Cao học: Xây Dựng Dân Dụng và Công Nghiệp Bài giảng: Prof. Andrew Whittaker
Môn học: Phân Tích Ứng Xử & Thiết Kế Kết Cấu BTCT Biên dịch: PhD Hồ Hữu Chỉnh Chương 2: VẬT LIỆU BÊ TÔNG CỐT THÉP
Chương 2: VẬT LIỆU BÊ TÔG CỐT THÉP

2.1 CỐT THÉP THEO TIÊU CHUẨ MỸ
2.1.1 Kích thước và mác thép
 Thép tròn theo tiêu chuNn M có kích thưc qui ưc theo ơn v inch và mm như sau:

 Thanh #18 (φ57) thưng dùng trong công trình cu, ít s dng trong công trình dân dng.
Cao hc: Xây Dng Dân Dng và Công N ghip Bài ging: Prof. Andrew Whittaker
Môn hc: Phân Tích ng X & Thit K Kt Cu BTCT Biên dch: PhD H Hu Chnh Chương 2: VT LIU BÊ TÔN G CT THÉP
 Thép tròn có tit din tròn có gai giúp tăng cưng liên kt neo thép trong bê tông. Gm có
4 loi mác thép (grade):
o
Grade 40 (f
y
= 40 ksi = 2800 kG/cm
2
): s #3 n s #6
o
Grade 50-60 (f
y


2.1.3 Tiêu chun ASTM A706: (Sandard Specification for Low-Alloy-Steel Deformed Bars
for Concrete Reinforcement)
 Ch có mt loi mác thép Grade 60
 Loi này ng dng trong các công trình hàn, un thép và yêu cu tính do dai ca thép
 Chiu dài khi kéo t ln hơn thép theo ASTM A615
 Gii hn chy f
y
< 78 ksi = 5450 kG/cm
2
và gii hn bn f
u
≥ 1,25 f
y

Cao hc: Xây Dng Dân Dng và Công N ghip Bài ging: Prof. Andrew Whittaker
Môn hc: Phân Tích ng X & Thit K Kt Cu BTCT Biên dch: PhD H Hu Chnh Chương 2: VT LIU BÊ TÔN G CT THÉP
Cao hc: Xây Dng Dân Dng và Công N ghip Bài ging: Prof. Andrew Whittaker

nht mt giá tr là ng sut kéo:
f
max
> 0
 Tham kho thêm t Corley, J. Struct., ASCE, June 1978 và MacGregor [1]

Cao hc: Xây Dng Dân Dng và Công N ghip Bài ging: Prof. Andrew Whittaker
Môn hc: Phân Tích ng X & Thit K Kt Cu BTCT Biên dch: PhD H Hu Chnh Chương 2: VT LIU BÊ TÔN G CT THÉP
2.2 BÊ TÔG THEO TIÊU CHUẨ MỸ
Bê tông là hn hp ca ximăng, nưc, ct liu á, cát và các ph gia. Có 3 loi bê tông:
 Bê tông thưng (ormalweight concrete - N WC)
o Trng lưng riêng xp xĩ 150 lb/ft
3
= 2400 kg/m
3

o Ct liu ln có cưng  cao (ví d á thch anh)
o Bê tông b phá hoi do nt mch va xi măng mà hu như không xy ra hin
tưng phá hy qua ct liu ln
o ây là loi bê tông s dng ph bin
 Bê tông nh (Lightweight concrete - LWC)
o Trng lưng riêng xp xĩ 90-120 lb/ft
3
= 1400-1900 kg/m
3

o Ct liu ln có trng lưng nh như á bt (pumice) hay á nhân to sn xut t

200 x 200 x 200 1.05
Lp phương
300 x 300 x 300 1.10
D = 100 , H = 200 1.16
D = 150 , H = 300 1.20
ACI 318-05
⇒
⇒⇒
⇒ f’
c
= R
150
/

1.2
Hình tr
D = 200 , H = 400 1.24
w = 150
h = 150
P
2
w
P
f
c
=
2
4
D
P

D
P
f
c
π
=
D = 150
H = 300
P
2
4
D
P
f
c
π
=
D = 150
H = 300
P
D = 150
H = 300
P
Cao hc: Xây Dng Dân Dng và Công N ghip Bài ging: Prof. Andrew Whittaker
Môn hc: Phân Tích ng X & Thit K Kt Cu BTCT Biên dch: PhD H Hu Chnh Chương 2: VT LIU BÊ TÔN G CT THÉP
ưng cong ng sut-bin dng in hình cho mu bê tông hình tr chu nén ưc trình bày
dui ây. Chú ý xu hưng gia tăng


Chương 2: VT LIU BÊ TÔN G CT THÉP

Cơ ch phá hy ca bê tông N WC t do (unconfined) nói chung gây ra do hin tưng nt
ti mt tip giáp gia va xi măng và ct liu ln, và sau cùng do hin tưng nt trong
mch va gia các ct liu
o
dưi tác ng ca ti theo chu kỳ, quá trình phá hy phát trin làm cho cưng  bê
tông ngày càng suy gim tương ng vi s gia tăng s chu kỳ lp ti
o
dưi tác ng ca ti duy trì (sustained loading), hin tưng t bin gây ra s phân
phi li ng sut ni và s phá hoi xy ra t t; dưi tác ng ca ti nén duy trì,
cưng  bê tông ch xp xĩ
0,75 → 0,85 f’
c
; xem hình v bên dưi ca MacGregor:

Mô un àn hi ca bê tông ph thuc vào loi ct liu ln ưc dùng. Ví d, mô un àn hi
ca bê tông thưng (N WC) bng 1,5 → 5 ln
mô un àn hi ca va. Vi bê tông thưng có
trng lưng riêng 145 lb/ft
3
= 2300 kg/m
3
, công thc ACI cho bit:
E
c
= 57000 (f’
c
)

nén 2 phương
, các ng sut f
1
và f
2
có th vưt quá 120 % cưng 
nén mt phương

Vi trưng hp
nén-kéo 2 phương
, bê tông b phá hy ti các ng sut thp hơn giá tr
cưng  khi ch nén hay kéo mt phương.
Cưng  và tính do (ductility) ca bê tông dưi ti trng
nén 3 phương vưt quá cưng
 nén mt phương
f’
c
=

3,66

ksi, như trong hình v dưi ây. Hình này trình bày các
ưng cong ng sut-bin dng ca mu bê tông hình tr chu các áp lc nén ngang
σ
3

không i (
confining) trong lúc ó ng sut dc trc σ
1
tăng dn n khi b phá hoi.

(microcracking), trong các
ct ai thép ging hình thành các ng sut kéo, và do ó to nên
mt
ng sut nén bù trong vùng bê tông b ép ngang. Trng thái ng sut nén ba phương hình
thành trong vùng
bê tông b ép ngang gây ra do ct ai thép ging làm tăng cưng  và tính
do ca kt cu BTCT. Các mô hình cho bê tông b ép ngang như trên s ưc trình bày chi tit
trong
Chương 3 tip theo ca giáo trình này.
Hu qu khi chu bin dng ln không àn hi ca các thành phn kt cu BTCT không ép
ngang
(unconfined) xy ra như th nào? Xem các hình chp dưi ây thuc toà nhà Imperial
County Services  N am California b phá hoi nghiêm trng do ng t năm 1979.
Cao hc: Xây Dng Dân Dng và Công N ghip Bài ging: Prof. Andrew Whittaker
Môn hc: Phân Tích ng X & Thit K Kt Cu BTCT Biên dch: PhD H Hu Chnh Chương 2: VT LIU BÊ TÔN G CT THÉP
PHỤ LỤC 1
(dùng trong SAP, ETABS, SAFE)

a)- ưng cong (σ−ε) ca bê tông thông thưng: b)- ưng cong (σ−ε) ca ct thép thông thưng: