Bai giang BTCT1 chapter 3

1 3.1 NỘI DUNG VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT 3.2 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN BTCT 3.4 NGUN LÝ CẤU TẠO 3.1 3.1 NỘI DUNG VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT TÍNH TỐN • Xác định tải trọng tác động; • Xác định nội lực tổ hợp nội lực; • Xác định khả chịu lực kết cấu tính tốn tiết diện BTCT CẤU TẠO • Chọn vật liệu (mác bêtơng, nhóm cốt thép); • Chọn kích thước tiết diện cấu kiện; • Chọn bố trí cốt thép, giải liên kết … QUY TRÌNH THIẾT KẾ KẾT CẤU Bước 1: Mơ tả giới thiệu kết cấu Bước 2: Chọn sơ kích thước tiết diện Bước 3: Lập sơ đồ tính Bước 4: Xác định tải trọng Bước 5: Tính nội lực Bước 6: Tính cốt thép, kiểm tra khả chịu lực Bước 7: Chọn bố trí cốt thép 3.2 3.2 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG Tải trọng lực tác dụng lên kết cấu, xác định theo TCVN 2737 – 1995; Tác động có nguồn gốc thiên nhiên gió bão, động đất, áp lực nước ngầm, áp lực đất, thay đổi nhiệt độ… 3.2.1 Phân loại tải trọng Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) Tải trọng tạm thời (hoạt tải) Tải trọng đặc biệt Một số trường hợp tổ hợp tải trọng 3.2.2 Tải trọng tiêu chuẩn tải trọng tính tốn • Tải trọng tiêu chuẩn qtc xác định theo số liệu thực tế • Tải trọng tính tốn q q = n.qtc Hệ số độ tin cậy: n (hệ số vượt tải) Theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995 • n = 1.1 ÷ 1.3 với tải trọng thường xuyờn n = 1.2 ữ 1.4 vi ti trng tạm thời Với tải trọng thường xuyên tải trọng giảm mà làm cho kết cấu bị bất lợi lấy n < 3.2.3 Cường độ tiêu chuẩn cường độ tính tốn a Bê tơng Cường độ tiêu chuẩn Trạng thái B12.5 B15 9.5 11 15 18.5 22 25.5 29 1.15 1.4 1.6 1.8 1.95 2.1 Đóng rắn tự nhiên 21.0 23.0 27.0 30.0 33.0 35.0 36.0 Dưỡng hộ nhiệt áp suất khí 19.0 21.0 24.0 27.0 29.0 31.0 33.0 Chưng áp 16.0 17.0 20.0 23.0 25.0 26.0 27.0 Nén dọc trục RbnRb,ser Cường độ tiêu chuẩn Kéo dọc trục Rbtn,Rbt,ser Mô đun đàn hồi Ebx103 (MPa) Cấp độ bền chịu nén bê tông (MPa) B20 B25 B30 B35 B40 Cường độ tính tốn b Cốt thép Cường độ tính tốn cốt thép (theo TTGH thứ I) 10 3.3 3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN BTCT Hiện tồn giới, kết cấu BTCT tính tốn theo phương pháp trạng thái giới hạn (TTGH) Trạng thái giới hạn trạng thái mà từ trở kết cấu khơng thỏa mãn u cầu đặt cho Kết cấu BTCT tính tốn theo hai nhóm: TTGH thứ (về khả chịu lực) TTGH thứ hai (về điều kiện sử dụng bình thường) 11 3.3.1 Trạng thái giới hạn thứ độ bền (độ an toàn) Bảo đảm khả chịu lực cho kết cấu: Không bị phá hoại tác dụng tải trọng tác động; Không bị ổn định hình dáng vị trí; Khơng bị phá hoại mỏi; Khơng bị phá hoại tác dụng đồng thời nhân tố lực ảnh hưởng bất lợi mơi trường Điều kiện tính tốn : S ≤ Sgh 12 3.3.2 Trạng thái giới hạn thứ hai điều kiện làm việc bình thường Bảo đảm cho kết cấu : Khơng có khe nứt; Khơng bị biến dạng q mức Khi tính tốn theo TTGH thứ hai dùng tải trọng tiêu chuẩn cường độ tiêu chuẩn vật liệu Kiểm tra hình thành mở rộng khe nứt : Kiểm tra biến dạng : acrc ≤ agh f ≤ fgh 13 Một số trường hợp cần thiết phải tính tốn theo TTGH thứ hai: o Kiểm tra độ võng cho dầm có nhịp ≥ 7m o Kiểm tra nứt cho dầm có nhịp ≥ 10m ; kết cấu lắp ghép, bể chứa chất lỏng, chất khí … 14 3.4 3.4 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO 3.4.1 Hình dáng kích thước tiết diện Chọn hình dạng kích thước tiết diện phải bảo đảm: Khả chịu lực Độ cứng Độ ổn định Tiết kiệm vật liệu Điều kiện thi công Bảo đảm mỹ quan cơng trình Hàm lượng cốt thép đánh giá hợp lí kích thước tiết diện 15 3.4.2 Khung lưới thép Cốt thép đặt vào bê tông không để rời mà phải liên kết chúng lại với thành khung lưới 3.4.3 Cốt thép chịu lực cốt thép cấu tạo Thép chịu lực Được xác định hoặc kiểm tra tính tốn để chịu ứng suất tác dụng tải trọng Thép cấu tạo: thường khơng cần tính tốn, đặt theo quy định, theo kinh nghiệm, có tác dụng •Liên kết cốt chịu lực thành khung / lưới; •Giảm co ngót khơng đều; •Chịu ứng suất nhiệt độ thay đổi; •Phân bố tác dụng tải trọng tập trung, vv… 16 3.4.2 Chọn bố trí cốt thép Đường kính cốt thép Trong tiết diện, khơng nên dùng nhiều loại đường kính cốt thép Chênh lệch đường kính cốt thép tiết diện ∆φ ≤ mm Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép Được tính từ mép ngồi bêtơng đến mép gần cốt thép C ≥ (φmax, C0) C0 quy định cho cấu kiện 17 Khoảng hở cốt thép Khoảng hở t phải đủ rộng để vữa bê tông lọt qua xung quanh cốt thép có lớp bê tơng đủ bảo đảm điều kiện lực dính bám t ≥ (φmax, t0) t0 tùy thuộc vào vị trí cấu tạo cốt thép Neo cốt thép Chiều dài đoạn neo xác định theo công thức   Rs lan =  ωan + ∆ an  φ Rb   18 Hình 3.2 Lớp bảo vệ khoảng hở cốt thép 19 Chiều dài đoạn neo ≥ ( l*an = λanφ , lmin ) 20 Theo kinh nghiệm: Trong vùng kéo: lan = (30 ÷ 45) φ Trong vùng nén: lan = (15 ÷ 20) φ Nối cốt thép Có thể dùng cách: Nối hàn, Nối buộc hoặc, Ống lồng Hoặc dùng coupler 21 22 ... 1.8 1.95 2.1 Đóng rắn tự nhiên 21.0 23. 0 27.0 30 .0 33 .0 35 .0 36 .0 Dưỡng hộ nhiệt áp suất khí 19.0 21.0 24.0 27.0 29.0 31 .0 33 .0 Chưng áp 16.0 17.0 20.0 23. 0 25.0 26.0 27.0 Nén dọc trục RbnRb,ser.. .3. 1 NỘI DUNG VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT 3. 2 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3. 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN BTCT 3. 4 NGUN LÝ CẤU TẠO 3. 1 3. 1 NỘI DUNG VÀ CÁC BƯỚC THIẾT... Rbtn,Rbt,ser Mô đun đàn hồi Ebx1 03 (MPa) Cấp độ bền chịu nén bê tông (MPa) B20 B25 B30 B35 B40 Cường độ tính tốn b Cốt thép Cường độ tính tốn cốt thép (theo TTGH thứ I) 10 3. 3 3. 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH