Bài tập ôn tập Kết cấu BTCT1

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Bộ môn KCBTCT
Khoa Xây dựng
Trường ĐH Kiến trúc Hà Nội

<b>Môn học Kết cấu bê tông cốt thép, phần 1 </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>Bài tập chương Vật liệu </b>

<b>Bài 1. Các giá trị cường độ chịu nén của các mẫu thử tiêu chuẩn 15x15x15 cm của bê tông </b>
cho trong Bảng 1

Bảng 1: Cường độ chịu nén của mẫu thử

Mẫu thử số 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Cường độ mẫu thử (MPa) 28.35 29.70 25.92 25.65 27.27 28.89 24.30 25.65 _25.11
Hãy xác định:

a) Cường độ đặc trưng, cường độ tiêu chuẩn, cường độ tính tốn về nén của bê tông
theo TCVN 5574-2012. Cho hệ số biến động của bê tông là

ν

=0,135;

b) Cấp độ bền chịu nén của bê tông.

<b>Bài 1*. Các giá trị cường độ chịu nén của các mẫu thử tiêu chuẩn 15x15x15 cm của bê tông </b>
cho trong Bảng 1.

Hãy xác định:

a) Cường độ đặc trưng, cường độ tiêu chuẩn, cường độ tính tốn về nén của bê tông
theo TCVN 5574-2012 trong đó hệ số biến động của bê tơng tính theo kết quả thí
nghiệm.

b) Các giá trị cường độ chịu nén đặc trưng của bê tông theo tiêu chuẩn ACI 318 (

<i>f</i>

<i>_c</i>') và
EN 1992-1-1 (

<i>f</i>

<i>_ck</i>)

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>Bài tập phần Dầm chịu uốn, tiết diện thẳng góc </b>

<b>Bài 2. Cho dầm bê tông cốt thép có sơ đồ tính như Hình 1. Dầm tiết diện chữ nhật bxh = </b>
22x50 cm, nhịp dầm L=6m. Vật liệu bê tơng B20, cốt thép dọc nhóm CII. Cốt dọc vùng kéo là
3φ 20

P

L/3 L/3 L/3

P

<b>Hình 1. Sơ đồ tính dầm </b>
Hãy xác định theo TCVN 5574-2012:

a) Mô men thiết kế giới hạn của tiết diện dầm;
b) Tải trọng thiết kế giới hạn P của dầm;

<b>Bài 3. Cho tiết diện chữ nhật của dầm chịu uốn, được bố trí cốt thép như Hình 2. Chiều dày </b>
<b>lớp bê tông bảo vệ chọn 25 mm. Yêu cầu: </b>

a) Kiểm tra chiều dày lớp bê tông bảo vệ (dầm trong nhà), kiểm tra khoảng hở giữa các
thanh thép xem có phù hợp với TCVN 5574:2012 khơng.

b) Xác định chiều cao làm việc của tiết diện

c) Kiểm tra tỉ số cốt thép theo TCVN 5574:2012. Cho nhận xét về tỉ số cốt thép này.
d) Xác định mô men giới hạn của tiết diện, biết bê tơng B20, cốt thép nhóm CII.
e) Tiết diện sẽ bị phá hoại vùng nào trước. Dầm thuộc loại dẻo hay giịn?

Hình 2. Bố trí cốt thép trong tiết diện ngang

<b>Bài 4. Cho dầm bê tông cốt thép có sơ đồ tính như Hình 1. Dầm tiết diện chữ nhật bxh = </b>
22x50 cm, nhịp dầm L=6m. Vật liệu bê tơng B20, cốt thép dọc nhóm CII. Cốt dọc vùng kéo là
3φ 20, vùng nén là 2φ 16

Hãy xác định theo TCVN 5574-2012:

a) Mô men thiết kế giới hạn của tiết diện dầm;
b) Tải trọng thiết kế giới hạn P của dầm;

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

a) Tính tốn và bố trí cốt thép dọc chịu lực cho dầm theo TCVN 5574, tiết diện chữ nhật
bxh = 22x50 cm.

b) Chọn cốt dọc cấu tạo cho dầm theo TCVN 5574

Hình 3. Sơ đồ tính dầm

<b>Bài 6. Cho dầm bê tơng cốt thép có sơ đồ tính như ở Hình 1, nhịp dầm L= 6m. Tải trọng P = </b>
55 KN. Yêu cầu:

a) Xác định mô men lớn nhất trong dầm

b) Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm theo một vài cách

c) Thiết kế cốt thép chịu kéo, chọn tiết diện tiết diện chữ nhật bxh = 22x50 cm, có sẵn
cốt thép trong vùng nén '

2 16
<i>s</i>

<i>A</i> = φ

<b>Bài 7. Thiết kế cốt thép chịu kéo cho tiết diện chữ T như Hình 4, chịu mô men uốn </b>

110 kNm

<i>M</i> = , cánh nằm trong vùng nén, bê tông B20, cốt thép nhóm CII.
So sánh với kết quả tính ở Bài 6 và nhận xét.

Hình 4. Kích thước tiết diện dầm

<b>Bài 3*. Xác định mô men giới hạn của tiết diện BTCT, có b = 220 mm, h = 500 mm, chiều </b>
dày lớp bê tông bảo vệ

<i>c</i>

₀= 25 mm, bê tông B20, cốt thép trong vùng kéo và trong vùng nén
bằng nhau, As= A’s= 2φ 16 + 1φ 20, nhóm CII.

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

c) Xác định mô men giới hạn cho tiết diện có dữ liệu như trên song thay đổi kích thước
tiết diện thành b = 600 mm, h = 500 mm (do yêu cầu kiến trúc cần hạn chế chiều cao
dầm vượt nhịp lớn)

<b>Bài 4*. Cho dầm bê tơng cốt thép có sơ đồ tính như Hình 1. Dầm tiết diện chữ nhật bxh = </b>
22x45 cm, nhịp dầm L=6m. Vật liệu bê tơng có số liệu thí nghiệm mẫu như ở Bài 1. Cốt dọc
vùng kéo là 3φ 20, vùng nén là 2φ 16, nhóm CII.

a) Hãy dự đốn (tính tốn) tải trọng thí nghiệm làm phá hoại dầm

b) Nhận xét về tải trọng thí nghiệm và tải trọng thiết kế tính ở Bài 4

<b>Bài 5*. Một dầm chịu mô men uốn lớn nhất </b><i>M</i>_max =200 kNm. Bê tơng B20, cốt thép nhóm CIII.
Bề rộng tiết diện ngang dầm <i>b</i>=250 mm.Yêu cầu:

a) Chọn chiều cao tiết diện và thiết kế cốt thép cho tiết diện đó, theo tiêu chí tỉ số cốt
thép bằng khoảng0,5µmax theo TCVN 5574.

b) Chọn chiều cao tiết diện và thiết kế cốt thép cho tiết diện đó,theo tiêu chí chiều cao
dầm càng bé càng tốt. (nếu cần thiết có thể sử dụng cốt thép chịu nén, nhưng vẫn
phải đảm bảo điều kiện αm ≤ 0,5)

c) Chọn chiều cao tiết diện và thiết kế cốt thép cho tiết diện đó, theo tiêu chí dùng càng ít
cốt thép càng tốt

<b>Bài 6*. Thiết kế dầm theo tiêu chuẩn EN 1992-1-1 như yêu cầu sau đây: </b>

(Trích từ L.H Martin and J.A. Purkiss, Concrete Design to EN 1992, Elsevier 2006)

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>Bài tập phần Dầm chịu uốn, tiết diện nghiêng </b>

<i><b>Bài 8. Cho dầm đơn giản nhịp L = 6m chịu tải phân bố đều q. Dầm tiết diện hình chữ nhật </b></i>
kích thước

<i>b h</i>

× =

200 450 mm

×

và đã được bố trí cốt đai 2 nhánh, cốt thép đai nhóm CI với
<b>khoảng cách đai đoạn đầu dầm là φ 6a150, đoạn giữa dầm là φ 6a300. Bê tông B20. </b>

Yêu cầu: Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của dầm theo TCVN 5574.Nếu dầm không đủ khả
<b>năng chịu cắt, hãy thiết kế lại cốt đai cho dầm. </b>

<i>a) trường hợp 1: q = 20 kN/m, </i>
<i>b) trường hợp 2: q = 60 kN/m </i>

<b>Bài 9. Cho dầm bê tơng cốt thép có sơ đồ tính như Hình 1, nhịp dầm L=6m. Vật liệu bê tông </b>
B20, cốt đai nhóm CI. Tải trọng P=60KN

P

L/3 L/3 L/3

P

<b>Hình 1. Sơ đồ tính dầm </b>
Hãy thiết kế cốt đai cho dầm cho 3 trường hợp sau:

c) trường hợp 1: tiết diện <i>b h</i>× =100 300 mm×
d) trường hợp 2: tiết diện <i>b h</i>× =200 450 mm×
e) trường hợp 3: tiết diện <i>b h</i>× =350 450 mm×

<b>Bài 8*. </b>

Tính tốn và bố trí cốt đai cho dầm có sơ đồ tính như Hình
5, tiết diện ngang <i>b h</i>× =220 300 mm× , bê tơng B20, cốt đai
nhóm CI.

<b>Hình 5. Sơ đồ tính dầm </b>
<b>Bài 9*. Cho dầm đơn giản như Hình 6, q= 40 kN/m </b>

tiết diện ngang <i>b h</i>× =100 300 mm× <b>, bê tơng B20 </b>
. Yêu cầu:

a) Thiết kế cốt đai cho dầm

b) Tính khả năng chịu cắt của dầm có kể ảnh
hưởng của lực dọc.

H

<b>Hình 6. Sơ đồ tính dầm </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>Bài tập chương Cột </b>

<b>Bài 10. Cho các cột chịu nén đúng tâm tiết diện như Hình 7 </b>

(a) <i>Ast</i> =4 16φ (b) <i>Ast</i> =8 18φ (c)* <i>Ast</i> =6 18φ (d) <i>Ast</i> =24 20φ

Hình 7. Tiết diện cột

Chiều cao cột là H= 3,6m. Liên kết hai đầu cột là : Khớp khớp, Khớp- Ngàm, Ngàm -Ngàm,
Ngàm - Đầu tự do, lần lượt cho các hình a,b,c,d.

<b>Yêu cầu: </b>

a) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ theo TCVN 5574
b) Kiểm tra tỉ số cốt thépµ<i>_t</i> theo TCVN 5574

c) Chọn cốt đai cho cột theo TCVN 5574.

d) Kiểm tra khoảng hở giữa các thanh thép theo TCVN 5574, biết bê tơng được đổ theo
phương đứng.

e) Tính khả năng chịu nén đúng tâm của các cột.

<b>Bài 11. </b>

Cột cao 3,6m, một đầu ngàm, một đầu khớp, chịu lực N=1600 kN, nén đúng tâm.
Yêu cầu thiết kế cột, gồm các nội dung sau:

a) Chọn vật liệu

b) Chọn kích thước tiết diện ngang cột
c) Thiết kế cốt thép dọc

d) Chọn và bố trí cốt đai theo TCVN 5574
<b>Bài 12. </b>

Cột tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm, chiều cao cột là H= 3,6m, cột của nhà khung toàn
khối. Tiết diện ngang <i>b h</i>× =220 400 mm× . Bê tơng B25 (lấy

γ

<i>_b</i> = ), cốt thép nhóm CIII. Tiết 1
diện chịu cặp nội lực<i>N</i> =490 kN, <i>M</i> =130 kNm, trong đó phần dài hạn là

390 kN, 80 kNm

<i>l</i> <i>l</i>

<i>N</i> = <i>M</i> = . Yêu cầu:

a) Tính tốn và bố trí cốt thép đối xứng, '

<i>s</i> <i>s</i>

<i>A</i> = <i>A</i>

b) Chọn và bố trí cốt đai cho cột, theo TCVN 5574

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<b>Bài 13. </b>

Cột tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm, chiều cao cột H= 3,6m, hai đầu ngàm. Tiết diện
ngang <i>b h</i>× =300 700 mm× . Bê tơng B25 (lấy

γ

<i>_b</i> = ), cốt thép nhóm CIII. Tiết diện chịu cặp 1
nội lực <i>N</i> =2500 kN, <i>M</i> =400 kNm, trong đó phần dài hạn là <i>N_l</i> =1500 kN, <i>M_l</i> =100 kNm. Yêu
cầu:

a) Tính tốn và bố trí cốt thép đối xứng, '

<i>s</i> <i>s</i>

<i>A</i> = <i>A</i> (tính tay)
b) Chọn và bố trí cốt đai cho cột, theo TCVN 5574

c) Tính tốn cốt thép bằng cách sử dụng biểu đồ tương tác

<b>Bài 12*. Cho cột tiết diện chữ nhật </b><i>b h</i>× =220 400 mm× chịu nén lệch tâm, chiều cao cột là
3,6m, một đầu ngàm, một đầu khớp. Bê tông B20, cốt thép đối xứng, '

3 18
<i>s</i> <i>s</i>

<i>A</i> = <i>A</i> = φ ,

nhóm CIII. Yêu cầu vẽ biểu đồ tương tác thơng qua 5 điểm đặc biệt. (tính tốn và vẽ bằng
tay-hand calculation).

</div>

<!--links-->