nội dung cơ 10 chương: chương 1 giới thiệu tông quan về kết cấu bê tông và btct cũng như các pp thiết kế dân dụng chương 2 tập trung về tính chất cơ bản của các vật liệu đc sử dụng trong kết cấu bt và btct chương 3 trình bầy nguyên lí kết cấu btct theo các trạng thái giới hạn
L I GI I THI U Quy n K t c u bê tông nƠy đ c biên so n, tr c h t, đ dƠnh sinh viên chuyên ngƠnh xơy d ng, đ c bi t lƠ xơy d ng giao thông vƠ xơy d ng dơn d ng Trong trình biên so n, tác gi đƣ c g ng mô t s lƠm vi c c a k t c u bê tông c ng nh ph ng pháp thi t k chúng d a tính ch t c h c Tuy nhiên, khoa h c v k t c u bê tông lƠ khoa h c th c nghi m nên vi c tính toán vƠ thi t k k t c u bê tông đòi h i ph i s d ng c k t qu thí nghi m, công th c th c nghi m c ng nh quy đ nh vƠ khuy n ngh c a Tiêu chu n thi t k Các tiêu chu n đ c s d ng có tính ch t ví d tƠi li u nƠy lƠ Tiêu chu n thi t k c u 22 TCN 272-05 c a B Giao thông v n t i c ng nh Tiêu chu n thi t k k t c u bê tông ACI 318-05 c a Vi n Bê tông Hoa K so sánh, m t s ch tƠi li u c ng tham kh o c tiêu chu n khác nh Euro Code, TCXDVN 356-2005, v.v TƠi li u nƠy bao g m 10 ch ng, gi i thi u m t s v n đ c b n nh t vi c tính toán vƠ thi t k c u ki n bê tông vƠ bê tông c t thép Ch ng gi i thi u v n đ t ng quan v k t c u bê tông vƠ k t c u bê tông c t thép c ng nh ph ng pháp tính toán vƠ thi t k chúng Ch ng t p trung v tính ch t c b n c a v t li u đ tông vƠ bê tông c t thép Ch c s d ng k t c u bê ng trình bƠy nguyên lý thi t k k t c u bê tông c t thép theo tr ng thái gi i h n Các ch ng 4, 5, vƠ l n l t đ c dƠnh đ trình bƠy cách tính toán ng x vƠ thi t k theo tr ng thái gi i h n c ng đ c u ki n bê tông c t thép tr ng thái ch u l c c b n nh ch u u n, ch u c t, ch u xo n vƠ ch u nén u n k t h p Ch ng gi i thi u cách tính toán vƠ thi t k c u ki n bê tông c t thép tr ng thái gi i h n s d ng Ch ng đ tông c t thép Ch c dƠnh cho vi c thi t k khu v c không liên t c k t c u bê ng 10 gi i thi u nguyên lý thi t k c u t o k t c u bê tông c t thép Vi c biên so n tƠi li u đ c th c hi n theo s phơn công gi a tác gi : TS Nguy n Duy Ti n: Ch TS Ngô ng vƠ m t ph n c a ch ng 8, ng Quang: Các ph n l i vƠ ch u trách nhi m chung Trong trình biên so n, tác gi đƣ nh n đ c s giúp đ quý báu c v tinh th n c ng nh công s c c a t p th B môn K t c u xơy d ng, B môn K t c u vƠ đ c bi t lƠ c a th y giáo có kinh nghi m l nh v c k t c u bê tông nh PGS TS T ng Tr n Tùng, GS TS Nguy n Vi t Trung, GS TS Ph m Duy H u Các tác gi xin bƠy t s cám n chơn thƠnh vƠ sơu s c đ i v i nh ng giúp đ quý báu M c dù đƣ áp d ng cho gi ng d y vƠ rút kinh nghi m m t th i gian dƠi vƠ r t c g ng trình biên so n nh ng tác gi c ng ch c ch n r ng, tƠi li u nƠy v n có nhi u sai sót Các tác gi r t mong nh n đ c ý ki n ph n h i t đ c gi đ có th hi u ch nh vƠ hoƠn thi n d n tƠi li u nƠy HƠ N i, tháng 12/2009 Các tác gi M CL C M C L C H TH NG KÝ HI U 11 CH NG T NG QUAN V K T C U BÊ TÔNG 15 1.1 CÁC KHÁI NI M C B N 15 1.1.1 K à 15 1.1.2 B à 17 1.1.3 P à à à 17 P P 1.1.3.1 1.1.3.2 1.1.4 1.1.5 1.2 ì 1.3 T 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.4 T CH à à à à à à 17 18 à à à à à bê tông 19 C à à à à à à 20 L C L CH ì PHÁT TRI N C BÊ TÔNG C T THÉP 22 NG QUAN V QUÁ TRÌNH THI T K K T C U BÊ TÔNG C T THÉP 23 T à 23 P à 23 T à 24 NG QUAN V M T ì PH NG PHÁP THI T K K T C U BÊ TÔNG C T THÉP 24 NG V T LI U 26 2.1 BÊ TÔNG 26 2.1.1 T à à 26 2.1.2 Đ à à 28 2.1.3 P à 30 2.1.4 C à à à à à 30 C C ì M ì ì à à 30 à 33 à à à à à à à 34 à à 39 à à à 40 à à à à 41 à à à à à à 42 T à à 43 Và à T à 48 C à à 49 C à à à 51 K à à à 52 ì à à à à à 53 2.1.4.1 2.1.4.2 2.1.4.3 2.1.4.4 2.1.4.5 2.1.4.6 2.1.4.7 2.1.4.8 2.1.4.9 2.1.4.10 2.1.4.11 2.1.4.12 2.1.4.13 2.1.5 C 2.1.5.1 2.1.5.2 2.2 C 2.2.1 2.2.2 2.2.3 à C C à à à à à à à 56 à à 57 à à 56 T THÉP 58 C à 58 Q à à à à 59 C à à à 61 2.3 BÊ TÔNG C T THÉP 62 2.3.1 ì à à à à 62 K C 2.3.1.1 2.3.1.2 62 à à à 64 2.3.2 ì à à à à à 65 2.3.3 M à à à à à à 65 2.4 BÀI T P 70 CH NG C S THI T K K T C U BÊ TÔNG C T THÉP 73 3.1 GI I THI U CHUNG 73 3.2 T NG QUAN V M T ì PH NG PHÁP THI T K 73 3.2.1 T à à à 74 3.2.2 T à à à à 75 3.3 PH NG PHÁP THI T K K T C U BÊ TÔNG THEO PH NG PHÁP H ì T I TR NG VÀ ì C KHÁNG 76 3.3.1 ì à à 77 3.3.2 ì à à 77 3.3.3 C à à 78 3.3.4 K à à 79 P à Đ à H à H à H à X à C à Cách xá 3.3.4.1 3.3.4.2 3.3.4.3 3.3.4.4 3.3.4.5 3.3.4.6 3.3.4.7 3.3.4.8 TRÌNH T TÍNH TOÁN, THI T K 89 3.4 CH à à à àM àV 79 àì àD iation) 80 à àP àD àF 81 B àF 82 àC àV 83 àP àF lure) 83 àì àI 85 à à à à 87 NG THI T K CH U U N 91 4.1 GI I THI U 91 4.2 Đ C ĐI M C U T O 91 4.2.1 C à 91 4.2.1.1 4.2.1.2 4.2.1.3 4.2.1.4 4.2.2 4.3 ì 4.3.1 4.3.2 C à C à C à C à 92 92 92 93 C à 94 LÀM VI C C R M KHI CH U U N 95 T à à à à à 95 T à à à à à à 98 4.3.2.1 C 4.3.2.2 Đ 4.3.2.3 Đ 4.3.2.4 P 4.3.2.4.1 P 4.3.2.4.2 P 4.3.3 C 104 à à à à à à à 98 à à 98 99 à à à à 99 à 100 à 101 à à à à à à à G Và G 106 Và G 4.3.3.1 4.3.3.2 4.3.3.3 4.3.3.4 4.3.3.5 àIà G à T àIIà G à à à à à X à àIIIà G à 104 105 à à à à à à à à à à à à à 109 à à 111 4.3.4 Q à à à à à à 111 4.4 TÍNH TOÁN VÀ THI T K M T C T C C U KI N CH U U N THEO TR NG THÁI GI I H N V C NG Đ 112 4.4.1 C à à 112 4.4.2 M à à à à 112 4.4.3 Xác à à à à à à 114 4.4.4 T à à à à à à 116 4.4.5 D à à à 121 4.4.6 T à à à à à 123 ì à 123 Và à T à à à 123 Và à T à à à à à à 125 4.4.6.1 4.4.6.2 4.4.6.3 T 4.4.7 à T 4.4.8 T à à à à 129 à à à à à à à 133 G à à à à à à 133 P à 134 Và à T à à à à à 136 T à à à à à 139 Và à T à à à à à 140 4.4.8.1 4.4.8.2 4.4.8.3 4.4.8.4 4.4.8.5 4.4.9 T 129 T à 129 Và à T à à à à 131 4.4.7.1 4.4.7.2 4.4.7.3 à à à à àTà àL 143 4.4.9.1 G à 143 4.4.9.2 X à à à à 144 4.4.9.3 T à à 146 4.4.9.3.1 T à àT à àTCNà -05 146 4.4.9.3.2 Tính toán t àT àáCIà -05 148 4.4.9.4 Và à T à à à àTà àT à àTCNà -05 150 4.4.9.5 Và à T à à à àTà àT àáCIà -05 151 4.4.9.6 T à à àT 154 4.4.9.7 Và à T à à àT 155 4.5 CH BÀI T P 158 NG THI T K CH U C T 162 5.1 GI 5.2 ì 5.2.1 5.2.2 I THI U CHUNG 162 LÀM VI C C C U KI N CH U C T 162 C à à à à à 162 ì à à 164 5.2.2.1 C 5.2.2.2 ì 5.2.2.3 ì 5.2.2.3.1 5.2.2.3.2 à à à à 164 à 165 à 165 X à à 166 X à à 166 5.2.2.3.3 T à à à à à àáCIà -05 168 5.2.3 ì à à à à à à 169 5.3 THI T K CH U C T 171 5.3.1 Mô hình giàn 171 5.3.2 M à àT àáCIà -05 174 5.3.3 V à à à à àáCI 177 5.3.3.1 5.3.3.2 5.3.3.3 Và Và Và L 5.3.4 à à 5.3.4.1 G 5.3.4.2 Đ 5.3.4.3 Đ 5.3.4.4 Q 5.3.4.4.1 Q 5.3.4.4.2 Q 5.3.4.4.3 G 5.3.4.5 5.3.4.6 T 5.3.4.7 Và à à 184 184 à à 185 186 à à à à 188 à à à 188 à à à 189 à à bê tông 190 à 192 197 à à à à à àT à àTCNà -05) 198 à à à BÀI T P 203 5.4 CH 177 178 180 NG THI T K CH U XO N 205 6.1 GI 6.2 C 6.2.1 6.2.2 6.3 ì 6.3.1 6.3.2 6.3.3 I THI U CHUNG 205 ì TÍNH TOÁN C U KI N CH U XO N 206 T 206 T à à 208 LÀM VI C C C U KI N CH U XO N 209 ì à à à 209 Và à T à à à 211 ì à à à 212 6.3.3.1 6.3.3.2 N à C à à à à à à à à à 213 à à 214 6.3.4 X à à 217 6.4 THI T K C U KI N CH U XO N C T VÀ U N Đ NG TH I 218 6.4.1 N à 218 6.4.2 T à à à à àT àáCIà 8-05 219 6.4.2.1 M à à 219 6.4.2.2 T à 220 6.4.2.2.1 G à à à 220 6.4.2.2.2 T à à 221 6.4.2.2.3 B à 222 6.4.3 T 6.4.3.1 6.4.3.2 6.4.3.3 à M à G à T à à à à à à à àT à àTCNà -05 222 223 à 223 223 6.4.4 V à T à à à à à à 224 6.5 ì PHÂN B L I MÔMEN XO N TRONG CÁC K T C U SIÊU TĨNH 227 6.6 BÀI T P 230 CH NG THI T K CH U NÉN U N K T H P 231 7.1 GI I THI U CHUNG 231 7.2 PHÂN LO I C T 232 7.3 XÁC Đ NH Đ M NH C C T 234 7.3.1 Khái quát 234 7.3.2 C à à à 234 7.3.3 C à à à à 235 7.3.3.1 7.3.3.2 7.3.3.3 7.3.3.4 7.3.4 7.4 Đ 7.4.1 7.4.2 H à à 235 P à à à à à à 236 X à à à à à à 237 X à à à à à à 238 Và à T à à 239 C ĐI M C U T O C C T 240 K à à ang 240 C à 241 7.4.2.1 7.4.2.2 7.4.2.3 H H ì à à à à à à à 241 241 à 241 7.4.3 B à à 241 7.5 NGUYÊN T C THI T K C T ĐáI 242 7.5.1 T à à 243 7.5.2 T à à 245 7.6 TÍNH TOÁN VÀ THI T K C T NG N CH U NÉN ĐÚNG TÂM 246 7.6.1 N à 246 7.6.2 ì à à à à 246 7.6.3 V à T à à à à à à 247 7.6.4 Ví à T à à à à à à 248 7.6.5 V à T à à à 249 7.7 TÍNH TOÁN VÀ THI T K C T NG N CH U NÉN L CH TÂM 250 7.7.1 K à à à 250 7.7.2 C à à à à à 251 7.7.3 P à 254 7.7.4 V à Tính toán à à à 255 7.7.5 T à à à à à à 258 7.7.5.1 7.7.5.2 7.7.6 7.7.7 7.7.8 7.7.9 M M à à 258 259 Và à T à à à 261 P à à à à à 262 Và T à à à à à àW 264 B à àPà M 265 7.7.9.1 7.7.9.2 X Đ à à à à àP-M 265 àP-M 271 7.8 TÍNH TOÁN VÀ THI T K C T M NH 272 7.8.1 T à à à 272 7.8.2 P à à 274 7.8.2.1 7.8.2.2 7.8.2.3 ì ì ì à à à à à à à à àT à à à à àT àáCIà -05 275 à àT àáCIà -05 276 àTCNà -05 278 7.8.2.4 7.8.3 Và à Và Và 7.8.3.1 7.8.3.2 à à à à à à 278 à 279 279 280 7.8.4 V à T à à à à 283 7.9 C U KI N CH U NÉN VÀ U N HAI PH NG 286 7.9.1 G à 286 7.9.2 V à T à à à à 290 7.10 BÀI T P 291 CH NG THI T K K T C U TRONG GIAI ĐO N S D NG 294 8.1 GI I THI U CHUNG 294 8.2 CÁC GI THI T C B N 294 8.3 TÍNH TOÁN Đ VÕNG 295 8.3.1 G à 295 8.3.2 T à à 295 8.3.3 M à à à à à 297 M M M 8.3.3.1 8.3.3.2 8.3.3.3 à à à 297 à à 297 àT 298 8.4 Đ VÕNG DÀI H N 300 8.5 TÍNH DUY T Đ VÕNG 302 8.6 VÍ D TÍNH TOÁN Đ VÕNG 303 8.6.1 V à T à à à à àT àáCIà -05 303 8.6.2 V à8.2 T à à à à àT àáCIà -05 306 8.6.3 V à T à à à à àTCNà -05 314 8.7 TÍNH TOÁN VÀ H N CH Đ M R NG V T N T 316 8.7.1 C à à à 316 C C 8.7.1.1 8.7.1.2 8.7.2 8.7.3 B Q 8.7.3.1 8.7.3.2 8.7.3.3 8.7.3.4 à à à à à 317 à 318 320 à 320 ì à K à K à Vùn à à à à à à à à à à à à 320 à à à 322 à à à à à 324 325 8.7.4 T à à à 326 8.7.5 T à à à 329 8.8 C T THÉP T I THI U Đ KH NG CH N T 330 8.9 VÍ D TÍNH TOÁN Đ M R NG V T N T 333 8.9.1 V à T à àT àáCIà -05 333 8.9.2 V à Tín à àT à àTCNà -05 335 8.10 BÀI T P 337 CH NG THI T K VÙNG KHÔNG LIÊN T C 341 9.1 KHÁI NI M CHUNG 341 9.2 PHÂN TÍCH NG X TR C KHI BÊ TÔNG N T 343 9.2.1 P à 343 9.2.2 P à à à à à à 347 9.3 PHÂN TÍCH NG X SAU KHI BÊ TÔNG N T 348 9.4 THI T K THEO PH NG PHÁP ì Đ H THANH 349 9.4.1 G à à à 349 9.4.2 X à à 350 N T à P C 9.4.2.1 9.4.2.2 9.4.2.3 9.4.2.4 9.4.3 9.4.4 T T 350 350 à à à àBà àD 351 à à à 351 à à à X X X 9.4.4.1 9.4.4.2 9.4.4.3 à à à à à à à à à à à à 353 à à 353 354 356 358 9.4.5 V à T à à à àìĐHT 359 9.4.6 à àìĐHTà à à 362 9.4.7 V à T à à à à àìĐHT 364 9.5 ì TRUY N L C C T QUA M T PH NG Y U KHÁI NI M V MA SÁT C T 370 CH NG 10 THI T K C U T O 373 10.1 GI I THI U CHUNG 373 10.2 L P BÊ TÔNG B O V 373 10.3 KHO NG CÁCH GI CÁC THANH C T THÉP 375 10.3.1 K à à à à à 375 10.3.2 K à à à à à 376 10.3.3 K à à à à 376 10.4 TRI N KHAI C T THÉP 377 10.4.1 K à à à 377 10.4.2 M à à à à à 379 10.4.3 T à à à à 379 C à C à C à 10.4.3.1 10.4.3.2 10.4.3.3 10.4.4 10.4.5 10.4.5.1 10.4.5.2 10.4.5.3 10.4.5.4 Và T à à à T à C à C à Y à C à à à à à à à à 380 à à à à à à à à 380 à à 381 à à à à à à à à à 382 383 383 à à à à 384 à à à 385 à 385 10.4.6 T à à 386 10.5 N I C T THÉP 388 10.5.1 M à 388 10.5.1.1 10.5.1.2 M M à à à 389 389 10.5.2 M à 390 10.5.3 M à à à 392 10.6 TRI N KHAI C T THÉP D C CH U U N 392 10.6.1 B à à 392 10.6.2 C à 393 10.6.2.1 10.6.2.2 10.6.2.3 10.6.2.4 G à 393 C à à à à 395 Và à T à à à 396 U à 400 10.7 C U T O C T THÉP NGANG CÁNH VÀ B U D M 400 10.8 C U T O C T THÉP CH U C T VÀ XO N 403 10.8.1 L à à à à 403 10.8.1.1 C à 403 10.8.2 L à à à à 404 10.9 C T THÉP CH U CO NGÓT VÀ NHI T Đ 407 10.10 M T ì TR NG H P C U T O Đ C BI T 409 10.10.1 T à à à à à 409 10.10.2 T à à à -xon 412 TÀI LI U THAM KH O 414 10 K t Ơ u bê tẾốg S HT m t đ ng Hình 10.30 Cánh ch u nén S HT B trí c t thép S đ h chi ti t cho khu v c đ u r m T vƠ cách b trí c t thép Cánh ch u nén M t c t gi a nh p Hình 10.31 402 m t b ng C t thép ch u kéo C t thép ch u kéo 6db M t c t g i C u t o c t thép ngang cánh vƠ s n r m ch T, I [5] CH NG 10 - THI T K C U T O 10.8 C U T O C T THÉP CH U C T VÀ XO N 10.8.1 L a ch n vƠ b trí c t thép ch u c t C t thép ch u c t, th ng lƠ c t thép đai vƠ/ho c c t thép d c đ c u n theo ph ng ng su t kéo ch , có vai trò n i biên ch u nén vƠ ch u kéo r m l i v i vƠ đó, chúng ph i đ c neo ch c ch n vƠo biên nƠy V m t lý thuy t, c t thép ch u c t nên đ c b trí theo ph ng ng su t kéo ch , ngh a lƠ nghiêng góc kho ng 45º hay 135º so v i tr c r m Tuy nhiên, cách b trí nƠy r t đ c s d ng khó thi công 10.8.1.1 C t thép đai C t thép đai th ng đ c đ t vuông góc v i tr c r m vƠ ôm quanh c t thép d c Do c t thép đai ch đ c neo m t chi u dƠi t ng đ i nh nên đ u ph i đ c u n móc 900 hay 1350 ho c hƠn vƠo c t thép d c i v i r m ch nh t ho c ch T có s n không dƠy, c t thép đai th ng có d ng nhánh Khi r m có s n dƠy, có th s d ng c t thép đai g m nhi u l ng vƠo Các c t thép đai kín có th đ c n i ch ng chi u dƠi b ng 1,7d C u t o móc c a c t thép đai đ c nêu m c 10.4.5.1 vùng ch u kéo c a r m, l c bê tông có xu h ng đ y thép d c góc xa làm phát sinh l c kéo c t thép đai (Hình 10.32) Vì lý nƠy, c t thép đai ph i liên t c vùng ch u kéo c a r m Hình 10.32 Hình 10.33 th hi n c u t o c a d ng c t thép đai ph bi n r m C T C T T C t thép đai hai nhánh T C T C TC C T C T C t thép đai nhi u nhánh Hình 10.32 Nguyên t c thi t k c u t o c t thép đai d a ph ng pháp S HT [37] 403 K t Ơ u bê tẾốg Hình 10.33 10.8.2 M t s d ng c t thép đai r m [5] L a ch n vƠ b trí c t thép ch u xo n phù h p v i đ c m ch u l c, c t thép ngang c u ki n ch u xo n nên đ c b trí nghiêng góc 45º so v i tr c d c c a c u ki n Tuy nhiên, c u ki n có m t c t hình ch nh t, đ thu n ti n cho vi c thi công, c t thép đai ch u xo n th ng hay đ c b trí vuông góc v i tr c r m i v i r m có chi u r ng nh h n 40 cm, c t thép d c có th đ c b trí góc Tuy nhiên, r m có chi u r ng l n h n, c t thép d c c u t o c n đ c b trí thêm chi u r ng r m đ h n ch đ m r ng v t n t (Hình 10.34) b 40cm b 40cm A A 10 20cm db s 12 Hình 10.34 Chi ti t c u t o c t thép ch u xo n [5] nh ng n i có tác d ng c a mô men xo n ngo i l c vƠ đ c bi t lƠ v trí ngƠm ch u xo n, c t thép d c c n đ c neo ch c ch n thông qua móc ho c neo c khí (Hình 10.35) 404 CH NG 10 - THI T K C U T O Các c t thép ngang c n đ c bao kín m t c t ngang vƠ đ c neo vƠo c t thép d c b ng móc Có th không c n n i ch ng c t thép đai ch u xo n n u chúng đƣ đ c neo ch c ch n vƠo c t thép d c (Hình 10.36) C t thép ngang c a m t c t đ c c u t o t hình ch nh t ghép l i v i c ng ph i bao toƠn b m t c t vƠ giao góc (Hình 10.37) C t thép ngang c a c u ki n có m t c t hình tròn nên đ c c u t o có d ng đai xo n v i góc nghiêng kho ng 45º a a a-a a-a Các thép c n đ c neo b ng móc hay neo c khí chi u dƠi neo h n ch Hình 10.35 Khi có đ chi u dƠi neo, có th s d ng thép th ng B trí c t thép ch u xo n t i ngƠm [5] Kho ng cách gi a c t thép ngang ph i đ nh , cho có nh t m t c t thép ngang qua v t n t xo n Các c u ki n ch u xo n l n c n đ c b trí c t thép đai có kho ng cách nh vƠ c t thép d c có đ ng kính l n đ tránh s u n cong c a c t thép d c lƠm cho bê tông b v (Hình 6.16) ng kính c a c t thép d c nên tho mƣn u ki n db s 12 v i s lƠ kho ng cách gi a c t thép đai (Hình 10.38) 405 K t Ơ u bê tẾốg 4db 450 6db 4db 6db Không c n thi t ph i n i ch ng Nên đ i chi u m n i c t đai Hình 10.36 Không nên hàn c t đai v i c t d c góc C u t o c t thép đai ch u xo n 6ds 6ds Hình 10.37 Các cách c u t o c t thép đai m t c t ghép [5] L c nén bê tông có th lƠm cong c t thép d c vƠ lƠm v bê tông Hình 10.38 S lƠm vi c c a c t thép ch u xo n [5] C t thép d c c a m t c t h p r ng nên đ c b trí c c nh ngoƠi vƠ c nh n u chi u dƠy thƠnh không l n h n 1/6 chi u cao h p N u chi u dƠy thƠnh l n h n 1/6 chi u cao 406 CH NG 10 - THI T K C U T O h p không nên b trí c t thép d c l c (Hình 10.39) c nh chúng h u nh không tham gia ch u 6ds t b b t b b A Hình 10.39 10.9 A B trí c t thép d c c u ki n ch u xo n [5] C T THÉP CH U CO NGịT VÀ NHI T Trong k t c u bê tông c t thép, co ngót vƠ s thay đ i nhi t đ không đ u chi u dƠy có th lƠm cho bê tông b n t l n vƠ qua đó, lƠm gi m đ b n c ng nh th m m c a công trình kh c ph c u nƠy, ng i ta th ng b trí c t thép b m t d ng l i vuông góc v i Theo Tiêu chu n 22 TCN 272-05, i v i c u ki n m ng h n 1200 mm, C t thép ch u co ngót vƠ nhi t đ có th d i d ng thanh, t m l tích c t thép m i h ng không đ c nh h n: i s i thép hƠn vƠ di n As 0,75Ag fy V i Ag lƠ di n tích nguyên c a m t c t theo h ng tính toán vƠ fy lƠ c (10.11) ng đ ch y c a c t thép 407 K t Ơ u bê tẾốg Thép ph i đ c phơn b đ u hai m t, tr b ph n m ng b ng ho c m ng h n 150 mm, c t thép có th đ t m t l p C t thép ch u co ngót vƠ nhi t đ không đ c đ t r ng h n ho c l n chi u dƠy c u ki n ho c 450 mm i v i t ng vƠ b móng b ng bê tông đ c, c ly không v t 300 mm m i h ng t t c m t, vƠ di n tích c a thép co ngót vƠ nhi t đ không c n v t quá: A b 0,0015Ag i v i c u ki n bê tông kh i l n v i kích th (10.12) c c a chi u l n h n 1200 mm Các c t thép ch u co ngót vƠ nhi t đ có kích c nh nh t lƠ s 19 vƠ kho ng cách gi a không v t 450 mm C t thép đ c b trí phơn b đ u c hai m t v i di n tích t i thi u lƠ A b s 2dc db 100 (10.13) đơy, Ab lƠ di n tích c a thép (mm2), s lƠ kho ng cách gi a thanh, dc lƠ chi u dƠy l p bê tông b o v , đ c đo t th ngoƠi đ n tim ho c s i đ t g n nh t (mm), db lƠ đ il ng kính (mm) ng 2dc db không c n l y l n h n 75mm Theo Tiêu chu n ACI 318-05, b n ch u l c, n u c t thép ch u u n ch đ c b trí theo ph ng c n b trí c t thép ch u co ngót vƠ nhi t đ thay đ i ph ng l i v i hƠm l ng t i thi u (so v i m t c t nguyên) đ c quy đ nh nh sau: V i c t thép c p 280 vƠ 350: 0,0020 V i c t thép c p 420: 0,0018 V i c t thép có c 0,0018 420 ng đ ch y v t 420 MPa fy Kho ng cách gi a c t thép ph i không v mm 408 ng v i bi n d ng 0,0035: t l n chi u dƠy b n ho c 450 CH 10.10 M TS 10.10.1 Thi t k c t thép cho r m có c u t o đ c bi t Các r m có đ vƠ giao thông đ nên tr ng thái n có th b phá ho TR NG 10 - THI T K C U T O NG H P C U T O C BI T u kh c ho c đ u vát g i đ c s d ng nhi u xơy d ng dơn d ng gi m chi u cao xơy d ng Do có s thay đ i chi u cao t ng đ i đ t ng t i l c c a r m d ng nƠy ph c t p N u không đ c thi t k c n th n r m i t i v trí g n g i Hình 10.40 minh ho cách s d ng ph ng pháp S HT đ tính toán c u t o c t thép cho r m có đ u kh c Bên c nh l c c t, ph n l c g i r m có đ u kh c lƠm phát sinh l c kéo n m ngang, TA , g n g i (Hình 10.40a) R m c n đ c b trí c t thép n m ngang đ ch u l c kéo nƠy (Hình 10.40b) Nguyên t c nƠy c ng áp d ng cho tr l c g i ngang (Hình 10.40c) D ng h p r m có ph n B T1 F1 TA F1 cotg hk T2 F1 F1 (a) k 1 2 M V (b) jd cotg T H T2 F1 T3 F1 V jd cotg T1 F1 1 Hình 10.40 H (c) S đ h th hi n s lƠm vi c c a đ u r m kh c vƠ cách b trí c t thép [37] T ng t nh tr ng h p r m kh c, ph n l c đ u r m vát c ng lƠm phát sinh l c kéo ngang vƠ l c nƠy c ng c n ph i đ c b ng b i l c kéo c t thép đ c b trí thích h p Hình 10.41a th hi n s đ tính n i l c đ u r m vát, Hình 10.41b trình bày cách b trí c t thép t ng ng vƠ Hình 10.41c th hi n cách tính toán n i l c kéo ngang r m ch u ph n l c kéo ngang 409 K t Ơ u bê tẾốg C3 C C2 C1 M T1 (b) C4 T3 T2 V T4 TA H C4 T1 (a) C1 C2 C T2 T3 (c) H C3 Hình 10.41 S đ h th hi n s lƠm vi c c a đ u r m vát vƠ cách b trí c t thép (a) S đ tính toán n i l c theo ph ng pháp S HT, (b) S đ b trí c t thép, (c) S đ tính toán ch u ph n l c ngang [37] tho mƣn yêu c u ki n trúc ho c h p lý v m t ch u l c, m t s r m l i có chi u cao thay đ i nh p Khu v c có chi u cao thay đ i nƠy c ng lƠ vùng không liên t c vƠ c n đ c phơn tích vƠ thi t k chi ti t Hình 10.42 th hi n cách thi t k khu v c nƠy c a r m b ng ph ng pháp phơn tích dòng l c vƠ ph ng pháp s đ h đ n gi n cho vi c thi công, c t thép đai có ph ng th ng đ ng s đ c b trí đ ch u l c chuy n h ng khu v c nƠy c a r m Nh có th th y Hình 10.42, c u t o c a r m t i nh ng khu v c nƠy tr ng h p ch u mô men ơm vƠ mô men d ng lƠ khác Hình 10.43 th hi n cách thi t k c u t o cho r m b c (r m có tr c lƠ đ ng g p khúc) Rõ ràng là, khu v c nút g p lƠ m t vùng không liên t c n i l c t i có nh ng nhi u lo n l n S đ h t i khu v c có th đ c s d ng đ ch d n cho vi c b trí c t thép Hình 10.44 minh ho cách xơy d ng S HT đ thi t k c u t o cho r m có m t biên g p khúc Do có m t ph n l c nén biên s đ c truy n qua s n theo đ ng ng n h n nên t i khu v c nút g p c a biên, b n cánh vƠ s n r m xu t hi n l c kéo Do đó, c n ph i b trí c t thép thích h p đ ch u nh ng l c kéo nƠy 410 CH B D NG 10 - THI T K C U T O B B D B (a) C2 C1 T2 T1 C1 T1 (b) C2 T2 C1 C2 T2 0,5T1 T1 T3 0,8T2 T1 T3 C tg T2 (c) 0,8T2 (d) Hình 10.42 Thi t k c u t o cho r m có chi u cao thay đ i đ t ng t ch u mô men d ng vƠ mô men ơm (a) S đ ch u l c, (b) Mô hình dòng l c, (c) S đ h vƠ (d) C u t o c t thép [37] B (a) D B (c) (b) Hình 10.43 Thi t k c u t o nút r m b c [37] 411 K t Ơ u bê tẾốg C 2 C (c) (a) (d) (b) Hình 10.44 10.10.2 Thi t k c u t o r m có biên g p (a) vƠ (b) S đ h m t đ ng vƠ m t b ng, (c) vƠ (d) S đ b trí c t thép [37] Thi t k c t thép cho vai c t, cong-xon Vai c t lƠ m t m t ví d n hình c a khu v c không liên t c k t c u bê tông c t thép ơy c ng lƠ khu v c hay xu t hi n h h ng n u không đ c thi t k c u t o m t cách h p lý Hình 10.45 minh ho cách xơy d ng s đ h đ ch d n thi t k cho khu v c cong-xon vƠ vai c t L c t p trung lƠm xu t hi n vai c t l c kéo ngang vƠ kéo xiên vƠ nh ng l c nƠy c n ph i đ c b ng v i n i l c c t thép đ c b trí thích h p B Khu v c tác d ng lƠm vi c D B Hình 10.45 412 Thi t k c u t o c a vai đ [37] CH NG 10 - THI T K C U T O A N B C P H A B C Hình 10.46 M t ví d v cách b trí c t thép vai đ [5] 413 K t Ơ u bê tẾốg TÀI LI U THAM KH O ACI Committee 318, ACI 318 Building Code, ACI 318-05 ACI Committee 318, ACI 318 Building Code, ACI 318-02 AASHTO, Standard Specifications for Highway Bridges, 17th Edition B Giao thông v n t i, Tiêu chu n thi t k c u 22 TCN 272-05, 2005 Fritz Leonhardt, Vorlesung über Massivebau, T p, Springer Verlag, Berlin, 1975 Michael Collins, Denis Mitchell, Prestressed Concrete Structures, Response Publication, Toronto, 1997 Gert König, Nguy n Vi t Tu , Grundlage des Stahlbetonbaus, Teubner, Stuttgart, 1998 Ngô Th Phong, Nguy n ình C ng, Tr nh Kim m, Nguy n Xuơn Liên, Nguy n Ph n T n, K t c u bê tông c t thỨp – Ph n c u ki n c b n, NXB Khoa h c vƠ K Thu t, HƠ n i, 2005 Phan Quang Minh, Ngô Th Phong, Nguy n ình C ng, K t c u bê tông c t thỨp – Ph n c u ki n c b n, NXB Khoa h c vƠ K Thu t, HƠ n i, 2005 10 Christian Menn, Prestressed Concrete Bridges, Birkhäuser Verlag, Basel, 1990 11 Ngô ng Quang, Tr n Ng c Linh, Bùi Công , Nguy n Tr ng Ngh a, Mô hình hoá phân tích k t c u c u v i MIDAS/Civil, T p 1, NhƠ xu t b n xơy d ng, HƠ n i, 2005 12 Ngô ng Quang, Tr n Ng c Linh, Bùi Công , Nguy n Vi t Anh, Mô hình hoá phân tích k t c u c u v i MIDAS/Civil, T p 2, NhƠ xu t b n xơy d ng, HƠ n i, 2007 13 Edward Nawy, Reinforced Concrete, A Fundamental Approach, Fifth Edition, Prince Hall, New Jersey, 2003 14 Jack McCormac, Design of Concrete Structure, 5th Ed., John Wiley & Son, New York, 2001 15 V ình Lai, Nguy n Xuơn L u, Bùi HƠ n i, 2005 16 Ph m Duy H u, Ngô Xuơn Qu ng, V t li u xây d ng, NXB GTVT, HƠ n i, 2006 17 Richart Barker, Jay Puckett, Design of Highway Bridges, John Wiley & Son, New York, 1997 18 Richart Barker, Jay Puckett, Design of Highway Bridges, Second Edition, John Wiley & Son, New York, 2007 414 ình Nghi, S c b n v t li u, NXB GTVT, CH NG 10 - THI T K C U T O 19 Wei-Fah Chen, Lian Duan, Bridge Engineering Handbook, CRC Press, New York, 1999 20 Jörg Schlaich, Schäfer, Konstruieren im Stahlbetonbau, Beton Kalender 2001, Ernst & Sohn, Berlin, 2001 21 Arthur Nilson, David Darwin, Design of Prestressed Concrete, 12th Ed McGrawHill, New York, 1997 22 Narendra Taly, Design of Modern Highway Bridges, McGraw-Hill, New York, 2001 23 Lohmeyer, Stahlbetonbau, Teubner, Stuttgart, 1994 24 Karl Heinz Holst, Ralph Holst, Brücken aus Stahlbeton und Spannbeton, Ernst & Sohn, Berlin, 2004 25 Tr n M nh Tuơn, Tính toán k t c u Bê tông c t thỨp theo Tiêu chu n ACI 318-02, NhƠ xu t b n xơy d ng, HƠ n i, 2003 26 Edward Nawy, Fundamentals of High Strength High Performance Concrete, Longman, London, 1996 27 Nguy n c Thanh, Räumliche Stabwerkmodelle Betontragwerken, Verlag Grauer, Stuttgart, 2002 28 Erich Raue, Nichtlineare Queschnittsberechnung und mathematische Optimierung, Anwendung der Optimierung in der nichtlinearen Tragwerksanalyse, Bauhaus-Universität Weimar, 2005 29 M K Thompson, J O Jirsa, J E Breen, R E Klingner, Anchorage Behavior of Headed Reinforcement, Report No FHWA/TX-0-1855-1 30 Albin Kenel Lüthold, Biegetragverhalten und Mindestbewehrung von Stahlbetonbauteilen, Dissertation ETH Nr 14874, Lu n Án Ti n s k thu t, ETH, Zürich, 2002 31 K Gylltoft, B Engström, L Nilsson, N.Wiberg and P Åhman, Advanced Design of Concrete Structures, CIMNE, 1997 32 Eray Baran, Arturo E Schultz, Catherine E French, Evaluation and Modifications of the AASHTO Procedures for Flexural Strength of Prestressed Concrete Flanged Sections Proceedings of the 2005 Mid-Continent Transportation Research Symposium, Ames, Iowa, August 2005 © 2005 by Iowa State University 33 Michael D Brown, Cameron L Sankovich, Oguzhan Bayrak, James O Jirsa, John E Breen, Sharon L Wood Design for Shear in Reinforced Concrete Using Strutand-Tie Models Report No FHWA/TX-06/0-4371-2 Center for Transportation Research The University of Texas at Austin, July 2005, Rev 2006 zur Bemessung von 415 K t Ơ u bê tẾốg 34 Peter Grübl, Helmut Weigler, Sieghart Karl, Beton, Ernst & Sohn, Berlin, 2001 35 Nguy n Vi t Trung, HoƠng HƠ, Nguy n Ng c Long, C u bê tông c t thép, NhƠ xu t b n Giao thông v n t i, 2007 36 Thomas T.C Hsu, Unified Theory of Reinforced Concrete, CRC Press, Florida, 1993 37 Kurt Schäfer, Strut and Tie Models for the Design of Structural Concrete, Workshop, Tainan, 1996 38 J Schlaich, K Schäfer, M Jenneweine, Toward a consistent Design of Structural Concrete, PCI Journal, May/June, 1987 416 [...]... bê tông đ x p, v.v Theo kh i l ng riêng, c ng đ ch u nén, m c đ c phơn lo i thƠnh bê tông đ c, bê tông có l r ng, bê tông ng th tích, bê tông có các lo i nh bê tông nh (kh i l ng th tích 1800kg m3 ), bê tông n ng ( 2300 2500kg m3 ) và bê tông đ c bi t n ng ( 2500kg m3 ) Theo c ng đ , bê tông đ c phơn lo i thƠnh bê tông th ng v i c ng đ ch u nén trong kho ng 21 MPa đ n 60 MPa, bê tông. .. t c a k t c u bê tông vƠ, qua đó, lƠm t ng kh n ng ch ng th m, đ c ng vƠ đ b n c a nó K t c u bê tông d ng nƠy đ c g i lƠ k t c u bê tông d ng l c hay k t c u bê tông ng su t tr c K t c u bê tông đ c s d ng trong tƠi li u nƠy lƠ m t khái ni m chung đ ch các k t c u đ c lƠm t bê tông xi m ng nh k t c u bê tông không có c t, k t c u bê tông có c t, k t c u bê tông d ng l c, k t c u bê tông c t s i, v.v... đ ch u nén trong kho ng 60 MPa đ n 80 MPa vƠ bê tông c ng đ c c cao có c ng đ ch u nén đ t đ n 120MPa ho c h n Theo ph m vi s d ng, bê tông đ c phơn lo i thƠnh bê tông k t c u, bê tông cách nhi t, bê tông ch ng phóng x , bê tông ch ng xâm th c, bê tông thu công, v.v 2.1.4 Các tính ch t c lỦ c a bê tông đƣ đóng r n 2.1.4.1 C ng đ ch u nén d c tr c c a bê tông C ng đ ch u nén d c tr c (sau đơy đ c g... Hi p h i bê tông c vƠo n m 1910 vƠ sau đó lƠ các Hi p h i bê tông Áo c ng nh các Vi n nghiên c u bê tông Anh, Vi n nghiên c u bê tông M Bên c nh các vi n nghiên c u qu c gia, các t ch c qu c t v bê tông c ng đƣ đ c thƠnh l p Liên đoƠn bê tông d ng l c qu c t (FIP) đ c thƠnh l p n m 1952 vƠ U ban Bê tông chơu Âu (CEB) đ c thƠnh l p n m 1953, t n m 1998, CEB vƠ FIP h p nh t thƠnh Liên đoƠn bê tông qu... c g i lƠ bê tông c t thỨp Bên c nh các lo i c t d ng thanh, ng i ta c ng s d ng c t t ng c ng cho bê tông d ng s i vƠ lo i v t li u nƠy đ c g i lƠ bê tông c t s i 16 CH NG 1 - T NG QUAN V K T C U BÊ TÔNG NgoƠi vi c b trí các v t li u có kh n ng ch u kéo l n vƠo k t c u bê tông (đ thay th bê tông ch u l c kéo), ng i ta còn tìm cách nén tr c các vùng bê tông s ch u kéo khi ch u các tác đ ng bên ngoƠi... Ố bê tẾốg Ơó Ơ t ỏậ ƠứƠ thaốh théồ Hình 1.1 S lƠm vi c c a r m bê tông không có c t vƠ r m bê tông có c t lƠ các thanh thép, kích th vƠ đ võng lƠ mm, l c lƠ kN c K t c u đ c xơy d ng t vi c s d ng ph i h p bê tông v i các v t li u lƠm c t nh trên đ c g i lƠ k t c u bê tông có c t đơy, có th coi bê tông cùng v i c t lƠ m t d ng v t li u ph c h p, trong đó, bê tông vƠ c t cùng ph i h p ch u l c Bê tông. .. chung c a ph n bê tông đúc s n vƠ bê tông đ t i ch c n có các gi i pháp thi t k vƠ thi công thích h p M t d ng đ c bi t c a k t c u bê tông bán l p ghép lƠ k t c u bê tông đ c đ bê tông trên các “ván khuôn ch t” (Stay-In-Place Formwork systems) Ván khuôn đơy lƠ các c u ki n bê tông đ c ch t o s n vƠ đ c gia công theo m t s yêu c u đ c bi t m t s công trình 18 CH NG 1 - T NG QUAN V K T C U BÊ TÔNG nhƠ ,... ki n nƠy ng ho c c t r ng có b m t nh n Bê tông đ t i ch Ph n bê tông đ t i ch Ván khuôn công tr ng Ph n bê tông đúc s n Hình 1.2 u, nh 1.1.4 K t c u bê tông c t thép bán l p ghép c đi m vƠ ph m vi áp d ng c a k t c u bê tông K t c u bê tông lƠ m t trong nh ng d ng k t c u đ có nh ng u đi m n i b t sau: c s d ng ph bi n nh t hi n nay do Giá thành th p do bê tông có th đ c ch t o ch y u t các v t li... đun đƠn h i 12 n Ec Mô đun đƠn h i c a bê tông Ec ,adj Mô đun đƠn h i có hi u, hi u ch nh c a bê tông Ec ,eff Mô đun đƠn h i có hi u c a bê tông Es Mô đun đƠn h i c a c t thép l ch tơm e f ng su t fci ng su t trong bê tông th i đi m b t đ u ch t t i fc C ng đ ch u nén m t tr c c a bê tông fcc C ng đ ch u nén có ki m ch c a bê tông f2 max C ng đ ch u nén c a bê tông khi ch u bi n d ng nhi u tr c fy... nhi t c a bê tông s H s giƣn n nhi t c a thép H s s c kháng c t c a bê tông 1 H s kh i ng su t c Kh i l H s xét đ n đ đ c c a bê tông n so v i tr c r m ng th tích c a bê tông võng LT võng dƠi h n Bi n d ng 1 Bi n d ng kéo chính 2 Bi n d ng nén chính c Bi n d ng c a bê tông c Bi n d ng ng v i lúc ng su t trong bê tông đ t đ n giá tr c cc Bi n d ng ng v i lúc ng su t trong bê tông đ giá ... BTCT g n thƠnh ph Bern, Thu s [7] C u công trình k thu t đ đ a n giao thông v t qua ch ng ng i v t (Hình 1.4) Theo lo i hình giao thông, c u đ c phơn lo i thƠnh c u cho ng i b , c u đ ng ô tô... bi t thành c u qua thung l ng, c u qua s n núi hay c u qua sông, bi n ho c c u ph c v cho đ ng giao thông cao Các công trình c u bao g m k t c u ph n k t c u ph n d i K t c u ph n bao g m k t