LỜI NÓI ĐẦU Cuốn sách Kết cấu bê tông cốt thép biên soạn dành sinh viên chuyên ngành xây dựng, đặc biệt xây dựng giao thông xây dựng dân dụng Trong trình biên soạn, tác giả cố gắng mô tả làm việc kết cấu bê tông phương pháp thiết kế chúng dựa tính chất học Tuy nhiên, khoa học kết cấu bê tông khoa học thực nghiệm nên việc tính toán thiết kế kết cấu bê tông đòi hỏi phải sử dụng kết thí nghiệm, công thức thực nghiệm quy định khuyến nghị Tiêu chuẩn thiết kế Các tiêu chuẩn sử dụng có tính chất ví dụ tài liệu Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 Bộ Giao thông vận tải Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông ACI 318-05 Viện Bê tông Hoa Kỳ Để so sánh, số chỗ tài liệu tham khảo tiêu chuẩn khác Euro Code, TCXDVN 356-2005, AASHTO LRFD, v.v Cuốn sách bao gồm 10 chương, giới thiệu số vấn đề việc tính toán thiết kế cấu kiện bê tông bê tông cốt thép theo trạng thái giới hạn cường độ số khía cạnh liên quan đến trạng thái giới hạn sử dụng Chương giới thiệu vấn đề tổng quan kết cấu bê tông kết cấu bê tông cốt thép phương pháp tính toán thiết kế chúng Chương tập trung tính chất vật liệu sử dụng kết cấu bê tông bê tông cốt thép Chương trình bày nguyên lý thiết kế kết cấu bê tông cốt thép theo trạng thái giới hạn Các chương 4, 5, trình bày cách tính toán ứng xử thiết kế theo trạng thái giới hạn cường độ cấu kiện bê tông cốt thép trạng thái chịu lực chịu uốn, chịu cắt, chịu xoắn chịu nén uốn kết hợp Chương giới thiệu cách tính toán thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép trạng thái giới hạn sử dụng Chương dành cho việc thiết kế khu vực không liên tục kết cấu bê tông cốt thép Chương 10 giới thiệu nguyên lý thiết kế cấu tạo kết cấu bê tông cốt thép Một số phần in chữ nhỏ dành để trình bày ví dụ nội dung sinh viên đọc tham khảo Việc biên soạn tài liệu thực theo phân công tác giả: TS Nguyễn Duy Tiến: Viết chương phần chương 8, TS Ngô Đăng Quang: Viết chương lại chịu trách nhiệm chung Trong trình biên soạn, tác giả nhận giúp đỡ quý báu tinh thần công sức tập thể Bộ môn Kết cấu xây dựng, Bộ môn Kết cấu đặc biệt thầy giáo có kinh nghiệm lĩnh vực kết cấu bê tông PGS TS Tống Trần Tùng, GS TS Nguyễn Viết Trung, GS TS Phạm Duy Hữu Các tác giả xin bày tỏ cám ơn chân thành sâu sắc giúp đỡ quý báu Mặc dù áp dụng cho giảng dạy rút kinh nghiệm thời gian dài cố gắng trình biên soạn tác giả chắn rằng, tài liệu có nhiều sai sót Các tác giả mong nhận ý kiến phản hồi từ độc giả để hiệu chỉnh hoàn thiện dần tài liệu Hà Nội, tháng 12/2009 Các tác giả MỤC LỤC MỤC LỤC HỆ THỐNG KÝ HIỆU 11 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG 16 1.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 16 1.1.1 Kết cấu bê tông 16 1.1.2 Bê tông cốt thép 18 1.1.3 Phân loại kết cấu bê tông cốt thép 19 1.1.3.1 1.1.3.2 Phân loại theo trạng thái ứng suất 19 Phân loại theo phương pháp thi công 19 1.1.4 Ưu, nhược điểm phạm vi áp dụng kết cấu bê tông 20 1.1.5 Các dạng kết cấu bê tông điển hình dùng công trình xây dựng 22 1.2 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA BÊ TÔNG CỐT THÉP 24 1.3 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 25 1.3.1 Thiết kế sơ 25 1.3.2 Phân tích kết cấu 25 1.3.3 Thiết kế chi tiết 26 1.4 TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 27 CHƯƠNG VẬT LIỆU 29 2.1 BÊ TÔNG 29 2.1.1 Thành phần bê tông 29 2.1.2 Đặc tính bê tông non 31 2.1.3 Phân loại bê tông 33 2.1.4 Các tính chất lý bê tông đóng rắn 34 2.1.4.1 2.1.4.2 2.1.4.3 2.1.4.4 2.1.4.5 2.1.4.6 2.1.4.7 2.1.4.8 2.1.4.9 2.1.4.10 2.1.4.11 2.1.4.12 2.1.4.13 2.1.4.14 2.1.5 Cường độ chịu nén dọc trục bê tông 34 Cường độ chịu nén đặc trưng bê tông 36 Cường độ chịu kéo bê tông 37 Sự làm việc bê tông chịu nén trục – định luật vật liệu bê tông 39 Mô đun đàn hồi bê tông 44 Sự làm việc bê tông chịu kéo 45 Sự làm việc bê tông chịu tải trọng lặp 46 Ảnh hưởng tốc độ chất tải đến cường độ bê tông 48 Từ biến bê tông 48 Ví dụ tính toán từ biến 53 Co ngót bê tông 55 Các thuộc tính nhiệt bê tông 57 Khối lượng thể tích bê tông 58 Sự làm việc bê tông chịu ứng suất nhiều chiều 59 Phân cấp bê tông 63 2.1.5.1 Cấp độ bền 63 2.1.5.2 2.1.5.3 Mác bê tông 64 Cấp bê tông 64 2.2 CỐT THÉP 66 2.2.1 Các loại cốt thép 66 2.2.2 Quan hệ ứng suất – biến dạng cốt thép 67 2.2.3 Các đặc trưng mỏi cốt thép 69 2.3 BÊ TÔNG CỐT THÉP 70 2.3.1 Sự dính bám bê tông cốt thép 70 2.3.1.1 2.3.1.2 Khái niệm 70 Các yếu tố ảnh hưởng đến lực dính bám 72 2.3.2 Sự tham gia làm việc bê tông vết nứt 72 2.3.3 Một số vấn đề tuổi thọ kết cấu bê tông cốt thép 74 2.4 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 77 CHƯƠNG CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 81 3.1 GIỚI THIỆU 81 3.2 TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 81 3.2.1 Thiết kế theo ứng suất cho phép 82 3.2.2 Thiết kế theo hệ số tải trọng sức kháng 84 3.3 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP HỆ SỐ TẢI TRỌNG VÀ SỨC KHÁNG 85 3.3.1 Sự biến thiên tải trọng 86 3.3.2 Sự biến thiên sức kháng 86 3.3.3 Các trạng thái giới hạn 87 3.3.4 Khái niệm độ an toàn 88 3.3.4.1 3.3.4.2 3.3.4.3 3.3.4.4 3.3.4.5 3.3.4.6 3.3.4.7 3.3.4.8 Phân bố thống kê giá trị trung bình (Mean Value) 88 Độ lệch chuẩn (Standard Deviation) 89 Hàm mật độ xác suất (Probability Density Function) 89 Hệ số độ lệch (Bias Factor) 91 Hệ số biến sai (Coefficient of Variation) 92 Xác suất phá hoại (Probability of Failure) 92 Chỉ số độ an toàn (Safety Index) 93 Cách xác định hệ số cường độ hệ số tải trọng 96 3.4 GIỚI THIỆU TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22 TCN 272-05 97 3.4.1 Giới thiệu chung 97 3.4.2 Nguyên tắc 98 3.4.3 Các trạng thái giới hạn 99 3.4.3.1 3.4.3.2 3.4.3.3 3.4.3.4 3.4.4 Tải trọng tổ hợp tải trọng 100 3.4.4.1 3.4.4.2 3.4.5 3.4.6 Trạng thái giới hạn cường độ 99 Trạng thái giới hạn sử dụng 100 Trạng thái giới hạn mỏi đứt gãy 100 Trạng thái giới hạn đặc biệt 100 Tải trọng 100 Hệ số tải trọng tổ hợp tải trọng 101 Trạng thái làm việc vật liệu kết cấu 102 Nguyên tắc xét đến phân bố lại mô men âm cầu dầm liên tục 102 TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ 103 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 105 3.5 3.6 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHỊU UỐN 106 4.1 GIỚI THIỆU 106 4.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO 106 4.2.1 Cấu tạo dầm 106 4.2.1.1 4.2.1.2 4.2.1.3 4.2.1.4 Chiều cao dầm 107 Chiều dày cánh 108 Chiều dày sườn dầm 108 Cốt thép dầm 108 4.2.2 Cấu tạo 109 4.3 SỰ LÀM VIỆC CỦA DẦM KHI CHỊU UỐN 110 4.3.1 Tổng quan làm việc dầm chịu uốn 110 4.3.2 Tính toán xác định làm việc dầm chịu uốn tuý 114 4.3.2.1 4.3.2.2 4.3.2.3 4.3.2.4 4.3.3 chịu lực Các tham số 114 Điều kiện tương thích biến dạng 115 Điều kiện cân 116 Các phương pháp xác định làm việc dầm chịu uốn 116 Tính toán làm việc chịu uốn tuý dầm bê tông cốt thép theo giai đoạn 119 4.3.3.1 4.3.3.2 4.3.3.3 đoạn đàn hồi 4.3.3.4 4.3.3.5 Giai đoạn I – Giai đoạn bê tông chưa nứt 119 Ví dụ 4.1 – Tính toán mô men gây nứt 121 Giai đoạn II – Giai đoạn bê tông vùng kéo nứt, bê tông vùng nén làm việc giai 122 Ví dụ 4.2 – Xác định làm việc mặt cắt nứt 125 Giai đoạn III – Giai đoạn gần phá hoại, dầm trạng thái giới hạn cường độ 127 4.3.4 Quan hệ mô men – độ cong giai đoạn làm việc dầm 128 4.4 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẶT CẮT DẦM THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN VỀ CƯỜNG ĐỘ 128 4.4.1 Các giả thiết 129 4.4.2 Mô hình vật liệu bê tông cốt thép 129 4.4.3 Xác định sức kháng uốn mặt cắt hình chữ nhật đặt cốt thép đơn 131 4.4.4 Tính dẻo dai dầm hàm lượng cốt thép chịu kéo tối đa 133 4.4.5 Diện tích cốt thép chịu kéo tối thiểu 139 4.4.6 Tính toán dầm chịu uốn mặt cắt chữ nhật đặt cốt thép đơn 141 4.4.6.1 4.4.6.2 4.4.6.3 4.4.7 Thiết kế mặt cắt dầm chữ nhật chịu uốn đặt cốt thép đơn 146 4.4.7.1 4.4.7.2 4.4.7.3 4.4.8 Sơ đồ khối 141 Ví dụ 4.3 – Tính toán diện tích cốt thép tối thiểu 142 Ví dụ 4.4 – Tính toán sức kháng uốn dầm chữ nhật đặt cốt thép đơn 143 Tổng quan 146 Trình tự thiết kế 147 Ví dụ 4.5 – Thiết kế mặt cắt chữ nhật đặt cốt thép đơn 148 Tính toán thiết kế mặt cắt dầm chữ nhật đặt cốt thép kép 150 4.4.8.1 4.4.8.2 4.4.8.3 Giới thiệu mặt cắt dầm chữ nhật đặt cốt thép kép 150 Phương pháp tính toán 150 Ví dụ 4.6 – Tính toán mặt cắt dầm chữ nhật đặt cốt thép kép 153 4.4.8.4 4.4.8.5 4.4.9 Thiết kế mặt cắt dầm chữ nhật đặt cốt thép kép 155 Ví dụ 4.7 – Thiết kế mặt cắt dầm chữ nhật đặt cốt thép kép 156 Tính toán thiết kế mặt cắt dầm chữ T L 158 4.4.9.1 4.4.9.2 4.4.9.3 4.4.9.4 4.4.9.5 4.4.9.6 Giới thiệu chung 158 Xác định bề rộng có hiệu cánh dầm 159 Tính toán sức kháng uốn 161 Ví dụ 4.8 – Tính toán sức kháng uốn mặt cắt dầm chữ T 165 Thiết kế mặt cắt chữ T 166 Ví dụ 4.9 – Thiết kế mặt cắt chữ T 168 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 170 4.5 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHỊU CẮT 175 5.1 GIỚI THIỆU 175 5.2 SỰ LÀM VIỆC CỦA CẤU KIỆN CHỊU CẮT 175 5.2.1 Cơ sở xác định làm việc cấu kiện chịu cắt 175 5.2.2 Sức kháng cắt bê tông 177 5.2.2.1 5.2.2.2 5.2.2.3 Các dạng phá hoại cấu kiện chịu cắt 177 Sức kháng cắt sườn 178 Sức kháng uốn cắt 179 5.2.3 Sự làm việc dầm bê tông cốt thép sau nứt nghiêng 183 5.3 THIẾT KẾ CHỊU CẮT 185 5.3.1 Mô hình giàn 185 5.3.2 Mô hình Tiêu chuẩn ACI 318-05 188 5.3.3 Ví dụ thiết kế chịu cắt theo tiêu chuẩn ACI 191 5.3.4 Lý thuyết trường nén sửa đổi 195 5.3.4.1 5.3.4.2 5.3.4.3 5.3.4.4 5.3.4.5 5.3.4.6 5.3.4.7 Giới thiệu 195 Điều kiện tương thích biến dạng 195 Điều kiện cân 196 Quan hệ ứng suất – biến dạng bê tông nứt 199 Ứng dụng thiết kế 204 Trình tự thiết kế 209 Ví dụ thiết kế chịu cắt theo phương pháp trường nén sửa đổi (Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05) 210 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 214 5.4 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHỊU XOẮN 217 6.1 GIỚI THIỆU 217 6.2 CƠ SỞ TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU XOẮN 218 6.2.1 Tổng quan 218 6.2.2 Thanh thành mỏng chịu xoắn 220 6.3 SỰ LÀM VIỆC CỦA CẤU KIỆN CHỊU XOẮN 222 6.3.1 Sự làm việc chịu xoắn trước nứt 222 6.3.2 Ví dụ 6.1 – Tính toán dầm chịu xoắn trước nứt 223 6.3.3 Sự làm việc chịu xoắn sau nứt 224 6.3.3.1 6.3.3.2 6.3.4 Nội lực xoắn gây thành phần cốt thép 225 Chiều dày lớp bê tông tham gia chịu xoắn diện tích chịu xoắn có hiệu 226 Xoắn uốn đồng thời 230 6.4 THIẾT KẾ CẤU KIỆN CHỊU XOẮN, CẮT VÀ UỐN ĐỒNG THỜI 231 6.4.1 Nguyên tắc cấu tạo 231 6.4.2 Thiết kế chịu xoắn, uốn cắt đồng thời theo Tiêu chuẩn ACI 318-05 233 6.4.2.1 6.4.2.2 6.4.3 Mô men xoắn tính toán 233 Thiết kế chịu xoắn 233 Thiết kế chịu xoắn, uốn cắt đồng thời theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 236 6.4.3.1 6.4.3.2 6.4.3.3 Mô men xoắn tính toán 237 Giới hạn kích thước mặt cắt ngang 237 Thiết kế cốt thép chịu xoắn 237 6.4.4 Ví dụ 6.2 – Thiết kế cốt thép ngang cho dầm chịu xoắn, cắt uốn kết hợp 238 6.5 SỰ PHÂN BỐ LẠI MÔ MEN XOẮN TRONG CÁC KẾT CẤU SIÊU TĨNH 241 6.6 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 243 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHỊU NÉN UỐN KẾT HỢP 245 7.1 GIỚI THIỆU 245 7.2 PHÂN LOẠI CỘT 245 7.3 XÁC ĐỊNH ĐỘ MẢNH CỦA CỘT 247 7.3.1 Khái quát 247 7.3.2 Các đặc trưng hình học vật liệu 248 7.3.3 Chiều dài có hiệu bán kính quán tính 249 7.3.3.1 7.3.3.2 7.3.3.3 7.3.3.4 Hệ số chiều dài có hiệu 249 Phân biệt khung có chuyển vị ngang khung chuyển vị ngang 250 Xác định hệ số chiều dài có hiệu phương pháp biểu đồ 252 Xác định hệ số chiều dài có hiệu công thức kinh nghiệm 253 7.3.4 Ví dụ 7.1 – Tính toán hệ số độ mảnh 253 7.4 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA CỘT 255 7.4.1 Kích thước mặt cắt ngang 255 7.4.2 Cốt thép dọc 255 7.4.2.1 7.4.2.2 7.4.2.3 Hàm lượng cốt thép tối thiểu 255 Hàm lượng cốt thép dọc tối đa 255 Số lượng cốt thép dọc tối thiểu 255 7.4.3 Bố trí cốt thép đai 256 7.5 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỘT 257 7.6 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ CỐT ĐAI 258 7.6.1 Thiết kế cốt đai xoắn 259 7.6.2 Thiết kế cốt đai giằng 260 7.7 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỘT NGẮN, CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 261 7.7.1 Nguyên tắc chung 261 7.7.2 Sức kháng cột ngắn chịu nén tâm 261 7.7.3 Ví dụ 7.2 – Tính toán sức kháng cột ngắn, mặt cắt chữ nhật, cốt đai giằng 262 7.7.4 Ví dụ 7.3 – Tính toán sức kháng nén cột ngắn, mặt cắt tròn, cốt đai xoắn 263 7.7.5 Ví dụ 7.4 – Thiết kế cột ngắn, chịu nén tâm 264 7.8 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỘT NGẮN CHỊU NÉN LỆCH TÂM 265 7.8.1 Khái niệm tâm dẻo mặt cắt 265 7.8.2 Các phương trình mô tả làm việc mặt cắt 267 7.8.3 Phương pháp tính toán 270 7.8.4 7.8.5 Ví dụ 7.5 – Tính toán sức kháng cột chịu nén lệch tâm 271 Tính toán sức kháng mặt cắt cột trường hợp tổng quát 273 7.8.5.1 7.8.5.2 7.8.6 7.8.7 7.8.8 7.8.9 Mặt cắt chữ nhật 274 Mặt cắt tròn 275 Ví dụ 7.6 – Tính toán sức kháng nén cột tròn 277 Phương pháp gần tính toán sức kháng nén cột tròn 279 Ví dụ 7.7 – Tính toán sức kháng nén cột tròn phương pháp Whitney 281 Biểu đồ tương tác P – M 281 7.8.9.1 7.8.9.2 Xây dựng biểu đồ tương tác P-M 282 Đặc điểm biểu đồ tương tác P-M 287 7.9 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỘT MẢNH 288 7.9.1 Tổng quan phương pháp tính toán 288 7.9.2 Phương pháp phóng đại mô men 290 7.9.2.1 7.9.2.2 7.9.2.3 7.9.2.4 7.9.3 Sự phóng đại mô men cho cột khung có giằng theo Tiêu chuẩn ACI 318-05 291 Sự phóng đại mô men cho cột khung không giằng theo Tiêu chuẩn ACI 318-05 292 Sự phóng đại mô men theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 294 Ổn định cột khung giằng 295 Ví dụ tính toán cột khung chuyển vị ngang 296 7.9.3.1 7.9.3.2 Ví dụ 7.8 296 Ví dụ 7.9 297 7.9.4 Ví dụ 7.10 – Tính toán cột khung có chuyển vị ngang 299 7.10 CẤU KIỆN CHỊU NÉN VÀ UỐN HAI PHƯƠNG 302 7.10.1 Giới thiệu chung 302 7.10.2 Ví dụ 7.11 – Tính toán cột chịu nén uốn theo hai phương 305 7.11 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 307 CHƯƠNG DỤNG THIẾT KẾ KẾT CẤU TRONG TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ 310 8.1 GIỚI THIỆU 310 8.2 CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN 310 8.3 TÍNH TOÁN ĐỘ VÕNG 311 8.3.1 Giới thiệu chung 311 8.3.2 Tính toán độ cứng chống uốn 311 8.3.3 Tính toán mô men quán tính số dạng mặt cắt phổ biến 313 8.3.3.1 8.3.3.2 8.3.3.3 Mặt cắt chữ nhật đặt cốt thép đơn 313 Mặt cắt chữ nhật đặt cốt thép kép 314 Mặt cắt chữ T 315 8.4 ĐỘ VÕNG DÀI HẠN 317 8.5 TÍNH DUYỆT ĐỘ VÕNG 319 8.6 VÍ DỤ TÍNH TOÁN ĐỘ VÕNG 320 8.6.1 Ví dụ 8.1 – Tính duyệt độ võng dầm giản đơn theo Tiêu chuẩn ACI 318-05 320 8.6.2 Ví dụ 8.2 – Tính duyệt độ võng dầm cầu theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 323 8.7 TÍNH TOÁN VÀ HẠN CHẾ ĐỘ MỞ RỘNG VẾT NỨT 325 8.7.1 Các loại vết nứt nguyên nhân 325 8.7.1.1 Các vết nứt chịu lực 326 8.7.1.2 8.7.2 8.7.3 Các vết nứt không chịu lực 327 Bề rộng vết nứt 329 Quá trình hình thành vết nứt 330 8.7.3.1 8.7.3.2 8.7.3.3 8.7.3.4 Sự tăng ứng suất cốt thép phá hoại dính bám vết nứt 330 Khoảng cách vết nứt cấu kiện bê tông cốt thép 332 Khoảng cách vết nứt cấu kiện có chiều dày vùng kéo nhỏ 334 Vùng ảnh hưởng cốt thép 335 8.7.4 Tính toán độ mở rộng vết nứt 336 8.7.5 Tính duyệt độ mở rộng vết nứt 339 8.8 CỐT THÉP TỐI THIỂU ĐỂ KHỐNG CHẾ NỨT 340 8.9 VÍ DỤ TÍNH TOÁN ĐỘ MỞ RỘNG VẾT NỨT 342 8.9.1 Ví dụ 8.3 – Tính toán theo Tiêu chuẩn ACI 318-05 342 8.9.2 Ví dụ 8.4 – Tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 345 8.10 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 346 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÙNG KHÔNG LIÊN TỤC 350 9.1 GIỚI THIỆU 350 9.2 PHÂN TÍCH ỨNG XỬ TRƯỚC KHI BÊ TÔNG NỨT 352 9.2.1 Phân tích đàn hồi 352 9.2.2 Phương pháp tương tự dầm cao để thiết kế khu vực đầu dầm 356 9.3 PHÂN TÍCH ỨNG XỬ SAU KHI BÊ TÔNG NỨT 358 9.4 THIẾT KẾ THEO PHƯƠNG PHÁP SƠ ĐỒ HỆ THANH 358 9.4.1 Giới thiệu phương pháp sơ đồ hệ 358 9.4.2 Xây dựng sơ đồ hệ 360 9.4.2.1 9.4.2.2 9.4.2.3 9.4.2.4 9.4.3 9.4.4 Nguyên tắc 360 Trình tự chung 360 Phương pháp phân chia kết cấu thành vùng B vùng D 361 Các phương pháp xây dựng sơ đồ hệ 361 Tính toán nội lực sơ đồ hệ 363 Thiết kế tính duyệt kết cấu phương pháp sơ đồ hệ 364 9.4.4.1 9.4.4.2 9.4.4.3 Xác định kích thước nút 364 Xác định kích thước nén 366 Xác định kích thước kéo 368 9.4.5 Ví dụ 9.1 – Thiết kế vùng neo phương pháp SĐHT 369 9.4.6 Ứng dụng phương pháp SĐHT tính toán chịu cắt 372 9.4.7 Ví dụ 9.2 – Thiết kế dầm tường (dầm cao) phương pháp SĐHT 375 9.5 SỰ TRUYỀN LỰC CẮT QUA MẶT PHẲNG YẾU – KHÁI NIỆM VỀ MA SÁT CẮT 380 9.6 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 382 CHƯƠNG 10 THIẾT KẾ CẤU TẠO 383 10.1 GIỚI THIỆU 383 10.2 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ 383 10.3 KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC THANH CỐT THÉP 385 10.3.1 Khoảng cách tối thiểu theo phương ngang cốt thép 386 10.3.2 Khoảng cách tối đa theo phương ngang cốt thép 386 10.3.3 Khoảng cách tối thiểu lớp cốt thép 387 10.4 TRIỂN KHAI CỐT THÉP 387 10.4.1 Khái niệm chiều dài triển khai 388 10.4.2 Mặt cắt khống chế việc triển khai cốt thép 390 10.4.3 Triển khai cốt thép chịu kéo thông qua lực dính bám 390 10.4.3.1 10.4.3.2 10.4.3.3 10.4.4 10.4.5 10.4.5.1 10.4.5.2 10.4.5.3 10.4.5.4 Chiều dài triển khai sở cho có gờ sợi thép có gờ chịu kéo 391 Các hệ số điều chỉnh chiều dài triển khai cho có gờ sợi thép có gờ chịu kéo 391 Chiều dài triển khai cho bó 392 Ví dụ 10.1 – Tính toán chiều dài triển khai cho cốt thép chịu kéo 393 Triển khai cốt thép chịu kéo có móc thiết bị neo 393 Cấu tạo móc 394 Chiều dài triển khai cốt thép có móc chịu kéo 395 Yêu cầu giằng cho cốt thép có móc chịu kéo 396 Các dạng neo khí khác 396 10.4.6 Triển khai cốt thép chịu nén 397 10.5 NỐI CỐT THÉP 399 10.5.1 Mối nối chồng 399 10.5.1.1 10.5.1.2 Mối nối chồng chịu kéo 400 Mối nối chồng chịu nén 401 10.5.2 Mối nối hàn 402 10.5.3 Mối nối thiết bị khí 402 10.6 TRIỂN KHAI CỐT THÉP DỌC CHỊU UỐN 403 10.6.1 Bố trí cốt thép dọc 403 10.6.2 Cắt cốt thép dọc 404 10.6.2.1 10.6.2.2 10.6.2.3 10.6.2.4 Giới thiệu chung 404 Các quy định cắt uốn cốt thép 406 Ví dụ 10.2 – Tính toán cắt cốt thép chịu kéo dầm 407 Uốn cốt thép dọc 411 10.7 CẤU TẠO CỐT THÉP NGANG Ở CÁNH VÀ BẦU DẦM 412 10.8 CẤU TẠO CỐT THÉP CHỊU CẮT VÀ XOẮN 413 10.8.1 Lựa chọn bố trí cốt thép chịu cắt 413 10.8.1.1 Cốt thép đai 414 10.8.2 Lựa chọn bố trí cốt thép chịu xoắn 415 10.9 CỐT THÉP CHỊU CO NGÓT VÀ NHIỆT ĐỘ 419 10.10 MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP CẤU TẠO ĐẶC BIỆT 421 10.10.1 Thiết kế cốt thép cho dầm có cấu tạo đặc biệt 421 10.10.2 Thiết kế cốt thép cho vai cột, cong-xon 424 10.11 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP 425 TÀI LIỆU THAM KHẢO 426 10 C T C T T Cốt thép đai hai nhánh T C Hình 10.27 Cốt thép đai nhiều nhánh Nguyên tắc thiết kế cấu tạo cốt thép đai dựa phương pháp SĐHT [37] Hình 10.28 10.8.2 T C TC C T C T Một số dạng cốt thép đai dầm [5] Lựa chọn bố trí cốt thép chịu xoắn Để phù hợp với đặc điểm chịu lực, cốt thép ngang cấu kiện chịu xoắn nên bố trí nghiêng góc 45º so với trục dọc cấu kiện Tuy nhiên, cấu kiện có mặt cắt hình chữ nhật, để thuận tiện cho việc thi công, cốt thép đai chịu xoắn thường hay bố trí vuông góc với trục dầm 415 Đối với dầm có chiều rộng nhỏ 40 cm, cốt thép dọc bố trí góc Tuy nhiên, dầm có chiều rộng lớn hơn, cốt thép dọc cấu tạo cần bố trí thêm chiều rộng dầm để hạn chế độ mở rộng vết nứt (Hình 10.29) b  40cm b  40cm A A 10  20cm db  s 12 Hình 10.29 Chi tiết cấu tạo cốt thép chịu xoắn [5] Ở nơi có tác dụng mô men xoắn ngoại lực đặc biệt vị trí ngàm chịu xoắn, cốt thép dọc cần neo chắn thông qua móc neo khí (Hình 10.30) Các cốt thép ngang cần bao kín mặt cắt ngang neo vào cốt thép dọc móc Có thể không cần nối chồng cốt thép đai chịu xoắn chúng neo chắn vào cốt thép dọc (Hình 10.31) Cốt thép ngang mặt cắt cấu tạo từ hình chữ nhật ghép lại với phải bao toàn mặt cắt giao góc (Hình 10.32) Cốt thép ngang cấu kiện có mặt cắt hình tròn nên cấu tạo có dạng đai xoắn với góc nghiêng khoảng 45º 416 a a a-a a-a Các thép cần neo móc hay neo khí chiều dài neo hạn chế Hình 10.30 Khi có đủ chiều dài neo, sử dụng thép thẳng Bố trí cốt thép chịu xoắn ngàm [5]  4db 450  6db  4db  6db Nên đổi chiều điểm nối cốt đai Hình 10.31 Không cần thiết phải nối chồng Không nên hàn cốt đai với cốt dọc góc Cấu tạo cốt thép đai chịu xoắn 417  6ds  6ds Hình 10.32 Các cách cấu tạo cốt thép đai mặt cắt ghép [5] Khoảng cách cốt thép ngang phải đủ nhỏ, cho có cốt thép ngang qua vết nứt xoắn Các cấu kiện chịu xoắn lớn cần bố trí cốt thép đai có khoảng cách nhỏ cốt thép dọc có đường kính lớn để tránh uốn cong cốt thép dọc làm cho bê tông bị vỡ (Hình 6.16) Đường kính cốt thép dọc nên thoả mãn điều kiện db  s 12 với s khoảng cách cốt thép đai (Hình 10.33) Lực nén bê tông làm cong cốt thép dọc làm vỡ bê tông Hình 10.33 Sự làm việc cốt thép chịu xoắn [5] Cốt thép dọc mặt cắt hộp rỗng nên bố trí cạnh cạnh chiều dày thành không lớn 1/6 chiều cao hộp Nếu chiều dày thành lớn 1/6 chiều cao hộp không nên bố trí cốt thép dọc cạnh chúng không tham gia chịu lực (Hình 10.34) 418 6ds t b b t b b A Hình 10.34 10.9 A Bố trí cốt thép dọc cấu kiện chịu xoắn [5] CỐT THÉP CHỊU CO NGÓT VÀ NHIỆT ĐỘ Trong kết cấu bê tông cốt thép, co ngót thay đổi nhiệt độ không chiều dày làm cho bê tông bị nứt lớn qua đó, làm giảm độ bền thẩm mỹ công trình Để khắc phục điều này, người ta thường bố trí cốt thép bề mặt dạng lưới vuông góc với Theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05,  Đối với cấu kiện mỏng 1200 mm, Cốt thép chịu co ngót nhiệt độ dạng thanh, lưới sợi thép hàn diện tích cốt thép hướng không nhỏ hơn: As  0,75Ag fy (10.11) Với Ag diện tích nguyên mặt cắt theo hướng tính toán fy cường độ chảy cốt thép 419 Thép phải phân bố hai mặt, trừ phận mỏng mỏng 150 mm, cốt thép đặt lớp Cốt thép chịu co ngót nhiệt độ không đặt rộng lần chiều dày cấu kiện 450 mm Đối với tường bệ móng bê tông đặc, cự ly không vượt 300 mm hướng tất mặt, diện tích thép co ngót nhiệt độ không cần vượt quá: A b  0,0015Ag (10.12)  Đối với cấu kiện bê tông khối lớn với kích thước chiều lớn 1200 mm Các cốt thép chịu co ngót nhiệt độ có kích cỡ nhỏ số 19 khoảng cách không vượt 450 mm Cốt thép bố trí phân bố hai mặt với diện tích tối thiểu A b  s  2dc  db  100 (10.13) Ở đây, Ab diện tích thép (mm2), s khoảng cách thanh, dc chiều dày lớp bê tông bảo vệ, đo từ thớ đến tim sợi đặt gần (mm), db đường kính (mm) Đại lượng  2dc  db  không cần lấy lớn 75mm Theo Tiêu chuẩn ACI 318-05, chịu lực, cốt thép chịu uốn bố trí theo phương cần bố trí cốt thép chịu co ngót nhiệt độ thay đổi phương lại với hàm lượng tối thiểu (so với mặt cắt nguyên) quy định sau:  Với cốt thép cấp 280 350: 0,0020  Với cốt thép cấp 420: 0,0018  Với cốt thép có cường độ chảy vượt 420 MPa ứng với biến dạng 0,0035:  0,0018  420 fy Khoảng cách cốt thép phải không vượt lần chiều dày 450 mm 420 10.10 MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP CẤU TẠO ĐẶC BIỆT 10.10.1 Thiết kế cốt thép cho dầm có cấu tạo đặc biệt Các dầm có đầu khấc đầu vát gối sử dụng nhiều xây dựng dân dụng giao thông để giảm chiều cao xây dựng Do có thay đổi chiều cao tương đối đột ngột nên trạng thái nội lực dầm dạng phức tạp Nếu không thiết kế cẩn thận dầm bị phá hoại vị trí gần gối Hình 10.35 minh hoạ cách sử dụng phương pháp SĐHT để tính toán cấu tạo cốt thép cho dầm có đầu khấc Bên cạnh lực cắt, phản lực gối dầm có đầu khấc làm phát sinh lực kéo nằm ngang, TA , gần gối (Hình 10.35a) Dầm cần bố trí cốt thép nằm ngang để chịu lực kéo (Hình 10.35b) Nguyên tắc áp dụng cho trường hợp dầm có phản lực gối ngang (Hình 10.35c) D B T1  F1 TA  F1 cotg hk M T2  F1 F1 (a) k V (b)  jd cotg T H T2  F1 T1  F1 Hình 10.35 T3  F1  V jd cotg (c) H Sơ đồ hệ thể làm việc đầu dầm khấc cách bố trí cốt thép [37] Tương tự trường hợp dầm khấc, phản lực đầu dầm vát làm phát sinh lực kéo ngang lực cần phải cân lực kéo cốt thép bố trí thích hợp Hình 10.36a thể sơ đồ tính nội lực đầu dầm vát, Hình 10.36b trình bày cách bố trí cốt thép tương ứng Hình 10.36c thể cách tính toán nội lực kéo ngang dầm chịu phản lực kéo ngang 421 C3 C C2 C1 M T1 T3 (b) C4 T2 V T4 TA  H C4 T1 (a) C1 C2 C T2 T3 (c) H C3 Hình 10.36 Sơ đồ hệ thể làm việc đầu dầm vát cách bố trí cốt thép (a) Sơ đồ tính toán nội lực theo phương pháp SĐHT, (b) Sơ đồ bố trí cốt thép, (c) Sơ đồ tính toán chịu phản lực ngang [37] Để thoả mãn yêu cầu kiến trúc hợp lý mặt chịu lực, số dầm lại có chiều cao thay đổi nhịp Khu vực có chiều cao thay đổi vùng không liên tục cần phân tích thiết kế chi tiết Hình 10.37 thể cách thiết kế khu vực dầm phương pháp phân tích dòng lực phương pháp sơ đồ hệ Để đơn giản cho việc thi công, cốt thép đai có phương thẳng đứng bố trí để chịu lực chuyển hướng khu vực dầm Như thấy Hình 10.37, cấu tạo dầm khu vực trường hợp chịu mô men âm mô men dương khác Hình 10.38 thể cách thiết kế cấu tạo cho dầm bậc (dầm có trục đường gấp khúc) Rõ ràng là, khu vực nút gấp vùng không liên tục nội lực có nhiễu loạn lớn Sơ đồ hệ khu vực sử dụng để dẫn cho việc bố trí cốt thép Hình 10.39 minh hoạ cách xây dựng SĐHT để thiết kế cấu tạo cho dầm có biên gấp khúc Do có phần lực nén biên truyền qua sườn theo đường ngắn nên khu vực nút gấp biên, cánh sườn dầm xuất lực kéo Do đó, cần phải bố trí cốt thép thích hợp để chịu lực kéo 422 B D B B D B (a) C2 C1 T2 T1 C1 T1 C2 T2 (b) C1 C2 T3 T1 T2 T1 0,5T1 0,8T2 T3 C tg T2 (c) 0,8T2 (d) Hình 10.37 Thiết kế cấu tạo cho dầm có chiều cao thay đổi đột ngột chịu mô men dương mô men âm (a) Sơ đồ chịu lực, (b) Mô hình dòng lực, (c) Sơ đồ hệ (d) Cấu tạo cốt thép [37] B (a) D B (c) (b) Hình 10.38 Thiết kế cấu tạo nút dầm bậc [37] 423 C 2 C (c ) (a ) (d ) (b ) Hình 10.39 10.10.2 Thiết kế cấu tạo dầm có biên gấp (a) (b) Sơ đồ hệ mặt đứng mặt bằng, (c) (d) Sơ đồ bố trí cốt thép [37] Thiết kế cốt thép cho vai cột, cong-xon Vai cột một ví dụ điển hình khu vực không liên tục kết cấu bê tông cốt thép Đây khu vực hay xuất hư hỏng không thiết kế cấu tạo cách hợp lý Hình 10.40 minh hoạ cách xây dựng sơ đồ hệ để dẫn thiết kế cho khu vực cong-xon vai cột Lực tập trung làm xuất vai cột lực kéo ngang kéo xiên lực cần phải cân với nội lực cốt thép bố trí thích hợp B Khu vực tác dụng làm việc D B Hình 10.40 424 Thiết kế cấu tạo vai đỡ [37] 10.11 CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP Trình bày vấn đề sau: (a) Nguyên tắc xác định chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép (b) Chiều dài triển khai cốt thép (c) Các tham số ảnh hưởng đến chiều dài triển khai cốt thép (d) Mặt cắt khống chế triển khai cốt thép chịu kéo (e) Tính toán cắt cốt thép dọc chịu kéo dầm bê tông cốt thép (f) Cốt thép chịu co ngót 425 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ACI Committee 318, ACI 318 Building Code, ACI 318-05 [2] ACI Committee 318, ACI 318 Building Code, ACI 318-02 [3] AASHTO, Standard Specifications for Highway Bridges, 17th Edition [4] Bộ Giao thông vận tải, Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05, 2005 [5] Fritz Leonhardt, Vorlesung über Massivebau, Tập, Springer Verlag, Berlin, 1975 [6] Michael Collins, Denis Mitchell, Prestressed Concrete Structures, Response Publication, Toronto, 1997 [7] Gert König, Nguyễn Viết Tuệ, Grundlage des Stahlbetonbaus, Teubner, Stuttgart, 1998 [8] Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Xuân Liên, Nguyễn Phấn Tấn, Kết cấu bê tông cốt thép – Phần cấu kiện bản, NXB Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2005 [9] Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Kết cấu bê tông cốt thép – Phần cấu kiện bản, NXB Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2005 [10] Christian Menn, Prestressed Concrete Bridges, Birkhäuser Verlag, Basel, 1990 [11] Ngô Đăng Quang, Trần Ngọc Linh, Bùi Công Độ, Nguyễn Trọng Nghĩa, Mô hình hoá phân tích kết cấu cầu với MIDAS/Civil, Tập 1, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội, 2005 [12] Ngô Đăng Quang, Trần Ngọc Linh, Bùi Công Độ, Nguyễn Việt Anh, Mô hình hoá phân tích kết cấu cầu với MIDAS/Civil, Tập 2, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội, 2007 [13] Edward Nawy, Reinforced Concrete, A Fundamental Approach, Fifth Edition, Prince Hall, New Jersey, 2003 [14] Jack McCormac, Design of Concrete Structure, 5th Ed., John Wiley & Son, New York, 2001 [15] Vũ Đình Lai, Nguyễn Xuân Lựu, Bùi Đình Nghi, Sức bền vật liệu, NXB GTVT, Hà Nội, 2005 [16] Phạm Duy Hữu, Ngô Xuân Quảng, Vật liệu xây dựng, NXB GTVT, Hà Nội, 426 2006 [17] Richart Barker, Jay Puckett, Design of Highway Bridges, John Wiley & Son, New York, 1997 [18] Richart Barker, Jay Puckett, Design of Highway Bridges, Second Edition, John Wiley & Son, New York, 2007 [19] Wei-Fah Chen, Lian Duan, Bridge Engineering Handbook, CRC Press, New York, 1999 [20] Jörg Schlaich, Schäfer, Konstruieren im Stahlbetonbau, Beton Kalender 2001, Ernst & Sohn, Berlin, 2001 [21] Arthur Nilson, David Darwin, Design of Prestressed Concrete, 12th Ed McGraw-Hill, New York, 1997 [22] Narendra Taly, Design of Modern Highway Bridges, McGraw-Hill, New York, 2001 [23] Lohmeyer, Stahlbetonbau, Teubner, Stuttgart, 1994 [24] Karl Heinz Holst, Ralph Holst, Brücken aus Stahlbeton und Spannbeton, Ernst & Sohn, Berlin, 2004 [25] Trần Mạnh Tuân, Tính toán kết cấu Bê tông cốt thép theo Tiêu chuẩn ACI 318-02, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội, 2003 [26] Edward Nawy, Fundamentals of High Strength High Performance Concrete, Longman, London, 1996 [27] Nguyễn Đức Thanh, Räumliche Stabwerkmodelle zur Bemessung von Betontragwerken, Verlag Grauer, Stuttgart, 2002 [28] Erich Raue, Nichtlineare Queschnittsberechnung und mathematische Optimierung, Anwendung der Optimierung in der nichtlinearen Tragwerksanalyse, Bauhaus-Universität Weimar, 2005 [29] M K Thompson, J O Jirsa, J E Breen, R E Klingner, Anchorage Behavior of Headed Reinforcement, Report No FHWA/TX-0-1855-1 [30] Albin Kenel Lüthold, Biegetragverhalten und Mindestbewehrung von Stahlbetonbauteilen, Dissertation ETH Nr 14874, Luận Án Tiến sỹ kỹ thuật, ETH, Zürich, 2002 [31] K Gylltoft, B Engström, L Nilsson, N.Wiberg and P Åhman, Advanced Design of Concrete Structures, CIMNE, 1997 427 [32] Eray Baran, Arturo E Schultz, Catherine E French, Evaluation and Modifications of the AASHTO Procedures for Flexural Strength of Prestressed Concrete Flanged Sections Proceedings of the 2005 MidContinent Transportation Research Symposium, Ames, Iowa, August 2005 © 2005 by Iowa State University [33] Michael D Brown, Cameron L Sankovich, Oguzhan Bayrak, James O Jirsa, John E Breen, Sharon L Wood Design for Shear in Reinforced Concrete Using Strut-and-Tie Models Report No FHWA/TX-06/0-4371-2 Center for Transportation Research The University of Texas at Austin, July 2005, Rev 2006 [34] Peter Grübl, Helmut Weigler, Sieghart Karl, Beton, Ernst & Sohn, Berlin, 2001 [35] Nguyễn Viết Trung, Hoàng Hà, Nguyễn Ngọc Long, Cầu bê tông cốt thép, Nhà xuất Giao thông vận tải, 2007 [36] Thomas T.C Hsu, Unified Theory of Reinforced Concrete, CRC Press, Florida, 1993 [37] Kurt Schäfer, Strut and Tie Models for the Design of Structural Concrete, Workshop, Tainan, 1996 [38] J Schlaich, K Schäfer, M Jenneweine, Toward a consistent Design of Structural Concrete, PCI Journal, May/June, 1987 428 KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Chịu trách nhiệm xuất LÊ TỬ GIANG Biên tập VŨ VĂN BÁI NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẢI 80B Trần Hưng Đạo – Hà Nội Điện thoại: 04.39423345 - 04.39423346 * Fax: 04.38224784 In 1000 xưởng in Trường Đại học Giao thông vận tải Quyết định xuất số: In xong nộp lưu chiểu Quý II năm 2010 [...]... chung để chỉ các kết cấu được làm từ bê tông xi măng như kết cấu bê tông không có cốt, kết cấu bê tông có cốt, kết cấu bê tông dự ứng lực, kết cấu bê tông cốt sợi, v.v Tài liệu này chỉ tập trung cho kết cấu bê tông cốt thép là dạng kết cấu đang được sử dụng phổ biến nhất hiện nay ở nước ta và trên toàn thế giới Bê tông cốt thép 1.1.2 Ở các điều kiện sử dụng bình thường, bê tông và cốt thép có thể phối... nội ứng suất làm phá hoại vật liệu 18 1.1.3 Phân loại kết cấu bê tông cốt thép 1.1.3.1 Phân loại theo trạng thái ứng suất Phụ thuộc vào trạng thái ứng suất trong bê tông và cốt thép trước khi chịu lực, có thể có hai dạng kết cấu bê tông cốt thép là  Kết cấu bê tông cốt thép thường Là loại kết cấu bê tông cốt thép mà, khi chế tạo, cốt thép và bê tông không được tạo ứng suất trước Ngoại trừ các nội ứng... lớn vào kết cấu bê tông (để thay thế bê tông chịu lực kéo), người ta còn tìm cách nén trước các vùng bê tông sẽ chịu kéo khi chịu các tác động bên ngoài Giải pháp này sẽ làm tăng khả năng chống nứt của kết cấu bê tông và, qua đó, làm tăng khả năng chống thấm, độ cứng và độ bền của nó Kết cấu bê tông dạng này được gọi là kết cấu bê tông dự ứng lực hay kết cấu bê tông ứng suất trước Kết cấu bê tông được... Trong khi đó, ở kết cấu bê tông dự ứng lực một phần, bê tông được phép xuất hiện vết nứt ở một số tổ hợp tải trọng nhất định 1.1.3.2 Phân loại theo phương pháp thi công Theo phương pháp thi công, kết cấu bê tông cốt thép có thể được phân loại thành:  Kết cấu bê tông đổ tại chỗ: là loại kết cấu được lắp dựng cốt thép và đổ bê tông tại vị trí thiết kế của nó Hầu hết các kết cấu bê tông cốt thép có kích... dạng kết cấu bê tông điển hình dùng trong công trình xây dựng Kết cấu bê tông đang là loại kết cấu được sử dụng phổ biến nhất trong các lĩnh vực xây dựng Kết cấu bê tông có mặt trong xây dựng dân dụng, công nghiệp, cầu, đường, sân bay, thuỷ lợi, v.v Trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, kết cấu bê tông được sử dụng làm kết cấu chịu lực, kết cấu sàn, kết cấu móng cũng như các kết cấu. .. các công trình cầu, kết cấu bê tông được sử dụng làm dầm, kết cấu mặt cầu, kết cấu trụ, tháp, kết cấu móng, v.v Kết cấu bê tông cũng được sử dụng khá phổ biến để làm mặt đường cứng cũng như sân bay Hầu hết các kết cấu nhà cao tầng, cầu cũng như đập thuỷ lợi, thuỷ điện được xây dựng ở nước ta thời gian qua đều là các kết cấu bê tông Theo các thống kê chưa đầy đủ thì công trình bằng kết cấu bê tông chiếm... bê tông đúc sẵn và bê tông đổ tại chỗ cần có các giải pháp thiết kế và thi công thích hợp Phần bê tông đổ tại chỗ Ván khuôn ở công trường Phần bê tông đúc sẵn Hình 1.2 Kết cấu bê tông cốt thép bán lắp ghép Một dạng đặc biệt của kết cấu bê tông bán lắp ghép là kết cấu bê tông được đổ bê tông trên các “ván khuôn chết” (Stay-In-Place Formwork systems) Ván khuôn ở đây là các cấu kiện bê tông được chế tạo... tông có cốt Ở đây, có thể coi bê tông cùng với cốt là một dạng vật liệu phức hợp, trong đó, bê tông và cốt cùng phối hợp chịu lực Bê tông có cốt là các thanh thép được gọi là bê tông cốt thép Bên cạnh các loại cốt ở dạng thanh, người ta cũng sử dụng cốt tăng cường cho bê tông ở dạng sợi (có thể bằng thép hoặc các vật liệu khác) và loại vật liệu này được gọi là bê tông cốt sợi Ngoài việc bố trí các... của bê tông, ứng suất trong bê tông và cốt thép chỉ xuất hiện khi kết cấu bắt đầu chịu lực  Kết cấu bê tông dự ứng lực Nhằm mục đích hạn chế sự xuất hiện của vết nứt trong bê tông dưới tác dụng của tải trọng và các tác động khác, cốt thép được căng trước để, thông qua lực dính bám hoặc neo, tạo ra lực nén trước trong những khu vực bê tông sẽ chịu kéo trong quá trình khai thác Loại kết cấu bê tông. .. 0 250 Cấu tạo mặt cắt ngang (mm) 2 4 6 8 10 12 14 16 Độ võng giữa nhịp (mm) (c) Quan hệ lực – độ võng của dầm bê tông có cốt là các thanh thép Hình 1.1 Sự làm việc của dầm bê tông không có cốt và dầm bê tông có cốt là các thanh thép, kích thước và độ võng là mm, lực là kN 17 Kết cấu được xây dựng từ việc sử dụng phối hợp bê tông với các vật liệu làm cốt như trên được gọi là kết cấu bê tông có cốt Ở ... hay kết cấu bê tông ứng suất trước Kết cấu bê tông sử dụng tài liệu khái niệm chung để kết cấu làm từ bê tông xi măng kết cấu bê tông cốt, kết cấu bê tông có cốt, kết cấu bê tông dự ứng lực, kết. .. thái ứng suất bê tông cốt thép trước chịu lực, có hai dạng kết cấu bê tông cốt thép  Kết cấu bê tông cốt thép thường Là loại kết cấu bê tông cốt thép mà, chế tạo, cốt thép bê tông không tạo ứng... loại thành:  Kết cấu bê tông đổ chỗ: loại kết cấu lắp dựng cốt thép đổ bê tông vị trí thiết kế Hầu hết kết cấu bê tông cốt thép có kích thước lớn thi công đổ chỗ Kết cấu bê tông cốt thép thi công