Bài giảng môn học Kết cấu công trình: Kết cấu mái - ĐH Bách khoa Hà Nội - Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng

-Tải trọng: trọng lượng bản thân dầm mái, trọng lượng panen mái và các lớp cấu tạo, hoạt tải sửa chữa, tải trọng của cầu trục treo (nếu có), vv... -Tiết diện cần diện tích cốt thép dọc c[r]

KẾT CẤU MÁI Môn học: KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Ngành: Kiến trúc-Quy hoạch

1.KHÁI QUÁT

1.1 Yêu cầu của kết cấu mái

- Đủ khả năng chịu lực (tải trọng

mái, gió)

- Bền vững lâu dài

- Cách nhiệt, chống thấm, chịu

được mưa nắng, có độ dốc thoát

nước mưa

- Có hình dạng phù hợp kiến trúc

công trình

- Thi công dễ dàng, giá thành hợp

lý

1.2 Phân loại kết cấu mái

a Mái phẳng và

mái không gian

1.KHÁI QUÁT

1.2 Phân loại kết cấu mái

b Mái nặng và mái nhẹ

 Mái nặng: kết cấu mang lực mái bằng BTCT hoặc thép

Bản mái BTCT đúc tại chỗ hoặc đúc sẵn

 Mái nhẹ: kết cấu mang lực mái bằng thép hoặc gỗ

2 MÁI BTCT

- Tồn khối, lắp ghép, bán lắp ghép

- Mái phẳng, mái vỏ mỏng khơng gian

- Mái bằng (i  1/8), mái dốc (i > 1/8)

2.1 Mái tồn khối

- Ưu điểm: khả năng chống thấm cao, tạo độ cứng khơng gian lớn cho cơng trình

- Bản cĩ sườn (bản dầm, bản kê bốn cạnh), hoặc bản khơng sườn

-Lớp cách nhiệt (dày 100150mm), vữa chống thấm (dày 1520mm), gạch lá nem

- Tính tốn bản mái tồn khối: tương tự sàn tồn khối

2.2 Mái lắp ghép

- Cĩ xà gồ hoặc khơng cĩ xà gồ

- Các lớp cấu tạo: gạch lá nem, bêtơng chống thấm, lớp cách nhiệt, panen mái (1,5x6m; 3x6m)

- Hệ kết cấu mái bao gồm: panen mái, xà gồ, dầm mái, vịm, dàn mái, kết cấu đỡ dàn,

3 DầM MÁI BTCT

Thích hợp cho nhịp dưới 18 m; nếu dùng ứng lực trước thì nhịp ≥ 24 m

3.1 Đặc điểm cấu tạo

- Hình dạng: một mái dốc, hai mái dốc, cánh thượng cong

- Độ dốc mái: 1/12 ÷ 1/8

- Tiết diện: chữ T hoặc I

Chiều cao giữa dầm

Chiều cao đầu dầm

l









 



15

1 10

1

l











35

1 20

1

1 hay lấy h 1 =80cm

-Hình dạng: một mái dốc, hai mái dốc, cánh thượng cong

Các loại dầm mái

3 DầM MÁI BTCT

-Khi chiều cao dầm lớn  khoét lỗ bản bụng (hình tròn, đa giác) để giảm trọng lượng bản thân Không khoét lỗ ở khu vực gối tựa và chỗ có lực tập trung.

-Bản bụng: dày ≥ 80 mm

-Cánh nén: b’ c = 200 ÷ 400 mm ; bảo đảm điều kiện ổn định khi chế tạo, cẩu lắp và chiều sâu gối tựa tối thiểu của panen mái.

-Cánh kéo: b c = 200 ÷ 250 mm ; phụ thuộc việc bố trí cốt thép chịu kéo trong dầm và cường độ của dầm khi buông cốt thép ứng lực trước.

-Ở đầu dầm, bản bụng được mở rộng (bằng bề rộng cánh hạ) để chịu phản

lực gối tựa và đảm bảo liên kết đầu dầm với đầu cột.

-Dầm có nhịp trên 15m phải đặt thép ứng lực trước để tránh những vết nứt

đáng kể xuất hiện trong dầm.

-Lỗ bản bụng được gia cố để tránh nứt do tập trung ứng suất.

-Khi dầm có chiều cao lớn, chịu tải tập trung lớn cấu tạo các sườn đứng

Hình dáng và bố trí cốt thép trong dầm mái ứng lực trước nhịp

18m

3 DầM MÁI BTCT

3.2 Đặc điểm tính toán dầm hai mái dốc

- Sơ đồ tính: dầm đơn giản kê tự do hai đầu

-Tải trọng: trọng lượng bản thân dầm mái, trọng lượng panen mái và các lớp cấu tạo, hoạt tải sửa chữa, tải trọng của cầu trục treo (nếu có), vv

-Tiết diện cần diện tích cốt thép dọc chịu kéo lớn nhất có thể không phải

ở chính giữa nhịp dầm (nơi có M max ), mà thường cách gối tựa một đoạn

x = (0,350,4)l ; hoặc có thể ở dưới chân cửa mái.

-Tính toán cốt đai, cốt xiên

-Tính toán độ võng

4 Vòm mái BTCT

4.1 Đặc điểm cấu tạo

PVSD: mái nhà nhịp trên 18m; khi nhịp trên 36m thì vòm kinh tế hơn dàn

Sơ đồ kết cấu:

-Vòm ba khớp: lắp ghép từ hai nửa vòm -Vòm hai khớp: thường có thanh căng -Vòm không khớp: thường thi công toàn khối, tựa trên móng và

truyền lực ngang xuống móng

Có thể tận dụng các kết cấu ở hai bên để chịu lực xô ngang của vòm.

Vòm hai khớp có thanh căng

(phổ biến trong kết cấu nhà cửa)

l









 



8

1 5

1

Độ vồng (mũi tên vòm)

Trục hợp lý của vòm khi

chịu tải phân bố đều 2

) (

4

l

x l fx



Thực tế: vòm chịu tải trọng lệch có moment uốn.

Để định hình hóa và đơn giản cấu tạo lấy trục vòm

là đường tròn khi vòm thoải (f ≤ l/5).