Bài giảng kết cấu nhà dân dụng

BÊ TÔNG CỐT THÉP KẾT CẤU NHÀ DÂN DỤNG Bộ mơn kỹ thuật xây dựng NỘI DUNG MƠN HỌC • • • • Sàn bê tông cốt thép Khung bê tông cốt thép Cầu thang Kết cấu BTCT phần móng SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP (1) 1.1 KHÁI NIỆM: Sàn phận kết cấu chòu lực trực tiếp tải trọng sử dụng, tải truyền lên dầm→cột→móng→nền SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP (2) 1.2 PHÂN LOẠI: Theo PP thi cơng: tồn khối, lắp ghép, bán lắp ghép SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP (3) • Theo sơ đồ KC: loại dầm, kê cạnh, sàn ô cờ, sàn gạch bọng, sàn Panel lắp ghép, sàn nấm SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP (4) Flat plate Slab on beams Flat slab Waffle slab SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP (5) 1.3 SÀN SƯỜN TỒN KHỐI CĨ BẢN LOẠI DẦM: - Còn gọi sàn làm việc phương - Vì phân biệt với sàn kê cạnh? SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP (6) 1.4 SÀN BẢN KÊ CẠNH: QUY ƯỚC l2  = 2 l1 loại dầm, làm việc theo phương (phương cạnh ngắn) l2 1 =  l1 kê cạnh, làm việc theo hai phương SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP (7) Phân phối tải trọng q ô cho dải theo phương ngắn (q1) dải theo phương dài (q2) q1 + q2 = q q1l14 f1 = 384 EJ q l 24 f2 = 384 EJ Ta phải có f1= f2 l q1 = 4 q l1 + l l q2 = 4 q l1 + l  l2  q1 l = =   =  q2 l  l1  4 tải trọng chủ yếu truyền theo phương cạnh ngắn hệ số  lớn SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP (8) • - Khái niệm khớp dẻo: Tại tiết diện thép bị chảy dẻo hình thành khớp dẻo KC tĩnh định: khớp dẻo → phá hoại KC siêu tĩnh: khớp dẻo → giảm bậc siêu tĩnh → phá hoại số lượng khớp dẻo đủ làm hệ biến hình KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP (36) • - Sau xác đònh diện tích tiết diện ngang cột A theo công thức trên, xác đònh kích thức tiết diện b x h hình chử nhật đường kính D cột tiết diện tròn • - Chiều rộng b chọn theo yêu cầu cấu tạo độ mảnh • - Chiều cao h lấy theo cấu kiện chòu nén lệch tâm h = (1,5  3)b KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP (37) TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG - TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI SỬ DỤNG - HOẠT TẢI GIÓ Tác động gió lên công trình phụ thuộc hai nhóm thông số:  Các thông số không khí: tốc độ, áp lực, nhiệt độ, biến động theo thời gian Các thông số vật cản: hình dạng, kích thước, độ nhám bề mặt, hướng vật cản so với chiều gió vật cản kế cận  Tải trọng gió gồm hai thành phần (hiệu ứng) tónh động Theo TCVN 2737-1995 TCXD 229:1999 KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP (38) Gió tónh Giá trò tiêu chuẩn thành phần tónh áp lực gió Wj điểm j ứng với độ cao zj so với mốc chuẩn Wj = W0 k(zj) c Hệ số khí động c, gộp chung phía đón gió phía khuất gió, c = 0,8 + 0,6 = 1,4  zj k t ( z j )  1,844 g  zt    mt KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP (39) KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP (40) LẬP SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG  Sơ đồ tính phải phù hợp với làm việc thực tế khung, phản ánh tương đối liên kết mắt khung  Một số giả thiết đơn giản hóa chấp nhận được: Độ dốc xà  1/8  xem xà nằm ngang Trong nhòp xà có tải trọng tập trung trở lên  đổi thành tải phân bố Chiều dài nhòp khác 10%  tính khung nhòp Liên kết căng với xà xem khớp Nếu nhà cao 40m, tónh tải lớn so với hoạt tải (g≥2p)  gộp toàn hoạt tải sàn tónh tải để tính (không cần xếp hoạt tải đứng cách tầng cách nhòp…)  vv, …  Các trường hợp tải trọng cho khung phẳng?, Khung không gian? KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP (41) KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP (41) KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP (43) TÍNH TOÁN VÀ TỔ HP NỘI LỰC (hay Tổ hợp tải trọng  Hệ siêu tónh bậc cao, liên tục, khung không gian 3-D  Thiết kế: dùng phần mềm máy tính theo phương pháp đàn hồi, muốn tính toán có xác cách không xác, vì: Các đặc trưng tiết diện không chắn, hình thành mở rộng vết nứt Thường không kể ảnh hưởng cốt thép vào độ cứng cấu kiện Từ biến, co ngót, lún lệch  biến dạng nội lực? Những vùng chòu ứng suất tập trung lớn ứng xử không đàn hồi  xuất khớp dẻo  phân phối lại nội lực ? nh hưởng cấu kiện phi kết cấu (tường, vách ngăn…) chưa xét ? Bêtông vật liệu đàn hồi tuyến tính KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP (44) • - Tuy nhiên, kinh nghiệm thực tế cho thấy thiết kế đàn hồi thường thiên an toàn Nếu thiết kế tốt, kết cấu siêu tónh có độ dẻo vượt tải khó bò sụp đổ có chuyển dời nội lực sang vùng có ứng suất nhỏ • CỘT KHUNG PHẲNG  Ở tiết diện (chân cột đỉnh cột) cần tìm cặp nội lực: (Mmax, Ntư); (Mmin, Ntư); (Mtư, Nmax)  Tại tiết diện nối cột với móng, phải xác đònh lực cắt Qtư • CỘT KHUNG KHÔNG GIAN (cốt thép đối xứng) (Mx max, My tư, Ntư); (Mx tö, My max, Ntö); (Mx tö, My tö, Nmax) KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP (45) DẦM Ở tiết diện (giữa nhòp hai đầu) cần tìm nội lực: Mmax, Mmin, Qmax Với khung không gian, ý tới moment xoắn KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP (46) TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN - Xem KC Bê tông cốt thép phần KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP (47) Khe nhiệt độ: Lý do: kc siêu tónh có nhiệt độ thay đổi phát sinh nội lực gây nứt cho công trình Khắc phục: chia công trình làm nhiều phần với chiều dài ≤60m KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP (48) Khe lún: bố trí khi: - Cao trình đáy móng đặt có thay đổi đáng kể tính chất lí - Công trình có mặt đổi hướng - Công trình có chiều cao thay đổi đột ngột KHUNG BÊ TƠNG CỐT THÉP (49) Khe kháng chấn: Bố trí công trình xây dựng vùng động đất, thông thường khe kháng chấn lớn khe lún, khe nhiệt độ •Kết thúc phần ... cốt thép Khung bê tông cốt thép Cầu thang Kết cấu BTCT phần móng SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP (1) 1.1 KHÁI NIỆM: Sàn phận kết cấu chòu lực trực tiếp tải trọng sử dụng, tải truyền lên dầm→cột→móng→nền 1... (14) • Tính nội lực kê cạnh: (tính theo sơ đồ đàn hồi): a Bản đơn: tính toán độc lập với biên liên kết chòu tải khác Có 11 dạng ô thường gặp: SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP (15) ➢Momen nhòp: M1=mi1P; M2=mi2P... TƠNG CỐT THÉP (25) 1.6 TÍNH DẦM CHÍNH: theo sơ đồ đàn hồi SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP (26) Tải trọng tác dụng lên dầm chính: - Tónh tải: G=G1+Go Với G1=gdl2 (do dầm phụ truyền lên DC) Go=1.1bdc(hdc-hb)BTL1