LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 Tác giả KS Phạm Thị Quỳnh Nhƣ i LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, tơi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Thầy hƣớng dẫn tôi, PGS.TS Hà Xuân Chuẩn tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành tốt luận văn Trong suốt trình nghiên cứu, thầy tận tình hƣớng dẫn, trợ giúp động viên nhiều Sự hiểu biết sâu sắc khoa học, nhƣ kinh nghiệm thầy tiền đề giúp đạt đƣợc kết kinh nghiệm quý báu Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cơ Khoa Cơng trình, Viện đào tạo sau đại học Trƣờng đại học Hàng hải Việt Nam tận tình truyền đạt kiến thức năm tơi học tập Với vốn kiến thức tiếp thu đƣợc trình học tập khơng tảng q trình nghiên cứu luận văn mà cịn hành trang quý báu phục vụ cho công việc sau Tôi xin cảm ơn bạn bè gia đình ln bên tơi, cổ vũ động viên để tơi hồn thành tốt luận văn Cuối cùng, tơi xin kính chúc q Thầy, Cơ dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý Tôi xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU v DANH MỤC CÁC HÌNH ix DANH MỤC CÁC BẢNG x MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN .3 1.1.1 Kết cấu bê tông cốt thép .3 1.1.2 Phƣơng pháp tính tốn 1.2 CẤU TẠO VÀ SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.2.1 Cấu tạo dầm .5 1.2.2 Vai trò cốt thép dầm 1.2.3 Sự làm việc dầm 1.2.4 Các trƣờng hợp phá hoại dầm .7 1.3 CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ BÊ TÔNG CỐT THÉP HIỆN HÀNH TẠI VIỆT NAM 1.4 NHẬN XÉT .11 CHƢƠNG TÍNH TỐN DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 12 2.1 TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 5574: 2012 3 , 6 12 2.1.1 Cấu kiện đặt cốt đơn .12 2.1.2 Cấu kiện đặt cốt kép 16 2.2 TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU EUROCODE 2 , 4 , 10 20 2.2.1 Cấu kiện đặt cốt đơn .20 2.2.2 Cấu kiện đặt cốt kép 24 iii 2.3 TIÊU CHUẨN MỸ ACI 318- 2002 , 11 28 2.3.1 Cấu kiện đặt cốt đơn .28 2.3.2 Cấu kiện đặt cốt kép 35 CHƢƠNG VÍ DỤ TÍNH TỐN .42 3.1 VÍ DỤ .42 3.1.1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 42 3.1.2 Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode .44 3.1.3 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 2002 45 3.2 VÍ DỤ .47 3.2.1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 48 3.2.2 Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode .49 3.2.3 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 2002 50 3.3 VÍ DỤ .51 3.3.1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 51 3.3.2 Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode .52 3.3.3 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 2002 53 3.4 VÍ DỤ .55 3.4.1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 55 3.4.2 Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode .55 3.4.3 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 2002 56 3.5 MỘT SỐ NHẬN XÉT RÚT RA TỪ CÁC VÍ DỤ TÍNH TỐN 57 3.5.1 Nhận xét khác tiêu chuẩn 57 3.5.2.Ƣu, nhƣợc điểm đề xuất phạm vi ứng dụng tiêu chuẩn .58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574-2012 Chữ viết tắt M Mgh M rp Rb Rs, Rsc Giải thích Mơmen uốn lớn mà cấu kiện phải chịu, tải trọng tính tốn gây Mơmen đảm bảo cho tiết diện không vƣợt trạng thái giới hạn cƣờng độ Mơmen uốn co ngót gây Cƣờng độ chịu nén tính tốn bê tơng Cƣờng độ chịu kéo cƣờng độ chịu nén tính tốn cốt thép x Chiều cao vùng bê tông chịu nén B Bề rộng tiết diện ho Chiều cao làm việc tiết diện h m Chiều cao tiết diện Khoảng cách từ mép chịu kéo tiết diện đến trọng tâm cốt thép chịu kéo chịu nén Mơmen qn tính trục trung hịa diện tích vùng bê tơng chịu nén Mơmen qn tính trục trung hịa diện tích diện tích cốt thép chịu kéo Mơmen qn tính trục trung hịa diện tích cốt thép chịu nén Mơmen tĩnh trục trung hịa diện tích vùng bê tơng chịu kéo Ứng suất cốt thép Hệ số phụ thuộc vào chiều cao vùng bê tông chịu nén chiều cao tiết diện Hệ số phụ thuộc vào chiều cao giới hạn vùng bê tông chịu nén chiều cao tiết diện Hệ số qui định điều kiện phá hoại dẻo tiết diện R Hệ số qui định điều kiện hạn chế phá hoại dẻo tiết diện s Hệ số phụ thuộc vào nhóm cốt thép b Hệ số phụ thuộc vào cấp bền bê tông U Tải trọng tác dụng đƣợc tính tốn từ tổ hợp lực a, a ' Ibo Iso I‟ so Sbo s R v Hệ số giảm độ bền, phụ thuộc trạng thái biến dạng kết cấu Rn Độ bền cấu kiện bê tông cốt thép As, A‟ s Diện tích tiết diện ngang cốt thép chịu kéo chịu nén Asmax, A‟ smax Diện tích tiết diện ngang lớn cốt thép chịu kéo chịu nén Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode Chữ viết tắt M Mbal Giải thích Mơmen uốn lớn mà cấu kiện phải chịu, tải trọng tính tốn gây Mômen uốn giới hạn cấu kiện Es Mô đun đàn hồi cốt thép Ecm Mô đun đàn hồi bê tông F Tải trọng ( tác động) Fc Khả chịu lực bê tông chịu nén ( trƣờng hợp đặt cốt đơn) Fcc Khả chịu lực bê tông chịu nén( trƣờng hợp đặt cốt kép) Fcbal Khả chịu lực giới hạn bê tông Fst Khả chịu lực cốt thép chịu kéo Fsc Khả chịu lực cốt thép chịu nén st Biến dạng cốt thép chịu kéo sc Biến dạng cốt thép chịu nén cu Biến dạng giới hạn cốt thép fck Cƣờng độ chịu nén mẫu trụ bê tông 28 ngày tuổi fcd Cƣờng độ chịu nén tính tốn bê tơng fsc Ứng suất cốt thép chịu nén fyk Cƣờng độ chịu kéo đặc trƣng cốt thép fyd Ứng suất cốt thép chịu kéo fctm Giá trị trung bình cƣờng độ chịu kéo bê tơng s hệ số an tồn riêng cƣờng độ cốt thép c hệ số an toàn riêng cƣờng độ bê tông x Khoảng cách từ mép bê tơng chịu nén tới trục trung hịa x bal Khoảng cách giới hạn từ mép bê tông chịu nén tới trục trung hòa vi z Cánh tay đòn b Bề rộng tiết diện ngang d Chiều cao làm việc tiết diện ho Chiều cao làm việc tiết diện h Chiều cao tiết diện mặt phẳng uốn L Nhịp dầm K Kbal Hệ số phụ thuộc vào phân bố mômen theo trục dầm MRd Khả chịu lực tiết diện s a, a‟ As, A‟ s Hệ số phụ thuộc vào phân bố mômen giới hạn theo trục dầm Chiều cao khối ứng suất nén quy đổi Khoảng cách từ mép chịu kéo tiết diện đến trọng tâm cốt thép chịu kéo chịu nén Diện tích tiết diện ngang cốt thép chịu kéo chịu nén Asmax, A‟ smax Diện tích tiết diện ngang lớn cốt thép chịu kéo chịu nén Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 2002 Chữ viết tắt Giải thích Mu Es Mơmen ngoại lực tác dụng từ tổ hợp lực tính tốn Khả chịu lực cấu kiện , xác định từ điều kiện cụ thể tiết diện Mômen lớn dọc theo trục dầm Mô men quán tính trục qua trọng tâm tiết diện trƣờng hợp tiết diện khơng có khe nứt Mơ đun đàn hồi cốt thép Ec Mô đun đàn hồi bê tông C Tải trọng động (tác động ) Cc Khả chịu lực bê tông chịu nén T Khả chịu lực cốt thép chịu kéo Cs Khả chịu lực cốt thép chịu nén cu Biến dạng bê tông chịu nén t Biến dạng cốt thép chịu kéo 's Biến dạng cốt thép chịu nén Mn Ma Icr vii f 'c Cƣờng độ chịu nén bê tông fr Cƣờng độ chịu kéo bê tông fy Cƣờng độ chịu kéo cốt thép a Chiều cao vùng bê tông chịu nén d Khoảng cách từ mép biên vùng nén tới lớp thép chịu kéo d‟ Khoảng cách từ mép biên vùng nén tới thép chịu kéo c : Độ cao vùng bê tông chịu nén trƣờng hợp cân b Bề rộng tiết diện ngang Hệ số giảm độ bền cấu kiện Hàm lƣợng cốt thép max yt h As, A‟ s Hàm lƣợng cốt thép lớn Khoảng cách mép biên chịu kéo tiết diện đến trọng tâm diện tích đổi Chiều cao tiết diện mặt phẳng uốn Diện tích tiết diện ngang cốt thép chịu kéo chịu nén Asmax, A‟ smax Diện tích tiết diện ngang lớn cốt thép chịu kéo chịu nén viii DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình vẽ hình vẽ Trang 1.1 Các dạng tiết diện dầm 1.2 Các loại cốt thép dầm 1.3 Các dạng khe nứt dầm đơn giản 1.4 Phối cảnh cơng trình khu thƣơng mại Vĩnh Trung Plaza 1.5 Phối cảnh cơng trình Indochina Riverside tower 10 2.1 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt đơn ( TCVN 5574 : 2012) 12 2.2 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt kép ( TCVN 5574 : 2012) 17 2.3 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt đơn ( Eurocode 2) 20 2.4 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt kép (Eurocode 2) 24 2.5 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt đơn ( ACI 318 - 2002) 28 2.6 Sơ đồ ứng suất tiết diện có cốt kép (ACI 318 - 2002) 34 3.1 Sơ đồ tải trọng ví dụ 41 3.2 Sơ đồ tải trọng ví dụ 46 3.3 Sơ đồ tải trọng ví dụ 50 ix DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 3.1 Kết tính tốn cốt thép ví dụ 46 3.2 Kết tính tốn cốt thép ví dụ 49 3.3 Kết tính tốn cốt thép ví dụ 53 3.4 Kết tính tốn khả chịu lực dầm 55 3.5 So sánh quy trình tính tốn cốt thép 56 x ... CHƢƠNG TÍNH TỐN DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP THEO CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 12 2.1 TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 5574: 20 12 3 , 6 12 2.1.1 Cấu kiện đặt cốt đơn . 12 2.1 .2 Cấu kiện đặt cốt. .. 16 2. 2 TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU EUROCODE 2? ?? , 4 , 10 20 2. 2.1 Cấu kiện đặt cốt đơn .20 2. 2 .2 Cấu kiện đặt cốt kép 24 iii 2. 3 TIÊU CHUẨN MỸ ACI 318- 20 02 , 11 28 2. 3.1... Âu Eurocode .44 3.1.3 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- 20 02 45 3 .2 VÍ DỤ .47 3 .2. 1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574: 20 12 48 3 .2. 2 Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode .49 3 .2. 3 Tiêu