MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP - GẠCH ĐÁ

Khi đọc qua tài liệu này, nếu phát hiện sai sót hoặc nội dung kém chất lượng
xin hãy thông báo để chúng tôi sửa chữa hoặc thay thế bằng một tài liệu cùng
chủ đề của tác giả khác.
Tài li󰗈u này bao g󰗔m nhi󰗂u tài li󰗈u nh󰗐 có cùng ch󰗨
đ󰗂 bên trong nó. Ph󰖨n
n󰗚i dung
b󰖢n c󰖨n có th󰗄 n󰖲m 󰗠 gi󰗰a ho󰖸c 󰗠 c
u󰗒i tài li󰗈u
này, hãy s󰗮 d󰗦ng ch󰗪c năng Search đ󰗄 tìm chúng.

Bạn có thể tham khảo nguồn tài liệu được dịch từ tiếng Anh tại

đây:
/>Thông tin liên hệ:
Yahoo mail:
Gmail:
Bộ môn: Kếtcấubêtôngcốtthép–Gạch đá
Môn học
KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP – GẠCH ĐÁ
Giáo trình chính:
1. Ngô Thế Phong và nhóm tác giả. Kếtcấu bê tông cốt thép (phầncấukiệncơ
bản, kếtcấu nhà cửa, kếtcấu đặcbiệt. NXB Khoa họcvàKỹ thuật.
2. Trịnh Kim Đạm và các tác giả. Kếtcấugạch đávàgạch đácốt thép. NXB
Khoa họcvàKỹ thuật
Tài liệu tham khảo:
1. Nguyễn Đình Cống. Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối. NXB Khoa họcvàKỹ
thuật.
2. Nguyễn Xuân Bích. Sửachữavàgiacố kếtcấu bê tông cốt thép. NXB Khoa học
và Kỹ thuật 2005.
Tiêu chuẩnthiếtkế:

1. TCVN 5574-1991 – KếtcấuBTCT –tiêuchuẩnthiếtkế
2. TCVN 356-2005 – Kếtcấu BT và BTCT – tiêu chuẩnthiếtkế
Tài liệuhọctâp
Chương 1
ThựcchấtcủaBêtôngcốtthépvà
tính chấtcơ lý củavậtliệu
§1. Kháiniệm chung
1.1.1. Bê tông cốt thép (BTCT) là mộtloạivậtliệuxâydựng phứchợp do bê
tông và cốt thép cùng kếthợpchịulựcvới nhau.
Bê tông:
Xi măng
Đádăm
Cát
Nước Phụ gia
BÊ TÔNG
Đặc điểm:
Chịunéntốt
Chịukéokém
Chịu nén trong KCBTCT
Cốt thép: -làmộtlượcthépđược đặthợp lý trong Bê tông
Đặc điểm: -Chịu kéo và chịunénđềutốt
1.1. Thựcchấtcủa BTCT
1.1.2. Thí nghiệmhaidầmchịuuốn
Dầm không đặtcốtthép
Dầmcóđặtcốtthép
⇒>
btbt
R
σ
Dầmbị nứt

F↑→Vếtnứtdầm phát triển lên phia trên
⇒>
btbt
R
σ
Dầmbị nứt
F↑→Vếtnứtdầm phát triển lên phia trên
F=F
1
→ Dầmbị phá hoại
F=F
2
→ Dầmbị phá hoại
F
1
<< F
2
Nhận xét:
-Khả năng chịulựccủadầmcóđặtcốtthéplớnhơn nhiềulầndầm không đặtcốt thép.
- Bê tông kếthợpvớicốt thép làm việchiệuquả hơncấukiệnchỉ có Bê tông
1.1.3. Nguyên nhân để bê tông và cốtthépkếthợp làm việctốt
với nhau
- Lực bám dính giữaBêtôngvàcốt thép: ứng lực đượctruyềntừ bê tông
sang cốtthépvàngượclại.
 Cường độ của bê tông và cốt thép được khai thác tối đa,
 Bề rộng của khe nứt trong bê tông ở vùng kéo đượchạnchế.
- GiữaBêtôngvàCốt thép không xảyraphản ứng hóa học:
Môi trường bê tông là môi trường kiềmdovậy không xảyraphản ứng hóa
họcvớicốt thép. Ngoài ra bê tông còn bảovệ cốtthépkhỏibịănmòndo
môi trường bên ngoài.

- Bê tông và cốtthépcóhệ số giãn nở nhiệtgầnnhư nhau:
Khi giãn nở vì nhiệtthìứng suấtcủacốt thép gây ra trong bê tông không lớn.
Do vậy không gây ra phá hoạilựcdínhgiữa chúng.
BT - α
bt
=(1,0÷1,5)10
-5
/độ
CT - α
bt
=1,2⋅10
-5
/độ
1.2. Phân loại
1.2.1. Theo phương pháp thi công:
BTCT toàn khối(đổ tạichỗ) –lắp đặtcốp pha, cốtthépvàđổ bê tông tại công
trình
- Ưu điểm:
+ Độ cứng không gian củakếtcấulớn;
+ Tăng khả năng chống cháy và độ bềncủa công trình
+ Chịulực động tốt.
+ Kiếntrúcđadạng
-Nhược điểm:
+ Chi phí ván khuôn, cây chống cao;
+ Thi công chịu ảnh hưởng nhiềuvàothờitiết;
+ Điềukiện thi công khó khăn–điềukiện thi công ngoài trời.
Bê tông tươi
Cốtthép
- BTCT lắpghép–kếtcấu được chia ra làm các cấukiện. Các cấukiệnnàyđược
sảnxuấttại nhà máy hoặcsânbãi. Sauđó được chuyển đến công trình lắp ghép lạivới

nhau.
Tấm panel sàn
Cột
Tấm panel tường
- Ưu điểm:
+ Có khả năng công nghiệp hoá cao;
+ Tăng năng suấtlaođộng, rút ngắn đượcthời gian thi công;
+ Tiếtkiệm ván khuôn, cây chống;
+ Chấtlượng cấukiệnBTCT đượckiểmsoát.
-Nhượcdiểm:
+ khó thi công mối liên kết;
+ Độ cứng tổng thể củakếtcấukém;
+ Tốn kém trong công tác vận chuyển, cẩulắp;
+ Tốnkémvậttư, giá thành cao của các mối liên kết.
BTCT bán lắpghép–Lắp ghép các cấukiện đượcchế tạochưa hoàn chỉnh. Sau
dó đặtthêmcốt thép, ghép cốp pha và đổ BT phầncònlạivàmốinối.
Cốtthépchờ
Dầm, cộtchưa hoàn chỉnh
- Ưu điểm:
+ Độ cứng củakếtcấu cao hơn so vớikếtcấulắp ghép;
+ Giảmcốp pha, cây chống.
-Nhượcdiểm:
+ Sảnxuất, vận chuyểnvàlắp ghép phứctạp;
+ Tốn công xử lý mặttiếp xúc giữaBT cũ và mới.
1.2.2. Phân loạitheotrạng thái ứng suất khi chế tạo
BTCT thường –Khichế tạocấukiện, ngoài nội ứng suất do co ngót và
giãn nở nhiệt trong cốt thép không có ứng suất.
BTCT ứng lựctrước –Khichế tạo, ngườita căng cốtthépđể nén vùng
kéo củacấukiện(BT được ƯLT) nhằmkhống chế sự xuấthiệnvàhạnchế bề
rộng khe nứt.

1.3. Ưu, khuyết điểmvàphạmvi sử dụng
1.3.1. Ưu điểm
-Sử dụng vậtliệu địaphương (xi măng, cát, đáhoặcsỏi), tiếtkiệm thép;
-Khả năng chịulựclớnhơn so vớikếtcấugạch đávàgỗ; chịu đượctảitrọng
động như gió, kể cả tảitrọng động đất;
-Bềnvớithời gian, tốníttiềnbảodưỡng;
-Cókhả năng tạo hình phong phú;
-Chịulửat
ốt(chịu được trong 2 giờ chỉ giảm đi 10-20% khả năng chịulực). Bê
tông bảovệ thép không bị nung nóng nhanh đến nhiệt độ nguy hiểm.
1.3.2. Nhược điểm
-Trọng lượng bảnthânlớn, nên vớiBTCT thường khó vượt đượcnhịplớn.Lúc
này phải dùng BTCT ƯLT hoặckếtcấuvỏ mỏng v.v
- Cách âm, cách nhiệtkémsovới các vậtliệu khác như gỗ. Khi có yêu cầu cách
âm; cách nhiệt dùng kếtcấucólỗ rỗng;
- Thi công BTCT toàn khốitương đốiphứctạpchịu ảnh hưởng nhiềuvàothời
tiếtvàkiểmtrachấtlượng khó khăn. Biện pháp khắcphục:
+ Dùng BTCT l
ắp ghép;
+ Công xưởng hoá công tác trộn BT; ván khuôn và cốt thép;
+ Cơ giới hoá công tác đổ BT(Cầntrục, máy bơm BT v.v )
-BTCT dễ có khe nứtlàmảnh hưởng tớichấtlượng và tuổithọ củakếtcấu.
+ Dùng BTCT ƯLT;
1.3.3 Phạmvi sử dụng
BTCT đượcsử dụng phổ biến trong xây dựng dân dụng, công nghiệp, giao
thông và quốc phòng.
§2. Bê tông
2.1. Thành phần, cấu trúc và phân loại
a. Thành phần:
Bê tông là 1 loại đá nhân tạo đượcchế tạotừ các loạivậtliệurời (cát, đá, sỏi) và

chấtkết dính (xi măng)
b. CấutrúccủaBT:
- Bê tông là vậtliệuxâydựng có cấu trúc không đồng nhất,
- Bê tông là loạivậtliệu đàn hồi–dẻo–chảy.
-Vậtliệurời đượcgọilàcốtliệugồm có:
+ Cốt liêu bé là cát có kích thướchạttừ 1-5 mm;
+ Cốtliệul
ớngồm đádămhoặcsỏicókíchthướchạttừ 5 - 40 mm.
-Chấtkếtdínhthường là xi măng trộnvớinước.
- Ngoài ra trong BT có thể có chấtphụ gia:
+ Phụ gia hóa dẻo;
+ Phụ gia tang cường độ;
+ Phụ gia đông cứng nhanh;
+ Nhiềuphụ gia khác…
c. Phân loạiBT:
Theo cấutrúc:
-BT đặcchắc;
-BT cólỗ rỗng (dùng ít cát);
-BT tổ ong.
Theo khốilượng riêng:
-BT nặng thông thường: γ= 2200 ÷ 2500 KG/ m
3
-BT nặng cốtliệu bé: γ = 1800 ÷ 2200 KG/ m
3
-BT đặcbiệtnặng: γ > 2500 KG/ m
3
-BT nhẹ: γ < 1800 KG/ m
3
Theo thành phần:
-BT thường;

-BT cốtliệubé;
- BT chèn đáhộc.
Theo phạmvi sử dụng:
-BT làmkếtcấuchịulực;
-BT chịu nóng;
- BT cách nhiệt;
-BT chống xâm thực .v.v
2.2. Cường độ củabêtông
Cường độ là khả năng chịulựccủabêtôngtrênmột đơnvị diện tích
-Cường độ chịunénR
b
,
-Cường độ chịukéoR
bt
,
Các phương pháp xác định cường độ
-Phương pháp phá hoạimẫuthử -phương pháp này cho kếtquả chính
xác cao;
-Phương pháp không phá hoại:
+ Sóng siêu âm;
+ Súng bắn bê tông (ép lõm bề mặtcủa bê tông).
Thí nghiệm xác định cường độ chịunén
-Mẫu đúc:
+ mẫulậpphương: 10x10x10cm,
15x15x15cm…
+ mẫulăng trụ vuông: 15x15x60cm;
+ lăng trụ tròn: D=16cm, h=2D.
a
a
a

A
A
A
h
D
a
4a
a
Thí nghiệmnénmẫu(mẫu đượcnénđến khi phá hoại)
-Mẫulấytừ kếtcấu (khoan lấymẫu):
+ lăng trụ tròn: D=5, 7,5, 10, 16cm, h=1÷1,5D.
Máy nén mẫu BT để xác định cường độ
()
Mpa
A
P
R
m
b
=
Cường độ chịunén
Bàn nén
Mẫunén
-BT thường: R
b
= 5÷ 30MPa;
-BT cường độ cao: R
b
>40MPa;
-BT đặcbiệtR

b
≥ 80MPa.
Các yếutốảnh hưởng đếnkếtquả nén mẫubêtông
- Khi nén BT bị nở hông, lực ma sát có tác dụng như cốt đai làm ngăncảnsự nở
hông này:
Ảnh hưởng củamặttiếpxúc:
Lực ma sát
P
P
P
P
Chấtbôitrơn
Vếtnứt
nghiêng
Vếtnứt
dọc
0,8
mm
blt bkv
R
R+≈ 0,8
mm
blt bkv
R
R+=
R
không bôi trơn
> R
bôi trơn
-Càngxamặttiếp xúc ảnh hưởng củalực ma sát càng giảm.

R
không bôi trơn
> R
bôi trơn
Tác dụng cốt đai
Bướccốt đai
+ Kích thướcmẫunhỏ R ↑
+ Không phụ thuộc vào kích thướcmẫu
Ảnh hưởng củatốc độ gia tải:
-Giatảirất nhanh: R=(1,15÷1,2)R
-Giatảirấtchậm: R=(0,85÷0,9)R
Điềukiệntiêuchuẩncủa thí nghiệm
- Không bôi trơnmặttiếp xúc
-Tốc độ gia tải: 2kg/cm2.s
Thí nghiệm xác định cường độ chịukéo:
a
a
a)
A
N
N
[]
m
bt
N
R
MPa
A
=
D

P
P
l
[]
2
m
bt
P
R
MPa
Dl
π
=
l/3 l/3 l/3
l=6h
b
h
2
3, 5
m
bt
M
R
bh
=
⋅
Những nhân tốảnh hưởng đếncường độ BT:
-Lượng XM nhiều R
b
↑ (Hiệuquả không cao, làm tăng biếndạng và co ngót củaBT);

- XM Mác cao R
b
cao;
-Cấpphốihợp lý, độ cứng và độ sạch củacốtliệu cao R
b
cao;
-Tỷ lệ N/X ↑ R
b
↓;
-Chấtlượng thi công tốt(trộn, đổ, đầmvàbảodưỡng đúng kỹ thuật) R
b
↑.
Ảnh hưởng củathờigianvàmôitrường đếnsự phát triểncường độ
- Dùng XM Pooclăng, chế tạovàbảodưỡng bình thường thì R ↑nhanh trong 28 ngày đầu;
- Dùng XM Puzolan, chế tạovàbảodưỡng bình thường thì R ↑nhanh trong 90 ngày đầu.
Cường độ trung bình và cường độ tiêu chuẩn
Cường độ trung bình (Giá trị trung bình cộng củacường độ) R
m
n
R
R
i
m
∑
=
trong đó: n – la số mẫuthử, R
i
–cường độ củamẫuthử i
Cường độ đặctrưng - Là cường độ lấytheomộtxácxuất đảmbảonàođó
VớiBT lấy 95%

R
ch
=0,78R
m
Cường độ tiêu chuẩncủaBT
(R
bn
–cường độ TC chịunén; R
btn
–cường độ TC chịukéo)
chkcbn
RR
γ
=
Trong đó: - hệ số kếtcấu =0,7-0,8 tùy thuộcvàoR
ch
, nó kểđếnsự làm việccủaBT
(mẫuthử lậpphương). Vớimẫulăng trụ =1.
kc
γ
kc
γ
R
bn
; R
btn
PL2
Cường độ tính toán: R
b
, R

bt
.
Cường độ tính toán gốc
bc
bn
b
R
R
γ
=
bt
btn
bt
R
R
γ
=
Cường độ tính toán
γ
bc
, γ
bt
-hệ số tin cậycủaBT tương ứng khi nén và kéo.
- Khi tính theo TTGH1:
γ
bc
= 1,3 1,5 và γ
bt
= 1,3 2,3
γ

bi
-hệ sốđiềukiệnlàmviệccủa BT (i=1,2…10), kểđếnkíchthướctiếtdiện,
tính chấtcủatảitrọng, giai đoạnlàmviệccủakếtcấu,…(cho trong tiêu
chuẩnthiếtkế hoặcPL4).
- Khi tính toán theo TTGH thứ hai, cường độ tính toán củaBTkýhiệulà
R
bser
và đượcxácđịnh vớicáchệ số γ=1 (trừ trường hợp đặcbiệt khi tính
kếtcấuchịutảitrọng trùng lặp)
bc
bn
bib
R
R
γ
γ
=
bt
btn
bibt
R
R
γ
γ
=
2.3. Mác và Cấp độ bềncủaBêtông
Mác theo cường độ chịunén(M)
Mác theo cường độ chịunén(kýhiệubằng chữ M) là trị số lấybằng cường độ chịunén
trung bình tính theo đơnvị KG/cm
2

củacácmẫuthử khối vuông cạnh 15cm, có tuổi28
ngày đượcdưỡng hộ và tiến hành thí nghiệm trong điềukiện tiêu chuẩn.
Theo TCVN 5574-91 BT có các loại Mác sau:
- BT nặng: M100 ; M150 ; M200 ; M250 ; M300 ; M350 ; M400 ; M500 ; M600 ;
- BT nhẹ: M50 ; M75 ; M100 ; M 150 ; M200 ; M250 ; M300.
Chú ý: Trong kếtcấuBTCT phải dùng mác từ 150 trở lên.
Cấp độ bềnchịunén(B)
Cấp độ bềnchịunén(kýhiệubằng chữ B) là trị số lấybằng cường độ đặctrưng tính
theo đơnvị MPa của các mẫuthử khối vuông cạnh 15cm, có tuổi 28 ngày đượcdưỡng
hộ và tiến hành thí nghiệm trong điềukiện tiêu chuẩn.
B3,5 ; B5 ; B7,5 ; B10 ; B12,5 ; B15 ; B20 ; B25 ; B30 ; B35 ; B40 ; B45 ; B50 ; B55 ; B60
B=0,1⋅0,78⋅M
Cấp độ bềnchịunén(B
t
)
B
t
0,5 ; B
t
0,8 ; B
t
1,2 ; B
t
1,6 ; B
t
2,0 ;B
t
2,4 ;B
t
2,8 ; B

t
3,2 ; B
t
3,6 ; B
t
4,0.
2.4. Biếndạng củaBT
2.4.1. Biếndạng do co ngót:
Co ngót là hiệntượng BT giảmthể tích khi khô cứng trong không khí:
-nướcthừabayhơi;
- quá trình thủy hóa xi măng giảmthể tích.
a. Đặc điểmcủabiếndạng co ngót
- Co ngót xảyrachủ yếu ở giai đoạn đông cứng đầu tiên. Rồigiảmdầnvàdừng
hẳnsauvàinăm;
-Từ bề mặtvàosâukhốiBT, sự co ngót xảy ra không đều, ở ngoài co ngót nhiềuhơn;
-Cấuki
ệncóbề mặtlớn so vớithể tích (sàn, tường,…) có độ co ngót lớn.
b. Những nhân tố chính ảnh hưởng đến co ngót
-Số lượng và loạixi măng:
+ BT nhiều XM => co ngót lớn;
+ BT dùng XM mác cao => co ngót lớn;
+ BT dùng XM Alumilat => co ngót lớn.
-Tỉ lệ N/X lớn => co ngót lớn
-Cáthạtnhỏ, sỏixốp => co ngót lớn.
- BT dùng chấtphụ gia đông kết nhanh => co ngót lớn.