Bê tông cốt thép 2: bài giảng

HUTECH

6/7/2013

Bài giảng môn học

Bê tông cốt thép 2
GV. Nguyễn Thị Thùy Linh

LOGO

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

Bài giảng BTCT 2

1


HUTECH

6/7/2013

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

Hình
dáng

Giá
thành

Không
gian

Nguyên tắc
Kỹ
thuật
Độ
bền

4

Bài giảng BTCT 2

2


HUTECH

6/7/2013

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
Yêu cầu

Về kỹ thuật

Về kinh tế

• Sơ đồ kết cấu rõ ràng, hợp lý

• Giá thành hợp lý

• Chọn vật liệu phù hợp

o Vật liệu

• Tính toán đầy đủ các dạng
tải trọng và tác động

o Nhân công

• Kỹ thuật thi công hiện có

o Máy thi công
• Tiến độ thi công

• Phương án kết cấu, thi công

6

Bài giảng BTCT 2

3


HUTECH

6/7/2013

Tính toán tải trọng, tác động

TCVN 2737 - 1995
Tổ hợp tải trọng
cơ bản
•
•
•

Tải thường xuyên
Tải tạm thời dài hạn
Tải tạm thời
ngắn hạn

Tổ hợp tải trọng
đặc biệt

Tải trọng thường xuyên
•

Tải trọng
Texttạm thời

•
•

Text

Tổ hợp tải trọng

•

Tải thường xuyên
Tải tạm thời dài hạn
Tải tạm thời ngắn
hạn
Tải trọng đặc biệt
(động đất, gió động,
cháy nổ…)

“Tải trọng và tác động”
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

Bài giảng BTCT 2

4


HUTECH

6/7/2013

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

Bài giảng BTCT 2

5


HUTECH

6/7/2013

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

Chọn phương án

Tính toán tải trọng

Kiểm tra lại KTTD

Quy trình
thiết kế

Tính và chọn thép

Chọn KT tiết diện

Kiểm tra võng, nứt

Xác định nội lực

Hình thành bản vẽ
Hồ sơ thiết kế

12

Bài giảng BTCT 2

6


HUTECH

6/7/2013

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
Bảng 5 TCXDVN 365 : 2005

Bề rộng xác định theo tính toán 2 – 3 cm.
14

Bài giảng BTCT 2

7


HUTECH

6/7/2013

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

Bài giảng BTCT 2

8


HUTECH

6/7/2013

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

1

Phân loại bản sàn

2

Tính toán sàn 1 phương

3

Tính toán sàn 2 phương

4

Giới thiệu một số loại sàn khác

18

Bài giảng BTCT 2

9


HUTECH

6/7/2013

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…



ld
2
ln

 bản 1 phương

19

Phân loại bản sàn
Bản sàn 1 phương
(Bản dầm)

Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)

Bản có liên kết theo 2 phương và tỷ số…



ld
2

ln

 bản 2 phương

20

Bài giảng BTCT 2

10


HUTECH

6/7/2013

Phân loại bản sàn
Bản sàn 1 phương
(Bản dầm)

Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)
Tải tương đương tổng quát

L2

qL

qtð= 58 qL

L1

L1

qL1/2

L

L
qL1/2

45 °
45°

qtð= qL(1-23)

qL1/2

L

L2
L2

Sự làm việc của bản kê 4 cạnh

 Với tải trọng tam giác: qtđ = 5/8qL
 Với tải trọng hình thang:
qtđ=qL(1-2 2+3); =L1/2L2
21

So sánh về cấu tạo

Bản sàn 1 phương
(Bản dầm)

Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)

22

Bài giảng BTCT 2

11


HUTECH

6/7/2013

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
Tính toán bản đơn
theo
sơ đồ đàn hồi

Bước 1: Chọn kích thước tiết diện

(Bản kê 4 cạnh)

24

Bài giảng BTCT 2

12


HUTECH

6/7/2013

Tính toán sàn 2 phương
Bước 2: Xác định sơ đồ tính

Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)

Khi sàn BTCT đổ
toàn khối thì:

25

Tính toán sàn 2 phương
Bước 3: Xác định tải trọng
Ví dụ: Xác định các tải trọng

Bản sàn 2 phương
(Bản kê 4 cạnh)

thường xuyên tác dụng lên sàn
g    i .n i .hi
Các lớp cấu tạo sàn

26

Bài giảng BTCT 2

13


HUTECH

6/7/2013

Tính toán sàn 2 phương
Bước 4: Xác định nội lực
Mô men lớn nhất ở giữa bản

M1 = mi1P
M2 = mi2P
Mô men âm lớn nhất ở gối
MI = ki1P
MII= ki2P
trong đó:
i – số kí hiệu ô bản đang xét
1, 2, I, II – phương đang xét L1, L2
Các hệ số mi1 mi2 ki1 ki2 tra bảng
phụ thuộc vào tỷ số L2/L1
Tải tập trung P = qL1L2

27

Ví dụ tính toán

28

Bài giảng BTCT 2

14


HUTECH

6/7/2013

Tính toán sàn 2 phương
Tính toán bản liênBản
tụcsàn

theo
sơ đồ đàn hồi
2 phương
(Bản kê 4 cạnh)

Khi tính bản liên tục cầm xét đến tổ hợp bất lợi của hoạt tải

29

Tính toán sàn 2 phương
Bản sànXác
2 phương
định
(Bản
kê
4
cạnh)
ô bản đang xét

nội lực

Mô men dương lớn nhất của
M1= M’1 + M’’1= m11P’ + mi1P”
M2= M’2 + M’’2= m12P’ + mi2P”
P’ = q’L1L2 và P” = q”L1L2
q’ = p/2 ; q”= g + p/2
Mô men âm lớn nhất trên gối (khi đặt hoạt tải kề gối)
MI = ki1P ; MII = ki2P ; P = (g+p)L1L2
Trường hợp gối đang xét nằm giữa 2 ô bản khác loại
MI = max (ki1P ; kj1P)

MII = max (ki2P ; kj2P)
i , j - kí hiệu của 2 ô bản kề với gối đang xét
30

Bài giảng BTCT 2

15


HUTECH

6/7/2013

Ví dụ tính toán dầm khung trục
Cho mặt bằng như hình vẽ. Yêu cầu
1. Chọn KTTD cho bản sàn

C

6000

2. Chọn KTTD dầm
3. Xác định tải trọng tác dụng
lên bản sàn

B
4000

4. Xác định tải trọng tác dụng
lên dầm khung trục 2

A
5000
1

5000
2

5000
3

5000
4

5

5. Xác định nội lực và tính toán
cốt thép cho bản sàn
Cho hoạt tải tiêu chuẩn
pc = 200 kG/m2
Và các lớp cấu tạo sàn như hình
vẽ
31

Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương

Sàn
Bản sàn 2 phương

ô cờ

• Là 1 dạng đặc biệt
của sàn bản 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

Bài giảng BTCT 2

16


HUTECH

6/7/2013

Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương

gạch
Bản sànSàn
2 phương

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

Sàn
Bản sàn 2 phương

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

Bài giảng BTCT 2

17


HUTECH

6/7/2013

Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương

Sàn
Bản sàn 2 phương

nấm

35

Giới thiệu một số loại sàn khác
Bản sàn 1 phương

Sàn
Bản sàn 2 phương

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

Bài giảng BTCT 2

18


HUTECH

6/7/2013

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

1
2

Khái niệm chung và phân loại

3

Thành phần của hệ kết cấu mái

4

38

Bài giảng BTCT 2

19


HUTECH

6/7/2013

Khái niệm chung và phân loại
Phân
Bản sàn 2 phương

loại

• Theo độ dốc mái
Khi i ≤ 1/8 gọi là mái bằng, khi i > 1/8 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
Panne
Bản sàn 2 phương

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

Bài giảng BTCT 2

20