Bài tập kết cấu bê tông 1

KẾT CẤU BÊ TÔNG 1 CẤU KIỆN CƠ BẢN... 1.2 Khái niệm chung về BTCT Lịch sử loài người đã sử dụng nhiều chủng loại vật liệu  Các kiến trúc đô thị hiện đại phần lớn sử dụng vật liệu thép v

KẾT CẤU BÊ TÔNG 1 (CẤU KIỆN CƠ BẢN)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCXDVN 356 – 2005 , Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu

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

(thay thế tiêu chuẩn TCVN 5574:1991)

[2] Kết cấu bê tông cốt thép – Phần cấu kiện cơ bản,

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

[3] Kết cấu bê tông cốt thép – Cấu kiện cơ bản (Tập 1),

Võ Bá Tầm, Nhà xuất bản ĐHQG TP.HCM, 2006

SV thủy lợi, cảng biển

[1] TCVN 2737 – 1995, Tải trọng và tác động

– Tiêu chuẩn thiết kế

[2] TCVN 3118 – 1993, Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén

[3] TCVN 197 – 1985, Kim loại – Phương pháp thử kéo

[4] TCVN 4116 – 1985, Kết cấu bê tông và BTCT thủy công – Tiêu chuẩn thiết kế

[5] TCXDVN 327 – 2004, Kết cấu BTCT – Yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường biển

CÁC TIÊU CHUẨN ĐỌC THÊM

Chương 1

Khái niệm chung về BTCT

1.2 Khái niệm chung về BTCT

 Lịch sử loài người đã sử dụng nhiều chủng loại vật liệu

 Các kiến trúc đô thị hiện đại phần lớn sử dụng vật liệu

thép và bê tông

ƒ Nhà ở, công sở, cầu đường, hệ thống cấp thoát nước

ƒ Hệ thống phức hợp các công trình hạ tầng đã góp phầngiúp cho nền kinh tế thế giới phát triển mạnh mẽ vàthịnh vượng

Dùng hàng ngàn năm Dùng trên 200 năm

1.2 Khái niệm chung về BTCT (tt)

 BTCT là vật liệu composite

ƒ Là vật liệu được tạo thành do phối hợp của haithanh phần hay nhiều hơn, ở tầm vĩ mô là tạo ra mộtvật liệu mới và hữu ích với các tính chất tốt hơn so với từng thành phần cấu thành riêng lẻ

ƒ Bê tông (chịu nén tốt) + cốt thép (chịu nén+kéo tốt)

⇒ BTCT có thuộc tính ưu việt hơn so với từng thànhphần riêng lẻ

1.2.1 Cấu kiện BTCT chịu uốn (M)

Phá hoại dẽo (ít thép) Phá hoại dòn (thừa thép)

P P

L/3 L/3 L/3

P P

L/3 L/3 L/3

Đặt lượng cốt thép hợp lý ở vùng bê tông chịu kéo

1.2.2 Cấu kiện BTCT chịu nén (M+N)

Cột chịu nénlệch tâm lớn( M ↑↑ )

Cột chịu nénlệch tâm bé( N ↑↑ )Đặt lượng cốt thép hợp lý ở cả vùng bê tông

chịu kéo và bê tông chịu kéo

1.2.3 Tại sao BTCT có thể chịu lực ?

=

 Do lực dính giữa BT và cốt thép

 Không xảy ra phản ứng HH giữa BT và thép !!!

 BT bảo vệ cốt thép chống ăn mòn

 BT và cốt thép có hệ số giản nở nhiệt gần nhau

Lực dính giữa thép và bê tông

BTCT có thể chịu lực được chủ yếu nhờ lực ma sát giữa bêtông và cốt thép ⇒ lneo ≥ (15-20)d (không bị kéo tuột)

Độ ẩm, sự xâm nhập

của Oxy và Clo

Bê tông

Cốt thép

xuyên qua bê tông

xuyên qua khe nứt

- Tạo ra sản phẩm ăn mòn

- Thể tích bị nỡ phồng

- Mở rộng vết nứt

- Sự ăn mòn tiếp tục

Hậu quả ăn mòn

Sự ăn mòn thép trong bê tông

Lớp bê tông bảo vệ cốt thép phải đủ dày, phụ thuộc tính chấtmôi trường bên ngoài () TCXDVN 356-2005, TCXDVN 327-2004)

1.3 Ưu khuyết điểm của BTCT

Ưu điểm BTCT

¾ Sử dụng vật liệu địa phương: cát, đá, sạn, sỏi

(ngoại trừ thép và cement)

¾ Khả năng chịu lực lớn hơn so với KC gạch đá, gỗ

(đặc biệt khả năng chịu mômen lớn)

¾ Có thể chịu được tải trọng động kể cả động đất và nổ

¾ Bền vững theo thời gian, chi phí bảo dưỡng thấp

¾ Khả năng chống cháy tốt

¾ Có thể tạo dáng bất kỳ theo yêu cầu kiến trúc, thẩm mỹ

Sử dụng bê tông nhẹ, bê tông ứng lực, kết cấu vỏ mỏng

¾ Trọng lượng bản thân lớn (1800-2500 kG/m3)

⇒ khó làm được kết cấu chịu lực nhịp lớn

Khuyết điểm BTCT

Sử dụng kết cấu BTCT có lỗ rỗng

¾ Cách âm và cách nhiệt kém

Sử dụng kết cấu BTCT lắp ghép (đúc sẳn)

¾ Công tác thi công phức tạp, thời gian kéo dài

Sử dụng kết cấu ứng lực, tính TTGH 2 : a n ≤ [a n ] ,…dùng cốt sợi, …

¾ Dễ xuất hiện các khe nứt gây hại chất lượng và thẩm mỹ

1.4 Phạm vi ứng dụng

 Xây dựng dân dụng-công nghiệp

 Xây dựng giao thông-thủy lợi

 Xây dựng đặc biệt: - công trình quốc phòng

- nhà máy điện nguyên tử

1.5 Phương hướng phát triển

 Nghiên cứu các loại vật liệu bê tông mới:

) Bê tông cường độ cực cao ( ≥ 80 MPa)

 Sử dụng các thiết bị thí nghiệm hiện đại:

sensor đặc biệt, PTN kết cấu lớn,…

 Phát triển các phương pháp mới về phân tích

tính toán nội lực và thiết kế kết cấu BTCT

Đặc tính của bê tông chịu uốn (ECC)

• Multiple cracking effect

• Max tensile strain ε > 2%

TN kết cấu lớn (structural testing)

TN với sensor FOS

Kết cấu được quan trắc Sensors FOS(nhiều loại) Hệ thống DA (tại chỗ)

Hệ thống truyền thông (ví dụ đường điện thoại)

Xử lý dữ liệu (tự động bởi máy tính)

Lưu trữ dữ liệu (đĩa cứng hay đĩa CD)

Truy xuất dữ liệu (và ra quyết định)

Thiết Kế Sức Bền (Strength Design)

tương đương với TCXDVN 356

Mo =wul2/8

Thiết Kế Dẻo (Plastic Design)

dùng cho thiết kế sàn BTCT

Thiết Kế dựa trên chuyển vị

(Displacement based Design - DBD)

- Phát triển từ 1990, cho kết cấu BTCT chống động đất

- Sự hư hỏng công trình liên quan trực tiếp đến biến dạng