CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY KHÔNG CÓ CỐT THÉP docx

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KHỐI XÂY
KHÔNG CÓ CỐT THÉP
ß1. NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN
1. Phương pháp tính theo trạng thái giới hạn
a. Trạng thái giới hạn 1 (theo khả năng chịu lực)
- Trạng thái này ứng với lúc kết cấu không thể chịu lực được thêm nữa vì
bắt đầu bị phá hoại hay bị mất ổn định :
gh
TT
≤

T : nội lực trong kết cấu do tải trọng tính toán gây ra
T
gh
: khả năng chịu lực bé nhất của kết cấu
- Tính toán theo trạng thái giới hạn về khả năng chịu lực là cần thiết cho
mọi kết cấu

b. Trạng thái giới hạn 2 (theo điều kiện sử dụng bình thường)
- Để đảm bảo kết cấu sử dụng bình thường cần hạn chế độ biến dạng, độ
mở rộng khe nứt, độ dao động của kết cấu.
- Kiểm tra biến dạng :
gh
ff
≤

f : biến dạng của kết cấu do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
f
gh

: trị số biến dạng giới hạn cho phép của kết cấu
- Kiểm ra độ võng và khe nứt :
gh
Δ
≤
Δ

Δ : biến dạng lớn nhất ở mép chịu kéo của cấu kiện do tải trọng
tiêu chuẩn gây ra
gh
Δ
: biến dạng cho phép trước khi hình thành vết nứt đối với kết
cấu không cho phép nứt, với kết cấu cho phép nứt thì đó là độ
mở rộng cho phép của khe nứt

2. Tải trọng tác động
- Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)
- Tải trọng tạm thời (hoạt tải)
- Tải trọng đặc biệt
Æ
Lấy theo TCVN 2737-1995

3. Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính toán của khối xây
- Cường độ tiêu chuẩn của khối xây :
n
R
R
n
i
i

c
∑
=
=
1

- Cường độ tính toán của khối xây :
k
R
R
c
=

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
13
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

k : hệ số an toàn xét đến các yếu tố làm giảm cường độ khối xây
k = 2 Æ khối xây chịu nén
k = 2,25 Æ khối xây chịu kéo
Để xét ảnh hưởng của phương pháp chế tạo vật liệu, điều kiện thi công
và tình trạng làm việc của kết cấu Æ đưa vào hệ số điều kiện làm việc,
m được quy định trong tiêu chuẩn.
+ Khi kiểm tra cường độ của các trụ và mảng tường giữa hai ô cửa có
diện tích tiết diện ngang
≤
0,3m
2
Æ lấy m = 0,8
+ Khi tính cấu kiện có tiết diện tròn không có lưới thép xây bằng gạch

thường (không cong) Æ lấy m = 0,6
+ Khi kiểm tra cường độ khối xây chịu nén của những công trình chưa
xây xong Æ lấy m = 1,25
+ Khi tính các khối xây chịu nén mà tải trọng đặt vào khi khối xây đã
khô cứng một thời gian dài Æ lấy m = 1,1
+ Khi tính toán khối xây có cốt thép :

a
a
c
a
a
m
k
R
R .=

k
a
= 1,1 1,25 đối với thép cán nóng ÷
k
a
= 1,5 1,75 đối với thép sợi kéo nguội và thép sợi cường độ
cao
÷
m
a
= 0,5 0,9 : hệ số điều kiện làm việc ÷

ß2. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM

1. Công thức cơ bản
- Cấu kiện chịu nén đúng tâm là cấu kiện chịu lực nén N trùng với trọng tâm
- CK gạch đá chịu nén đúng tâm : cột, tường
- Điều kiện cường độ :
R
N
FRmN
dh

ϕ
≤
(3.1)
N : lực nén do tải trọng tính toán gây ra
R : cường độ chịu nén tính toán của khối
xây
Khi diện tích tiết diện của khối xây
F 0,3m
≤
2
thì R phải được nhân với hệ số
điều kiện làm việc m
k
= 0,8
m
dh
: hệ số xét đến ảnh hưởng của tải
trọng tác dụng dài hạn làm giảm KNCL của khối
xây, khi cạnh nhỏ nhất của tiết diện < 30cm hoặc
bán kính quán tính r < 8,7cm

N
N
m
dh
dh
.1
η
−=
(3.2)

η
: hệ số tra bảng phụ thuộc vào
r
l
b
l
00
,

Khi hoặc
cmb 30≥
cm
r
7,8≥
hoặc
10≤
b
l
o
Æ m

dh
=1
Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
14
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

l
0
: được xác định phụ thuộc vào trường hợp tính toán, liên kết và
dạng kết cấu
P P P P
l =2H
l =H
l =0.7H l =0.5H
0
00 0

P P P P P
l =1.5H l =1.25H
00


ϕ
: hệ số uốn dọc Æ tra bảng phụ thuộc vào
α
và
r
λ
hay
h

λ

Với VL đàn hồi :
ch
th
σ
σ
ϕ
0
=

Khối xây là vật liệu đàn hồi dẻo :
c
th
R.1,1
σ
ϕ
= (3.3)
2
0
2
0
0

l
rE
th
∏
=
σ

(3.4)
2
0
2
).(.
l
r
E
th
∏=
σ
(3.5)
Mặt khác : E = E
0
(1- )
.1,1
c
th
R
σ
(3.6)

)
.1,1
1()).(
.1,1
1.(.
02
0
0

2
c
th
th
c
th
th
R
l
r
R
E
σ
σ
σ
σ
−=−∏=⇒


c
th
th
th
R.1,1
1
0
0
σ
σ
σ

+
=⇒
(3.7)
Chia 2 vế cho 1,1R
c
ta có :
0
0
1
ϕ
ϕ
ϕ
+
=
(3.8)
Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
15
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

Trong đó :
c
th
R.1,1
0
0
σ
ϕ
= (3.9)
Từ (3.4) và (3.9)
c

R
l
r
E
.1,1
).(.
2
0
0
2
0
∏
=⇒
ϕ

Mặt khác ta có :
c
RE .
0
α
=

2
0
2
0
2
0
)(9).(.
1,1 l

r
l
r
ααϕ
≈
∏
=⇒
(3.10)
(3.10) tính cho tiết diện bất kỳ, với tiết diện CN thì
b
λ
α
ϕ
75,0
0
=

Trị số
dh
m,
ϕ
được xác định phụ thuộc vào dạng liên kết
ϕ,mdh
N
ϕ=1,mdh=1
ϕ=1,mdh=1
ϕ,mdh
N
ϕ,mdh
ϕ=1,mdh=1

N
ϕ=1,mdh=1



2. Áp dụng
 Kiểm tra KNCL của cột nhà một nhịp xây bằng gạch đất sét nung ép
dẻo mác 100, dùng vữa hỗn hợp mác 25. Cột cao 3.3m, một đầu liên
kết với móng được xem như ngàm, một đầu liên kết với dầm sàn bên
trên được xem như gối di động. Cột có TDCN 45x60cm, chịu N
tt
=
36T, trong đó N
dh
= 20T

Bài giải :
- Tra phụ lục 2, ứng với mác gạch 100, mác vữa 50 ta có R =
15KG/cm
2

- Tra phụ lục 1 với mác vữa 50 và khối xây gạch đất sét nung
ép dẻo có
1000=
α

- Cột có liên kết như hình vẽ :

cmmxHl
o

49595,43,35,1.5,1
=
=
=
=⇒

- Kích thước tiết diện bxh = 45x60cm
11
45
495
0
===⇒
b
l
b
λ
Æ Tra bảng Æ
86,0
=
ϕ

Vì cạnh bé của tiết diện b = 45cm > 30cm
1
=
⇒
dh
m

⇒
Khả năng chịu lực của cột :

TTKgxxxxFRmN
dh
3683.3434830)6045(15186,0 ][ <
=
=
==
ϕ

⇒
Cột không đủ khả năng chịu lực
P P

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
16
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

ß3. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY CHỊU NÉN LỆCH TÂM
1. Khái niệm chung
- Cấu kiện chịu nén lệch tâm là cấu kiện chịu lực nén N đặt không trùng
trọng tâm tiết diện
N N


- Độ lệch tâm :
ngo
eee +=
01
Với :
N
M

e =
01

: độ lệch tâm ngẫu nhiên
ng
e
= 2cm : tường chịu lực
ng
e
= 1cm : tường tự mang
ng
e
= 0 khi b > 25cm
ng
e
- Tuỳ theo độ lệch tâm e
0
của lực dọc mà trên tiết diện có thể chịu nén hoàn
toàn hoặc một phần chịu kéo. Nếu ứng suất kéo lớn hơn cường độ chịu
kéo của khối xây thì trong mạch mạch vữa ngang sẽ xuất hiện khe nứt
làm thay đổi chiều cao làm việc của tiết diện, lúc này chiều cao làm việc
của tiết diện là h
→
c
. Trong khối xây không cho phép lực N đặt lệch ra khỏi
phạm vi tiết diện của cấu kiện mà lực N phải đặt trong phạm vi tiết diện
và phải thoả :
cmey 2
0
≥−

Đồng thời để đảm bảo sự làm việc an toàn của kết cấu gạch đá thì :
khi tính với tổ hợp cơ bản 1
ye 9.0
0
≤
khi tính với tổ hợp cơ bản 2
ye 95.0
0
≤
Khi chiều dày tường 25cm thì :
≤
khi tính với tổ hợp cơ bản 1
ye 8.0
0
≤
khi tính với tổ hợp cơ bản 2
ye 85.0
0
≤
Khi : còn phải kiểm tra về nứt
ye 7.0
0
≥



Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
17
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

2. Công thức cơ bản
- Bỏ qua khả năng chịu kéo của gạch vì gạch chịu kéo kém, bỏ qua sự làm
việc của vùng kéo
- Biểu đồ ứng suất nén có dạng HCN và đạt tới cường độ
tính toán về nén cục bộ
R.
ω


- Điều kiện cường độ :
nedhe
FRmN
ω
ϕ
≤
(3.11)
N : lực dọc tính toán
e
ϕ
: hệ số uốn dọc dùng trong tính toán cấu kiện
chịu nén lệch tâm
2
n
e
ϕ
ϕ
ϕ
+
=
(3.12)

ϕ
: hệ số uốn dọc tính với toàn bộ tiết diện tra
bảng phụ thuộc vào
→
α
λ
,
h

n
ϕ
: hệ số uốn dọc tính riêng với phần chịu nén
tra bảng phụ thuộc vào
→
x
l
x
'
0
=
λ
và
α

'
0
l : phụ thuộc vào dạng của biểu đồ momen
l'
o
l'

o
M

)
2.1
1(.1
0
h
e
N
N
m
dhdh
edh
+−=
η
(13)
dh
e
0
: độ lệch tâm của tải trọng tác dụng dài hạn
dh
dh
dh
N
M
e =
0

ω

: hệ số hiệu chỉnh xác định theo công thức thực nghiệm
45.11
0
≤+=
h
e
ω
cho tiết diện chữ nhật
45.1
.2
1
0
≤+=
y
e
ω
cho tiết diện bất kỳ
Với khối xây bằng gạch rỗng, tảng bê tông rỗng hoặc bằng đá thiên
nhiên
1
=
→
ω

x
y
N
h
e
0

- Để khối xây được cân bằng thì ngoại lực và nội lực phải nằm trên cùng
một đường thẳng tức điểm đặt lực phải trùng với trọng tâm tiết diện chịu
nén
o Với tiết diện chữ nhật thì điều kiện đó được thể hiện :
Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
18
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

00
2
22
ehxe
hx
−=⇒−=
(3.14)
(3.11) và (3.14) :
behRmN
edhe
).2(
0.
−
≤
ω
ϕ


hb
h
eh
RmN

edhe
.).
.2
.(
0
−
≤⇒
ωϕ

F
h
e
RmN
edhe
).
.2
1.(
0
−≤⇒
ωϕ
(3.15)
N
O
N
O

o Với tiết diện chữ T khoảng cách e
2
từ điểm đặt lực N tới trục trung
hoà và diện tích vùng nén F

n
được xác định theo các công thức :
 Vùng chịu nén về phía cánh :
2
11
2
1
2
)().2(
.
cece
b
cb
e −+−=
2211
).(. bceecbF
n
−
+
+
=

Nếu
2
1
c
e ≤
: vùng nén nằm gọn trong cánh
21
ee =

 Vùng chịu nén về phía sườn :
2
11
1
2
2
)().2.(
.
dede
b
db
e −+−=
12012
)].([. beeycbdF
n
−
+
−
+
=

Nếu
2
1
d
e ≤
: vùng nén nằm lọt trong phần sườn
21
ee =

3. Trường hợp độ lệch tâm e
0
lớn
- Lệch tâm lớn khi : e
0
> 0.7y với THCB 1
e
0
> 0.8y với THCB 2
Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
19
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

σn
σk σk
σn
N
M=N.e0
N

- Điều kiện bền :
kunk
Rm .≤
σ

Mặt khác :
kunk
Rm
W

eF
F
N
FW
e
N
F
N
W
M
.)1
.
.()
1
.(
00
≤−=−=−=
σ

⇒

1
.

0
−
≤
W
eF
FRm

N
kun
(16)
Với tiết diện chữ nhật :
6
.
2
hb
W =
; F = b.h
(16)
⇒

1
.6

0
−
≤
h
e
FRm
N
kun
(17)
m
n
: hệ số điều kiện làm việc của khối xây khi tính toán để hạn chế
bề rộng khe nứt của mạch vữa ngang phụ thuộc vào cấp hay thời hạn
sử dụng của công trình

→

Cấp công trình
Thời hạn sử
dụng
Cấp I
100 năm
Cấp II
50 năm
Cấp III
25 năm
m
n
1.5 2 3

R
ku
: cường độ chịu kéo khi uốn của khối xây tra bảng
→

4. Ví dụ
1. Kiểm tra khả năng chịu lực của một trụ gạch chịu nén lệch tâm, biểu đồ
mômen không đổi dấu với các số liệu sau :
• Gạch đất sét nung ép dẻo mác 100
• Vữa XM mác 50
• Độ lệch tâm theo phương cạnh lớn e
0h
= 8cm
• Kích thước tiết diện : b x h = 33cm x 45cm
• l

0
= 4.2m
• Chịu lực nén N = 9.5T
 BÀI GIẢI
- Gạch đất sét nung ép dẻo M100, VXM M50
→
Tra phụ lục 1 ta có

2
/15,1000 cmkgR ==
α
Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
20
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

- Vì dùng vữa XM nên cường độ tính toán gốc :
2
/75.1285.015 cmkgxR ==
- Kiểm tra khả năng chịu lực theo (15)
)
.2
1.( ][
0
h
e
FRmNN
edhe
−=≤
ωϕ

•
2
n
e
ϕϕ
ϕ
+
=

33.9
45
430
0
===
h
l
h
λ
Tra bảng 5.1 với
→
33.9;1000 ==
h
λ
α
ta
có
894.0=
ϕ

Vì biểu đồ mômen cùng dấu nên l

0
’
= l
0
= 420cm
Độ lệch tâm e
0
= e + e
ng
Vì b =33cm > 25cm 0
=
→
ng
e

cmeee
h
8
00
=
==⇒


cmehx 298.245.2
0
=
−
=
−=⇒

48.14
29
420
'
0
===
x
l
x
λ
tra bảng
→
789.0
=
n
ϕ

841.0
2
789.0894.0
=
+
=⇒
e
ϕ

• m
edh
: vì b = 33cm > 30 cm lấy m
→

edh
= 1
• R : ta có F = 33 x 45 = 1485cm
2
= 0.1485m
2
< 0.3m
2

2
/2.1075.128.0. cmkgxRmR
k
===⇒

•
45.117.1
5.4
8
11
0
<=+=+=
h
e
ω

TTKg
x
xxxxxN 5.96.99.9604)
45
82

1(14852.1017.11841.0][ >==−=⇒

Vậy cột không đủ khả năng chịu lực

ß4. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY CHỊU NÉN CỤC BỘ
1. Khái niệm
- Nén cục bộ là trường hợp chỉ một phần tiết diện chịu nén
- Trong thực tế dầm, sàn, xà gồ, lanh tô, gác lên tường, cột
- Ứng suất trong khối xây có thể có các dạng : HCN, hình thang, tam giác,
đường cong tuỳ theo vật liệu gác lên khối xây
-
Fcb


Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
21
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

- Không nên kê trực tiếp các kết cấu chịu lực lên tường hoặc cột gạch mà
cần dùng tấm đệm bằng bê tông cốt thép, chiều dày các tấm đệm là bội số
của chiều dày lớp gạch và không nhỏ hơn 14cm, trong tấm đệm có lưới
thép, hàm lượng cốt thép theo mỗi phương
%5.0≥
a
μ

- Bản đệm không đặt trực tiếp lên gạch mà phải có một lớp vữa dày

mm15≤
- Dầm, sàn kê lên bổ trụ thì bản đệm phải đặt sâu vào tường

2. Công thức tính toán
- Kiểm tra nén cục bộ theo công thức :
cbcb
FRdN
μ
≤
(3.18)
•
μ
: hệ số hoàn chỉnh biểu đồ áp lực của tải trọng cục bộ
1=
μ
: biểu đồ HCN
5.0=
μ
: biểu đồ tam giác
• d : hệ số xét đến sự phân phối lại ứng suất trong vùng chịu nén cục bộ
μ
5.05.1 −=d
: khối xây bằng gạch, gạch bê tông đặc
d = 1 : khối xây bằng bê tông có lỗ rỗng, bê tông tổ ong
•
d
cb
.
μ
λ
=
: tiêu chuẩn quy định với tải trọng cục bộ phân bố không

đều,
cb
λ
không phụ thuộc vào dạng biểu đồ áp lực mà chỉ phụ thuộc
vào loại khối xây
cb
λ
= 0.75 khi kê lên tường, cột gạch
cb
λ
= 0.5 khi kê lên tường bê tông có lỗ rỗng, bê tông tổ
ong
• R
cb
: cường độ tính toán của khối xây khi chịu nén cục bộ
R
F
F
RR
cb
cb

3
ψ
≤=
F : diện tích tính toán bao gồm F
cb
và một phần xung quanh F được
lấy như sau
Fcb Fcb

Fcb=a.b=a.(2a+bcb) Fcb=a.b=a.(a+bcb)
A

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
22
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

Fcb=(acb+bcb)(acb+bcb)
C
Fcb
Fcb=acb.B

Fcb=acb.(2a+bcb)
G
Fcb=bcb.(acb+bcb)
Fcb


•
ψ
: hệ số phụ thuộc vào loại khối xây và vị trí đặt tải trọng cục bộ
Tải trọng đặt ở khoảng giữa
khối xây ( hình a, d, e)
Tải trọng đặt ở góc khối xây
(hình b, c)
Loại khối xây
Tính với tải
trọng cục bộ
Tính với tải
trọng cục bộ

và toàn bộ
Tính với tải
trọng cục bộ
Tính với tải
trọng cục bộ
và toàn bộ
- Gạch đất sét
và gạch bê
tông thường
2 2 1 1.2
- Bê tông đá
hộc, tảng bê
tông lớn
1.5 2 1 1.2
- Bê tông
rỗng, bê tông
tổ ong bằng
đá thiên nhiên
1.2 1.5 1 1








Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
23
Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

ß5. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY CHỊU KÉO, UỐN, CẮT
1. Khối xây chịu kéo
- Không cho phép thiết kế kết cấu gạch đá chịu kéo theo tiết diện không
giằng mà chỉ được thiết kế KC gạch đá chịu kéo theo tiết diện giằng
FRNN
k
.][ =≤

R
k
: cường độ chịu kéo tính toán của khối xây
F : diện tích tiết diện

2. Khối xây chịu cắt
a. Theo tiết diện không giằng
- Điều kiện kiểm tra :
FfnRQ
c
) 8,0(
0
σ
+
≤

• R
c
: cường độ chịu cắt tính toán theo tiết diện không giằng
(theo bảng phụ lục 3)
• f : hệ số ma sát

f = 0.7 với khối xây bằng gạch đặc có quy cách
f = 0.3 với khối xây bằng gạch rỗng
• n : hệ số vượt tải
n = 1 với khối xây bằng gạch đặc
n = 0.5 với khối xây bằng gạch rỗng
•
0
σ
: ứng suất nén trung bình được tính với tải trọng nhỏ nhất,
với hệ số vượt tải về tải trọng là 0.9
• F : diện tích chịu cắt của khối xây

b. Theo tiết diện có giằng
- Xảy ra khi số hiệu thấp, cường độ chịu cắt của khối xây do gạch quy định
gcg
FRQ .
≤

R
cg
: cường độ tính toán chịu cắt của gạch
F
g
: diện tích chịu cắt của gạch không kể diện tích mạch vữa

3. Khối xây chịu uốn
- Điều kiện về mômen :
WRM
ku
.

≤

R
ku
: cường độ chịu kéo khi uốn của khối xây (phụ lục 3)
W : mômen chống uốn của tiết diện
- Kiểm tra theo lực cắt :
zbRQ
kc

≤

R
kc
: cường độ tính toán về ứng suất kéo chính ( phụ lục 3)
b : bề rộng tiết diện
z : cánh tay đòn nội lực, với tiết diện chữ nhật z = 2.h/3



Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
24
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KHỐI XÂY
CÓ CỐT THÉP
ß1. KHỐI XÂY ĐẶT LƯỚI THÉP NGANG
1. Cấu tạo và tác dụng của lưới thép
- Để tăng khả năng chịu lực cho kết cấu gạch đá ta có thể đặt cốt thép vào
trong khối xây dựng.
- Cách đặt lưới thép ngang được dùng cho khối xây chực nén đúng tâm hoặc

nén lệch tâm bé và độ thanh mảnh nhỏ.
- Kết cấu chịu nén lệch tâm bé
e
o
với tác dụng bất kỳ →≤ y33,0
e
o
→≤ h17,0
CN
- CK có độ thanh mảnh nhỏ khi
15
≤
b
λ

- Cấu tạo lưới thép


cms
cmcc
mmd
40
)123(,
)83(
21
≤
÷=
÷
=

)54( ÷ lớp gạch phải có 1 lưới thép
- Xét một ô khối xây dựng được gạch
chéo trên hình vẽ. Hàm lượng cốt thép :
0
0
100.
k
a
V
V
=
μ

fa
- Với V
a
: thể tích cốt thép
V
a
= f
a
(c
1
+ c
2
)
V
k
= s.c
1

.c
2
: tính tích khối xây
dựng đang xét
(
)
0
0
21
21
100.
ccs
ccf
a
+
=⇒
μ

- Nếu dùng lưới ô vuông c
1=
c
2=
c
0
0
100.
.
2
cs
f

a
=⇒
μ

-
maxmin
μ
μ
μ
≤≤
0
0
1,0min
=
μ
với khối xây dựng có quy cách
Với cấu kiện đúng tâm
R
a
R
.50max =
μ

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
25
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép
lệch tâm
a
R
y

l
R
.
2
1
50
max
0
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
=
μ

R : là cường độ tính toán của khối xây không có cốt thép
R
a
: cường độ tính toán của lưới cốt thép ( tra phụ lục 9 )
Thông thường
0
0
11,0
÷
=

μ

- Vữa : + số hiệu vữa cho môi trường khô ráo
25≥
+ số hiệu vữa cho môi trường có độ ẩm lớn
50≥
- Tiêu chuẩn Việt Nam quy định vữa cho khối xây có cốt thép
50≥
+ Chiều dày mạch vữa ngang lớn hơn đường lưới cốt thép ít
nhất là 4mm

2. Đặc trưng tính toán của khối xây
- Đặc trưng đàn hồi của khối xây có cốt thép
c
ak
c
a
R
R
.
αα
=

α
: đặc trưng đàn hồi của khối xây không có cốt thép
R
c
: cường độ tiêu chuẩn của khối xây không có cốt thép
Với khối xây bằng đá có quy cách : R
c

= 1,5
R
đá hộc phẳng đáy.
R
c
= 2
R
(
R
: cường độ tính toán gốc chưa kể hệ số điều kiện làm
việc m
k
)
R
c
ak
: cường độ tiêu chuẩn của khối xây có gia cường bằng lứơi
cốt thép
100
2
c
a
cc
ak
R
RR
μ
+=

μ

:hàm lượng cốt thép của lưới
R
c
a
:lưới cốt thép
R
c
a
= 1,1R
a
với thép AI (CI ), AII (CII )
R
c
a
= 1,25R
a
sợi thép kéo nguội

3. Tính toán khối xây chịu nén đúng tâm
a. Công thức tính toán
a. Điều kiện cường độ :

[]
FRmNN
akdn

ϕ
=≤
(1)
• m

dn
,
ϕ
, F : giống như khối xây không có cốt thép nhưng được
tính toán với đặc trưng đàn hồi
a
α
.
• R
ak
: cường độ chịu nén đúng tâm của khối xây có gia cường
lưới cốt thép.
R
R
RR
a
ak
2
100
2
≤+=
ξ
μ
(2)
R: cường độ tính toán của khối xây có kể đến hệ số điều
kiện làm việc
Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
26
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép
ξ

: hệ số làm giảm cường độ của khối xây khi dùng vữa
số hiệu thấp
nếu vữa có số hiệu
125
=
→≥
ξ

Nếu vữa có số hiệu < 25
25
R
R
=→
ξ

R
a
: cường độ tính toán của cốt thép trong khối xây

b. Ví dụ :
Kiểm tra KNCL của cột gạch đá có kích thước 51x51cm, bằng gạch đất sét ép
dẻo có số hiệu 100, vữa ba ta có số hiệu 50 chịu N
dh
= 36
t
, N
ng.h
=13
t
. Nếu khối

xây không đủ KNCL thì hãy thiết kế lại. lo=420cm
Bài giải
a.Tra số liệu: Gạch đất sét ép dẻo có số hiệu 100, vữa ba ta có số hiệu
50
→
Tra bảng có 1000
=
α
,
2
15
cm
kg
R =
b. Kiểm tra khối xây theo công thức:
N
[
]
FRmN
dh

ϕ
=
≤

• Vì cạnh của tiết diện là 51cm > 30cm
1=→
dh
m
•

1024.8
51
420
0
<===
h
l
b
λ

→
Tra bảng ta có 91.0
=
ϕ

•
8.0300026005151
22
=⇒<==
k
mcmcmxF
• Cường độ tính toán của khối xây
2
1215.8,0
cm
kg
RmR
k
===
→

[]
(
)
TN 5,282600.12.91,0.1
=
=

[
]
NTNNN
hngdh
>
=
+
=
+= 491336
.

Cột không đủ khả năng chịu lực
→
Vì gạch và vữa có số hiệu tương đối cao chọn phương án gia
cường lưới cốt thép ngang bằng thép AI
→
→
Tra bảng ta có
2
1500
cm
kg

R
a
=
→

0
0
max
4,0
1500
12
.50.50 ===
a
R
R
μ

c. Giả thuyết gia cường lưới cốt thép với hàm lượng
max
0
0
35,0
μ
μ
<=

2
5,221.
100
1500.35,0.2

12
100
.2
cm
kg
R
RR
a
ak
=+=+=
ξ
μ
2
242
cm
kg
R =<
d. Kiểm tra khối xây đã được gia cường lưới cốt thép theo công thức:
[]
FRmNN
akdh

ϕ
=
≤

• Tính
:
a
α

c
ak
c
a
R
R
.
αα
=

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
27
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
===
2
3015.22
cm
kg
RR
c

100

.2
c
a
cc
ak
R
RR
μ
+=

Với thép AI :
2
16501500.1,1.1,1
cm
kg
RR
a
c
a
===
2
55,41
100
1650.35,0.2
30
cm
kg
R
c
ak

=+=

722
55,41
30
.1000 ==→
a
α

• Tính
ϕ
:
975,7
24,8
722.75,0
75,0
22
0
===
b
a
λ
α
ϕ

888,0
975,71
975,7
1
0

0
=
+
=
+
=
ϕ
ϕ
ϕ

[]
4995,51519482600.5,22.888,0.1 >===→
T
kgN
tấn
→
Thoả mãn khả năng chịu lực
Lưới thép ngang gia cố dùng lưới ô vuông
Giả thiết dùng
6
φ
có f
a
= 0,283cm
2
s=15cm (thích hợp cmccm 123
≤
≤
)

4. Tính toán khối xây chịu nén lệch tâm
a. Công thức tính toán tính toán

ω
ϕ
nakee
FRdhmN ≤
(3)
- Với
nedhe
Fm
,
,
ϕ
được xác định như trường hợp khối xây không đặt cốt
thép chịu nén lệch tâm
- R
ak
: cường độ tính toán tương đương của khối xây đặt lưới thép ngang
chịu nén lệch tâm
Khi số hiệu vữa
25≥
R
y
eR
RR
a
ak
2
2

1
100
.2
0
≤
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−+=
μ

Khi số hiệu vữa < 25
R
y
e
R
R
R
RR
a
ak
2
2
1.
100

.2
0
25
≤
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
μ

e
0
:độ lệch tâm của lực dọc
y : khoảng cách từ trong tâm tác dụng đến mép chịu nén
Chú ý: khi xác định các hệ số uốn dọc
ϕ
và
n
ϕ
phải lấy theo điểm trùng đàn hồi
của khối xây đặt lưới thép ngang
a
α
.

c
ak
c
a
R
R
.
αα
=


α
: đặc trưng đàn hồi của khối xây không có cốt thép
R
c
ak
: cường độ tiêu chuẩn của khói xây đặt lưới thép ngang
Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
28
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

100
.2
c
a
c
ak
R
kRR
μ

+=

k : hệ số an toàn, với khối xây chịu nén
R
a
c
: cường độ tiêu chuẩn của cốt thép
R
c
a
= 1,1R
a
với thép CI, CII
R
a
c
= 1,25R
a
sợi thép

b. ví dụ
Xác định khả năng chịu lực của trụ có tiết diện 51 x 64 cm xây bằng gạch
đất sét ép dẻo. Chiều dài tính toán của cột l
0
= 3,2m, độ lệch tâm của lực dọc
e
0
=5cm theo phía cạnh lớn. Mác gạch là 100. Vữa xi măng M75. Trong cột đặt
lưới thép hàn bằng sợi thép
5

φ
(f
a
= 0,196cm
2
) khoảng cách các thanh c=4cm,
khoảng cách giữa lưới s = 21cm
Bài giải
e. Tra bảng với gạch M100 và vữa M75 có :

1000,17
2
==
α
cm
kg
R

Với lưới thép dùng sợi thép
5
φ
:
2
2000
cm
kg
R
a
=
f. Vì h = 64cm > 30cm nên m

edh
= 1
g. Vì dùng lưới ô vuông nên hàm lượng cốt thép
0
0
0
0
0
0
467,0100.
21.4
196,0.2
100.
2
100. ====
cs
f
V
V
aa
μ

h. Khoảng cách từ trọng tâm tác dụng đến mép chịu nén
cmhy 3240.5,05,0
=
=
=

i. Cường độ tính toán tương đương

⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−+=
y
lR
RR
a
ak
0
2
1
100
.2
μ

Với F = 51 x 64 = 3264cm
2
> 3000cm
2
m
→
k
=1
2

1717.1
cm
kg
RmR
k
===⇒
22
34284,29
32
5.2
1
100
2000
.467,0.217
cm
kg
R
cm
kg
R
ak
=<=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−+=→

j. Cường độ tiêu chuẩn của khối xây có lưới thép
100
.2
c
a
c
ak
R
KRR
μ
+=

Với
2
25002000.25,125,1
cm
kg
RR
a
c
a
===
Khối xây chịu nén K = 2
2
45,1417.85,085,0
cm
kg
RR
===
2

25,52
100
2500.467,0.2
45,14.2
cm
kg
R
c
ak
=+=→

Đặc trưng đàn hồi của khối xây có cốt thép
Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
29
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép
553
25,52
9,28
1000 ===
c
ak
c
a
R
R
αα

(Với
2
9,2845,14.2

cm
kg
KRR
c
=== )
Độ mảnh :
→=== 5
64
320
0
h
l
h
λ
tra bảng 95,0
=
ϕ
(phụ thuộc vào
ah
α
λ
,
)
k. Xác định
e
ϕ
: có thể xác định giống như khối xây không có cốt thép
chịu nén lệch tâm hoặc ta có thể dùng cốt thép thực như sau ;
⎥
⎦

⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−−= 2,006,01
00
h
l
h
e
e
ϕϕ

⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝

⎛
−−= 2,0
64
320
.06,0
64
5
195,0

943,0=
l. Diện tích vùng nén :
()
(
)
2
0
27545.264512 cmehbF
n
=−=−=

m. Tính
:
ω

078,1
32.2
5
1
2
1

0
=+=+=
y
e
ω
<1,45
n. Khả năng chịu lực của cột
[]
ω
ϕ

hakedhe
FRmN =


tkg 55,8383549078,1.2754.84,29.1.943,0
=
=
=

ß2. KHỐI XÂY ĐẶT CỐT THÉP DỌC
1. CẤU TẠO



- Cốt thép dọc đặt vào khối xây để chịu ứng suất kéo khi khối xây chịu uốn,
chịu kéo hoặc chịu nén lệch tâm. Ngoài ra còn có tác dụng để gia cố các trụ, các
mảng tường mỏng có độ mảnh lớn (
h
λ

>15 hoặc
r
λ
>53) hoặc các trụ và tường
chịu tải trọng rung động
- Có hai cách đặt cốt thép dọc
+ Đặt bên trong: thép được bảo vệ tốt nhưng khó thi công và khó
kiểm tra chất lượng, hiệu quả chịu lực không cao (do gần trục trung
hoà ) cách đặt này ít được dùng trong thực tế.
Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
30
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép
+ Đặt bên ngoài: cốt thép được ép ở bên ngoài khối xây có lớp vữa
bảo vệ. Cách đặt này dễ thi công, cốt thép đặt xa trục trung hoà nên
chịu lực tốt
- Vữa: phải có số hiệu khi khối xây làm việc trong môi trường khô ráo
và có độ ẩm bình thường, khi khối xây làm việc trong môi trường ẩm ướt
hoặc sâu dưới đất
25≥
50≥
- Cốt thép :
• Cốt thép dọc: chịu nén d , chịu kéo d mm8≥ mm3≥
• Cốt đai: d = ( 3 ÷ 8 ) mm
khoảng cách đai u = bội số của chiều cao hàng gạch ( kể cả vữa )
u cm50≤
u ≤ 15d : khi cốt thép đặt bên ngoài
≤ 20d : khi đặt cốt thép bên trong
Trong đoạn nối cốt thép : u ≤ 10d
Với d là đường kính cột dọc
• Hàm lượng cốt thép :

0
0
1,0≥
μ
với cốt thép chịu nén

0
0
5,0≥ với cốt thép chịu kéo
- Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép dọc
10mm đối với tường khi ở môi trường khô ráo
15mm đối với tường khi ở ngoài trời
20mm đối tường khi khối xây ở dưới đất
Với trụ, cột : 20mm khi khối xây ở môi trường khô ráo
25mm khi khối xây ở ngoài trời
30mm khi khối xây ở dưới đất
- Khi gần đến trạng thái phá hoại do khối xây có cốt thép b/d lớn làm khối
xây và cốt chép chịu nén sẽ bị tách rời ra, không làm việc cùng nhau nữa. Do đó
cường độ của khối xây không sử dụng hết mà chỉ
0
0
85 so với khối xây không có
cốt thép.
- Khi khối xây có cốt thép chịu nén thì ta nhân với hệ số điều kiện làm việc
m
k
= 0,85
- Khi khối xây chỉ đặt cốt thép chịu kéo thì lấy m
k
= 1

2. Tính toán chịu kéo, chịu nén đúng tâm

(
)
,,
85,0
aadh
FRRFmN +≤
ϕ
(4 )
•
dh
m,
ϕ
: xác định như trường hợp khối xây không đặt cốt thép
• R : cương độ tính toán chịu nén của khối xây
• F : diện tích tiết diện của khối xây
• R
a
,
:C.độ tính toán của cốt thép trong khối xây=>tra phụ lục 9
• F
a
,
: diện tích tiết diện cốt thép dọc

3. Tính toán chịu kéo chịu nén lệch tâm
a. Trường hợp lệch tâm bé
- Điều kiện để xảy ra trường hợp lệch tâm bé

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
31
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép
0
8.0 SS
n
≤
(5)
0
, SS
n
: mômen tĩnh của diện tích phần chịu nén và toàn bộ diện
tích tiết diện đối với trọng tâm cốt thép chịu kéo (hoặc chịu nén
ít)
- Với tiết diện chữ nhật thì công thức có thể viết lại :
0
55.0 hx ≥
x : chiêu cao vùng nén
h
0
: chiều cao tính toán của tiết diện
- Lệch tâm bé có 2 trường hợp : toàn bộ tiết diện chịu nén, trên tiết
diện có một phần nhỏ chịu kéo
- Cả 2 trường hợp trên thì sự phá hoại bắt đầu từ vùng nén nhiều
- Sơ đồ ứng suất như hình vẽ
RaFa D Ra'Fa'
NN
RaFa Ra'Fa'D

∑

∑
+≤⇒
+≤⇒
) 85.0(./
) 85.0(./
''''
0
''
'''
0
aaaedhea
aaaedhea
ZFRSRmNeFM
ZFRSRmNeFM
ωϕ
ωϕ

e : khoảng cách điểm đặt lực N đến trọng tâm cốt thép
a
F
với tiết diện chữ nhật
aehe
−
+
=
0
5.0

e
’

: khoảng cách điểm đặt lực N đến trọng tâm cốt thép
'
a
F
với tiết diẹn chữ nhật
eahe −−=
'
0
edhe
m,
ϕ
: xác định như đối với khối xây không có cốt thép chịu nén
lệch tâm
'
00
, SS
: mômen tĩnh của toàn bộ tiết diện lấy đối với trọng tâm cốt
thép
'
,
aa
FF
Z
a
: khoảng cách giữa 2 trọng tâm
'
,
aa
FF
Với tiết diện chữ nhật thì hai công thức trên có thể viết lại

)]( 42.0[.
'
0
''2
0
ahFRhbRmNe
aaedhe
−+≤
ωϕ

)( 42.0[.
'
0
2
0
'
ahFRhbRmNe
aaedhe
−+≤
ωϕ

Trường hợp đặt cốt đơn thì điều kiện cường độ là :
2
0
5.0. hbRmNe
edhe
ϕ
≤

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
32
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép
b. Trường hợp lệch tâm lớn
RaFa Ra'Fa'
D
N
ωR

- Điều kiện để xảy ra lệch tâm lớn :
0
8.0 SS
n
<

Với tiết diện chữ nhật :
0
55.0 hx
<

- Khi xảy ra nén lệch tâm lớn thì tiết diện có 2 miền kéo nén rõ
rệt. Sự phá hoại bắt đầu từ vùng kéo.
- Biểu đồ ứng suất như hình vẽ, xem gần đúng ứng suất vùng nén
có dạng hình chữ nhật đạt trị số
R
ω
, bỏ qua khả năng chịu kéo
của khối xây
).85.0.(./
''

aaanedhea
ZFRRSmNeFM +≤⇒
∑
ωϕ
(13)
) 85.0.(.0
''
aaaanedhe
FRFRRFmNY −+≤⇒=
∑
ωϕ
(14)
- Với tiết diện HCN thì (13) và (14) có thể viết lại
)]()
2
( 85.0.[./
'
0
''
0
ahFR
x
hxRbmNeFM
aaedhea
−+−≤⇒
∑
ωϕ
(15)
) 85.0.(.0
''

aaaaedhe
FRFRxbRmNY −+≤⇒=
∑
ωϕ
(16)
- Với tiết diện HCN đặt cốt đơn :
).
2
(
x
hoRbxdhmNe
ee
−≤
ωϕ
(17)
).( RaFaRbxdhmN
ee
−≤
ω
ϕ
(18)
Với 25,1≤
ω
được xác định như đối với trường hợp khối xây dựng không có
cốt thép chịu nén lệch tâm.
- Điều kiện hạn chế:
+ Để cốt thép chịu nén đạt tới trị số giới hạn về cường độ chịu nén Ra’ thì điều
kiện: với tác dụng
→−≤ 'ahoZ '2ax ≥

c. Vận dụng
- Khi thiết kế xây dựng có cốt thép dọc ta thường gặp hai dạng bài toán
sau:
∗
Bài toán 1: Biết kích thước tiết diện, số hiệu gạch, số hiệu vữa, nhóm thép,
điều kiện liên kết, tải trọng xác định Fa và Fa’
→
- Tra số liệu
α
,,', RRaRa→

- Coi như sử dụng hết khả năng chịu nén của cốt thép Fa’
Từ (6) hoặc (8)
→
tính được Fa’
hoặc từ (13) hoặc (15) với giả thiết Sn = 0,8 So (hoặc x = 0,55ho)
→
tính được
Fa’
- Nếu : tức ta không càn cốt thép chịu nén
→
trường hợp đặt cốt
đơn
0'≤Fa
- Nếu :
0'>Fa
+ Xác dịnh chiều cao vùng nén x
• Giả thiết rơi vào trường hợp lệch tâm lớn
(13) và ( 15) x
⇒

+ Nếu : lệch tâm lớn
→
Từ (14) hoặc (16) để tính Fa hoX 55,0≤
+ Nếu : rơi vào lệch tâm bé
→ từ (7) hoặc (9) để tính Fa hoX 55,0>
Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
33
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép
∗ Bài toán 2: Biết kích thước tiết diện, số hiệu gạch và vữa, nhóm thép điều
kiện liên kết, diện tích cốt thép xác định khả năng chịu lực của cấu kiện.
→
- Tìm số liệu tính toán
- Từ (14), (16) hoặc (18) tính được chiều cao vùng nén X
- Nếu : rơi vào trường hợp lệch tâm lớn kiểm tra khả năng
chịu lực theo (13), (15) hoặc (17)
hoX 55,0≤ →
- Nếu : rơi vào trường hợp lệch tâm bé kiểm tra khả năng
chịu lực theo (6), (7), (8), (9) hoặc (10)
hoX 55,0>
→

d. Ví dụ
Cho cột gạch có tiết diện 64 x 51cm chiều dài tính toán l
o
= 8m chịu
tác dụng của một lực nén N = 20
t
đặt lệch tâm theo phương cạnh lớn của tiết
diện một đoạn e
o

= 15cm. Cột xây bằng gạch đất sét ép dẻo mác 100 dùng vữa xi
măng mác 50. Yêu cầu xác định diện tích cốt thép dọc Fa và Fa’ (thép nhóm
CII)
- Tra số liệu tính toán
Khối xây dựng bằng gạch đất sét ép dẻo mác 100 dùng vữa xi măng mác
50 tra bảng ta có
→
2
15,1000
cm
kg
R ==
α

Cốt thép dọc CII có
2
2400'
cm
kg
RR
aa
==
Độ mảnh của cột:
157,15
51
800
>===
b
l
o

b
λ

→
Cần phải gia cố khối xây bằng cốt thép dọc
Với
→= 5,17b
λ
tra bảng 748,0
=
ϕ

- Xác định:
)]2,0.06,0(1[
00
−−=
h
l
h
e
e
ϕϕ


652,0)]2,0
64
800
.06,0(
64
15

1[748,0 =−−=

- Cạnh bé của tiết diện b = 51cm > 30cm
1
=
→
edh
m


45,1234,1
64
15
11
0
<=+=+=
h
e
ω

- Các thanh thép đặt vào bên trong cột cách mép cột một hàng gạch (chiều
rộng viện gạch là 105mm, chiều dày lớp vữa ngoài 15mm, lớp vữa giữa
là 10mm)
→

cmaa 5,12
2
10
5,15,10' =++==

a
h
ee
o
−+=⇒
2

cm5,345,12
2
54
15 =−+=

cmahh
o
5,515,1264 =−
=
−=

(8)
)'('
42,0
.
'
2
0
ahoR
hbR
m
eN
F

a
edhe
a
−
−
=⇒
ω
ϕ

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
34
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép
2
2
75,1
)5,125,51(2400
)5,51(51.75,12.234,1.42,0
1.652,0
5,34.20000
cm=
−
−
=

Với
2
75,1215.85,0
cm
kg
RmR

k
===
→
chọn 122
φ
có
2
26,2' cmF
a
=
- Xác định x
)]'('')5,0( 85,0[ ahFRxhoxbRmeN
oaaedhe
−
+
−
=
ω
ϕ

)]5,125,51(26,2.2400)5,05,51(.51.75,12.234,1.85,0[1.652,05,34.20000 −
+
−
=
xx
]211536)5,05,51(05,682[652,0690000
+
−
=
⇔ xx

05,5520782290235,222
2
=−+−⇔ xx

→
những trường hợp cmhocmx 33,285,51.55,055,048,38 =
=
>
=

→ Lệch tâm bé
(9)
)'(
42,0.
'.
'
2
ahR
hbRm
eN
F
oa
oedhe
a
−
−
=⇒
ϕ

0

)5,125,51(2400
5,51.51.75,12.42,0
1.652,0
5,4.20000
2
<
−
−
=

Với
cmae
h
e 5,45,1215
2
64
'
2
'
0
=−−=−−=

→
cốt thép Fa (chịu nén ít) không cần đặt thì khối xây vẫn đảm bảo
chịu lực, hoặc chọn theo cấu tạo dùng
82
φ


4. Cấu kiện chịu uốn

- Sơ đồ ứng suất của khối xây có cốt thép dọc chịu uốn giống cấu kiện chịu
nén lệch tâm lớn
- Biểu đồ ứng suất trong vùng nén lấy gần đúng là HCN đạt trị số
Khi tính toán có kể đến hệ số điều kiện làm việc m
→R25,1
k
= 0,85 cho nên ứng
suất của khối vày trong vùng nén là 0,85x1,25R = 1,05.R
- Các công thức tính toán:
ZaFaRaRSM
n
''05,1 +≤
(19)
.05,1'' RFnFaRaRaFa =− (20)
- Điều kiện hạn chế:
'2
55,0
a
x
hx
o
≥
≤

- Với tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn:
)5,0( 25,1 xhxbRM
o
−
≤
(21)

xbRFR
aa
25,1
=
(22)
Điều kiện :
o
hx 55,0
≤

- Tính toán cấu kiện chịu uốn theo lực cắt
zbRQ
kc
≤

R
kc
: cường độ tính toán theo ứng suất kéo chính
b: bề rộng tiết diện
Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
35
Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép
z: cánh tay đòn nội ngẫu lực
→
với tiết diện chữ nhật z = h
o
- 0,5x
- Tính toán cốt đai và cốt xiên giống cấu kiện bê tông cốt thép

4. Cấu kiện chịu kéo

- Khi khối xây có cốt thép dọc chịu kéo thì ta bỏ qua khả năng chịu kéo của
khối xây, toàn bộ lực kéo do cốt thép chịu


Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
36
Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ
CÁC BỘ PHẬN NHÀ GẠCH

ß1. THIẾT KẾ TƯỜNG VÀ TRỤ GẠCH
1. Điều kiện ổn định của tường và trụ
• Đối với tường và trụ để đảm bảo ổn định thì
gh
h
H
ββ
≤=

H: chiều cao của tường hoặc trụ
h: chiều dày tường hoặc cạnh trụ theo
phương có độ mảnh lớn

:
gh
β
Phụ thuộc vào chức năng của
tường hoặc trụ, điều kiện gối tựa, nhóm khối
xây
Với không có lỗ cửa chịu tải trọng do sàn và

mác truyền xuống khi chiều đài tự do l < 2,5H
Nhóm khối xây
Số hiệu vữa
I II II IV
50≥

25 22 - -
25 22 20 17 -
19 20 17 15 14
4≤
- 15 14 13
Với các trường hợp khác ta phải nhân thêm với hệ số K
+ Với
9,05,2 =→> KHl
8,05,3 =→> KHl

+ Tường khi có lỗ cửa
ng
gy
F
F
K =

Với
locuanggy
FFF −=
Theo độ cứng không gian của nhà có tường chịu lực nhà được phân thành hai loại:
+ Nhà có sơ đồ kết cấu cứng: tường ngang đặt tương đối dày, sàn và mái xem là
gối tựa cứng => vì vậy ta có thể bỏ qua chuyển vị ngang
+ Khoảng cách cực đại giữa các kết cấu ổn định ngang để đảm cho sàn và mái

là gối tựa cố định của tường và trụ gạch được lấy theo bảng sau:

Trị số l
t
(m) ứng với khối xây
Loại sàn và mác
I II III IV
- Sàn và mái gỗ 30 24 18 12
- Sàn, mái bằng BTCT lắp ghép 42 36 24 -
- Sàn, mái bằng BTCT hoặc gạch đá toàn khối 54 42 30 -

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép
37