,465 0,442 αR 0,442 0,439 0,429 0,417 0,409 0,399 0,390 0,378 0,367 0,357 0,344 ξR 0,682 0,673 0,645 0,618 0,596 0,575 0,553 0,528 0,508 0,488 0,464 CII, A-II CI, A-I 1,0 Cấp độ bền chịu nén bê tông Ký hiệu B12,5 CII, A-II CI, A-I 112 Hệ số ĐK làm việc BT γb1 1.1 Nhóm thép Cấp độ bền chịu nén bê tông Ký hiệu B12,5 B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45 B50 B55 B60 αR 0,449 0,447 0,437 0,427 0,419 0,410 0,400 0,389 0,379 0,369 0,356 Bất kỳ ω 0,784 0,775 0,750 0,722 0,698 0,678 0,653 0,630 0,606 0,586 0,558 CIII, A-III ξR 0,621 0,610 0,581 0,550 0,523 0,502 0,481 0,453 0,429 0,411 0,385 Ф 10÷40 αR 0,428 0,424 0,412 0,399 0,386 0,376 0,365 0,351 0,346 0,327 0,312 ξR 0,650 0,642 0,613 0,582 0,556 0,534 0,514 0,485 0,477 0,442 0,417 αR 0,439 0,436 0,425 0,413 0,401 0,391 0,382 0,361 0,363 0,344 0,330 ξR 0,675 0,665 0,636 0,605 0,579 0,558 0,537 0,509 0,500 0,464 0,439 αR 0,447 0,444 0,434 0,422 0,411 0,402 0,393 0,379 0,375 0,356 0,343 chịu kéo CII, A-II CI, A-I 113 BẢNG 8: BẢNG TRA DIỆN TÍCH CỐT THÉP (cm2) Đường kính d (mm) Diện tích tiết diện ngang (cm2) ứng với số Trọng lượng daN/m Đường kính d (mm) 0,283 0,566 0,849 1,132 1,415 1,698 1,981 2,264 2,547 0.222 0,503 1,006 1,509 2,012 2,515 3,018 3,521 4,024 4,527 0.395 10 0,785 1,570 2,355 3,140 3,925 4,710 5,495 6,280 7,065 0.616 10 12 1,131 2,262 3,393 4,524 5,655 6,786 7,917 9,048 10,179 0.888 12 14 1,539 3,078 4,617 6,156 7,695 9,234 10,773 12,312 13,851 1.208 14 16 2,011 4,022 6,033 8,044 10,055 12,066 14,077 16,088 18,099 1.579 16 18 2,545 5,090 7,635 10,180 12,725 15,270 17,815 20,360 22,905 1.998 18 20 3,142 6,284 9,426 12,568 15,710 18,852 21,994 25,136 28,278 2.466 20 22 3,801 7,602 11,403 15,204 19,005 22,806 26,607 30,408 34,209 2.984 22 25 4,909 9,818 14,727 19,636 24,545 29,454 34,363 39,272 44,181 3.854 25 28 6,158 12,316 18,474 24,632 30,790 36,948 43,106 49,264 55,422 4.834 28 30 7,069 14,138 21,207 28,276 35,345 42,414 49,483 56,552 63,621 5.549 30 32 8,043 16,086 24,129 32,172 40,215 48,258 56,301 64,344 72,387 6.314 32 40 12,560 25,120 37,680 50,240 62,800 75,360 87,920 100,480 113,040 9.860 40 114 BẢNG 9: CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN (b  h)cm CỦA DẦM BTCỐT THÉP Nhịp dầm (m) Tải trọng từ sàn kg/m 3,5 4,5 5,5 6,5 1000 1025 1030 1530 1535 2035 2040 2040 2045 2045 1200 1030 1030 1530 1535 2035 2040 2045 2045 2045 1400 1030 1530 1535 1535 2040 2040 2045 2045 2050 1600 1530 1530 1535 1540 2040 2045 2045 2050 2050 1800 1530 1535 2035 2040 2040 2045 2045 2050 2050 2000 1530 1535 2035 2040 2045 2045 2045 2050 2055 2400 1535 2035 2040 2040 2045 2045 2050 2050 2055 2800 1535 2035 2040 2045 2045 2050 2050 2050 2055 3200 2035 2040 2040 2045 2050 2050 2050 2055 2060 3600 2035 2040 2040 2045 2050 2050 2055 2055 2060 115 116 BẢNG 10: HỆ SỐ VƯỢT TẢI n () - Theo TCVN 2737 - 1995 STT Trường hợp Loại tải trọng tính tốn Hệ số vượt tải Tính tốn 1.1 Trọng lượng thân kết cấu : theo cường a Kết cấu thép độ ổn định b Kết cấu gạch đá, gạch đá có cốt thép c Kết cấu bê tông 1.600kg/m3 1,05 1,1 1,1 d Kết cấu bê tông từ 1.600kg/m3 trở xuống, vật liệu ngăn cách, lớp trát, hoàn thiện - Sản xuất nhà máy 1,2 - Sản xuất công trường 1,3 1.2 Trọng lượng, áp lực đất : a Đất nguyên thổ 1,1 b Đất đắp 1,15 1.3 Tải trọng người, thiết bị, hàng chất kho: Trọng lượng của: a Thiết bị cố định 1,05 b Lớp ngăn cách thiết bị cố định 1,2 c Vật liệu chứa thiết bị, bể, ống dẫn - Chất lỏng 1,0 - Chất rời, cặn, huyền phù 1,1 d Thiết bị bốc dỡ, xe cộ 1,2 117 STT Trường hợp Loại tải trọng tính tốn Hệ số vượt tải e Tải trọng vật liệu có khả hút ẩm, ngấm nước 1,3 1.4 Tải trọng phân bố lên sàn, cầu thang : a Khi tải trọng tiêu chuẩn : - Nhỏ 200 daN/m2 1,3 - Không nhỏ 200 daN/m2 1,2 b Do trọng lượng vách ngăn tạm thời Theo mục 1.1 1.5 Tải trọng tập trung tải trọng lên lan can : 1,2 1.6 Tải trọng cẩu trục, cẩu treo 1,1 1.7 Tải trọng gió: Thời gian sử dụng giả định cơng trình : - 50 năm 1,2 - 40 năm 1,15 - 30 năm 1,1 - 20 năm 1,0 - 10 năm 0,9 - 05 năm 0,75 118 BẢNG 11: TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN PHÂN BỐ ĐỀU TRÊN SÀN VÀ CẦU THANG - Theo TCVN 2737 - 1995 Tải trọng tiêu Loại phịng Loại nhà cơng trình chuẩn (daN/m2) Tồn Phần phần dài hạn Phòng ngủ a) Khách sạn, bệnh viện, trại giam 200 70 b) Nhà kiểu hộ, nhà trẻ, mẫu giáo, trường học nội trú, nhà nghỉ, nhà hưu trí, nhà điều dưỡng… 150 30 a) Nhà kiểu hộ 150 30 b) Nhà trẻ, mẫu giáo, trường học, nhà nghỉ, nhà hưu trí, nhà dưỡng, khách sạn, bệnh viện, trại giam, trụ sở quan, nhà máy 200 70 Bếp, phòng a) Nhà kiểu hộ giặt b) Nhà trẻ, mẫu giáo, trường học, nhà nghỉ, nhà hưu trí, nhà điều dưỡng, khách sạn, bệnh viện, trại giam, nhà máy 150 130 300 100 Văn phòng, Trụ sở quan, trường học, bệnh viện, ngân phịng thí hàng, sở nghiên cứu khoa học nghiệm 200 100 Phòng nồi hơi, Nhà cao tầng, quan, trường học, nhà nghỉ, phịng động nhà hưu trí, nhà điều dưỡng, khách sạn, bệnh quạt… kể viện, trại giam, sở nghiên cứu khoa học khối lượng máy 750 750 Phịng sách 400 140 b) Khơng đặt giá sách 200 70 a) Ăn uống, giải khát 300 100 Phòng ăn, phòng khách, buồng vệ sinh, phòng tắm, phòng bida Nhà hàng đọc a) Có đặt giá sách 119 Tải trọng tiêu Loại phịng Loại nhà cơng trình chuẩn (daN/m2) Tồn Phần phần dài hạn b) Triển lãm, trưng bày, cửa hàng 400 140 400 140 500 180 750 270 480 480 b) Kho sách thư viện 240 240 c) Kho giấy 400 400 d) Kho lạnh 500 500 11 Phòng học Trường học 200 70 12 Xưởng a) Xưởng đúc 2000 b) Xưởng sửa chữa bảo dưỡng xe có trọng tải ≤ 2500kg 500 Theo thiết kế cơng nghệ c) Phịng lớn có lắp máy có đường lại 400 Phịng hội a) Có ghế gắn cố định họp, khiêu vũ, phịng đợi, b) Khơng có ghế gắn cố định phịng khán giả, phòng hòa nhạc, phòng thể thao, khán đài Sân khấu 10 Kho Tải trọng cho mét chiều cao vật liệu chất kho: a) Kho sách lưu trữ (sách tài liệu xếp dày đặc) 13 Phòng mái áp Trên diện tích khơng đặt thiết bị vật liệu 70 nt 120 Tải trọng tiêu Loại phòng Loại nhà cơng trình chuẩn (daN/m2) Tồn Phần phần dài hạn 14 Ban công a) Tải trọng phân bố dải lơ gia diện tích rộng 0,8m dọc theo lan can, ban công, lôgia 400 140 b) Tải trọng phân bố tồn diện tích ban công, lôgia xét đến tác dụng bất lợi lấy theo mục a 200 70 a) Phịng ngủ, văn phịng, phịng thí nghiệm, phịng bếp, phòng giặt, phòng vệ sinh, phòng kĩ thuật 300 100 b) Phòng đọc, nhà hàng, phòng hội họp, khiêu vũ, phịng đợi, phịng khán giả, phịng hồ nhạc, phịng thể thao, kho, ban công, lôgia 400 140 c) Sân khấu 500 180 75 Theo thiết kế công nghệ chăn a) Gia súc nhỏ 200 70 b) Gia súc lớn 500 180 400 140 b) Phần mái dùng để nghỉ ngơi 150 50 c) Các phần khác 50 Theo thiết kế cơng 121 15 Sảnh, phịng giải lao, cầu thang, hành lang thơng với phịng 16.Gác lửng 17 Trại ni 18 Mái có a) Phần mái tập trung đông người để sử dụng từ phòng sản xuất, giảng đường, phòng lớn Tải trọng tiêu Loại phịng Loại nhà cơng trình chuẩn (daN/m2) Toàn Phần phần dài hạn nghệ 19 Mái a) Mái ngói, mái fibrơ xi măng, mái tơn không sử dụng mái tương tự, trần vôi rơm, trần bê tơng đổ chỗ khơng có người lại, có người lại sửa chữa, chưa kể thiết bị điện nước, thơng có 30 Theo thiết kế công nghệ b) Mái bằng, mái dốc bê tông cốt thép, máng nước mái hắt, trần bê tơng lắp ghép khơng có người lại, có người lại sửa chữa, chưa kể thiết bị điện nước, thơng có 75 Theo thiết kế công nghệ 400 140 500 180 20 Sàn nhà ga bến tàu đến ngầm 21.Ga ô ô Ghi chú: Đường cho xe chạy, dốc lên xuống dùng cho xe con, xe khách xe tải nhẹ có tổng khối lượng ≤ 2500kg - daN/m2 = 1kG/m2 = 0,01kN/m2 - Tải trọng nêu mục 14 dùng để tính kết cấu chịu lực ban cơng, lơgia Khi tính kết cấu tường, cột, móng đỡ ban cơng, lơgia tải trọng ban cơng, lơgia lấy tải trọng phịng kề giảm theo qui định - Mái hắt máng nước làm việc kiểu cơng xơn tính với tải trọng tập trung thẳng đứng đặt mép Giá trị tiêu chuẩn tải trọng tập trung lấy 75daN mét dài dọc tường Đối với mái hắt máng nước có chiều dài dọc tường mét lấy tải trọng tập trung 75daN Hệ số độ tin cậy tải trọng tập trung 1,3 Sau tính theo tải trọng tập trung phải kiểm tra lại tải phân phối Giá trị tiêu chuẩn tải trọng phân phối lấy theo mục 19b; 122 Tải trọng tiêu Loại phịng Loại nhà cơng trình chuẩn (daN/m2) Toàn Phần phần dài hạn - Hệ số độ tin cậy tải trọng phân phối sàn cầu thang lấy 1,3 tải trọng tiêu chuẩn nhỏ 200daN/m2, 1,2 tải trọng tiêu chuẩn lớn 200daN/m2 123 BẢNG 12: DIỆN TÍCH CỐT THÉP TRỊN (CM2) KHI BIẾT KHOẢNG CÁCH VÀ ĐƯỜNG KÍNH THÉP (TÍNH CHO M CHIỀU RỘNG ĐAN) Khoảng cách thép Đường kính  (mm) a (cm) 6/8 8/10 10 12 14 16 4,04 5,60 7,19 9,20 11,21 16,16 21,99 27,73 7,5 3,77 5,20 6,71 8,60 1,470 15,08 20,52 26,81 3,54 4,90 6,29 8,10 9,81 14,14 19,24 25,14 3,14 4,40 5,59 7,20 8,72 12,57 17,10 22,34 10 2,83 3,90 5,03 6,40 7,85 11,31 15,39 20,10 11 2,57 3,60 4,57 5,86 7,14 10,28 13,99 18,28 12 2,36 3,30 4,19 5,40 6,54 9,42 12,83 16,76 12,5 2,26 3,10 4,02 5,20 6,28 9,05 12,32 16,08 13 2,18 3,00 3,87 5,00 6,04 8,70 11,84 15,47 14 2,02 2,80 3,59 4,60 5,61 8,08 11,00 14,36 15 1,89 2,60 3,35 4,30 5,23 7,54 10,26 13,41 16 1,77 2,50 3,14 4,10 4,91 7,07 9,62 12,57 17 1,66 2,30 2,46 3,80 4,62 6,65 9,05 11,83 18 1,57 2,20 2,79 3,60 4,36 6,28 8,55 11,17 19 1,49 2,10 2,65 3,40 4,13 5,95 8,10 10,08 20 1,41 2,00 2,51 3,20 3,39 5,65 7,69 10,05 124 ... THIỆU Kết cấu bê tông cốt thép loại kết cấu chủ yếu dùng xây dựng dân dụng Kiến thức kết cấu bê tong cốt thép cần thiết cho cán kỹ thuật xây dựng, cơng nhân nghề bậc cao Giáo trình kết cấu bê tơng... bê tông cốt thép – Bản vẽ thi công, TCVN 4612 -1 988 - Kết cấu bê tông cốt thép - Ký hiệu quy ước thể vẽ, TCVN 6084 – 2012 – Bản vẽ xây dựng – thể cốt thép bê tông Yêu cầu vẽ bê tơng cốt thép đầy... trục cốt thép dọc phải ≤ 400 mm Thể vẽ kết cấu Thể vẽ kết cấu bê tông cốt thép phải tuân thủ theo tiêu chuẩn hành, TCVN 5572 – 2012 – Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng - Kết cấu bê tông bê tông