Microsoft PowerPoint Bai giang Online BTCT12 pptx 3/22/2021 1 BÀI GIẢNG ONLINE KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP PHẦN CẤU KIỆN CƠ BẢN Giảng viên ThS Nguyễn Quang Hòa Email nguyenquanghoa@muce edu vn Tel 090 57[.]
Trang 1BÀI GIẢNG ONLINE
KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
PHẦN CẤU KIỆN CƠ BẢN
Giảng viên: ThS Nguyễn Quang Hòa Email: nguyenquanghoa@muce.edu.vn Tel: 090.575.0037
Address: Khoa Kỹ thuật công trình
Đà Nẵng, 04 - 2020
BỘ XÂY DỰNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MIỀN TRUNG
PHÂN HIỆU ĐÀ NẴNG
MÔ TẢ HỌC PHẦN Bao gồm các nội dung sau:
Giới thiệu tổng quan công trình BTCT
Tính chất cơ – lý của vật liệu
1
Trang 2MỤC TIÊU HỌC PHẦN
Về kiến thức:
• Cấu tạo chung công trình BTCT
• Các đặc tính cơ bản VL
• Giải quyết các bài toàn thiết kế thực tiễn
• Quy trình tính toán cốt thép và cấu tạo cốt thép
• Khả năng phân tích, thảo luận lĩnh vực xây dựng
MỤC TIÊU HỌC PHẦN
Về kỹ năng:
o Phân tích, vận dụng kiến thức giải quyết bài toán kết cấu công trình thực tế
o Tư duy, tư nghiên cứu và làm việc nhóm
o Phát hiện, giải quyết các vấn đề liên quan
3
Trang 3PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ Cách tính điểm đánh giá Học phần:
Điểm thứ 1 (chiếm 20%): Nhận thức và chuyên cần
Điểm thứ 2 (chiếm 20%): Thi giữa học phần
• Trung bình các bài tập lớn – Vấn đáp
• Tổ chức thi.
Điểm thứ 3 (chiếm 60%): Thi kết thúc học phần
Hình thức thi: Tự luận – trắc nghiệm;
Đề mở;
Thời gian thi 90 phút.
TÀI LIỆU HỌC TẬP
Tài liệu học tập chính:
[1] Nguyễn Phan Duy và cộng sự, Kết cấu BTCT – Phần cấu
kiện cơ bản, NXB Xây dựng, 2019.
[2] Phan Quang Minh và cộng sự, Kết cấu BTCT – phần cấu
5
Trang 4NỘI DUNG HỌC PHẦN
LT
SV nghiên cứu
1 Nhập môn và giới thiệu chung 3 6
2 Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT 6 12
6 Tham quan thực tế công trình 0 0
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG
7
Trang 51.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH BTCT
1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH BTCT
9
Trang 61.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH BTCT
1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH BTCT
11
Trang 71.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH BTCT
1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH BTCT
13
Trang 81.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH BTCT
1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH BTCT
15
Trang 91.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH BTCT
1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH BTCT
17
Trang 101.2 BẢN CHẤT BÊ TÔNG CỐT THÉP
BTCT = BÊTÔNG + CỐT THÉP
1.2 BẢN CHẤT BÊ TÔNG CỐT THÉP
BTCT = BÊTÔNG + CỐT THÉP
Câu hỏi đặt ra: Tại sao Bê tông và Cốt thép cùng cộng tác được với nhau?
Khả năng chịu kéo Kém Tốt
Khả năng chịu nén Tốt Tốt, nhưng những thanh thép mảnh thì dễ bị oằn
Khả năng chịu cắt Trung bình Tốt
Độ bền Tốt Bị ăn mòn nếu không được bảo vệ
Chịu lửa Tốt Kém, khả năng chịu lực giảm nhanh ở nhiệt độ cao
19
Trang 111.2 BẢN CHẤT BÊ TÔNG CỐT THÉP
Câu hỏi đặt ra: Tại sao Bê tông và Cốt thép cùng cộng tác
được với nhau?
Lực dính bám giữa Bê tông và Cốt thép
Không xảy phản ứng hóa học
Bê tông bảo vệ cốt thép khỏi sự ăn mòn
Hệ số giãn nỡ vì nhiệt, α bt = (1÷1,5) x10 -5 ; α s 1,2x10 -5
1.2 BẢN CHẤT BÊ TÔNG CỐT THÉP
Kết luận: Đặt cốt thép vào bêtông để tăng cường khả năng
chịu lực cho kết cấu.
Câu hỏi đặt ra: Đặt cốt thép ở vị trí nào trong Bê tông??
21
Trang 121.2 BẢN CHẤT BÊ TÔNG CỐT THÉP
1.3 CÁC CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP
23
Trang 131.3 CÁC CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP
1.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG VIỆC LỰA CHỌN KẾT CẤU
Tính kinh tế
Tính phù hợp vật liệu trong Kiến trúc và kết cấu
Tính chống cháy
25
Trang 141.5 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN BÊ TÔNG VÀ BTCT
SV tự nghiên cứu (File đính kèm)
1.6 SO SÁNH BTCT VÀ MỘT SỐ VẬT LIỆU KHÁC
Kết cấu BTCT Kết cấu Thép Kết cấu gỗ
Ưu điểm
+ Sử dụng vật liệu địa phương
+ Dễ chế tao và tạo hình kết cấu
+ Độ cứng tổng thể lớn, chịu lực cao.
+ Tuổi thọ công trình trên 50 năm
+ Lắp ghép thuận lợi, thi công nhanh nhờ liên kết tại các vị trí mối nối
+ Không chịu ảnh hưởng của thời tiết khi thi công
+ Tuổi thọ công trình
+ Vật liệu gỗ dễ sử dụng và khá phổ biến
+ Vật liệu nhẹ, cường độ khá + Dễ gia công, chế tạo
+ Thi công dễ dàng 27
Trang 15- Thi công phụ thuộc vàothời tiết
- Thời gian thi công chậm
- Cách âm, cách nhiệt kémnhưng tốt hơn thép và gỗ
- Tổ chức thi công phứctạp và cần thiết bị chuyêndùng
- Chịu lửa kém
- Cách âm, cách nhiệt rấtkém
- Độ cứng kết cấu kém
- Dễ phá hỏng kết cấu nếuchịu tác động của nước vàdung dịch khác…
- Tuổi thọ công trình thấphơn vật liệu khác
- Chịu lực kém hơn kết cấuthép và BTCT
1.7 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT
Tuân theo Luật số 68/2006/QH11 – Luật Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật.
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (viết tắt là QCVN)
Tiêu chuẩn quốc gia (viết tắt là TCVN)
Các tiêu chuẩn chính sử dụng trong Học phần này:
29
Trang 16CÂU HỎI & BÀI TẬP THỰC HÀNH
1 Trình bày đặc điểm của một công trình thuộc TOP 20 tòa nhà cao nhất
Thế giới tính đến năm 2020? (Lưu ý: Mỗi SV chọn 01 công trình,
không trùng nhau).
2 Hãy trình bày lịch sử hình thành, ứng dụng của một công nghệ bê tông
cốt thép (ngoại trừ Bê tông cốt thép thường) mà anh (chị) đã thấy hoặc
ấn tượng? Ví dụ: Bê tông cốt thép dự ứng lực, Bê tông cốt sợi FRP,…
3 Hãy phân tích nội dung của một bài báo khoa học liên quan đến Bê
tông cốt thép mà anh (chị) quan tâm (Lưu ý: Mỗi SV chọn 01 bài báo
khoa học, không trùng nhau).
CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ KẾT CẤU BTCT
2.4
Phương pháp tính toán theo TTGH
2.3
Quy trình thiết kế
2.2
31
Trang 17Quy trình thiết kế là quá trình đưa ra quyết định lặp đi lặp lại, liên tục
và tuần tự Gồm 03 giai đoạn chính :
Trang 18Quy trình thiết kế kết cấu BTCT
Chọn kích thước
sơ bộ và vật liệu trọng tác dụng Xác định tải
Tính toán cốt thép
35
Trang 192.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THEO TTGH
Khái niệm ? Là trạng thái mà từ đó trở đi kết cấu không còn thỏa
mãn những yêu cầu đặt ra cho nó.
Hay có thể hiểu: Khi một kết cấu hay một chi tiết kết cấu không còn phù
01
02
04 Sự hình thành khớp
dẻo dẫn đến kết cấumất ổn định
Trang 20TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ HAI
Về điều kiện sử dụng, khai thác
Độ biến dạng quá mức so với điều kiện sử dụng ban đầu.
Bề rộng vết nứt quá mức hư hỏng kết cấu.
Dao động bất lợi (ít khi là vấn đề lớn trong kết cấu BTCT)
01 02 03
TRẠNG THÁI GIỚI HẠN ĐẶC BIỆT
39
Trang 21TÍNH TOÁN TRẠNG THÁI GIỚI HẠN
Kỹ sư thiết kế về các TTGH quan trọng
PHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN TTGH CƠ BẢN
Xét ví dụ: Dầm đơn giản chịu tải trọng w và P1, P2, P3 như hình vẽ:
41
Trang 22PHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN TTGH CƠ BẢN
Xét ví dụ: Dầm đơn giản chịu tải trọng w và P1, P2, P3 như hình vẽ:
ngẫu lực gọi là nội momen kháng Khi mặt cắt tiết diện bị yếu đi gọi là khả năng chịu momen hay
sức kháng momen (sức bền)
PHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN TTGH CƠ BẢN
43
Trang 232.4 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
Tải trọng là các lực tác dụng lên kết cấu.
Khi thiết kế cần xác định tải trọng theo các tiêu chuẩn tương ứng.
Với các kết cấu công trình dân dụng và công nghiệp sử dụng tiêu
chuẩn TCVN2737-1995 - Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết
kế.
PHÂN LOẠI TẢI TRỌNG
Tải trọng
thường xuyên
(Tĩnh tải)
Tải trọng tạm thời (Hoạt tải)
Tải trọng đặc biệt
Tải trọng tạm thời dài hạn
Tải trọng tạm thời ngắn hạn
Tải trọng trùng lặp
Tải trọng đặc biệt
Tải trọng tạm thời dài hạn
Tải trọng tạm thời ngắn hạn
Tải trọng trùng lặp
Tải trọng tác
dụng không Các tải trọng Tải trọng rất
Một phầncủa hoạt tải, Phần còn lại
của tải trọng Tải trọng có
45
Trang 242.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC: M, N, Q, Mt(Lập sơ đồ tính toán phù hợp)
- Xét đến biến dạng dẻo của CT và BT, xét
đến sự hình thành khớp dẻo và phân phối
lại nội lực
- Phương pháp này cũng chỉ gần đúng vì
không thể đánh giá chính xác mức độ dẻo
- Thường sơ đồ dẻo chỉ áp dụng cho những
cấu kiện có tính nguy hiểm thấp như bản
sàn, dầm phụ
- Sử dụng các phươngpháp đã học trong sứcbền vật liệu, cơ học kếtcấu để tính nội lực
- Cũng có thể sử dụngcác phần mềm máytính
2.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC
Cần tính toán và vẽ biểu đồ nội lực cho trường hợp tĩnh tải và các trường hợp có thể xảy ra của các
hoạt tải Tổ hợp nội lực để tìm ra giá trị bất lợi nhất của nội lực S:
CÁC BƯỚC TỔ HỢP NỘI LỰC VÀ VẼ BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC
Vẽ sơ đồ chất tĩnh tải và các sơ đồ chất hoạt tải gây bất lợi;
Tính toán và vẽ biểu đồ nội lực của trường hợp tĩnh tải và các trường hợp hoạt tải có thể xảy ra;
Tiến hành tổ hợp và vẽ các biểu đồ nội lực thành phần;
47
Trang 25Chapter 3 – Nguyên lý tính toán và cấu tạo
Ví dụ tổ hợp nội lực và vẽ biểu đồ bao M cho dầm liên tục 4 nhịp