B ộ môn: Kết cấu bê tôn g cốt thé p B ộ môn: Kết cấu bê tôn g cốt thé p –– G ạ ch đáG ạ ch đá ộ g pộ g p ạạ Khoa Xây dựng – Trường đại học Kiến trúc Hà nội Tài liệu học tâp:Tài liệu học tâp: Giáo trình chínhGiáo trình chính:: 1. Giáo trình kết cấu BTCT – phần 1: “Cấu kiện cơ bản” 2 Giáo trình kếtcấu BTCT phần2: “ Cấukiện nhà cửa ” 2 . Giáo trình kết cấu BTCT – phần 2: Cấu kiện nhà cửa Tài liệu tham khảoTài liệu tham khảo:: 1. TCVN 5574-1991 – K ế t c ấ u BTCT – tiêu chu ẩ n thi ế t k ế 2. TCVN 356-2005 – Kết cấu BT và BTCT – tiêu chuẩn thiết kế 3. Tiêu chuẩn ACI 318 – Mỹ 4. Lê Văn Kiểm – Hư hỏng, sửa chữa gia cố công trình – NXBĐHQG – TPHCM 5. Vương Hách: Sổ tay xử lý sự cố công trình Ch−¬ng 1. Ch−¬ng 1. Kh¸i NiÖm ChungKh¸i NiÖm Chung ĐĐ1. Th1. Thc chc cht ct ca bê tông cốt thép a bê tông cốt thép 11 KháiKhái niệmniệm Bêtôn g cốt thé p (BTCT) là m ộ t lo ạ i v ậ t li ệ u xâ y d ự n g p hức h ợp do bê tôn g và cốt thé p gp ộạậệ yựgp ợp g p cùng kết hợp chịu lực với nhau. Xi mng ỏdm(si) Cỏt vng Nc ++ ++ ++ Ph gia ++ Bờ tụngBờ tụng Xi mng ỏ dm (si) Cỏt vng Nc ++ ++ ++ Ph gia ++ Bờ tụngBờ tụng ể Cốt thépCốt thép: Là một lợng thép đợc đặt hợp lý trong BT Đ ặc đi ể m: Bê tông: Chịu nén tốt, chịu kéo kém Cốt thep: chịu nén và kéo tốt Thí nghiệm: Trên hai dầm cùng kích thớc, cùng chế tạo từ một loại BT Khô đặt ốt théKhô đặt ốt thé Có đặt ốt théCó đặt ốt thé + + Khô n g đặt c ốt thépKhô n g đặt c ốt thép : : 1 1 a) b1 + + Có đặt c ốt thépCó đặt c ốt thép : : 2 b b) 1 2 t 1 2 3 s > btbt R Dầm nứt P=> Vết nứt lan dần lên phía trên > btbt R Dầm nứt P=> lực kéo do CT chịu, CT cản trở sự phát triển của khe nứt P = PP 11 dầm gẫy đột ngột <=> <<< R b => Lãng phí khả n ă ng chịu lực của BT phát triển của khe nứt P = PP 22 ssbb RR = = ; Nếu P => dầm bị phá hoại => Lãng phí khả n ă ng chịu lực của BT Nếu P => dầm bị phá hoại 12 20PP Nhậ ét : Nhờ có cốt thép mà khả n ă ng làm việc của vật liệu đợc khai thác hết Nhậ n x ét : Nhờ có cốt thép mà khả n ă ng làm việc của vật liệu đợc khai thác hết ( b = R b s = R s ). Từ đó khả năng chịu lực của dầm đợc tăng lên (P 2 20P 1 ) 22 NguyênNguyên nhânnhân đểđể BTBT vàvà CTCT kếtkết hợphợp làmlàm việcviệc đợcđợc vớivới nhaunhau:: - Giữa BT và CT có lực dính: nhờ nó mà ứng lực có thể truyền từ BT sang CT và ngợc lại. + Cờng độ của BT và CT đợc khai thác hết; ềkhứ ùkéđhhế + B ề rộn g kh e n ứ t tron g v ù n g ké o đ ợc h ạn c hế . - Giữa BT và CT không xảy ra phản ứng hoá học. BT còn bao bọc bảo vệ CT. - BT và cốt thép có hệ số giãn nở nhiệt gần bằng nhau => ứng suất rất nhỏ, không phá hoại lực dính. ĐĐ2. Phân loại:2. Phân loại: 11 TheoTheo phơngphơng pháppháp thithi côngcông ((33loại)loại) a. a. BTCT toàn khối (BTCT đổ tại chỗ)BTCT toàn khối (BTCT đổ tại chỗ): : Lắp đặt cốt thép; cốp pha và đổ BT tại vị trí thiết kế của kết cấu của kết cấu . b. b. BTCT lắp ghépBTCT lắp ghép: : Phân kết cấu thành các cấu kiện để sản xuất tại nhà máy hoặc sân bãi. vận chuyển đến công trờng, dùng cần trục lắp ghép và nối các cấu kiện tại vị trí thiết kế. chuyển đến công trờng, dùng cần trục lắp ghép và nối các cấu kiện tại vị trí thiết kế. c. c. BTCT lắp ghépBTCT lắp ghép: : Lăp ghép các cấu kiện đợc chế tạo cha hoàn chỉnh. đặt thêm cốt thép, ghép cốp pha, đổ BT phần còn lại vào mối nối. 22 TheoTheo trạngtrạng tháithái ứngứng suấtsuất khikhi chếchế tạotạo vàvà sửsử dụngdụng ((22loại)loại):: BTCT th ờBTCT th ờ a. a. BTCT th ờ n gBTCT th ờ n g :: Khi chế tạo cấu kiện, ngoài nội ứng suất do co ngót và giãn nở nhiệt trong cốt thép không có ứng suất. b. Bê tông cốt thép ứng lực trớc(BTCT ƯLT):b. Bê tông cốt thép ứng lực trớc(BTCT ƯLT): Khi chế tạo, ngời ta căng cốt thép để nén vùng kéo của cấu kiện(BT đợc ƯLT) nhằm khống chế sự xuất hiện và hạn chế bề rộng khe nứt. ĐĐ3. Ưu nhợc điểm, phạm vi sử dụng của BTCT:3. Ưu nhợc điểm, phạm vi sử dụng của BTCT: 11 ƯuƯu điểmđiểm:: - Có khả năng sử dụng vật liệu địa phơng (Xi măng,Cát,Đá hoặc Sỏi),tiét kiệm thép - Kh ả n ă n g c h ịu l ực l ớ n h ơ n so vớ i k ết cấu gạc h đá và gỗ; C h ịu đợc độ n g đất; ả ă g c ịu ực ớ ơ so vớ ết cấu gạc đá và gỗ; C ịu đợc độ g đất; - Bền, tốn ít tiền bảo dỡng; - Khả năng tạo hình phong phú; - C h ị u lửa tốt . BTôn g bảo v ệ thé p khôn g b ị nun g nón g nhanh đến nhi ệ t đ ộ n g u y hiểm . Cị . g ệ p g ị g g ệ ộ gy . 22 NhợcNhợc vàvà biệnbiện pháppháp khắckhắc phụcphục:: - Trọng lợng bản thân lớn, nên với BTCT thờng khó vợt đợc nhịp lớn. Lúc này phải dùng BTCT ƯLT hoặc kết cấ vỏ mỏng v v Lúc này phải dùng BTCT ƯLT hoặc kết cấ vỏ mỏng v . v - Cách âm ,cách nhiệt kém. Khi có yêu cầu cách âm; cách nhiệt dùng kết cấu có lỗ rỗng; - Thi công BTCT toàn khối chịu ảnh hởng nhiều vào thời tiết + Dùn g BTCT lắ p g hé p , nửa lắ p g hé p ; + Công xởng hoá công tác trộn BT; ván khuôn và cốt thép; + Cơ giới hoá công tác đổ BT (Cần trục, máy bơm BTv.v ) - BTCT dễ có khe nứt. + Dùng BTCT ƯLT; ĐĐ4. Bê tông:. Bê tông: 22 Cờn g Cờn g đ ộ đ ộ củacủa bêbê tôn g tôn g 11 ThànhThành phần,phần, cấucấu trúctrúc vàvà cáccác loạiloại BêBê tôngtông (SGK)(SGK) gg ộộ gg Cờng độ là khả năng chịu lực trên một đơn vị diện tích. + Cờng độ chịu nén(R b ) C ờđộhịké(R ) + C ờ n g độ c hị u ké o ( R bt ) v. v Các phơng pháp xác định cờng độ ( hiện nay):Các phơng pháp xác định cờng độ ( hiện nay): + Phơng pháp phá hoại mẫu thử ( độ chính xác cao). b + Phơng pháp không phá hoại: Sóng Siêu âm; súng bắn BT( ép lõm viên bi lên bề mặt BT). A A TN xác định cờn g độ chịu nénTN xác định cờn g độ chịu nén:: a a a A A h 4a a= 15cm; D = 16cm; h = 2D a D a a [...]... Đ4 Cốt thép: 1 Các loại cốt thép Phân theo thành phần hoá học: + Thép CT3 ; CT5 ( Tỷ lệ các bon là 3 và 5%0) Tỷ lệ các bon tăng thì còng độ của CT tăng, nhng độ dẻo của CT giảm và khó hàn + Thép hợp kim thấp: Trong thành phần của nó còn có một lợng nhỏ các nguyên tố khác nh măng gan, crôm, silic, ti tan Phân theo phơng pháp chế tạo: + Cốt cán nóng: Là cốt đợc chế tạo bằng cách nung chảy phôi thép. .. thờng xuyên ẩm ở giai đoạn đông cứng ban đầu ; - Đầm đúng kỹ thuật đảm bảo cho BTđặc chắc và đồng đều ; - Đặt thép cấu tạo ở những vị trí cần thiết ; - Tạo mạch ngừng thi công, tổ chức khe co giãn trong kết cấu (Khe nhiệt độ khi kích thớc mặt bằng công trình lớn ; khe phân cách trên mặt đờng bộ, sân bay) b Biến dạng do tải trọng tác dụng ngắn hạn a) b) D R lt P 2 B l 1 0 C pl el b b *b Một... : dạng cuộn < 500 kG + Thép đợc gia công nhiệt ( Tôi): Nung CT đến nhiệt độ 9500 C một phút rồi tôi nhanh vào nớc hoặc dầu, nung lại đến 4000 C và làm nguội từ từ để giữ cho CT có độ dẻo + Cốt thép đợc gia công nguội( kéo ;dập): kéo các CT với ƯS vợt quá giới hạn chảy s ( D ) s ( A) Rs ; * s s s(D) s(A) D A Phân theo hình d Phâ h hì h dạng: + Thép hình: L, U, C, T, I + Thép thanh: trơn, có gờ... điều kiện làm việc của BT ( i = 1,2,10), kể đến kích thớc tiết diện, tính chất của tải trọng, giai đoạn làm việc của kết cấu, (cho trong PL4) - Khi tính toán theo TTGH thứ hai , cờng độ tính toán của BT ký hiệu là Rb và đợc xác bser định với các hệ số =1 (trừ trờng hợp đặc biệt khi tính kết cấu chịu tải trọng trùng lặp) 4 Cấp độ bền và mác của BT: BT: Để biểu thị chất lợng của BT về một tính chất nào... giá ị g ạ y CT dẻo và CT rắn: CT dẻ Có thề chảy rõ ràng hoặc có vùng biến dạng dẻo rộng s* = 15 ữ 25% dẻo: thềm hả õ à h ặ ó ù biế d dẻ ộ CT3 ; CT5 (1,2,3,4 ) Cốt thép rắn: Có giới hạn chảy không rõ ràng và gần giới hạn bền, s* = 5 ữ 10% Cốt thép qua gia công nguội và gia công nhiệt (5,6) Cờng độ của CT: * Cờng độ tiêu chuẩn (Giá trị tiêu chuẩn về cờng độ) Rsn (Mpa) độ) Cờng độ tiêu chuẩn của CT đợc... (PL7) b Một số tính chất khác của CT: (SGK) 3 Phân nhóm CT: CT: Theo tiêu chuẩn Việt Nam: Theo tính chất cơ học TCVN 1651 1985 phân thành 4 nhóm CI, CII, CIII, CIV có các đặc trng trong bảng: Đ5 Bê tông cốt thép 1 Lực dính gia BT và CT L nhân tố cơ bản đảm bảo sự làm việc chung giữa BT và CT Nhờ nó ứng lực có thể truyền t uyề qua lại giữa BT và CT, đồng thời làm cho chúng cùng nhau biến dạng ạ g ữa... đầu mút cấu kiện: giữ N 0 0 s b 20d max b s Với các cột chịu lực nén lớn ở đầu cột phải đợc gia cờng bằng các lới thép hàn 3 Sự phá hoại và h hỏng của BTCT Sự há hoại d hị l S phá h i do chịu lực: Cấu kiện chịu kéo : Phá hoại khi s > R s Cấu kiện chịu nén : Phá hoại khi b > Rb s > Rs Cấu kiện chịu uốn : Phá hoại khi b > Rb s > Rs ; b > Rb Sự h hỏng hoặc phá hoại do biến dạng cỡng bức Sự h hỏng... au b ế dạ g a Các nhân tố tạo nên lực dính (3 nhân tố): - Khi BT đông cứng nó ôm chặt lấy CT ; - Do keo xi măng có tác d ng gắn chặt CT với BT i dụng ới - Do bề mặt CT gồ ghề (Cốt có gờ lực dính gấp 2-3 lần cốt tròn trơn => cốt tròn trơn phải uốn mỏ) b Thí nghiệm xác định lực dính: Xác định đoạn neo lan 2 Sự làm việc chung giua BT và CT: CT: a ƯS b đầ d BT co ngót: ban đầu do ót 0 - 1 1 0 - Khi không... chịu đợc truyền sang cho CT Lúc đó CT chịu toàn bộ lực kéo c Sự phân phối lai nội lực do từ biến: Tải trọng lâu dài => BT bị từ biến, CT cản trở từ biến của BT Tơng tự nh sự co ngót biến dạng từ biến gây ƯS nén trong CT và Ư S kéo trong BT kết quả làm s ; b Sự phân phối lại nội lực một cách có lợi N c =C.b d Sự truyền lực qua lại giữa BT và CT ở đầu mút cấu kiện: giữ N 0 0 s b 20d max b s Với các cột... thích: Trong quá trình sử dụng kết cấu b . B ộ môn: Kết cấu bê tôn g cốt thé p B ộ môn: Kết cấu bê tôn g cốt thé p – G ạ ch đáG ạ ch đá ộ g pộ g p ạạ Khoa Xây dựng – Trường đại học. trình kết cấu BTCT – phần 1: Cấu kiện cơ bản” 2 Giáo trình kếtcấu BTCT phần2: “ Cấukiện nhà cửa ” 2 . Giáo trình kết cấu BTCT – phần 2: Cấu