BẢN CHẤT CỦA BÊ TÔNG CỐT THÉP

Chỉång MÅÍ ÂÁƯU BẢN CHẤT CỦA BÊ TƠNG CỐT THÉP: Bã täng cäút thẹp l váût liãûu xáy dỉûng phỉïc håüp BT v cäút thẹp cng cäüng tạc chëu lỉûc: Bã täng l âạ nhán tảo âỉåüc chãú tảo tỉì cạc váût liãûu råìi ( Cạt, si, goüi laì cäút liãûu) vaì cháút kãút dênh (Xi màng hồûc cạc cháút do) Bã täng cäút thẹp: Bã täng Cäút thẹp Nẹn täút Kẹo kẹm Cng phäúi håüp lm viãûc Kẹo, nẹn täút Âãø tháúy r nghéa kinh tãú k thût ca viãûc âàût cäút thẹp vo BT tảo nãn kãút cáúu BTCT, lm thê nghiãûm âån gin sau: Nẹn - ún mäüt dáưm bã täng ta tháúy dáưm bë phạ hoải khạ såïm vãút nỉït xút hiãûn åí vng bã täng chëu kẹo Trong âọ vng BT chëu nẹn ỉïng sút nẹn cn khạ bẹ so våïi kh nàng chëu nẹn ca BT Nhỉ váûy kh nàng chëu lỉûc ca BT vng Kẹo nẹn chỉa âỉåüc táûn dủng hãút gáy lng phê váût liãûu (M thỉåìng kh nàng chëu nẹn ca BT låïn hån tỉì 10-20 láưn kh nàng chëu kẹo ca nọ) Cng dáưm tỉång tỉû váûy nhỉng nãúu âàût mäüt Nẹn lỉåüng cäút thẹp thêch håüp vo vng bã täng chëu keùo thỗ khaớ nng chởu lổỷc cuớa dỏửm tng lón rỏỳt nhióửu Khi BT vuỡng keùo bở nổùt thỗ cọỳt thẹp s thay thãú BT tiãúp nháûn ton bäü ỉïng lỉûc Kẹo vng kẹo, v dáưm váùn cn kh nàng chëu ti Dáưm BTCT chè bë phạ hoải BT vng nẹn bë ẹp våỵ hồûc cäút thẹp chëu kẹo bë âỉït Màûc khạc thẹp chëu kẹo v nẹn âãưu täút nãn cọ thãø âàût thẹp vo c vng chëu nẹn âãø tàng kh nàng chëu lỉûc ca vng nẹn , gim kêch thỉåïc tiãút diãûn hồûc âãø chëu cạc lỉûc kẹo xút hiãûn ngáùu nhiãn Váûy thỉûc cháút bã täng cäút thẹp l mäüt váût liãûu xáy dỉûng häùn håüp m âọ bã täng v cäút thẹp â liãn kãút håüp l våïi âãø cng lm viãûc mäüt kãút cáúu Såí dé bã täng v cäút thẹp cọ thãø cng lm viãûc âỉåüc l do: - Lỉûc dênh bạm giỉỵa BT v cäút thẹp: Bã tọng ninh kóỳt thỗ dờnh chỷt vồùi cọỳt theùp nãn ỉïng lỉûc cọ thãø truưn tỉì BT sang cäút thẹp v ngỉåüc lải Lỉûc dênh cọ nghéa hng âáưu, nhåì âọ cọ thãø khai thạc hãút kh nàng chëu lỉûc ca cäút thẹp, hản chãú bãư räüng khe nỉït - Giỉỵa bã täng v thẹp khäng xy phn ỉïng họa hc cọ hải Bã täng cọ âäü âàûc chàõc, bao bc bo vãû cäút thẹp khäng bë han rè v ngàn ngỉìa tạc dủng cọ hải ca mäi trỉåìng âäúi våïi thẹp - Bã täng v thẹp cọ hãû säú gin nåí nhiãût gáưn bàịng (αct= 1,2.10-5; αb=10-5∼1,5.10-5) Nãn nhiãût âäü thay âäøi phaỷm vi thọng thổồỡng dổồùi 1000C thỗ ổùng suỏỳt ( ban âáưu ) xy váût liãûu khäng âạng kãø KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chæång PHÂN LOẠI BTCT: 2.1 Phân loại theo phương pháp chế tạo : a Bê tông cốt thép tồn khối (BTCT đổ chỗ): BTCT ton khäúi thi cäng ngỉåìi ta tiãún hnh ghẹp vạn khn, âàût cäút thẹp v âäø BT tải vë trê thiãút kãú ca kãút cáúu * Ỉu âiãøm: - Cạc cáúu kiãûn liãn kãút ton khäúi nãn kãút cáúu cọ âäü cỉïng låïn, chëu ti trng âäüng täút - Cọ thãø chóỳ taỷo caùc cỏỳu kióỷn theo hỗnh daùng tuỡy yù * Nhỉåüc âiãøm: - Täún váût liãûu lm vạn khn, â giạo - Thi cäng chëu nh hỉåíng thåìi tiãút Trong thỉûc tãú biãûn phạp thi cäng ny l phäø biãún, ngỉåìi ta â cọ nhiãưu biãûn phạp hiãûu qu âãø khàõc phủc cạc nhỉåüc âiãøm trãn: Sỉí dủng vạn khn vản nàng bàịng kim loải, vạn khn trỉåüt, dng phủ gia âäng cỉïng nhanh, dng BT thỉång pháøm b Bê tơng cốt thép lắp ghép: Theo phỉång phạp ny ngỉåìi ta phán kãút cáúu thnh cạc cáúu kiãûn riãng biãût âãø cọ thãø chãú tảo sàơn åí nh mạy hay sán bi, räưi âem làõp ghẹp lải thnh kãút cáúu tải vë trê thiãút kãú PP ny khàõc phủc âỉåüc pháưn no nhỉåüc âiãøm ca BT ton khäúi * Ỉu âiãøm: - Cọ âiãưu kiãûn Cäng nghiãûp họa thi cäng xáy dæûng - Tiãút kiãûm váût liãûu lm vạn khn - Rụt ngàõn thåìi gian thi cäng, âm bo cháút lỉåüng * Nhỉåüc âiãøm: - Cáưn cọ cạc phỉång tiãûn váûn chuøn, cáøu làõp - Xỉí l cạc mäúi näúi phỉïc tảp - Âäü cỉïng ca kãút cáúu khäng låïn BTCT làõp ghẹp cọ hiãûu qu vãư sỉí dủng nhán lỉûc, phỉång tiãûn thi cäng v ngun váût liãûu lm täút cäng tạc tiãu chøn họa vaỡ õởnh hỗnh hoùa c Bờ tụng ct thộp na lắp ghép: Theo PP nỉía làõp ghẹp, ngỉåìi ta tiãún hnh làõp ghẹp cạc cáúu kiãûn âỉåüc chãú tảo sàơn chỉa hon chènh, sau âọ âàût thãm cäút thẹp, ghẹp vạn khn v âäø BT tải chäø âãø hon chènh kãút cáúu * Ỉu âiãøm: - Âäü cỉïng ca kãút cáúu låïn - Gim khäúi lỉåüng vạn khn, cọ thãø loải b cäüt chäúng * Nhỉåüc âiãøm: - Cáưn gii quút täút liãn kãút gỉỵa BT c v måïi - Täø chỉïc thi cäng phỉïc tảp 2.2 Phân loại theo cốt thép : - Bã täng cọ cäút mãưm (d40mm, thẹp hỗnh) KHOA XY DặNG DN DUNG & CNG NGHIP Chæång 2.3 Phân loại theo trạng thái ứng suất: a Bê tơng cốt thép thường: Khi chãú tảo cáúu kiãûn, cäút thẹp åí trảng thại khäng cọ ỉïng sút Ngoi cạc näüi ỉïng sút co v nhiãût âäü, BT v cäút thẹp chè xút hiãûn ỉïng sút cọ ti trng b Bê tơng cốt thép ứng lực trước: Khi chãú tảo cáúu kiãûn, cäút thẹp ban âáưu âỉåüc kẹo càng, liãn kãút chàût våïi BT, bng cäút thẹp co lải gáy nẹn BT Nhåì cọ ỉïng sút nẹn trỉåïc trog BT, ngỉåìi ta cọ thãø khäng cho xút hiãûn vãút nỉït hồûc hản chãú bãư räüng khe nỉït 2.4 Phân loại theo trọng lượng thể tích: Bã täng nàûng cọ γ ≥ 1800 kg/ m3 (2500): Seợ nghión cổùu giaùo trỗnh Bã täng nhẻ cọ γ < 1800 kg/ m3 : Phæång hæåïng hiãûn ƯU NHƯỢC ĐIỂM CUẢ BTCT 3.1 Ưu điểm: R tiãưn hån so våïi thẹp kãút cáúu cọ nhëp vỉìa v nh, cng chëu ti Sỉí dủng váût liãûu âëa phỉång (cạt, si, âạ ) tiãút kiãûm thẹp Chëu lỉûc täút hån kãút cáúu gäù v gảch âạ Kãút cáúu BTCT chëu âỉåüc táút c cạc loải ti trng ténh, âäüng v âäüng âáút Chëu lỉía täút hån gäù v thẹp Bã täng bo vãû cho cäút thẹp khäng bë nung nọng såïm Chè cáưn låïp bã täng dy 1,5∼2 cm â âãø traùnh hỏỷu quaớ tai haỷi nhổợng õaùm chaùy bỗnh thổồỡng gỏy Tuọứi thoỹ cuớa cọng trỗnh cao, chi phê bo dỉåỵng êt BT cọ cỉåìng âäü tàng theo thåìi gian, chäúng chëu tạc âäüng ca mäi trỉåìng täút, cäút thẹp âỉåüc BT bao bc bo vãû khäng bë gè Viãûc tảo dạng cho kãút cáúu thỉûc hiãûn dãù dng Vỉỵa BT thi cäng åí dảng nho cọ thóứ õọứ vaỡo caùc khuọn coù hỗnh daùng bỏỳt kyỡ, cọỳt theùp õuớ deớo õóứ uọỳn theo hỗnh daỷng cuớa kãút cáúu 3.2 Nhược điểm : Trng lỉåüng bn thán låïn nãn gáy khọ khàn cho viãûc xáy dỉûng kãút cáúu cọ nhëp låïn bàịng BTCT thỉåìng Khàõc phủc: Dng BT nhẻ, BTCT Ỉ LT, kãút cáúu v mng, Bã täng cäút thẹp dãù cọ khe nỉït åí vng kẹo chëu lỉûc Våïi kãút cáúu BTCT cọ khe nỉït vng chëu kẹo l khọ trạnh khi, thäng thổồỡng thỗ bóử rọỹng khe nổùt khọng lồùn lừm vaỡ êt nh hỉåíng âãún cháút lỉåüng sỉí dủng ca kãút cáúu Tuy nhiãn thỉûc tãú cng cọ trỉåìng håüp cọ nhu cáưu phi ngàn ngỉìa hồûc hản chãú khe nỉït: kãút cáúu mäi trỉåìng xám thỉûc, cạc âỉåìng äúng hay bãø chỉïa cháút lng Âãø khàõc phủc: Tênh toạn hản chãú khe nỉït, sỉí dủng BTCT ỈLT Cạch ám v cạch nhiãût kẹm hån gäù v gảch âạ Cọ thãø sỉí dủng kãút cáúu cọ läù räùng, kãút cáúu nhiãưu låïp, BT xäúp Thi cäng phỉïc tảp, khọ kiãøm tra cháút lỉåüng Khàõc phủc: Bã täng cäút thẹp làõp ghẹp Khọ gia cäú v sỉía chỉỵa (Âọng âinh, âủc, ) Thiãút kãú cáưn phi ph håüp u cáưu sỉí dủng hiãûn tải v dỉû kiãún phạt triãøn måí räüng, KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chæång PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA BÊ TƠNG CỐT THÉP Bã täng ngy âỉåüc sỉí dủng räüng ri cạc ngnh xáy dỉûng v tråí thnh mäüt nhỉỵng váût liãûu xáy dủng ch úu ( Váût liãûu cuía thãú kè: 70∼80% bã täng cäút thẹp.) Bã täng cäút thẹp âỉåüc sỉí dủng räüng ri åí cạc nỉåïc Liãn xä 71%, M 58%, Phạp 79%, Âæïc 64% Xáy dæûng cäng nghiãûp: Kãút cáúu chëu læûc nh táưng v nhiãưu táưng, äúng khọi, bun ke, xi lä, mọng mạy, hnh lang váûn chuøn v.v Cäng trỗnh cỏỳp thoaùt nổồùc Xỏy dổỷng dỏn duỷng: Xỏy dổỷng cọng trỗnh giao thọng: Cỏửu, õổồỡng, taỡ veỷt, ỏu tu, cáưu tu, v háưm xe âiãûn ngáưm Xáy dổỷng cọng trỗnh thuớy lồỹi: Traỷm bồm, maùy dỏựn nổồùc, õỏỷp, thuớy õióỷn, Xỏy dổỷng cọng trỗnh quọỳc phoỡng: Cäng sỉû kiãn cäú, doanh trải, Xáy dỉûng cäng trỗnh thọng tin S LC LCH S PHT TRIN: 1850: Lambot (Phạp) chãú tảo chiãúc tu bàịng lỉåïi sàõt ngoaỡi traùt vọi thuớy, Quaù trỗnh phaùt trióứn chia thnh giai âoản: - Giai âoản phạt minh v m máùm thỉûc tiãùn, bäú trê cäút thẹp theo cm - Giai âoản nghiãn cỉïu lê lûn v sỉí dủng räüng ri (sau 1880), nghiãn cỉïu vãư cỉåìng âäü ca BT v cäút thẹp, lỉûc dênh giỉỵa BT v cäút thẹp, gii thêch sỉû lm viãûc chung giỉỵa chụng - Giai âoản phạt triãøn hiãûn tải: XD cạc phỉång phạp toạn theo ỉïng sút cho phẹp dỉûa trãn cå såí ca män SBVL, theo giai âoản phạ hoải cọ xẹt âãún biãún dảng ca váût liãûu, theo trảng thại giåïi hản Nghiãn cỉïu v chãú tảo thnh cäng BTCT ỈLT ( Xem giạo trỗnh bó tọng cọỳt theùp _ Phaỷm sộ Lión, 7) Häüi nghë láưn thỉï BTCT ỈLT ton thãú giåïi (26 nỉåïc) Tải New York cọ 102 âải biãøu X Häüi Ch Nghéa, hp hån tưn  thỉåíng hn chỉång Freisine: Mikhilop (Liãn Xä), Link (Mé), Lệnad (Âỉïc), Bã täng cỉåìng âäü cao: 1000,1500,2000,2500# Thạp vä tuún Canada bàịng BTCT ỈLT cao 545m; Cáưu bn dáưm Nháût vỉåüt nhëp l=230m; Táúm âạy ca nh mạy âiãûn ngun tỉí (Âỉïc) 90*60*3m khäng cáưn khe lụn; Khoa Váût liãûu xáy dỉûng trỉåìng giao thäng Mascova: bã täng 3000# KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång TÊNH NÀNG CÅ L CA VÁÛT LIÃÛU BÊ TƠNG - Tênh nàng cå hc ca BT l chè cạc loải cỉåìng âäü v biãún dảng - Tênh nàng váût l l chè co ngọt, tỉì biãún, kh nàng chäúng tháúm, cạch nhiãût, ca BT 1.1 Cường độ Bê tơng: Cỉåìng âäü l chè tiãu cå hc quan trng, l mäüt âàûc trỉng cå bn ca BT, phn ạnh kh nàng chëu lỉûc ca váût liãûu Thỉåìng càn cỉï vo cỉåìng âäü âãø phán biãût cạc loải bã täng Cỉåìng âäü ca BT phủ thüc vo thnh pháưn v cáúu trục ca Âãø xạc âënh cỉåìng âäü ca BT phi lm cạc thê nghiãûm, thê nghiãûm phạ hoải máùu l phỉång phạp xạc âënh cỉåìng âäü mäüt cạch trỉûc tiãúp v dng phäø biãún Ngoi cọ thãø dng cạc PP giạn tiãúp: siãu ám, ẹp lm viãn bi trãn bãư màût BT v cọ thãø thæûc hiãûn trãn kãút cáúu a Cường độ chịu nén: Rn Âãø xạc âënh cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT thỉåìng ngỉåìi ta thê nghiãûm nẹn cạc máùu láûp phỉång cọ cảnh a=10, 15, 20 cm, hay khäúi làng trủ âạy vng, khäúi trủ trn Cỉåìng âäü nẹn ca máùu: NP Bn nẹn NP a Rn= h ≥ 2d F Máùu h = 4a a a d a a Bã täng thỉåìng cọ Rn=100 ÷ 600 kg/cm Cỉåìng âäü khäúi vuäng (kê hiãûu R) âãø xaïc âënh maïc BT vãư chëu nẹn b Cường độ chịu kéo: Rk Máùu chëu keïo trung tám N Rk = P F a a (= 10cm) a 4a P Máùu chëu keïo uäún 3.5M Rk = 4h bh Trong âọ: NP, M: Lỉûc kẹo v mämen ún lm phạ hoải máùu Bã täng thỉåìng cọ RK= 10÷40 kg/cm2 a = b (= 15cm) b c Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ BT: * Thnh pháưn v cạch chãú tảo BT: Âáy l nhán täú quút âënh âãún cỉåìng âäü BT - Cháút lỉåüng v säú lỉåüng xi màng - Âäü cỉïng, âäü sảch, cáúp phäúi ca cäút liãûu - Tè lãû N/X - Cháút lỉåüng ca viãûc träün vỉỵa BT, âáưm v bo dỉåỵng BT KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång Cạc úu täú ny âãưu nh hỉåíng âãún cỉåìng âäü BT nhỉng mỉïc âäü cọ khạc Thê dủ tè lãû N/X nh hỉåíng låïn âãún Rn cn âäü sảch ca cäút liãûu nh hỉåíng nhiãưu âãún RK * Thåìi gian (tøi ca BT): Cỉåìng âäü ca bã täng tàng theo thåìi gian, lục âáưu tàng nhanh sau tàng cháûm dáưn Cỉåìng âäü bã täng tàng theo thåìi gian âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc thỉûc nghiãûm: Cäng thỉïc ca Sec (1926): R Rt=R1+(R10- R1)lgt R28 Cäng thỉïc ca Nga (1935), (Skrantaep): Rt (våïi t = 7-300 ngy) t lgt t 28 Rt = R28 ≈ 0,7 R28.lgt lg28 Trong âọ: R1, R10, R28, Rt, l cỉåìng âäü ca bã täng tỉång ỉïng våïi tøi 1, 10, 28 v t ngy (Cäng thỉïc ca Sec, khạ ph håüp vồùi thổỷc tóỳ nhổng bỏỳt tióỷn vỗ phaới xaùc õởnh cỉåìng âäü bã täng åí tøi ngy v 10 ngy; cäng thỉïc Nga cho kãút qu ph håüp våïi thỉûc tãú tøi bã täng ≥ ngy bàịng xi mng Porland vaỡ dổồợng họỹ õióửu kióỷn bỗnh thỉåìng) * Âiãưu kiãûn thê nghiãûm: Lỉûc ma sạt giỉỵa bn nẹn v máùu thỉí nh hỉåíng âãún cỉåìng âäü BT nẹn Khi bë nẹn ngoi biãún dảng theo phỉång lỉûc tạc dủng, máùu cn nåí ngang Chênh sỉû nåí ngang quạ mỉïc lm cho BT bë phạ våỵ ỉïng sút kẹo (kh nàng chëu kẹo ca BT kẹm hån chëu nẹn nhiãưu láưn) Biãún dảng ngang khäng âãưu Bäi trån Biãún dảng ngang âãưu Thåüp 1: Cọ ma sạt trãn màût tiãúp xục Thåüp 2: Khäng cọ ma sạt (2) Kãút qu cho tháúy trỉåìng håüp máùu cọ cỉåìng âäü låïn hån: R(1) > R(2) Gii thêch: Trỉåìng håüp (1): Lỉûc ma sạt trãn màût tiãúp xục giỉỵa bn nẹn v máùu thỉí cọ tạc dủng mäüt vnh âai cn tråí sỉû nåí ngang ca BT máùu thỉí chëu nẹn Cng xa màût tiãúp xuùc thỗ aớnh hổồớng cuớa lổỷc ma saùt caỡng giaớm nãn máùu bë phạ hoải theo nhỉỵng âỉåìng nỉït dảng hỗnh choùp Trổồỡng hồỹp (2): Khọng coù lổỷc ma sạt nãn BT tỉû nåí ngang chëu nẹn v ỉïng sút kẹo ngang phán bäú khạ âäưng âãưu trãn chiãưu cao máùu nãn cạc vãút nỉït theo phỉång âỉïng v gáưn song song (Khi thê nghiãûm khäng âỉåüc phẹp bäi dáưu ) Kêch thỉåïc máùu thỉí cng nh hỉåíng âãún cỉåìng âäü BT: Máùu kêch thỉåïc nh chëu nh hỉåíng ca lỉûc ma sạt låïn nãn cọ cỉåìng âäü låïn hån máùu thỉí cọ kêch thỉåïc låïn Do váûy thê nghiãûm cạc máùu thỉí cọ kêch thổồùc khaùc vồùi mỏựu thổớ tióu chuỏứn (150*150*150) thỗ phaới qui vãư cỉåìng âäü máùu thỉí tiãu chøn bàịng cạch nhán thãm våïi hãû säú qui âäøi Máùu làng truû cọ cỉåìng âäü bẹ hån máùu khäúi vng cọ cng kêch thỉåïc âạy Rlt= (0.7-0.8)R Täúc âäü gia ti thê nghiãûm cng nh hỉåíng âãún cỉåìng âäü ca máùu: Khi täúc âäü gia ti cháûm cỉåìng âäü âảt khong 0.85 trë säú thäng thỉåìng v gia ti nhanh cỉåìng âäü ca máùu cọ thãø tàng 1.2-1.4 láưn Khi thờ nghióỷm phaới tuỏn theo quy trỗnh TN, thổồỡng våïi täúc âäü 2kg/cm2-s KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång * Âiãưu kiãûn dỉåỵng häü: Mọi trổồỡng coù nhióỷt õọỹ vaỡ õọỹ ỏứm lồùn thỗ thåìi gian ninh kãút ca BT cọ thãø rụt ngàõn âi ráút nhiãưu Nãúu dỉåỵng häü BT bàịng håi nỉåïc noùng thỗ cổồỡng õọỹ tng nhanh vaỡi ngaỡy õỏửu nhỉng BT s dn hån v cọ cỉåìng âäü cúi cng thỉåìng tháúp hån so våïi BT dỉåỵng häü âiãưu kiãûn tiãu chøn 1.2 Mác Bê tơng: L trë säú ca cạc âàûc trỉng cå bn vãư cháút lỉåüng ca BT Ty theo cháút v nhiãûm vủ ca kãút cáúu m quy âënh mạc theo cạc âàûc trỉng khaïc a Mác theo cường độ chịu nén: Kê hiãûu M Mạc theo cỉåìng âäü chëu nẹn l chè tiãu cå bn nháút âäúi våïi mi loải BT v kãút cáúu Mạc theo cỉåìng âäü chëu nẹn l sọỳ lỏỳy bũng cổồỡng õọỹ chởu neùn trung bỗnh (tờnh theo âån vë KG/cm2) ca cạc máùu thỉí khäúi vng cảnh 15 cm, tøi 28 ngy, âỉåüc dỉåỵng häü v thê nghiãûm theo âiãöu kiãûn tiãu chuáøn (t0≈200C, W ≥ 90%) M l âải lỉåüng khäng thỉï ngun Quy phảm qui âënh mạc chëu nẹn ca BT theo cáúp sau: Bã täng nàûng: M100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600 Bã täng nheû: M50, 75, 100, 150, 200, 250, 300 (Khi choün maïc BT theo cáúp qui âënh âãø dãù dng sỉí dủng cạc säú liãûu vãư thnh pháưn v cạc âàûc trỉng cå l âỉåüc láûp sàơn) Bã täng cäút thẹp phi dng BT cọ M ≥ 150 b Mác theo cường độ chịu kéo: Kê hiãûu K Cạc kãút cáúu cọ u cáưu chäúng nỉït BT cn âỉåüc chn theo chè tiãu chëu kẹo Mạc theo cỉåìng âäü chëu kẹo l säú láúy bàịng cỉåìng õọỹ chởu keùo trung bỗnh (tờnh theo õồn KG/cm2) ca cạc máùu thỉí tiãu chøn Quy phảm qui âënh mạc chëu kẹo theo cáúp sau: Bã täng nàûng: K10, 15, 20, 25, 30, 40 Bã täng nheû: K10, 15, 20, 25, 30 c Mác theo khả chống thấm: Kê hiãûu T Mạc theo kh nàng chäúng tháúm l säú láúy bàịng ạp sút låïn nháút (tênh bàịng atm) m máùu chëu âỉåüc âãø nỉåïc khäng tháúm qua Cáúp chäúng tháúm cuía BT: T2, T4, T8, T10, T12 T cáưn quy âënh cho cạc kãút cáúu cọ u cáưu chäúng tháúm hồûc âäü chàõc chàõc ca BT caùc cọng trỗnh thuớy lồỹi, thuớy õióỷn 1.3 Bin dạng Bê tông: a Biến dạng tải trọng tỏc dng ngn hn: Thờ nghióỷm neùn mỏựu thổớ hỗnh làng trủ våïi täúc âäü tàng ti tỉì tỉì ta láûp âỉåüc âäư thë giỉỵa ỉïng sút v biãún dảng nhổ hỗnh veợ Khi coỡn nhoớ õọử thở ờt cong nhổng thỗ cong nhióửu KHOA XY DặNG DÁN DUÛNG & CÄNG NGHIÃÛP N εb εd εâh Chỉång σ -Âiãøm D ỉïng våïi lục máùu bë phạ hoải: ỉïng sút âảt εâh εd Rn v biãún dảng cỉûc âải εch -Nãúu σb âảt âãún σb1 < Rn ta giaớm taới tổỡ tổỡ thỗ õổồỹc Rn âỉåìng gim ti khäng trng våïi âỉåìng tàng ti, biãún A σ b1 dảng ca BT khäng phủc häưi hon ton, σb= (2) váùn cn εd Tỉïc l biãún dảng ton pháưn ca BT gäưm α0 pháưn: Mäüt pháưn cọ thãø khäi phủc gi l biãún dảng α ân häưi εâh, mäüt pháưn khäng thãø khäi phủc lải âỉåüc εb1 gi l biãún dảng εd: O εb= εâh+ εd εd Do váûy BT laì váût liãûu õaỡn họửi-deớo Tọỳc õọỹỹ gia taới khaùc thỗ caùc âỉåìng biãøu diãùn quan hãû σ - ε khạc σb σ v1 D (1) εb εch v2 v3 εb εâh εb εd Tênh cháút ân häưi ca BT âỉåüc âàûc trỉng båíi mäâun ân häưi ban âáưu Eb Mäâun biãún dảng ca BT Eb’ l mäüt giạ trë thay âäøi Quan hãû giỉỵa Eb v Eb’ âỉåüc rụt tỉì quan hãû σ-ε trãn σb= Eb εâh ; σb= Eb’.( εâh+ εd) = Eb’ εb Eb’= ε âh ε âh Eb= νEb våïi ν= laì hãû säú âaìn häưi εb εb Khi σ bẹ biãún dảng ch úu l ân häưi, (ν ≈1) Khi σ låïn biãún dảng tàng lãn ν gim dáưn (v1=0,2 hay 0,15) Biãún dảng giåïi hản nẹn trung tám ≈ 0,002 Biãún daûng giåïi haûn uäún ≈ 0,0035 Eb thay âäøi theo mạc BT (cọ bng tra) Khi chëu kẹo cng cọ biãún dảng ân häưi v biãún dảng do: Ebk’= νkEb Biãún dảng cỉûc hản kẹo khạ bẹ ≈ 0,00015 Rk 2R = k Thê nghiãûm cho thỏỳy BT chởu keùo sừp nổùt thỗ k 0,5 nãn εch= 0.5E b Eb Eb ≈ 0,4 Eb våïi µ=0,2 laì hãû säú Posson Mäâun chäúng càõt: G= 2(1 + µ ) b Biến dạng tải trọng tác dụng dài hạn: Hiện tượng từ biến BT Thê nghiãûm nẹn máùu âãún (σb, εb) räưi giỉỵ ti thåìi gian di, dỉåïi tạc dủng ca ti trng di hản, biãún dảng ca BT tiãúp tủc tàng theo thåìi gian, måïi âáöu tàng nhanh sau tàng cháûm dáön Pháön biãún dảng tàng lãn ti trng tạc dủng di hản gi l biãún dảng tỉì biãún KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång Hiãûn tỉåüng biãún dảng tàng theo thåìi gian æïng suáút khäng âäøi goüi laì hiãûn tæåüng tæì biãún cuía BT N εb εtb N σ ε σb ε1 ε ε2 t ε2 ε1 Nhỉ váûy biãún dảng ban âáưu cng l mäüt pháưn ca tỉì biãún (bióỳn daỷng tổỡ bióỳn nhanh) Khi b nhoớ thỗ tb cọ giåïi hản, cn σb gáưn âảt âãún Rn thỗ tb tng khọng ngổỡng vaỡ mỏựu bở phaù hoaỷi Cạc nhán täú nh hỉåíng âãún biãún dảng tỉì biãún: - ỈÏng sút BT låïn → biãún dảng tỉì biãún låïn - Tøi BT lục âàût ti låïn → biãún dảng tỉì biãún bẹ - Âäü áøm W mäi trỉåìng låïn → biãún dảng tỉì biãún bẹ - Tè lãû N/X låïn, âäü cỉïng cäüt liãûu bẹ → biãún dảng tỉì biãún låïn - Cng tè lãû N/X nhỉng lỉåüng X tàng → biãún dảng tỉì biãún tàng Cọ thãø biãøu diãùn tỉì biãún qua mäüt hai chè tiãu sau: - Âàûc trỉng tỉì biãún: ϕ = εtb/ εâh Khäng thỉï ngun - Sút tỉì biãún: c= εtb/ σb (cm2/KG) Cạc chè tiãu ϕ, c âãưu tàng theo thåìi gian, v âảt âãún giåïi hản äøn âënh l ϕ0, c0 * Tạc hải ca hiãûn tỉåüng tỉì biãún: - Lm tàng âäü vng ca cáúu kiãûn - Lm tàng âäü ún dc ca cáúu kiãûn chëu nẹn - Måí räüng khe nỉït BT - Gáy máút mạt æïng suáút cäút theïp æïng læûc træåïc σb c Biến dạng tải trọng lặp lại: Nãúu taíi troüng tạc dủng lãn kãút cáúu làûp âi làûp lải nhiãưu lỏửn (ỷt vaỡo rọửi dồợ nhióửu lỏửn) thỗ bióỳn dảng s âỉåüc têch ly dáưn: gáy hiãûn tỉåüng moíi cho kãút cáúu εb d Biến dạng co ngót: Co l hiãûn tỉåüng BT gim thãø têch ninh kãút khäng khê (Nãúu ninh kãút nỉåïc BT cọ thãø nåí chụt êt) Hiãûn tỉåüng co xy liãn quan âãún sỉû biãún âäøi l họa ca xi màng, cháút keo sinh quaù trỗnh thuớy hoùa xi mng coù thóứ tờch < thãø têch cháút sinh nọ, nỉåïc bay håi v.v Biãún dảng co ch úu giai âoản âäng cỉïng âáưu tiãn, sau cháûm dáưn Co phán bäú trãn bãư màût láùn chiãưu sáu, sỉû co åí bãư màût nhiãưu hån bãn Mỉïc âäü co âäng cỉïng khäng khê (2-4).10-4 , nỉåïc nåí =1/5-1/2 mỉïc âäü co Cạc nhán täú nh hỉåíng âãún biãún dảng co ngọt: - Säú lỉåüng v loải XM: lỉåüng XM ↑ → co ↑, XM cọ hoảt cao → co ↑ - Tè lãû N/X tàng → co ngoït tàng KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång - Cạt nh hảt, cäút liãûu räùng → co tàng - Cháút phủ gia lm BT ninh kãút nhanh → co tàng - BT chỉng háúp åí nhiãût õọỹ cao thỗ co ngoùt ờt hồn Co ngoùt laỡ mọỹt hióỷn tổồỹng coù haỷi: - Laỡm thay õọứi hỗnh dảng v kêch thỉåïc cáúu kiãûn - Gáy khe nổùt trón bóử mỷt BT (Vỗ co ngoùt khọng õóửu åí trãn bãư màût v chiãưu sáu bãn co êt cn tråí biãún dảng co bãn ngoi lm cho låïp BT ny chëu kẹo → gáy nỉït), lm thay âäøi cáúu trục ca BT, gim kh nàng chởu lổỷc vaỡ tuọứi thoỹ cuớa cọng trỗnh Caùc bióỷn phạp khàõc phủc: - Chn thnh pháưn cäút liãûu håüp l, hản chãú lỉåüng nỉåïc träün, tè lãû N/X håüp l - Âáưm chàõc BT, bo dỉåỵng BT thỉåìng xun áøm giai âoản âáưu - Cạc biãûn phạp cáúu tảo bäú trê khe co dn, âàût cäút thẹp cáúu tảo åí nhỉỵng nåi cáưn thiãút âãø chëu ỉïng suáút co ngoït gáy ra, v.v CỐT THÉP: 2.1 Yêu cầu cốt thép dùng BTCT: - Âm bo cỉåìng âäü theo thiãút kãú - Phi cọ cáưn thiãút - Phi dênh kãút täút v cng chëu lỉûc âỉåüc våïi BT mi giai âoản lm viãûc ca kãút cáúu - Dãù gia cäng: dãù ún, càõt, v hn âỉåüc - Táûn dủng âỉåüc triãût âãø kh nàng chëu lỉûc ca cäút thẹp kãút cáúu bë phạ hoải - Tiãút kiãûm thẹp v täún êt sỉïc L 2.2 Một số tính chất cốt thép: σ Biãøu âäư ỉïng sút-biãún dảng: Âãø xạc âënh cỉåìng âäü ca cäút thẹp ngỉåìi ta thỉåìng tiãún hnh thê nghiãûm kẹo cạc máùu thẹp v v biãøu âäư ỉïng sút-biãún σb dảng: σch Trãn biãøu âäư cọ pháưn thàóng ỉïng våïi giai âoản ân häưi, pháưn σâh cong v nàịm ngang ỉïng våïi giai âoản cọ biãún dảng Âoản nàịm ngang âỉåüc gi l thãưm chy (thẹp åí trảng thại chy do) ε Nãúu kẹo thẹp giai âoản ân häưi räưi gim taới thỗ d õổồỡng giaớm taới trồớ vóử theo âỉåìng tàng ti âãún gäúc ta âäü Nãúu kẹo thẹp âãún giai âoản cọ biãún dảng räưi gim ti thỗ bióứu õọử khọng vóử theo õổồỡng cuợ maỡ song song våïi âoản biãưu diãùn giai âoản ân häưi v cọ mäüt biãún dảng dỉ l εd V nãúu kẹo mỏựu theùp naỡy lỏửn nổợa thỗ coù giai õoaỷn õaỡn häưi låïn hån, vng cọ biãún dảng gim Càn cỉï theo biãøu âäư trãn, ngỉåìi ta qui âënh giåïi hản sau: - Giåïi hản bãưn: L ỉïng sút låïn nháút thẹp chëu âỉåüc trỉåïc bë âỉït - Giåïi hản ân häưi: L ỉïng sút åí cúi giai âoản ân häưi - Giåïi hản chy: L ỉïng sút åí âáưu giai âoản chy KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång 2.3 Phân loại cốt thép: a Phân loại theo độ cứng: - Cäút mãưm: d ≤ 40mm, cọ thãø ún âỉåüc (Tiãút diãûn vng, trn cọ thãø trån hồûc cọ gåì) - Cäút cổùng: d >40 mm, theùp hỗnh I, L,[ ( Caùc cäút cỉïng ny cọ thãø chëu lỉûc thi cäng ) b Phân loại theo tính chất học: * Thẹp - Trãn biãøu âäư quan hãû σ-ξ cọ thãưm chy r rng, cọ vng biãún dảng låïn, εgh=(6 ÷ 25)% - Cọ biãún cỉïng ngüi: Kẹo thẹp vỉåüt qụa giåïi hản chy, sau âọ gim ti âãø ỉïng sút tråí vãư vë trê säú khäng, sau 48 giåì kẹo thẹp lải, kãút qu cho tháúy cỉåìng âäü ca thẹp âỉåüc náng cao nhỉng thẹp cọ dn hån Låüi dủng cháút ny âãø kẹo ngüi thẹp nhàịm náng cao giåïi hản ân häưi ca thẹp lãn (Thỉûc tãú bàịng cạch chút ngüi hay dáûp ngüi) Thỉåìng l CT3, CT5, * Thẹp dn: (Thẹp ràõn) - Khäng cọ thãưm chy r rng, thỉåìng ngỉåìi ta láúy ỉïng sút tỉång ỉïng våïi ε =0,2 % l giåïi hản chy quy ỉåïc, εgh=(2÷4)% Thỉåìng l thẹp cỉåìng âäü cao 2.4 Các loại thép: Theo TCVN 1651-75: CI, CII, CIII, CIV Våïi cạc âỉåìng kênh danh nghéa 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 36, 40 mm Nhọm CI cọ dảng trn trån; CII, III, IV cọ gåì Cạc âàûc trỉng cå hc ca thẹp Viãût Nam Nhọm thẹp φ Giåïi hản chy kg/cm2 CI CII CIII CIV 6-40 10-40 6-40 10-32 2.200 3.000 4.000 6.000 Giåïi hản bãưn kg/cm2 3.800 5.000 6.000 9.000 ξgh% 25 19 14 Theo tiãu chuáøn Nga: AI, AII, AII, AIV, AV l thẹp cạn nọng; A-IIB, A-IIIB l thẹp kẹo ngüi Cọ nỉåïc âàût tãn thẹp theo giåïi hản chy hồûc âàût theo giåïi hản bãưn, v.v BÊ TƠNG CỐT THÉP 3.1 Lực dính Bê tơng cốt thép: Såí dé giỉỵa BT v cäút thẹp cọ thãø cng cäüng tạc chëu lỉûc âỉåüc l nhåì lỉûc dênh giỉỵa chụng a Các nhân tố tạo nên lực dính: - Lỉûc ma sạt bãư màût gäư ghãư ca cäút thẹp (Âáy l nhán täú ch úu våïi thẹp cọ gåì) - Lỉûc dạn keo xi màng cọ tạc dủng mäüt låïp häư dạn BT vo cäút thẹp (25%) - Do co âäng cỉïng BT ẹp chàût vo cäút thẹp lm tàng lỉûc ma sạt KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång b Thí nghiệm xác định lực dính: Chãú tảo máùu bàịng cạch âäø BT äm láúy mäüt âoản cäút thẹp, räưi tiãún hnh thê nghiãûm kẹo hồûc nẹn cho cäút thẹp tüt BT Lỉûc dờnh õổồỹc bióứu thở bũng suỏỳt dờnh trung bỗnh taùc âäüng trãn 1cm2 bãư màût cäút thẹp N τtb = π d ln N d τtb τmax τmax ln d τtb ln N Trong âọ: N l lỉûc kẹo (nẹn) tüt cäút thẹp d l âỉåìng kênh cäút thẹp ln l chiãưu di âoản cäút thẹp chän vo BT Lỉûc dênh cỉûc âải: τmax= N = τ ω π d ln ω tb Trong âọ: ω l hãû säú hon chènh biãøu âäư lỉûc dênh (ω < 1) R Cäng thỉïc thỉûc nghiãûm: τmax= n m Trong âọ: m l hãû säú phủ thüc bãư màût cäút thẹp: thẹp cọ gåì m=2÷3,5; thẹp trån m=3,6÷6 3.2 Ảnh hưởng cốt thép đến co ngót từ biến Bê tơng: a Ảnh hưởng đến co ngót: Do sỉû dênh kãút giỉỵa bã täng v cäút thẹp m cäút thẹp cn tråí biãún dảng co ca BT Kãút qu cäút thẹp bë nẹn lải cn BT bë kẹo *Xẹt hai máùu thỉí : ε1< ε0 (=εa) ε0 - Máùu (1) bàòng bã täng - Máùu (2) bàòng bã täng cäút thẹp Máùu (1) BT tỉû cọ co ε0 Máùu (2) cäút thẹp cn tråí BT cọ co ε1< ε0 bàịng biãún dảng co lải ca cäút theïp εa (1) (2) So våïi máùu (1), BT máùu (2) â bë kẹo mäüt lỉåüng ε0 - ε1 Nhỉ váûy cäút thẹp â nh hỉåíng âãún biãún dảng co ca BT: lm cho BT bë kẹo cn cäút thẹp bë nẹn lải, âọ l ỉïng sút ban âáưu co BTCT ỈÏïng sút BT: σkc = (ε0 - ε1).ν.Eb ỈÏïng sút cäút thẹp: σa = ε1.Ea Håüp lỉûc BT: Nk = σkc Fb Håüp lỉûc cäút thẹp: Na = a Fa Vỗ laỡ lổỷc nọỹi taỷi nãn chụng cán bàịng nhau: Na = Nk KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång Suy ra: σa = ε Ea n ν µ + ; σkc = ν ε0 E b ; ν 1+ µ n Trong âọ n = Ea Fa vaỡ = Eb Fb ặẽng suỏỳt kẹo co v ỉïng sút kẹo ti trng gáy lm BT bë nỉït såïm hån so våïi khäng cọ nh hỉåíng ca co ngọt, thãú nhổng õaợ coù khe nổùt thỗ aớnh hổồớng cuớa co ngoùt giaớm vaỡ giai õoaỷn phaù hoaỷi thỗ khọng cn nh hỉåíng nỉỵa âãún kh nàng chëu lỉûc ca cáúu kiãûn Trong kãút cáúu siãu ténh liãn kãút thỉìa ngàn cn co ca BTCT nãn xút hiãûn näüi lỉûc phủ b Ảnh hưởng đến từ biến: Cäút thẹp cng nh hỉåíng âãún biãún dảng tỉì biãún ca BT nãn thỉåìng dỉåïi tạc dủng ca ti trng di hản giỉỵa BT v cäút thẹp cọ sỉû phán phäúi lải näüi lỉûc.(S xẹt sau åí cạc cáúu kiãûn chëu lỉûc cuû thãø) 3.3 Sự phá hoại hư hỏng BTCT: a Sự phá hoại chịu lực: - Våïi chëu kẹo: Sau BT bë nỉït, cäút thẹp chëu ton bäü lỉûc kẹo Phạ hoải ỉïng sút cäút thẹp âảt giåïi hản chy - Våïi cäüt chëu nẹn: Phạ hoải ỉïng sút nẹn BT âảt âãún cỉåìng âäü chëu nẹn - Våïi dáưm chëu ún: Phạ hoải ỉïng sút cäút thẹp chëu kẹo âảt giåïi hản chy hồûc ỉïng sút BT vng nẹn âảt âãún cỉåìng âäü chëu nẹn b Sự huỷ mịn Bê tơng biện pháp bảo vệ: Dỉåïi tạc dủng ca mäi trỉåìng kh nàng chëu lỉûc v nàng sỉí dủng ca kãút cáúu BTCT bë gim dáưn sỉû hy mn ca bã täng v cäút thẹp Bã täng bë àn mn l do: Tạc dủng cå hc (mỉa, dng chy, sỉû âọng v tan bàng liãn tiãúp ), Tạc dủng sinh hc (rong rãu, h, vi khøn åí säng, biãøn ) tan v cún âi lm BT tråí nãn xäúp, Tạc dủng họa hc (cạc cháút axêt, kiãưm ) xám thỉûc bãư màût hồûc thnh pháøm ca cạc phn ỉïng họa hc cọ thãø têch låïn hån thãø têch cạc cháút tham gia phn ỉïng, lm nỉït n khäúi BT Cäút thẹp bë hy mn, bë gè tảo cạc Oxuyt hồûc cạc múi sàõt cọ thãø têch låïn hån thãø têch ban âáưu, lm cho låïp BT bao quanh cäút thẹp bë våỵ bong.(Mäi trỉåìng àn mn: Axit våïi báút kỗ nọửng õọỹ naỡo, khọng khờ coù chổùa hồi Axit våïi âäü áøm thay âäøi luän, caïc dung dëch Sufat âáûm âàûc, cạc cháút kiãưm åí nhiãût âäü cao, nỉåïc ngáưm thỉåìng xun tháúm qua BT chiãưu, nỉåïc biãøn ) * Biãûn phạp bo vãû: Bã täng cáưn cọ cỉåìng âäü cao v âäü âàûc chàõc åí bãư màût ca kãút cáúu âãø chëu cạc tạc âäüng cå hc Khi thiãút kãú cạc phán xỉåíng cọ mäi trỉåìng àn mn cáưn hãút sỉïc chụ viãûc chn loải kãút cáúu, váût liãûu thêch håüp v cạc biãûn phạp bo vãû cáưn thiãút: gim kh nàng àn mn ca mäi trỉåìng bàịng biãûn phạp thäng giọ, thäng håi täút, trung cạc dủng dëch v håi Axit, nãưn sn nh phi däúc nỉåïc täút, thi cäng phi âm bo cháút lỉåüng BT Trạnh dng cạc kãút cáúu cọ nhiãưu bäü pháûn khút Khi cáưn phi dng cạc biãûn phạp âàûc biãût: BT táøm nhỉûa, sån ph, trạt bo vãû, lạt låïp ph bàịng sỉï, thy tinh, Cáưn cảo sảch bủi gè trãn cäút thẹp trỉåïc sỉí dủng KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång Âm bo chiãưu dy låïp BT bo vãû Bo vãû cäút thẹp chäúng lải tạc dủng ca dng âiãûn khuúch tạn chiãưu (gáy âiãûn phán) bàịng cạch chụ váún âãư cạch âiãûn, âỉåìng dáy âiãûn, v.v KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång NGUN L CÁÚU TẢO & TÊNH TOẠN KÃÚT CÁÚU BTCT Cáúu tảo l váún âãư ráút quan trng thiãút kãú Viãûc cáúu tảo chênh xạc v håüp l phi âỉåüc xem ngang hng viãûc toạn chênh xạc thiãút kãú kãút cáúu Cáúu tảo kãút cáúu Bã täng Cäút thẹp phi âm bo cạc u cáưu vãư chëu lỉûc, biãún dảng, khe nỉït, äøn âënh, chọỳng xỏm thổỷc, hổ hoớng quaù trỗnh sổớ duỷng, u cáưu vãư thi cäng v tiãút kiãûm váût liãûu Thiãút kãú kãút cáúu BTCT gäöm viãûc chênh: toạn v cáúu tảo âỉåüc xem ngang hng Näüi dung toạn gäưm: Xạc âënh ti trng v tạc âäüng; Xạc âënh näüi lỉûc tỉìng loải ti trng v cạc täø håüp ca chụng; Xạc âënh kh nàng chëu lỉûc ca kãút cáúu hồûc toạn tiãút diãûn v cäút thẹp Viãûc cáúu tảo gäưm: Chn váût liãûu (mạc BT v nhọm cäút thẹp) phủ thüc mäi trỉåìng sỉí dủng, cháút chëu lỉûc, cháút ca ti trng, vai tr ca kãút cáúu ,Chn kêch thỉåïc tiãút diãûn, Bäú trê cäút thẹp, Liãn kãút giỉỵa cạc bäü pháûn v chn gii phạp bo vãû chäúng xám thỉûc Cáưn gii quút tha âạng mäúi quan hãû giỉỵa hai pháưn trãn nhàịm âm bo: Âäü an ton ca kãút cáúu v tiãút kiãûm váût liãûu, ph håüp våïi âiãưu kiãûn thi cäng NGUN LÝ TÍNH TỐN KẾT CẤU BÊ TễNG CT THẫP Khi Kóỳt cỏỳu BTCT õồỡi thỗ män Sỉïc Bãưn Váût Liãûu â phạt triãøn tỉång âäúi hon chènh nãn ngỉåìi ta â váûn dủng l thuút ny vo toạn Kãút cáúu BTCT Âọ l phỉång phạp ỉïng sút cho phẹp (phỉång phạp ny âỉåüc dng räüng ri âãún mi thåìi gian gáưn âáy, ngy mäüt säú nỉåïc váùn dng) Nhỉng cng ngy viãûc nghiãn cỉïu loải váût liãûu måïi ny sáu sàõc hån, ngỉåìi ta â ci tiãún phỉång phạp toạn Kãút cáúu BTCT cho ph håüp våïi cháút ca váût liãûu Tỉïc l khäng coi BTCT l váût liãûu ân häưi m xem chụng l váût liãûu ân häưi Âỉa PP theo giai âoản phạ hoải âãø thay PP theo ỉïng sút cho phẹp (1931) v sau chiãún tranh thãú giåïi thỉï hai â phạt triãøn thnh PP theo trảng thại giåïi hản 1.1 Tải trọng, tác ng: Taới troỹng taùc duỷng lón cọng trỗnh nhióửu ngun nhán våïi cháút cng thåìi gian tạc dủng khạc Âãø tiãûn viãûc xạc âënh ti trng v näüi lỉûc tỉìng loải, ngỉåìi ta tiãún hnh phán loải Cọ cạc cạch phán loải sau: - Theo cháút: chia lm loải Ti trng thỉåìng xun (tènh ti): l ti trng tạc dủng khäng õọứi suọỳt quaù trỗnh sổớ duỷng cọng trỗnh (troỹng lổồỹng bn thán kãút cáúu, cạc vạch ngàn cäú âënh ) Tènh ti âỉåüc xạc âënh theo säú liãûu củ thãø vãư cáúu tảo Ti trng tảm thåìi (hoảt ti): cọ thãø thay âäøi vãư âiãøm âàût, trë säú, phỉång chiãưu tạc dủng (ti trng sỉí dủng trãn sn, cáưu trủc, ä tä, ti trng giọ ) Ti trng âàûc biãût: loải ti ny êt xy ra, cọ thóứ chố tờnh vồùi caùc cọng trỗnh õỷc bióỷt hoỷc theo vë trê âëa lyï ( âäüng âáút, näø, chaïy, cạc vi phảm nghiãm trng âãún chãú âäü k thuỏỷt cuớa quaù trỗnh cọng nghóỷ, caùc thióỳt bở máút chênh xạc tảm thåìi hồûc bë hỉ họng gáy ra, luùn nóửn vỗ nhổợng thay õọứi cn baớn cå cáúu nãưn ) - Theo phỉång, chiãưu: chia lm loải Ti trng âỉïng: háưu hãút trng lỉûc (trng lỉåüng bn thán, cạc trng lỉåüng sỉí dủng ) KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång Ti trng ngang (giọ, lỉûc hm cáưu trủc cạc nh cäng nghiãûp, âäüng âáút ) - Theo trë säú theo PP trảng thại giåïi hản: chia lm loải Trë säú tiãu chøn (Ti trng tiãu chøn): l ti trng thiãút kãú qui âënh lỏỳy õióửu kióỷn laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng cuớa kóỳt cáúu (Táút nhiãn trë säú ti trng tiãu chøn ny cng â âỉåüc láúy hån chụt êt so våïi ti trng thỉåìng xun tạc dủng lãn kãút cáúu, theo säú liãûu thỉûc tãú hồûc cạc kãút qu thäúng kã) Ti trng toạn: l ti trng â cọ xẹt âãún sỉû tàng gim báút thỉåìng ca ti trng thỉûc tãú so våïi trë säú tiãu chøn trỉåìng håüp nguy hiãøm nháút Sỉû tàng gim ca ti trng toạn so våïi ti trng tiãu chøn âỉåüc biãøu thë qua hãû säú âäü tin cáûy vãư ti trng (hãû säú vỉåüt ti) n TTTT=n.TTTC (3-1) TTTC, n: Láúy theo TCVN 2737-1995 Thê dủ: - Âäúi våïi trng lỉåüng bn thán n=1,1; cọ n1 hãû säú an ton Phỉång phạp ny Navire âỉa v âỉa vo quy phảm Phạp nàm 1906 Gi thiãút toạn: c Gi thuút TD phàóng: TD trỉåïc v sau biãún dảng váùn l phàóng v vng gọc våïi trủc ca cáúu kiãûn d Quy âäøi tiãút diãûn gäöm Bã täng & Cäút thẹp thnh TD tỉång âỉång chè cọ BT Dỉûa vo âiãưu kiãûn biãún dảng ca Cäút thẹp & BT tải vë trê Cäút thẹp âọ l bàịng nhau: εa=εbk εa=σa/Ea=εbk=σbk/Eb ⇒ σa =(Ea/Eb)*σbk=nσbk Tỉïc l âäúi våïi mäüt diãûn têch cäút thẹp chëu kẹo tỉång âỉång våïi n láưn diãûn BT hay diãûn têch cäút theïp Fa quy âäøi thnh nFa diãûn têch BT e Så âäư ỉïng sút ca miãưn BT chëu nẹn xem l tam giạc (Tỉïc ân häưi); Khäng xẹt BT chëu kẹo m chè xẹt diãûn têch Bã täng quy âäøi ca cäút thẹp chëu kẹo (Gâ II TTUS-BD) Tiãút diãûn quy âäøi v så âäư ỉïng sút (TD chỉỵ nháût): σbmax Mämen quạn ca TD quy âäøi âäúi våïi trủc M x trung hoìa: Db h0 h Jqd=bx /3+nFa*(h0-x) Da Vë trê trủc TH xạc âënh bàịng cạch cho mä men a ténh cuía TD quy âäøi láïy âäúi våïi trủc âọ = 0: b nFa Sqd=bx2/2-nFa*(h0-x)=0 Theo SBVL, ỉïng sút låïn nháút ca BT chëu nẹn: σbmax=M*x/ Jqd≤ [σb] ỈÏng sút kẹo tải diãûn têch BT tỉång âỉång: σbk=M*(h0-x)/ Jqd Váûy ỉïng sút cäút thẹp : σa=nσbk=n*M*(h0-x)/ Jqd≤[σa] Trong âọ: [σa], [σb]: ỈÏng sút cho phẹp ca BT v Cäút thẹp Ỉu âiãøm: Ra âåìi såïm nháút cho nãn giụp cho ngỉåìi thiãút kãú cọ khại niãûm tỉång âäúi r rãût vãư sỉû lm viãûc ca Kãút cáúu nãn kãút cáúu thiãút kãú cọ âäü an ton khạ cao Nhỉåüc âiãøm: c Tiãút diãûn BTCT khäng biãún daỷng theo giaớ thuyóỳt TD phúng vỗ BTCT khọng phaới laỡ vỏỷt lióỷu õọửng chỏỳt, vỗ BT coù bióỳn daỷng v cọ vãút nỉït vng kẹo d BTCT khäng phi l váût liãûu ân häưi hon ton e Hãû säú n thay âäøi theo trë säú æïng sút trãn tiãút diãûn, ty thüc säú hiãûu thẹp v BT Hãû säú n cho qui phảm cọ cháút ỉåïc lãû f Hãû säú an ton k=R/[σ] nhỉng thỉûc tãú k ca BT & cäút thẹp khäng giọỳng thỗ hóỷ sọỳ naỡo laỡ hóỷ sọỳ an ton ca kãút cáúu KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång (ÅÍ Viãût Nam PP ỉïng sút cho phẹp váùn âỉåüc dng qui phảm toạn cáưu cäúng, âỉåìng bäü, âỉåìng sàõt.) b Phương pháp tính theo nội lực phá hoại: Näüi dung cå baín ca phỉång phạp l: Xạc âënh näüi lỉûc låïn nháút ti trng gáy tải TD toạn räưi âem so sạnh våïi kh nàng chëu lỉûc ca TD âọ Âiãưu kiãûn kiãøm tra sau: Tc ≤ Tp /k hay k* Tc ≤ Tp Trong âoï: Tc: Näüi lỉûc ti trng gáy tải TD xẹt Tp: Kh nàng chëu lỉûc ca TD ( Cn gi l näüi lỉûc phạ hoải ca TD ) k >1: Hãû säú an ton ca kãút cáúu Thê dủ âäúi våïi cáúu kiãûn chëu ún, ngỉåìi ta â xem ỉïng sút mióửn BT chởu neùn phỏn bọỳ theo hỗnh chổợ nháût chỉï khäng phi theo dảng âỉåìng cong thỉûc tãú (Sai säú < 2%) âãø âån gin họa cäng thỉïc toạn ΣMDb= ⇒ [M]- RaFa*(h0-x/2) = Cọ âỉåüc [M]= RaFa*(h0-x/2) M x Db h Chiãưu cao vng BT chëu nẹn xạc âënh tỉì âiãưu kiãûn h ΣX=0 ⇒ RaFa=Rnbx Ra.Fa Váûy mún cho an ton phi thoớa maợn a M [M]/k b Fa ặu õióứm: Hån so våïi PP ỉïng sút cho phẹp, â xẹt âãún sỉû lm viãûc ca váût liãûu åí giai âoản v cho khại niãûm r rng hån vãư an ton ca kãút cáúu Nhỉåüc âiãøm: - Hãû säú an ton k= Tp / Tc gäüp chung lải nhổ vỏỷy laỡ chổa xaùc õaùng vỗ vỏỳn õóử an ton ca kãút cáúu phủ thüc ráút nhiãưu úu täú ti trng, váût liãûu, âiãưu kiãûn lm viãûc v.v Vỗ vỏỷy khọng thóứ õaùnh giaù õọỹ an toaỡn bũng mäüt hãû säú nháút âỉåüc - Chỉa xẹt âãún biãún dảng v khe nỉït ca kãút cáúu l hai váún âãư cng ráút âỉåüc quan tám Phỉång phạp ny âỉåüc âỉa vo qui phảm Liãn Xä 1949 PHƯƠNG PHÁP TÍNH CẤU KIỆN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN: 2.1 Các trạng thái giới hạn (TTGH): - TTGH l trảng thại m tỉì âọ tråí âi kãút cáúu khäng tha mn cạc u cáưu âãư cho (do chëu lỉûc quạ sỉïc,do máút äøn âënh, biãún dảng quạ låïn hồûc khe nỉït xút hiãûn v måí räüng v.v ) - Kãút cáúu BTCT âæåüc theo nhọm TTGH: TTGH thỉï I (TTGH vãư cỉåìng âäü) v TTGH thỉï II (TTGH vãư âiãưu kiãûn sỉí dủng) Mủc âêch ca viãûc theo TTGH l âm bo cho kóỳt cỏỳu khọng ồớ vaỡo bỏỳt kỗ mọỹt TTGH naỡo thåìi gian sỉí dủng Kãút cáúu no cng phi theo TTGH I V ty thüc u cáưu củ thãø m cn cọ thãø phi theo TTGH khạc nổợa KHOA XY DặNG DN DUNG & CNG NGHIP Chỉång a Tính theo TTGH cường độ (TTGH I): TTGH thỉï I âỉåüc qui âënh ỉïng våïi lục kãút cáúu bàõt âáưu bë phạ hoải, bë máút äøn õởnh vóử hỗnh daùng vaỡ trờ, bở hoớng mi tạc dủng âäưng thåìi ca ti trng v mäi trỉåìng Âiãưu kiãûn toạn vãư kh nàng chëu lỉûc l: näüi lỉûc ti trng gáy trãn TD ≤ kh nàng chëu lỉûc ca TD: T ≤ Tgh T: L näüi lỉûc låïn nháút cọ thãø phạt sinh tải TD ti trng toạn gáy Tgh: L giåïi hản bẹ nháút vãư kh nàng chëu lỉûc ca TD (Xạc âënh theo cỉåìng âäü ca váût liãûu tải TD âang cọ thãø bẹ hån cỉåìng õọỹ qui õởnh vỗ vỏỷt lióỷu khọng thóứ tuyóỷt õọỳi âäưng cháút âỉåüc, v phi xẹt âiãưu kiãûn lm viãûc củ thãø ca váût liãûu & kãút cáúu (cỉåìng âäü toạn)) - Tênh theo TTGH thỉï I l cáưn thiãút âäúi våïi mi kãút cáúu cng cho cạc bäü pháûn - Tênh theo TTGH thæï I cho moüi giai âoản: chãú tảo, váûn chuøn, cáøu làõp, sỉí dủng, sỉía chỉỵa (mäùi giai âoản våïi så âäư ph håüp) b Tính theo TTGH điều kiện sử dụng(TTGH II): Tênh theo TTGH thỉï II vãư biãún dảng: Biãún dảng hồûc chuøn vë ti trng gáy ≤ biãún dảng hay chuøn vë täúi âa m qui phảm cho phẹp: f ≤ [f] Tênh theo TTGH thỉï II vãư khe nỉït: Phán hai trỉåìng håüp: - Nãúu kóỳt cỏỳu õổồỹc pheùp nổùt thỗ bóử rọỹng khe nổùt ti trng gáy ≤ bãư räüng khe nỉït m qui phảm cho phẹp âäúi våïi kãút cáúu âọ: an ≤ [an] - Nãúu kãút cáúu khäng cho pheïp nổùt thỗ nọỹi lổỷc taới troỹng gỏy taỷi TD âang xẹt ≤ Näüi lỉûc täúi âa m TD cọ thãø chëu âỉåüc sàõp nỉït: Tc ≤ Tn (Cọ thãø xem Tc l ỉïng sút kẹo låïn nháút BT, Tn l cỉåìng âäü chëu kẹo ca BT) 2.2 Cường độ tiêu chuẩn cường độ tính tốn: a Cường độ tiêu chuẩn cốt thép: Khi saín xút cäút thẹp, phi lm thê nghiãûm kẹo máùu âãø kiãøm tra cỉåìng âäü: Våïi thẹp ktra theo GH chy, thẹp dn ktra theo GH bãưn âãø loải b phãú pháøm - Cỉåìng âäü tiãu chøn ca cäút thẹp láúy bàịng giạ trë kiãøm tra âãø loải b phãú pháøm b Cường độ tiêu chuẩn BT: n ∑R Thờ nghióỷm caùc mỏựu thổớ, coù cổồỡng õọỹ trung bỗnh: Rtb = i =1 n (3 - 8) n ∑D i (3 - 9) n−1 Cỉåìng âäü theo mäüt xạc sút âm bo qui âënh: Rxs = Rtb - s.d = Rtb(1-s.v) (3 - 10) d laì hãû säú biãún âäüng Trong âoï: v = R tb Âàût Di = Ri - Rtb, Âäü lãûch quán phæång: d= s l hãû säú chøn phủ thüc vo xạc sút bo âm v quy lût ca âỉåìng cong phán phäúi KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP Chỉång Cỉåìng âäü tiãu chøn ca BT láúy theo xạc sút bo âm 95% v våïi dảng phán phäúi chøn, ta cọ s=1.64, våïi BT nàûng v cháút lỉåüng thi cäng trung bỗnh v=0.135 (3 - 11) Cổồỡng õọỹ tióu chuỏứn cuía BT: Rtc = Rtb(1-1,64.0.135) ≈ 0.78Rtb c Cường độ tính tốn: Cỉåìng âäü toạn l cỉåìng âäü â xẹt âãún âäü an ton v âiãưu kiãûn lm viãûc ca váût liãûu: RT=RTC* m/k Cỉåìng âäü toạn ca Bã täng Rb= mb.Rbc/ kb Cäút theïp Ra= ma.Rac/ ka Trong âọ: kb, ka: Hãû säú an ton ca BT & cäút thẹp ka: 1.1÷1.25 våïi cäút cạn nọng, 1.5÷1.75 våïi såüi kẹo ngüi v såüi cỉåìng âäü cao kb: 1.3÷1.5 (ty thüc trảng thại chëu lỉûc nẹn hay kẹo) ma, mb: Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc ca váût liãûu (Cỉåìng âäü tiãu chøn: l trë säú cổồỡng õọỹ trung bỗnh cuớa haỡng loaỷt mỏựu thổớ (Caùc máùu thỉí âọ giäúng nhau, chãú tảo v thê nghiãûm âiãưu kiãûn nhau) Cỉåìng âäüü tiãu chøn nh nỉåïc qui âënh Tuy cạc máùu thỉí âỉåüc chãú tảo nhỉng kãút qu thê nghiãûm cho tháúy cạc máùu cọ cỉåìng âäü khäng giäúng Sau thê nghiãûm hng loảt máùu thỉí ngoi â dng phỉång phạp xạc xút thäúng kã âãø xỉí l cạc kãút qu thê nghiãûm âọ Cỉåìng âäü toạn: l cỉåìng âäü â xẹt âãún khäng âäưng cháút v âiãưu kiãûn lm viãûc ca váût liãûu Tỉïc l RTT=RTC.k.m Thê dủ R TT ca Bã täng Rb=kb.mb.Rbc Cäút thẹp Ra=ka.ma.Raa Trong âọ: kb, ka: Hãû säú âäưng cháút ca bã täng & cäút theïp ka: 0,7 -0,9 kb: 0.4-0,6 ma, ma: Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc ca váût liãûu Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc ca kãút cáúu m: l hãû säú xẹt âãún cạc nhán täú nh hỉåíng âãún sỉû lm viãûc ca kãút cáúu(cọ låüi hay báút låüi) m ta khäng thãø xẹt âãún mäüt cạch trỉûc tiãúp âỉåüc lục xạc âënh näüi lỉûc v kh nàng chëu lỉûc ca váût liãûu Thê dủ sỉû sai lãûch giỉỵa så âäư ténh v så âäư thỉûc, sỉû lm viãûc khäng gian ca kãút cáúu, sỉû khäng chênh xạc ca cỉåìng âäü toạn, âiãưu kiãûn thi cäng nh hỉåíng âãún cháút lỉåüng váût liãûu v.v m=1: ióửu kióỷn laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng m >