Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép 2: Chương 1 - ThS. Bùi Nam Phương

Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép 2: Chương 1 Quy trình thiết kế hệ kết cấu bê tông cốt thép với mục tiêu chính là Khái niệm chung về công tác thiết kế; Khái niệm hệ kết cấu công trình; Thiết lập được quy trình thiết kế. Mời các bạn cùng tham khảo!

Trang 1

KẾT CẤU BTCT 2

CẤU KIỆN NHÀ CỬA

BÙI NAM PHƯƠNG

Bài giảng - Lưu hành nội bộ

Trang 2

Tóm tắt bài giảng

Kết cấu Bê tông cốt thép 2

Chương 0 – Giới thiệu môn học KC BTCT 2

Giảng viên: Ths BÙI NAM PHƯƠNG

Khoa Kỹ thuật xây dựng – ĐH Giao thông vận tải Tp Hồ Chí Minh

Thời lượng: 42 Tiết (hệ tín chỉ) - 60 Tiết (hệ niên chế)

Thông tin môn học

 Tên học phần: KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP 2 (Phần cấu kiện nhà cửa)

 Số đơn vị học trình: 2

 Trình độ: Sinh viên năm thứ 4 ngành Xây dựng dân dụng và công nghiệp.

 Phân bổ thời gian: Học tại trường: 42 Tiết Tự học ở nhà: 120 Tiết

 Điều kiện tiên quyết: Sinh viên đã học môn Kết cấu bêtông cốt thép 1.

 Mục tiêu của học phần: Nắm được những nguyên tắc tính toán, thiết kế kết cấu

bêtông cốt thép trong các cấu kiện nhà cửa và một số dạng công trình khác.

 Mô tả vắn tắt nội dung của học phần: Nguyên tắc bố trí, cấu tạo, tính toán tải

trọng, nội lực và thiết kế cốt thép cho các loại cấu kiện như: các loại sàn (sàn sườn,

sàn phẳng,…) dầm khung, cột khung, kết cấu khung, móng.

 Nhiệm vụ của sinh viên: Tham dự giờ học tại trường, làm đầy đủ bài tập, đồ án,

đọc và nghiên cứu thêm tài liệu, …

 Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên

 Kiểm tra đột xuất tại lớp + thi giữa kỳ: 30%

 Thi cuối học kỳ: 70%

Trang 3

Tĩm tắt bài giảng

Kết cấu Bê tơng cốt thép 2

Chương 0 – Giới thiệu mơn học KC BTCT 2

Nội dung mơn học và kế hoạch giảng dạy

Lý thuyết

Bài tập

Chương 1: THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP 5

1 Các yêu cầu của việc thiết kế kết cấu 1

2 Hệ kết cấu và tải trọng công trình 2

3 Quy trình thiết kế kết cấu 2

Chương 2: SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP 12

2 Thiết kế sàn một phương 3 1

3 Thiết kế sàn hai phương 3 1

4 Thiết kế các loại sàn khác (gạch bộng, ô cờ, panel) 4 1

Chương 3: DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP 8

1 Tải trọng tác dụng lên dầm 2 1

2 Sơ đồ tính và phân tích nội lực 2 1

3 Thiết kế và cấu tạo cốt thép cho dầm 2 1

4 Hệ dầm trong kết cấu sàn sườn toàn khối 2 1

Nội dung mơn học và kế hoạch giảng dạy

thuyết

Bài tập

Chương 4: KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 12

2 Cấu tạo khung btct toàn khối 2 1

3 Sơ đồ tính và phân tích nội lực 2 1

4 Thiết kế và cấu tạo cốt thép khung BTCT toàn khối 2 1

5 Cấu tạo khung BTCT lắp ghép khối 2 1

6 Khe biến dạng trong khung 1 2

Chương 5: MÓNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 5

5 Móng cọc (Cọc và đài cọc) 1 1

THI CUỐI KỲ

Trang 4

Kết cấu Bê tông cốt thép 2

Chương 0 – Giới thiệu môn học KC BTCT 2

Tài liệu tham khảo

 Nguyễn Đình Cống- Ngô Thế Phong – Huỳnh Chánh Thiên – Kết Cấu Bêtông

cốt thép (phần kết cấu nhà cửa) , Nhà XB ĐH và THCN Hà Nội, 1978

 Ngô Thế Phong – Lý Trần Cường – Trịnh Kim Đạm – Nguyễn Lê Ninh – Kết

cấu Bêtông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa), Nhà XB KHKT Hà Nội

 Tiêu chuẩn thiết kế Kết cấu Bêtông cốt thép, TCVN 5574-2012 (TCXDVN

356:2005)

 Tiêu chuẩn tải trọng và tác động, TCVN 2737-1995

 Athur Nilson, Design of Concrete Structure -1997

 Bùi Nam Phương – Tóm tắt bài giảng “Kết cấu BTCT 2” – ĐH Giao thông

vận tải Tp HCM

Trang 5

Chương 1 – Quy trình thiết kế

hệ kết cấu BTCT

Kết cấu Bê tông cốt thép 2

QUY TRÌNH THIẾT KẾ HỆ KẾT CẤU

BÊTÔNG CỐT THÉP

Chương 1:

 Mục tiêu cần đạt

 Thiết lập được quy trình thiết kế

 Thời lượng: 3 tiết

1.1 CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ

2

Trang 6

3

 An toàn (Safety): bền vững, không bị phá hoại sụp đổ

- Kết cấu phải được tính với mọi tải trọng và tác động có thể xảy ra

trong quá trình sử dụng cũng như thi công

- Sơ đồ kết cấu cần rõ ràng

- Nên chọn kết cấu siêu tĩnh có độ an toàn cao

16h30 ngày 31/03/2011, tại ngõ 59 phố Huỳnh Thúc Kháng, quận Đống

Đa, Hà Nội, căn nhà 5 tầng đã đổ sập khi đang sữa chữa

Tối ngày 9/10/2007, cao ốc

Pacific (số 43-45-47 đường

Nguyễn Thi Minh Khai, quận 1,

TP HCM) đang thi công đã làm

ảnh hưởng móng và sập 2 dãy

nhà của Viện Nghiên cứu

KHXH Nam Bộ, 49 Nguyễn Thị

Minh Khai, quận 1.

Khoảng 7h55 sáng ngày 26/9/2007, đoạn dầm cầu bị sập nằm ở phía bờ Vĩnh Long dài

87 m, rộng 24 m, vừa được đổ

bê tông ngày hôm trước tổng

số thương vong: 54 người; số người bị thương: 80 người

4

 Ổn định (Stability): không bị biến dạng, nghiêng, võng, lún

hay dao động quá mức

phải đảm bảo độ cứng nhất định để công trình luôn đảm

bảo điều kiện sử dụng bình thường

Trang 7

5

 Hữu dụng (Servicebility)

Phương án kết cấu được chọn phải:

- Đáp ứng nhu cầu công năng sử dụng

công trình

- Thỏa mãn yêu cầu về không gian và hình

khối kiến trúc

6

 Kinh tế (Economic) có giá thành

hợp lý

- Sử dụng vật liệu hợp lý

- Chọn lựa công nghệ xây dựng, kỹ

thuật thi công phù hợp

- Sử dụng công nhân và thiết bị

máy móc hiệu quả

- Đảm bảo tiến độ thi công, đưa

công trình vào sử dụng đúng hạn.

Trang 8

7

 Môi trường (Environment)

- Vật liệu được chọn căn cứ vào

điều kiện thực tế và yêu cầu cụ thể

của công trình

- Chọn phương án kết cấu phải đáp

ứng được thời hạn thi công và năng

lực kỹ thuật thi công đang có

- Phải gắn liền việc thiết kế kết cấu

và thiết kế biện pháp và tổ chức thi

công

1.2 HỆ KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG CÔNG TRÌNH

8

Về cơ bản, một công trình có các bộ phận kết cấu chịu

lực sau:

 mái, sàn

 dầm

 cột, tường chịu lực

 móng

1.2.1 Các dạng kết cấu công trình

Trang 9

Dạng kết cấu thứ 1:

9

Dạng kết cấu thứ 2:

10

Trang 10

11

Công trình chịu tải trọng theo cả phương đứng lẫn

phương ngang bao gồm:

Tĩnh tải: không thay đổi trong suốt quá trình xây

dựng và sử dụng công trình (trọng lượng bản thân kết

cấu, tường xây, các lớp vữa gạch lót sàn …)

 Hoạt tải: thay đổi về sự xuất hiện, điểm đặt, phương

chiều và giá trị tác dụng (tải trọng sử dụng, tải trọng

trong quá trình thi công, sửa chữa, mưa, gió, …)

 Các loại tải trọng đặc biệt khác: rất ít khi xuất hiện

(động đất, cháy nổ, …)

1.2.2 Tải trọng và sự làm việc của hệ kết cấu

Truyền tải trọng trong hệ kết cấu công trình

12

TẢI TƯỜNG

Mưa, gió, tải dựng lắp

Hoạt tải sử dụng trên SÀN

ĐỘNG ĐẤT

NỀN ĐẤT

TẢI GIÓ

MÁI + TLBT SÀN + TLBT

DẦM + TLBT

CỘT + TLBT

MÓNG + TLBT

Trang 11

1.3 QUY TRÌNH THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

13

14

1.3.1 Quy trình thiết kế

Quy trình thiết kế là một chu trình lặp khép kín, cơ bản

gồm sáu bước như sau

 Bước 1:

Chọn hệ kết cấu: căn cứ vào yêu

cầu kiến trúc, điều kiện địa chất thủy

văn, điều kiện thi công, chi phí

nguyên vật liệu và máy móc nhân

công và thời gian thi công.

Trang 12

15

1.3.1 Quy trình thiết kế (tt)

Bước 2:

Chọn sơ bộ kích thước tiết

diện các cấu kiện: căn cứ vào

sơ đồ kết cấu và tải trọng, dựa

vào kinh nghiệm hoặc chỉ dẫn

thiết kế để xác định

Tính toán tải trọng và tác động: căn cứ vào đặc điểm công

trình và tiêu chuẩn TCVN

2737-1995 tính tải trọng thường xuyên, tạm thời và đặc biệt tác động lên kết cấu

16

Bước 3:

Phân tích nội lực và

tổ hợp nội lực:

Tính M, Q, N, Mxoắn,

lực trượt do tĩnh tải và

hoạt tải bất lợi gây ra

Tổ hợp nội lực để tìm

ra nội lực lớn nhất ở

các tiết diện nguy

hiểm, từ đó vẽ biểu đồ

bao nội lực.

Trang 13

17

 Bước 4:

Tính toán cốt thép và chọn cốt thép: tính cốt thép chịu lực,

chọn đường kính và bố trí cốt thép vào các tiết diện theo quy

định

18

 Bước 5:

Kiểm tra lại kích thước tiết diện đã chọn sơ bộ: Căn cứ vào nội lực

lớn nhất ở các tiết diện nguy hiểm và các yêu cầu về cường độ, về biến

dạng và khe nứt để xem xét các tiết diện tính toán có hợp lý không Khi

cần thiết phải thay đổi tiết diện và tính lại nội lực.

Kiểm tra độ võng và khe nứt: đảm bảo thỏa mãn điều kiện về độ

võng và bề rộng khe nứt giới hạn.

Trang 14

19

 Bước 6:

Hình thành bản vẽ: Kết quả tính toán được thể hiện trên

bản vẽ, bản vẽ phải đầy đủ kích thước, chủng loại thép,

các ghi chú cần thiết và thống kê vật liệu

20

1.3.2 Hệ thống hồ sơ thiết kế

Theo quy định chung của Bộ xây dựng, tuỳ theo cấp công trình

và yêu cầu của chủ đầu tư, mà một công trình cần có ít nhất 2

trong 3 loại hồ sơ thiết kế sau:

a Hồ sơ thiết kế cơ sở:

Dựa vào quy mô, chức năng, đặc điểm của ngôi nhà để đề

xuất, so sánh, chọn phương án

Chọn phương án trên các yếu tố: Độ bền vững, Phù hợp với

yêu cầu kiến trúc, Khả năng, điều kiện thi công, Giá thành, thời

gian thi công

Với phương án được chọn cần: Bố trí hệ kết cấu, Chọn kích

thước sơ bộ cho các cấu kiện, Vẽ mặt bằng và mặt cắt kết cấu

cho một số tầng, một số khung đại diện

Trang 15

21

b Hồ sơ thiết kế kỹ thuật:

 Dựa vào thiết kế cơ sở tiến hành: Xác định tải trọng, Tính toán

nội lực, Tính toán cốt thép, Kiểm tra điều kiện làm việc bình

thường, Đánh giá sự hợp lý của tiết diện đã chọn

 Kết quả của thiết kế kỹ thuật: Bản thuyết minh tính toán, Các

bản vẽ về hình dáng, kích thước của kết cấu và một số mặt cắt

chính, Sửa chữa, bổ sung những điểm chưa hợp lý của thiết kế

cơ sở

c Hồ sơ thiết kế thi công:

 Dựa vào thiết kế kỹ thuật tiến hành: Chọn và bố trí cốt thép,

Lựa chọn các cấu tạo cụ thể, thiết kế các chi tiết, Lập bản vẽ thi

công, có ghi chú giải thích đầy đủ

Bài tập 1.1:

22

 Nhóm sinh viên tình nguyện Mùa hè xanh 2009 của

ĐH GTVT Tp HCM được giao nhiệm vụ thiết kế cầu nông thôn qua một con rạch rộng 12m tại huyện Cầu Ngang, tỉnh Trà Vinh Bạn hãy lập Quy trình thiết kế cho dự án nêu trên.

 Hướng dẫn:

 Trình bày các yêu cầu thiết kế phù hợp với quy mô, đặc điểm công trình (Mục 1.1) (khảo sát địa chất, thủy văn, địa hình khu vực xây dựng, đặc điểm nhu cầu: bề rộng, khẩu độ, nhịp

và chiều cao thông thủy, tải trọng, …)

 Lựa chọn giải pháp kết cấu, phân tích sự làm việc của kết cấu (Mục 1.2) (Cầu treo, cầu BTCT lắp ghép, đúc tại chỗ, cầu

1 nhịp đơn giản, cầu nhiểu nhịp liên tục, …)

 Lập quy trình thiết kế theo 6 bước (Mục 1.3.1)

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	4,41 MB