Bài giảng môn học Bê tông cốt thép 2 docx

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 1
LOGO
Bài giảng môn học
Bê tông cốt thép 2
GV. Nguyễn Thị Thùy Linh
MỤC LỤC
Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT
Chương 2. Kết cấu sàn BTCT
Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép
Chương 4. Kết cấu khung BTCT
Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT
Chương 6. Kết cấu móng BTCT
Chương 7. Cầu thang BTCT
Chương 8. Bể chứa chất lỏng
2
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 2
Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT
 Nguyên lý chung
Trước khi thiết kế kết cấu BTCT cần phải
trình bày hai vấn đề sau đây
 Quan hệ giữa kiến trúc và kết cấu
 Tính khả thi của phương án thiết kế
3
Nguyên lý chung
Giá

thành
Hình
dáng
Không
gian
Kỹ
thuật
Độ
bền
Nguyên tắc
4
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 3
Nguyên tắc thiết kế
 Yêu cầu về kinh tế kỹ thuật
 Tính toán tải trọng, tác động
 Tính toán nội lực
 Trình tự thiết kế kết cấu
 Nguyên tắc cấu tạo BTCT
 Khe biến dạng
 Quy định, yêu cầu đối với bản vẽ
5
Yêu cầu về kinh tế kỹ thuật
Về kỹ thuật
• Sơ đồ kết cấu rõ ràng, hợp lý
• Chọn vật liệu phù hợp
• Tính toán đầy đủ các dạng
tải trọng và tác động

• Kỹ thuật thi công hiện có
• Phương án kết cấu, thi công
Yêu cầu
Về kinh tế
• Giá thành hợp lý
o Vật liệu
o Nhân công
o Máy thi công
• Tiến độ thi công
6
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 4
Tính toán tải trọng, tác động
Tải trọng thường xuyên
Text
Text
Tổ hợp tải trọng
cơ bản
• Tải thường xuyên
• Tải tạm thời dài hạn
• Tải tạm thời
ngắn hạn
TCVN 2737 - 1995
“Tải trọng và tác động”
Tải trọng tạm thời
Tổ hợp tải trọng
Tổ hợp tải trọng
đặc biệt

• Tải thường xuyên
• Tải tạm thời dài hạn
• Tải tạm thời ngắn
hạn
• Tải trọng đặc biệt
(động đất, gió động,
cháy nổ…)
7
Tính toán tải trọng, tác động
Hệ số tổ hợp
• Khi có 1 trường hợp tải ngắn hạn (TNH), lấy toàn bộ
tải trọng ngắn hạn
• Khi có 2 trường hợp tải ngắn hạn hoặc nhiều hơn
Với tổ hợp cơ bản : TNH × hệ số tổ hợp 0.9
Với tổ hợp đặc biệt: TNH × hệ số tổ hợp 0.8
8
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 5
Tính toán nội lực
Tính toán nội lực theo
sơ đồ đàn hồi
Tính toán nội lực theo
sơ đồ khớp dẻo
• Dựa trên giả thiết vật liệu đàn hồi, đồng chất và đẳng
hướng tuân theo định luật Hooke
• Dùng phương pháp của lý thuyết đàn hồi, sức bền vật
liệu, cơ học kết cấu để tìm nội lực
9

Tính toán nội lực
Tính toán nội lực theo
sơ đồ đàn hồi
Tính toán nội lực theo
sơ đồ khớp dẻo
 Khi tải tăng, cốt thép chảy dẻo, biến dạng dẻo phát
triển, vết nứt mở rộng, vùng bê tông chịu nén thu
hẹp  khớp dẻo.
 Kết cấu tĩnh định: khớp dẻo  biến hình  sụp đổ.
 Kết cấu siêu tĩnh: khớp dẻo  giảm bậc siêu tĩnh.
Khớp dẻo xuất hiện ở vị trí có moment lớn, tải tăng
thêm sẽ chuyển sang tiết diện khác  có sự phân
phối lại nội lực.
10
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 6
Tính toán nội lực
Tính toán nội lực theo
sơ đồ đàn hồi
Tính toán nội lực theo
sơ đồ khớp dẻo
11
Trình tự thiết kế kết cấu
Quy trình
thiết kế
Hồ sơ thiết kế
Chọn phương án
Tính toán tải trọng

Chọn KT tiết diện
Kiểm tra lại KTTD
Kiểm tra võng, nứt
Xác định nội lực
Hình thành bản vẽ
Tính và chọn thép
12
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 7
Nguyên tắc cấu tạo BTCT
 Chọn hình dáng và KTTD hợp lý.
 Chọn loại vật liệu thích hợp cho các yêu cầu chống
thấm, chống ăn mòn.
 Chọn đường kính và khoảng cách thép thỏa mãn các
yêu cầu cấu tạo.
 Điểm dừng thi công phải chú ý: yêu cầu chịu lực và
khả năng thi công, quy định về neo, uốn, nối cốt thép,
khoảng cách cốt đai ở khu vực mối nối.
 Đặt cốt thép cấu tạo để hạn chế co ngót, biến dạng
nhiệt; dự phòng lún lệch giữa các móng; những vùng
ứng suất phức tạp.
13
Khe biến dạng
Khe nhiệt độ
Bề rộng xác định theo tính toán 2 – 3 cm.
Bảng 5 TCXDVN 365 : 2005
14
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ

TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 8
Khe biến dạng
Khe lún
1 Khe nhiệt độ; 2 Cột đôi; 3 Khe lún; 4 Dầm gánh
Bề rộng khe lún 2 – 3cm
15
Quy định, yêu cầu đối với bản vẽ
Yêu cầu đối với bản vẽ bê tông cốt thép là phải
 Chính xác
 Rõ ràng
 Đầy đủ
 Đúng kí hiệu quy định
16
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 9
MỤC LỤC
Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT
Chương 2. Kết cấu sàn BTCT
Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép
Chương 4. Kết cấu khung BTCT
Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT
Chương 6. Kết cấu móng BTCT
Chương 7. Cầu thang BTCT
Chương 8. Bể chứa chất lỏng
17
Nội dung chính

Phân loại bản sàn
1
2
3
4
Tính toán sàn 1 phương
Tính toán sàn 2 phương
Giới thiệu một số loại sàn khác
18
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 10
Phân loại bản sàn
Bản sàn 1 phương
(Bản dầm)
Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)
• Nếu bản có liên kết theo 1 phương  bản 1 phương
• Nếu bản có liên kết theo 2 phương, xét tỷ số…
2
d
n
l
l

 
 bản 1 phương
19
Phân loại bản sàn

Bản có liên kết theo 2 phương và tỷ số…
2
d
n
l
l

 
 bản 2 phương
Bản sàn 1 phương
(Bản dầm)
Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)
20
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 11
Phân loại bản sàn
Sự làm việc của bản kê 4 cạnh
Bản sàn 1 phương
(Bản dầm)
Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)
Tải tương đương tổng quát
L
1
L
2
45°

45°
qL
1
/2
qL
1
/2
L
2
L
1
L
qL
L
q
tð
=
5
8
qL
L
2
qL
1
/2
L
q
tð
= qL(1-2




3
)
 Với tải trọng tam giác: q
tđ
= 5/8qL
 Với tải trọng hình thang:
q
tđ
=qL(1-2
2
+
3
); =L
1
/2L
2
21
So sánh về cấu tạo
Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)
Bản sàn 1 phương
(Bản dầm)
22
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 12
Tính toán sàn 2 phương

Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)
Trình tự tính toán
Bước 1: Chọn kích thước tiết diện
Bước 2: Xác định tải trọng
Bước 3: Xác định sơ đồ tính
Có thể xác định theo sơ đồ đàn hồi hoặc sơ đồ dẻo
Bước 4: Xác định nội lực
Bước 5: Tính toán và bố trí cốt thép theo yêu cầu cấu tạo
23
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)
Tính toán bản đơn theo sơ đồ đàn hồi
Bước 1: Chọn kích thước tiết diện
24
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 13
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)
Bước 2: Xác định sơ đồ tính
Khi sàn BTCT đổ
toàn khối thì:
25
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)

Bước 3: Xác định tải trọng
Ví dụ: Xác định các tải trọng
thường xuyên tác dụng lên sàn
Các lớp cấu tạo sàn
. .
i i i
g n h



26
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 14
Tính toán sàn 2 phương
Bước 4: Xác định nội lực
Mô men lớn nhất ở giữa bản
M
1
= m
i1
P
M
2
= m
i2
P
Mô men âm lớn nhất ở gối
M

I
= k
i1
P
M
II
= k
i2
P
trong đó:
i – số kí hiệu ô bản đang xét
1, 2, I, II – phương đang xét L
1
, L
2
Các hệ số m
i1
m
i2
k
i1
k
i2
tra bảng
phụ thuộc vào tỷ số L
2
/L
1
Tải tập trung P = qL
1

L
2
27
Ví dụ tính toán
28
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 15
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)
Tính toán bản liên tục theo sơ đồ đàn hồi
Khi tính bản liên tục cầm xét đến tổ hợp bất lợi của hoạt tải
29
Tính toán sàn 2 phương
Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)
Xác định nội lực
Mô men dương lớn nhất của ô bản đang xét
M
1
= M’
1
+ M’’
1
= m
11
P’ + m
i1

P”
M
2
= M’
2
+ M’’
2
= m
12
P’ + m
i2
P”
P’ = q’L
1
L
2
và P” = q”L
1
L
2
q’ = p/2 ; q”= g + p/2
Mô men âm lớn nhất trên gối (khi đặt hoạt tải kề gối)
M
I
= k
i1
P ; M
II
= k
i2

P ; P = (g+p)L
1
L
2
Trường hợp gối đang xét nằm giữa 2 ô bản khác loại
M
I
= max (k
i1
P ; k
j1
P)
M
II
= max (k
i2
P ; k
j2
P)
i , j - kí hiệu của 2 ô bản kề với gối đang xét
30
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 16
Ví dụ tính toán dầm khung trục
Cho mặt bằng như hình vẽ. Yêu cầu
4000 6000
1 2 3 4 5
A

B
C
5000 5000 5000 5000
1. Chọn KTTD cho bản sàn
2. Chọn KTTD dầm
3. Xác định tải trọng tác dụng
lên bản sàn
4. Xác định tải trọng tác dụng
lên dầm khung trục 2
5. Xác định nội lực và tính toán
cốt thép cho bản sàn
Cho hoạt tải tiêu chuẩn
p
c
= 200 kG/m
2
Và các lớp cấu tạo sàn như hình
vẽ
31
Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương
Bản sàn 2 phương
Sàn ô cờ
• Là 1 dạng đặc biệt
của sàn cóbản kê
bốn cạnh.
• Hệ dầm giao nhau
theo 2 phương với
kích thước tiết diện
như nhau.

• Không có cột đỡ tại
giao điểm.
• Khoảng cách giữa các dầm ≤ 2 m
32
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 17
Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương
Bản sàn 2 phương
Sàn gạch bọng
• Viên gạch bọng: đất sét nung hoặc vữa ximăng
• Gạch bọng gần như không tham gia chịu lực.
• Cách âm, cách nhiệt khá tốt.
• Tính toán chủ yếu tính dầm gân (sườn)
33
Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương
Bản sàn 2 phương
Sàn nấm
• Toàn bộ tải trọng truyền xuống cột thông qua mũ 
mặt bằng trần phẳng  thích hợp cho những công trình
có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát
• Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn
34
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 18

Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương
Bản sàn 2 phương
Sàn nấm
35
Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương
Bản sàn 2 phương
Sàn nấm
• Toàn bộ tải trọng truyền xuống cột thông qua mũ 
mặt bằng trần phẳng  thích hợp cho những công trình
có yêu cầu về độ chiếu sáng cao, dễ quan sát
• Thích hợp cho việc thiết kế công trình có hoạt tải lớn
36
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 19
MỤC LỤC
Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT
Chương 2. Kết cấu sàn BTCT
Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép
Chương 4. Kết cấu khung BTCT
Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT
Chương 6. Kết cấu móng BTCT
Chương 7. Cầu thang BTCT
Chương 8. Bể chứa chất lỏng
37
Nội dung chính
Khái niệm chung và phân loại

1
2
3
4
Thành phần của hệ kết cấu mái
38
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 20
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Phân loại
• Theo độ dốc mái
Khi i ≤ 8 gọi là mái bằng, khi i > 8 là mái dốc
• Theo phương pháp thi công
Mái toàn khối và mái lắp ghép
• Mái toàn khối, khả năng chống thấm cao và thường
được sử dụng, cấu tạo gồm các lớp cách nhiệt 100 –
150 mm, vữa chống thấm 15 – 20 mm và 2 lớp gạch
là nem
• Mái lắp ghép, bao gồm các lớp cấu tạo như mái toàn
khối riêng bản mái là các panen mái kích thước
6×1,5m ; 6×3m…
39
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Panne mái
• Panen mái
kích thước

6×1,5 m
6×3 m
12×1,5 m
12×3 m
Panen mái định hình 6×1,5 m
40
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 21
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Xà gồ
• Xà gồ đặt
cách nhau
1 – 3 m
tùy theo
kích thước
của tấm
panen
41
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Dầm mái
• Dầm mái, nếu nhịp ≤ 18m dùng BTCT thường, lớn hơn
dùng BTCT ƯLT
Chiều cao giữa dầm (1/10  1/15)L
Chiều cao đầu dầm (1/20  1/35) L
Độ dốc mái i = 1/8; 1/10; 1/12
Chiều dày bản bụng  80 mm ( 90mm nếu dùng

BTƯLT)
Bề rộng cánh chịu nén b’
c
= (1/50  1/60)L
b’
c
= (200  400) mm
Bề rộng cánh hạ b
c
= (200  250) mm hoặc lớn hơn
42
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 22
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Các loại dầm mái
Các loại dầm mái
43
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Dàn mái
• Dàn mái, thích hợp với nhịp 18  30 m
Chiều cao giữa nhịp dàn (1/7  1/9)L
Khoảng cách giữa 2 mắt dàn trên cánh thượng 3 m
Khoảng cách giữa 2 mắt dàn ở thanh cánh hạ 6 m
Bước dàn
(m)
Nhịp dàn

(m)
Bê rộng tối thiểu
của thanh cánh thượng
6
6
12
18  24
30
24  30
220
240
280
44
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 23
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Dàn mái
Các loại dàn Bê tông cốt thép
45
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Kết cấu đỡ kèo
• Khi bước cột 12 m hoặc 18 m, kết cấu đỡ kèo có thể là
dầm hoặc dàn
• Dầm đỡ kèo tiết diện chữ I
Chiều cao đầu dầm  500mm
Chiều cao giữa dầm  1500mm

Chiều rộng cánh  500mm
Chiều rộng bụng dầm 200mm
Chiều rộng gối tựa của dầm mái 250mm
46
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM
6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 24
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Kết cấu đỡ kèo
Các loại dầm đỡ kèo
47
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Vòm mái
Tiết diện thân vòm và số thanh treo trong vòm
• Sử dụng khi nhà có nhịp  18m, đối với nhịp  36m thì
vòm kinh tế hơn dàn, trên thế giới người ta đã sử dụng
vòm có nhịp  200m
• Tiết diện vòm hình chữ nhật hoặc chữ I, với chiều cao
h= (1/30 1/40)L, thường sử dụng vòm 2 khớp có thanh
căng
Nhịp vòm (m) 12 15 18 21 24 27 30
Chiều cao h (cm) 4045 4550 5060 6070 7075 7580 8085
Bề rộng b (cm) 20 2025 25 2530 2530 3035 3035
Số lượng thanh treo 2 3 4 5
48
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ
TPHCM

6/7/2013
Bài giảng BTCT 2 25
Khái niệm chung và phân loại
Bản sàn 2 phương
Vòm mái
Kết cấu vòm bê tông cốt thép
a) Vòm lắp ghép ; b) vòm toàn khối
49
MỤC LỤC
Chương 1. Nguyên lý thiết kế kết cấu BTCT
Chương 2. Kết cấu sàn BTCT
Chương 3. Kết cấu mái bê tông cốt thép
Chương 4. Kết cấu khung BTCT
Chương 5. Kết cấu nhà công nghiệp BTCT
Chương 6. Kết cấu móng BTCT
Chương 7. Cầu thang BTCT
Chương 8. Bể chứa chất lỏng
50