TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Chương I : NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
1.1 Khái niệm về kết cấu bê tông cốt thép
1.1.1 Sự làm việc của kết cấu bê tông cốt thép
a) Khái quát :
Bê tông cốt thép là một loại vật liệu xây dựn.g phức hợp do bê tông và cốt thép cùng
cộng tác chịu lực với nhau.
Ta thử so sánh một vài tính chất của bê tông và cốt thép qua bảng dưới đây :
Đặc trưng Bê tông Cốt thép
Khả năng chịu kéo Kém Tốt
Khả năng chịu nén Tốt Tốt, những thanh thép
mảnhdễ bị oằn.
Khả năng chịu cắt Trung bình Tốt
Độ bền Tốt Bị ăn mòn nếu không được
bảo vệ
Độ chịu lửa Tốt Kém, khả năng chịu lực
giảm nhanh ở nhiệt độ cao.
Từ bảng trên ta thấy rằng, nếu kết hợp bê tông và cốt thép thì chúng sẽ bổ sung cho
nhau : tận dụng được khả năng chịu kéo và chịu cắt của thép, khả năng chịu nén của bê
tông, đồng thời bê tông bảo vệ cốt thép không bị ăn mòn, tăng khả năng chịu lửa của vật
liệu phức hợp này.
A B
q
l
ql / 8
2
n e ùn
k e ùo
Nếu đặt cốt thép vào vùng chịu kéo thì lực kéo sẽ do cốt thép chịu, nhờ đó có thể
tăng tải trọng đến khi ứng suất trong bê tông đạt đến cường độ chịu nén của bê tông và
ứng suất trong cốt thép đạt đến cường độ chịu kéo của cốt thép. Khả năng chịu lực của
dầm bê tông cốt thép lớn hơn dầm bê tông đến hàng chục lần.
Cốt thép đặt trong các cấu kiện chịu nén ( cột, thanh chịu nén của dàn ) nhằm tăng
khả năng chịu lực, giảm kích thước tiết diện.
b) Sự cộng tác cùng chịu lực giữa bê tông và cốt thép .
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Giữa bê tông và cốt thép có lực dính (sinh ra trong quá trình bêtông đông cứng), nên
có thể truyền lực từ bê tông sang cốt thép và ngược lại. Nhờ có lực dính mà cường độ của
cốt thép mới được khai thác, hạn chế vết nứt trong vùng chịu kéo.
Giữa bê tông và cốt thép không xảy ra phản ứng hoá học nào, đồng thời bê tông
còn bảo vệ cốt thép chống lại các tác dụng ăn mòn của môi trường.
Hệ số giãn nở nhiệt của bê tông và cốt thép gần bằng nhau.
bê tông
= 1x10
-5
1,5x10
-5
thép
= 1,2x10
-5
Khi nhiệt độ thay đổi ( < 100
0cốt thép
) trong cấu kiện không xuất hiện nội ứng suất
đáng kể, không làm phá hoại lực dính giữa bê tông và cốt thép.
1.1.2 Phân lọai kết cấu bê tông cốt thép
1
o
) Theo phương pháp thi công :
- Bê tông cốt thép toàn khối : độ cứng lớn, chịu tải trọng động tốt. Tuy nhiên, tốn
ván khuôn, cây chống, thi công bị ảnh hưởng thời tiết.
- Bê tông cốt thép lắp ghép : thi công nhanh, không bị ảnh hưởng thời tiết nhưng
độ cứng không đảm bảo.
- Bê tông cốt thép bán lắp ghép : độ cứng cao, giảm đáng kể số lượng ván khuôn
cây chống, phải xử lý tốt mối nối giữa bê tông đổ trước và bê tông đổ sau.
2
o
) Theo trạng thái ứng suất khi chế tạo và sử dụng
- Bê tông cốt thép thường.
- Bê tông cốt thép ứng lực trước.
1.1.3 Ưu nhược điểm của kết cấu bê tông cốt thép
1
o
) Ưu điểm :
Khả năng chịu lực lớn hơn so với kết cấu gạch đá và gỗ, có thể chịu tốt các loại tải
trọng rung động.
Có khả năng sử dụng vật liệu địa phương, tiết kiệm thép.
Có tính bền, chi phí bảo trì công trình ít hơn kết cấu thép.
Chịu lửa tốt ( cấp I ) hơn kết cấu thép.
Có khả năng tạo ra các hình dáng kết cấu khác nhau, đáp ứng yêu cầu đa dạng của
kiến trúc ( vòng, vỏ mỏng…).
Rẻ tiền hơn kết cấu thép.
2
o
)Nhược điểm :
Thường bị nứt tại vùng kéo ( khắc phục bằng cách sử dụng bê tông ứng lực
trước, có biện pháp tính toán và thi công hợp lý nhằm khắc phục hạn chế nứt ).
Cách âm và cách nhiệt kém.(khắc phục bằng cách sử dụng kết cấu có lỗ rỗng)
Thi công đổ bê tông cốt thép tương đối phức tạp, chịu ảnh hưởng của thời tiết. (
Dùng cấu kiện BTCTđúc sẳn dễ cơ giới hóa cấu kiện, dễ kiểm tra chất lượng bê tông.
Dùng phụ gia trong bê tông. Dưỡng hộ bê tông bằng hấp nóng cấu kiện…).
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Trọng lượng bản thân lớn, khó làm các kết cấu nhịp lớn, có thể khắc phục bằng
cách sử dụng bê tông cốt thép ứng lực trước, kết cấu nhẹ ( vỏ mỏng ).
1.2 Tính chất cơ học của bê tông cốt thép
1.2.1 Tính chất cơ học của bê tông
Bê tông là một loại đá nhân tạo, thành phầm gồm có :
Cốt liệu : cát, sỏi hay đá dăm.
Chất kết dính vô cơ : xi măng, thạch cao, vôi.
Nước.
Ngoài ra có thể có them chất phụ gia vô cơ hay hữu cơ.
1. Phân loại bê tông
Theo trọng lượng :
Bê tông nặng : 25 KN/m³ ; cốt liệu bằng kim lọai.
Bê tông thường : = 18 25 KN/m³ ; cốt liệu bằng sỏi đá đặc chắc thông
thường.
Bê tông nhẹ : = 5 18 KN/m³ ; cốt liệu bằng đá có lỗ rỗng, kê ram dít, xỉ
quặng…
Theo cấu trúc :
Bê tông đặc.
Bê tông có lỗ rỗng.
Theo chất kết dính :
Bê tông xi măng : dùng chất kết dính là ximăng.
Bê tông chất dẻo (polyme ).
Bê tông thạch cao : chủ yếu dùng cho kết cấu trang trí, tự chịu lực ( chỉ chịu
trọng lượng bản thân ).
Theo kích thước cốt liệu :
Bê tông đá 40x60: làm lớp lót.
Bê tông đá 20x30, 10x20, 5x10: 90% dùng chế tạo cấu kiện chịu lực.
Bê tông đá mi: sử dụng làm kiến trúc.
2.Các chỉ tiêu cơ bản của bê tông :
Cường độ của bê tông là đại lượng đặc trưng quan trọng của bê tông về chất lượng
và khả năng chịu lực.
1i
o
) Cường độ chịu nén của mẫu thử :
a
a
a
a
a
a
h=4a
d=16cm
h=2d
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Mẫu thí nghiệm : khối vuông, khối lăng trụ đáy vuông, khối trụ tròn. Được
dưỡng hộ và thí nghiệm theo điều kiện tiêu chuẩn (t = 20 2, w 90%) sau 28 ngày
tuổi.
Cường độ chịu nén của mẫu (khối vuông) : MPa
A
N
B
p
i
,
( N
p
: lực làm phá hoại mẫu ; A : diện tích tiết diện mẫu )
2i
o
) Cường độ chịu kéo của mẫu thử :
Mẫu thí nghiệm : tiết diện vuông (a=10cm). Được dưỡng hộ và thí nghiệm
theo điều kiện tiêu chuẩn (t = 20 2, w 90%) sau 28 ngày tuổi.
( N
p
: lực kéo làm phá hoại mẫu; A : diện tích tiết diện mẫu)
MPa
A
N
B
p
it
,
3i
o
) Cấp độ bền của bê tông :
Cấp độ bền chịu nén :
B = B
m
(1- 1,64); = 0,135.
Cấp độ bền chịu kéo :
B
t
= B
mt
(1- 1,64); = 0,165.
Trong đó:
- hệ số biến động của cường độ các mãu thử tiêu chuẩn, phụ thuộc vào trình
độ sản xuất bê tông.
B
m
, B
mt
là các giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu nén và cường độ
chịu kéo tức thời.
n
nn
mtm
nnn
BnBnBn
BB
)(
21
2211
Với n
1
, n
2
, ….,n
n
– số lượng các mẫu thử tiêu chuẩn có cường độ tương ứng
khi nén ( kéo) là B
1
, B
2
, ….,B
n
.
Theo TCVN 5574 – 1991: chỉ tiêu chất lượng cơ bản của bê tông biểu thị
bằng Mác. Mác theo cường độ chịu nén M, chịu kéo K.
Mác bê tông : M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400……
Mác bê tông : K10, K15, K20, K25, K30, K40……
Theo TCXDVN 356 – 2005: chỉ tiêu chất lượng cơ bản của bê tông biểu thị
bằng cấp độ bền. Cấp độ bền chịu nén của bê tông B, chịu kéo của bê tông B
t
.
B12,5, B15, B20, B25, B30, B35, B40……
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
B
t
0,4, B
t
0,8, B
t
1,2, B
t
1,6, B
t
2,0, B
t
2,4….
Tương quan giữa cấp độ bền chịu nén của bê tông B và Mác theo cường độ
chịu nén.
CÊp ®é bÒn
chÞu nÐn
Cêng ®é trung
b×nh cña mÉu thö
tiªu chuÈn, MPa
M¸c theo
cêng ®é
chÞu nÐn
CÊp ®é bÒn
chÞu nÐn
Cêng ®é trung
b×nh cña mÉu thö
tiªu chuÈn, MPa
M¸c theo
cêng ®é
chÞu nÐn
B3,5 4,50 M50 B35 44,95 M450
B5 6,42 M75 B40 51,37 M500
B7,5 9,63 M100 B45 57,80 M600
B10 12,84 M150 B50 64,22 M700
B12,5 16,05 M150 B55 70,64 M700
B15 19,27 M200 B60 77,06 M800
B20 25,69 M250 B65 83,48 M900
B22,5 28,90 M300 B70 89,90 M900
B25 32,11 M350 B75 96,33 M1000
B27,5 35,32 M350 B80 102,75 M1000
B30 38,53 M400
CÊp ®é bÒn
chÞu kÐo
Cêng ®é trung b×nh
cña mÉu thö tiªu chuÈn
MPa
M¸c theo
cêng ®é
chÞu kÐo
B
t
0,4 0,55 –
B
t
0,8 1,10 K10
B
t
1,2 1,65 K15
B
t
1,6 2,19 K20
B
t
2,0 2,74 K25
B
t
2,4 3,29 K30
B
t
2,8 3,84 K35
B
t
3,2 4,39 K40
B
t
3,6 4,94 –
B
t
4,0 5,48 –
3.Cường độ của bê tông :
1i
o
) Cường độ tiêu chuẩn :
Cường độ tiêu chuẩn ( R
tc
) của bê tông lấy bằng trị số trung bình thống kê của
cường độ các mẫu kiểm tra khi thí nghiệm. Cường độ tiêu chuẩn của bê tông được
xác định với xác xuất bảo đảm là 95%.
VD : thí nghiệm m mẫu thử, ta thu được các cường độ R
1
, R
2
,… R
i
,…, R
m
Ta có cường độ trung bình :
m
i
itb
R
m
R
1
1
và phép tính thống kê cho : cường độ tiêu chuẩn R
tc
= (0,750,8)R
tb
.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
5i
o
) Cường độ tính toán : (R)
b
b
tc
m
k
R
R
Trong đó :
k
b
: hệ số an toàn của vật liệu (k
b
>1); kể đến sự không chính xác về qui cách,
kích thước, độ sạch, độ đồng đều…
m
b
: hệ số điều kiện làm việc của vật liệu (m
b
<1); kể đến các nhân tố làm cho
vật liệu làm việc xấu hơn hoặc tốt hơn bình thường.
VD : điều kiện ở phòng thí nghiệm t=182
oC
; W=8090%; khuôn mẫu bằng
gang thép chính xác (sai lệch 1/4mm); trong khi điều kiện thi công ở công trường
chịu ảnh hưởng của thời tiết, mưa nắng, ván khuôn bị biến dạng
Ví dụ các trị số k
b ,
m
b :
Khi nén : k
bn
= 1,3; m
bn
=0,80,85
Khi kéo : k
bk
= 1,5; m
bk
= 0,80,85
Trong các điều kiện đặc biệt ( VD: chịu nhiệt độ cao, tải trọng rung
động lớn, sử dụng bê tông ở môi trường ngập mặn…) thì phải kể thêm các hệ khác
cho trong qui phạm.
Cường độ tính toán của vật liệu chưa kể đến hệ số điều kiện làm việc m
được gọi là cường độ tính toán gốc. Ví dụ :
(KG/cm²) Mác bê tông 150 200 250 300
R
n
65 90 110 130 Cường độ
tính toán gốc
R
k
6 7,5 8,8 10
6i
o
) Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông
) Thành phần bê tông :
Xi măng :
Cường độ của bê tông và cường độ của xi măng có quan hệ tuyến. Cường độ
của xi măng tăng thì cường độ của bê tông cũng tăng. Việc dùng loại và mác xi
măng nào là tùy thuộc vào những yêu cầu đề ra cho bê tông. Ví dụ :
Xi măng Pooclan dùng phổ biến nhất cho bê tông có yêu cầu về cường
độ.
Xi măng Pooclan puzlan ( có phụ gia làm tăng tính ổn định chống kiềm
của xi măng ) dùng kết cấu chịu ảnh hưởng của dòng chảy, kết cấu phải yêu cầu
bảo đảm tính không thấm nước (các kho chứa, các công trình ngầm…)
Cốt liệu : (cát, sỏi, đá)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH
Bài giảng mơn: Bê Tơng Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
t(ngày)t 28
R
R
28
t
Cường độ của bêtông
tăng theo thời gian
Nên dùng các cốt liệu có bề mặt xù xì để bảo đảm dính kết tốt với xi
măng và bảo đảm bê tơng có cường độ cao. Các hạt của cốt liệu cần có kích nthước
khác nhau.
Cốt liệu khơng được chứa tạp chất (sét, bụi, mùn rác) lớn hơn các trị số
do các tiêu chuẩn qui định (VD : lượng tạp chất trong cát phải < 5%, và trong sỏi
phải < 2%), vì các tạp chất này làm giảm lực dính giữa cốt liệu và xi măng.
)Tỷ lệ nước và xi măng :(N/X)
Tỷ lệ N/X ảnh hưởng rất lớn đến cường độ bê tơng : khi giảm tỷ lệ N/X thì
cường độ của bê tơng tăng, tuy nhiên tỷ đó khơng được nhỏ tỷ số lợi nhất N/X =
0,35 0,4. Lượng nước còn thừa mặc dù làm cho cường độ bê tơng giảm nhưng lại
cần thiết để tạo ra vữa có độ sệt thích hợp với phương pháp đổ bê tơng.
) Chất lượng của việc nhào trộn bê tơng, độ đầm chắc của bê tơng khi đổ khn và
điều kiện bảo dưỡng :
Việc nhào trộn bê tơng phải tiến hành liên tục cho đến khi tạo được một
khối đồng nhất.
Điều kiện thuận lợi để bê tơng đơng cứng ngồi trời : t = 15 25
o
C ;
W = 8090% ( khi đó bê tơng dùng xi măng pooclan sẽ đạt được R
thiết kế
sau 28
ngày). Nếu tăng nhiệt độ và độ ẩm thì q trình đơng cứng sẽ rút ngắn rất nhiều,
nếu được xử lý bằng hơi nước có áp lực và nhiệt độ cao thì thời gian đơng cứng còn
ngắn nữa.
Sau khi thi cơng bê tơng xong, phải thường xun tưới nước cho ẩm bề
mặt cấu kiện; nếu khơng nước trong lòng bê tơng thốt ra nhanh sẽ gây co ngót. VD
: trong mùa hè tưới nước 3 lần/ngày, liên tục trong 10 sau khi đúc bê tơng .
) Tuổi của bê tơng :
Cường độ của bê tơng tăng theo tuổi của nó nếu như đảm bảo được các
điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm khi bê tơng đơng cứng.
Với bê tơng dùng xi măng pooclan, cường độ tăng nhanh trong giai
đoạn đầu của q trình đơng cứng và thường đạt cường độ thiết kế sau 28 ngày. Sau
đó cường độ còn tiếp tục tăng trong thời gian dài nếu điều kiện nhiệt độ và độ ẩm
thích hợp.
Có thể xác định cường độ sau t ngày (t=7300 ngày)
theo cơng thức thực nghiệm sau : B
tim
= B
28
.0,7.lgt.
Tại cơng trường thường thử R
bt
sau 7 ngày, khi đó
bê tơng đạt khoảng 40% cường độ thiết kế.
3. Biến dạng của bê tơng :
1i
o
) Biến dạng do co ngót :
Co ngót là hiện tượng bê tơng giảm thể tích khi khơ cứng trong khơng
khí.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Các biến dạng co ngót của bê tông xảy ra chủ yếu là do xi măng bị
giảm thể tích khi đông cứng. Vì thế, nếu tăng lượng xi măng trong một đơn vị thể
tích bê tông thì độ co ngót sẽ tăng, còn nếu tăng cường độ ximăng và giảm độ rỗng
của cốt liệu thì độ co ngót sẽ giảm.
Các biến dạng co ngót sẽ diễn ra với nhịp độ mạnh hơn trong thời gian
đầu của quá trình đông cứng, sau đó chậm dần rồi dừng hẳn.
Trong một khối bê tông, độ co ngót xảy ra không đều. Nó bắt đầu từ bề
mặt cấu kiện rồi lan sâu vào trong cấu kiện cùng với quá trình nước bị tiêu tốn cho
việc đông cứng của bê tông và bốc nhơi qua các lỗ rỗng nên các lớp bê tông ở phía
ngoài (khô hơn) sẽ bị co ngót nhiều hơn các lớp phía trong.
Vì vậy, khi đông cứng trong bê tông sẽ xuất hiện những ứng suất co
ngót đầu tiên ứng với khi các lớp bê tông bên ngoài chịu keó và có thể xuất hiện
các khe nứt ( co ngót không đều hay bị cản trở), còn các lớp bê tông bên trong thì
chịu nén vì có xu hướng cản không cho các lớp bên ngoài co lại.
Tóm tắt :
Vài nhân tố chính ảnh hưởng đến co ngót:
Trong môi trường khô, co ngót lớn hơn trong môi trường ẩm.
Độ co ngót tăng khi dùng nhiều xi măng, dùng xi măng có hoạt tính
cao, khi tăng tỉ lệ N/X, khi dùng cốt liệu có độ rỗng, dùng cát mịn, dùng phụ gia.
Biện pháp hạn chế co ngót :
Chọn thành phần bê tông thích hợp, đầm chặt bê tông, giữ ẩm trong
giai đoạn đầu.
Chia kết cấu bê tông cốt thép có kích thước rộng ra nhiều phần bằng
các khe co giãn. VD : mạch co giãn giữa các mảng bê tông (DT 20m²); bố trí khe
co giãn trong sê nô ( trong vòng 15m)
Đặt cấu tạo thêm lưới thép đường kính nhỏ (Þ4, Þ6) ở những nơi cần
thiết.
2i
o
) Biến dạng do tải trọng tác dụng ngắn hạn :
Tải trọng ngắn hạn : là tải trọng không có mặt thường xuyên trên kết
cấu, ví dụ : tải trọng do gió, bão, động đất, xe cộ…
Đường cong về quan hệ giữa ứng suất và biến dạng khi nén của bê tông
có dạng như hình vẽ :
Ban đầu khi ứng suất còn thấp, nquan hệ (,) gần như tuyến tính.
Bê tông làm việc như vật liệu đàn hồi, biến dạng sẽ hoàn toàn được phục hồi nếu dỡ
bỏ tải trọng.
Khi gia tải đến một mức nào đó, thì bê tông làm việc như vật liệu dẻo.
Lúc này, nếu dở bỏ tải trọng thì biến dạng của bê tông sẽ không được phục hồi
hoàn toàn : phần biến dạng được phục hồi gọi là biến dạng đàn hồi đh, phần biến
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH
Bài giảng mơn: Bê Tơng Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Từ biến của bêtông
b
b
A B
b
t
B
A
dạng còn lại gọi là biến dạng dẻo (biến dạng dư)
d
. ở giai đoạn phá hoại biến dạng
dẻo chiếm phần lớn.
Ta có
b
=
el
+
pl
và tỷ số =
el
/
b
gọi là hệ số đàn hồi.
Hình dạng của đường cong (,) còn phụ thuộc vào thời gian tác dụng
của tải trọng.
Kết luận : Bê tơng khơng
b
dh
d
b
D
A
b
chb
Biểu đồ quan hệ ứng suất - biến dạng của bêtông
R
n
phải là
vật liệu đàn hồi hồn tồn mà nó là vật liệu đàn dẻo.
3i
o
) Biến dạng do tải trọng tác dụng dài hạn – từ biến :
Tải trọng dài hạn : tải trọng có mặt thường xun trên kết cấu, hoặc
thường xun xảy ra. Ví dụ : trọng lượng bản thân kết cấu, vách ngăn cố định,
trọng lượng thiết bị, vật liệu…
Từ biến là hiện tượng biến dạng tiếp tục tăng lên khi giữ ngun tác
dụng của tải trọng trong thời gian dài.
Khi ứng suất b nhỏ (khoảng 60 – 70% cường độ giới hạn) thì biến
dạng từ biến là có giới hạn. Nhưng khi b gần với cường độ giới hạn thì biến dạng
từ biến phát triển khơng ngừng dẫn đấn kết cấu bị phá hoại.
Một số đặc điểm của từ biến :
Biến dạng cuối cùng có thể gấp 3-4 lần biến dạng đàn hối do tải trọng
ngắn hạn.
Nếu tải trọng được dở bỏ,chỉ có biến dạng đàn hồi tức thời được phục
hồi, còn biến dạng dẻo thì khơng.
Có sự phân bố lại nội lực giữa bê tơng và cốt thép.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Theo thời gian , ứng suất trong cốt thép tăng lên do đó cốt thép chịu
thêm được tải trọng lớn hơn. Bố trí cốt thép trong vùng nén của cấu kiện chịu uốn
cũng góp phần hạn chế độ võng do từ biến.
Một số yếu tố ảnh hưởng đến từ biến :
Biến dạng từ biến tb tăng khi ứng suất tỉ đối /Rn tăng.
Biến dạng từ biến lớn khi tỉ lệ N/X cao, khi độ cứng cốt liệu bé.
Biến dạng từ biến giảm khi dùng xi măng mác cao, khi tuổi củabê tông
cao, khi môi trường ẩm.
4i
o
) Module đàn hồi, module biến dạng, module chống cắt của bê tông :
) Module đàn hồi ban đầu (Eb) : trong giai đoạn đàn hồi Eb = tg
o
=
b
/
el
.
) Module biến dạng (E’b) : E’b = tg=.Eb
khi tải trọng tác dụng lâu dài sẽ làm cho biến dạng dẻo phát triển, vì vậy biến dạng
của bê tông sẽ phát triển nhanh hơn so với ứng suất, và quan hệ giữa ứng suất –
biến dạng có dạng đường cong.
Module biến dạng của bê tông định nghĩa như sau : E’b = .Eb
)Module chống cắt (trượt) (Gb):
b
b
b
E4,0
)1(2
E
G
trong đó : là hệ số biến dạng ngang ( hệ số poat-xông) của bê tông, lấy =0,2.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
TRNG I HC LC HNG KHOA K THUT CễNG TRèNH
Bi ging mụn: Bờ Tụng Ct Thộp 1 Th.S. Vừ Th Cm Giang
Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông khi nén và kéo, E
b
10
3
, MPa
Cấp độ bền chịu nén và mác tơng ứng
B1 B1,5
B2 B2,5
B3,5
B5 B7,5
B10
B12,5
B15
B20
B25
B30
B35
B40
B45
B50
B55 B60
Loại bê tông
M50 M75 M100
M150
M150 M200
M250
M350
M400
M450
M500
M600
M700
M700 M800
đóng rắn tự nhiên 9,5 13,0
16,0
18,0
21,0 23,0
27,0
30,0
32,5
34,5
36,0
37,5
39,0
39,5
40,0
dỡng hộ nhiệt ở áp
suất khí quyển
8,5 11,5
14,5
16,0
19,0 20,5
24,0
27,0
29,0
31,0
32,5
34,0
35,0
35,5
36,0
Bê tông
nặng
chng áp 7,0 9,88
12,0
13,5
16,0 17,0
20,0
22,5
24,5
26,0
27,0
28,0
29,0
29,5
30,0
đóng rắn tự nhiên 7,0 10,0
13,5
15,5
17,5 19,5
22,0
24,0
26,0
27,5
28,5
A
dỡng hộ nhiệt ở áp
suất khí quyển
6,5 9,0 12,5
14,0
15,5 17,0
20,0
21,5
23,0
24,0
24,5
đóng rắn tự nhiên 6,5 9,0 12,5
14,0
15,5 17,0
20,0
21,5
23,0
B
dỡng hộ nhiệt ở áp
suất khí quyển
5,5 8,0 11,5
13,0
14,5 15,5
17,5
19,0
20,5
Bê tông
hạt nhỏ
nhóm
C
chng áp 16,5
18,0
19,5
21,0
22,0
23,0
23,5
24,0
24,5
25,0
D800 4,0 4,5 5,0 5,5
D1000
5,0 5,5 6,3 7,2 8,0 8,4
D1200
6,0 6,7 7,6 8,7 9,5 10,0 10,5
D1400 7,0 7,8 8,8 10,0
11,0
11,7 12,5
13,5
14,5
15,5
D1600 9,0 10,0
11,5
12,5
13,2 14,0
15,5
16,5
17,5
18,0
D1800 11,2
13,0
14,0
14,7 15,5
17,0
18,5
19,5
20,5
21,0
Bê tông
nhẹ và bê
tông rỗng,
có mác
theo khối
lợng riêng
trung bình
D2000 14,5
16,0
17,0 18,0
19,5
21,0
22,0
23,0
23,5
TRNG I HC LC HNG KHOA K THUT CễNG TRèNH
Bi ging mụn: Bờ Tụng Ct Thộp 1 Th.S. Vừ Th Cm Giang
A
d
b
ch
ủh
0.02%
0.2%
ủh
ch
Bieồu ủo keựp theựp
ủh vaứ ch qui ửụực
1.2.2 Tớnh cht c hc ca thộp
a) Cỏc loi ct thộp thng dựng cho bờ tụng
)Theo thnh phn húa hc :
Thộp cacbon : thng dựng thộp CT3 (hm lng cacbon 0,3%) v
thộp CT5 ( hm lng cacbon 0,5%). Hm lng cacbon cng nhiu thỡ cng
thộp cng tng (VD : thộp CT3 cú Ra=2100(kg/cm) ; thộp CT5 cú
Ra=2700(kG/cm) , nhng ng thi tớnh dũn ca thộp cng tng, tớnh do gim.
Thộp hp kim thp : cú thờm cỏc nguyờn t Mn, Si, Ti, Cr nhm
nõng cao cng (cú th t Ra=45006000 kG/cm) v ci thin mt s tớnh
cht ca thộp (VD : tng bn chng g ca thộp).
)Theo hỡnh dng bờn ngoi :
Thộp thanh : thanh c sn xut cú mt ngoi nhn (thanh trn) hoc
cú gõn (g), cỏc g lm tng dớnh bỏm ca thộp v bờ tụng. Thanh c sn xut
cỏn núng, mi thanh di 13m, ng kớnh ị12 (dựng cho ct, dm).
Thộp si : ng kớnh ị=0,73mm c sn xut thnh cun; thộp
ị6, ị8 (na si, na thanh) cng cú th cun c. Cú th bn nhiu si vi nhau
theo kiu dõy thng tng kh nng chu lc (VD: trong bờ tụng ng lc trc).
Cỏc loi thộp trỡnh by trờn l thộp do; ngoi ra cũn dựng thộp cng
l cỏc loi thộp hỡnh chu lc khi thi cụng v chu ti trng ln ( nh cao tng,
nh nhp ln).
b) Nhng tớnh cht c bn ca ct thộp :
Biu ng sut bin dng :
Thớ nghim kộo cỏc mu v v biu quan h (,) ca mt s cỏc loi thộp khỏc
nhau :
Phn ng thng ng vi giai on n hi, vt liu tuõn theo nh
lut Hook (=E). Trong giai on n hi, nu d b ti trng thỡ biu s tr v
ng c, n gc, bin dng c phc hi hon ton.
Gii hn n hi h : ly bng ng sut cui giai on n hi.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Phần nằm ngang và cong ứng với giai đoạn có biến dạng dẻo; trong đó
đoạn nằm ngang gọi là thềm chảy, lúc này thép ở vào trạng thái chảy dẻo, biến dạng
tăng trong ứng suất không tăng.
Trong giai đoạn có biến dạng dẻo, nếu giảm tải () thì biểu đồ không
trở về đường cũ, và khi =0 thì vẫn còn biến dạng dư d.
Giới hạn chảy (ch) lấy bằng ứng suất ở đầu giai đoạn chảy.
Giới hạn bền (b) lấy bằng ứng suất lớn nhất mà thép chịu được trước
khi bị đứt.
Đối với loại thép không có giới hạn đàn hồi và giới hạn chảy rõ ràng thì qui ước
như sau :
Lấy giới hạn đàn hồi đh ứng với biến dạng dư tỷ đối =0,02%.
Lấy giới hạn chảy ch ứng với biến dạng dư tỷ đối =0,2%.
Cốt thép dẻo : có thềm chảy rõ ràng, vùng biến dạng dẻo khá rộng, biến
dạng cực hạn khà lớn (1015%). VD : thép cán nóng CT3, CT5.
Cốt thép rắn : có giới hạn chảy không rõ ràng, ch b, biến dạng cực
hạn bé (34%). VD : sợi thép cường độ cao.
c) Phân nhóm thép, phạm vi sử dụng :
1
o
) Phân nhóm theo TCVN:
Theo TCVN 1651 : 1975 có 4 nhóm cốt thép cán nóng : cốt tròn trơn
nhóm CI, cốt có gờ nhóm CII, CIII, CIV. Cường độ thép càng cao thì tính giòn
càng cao, tính dẻo giảm.
Theo TCVN 3101 : 1979 có thêm các loại dây thép cacbon thấp kéo
nguội dùng làm cốt thép cho bê tông.
2
o
) Phân nhóm theo các tiêu chuẩn khác :
Thép nhập từ các nước trong “ Hội đồng tương trợ kinh tế” có các
nhóm AI, AII, AIII, AIV (tương đương với các nhóm thép CI, CII, CIII, CIV),
ngoài ra còn có cốt thép thanh nhóm AV, AVI, thép sợi nhóm BI và Bê tôngpI…
Theo giới hạn chảy : FeE22, FeE40; theo giới hạn bền : A55, A65 (tính
theo kg/cm²).
3
o
) Phạm vi sử dụng :
Ưu tiên dùng thép CIII và CII (AIII và AII) làm cốt dọc chịu lực cho
dầm, cột.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Cốt thép CI chỉ nên dùng trong lưới buộc của kết cấu bản, vỏ ; để làm
cốt đai và cốt dọc cấu tạo. Cũng cho phép dùng cốt nhóm AI làm cốt dọc chịu lực
khi có cơ sở kết luận về việc dùng cốt thép các nhóm khác là không hợp lý bằng.
Đối với kết cấu chịu áp lực hơihoặc chất lỏng, nên dùng cốt thép nhóm
CI và CII, cũng cho phép dùng cốt thép nhóm CIII.
Cốt thép nhóm CIV cũng như những cốt thép đã qua gia công nhiệt chỉ
được dùng làm cốt thép chịu lực trong khung buộc, lưới buộc. Không cho phép
dùng cốt thép nhóm CIV trong các kết cấu chịu tải trọng rung động cần tính toán
kiểm tra theo độ mỏi.
d) Cường độ tiêu chuẩn, cường độ tính toán, module đàn hồi :
1
o
) Cường độ tiêu chuẩn :
Cường độ tiêu chuẩn (R
sn
) của cốt thép lấy bằng giá trị kiểm tra nhỏ nhất với xác
xuất bảo đảm 95%. Đối với cốt thép thanh, giá trị kiểm tra là giới hạn chảy thực tế
hoặc giới hạn chảy qui ước.
Cường độ tiêu chuẩn của cốt thép
Nhãm thÐp thanh
Gi¸ trÞ
sn
R vµ
sers
R
,
, MPa
CI, A-I 235
CII, A-II 295
CIII, A-III 390
CIV, A-IV 590
A-V 788
A-VI 980
AT-VII 1175
A-IIIB 540
2
o
) Cường độ tính toán :
) Cường độ tính toán về kéo :
Khi tính theo trạng thái giới hạn 1
MPa
R
R
si
s
sn
s
,
Khi tính theo trạng thái giới hạn 2
MPa
R
R
s
sn
sers
,
.
Trong đó :
-
s
: hệ số an toàn của vật liệu (
s
>1); kể đến tính đồng chất.
TRNG I HC LC HNG KHOA K THUT CễNG TRèNH
Bi ging mụn: Bờ Tụng Ct Thộp 1 Th.S. Vừ Th Cm Giang
-
si
: h s iu kin lm vic ca vt liu (
si
<1); k n cỏc nhõn t
lm vt liu lm vic xu hn hoc tt hn bỡnh thng.
Giá trị
s
khi tính toán kết cấu theo các
trạng thái giới hạn
Nhóm thép thanh
thứ nhất thứ hai
CI, A-I, CII, A-II 1,05 1,00
6 8
1,10 1,00
CIII, A-III có đờng
kính, mm
10 40
1,07 1,00
CIV, A-IV, A-V 1,15 1,00
A-VI, AT-VII 1,20 1,00
có kiểm soát độ giãn
dài và ứng suất 1,10 1,00
Thép thanh
A-IIIB
chỉ kiểm soát độ giãn
dài
1,20 1,00
Bp-I 1,20 1,00 Thép sợi
B-II, Bp-II 1,20 1,00
Thép cáp
K-7, K-19 1,20 1,00
Ghi chú: ký hiệu nhóm thép lấy theo điều 5.2.1.1 và điều 5.2.1.9.
) Cng tớnh toỏn v nộn : (R
sc
)
Khi Rs 365 Mpa ly R
s
= R
sc
.
) Module n hi :
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Nhãm cèt thÐp
4
10
s
E , MPa
CI, А-I, CII, А-II 21
CIII, А-III 20
CIV, А-IV, А-V, А-VI vµ Ат-VII 19
А-IIIв 18
В-II, Вр-II 20
К-7, К-19 18
Вр-I 17
TRNG I HC LC HNG KHOA K THUT CễNG TRèNH
Bi ging mụn: Bờ Tụng Ct Thộp 1 Th.S. Vừ Th Cm Giang
Khi tớnh theo trng thỏi gii hn 1
Cờng độ chịu kéo, MPa
Nhóm thép thanh
cốt thép dọc
s
R
cốt thép ngang
(cốt thép đai, cốt
thép xiên)
sw
R
Cờng độ chịu
nén
sc
R
CI, A
-
I
22
5
175
225
CII, A-II 280 225 280
A-III có đờng kính, mm
6 8
355 285* 355
CIII, A-III có đờng kính, mm
10 40
365 290* 365
CIV, A-IV 510 405 450**
A-V 680 545 500**
A-VI 815 650 500**
AT-VII 980 785 500**
có kiểm soát
độ giãn dài và
ứng suất
490 390 200
A-IIIB
chỉ kiểm soát
độ giãn dài
450 360 200
* Trong khung thép hàn, đối với cốt thép đai dùng thép nhóm CIII, A-III có đờng kính nhỏ hơn 1/3 đờng kính
cốt thép dọc thì giá trị
sw
R = 255 MPa.
** Các giá trị
sc
R nêu trên đợc lấy cho kết cấu làm từ bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông nhẹ khi kể đến
trong tính toán các tải trọng lấy theo mục 2a trong Bảng 15; khi kể đến các tải trọng lấy theo mục 2b trong Bảng
15 thì giá trị
sc
R = 400 MPa. Đối với các kết cấu làm từ bê tông tổ ong và bê tông rỗng, trong mọi trờng hợp
lấy
sc
R = 400 MPa.
Ghi chú:
1. Trong mọi trờng hợp, khi vì lý do nào đó, cốt thép không căng nhóm CIII, A-III trở lên đợc dùng làm cốt thép
ngang (cốt thép đai, hoặc cốt thép xiên), giá trị cờng độ tính toán
sw
R lấy nh đối với thép nhóm CIII, A-III.
2. Ký hiệu nhóm thép xem điều 5.2.1.1 và điều 5.2.1.9.
TRNG I HC LC HNG KHOA K THUT CễNG TRèNH
Bi ging mụn: Bờ Tụng Ct Thộp 1 Th.S. Vừ Th Cm Giang
neo
tb
l
N
l
neo
N
tb
max
Thớ nghieọm xaực ủũnh lửùc dớnh
1.2.3 Bờ tụng ct thộp :
a) Lc dớnh gia bờ tụng v ct thộp :
Lc dớnh m bo s lm vic chung, s cựng bin dng, s truyn lc qua li gia
bờ tụng v ct thộp.
1
o
) Thớ nghim xỏc nh lc dớnh :
bờ tụng ụm ly mt on ct thộp, thớ nghim kộo hoc nộn cho ct
thộp tt khi bờ tụng.
Cng lc dớnh trung bỡnh :
N : lc kộo (nộn) lm tut ct thộp ;
Lc dớnh khụng phõn b u dc theo chiu di ngm ca thanh ct thộp, hai u
ca on thanh ct thộp chụn trong bờ tụng cú lc dớnh bng 0; giỏ tr lc dớnh cc
i l :
tb
max
( < 1 l h s hon chnh biu lc dớnh)
2
o
) Nhng nhõn t to nờn lc dớnh :
Nu ct thộp cú g, phn bờ tụng nm di cỏc g chng lis trt
ca ct thộp. Dng b mt ct thộp chim (5 10)%.
Keo xi mng dỏn cht ct thộp vi bờ tụng. Lc dớnh gia BT v CT
chim (90 95)%
Cú lc ma sỏt gia bờ tụng v ct thộp (do co ngút, bờ tụng ụm cht ly
ct thộp).
3
o
) Nhng nhõn t nh hng n lc dớnh :
Trong cu kin chu nộn, thỡ lc dớnh tt hn trong cu kin chu kộo.
Lc dớnh trong cu kin c ỳc theo phng ng thỡ tt hn so vi
cu kin ỳc theo phng nm.
Cht lng bờ tụng :
+/ Xi mng mỏc cao thỡ lc dớnh ln hn xi mng mỏc thp.
+/ T l N/X cng nh thỡ lc dớnh cng cao.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Bề mặt cốt thép : cốt thép gân có lực dính với bê tông tốt hơn so với cốt
thép trơn. Do đó, đối với cốt thép trơn phải uốn móc ở hai đầu, cốt thép có gân thì
không cần.
Công thức thực nghiệm :
m
R
n
max
R
n
: cường độ chịu nén tính toán của bê tông.
m : hệ số phụ thuộc bề mặt cốt thép :
+/ Cốt thép có gân : m=23,5.
+/ Cốt thép trơn : m=3,66.
4
o
) Đoạn neo thép ln :
Mục đích : đoạn neo thép lneo phải đủ sao lực trong cốt thép được
truyền vào liên kết thông qua lực dính, cốt thép không bị kéo tuột khỏi liên kết.
Tính chiều dài đoạn neo : đoạn neo cốt thép được tính từ mút cốt thép
đến tiết diện mà nó được tính toán với toàn bộ khả năng chịu lực. lneo được tính
toán theo công thức sau :
dd
R
R
l
anan
bb
s
anan
Trong đó :
d – đường kính cốt thép;
an
,
an
: hệ số cho trong bảng sau.
R
s
, R
b
: cường độ tính toán của cốt thép, và của bê tông về nén.
Hệ số
an
Điều kiện làm việc
của cốt thép
Cốt có gân Cốt trơn
Hệ số
an
L
an
Neo cốt kéo trong
vùng bê tông chịu kéo
0,7 1,2 11 25Þ và 250mm
Neo cốt nén hoặc kéo
vào bê tông nén
0,5 0,8 8 15Þ và 200mm
Theo kinh nghiệm :
Trong vùng kéo : l
an
= (3045)Þ.
Trong vùng nén : l
an
= (1020)Þ.
b) Anh hưởng của cốt thép đến sự co ngót và từ biến của bê tông :
1
o
) Anh hưởng đến sự co ngót :
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Khảo sát một thanh bê tông không có cốt thép, sau một thời gian thanh
sẽ co lại một đoạn c.
Khảo sát một thanh bê tông có cốt thép dọc theo trục thanh, sau cùng
một thời gian với thanh trên, thanh này sẽ co lại một đoạn 1 < c.
Như vậy khi có cốt thép, thì cốt thép bị bê tông gây ra một biến dạng
nén 1 trong cốt thép có ứng suất nén a=1Ea; và bê tông bị cốt thép cản trở sự
co, tạo nên một biến dạng 2=c - 1 trong bê tông xuất hiện ứng suất kéo
b=2Eb.
( - hệ số đàn hồi; E
b
– module đàn hồi)
Kết luận : chỉ nên đặt cốt thép đúng qui định, nếu đặt cốt thép quá
nhiều thì b có thể vượt quá giới hạn chịu kéo của bê tông bê tông bị nứt.
2
o
) Anh hưởng đến từ biến :
Khi chịu tác dụng lâu dài bê tông bị từ biến. Cốt thép cũng cản trở sự từ biến của bê
tông. Trong cấu kiện chịu nén, từ biến làm cho ứng suất trong cốt thép tăng lên và
ứng suất trong bê tông giảm xuống. Đây là sự phân phối lại ứng suất một cách có
lợi.
1.3 Nguyên lý cấu tạo kết cấu BTCT
1.3.1 Khung và lưới cốt thép :
Cốt thép đặt trong bê tông phải được liên kết thành khung hoặc lưới.
Khung được dùng trong các dầm và cột, lưới được dùng trong bản.
Khung và lưới có thể được liên kết bằng cách buộc hay hàn.
Buộc bằng dây thép mềm (Þ0,8Þ1), buộc chặt các nút giao nhau của
cốt thép.
Hàn thì dùng máy để hàn điểm tiếp xúc chổ các cốt thép gia nhau.
1.3.2 Cốt chịu lực và cốt cấu tạo :
TRNG I HC LC HNG KHOA K THUT CễNG TRèNH
Bi ging mụn: Bờ Tụng Ct Thộp 1 Th.S. Vừ Th Cm Giang
Noỏi buoọc theựp trụn
l
n
Noỏi buoọc theựp gaõn
l
n
Tựy theo quan nim v vai trũ ca ct thộp khi thit k, chỳng c gi l ct chu
lc hay ct cu to.
a) Ct chu lc :
Ct chu lc c dựng chu cỏc ng lc phỏt sinh do tỏc dng ca ti trng,
chỳng thng c xỏc nh hay kim tra bng tớnh toỏn.
b) Ct cu to : cú nhiu tỏc dng khỏc nhau :
Liờn kt cỏc ct chu lc thnh khung hoc li.
Lm gim s co ngút khụng u ca bờ tụng.
Chu ng sut phỏt sinh do s thay i nh ca nhit .
Cn tr s m rng cỏc khe nt.
Lm phõn b tỏc dng ca ti trng tp trung.
Chu ng sut do s lm vic thc t khụng hon ton ging vi s
tớnh (vớ d : quan nim gi, ngm).
Thc t thỡ ct cu to cng tham gia chu lc nhng thụng thng
chỳng khụng c tớnh toỏn m c t theo kinh nghim, theo kt qu phõn tớch
s lm vic ca kt cu, theo qui nh ca qui phm.
Trong nhiu trng hp, ct cu to úng vai trũ rt quan trng. Nu
khụng cú ct cu to thỡ kt cu s khụng phỏt huy ht kh nng chu lc, b nt n
hoc b h hng cc b.
1.3.3 Ni ct thộp :
Cú th ni buc hoc ni hn, khụng nờn ni ct thộp nhng vựng nú chu lc
ln.
a) Ni chng :
Cỏch thc hin : t hai u ct thộp chng lờn nhau mt on bng
lneo ( xỏc nh bng tớnh toỏn) dựng si thộp mm buc chỳng li.
Mi ni chng dựng cho ct thộp cú ng kớnh di 32mm.
Trong phm vi ni chng, s truyn lc thc hin nh lc dớnh, do ú
khi thi cụng phi c bit chỳ ý n cht lng bờ tụng trong vựng ny.
TRNG I HC LC HNG KHOA K THUT CễNG TRèNH
Bi ging mụn: Bờ Tụng Ct Thộp 1 Th.S. Vừ Th Cm Giang
d
2
d
1
d1d2 & 10mm}
5(10)ị
2mm
Noỏi haứn coỏt theựp
l
n
1,25d
2,5d
d
d
3d
45
d
3d
2,5d
3d
d
Khi uoỏn baống maựy (ị12-ị40)
Khi uoỏn baống tay (ị12)
b) Ni hn : Cú th dựng cỏch hn tip xỳc v hn h quang.
Hn i u tip xỳc c dựng ni di cỏc thanh cú ng kớnh
trờn 10mm v t l gia ng kớnh ca hai thanh ni khụng c nh hn 0,85.
Hn h quang c dựng cho cỏc thanh ct thộp cỏn núng ị8. Cú hai
kiu hn.
Kiu hn cú hai thanh kp cú th thc hin vi bn ng hn c hai
bờn (lh4ị) hoc hai ng hn mt bờn (lh8ị) v dựng khi ị10mm.
Kiu hn khụng cú thanh kp thỡ cn un u ct thộp ri ghộp lờn nhau
sao cho trc hai thanh thng hng. Nu hn mt bờn thỡ (lh10ị), hai bờn thỡ
(lh5ị).
Kớch thc ng hn h quang qui nh nh sau : chiu dy ly bng
1/4ị nhng khụng nh hn 4mm, b rng bng 0,5ị nhng khụng nh hn 10mm
Hn h quang i u c dựng khi ị20mm v thng hn trong
mỏng.
c) Un ct thộp :
Un ct thộp nhm lm cho thanh thộp cú hỡnh dng ỳng vi hỡnh
dng ca nú trong kt cu. Vớ d : un thanh thộp dc chu lc theo hỡnh dng ca
dm, un ct ai, ct xon c
Cỏc dng un : un múc 180
o
, un vai bũ 45
o
, un gúc 90
o
.
1.3.4 Lp bờ tụng bo v, b trớ ct thộp, khong cỏch :
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
a) Lớp bê tông bảo vệ :
Lớp bê tông bảo vệ cốt thép được tính từ mép ngoài bê tông đến mép
trong gần nhất của cốt thép.
Lớp bê tông bảo vệ cần thiết để cốt thép không bị hoen gỉ.
Cần phân biệt lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép chịu lực và lớp bảo vệ
cho cốt cấu tạo.
Về mặt chịu lực thì việc đặt cốt thép càng gần sát mặt ngoài sẽ tăng khả
năng chịu lực nhưng nếu lớp bảo vệ không đảm bảo thì cốt thép chống bị han rỉ.
Trong mọi trường hợp thì chiều dày lớp bảo vệ không được nhỏ hơn đường kính
cốt thép và trị số a
o
qui định như sau :
Đối với cốt thép dọc chịu lực : a
o
lấy bằng các giá trị sau :
10mm trong bản và vỏ có chiều dày < 100mm.
15m trong bản và vỏ dày trên 100mm, trong dầm hoặc sườn có chiều
cao tiết diện h < 250mm.
20mm trong dầm có h 250 cũng như trong cột.
30mm trong móng lắp ghép và dầm móng.
35mm trong móng đổ tại chổ nếu có đổ bê tông lót.
70m trong móng đổ tại chổ nếu không có bê tông lót.
Đối với cốt đai, cốt cấu tạo : a
o
lấy bằng các giá trị sau :
10mm khi h 250mm.
15mm khi h 250mm.
Đối các công trình nằm trong môi trường có tính xâm thực trị số cao cần được
tăng lên từ 5 đến 20 mm.
Đối các kết cấu ở trong môi trường khô ráo, được che phủ và được đúc bằng bê
tông nặng mác trên 200, đảm bảo chất lượng tốt thì trị số a
o
có thể giảm đi 5mm (trừ
trường hợp a
o
= 10mm).
b) Bố trí cốt thép, khoảng cách :
Khoảng hở giữa các thanh cốt thép phải đủ rộng nhằm đảm bảo hai yêu cầu sau :
Vữa bê tông có thể dễ dàng lọt qua lúc thi công.
Đảm bảo xung quanh mỗi thanh cốt thép có được một lớp bê tông đủ
điều kiện về lực dính.
Khe hở giữa hai mép trong của cốt thép t
o
phải tuân theo qui định sau :
Trong mọi trường hợp không được nhỏ hơn đường kính cốt thép.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH
Bài giảng mơn: Bê Tơng Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang
Khi cốt thép nằm ngang, đối với cốt thép phía dưới thì hai hàng dưới
cùng có t
o
25mm còn những hàng trên có t
o
50mm, đối với cốt thép phía trên thì
t
o
30mm
Cốt thép đặt đứng thì t
o
50mm.
Khoảng cách giữa các trục cốt thép trong cùng một lớp cũng khơng được q
lớn, trong mọi trường hợp khơng được lớn hơn 400mm.
25mm
Lớp bảo vệ và khoảng cách cốt thép
15mm
15mm
25mm
Þ
Þ
a
bv
Þ
30mm
1.4 Tính tốn kết cấu BTCT theo trạng thái giới hạn thứ nhất và thứ hai
1.4.1 Nhóm trạng thái giới hạn I – Khả năng chịu lực.
Tính tốn theo nhóm trạng thái giới hạn này nhằm đảm bảo khả năng chịu
lực của kết cấu, cụ thể là đảm bảo cho kết cấu khơng bị há họai do tải trọng và tác
động, khơng bị mất ổn định về hình dáng hay vị trí, khơng bị phá họai do mỏi và
khơng bị phá họai do tác dụng đồng thời của các nhân tố về lực và những bất lợi
của mơi trường.
phương trình cơ bản:
T < [T]
trong đó:
T – giá trị nguy hiểm của nội lực, dùng tải trọng tính tốn.
[T] – khả năng chịu lực của tiết diện đang xét ( ứng với tác dụng của T) khi đạt
đến trạng thái giới hạn, xác định theo đặc trưng hình học tiết diện và đặc trưng vật liệu
( giá trị tính tốn).
Tính tốn theo trạng thái giới hạn I là cần thiết cho mọi bộ phận của mọi
kết cấu, ở mọi giai đoạn làm việc của nó từ chế tạo, vận chuyển, dựng lắp, sử dụng
và sữa chưã, trong đó quan trọng nhất là giai đọan sử dụng, trong mỗi trường hợp
phải có sơ đồ tính tốn phù hợp thực tế làm việc của kết cấu.