Bê tông cốt thép 2: bài giảng

HUTECH 6/7/2013 Bài giảng môn học Bê tông cốt thép 2 GV. Nguyễn Thị Thùy Linh LOGO MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 2 Bài giảng BTCT 2 1 HUTECH 6/7/2013 Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT  Nguyên lý chung Trước khi thiết kế kết cấu BTCT cần phải trình bày hai vấn đề sau đây  Quan hệ giữa kiến trúc và kết cấu  Tính khả thi của phương án thiết kế 3 Nguyên lý chung Hình dáng Giá thành Không gian Nguyên tắc Kỹ thuật Độ bền 4 Bài giảng BTCT 2 2 HUTECH 6/7/2013 Nguyên tắc thiết kế  Yêu cầu về kinh tế kỹ thuật  Tính toán tải trọng, tác động  Tính toán nội lực  Trình tự thiết kế kết cấu  Nguyên tắc cấu tạo BTCT  Khe biến dạng  Quy định, yêu cầu đối với bản vẽ 5 Yêu cầu về kinh tế kỹ thuật Yêu cầu Về kỹ thuật Về kinh tế • Sơ đồ kết cấu rõ ràng, hợp lý • Giá thành hợp lý • Chọn vật liệu phù hợp o Vật liệu • Tính toán đầy đủ các dạng tải trọng và tác động o Nhân công • Kỹ thuật thi công hiện có o Máy thi công • Tiến độ thi công • Phương án kết cấu, thi công 6 Bài giảng BTCT 2 3 HUTECH 6/7/2013 Tính toán tải trọng, tác động TCVN 2737 - 1995 Tổ hợp tải trọng cơ bản • • • Tải thường xuyên Tải tạm thời dài hạn Tải tạm thời ngắn hạn Tổ hợp tải trọng đặc biệt Tải trọng thường xuyên • Tải trọng Texttạm thời • • Text Tổ hợp tải trọng • Tải thường xuyên Tải tạm thời dài hạn Tải tạm thời ngắn hạn Tải trọng đặc biệt (động đất, gió động, cháy nổ…) “Tải trọng và tác động” 7 Tính toán tải trọng, tác động Hệ số tổ hợp • Khi có 1 trường hợp tải ngắn hạn (TNH), lấy toàn bộ tải trọng ngắn hạn • Khi có 2 trường hợp tải ngắn hạn hoặc nhiều hơn Với tổ hợp cơ bản : TNH × hệ số tổ hợp 0.9 Với tổ hợp đặc biệt: TNH × hệ số tổ hợp 0.8 8 Bài giảng BTCT 2 4 HUTECH 6/7/2013 Tính toán nội lực Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi Tính toán nội lực theo sơ đồ khớp dẻo • Dựa trên giả thiết vật liệu đàn hồi, đồng chất và đẳng hướng tuân theo định luật Hooke • Dùng phương pháp của lý thuyết đàn hồi, sức bền vật liệu, cơ học kết cấu để tìm nội lực 9 Tính toán nội lực Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi    Tính toán nội lực theo sơ đồ khớp dẻo Khi tải tăng, cốt thép chảy dẻo, biến dạng dẻo phát triển, vết nứt mở rộng, vùng bê tông chịu nén thu hẹp  khớp dẻo. Kết cấu tĩnh định: khớp dẻo  biến hình  sụp đổ. Kết cấu siêu tĩnh: khớp dẻo  giảm bậc siêu tĩnh. Khớp dẻo xuất hiện ở vị trí có moment lớn, tải tăng thêm sẽ chuyển sang tiết diện khác  có sự phân phối lại nội lực. 10 Bài giảng BTCT 2 5 HUTECH 6/7/2013 Tính toán nội lực Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi Tính toán nội lực theo sơ đồ khớp dẻo 11 Trình tự thiết kế kết cấu Chọn phương án Tính toán tải trọng Kiểm tra lại KTTD Quy trình thiết kế Tính và chọn thép Chọn KT tiết diện Kiểm tra võng, nứt Xác định nội lực Hình thành bản vẽ Hồ sơ thiết kế 12 Bài giảng BTCT 2 6 HUTECH 6/7/2013 Nguyên tắc cấu tạo BTCT  Chọn hình dáng và KTTD hợp lý.  Chọn loại vật liệu thích hợp cho các yêu cầu chống thấm, chống ăn mòn.  Chọn đường kính và khoảng cách thép thỏa mãn các yêu cầu cấu tạo.  Điểm dừng thi công phải chú ý: yêu cầu chịu lực và khả năng thi công, quy định về neo, uốn, nối cốt thép, khoảng cách cốt đai ở khu vực mối nối.  Đặt cốt thép cấu tạo để hạn chế co ngót, biến dạng nhiệt; dự phòng lún lệch giữa các móng; những vùng ứng suất phức tạp. 13 Khe biến dạng Khe nhiệt độ Bảng 5 TCXDVN 365 : 2005 Bề rộng xác định theo tính toán 2 – 3 cm. 14 Bài giảng BTCT 2 7 HUTECH 6/7/2013 Khe biến dạng Khe lún 1 Khe nhiệt độ; 2 Cột đôi; 3 Khe lún; 4 Dầm gánh Bề rộng khe lún 2 – 3cm 15 Quy định, yêu cầu đối với bản vẽ Yêu cầu đối với bản vẽ bê tông cốt thép là phải  Chính xác  Rõ ràng  Đầy đủ  Đúng kí hiệu quy định 16 Bài giảng BTCT 2 8 HUTECH 6/7/2013 MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 17 Nội dung chính 1 Phân loại bản sàn 2 Tính toán sàn 1 phương 3 Tính toán sàn 2 phương 4 Giới thiệu một số loại sàn khác 18 Bài giảng BTCT 2 9 HUTECH 6/7/2013 Phân loại bản sàn Bản sàn 1 phương (Bản dầm) Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) • Nếu bản có liên kết theo 1 phương  bản 1 phương • Nếu bản có liên kết theo 2 phương, xét tỷ số…  ld 2 ln  bản 1 phương 19 Phân loại bản sàn Bản sàn 1 phương (Bản dầm) Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Bản có liên kết theo 2 phương và tỷ số…  ld 2 ln  bản 2 phương 20 Bài giảng BTCT 2 10 HUTECH 6/7/2013 Phân loại bản sàn Bản sàn 1 phương (Bản dầm) Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Tải tương đương tổng quát L2 qL qtð= 58 qL L1 L1 qL1/2 L L qL1/2 45 ° 45° qtð= qL(1-23) qL1/2 L L2 L2 Sự làm việc của bản kê 4 cạnh  Với tải trọng tam giác: qtđ = 5/8qL  Với tải trọng hình thang: qtđ=qL(1-2 2+3); =L1/2L2 21 So sánh về cấu tạo Bản sàn 1 phương (Bản dầm) Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) 22 Bài giảng BTCT 2 11 HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Trình tự tính toán Bước 1: Chọn kích thước tiết diện Bước 2: Xác định tải trọng Bước 3: Xác định sơ đồ tính Có thể xác định theo sơ đồ đàn hồi hoặc sơ đồ dẻo Bước 4: Xác định nội lực Bước 5: Tính toán và bố trí cốt thép theo yêu cầu cấu tạo 23 Tính toán sàn 2 phương Bản sàn 2 phương Tính toán bản đơn theo sơ đồ đàn hồi Bước 1: Chọn kích thước tiết diện (Bản kê 4 cạnh) 24 Bài giảng BTCT 2 12 HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Bước 2: Xác định sơ đồ tính Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Khi sàn BTCT đổ toàn khối thì: 25 Tính toán sàn 2 phương Bước 3: Xác định tải trọng Ví dụ: Xác định các tải trọng Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) thường xuyên tác dụng lên sàn g    i .n i .hi Các lớp cấu tạo sàn 26 Bài giảng BTCT 2 13 HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Bước 4: Xác định nội lực Mô men lớn nhất ở giữa bản M1 = mi1P M2 = mi2P Mô men âm lớn nhất ở gối MI = ki1P MII= ki2P trong đó: i – số kí hiệu ô bản đang xét 1, 2, I, II – phương đang xét L1, L2 Các hệ số mi1 mi2 ki1 ki2 tra bảng phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 Tải tập trung P = qL1L2 27 Ví dụ tính toán 28 Bài giảng BTCT 2 14 HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Tính toán bản liênBản tụcsàn theo sơ đồ đàn hồi 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Khi tính bản liên tục cầm xét đến tổ hợp bất lợi của hoạt tải 29 Tính toán sàn 2 phương Bản sànXác 2 phương định (Bản kê 4 cạnh) ô bản đang xét nội lực Mô men dương lớn nhất của M1= M’1 + M’’1= m11P’ + mi1P” M2= M’2 + M’’2= m12P’ + mi2P” P’ = q’L1L2 và P” = q”L1L2 q’ = p/2 ; q”= g + p/2 Mô men âm lớn nhất trên gối (khi đặt hoạt tải kề gối) MI = ki1P ; MII = ki2P ; P = (g+p)L1L2 Trường hợp gối đang xét nằm giữa 2 ô bản khác loại MI = max (ki1P ; kj1P) MII = max (ki2P ; kj2P) i , j - kí hiệu của 2 ô bản kề với gối đang xét 30 Bài giảng BTCT 2 15 HUTECH 6/7/2013 Ví dụ tính toán dầm khung trục Cho mặt bằng như hình vẽ. Yêu cầu 1. Chọn KTTD cho bản sàn C 6000 2. Chọn KTTD dầm 3. Xác định tải trọng tác dụng lên bản sàn B 4000 4. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 2 A 5000 1 5000 2 5000 3 5000 4 5 5. Xác định nội lực và tính toán cốt thép cho bản sàn Cho hoạt tải tiêu chuẩn pc = 200 kG/m2 Và các lớp cấu tạo sàn như hình vẽ 31 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Sàn Bản sàn 2 phương ô cờ • Là 1 dạng đặc biệt của sàn bản kê bốn cạnh. • Hệ dầm giao nhau theo 2 phương với kích thước tiết diện như nhau. • Không có cột đỡ tại giao điểm. • Khoảng cách giữa các dầm ≤ 2 m 32 Bài giảng BTCT 2 16 HUTECH 6/7/2013 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương gạch Bản sànSàn 2 phương bọng • Viên gạch bọng: đất sét nung hoặc vữa ximăng • Gạch bọng gần như không tham gia chịu lực. • Cách âm, cách nhiệt khá tốt. • Tính toán chủ yếu tính dầm gân (sườn) 33 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Sàn Bản sàn 2 phương nấm • Toàn bộ tải trọng truyền xuống cột thông qua mũ  mặt bằng trần phẳng  thích hợp cho những công trình có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát • Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn 34 Bài giảng BTCT 2 17 HUTECH 6/7/2013 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Sàn Bản sàn 2 phương nấm 35 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Sàn Bản sàn 2 phương nấm • Toàn bộ tải trọng truyền xuống cột thông qua mũ  mặt bằng trần phẳng  thích hợp cho những công trình có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát • Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn 36 Bài giảng BTCT 2 18 HUTECH 6/7/2013 MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 37 Nội dung chính 1 2 Khái niệm chung và phân loại 3 Thành phần của hệ kết cấu mái 4 38 Bài giảng BTCT 2 19 HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung và phân loại Phân Bản sàn 2 phương loại • Theo độ dốc mái Khi i ≤ 1/8 gọi là mái bằng, khi i > 1/8 là mái dốc • Theo phương pháp thi công Mái toàn khối và mái lắp ghép • Mái toàn khối, khả năng chống thấm cao và thường được sử dụng, cấu tạo gồm các lớp cách nhiệt 100 – 150 mm, vữa chống thấm 15 – 20 mm và 2 lớp gạch là nem • Mái lắp ghép, bao gồm các lớp cấu tạo như mái toàn khối riêng bản mái là các panen mái kích thước 6×1,5m ; 6×3m… 39 Khái niệm chung và phân loại Panne Bản sàn 2 phương mái • Panen mái kích thước 6×1,5 m 6×3 m 12×1,5 m 12×3 m Panen mái định hình 6×1,5 m 40 Bài giảng BTCT 2 20 [...]... lớn 36 Bài giảng BTCT 2 18 HUTECH 6/7/2013 MỤC LỤC Chương 1 Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2 Kết cấu sàn BTCT Chương 3 Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4 Kết cấu khung BTCT Chương 5 Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6 Kết cấu móng BTCT Chương 7 Cầu thang BTCT Chương 8 Bể chứa chất lỏng 37 Nội dung chính 1 2 Khái niệm chung và phân loại 3 Thành phần của hệ kết cấu mái 4 38 Bài giảng BTCT... thước tiết diện (Bản kê 4 cạnh) 24 Bài giảng BTCT 2 12 HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Bước 2: Xác định sơ đồ tính Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Khi sàn BTCT đổ toàn khối thì: 25 Tính toán sàn 2 phương Bước 3: Xác định tải trọng Ví dụ: Xác định các tải trọng Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) thường xuyên tác dụng lên sàn g    i n i hi Các lớp cấu tạo sàn 26 Bài giảng BTCT 2 13 HUTECH 6/7/2013... phương (Bản dầm) Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) 22 Bài giảng BTCT 2 11 HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Trình tự tính toán Bước 1: Chọn kích thước tiết diện Bước 2: Xác định tải trọng Bước 3: Xác định sơ đồ tính Có thể xác định theo sơ đồ đàn hồi hoặc sơ đồ dẻo Bước 4: Xác định nội lực Bước 5: Tính toán và bố trí cốt thép theo yêu cầu cấu tạo 23 Tính toán sàn 2 phương... kí hiệu của 2 ô bản kề với gối đang xét 30 Bài giảng BTCT 2 15 HUTECH 6/7/2013 Ví dụ tính toán dầm khung trục Cho mặt bằng như hình vẽ Yêu cầu 1 Chọn KTTD cho bản sàn C 6000 2 Chọn KTTD dầm 3 Xác định tải trọng tác dụng lên bản sàn B 4000 4 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 2 A 5000 1 5000 2 5000 3 5000 4 5 5 Xác định nội lực và tính toán cốt thép cho bản sàn Cho hoạt tải tiêu chuẩn pc... 34 Bài giảng BTCT 2 17 HUTECH 6/7/2013 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Sàn Bản sàn 2 phương nấm 35 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Sàn Bản sàn 2 phương nấm • Toàn bộ tải trọng truyền xuống cột thông qua mũ  mặt bằng trần phẳng  thích hợp cho những công trình có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát • Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn 36 Bài. .. ki1P MII= ki2P trong đó: i – số kí hiệu ô bản đang xét 1, 2, I, II – phương đang xét L1, L2 Các hệ số mi1 mi2 ki1 ki2 tra bảng phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 Tải tập trung P = qL1L2 27 Ví dụ tính toán 28 Bài giảng BTCT 2 14 HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Tính toán bản liênBản tụcsàn theo sơ đồ đàn hồi 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Khi tính bản liên tục cầm xét đến tổ hợp bất lợi của hoạt tải 29 Tính toán... sàn 2 phương ô cờ • Là 1 dạng đặc biệt của sàn bản kê bốn cạnh • Hệ dầm giao nhau theo 2 phương với kích thước tiết diện như nhau • Không có cột đỡ tại giao điểm • Khoảng cách giữa các dầm ≤ 2 m 32 Bài giảng BTCT 2 16 HUTECH 6/7/2013 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương gạch Bản sànSàn 2 phương bọng • Viên gạch bọng: đất sét nung hoặc vữa ximăng • Gạch bọng gần như không tham gia chịu lực... riêng bản mái là các panen mái kích thước 6×1,5m ; 6×3m… 39 Khái niệm chung và phân loại Panne Bản sàn 2 phương mái • Panen mái kích thước 6×1,5 m 6×3 m 12×1,5 m 12×3 m Panen mái định hình 6×1,5 m 40 Bài giảng BTCT 2 20 ... khoảng cách thép thỏa mãn yêu cầu cấu tạo  Điểm dừng thi công phải ý: yêu cầu chịu lực khả thi công, quy định neo, uốn, nối cốt thép, khoảng cách cốt đai khu vực mối nối  Đặt cốt thép cấu tạo... tính toán – cm 14 Bài giảng BTCT HUTECH 6/7/2013 Khe biến dạng Khe lún Khe nhiệt độ; Cột đôi; Khe lún; Dầm gánh Bề rộng khe lún – 3cm 15 Quy định, yêu cầu vẽ Yêu cầu vẽ bê tông cốt thép phải  Chính... đủ  Đúng kí hiệu quy định 16 Bài giảng BTCT HUTECH 6/7/2013 MỤC LỤC Chương Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương Kết cấu sàn BTCT Chương Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương Kết cấu khung BTCT