Slide.Kết Cấu Bêtông Gạch Đá - Nguyễn Minh Thu, 138 Trang

Theo phương pháp thi công:9 BTCT toàn khối ghép ván khuôn, đặt cốt thép, đổ bê tông tại công trường 9 BTCT lắp ghép cấu kiện được Sx trong nhà máy, lắp ghép tại công trường 9 BTCT bán lắ

KẾT CẤU BÊ TÔNG GẠCH ĐÁ

Trình bày: TS Nguyễn Minh Thu

PHẦN I: KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

1 Thế nào là BTCT?

* : Ngoài ra, CT có thể đặt trong vùng nén của BT

Î Đặt CT vào trong vùng kéo* của BT Î tạo ra BTCT

2 Tại sao BT và CT có thể làm việc cùng nhau?

9 Lực dính giữa BT và CT : giúp hai

vật liệu truyền lực sang nhau

9 BT và CT không có phản ứng

hoá học

BT bảo vệ CT khỏi tác động của MT, giữ cho CT không bị ăn

Theo phương pháp thi công:

9 BTCT toàn khối

ghép ván khuôn, đặt cốt thép, đổ

bê tông tại công trường

9 BTCT lắp ghép

cấu kiện được Sx trong nhà

máy, lắp ghép tại công trường

9 BTCT bán lắp ghép

cấu kiện được chế tạo chưa

hoàn chỉnh, lắp ghép tại công

trường, thêm ván khuôn, đổ tại

chỗ phần còn lại

+ Độ cứng lớn+ Chịu lực động tốt

- Tổ chức sản xuất phức tạp

3 Phân loại

Theo TTƯS khi chế tạo

Ưu điểm

9 Có thể sử dụng VL địa phương:

đá, cát, XM; tiết kiệm thép

9 Có khả năng chịu lực lớn (tốt hơn

so với KC gạch đá, gỗ); chịu được

tải trọng động

9 Bền, ít cần bảo dưỡng

9 Chịu lửa tốt: bảo vệ CT không bị

nung nóng nhanh

9 Dễ tạo dáng dựa vào ván khuôn,

đáp ứng yêu cầu đa dạng của kiến

trúc

4 Ưu nhược điểm của BTCT

Thi công tương đối phức tạp, khó

kiểm tra chất lượng

- Dùng BTCT lắp ghép

- Cơ giới hoá các công đoạn thi công

9 Xây dựng dân dụng: Nhà ở, văn

phòng, nhà hát, sân vận động…

9 Xây dựng công nghiệp: Nhà CN,

ống khói, bun-ke, xi-lô…

9 Xây dựng công trình giao thông:

cầu, đường, hầm…

9 Xây dựng công trình thuỷ lợi: trạm

bơm, đập, thuỷ điện…

9 Xây dựng công trình quốc phòng:

công sự, doanh trại…

…

5 Phạm vi sử dụng của kết cấu BTCT

A – Bê tông

Chương II: Tính chất cơ lý của vật liệu

TCVN …:

Mẫu 15x15x15cm Tuổi: 28 ngày Dưỡng hộ trong đktc

Mẫu lăng trụMẫu lập phương

D=16cm H=2D=32cm A=200cm2

Chương II: Tính chất cơ lý của vật liệu

Yếu tố ảnh hưởng đến cường độ mẫu:

- Tốc độ gia tải

- Thời gian tác dụng của tải trọng

- Kích thước mẫu, hình dạng mẫu

- Tiếp xúc mẫu và bàn nén

P R

Tốc độ gia tải: 0,2MPa/s đạt đến lực phá hoại P

Ảnh hưởng của ma sát Cường độ mẫu có bôi trơn thấp hơn

Mẫu khối vuông khi tăng cạnh a thì cường độ giảm Mẫu bị phá hoại do nở ngang quá mức

b) Cường độ chịu kéo:

t

P R

l=6h

b h

l/3

Mẫu nén chẻ hình trụ tròn Mẫu chịu uốn tiết diện chữ nhật bxh

a=5cm

D=15cm

9Tuổi của BT và đk khô cứng

-Công thức B Xkramtaep

t= 7 ÷ 300 ngày:

9Thành phần và cách chế tạo BT (nhân tố quyết định):

9Điều kiện thí nghiệm: ảnh hưởng của nở ngang khi chịu nén

(ma sát tại mặt tiếp xúc giữa bàn nén và mẫu thử, mẫu vuông

hay mẫu lăng trụ);

d) Mác bê tông: TCVN 5574:1991

KN: Mác bê tông M là giá trị tb cường độ của mẫu thử chuẩn t nh

bằng kG/cm2

Mác: M50, M75, M100, M150, M200, …

e) Cấp độ bền chịu nén bê tông: TCXDVN 356: 2005

KN: Cấp độ bền chịu nén bê tông B là giá trị đặc trưng cường độ của

mẫu thử chuẩn với xác suất đảm bảo 95%, t nh bằng MPa

B3,5; B5; B7,5, …; B20;…

f) Tương quan giữa mác M và cấp độ bền B:

B = α β M

α: hệ số chuyển đổi đơn vị từ kG/cm2 sang MPa; lấy bằng 0,1

β: hệ số chuyển đổi cường độ trung bình sang cường độ đặc trưng,

2 Biến dạng của bê tông

b) BD do tải trọng tác dụng ngắn hạn

Vẽ BĐ quan hệ σ-ε → đường cong OBC

c) BD đàn hồi và BD dẻo

Mẫu: lăng trụ tiết diện A chịu nén P, độ co ngắn Δ

Cắt bỏ P: BD khôi phục nhưng không đạt đến kích thước ban đầu

ε ν

ε

=

BD tổng

Hệ số đàn hồi

ε ϕ

Mô đun đàn hồi ban đầu của BT khi chịu nén:

Cốt thép: là thép đặt trong bê tông gồm:

Thép hợp kim thấp = Thép các bon thấp + Cr,Ti,Mn…

Gia công nguội cốt thép: D: 3-8mm, cường độ được tăng cao, giảm

độ dẻo

Gia công nhiệt: nâng cao cường độ của thép nhưng vẫn giữ được độdẻo

Giới hạn chảy: 500÷2000MPa

BD cực hạn: 0,05 ÷ 0,10

Mô đun đàn hồi

2 Phân nhóm cốt thép

Dựa theo t nh chất cơ học của thép phân thành 4 nhóm:

CI: tròn, trơn

CII: có gờ xoắn ví 1 chiều

CIII, CIV: có gờ xiên theo 2 chiều, kiểu xương cá

Phân thành 5 loại, dựa theo cường độ giới hạn chảy gồm:

RB300, RB400, RB500, RB400W, RB500W

W: (weld): có thể hàn được

C – Bê tông Cốt thép

1 Lực dính giữa Bê tông và Cốt thép

P l

τπφ

b) Nhân tố ảnh hưởng

9 Trạng thái chịu lực: khi nén lực dính lớn hơn kéo

9 Chiều dài đoạn neo

9 Biện pháp cản trở biến dạng ngang: lưới thép hàn, cốt thép lò xo

làm tăng lực dính BT

Lực bám dínhcủa keo XM

2 Sự làm việc chung giữa Bê tông và Cốt thép

ε0

ε1< ε0

Bª t«ng (co ngãt tù do)

Bª t«ng cèt thÐp (cèt thÐp c¶n trë BT co ngãt)

BD,ƯS kéo trong BT:

b) Ứng suất do tải trọng

σ

Một số vấn đề cơ bản của Chương 1 và 2

‰ Đường cong quan hệ ƯS-BD của BT?

‰ Môđuyn đàn hồi, môđuyn biến dạng của BT?

‰ Nhóm thép, mác thép?

‰ ƯS trong BT và thép khi co ngót, chịu nhiệt độ, chịu tải trọng

và hệ quả tương ứng?, ảnh hưởng của từ biến có lợi hay hại?

‰ Các dạng phá hoại và hư hỏng KC BTCT?

Chương III: Nguyên lý tính tóan và cấu tạo

3.1 Nội dung và sản phẩm thiết kế

Đảm bảo độ bền vữngThoả mãn điều kiện sử dụngKinh tế

Thuận tiện thi công

™ Sản phẩm thiết kế :

Thuyết minhBản vẽ

™ Các bước thiết kế

B1 : Mô tảB2 : Sơ đồ tínhB3 : Chọn sơ bộ kích thước tiết diệnB4 : Tải trọng

B5 : Nội lựcB6 : Tính thépB7 : Bố trí thép ra bản vẽ

do TT tiêuchuẩn

Giới hạn chophép của bềrộng khe nứt vàcủa BD để đảmbảo ĐKLV bình

thường

≤

2.3 Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính toán của VL

9 Cường độ tiêu chuẩn cốt thép: là giá trị đặc trưng của

Hệ số độ tin cậy TTGH I: bằng 1,05÷1,20

3 Nguyên lý cấu tạo cốt thép

Lưới cốt thép

• Phân phối tải trọng

Cốt thép chịu lực

Cốt thép chịu lực

Dây

buộc

φ 0,8 ÷ 1

C (mm)

Dày từ 100mm trở xuống 10

Chiều cao nhỏ hơn 250mm 15

Chiều cao từ 250mm trở lên 20

Dầm và sườn

Bản và tường

Lớp bảo vệ dày hay mỏng ?

C1 C2

C1

C2

3.4 Neo cốt thép

khả năng chịu lực -> CT cần

hơn các giá trị sau:

b

R l

Hệ số ωan & λanCốt thép có

gờ

Cốt thép tròntrơn

b Chịu kéo hoặc chịu nén trong

bê tông chịu nén

M

Lneo

Ô VĂNG

Neo cốt thép

3.5 Nối cốt thép:

9 Nối hàn:

Hàn tiếp xúc (đối đầu): nối dài thanh thép có

d>10mm và d1/d2>0,85

Hàn hồ quang: dùng dòng điện I lớn nung

chảy kim loại que hàn và thép cần hàn

Qui định về đường hàn: chiều cao đường

hàn bằng ¼ đường kính Ct và >4mm;

chiều rộng bằng ½d và >10mm; chiều dài

xác định bằng t nh toán và lớn hơn l min

l h

Nối chồng (nối buộc):

Đối với CT có d<30mm, không nên nối

chồng trong vùng kéo của cấu kiện

chịu uốn, nén, kéo lệch tâm tại nơi mà

CT sử dụng hết khả năng chịu lực.

Chiều dài nối chồng: l an

Trong đoạn nối chồng, 2 thanh cốt thép

truyền lực qua bê tông

l an

l an

Nối chồng

9 Nối bằng ống lồng

Đưa đầu 2 thanh thép vào một ống thép, liên kết

giữa thanh thép và ống bằng ma sát hoặc

ren, keo

Bài mở đầu

 Sơ lược lịch sử phát triển của kết cấu gạch đá

Kim tự tháp (Ai cập) : tháp cao nhất 146,6m cạnh đáy vuông dài 233m

™ Từ 3000 năm về trước Î xếp các khối đá tự nhiên thành hang động

Vườn treo Babilon (Irắc) Điện Kremli (Nga)

Vạn lý trường thành (Trung Quốc Đền Angco (Campuchia)

 Ưu nhược điểm của kết cấu gạch đá

• Trọng lượng bản thân lớn, khẩu độ nhỏ, vận chuyển nhiều

• Khả năng chịu lực không cao

• Khó cơ giới hóa thi công

• Lực dính kém nên chịu kéo, chịu tải trọng động kết cấu dễ nứt

• Dùng nhiều đất => ảnh hưởng đến đất nông nghiệp

→ Khắc phục : chế tạo ra các vật liệu xốp nhẹ, dùng gạch bằng bê tông

nhẹ, gạch rỗng, khối xây rỗng, nhiều lớp Để thuận tiện cho việc cơ giới

hóa thi công người ta dùng cách lắp ghép các tấm lớn Dùng các kết cấu

hợp lý : tường rỗng, mái vòm, vỏ, gạch đá có cốt thép

Chương I: Vật liệu dùng trong khối xây gạch đá

Hình dáng và kích thước viên gạch

Kích thước viên gạch blốc bêtông theo TCVN 6477:1999

1.2 Cường độ của gạch

™ Cường độ chịu nén : xác định bằng thí nghiệm nén

™ Cường độ chịu uốn :

™ Cường độ tiêu chuẩn : được lấy trung bình của 5 mẫu thử

¾Cường độ tiêu chuẩn khi nén

¾Cường độ tiêu chuẩn khi uốn

ƒ Cường độ chịu kéo của gạch thì chỉ bằng (5 ÷ 10)% cường độ chịu nén

ƒ Mác gạch được xác định trên cơ sở cường độ trung bình và cường độ bénhất của các mẫu thử khi nén và uốn

ƒ Với gạch đất sét ép dẻo và gạch sillicat : Eg = (1÷2).10 5kG/cm2

ƒ Với gạch đất sét ép khô và gạch sillicat : Eg = (0.2÷0.4).105 kG/cm2

ƒ Hệ số biến dạng ngang của gạch tăng theo cùng với sự tăng ứng suất

gạch đất sét nung có hệ số biến dạng ngang 0.03÷ 0.1

™ Nhận xét:

3 Vữa

3.1 Tác dụng của vữa

ƒ Liên kết các viên gạch thành khối xây vững chắc

ƒ Truyền và phân phối ứng suất trong khối xây từ viên đá này đến viên

đá khác

ƒ Lấp kín khe hở trong khối xây

ƒ Cách âm, cách nhiệt

3.2 Yêu cầu của vữa

ƒ Phải có cường độ nhất định ứng với từng loại khối xây

ƒ Phải có tính bền vững, tính linh động, độ dẻo

ƒ Phải có khả năng giữ nước đảm bảo dễ xây

3.3 Phân loại

ƒ Theo thành phần :

9 Vữa xi măng : gồm, cát, ximăng và nước → Vì không có chất kết dính dẻo nên vữa xi măng khô cứng nhanh, có cường độ khác cao nhưng dòn khó thi công

9 Vữa bata (vữa tam hợp) : gồm cát, ximăng, vôi, đất sét và nước Loại vữa này có tính dẻo cần thiết, thời gian khô cứng vừa phải

9 Vữa không có ximăng :

9 Vữa vôi gồm vôi, cát, nước

9 Vữa đất sét gồm cát, đất sét, nước

9 Vữa thạch cao

ƒ Vữa xây có mác ≥25

ƒ Cường độ của vữa xi măng và vữa tam hợp được xác định

ƒ Biến dạng của vữa rất khác nhau phụ thuộc vào mác vữa, thành phần vàcấp phối, tính chất của tải trọng Vữa nhẹ có biến dạng lớn hơn vữa nặng

ƒ Biến dạng của vữa tăng lên khi tải trọng tác dụng dài hạn → tính từ biến

ƒ Co ngót và từ biến tăng theo thời gian và phụ thuộc vào nhiều yếu tố

3.5 Chọn cấp phối vữa

ƒ Chọn cấp phối tức là xác định các thành phần của vữa

ƒ Gọi Qx là lượng ximăng tính bằng kG cho 1m3 cát hạt trung bình và

lớn khi độ ẩm từ 1 ÷ 3%

ƒ Khi dùng cát khô lượng ximăng tăng 5%, khi dùng cát nhỏ lượng

ximăng cũng cần được tăng lên

ƒ Lượng vôi tôi trong vữa cho 1m3 cát (tính bằng lít) được xác định

theo công thức :

ƒ Lượng nước dùng để trộn vữa N/X = 1,3 – 1,6

ƒChọn cấp phối vữa theo phương pháp tra bảng

4 Khối xây gạch đá

4.1 Cấu tạo

ƒ Không được xây trùng mạch, các mạch vữa đứng phải nằm ở vị trí

(1/4 ÷1/2) viên gạch →để cho tải trọng từ bên trên truyền xuống cho

toàn bộ khối xây

ƒ Chiều dày mạch vữa ngang không được quá lớn và quá mỏng

9 Đối với khối xây gạch : δ =8÷15 (mm)

9 Đối với khối xây đá có quy cách : δ ≤ 20 mm

ƒ Các viên gạch xây phải được giằng vào nhau Các hàng giằng nhau từ3-5 hàng gạch theo chiều cao tầng (3 dọc 1 ngang hoặc 5 dọc 1 ngang)

ƒ Lực tác dụng lên khối xây cần phải vuông góc với lớp vữa nằm ngang Các viên gạch trong khối xây cần phải đặt thành hàng trong 1 mặt

phẳng

ƒ Các mạch vữa đứng phải song song với mặt ngoài của khối xây và

các mạch vữa ngang phải vuông góc với mặt ngoài của khối xây

ƒ Bề rộng của tường xây gạch là bội số của nửa viên gạch

9 Tường 1/2 gạch : dày 105mm

9 Tường một gạch : dày 220mm

9 Tường một gạch rưỡi : dày 335mm

9 Tường 2 gạch : dày 450mm

ƒ Tường 60 : có chiều dày bằng mặt cạnh viên gạch → làm tường ngăn, vách ngăn, tường bao che, tường lấp kín

ƒ Tường 110 : có chiều dày bằng mặt nằm của viên gạch → làm tường ngăn, tường bao che, tường nhà 1 tầng, tường chèn khung BTCT

ƒ Tường 220 : có chiều dày bằng 1 viên gạch → làm tường chịu lực

chính cho nhà 1 tầng, tường chịu lực từ tầng 3 trở lên của nhà nhiều

tầng (2 tầng dưới dùng tường 330 hay 450)

ƒ Tường 330 : có chiều dày bằng 1,5 viên gạch → làm tường chịu lực

cho nhà nhiều tầng, nhà CN 1 tầng

ƒ Tường 450 : có chiều dày bằng 2 viên gạch l → làm tường chịu lực

cho nhà nhiều tầng, cho các công trình DD và CN

ƒ Tường có chiều dày > 450 : dùng cho các công trình quan trọng, kiên

cố, tường móng

4.2 Các loại tường gạch dùng trong nhà DD và CN

4.3 Cách xếp gạch trong khối xây tường và trụ

ƒ Nguyên tắc chung :

9 Mỗi khối xây đều có cách xếp gạch khác nhau theo 1 quy luật

9 Ở những chỗ giao nhau giữa tường và tường hoặc tường và trụ

ta phải xếp lớp câu lớp ngắt để đảm bảo cho khối xây liên kết vững chắc không bị trùng mạch

ƒ Cấu tạo cụ thể :

Tường góc 110x110

Hàng 1 Hàng 2

Tường góc 220x220

Hàng 1 Hàng 2

Hàng 3 Hàng 4

Tường góc 330x330

Hàng 1 Hàng 2

Hàng 3 Hàng 4

Tường chữ đinh

Tường chữ đinh

Tường chữ thập