Khái niệm - Khung là một hệ kết cấu gồm các cột liên kết với các dầm bằng các nút cứng hoặc khớp và liên kết với móng là ngàm hoặc khớp tại mặt móng tạo thành hệ bất biết hình 2.. Phân
Trang 1KÕt cÊu khung btct
Ch Ch ương 13 ương 13 ng 13 ng 13
Trang 2§1 Khái niệm chung
1 Khái niệm
- Khung là một hệ kết cấu gồm các cột liên kết với các dầm bằng các nút cứng hoặc
khớp và liên kết với móng là ngàm hoặc khớp tại mặt móng tạo thành hệ bất biết hình
2 Phân loại
Theo phương pháp thi công:
- Khung BTCT toàn khối
- Khung nhiều tầng nhiều nhịp
Khung toàn khối Khung lắp ghép
Trang 33 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
Ưu điểm
- Khung BTCT có độ cứng tương đối cao, khả năng chịu tải trọng đứng và ngay tốt
- Cho phép sử dụng không gian linh hoạt
Trang 4 Khung có nút khớp
Khung có liên kết cột với móng là ngàm
Khung có liên kết cột với móng là khớp
cho phép giảm nội lực phụ do lún
không đều do co ngót, từ biế
S/d nhà thấp tầng nền đất yếu
Kết Luận: Tùy từng trường hợp cụ thể chọn sơ đồ khung cho thích
Trang 5§2 Cấu tạo nút khung toàn khối
1 Cấu tạo dầm
- Dầm thẳng: M, Q Cấu tạo như cấu kiện chịu uốn
- Dầm gãy khúc hoặc công: M, N, Q Cấu tạo như cấu kiện chịu nén lệch tâm
2 Cấu tạo cột
- M, N lớn Cấu tạo như cấu kiện chịu nén lệch tâm
- Q: Tính móng và kiểm tra tiết diện chân cột
- ≤ 3% : Xem cấu kiện cơ bản (Bê tông 1)
- > 3% (6 ÷ 8%) cần chú ý:
- Tất cả các cốt dọc đều phải ở góc đai
- Bước đai s ≤ 10d 2
- Dùng cốt cứng: (tham khảo)
Trang 62 Cấu tạo nút khung
Yêu cầu:
- Rễ thi công
- Đảm bảo được tính chất làm việc của nút
Nếu kiên kết khớp: rễ xoay
Nếu liên kết cứng: - Không bị phá vỡ khi chịu lực
- Cốt thép không bị kéo tuột
Trang 7
0
h
e
Trang 8Nút trung gian tầng trên cùng:
Nút biên tầng trung gian:
Nút trung gian:
Uốn khi tg = 1/6
Trang 10- Mối nối giữa cột với móng
Mối nối cứng (ngàm) dùng phổ biến
Mối nối khớp
Trang 11 Cấu tạo dầm khung gẫy khúc
Góc lõm thuộc miền kéo
Đặc điểm:
- Hợp lực kéo và nén đều hướng ra ngoài
- Độ lớn của hợp lực phụ thuộc vào góc
≥ 160 0 : A S kéo liên tục qua góc lõm, đặt đai dày trong đoạn s
8
3
tg h
s đ
2
2 2
Cos A R Sin
A R A
SW
S S SW
Trang 12 160 0 : 2 cách cấu tạo cốt thép
Cách 1: Cắt toàn bộ AS neo vào vùng nén, đặt đai bình thường s ≤ 15d
Cách 2: Cắt một phần AS để neo vào vùng nén, đặt đai dày trong đoạn s
Y/c: Cốt đai chịu 35% hợp lực A S2 + 100% hợp lực A S1
R
R A A
A
sw
s s s
2 7
, 0
Trang 13§3 Cấu tạo khung lắp ghép và nửa lắp ghép
1 Sơ đồ khung lắp ghép và nửa lắp ghép
Đặc điểm
Mối nối cứng:
- Việc tạo nút cứng là khó khăn
- Chi phí thép và nhân công cho mối nối lớn, đòi
hỏi kỹ thuật nối ghép chính xác
Mối nối khớp:
- Dễ thực hiện với khung lắp ghép
- Thích dụng với nhà một tầng: nhà công nghiệp
có (không) cầu trục, nhà công cộng, nhà kho Các sơ đồ khung lắp ghép thông dụng
Đối với nhà nhiều tầng
- Phân chia cấu kiện căn cứ vào thiêt bị, vận chuyển, xếp kho, hàn nối, hoán vị, dễ xử lý sai số
Trang 142 Đại cương về mối nối
Phân loại theo phương pháp nối và hình thức truyền lực
Mối nối ướt:
- Hàn (nối chồng) các cốt chịu lực với nhau, sau đó đổ bê
tông vào mối nối
- Lực kéo truyền qua cốt thép, lực nén truyền qua bê tông
hoặc A’S Tính theo kết cấu bê tông
- Dễ thi công, chi phí thép cho mối nối ít, được bảo vệ tốt
- Việc đổ bê tông mối nối đòi hỏi chính xác cao
- Mối nối đủ k/n chịu lực khi bê tông đủ cường độ
Mối nối khô:
- Bằng liên kết hàn (bu lông) những chi tiết chôn sẵn ở đầu cấu kiện
- Nội lực truyền qua đường hàn (bu lông) tính theo kết cấu thép
- Mối nối có thể chịu lực ngay sau khi nối
thép nối
thép nối Đường hàn
Đường hàn Bản thép chôn sẵn
Trang 15 Mối nối cột
Mối nối khô (cứng): e 0 ≤ 0,2h 0 Mối nối ướt (cứng): e 0 > 0,2h 0
Trang 16 Tính toán mối nối
R
C S
75 , 0
25 ,
0
Theo công nghệ hàn Theo y/c chịu lực
R C – cường độ chịu cắt của thép
Tính toán thanh neo (≥ l neo )
S tc S
neo S
R n
Q N
Diện tích thanh neo
n: số hàng thanh neo theo phương lực (n=3)
2
0
M M
c Q e N M
M z
Trang 17Liên kết khô: z b – k/c từ trọng tâm A S đến trọng tâm đường hàn dưới
Liên kết ướt: z b – k/c từ A S đến trọng tâm miền nén
N l
N l
h R N
h h
h h
h h h đh
4
; 25 , 0 85
, 0
3 , 1
85 , 0
Trang 18§4 Tính toán khung bê tông cốt thép
1 Khái niệm về nhà khung
- Nhà khung là nhà mà kết cấu chịu lực chủ yếu của nó là khung
- Các khung được đặt theo phương ngang gọi là khung ngang
- Các khung nagng được nối với nhau bằng hệ thống dầm
- Các sàn mái liên kết với khung tạo thành 1 khối khung chịu lực
2 Các bước tính toán khung ngang
Trang 192.1 Thành lập sơ đồ tính khung
- Căn cứ điều kiện địa chất, thủy văn
- Giải pháp nền móng
- Căn cứ vào kích thước hình học và sự làm việc chung của ngôi nhà
Đưa ra một số sơ đồ tính khung
2.2 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện
- Khung là kết cấu siêu tĩnh, nội lực phụ thuộc EJ
Phải chọn sơ bộ kích thước tiết diện trước khi tính
C1: Theo kinh nghiệm
1 8 1
M M
b R
M h
h b
l h
Trang 203 Tính toán tải trọng
- Phân tích tất cả các loại tải trọng tác động lên công trình
- Lập mặt bằng phân tải cho từng TH tải, từng tầng
- Lập bảng tính toán tải trọng
- Theo TCVN 2737-1995
Sơ đồ truyền tải thẳng đứng
- Tĩnh, hoạt tải
- Truyền từ sàn vào dầm, từ dầm vào cột
- Tải trọng từ sàn truyền vào khung được
phân phối theo diện truyền tải
l 2 /l 1 < 2: bản làm việc 2 phương (bản kê)
Tải tam giác: q tđ = 5/8.q max = 0,625.g.l 1 /2
Tải hình thang: q tđ = k.q max = (1 - 2 2 + 3 ).g.l 1 /2 ; ( = l 1 /2l 2 )
Trang 22SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG TĨNH TÁC DỤNG LÊN KHUNG
Tải tập trung
G 2.1
G 2.2
gm.1