KCGachDa

KHOA XÂY DỰNG, TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

TÓM TẮT BÀI
GIẢNG

KẾT CẤU GẠCH ĐÁ
THỜI LƯNG: 15
tiết

Ngành: Xây Dựng DDCN_ Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị1


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trịnh Kim Đạm, Đinh Chính Đạo, Lại Văn Thành, Kết cấu gạch đá
và Gạch đá cốt thép, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2001
2. Nguyễn Hiển, Sổ tay tính tốn Kết cấu gạch đá và Gạch đá cốt
thép, Viện Thiết kế Điển hình, 1999
3. S.V.Pơliacốp, Những ví dụ tính tốn Kết cấu gạch đá và Gạch đá
cốt thép, Viện Thiết kế Điển hình, 1996
4. Bộ Xây dựng, Hướng dẫn tính tốn kết cấu nhà hỗn hợp khi xét
tải trọng gió, NXB Xây Dựng, 1999
5. TCVN2737-95 Tải trọng và tác động, Tiêu chuẩn thiết kế
6. TCVN 5573-1991 Kết cấu gạch đá và Gạch đá cốt thép, Tiêu
chuẩn thiết kế

2


CHƯƠNG 1

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

VỀ KẾT CẤU KHỐI XÂY
 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM. PHẠM VI SỬ DỤNG
 VẬT LIỆU
 TÍNH CHẤT CƠ HỌC

3


CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ K.CẤU KHỐI XÂY
1. MỞ ĐẦU
Kết cấu khối xây cấu tạo từ các viên xây và
vữa xây , được sử dụng trong công trình nhà ở
(tường, lanhtô, cột …), cầu cống, bể chứa, tường
chắn, kè đập, ống khói, hầm lò, tượng đài, …

1.1. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
1.2. ƯU, NHƯC ĐIỂM

Ưu điểm
ộ cứng lớn, khá vững chắc và bền lâu.
tốn kém trong bảo vệ và tu bổ.
ùng vật liệu địa phương, rẻ tiền, tiết kiệm thép và xi măng.
ách âm và cách nhiệt, chịu lửa tốt
iến trúc linh hoạt (dễ tạo các lỗ trống trong tường, …)

4


CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ K.CẤU KHỐI XÂY

1. MỞ ĐẦU
b-Nhược điểm
- Trọng lượng bản thân lớn (γ /R lớn).
- Khả năng chịu lực không cao.
- Chủ yếu thi công thủ công → chậm, tốn nhân
công.
- Chịu tải trọng động rất kém, dễ nứt nẻ.
- Chất lượng không ổn định, phụ thuộc vào trình độ
thợ xây
- Rất nhạy cảm với lún, nứt

5


6


CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ K.CẤU KHỐI XÂY
2. VẬT LIỆU
2.1. ĐÁ
Làm móng, vật liệu trang trí, ốp lát;
u cầu khơng bị phong hóa, khơng
có các vết nứt nẻ lớn.

2.2. GẠCH

 Gạch nung: gạch đất sét, gạch gốm
 Gạch không nung: gạch silicat,
gạch bêtông
Mác gạch: biểu thị cường độ khi

chịu nén hoặc chịu uốn
Giới hạn cường độ chịu kéo của
gạch chỉ bằng 5-10% giới hạn cường
độ chịu nén
Kết cấu chịu lực bình thường: dùng
gạch mác 75; 100; 125, 150, 200

7


2. VẬT LIỆU
2.2. GẠCH
Tiêu chuẩn về mác gạch đất sét nung
Nén (kG/cm2)

Uốn (kG/cm2)

Mác
gạch

Trung bình
cho 5 mẫu

Nhỏ nhất
cho 1 mẫu

Trung bình
cho 5 mẫu

Nhỏ nhất

cho 1 mẫu

200

200

150

34

17

150

150

100

28

14

125

125

100

25

12

100

100

75

22

11

75

75

50

18

9

50

50

35

16

8

- Quan hệ ứng suất-biến dạng của gạch đất sét gần như tuyến tính.
- Mơđun đàn hi ca gch t sột ộp do E g=(1ữ 2)ì 105 kG/cm2
8


Trọng lượng thể tích
Gạch 4 lỗ G01
190× 90× 90 mm

Độ hút nước
Cường độ chịu nén
Độ rỗng
Trọng lượng thể tích

Gạch 4 lỗ G02
180× 80× 80 mm

Độ hút nước
Cường độ chịu nén
Độ rỗng
Trọng lượng thể tích

Gạch 2 lỗ G03
190× 90× 45 mm

Độ hút nước
Cường độ chịu nén
Độ rỗng

Trọng lượng thể tích

Gạch 2 lỗ G04
180× 80× 40 mm

Độ hút nước
Cường độ chịu nén
Độ rỗng

kG/m3 1020
%

12

MPa

20

%

47

2. VẬT LIỆU
2.2. GẠCH

kG/m3 1010
%

13

MPa

9

%

48

kG/m3 1690
%

15

MPa

36

%

10

Tham khảo một
số đặc trưng của
gạch Đồng Nai

kG/m3 1650
%

14

MPa

30

%

13

9


2. VẬT LIỆU
2.3. VỮA
Vữa cũng là một loại đá nhân tạo, nhưng khác
bêtông ở chỗ:
+ Vữa dàn thành lớp mỏng nên chỉ có cốt liệu
nhỏ, tỷ diện tích khá lớn, lượng nước nhào trộn
a.Tác dụng
phải nhiều hơn.
-Liên
kết
các viên
viênnền
đá xây
tạo thành
khối
xây
+Vữa
thường
tiếpgạch,

xúc với
hút nước
có
khả
năng
chịu
lực.
vữa
phải
có
khả
năng giữ nước tốt để đảm bảo
-Truyền
phân
phối
trong
khối
xây từ
thuận và
lợi cho
quá
trình ứng
thủysuất
hóa và
rắn
chắc.
viên gạch đá này đến viên gạch đá khác.
-Lấp kín các khe hở trong khối xây.
b.Yêu cầu
-Có cường độ, tính bền vững cần thiết.

-Tính linh động (dễ rải thành lớp mỏng, đặc, đều →
tăng hiệu suất lao động), độ sệt (4÷ 10 cm tùy tùy
loại khối xây), bảo đảm dễ xây .
10


2. VẬT LIỆU
2.3. VỮA
c.Phân loại theo thành phần
+Vữa ximăng (XM+cát+nước): khô cứng nhanh,
cường độ cao, nhưng dòn (khó thi công).
+Vữa bata, hay vữa tam hợp (XM+cát+vôi nước):
có tính dẻo, thời gian khô cứng vừa phải, được
dùng nhiều nhất.
+Vữa không có ximăng (vữa vôi, vữa đất sét,
d.Một
số cao
cách
vữa thạch
). phân loại khác
+ Theo trọng lượng thể tích: vữa nặng (γ >1500
kG/m3),
vữa nhẹ (γ <1500 kG/m3)
+ Theo công dụng: vữa xây, vữa trát hoàn thiện,
vữa chèn mối nối… So với vữa xây thì vữa trát
có một số yêu cầu khác: nhão hơn, khả năng
11
giữ nước tốt hơn, cát mịn hơn,..

2. VẬT LIỆU
2.3. VỮA
e.Cường độ và biến dạng của vữa
+ Cường độ chịu nén của vữa: thí nghiệm nén
mẫu lập phương có cạnh 7,07cm trong điều kiện
tiêu chuẩn. Khuôn đúc có thể là khuôn thép có
đáy ứng với nền không hút nước, hoặc khuôn
thép không đáy (đáy lót bằng giấy ẩm) ứng với
nền hút nước trong thực tế xây dựng.
+ Vữa mác trung bình: 10, 25. Vữa mác cao: 50, 75,
100,
150,cấp
200.phối vữa xây
f. Chọn
+
có biến dạng rất khác nhau, tùy mác vữa,
+ Vữa
VỮA XIMĂNG-VÔI
thành phần và cấp phối, tính chấtRvcủa tải trọng
3
Qx =
1000
Lượng
ximăng
(kG)
ứng
với
1m
cát:
(có biến dạng từ biến).

0,7 Rx
- Lượng vơi tôi (lit) ứng với 1m3 cát:

D = 170 (1 − 0,002Qx )

- Lượng nước: tùy độ sụt yêu cầu, thường N/X = 1,3 ÷ 1,6

12


2. VẬT LIỆU
2.3. VỮA
f. Chọn cấp phối vữa xây
+ VỮA XIMĂNG-VÔI biểu diễn theo thể tích ximăng : vơi : cát = 1:V:C
Ghi chú cơng thức trên:
-Cát hạt trung bình và lớn, độ ẩm 1÷ 3%. Nếu cát nhỏ thì tăng lượng ximăng.
-Trọng lượng thể tích của ximăng mác 30 ÷ 60 MPa là 1100 kG/m3
-Rv, Rx _mác vữa, mác ximăng
Cấp phối vữa hỗn hợp ximăng-vơi 1:V;C (theo thể tích)
Mác
ximăng

Mác vữa (kG/cm2)

(kG/cm2)

100

50

25

10

400

1 : 0,2 :
3,5

1 : 0,7 :
6,5

1 : 1,5 : 11

1 : 2,4 : 16

300

(Nguồn: giáo1trình
dựng)
: 0,5Vật
: 5liệu1xây
: 1,2
:9

1 : 2,4 : 16
13


2. VẬT LIỆU

2.3. VỮA
f. Chọn cấp phối vữa xây
+ VỮA XIMĂNG
Thường khơng tính mà tra bảng có sẵn (theo kinh nghiệm). So với vữa tam
hợp thì lượng ximăng trong vữa ximăng tăng hơn một chút. Cấp phối (theo
thể tích) X/C = 1/ 3 ÷ 1/6 tùy mác.
f. Tham khảo bảng tra sẵn cấp
phối
vữa
Nguồn:
tổng công ty ximăng Việt Nam, tiêu chuẩn TCVN 6260 : 1997
Ximăng
PCB 30,
cát có
mơđun
độ lớn
ML>2
14


2. VẬT LIỆU

Tham khảo bảng tra sẵn cấp phối vữa
Ximăng
PCB 30, cát
có mơđun
độ lớn
ML=1,5÷ 2

Ximăng PCB 30,

cát có mơđun độ
lớn ML>2

Ximăng
PCB 30, cát
có mơđun
độ lớn
ML=1,5÷ 2

15


2. VẬT LIỆU

Tham khảo bảng tra sẵn cấp phối vữa
Ximăng PCB 40,
cát có mơđun
độ lớn ML>2

Ximăng PCB 40,
cát có mơđun độ
lớn ML=1,5÷ 2

Ximăng PCB 40,
cát có mơđun độ
lớn ML>2
16


2. VẬT LIỆU

2.4. KHỐI XÂY GẠCH ĐÁ

G r o u t fill & p o s s ib le
r e in fo r c e m e n t

Khối xây rỗng

Trụ gạch

Khối xây khơng cốt thép

Khối xây có cốt thép

17


PHÂN NHÓM KHỐI XÂY KHÔNG CÓ CỐT TH
Loại khối xây

Nhóm khối xây
I

II

III

IV

1.Khối

xây
đặc
bằng gạch
hoặc đá số hiệu
M≥ 50

vữa số
hiệu
≥ 10

vữa số
hiệu
4

_

_

2. Như trên, M35 và
25

_

vữa số
hiệu
≥ 10

vữa số
hiệu
4

_

3. Như trên, M15, 10
và 7

_

_

vữa bất
kỳ

vữa bất
kỳ

4. Như trên, M4

_

_

_

vữa bất
kỳ

vữa số
hiệu
≥ 25

_

_

vữa bất
kỳ

5.Khối lớn (blốc)
bằng gạch
hoặc đá
(rung hoặc không
rung )

6, Khối xây bằng (bảng
_ 23, TCVN
_ 5573-1991)
vữa vôi
gạch mộc

18
vữa đất


CHƯƠNG
1. cả
NHỮNG
VẤN
ĐỀchịu
CHUNG

VỀ K.CẤU
KHỐIbố
XÂY
Ngay
khi khối
xây
tải trọng
nén phân
đều CHẤT
trên toàn
bộ CỦA
tiết KHỐI
diện thì
trạng thái ứng suất
3. TÍNH
CƠ HỌC
XÂY

trong các viên gạch đá và vữa cũng rất phức tạp.
3.1.
TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT TRONG KHỐI XÂY KH
Chúng đồng thời chịu nén lệch tâm, nén cục bộ,
uốn, cắt và kéo.
Nguyên nhân: sự không đồng nhất của các lớp
vữa và gạch đá, sự khác nhau về tính chất biến
dạng của vữa và gạch đá.
+trộn vữa không đều (chỗ nhiều cát, chỗ nhiều chất
kết dính), hiện tượng co ngót không đều của vữa, trình độ
xây… → mạch vữa có những chỗ khác nhau về ứng suất,
biến dạng → trong viên gạch xuất hiện momen uốn, lực cắt,

nén cục bộ.
+khi chịu nén, khối xây vừa có biến dạng dọc, vừa có
biến dạng ngang, trong đó biến dạng ngang của vữa lớn hơn
của gạch. Lực dính và ma sát giữa gạch và vữa ngăn cản
một phần dạng ngang của vữa → xuất hiện ứng suất kéo
19
trong gạch và ứng suất nén trong vữa. Ứùng suất kéo này


3. TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA KHỐI XÂY

3.1. TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT TRONG KHỐI XÂY KHI C

1_nén; 2_kéo;
3_uốn; 4_cắt;
5_nén cục bộ

Trạng thái ứng suất của gạch đá và vữa

20


Bảng cường độ chịu nén tính
toán (kG/cm2)
của khối xây gạch các loại có
chiều cao mỗi lớp 50÷ 150 mm (chưa
nhân với m)

3. TÍNH CHẤT
CƠ HỌC CỦA

KHỐI XÂY
3.2. CƯỜNG ĐỘ
CHỊU NÉN
CỦA KHỐI
XÂY


a
c
c
R = AR g 1 −
c
R
 b+ v
c

2
R
g


m c
R= R
k




η





Số hiệu vữa

Số hiệu
gạch

100

75

50

25

100

18

17

15

13

75
15
14
13

11
Bảng
cường
chịu nén
50
-2 độ11
10 tính9
toán (kG/cm ) của khối xây bằng
viên bêtông hoặc đá có qui
cách, chiều cao mỗi hàng 200÷ 300
mm (chưa nhân với m)
Số hiệu vữa

Số hiệu
bêtông
hoặc ñaù

100

75

50

25

500

69

67

64

60

400

58

55

53

21
50


3. TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA KHỐI XÂY
3.2. CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA
KHỐI
XÂY
CÁC
NHÂN
TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU
NÉN CỦA KHỐI XÂY

Chất
lượng
gạch,
vữa, trình độ thi


Cường
độ và
loạichất
gạch lượng
đá.
công,
điều
kiện
làm
việc, …  cường độ

Cường
độ và
loại
vữa.
khối
hơnthời
cường
bản

Tuổixây
củaluôn
khối nhỏ
xây và
gianđộ
táccủa
dụng
của tải
thân gạch đá.

trọng.
 Phương pháp thi công và chất lượng khối xây.
trình độ thợ xây khác nhau  chất lượng khối xây
khác nhau, cường độ khối xây có thể chênh nhau
1,4 ÷ 1,5 lần (với cùng mác gạch và vữa).
 Bề dày mạch vữa ngang, hình dáng viên gạch .
_Bề dày mạch vữa tiêu chuẩn là 10-12mm. Khi dùng
vữa có tính biến dạng lớn (vữa vôi) thì chiều dày
mạch vữa nên lấy nhỏ đi.
_Gạch có hình dạng đều đặn, đúng qui cách thì
22


3. TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA KHỐI XÂY
3.2. CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA

Độ linh
động của vữa và mức độ lấp đầy mạch
KHỐI
XÂY
CÁC
NHÂN
TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CHỊU

vữaCỦA
đứng.
NÉN
KH.XÂY
_Tăng độ linh động bằng cách tăng tỷ lệ N/X → vữa
dễ lấp đầy các mạch đứng và các chỗ lồi lõm →

tăng năng suất lao động, tăng cường độ khối xây.
Tăng N/X không làm giảm cường độ khối xây vì khi
xây gạch sẽ nhanh chóng hút hết phần nước thừa
quá khả năng giữ nước của vữa.
_Mạch đứng được lấp đầy sẽ cản trở biến dạng
ngang của mạch, giảm tập trung ứng suất trong mạch
→ tăng cường độ khối xây .
 Tác dụng lặp lại của tải trọng.
Tải trọng thay đổi trị số lặp đi lặp lại nhiều lần
làm khối xây nhanh chóng bị phá hoại.
23


3. TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA KHỐI XÂY

3.3. CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỤC BỘ CỦA KHỐI XÂY

R cbc = 3

F _diện tích phần chịu nén cục bộ
F
× R c ≤ 2cbR c
F _diện tích tính toán, lấy theo hướng dẫn
Fcb

Giới hạn cường độ của phần khối xây chịu nén
cục bộ (Rccb ) lớn hơn giới hạn cường độ của khối
xây khi bị nén đều (Rc ) vì phần khối xây không
chịu nén hoặc chịu nén ít sẽ cản trở biến dạng
ngang của phần chịu nén cục bộ.

24


3. TÍNH CHẤT CƠ HỌC
CỦAKHÔNG
KHỐI XÂY
KÉO
GIẰNG

LựcKÉO
kéo vuông
góc với
mạch
3.4. CƯỜNG ĐỘ CHỊU
DỌC TRỤC
CỦA
KHO
vữa ngang.
Sự phá hoại xảy ra theo mặt
tiếp xúc giữa gạch và vữa
hoặc theo mặt cắt qua mạch
vữa. Chỉ khi nào cường độ
gạch quá kém mới xảy ra mặt
cắt phá hoại qua gạch.
Cường độ chịu kéo tiêu
chuẩn của khối xây: bằng lực
dính pháp tuyến giữa gạch và
vữa; hoặc cường độ chịu kéo
của mạch vữa.

25