Kết cấu bêtông cốt thép

~—l pàÀo8Á+ 'HỰC TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIA0 THÔNG VẬN TÀI-CƠ SỞ THƯ VIÊN 000926 KET CAU BE TONG COT THEP IN LAN THU TU TRUONG DAI HOC GIAO THONG VAN TAI HÀ NỘI - 2000 LOI NOI DAU Cuốn kết cấu bê tông cốt thép dược biên soạn sở giảng cho học sinh dại học hệ tập trung hệ chức ngành cầu, dường sắt dường Trường Đại học GTVT Cuốn giáo trình tài liệu tham khảo học tập cho học sinh dang học tập trường, dồng thời cho học sinh dang học chức mà thời gian diều kiện không cho phép thường xuyên dến gặp người giảng day Toàn sách gồm < 13 chương Các chương 1, 2, giới thiệu vấn dề chung vật liệu, tính lý nguyên lý tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép `5,6,7, 8, 9, 10 Các chương 4, 13 giới thiệu cách tính tốn theo trạng thái giới hạn cường độ loại cấu kiện chựu lực thường gặp ngành cơng trình Chương 11và 12 giới thiệu cách tính tốn theo trạng thái giới hạn biến dạng nứt cấu kiện Nội dung tài liệu trình bày theo phương pháp tính tốn trạng thái giới han phương pháp tính tốn tiên tiến nạy chương mục tài liệu, chúng tơi trình bày vấn đề đồng thời cho caả cấu kiện bê tông cốt thép bê tông cốt thép dự ứng lực, không tách hai phần riêng biệt tài liệu trước dây thường trình bày Tài liệu soạn thảo theo chương trình mơn học kết cấu bê tơng cốt thép dùng cho học sinh ngành cầu dường Nó sở cho môn học cầu bê tông cốt thép Vì quy dịnh thiết kế cấu tạo chủ yếu dược lấy theo quy trình CH-365-67 quy trình riêng cho kết cấu bê tơng cốt thép dùng ngành cầu dường Vì trình dộ người viết có hạn, lần dầu tiên biên soạn tài liệu này, nên chắn cịn nhiều thiếu sót Mong bạn dọc cho nhận xét góp ý cho nội dung tài liệu ngày dược sửa chữa bồ sung tốt Hà nội, ngày tháng 11 năm 1977 ĐÀO BÁ THỰC l KCBT -3 Chuong 1: KHAI NIEM CHUNG VE KET CAU BE TONG COT THEP § - DAC DIEM CUA CAU KIEN BE TONG COT THEP Thực chất bê tông cốt thép.: Bê tông cốt thép loại vật liệu xây dựng hỗn hợp đo hai loại vật liệu có đặc trưng học khác (bê tông thép) phối hợp chịu lực với cách hợp lý kinh tế Riéng bé tong loại vật liệu đá nhân tạo Các thành phần cốt liệu, chất dính kết phương pháp chế tạo số tính chất lý đề cập đến giáo trình vật liệu xây dựng Giống vật liệu đá thiên nhiên, bê tông chịu nén tốt bê tông chịu kéo nhiều (15-20 lần) Như việc sử dụng riẽếng bê tông để làm cấu kiện chịu lực có phát ứng suất kéo không hợp lý Ta xét dầm có mơmen uốn tác dụng Mơmen tạo vùng cố ứng suất kéo nén khác tiết diện cấu kiện Tại có ứng suất kéo, bê tông bị nứt đạt đến cường độ giới hạn chịu kéo, vùng có ứng suất nén, trị số ứng suất xa đạt tới giới hạn Do khả chịu lực cấu kiện thấp mà cường độ bê tông (vùng chịu nén) chưa sinh vùng khai thác hết Để tận dụng khả này, người ta đặt thêm cốt thép chịu lực vào vùng cớ ứng suất kéo để phối hợp làm việc với bê tơng Cũng sử dụng số loại cốt vật liệu khác tre, chất dẻo, thủy tỉnh Như ta có loại vật liệu mới: bê tông cốt thép nơi tổng qt bê tơng có cốt Để thấy rö vấn đề này, ta lấy đầm đơn giản làm thí dụ Nếu đầm chỉÌ bê tơng (H 1-10a) tác dụng mơmen tải trọngư vết nứt xuất hiên vùng chịu kéo tiết diện có uốn lớn (giữa dầm) Khi tải trọng tiếp tục tăng, vết nứt mở rộng nâng cao, phần bị nén thu hẹp lại phá hoại xẩy đột ngột mang tính chất phá hoại dòn, tiết diện khác chưa bị nứt Khả chịu lực vật liệu vùng chịu nén chưa khai thaác hết mặt dù cấu kiện bị phá hoại Nếu ta đặt thêm lượng cốt thép thích hợp vào vùng chịu kéo dầm (H 1-1b) giới hạn chịu lực dầm tăng lên nhiều (có thể đến 20) tình hình phá hoại xẩy khác Tại tiết diện chịu mômen lớn (giữa dầm), ứng suất thớ bê tông vùng chịu kéo đạt đến cường độ giới hạn chịu kéo, vết nứt xuất mở rộng Tại tồn nội lực kéo cốt thép chịu Nếu tiếp tục tăng tải trọng tiết diện gần hình thành Sự phá hoại cấu kiện xẩy cốt thép đạt tới KCBT - giới hạn chảy bê tông vùng chịu nén bị ép vỡ Khi đớ cường độ hai ‘ : hết thứ vật liệu khai thác ays Ta thay thép chịu bw kéo tốt mà chịu nén tốt, nên đặt vào cấu kiện chịu kéo, nén siđúng xoắn tâm, v.v để nén giảm lệch nhẹ tâm, trọng tyue trang hea miổn chịu nếm, ˆ z Lý Vêknwé£t t1 mich chin m¡£n chì kéo ` ` -tlAE ⁄ awe có R _—— Zi trina ⁄ hen mién chin kes ¡ côtthéP uốn lượng Hinh 1-1, Dam giản đón bê kích thước cấu kiện, để chịu lực tông (a) bê tông cốt thép (b) chế tạo, vận chuyển, lắp ráp tốt L Sở dĩ bê tông cốt thép thể kết hợp chịu lực với cách hợp lý nhờ yếu tố sau: % cốt thép có lực dính bám lớn Lực tơng bê - Trên bề mật tiếp xúc dính bám cho cốt thép không bị tuột bê tông, đố lực chuyển từ vật liệu sang vật liệu kia, hay nơi cách khác biến dạng bê tông cốt thép thớ giống Có bê tơng cốt thép kết, hợp chịu lực cách hợp lý - Giữa bê tông cốt thép không xẩy phản ứng hố học mà bê tơng cịn có tác dụng bao bọc cốt thép giữ cho cốt thép khỏi bị han ri chống ảnh hưởng trực tiếp đám cháy tới cốt thép - Hệ số nở dài nhiệt bê tơng œ = 0,00001 0,000015, với hạn thơng thường (khoảng thép « = cốt 0,000012, thép nhau: Với bê tơng xỉ xấp nhiệt độ biến thiên giới 100°C) dãn dài nhiệt hai vật liệu không chênh nên nội ứng suất sinh ảnh hưởng khơng đáng kể đến dính bám bê i tông cốt thép ay Thực chất bê tông cốt thép dự úng lực Loại bê tông cốt thép giới thiệu gọi bê tông cốt thép thường hay bê tông cốt thép khơng dự ứng lực Loại có nhược điểm lớn vết nứt xuất sớm, giới hạn chống nứt thấp, thí nghiệm chứng tỏ ứng suất cốt thép tới 200 - 300kg/cmˆ lớp bê tông bao bọc xung quanh cốt thép bị rạn nút Khi ứng suất cốt thép đạt đến 1800 - 2500kg/cm” vết nứt vùng bê tơng chịu kéo rộng tới 0,2 - 0,3mm Dây bề rộng vết nứt giới hạn mà quy trình thiết kế quy định xuất phát từ yêu câu bảo vệ cho cốt thép khỏi bị ăn mòn nước xét đến điều kiện tâm cường độ cao để chế tạo bê tơng cốt thép lực thép được, hạn chế bề rộng vết ar see ied, a ane mngưàgi4 SỤP Hi Xã tông sử skin nước mưa lý người sử dụng Như dùng thép có thường khơng khai thác hết khả chịu nức tức hạn chế trị số ứng suất kéo ae dién địch cốt thép ‘Bing phan giảm p Hơn với cấu kiện yêu cầu có khả Ð thường tỏ bất lực Thực tế chứng minh việc teh vie tính tốn chống nứt cho cấu lu ki kiện bê tông cốt thép thường i có tính chất lý thuyết 6- KCBT Để tăng giới hạn chống nứt cho cấu kiện sử dụng hợp lý thép cường độ cao bê tơng số hiệu cao thí cách tốt sử dụng bê tông cốt thép dự ứng lực Kết cấu dự ửng lực nói chung loại kết cấu mà chế tạo chúng người ta tạo 1nột trạng thái chịu lực nội ban đầu ngược với trạng thái chịu lực tác dụng tải trọng sử dụng nhằm hạn chế yếu tố có hại đến tỉnh hình khả chịu lực kết cấu tính chất chịu lực vật liệu sinh Với bê tơng cốt thép chủ yếu laà người tạo lực nén trước cho vùng tiết diện mà sau tác dụng tải trọng giai đoạn sử dụng bê tơng chịu ứng suất kéo (Đơi có trường hợp người ta tạo dự ứng lực vùng tiết diện sau phải chịu ứng suất nén lớn) Như ứng suất nén trước triệt tiêu làm giảm ứng suất kéo tải trọng gây bê tông Như cấu kiện không bị nứt nứt nhỏ Rõ ràng cấu kiện dự ứng lực cho giới hạn chống nứt lớn khơng cho xuất ứng suất kéo bê tông, tức không cho xuất nut Ta tạo trạng thái ứng suất ban đầu khác bàng cách thay đổi tri số lực nén trước bê tông thay đổi trị số cốt thép ‘cang trước tiết diện Nhờ vậy, ta thiết cấu kiện cách hợp lý mặt chịu lực đưa đến khả tiết kiệm vật liệu Tớm lại kết cấu bê tông cốt thép dự ứng lực so với kết cấu bê tông cốt thép thường, có ưu điểm sau: : - Nang cao giới hạn chống nứt có tính chống thâm cao - Cho kha nang sử dung hợp lý bê tông số hiệu cao cốt thép cường độ cao, đưa đến giảm giá thành vật liệu trọng lượng thân cẩu kiện Ngoài ra, sau ta thấy rõ hơn, cịn có cứng tăng lên, độ võng giảm đi, chịu tải trọng đổi dấu tốt Một số khái niệm phân loại quy trình , Căn vào phương pháp xây dựng kết cấu công trính bê tơng cốt thép, người ta chia ra: - Loại kết cấu toàn khối loại đươc chế tạo dia điểm kết cấu đổ chỗ xây dung, gọi - Loại kết cấu lắp ghép loại chế tạo xưởng chuyên môn sau vận chuyển láp ghép trường í - Loại kết cấu bán lắp ghép loại kết hợp cấu kiện bê tông cốt thép lắp ghép với bê tơng tồn khối Dể đáp ứng với yêu cầu xây dựng ngày nhanh, người ta dùng kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép, thực việc chế tạo hàng loạt cấu kiện công xưởng thực giới hớa lắp ráp kết cấu trường Việc sử dụng bê tông cốt thép lắp ghép giảm bớt sức laao động thi công so với bê tơng cốt thép đổ chỗ, cịn cho phép rút bớt hồc họàn tồn miễn KCBT - khoản phí vật liệu dùng làm dàn giáo, ván khuôn cho khả rút ngắn thời gian thi công Hiện người ta có đủ điều kiện để cung cấp cho ngành xây dựng máy móc dùng việc chế tạo cơng xưởng lắp rấp cấu kiện bê tơng cốt thép lắp ghép Diều cho phép bê tơng cốt thép lắp ghép trở thành vật liệu xây dựng chủ yếu, đáp ứng đòi hỏi ngày cao ngành công nghiệp xây dựng Về quy phạm thiết kế tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép, Liên Xô ngành xây dựng người ta dùng Tiêu chuẩn xây dựng nguyên tác thiết kế kết cấu xây dựng (gọi tất pháp quy xây dựng), phần II, mục B, chươngI kết cấy bê tông bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế (CHUỊ] IIB.I.62) gần (1976) ban hành dé CHUJ] II-21-75 va CHU] - 7-75 thay thé cho quy phạm trên, cịn nganh giao thơng vận tải sử dụng: Quy định thiết kế kết cấu bê tông cốt thép bê tông cầu đường sắt, đường thành phố (quy trình CH-365-67) Đó quy trình tính tốn theo trạng thái giới hạn dùng riêng cho lĩnh vực bê tông tài liệu giới thiệu theo tỉnh thần chủ yếu 865-67 quy trình bê tơng cốt thép dùng cho ngành thiết, ban đọc thể tham khảo thêm quy phạm thiết kế bê tông cốt thép nước ta cốt thép Nội dung tập quy định quy trình CH giao thơng vận tải Khi cần kết cấu bê tơng cốt thép §2 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Cũng loại kết cấu cơng trình khác, bê tông cốt thép không tách rời với phát triển kinh tế tư chủ nghia có bước tiến nhảy cầu cống mở mang nhiều, đớ cần phải cớ xuất phát triển kết cấu xã hội Từ nửa cuối kỷ 19 vọt, việc xây dựng nhà máy, đường sa, loại vật liệu xây dựng bền chắc, rẻ tiền Trong thời kỳ ngành công nghiệp xi măng vaà luyện kim phát triển tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng bê tông cốt thép Trong giai đoạn đầu tiên, caấu kiện bê tông xuaất dạng bản, dầm cột đơn giản Các cấu kiện nầy khơng hịan thiện, thiết kế cách mị mẫm, ngun tắc tính tốn cấu tạo chưa rõ ràng, thí dụ Waard (Mỹ) bọc bê tơng ngồi kết cấu thép để chống cháy, người làm vườn Monier (Pháp) làm chậu hoa, bể nước, lát, kỹ sư Hennebique xây dựng số sàn cột Pháp BÌ Người ta đạt cốt thép bê tơng theo cảm tính mắc saai lầm Monier đặt cốt thép trung trung hòa Từ cuối thể kỷ 19 cơng nghiệp phát triển nhanh chóng đòi hỏi phaải sử dụng lạo vật liệu rẻ tiền Do nhiều người sâu nghiên cứu tính năng, tìm tịi cấu taạo đề ralý luận để tính tốn Kỹ sư Koenen (Dức) người để nghị đặt cốt thép vào miền chịu kéo cấu kiện đưa lý thuyết tính tớan bê tơng cốt thép vào năm 1886 Sau hàng loạt cơng trình nghiên cứu lý luận tính tóan bê tơng cốt thép Considère, Coighet, Baauschinger, Morsch Những quy phạm kỹ thuật bê tông cốt thép ban hành iS nhiéu nước Pháp, Dức, Nga khoảng từ 1906 đến 1911, 8- KCBT Dồng thời với việc nghiên cứu lý luận, kỹ sư gnhiên cứu mở rộng phạm vi sử dụng kết cấu bê tông cốt thép lĩnh vực cầu, bể chứa, cọc tường chắn, sàn sườn Đến đầu kỷ 20 bé tong cốt thép thực trở thành vật liệu xây dựng phổ biến Ơ Liên xơ xây dựng nhà xưởng công nghiệp, người ta sử dụng loại kết cấu khung vịm bê tơng cốt thép có nhịp lớn Từ năm 1928 nhà bác học Xơ viết A.A.Gờ vốt zđiếp, Pất stéc nác, VZ Vơ la Xốp đưa vào thực tế xây dựng kết cấu không gian vỏ mỏng vỏ trụ, vỏ gấp khúc, mái chỏm cầu Ũ Năm luc 1928 kỹ sư người Pháp Freyssinet đưa loạai kết cấu bê tông cốt thép dự ứng Do la sáng tạo có ý nghĩa liệu mà chất loại kết cấu vừa lượng cơng trình lại caao Dồng rẻ tiền, tiết kiệm thời laạo kết cấu mỏng vật có nhịp lớn, loại bê tơng nhẹ, bê tơng chịu nóng, bê tông chất dẻo, xi măng lưới thép xuất Ngồi cịn có phương pháp thi công kỹ thuật hàn cốt thép, kết cấu lắp ghép, bê tông chân không, ván khuôn trượt làm cho việc thí cơng dễ dàng ngày người ta xây dựng cầu vòm nhịp daài 260m (Thuy Dién) nha cao 155m (Mỹ) mái vỏ mỏng hình chỏm cầu có đường kính 100m, thấp vơ tuyến truyền hình cao 530m (Lién Xơ) Cùng với tiến kỹ thuật thi công, lý luận tính tốn bê tơng cốt thép có bước phất triển Vào cuối năm 1931, A Ph Lơ Lây đưa lý luận cách tính bê tông cốt thép theo nội lực phá hoại thay cho cách tính theo ứng suất cho phép trước Sau nhiều năm tiến hành nghiên cứu thí nghiệm kiểm tra lý luận cua Lélay, nam 1938 Liên xơ đưa cách tính cấu kiện bê tơng cốt thép theo nội lực phá hoại vào quy phạm Năm 1949, quy phaạm cải tiến hồn chỉnh Dến năm 1955 Liên xơ chuyển hồn tồn sang cách tính theo trạng thái giới haạn Quy phạm 1955 bổ sung thêm quy phạm 1962 (CHM 62, CH 200-62 ) Ò nước ta đưới thời Pháp thuộc, cơng trình bê tơng cốt thép cịn Ít ỏi đơn giản, từ miền Bác giải phóng nay, kết cấu bê tơng cốt thép phát triển nhanh chóng, đóng góp phần lớn cho cơng xây dựng xã hội chủ nghĩa Hiện kết cấu bê tông cốt thép sử dụng rộng rãi tất ngầnh xây dựng giao thơng, thủy lợi, xây dựng dân dụng vầ cơng nghiệp Các trường Đại học Trung học chuyên nghiệp đào tạo đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên đơng đảo có trình độ vững vàng cung cấp cho ngành xây dựng Các công tác nghiên cứu khoa học kết cấu bê tông cốt thép đaẩy mạnh nhiều trường Dại học viện thiết kế, viện kỹ thuật Chúng ta thiết kế thi công nhiều loại kết cấu mái vỏ trụ, ống dẫn nước dự ứng lực, dầm bê tông cốt thép dự ứng lực nhịp 18,6m cho đường nhịp 28m cho đường sắt, dàn dự ứng lực nhịp 24‡m, số kết cấu xi mang lưới thép 'Trong kháng chiến chống Mỹ, thi công vỏ ca nổ xi măng lưới thép, phao xi măng lưới thép, tà vet bê tông cốt thép, mặt lát đường bến phà cơng trình KCBT - quốc phịng kè tông cốt thép phục vụ đắc lực cho giao thơng vận tải quốc phịng đồng góp phần đáng kể vào công kháng chiến chống Mỹ cứu nước Ngày nay, nghiệp thống đất nước hoàn thành Dất nước ta bước vào thời kỹ vĩ đại Nhiều cơng trình lớn lao thi công để phục vụ nên kinh tế quốc dân, ngành bê tông cốt thép nước ta lại tuổi xuân, chán rang no đóng góp phần xứng đáng vào công xây dựng chủ nghĩa xã hội §3 - ƯU KHUYẾT ĐIỂM VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ưu khuyết diém Bê tông cốt thép loại vật liệu xây dựng sử dụng rộng rãi vÌ có ưu điểm - Giá thành hạ so với kết cấu thép chúng phải làm nhiệm vụ nhau, vật liệu chủ yếu bê tông cốt thép sỏi đá cát lấy gần nơi thi cơng khơng qua q trình chế tạo phức tạp vật liệu phải chuyên chở từ xa tới xi š mang vaa cét thép chi chiém Sử F Š khối lượng toàn: thể - Cơ tính chịu lửa cao, lớp bê tơng bọc ngồi cốt thép dày 2,5em nhiệt độ bên ngồi lên tới 1000°C sau cốt thép nóng tới khoảng ð50°C bê tơng cốt thép chống hỏa hoạn - bê tơng vầ cốt thép có sức dính bám lớn nên kết thành khối chịu lưc chãn động sức vỗ sóng Do cầu bê tơng cốt thép giảm chấn động cầu thép - Kết cấu bê tông cốt thép so với gạch đá gỗ có khả chịu lực lớn hơn, so với kết caấu thép thỉ bền - Kết cấu bê tông cốt thép không tốn tiền tu bảo quản kết cấu thép gỗ - Có thể đúc thành kết caấu có hình dạng theo yêu cầu cấu tạo sử dụng mỹ quan , - Ngoài ưu điểm kể trên, bê tơng cốt thép có số khuyết điểm sau: - Trọng lượng thân lớn, khó làm kết cấu có nhịp dài Người ta tìm cách khác phục nhược điểm cách dùng bê tông cốt thép dự ứng lực, kết cấu vỏ mỏng - Kho kiểm tra chất lượng sau thi công, tốn thời gian thi công, chịu ảnh hưởng nhiều khí trời nhiệt độ Tốn gỗ làm cốt pha dàn giáo để thi công, nhiều khối lượng công việc phụ Hiện người ta phát triển loại cấu kiện bê tông cốt thép láp ghép Lạo sản xuất xưởng, đảm bảo chất lượng giới hóa cơng tác sản xuất thi công, việc thi cong it chịu ảnh hưởng thời tiết - Khi chịu tải trong, bê tơng cốt thép dé có vết nứt, làam giảam mỹ quan kết cấu giảm tuổi tho cơng trình Tuy nhiên có số khuyết điểm nhưn gưu điểm nên bé tong cốt thép phát triển rộng rãi 10 - KCBT kết cấu Phạm vi sử dụng bê tông cốt thép ` Bê tông cốt thép sử dụng rộng rãi tất cá ngành Trong ngành xây dựng công nghiệp dân dụng, bê tông cốt thép kết cấu chịu lực ngơi nhà chứa hàng, làm ống khơi, móng máy, cơng nước nước, nhà nhà công cộng, chủ yếu làm cột sân gác, mái ' nhà láp ghép bàng panen bê tơng cốt thép xây dựng dùng làm trình cấp cầu thang Trong ngành giao thông vận tải, bê tông cốt thép dùng để làm loại cầu dầm, cầu vòm, câu khung, cầu dàn làm tà vẹt bê tông cốt thép làm cọc ống dùng mong coc 6ng, lam kết cấu phần mố, trụ câu, mặt đường bàng bê tông cốt thép, mặt đường băng sân bay, câu tau, âu thuyền bê tơng cốt thép cịn vật liệu ngành cơng nghiệp đóng tàu, loại sà lan, phà, thun xi mang lưới thép tỏ kinh tế so với vật liệu gỗ thép Trong ngành xây dựng thủy lợi ngành khác, bẽ tông cốt thép dùng làm trạm bơm, mương máng, tường chắn, đập nhà máy thủy điện Trong xây dựng quốc phịng, bê tơng cốt thép dùng làm công lâu dài, công dã chiến, hãm ngaim, ham phong khong v.v , Ta thấy khxm vi sử dụng be tơng cốt thép rãt rộng lớn, nơ loại vật liệu xây dựng đại có nhiều ưu điểm bật §4 - DAC DIEM CHUNG VE CAU TAO VA CHE TAO KET CAU BE TONG COT THEP Đặc điếm cấu tạo Trong kết cấu bê tông cốt thép vấn đề giải cấu tạo cho hợp lý quan trọng Nó nhằm mục đích chọn hình dạng, kích thước tiết diện bố trí cốt thép hợp lý nhất, đồng thời đáp ứng chịu lực cục phận chưa xét đến đủ điều kiện củaa liên kết, tính khơng liên tục kết cẩu, vi tri cla tai tap trung a) Nhu ta biết đặc điểm chủ yếu kết cấu bê tông cốt thép có mặt cốt thép đặt miền chịu lực chủ bỳ ; (omit @ ầm chịu uốn nén lệch tâm 4) Q tiết nén, phân bố cốt thép miền chịu kéo phụ thuộc vào hình dạng biểu đồ nội lực xuất Hình (1-2) giới thiệu biểu: đồ mơmen tải trọng rải sinh sơ đồ bổ trí cốt thép tương ứng Re a @ s=—= Im diện cố hai miền chịu kéo chu =« @ poo yếu tiết điện Số lượng cốt thép = === tính tốn đặt Trong cấu kiện yy al Ñ quia poly —— ED (le sali Ñ & Đ Hình 1-2: Biểu đồ mơmen cách đặt cốt thép chịu kéo a) Dầm công son, b) ầm mùi nhịp, ¢) Dam ngim hii diiu, dj) Đầm nhiều nhịp KCBT - 11 Khi cốt thép chịu lực phân bố vùng chịu kéo, ta gọi 1-3a) Khi tiết điện có cốt thép đơn tiết diện bê tơng vùng chịu nén (H không *) ft “A im 3? t1 đủ chịu nội lực nén, ta phải tăng cường cách đặt thêm cốt thép vùng gọi tiết diện cớ cốt thép kép Sự bố trÍ cốt thép (bản dầm) tiến hành mômen uốn M mà cịn theo chịu nén, ta (H 1-8b) cấu kiện chịu uốn theo lực cắt Q Do b) 1Ð + ca ảnh $ = hưởng lực cắt mà tiết diện nghiêng gần gối Hinh 1-3: nơi cớ taải trọng tập trung xuất ứng suất kéo chủ lớn Ta bố trí cốt thép đai cốt Tiết diện cấu kiện chịu uốn có cốt thép xiên chịu ứng suất Cốt thép xiên thường thép đơn (a) cốt thép kép (b) phần cốt thép đọc chịu kéo uốn lên (H 1-4) J) Cốt thép chịu kéo, _ 2) CỐt thép thi công, Sơ đồ bố trí cốt thép cấu kiện chịu nén lệch tâm kéo lệch tâm gần giống cấu kiện chịu uốn Tt DoT = 72⁄2 -2 hăng: : Hình 1-4: Bố trí cốt thép dầm a) sy đồ tính tốn biều đồ nội lực, Barre rarer l2⁄222:2⁄2) HC ENON OVE | >0 * b) Khung cốt thép đầm 1- Cốt thép dọc chịu lực 2- Cốt thép thi cóng, 3- Cốt thép xiên, 4-Cốt thép đại, : Hình 1-5: Các loại tiết diện thường dùng kết cấu bê tông cốt thép Trong thực tế thiết kế kết cấu bê tông cốt thép ta thường gặp dạng tiết diện hình 1-5 Dạng tiết diện sơ đồ bố trí cốt thép phụ thuộc vào trạng thái ứng suất tiết diện (kéo, nén uến ) 12 - KCBT ' - PHỤ LỤC 4: Sức chịu tính tốn bê tơng tính theo mỏi p = 0,1 - Số| TTÌ Điều Loạisứckéo | - Nén doc truc | - Nén uốn |- Kéo PHU LUC 5: | Sức chịu tính tốn bê tơng theo mỏi tính kiện | kg/cm” ứng với mác bê tông Ký | hiệu | chế tạo 500 | 600 be tông | 200 | 250 | 300 | 400 A B A RT B AvaB RE | RT 60 55 7% 70 75 70 95 | 85 | 90 | 85 | 115 | 108 | 10,5 | 130 120 160 150 12,5 | 160 | | 145 | | 195 | | 180 | | 13,5 | 190 175 235 220 14,5 Sức chịu kéo tính tốn tính theo mỏi cốt thép khơng có lực trước Rị ứng với p = Sức chịu tính tốn Rị Loại cốt thép mác thép 1650 1700 1800 - Tron bang thép m4e BMC, 3cn - Có gờ thép mác mác Cạ, ðen - Như bàng thép mác 25T2C PHỤ LỤC 6: kg/cm? , Các hệ số y, dùng kèm với sức chịu kéo tính tốn cốt thép khơng có lực trước, ứng với # p -1 ]-05]-02]-01]| Hà 0,6 0,75 0,9 0,95 o1 | 02 | 08 | 04 | 05 | 1,05 1,1 1,2 1,3 1,4 06 1,5 KCBT - 181 PHỤ LỤC 7: Các hệ số K„¿ dùng kèm với sức chịu tính tốn cốt thép có lực trước tính theo mỏi : Céc K,, ting voi bién cia chu | Loại cốt thép kỷ ứng suất o 0,6 | 0,7 | - Sơi thép cường độ cao, trơn - - Sợi thép cường độ cao có gờ # - Tao thép sợi - - - Thép có gd cén ndng cấp AIV đường kínH 12-18mm (khơng có mối nối có mối nối, hàn tiếp xúc có tẩy đọc thanh) - Như hàn tiếp xúc không tẩy , có cặp ốp so le |0,76| 0,8 | 0,85 |0,85|0,95| |0,78 |0,86 | 0,9 1 1 |0,96| 0,78 | 0,85 | 0,95 0,70 | 0,78 | 0,90} |0,90| 1 1 0,40 | 0,50 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 PHỤ LỤC 8: Các mô đuyn đàn hồi ban đầu mô đuyn chịu cắt bê tông Dạng chịu lực bê tông Ký hiệ Mô đuyn đàn hồi ban đầu mô đuyn chịu cắt tính kg/em* ứng với mác thiết kế bê tông 200 150 250 300 400 500 600 380000 400000 315000 350000 230000 265000 290000 E, 160000 150000 92000 105000 115000 125000 140000 Gy Chú thích: Mơ duyn dan hdi ban dau cia bé tong tuong Ung vdi ting sudt o, = 0,2R,, Khi nén Thi cắt PHU LUC 9: Mô đuyn đàn hồi cốt thép Mô duyn đàn hồi Robe Loại cốt thép cốt thép - Cốt thép kéo nóng thép cấp A-I A-II - Như thép cấp A-III - Như thép cấp A-IV - Sợi thép cường độ cao, trơn có gờ, bó sợi thép cường độ cao, tao thép sợi (kg/cm2) 2,1 x 10° 2x 10° 2x 10° 1,8 x 10° PHU LUC 10: Các hệ s6 n’ Hệ số n' ứng với mác thiết kế bê tông 200 250 300 400 500 va cao 25 20 15 10 182 - KCBT PHỤ LỤC 11: Ø.m-“ 1—e Giá trị hàm số on1zH er 0,8 0,00 1000 0,02 0,973 0,04 0,06 0,08 | 1,2 :1Ẻ6 24 = Se 1tp-nwy PN 28 32 hy 3,6 44 48 5,2 1,000 1000 1000 1000 1000 1000 1,000 1,000 0,969 1,000 0,965 1/000 0,961 1000 0,958 0,954 0947 0,950 0,940 0,947 0,933 0,943 0,925 0,939 0,918 0,936 0,912 0,932 0,922 0,905 0,912 0,898 0,902 0,891 0892 0,885 0882 0,878 0872 0,871 0,899 0,863 0853 0,886 0873 0,844 ° 0835 0861 0826 0,848 0,817 0,836 0,824 0813 0,801 0,790 0/779 0,768 0,724 ' 0,10 0,877 | 0,861 0/846 0,831 0,817 0,12 0,803 0856 0838 0,789 0,775 0821 0,762 0804 0.749 0,787 0,737! 00,771 0,14 0,756 0/741 0,835 0726 08l6 0/712 0796 0,698: 0,778 0,685 0,16 0/760 0,816 0,742 0,795 0,725 0,774 0,709 0,753 0693 0,678 0,715 0,648 0,18 0,734 0663 0,798 0,697 07724 0,679 0752 0663 0730 0,646 0/710 0,630 0690 0,615 0,20 0671 0780 0,652 0755 0,634 0731 0,617 0/709 0687 0/601-' 0666 0.585 0646 0627 0608 0591 04574 0,557 0,22 0763 0737 0/712 04688 066% 0644 0,24 0623 0603 0,747 0.584 0720 0,566 0694 0669 0,548 |) 0,532 0645 0.26 0623 0732 04601 0703 0581 0676 0,561 0650 0,543 0626 0,525“ 0603 0,28 04581 0,717 0,560 0687 0,540 0521 0,659 0,504 0633 0,487 0608 0,580 0,30 0/562 0,702 0,541 0672 0,521 0643 0,502 06l6 0,591 0,484 0,32 0,567 0.467 0,689 0.544 0,522 0,657 0502 0628 0,483 0600 0,465 04574 0,448 0,550 0,34 0,527 0,675 0,505 0643 0485 0613 0,466 0,585 0,448 0.559 0,431 0,534 0,511 036 | 0,489 0663 0469 0630 0450 0/599 0,431 0,571) 0414 0,38 0,544 0,519 0650 0,496 0,617 ~ 0,474 0,586 0454 0,557} 0,434 0,530 0,416 0,505 | 0,399 0,40 0,482 0,638 0,460 0,605 0439 0,573 0,420 0,544: 0,402 0,517 0,385 0,42 0492 0,468" 0,27 0,446 0593 0426 0561 0,406 0,532 0,387 0,504 0.372 0,479 0455 0,44 0433 0,16 0413 0581 0,394 0,549 04376 0,520 0/360 0492 0,467 0,46 0443 0,05 0,421 0,570 0401 0,538 0,382 0,508 ' 0364 0480 0,455 0348 0,431 | 0,410 0,48 0,389 0,95 0,371 0,560 0,353 0,527 0,337 0,497., 0,469 0,50 0,444 0,420, 0,85 0399 0,550 0378 0515 0,360 0486 0,342 0459 0,326 0433 0,410: 0,388 0,52 0,368 0,75 0/350 0,540 0/332 0507 0/317 0475 0,54 0,449 0423 056 0,400 0,530 /0378 0,497 0358 0/467 0,340 0439 0,323 0/413 0.307 0,56 04390 .04369 0557 0349 04521 0331 0487 04314 0,457.) 0/299 0,430 0.404 0381 0.58 0360 0,548 0,340 0512 0,322 0479 0,306 0448.0421 0,290 04395 0372 0351 0,60 0332 05340 04314 0503 0470 0/298 : 0.282 0,440 04387 0361 0343 0324 0306 0,290 Chú thích : Trị số hàm số 0412 ý ứng với giá trị trung gian p n, 4, 0,508 0,275 Va 9, lấy theo nội suy KCBT : 183 ` PHỤ LỤC 12: Mất mát ơx ứng suất trước chùng ứng suất thép Mất mát ơ; (kg/em”) cốt thép Bàng sợi thép cường độ cao tao thép Cốt thép cấp RT= 15.000kg/cm? | RT= 16.000kg/cm? | Ri= 17.000kg/cm?| R! = 6000 kg/cm? S 7600 7700 7800 7900 278 296 312 332 8100 8200 8300 8400 8500 8600 8700 8800 8900 9000 9100 9200 9300 9400 9500 9600 9700 9800 9900 10000 10100 10200 10300 10400 10500 10600 10700 10800 10900 11000 371 389 409 430 450 469 492 512 535 558 578 602 625 649 673 669 723 145 712 800 825 852 875 899 934 959 984 ie » 8000 184 - KCBT 850 % đ : - : - ˆ ' , 296 313 332 351 368 388 405 426 445 468 486 505 528 550 570 595 617 639 664 686 710 734 158 785 810 840 864 888 916 940 A-IV ‘ ‡ & t : L ze # - 814 330 352 369 386 404 agg 444 463 484 502 522 544 565 ‹ B87 610 632 _ 655 678 701 723 747 771 796 822 Z4 %3 4000 4100 4200 4300 128 189 149 160 4500 4600 4700 4800 4900 5000 5100 - 185 196 209 225 285 250 265 ˆ 4400 172 PHU LUC 13: Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn, hệ số đồng điều kiện làm việc sợi thép cường độ cao tao thép sợi Cường độ tiêu chuần RƑ (kg/m?) ứng với đường 'Tên thép ? g | PongKi | Dik Bm việc mị | 000 | 17000 | 16000 | I5000 IOX"T8480%3 14000 | 08 OB~ | “ale as 1.000 | 18.000 | 17.000 | 16.000 | 16.900 | 14.000] ~"Tron thee FOCI734863 - GS By theo Sot then) cutmg d6 cao} IIệ số kính soi (mm) 000 08 Ứng với kính t:k› thép (mm) (trị số trong, dấu ngoặc diện tích mặt cất, “Tao thép cm tính cm“) T LUC PHU (0224) | (0354) | (0509) | (0908) | (6) 42661 XƯỞng, 7ã a yYHUPYM sợi chế tao 18.000 | 18.000 | 17.000 || 16.000 | 15.000 O08 —Ì 14: Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn cốt thép hệ đồng Cáp R a A-IV| A-II| A-IH A-I PHU - 20 XP 2C - P5T2C; 35TC d =6-8mm) t 18I2C (đối - CT5 cn mác - lò quay, (đối với d > 40mm) - BMCT - 3en; BKCT - 3en LUC K, (giới hạn chảy) RJ, | Mác thép thép Cường độ tiêu chuẩn | Hệ số đồng với 18L2C kg/em* 6000 0,85 4000 0,85 3000 2400 0,9 0,9 15: Các hệ số nì Hệ số n, ứng với mác thiết kế bê tông Loại cốt thép Thanh Soi 200 250 7,7 68 %1 62 _ 300 400 500 600 65 5,7 5,8 5,2 5,4 48 5,1 45 KCBT - 185 PHỤ LỤC 16: Trị số hệ số y-để xác định mô men chống uốn tiết diện Wr = YW, Dac trưng tiết diện y | Hình dạng tiết diện Chữ nhật 1,75 Chữ T có cánh vùng chịu nén 1,75 bị Ì 1ˆ? h _+ fay ys - tết b AE nyt Fea Chữ T có cánh vùng chịu kéo by a) Khi 2s by không phụ thuộc vào tỷ số " : : ios_ > 2và +Đa < 0,2 b) Khi + > T— > 0,2 ©) Khi 1,75 Ig 50 Chữ I đối xứng hy, >* bạ 2< b*bÉ a’ = = 1,50 bb, h o) Khi đ="-:2 =+ đ Khi 1,75 6khơng phụ thuộc vào tỷ số hh ie h, 0,2 không phụ thuộc vào tỷ số hh bạ b) Khi b, 6 T-sa = +ae = bạ bạ + >.lỗ < h, lỗ + h: n TT = h, n + 02 hạ = + < 01 1,50 < 0,2 ge " 1,75 1,25 1,10 | h, OTe “ h Th PHU ! 17: LUC Cường độ tiêu chuẩn hệ số đồng bê tông Cường độ tiêu chuần bê tông (kg/cm”) ứng với mác thiết kế (heo cường độ chịu nén Ký Hệ xố đồng, cài bê | tông Ko ứng với mác thấết kế bê tông theo cường độ chịu nén Loại cường độ | hiệu 1s0 | 200 | 250 | 300 | 400 | 500 | 600 on A B A 250-600 B - Nến doc yc | pt | us | M5 | 180 | 210 | 280 | 350 | 420 | 06 | 025 | 065 | 06 (cường độ lăng trụ) ~_ Nền khi: Uốn Kéo = Ru | jo | wo | 220 | 260 | 350 | 440 | s20 | 06 | 055 | 065 | 06 rE | Bb | | | 2t | 25 | 28 | 3o | 045 | 045 | 05 | 05 PHỤ LỤC 18: Bảng tra diện tịch cốt thép ø BISRERBRRUNRBeaEBSeS a ị 0283 0503 0785 LBI 1539 201 2545 3,42 3801 4524 5309 6,58 7069 Liên tích tiết diện ngang (cm?) ứng với số lượng | | | | 8043 | 057 101 157 226 308 402 30 628 7,60 904 1062 1232 1413 085 ist 236 339 461 603 763 941 1140 LB 201 3,4 452 6,15 804 10,17 1256 620 142 252 393 565 769 1005 12.72 15,70 1900 170 302 471 678 923 10.06 626 I884 2281 198 352 550 791 1077 1407 |, 80 22,00 2661 | B56 | 1908 | | 693 | 2124 | | 1847 | 2463 | | 2121 | 2827 | 1699 | 243 | 3217 | 1413 16/2 2262 2655 3079 3534 | | | | 4021 | 27H 3186 3695 4241 | | | | 4826 | 3167 37,17 4310 4948 | | | | 56A0 | _ | Trọng lượng Mu 226 255 402 453 628 707 904 10,17 230 B85 18,09 16,08 2036 | 2290 25,13 | 2827 3041 | 3431 2222 0395 0617 0888 1208 1578 4798 2,106 6434 | 7238 6310 3619 4247 4926 5655 | | | | 2,984 3551 4,170 4830 5549 4071 4778 5542 6362 7,80 7990 9865 9079 | 1816 | 2724 | 3632 | 4540 | S448 | 6355 | 7263 | 8171 10,179 | 2036 | 3054 | 4072 | 5089 | 6108 | 7125 | 8143 | 9161 2561 | 25JA | 3770 | 5027 | 6283 | 27540 | 8796 | 10053 | 160 909 Chú thích: Fea DASA Thép số hiệu Ay va Aii ARs 836 có loại đường 33,1£ 2® kính 10, 12, 3,35 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40 Thép số hiệu Ai có loại đường kính: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 32, 36, 40 KCBT - 187 Trị số tiéu chuan cia mite d6 tit bién Cr biến đạng co ngót £c+ bê tơng Bang II-4: Đặc trưng tính hoạt động (dể đồ) | - Trị số Cr I0 bê tơng có mác thiết kế | THvới sObế ec tơng có10° 10181462 FOCTF theo bê tông mác thiết kế 150 theo cứng Độ sụt | Độ nón | phuong phip dodo hình chuần (cm) nhớt kỹ thuật (s€) $ 1 300 mặn %k 13,8} 15,6] 17,3] 19,1|20,8) |55,4 | 62,3 | 69,3 | 76,2 | 83,1 |0,96|0,92|0,88|0,84 |0,95| 0,9 |o,85|0,79 |0,96|0,93|0,89|0,85 |27,7 26 |104 | 111 24,3| 97 22,5 90,1| 32 |0,79 |0,75 |0,70 0,65 |0,61 |0,56 |0,B1 |0,74 |0,69 | 0,64 |0,59 |0,54| 0,5 |0,45 |0,81 |0.78|0,74| 0,7 |0,67|0,68 0,59 34 | 36 | 38 | 40 | 42 | 44 | 46 | lofo 48 | 50 | 54 | 56 52 | |48,8 33 |34,6|36,5|38,3| 40 |41,7|43,5|45,3| 47 29,4|31,1| 195 | 188 | 181 | 174 | 167 | 160 | 153 | 146 | 139 | 132 | 118] 125 lo/d lo/r kế thiết [Khi mác Øk 1 30 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | bê tông < 300|0,47 0,4 > 300 0,55 mặn |0,44 |0,41 |0,39 |0,37 |0,35 |0,33 |0,31 |0,29 0,27 |0,26 |0,25 |0,37|0,35|0,32| 0,31 | 0,29] 0,28 | 0,27] 0,25 | 0,25] 0,24 | 0,23 |0,52|0,48|0,45 |0,41 |0,37|o,33| 0,3 |0,26 |0,22 |0,18|0,14 Bảng 5-2: giảm Hệ số số mạp bót sức chịu ø¿ hệ cấu kiện bê tông cốt thép (dự ứng lực) có lực ma 10 lo/b sát 12 cốt thép 14 16 18 (dự ứng 20 lực) 22 24 với bê tông 26 30 28 32 20,8 | 22,5 | 243 | 26 | 27,7 8,6 | 10,4 | 12,1 | 13,8 | 15,6 | 17,3 | 19,1 104 | 111 83,1 | 90,1 | 97 34,6 | 41,6 | 48,5 | 55,4 | 62,3 |69,300 76,2 0,46 | 0,43 | 0,39 0,95 | 0,85 | 0,77 | 0,72 | ,66 | 0,61 | 0,56 | 0,5 i ˆ le/d lo/r K~- my, | | 0,96 | 0,93 | 0,89 | 0,85 | 0,81 | 0,78 | 0,74 | 0,7 | 0,67 | 0,63 | 0,59 lob vx { 34 36 38 40 42 i 44 38,3 | lo/d | 29,4 | 31,1 | 33 | 34,6 "36.5 118 | 125 | 132 † 139 | 146 | 153 | lo/r - mụy 46 | 48 50 54 52 45,3 | 40 | 41,7 | 43,5] 160 | 167 | 174 | 181 | 56 47 | 48,8 188 | 195 | 0,36 | 0,34 | 0,33 | 0,38 | 0,31 | 0.3 | 0,3 | 0,29 | 0,29 | 0,28 | 0,28 | 0,27 “| 0,66 | 0,62 | 048 | 0,45 | 0.41 | 0.37 | 0.38 | 0,3 | 0,26 | 0,22 | 0,18 | 0,14 KCBT - 189 Bảng 5-3: Hệ số giảm bớt sức chịu ¿k hệ số mạn kết cấu wo ] | | 8.|10 | 12 | 14 | 16 | 15 22] 24 | 26 lor | 21 23 | 77 | 84 | 14 | y, | mạ | 85 | 42 | 49 | 56 | 63 91 | 0,98 | 0,95 | 0,92 | 0,88 | 0,85 | 0,79 | 0,74 | 0,67 | 0,63 | 0,58 | 0,49 | | 21 | 0,92 | 0,92 | 0,88 | 0,84 | 0,8 | 0,75 | 0,71 | 0,67 | 0,63 Bang 11-1: Hệ số Ø8 để tính độ võng kết cấu bê tông cốt thép Sơ đồ tải trọng pet é : aot P + — r ei! < = : Saal xã ot : 1 ak, se J ự