Giáo trình bê tông cốt thép 1 (ngành công nghệ công trình kỹ thuật xây dựng trình độ cao đẳng)

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: BÊ TƠNG CỐT THÉP NGÀNH: CƠNG NGHỆ CƠNG TRÌNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐXD ngày … tháng … năm …… Trường Cao đẳng Xây Dựng Thành phố Hồ Chí Minh) Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2023 (Lưu hành nội bộ) Giáo trình BÊ TƠNG CỐT THÉP Bộ môn Kết cấu 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 Lưu hành nội i Giáo trình BÊ TƠNG CỐT THÉP Bộ mơn Kết cấu LỜI GIỚI THIỆU Ngành Cơng nghệ kỹ thuật cơng trình xây dựng trình độ Cao đẳng Trường Cao đẳng Xây Dựng Thành phố Hồ Chí Minh trang bị cho người học phát triển kỹ nghề nghiệp, có đầy đủ lực làm việc theo yêu cầu chuyên môn ngành Xây dựng Môn học “Kết cấu Bê tơng cốt thép 1” góp phần trang bị hệ thống kiến thức chuyên môn kết cấu xây dựng cơng trình dành cho loại cơng trình dân dụng cơng nghiệp để sinh viên làm việc với vai trò cán kỹ thuật lĩnh vực tư vấn, thiết kế, giám sát, quản lý huy xây dựng công trường Hiện thị trường có tài liệu trình bày nội dung “Bê Tông Cốt Thép 1” dành cho người học trình độ Cao đẳng mà phần lớn tài liệu dành cho người học bậc học cao Do Nhà trường, mơn kết cấu nhóm tác giả cố gắng để biên soạn “Giáo trình Kết cấu Bê tơng cốt thép 1” nhằm đáp ứng nhu cầu tài liệu giảng dạy; tham khảo học tập sinh viên ngành xây dựng dân dụng cơng nghiệp theo chương trình đào tạo tín nhà trường Từ nhiều sách tham khảo; chủ yếu nước kinh nghiệm giảng dạy, tổng hợp biên soạn tài liệu Giáo trình gồm chương: CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG CHƯƠNG 2: BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CẤU KIỆN CHỊU UỐN CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CẤU KIỆN CHỊU NÉN Trong q trình biên soạn, chúng tơi tham khảo trích dẫn từ nhiều tài liệu liệt kê mục danh mục tài liệu tham khảo Chúng chân thành cảm ơn tác giả tài liệu mà chúng tơi tham khảo Vì kiến thức có hạn nên khơng tránh khỏi sai sót, mong đóng góp phê bình từ q độc giả Nhóm tác giả Lưu hành nội ii Giáo trình BÊ TƠNG CỐT THÉP Bộ mơn Kết cấu MỤC LỤC Chương 1: 11 NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 11 1.1 Khái niệm chung kết cấu bê tông cốt thép 11 1.1.1 Sự làm việc kết cấu bê tông cốt thép 11 1.1.2 Phân loại kết cấu bê tông cốt thép 12 1.1.3 Ưu nhược điểm kết cấu bê tông cốt thép 13 1.1.4 Phạm vi sử dụng 14 1.2 Tính chất học bê tơng cốt thép 14 1.2.1 Tính chất học bê tơng 14 1.2.2 Tính chất học thép 28 1.2.3 Bê tông cốt thép : 32 Câu hỏi ôn tập chương 35 Chương 2: 36 BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 36 2.1 Khái niệm chung 36 2.2 Phương pháp tính tốn theo trạng thái giới hạn 37 2.2.1 Tính tốn theo ứng suất cho phép 37 2.2.2 Tính tốn theo trạng thái giới hạn 37 2.3.1 Khung lưới cốt thép 38 2.3.2 Cốt chịu lực cốt cấu tạo 42 2.3.3 Neo cốt thép 43 2.3.4 Nối cốt thép 47 2.3.5 Uốn cốt thép 49 2.3.6 Cắt, nối cốt thép 51 2.4 Lớp bê tông bảo vệ 51 2.5 Khoảng cách cốt thép 52 Câu hỏi ôn tập chương 54 Chương 3: 55 TÍNH TỐN CẤU KIỆN CHỊU UỐN THEO ĐIỀU KIỆN CƯỜNG ĐỘ 55 3.1 Đặc điểm cấu tạo cấu kiện chịu uốn 55 3.1.1 Các loại cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn 55 3.1.2 Cấu tạo 56 3.1.3 Cấu tạo dầm 59 Lưu hành nội iii Giáo trình BÊ TƠNG CỐT THÉP Bộ mơn Kết cấu 3.2 Các giai đoạn ứng suất biến dạng tiết diện thẳng góc 61 3.2.1 Khảo sát làm việc dầm: 61 3.2.2 Các giai đoạn trạng thái ứng suất biến - dạng tiết diện vng góc với trục dầm 62 3.3 Tính tốn cấu kiện chịu uốn theo cường độ tiết diện thẳng góc 65 3.3.1 Cấu kiện có tiết diện chữ nhật cốt đơn 65 3.3.2 Cấu kiện có tiết diện chữ nhật đặt cốt kép 71 3.3.3 Tiết diện chữ T 77 3.4 Tính tốn cường độ tiết diện nghiêng 87 3.4.1 Sự phá hoại theo tiết diện nghiêng 87 3.4.2 Điều kiện tính toán tiết diện nghiêng 88 3.4.3 Các phương trình cân tiết diện nghiêng 89 3.4.4 Tính tốn cốt đai (khi không đặt cốt xiên) 90 3.4.5 Các biện pháp cấu tạo để bảo đảm khả chịu mômen tiết diện nghiêng 100 Bài tập chương 113 Chương 4: 115 TÍNH TỐN CẤU KIỆN CHỊU NÉN 115 4.1 Khái niệm đặc điểm cấu tạo 115 4.1.1 Khái niệm 115 4.1.2 Đặc điểm cấu tạo tiết diện ngang cấu kiện 116 4.1.3 Cấu tạo cốt thép 119 4.2 Tính tốn cấu kiện chịu nén trung tâm 123 4.3 Cấu kiện chịu nén lệch tâm phẳng tiết diện chữ nhật 129 4.3.1 Sự làm việc cấu kiện chịu nén lệch tâm 129 4.3.2 Tính tốn cấu kiện chịu nén lệch tâm phẳng tiết diện chữ nhật 132 4.4 Cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên tiết diện chữ nhật 152 4.4.1 Bài tốn tính cốt thép dọc 152 4.4.2 Ví dụ tính cốt thép dọc 158 Bài tập chương 165 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 167 PHỤ LỤC 168 Lưu hành nội iv Giáo trình BÊ TƠNG CỐT THÉP Bộ mơn Kết cấu GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: BÊ TƠNG CỐT THÉP Mã mơn học: 23501101 Vị trí, tính chất mơn học: 3.1 Vị trí: Giáo trình dành cho người học trình độ Cao đẳng Trường Cao đẳng Xây Dựng Thành phố Hồ Chí Minh 3.2 Tính chất: Giáo trình cun g cấp kiến thức, kỹ năng, lực tự chủ trách nhiệm cho người học liên quan đến tính tốn cấu kiện bê tông cốt thép kết cấu nhà cửa Qua đó, người học học tập trường sẽ: (1) có giáo trình phù hợp với chương trình đào tạo trường; (2) dễ dàng tiếp thu vận dụng kiến thức kỹ học vào môi trường làm việc thực tế 3.3 Ý nghĩa vai trị: Bê tơng cốt thép môn kỹ thuật chuyên ngành xây dựng đào tạo trình độ cao đẳng trường Cao đẳng xây dựng Thành phố Hồ Chí Minh Là mơn học cần thiết làm móng cho việc tính tốn, thiết kế kết cấu Nội dung mơn học cung cấp kiến thức kỹ phân tích, tính tốn vật liệu bê tơng cốt thép Qua tính tốn, nhận biết kiểm tra khả chịu lực kết cấu Mục tiêu mơn học: 4.1 Về kiến thức: A1 Phân tích làm việc chung hai loại vật liệu bê tơng - cốt thép A2 Xác định tính chất lý hai loại vật liệu A3 Mô tả công dụng, nguyên lý xác định thép chịu lực, thép cấu tạo A4 Mô tả công dụng, quy định lớp bê tông bảo vệ A5 Mô tả công dụng, quy định khoảng hở thép để đảm bảo điều kiện thi công A6 Mô tả công dụng lưới cốt thép, khung cốt thép phân biệt bố trí cốt thép vào sàn dạng lưới; vào dầm, cột dạng khung A7 Sử dụng thành thạo nguyên lý bố trí cốt thép vào bê tơng A8 Mơ tả trạng thái ứng suất biến dạng bê tông, cốt thép chịu uốn Lưu hành nội Giáo trình BÊ TƠNG CỐT THÉP Bộ mơn Kết cấu A9 Mô tả phá hoại giịn phá hoại dẻo từ hiểu hàm lượng cốt thép, lượng thép đặt vào cấu kiện hợp lý A10 Mô tả công dụng, gọi tên loại cốt thép cấu kiện chịu uốn ( sàn, dầm, sê nô, lanh tô…) cấu kiện chịu nén (cột) A11 Vận dụng tốn tính cốt dọc cốt đai cho cấu kiện chịu uốn, chịu nén A12 Vận dụng ngun lí bố trí cốt thép vào bê tơng để chuyển số liệu tính tốn lên vẽ cho cấu kiện chịu uốn, chịu nén A13 Vận dụng toán kiểm tra khả chịu lực cấu kiện chịu uốn, chịu nén A14 Mô tả kết số liệu tính tốn tương ứng với vị trí chịu lực kết cấu để vẽ cho đọc hiểu vẽ từ thi cơng khơng sai sót 4.2 Về kỹ năng: B1 Tra cường độ tính tốn; mơ đun đàn hồi; hệ số điều kiện làm việc hai loại vật liệu bê tông vàcốt thép B2 Lựa chọn kiểm tra chiều dày lớp bê tông bảo vệ B3 Kiểm tra tính khoảng hở thép để đảm bảo điều kiện thi công B4 Kiểm tra việc đặt cốt thép vào bê tông dạng lưới cốt thép, khung cốt thép đảm bảo quy định quy phạm, tiêu chuẩn B5 Kiểm tra hàm lượng cốt thép, lượng thép đặt vào cấu kiện cho hợp lý B6 Tính tốn, lựa chọn cốt dọc cốt đai cho cấu kiện chịu uốn, chịu nén B7 Vẽ bố trí mặt cắt dọc, mặt cắt ngang cho cấu kiện chịu uốn, nén Vẽ vị trí cốt thép từ việc hiểu kết số liệu tính tốn tương ứng với vị trí chịu lực kết cấu B8 Đọc hiểu vẽ bố trí thép cốt thép cấu kiện chịu uốn, cấu kiện nén từ thi cơng khơng sai sót B9 Kiểm tra khả chịu lực cấu kiện chịu uốn, nén B10 Vận dụng Excell để tính tốn 4.3 Về lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chịu trách nhiệm làm việc nhóm làm việc tập thể thơng qua việc tích cực tham gia thảo luận lớp thực hành tập nhà Lưu hành nội Giáo trình BÊ TƠNG CỐT THÉP Bộ môn Kết cấu C2 Giải công việc sử dụng phần mềm để phục vụ cho việc tính tốn học ứng dụng thực tế trường, đồng thời việc giúp người học yêu thích học phần ngành nghề xây dựng Nội dung mơn học 5.1 Chương trình khung Thời gian học tập (giờ) STT Mã MH/ MĐ Tên mơn học/mơ đun Trong Thực Số hành/ tín Tổng Thi/ Lý thực tập/ số Kiểm thuyết thínghiệm tra /bài tập /thảo luận A CÁC HỌC PHẦN CHUNG/ĐẠI CƯƠNG I I Học phần bắt buộc 21 435 173 239 23 23200102 Giáo dục Chính trị 75 41 29 23100102 Pháp luật 30 18 10 23102102 Giáo dục thể chất 60 51 23102103 Giáo dục Quốc phòngvà An 75 36 35 75 15 58 6.1 23300101 Anh văn 45 15 28 6.2 23300102 Anh văn 2 45 15 28 6.3 23300106 Anh văn 30 28 17 345 155 168 22 60 24 30 ninh 23103105 Tin học Tiếng Anh II Học phần tự chọn II … … CÁC HỌC PHẦN CHUYÊN MÔN NGHỀ NGHIỆP I I Học phần sở 1 Học phần bắt buộc 24201104 Hình họa - Vẽ kỹ thuật Lưu hành nội Giáo trình BÊ TÔNG CỐT THÉP Bộ môn Kết cấu 23900118 23502102 23502101 24201126 Vật liệu xây dựng 60 Sức bền vật liệu 45 Cơ học kết cấu 60 Cấu tạo - Bản vẽ chun 45 mơn 23900119 Thí nghiệm VLXD 30 45 23501104 Cơ học đất 2 Học phần tự chọn (chọn trong… học phần) … …… II II Học phần chuyên môn 1 Học phần bắt buộc 40 1020 30 25 29 22 27 18 28 20 3 25 30 18 308 650 62 23501101 Bê tông cốt thép 45 20 22 23501102 Bê tông cốt thép 2 45 15 27 3 23501109 Thực hành Kết cấu Bê 33 tơng cốt thép 60 23501108 Nền móng 45 25 18 23501110 Kết cấu thép 45 20 23 23506112 Kỹ thuật thi công 60 36 20 23506127 Thực hành lập biện pháp 12 48 KTTC 60 23506101 An toàn lao động 30 27 23506125 Trắc địa 60 28 28 10 23601103 Dự toán xây dựng 60 25 30 11 23506118 Tổ chức thi công 45 22 20 12 23506128 Thực hành lập biện pháp 60 10 50 TCTC 13 23402195 Lắp đặt điện công trình 60 10 48 14 23700124 Cấp nước 30 27 15 23401119 Thực hành tay nghề 90 77 90 77 16 23401120 Thực hành tay nghề Lưu hành nội