Giáo trình kỹ thuật xây dựng: Kết cấu bê tông cốt thép pdf

 Giáo trình kỹ thuật xây dựng Kết cấu bê tông cốt thép Chỉång 1 MÅÍ ÂÁƯU. 1. BẢN CHẤT CỦA BÊ TƠNG CỐT THÉP: Bã täng cäút thẹp l váût liãûu xáy dỉûng phỉïc håüp do 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, gi l cäút liãûu) v cháút kãút dênh (Xi màng hồûc cạc cháút do). Bã täng cäút thẹp: N ẹn täú t Kẹo kẹm Kẹo, nẹn täút Bã täng Cng phäúi håüp lm viãûc Cäút thẹp Âãø tháúy r nghéa kinh tãú k thût ca viãûc âàût cäút thẹp vo BT tảo nãn 1 kãút cáúu BTCT, lm thê nghiãûm âån gin sau: N ẹn Kẹo - ún mäüt dáưm bã täng ta tháúy dáưm bë phạ hoải khạ såïm do vãút nỉït xút hiãûn åí vng bã täng chëu kẹo. Trong khi 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 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 nhỉ váûy nhỉng nãúu âàût mäüt lỉåüng cäút thẹp thêch håü p vo vng bã täng chëu kẹo thç kh nàng chëu lỉûc ca dáưm tàng lãn ráút nhiãưu. Khi BT vng kẹo bë nỉït thç cäút thẹp s thay thãú BT tiãúp nháûn ton bäü ỉïng lỉûc trong vng kẹo, v dáưm váùn cn kh nàng chëu ti. Dáưm BTCT chè bë phạ hoải khi BT vng nẹn bë ẹp våỵ hồûc cäút thẹp chëu kẹo bë âỉït. N ẹn Kẹo 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 trong âọ bã täng v cäút thẹp â liãn kãút håüp l våïi nhau âãø cng lm viãûc trong 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 täng khi ninh kãút thç dênh chàût våïi cäút thẹp 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 ra 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 tạ c dủng cọ hải ca mäi trỉåìng âäúi våïi thẹp. - Bã täng v thẹp cọ hãû säú gin nåí nhiãût gáưn bàòng nhau (α ct = 1,2.10 -5 ; α b =10 -5 ∼1,5.10 -5 ). Nãn khi nhiãût âäü thay âäøi trong phảm vi thäng thỉåìng dỉåïi 100 0 C thç ỉïng sút ( ban âáưu ) xy ra trong váût liãûu khäng âạng kãø. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 1 Chỉång 1 2. PHÂN LOẠI BTCT: 2.1. Phân loại theo phương pháp chế tạo : a. Bê tơng cốt thép tồn khối (BTCT đổ tại chỗ): BTCT ton khäúi khi thi cäng ngỉåìi ta tiãún hnh ghẹp vạn khn, âàût cäút thẹp v âäø BT ngay 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 chãú tảo cạc cáúu kiãûn theo hçnh dạng ty . * 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 dủ ng vạn khn vản nàng bàòng 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 trong thi cäng xáy dỉûng. - 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 mäú i 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 khi lm täút cäng tạc tiãu chøn họa v âënh hçnh họa. c. Bê tơng cốt thép nửa 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 gỉỵ a BT c v måïi. - Täø chỉïc thi cäng phỉïc tảp. 2.2. Phân loại theo cốt thép : - Bã täng cọ cäút mãưm. (d<40mm, dãø ún). - Bã täng cọ cäút cỉïng (d>40mm, thẹp hçnh). KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 2 Chỉång 1 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 do co ngọt v nhiãût âäü, trong BT v cäút thẹp chè xút hiãûn ỉïng sút khi 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, khi bng ra cäút thẹp co lải gáy nẹn trong 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/ m 3 (∼2500): S nghiãn cỉïu trong giạo trçnh. Bã täng nhẻ cọ γ < 1800 kg/ m 3 : Phỉång hỉåïng hiãûn nay. 3. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CUẢ BTCT 3.1. Ưu điểm: R tiãưn hån so våïi thẹp khi kãút cáúu cọ nhëp vỉìa v nh, cng chëu ti nhỉ nhau. 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 trạnh háûu qu tai hải do nhỉỵng âạm chạy bçnh thỉåìng gáy ra. Tøi th ca cäng trçnh 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 khi thi cäng åí dảng nho cọ thãø âäø vo cạc khn cọ hçnh dạng báút k, cäút thẹp â do âãø ún theo hçnh dảng ca kãút cáúu. 3.2. Nhược điểm : Trng lỉåüng bn thán låïn nãn gáy khọ khàn cho viãûc xáy dỉûng kãút cáúu cọ nhëp låïn bàòng 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 khi chëu lỉûc. Våïi kãút cáúu BTCT cọ khe nỉït trong vng chëu kẹo l khọ trạnh khi, thäng thỉåìng thç bãư räüng khe nỉït khäng låïn làõm v êt nh hỉåíng âãún cháút lỉåüng sỉí dủng ca kãút cáúu. Tuy nhiãn trong thỉûc tãú cng cọ trỉåìng håüp cọ nhu cáưu phi ngàn ngỉìa hồûc hản chãú khe nỉït: kãút cáúu trong 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 3 Chỉång 1 4. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA BÊ TƠNG CỐT THÉP Bã täng ngy nay âỉåüc sỉí dủng räüng ri trong cạc ngnh xáy dỉûng v tråí thnh mäüt trong nhỉỵng váût liãûu xáy dủng ch úu. ( Váût liãûu ca 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%, Âỉïc 64%. Xáy dỉûng cäng nghiãûp: Kãút cáúu chëu lỉûc nh 1 táưng v nhiãưu táưng, äúng khọi, bun ke, xi lä, mọng mạy, hnh lang váûn chuøn v.v Cäng trçnh cáúp thoạt nỉåïc Xáy dỉûng dán dủng: Xáy dỉûng cäng trçnh giao thäng: Cáưu, âỉåìng, t vẻt, áu tu, cáưu tu, v háưm xe âiãûn ngáưm Xáy dỉûng cäng trçnh thy låüi: Trảm båm, mạy dáùn nỉåïc, âáûp, thy âiãûn, Xáy dỉûng cäng trçnh qúc phng: Cäng sỉû kiãn cäú, doanh trải, Xáy dỉûng cäng trçnh thäng tin. 5. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN: 1850: Lambot (Phạp) chãú tảo chiãúc tu bàòng lỉåïi sàõt ngoi trạt väi thy, Quạ trçnh phạt triãøn chia thnh 3 giai âoản: - Giai âoản phạt minh v m máùm trong thỉûc tiãùn, bäú trê cäút thẹp theo cm tênh. - 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 tênh toạn theo ỉïng sút cho phẹp dỉûa trãn cå såí ca män SBVL, tênh theo giai âoản phạ hoải cọ xẹt âãún tênh biãún dảng do ca váût liãûu, tênh theo trảng thại giåïi hản. Nghiãn cỉïu v chãú tảo thnh cäng BTCT ỈLT ( Xem giạo trçnh bã täng cäút thẹ p _ Phảm sé Liãn, 7). Häüi nghë láưn thỉï 7 BTCT ỈLT ton thãú giåïi (26 nỉåïc) Tải New York cọ 102 âải biãøu X Häüi Ch Nghéa, hp hån 1 tưn.  thỉåíng 3 hn chỉång Freisine: Mikhilop (Liãn Xä), Link (Mé), Lệnad (Âỉïc), Bã täng cỉåìng âäü cao: 1000,1500,2000,2500#. Thạp vä tuún Canada bàòng 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 4 Chỉång 10 Bà TÄNG CÄÚT THẸP ỈÏNG LỈÛC TRỈÅÏC. 1. KHÁI NIỆM CHUNG: N N Xẹt mäüt dáưm nhëp âån: âàût vo lỉûc nẹn trỉåïc N v ti trng sỉí dủng P. Dỉåïi tạc dủng ca ti P åí mẹp dỉåïi ca dáưm xút hiãûn ỉïng sút kẹo. R n l R H F H P P Ngỉåüc lải, do lỉûc nẹn N åí mẹp dỉåïi cọ ỉïng sút nẹn, lm gim hồûc triãût tiãu ỉïng sút kẹo do ti trng gáy ra. Âãø dáưm khäng bë nỉït thç ỉïng sút täøng cäüng åí mẹp dỉåïi ≤ R k . Âãø tảo ra v duy trç lỉûc nẹn trỉåïc N, ngỉåìi ta càng cäút thẹp räưi gàõn chàût vo BT (nhåì lỉûc dênh hồûc neo). Nhỉ váûy trỉåïc khi chëu ti, cäút thẹp â âỉåüc càng cn trong BT â cọ nẹn trỉåïc. * Ỉu, nhỉåüc âiãøm ca BTCT ỈLT: - Ỉu âiãøm: Dng âỉåüc thẹp cọ cỉåìng âäü cao: Trong BTCT thỉåìng, khe nỉït âáưu tiãn xút hiãûn khi ỉïng sút trong cäút thẹp måïi âảt khong 200-300 KG/cm 2 . Khi dng thẹp cọ cỉåìng âäü cao R = 10.000-12.000 KG/cm 2 âãø táûn dủng hãút kh nàng chëu lỉûc ca cäút thẹp bãư räüng khe nỉït s ráút låïn. Sỉí dủng thẹp cỉåìng âäü cao s tiãút kiãûm tỉì 10-80% lỉåüng thẹp (cạc cáúu kiãûn nhëp låïn 50-80%, cáúu kiãûn nhëp nh do cäút thẹp cáúu tảo chiãúm tè lãû låïn nãn êt hiãûu qu, khong 15%). Kh nàng chäúng nỉït cao hån (do âọ kh nàng chäúng tháúm täút hån): Våïi BTCT ỈLT cọ thãø chãú tảo cạc cáúu kiãûn khäng xút hiãûn vãút nỉït hồûc hản chãú bãư räüng khe nỉït khi chëu ti trng sỉí dủng. BTCT ỈLT âỉåüc sỉí dủng trong cạc kãút cáúu chäúng nỉït cao: ÄÚng cọ ạp, bãø chỉïa cháút lng, chỉïa khê Cọ âäü cỉï ng låïn hån (do âọ âäü vng, biãún dảng bẹ): thêch håüp cho cạc kãút cáúu nhëp låïn. Nhåì kh nàng chäúng nỉït v âäü cỉïng låïn nãn tênh chäúng mi cao, chëu ti trng âäüng täút. Måí räüng phảm vi sỉí dủng kãút cáúu BTCT làõp ghẹp v nỉía làõp ghẹp. - Nhỉåüc âiãøm: ỈÏng lỉûc trỉåïc cọ thãø gáy ỉïng sút kẹo åí phêa âäúi diãûn lm nỉït BT. Âi hi thiãút bë âàûc biãût, cäng nhán lnh nghãư, cọ sỉû kiãøm soạt chàûc ch vãư k thût, phi âm bo an ton lao âäüng cao 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY ỨNG LỰC TRƯƠC: 2.1. PP căng trước (căng trên bệ): NN e 0 ∆l l e 0 6 2 1 5 3 4 Cäút thẹp ỈLT âỉåüc neo mäüt âáưu cäú âënh vo bãû, âáưu kia âỉåüc kẹo càng våïi lỉûc N. Cäút thẹp âỉåüc kẹo trong giåïi hản ân häưi, âäü gin di l ∆l. Khi âọ âáưu cn lải s âỉåüc cäú âënh vo bãû. Ghẹp vạn khn, âàût cäút thẹp thỉåìng räưi âäø BT. Âåüi BT âảt cỉåìng âäü cáưn thiãút R 0 thç bng cäút thẹp: cäút thẹp ỈLT s cọ xu hỉåïng co lải, thäng qua lỉûc dênh hồûc cạc neo BT s bë nẹn våïi lỉûc N bàòng lỉûc â dng âãø càng cäút thẹp. Så âäư PP càng trỉåïc: 1. Cäút thẹp ỈLT 4. Th.bë kẹo thẹp 2. Bãû càng 5. Th.bë cäú âënh (neo) 3. Vạn khn 6. Trủc trung ha Phỉång phạp càng trỉåïc thûn låüi våïi cạc cáúu kiãûn vỉìa v nh âỉåüc sn xút hng loảt. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 1 Chỉång 10 2.2. Phương pháp căng sau (căng trên BT): l e 0 6 4 2 1 N N 5 3 Âàût cäút thẹp thỉåìng v cạc äúng tảo rnh (bàòng tole, km hồûc váût liãûu khạc) räưi âäø BT. Khi BT âảt cỉåìng âäü cáưn thiãút R 0 tiãún hnh càng cäút thẹp ỈLT våïi trë säú ỉïng sút quy âënh, sau khi càng cäút thẹp âỉåüc neo vo âáưu cáúu kiãûn, båm vỉỵa vo láúp kên cạc äúng rnh âãø tảo lỉûc dênh v bo vãû cäút thẹp. Phỉång phạp càng sau thêch håüp våïi cạc cáúu kiãûn låïn hồûc phi âäø tải chäø. KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 2 2.3. Vật liệu: a) Bã täng v vỉỵa: - Bã täng nàûng mạc ≥ 200. Chn mạc BT phủ thüc dảng, loải v âỉåìng kênh cäút thẹp ỈLT, cọ dng neo hay khäng dng neo, phủ thüc cỉåìng âäü cáưn thiãút khi bàõt âáưu gáy ỈLT, phủ thüc loải v mỉïc âäü ti trng tạc dủng lãn cáúu kiãûn. Så âäư PP càng sau: 1. Cäút thẹp ỈLT 4. Th.bë kẹo thẹp 2. C.kiãûn BTCT 5. Th.bë neo 3. ÄÚng rnh 6. Trủc trung ha - Vỉỵa dng âãø láúp kên cạc khe thi cäng, cạc mäúi näúi cạc cáúu kiãûn làõp ghẹp, lm låïp bo vãû cäút thẹp v neo: mạc ≥ 150. - Vỉỵa dng âãø båm vo cạc äúng rnh: mạc ≥ 300 v phi cọ âäü linh âäüng cao (dãù chy ), êt co ngọt. b) Cäút thẹp: Dng thẹp cỉåìng âäü cao. Täút nháút l dng såüi thẹp cỉåìng âäü cao. Thỉåìng dng cạc bọ såüi 3 såüi, 7 såüi cọ thãø bãûn hồûc khäng bãûn. Cọ thãø dng cäút thẹp thanh cọ gåì cỉåìng âäü cao nhỉ thẹp cạn nọng A-IV, thẹp gia cäng nhiãût A T -IV tråí lãn. Chn loải thẹp cho cáúu kiãûn phủ thüc vo loải kãút cáúu v âiãưu kiãûn lm viãûc ca cäút thẹp dỉåïi tạc dủng ca ti trng, mäi trỉåìng, nhiãût âäü Khi chiãưu di ≤ 12m nãn dng thẹp thanh, ≥ 12m dng loải dáy cạp hồûc bọ såüi thẹp cỉåìng âäü cao. 2.4. Các loại thiết bị neo: a. Thiết bị neo trong PP căng trước: Trong PP càng trỉåïc, sỉû truưn lỉûc giỉỵa BT v cäút thẹp ch úu thäng qua lỉûc dênh. Âãø tàng thãm lỉûc dênh åÍ 2 âáưu cọ cáúu tảo cạc máúu neo âàûc biãût: - Våïi thẹp thanh cọ thãø hn thãm cạc âoản thẹp ngàõn hay vng âãûm, hồûc tảo ren cạc gåì xồõn äúc. - Våïi thẹp såüi thỉåìng dng neo loải vng hồûc loải äúng. b. Thiết bị neo trong PP căng sau: - Nãúu dng kêch 2 chiãưu âãø càng cạc bọ såüi thẹp khäng låïn làõm (khong 12-24 såüi ∅5) thç dng loải neo Freyssinet: Neo gäưm 2 bäü pháûn chênh l khäúi neo v chãm. Khäúi neo bàòng thẹp hồûc BTCT. Chãm hçnh cän bàòng thẹp cỉåìng âäü cao xung quanh cọ gåì xồõn äúc âãø tàng ma sạt, cọ rnh giỉỵa âãø båm vỉỵa. - Nãúu dng kêch 1 chiãưu thç dng neo kiãøu cäúc: bãn ngoi l mäüt cäúc thng âạy bàòng thẹp, bãn trong l khäúi BT våïi cạc såüi thẹp ỈLT âỉåüc bọ chàût nhåì chäút hçnh cän v vng kẻp. d 4d 3d 2.5d d 10 4d d 6d 7 2 3 6 54 1 ÄÚng d=35-50 δ=3 - 4 mm 200 8 7 4 1 2 3 56 4 1.5d+2d 1 +3 mm 2d÷20d d d 2 ≥ 5 ≥ 2d d d 1 Neo Fre y ssinet Neo kiãøu cäúc Chỉång 10 3. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO: Trong cáúu kiãûn BTCT ỈLT sỉû liãn kãút täút giỉỵa BT v cäút thẹp l ráút quan trng. Do âọ viãûc bäú trê cäút thẹp cáưn tn th cạc qui âënh sau: - PP càng trỉåïc: Khäng âỉåüc dng thẹp khäng cọ gåì, khäng cọ viãưn hồûc khäng gia cäng bãư màût âãø lm BTCT ỈLT. Nãúu dng thẹp cọ gåì, thẹp trn hồûc thẹp bn xồõn lải thç khäng cáưn thiãút cọ neo, nhỉng phi cạch âáưu mụt mäüt âoản truưn lỉûc ≥ l tr cäút thẹp måïi phạt huy tạc dủng: l tr = d R m n 0 01 tr ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∆+ σ ; Trong âọ: σ 0 - ỈÏng sút trong cäút thẹp sau khi kãø âãún cạc hao hủt xy ra trỉåïc khi bng CT. R 0 - Cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT lục bng cäút thẹp. d - Âỉåìng kênh cäút thẹp ULT. m tr , ∆ n - Cạc hãû säú láúy theo bng sau: Dảng v loải cäút thẹp Hãû säú Dảng v loải cäút thẹp Hãû säú m tr ∆ n m tr ∆ n Thẹp thanh cọ gåì 0.3 10 Thẹp bãûn 7 såüi d=15 1.25 25 Såüi thẹp cọ gåì d=5 1.8 40 12 1.4 25 4 1.8 50 9 1.6 30 3 1.8 60 7.5; 6; 4.5 1.8 40 - PP càng sau: Nháút thiãút phi dng cạc loải neo âàûc biãût. ỈÏng sút nẹn tải âáưu cáúu kiãûn ráút låïn thỉåìng > cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT, âãø trạnh phạ hoải củc bäü cáưn phi tàng TD tải âáưu cáúu kiãûn, hồûc gia cäú bàòng cäút âai dy kên, cạc lỉåïi thẹp phủ trãn âoản ≥ 2 láưn chiãưu di thiãút bë neo (≥ 10 láưn âỉåìng kênh cäút dc v ≥ 200). Bäú trê 5-8 lỉåïi cạch nhau 50-70 âỉåìng kênh thẹp ca lỉåïi ≥ 5 v ≥ 1/4 âỉåìng kênh cäút dc. Cọ thãø cáúu tảo cạc táúm thẹp âãûm dỉåïi cạc neo hồûc ún båït cäút thẹp neo lãn mẹp trãn âãø gi sỉû táû p trung ỉïng sút. (tai vë trê ún cäút dc cáưn bäú trê cäút âai phủ âãø gia cỉåìng) Khong cạch giỉỵa cạc cäút thẹp v låïp BT bo vãû: - Trong pp càng trỉåïc, cáúu tảo tỉång tỉû BTCT thỉåìng. b ≥ 80 ≥ 60 ≥ b/2 KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 3 Chỉång 10 - Trong pp càng sau: Nãúu cäút thẹp ỉïng lỉûc trỉåïc âàût trong cạc rnh thç chiãưu dy låïp BT bo vãû kãø tỉì màût ngoi ca cáúu kiãûn âãún màût trong rnh ≥ (20 v 1/2 âỉåìng kênh rnh), khi âỉåìng kênh rnh > 32 thç låïp bo vãû ≥ âỉåìng kênh rnh. Khi trong rnh bäú trê mäüt säú bọ såüi hồûc thẹp thanh thç låïp BT bo vãû ≥ 80 våïi thnh bãn, ≥ (60 v 1/2 bãư räüng rnh) våïi màût âạy. Khong cạch giỉỵa cạc rnh ≥ (âỉåìng kênh rnh v 50), âäưng thåìi sao cho viãûc càng cäút thẹp âỉåüc dãù dng, khäng bë phạ hoải củc bäü khi bng cäút thẹp. 4. CÁC CHỈ DẪN CƠ BẢN VỀ TÍNH TỐN: 4.1. Trị số ứng suất trong BT và cốt thép: - Trë säú ỉïng sút giåïi hản σ 0 & σ 0 ’ trong cäút thẹp F H & F H ’ theo qui phảm khi càng thẹp bàòng phỉång phạp cå hc: Âäúi våïi thẹp thanh: 0.35R HC ≤ σ 0 ≤ 0.95 R HC ; (10 - 1) Âäúi våïi thẹp såüi cỉåìng âäü cao: 0.25R HC ≤ σ 0 ≤ 0.75 R HC ; (10 - 2) - Trë säú ỉïng sút khäúng chãú: âãø kiãøm tra ỉïng sút trong cäút thẹp åí thåìi âiãøm kãút thục viãûc càng trãn bãû hồûc tải vë trê âàût lỉûc càng khi càng trãn BT. Khi càng trãn bãû: Trë säú ỉïng sút khäúng chãú láúy bàòng trë säú ỉïng sút giåïi hản σ 0 & σ 0 ’ sau khi â kãø âãún cạc täøn hao do biãún dảng ca neo v ca ma sạt (σ neo & σ ms ): σ HK = σ 0 - σ neo - σ ms ; σ HK ’ = σ 0 ’ - σ neo ’ - σ ms ’ ; (10 - 3) Khi càng trãn BT: σ HK = σ 0 - n H .σ BH ; σ HK ’ = σ 0 ’ - n H .σ BH ’ ; (10 - 4) Trong âọ σ BH & σ BH ’ l ỉïng sút trỉåïc trong BT åí ngang mỉïc trng tám F H & F H ’ (cọ kãø âãún cạc täøn hao trỉåïc khi ẹp BT). n H l tè säú giỉỵa mä âun ân häưi ca cäút thẹp ULT E H v mä âun ân häưi ca BT: n H = E H / E a ; - Hãû säú chênh xạc khi càng m t : Xẹt âãún cạc sai säú ca cạc dủng củ âo, do cạc ngun nhán khạc chỉa âỉåüc xẹt âãún mäüt cạch chênh xạc khi tinh toạn m t = 0.9 hồûc 1.1 nãúu viãûc gim hồûc tàng ỉïng sút trỉåïc trong cäút thẹp l báút låüi âäúi våïi kãút cáúu. m t = 1 khi tênh toạn cạc hao täøn ỉïng sút trong cäút thẹp hồûc khi tênh toạn sỉû måí räüng khe nỉït, biãún dảng. - Cỉåìng âäü ca BT lục bng cäút thẹp ỈLT R 0 : R 0 ≥ 0.8 R tkãú ; R 0 ≥ 140 KG/cm 2 ; V nãúu dng cäút thẹp thanh loải AT-IV v dáy cạp: R 0 ≥ 200 KG/cm 2 ; Trảng thại ỉïng sút ca TD Phỉång phạp càng Tè säú σ bH / R 0 Khi nẹn: Âụng tám Lãûch tám ỈÏng sút nẹn tàng khi ngoải lỉûc tạc dủng Càng trỉåïc 0.50 0.55 Càng sau 0.45 0.50 ỈÏng sút nẹn gim khi ngoải lỉûc tạc dủng Càng trỉåïc 0.65 0.75 Càng sau 0.55 0.65 4.2. Sự tổn hao ứng suất trong cốt thép ƯLT: a. Do tính chùng ứng suất của cốt thép (σ ch ): - Hiãûn tỉåüng chng ỉïng sút l hiãûn tỉåüng ỉïng sút ban âáưu trong cäút thẹp ỈLT gim båït theo thåìi gian trong khi chiãưu di ca cäút thẹp khäng âäøi. Khi càng bàòng PP cå hc, âäúi våïi thẹp såüi: σ ch = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − 1.0 R 0.22 HC 0 σ .σ 0 ; (10 - 5) âäúi våïi thẹp thanh: σ ch = 0,1.σ 0 - 200 ; (10 - 6) Trë säú σ 0 khäng kãø âãún cạc hao täøn ỉïng sút. Nãúu tênh âỉåüc σ ch < 0 thç láúy σ ch = 0; KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 4 Chỉång 10 b. Do chênh lệch nhiệt độ giữa cốt thép và bệ căng (σ nh ): Täøn hao σ nh xy ra khi BT âäng cỉïng trong âiãưu kiãûn dỉåỵng häü nhiãût: σ nh = 12.5∆t; (10 - 7) Trong âọ ∆t l chãnh lãûch nhiãût âäü giỉỵa cäút thẹp v bãû càng (tênh = 0 C). Khi khäng cọ säú liãûu chênh xạc thç láúy ∆t = 65 0 C; c. Do biến dạng của neo và sự ép sát các tấm đệm (σ neo ): σ neo = L λ .E H ; (10 - 8) Trong âọ L - Chiãưu di ca cäút thẹp càng (trong PP càng trỉåïc l khong cạch giỉỵa 2 bãû càng, trong PP càng sau l chiãưu di ca cäút thẹp nàòm trong cáúu kiãûn). λ - Täøng cạc biãún dảng ca bn thán neo, ca cạc khe håí, sỉû ẹp sạt cạc táúm âãûm Láúy theo thỉûc nghiãûm . Nãúu khäng cọ säú liãûu thỉûc nghiãûm thç láúy λ = 2mm; d. Do ma sát giữa cốt thép và thành ống (σ ms ): Trong PP càng sau: σ ms = σ 0 . ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − + µθ kx e 1 1 ; (10 - 9) Trong âọ e - Hãû säú logarit tỉû nhiãn. k - Hãû säú xẹt âãún sỉû sai lãûch vë trê âàût äúng so våïi vë trê thiãút kãú. (Tra bng) x - Chiãưu di âoản äúng (tênh = m) kãø tỉì thiãút bë càng gáưn nháút âãún TD tênh toạn. µ - Hãû säú ma sạt giỉỵa cäút thẹp v thnh äúng; θ - Täøng gọc xoay ca trủc cäút thẹp (tênh = radian); Trong PP càng trỉåïc nãúu cọ gạ cạc thiãút bë âàûc biãût âãø tảo âäü cong tênh σ ms theo cäng thỉïc trãn våïi x = 0 & µ = 0.25; Loải äúng rnh Trë säú k Trë säú µ khi cäút thẹp l Bọ såüi thẹp Thanh cọ gåì ÄÚng cọ bãư màût kim loải 0.003 0.35 0.40 ÄÚng cọ bãư màût BT - tảo nãn bàòng li cỉïng 0 0.55 0.65 - tảo nãn bàòng li mãưm 0.0015 0.55 0.65 e. Do từ biến nhanh ban đầu của BT (σ tbn ): Trong PP càng trỉåïc, hao täøn ny xy ra ngay sau khi bng cäút thẹp âãø ẹp BT. Âäúi våïi BT khä cỉïng tỉû nhiãn: σ tbn = 500. 0 R bH σ ; khi 0 R bH σ ≤ a (10 - 10) σ tbn = 500.a.1000.b ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − a R bH 0 σ ; khi 0 R bH σ > a (10 - 11) Trong âọ a,b - Hãû säú phủ thüc vo mạc BT, våïi BT mạc ≥ 300: a = 0.6; b = 1.5 σ bH - ỈÏng sút nẹn trỉåïc trong BT åí ngang mỉïc trng tám ca cäút thẹp càng, cọ kãø âãún cạc hao täøn: σ ch , σ ms , σ neo v σ nh . Nãúu BT âäng cỉïng trong âiãưu kiãûn âỉåüc dỉåỵng häü nhiãût thç σ tbn âỉåüc tênh theo cäng thỉïc trãn cọ nhán thãm hãû säú 0.85; KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 5 [...]... 19 14 6 Theo tiãu chøn 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 3 BÊ TƠNG CỐT THÉP 3.1 Lực dính giữa Bê tơng và 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 do bãư màût gäư ghãư ca cäút... chäúng xám thỉûc Cáưn gii quút tha âạng mäúi quan hãû giỉỵa hai pháưn trãn nhàòm âm bo: Âäü an ton ca kãút cáúu v tiãút kiãûm váût liãûu, ph håüp våïi âiãưu kiãûn thi cäng 1 NGUN LÝ TÍNH TỐN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP Khi Kãút cáúu BTCT ra âåìi thç män Sỉïc Bãưn Váût Liãûu â phạt triãøn tỉång âäúi hon chènh nãn ngỉåìi ta â váûn dủng l thuút ny vo tênh toạn Kãút cáúu BTCT Âọ l phỉång phạp ỉïng sút cho... ≤ 0.6; > 0.6; (10 - 12) k =1 âäúi våïi BT âäng cỉïng tỉû nhiãn; k =0.85 âäúi våïi BT âỉåüc dỉåỵng häü nhiãût; σbH âỉåüc láúy nhỉ khi tênh hao täøn do tỉì biãún nhanh h Do BT bị ép lõm (σel) (cốt thép vòng, cốt thép xoắn ốc): Mäüt säú cáúu kiãûn trn nhỉ: bãø chỉïa, äúng dáùn cäút thẹp ỈLT vng s ẹp lm màût BT Nãúu âỉåìng kênh ca cáúu kiãûn < 3m: σel = 300 KG/cm2; Nãúu âỉåìng kênh ca cáúu kiãûn > 3m thç... dỉåỵng BT thỉåìng xun áøm trong giai âoản âáưu - Cạc biãûn phạp cáúu tảo nhỉ bäú trê khe co dn, âàût cäút thẹp cáúu tảo åí nhỉỵng nåi cáưn thiãút âãø chëu ỉïng sút do co ngọt gáy ra, v.v 2 CỐT THÉP: 2.1 u cầu đối với cốt thép dùng trong BTCT: - Âm bo cỉåìng âäü theo thiãút kãú - Phi cọ tênh do cáưn thiãút - Phi dênh kãút täút v cng chëu lỉûc âỉåüc våïi BT trong mi giai âoản lm viãûc ca kãút cáúu - Dãù gia... Neo bàòng cạch hn cạc thẹp neo åí âáưu: 2d 3,25d 4d d d 3.4 Uốn cốt thép: 4d 10m Tải chäù cäút thẹp bë ún cong, cäút thẹp khi chëu lỉûc s ẹp củc bäü vo BT v gáy ỉïng sút táûp trung tải âọ âãø phán bäú lỉûc nẹn ca cäút thẹp ra (Tiãút diãûn räüng hån) âãưu hån Cäút thẹp âỉåüc ún cong våïi bạn kênh cong r ≥ 10d F F F r ≥10d F 3.5 Nối cốt thép: d Cäút thẹp cọ thãø näúi våïi nhau bàòng hn hay büc a Nối... VỀ CẤU TẠO: BTCT l váût liãûu häùn håüp sỉû lm viãûc phỉïc tảp Âãø âån gin tênh toạn ngỉåìi ta âỉa ra mäüt säú gi thuút âãø xạc âënh näüi lỉûc hồûc tênh toạn tiãút diãûn, cọ nhỉỵng gi thuút khäng hon ton ph håüp våïi thỉûc tãú lm viãûc Vç váûy khi bäú trê cäút thẹp cáưn tn th cạc quy âënh cáúu tảo nhàòm phạt huy hãút kh nàng chëu lỉûc ca váût liãûu, trạnh cạc phạ hoải củc bäü 3.1 Khung và lưới cốt thép: ... Büc ∗ Büc Vạn khn Thanh näúi ngang (1-3 thanh/m) 2 Lỉåïi cäút thẹp : Cọ thãø büc hồûc hn lỉåïi phàóng hồûc cün nhỉng âm bo mäùi cün G ≤ 500 kg âãø ph håüp cáưn cáøu thiãúu nhi khi thi cäng 3.2 Cốt chịu lực và cốt cấu tạo: Trong giạo trçnh, tỉìng loải cáúu kiãûn cå bn âãưu cọ qui âënh v hỉåïng dáùn củ thãø vãư tạc dủng, u cáưu v cạch bäú trê thẹp, vç váûy åí âáy chè trçnh by mäüt säú khại niãûm cå bn:... 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 của cốt thép đến co ngót và từ biến của 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 ngọt ca BT Kãút qu cäút thẹp bë nẹn lải cn BT bë kẹo ra *Xẹt hai máùu thỉí... nẹn ca BT lục bng cäút thẹp (nhán våïi hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc mb = 1.1 våïi thẹp såüi mb = 1.2 våïi thẹp thanh) KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 8 Chỉång 10 6 CẤU KIỆN CHỊU UỐN: 6.1 Các giai đoạn của trạng thái ứng suất: a Cấu kiện căng trước: Giai âoản I âỉåüc chia thnh 6 giai âoản trung gian, cạc giai âoản sau tỉång tỉû BTCT thỉåìng - Giai âoản I1: Âàût cạc cäút thẹp ỈLT FH & FH’ vo bãû... thç cáúu kiãûn bë phạ hoải ỈÏng sút trong cäút thẹp FH’: (10 - 22) σH’ = RH’ - mt.( σ0’ - σh’) ; b Cấu kiện căng sau: Trảng thại ỉïng sút tỉì giai âoản I1 chuøn sang I4, sau âọ diãùn biãún ca trảng thại ỉïng sút nhỉ cáúu kiãûn càng trỉåïc KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP 9 Chỉång 10 6.2 Tính tốn cấu kiện chịu uốn: a Tính theo cường độ trên TD thẳng góc: -Så âäư ỉïng sút: Rn bc Fa’ Ra’Fa’ hc σH’FH’ .  Giáo trình kỹ thuật xây dựng Kết cấu bê tông cốt thép . Càng trỉåïc 0.65 0.75 Càng sau 0.55 0.65 4.2. Sự tổn hao ứng suất trong cốt thép ƯLT: a. Do tính chùng ứng suất của cốt thép (σ ch ): - Hiãûn tỉåüng chng ỉïng sút l hiãûn tỉåüng ỉïng sút ban. σ bH âỉåüc láúy nhỉ khi tênh hao täøn do tỉì biãún nhanh. h. Do BT bị ép lõm (σ el ) (cốt thép vòng, cốt thép xoắn ốc): Mäüt säú cáúu kiãûn trn nhỉ: bãø chỉïa, äúng dáùn cäút thẹp ỈLT vng s