GIÁO TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP pdf

GIÁO TRÌNH BÊ
TÔNG CỐT THÉP
CHÖÔNG 1
KHAÙI NIEÄM CHUNG
1
Chương 1. KHÁI NIỆM CHUNG
1.1. THẾ NÀO LÀ BÊTÔNG CỐT THÉP
1.1.1. KHÁI QUÁT
Đặc trưng
Bêtông
Cốt thép
Khả năng chòu kéo
kém
tốt
Khả năng chòu nén
tốt
tốt,
Khả năng chòu cắt
trung bình
tốt
Độ bền
tốt
dễ bò ăn mòn
Chòu lửa
tốt
kém

2
Chương 1. KHÁI NIỆM CHUNG
3
Khe nứt
Thớ chòu kéo
Thớ chòu nén
Lớp trung hòa
Tải trọng
P
0
1
b
Khe nứt
Thớ chòu kéo
Cốt thép dọc
1
Lớp trung hòa
Miền chòu nén
1
Tải trọng
-
1
h
P >> P
0
DẦM BÊTÔNG CỐT THÉP
DẦM BÊTÔNG
Chương 1. KHÁI NIỆM CHUNG
4
 Đặt cốt thép vào vùng

nén để tăng khả năng
chòu lực và giảm kích
thước tiết diện.
 Cốt thép tham gia chòu
nén cùng bêtông. Sức
chòu nén của cốt thép
cũng tốt bằng sức chòu
kéo
Tải trọng
Cốt thép dọc
chòu nén
CỘT BÊTÔNG
CỐT THÉP
Chương 1. KHÁI NIỆM CHUNG
5
1.1.2. CÁC LÝ DO ĐỂ BÊTÔNG VÀ CỐT THÉP
CÓ THỂ CÙNG CỘNG TÁC CHỊU LỰC

 Nhờ có lực dính mà có thể truyền lực qua lại giữa bêtông
và cốt thép, khai thác cường độ cốt thép, hạn chế bề rộng
khe nứt.
 Giữa BT và CT không xảy ra phản ứng hóa học
 Hệ số giãn nở nhiệt của BT và CT gần bằng nhau.
Chương 1. KHÁI NIỆM CHUNG
6
1.2. PHÂN LOẠI BTCT

THEO PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
BTCT
LẮP GHÉP

BTCT
TOÀN KHỐI
BTCT
BÁN LẮP GHÉP
Chương 1. KHÁI NIỆM CHUNG
7
1.2. PHÂN LOẠI BTCT

THEO TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT
KHI CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG
BTCT
THƯỜNG
BTCT
ỨNG SUẤT TRƯỚC
8
SAỉN BTCT ệNG SUAT TRệễC CAấNG SAU
Chương 1. KHÁI NIỆM CHUNG
9
1.3. ƯU, NHƯC ĐIỂM VÀ PHẠM VI SỬ
DỤNG
1.3.1 ƯU ĐIỂM
 Khả năng chiụ lực lớn (so với gỗ, gạch đá), chòu tốt các
tải trọng động .
 Bền vững, bảo dưỡng ít tốn kém.
 Chòu lửa tốt .
 Có khả năng tạo ra các hình dáng kết cấu khác nhau, đáp
ứng yêu cầu đa dạng của kiến trúc.
Chương 1. KHÁI NIỆM CHUNG
10
1.3. ƯU, NHƯC ĐIỂM VÀ PHẠM VI SỬ

DỤNG
1.3.2. NHƯC ĐIỂM
 Dễ có khe nứt tại vùng kéo
 khắc phục bằng cách dùng BTCT ứng lực trước, có biện
pháp tính toán và thi công hợp lý để hạn chế khe nứt, bảo
đảm điều kiện sử dụng bình thường.
 Cách âm, cách nhiệt kém
 khắc phục bằng cách sử dụng kết cấu có lỗ rỗng.
 Thi công BTCT toàn khối tương đối phức tạp.
 Trọng lượng bản thân lớn, khó làm kết cấu nhòp lớn
 khắc phục bằng cách dùng BTCT ứng lực trước, kết
cấu vỏ mỏng …
CHÖÔNG 2
TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU
11
CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
12
2.1 BÊTÔNG
2.1.1 CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊTÔNG
 Cường độ là đặc trưng cơ bản của bêtông, phản ánh khả
năng chòu lực của nó
a. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN

F
N
R
n

CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
13
b. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO

 Thí nghiệm kéo




 Thí nghiệm uốn




Thông thường, R
k
=10  40 kG/cm
2
F
N
R
k
k


2
k
bh
M5,3
W
M
R 


CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
14
MỘT SỐ HÌNH ẢNH
THÍ NGHIỆM MẪU BÊTÔNG
CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
15
Thí nghiệm nén chẻ để tìm cường độ chòu kéo
Cylindrical splitting test
Thí nghiệm nén
mẫu hình trụ
CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
16
c.CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CỦA
BÊTÔNG
 Thành phần bêtông
 Chất lượng của việc nhào trộn, độ đầm chắc của hỗn hợp bêtông khi
đổ khuôn và điều kiện bảo dưỡng
 Sự tăng cường độ

bêtông theo thời gian
R
t
= 0,7R
28
lgt
 Điều kiện thí nghiệm
CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
17
2.1.2 MÁC BÊTÔNG và CÂP ĐỘ BỀN CHỊU NÉN
a.MÁC THEO CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN M (kG/cm
2
)
 BT nặng : M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400,…
 B15, B20, B30…
 BT nhẹ : M50, M75, M100 , …
 Trong kết cấu BTCT, dùng bê tông có cấp độ bền chòu nén
B15 trở lên, mác BT 200.
b.MÁC THEO CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO K
 K10, K15, K20, …  Bt
c.MÁC THEO KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM T
 T2 , T4, T8, …
CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
18
2.1.3 BIẾN DẠNG CỦA BÊTÔNG
a. BIẾN DẠNG DO CO NGÓT
 Co ngót là hiện tượng BT giảm thể tích khi khô cứng trong
không khí, do sự biến đổi lý hóa của quá trình thủy hóa

ximăng, do nước bay hơi …
Các nhân tố chính ảnh hưởng đến co ngót :
 Độ ẩm
 Xi măng, cốt liệu
Biện pháp hạn chế co ngót :
 Chọn thành phần BT thích hợp, đầm chặt, giữ ẩm
 Dùng khe co giãn
 Đặt cốt thép cấu tạo

CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
19
b. BIẾN DẠNG DO NHIỆT ĐỘ
 Hệ số giãn nở vì nhiệt trung bình
của bêtông:

b
=110
-5
/độ C

c. BIẾN DẠNG DO TẢI TRỌNG
TÁC DỤNG NGẮN HẠN
 Bêtông không phải là vật liệu đàn
hồi hoàn toàn, nó là vật liệu đàn
hồi - dẻo.

CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
20

e.MÔĐUN ĐÀN HỒI, MÔĐUN BIẾN DẠNG, MÔĐUN
CHỐNG CẮT CỦA BÊTÔNG
Môđun đàn hồi ban đầu E
b

 Khi bêtông chòu nén, trong giai đoạn đàn hồi :

E
b
= tg
0
=

Ví dụ :trong điều kiện khô cứng tự nhiên,
bêtông M200 có E
b
= 2,4010
5
kG/cm
2

<-> B15 có E
b
= 2310
3
MPa
bêtông M250 có E
b
= 2,6510
5

kG/cm
2
<-> B20 có E
b
= 2710
3
Mpa

(E
b
=tra phụ lục 3)


dh
b


CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
21
2.2. CỐT THÉP
2.2.1 PHÂN LOẠI CỐT THÉP DÙNG TRONG
BTCT

THEO THÀNH PHẦN HÓA HỌC
Thép cacbon
Thép hợp kim thấp
THEO CÁCH GIA CÔNG CHẾ TẠO
Cốt thép cán nóng
Sợi thép kéo nguội

THEO HÌNH THỨC MẶT NGOÀI
Cốt thép tròn trơn
Cốt thép có gờ
Thép hình L,C, I
CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
22
Cốt
thép
có
gân
(gờ)
CII,
CIII,
CIV
Cốt
thép
tròn
trơn
CI
CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
23
2.2.2 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA CỐT
THÉP
a. BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT-BIẾN DẠNG
Độ dãn dài cực hạn của thép
ch
đh
A


0



tl
ch


b
K

25%(CT.3) > 19% (CT.5)
0
d

=
0,2%
1

a
2
K
K
1
3
1D
1
D
B

CĐ tính tóan
Giá trò để tính
của thép
Sự làm việc của thép
khi chòu kéo
Giới hạn đàn hồi
và giới hạn chảy
quy ước
Thép rắn
CHƯƠNG 2. TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA VẬT LIỆU
24
b. CỐT THÉP DẺO VÀ CỐT THÉP RẮN
 Cốt thép dẻo : có thềm chảy rõ ràng…
 Cốt thép rắn : có giới hạn chảy không rõ ràng và 
ch
 
b
,…
c. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
 Thép bò nung nóng : thay đổi cấu trúc kim loại, giảm cường độ,
môđun đàn hồi. Khi để nguội trở lại thì cường độ không được hồi
phục hoàn toàn.
 Khi chòu lạnh quá mức (dưới -30
0
C) , thép trở nên giòn
 Hệ số giãn nở vì nhiệt của thép 
t
= 1 10
-5

/độ C