Tài liệu Kết cấu gạch đá

Câu 8: Phân tích ảnh hưởng của bề dày mạch vữa và chất lượng bề mặt viên gạch lên cường độ chịu nén của khối xây?. Câu 9: Trạng thái ứng suất của gạch đá và vữa trong khối xây chịu nén

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP

PHẦN 1: CẤU TRÚC ĐỀ THI MÔN HỌC KẾT CẤU GẠCH ĐÁ

1 Đề thi bao gồm 03 câu: 02 lý thuyết + 01 bài tập

• Câu 1 (3,0đ): Lý thuyết;

• Câu 2 (3,0đ): Lý thuyết;

• Câu 3 (4,0đ): Bài tập: Bài tập nén lệch tâm

2 Thời gian làm bài: 60 phút

3 Tài liệu lưu hành nội bộ Không sao chép tài liệu dưới mọi hình thức!

PHẦN 2: HỆ THỐNG CÂU HỎI ÔN TẬP KẾT CẤU GẠCH ĐÁ

Câu 1: Ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng của kết cấu gạch đá?

Câu 2: Phân loại khối xây gạch đá, các nguyên tắc chung về liên kết gạch đá trong khối xây và các

yêu cầu về giằng trong khối xây?

Câu 3: Trình bày các nguyên tắc chung khi liên kết khối xây gạch đá?

Câu 4: Cường độ và biến dạng của vữa, các vấn đề cần chú ý khi dùng vữa tam hợp và vữa xi

măng?

Câu 5: Các giai đoạn làm việc của khối xây gạch đá chịu nén?

Câu 6: Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén của khối xây?

Câu 7: Nêu các trường hợp phá hoại của khối xây?

Câu 8: Phân tích ảnh hưởng của bề dày mạch vữa và chất lượng bề mặt viên gạch lên cường độ

chịu nén của khối xây?

Câu 9: Trạng thái ứng suất của gạch đá và vữa trong khối xây chịu nén đc xây bằng gạch có quy

cách Viết công thức tính toán giới hạn cường độ của khối xây gạch đá chịu nén đúng tâm?

Câu 10: Phân loại vữa và yêu cầu tác dụng của vữa?

1

Câu 11: Công thức kiểm tra điều kiện chịu nén cục bộ của khối xây? Hãy xác định diện tích tính

toán trong công thức theo hình vẽ?

Câu 12: Trình bày điều kiện ổn định của khối tường xây?

Câu 13: Phân tích ảnh hưởng của cường độ gạch và loại gạch, cường độ vữa và loại vữa đến cường

độ chịu nén của khối xây? (có vẽ hình minh họa)

Câu 14: Sơ đồ xác định nội lực và sơ đồ xác định tải trọng đứng của tường trong nhà có sơ đồ kết

cấu cứng

Câu 15: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên tường chắn đất bằng gạch đá Nêu điều kiện kiểm tra chống

trượt và chống lật cho tường

Câu 16: Cấu tạo của tường chắn đất bằng gạch đá?

Câu 17: Khái niệm và phân loại tường chắn đất bằng gạch đá?

Câu 18: Khái niệm, nguyên tắc cấu tạo và phân loại bể chứa nước bằng gạch đá?

Câu 19: Khái niệm, phạm vi sử dụng, ưu điểm của tường chắn đất bằng gạch đá?

- Có khả năng cách âm cách nhiệt tốt

- Sử dụng được các vật liệu địa phương do đó làm giảm giá thành công trình b Nhƣợc điểm:

- Trọng lượng bản thân lớn, khả năng chịu lực không cao so với kết cấu bêtông, bêtông cốt thép hoặc kết cấu thép

- Chịu tải trọng tác động kém Với kết cấu chịu tải trọng động nên sử dụng kết cấu BTCT

- Với khối xây bằng gạch đất sét nung thì sau khoảng 100 năm cường độ khối xây có thể bị giảm đi khoảng 1/3 cường thiết kế

- Gặp khó khăn cơ giới hóa trong công tác thi công

c Phạm vi áp dụng:

- Trong xây dựng dân dụng và công nghiệp, kết cấu gạch đá được sử dụng làm kết cấuchịu lực như tường, cột, móng, vòm, ống khói, bể nước và làm các kết cấu bao che

- Kết cấu gạch đá còn được sử dụng trong các công trình cầu, cống, hầm lò, tường chắn đất, kè mương sông

Câu 2: Phân loại khối xây gạch đá, các nguyên tắc chung về liên kết gạch đá trong khối xây và các yêu cầu về giằng trong khối xây? a Phân loại khối xây gạch đá

Theo hình dáng của gạch đá trong khối xây:

 Khối xây gạch đá có quy cách:

• Khối xây các loại khối lớn (bằng bê tông, gạch các loại) – chiều cao mỗi hàng xây

• Khối xây bê tông đá hộc

Theo cấu tạo khối xây:

• Dựa vào lỗ rỗng của viên gạch: khối xây đặc và khối xây rỗng

• Khối xây nhiều lớp: Làm từ ít nhất 2 lớp vật liệu khác nhau

• Khối xây hỗn hợp: Gồm nhiều lớp vật liệu khác nhau cùng làm việc chung

• Khối xây kết hợp: Chỉ có một lớp chịu lực, còn lại là các lớp trang trí hay cách âm, cách nhiệt

• Ngoài ra, trong khối xây còn đưa cốt thép lưới hoặc cốt thép dọc vào làm tăng khả năng chịu tải ngang của khối xây, khối xây có thể chia ra: khối xây không đặt cốt thép và khối xây đặt cốt thép

b Các yêu cầu về giằng trong khối xây

3

Trong khối xây, giằng được giải quyết bằng cách xây từng hàng ngang và dọc xem kẽ hoặc xen kẽ vừa ngang vừa dọc từng hàng

 Giằng trong khối xây đặc

- Đối với khôi xây gạch có chiều cao mỗi hàng 60mm, dùng cách xây hỗn hợp vừa ngang vừa dọc trong mỗi hàng ngang hoặc ba dọc 1 ngang hoặc năm dọc 1 ngang

 Giằng trong khối xây nhiều lớp

- Khối xây hai lớp bao gồm lớp xây đặc chịu lực chính và lớp ốp (bằng gạch gốm và đá tự nhiên) Lớp ốp liên kết vào khối xây cơ bản của tường nhờ các giằng ăn sâu vào nửa viên gạch hoặc hơn Các hàng giằng cách nhau từ 3 đến 5 hàng gạch theo chiều cao tường Nếu ốp đá hoặc xây ốp phía ngoài người ta phải dùng khoan bê tông khoan tạo

lỗ để bắt các vít nở vào tường làm các neo để đỡ cho các hàng khối xây ốp hoặc đá ốp

 Giằng trong khối xây rỗng

- Khối xây rỗng có lớp không khí (hoặc lớp cách nhiệt, cách âm) ở giữa Khối xây rỗng được cấu tạo các khoảng rỗng bên trong dọc theo chiều cao có các hàng gạch ngang nhằm ổn định cho khối xây Hàng gạch giằng có thể là hàng ngang hoặc giằng nghiêng

Câu 3: Các nguyên tắc chung về liên kết gạch đá trong khối xây?

Trong khối xây gạch đá khả năng chịu nén của gạch đá là chủ yếu

- Lực tác dụng lên khối xây cần phải vuông góc với lớp vữa ngang Các viên gạch đá trong khối xây phải đặt thành hàng (lớp) trong một mặt phẳng

- Các mạch vữa đứng phải song song với mặt phẳng ngoài của khối xây và các mạch vữangang cần phải vuông góc với mặt phẳng ngoài của khối xây

- Các mạch vữa đứng ở các hàng phải bố trí lệch đi ít nhất 50mm hoặc ½ viên gạch để tránh trùng mạch thì tải trọng từ trên truyền xuống mới phân đều cho toàn bộ khối xây

- Khối xây gạch đá thường đặt các hàng theo phương ngang Tùy theo vị trí trong khối xây mà viên gạch đá được chia thành gạch mặt trong và gạch mặt ngoài Viên gạch đặt dọc theo chiều dài khối xây là viên gạch dọc Viên gạch đặt ngang theo chiều dài khối xây là viên gạch ngang, viên gạch nằm trong khối xây là viên gạch chèn

- Bề dày khối xây tường là bội số của nửa viên gạch hoặc đá

Câu 4: Cường độ và biến dạng của vữa? Các vấn đề cần chú ý khi dùng vữa tam hợp

và vữa xi măng?

a Cường độ tiêu chuẩn của vữa

• Cường độ tiêu chuẩn của vữa được xác định bằng thí nghiệm nén các mẫu thử lập

phương, kích thước cạnh a=7,07cm, trong điều kiện tiêu chuẩn: bảo quản mẫu 28 ngày tuổi ở nhiệt độ phòng t=20±2 o C, độ ẩm ≥80%

• Cường độ trung bình của vữa ximăng và vữa tam hợp trong phạm vi tuổi dưới 90

ngày có thể được xác định bằng công thức kinh nghiệm sau: at

Rv t,  Rv,28

trong đó:

Rt, R28 là cường độ chịu nén của vữa ở ngày thứ t và ngày thứ 28

hệ số: a = 1,5; t - tuổi của vữa tính bằng ngày đêm

b Biến dạng của vữa

Biến dạng của vữa trong khối xây chiếm hơn 80% biến dạng của khối xây trong khi

thể tích trung bình vữa chỉ chiếm từ 10-15%

Với mạch vữa dày 10mm, loại vữa nặng chịu nén với tải trọng tác dụng ngắn hạn bằng 1/3 tải trọng giới hạn Biến dạng khi đó là:

Câu 5: Các giai đoạn làm việc của khối xây gạch đá chịu nén?

 Giai đoạn 1: Khi lực nén còn nhỏ, ứng suất trong khối xây còn khá bé, trong khối xây

chưa xuất hiện vết nứt Khi lực nén tăng lên, trong khối xây xuất hiện một số vết nứt nhỏ Lực nén ở thời điểm này đạt đến Nn. (hình a)

 Giai đoạn 2: Khi lực nén tiếp tục tăng lên, các vết nứt bắt đầu mở rộng và phát triển

dọc theo phương tác dụng của lực nén, đồng thời xuất hiện các vết nứt mới ở các vị trí khác Các vết nứt cũ và mới nối liền với nhau và nối với mạch vữa đứng làm cho khối xây dần bị phân thành những nhánh đứng độc lập chịu các tải trọng nén lệch tâm khác

- Trong mọi trường hợp, sự xuất hiện vết nứt đầu tiên phải được xem là dấu hiệu bất thường, cần phân tích nguyên nhân để có biện pháp xử lý kịp thời

- Để đánh giá mức độ an toàn về cường độ của khối xây, sử dụng tỷ số Nn/Np

Câu 6: Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén của khối xây?

• Ảnh hưởng của gạch, đá:

- Cường độ của gạch, đá tăng lên  cường độ của khối xây tăng lên nhưng với mức độ chậm hơn

- Trong các khối xây bằng gạch có quy cách, khi chiều dày các viên gạch đá tăng lên  cường độ của khối xây tăng lên

- Cường độ của khối xây bằng gạch đá có quy cách lớn hơn cường độ của khối xây bằng đá hộc

- Cường độ của khối xây bằng gạch đá đặc lớn hơn cường độ của khối xây bằng gạch

đá rỗng có cùng quy cách

 Ảnh hưởng của vữa:

- Khi cường độ của vữa tăng lên  cường độ của khối xây tăng lên (mức độ tăng lên nhanh khi cường độ của vữa còn thấp sau đó chậm dần và dừng hẳn khi cường độ của vữa khá cao)

- Cường độ của vữa trong khối xây đá hộc ảnh hưởng lớn đến cường độ khối xây, còn trong các khối xây bằng tảng lớn, cường độ của vữa ảnh hưởng không đáng kể

- Với vữa có biến dạng lớn, bề dày mạch vữa quá lớn sẽ làm giảm cường độ của khối xây

- Dùng vữa có độ sệt lớn sẽ làm tăng cường độ của khối xây

- Vữa dùng chất phụ gia, vữa ximăng cứng, vữa vôi dưới 3 tháng tuổi làm giảm cường

độ của khối xây, khi tính toán lấy giảm 10÷15% so với vữa thông thường

Ảnh hưởng của tuổi khối xây và tính chất tác dụng của tải trọng:

- Tuổi khối xây càng lớn, cường độ của khối xây càng lớn Cường độ khối xây tăng nhanh trong khoảng thời gian đầu nhưng chậm dần và dừng hẳn khi tuổi khối xây tăng lên

- Nếu khối xây chịu tải trọng dài hạn Ndh < Nn thì sẽ làm tăng cường độ của khối xây, nếu Ndh > Nn thì cường độ của khối xây sẽ giảm đi

- Cường độ của khối xây giảm khi chịu tác dụng của tải trọng lặp

• Ảnh hưởng của chất lượng thi công:

- Khi xây, các mạch vữa trải không đều, mạch vữa không đầy, các hàng gạch sắp xếpkhông hợp lý làm giảm cường độ cửa khối xây

- Cường độ của khối xây khi xây bằng phương pháp rung chấn động, lớn hơn cường

độ của khối xây khi xây thủ công (Từ 2 ÷ 2,5 lần)

7

Câu 7: Các trường hợp phá hoại của khối xây?

Tuỳ theo phương tác dụng của lực kéo mà khối xây có thể bị phá hoại theo tiết diện giằng hoặc không giằng

a) Tiết diện không giằng b) Tiết diện giằng

• Sự phá hoại chịu kéo theo tiết diện không giằng

- Sự phá hoại theo tiết diện không giằng khi lực kéo vuông góc với mạch vữa ngang

và có thể xảy ra theo 1 trong các trường hợp sau:

+ 1 - theo mặt tiếp xúc giữa mạch vữa và gạch

+ 2 - theo mặt cắt qua mạch vữa

+ 3 - theo mặt cắt qua gạch

- Thông thường xảy ra theo mặt cắt 1-1 hoặc 2-2 Trường hợp phá hoại theo mặt cắt qua gạch chỉ xảy ra khi cường độ của gạch quá yếu

- Khi sự phá hoại xảy ra ở mặt tiếp xúc (1-1), cường độ chịu kéo của khối xây lấy bằng cường độ lực dính pháp tuyến giữa gạch và vữa:

Rc

k  Rc

d (kG / cm2) 1

Rv

- Khi sự phá hoại xảy ra theo mặt cắt qua vữa, cường độ chịu kéo của khối xây lấy bằng cường độ chịu kéo của vữa

 Sự phá hoại chịu kéo theo tiết diện giằng

- Sự phá hoại theo tiết diện giằng khi lực kéo song song với mạch vữa ngang và có thểxảy ra theo 1 trong các trường hợp sau:

1 – theo tiết diện đi qua các mạch vữa đứng và các viên gạch

2 – theo tiết diện cài răng lược

3 – theo tiết diện bậc thang

- Cường độ chịu kéo khối xây khi sự phá hoại theo mặt cắt 2-2 hoặc 3-3:

Rc

k .Rd

Trong đó:

Rd - là cường độ của lực dính tiếp tuyến giữa gạch và mạch vữa ngang

 = d/a - là độ giằng vào nhau của các viên gạch

d - chiều sâu đoạn giằng vào nhau của viên gạch

a - chiều dày một lớp khối xây

Với khối xây bằng gạch, đá có quy cách mà d ≥ a, cho phép lấy ν =1; với khối xây đá hộc lấy ν = 0,7

- Cường độ chịu kéo khối xây khi sự phá hoại theo mặt cắt 1-1:

Rck  '.Rkg

Trong đó:

Rkg - Cường độ chịu kéo đúng tâm của gạch, thường bằng 1/3 cường độ chịu uốn ν’

= Fg/ F - hệ số kể đến sự giảm yếu của tiết diện do bỏ qua mạch vữa đứng

HAU – STUDY HARD – PLAY HARD (fb.com/dhkt.studyhard)

Fg - diện tích tiết diện gạch bị cắt qua không kể các mạch vữa

Câu 8: Phân tích ảnh hưởng của bề dày mạch vữa và chất lượng bề mặt viên gạch lên cường độ chịu nén của khối xây?

- Cường độ khối xây thay đổi phụ thuộc vào bề dày mạch vữa ngang Việc tăng bề dày mạch vữa làm cho viên gạch ép đều lên nên vữa, mặt khác bất lợi vì tăng ứng suất kéo cho viên gạch Sự bất lợi càng lớn khi vữa có biến dạng lớn, vì vậy tùy theo ảnh hưởng của yếu tố nào nhiều hơn mà cường độ khối xây tăng hay giảm

- Bề dày của mạch vữa tiêu chuẩn là 10-12 mm Khi dùng các loại vữa có biến dạng lớn (như vữa vôi), bề dày mạch vữa lấy bé đi

- Hình dáng và mức độ bằng phẳng của bề mặt viên gạch cũng ảnh hưởng đến cường độ khối xây:

+ Gạch có hình dáng đều đặn, đúng quy cách cường độ khối xây sẽ cao hơn so với loại gạch cong vênh, bề mặt lồi lõm

Vậy nên không chỉ cường độ của gạch mà cả hình dáng kích thước và chất lượng bề mặt viên gạch đều ảnh hưởng đến cường độ của khối xây

Câu 9: Trạng thái ứng suất của gạch đá và vữa trong khối xây chịu nén được xây bằng gạch có quy cách Viết công thức tính toán giới hạn cường độ của khối xây gạch đá chịu nén đúng tâm?

a Trạng thái ứng suất của gạch đá và vữa trong khối xây chịu nén được xây bằng gạch có quy cách:

• Trạng thái ứng suất của khối xây:

- Ứng suất sẽ tập trung ở những vị trí có độ cứng lớn Trong viên gạch có thể xuất hiện

cả thành phần ứng suất do mômen uốn, ứng suất cắt, ứng suất kéo, ứng suất nén cục

bộ

- Trong các mạch vữa có thể có ứng suất nén hoặc ứng suất kéo phát sinh do co ngót

- Trong khối xây đá hộc, ứng suất tập trung lớn tại những vị trí đầu lồi của viên đá

• Các nguyên nhân tạo nên trạng thái ứng suất phức tạp khối xây:

- Do sự không đồng nhất về tính chất biến dạng của các lớp gạch đá và vữa

- Do sự không đồng nhất về hình dạng và tính chất cơ học của các viên gạch đá

- Do sự không đồng nhất của vữa trong khối xây Tính chất cơ học của vữa ở những vị trí khác nhau là khác nhau do khi nhào trộn vữa không đều hoặc do sự khô cứng không đồng đều của vữa

- Do vữa có tính co ngót, khi co ngót bị cản trở sẽ phát sinh các ứng suất co ngót trong khối xây, cũng có thể làm cho vữa tách khỏi gạch đá ở một số chỗ

- Do sự không đồng nhất về hình dạng và tính chất của các viên gạch đá

- Do trong quá trình thi công có thể gây ra sự không đồng đều ở các mạch vữa

b Công thức tính toán giới hạn cường độ của khối xây gạch đá chịu nén đúng tâm: a

+Rg, Rv - là giới hạn cường độ chịu nén của gạch và của vữa

+A<1 :là hệ số kết cấu, phụ thuộc vào cường độ và loại gạch, được xác định:

Câu 10: Phân loại vữa và yêu cầu tác dụng của vữa?

a Phân loại vữa:

• Theo dung trọng ở trạng thái khô:

- Vữa nặng: γ > 1500 kG/m3

- Vữa nhẹ: γ ≤ 1500kG/m3

11

• Theo chất kết dính và cốt liệu:

- Vữa nước: Dùng các chất kết dính là ximăng Pooclan hoặc ximăng Puzơlan

- Vữa khô: Dùng các chất kết dính là vôi hoặc thạch cao

- Vữa hoàn thiện

b Yêu cầu của vữa:

- Vữa phải có cường độ nhất định;

- Vữa phải có độ linh động cần thiết để dễ dàng dàn trải trong quá trình thi công;

- Vữa phải có độ sệt để đảm bảo cho mạch vữa không bị trồi ra sau khi xây; - Vữa phải có độ giữ nước cần thiết

- Lấp kín các khe hở và tăng chống thấm trong khối xây

Câu 11: Công thức kiểm tra điều kiện chịu nén cục bộ của khối xây? Hãy xác định diện tích tính toán trong công thức theo hình vẽ?

 Giới hạn cường độ chịu nén cục bộ được xác định theo công thức thực nghiệm:

• Lưu ý: Đề thi sẽ cho các bạn hình vẽ, có kích thước, số liệu cụ thể Yêu cầu các bạn

xác định diện tích chịu nén cục bộ Fcb và diện tích chịu nén tính toán F

Câu 12: Trình bày điều kiện ổn định của khối tường xây?

Điều kiện ổn định của khối tường xây:

  gh

Trong đó:

H

•  , H là chiều cao tầng, h là chiều dày tường h

• gh : trị số giới hạn giữa chiều cao và chiều dày tường phụ thuộc vào chức năng của tường và trụ, điều kiện gối tựa và nhóm khối xây

13