Bài giảng kết cấu bê tông cốt thép 2

Khái ni m chung• Sàn ph3ng là k,t c"u đư>c s?. d@ng rBng rãi trong các công trình xây dGng... Các lo i sàn: Trong sơ đO sàn có d... Khái ni m chung TrNng lư>ng sàn BTCT, TL các lQp phH,

Nội dung môn học

• Chương 2: Nguyên lý tính toán và c"u t o BTCT

• Chương 3: C"u ki'n ch(u u n

• Chương 4: C"u ki'n ch(u kéo – C"u ki'n ch(u nén

1

• Chương 4: C"u ki'n ch(u kéo – C"u ki'n ch(u nén

• Chương 5: Tính toán k,t c"u BTCT theo TTGH II

6.1 Khái ni'm chung 6.2 Sàn sư8n toàn kh i có b:n lo i d<m

6.2 Sàn sư8n toàn kh i có b:n lo i d<m 6.3 Sàn sư8n toàn kh i có b:n kê b n c nh

6.1 Khái ni m chung

• Sàn ph3ng là k,t c"u đư>c s? d@ng rBng rãi trong các công trình xây dGng

• C"u ki'n cơ b:n cHa sàn ph3ng là b:n và d<m, g i đK sàn có thL là tư8ng hay cBt

• Sàn trGc ti,p nhMn t:i trNng rOi truy n xu ng tư8ng, cBt và móng

• Sàn còn nhMn t:i trNng theo hưQng ngang rOi truy n vào các k,t c"u th3ng

6.1 Khái ni m chung

6.1.1 B n lo i d!m và b n kê b n c nh:

Xét b:n kê 2 c nh A và B và b:n b( ngàm mBt phía như hình vW

Khi ch(u t:i trNng phân b đ u, b:n b( cong theo phương l1 còn phương l2 vXn th3ng => mômen ch[ xu"t hi'n theo phương l1

Khi đó b:n làm vi'c như d<m có nh(p l và đư>c gNi là b:n lo i d<m

6.1 Khái ni m chung

6.1.1 B n lo i d!m và b n kê b n c nh:

\ CTt 2 d:i ^ gi_a b:n như hình vW, m`i

\ CTt 2 d:i ^ gi_a b:n như hình vW, m`i

d:i có chi u rBng mBt đơn v(

lo i d<m.

6.1 Khái ni m chung

6.1.2 Các lo i sàn:

Trong sơ đO sàn có d<m (sàn sư8n) l i có thL chia ra:

\ Sàn sư8n toàn kh i có b:n d<m (h.6.3a)

\ Sàn sư8n toàn kh i có b:n kê b n c nh (h.6.3b)

\ Sàn dày sư8n (sàn ô c8) (h.6.3c)

\ Sàn nhi u sư8n (h.6.3e)

\ Sàn nhi u sư8n (h.6.3e)

5\ Tư8ng ngoài

D

C

B 3

M t c t 1 1

6.1 Khái ni m chung

6.1.4 Kích thưAc các b ph?n c@a sàn:

a, Kích thưAc trên m t bCng:

c<u s? d@ng, bưQc cHa khung thư8ng to 3m đ,n 6m, cũng có thL 8m hoqc hơn.

chính có thL đqt 1,2,3 d<m ph@.

÷

b, Chi;u dày c@a b n (h):

VQi b:n lo i d<m l"y m = 30 ÷ 35 ; l: nh(p cHa b:n (c nh ngTn) VQi b:n kê b n c nh l"y m = 40 ÷ 45 (chNn m lQn vQi b:n đơn kê tG do;

6.1 Khái ni m chung

6.1.4 Kích thưAc các b ph?n c@a sàn (ti5p theo):

c, Kích thưAc ti5t di n d!m:

Chi;u cao ti,t di'n d<m có thL chNn theo nh(p cHa d<m

6.1.5 T i tr-ng tác dEng trên b n sàn:

• T:i trNng tác d@ng lên sàn gOm Ho t t:i và tĩnh t:i.

• Ho t t:i (p) : Ho t t:i tiêu chuwn ptc lên sàn đư>c l"y theo TCVN2737\95 Thông thư8ng ho t t:i đư>c cho dưQi d ng phân b đ u:

• Tĩnh t:i (g) tác d@ng lên sàn bao gOm:

TrNng lư>ng sàn BTCT, TL các lQp phH, lQp lót

6.1 Khái ni m chung

TrNng lư>ng sàn BTCT, TL các lQp phH, lQp lót

Xác đ(nh TL các lQp này theo thGc t,, tĩnh t:i tính toán là:

T i tr-ng tính toàn toàn ph!n lên sàn là :

3

4 5

B A

6.2 Sàn sư n toàn kh i có b n d!m

6.2.2 Khái ni m cơ b n v; khAp dJo:

Khi ưs trong mi n kéo c t thép đ t đ,n Rs, thép bTt đ<u ch:y d{o Khi ưs trong

bê tông đ t đ,n Rb thì ti,t di'n rơi vào tr ng thái phá ho i (phá ho i d{o)

To tr ng thái IIa (σs→Rs) chuyLn đ,n tr ng thái phá ho i (σs→Rs, σb→Rb) là mBt quá trình m^ rBng khe nRt, ti,t di'n b( quay quanh tr@c trung hòa Ti,t di'n như vMy gNi là khQp d{o

Đ c đi m c a kh p d o:

b

σ < Rb σ = Rb b(II )a (III th2)

Mkd

B

6.2 Sàn sư n toàn kh i có b n d!m

6.2.3 Tính toán n i lKc b n (có kL đ5n sK hình thành c@a khAp dJo):

6.2 Sàn sư n toàn kh i có b n d!m

6.2.3 Tính toán n i lKc b n (có kL đ5n sK hình thành c@a khAp dJo) (ti5p theo):

VQi gi: thi,t khQp d{o hình thành ^ sát mép ti,t di'n d<m, nh(p tính toán b:n và nBi lGc b:n đư>c xác đ(nh như hình vW.

16

ql216

C D

E F

G H

4φ ,a

3φ ,a

4φ ,a

l

16

1,3: c t thép ch(u mômen dương căng dưQi; 2,4: c t thép ch(u mômen âm t i g i.

λ = 1/4 khi p/g < 3 ; λ = 1/3 khi p/g ≥ 3 ; p: ho t t:i ; g: tĩnh t:i.

• C t thép ch(u mômen âm theo c"u t o:

D<m chính Tư8ng biên

C t thép d-c chPu lKc: 1,3: c t thép ch(u mômen dương căng dưQi; 2,4: c t thép ch(u mômen âm t i g i.

C t thép c6u t o: 5: c t thép c"u t o ch(u mômen âm; 6, 6A: c t thép phân b

6.2.5.1 Sơ đO tính toán d<m ph@

6.2.5.1 Sơ đ4 tính toán d!m phE (theo sơ đ4 khAp dJo):

• D<m ph@ g i lên d<m chính ; ^ đ<u d<m ph@, g i tGa có thL là tư8ng có chi u dày không nht hơn 220 mm

• Khi tính toán d<m ph@ theo sơ đO khQp d{o, nh(p tính toán cHa d<m ph@ đư>c xác đ(nh như sau:

6.2.5.2 Xác đPnh t i tr-ng tác dEng lên d!m phE

• Ho t t i: Ho t t:i tác d@ng trên b:n là p (kG/m2), ho t t:i tác d@ng lên d<m là pd

l1t, l1p: k/c gi_a các d<m ph@ ^ phía trái và ph:i d<m ph@ đang xét

• Tĩnh t i: Tĩnh t:i tác d@ng trên b:n là g (kG/m2), tĩnh t:i trên d<m là gd (kG/m) thì:

6.2.5 3 Xác đPnh n i lKc d!m phE:

0,5bdc0,5bdc 0,5bdc 0,5bdc

Hình 6.5 Bi.u đ bao mômen và l3c c4t d(m ph5

a, Sơ đO d<m; b, BiLu đO bao mômen; c, BiLu đO bao lGc cTt.

6.2.5 3 Xác đPnh n i lKc d!m phE (ti5p theo):

cho trong B:ng 6.1b.

Bảng 6.1a Hệ số để tính tung độ biểu đồ bao mômen của dầm phụ theo sơ đồ khớp dẻo

1 2 0,425lb 3 4 6; 9; 11 7; 8 ; 12 0,5l

0,020 0,018 0,858 0,0625 Điểm có M = 0 cách mép gối một đoạn 0,15lb hay 0,15l Các tiết diện ghi 0,425lb; 0,5l là khoảng cách tính từ gối tựa bên trái.

Nhánh âm cHa biLu đO bao mômen ^ nh(p 1, sát g i tGa thR hai (B) đư>c coi coi là đư8ng

≤ 0,5 -0,0715 -0,010 0,022 0,024 -0,004 -0,0625 -0,003 0,028 0,028 0,030 -0,0625 0,167

1 -0,0715 -0,020 0,016 0,009 -0,14 -0,0625 -0,013 0,013 0,013 -0,013 -0,0625 0,200 1,5 -0,0715 -0,026 -0,003 0 -0,020 -0,0625 -0,019 0,004 0,004 -0,019 -0,0625 0,228

2 -0,0715 -0,030 -0,009 -0,006 -0,024 -0,0625 -0,023 -0,003 -0,003 -0,023 -0,0625 0,250 2,5 -0,0715 -0,033 -0,012 -0,009 -0,027 -0,0625 -0,025 -0,006 -0,006 -0,025 -0,0625 0,270

3 -0,0715 -0,035 -0,016 -0,014 -0,029 -0,0625 -0,028 -0,010 -0,010 -0,028 -0,0625 0,285 3,5 -0,0715 -0,037 -0,019 -0,017 -0,031 -0,0625 -0,029 -0,013 -0,013 -0,029 -0,0625 0,304

4 -0,0715 -0,038 -0,021 -0,018 -0,032 -0,0625 -0,030 -0,015 -0,015 -0,030 -0,0625 0,314 4,5 -0,0715 -0,039 -0,022 -0,020 -0,033 -0,0625 -0,032 -0,016 -0,016 -0,032 -0,0625 0,324

6.2.5 3 Xác đPnh n i lKc d!m phE (ti5p theo):

Hình 6.5 Bi.u đ bao mômen và l3c c4t d(m ph5

a, Sơ đO d<m; b, BiLu đO bao mômen; c, BiLu đO bao lGc cTt.

6.2.5 Tính toán d!m phE

6.2.5 4 Tính toán và b trí c t thép d!m phE:

\ Trư8ng h>p mômen dương: Tính toán theo ti,t di'n ch_ T n,u tr@c trung hòa qua sư8n

\ Trư8ng h>p mômen âm: tính toán như ti,t di'n ch_ nhMt (b x h).

Thư8ng thì d<m ph@ ch[ đqt c t đai, không đqt c t thép xiên

\ Trong tính toán c t thép đai thư8ng chNn trưQc s nhánh đai, đư8ng kính thanh c t đai, rOi tính kho:ng cách c t thép đai (s).

Xem các công thRc : (3\33) đ,n (3\38)

6.2.6.1 Sơ đO tính toán d<m chính

P G

D<m chính đư>c tính toán theo sơ đO đàn hOi có xét đ,n sG phân ph i l i mômen do xu"t hi'n các khQp d{o.

Dầm chính chịu tải trọng do dầm phụ truyền vào thành các lực tập trung, ngoài ra còn có trọng lượng bản thân dầm chính.

6.2.6.2 Xác đPnh t i tr-ng d!m chính

27Hình 6.6 Sơ đO xác đ(nh t:i trNng lên d<m chính

1 Ho t t i (P):

GNi pd là ho t t:i phân b đ u trên d<m ph@, ho t t:i trên d<m ph@ truy n vào d<m chính thành lGc tMp trung P (Hình 6.6)

P = 0,5pd l2t + 0,5pdl2p = 0,5pd(l2t+l2p)

l2t, l2p: kho:ng cách gi_a các d<m chính ^ bên trái và bên ph:i d<m đang xét

(chi u dài nh(p d<m ph@ tính đ,n tâm g i tGa)

G0 = b(h\hb)l1 γbng (có thL l"y γb = 2500 daN/m3 ; ng = 1,1)

=> Tĩnh t:i tMp trung : G = G0 + G1

1 VY biLu đ4 bao mômen theo sơ đ4 đàn h4i:

BiLu đO bao mômen theo sơ đO đàn hOi có thL đư>c vW bung cách tra b:ng hay dùng phương pháp chOng biLu đO thành ph<n.

Phương pháp chOng biLu đO thành ph<n: Ví d@: P = 3; G = 1 và l = 1 (xem Ph@ l@c 16).

0,501 P

P

0,834 0,666

Giá tr( mômen dương cGc đ i ^ nh(p : (a) + (c) Giá tr( mômen âm cGc đ i ^ g i B: (a) + (b) Giá tr( mômen âmcGc đ i ^ nh(p: (a) + (d) Giá tr( mômen âm cGc đ i ^ g i B sau khi đi u ch[nh

2 VY biLu đ4 bao mômen có kL đ5n sK xu6t hi n c@a các khAp dJo:

Giá tr( mômen âm cGc đ i ^ g i tGa B đư>c gi:m (đi u ch[nh) mBt lư>ng 30% (lư>ng gi:m t i đa cho phép): to 1,332 xu ng còn 0,932 (1,332 – 0,3 x 1,332 = 0,932).

Mômen ^ các ti,t di'n gi_a nh(p sW tăng lên theo nguyên tTc cân bung tĩnh hNc, có thL tính đư>c bung cách cBng nhánh vQi biLu đO mômen ph@ Ta đi u ch[nh

đư8ng thành đư8ng

BiLu đO bao mômen cu i cùng: nhánh âm: và ; Nhánh dương:

0,400 0,267

0,133 0,3 x 1,332 = 0,400 BiLu đO mômen ph@

C t thép dNc ch(u lGc trong d<m chính đư>c tính toán tương tG như c t thép dNc ^ d<m ph@.

6.2.6.4 Tính c t thép d-c d!m chính

31

Hình 6.7 B trí c t thép d-c d!m chính

• C t thép treo:

T i v( trí d<m ph@ kê lên d<m chính ph:i b trí thêm c t thép đai hay c t thép vai bò cho d<m chính, gNi là c t thép treo Khi dùng c t đai đL làm c t treo thì di'n tích t"t c: các thanh là:

6.3.1 Sơ đO b trí k,t c"u sàn sư8n có b:n kê b n c nh

6.3.2 Tính b:n đơn theo sơ đO đàn hOi

6.3.3 Tính sàn có các ô b:n liên t@c theo sơ đO đàn hOi

6.3 Sàn sư n toàn kh i có b n kê b n c nh

6.3.4 B trí c t thép trong sàn có b:n kê b n c nh

6.3.5 Tính toán d<m sàn có b:n kê b n c nh

Sàn sư8n toàn kh i có b:n kê b n c nh có thL không có d<m ph@ (Hình 6.9) hoqc có

6.3.1 Sơ đ4 b trí k5t c6u sàn sư n toàn

kh i có b n kê b n c nh

l 1 a,

4

B:n đơn là mBt t"m b:n đư>c kê ^ 4 c nh Khi (l2/l1) < 2 thì t:i trNng đư>c truy n theo c: 2 phương l1 và l2 (xem m@c 6.1.1) VQi l2: c nh dài; l1: c nh ngTn.

Tùy theo liên k,t xung quanh các c nh l1 và l2 mà ngư8i ta chia b:n đơn thành 9

ĐL thuMn l>i cho vi'c tính toán theo sơ đO đàn hOi, ngư8i ta lMp s†n các b:ng tra (Ph@ l@c 17) cho 9 lo i b:n nêu trên.

Mômen theo các phương c nh l1 và l2 khi b:n ch(u t:i trNng phân b đ u q ph@ thuBc vào tƒ l' l2/l1

MI = \β1ql1l2 MII = \β2ql1l2 : mômen t i mép b:n

6.3.2 Tính b n đơn theo sơ đ4 đàn h4i

37Các h' s : α1 ; α2 ; β1 ; β2 : tra Ph@ l@c 17

Đưa vi'c tính toán các b:n liên t@c v tính toán theo các b:n đơn đL tMn d@ng các b:ng tra có s†n cHa b:n đơn.

Hình 6.12 thL hi'n cách b trí các ho t t:i p và tĩnh t:i g đL t o ra mômen căng dưQi lQn nh"t ^ gi_a nh(p các ô b:n (các ô b:n g ch chéo) và mômen căng trên lQn nh"t ^ g i đK (căng trên lQn nh"t trong các ô b:n đL trTng)

6.3.3 Tính b n liên tEc theo sơ đ4 đàn h4i

ĐL tMn d@ng các b:ng tra có s†n cHa các b:n đơn, ta ti,n hành phân chia t:i trNng như sau:

T‡ng t:i trNng trên Hình 6.13a đư>c chia thành t:i trNng như trong Hình 6.13b và 6.13c

\ Góc xoay ^ g i gi_a trên Hình 6.13b do t:i trNng gây ra khá nht (≈0), nên ta có thL cTt b:n liên t@c thành các b:n đơn đL tính toán Các ô b:n ^ gi_a sW có sơ đO

b n c nh ngàm, các ô b:n ^ biên sW l"y theo sơ đO thích h>p trong chín lo i b:n

đã nêu

\ ‚ sơ đO trên Hình 6.13c, do tính ch"t ph:n đ i xRng cHa t:i trNng, ta có thL cTt

6.3.3 Tính b n liên tEc theo sơ đ4 đàn h4i

Hình 6.14 thL hi'n vi'c b trí c t thép trong sàn sư8n có b:n kê 4 c nh.

4

c,

D<m đK sàn có b:n kê b n c nh có thL là d<m đơn gi:n hay d<m liên t@c.

T:i trNng to b:n đư>c phân chia vào các d<m như trên Hình 6.15.

GNi tĩnh t:i tác d@ng lên b:n là g, ho t t:i tác d@ng lên b:n là p.

D<m AB ch(u t:i trNng phân b theo d ng hình thang; d<m CD ch(u t:i trNng phân b hình tam giác (chưa kL đ,n ph<n trNng lư>ng b:n thân cHa các d<m AB, CD).

đ nh n>i l?c các d:m.