Kết cấu bê tông cốt thép 2 (Cấu kiện nhà cửa)

Phân loại hệ sàn BTCT theo sơ đồ kết cấu... Tính cốt thép bản dầm2 1 ™ Tính thép bản sàn theo cấu kiện uốn tiết diện chữ nhật cốt đơn:... Tính dầm phụ theo sơ đồ đàn hồiVí dụ dầm phụ 3 n

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GV: Hồ Hữu Chỉnh GV: Hồ Hữu Chỉnh

KẾT CẤU BÊ TƠNG 2

TÀI LIỆU THAM KHẢO

bê tơng và bê tơng cốt thép, Nhà xuất bản Xây dựng, 2006

Phan Quang Minh (chủ biên), Nhà xuất bản KHKT, 2006

Võ Bá Tầm, Nhà xuất bản ĐHQG TP.HCM, 2003

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GV: Hồ Hữu Chỉnh GV: Hồ Hữu Chỉnh

Chương 1

Sàn phẳng BTCT

1.1.1 Phân loại hệ sàn BTCT (theo sơ đồ kết cấu)

do mômen gây ra) tại đầu cột.

- chiều dài nhịp = 6-10,5 m

- chịu tải trọng lớn (tải trọng nhà công nghiệp)

- độ cứng lớn dẫn đến chuyển vị nhỏ

- giá thành đắc tiền vì chi phí ván khuôn cao

Sàn dày sườn BTCT (sàn ô lưới)

Sàn sườn BTCT

L 2

L 1 L 1

a) Có dầm phụ

L 2

L 1

b) Không dầm phụ

- L2/L1 > 2 (thường có dầm phụ) sàn làm việc 1 phương (bản dầm)

- L2/L1 < 2 (thường không dầm phụ) sàn làm việc 2 phương (bản kê 4 cạnh)

- chiều dài nhịp = 4,5-6 m

- chịu tải trọng nhẹ đến trung bình (căn hộ chung cư, văn phòng)

- rất phổ biến, giá thành vừa phải

EJ 384

L q 5 f

EJ 384

L q 5 f

4 2 2 2

4 1 1 1

1

L

L q

q

) (

1.2 Sàn sườn toàn khối có bản dầm

E D

C B

A

L2 L2

Dầm phụ Dầm chính

Cột

Yêu cầu

c

c dc

dc

2 1

l

EJ 6

l EJ

L L

2

8) - (

≥

<

Sàn sườn toàn khối có bản dầm

- tiết kiệm vật liệu, độ cứng lớn

- Không tạo trần phẳng, ván khuôn phức tạp

1.2.2 Khái niệm cơ bản về khớp dẻo

Tác dụng của khớp dẻo

hay điều chỉnh biểu đồ bao mômen

Yêu cầu tính theo sơ đồ khớp dẻo

q2

L B

1.2.3 Tính bản theo sơ đồ đàn hồi

Ví dụ bản 3 nhịp

1.2.4 Tính bản theo sơ đồ khớp dẻo

11

L

q M

11

L

q M

2 o s 3

2 o s 2

2 ob s 1

=

=

=

(1-2)

1.2.5 Tính cốt thép bản dầm

2 1

™ Tính thép bản sàn theo cấu kiện

uốn tiết diện chữ nhật cốt đơn:

1.2.6 Tính dầm phụ theo sơ đồ đàn hồi

Ví dụ dầm phụ 3 nhịp

1.2.7 Tính dầm phụ theo sơ đồ khớp dẻo

14

L

q M

11

L

q M

2 o dp 3

2 ob dp 2

2 ob dp 1

=

=

=

(1-3)

3 1 ∅ 12

4 2

4

3 1 ∅ 12

4 2

A

1.2.8 Tính cốt thép dầm phụ

™ Tính thép mép gối theo cấu kiện

uốn tiết diện chữ nhật cốt đơn:

1.2.9 Tính dầm chính theo sơ đồ đàn hồi

+ + + +

Ví dụ dầm chính 3 nhịp

Tĩnh tải G Hoạt tải P

1.2.10 Tính cốt thép dầm chính

™ Tính thép mép gối theo cấu kiện uốn

tiết diện chữ nhật cốt đơn hay kép:

2 1

2 1

Uốn cốt thép lên gối chịu mômen âm của dầm

s

2 s 2 1

s 1

A a A

a a

+

+

=

) -

( , ,

- Kiểm tra :

- Chỉ nên dùng thép dọc uốn lên gối chịu mômen M

- Chỉ nên dùng thép đai + thép xiên chịu lực cắt Q

1,18 - 1,0 = 0,18 0,12

0,06

M1

0,3 0,5

Yêu cầu

đàn hồi

- Hiệu chỉnh mômen

giá trị ban đầu

20

5 2

Q

Q

inc s

20

5 2

max

, 1

A R q

inc s inc s sw

sw

α A

R A

R F

-sin

- Khi tải giật đứt quá lớn mới bố trí thép vai bò

Tính toán cốt treo (giật đứt) của dầm chính

Các trường hợp tính theo lực cắt (Q)

Công thức cơ bản về độ bền của tiết diện nghiêng theo lực cắt (Q):

a) Tính bản BTCT theo lực cắt ( Q ):

b) Tính toán dầm BTCT theo lực cắt ( Q ) chỉ có cốt đai:

c) Tính toán dầm BTCT theo lực cắt ( Q ) có thép xiên:

Q

Q ≤ + + ,

- Thép đai cấu tạo ( Asw , sct) ⇒ Qmax ≤ Qb : không nứt nghiêng

- Thép đai tính toán ( Asw , s ) ⇒ Qb ≤ Q ≤ Qb + Qsw : có nứt nghiêng

- Tổng quát ⇒ Qb + Qsw ≤ Q ≤ Qb + Qsw + Qs,inc : có nứt nghiêng

Cấu tạo thép đai trong dầm: (A sw , s ct )

L 1 ≥ L/4

- Cốt đai: φsw = φ6 → φ10 loại CI & AI có Rsw = 0,8Rs = 175 MPa

L 1 ≥ L/4 Q

; 3 / ( min 45

) 15

; 2 / ( min 45

1

1

cm h

s cm

h

cm h

s cm

Cấu tạo thép xiên trong dầm: (A s,inc , α)

- Cốt đai: φsw = φ6 → φ10 loại CI & AI có Rsw = 0,8Rs = 175 MPa

2 4

max

) 1

=

1.3 Sàn sườn toàn khối có bản kê 4 cạnh

C B

A

L2 L2

L2 L2

dc

1 2

1

l

EJ 6

l EJ

L 2 L

L

8) - (

hay hạn chế nứt

1.3.2 Bản kê 4 cạnh theo sơ đồ đàn hồi 1 2

1 i I

2 i 2

1 i 1

L qL P

P k M

P k M

P m M

P m M

1.3.3 Bản kê 4 cạnh theo sơ đồ khớp dẻo 1 2

L

L

1

2 = →

Tính bản kê có thép đều theo sơ đồ dẻo

Ghi chú:

1 i

2 i 1

II II

1 i

1 i 1

I I

m

k 8 0 M

M β

m

k 8 0 M

M β

' ,

' ,

' '

' '

2 i 1

II II

1 i

1 i 1

I I

m

k 8 0 M

M β

m

k 8 0 M

M β

k 12

L - L 3

L M

1 2 2

1

1 2

2 1

)

( +

=

2 2

2 1 1

2

II II

2

I I

1

L

L M

M α

β β

α 2 k

β β

2 k

=

=

+ +

=

+ +

=

' '

Tính bản kê có thép không đều theo sơ đồ dẻo

(1-5)

Tính dẻo bằng nguyên lý công ảo:

q L k - L k L

k 12

L - L 3

L M

k 3 1 2 2

1

1 2

2 1

)

( +

=

'

'

II II

2

I I

1

β β

α 2 k

β β

2 k

+ +

=

+ +

=

2 2

2 1 1

2 3

L

L M

M α

α 2 2 k

1 i

2 i 1

II II

1 i

1 i 1

I I

m

k 8 0 M

M β

m

k 8 0 M

M β

' ,

' ,

' '

' '

2 i 1

II II

1 i

1 i 1

I I

m

k 8 0 M

M β

m

k 8 0 M

M β

™ Tính thép bản sàn theo cấu kiện

uốn tiết diện chữ nhật cốt đơn:

L 1 > 3m ⇒ PA thép không đều

Lưu ý : Tại mọi vị trí khoảng cách thép bản @ ≤ 250 mm

1.3.5 Tính bản kê 4 cạnh liên tục (sơ đồ đàn hồi)

q’’

+

2 1

II I

12 2

11 1

L L q P

0 M

M

P m M

P m M

' '

' '

' '

' '

2 i II

1 i I

2 i 2

1 i 1

L L q P

P k M

P k M

P m M

P m M

'' ''

'' ''

'' ''

'' ''

'' ''

2 j 2 i II

1 j 1 i I

2 i 12

2

1 i 11

1

L L p g P

P k k M

P k k M

P m P

m M

P m P

m M

) (

) , max(

) , max(

'' '

'' '

E

1.3.6 Tính dầm của sàn bản kê 4 cạnh (sơ đồ ĐH)

Sơ đồ phân tải cho dầm của sàn có bản kê 4 cạnh

Tính dầm ngang 2 của sàn bản kê (sơ đồ ĐH)

dầm ngang chỉ chịu tải trọng đứng

chênh lệch quá 10%.

thành tải tương đương.

Tính dầm dọc B của sàn bản kê (sơ đồ ĐH)

hình thang thành tải tương đương.

1.3.7 Tính dầm dọc của khung nhà (sơ đồ ĐH)

- Dầm dọc ( A, B, C, D): tải trọng đứng của sàn + liên kết tăng cứng các khung ngang

- Khung ngang ( 1, 2, 3, 4, 5): tải trọng đứng của sàn + tải trọng ngang (gió, động đất)

Sơ đồ phân tải cho dầm dọc của khung nhà

Yêu cầu

∑

không giống nhau.

tải hình thang , tam giác

thành tải tương đương.