chuyên đề kết cấu liên hợp thép bê tông
1
Source: />
tµi liÖu tham kh¶o
2
tèc ®é gi¶ng bµi
Τι∏ τ 1 ∼ 3 :
Σλιδε 1 ∼ 4 4 ( →∏ ν τ⇑ νη το÷ ν σµ ν λι♠ν ηπ)
Τι∏ τ 4 ∼ 6 :
Τι∏ τ 7 ∼ 9 :
Τι∏ τ 1 0 ∼ 1 2 :
Τι∏ τ 1 3 ∼ 1 5 :
3
Néi dung bµi gi¶ng
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
§2 - ThiÕt kÕ Sµn liªn hîp
§3 - ThiÕt kÕ DÇm liªn hîp
4
§1-Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu
liªn hîp
5
Source: />
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
Ι.
Λ⇒χη σ πη÷ τ τρι ν χ〉 α κ∏ τ χ⊇ υ λι♠ν ηπ
•
Σ πη÷ τ τρι ν χ〉 α Κ Χ ΛΗ γ ν λι ν ϖι λ⇒χη σ πη÷ τ τρι ν χ〉 α Κ Χ ΒΤΧΤ ϖ×
τηχ χη⊇ τ Κ Χ ΛΗ λµ µτ δ≠ νγ →∅χ βι√τ χ〉 α Κ Χ ΒΤΧΤ
•
∆ο τ⇑ νη χη⊇ τ χ⊇ υ τ≠ ο χ〉 α “χτ τη∠ π ” κη÷ χ σο ϖι Κ Χ ΒΤΧΤ τη↔νγ τη↑νγ χη
ν χ τη λµ τη∠π η× νη, τη∠π τ⊇ µ, τη∠π νγ ... κ∏ τ ηπ ϖι χτ τη∠π τρ⇓ν τη↔νγ
τη↑νγ ..., χ τη ν≈ µ νγ οµ ι ( Κ ΧΤ νη∑ι β♠ τ↔νγ ) ηαψ ν≈ µ τρονγ β♠ τ↔νγ ( Κ ΧΤ
β χ β♠ τ↔νγ ) , ν♠ν τ⇑νη χη⊇ τ λµ µ ϖι√χ, σ τ↑¬ νγ τ÷ χ γ ι÷α β♠ τ↔νγ ϖµ τη∠π
κη↔νγ γ ινγ ηοµ ν τοµ ν νη↑ ΒΤΧΤ τη↔νγ τη↑νγ
6
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
α,β − Κ ∏ τ χ⊇ υ τη∠π β χ β♠ τ↔νγ
δ,ε − Κ ∏ τ χ⊇ υ τη∠π νη∑ι β♠ τ↔νγ
χ − Κ ∏ τ χ⊇ υ σµ ν λι♠ν ηπ
7
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
ςι√χ ÷ π δνγ Κ Χ ΛΗ ξυ⊇ τ πη÷ τ τ⌡ 2 τ↑νγ σαυ:
•
Τηαψ τη∏ χτ τη∠ π τρ⇓ ν ϖι ηµ µ λ↑νγ θυ÷ λν β≈ νγ χ÷ χ δ≠ νγ χτ τη∠ π κη÷ χ
γ ι λµ χτ χνγ
•
Β χ Κ ΧΤ χη⇒υ λχ β≈ νγ β♠ τ↔νγ β∂ ο ϖ√ νη≈ µ τ♦νγ κη∂ ν♦νγ χηνγ γ ¬ ϖµ κη∂
ν♦νγ χη⇒υ λα χ〉 α Κ ΧΤ
8
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
ΙΙ. øνγ δνγ κ∏ τ χ⊇ υ λι♠ν ηπ τ ρ♠ν τη∏ γ ιι
1. Μ
•
Ν♦µ 1 8 9 4 , Κ ΧΛΗ λ∩ν →∩ υ τι♠ν →↑χ ÷ π δνγ τ≠ ι Μ κηι Ξ∆ χ∩ υ Ροχκ Ραπιδσ δο
κ σ↑ ϑοσεφ Μ ελαν ( νγ ↑ι ÷ ο) τηι∏ τ κ∏ . Χ∩υ νµ ψ δνγ
τη∠π η×νη χη÷ Ι λµ µ
κηυνγ χη⇒υ λχ σαυ → → β♠ τ↔νγ β χ νγ οµ ι
9
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
•
Ν♦µ 1 8 9 8 , τ≠ ι Πιτσβυργ η ( βανγ Π εννσψλϖανια) µτ χ♥ψ χ∩ υ κη÷ χ →↑χ Ξ∆ ϖι
β∂ ν µ∅τ χ∩ υ β≈ νγ β♠ τ↔νγ →↑χ → βι η√ δ∩ µ τη∠π
•
Ν♦µ 1 8 9 7 , µτ τοµ νηµ τ≠ ι Π ιτσβυργ η χ η√ δ∩ µ σµ ν β≈ νγ τη∠ π β χ β♠ τ↔νγ
β⇒ ηο∂ ηο≠ ν ϖµ νγ ↑ι τα νη⊄ ν τη⊇ ψ χ÷ χ δ∩ µ κη↔νγ β⇒ ∂ νη η↑νγ . Τ⌡ → τ↑
νγ χη⇒υ λα →↑χ →∅τ ρα χηο λο≠ ι Κ Χ νµ ψ
10
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
2. Χη♥υ ′ υ
•
ςι√χ σ δνγ Κ Χ ΛΗ λ⌠χ →∩ υ χ∫ νγ ξυ⊇ τ πη÷ τ τ⌡ µχ →⇑ χη δνγ β♠ τ↔νγ β χ Κ Χ Τ
→ τ♦νγ κη∂ ν♦νγ χηνγ ♦ν µ⇓ν ϖµ χη⇒υ λα χηο Κ Χ Τ
•
Ν♦µ 1 9 0 0 Α νη →• ξυ⊇ τ ηι√ν Κ Χ ΛΗ ( χη〉 ψ∏ υ λµ τρονγ Ξ∆ χ∩υ) . Τυψ νηι♠ν κηι
→ νγ ↑ι τα χη¬ χοι πη∩ν τη∠π λµ χη⇒υ λχ τρονγ χ÷ χ Κ Χ νµ ψ, χ⇓ν πη∩ ν β♠
τ↔νγ χη¬ µανγ τ⇑νη χη⊇ τ β∂ ο ϖ√ χηνγ ♦ν µ⇓ν χηο Κ Χ Τ
11
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
3. Νη⊄ τ Β∂ ν
•
•
Ν♦µ 1 9 1 0 , Κ ΧΛΗ →↑χ ÷ π δνγ τρονγ Ξ∆ νηµ χαο τ∩ νγ ( τρ♠ν 6 τ∩ νγ ) .
Σαυ χηι∏ ν τρανη τη∏ γ ιι τη 2, Κ ΧΛΗ →↑χ δνγ ρνγ ρ•ι τρονγ ξ♥ψ δνγ νηµ
χαο τ∩ νγ ( τρ♠ν 20 τ∩ νγ ) .
•
Ν♦µ 1 9 5 8 Νη⊄ τ Β∂ ν →• βαν ηµ νη Τι♠υ χηυ∪ ν τηι∏ τ κ∏ Κ ΧΛΗ ( ΣΡΧ Στανδαρδ) .
12
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
4. ςι√τ Ναµ
•
Ν♦µ 1900, Κ ΧΛΗ →↑χ ÷ π δνγ
λ∩ ν →∩υ τι♠ν τρονγ
χ↔νγ
τρ× νη Πη〉 Τηνγ
σ
Π η÷ π ( ναψ λµ Β Λ♣ ΤΒΞΗ ) ϖι Κ Χ σµ ν ΒΤΧΤ ϖµ β♠ τ↔νγ γ ≠ χη ϖ →∅τ τρ♠ν
χ÷ χ δ∩ µ τη∠π Ι →⇒νη η× νη
•
ς λ τηυψ∏ τ τ⇑νη το÷ ν, ηι√ν χη⌠νγ τα χ∫ νγ →• χ µτ σ νγ ηι♠ν χυ ϖ Κ Χ ΛΗ
χ〉 α χ÷ χ τ÷ χ γ ι∂ νη↑ Λ♠ ♣ × νη Τ♥µ, Νγ υψ ν Τρ♥µ, Νγ ↔ Τη∏ Πηονγ , Π η≠ µ ς♦ν
Ηι ...
•
2004−2006, ςι√ν Κ τηυ⊄ τ Ξ♥ψ δνγ
( Σ Ξ♥ψ δνγ
Ηµ
Ν ι) →• τηχ ηι√ν → τµ ι
νγ ηι♠ν χυ νη≈ µ µχ →⇑χη →↑α ρα χ÷ χ χη¬ δ⊃ ν τηι∏ τ κ∏ Κ Χ ΛΗ τρονγ νηµ χαο
τ∩ νγ → ÷ π δνγ ςι√τ Ν αµ, τρ♠ν χ¬ σ Τι♠υ χηυ∪ν Χη♥υ ′ υ Ευροχοδε 4
13
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
ΙΙΙ. ƒυ →ιµ χ〉 α κ∏ τ χ⊇ υ λι♠ν ηπ
α) Τ♦νγ κη∂ ν♦νγ χηνγ ♦ν µ⇓ν χ〉 α τη∠π
Λπ β♠ τ↔νγ β χ νγ οµ ι λµ µ τ♦νγ κη∂ ν♦νγ χηνγ γ ¬ χηο πη∩ ν Κ ΧΤ β♠ν τρονγ .
♣ ιυ νµ ψ χµ νγ χ νγ η⇐α →ι ϖι χ÷ χ χ↔νγ τρ× νη →↑χ Ξ∆ νη÷νγ ϖνγ κη⇑
η⊄ υ χ → ∪µ χαο ( κη⇑ η⊄ υ νηι√τ →ι) ηαψ µιν βιν, ηο∅χ ϖι χ÷ χ χ⊇ υ κι√ν
β⇒ τι∏ π ξ⌠χ ϖι µ↔ι τρ↑νγ ♦ν µ⇓ν µ≠ νη
β) Κ η∂ ν♦νγ χη⇒υ λα ττ
♣ ι ϖι χ⊇ υ κι√ν →↑χ β χ β♠ τ↔νγ , κη∂ ν♦νγ χη⇒υ λα χ〉 α τη∠π →↑χ →∂ µ β∂ ο
ττ η¬ ν λµ ϖι Κ ΧΤ νη∑ι β♠ τ↔νγ
14
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
χ) Τ♦νγ → χνγ χ〉 α κ∏ τ χ⊇ υ
♣ιυ νµ ψ τη⊇ ψ ρ →ι ϖι χ÷ χ χτ λι♠ν ηπ, κ χ∂ λο≠ ι χ β♠ τ↔νγ β χ νγ οµ ι
ηαψ νη∑ι β♠ν τρονγ , →υ γ ι∂ µ →↑χ → µ∂ νη χ〉 α χτ τη∠π, τ♦νγ ν →⇒νη χχ β
χ∫ νγ νη↑ ν →⇒νη τνγ τη χ〉 α Κ Χ Τ
δ) Κ η∂ ν♦νγ βι∏ ν δ≠ νγ χ〉 α Κ ΧΛΗ λν η¬ ν Κ Χ ΒΤΧΤ
♣♥ψ λµ ↑υ →ιµ λν τρονγ ϖι√χ χη⇒υ τ∂ ι τρ νγ →νγ →⊇ τ
ε) Χ τη τ≠ ο Κ Χ νγ λχ τρ↑χ τρονγ γ ιαι →ο≠ ν τηι χ↔νγ
Τ♦νγ ηι√υ θυ∂ σ δνγ ϖ⊄ τ λι√υ, νη⊇ τ λµ ϖ⊄ τ λι√υ χ↑νγ → χαο
15
Đ1 - Giới thiệu chung về kết cấu liên hợp
f) Có thể áp dụng phơng pháp thi công hiện đại
Chẳng hạn thi công cốp pha trợt, thi công lắp
ghép... từ đó tăng đợc tốc độ thi công, giảm đợc
thời gian xây lắp, sớm đa công trình vào sử dụng
g) Có thể đạt hiệu quả kinh tế cao
So với KC BTCT thì lợng thép dùng trong KCLH lớn
hơn, nhng tốc độ thi công nhanh, giảm đợc kích
thớc tiết diện cấu kiện (tăng không gian sử dụng)...
nên vẫn đạt hiệu quả kinh tế
16
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
Ις. Τι♠υ χηυ∪ν τηι∏ τ κ∏ κ∏ τ χ⊇ υ λι♠ν ηπ
•
Τη∏ γ ιι
Χ νηιυ τι♠υ χηυ∪ ν τηι∏ τ κ∏ Κ ΧΛΗ, χη…νγ η≠ ν ∆ΙΝ1078 χ〉 α ♣ χ, ΣΡΧ Στανδαρδ
χ〉 α Ν η⊄ τ Β∂ ν, Ευροχοδε 4 χ〉 α Χη♥υ ′ υ...
•
ςι√τ Ν αµ
Χη↑α χ τι ♠υ χηυ∪ ν τηι∏ τ κ∏ Κ ΧΛΗ
Ηι√ν →ανγ δ∩ ν →↑α ϖµ ο ÷ π δνγ β τι♠υ χηυ∪ ν Χη♥υ ′ υ Ευροχοδε νη τ⇑νη →∑νγ
β ϖµ µχ → πη βι∏ ν τρ♠ν τη∏ γ ιι χ〉 α β τι♠υ χηυ∪ν νµ ψ
17
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
Β τι♠υ χηυ∪ ν Ε υροχοδε βαο γ ∑µ χ÷ χ πη∩ν
ΕΝ
ΕΝ
ΕΝ
ΕΝ
ΕΝ
ΕΝ
ΕΝ
ΕΝ
ΕΝ
ΕΝ
1990 − Ευροχοδε
: Χ÷ χ →ι υ κηο∂ ν χηυνγ
1991 − Ευροχοδε 1: Χ÷ χ τ÷ χ →νγ λ♠ν κ∏ τ χ⊇ υ
1992 − Ευροχοδε 2: Κ ∏ τ χ⊇ υ β♠ τ↔νγ ϖµ β♠ τ↔νγ χτ τη∠ π
1993 − Ευροχοδε 3: Κ ∏ τ χ⊇ υ τη∠π
1994 − Ευροχοδε 4: Κ ∏ τ χ⊇ υ λι♠ν ηπ τη∠π − β♠ τ↔νγ
1995 − Ευροχοδε 5: Κ ∏ τ χ⊇ υ γ
1996 − Ευροχοδε 6: Κ ∏ τ χ⊇ υ γ ≠ χη →÷
1997 − Ευροχοδε 7: Νν µνγ
1 9 9 8 − Ε υροχοδε 8 : Κ ∏ τ χ⊇ υ Ξ∆ ϖνγ χ →νγ →⊇ τ
1999 − Ευροχοδε 9: Κ ∏ τ χ⊇ υ νη↔µ
18
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
ς. ς⊄ τ λι√υ τηεο Ε υροχοδε 4
1.
Β♠ τ↔νγ
Χ÷ χ →∅χ τρ↑νγ χ¬ η χ χ〉 α β♠ τ↔νγ τηεο Ε υροχοδε 4
Τρονγ Κ ΧΛΗ δνγ β♠ τ↔νγ τη↔νγ τη↑νγ νη↑ τρονγ Κ Χ ΒΤΧΤ, µ÷ χ β♠ τ↔νγ τη↑
νγ δνγ λµ Χ20/25 − Χ50/60
19
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
Χ⊇ π β ν, µ÷ χ, χ↑νγ → ϖµ µ↔ →υν →µ ν η∑ι χ〉 α β♠ τ↔νγ ( ΜΠα)
CÊp
bÒn
C20/2
5
C25/3
0
C30/3
7
C35/4
5
C40/5
0
C45/5 C50/60
5
fcm
28
33
38
43
48
53
58
fck
20
25
30
35
40
45
50
fctm
2.2
2.6
2.9
3.2
3.5
3.8
4.1
fctk, 0.05
1.5
1.8
2
2.2
2.5
2.7
2.9
Ecm
30000
31000
33000
34000
35000
36000
37000
fck,cube
25
30
37
45
50
55
60
fcm,cube
35
40
47
55
60
65
70
M¸c
M350
M400
M450
M550
20
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
2
Χ2 0 /2 5 ( 20) − Χ↑νγ → →ι ϖι µ⊃ υ τρ ( Ν/µµ )
( 25) − Χ↑νγ → →ι ϖι µ⊃ υ λ⊄ π πη↑¬ νγ
φ χµ
Χ ườνγ độ χη ịυ ν∠ ν τρυνγ β×νη χ〉 α β♠ τ↔νγ τυι 2 8 νγ µ ψ
φ χκ
Χ↑νγ → χη⇒υ ν∠ν →∅χ τρ↑νγ χ〉 α µ⊃ υ τρ τυι 28 νγ µ ψ
φ χτµ
Χ↑νγ → χη⇒υ κ∠ο τρυνγ β× νη τυι 28 νγ µ ψ
φ χτκ.0,05
Χ↑νγ → χη⇒υ κ∠ο →∅χ τρ↑νγ χ〉 α β♠ τ↔νγ ( λ⊇ ψ τρ⇒ σ γ ιι η≠ ν δ↑ι)
Εχµ
Μ↔→υν →µ ν η∑ι χ〉 α β♠ τ↔νγ τυι 2 8 νγ µ ψ, λ⊇ ψ τρ⇒ σ τρυνγ β× νη ( ϖι
χτ λι√υ →÷ τη≠ χη ανη) ( ϖι χτ λι√υ →÷ ϖ↔ι, →÷ σα τη≠ χη τρ⇒ σ τρονγ
β∂ νγ χ∩ ν γ ι∂ µ →ι 10%; ϖι χτ λι√υ →÷ βαζαν χ∩ ν γ ι∂ µ →ι 30%)
21
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
α) Χ↑νγ → χη⇒υ ν∠ ν τ⇑ νη το÷ ν χ〉 α β♠ τ↔νγ
γ χ − Η√ σ κ →∏ ν →∅χ
α cc fck
fcd =
τ⇑ νη ρι♠νγ χ〉 αγ cβ♠ τ↔νγ ,
πη τηυχ ϖµ ο τ ηπ τ∂ ι τρ νγ ,
λ⊇ ψ τηεο β∂ νγ 1.2 δ↑ι →♥ψ
αχχ − Η √ σ χηι∏ τ γ ι∂ µ χ↑νγ → δο σ τ÷ χ →νγ λ♥υ δµ ι χ〉 α τ∂ ι τρ νγ ( τ∂ ι τρ νγ
τ÷ χ δνγ λ♥υ δµ ι χ τη λµ µ χ↑νγ → γ ι∂ µ ξυνγ σο ϖι τ∂ ι τρ νγ τ÷ χ δνγ
νγ ν η≠ ν) ηο∅χ χ÷ χ ηι√υ νγ β⊇ τ λι χ τη ξ∂ ψ ρα δο χ÷ χη τ÷ χ →νγ χ〉 α τ∂ ι
τρ νγ ( χ τη λ⊇ ψ β≈ νγ 1, τη↑νγ λ⊇ ψ β≈ νγ αχχ = 0,85)
22
Đ1 - Giới thiệu chung về kết cấu liên hợp
b) Cờng độ chịu kéo tính toán của bê tông
fctd
ct fctk.0,05
=
c
fctk.0,05 - Giá trị dới của sức bền đặc trng khi kéo, lấy
theo bảng 1.1
ct - hệ số kể đến những tác động lâu dài đến sức
bền kéo đứt và các tác động bất lợi của tải trọng (có
thể lấy bằng 1)
23
Đ1 - Giới thiệu chung về kết cấu liên hợp
Hệ số đặc tính riêng của bê tông
Tổ hợp tải
trọng
Cơ bản
Hệ số c
Với bê
Với thép thanh và thép
tông
ứng suất trớc
1,5
1,15
1,3
1,0
Đặc biệt
(trừ động
đất
24
§1 - Giíi thiÖu chung vÒ kÕt cÊu liªn hîp
2.
Χτ τη∠π
Τηεο Ε υροχοδε, τρονγ Κ ΧΛΗ δνγ χτ τη∠ π δ≠ νγ τηανη ϖι 3 µ÷ χ τη∠ π λµ Σ2 2 0 ,
Σ400, Σ500
Τρονγ →:
Χ÷ χ χον σ χη¬ γ ιι η≠ ν →µ ν η∑ι
2
φ χκ ( Ν/µµ )
Μ÷ χ Σ2 2 0 λµ τη∠ π τρ⇓ ν κη↔νγ χ γ χ÷ ν ννγ
Μ ÷ χ Σ400 ϖµ Σ500 λµ τη∠π χ γ χ÷ ν ννγ
ςι√χ τ⇑νη το÷ ν δ∈ο χη¬ ÷ π δνγ ϖι 2 µ÷ χ Σ400 ϖµ Σ500
Μ ↔→υν →µ ν η∑ι χ〉 α χτ τη∠π
Ε σ = 210 κΝ/µµ
2
Λ↑υ : Χ τη δνγ χ÷ χ →∅χ τρ↑νγ χ¬ η χ χ〉 α τη∠ π τηεο ΤΧςΝ τρονγ τ⇑ νη
το÷ ν Κ ΧΛΗ τηεο Ευροχοδε
25