Side bài giảng Bê tông cốt thép 2

Tính toán sàn 2 phươngBản sàn 2 phương Bản kê 4 cạnh Bước 2: Xác định sơ đồ tính Khi sàn BTCT đổ toàn khối thì: 25 Tính toán sàn 2 phương Bản sàn 2 phương Bản kê 4 cạnh Bước 3: Xác định

Trang 1

Chương 7 Cầu thang BTCT Chương 8 Bể chứa chất lỏng

Trang 2

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

Giá thành

Hình

gian

Kỹ thuật

Độ bền

Nguyên tắc

Trang 3

• Kỹ thuật thi công hiện có

• Phương án kết cấu, thi công

o Máy thi công

• Tiến độ thi công

Trang 4

Tính toán tải trọng, tác động

Tải trọng thường xuyên

Text Text

Tổ hợp tải trọng

cơ bản

• Tải thường xuyên

• Tải tạm thời dài hạn

• Tải thường xuyên

• Tải tạm thời dài hạn

• Tải tạm thời ngắn hạn

• Tải trọng đặc biệt (động đất, gió động, cháy nổ…)

Trang 5

 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.

Trang 6

Hồ sơ thiết kế

Chọn phương án Tính toán tải trọng Chọn KT tiết diện

Kiểm tra lại KTTD

Kiểm tra võng, nứt

Tính và chọn thép

Trang 7

Nguyên tắc cấu tạo BTCT

 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

Bề rộng xác định theo tính toán 2 – 3 cm

Bảng 5 TCXDVN 365 : 2005

Trang 8

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

Trang 9

17

Nội dung chính

Phân loại bản sàn

1234

Tính toán sàn 1 phương Tính toán sàn 2 phương Giới thiệu một số loại sàn khác

Trang 10

Bản sàn 1 phương (Bản dầm)

Bản sàn 2 phương (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…

2

d n

l l

 bản 2 phương

Trang 11

Sự làm việc của bản kê 4 cạnh

Tải tương đương tổng quát

L1

L2

4 5°

 Với tải trọng tam giác: qtđ= 5/8qL

 Với tải trọng hình thang:

qtđ=qL(1-22+3); =L1/2L221

So sánh về cấu tạo

Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh) Bản sàn 1 phương

(Bản dầm)

Trang 12

Tính toán sàn 2 phương

Bản sàn 2 phương (Bản kê 4 cạnh)Trình tự tính toán

Bước 1: Chọn kích thước tiết diện Bước 2: Xác định tải trọng

Bước 1: Chọn kích thước tiết diện

Trang 13

Bước 2: Xác định sơ đồ tính

Khi sàn BTCT đổ toàn khối thì:

25

Bước 3: Xác định tải trọng

Ví dụ: Xác định các tải trọng thường xuyên tác dụng lên sàn

Các lớp cấu tạo sàn

i i i

g   n h

Trang 14

i – số kí hiệu ô bản đang xét

1, 2, I, II – phương đang xét L1, L2Các hệ số mi1 mi2 ki1 ki2 tra bảng phụ thuộc vào tỷ số L2/L1Tải tập trung P = qL1L2

27

Ví dụ tính toán

Trang 15

Tính toán bản liên tục theo sơ đồ đàn hồi

Khi tính bản liên tục cầm xét đến tổ hợp bất lợi của hoạt tải

29

Mô men âm lớn nhất trên gối (khi đặt hoạt tải kề gối)

MI = ki1P ; MII = ki2P ; P = (g+p)L1L2Trường 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

Trang 16

1 Chọn KTTD cho bản sàn

2 Chọn KTTD dầm

3 Xác định tải trọng tác dụng lên bản sàn

4 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 2

5 Xác định nội lực và tính toán cốt thép cho bản sàn

Cho hoạt tải tiêu chuẩn

• 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

Trang 17

Giới thiệu một số loại sàn khác

Bản sàn 1 phương Bản sàn 2 phươngSàn gạch bọng

• Viên gạch bọng: đất sét nung hoặc vữa ximăng

• Gạch bọng gần như không tham gia chịu lực.

có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát

• Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn

Trang 18

Giới thiệu một số loại sàn khác

có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát

• Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn

Trang 19

37

Khái niệm chung và phân loại

1234

Thành phần của hệ kết cấu mái

Trang 20

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

Bản sàn 2 phươngPanne 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

Trang 21

Bản sàn 2 phương Xà gồ

cách nhau

1 – 3 m tùy theo kích thước của tấm panen

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

Trang 22

Bản sàn 2 phươngCác loại dầm mái

Bước dàn (m)

Nhịp dàn (m)

Bê rộng tối thiểu của thanh cánh thượng

6612

18  2430

24  30

220240280

Trang 23

Bản sàn 2 phươngDàn mái

Các loại dàn Bê tông cốt thép

45

Bản sàn 2 phươngKết 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

Trang 24

Bản sàn 2 phươngKết cấu đỡ kèo

Các loại dầm đỡ kèo

47

Bản sàn 2 phươngVòm mái

Tiết diện thân vòm và số thanh treo trong vòm

• 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

Trang 25

Trang 26

Khái niệm

123

Khung BTCT toàn khối Tính toán kết cấu khung

Trang 27

Khái niệm chung

Bản sàn 2 phương

• Phương pháp thi công

 Khung toàn khối

Trang 28

So sánh khung có nút cứng và khớp

55

Bản sàn 2 phương Khung Portal chịu tải đứng

Trang 29

Bản sàn 2 phương Khung Portal chịu tải đứng

57

Khung Portal chịu tải ngang

Trang 30

Bản sàn 2 phương Khung Portal chịu tải ngang

Trang 31

Bản sàn 2 phương Khung phẳng

hay khung không gian ?

61

Khung không gian

Bản sàn 2 phương Khung phẳng hay khung

không gian ?

Trang 32

Sơ đồ kết cấu khung

• Khung phẳng

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

Khung chịu tải trọng thẳng đứng từ sàn truyền vào

Khung phẳng hay khung không gian ?

Trang 33

Khung chịu tải trọng ngang (gió)

65

Khung chịu tải trọng thẳng đứng từ sàn truyền vào

Trang 34

Khung BTCT toàn khối

Cột dầm nặng nề hơn nhưng móng nhẹ hơn

67

Khi khung chịu tải ngang và tải đứng  cần cấu tạo nút cứng, cột ngàm với móng

p p p

Trang 35

2 Cấu tạo khung toàn khối

 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

 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

hạn chế sự nở hông

 Có thể dùng cốt cứng cho dầm cột, khi đó µcột, max < 15%

69

Trang 36

• Cốt dọc chịu kéo của dầm neo vào cột đoạn tối thiểu l an

• Khi tiết diện cột dưới mở rộng đáng kể thì cần cắt rời cốt dọc

71

• 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

Trang 37

s = h tan3β/8

Hợp lực trong cốt dọc chịu kéo không neo vào vùng nén, tiết diện As1:

F1= 2RsAs1cos /235% hợp lực trong toàn bộ cốt dọc chịu kéo, tiết diện As:

F2= 0.7RsAscos /2Đk: RswAđcos ≥ (F1+F2)

73

Liên kết giữa cột và móng

Liên kết cứng Liên kết khớp

Trang 38

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?

• Độ võng, khe nứt

• Tính nối mối

• Tính cấu kiện khi sản xuất, lắp ghép

2 Trình tự tính toán

Trang 39

3 Chọn sơ bộ KTTD, chọn vật liệu

a Xà ngang

Lhm

Chiều cao h của xà ngang khung

Hình dáng xà ngang Hệ số m khi xà ngang là

 Thi công: b và h là bội số của 50 hoặc 100mm

• Xác định diện tích tiết diện sơ bộ cho cột (A)

• Yêu cầu về việc hạn chế tỷ số nén nckhi xét động đất

o gh

li

   

s s

Nm qF

c b

Nn

R A



b

kNAR



Trang 40

VÀ 229 : 1999

79

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

Trang 41

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wjtại điểm j ứng với cao độ zjso với mốc chuẩn

Hệ số khí động c nếu gộp chung phía đón gió và phía khuất gió,

c = 0,8 + 0,6 = 1,4

81

Hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao

Trang 42

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 i c = EJ c /l clớn hơn 6 lần độ cứng

đơn vị của dầm i d = EJ d /l dthì có thể xem dầm bị ngàm vào cột

2 Với khung nhiều nhịp, nếu id≥ 4icthì 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

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

Trang 43

Sơ đồ tính toán khung

Khi L2/L1> 1.5  có thể quy về khung phẳng

Khung phẳng Khung không gian

85

6 Xác định tải trọng tác dụng lên khung

Các trường hợp tải trọng cho khung phẳng

Trang 44

6 Xác định tải trọng tác dụng lên khung

Các trường hợp tải trọng cho khung không gian

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

Trang 45

 Ở tiết diện (chân cột và đỉnh cột) cần tìm các nội lựccặp 1: Nmax Mtư cặp 2: Mmax Ntư cặp 3: Mmin Ntư

cặp 1: Nmax  Mx tư, My tư

cặp 2: Mx max  My tư, Ntưcặp 3: My max  Mx tư, Ntưcặp 4: Mx min  My tư, Ntưcặp 5: My min  Mx tư, Ntư

89

 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

Trang 46

91

Nội lực

Tĩnh tải

Bảng tổ hợp nội lực cột khung phẳng nhà dân dụng

Trang 47

8 Tính toán về bê tông cốt thép

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

 Đưa về mô hình tính toán tương đương theo một phương (x hoặc

y) tùy tương quan giữa Mx1, My1với kích thước các cạnh tiết diện

Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện

M M

Trang 48

 Tính diện tích thép – trường hợp cốt thép đối xứng

N x

95

 Tính diện tích thép – trường hợp cốt thép đối xứng

Phân biệt 3 trường hợp nén lệch tâm

a) Nén lệch tâm rất bé 0 tính toán như nén đúng tâm

0

e 0,3 h

N

R A A

Trang 49

b) Nén lệch tâm bé 0 R 0

0

e 0,3 và x > h h

0 R

0

e 1

b) Nén lệch tâm bé 0 R 0

0

e 0,3 và x > h h

0 R

0

e 1

Trang 50

99

Khái niệm

1234

Sơ đồ kết cấu nhà Kích thước khung ngang Xác định tải trọng

Xác định nội lực

5

Trang 51

Khái niệm

101

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

Sơ đồ kết cấu nhà

Nhà công nghiệp một tầng BTCT

Trang 52

Sơ đồ kết cấu nhà

103

Nhà công nghiệp một tầng BTCT

Q=30T 14,60

Trang 53

Khái niệm

105

Trục định vị

• Đối với cột biên

- với nhà không có cầu trụchoặc có cầu trục mà sức nângcủa cầu trục Q ≤ 30T  trụcđịnh vị nằm trùng với mépngoài của cột

- Khi sức trục Q > 30T  trụcđịnh vị lùi về bên trong mộtđoạn 250mm

• Đối với cột giữa: trục định vịtrùng với trục hình học của cột

Xác định trục định vị

Xác định kích thước ngang nhà

Xác định trục định vị

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	12,01 MB

Side bài giảng Bê tông cốt thép 2

Cấu tạo khung tồn khố

Lập sơ đồ tính tốn khung