Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng kết cấu công trình (DH Mo)
Trường đại học mỏ địa chất hà nội Bộ môn XDCTN&mỏ --------------***---------------- Hà nội, 2007 Trần tuấn minh BàI giảng kết cấu công trình Kết cấu công trình Mục lục Tên trang Chương 1: Mở đầu 6 1.1. Khái niệm chung 6 1.2. Đặc trưng kết cấu công trình 6 1.3. Phân loại kết cấu công trình 6 1.3.1. Theo đặc tính công trình 8 1.3.2. Theo vật liệu 8 1.3.3. Theo hình dạng kết cấu 10 Chương 2: kết cấu bê tông cốt thép 12 2.1. Kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) 12 2.2. Ưu nhược điểm của kết cấu BTCT 32 2.3. Phân loại kết cấu BTCT 14 2.3.1. Theo phương pháp thi công 16 2.3.2. Theo dạng liên kết của cốt thép trong cấu kiện bê tông cốt thép 16 2.3.3. Theo trạng thái ứng suất của cốt thép trong cấu kiện bê tông cốt thép 17 2.4. Lực dính giữa bê tông và cốt thép 17 2.4.1. Đặc điểm chung 17 2.4.2. Các yếu tổ ảnh hưởng đến lực dính của bê tông và cốt thép 21 2.5. ứng suất trong BTCT 24 2.5.1. ứng suất do co ngót trong BTCT 24 2.5.2. ứng suất do ngoại lực - Hiện tượng từ biến 24 2.6. Sự hư hoại của kết cấu BTCT 24 2.6.1. Do chịu lực 24 2.6.2. Do tác động của môi trường 25 Chương 3: nguyên lý thiết kế kết cấu bê tông cốt thép 29 3.1. Yêu cầu chung 29 3.2. Tải trọng tác dụng 29 3.3. Nội lực 30 3.4. Khái niệm về tính toán BTCT 30 3 5. Trạng thái ứng suất biến dạng trong kết cấu BTCT 30 3.6. Các phương pháp tính toán kết cấu BTCT 32 3.6.1. Phương pháp tính toán kết cấu BTCT theo ứng suất cho phép 32 3.6.2. Phương pháp tính toán kết cấu BTCT theo tải trọng phá hoại 34 3.6.3. Phương pháp tính toán kết cấu BTCT theo trạng thái giới hạn 35 3.7. Cường độ tiêu chuẩn của BTCT 37 3.7.1. Cường độ tiêu chuẩn của bê tông 37 3.7.2. Cường độ tiêu chuẩn của cốt thép 38 3.7.3. Cường độ tính toán của bê tông và cốt thép 38 3.8. Nguyên lý Cấu tạo cốt thép 38 3.8.1. Cốt chịu lực và cốt cấu tạo 38 3.8.2. Hàn, nối, uốn cốt thép 38 3.8.3. Bố trí cốt thép 42 Chương 4: Cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn 45 4.1. Đặc điểm kết cấu BTCT chịu uốn 45 4.1.1. Đặc điểm phá hoại của kết cấu BTCT chịu uốn 45 4.1.2. Đặc điểm kết cấu 46 4.2. Tính cường độ trên mặt cắt thẳng góc 50 4.2.1. Tính toán cấu kiện mặt cắt ngang HCN chịu uốn 50 4.2.1. 1. Cấu kiện đặt cốt đơn 50 4.2.1.2. Cấu kiện có đặt cốt kép 54 4.2.2. Tính toán cấu kiện chữ T, I 58 4.2.2.1. Đặc điểm cấu tạo cấu kiện chữ T,I 58 4.2.2.2. Sơ đồ tính toán, tính toán 59 4.2.2.3. Một số dạng bài toán 60 4.3. Tính toán cốt thép trên mặt cắt nghiêng 63 4.3.1. Sự phá hoại trên mặt cắt nghiêng 63 4.3.2. Điều kiện hạn chế khi tính toán chịu lực cắt 64 4.3.3. Điều kiện cường độ trên mặt cắt nghiêng 64 4.3.4. Tính toán 65 4.3.5. Mộ số ví dụ 71 Chương 5: kết cấu bê tông cốt thép chịu nén 74 5.1. Cấu kiện chịu nén đúng tâm 74 5.1.1. Đặc điểm cấu kiện chịu nén đúng tâm 74 5.1.2. Sơ đồ tính toán 77 5.1.3. Các công thức tính cơ bản 78 5.2. Cấu kiện chịu nén lệch tâm 79 5.2.1. Đặc điểm cấu kiện chịu nén lệch tâm 79 5.2.2. Lệch tâm lớn 79 5.2.3. Lệch tâm bé 79 5.2.4. Tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm 81 5.2.4.1. Lệch tâm lớn 81 5.2.4.2. Một số bài toán thường gặp 82 5.2.4.3. Trường hợp lệch tâm bé 83 5.2.4.4. Một số dạng bài toán thường gặp 84 5.3. Tính toán cấu kiện có tiết diện tròn 89 Chương 6: Kết cấu bê tông cốt thép chịu kéo 91 6.1. Cấu kiện chịu kéo đúng tâm 91 6.1.1. Đặc điểm 91 6.1.2. Tính toán cấu kiện chịu kéo đúng tâm 91 6.2. Cấu kiện chịu kéo lệch tâm 91 6.2.1. Đặc điểm 91 6.2.2. Điều kiện về cường độ 92 6.2.3. Tính toán kết cấu chịu kéo lệch tâm có mặt cắt ngang hình chữ nhật 92 6.2.3.1. Trường hợp lệch tâm bé 92 6.2.3.2. Lệch tâm lớn 92 6.3. Cấu kiện chịu kéo lệch tâm theo lực cắt 94 6.4. Một số chỉ dẫn đặt cốt thép cho khung, móng và cọc trong xây dựng 94 107 Chương 7: sàn phẳng 7.1. Giới thiệu chung 107 7.2. Phân loại sàn 107 7.3. Phân biệt bản loại dầm và bản kê bốn cạnh 110 7.3.1. Bản loại dầm 111 7.3.2. Bản kê bốn cạnh 111 7.3.3. Xác định tải trọng tác dụng lên bản kê bốn cạnh 112 7.4. Sàn sườn toàn khối có bản loại dầm 113 7.4.1. Sơ đồ kết cấu 113 7.4.2. Tính toán nội lực 115 7.4.2.1. Tính bản theo sơ đồ biến dạng dẻo 116 7.4.2.2. Tính dầm chính theo sơ đồ đàn hồi 118 7.4.3. Tính toán cốt thép cho sàn 123 7.4.3.1. Tính cốt đai cho bản 123 7.4.3.2. Tính cốt thép cho dầm phụ và dầm chính 123 7.4.4. Cấu tạo cốt thép cho sàn 124 7.4.4.1. Cấu tạo cốt thép cho bản 124 7.4.4.2. Cấu tạo cốt thép của dầm phụ và dầm chính 127 7.5. Sàn sườn toàn khối có bản kê bốn cạnh 128 7.5.1. Sơ đồ kết cấu 128 7.5.2. Cấu tạo bản kê bốn cạnh 129 7.5.3. Tính bản kê bốn cạnh theo sơ đồ khớp dẻo 129 7.5.3.1. Tính toán bản kê bốn cạnh trường hợp cốt thép đặt đều trong bản 131 7.5.3.2. Tính toán bản kê bốn cạnh trường hợp cốt thép đặt không đều trong bản 131 7.5.4. Tính toán và cấu tạo dầm 132 7.6. Sàn sườn lắp ghép 133 7.6.1. Sơ đồ kết cấu 133 7.6.2. Phân loại panen 134 7.6.3. Tính toán panen 136 7.6.4. Cấu tạo cốt thép 137 7 6.5. Cấu tạo và tính toán dầm 138 Chương 8: Bê tông cốt thép dự ứng lực 139 8.1. Khái niệm chung 139 8.2. Ưu nhược điểm của kết cấu bê tông cốt thép dự ứng lực 139 8.3. Các phương pháp gây ứng suất trong cốt thép 141 8.3.1. Phương pháp tạo ứng suất trước(phương pháp căng trên bệ) 141 8.3.2. Phương pháp tạo ứng suất sau (phương pháp căng trên bê tông) 145 8.4. Các chỉ dẫn cơ bản về cấu tạo 146 8. 4.1. Vật liệu chế tạo bê tông cốt thép ứng suất trước 146 8.4. 2. Bố trí cốt thép trong kết cấu 147 8.5. Các chỉ dẫn về tính toán 149 8.5.1. Trị số ứng suất trong cốt thép và trong bê tông 149 8.5.2. Sự hao ứng suất trong cốt thép 150 8.6. Cấu kiện chịu kéo trung tâm 153 8.6.1. Trạng thái ứng suất trong cấu kiện chịu kéo trung tâm 153 8.6.1.1. Cấu kiện căng trước 153 8.6.1.2. Cấu kiện căng sau 155 8.6.2. Tính toán cấu kiện chịu kéo trung tâm 156 8. 6.2.1. Tính theo cường độ (giai đoạn sử dụng) 156 8.6.2.2. Tính không cho phép nứt 156 8.6.2 3. Tính theo sự mở rộng của khe nứt 157 8.6.2.4. Tính toán theo sự khép kín khe nứt 157 8.7. Cấu kiện chịu uốn 157 8.7.1. Trạng thái ứng suất biến dạng trong kết cấu chịu uốn 157 8.7.2.Tính toán cấu kiện chịu uốn 160 chương 9:Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo trạng thái giới hạn thứ hai (điều kiện về sử dụng) 163 9.1. Khái niệm chung 163 9.2. Tính độ võng của cấu kiện BTCT chịu uốn 163 9.2.1. Đặc điểm 163 9.2.2. Độ cong của trục dầm và độ cứng của dầm 163 9.2.3. Trạng thái ứng suất biến dạng của dầm sau khi xuất hiện khe nứt 164 9.2.4. Xác định độ cong của trục dầm và độ cứng của dầm 165 9.2.5. Xác định diện tích quy đổi F bq của vùng bê tông chịu nén 167 9.2.6. Xác định cánh tay đòn Z 1 167 9.2.7. Xác định hệ số a 168 9.2.8. Tính độ võng của dầm 169 9.2.8.1. Dầm đơn giản có tiết diện không đổi 169 9.2.8.2. Dầm liên tục 170 9.2.8.3. Độ võng toàn phần của dầm 170 9.3. Tính bề rộng của khe nứt 171 9.3.1. Đặc điểm 171 9.3.2. Bề rộng khe nứt trên tiết diện thẳng góc 172 9.3.2.1. Công thức tổng quát a n 172 9.3.2.2. Khoảng cách giữa các khe nứt 172 9.3.3. Tính bề rộnh khe nứt thẳng góc theo tiêu chuẩn thiết kế 174 Chương 10: kết cấu bê tông cốt thép trong xây dựng công trình ngầm và mỏ 176 10.1. Đặc điểm chung 176 10.2. Vỏ chống bê tông cốt thép liền khối. 176 10.2.1. Ván khuôn trong thi công vỏ chống BTCT liền khối trong xây dựng ngầm và mỏ 177 10.2.1.1. Ván khuôn gỗ 177 10.2.1.2. Ván khuôn kim loại 178 10.2 2. Vấn đề đặt cốt thép trong kết cấu BTCT trong công trình ngầm 179 10.2 3. Tính toán kết cấu BTCT liền khối 181 10.2 3.1. Tải trọng tác dụng 181 10.2.3.2. Đại cương về tính toán kết cấu 181 10.2.4. Trình tự xây dựng vỏ chống bê tông, bê tông cốt thép 182 10.3. Vỏ chống bê tông cốt thép lắp ghép 183 10.4. Kết cấu chống bê tông phun, bê tông phun cốt thép 186 10.5. Neo bê tông cốt thép 194 10.5.1. Tính toán neo 197 10.5.2. Thi công neo 199 Chương 11:Kết cấu gỗ trong xây dựng 201 11.1. Khái niệm chung 201 11.2. Phân loại kết cấu gỗ trong xây dựng 201 11.3. Kết cấu gỗ trong xây dựng dân dụng công nghiệp 203 11.3.1. Đặc điểm chung 203 11.3.2. Kết cấu gỗ làm sàn mái trong xây dựng 203 11.3.3. Kết cấu gỗ làm cột trong xây dựng dựng nhà dân dụng 211 11.3.4. Kết cấu gỗ làm sàn, gỗ trang trí 213 11.4. Kết cấu gỗ trong xây dựng công trình ngầm và mỏ 214 11.4.1. Đặc điểm chung 214 11.4.2. Cấu tạo cơ bản của kết cấu chống gỗ 217 11.4.3. Gia cường kết cấu chống gỗ 219 11.4.4. Tính toán kết cấu chống gỗ 222 11.4.4.1. Nguyên lý chung 222 11.4.4.2. Sơ đồ tính toán 223 Chương 12:Kết cấu thép trong xây dựng 231 12.1. Đặc điểm chung 231 12.2. Phân loại kết cấu thép 231 12.3. Kết cấu thép trong xây dựng dân dụng công nghiệp 233 12.3.1. Đặc điểm chung 233 12.3.2. Kết cấu thép làm dàn khung 233 12.3.3. Liên kết kết cấu thép trong xây dựng 236 12.4. Kết cấu thép trong xây dựng công trình ngầm 239 12.4.1. Đặc điểm chung 239 12.4.2. Cấu tạo các kết cấu thép cơ bản 247 12.4.3. Kết cấu thép chống giếng đứng 255 Chương 13: Kết cấu khối xây gạch đá 260 13.1. Đặc điểm chung 260 13.2. Kết cấu xây gạch 260 13.3. Kết cấu khối xây đá hộc 263 Phụ lục 266 Tài liệu tham khảo 273 . tuấn minh BàI giảng kết cấu công trình Kết cấu công trình Mục lục Tên trang Chương 1: Mở đầu 6 1.1. Khái niệm chung 6 1.2. Đặc trưng kết cấu công trình 6. 1.3. Phân loại kết cấu công trình 6 1.3.1. Theo đặc tính công trình 8 1.3.2. Theo vật liệu 8 1.3.3. Theo hình dạng kết cấu 10 Chương 2: kết cấu bê tông cốt