›
›

Bài giảng Bê tông cốt thép 2 - Nguyễn Thị Thùy Linh

pdf 75 trang cucquyet12 5660
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Bê tông cốt thép 2 - Nguyễn Thị Thùy Linh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_be_tong_cot_thep_2_nguyen_thi_thuy_linh.pdf

Nội dung text: Bài giảng Bê tông cốt thép 2 - Nguyễn Thị Thùy Linh

  1. HUTECH 6/7/2013 Bài giảng môn học Bê tông cốt thép 2 GV. Nguyễn Thị Thùy Linh LOGO MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 2 Bài giảng BTCT 2 1
  2. HUTECH 6/7/2013 Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT  Nguyên lý chung Trước khi thiết kế kết cấu BTCT cần phải trình bày hai vấn đề sau đây . Quan hệ giữa kiến trúc và kết cấu . Tính khả thi của phương án thiết kế 3 Nguyên lý chung Hình dáng Không gian Giá thành Nguyên tắc Kỹ thuật Độ bền 4 Bài giảng BTCT 2 2
  3. HUTECH 6/7/2013 Nguyên tắc thiết kế . Yêu cầu về kinh tế kỹ thuật . Tính toán tải trọng, tác động . Tính toán nội lực . Trình tự thiết kế kết cấu . Nguyên tắc cấu tạo BTCT . Khe biến dạng . Quy định, yêu cầu đối với bản vẽ 5 Yêu cầu về kinh tế kỹ thuật Yêu cầu Về kỹ thuật Về kinh tế • Sơ đồ kết cấu rõ ràng, hợp lý • Giá thành hợp lý • Chọn vật liệu phù hợp o Vật liệu • Tính toán đầy đủ các dạng o Nhân công tải trọng và tác động o Máy thi công • Kỹ thuật thi công hiện có • Tiến độ thi công • Phương án kết cấu, thi công 6 Bài giảng BTCT 2 3
  4. HUTECH 6/7/2013 Tính toán tải trọng, tác động TCVN 2737 - 1995 Tổ hợp tải trọng Tổ hợp tải trọng cơ bản Tải trọng thường xuyên đặc biệt • Tải thường xuyên • Tải thường xuyên • Tải tạm thời dài hạn Tải trọngText tạm thời • Tải tạm thời dài hạn • Tải tạm thời • Tải tạm thời ngắn ngắn hạn Text hạn Tổ hợp tải trọng • Tải trọng đặc biệt (động đất, gió động, cháy nổ ) “Tải trọng và tác động” 7 Tính toán tải trọng, tác động Hệ số tổ hợp • Khi có 1 trường hợp tải ngắn hạn (TNH), lấy toàn bộ tải trọng ngắn hạn • Khi có 2 trường hợp tải ngắn hạn hoặc nhiều hơn Với tổ hợp cơ bản : TNH × hệ số tổ hợp 0.9 Với tổ hợp đặc biệt: TNH × hệ số tổ hợp 0.8 8 Bài giảng BTCT 2 4
  5. HUTECH 6/7/2013 Tính toán nội lực Tính toán nội lực theo Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi sơ đồ khớp dẻo • Dựa trên giả thiết vật liệu đàn hồi, đồng chất và đẳng hướng tuân theo định luật Hooke • Dùng phương pháp của lý thuyết đàn hồi, sức bền vật liệu, cơ học kết cấu để tìm nội lực 9 Tính toán nội lực Tính toán nội lực theo Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi sơ đồ khớp dẻo . Khi tải tăng, cốt thép chảy dẻo, biến dạng dẻo phát triển, vết nứt mở rộng, vùng bê tông chịu nén thu hẹp khớp dẻo. . Kết cấu tĩnh định: khớp dẻo biến hình sụp đổ. . Kết cấu siêu tĩnh: khớp dẻo giảm bậc siêu tĩnh. Khớp dẻo xuất hiện ở vị trí có moment lớn, tải tăng thêm sẽ chuyển sang tiết diện khác có sự phân phối lại nội lực. 10 Bài giảng BTCT 2 5
  6. HUTECH 6/7/2013 Tính toán nội lực Tính toán nội lực theo Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi sơ đồ khớp dẻo 11 Trình tự thiết kế kết cấu Chọn phương án Kiểm tra lại KTTD Quy trình Tính toán tải trọng thiết kế Tính và chọn thép Chọn KT tiết diện Kiểm tra võng, nứt Xác định nội lực Hình thành bản vẽ Hồ sơ thiết kế 12 Bài giảng BTCT 2 6
  7. HUTECH 6/7/2013 Nguyên tắc cấu tạo BTCT  Chọn hình dáng và KTTD hợp lý.  Chọn loại vật liệu thích hợp cho các yêu cầu chống thấm, chống ăn mòn.  Chọn đường kính và khoảng cách thép thỏa mãn các yêu cầu cấu tạo.  Điểm dừng thi công phải chú ý: yêu cầu chịu lực và khả năng thi công, quy định về neo, uốn, nối cốt thép, khoảng cách cốt đai ở khu vực mối nối.  Đặt cốt thép cấu tạo để hạn chế co ngót, biến dạng nhiệt; dự phòng lún lệch giữa các móng; những vùng ứng suất phức tạp. 13 Khe biến dạng Khe nhiệt độ Bảng 5 TCXDVN 365 : 2005 Bề rộng xác định theo tính toán 2 – 3 cm. 14 Bài giảng BTCT 2 7
  8. HUTECH 6/7/2013 Khe biến dạng Khe lún 1 Khe nhiệt độ; 2 Cột đôi; 3 Khe lún; 4 Dầm gánh Bề rộng khe lún 2 – 3cm 15 Quy định, yêu cầu đối với bản vẽ Yêu cầu đối với bản vẽ bê tông cốt thép là phải  Chính xác  Rõ ràng  Đầy đủ  Đúng kí hiệu quy định 16 Bài giảng BTCT 2 8
  9. HUTECH 6/7/2013 MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 17 Nội dung chính 1 Phân loại bản sàn 2 Tính toán sàn 1 phương 3 Tính toán sàn 2 phương 4 Giới thiệu một số loại sàn khác 18 Bài giảng BTCT 2 9
  10. HUTECH 6/7/2013 Phân loại bản sàn Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phương (Bản dầm) (Bản kê 4 cạnh) • Nếu bản có liên kết theo 1 phương bản 1 phương • Nếu bản có liên kết theo 2 phương, xét tỷ số l d 2 ln bản 1 phương 19 Phân loại bản sàn Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phương (Bản dầm) (Bản kê 4 cạnh) Bản có liên kết theo 2 phương và tỷ số l d 2 ln bản 2 phương 20 Bài giảng BTCT 2 10
  11. HUTECH 6/7/2013 Phân loại bản sàn Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phương (Bản dầm) (Bản kê 4 cạnh) L2 Tải tương đương tổng quát qL 5 qtð= 8 qL qL1/2 1 1 L L L L  3 45° qL1/2 q = qL(1-2  ) 45° tð qL1/2 L L2 L2  Với tải trọng tam giác: qtđ = 5/8qL Sự làm việc của bản kê 4 cạnh  Với tải trọng hình thang: 2 3 qtđ=qL(1-2 + ); =L1/2L2 21 So sánh về cấu tạo Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phương (Bản dầm) (Bản kê 4 cạnh) 22 Bài giảng BTCT 2 11
  12. HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Trình tự tính toán Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Bước 1: Chọn kích thước tiết diện Bước 2: Xác định tải trọng Bước 3: Xác định sơ đồ tính Có thể xác định theo sơ đồ đàn hồi hoặc sơ đồ dẻo Bước 4: Xác định nội lực Bước 5: Tính toán và bố trí cốt thép theo yêu cầu cấu tạo 23 Tính toán sàn 2 phương Tính toán bản đơnBản sàntheo 2 phươngsơ đồ đàn hồi (Bản kê 4 cạnh) Bước 1: Chọn kích thước tiết diện 24 Bài giảng BTCT 2 12
  13. HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Bước 2: Xác định sơ đồ tính Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Khi sàn BTCT đổ toàn khối thì: 25 Tính toán sàn 2 phương Bước 3: Xác định tải trọng Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Ví dụ: Xác định các tải trọng thường xuyên tác dụng lên sàn g  i n i h i Các lớp cấu tạo sàn 26 Bài giảng BTCT 2 13
  14. HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Bước 4: Xác định nội lực Mô men lớn nhất ở giữa bản M1 = mi1P M2 = mi2P Mô men âm lớn nhất ở gối MI = ki1P MII= ki2P trong đó: i – số kí hiệu ô bản đang xét 1, 2, I, II – phương đang xét L1, L2 Các hệ số mi1 mi2 ki1 ki2 tra bảng phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 Tải tập trung P = qL1L2 27 Ví dụ tính toán 28 Bài giảng BTCT 2 14
  15. HUTECH 6/7/2013 Tính toán sàn 2 phương Tính toán bản liênBản tục sàn theo 2 phương sơ đồ đàn hồi (Bản kê 4 cạnh) Khi tính bản liên tục cầm xét đến tổ hợp bất lợi của hoạt tải 29 Tính toán sàn 2 phương Bản sànXác 2 phương định nội lực Mô men dương lớn nhất của ô bản đang(Bản xétkê 4 cạnh) M1= M’1 + M’’1= m11P’ + mi1P” M2= M’2 + M’’2= m12P’ + mi2P” P’ = q’L1L2 và P” = q”L1L2 q’ = p/2 ; q”= g + p/2 Mô men âm lớn nhất trên gối (khi đặt hoạt tải kề gối) MI = ki1P ; MII = ki2P ; P = (g+p)L1L2 Trường hợp gối đang xét nằm giữa 2 ô bản khác loại MI = max (ki1P ; kj1P) MII = max (ki2P ; kj2P) i , j - kí hiệu của 2 ô bản kề với gối đang xét 30 Bài giảng BTCT 2 15
  16. HUTECH 6/7/2013 Ví dụ tính toán dầm khung trục Cho mặt bằng như hình vẽ. Yêu cầu C 1. Chọn KTTD cho bản sàn 2. Chọn KTTD dầm 6000 3. Xác định tải trọng tác dụng lên bản sàn B 4. Xác định tải trọng tác dụng 4000 lên dầm khung trục 2 A 5000 5000 5000 5000 5. Xác định nội lực và tính toán 1 2 3 4 5 cốt thép cho bản sàn Cho hoạt tải tiêu chuẩn pc = 200 kG/m2 Và các lớp cấu tạo sàn như hình vẽ 31 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn ô cờ • Là 1 dạng đặc biệt của sàn bản kê bốn cạnh. • Hệ dầm giao nhau theo 2 phương với kích thước tiết diện như nhau. • Không có cột đỡ tại giao điểm. • Khoảng cách giữa các dầm ≤ 2 m 32 Bài giảng BTCT 2 16
  17. HUTECH 6/7/2013 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Bản sànSàn 2 phương gạch bọng • Viên gạch bọng: đất sét nung hoặc vữa ximăng • Gạch bọng gần như không tham gia chịu lực. • Cách âm, cách nhiệt khá tốt. • Tính toán chủ yếu tính dầm gân (sườn) 33 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn nấm • Toàn bộ tải trọng truyền xuống cột thông qua mũ mặt bằng trần phẳng thích hợp cho những công trình có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát • Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn 34 Bài giảng BTCT 2 17
  18. HUTECH 6/7/2013 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn nấm 35 Giới thiệu một số loại sàn khác Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn nấm • Toàn bộ tải trọng truyền xuống cột thông qua mũ mặt bằng trần phẳng thích hợp cho những công trình có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát • Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn 36 Bài giảng BTCT 2 18
  19. HUTECH 6/7/2013 MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 37 Nội dung chính 1 2 Khái niệm chung và phân loại 3 Thành phần của hệ kết cấu mái 4 38 Bài giảng BTCT 2 19
  20. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung và phân loại Bản sàn 2 phươngPhân loại • Theo độ dốc mái Khi i ≤ 1/8 gọi là mái bằng, khi i > 1/8 là mái dốc • Theo phương pháp thi công Mái toàn khối và mái lắp ghép • Mái toàn khối, khả năng chống thấm cao và thường được sử dụng, cấu tạo gồm các lớp cách nhiệt 100 – 150 mm, vữa chống thấm 15 – 20 mm và 2 lớp gạch là nem • Mái lắp ghép, bao gồm các lớp cấu tạo như mái toàn khối riêng bản mái là các panen mái kích thước 6×1,5m ; 6×3m 39 Khái niệm chung và phân loại Bản sàn 2 phươngPanne mái • Panen mái kích thước 6×1,5 m 6×3 m 12×1,5 m 12×3 m Panen mái định hình 6×1,5 m 40 Bài giảng BTCT 2 20
  21. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung và phân loại Bản sàn 2 phương Xà gồ • Xà gồ đặt cách nhau 1 – 3 m tùy theo kích thước của tấm panen 41 Khái niệm chung và phân loại Bản sàn 2 phươngDầm mái • Dầm mái, nếu nhịp ≤ 18m dùng BTCT thường, lớn hơn dùng BTCT ƯLT Chiều cao giữa dầm (1/10  1/15)L Chiều cao đầu dầm (1/20  1/35) L Độ dốc mái i = 1/8; 1/10; 1/12 Chiều dày bản bụng 80 mm ( 90mm nếu dùng BTƯLT) Bề rộng cánh chịu nén b’c = (1/50  1/60)L b’c = (200  400) mm Bề rộng cánh hạ bc = (200  250) mm hoặc lớn hơn 42 Bài giảng BTCT 2 21
  22. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung và phân loại Bản sànCác 2 phươngloại dầm mái Các loại dầm mái 43 Khái niệm chung và phân loại Bản sàn 2 phươngDàn mái • Dàn mái, thích hợp với nhịp 18  30 m Chiều cao giữa nhịp dàn (1/7  1/9)L Khoảng cách giữa 2 mắt dàn trên cánh thượng 3 m Khoảng cách giữa 2 mắt dàn ở thanh cánh hạ 6 m Bước dàn Nhịp dàn Bê rộng tối thiểu (m) (m) của thanh cánh thượng 6 18  24 220 6 30 240 12 24  30 280 44 Bài giảng BTCT 2 22
  23. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung và phân loại Bản sàn 2 phươngDàn mái Các loại dàn Bê tông cốt thép 45 Khái niệm chung và phân loại Bản sàn Kết2 phương cấu đỡ kèo • Khi bước cột 12 m hoặc 18 m, kết cấu đỡ kèo có thể là dầm hoặc dàn • Dầm đỡ kèo tiết diện chữ I Chiều cao đầu dầm 500mm Chiều cao giữa dầm 1500mm Chiều rộng cánh 500mm Chiều rộng bụng dầm 200mm Chiều rộng gối tựa của dầm mái 250mm 46 Bài giảng BTCT 2 23
  24. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung và phân loại Bản sàn Kết2 phương cấu đỡ kèo Các loại dầm đỡ kèo 47 Khái niệm chung và phân loại Bản sàn 2 phươngVòm mái • Sử dụng khi nhà có nhịp 18m, đối với nhịp 36m thì vòm kinh tế hơn dàn, trên thế giới người ta đã sử dụng vòm có nhịp 200m • Tiết diện vòm hình chữ nhật hoặc chữ I, với chiều cao h= (1/30 1/40)L, thường sử dụng vòm 2 khớp có thanh căng Nhịp vòm (m) 12 15 18 21 24 27 30 Chiều cao h (cm) 4045 4550 5060 6070 7075 7580 8085 Bề rộng b (cm) 20 2025 25 2530 2530 3035 3035 Số lượng thanh treo 2 3 4 5 Tiết diện thân vòm và số thanh treo trong vòm 48 Bài giảng BTCT 2 24
  25. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung và phân loại Bản sàn 2 phươngVòm mái Kết cấu vòm bê tông cốt thép a) Vòm lắp ghép ; b) vòm toàn khối 49 MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 50 Bài giảng BTCT 2 25
  26. HUTECH 6/7/2013 Nội dung chính 1 Khái niệm 2 Khung BTCT toàn khối 3 Tính toán kết cấu khung 51 Khái niệm chung • Khung bao gồm dầm+cột liên kết với nhauBản sàntại nút2 phương khung, khung + sàn + mái kết cấu có độ cứng lớn • Khung không dầm gồm bản sàn+cột, tạo trần phẳng, giảm chiều cao tầng, dễ thi công. • Nút khung  Nút cứng: độ cứng lớn, mô men uốn phân phối tương đối đều ở nhịp và gối làm việc hợp lí  Khớp: độ cứng giảm, kết cấu chịu trực tiếp tải trọng tác dụng lên nó làm việc ít hợp lí 52 Bài giảng BTCT 2 26
  27. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung Phân loại Bản sàn 2 phương • Phương pháp thi công  Khung toàn khối  Khung lắp ghép  Bán lắp ghép • Khung tĩnh định và khung siêu tĩnh • Số tầng, số nhịp: 1 nhịp – nhiều nhịp, 1 tầng – nhiều tầng • Khung phẳng và khung không gian 53 Khái niệm chung Bản sàn 2 phương 54 Bài giảng BTCT 2 27
  28. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung So sánh khung có Bản sàn 2 phương nút cứng và khớp 55 Khái niệm chung Khung Portal chịu tải đứng Bản sàn 2 phương 56 Bài giảng BTCT 2 28
  29. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung Khung Portal chịu tải đứng Bản sàn 2 phương 57 Khái niệm chung Khung Portal chịu tải ngang 58 Bài giảng BTCT 2 29
  30. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung Khung Portal chịu tải ngang Bản sàn 2 phương 59 Khái niệm chung Ảnh hưởng của độ cứng tương đối giữaBản các sàncấu 2 kiện phương đến sự phân phối nội lực trong khung 60 Bài giảng BTCT 2 30
  31. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm chung Khung phẳng Bản sàn 2 phương hay khung không gian ? 61 Khung không gian Khung phẳng hay khung Bản sàn 2 phương không gian ? 62 Bài giảng BTCT 2 31
  32. HUTECH 6/7/2013 Sơ đồ kết cấu khung • Khung phẳng Bản sàn 2 phương Các tải trọng nằm trong cùng một mặt phẳng và tải trọng tác dụng trong mặt phẳng đó • Khung không gian Các bộ phận không cùng nằm trong nằm mặt phẳng hoặc tuy cùng nằm trong một mặt phẳng nhưng có tải tác dụng ngoài mặt phẳng của khung • Nhà khung Hệ chịu tải đứng và tải ngang • Nhà kết hợp (vách cứng, lõi cứng) Khung chịu tải đứng trực tiếp truyền vào nó và phần tải trọng ngang được phân phối cho nó 63 Sơ đồ kết cấu khung Khung chịu tải trọng thẳng đứng từBản sàn sàn truyền 2 phương vào Khung phẳng hay khung không gian ? 64 Bài giảng BTCT 2 32
  33. HUTECH 6/7/2013 Sơ đồ kết cấu khung Khung chịu tải trọng ngang (gió) Bản sàn 2 phương Khung phẳng hay khung không gian ? 65 Sơ đồ kết cấu khung Khung chịu tải trọng thẳng đứng từBản sàn sàn truyền 2 phương vào Khung phẳng hay khung không gian ? 66 Bài giảng BTCT 2 33
  34. HUTECH 6/7/2013 Khung BTCT toàn khối 1. Những sơ đồ cơ bản – nhà một tầng Xà ngang chủ yếu chịu uốn, nhịp ≤ 15 m Xà ngang chủ yếu chịu nén lệch tâm, vượt nhịp đến 18 m với xà ngang gãy khúc, và hơn 18 m với xà ngang cong. Cột dầm nặng nề hơn nhưng móng nhẹ hơn 67 Khung BTCT toàn khối 1. Những sơ đồ cơ bản – nhà nhiều tầng g Gm m Gm Pm Pm pm 200x400 G G1 g G G g 1 P P m 2 g 2 m P1 p P2 p 2 p 1 200x300 m m 3300  200x400 200x400 200x400 G G1 G 1 P P g G2 g 2 g P1 p P2 p 2 p 1 200x300 3300  200x400 200x400 200x400 G G1 G 1 P P g G2 g 2 g P1 p P2 p 2 p 1 200x300 3300  200x400 200x400 200x400 G G1 G 1 P P g G2 g 2 g P1 p P2 p 2 p 1 250x400 3300  200x400 200x400 200x400 G G1 G 1 P P g G2 g 2 g P1 p P2 p 2 p 1 250x400 3300  200x400 200x400 200x400 250x400 250x400 250x400 250x400 4000     5000 6000 6000 TÓNH TAÛI HOAÏT TAÛI Khi khung chịu tải ngang và tải đứng cần cấu tạo nút cứng, cột ngàm với móng 68 Bài giảng BTCT 2 34
  35. HUTECH 6/7/2013 Khung BTCT toàn khối 2. Cấu tạo khung toàn khối  Xà ngang . Thẳng cấu tạo như cấu kiện chịu uốn. . Cong hoặc gẫy khúc với độ dốc lớn, có thể xuất hiện lực dọc tương đối lớn, khi đó dầm được cấu tạo như cấu kiện chịu nén hay kéo lệch tâm.  Cột . Chịu cả M, N, Q. Nếu lực nén N khá lớn thì tác dụng phá hoại của Q bị hạn chế như cấu kiện chịu nén lệch tâm . Nếu cột chịu kéo lệch tâm thì cần quan tâm đến lực cắt . Khi hàm lượng cốt thép lớn µ =6 – 8% cần cốt đai dày hơn để hạn chế sự nở hông . Có thể dùng cốt cứng cho dầm cột, khi đó µcột, max 0.5h Khi độ lệch tâm lớn phải neo thép chịu kéo của dầm, cột thận trọng. Có thể tạo nách để tránh ứng suất nén tập trung tại mắt , tăng khả năng chịu mô men của 0.25 h<e0≤ 0.5h dầm. 70 Bài giảng BTCT 2 35
  36. HUTECH 6/7/2013 Khung BTCT toàn khối Cấu tạo nút khung – nút ở biên • Cốt dọc chịu kéo của dầm neo vào cột đoạn tối thiểu lan • Khi tiết diện cột dưới mở rộng đáng kể thì cần cắt rời cốt dọc. 71 Khung BTCT toàn khối Cấu tạo nút khung – nút ở cột giữa • Khi hai mặt dầm hai bên cùng cao trình thì cốt dọc chịu kéo của dầm chạy suốt, nếu không thì cắt rời và neo chắc vào cột. • Khi chiều cao tầng bên trên lớn hơn 2.5 m thì cần nối cốt thép cột khi vuơn khỏi sàn từ 0.6 đến 1.2 m. 72 Bài giảng BTCT 2 36
  37. HUTECH 6/7/2013 Khung BTCT toàn khối Cấu tạo nút khung – nút ở xà ngang gãy khúc s = h tan3β/8 Hợp lực trong cốt dọc chịu kéo không neo vào vùng nén, tiết diện As1: F1 = 2RsAs1cos /2 35% hợp lực trong toàn bộ cốt dọc chịu kéo, tiết diện As: F2 = 0.7RsAscos /2 Đk: RswAđcos ≥ (F1+F2) 73 Khung BTCT toàn khối Liên kết giữa cột và móng Liên kết cứng Liên kết khớp 74 Bài giảng BTCT 2 37
  38. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung 1. Quan niệm tính toán . Với tải trọng thẳng đứng Truyển theo 1 phương hay 2 phương? Tính theo khung phẳng hay khung không gian hoặc 2 khung phẳng giao nhau? Khi phân phối tải thẳng đứng cho một khung phẳng, được phép bỏ qua tính liên tục của dầm dọc hoặc dầm ngang . Với tải trọng ngang Tính theo 1 phương hay 2 phương? Phân phối tải trọng ngang cho khung, tường cứng, lõi cứng? 75 Tính toán kết cấu khung 2. Trình tự tính toán Sơ bộ chọn KTTD Sơ đồ tính Tải trọng Nội lực Kiểm tra Tính thép tổ hợp KTTD Kiểm tra • Độ võng, khe nứt • Tính nối mối • Tính cấu kiện khi sản xuất, lắp ghép 76 Bài giảng BTCT 2 38
  39. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung 3. Chọn sơ bộ KTTD, chọn vật liệu a. Xà ngang Chiều cao h của xà ngang khung Hệ số m khi xà ngang là Hình dáng xà ngang Một nhip Nhiều nhịp Thẳng 1012 1216 Không có thanh căng 1216 1218 Gãy khúc Có thanh căng 1620 1624 Không có thanh căng 1824 1830 Cong Có thanh căng 3035 3040 L M h h0 1,7  2 ;M 0,6  0,7M 0 m Rb b 77 Tính toán kết cấu khung 3. Chọn sơ bộ KTTD, chọn vật liệu a. Cột • Yêu cầu về l  o   Kiến trúc: thẩm mỹ, sử dụng không gian i gh  Độ bền và độ ổn định ( = 120 – với cột nhà) gh kN  Thi công: b và h là bội số của 50 hoặc 100mm A R b • Xác định diện tích tiết diện sơ bộ cho cột (A) N ms qF s • Yêu cầu về việc hạn chế tỷ số nén n khi xét động c N đất n c RAb 78 Bài giảng BTCT 2 39
  40. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung 4. Tải trọng và tác động Tĩnh tải XÁC ĐỊNH THEO Hoạt tải đứng TCVN 2737 : 1995 VÀ 229 : 1999 Hoạt tải ngang: gió, động đất 79 Tính toán kết cấu khung Xác định hoạt tải gió . Tác động của gió lên công trình phụ thuộc hai nhóm thông số  Các thông số của không khí: tốc độ, áp lực, nhiệt độ và sự biến động theo thơi gian  Các thông số của vật cản: hình dạng, kích thước, độ nhám của bề mặt, hướng của vật cản so với chiều gió và các vật cản kế cận . Tải trọng gió gồm hao thành phần (hiệu ứng) tĩnh và động 80 Bài giảng BTCT 2 40
  41. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung Xác định hoạt tải gió – gió tĩnh Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wj tại điểm j ứng với cao độ zj so với mốc chuẩn wj W 0 k zj c Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn W0 Vùng áp lực gió I II III IV V 2 W0 (daN/m ) 65 95 125 155 185 2 Đối với vùng ảnh hưởng của bão yếu: W0 được giảm 10 daN/m với vùng I-A, 12 daN/m2 đối với vùng II-A, 15 daN/m2 đối với vùng III-A Hệ số khí động c nếu gộp chung phía đón gió và phía khuất gió, c = 0,8 + 0,6 = 1,4 81 Tính toán kết cấu khung Xác định hoạt tải gió – gió tĩnh Hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao 2m z t Độ cao Dạng địa hình k (z) 1.844 z (m) A B C t g zt 100 1.622 1.513 1.251 80 1.572 1.454 1.175 60 1.510 1.380 1.084 Địa hình z g (m) m t t 50 1.472 1.336 1.030 A 250 0.07 40 1.427 1.283 0.968 B 300 0.09 30 1.370 1.218 0.893 20 1.295 1.133 0.797 C 400 0.14 15 1.244 1.075 0.735 10 1.175 1.000 0.656 5 1.066 0.882 0.541 3 0.993 0.805 0.469 82 Bài giảng BTCT 2 41
  42. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung 5. Lập sơ đồ tính toán khung Các giả thiết để đơn giản hóa việc tính toán khung 1. Nếu độ cứng đơn vị của cột ic = EJc/lc lớn hơn 6 lần độ cứng đơn vị của dầm id = EJd/ld thì có thể xem dầm bị ngàm vào cột. 2. Với khung nhiều nhịp, nếu id ≥ 4ic thì để tính dầm, có thể xem như đó là dầm liên tục kê tự do lên các đầu cột; còn cột xem như ngàm vào dầm. 3. Nếu khung có chiều dài các nhịp chênh lệch dưới 10% thì có thể tính toán như khung đều nhịp với nhịp tính toán bằng trung bình chiều dài các nhịp. 4. Cho phép chuyển tải trọng sang phải hoặc sang trái một đoạn ≤ 5% chiều dài nhịp để làm cho sơ đồ tải trọng trở thành đối xứng hoặc bất đối xứng. 83 Tính toán kết cấu khung Các giả thiết để đơn giản hóa việc tính toán khung 5. Nếu có 1 tải trọng phụ với giá trị nhỏ hơn 10% tải trọng cơ bản thì không cần tính riêng với tải trọng đó mà cho phép gộp vào tính chung với tải trọng cơ bản. 6. Nếu trong phạm vi 1 nhịp có nhiều hơn 5 lực tập trung thì có thể qui đổi thành tải trọng phân bố đều tương đương. 7. Khi khung có nhiều nhịp bằng nhau và tải trọng như nhau trong các nhịp thì có thể qui về khung 3 nhịp để tính. 8. Nếu dầm có độ dốc dưới 1/8 thì trong sơ đồ tính có thể xem là dầm nằm ngang, chiều cao khung lấy theo giá trị trung bình. 84 Bài giảng BTCT 2 42
  43. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung Sơ đồ tính toán khung Khi L2/L1 > 1.5 có thể quy về khung phẳng Khung phẳng Khung không gian 85 Tính toán kết cấu khung 6. Xác định tải trọng tác dụng lên khung TĨNH TẢI HOẠT TẢI 1 HOẠT TẢI 2 HOẠT TẢI 3 GIÓ TRÁI GIÓ PHẢI Các trường hợp tải trọng cho khung phẳng 86 Bài giảng BTCT 2 43
  44. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung 6. Xác định tải trọng tác dụng lên khung SÀN TẦNG K SÀN TẦNG K SÀN TẦNG K + 1 SÀN TẦNG K + 1 K - 1 K - 1 Các trường hợp tải trọng cho khung không gian 87 Tính toán kết cấu khung 7. Tính toán nội lực và tổ hợp nội lực . Hệ siêu tĩnh bậc cao, liên tục, khung phẳng hoặc khung không gian . Dùng phần mềm để phân tích nội lực theo phương pháp đàn hồi, tính toán có chính xác cách mấy vẫn cho kết quả không chính xác đến ứng xử của kết cấu vì: Các đặc trưng hình học là không chính xác, vì sự hình thành và mở rộng vết nứt. Thường không kể đến ảnh hưởng của cột thép vào độ cứng của cấu kiện Từ biến, co ngót, lún lệch biến dạng nội lực Những vùng chịu ứng suất tập trung lớn sẽ ứng xử không đàn hổi xuất hiện khớp dẻo phân phối lại nội lực Bê tông không phải là vật liệu đàn hồi tuyến tính 88 Bài giảng BTCT 2 44
  45. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung 7. Tính toán nội lực và tổ hợp nội lực . CỘT KHUNG PHẲNG  Ở tiết diện (chân cột và đỉnh cột) cần tìm các nội lực cặp 1: Nmax Mtư cặp 2: Mmax Ntư cặp 3: Mmin Ntư . CỘT KHUNG KHÔNG GIAN (cốt thép không đối xứng) cặp 1: Nmax Mx tư, My tư cặp 2: Mx max My tư, Ntư cặp 3: My max Mx tư, Ntư cặp 4: Mx min My tư, Ntư cặp 5: My min Mx tư, Ntư 89 Tính toán kết cấu khung 7. Tính toán nội lực và tổ hợp nội lực . DẦM  Ở tiết diện (giữa nhịp và hai đầu dầm) cần tìm các nội lực Mmax, Mmin, Qmax  Với khung không gian, còn chú ý tới mômen xoắn 90 Bài giảng BTCT 2 45
  46. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung 7. Tính toán nội lực và tổ hợp nội lực Bảng tổ hợp nội lực cột khung phẳng nhà dân dụng Tổ hợp cơ bản 1 Tổ Hợp cơ bản 2 Tĩnh Hoạt tải Gió Tiết Nội Mtư Mmax Mmin Mtư Mmax Mmin tải diện lực HT1 HT2 HT3 GIOT GIOP Nmax Ntu Ntu Nmax Ntu Ntu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A M 27 21 -3 18 -36 38 N 230 100 39 139 -7 9 B M -14 -10 2 -8 -37 -35 N 240 100 39 139 -7.5 6 91 Tính toán kết cấu khung 7. Tính toán nội lực và tổ hợp nội lực 92 Bài giảng BTCT 2 46
  47. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung 8. Tính toán về bê tông cốt thép . CỘT CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT Tham khảo Tiêu chuẩn BS 8110 và ACI 318, hiệu chỉnh phù hợp với TCXDVN 5574:2012  Tiết diện: Cx, Cy. Chịu nội lực N, Mx, My  Điều kiện áp dụng: 1/2 ≤ Cx/Cy ≤ 2  Cốt thép rải điều theo chu vi . Tính theo từng phương  Độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay  Hệ số uốn dọc x và y  Mô men uốn tăng Mx1 = xMx ; My1 = yMy 93 Tính toán kết cấu khung 8. Tính toán về bê tông cốt thép . Đưa về mô hình tính toán tương đương theo một phương (x hoặc y) tùy tương quan giữa Mx1, My1 với kích thước các cạnh tiết diện Mô hình Theo phương x Theo phương y M My1 My1 M Điều kiện x1 x1 CCx y CCy x h = Cx ; b = Cy h = Cy ; b = Cx Kí hiệu M1 = Mx1; M2 = My1 M1 = My1; M2 = Mx1 ea = eax + 0,2eay ea = eay + 0,2eax 94 Bài giảng BTCT 2 47
  48. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung 8. Tính toán về bê tông cốt thép . Tính diện tích thép – trường hợp cốt thép đối xứng N x ≤ h x > h x 1 0 1 0  R b 0,6x b b m 1 1 m 0, 4 0 h 0 m0 – hệ số chuyển đổi 0 h Mô men tương đương M M m M 1 0 2 b Độ lệch tâm M 1 1 k/c siêu tĩnh: e0 = max(e1, ea) e1 ; ea l; h N 600 30 k/c tĩnh định e0 = e1 + ea Độ mảnh l l0x 0y x ;  y ;  max  x ,  y ix i y 95 Tính toán kết cấu khung 8. Tính toán về bê tông cốt thép . Tính diện tích thép – trường hợp cốt thép đối xứng Phân biệt 3 trường hợp nén lệch tâm e a) Nén lệch tâm rất bé  0 0,3 tính toán như nén đúng tâm h 0 1 Hệ số ảnh hưởng của độ lệch tâm  e 0,5  2  1  Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm e 0,3 = 1.028 – 0.00002882 – 0.0016 e N bRA b e Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast RRsc  b b 96 Bài giảng BTCT 2 48
  49. HUTECH 6/7/2013 Tính toán kết cấu khung 8. Tính toán về bê tông cốt thép e0 b) Nén lệch tâm bé  0,3và x > R h 0 h0 1 R e0 x R 2 h 0 và  0 1 50 0 h x Ne b R b bx h 0 2 Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast kRsc Z e0 c) Nén lệch lớn  0,3và x R h 0 h0 lấy k = 0,4 N e 0,5x1 h 0 Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast kRsc Z 97 Tính toán kết cấu khung 8. Tính toán về bê tông cốt thép e0 b) Nén lệch tâm bé  0,3và x > R h 0 h0 1 R e0 x R 2 h 0 và  0 1 50 0 h x Ne b R b bx h 0 2 Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast kRsc Z e0 c) Nén lệch lớn  0,3và x R h 0 h0 lấy k = 0,4 N e 0,5x1 h 0 Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast kRsc Z 98 Bài giảng BTCT 2 49
  50. HUTECH 6/7/2013 MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 99 Nội dung chính 1 Khái niệm 2 Sơ đồ kết cấu nhà 3 Kích thước khung ngang 4 Xác định tải trọng 5 Xác định nội lực 100 Bài giảng BTCT 2 50
  51. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm  Nhà công nghiệp một tầng được sử dụng rộng rãi.  Ưu điểm: . Dễ tổ chức dây chuyền sản xuất . Dễ vận chuyển trong nội bộ và giữa các phân xưởng, . Dễ cấu tạo thông gió và chiếu sáng, . Thích hợp cho các thiết bị nặng kích thước lớn, có thể gây ra rung động lớn. Phương pháp thi công lắp ghép giúp rút ngắn thời gian thi công, nhanh chóng đưa công trình vào sử dụng. 101 Sơ đồ kết cấu nhà Nhà công nghiệp một tầng BTCT 102 Bài giảng BTCT 2 51
  52. HUTECH 6/7/2013 Sơ đồ kết cấu nhà 18,50 14,60 11,90 9,00 Q=30T Q=20T Q=30T ± 0,00 24000 21000 24000 A B D 14,60 C Q=30T Nhà công nghiệp một tầng BTCT 103 Khái niệm  Khung ngang nhà • Kết cấu mái: dầm, dàn hoặc vòm • Cầu chạy • Cột • Móng  Khung dọc nhà • Panel mái • Dầm cầu trục • Hệ giằng theo phương dọc • Nhịp nhà L = 12, 18, 24, 30 m • Cột • Bước cột a = 6, 12 m • Móng (đơn) 104 Bài giảng BTCT 2 52
  53. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm  Trục định vị • Đối với cột biên - với nhà không có cầu trục hoặc có cầu trục mà sức nâng của cầu trục Q ≤ 30T trục định vị nằm trùng với mép ngoài của cột - Khi sức trục Q > 30T trục định vị lùi về bên trong một đoạn 250mm Xác định trục định vị • Đối với cột giữa: trục định vị trùng với trục hình học của cột 105 Xác định kích thước ngang nhà Xác định trục định vị 106 Bài giảng BTCT 2 53
  54. HUTECH 6/7/2013 Lựa chọn kích thước các cấu kiện  Kết cấu mái • L ≤ 18m dầm mái 1 1 h  L 10 15 hd 800mm hd – chiều cao đầu dầm • L > 18m dàn mái hoặc vòm 1 1 h  L 7 9 khoảng cách giữa các mắt thanh cánh thượng 3 m khoảng cách giữa các mắt thanh cánh hạ 6m 107 Lựa chọn kích thước các cấu kiện  Cửa mái • L ≤ 18m cửa mái rộng 6m • L > 18m cửa mái rộng 12m Chiều cao cửa mái lấy theo yêu cầu chiếu sáng 108 Bài giảng BTCT 2 54
  55. HUTECH 6/7/2013 Lựa chọn kích thước các cấu kiện  Dầm cầu trục Với nhịp nhà từ L =12÷30m b’c =570mm • Sức trục Q = 5÷10 (T) b =200 mm h = 800, nặng 3,3 (T) h’c = 120mm • Sức trục 15÷30 (T) h = 1000, nặng 4,2 (T)  Ray và các lớp đệm 1 1 Ray liên kết với dầm cầu thường h  a 6 10 trục nhờ các chi tiết đặt a - nhịp dầm cầu trục sẵn, chiều cao ray và các lớp đệm  150mm 109 Lựa chọn kích thước các cấu kiện  Chiều cao nhà được quyết định bởi cao trình đỉnh ray (kí hiệu R) • Vai cột: V = R - (Hc + Hr) • Đỉnh cột: D = R + Hct + a1 • Chiều dài cột trên: Ht = D - V • Chiều dài cột dưới: Hd = V + a2 • Chiều dài toàn bộ cột H = Ht + Hd + a3 a1 = 100÷150; a2 = 400÷800 a3 = 600÷800, Hr = 150 110 Bài giảng BTCT 2 55
  56. HUTECH 6/7/2013 Lựa chọn kích thước các cấu kiện  Cao trình đỉnh mái  Khi không có cửa mái M1 = D + h +t  Khi có cửa mái M2 = D + h + hcm + t t – chiều dày các lớp cấu tạo mái gồm:  2 lớp gạch lá nem kể cả vữa dày  = 50÷60, γ=1800kG/m3  Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày  = 120÷150, γ=1200kG/m3  Lớp bê tông chống thấm dày  = 40÷50, γ=2500kG/m3  Lớp panel chịu lực 111 Lựa chọn kích thước các cấu kiện  Cột • Khi không có cầu trục cột có tiết diện không đổi  chiều cao nhà ≤ 7m tiết diện chữ nhật  chiều cao nhà > 7m tiết diện chữ I • Khi có cầu trục cột phải có vai để đỡ dầm cầu trục  Q ≤ 30 (T) cột đặc (1 nhánh), tiết diện chữ nhật hay I  Q > 30 (T), R > 10m hoặc L > 30m cột rỗng (2 nhánh) 112 Bài giảng BTCT 2 56
  57. HUTECH 6/7/2013 Lựa chọn kích thước các cấu kiện  Kích thước tiết diện cột h1 = 200÷300 • khi a = 6m và Q≤30(T) hd = 100cm • khi a = 6m và Q>30(T) hd = 120cm Cột 2 nhánh Cột 1 nhánh khi a =6m, Q ≤ 30(T) Cột biên Cột giữa Cột trên 400 400 400 600 • h 1/14 khi Q > 10 (T) Cột dưới 400 600 400 600 d 400 800 • chọn hd sao cho a4 60 mm 113 Lựa chọn kích thước các cấu kiện  Vai cột Chiều cao mép ngoài vai cột: hv 1/3 h • hv 300 mm khi Q 200 mm • lv là bội số của 50 mm khi lv < 400 mm • lv là bội số của 100 mm khi lv 400 mm 114 Bài giảng BTCT 2 57
  58. HUTECH 6/7/2013 Xác định tải trọng Bao gồm: Tĩnh tải, hoạt tải mái, tải trọng gió và tải trọng cầu trục  Tĩnh tải 1. Tĩnh tải mái: kết cấu mái, trọng lượng các lớp mái, cửa mái , cửa kính. • Khi nhịp không có cửa mái Gm = 0,5(G1+agL) • Khi nhịp có cửa mái Gm = 0,5(G1+agL+G2+2gka) 115 Xác định tải trọng  Tĩnh tải 2. Tĩnh tải dầm cầu trục Gd = G1+gra G1 – trọng lượng dầm cầu trục gr – trọng lượng ray và các lớp điệm trên 1m dài khi chưa có số liệu cụ thể lấy gr = 150÷200 kG/m 3. Trọng lượng bản thân cột: tùy cấu tạo kích thước từng phần của cột 116 Bài giảng BTCT 2 58
  59. HUTECH 6/7/2013 Xác định tải trọng  Hoạt tải 4. Hoạt tải mái Điểm đặt của Pm trùng với điểm đặt của Gm c Pm = n p (aL/2) n – hệ số độ tin cậy, n = 1,3 pc – hoạt tải tiêu chuẩn pc = 75 kG/m2 117 Xác định tải trọng  Hoạt tải 5. Hoạt tải cầu trục (Dmax, Dmin) Khi cầu trục chở đủ nặng và xe con đi sát về phía dầm đang xét thì áp lực mỗi bánh xe đè lên ray ở phía ấy là lớn nhất Pmax và ở phía đường ray bên kia là Pmin k – khoảng cách 2 trục của bánh xe B – bề rộng thân cầu trục 118 Bài giảng BTCT 2 59
  60. HUTECH 6/7/2013 Xác định tải trọng  Hoạt tải 5. Hoạt tải cầu trục (Dmax, Dmin) Vì Pmax ,Pmin là lực di động nên để tìm Dmax và Dmin phải dùng đường ảnh hưởng phản lực gối tựa của dầm Đường ảnh hưởng này có tung độ bằng 1 ở gối đang tính và bằng không ở gối kia Dmax = 1,1Pmax(y1 + y2 + y3 + y4) Điểm đặt của Dmax trùng Dmin = 1,1Pmin(y1 + y2 + y3 + y4) với điểm đặt của Gd 119 Xác định tải trọng  Hoạt tải 6. Hoạt tải do lực hãm ngang của xe con T1 – lực hãm do mỗi bánh xe cầu trục truyền vào cột Tmax – lực hãm ngang lớn nhất do hai cầu trục cùng làm việc cạnh nhau truyền vào cột Q – sức trục G – trọng lượng của xe con T max = 1,1T1(y1 + y2 + y3 + y4) T1 = (Q + G)/40 120 Bài giảng BTCT 2 60
  61. HUTECH 6/7/2013 Xác định tải trọng  Hoạt tải Áp lực gió lên tường dọc 7. Hoạt tải gió sẽ truyền vào cột khung ngang, phân bố đều trên chiều dài cột Phía gió đẩy p = nW kca (c = +0,8) W = nW0kc 1 0 Phía gió hút p2 = nW0kca (c = ce3 tra Gió lên mái quy về lực tập trung bảng TCVN 2737:1995) 121 Xác định tải trọng  Hoạt tải Áp lực gió lên tường dọc 7. Hoạt tải gió sẽ truyền vào cột khung ngang, phân bố đều trên chiều dài cột Phía gió đẩy p = nW kca (c = +0,8) W = nW0kc 1 0 Phía gió hút p2 = nW0kca (c = ce3 tra Gió lên mái quy về lực tập trung bảng TCVN 2737:1995) 122 Bài giảng BTCT 2 61
  62. HUTECH 6/7/2013 Xác định nội lực trong cột 1. Giả thiết  Xà ngang được xem là thẳng, tuyệt đối cứng, liên kết khớp với cột  Cột ngàm với móng ở mặt trên của móng  Bỏ qua chuyển vị ngang ở đầu cột khi nhà có cùng cao trình và số nhịp 3 dưới tác dụng của tải trọng đứng và lực hãm ngang Sơ đồ tính khung ngang Sơ đồ tính khi bỏ qua chuyển vị đầu cột 123 Xác định nội lực trong cột 2. Xác định nội lực nhà có 3 nhịp, cùng cao trình (cột đặc) 2.1 Nội lực do tĩnh tãi mái Gm = Gm1 + Gm2 e1 G m1 e 2 G m2 et Gm h h Sơ đồ tác dụng của tĩnh tải mái a t d 2 124 Bài giảng BTCT 2 62
  63. HUTECH 6/7/2013 Xác định nội lực trong cột 2. Xác định nội lực nhà có 3 nhịp, cùng cao trình (cột đặc) 2.1 Nội lực do tĩnh tãi mái K 3M 1 t R 1 2H 1 K 3M 1 t2 R 2 2H 1 K J H K t3 d 1 t t Sơ đồ xác định phản lực đầu cột H J t bh 3 bh 3 J t J d t 12 d 12 125 Xác định nội lực trong cột 2. Xác định nội lực nhà có 3 nhịp, cùng cao trình (cột đặc) 2.1 Nội lực do tĩnh tãi mái R = R1 R2 R1– tính theo sơ đồ 1 với M = Gmet R2 – tính theo sơ đồ 2 với M = Gma Sơ đồ xác định phản lực đầu cột – qui ước dấu Lấy dấu + khi et và a nằm cùng phía đối với trục dưới 126 Bài giảng BTCT 2 63
  64. HUTECH 6/7/2013 Xác định nội lực trong cột 2. Xác định nội lực nhà có 3 nhịp, cùng cao trình (cột đặc) 2.2 Nội lực do tĩnh tãi dầm cầu trục ed =  - hd/2 ; M = Gded Nếu Gd1 = Gd2 và e1 = e2 Thì Gd = Gd1 + Gd2 gây nén cho cột, khi đó M = 0 Từ sơ đồ 2 R Sơ đồ xác định tĩnh tải dầm cầu trục 127 MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 128 Bài giảng BTCT 2 64
  65. HUTECH 6/7/2013 Nội dung chính 1 Khái niệm 2 Móng đơn 3 Móng đơn lắp ghép 4 Móng băng 5 Móng cọc 129 Khái niệm Khái niệm  Móng là cấu kiện tiếp nhận toàn bộ tải trọng công trình truyền xuống, sao cho móng và nền làm việc không vượt quá trạng thái giới hạn  Móng BTCT thường sử dụng là loại móng mềm, có khả năng chịu uốn  Tính toán nền - móng với tổ hợp nội lực bất lợi nhất.  Đáy móng phải được đặt trong lớp đất chiu lực > 10cm  Tính toán móng phải được tiến hành với 2 TTGH 130 Bài giảng BTCT 2 65
  66. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm Tính toán móng phải được tiến hành với 2 TTGH  TTGH 1: đảm bảo cho nền không bị phá hoặi do quá tải hay mất ổn định về trượt, lật bao gồm: • xác định chiều cao móng • chiều cao bậc móng • cốt thép móng. Khi tính toán theo TTGH 1 dùng tải trọng tính toán 131 Khái niệm  TTGH 2: Xác định kích thước đáy móng, đảm bảo độ biến dạng (độ lún) của nền không vượt quá giá trị cho phép dao gồm: • Xác định kích thước đáy móng • Biến dạng móng • Bề rộng khe nứt Khi tính toán theo TTGH 2 dùng tải trọng tiêu chuẩn 132 Bài giảng BTCT 2 66
  67. HUTECH 6/7/2013 Phân loại Phân loại  Theo kết cấu: Móng đơn, móng băng, móng bè, móng cọc  Theo phương pháp thi công: móng toàn khối, móng lắp ghép  Theo tải trọng: móng đúng tâm, móng lệch tâm. Đáy móng phải được đặt trong lớp đất chiu lực > 10cm 133 Móng dơn 1. Cấu tạo Móng đơn toàn khói có 2 dạng: bậc hoặc tháp Móng dạng bậc khi: • h 900mm 3 bậc Bê tông móng sử dụng mác 200 ( B15). Bê tông lót móng sử dụng đá 4x6cm M100 dày 100. Cốt thép móng  10mm, khoảng cách a ≤ 200mm 134 Bài giảng BTCT 2 67
  68. HUTECH 6/7/2013 Móng dơn 1. Cấu tạo 135 Móng dơn 2. Móng đơn chịu lực đúng tâm  Diện tích đáy móng c N 3 Af c ;  20kN / m RH  m Áp lực tiêu chuẩn của đất nền m m c1 2 ' ' R tc Ab I BH  II Dc k Nếu chưa biết Rc thì giả thiết Rc Af rồi kiểm tra theo điều kiện Nc  HA PRc m f c Af 136 Bài giảng BTCT 2 68
  69. HUTECH 6/7/2013 Móng dơn 2. Móng đơn chịu lực đúng tâm n  h  Tính lún – theo phương pháp phân tầng cộng lún S  zi i i 1 Eoi  Xác định chiều cao móng. Theo điều kiện nén thủng F b R bt u m h o • Đối với móng vuông. F là tổng các lực ngoài phạm vi hình tháp nén thủng F NpA;A hc 2h 0 b c 2h 0 áp lực đáy móng được tính theo TTGH 1 N c p R ; um 2 h c b c 2h 0 ; a 50  75mm Af 137 Móng dơn 2. Móng đơn chịu lực đúng tâm  Đối với móng vuông 1 N h0 0,5 h c b c 2 Rbt p  Đối với móng hình chữ nhật pLi h 01 0,6b R bt h1 h 01 a 138 Bài giảng BTCT 2 69
  70. HUTECH 6/7/2013 Móng dơn 2. Móng đơn chịu lực đúng tâm  Tính toán cốt thép  Cần tính diện tích cốt thép theo cả hai phương  Sơ đồ tính toán là dầm console, xem cánh móng ngàm tại mép cột 2 pLi M Mmax ;A s ;  0,9 2 Rs h 0 139 Móng dơn 3. Móng đơn chịu nén lệch tâm  Xác định diện tích đáy móng c c Nf N  m HA f c c c c Mf M Q h N d Mc ec f 0 Nc Xem như móng đúng tâm Nc Af kc ;H 1,1  1,6 RH m 140 Bài giảng BTCT 2 70
  71. HUTECH 6/7/2013 Móng dơn 3. Móng đơn chịu nén lệch tâm pc p c Kiểm tra A từ điều kiện: pc ≤ 1,2 Rc ;pc max min R c f max tb 2 c c c c N 6e0 e0 a / 6 p max 1  m H Af a c c c N 6e0 pmin 1  m H Af a c c c 2N e0 a / 6 p max  m H Af c c c 2N e0 a / 6 p max  m H a c 3b e0 2 141 Móng dơn 3. Móng đơn chịu nén lệch tâm n  h  Tính lún – theo phương pháp phân tầng cộng lún S  zi i i 1 Eoi  Xác định chiều cao móng. Theo TTGH1 – dùng tải tính toán N 6e0 c e0 a / 6 p max 1 1,2R Af a cN 6e0 c pmin 1 0,6R Af a c2N c e0 a / 6 p max 1,2R Af 2N M ea/6 p 1,2R;ec f 0 max a 0 N 3b e0 2 142 Bài giảng BTCT 2 71
  72. HUTECH 6/7/2013 Móng dơn 3. Móng đơn chịu nén lệch tâm  Tính toán cốt thép • Theo phương cạnh a a h L c 1 2 1 M 2p p L2 6 max 1 1 • Theo phương cạnh b b b L c 2 2 p L2 L 2 M m 2 p p 2 2max min 4 143 Móng dơn Ví dụ Một móng đơn chịu tác dụng của cặp nội lực N=300kN, M=70kNm, Q=50kN. Biết chiều sâu đặt móng H=1,2m, áp lực tại đáy móng Rc = 100kN/m2, tiết diện ngang của cột bxh=200x200. Sử dụng bê tông B20, cốt thép nhóm CII. Tính toán và bố trí cốt thép móng 144 Bài giảng BTCT 2 72
  73. HUTECH 6/7/2013 MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 145 Nội dung chính 1 Khái niệm 2 Cấu tạo bậc thang và tải trọng 3 Cầu thang dạng bản 4 Cầu thang dạng dầm 5 Một số loại cầu thang khác 146 Bài giảng BTCT 2 73
  74. HUTECH 6/7/2013 Khái niệm  Cầu thang là một bộ phận kết cấu công trình phục vụ giao thông đứng  Hình thức rất đa dạng  Có thể nằm giữa tòa nhà hoặc ở 2 đầu tòa nhà sao cho thuận tiện cho việc giao thông  Bậc thang thường xây gạch thẻ hoặc bê tông cốt thép  Góc nghiêng của cầu thang quyết định kích thước của bậc thang hb và lb Thông thường 2hb + lb = 60 ÷ 62 ÷ 65 thường chọn hb = 10; 15; 17,5; 20 cm 147 MỤC LỤC Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT Chương 2. Kết cấu sàn BTCT Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép Chương 4. Kết cấu khung BTCT Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT Chương 6. Kết cấu móng BTCT Chương 7. Cầu thang BTCT Chương 8. Bể chứa chất lỏng 148 Bài giảng BTCT 2 74
  75. HUTECH 6/7/2013 Nội dung chính 1 Khái niệm 2 Bể chứa nước trên mái 3 Bể nước ngầm 149 www.themegallery.com LOGO Bài giảng BTCT 2 75