Chỉång 1
MÅÍ ÂÁƯU.
1. BẢN CHẤT CỦA BÊ TƠNG CỐT THÉP:
Bã täng cäút thẹp l váût liãûu xáy dỉûng phỉïc håüp do BT v cäút thẹp cng cäüng tạc
chëu lỉûc:
Bã täng l âạ nhán tảo âỉåüc chãú tảo tỉì cạc váût liãûu råìi ( Cạt, si, gi l cäút liãûu)
v cháút kãút dênh (Xi màng hồûc cạc cháút do).
Bã täng cäút thẹp: N
ẹn täú
t
Kẹo kẹm
Kẹo, nẹn täút
Bã täng
Cng phäúi håüp lm viãûc
Cäút thẹp
Âãø tháúy r nghéa kinh tãú k thût ca viãûc âàût cäút thẹp vo BT tảo nãn 1 kãút cáúu BTCT, lm thê
nghiãûm âån gin sau:
N
ẹn
Kẹo
- ún mäüt dáưm bã täng ta tháúy dáưm bë phạ hoải khạ såïm do
vãút nỉït xút hiãûn åí vng bã täng chëu kẹo. Trong khi âọ
vng BT chëu nẹn ỉïng sút nẹn cn khạ bẹ so våïi kh nàng
chëu nẹn ca BT. Nhỉ váûy kh nàng chëu lỉûc ca BT vng
nẹn chỉa âỉåüc táûn dủng hãút gáy lng phê váût liãûu (M
thỉåìng kh nàng chëu nẹn ca BT låïn hån tỉì 10-20 láưn kh
-5
∼1,5.10
-5
).
Nãn khi nhiãût âäü thay âäøi trong phảm vi thäng thỉåìng dỉåïi 100
0
C thç ỉïng sút ( ban âáưu ) xy ra
trong váût liãûu khäng âạng kãø.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
1
Chỉång 1
2. PHÂN LOẠI BTCT:
2.1. Phân loại theo phương pháp chế tạo :
a. Bê tơng cốt thép tồn khối (BTCT đổ tại chỗ):
BTCT ton khäúi khi thi cäng ngỉåìi ta tiãún hnh ghẹp vạn khn, âàût cäút thẹp v âäø BT ngay tải vë
trê thiãút kãú ca kãút cáúu.
* Ỉu âiãøm: - Cạc cáúu kiãûn liãn kãút ton khäúi nãn kãút cáúu cọ âäü cỉïng låïn, chëu ti trng âäüng täút.
- Cọ thãø chãú tảo cạc cáúu kiãûn theo hçnh dạng ty .
* Nhỉåüc âiãøm: - Täún váût liãûu lm vạn khn, â giạo.
- Thi cäng chëu nh hỉåíng thåìi tiãút.
Trong thỉûc tãú biãûn phạp thi cäng ny l phäø biãún, ngỉåìi ta â cọ nhiãưu biãûn phạp hiãûu qu âãø khàõc
phủc cạc nhỉåüc âiãøm trãn: Sỉí dủ
ng vạn khn vản nàng bàòng kim loải, vạn khn trỉåüt, dng phủ
gia âäng cỉïng nhanh, dng BT thỉång pháøm
b. Bê tơng cốt thép lắp ghép:
Theo phỉång phạp ny ngỉåìi ta phán kãút cáúu thnh cạc cáúu kiãûn riãng biãût âãø cọ thãø chãú tảo sàơn åí
nh mạy hay sán bi, räưi âem làõp ghẹp lải thnh kãút cáúu tải vë trê thiãút kãú. PP ny khàõc phủc âỉåüc
pháưn no nhỉåüc âiãøm ca BT ton khäúi.
* Ỉu âiãøm: - Cọ âiãưu kiãûn Cäng nghiãûp họa trong thi cäng xáy dỉûng.
- Tiãút kiãûm váût liãûu lm vạn khn.
2.4. Phân loại theo trọng lượng thể tích:
Bã täng nàûng cọ γ ≥ 1800 kg/ m
3
(∼2500): S nghiãn cỉïu trong giạo trçnh.
Bã täng nhẻ cọ γ < 1800 kg/ m
3
: Phỉång hỉåïng hiãûn nay.
3. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CUẢ BTCT
3.1. Ưu điểm:
R tiãưn hån so våïi thẹp khi kãút cáúu cọ nhëp vỉìa v nh, cng chëu ti nhỉ nhau. Sỉí dủng
váût liãûu âëa phỉång (cạt, si, âạ ) tiãút kiãûm thẹp.
Chëu lỉûc täút hån kãút cáúu gäù v gảch âạ. Kãút cáúu BTCT chëu âỉåüc táút c cạc loải ti trng
ténh, âäüng v âäüng âáút.
Chëu lỉía täút hån gäù v thẹp. Bã täng bo vãû cho cäút thẹp khäng bë nung nọng såïm. Chè cáưn
låïp bã täng dy 1,5∼2 cm â âãø trạnh háûu qu tai hải do nhỉỵng âạm chạy bçnh thỉåìng gáy ra.
Tøi th ca cäng trçnh cao, chi phê bo dỉåỵng êt. BT cọ cỉåìng âäü tàng theo thåìi gian,
chäúng chëu tạc âäüng ca mäi trỉåìng täút, cäút thẹp âỉåüc BT bao bc bo vãû khäng bë gè.
Viãûc tảo dạng cho kãút cáúu thỉûc hiãûn dãù dng. Vỉỵa BT khi thi cäng åí dảng nho cọ thãø âäø
vo cạc khn cọ hçnh dạng báút k, cäút thẹp â do âãø ún theo hçnh dảng ca kãút cáúu.
3.2. Nhược điểm :
Trng lỉåüng bn thán låïn nãn gáy khọ khàn cho viãûc xáy dỉûng kãút cáúu cọ nhëp låïn bàòng
BTCT thỉåìng.
Khàõc phủc: Dng BT nhẻ, BTCT Ỉ LT, kãút cáúu v mng,
Bã täng cäút thẹp dãù cọ khe nỉït åí vng kẹo khi chëu lỉûc. Våïi kãút cáúu BTCT cọ khe nỉït
trong vng chëu kẹo l khọ trạnh khi, thäng thỉåìng thç bãư räüng khe nỉït khäng låïn làõm v êt nh
hỉåíng âãún cháút lỉåüng sỉí dủng ca kãút cáúu. Tuy nhiãn trong thỉûc tãú cng cọ trỉåìng håüp cọ nhu cáưu
phi ngàn ngỉìa hồûc hản chãú khe nỉït: kãút cáúu trong mäi trỉåìng xám thỉûc, cạc âỉåìng äúng hay bãø
chỉïa cháút lng Âãø khàõc phủc: Tênh toạn hản chãú khe nỉït, sỉí
dủng BTCT ỈLT
Cạch ám v cạch nhiãût kẹm hån gäù v gảch âạ. Cọ thãø sỉí dủng kãút cáúu cọ läù räùng, kãút cáúu
Häüi nghë láưn thỉï 7 BTCT ỈLT ton thãú giåïi (26 nỉåïc) Tải New York cọ 102 âải biãøu X
Häüi Ch Nghéa, hp hån 1 tưn.
 thỉåíng 3 hn chỉång Freisine: Mikhilop (Liãn Xä), Link (Mé), Lệnad (Âỉïc), Bã
täng cỉåìng âäü cao: 1000,1500,2000,2500#. Thạp vä tuún Canada bàòng BTCT ỈLT cao 545m; Cáưu
bn dáưm Nháût vỉåüt nhëp l=230m; Táúm âạy ca nh mạy âiãûn ngun tỉí (Âỉïc) 90*60*3m khäng cáưn
khe lụn; Khoa Váût liãûu xáy dỉûng trỉåìng giao thäng Mascova: bã täng 3000#.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
4
Chỉång 2
TÊNH NÀNG CÅ L CA VÁÛT LIÃÛU.
1. BÊ TƠNG
- Tênh nàng cå hc ca BT l chè cạc loải cỉåìng âäü v biãún dảng.
- Tênh nàng váût l l chè tênh co ngọt, tỉì biãún, kh nàng chäúng tháúm, cạch nhiãût, ca BT.
1.1. Cường độ của Bê tơng:
Cỉåìng âäü l chè tiãu cå hc quan trng, l mäüt âàûc trỉng cå bn ca BT, phn ạnh kh nàng
chëu lỉûc ca váût liãûu. Thỉåìng càn cỉï vo cỉåìng âäü âãø phán biãût cạc loải bã täng.
Cỉåìng âäü ca BT phủ thüc vo thnh pháưn v cáúu trục ca nọ. Âãø xạc âënh cỉåìng âäü ca
BT phi lm cạc thê nghiãûm, thê nghiãûm phạ hoải máùu l phỉång phạp xạc âënh cỉåìng âäü mäüt cạch
trỉûc tiãúp v dng phäø biãún. Ngoi ra cọ thãø dng cạc PP giạn tiãúp: siãu ám, ẹp lm viãn bi trãn bãư
màût BT v cọ thãø thỉûc hiãûn trãn kãút cáúu.
a Cường độ chịu nén: R
n
.
Âãø xạc âënh cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT thỉåìng ngỉåìi ta thê nghiãûm nẹn cạc máùu láûp phỉång
cọ cảnh a=10, 15, 20 cm, hay khäúi làng trủ âạy vng, khäúi trủ trn.
Cỉåìng âäü nẹn ca máùu:
h ≥ 2d
d
h = 4a
Bn nẹn
a
(
= 10cm
)
Máùu chëu kẹo trung tám.
R
k
=
N
F
P
.
b
4h
P
Máùu chëu kẹo khi ún.
a = b (= 15cm)
R
k
=
3.5M
b
h
2
.
Trong âọ: N
P
, M: Lỉûc kẹo v mämen ún lm phạ hoải máùu.
Bã täng thỉåìng cọ R
R
t
=R
1
+(R
10
- R
1
)lgt.
Cäng thỉïc ca Nga (1935), (Skrantaep):
(våïi t = 7-300 ngy)
R
t
= R
28
.
lgt
lg28
≈ 0,7 R
28
.lgt.
Trong âọ: R
1
, R
10
, R
28
, R
t
, l cỉåìng âäü ca bã täng tỉång ỉïng våïi tøi 1, 10, 28 v t ngy.
âai cn tråí sỉû nåí ngang ca BT khi máùu thỉí chëu nẹn. Cng xa màût tiãúp xục thç nh hỉåíng ca lỉûc
ma sạt cng gim nãn máùu bë phạ hoải theo nhỉỵng âỉåìng nỉït dảng 2 hçnh chọp.
Trỉåìng håüp (2): Khäng cọ lỉûc ma sạt nãn BT tỉû do nåí ngang khi chëu nẹn v ỉïng sút kẹo ngang
phán bäú khạ âäưng âãưu trãn chiãưu cao máùu nãn cạc vãút nỉït theo phỉång âỉïng v gáưn song song nhau.
(Khi thê nghiãûm khäng âỉåüc phẹp bäi dáưu )
Kêch thỉåïc máùu thỉí cng nh hỉåíng âãún cỉåìng âäü BT: Máùu kêch thỉåïc nh chëu nh hỉåíng
c
a lỉûc ma sạt låïn nãn cọ cỉåìng âäü låïn hån máùu thỉí cọ kêch thỉåïc låïn. Do váûy khi thê nghiãûm cạc
máùu thỉí cọ kêch thỉåïc khạc våïi máùu thỉí tiãu chøn (150*150*150) thç phi qui vãư cỉåìng âäü máùu
thỉí tiãu chøn bàòng cạch nhán thãm våïi hãû säú qui âäøi. Máùu làng trủ cọ cỉåìng âäü bẹ hån máùu khäúi
vng cọ cng kêch thỉåïc âạy R
lt
= (0.7-0.8)R
Täúc âäü gia ti khi thê nghiãûm cng nh hỉåíng âãún cỉåìng âäü ca máùu: Khi täúc âäü gia ti
cháûm cỉåìng âäü âảt khong 0.85 trë säú thäng thỉåìng v khi gia ti nhanh cỉåìng âäü ca máùu cọ thãø
tàng 1.2-1.4 láưn. Khi thê nghiãûm phi tn theo quy trçnh TN, thỉåìng våïi täúc âäü 2kg/cm
2
-s.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
2
Chỉång 2
* Âiãưu kiãûn dỉåỵng häü: Mäi trỉåìng cọ nhiãût âäü v âäü áøm låïn thç thåìi gian ninh kãút ca BT cọ thãø rụt
ngàõn âi ráút nhiãưu. Nãúu dỉåỵng häü BT bàòng håi nỉåïc nọng thç cỉåìng âäü tàng nhanh trong vi ngy
âáưu nhỉng BT s dn hån v cọ cỉåìng âäü cúi cng thỉåìng tháúp hån so våïi BT dỉåỵng häü trong âiãưu
kiãûn tiãu chøn.
1.2. Mác Bê tơng:
L trë säú ca cạc âàûc trỉng cå bn vãư cháút lỉåüng ca BT. Ty theo tênh cháút v nhiãûm vủ ca
kãút cáúu m quy âënh mạc theo cạc âàûc trỉng khạc nhau.
a Mác theo cường độ chịu nén: Kê hiãûu M
Mạc theo cỉåìng âäü chëu nẹn l chè tiãu cå bn nháút âäúi våïi mi loải BT v kãút cáúu.
1.3. Biến dạng của Bê tơng:
a Biến dạng do tải trọng tác dụng ngắn hạn:
Thê nghiãûm nẹn máùu thỉí hçnh làng trủ våïi
täúc âäü tàng ti tỉì tỉì ta láûp âỉåüc âäư thë giỉỵa ỉïng sút
v biãún dảng nhỉ hçnh v. Khi σ cn nh âäư thë êt
cong nhỉng khi σ↑ thç cong nhiãưu.
N
ε
b
ε
d
ε
âh
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
3
Chỉång 2
ε
b
O
R
n
(2)
D
A
σ
b1
α
0
(1)
d
. Tỉïc l biãún dảng ton pháưn ca BT gäưm
2 pháưn: Mäüt pháưn cọ thãø khäi phủc gi l biãún dảng
ân häưi ε
âh
, mäüt pháưn khäng thãø khäi phủc lải âỉåüc
gi l biãún dảng do ε
d
:
ε
b
= ε
âh
+ ε
d
.
Do váûy BT l váût liãûu ân häưi-do.
Täúc âäüü gia ti khạc nhau thç cạc âỉåìng biãøu diãùn quan hãû σ - ε khạc nhau.
ε
b
v
3
v
1
v
2
σ
b
ε
b
= E
b
’.( ε
âh
+ ε
d
) = E
b
’. ε
b
.
E
b
’=
ε
ε
âh
b
E
b
= νE
b
våïi ν=
ε
ε
âh
b
l hãû säú ân häưi.
Khi σ bẹ biãún dảng ch úu l ân häưi, (ν ≈1) Khi σ låïn biãún dảng do tàng lãn ν gim dáưn
b
.
Mäâun chäúng càõt: G=
E
b
21()+
µ
≈ 0,4 E
b
våïi µ=0,2 l hãû säú Posson.
b Biến dạng do tải trọng tác dụng dài hạn: Hiện tượng từ biến của BT.
Thê nghiãûm nẹn máùu âãún (σ
b
, ε
b
) räưi giỉỵ ti trong thåìi gian di, dỉåïi tạc dủng ca ti trng
di hản, biãún dảng ca BT tiãúp tủc tàng theo thåìi gian, måïi âáưu tàng nhanh sau tàng cháûm dáưn.
Pháưn biãún dảng do tàng lãn do ti trng tạc dủng di hản gi l biãún dảng tỉì biãún.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
4
Chỉång 2
Hiãûn tỉåüng biãún dảng do tàng theo thåìi gian trong khi ỉïng sút khäng âäøi gi l hiãûn tỉåüng
tỉì biãún ca BT.
ε
b
N
N
ε
tb
tb
tàng khäng ngỉìng v máùu bë phạ hoải.
Cạc nhán täú nh hỉåíng âãún biãún dảng tỉì biãún:
- ỈÏng sút trong BT låïn → biãún dảng tỉì biãún låïn.
- Tøi BT lục âàût ti låïn → biãún dảng tỉì biãún bẹ.
- Âäü áøm W mäi trỉåìng låïn → biãún dảng tỉì biãún bẹ.
- Tè lãû N/X låïn, âäü cỉïng cäüt liãûu bẹ → biãún dảng tỉì biãún låïn.
- Cng tè lãû N/X nhỉng lỉåüng X tàng → biãún dảng tỉì biãún tàng.
Cọ thãø biãøu diãùn tỉì biãún qua mäüt trong hai chè tiãu sau:
- Âàûc trỉng tỉì biãún: ϕ = ε
tb
/ ε
âh
. Khäng thỉï ngun.
- Sút tỉì biãún: c= ε
tb
/ σ
b
(cm
2
/KG).
Cạc chè tiãu ϕ, c âãưu tàng theo thåìi gian, v âảt âãún giåïi hản äøn âënh l ϕ
0
, c
0
.
* Tạc hải ca hiãûn tỉåüng tỉì biãún:
- Lm tàng âäü vng ca cáúu kiãûn.
- Lm tàng âäü ún dc ca cáúu kiãûn chëu nẹn.
- Måí räüng khe nỉït trong BT.
Co ngọt l mäüt hiãûn tỉåüng cọ hải:
- Lm thay âäøi hçnh dảng v kêch thỉåïc cáúu kiãûn.
- Gáy ra khe nỉït trãn bãư màût BT (Vç co ngọt khäng âãưu åí trãn bãư màût v chiãưu sáu bãn trong
co ngọt êt cn tråí biãún dảng co ngọt bãn ngoi lm cho låïp BT ny chëu kẹo → gáy nỉït), lm thay
âäøi cáúu trục ca BT, gim kh nàng chëu lỉûc v tøi th ca cäng trçnh.
Cạc biãûn phạp khàõc phủc:
- Chn thnh pháưn cäút liãûu håüp l, hản chãú lỉåü
ng nỉåïc träün, tè lãû N/X håüp l.
- Âáưm chàõc BT, bo dỉåỵng BT thỉåìng xun áøm trong giai âoản âáưu.
- Cạc biãûn phạp cáúu tảo nhỉ bäú trê khe co dn, âàût cäút thẹp cáúu tảo åí nhỉỵng nåi cáưn thiãút âãø
chëu ỉïng sút do co ngọt gáy ra, v.v
2. CỐT THÉP:
2.1. u cầu đối với cốt thép dùng trong BTCT:
- Âm bo cỉåìng âäü theo thiãút kãú.
- Phi cọ tênh do cáưn thiãút.
- Phi dênh kãút täút v cng chëu lỉûc âỉåüc våïi BT trong mi giai âoản lm viãûc ca kãút cáúu.
- Dãù gia cäng: dãù ún, càõt, v hn âỉåüc
- Táûn dủng âỉåüc triãût âãø kh nàng chëu lỉûc ca cäút thẹp khi kãút cáúu bë phạ hoải.
- Tiãút kiãûm thẹp v täún êt sỉïc LÂ.
2.2. Một số tính chất cơ bản của cốt thép:
ε
σ
ch
σ
âh
σ
b
σ
0
ε
gh
=(6 ÷ 25)%.
- Cọ tênh biãún cỉïng ngüi: Kẹo thẹp vỉåüt qụa giåïi hản chy, sau âọ gim ti âãø ỉïng sút tråí
vãư vë trê säú khäng, sau 48 giåì kẹo thẹp lải, kãút qu cho tháúy cỉåìng âäü ca thẹp âỉåüc náng cao nhỉng
thẹp cọ tênh dn hån. Låüi dủng tênh cháút ny âãø kẹo ngüi thẹp nhàòm náng cao giåïi hản ân häưi ca
thẹp lãn. (Thỉûc tãú bàòng cạch chút ngüi hay dáûp ngüi). Thỉåìng l CT3, CT5,
* Thẹp dn: (Thẹp ràõn).
- Khäng cọ thãưm chy r rng, thỉåìng ngỉåìi ta láúy ỉïng sút tỉång ỉïng våïi ε =0,2 % l giåïi
hản chy quy ỉåïc, ε
gh
=(2÷4)%.
Thỉåìng l thẹp cỉåìng âäü cao.
2.4. Các loại thép:
Theo TCVN 1651-75: CI, CII, CIII, CIV. Våïi cạc âỉåìng kênh danh nghéa 6, 8, 10, 12, 14,
16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 36, 40 mm. Nhọm CI cọ dảng trn trån; CII, III, IV cọ gåì. Theo tiãu chøn Nga:
AI, AII, AII, AIV, AV l thẹp cạn nọng;
A-IIB, A-IIIB l thẹp kẹo ngüi
Cạc âàûc trỉng cå hc ca thẹp Viãût Nam
Giåïi hản chy kg/cm
2
Giåïi hản bãưn kg/cm
Såí dé giỉỵa BT v cäút thẹp cọ thãø cng cäüng tạc chëu lỉûc âỉåüc l nhåì lỉûc dênh giỉỵa chụng.
a Các nhân tố tạo nên lực dính:
- Lỉûc ma sạt do bãư màût gäư ghãư ca cäút thẹp (Âáy l nhán täú ch úu våïi thẹp cọ gåì).
- Lỉûc dạn do keo xi màng cọ tạc dủng nhỉ mäüt låïp häư dạn BT vo cäút thẹp (25%).
- Do co ngọt khi âäng cỉïng BT ẹp chàût vo cäút thẹp lm tàng lỉûc ma sạt.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
7
Chỉång 2
b Thí nghiệm xác định lực dính:
Chãú tảo máùu bàòng cạch âäø BT äm láúy
mäüt âoản cäút thẹp, räưi tiãún hnh thê
nghiãûm kẹo hồûc nẹn cho cäút thẹp tüt
khi BT.
Lỉûc dênh âỉåüc biãøu thë bàòng sút dênh
trung bçnh tạc âäüng trãn 1cm
2
bãư màût
cäút thẹp.
τ
tb
=
N
dl
n
π
.
N
τ
ω
.
.τ
tb
.
Trong âọ: ω l hãû säú hon chènh biãøu âäư lỉûc dênh. (ω < 1)
Cäng thỉïc thỉûc nghiãûm: τ
max
=
R
m
n
.
Trong âọ: m l hãû säú phủ thüc bãư màût cäút thẹp: thẹp cọ gåì m=2÷3,5; thẹp trån m=3,6÷6.
3.2. Ảnh hưởng của cốt thép đến co ngót và từ biến của Bê tơng:
a Ảnh hưởng đến co ngót:
Do sỉû dênh kãút giỉỵa bã täng v cäút thẹp m cäút thẹp cn tråí biãún dảng co ngọt ca BT. Kãút
qu cäút thẹp bë nẹn lải cn BT bë kẹo ra.
ε
1
< ε
0
(=ε
a
)
*Xẹt hai máùu thỉí :
ε
0
(2) (1)
- Máùu (1) bàòng bã täng.
1
.E
a
.
Håüp lỉûc trong BT: N
k
= σ
kc
.F
b
.
Håüp lỉûc trong cäút thẹp: N
a
= σ
a
.F
a
.
Vç l lỉûc näüi tải nãn chụng cán bàòng nhau: N
a
= N
k
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
8
Chỉång 2
Suy ra: σ
a
=
ε
ν
F
F
a
b
.
ỈÏng sút kẹo do co ngọt v ỉïng sút kẹo do ti trng gáy ra lm BT bë nỉït såïm hån so våïi
khi khäng cọ nh hỉåíng ca co ngọt, thãú nhỉng khi â cọ khe nỉït thç nh hỉåíng ca co ngọt gim
v giai âoản phạ hoải thç khäng cn nh hỉåíng nỉỵa âãún kh nàng chëu lỉûc ca cáúu kiãûn.
Trong kãút cáúu siãu ténh liãn kãút thỉìa ngàn cn co ngọt ca BTCT nãn xút hiãûn näüi lỉûc phủ.
b Ảnh hưởng đến từ biến:
Cäút thẹp cng nh hỉåíng âãún biãún dảng tỉì biãún ca BT nãn thỉåìng dỉåïi tạc dủng ca ti trng di
hản giỉỵa BT v cäút thẹp cọ sỉû phán phäúi lải näüi lỉûc.(S xẹt sau åí cạc cáúu kiãûn chëu lỉûc củ thãø).
3.3. Sự phá hoại và hư hỏng của BTCT:
a Sự phá hoại do chịu lực:
- Våïi thanh chëu kẹo: Sau khi BT bë nỉït, cäút thẹp chëu ton bäü lỉûc kẹo. Phạ hoải khi ỉïng
sút trong cäút thẹp âảt giåïi hản chy.
- Våïi cäüt chëu nẹn: Phạ hoải khi ỉïng sút nẹn trong BT âảt âãún cỉåìng âäü chëu nẹn.
- Våïi dáưm chëu ún: Phạ hoải khi ỉïng sút trong cäút thẹp chëu kẹo âảt giåïi hản chy hồûc
khi ỉïng sút trong BT vng nẹn âảt âãún cỉåìng âäü chëu nẹn.
b Sự huỷ mòn của Bê tơng và các biện pháp bảo vệ:
Dỉåïi tạc dủng ca mäi trỉåìng kh nàng chëu lỉûc v tênh nàng sỉí dủng ca kãút cáúu BTCT bë gim
dáưn do sỉû hy mn ca bã täng v cäút thẹp.
Bã täng bë àn mn l do: Tạc dủng cå hc (mỉa, dng chy, sỉû âọng v tan bàng liãn
tiãúp ), Tạc dủng sinh hc (rong rãu, h, vi khøn åí säng, biãøn ) ha tan v cún âi lm BT tråí nãn
xäúp, Tạc dủng họa hc (cạc cháút axêt, kiãưm ) xám thỉûc bãư màût hồûc thnh pháøm ca cạc phn ỉïng
họa hc cọ thãø têch låïn hån thãø têch cạc cháút tham gia phn ỉïng, lm nỉït n khäúi BT.
Cäút thẹp bë hy mn, bë gè tảo ra cạc Oxuyt hồûc cạc múi sàõt cọ
thãø têch låïn hån thãø têch
ban âáưu, lm cho låïp BT bao quanh cäút thẹp bë våỵ bong.(Mäi trỉåìng àn mn: Axit våïi báút kç näưng
âäü no, khäng khê cọ chỉïa håi Axit våïi âäü áøm thay âäøi ln, cạc dung dëch Sufat âáûm âàûc, cạc cháút
trng v cạc täø håüp ca chụng; Xạc âënh kh nàng chëu lỉûc ca kãút cáúu hồûc tênh toạn tiãút diãûn v
cäút thẹp.
Viãûc cáúu tảo gäưm: Chn váût liãûu (mạc BT v nhọm cäút thẹp) phủ thüc mäi trỉåìng sỉí dủng,
tênh cháút chëu lỉûc, tênh cháút ca ti trng, vai tr ca kãút cáúu ,Chn kêch thỉåïc tiãút diãûn, Bäú trê cäút
thẹp, Liãn kãút giỉỵa cạc bäü pháûn v chn gii phạp bo vãû chäúng xám thỉûc.
Cáưn gii quút tha âạng mäúi quan hãû giỉỵa hai pháưn trãn nhàòm âm bo: Âäü an ton ca kãút
cáúu v tiãút kiãûm váût liãûu, ph håüp våïi âiãưu kiãûn thi cäng.
1. NGUN LÝ TÍNH TỐN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP
Khi Kãút cáúu BTCT ra âåìi thç män Sỉïc Bãưn Váût Liãûu â phạt triãøn tỉång âäúi hon chènh nãn
ngỉåìi ta â váûn dủng l thuút ny vo tênh toạn Kãút cáúu BTCT. Âọ l phỉång phạp ỉïng sút cho
phẹp (phỉång phạp ny âỉåüc dng räüng ri âãún mi thåìi gian gáưn âáy, ngy nay mäüt säú nỉåïc váùn
dng).
Nhỉng cng ngy viãûc nghiãn cỉïu loải váût liãûu måïi ny sáu sàõc hån, ngỉåìi ta â ci tiãún
phỉång phạp tênh toạn Kãút cáúu BTCT cho ph håüp våïi tênh cháút ca váût liãûu. Tỉïc l khäng coi
BTCT l váût liãûu ân häưi m xem chụng l váût liãûu ân häưi do. Âỉa PP tênh theo giai âoản phạ
hoải âãø thay PP tênh theo ỉïng sút cho phẹp (1931) v sau chiãún tranh thãú giåïi thỉï hai â phạt triãøn
thnh PP tênh theo trảng thại giåïi hản.
1.1. Tải trọng, tác động:
Ti trng tạc dủng lãn cäng trçnh do nhiãưu ngun nhán våïi tênh cháút cng nhỉ thåìi gian tạc dủng
khạc nhau. Âãø tiãûn viãûc xạc âënh ti trng v tênh näüi lỉûc do tỉìng loải, ngỉåìi ta tiãún hnh phán loải.
Cọ cạc cạch phán loải nhỉ sau:
- Theo tênh cháút: chia lm 3 loải
Ti trng thỉåìng xun (tènh ti): l ti trng tạc dủng khäng âäøi sút quạ trçnh sỉí dủng
cäng trçnh (trng lỉåüng bn thán kãút cáúu, cạc vạch ngàn cäú âënh ). Tènh ti âỉåüc xạc âënh theo säú
liãûu củ thãø vãư cáúu tảo.
Ti trng tảm thåìi (hoảt ti): cọ thãø thay âäøi vãư âiãøm âàût, trë säú, phỉång chiãưu tạc dủng (ti
trng sỉí dủng trãn sn, do cáưu trủc, do ä tä, ti trng giọ ).
Ti trng âàûc biãût: loải ti ny êt khi xy ra, cọ thãø chè tênh våïi cạc cäng trçnh âàûc biãût hồûc
theo vë trê âëa l ( âäüng âáút, näø, chạy, do cạc vi phảm nghiãm trng âãún chãú âäü k thût ca quạ
trçnh cäng nghãû, do cạc thiãút bë máút chênh xạc tảm thåìi hồûc bë hỉ họng gáy ra, do lụn nãưn vç nhỉỵng
- Våïi kãút cáúu ténh âënh (dáưm, cäüt âån gin): Dng PP tênh ca SBVL hồûc CHKC.
- Våïi kãút cáúu siãu ténh (dáưm lãn tủc, khung, v mng ): Vç BTCT l váût liãûu häùn håüp, BT vng nẹn
thỉåìng cọ vãút nỉït, BT chëu nẹn v cäút thẹp cọ biãún dảng do Nãn khi tênh toạn theo cạc PP ca
CHKC hồûc l thuút ân häưi thç kãút qu cng chè âỉåüc xem l gáưn âụng (Våïi kãút cáúu thäng thỉåìng
mỉïc âäü sai säú trong phảm vi cho phẹp)
Âãø tênh näüi lỉûc v thỉûc hiãûn cạc täø håüp näüi lỉûc cáưn thnh láûp mäüt säú så âäư tênh:
- Mäüt så âäư tênh våïi ténh ti (cho näüi lỉûc T
g
).
- Mäüt säú så âäư tênh våïi cạc trỉåìng håüp cọ thãø xy ra ca hoảt ti (cho cạc näüi lỉûc T
i
).
Näüi lỉûc tênh toạn l täø håüp ca T
g
v cạc T
i
: T= T
g
+ ∑T
i
(3 - 2)
1.3. Tính tốn tiết diện BTCT:
Tênh toạn vãư kh nàng chëu lỉûc ca kãút cáúu BTCT ta gàûp 2 dảng bi toạn sau:
- Bi toạn kiãøm tra: Cạc thäng säú vãư tiãút diãûn BT v cäút thẹp â cho trỉåïc, cáưn xạc âënh näüi lỉûc låïn
nháút m TD cọ thãø chëu âỉåüc, váûy âiãưu kiãûn kiãøm tra l : T≤ T
td
. (3 - 3)
- Bi toạn tênh cäút thẹp (BTthiãút kãú): cng tỉì âiãưu kiãûn (3 - 3) nhỉng trong biãøu thỉïc xạc âënh T
td
bk
=σ
bk
/E
b
⇒ σ
a
=(E
a
/E
b
)*σ
bk
=nσ
bk
.
Tỉïc l âäúi våïi mäüt diãûn têch cäút thẹp chëu kẹo tỉång âỉång våïi n láưn diãûn BT hay diãûn têch cäút thẹp
F
a
quy âäøi thnh nFa diãûn têch BT.
e Så âäư ỉïng sút ca miãưn BT chëu nẹn xem l tam giạc (Tỉïc ân häưi); Khäng xẹt BT chëu
kẹo m chè xẹt diãûn têch Bã täng quy âäøi ca cäút thẹp chëu kẹo (Gâ II TTUS-BD).
Tiãút diãûn quy âäøi v så âäư ỉïng sút (TD chỉỵ nháût):
M
h
h
0
D
b
D
0
-x)=0.
Theo SBVL, ỉïng sút låïn nháút ca BT chëu nẹn:
σ
bmax
=M*x/ J
qd
≤ [σ
b
].
ỈÏng sút kẹo tải diãûn têch BT tỉång âỉång: σ
bk
=M*(h
0
-x)/ J
qd
.
Váûy ỉïng sút trong cäút thẹp : σ
a
=nσ
bk
=n*M*(h
0
-x)/ J
qd
≤[σ
a
].
Trong âọ: [σ
a
.
Trong âọ:
T
c
: Näüi lỉûc do ti trng gáy ra tải TD xẹt.
T
p
: Kh nàng chëu lỉûc ca TD ( Cn gi l näüi lỉûc phạ hoải ca TD ).
k >1: Hãû säú an ton ca kãút cáúu.
Thê dủ âäúi våïi cáúu kiãûn chëu ún, ngỉåìi ta â xem ỉïng sút trong miãưn BT chëu nẹn phán bäú theo
hçnh chỉỵ nháût chỉï khäng phi theo dảng âỉåìng cong thỉûc tãú (Sai säú < 2%) âãø âån gin họa cäng
thỉïc tênh toạn.
ΣM
Db
= 0 ⇒ [M]- R
a
F
a
*(h
0
-x/2) = 0.
M
h
h
0
b
x
D
b
R
c
gäüp chung lải nhỉ váûy l chỉa xạc âạng vç váún âãư an ton ca kãút
cáúu phủ thüc ráút nhiãưu úu täú nhỉ ti trng, váût liãûu, âiãưu kiãûn lm viãûc v.v Vç váûy khäng thãø
âạnh giạ âäü an ton bàòng mäüt hãû säú duy nháút âỉåüc.
- Chỉa xẹt âãún biãún dảng v khe nỉït ca kãút cáúu l hai váún âãư cng ráút âỉåüc quan tám.
Phỉång phạp ny âỉåüc âỉa vo qui phảm Liãn Xä 1949.
2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH CẤU KIỆN THEO TRẠNG THÁI GIỚI
HẠN:
2.1. Các trạng thái giới hạn (TTGH):
- TTGH l trảng thại m tỉì âọ tråí âi kãút cáúu khäng tha mn cạc u cáưu âãư ra cho nọ (do
chëu lỉûc quạ sỉïc,do máút äøn âënh, do biãún dảng quạ låïn hồûc do khe nỉït xút hiãûn v måí räüng v.v )
- Kãút cáúu BTCT âỉåüc tênh theo 2 nhọm TTGH: TTGH thỉï I (TTGH vãư cỉåìng âäü) v TTGH
thỉï II (TTGH vãư âiãưu kiãûn sỉí dủng)
Mủc âêch ca viãûc tênh theo TTGH l âm bo cho kãút cáúu khäng åí vo báút kç mäüt TTGH no trong
thåìi gian sỉí dủng. Kãút cáúu no cng phi tênh theo TTGH I. V ty thüc u cáưu củ thãø m cn cọ
thãø phi tênh theo TTGH khạc nỉỵa.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP.
4
Chỉång 3
a. Tính theo TTGH về cường độ (TTGH I):
TTGH thỉï I âỉåüc qui âënh ỉïng våïi lục kãút cáúu bàõt âáưu bë phạ hoải, bë máút äøn âënh vãư hçnh dạng
v vë trê, bë hng do mi do tạc dủng âäưng thåìi ca ti trng v mäi trỉåìng.
Âiãưu kiãûn tênh toạn vãư kh nàng chëu lỉûc l: näüi lỉûc do ti trng gáy ra trãn TD ≤ kh nàng chëu
lỉûc ca TD: T ≤ T
gh
.
T: L näüi lỉûc låïn nháút cọ thãø phạt sinh tải TD do ti trng tênh toạn gáy ra.
T
gh
: L giåïi hản bẹ nháút vãư kh nàng chëu lỉûc ca TD (Xạc âënh theo cỉåìng âäü ca váût liãûu
Khi sn xút cäút thẹp, phi lm thê nghiãûm kẹo máùu âãø kiãøm tra cỉåìng âäü: Våïi thẹp do ktra theo
GH chy, thẹp dn ktra theo GH bãưn âãø loải b phãú pháøm.
- Cỉåìng âäü tiãu chøn ca cäút thẹp láúy bàòng giạ trë kiãøm tra âãø loải b phãú pháøm.
b. Cường độ tiêu chuẩn của BT:
Thê nghiãûm cạc máùu thỉí, cọ cỉåìng âäü trung bçnh: R
tb
=
R
n
n
i1
n
=
∑
(3 - 8)
Âàût D
i
= R
i
- R
tb
, Âäü lãûch qn phỉång: d =
D
n1
i
2
∑
−
(3 - 9)
Cỉåìng âäü theo mäüt xạc sút âm bo qui âënh: R
* m/k.
Cỉåìng âäü tênh toạn ca Bã täng R
b
= m
b
.R
b
c
/ k
b
.
Cäút thẹp R
a
= m
a
.R
a
c
/ k
a
.
Trong âọ:
k
b
, k
a
: Hãû säú an ton ca BT & cäút thẹp .
k
a
: 1.1÷1.25 våïi cäút cạn nọng, 1.5÷1.75 våïi såüi kẹo ngüi v såüi cỉåìng âäü cao.
b
c
.
Cäút thẹp R
a
=k
a
.m
a
.R
a
a
.
Trong âọ: k
b
, k
a
: Hãû säú âäưng cháút ca bã täng & cäút thẹp .
k
a
: 0,7 -0,9.
k
b
: 0.4-0,6.
m
a
, m
a
: Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc ca váût liãûu.
Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc ca kãút cáúu m: l hãû säú xẹt âãún cạc nhán täú nh hỉåíng âãún sỉû lm viãûc ca
1. Khung cäút thẹp: Nọi chung gäưm cäút dc, cäút ngang, cäút thi cäng. Thỉåìng âàût åí cäüt, dáưm.
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
∗
a. Khung cốt buộc:
Büc
Vạn khn
Büc
Büc bàòng såüi thẹp φ 0,8 ÷ φ 1.
* Ỉu âiãøm: - Chëu ti trng âäüng täút.
- Bäú trê cäút thẹp linh âäüng.
- Khäng cáưn thiãút bë hn.
* Nhỉåüc âiãøm: - Chëu lỉûc khäng täút bàòng hn.
- Cháûm, khäng cå giåïi họa.
Thanh näúi ngang
(1-3 thanh/m).
b. Khung cốt hàn:
2. Lỉåïi cäút thẹp :
Cọ thãø büc hồûc hn lỉåïi phàóng hồûc
cün nhỉng âm bo mäùi cün G ≤ 500 kg âãø
Cäút thẹp trn trån chëu kẹo phi cọ mọc neo åí hai âáưu
âãø cho cäút thẹp khi chëu lỉûc khäng bë trỉåüt trong bã täng.
3,25d
≥2,5d
ún mạy
2. Neo bàòng cạch hn cạc thẹp neo åí âáưu: 3.4. Uốn cốt thép:
Tải chäù cäút thẹp bë ún cong, cäút thẹp khi
chëu lỉûc s ẹp củc bäü vo BT v gáy ỉïng sút táûp
trung tải âọ âãø phán bäú lỉûc nẹn ca cäút thẹp ra (Tiãút
diãûn räüng hån) âãưu hån. Cäút thẹp âỉåüc ún cong våïi
bạn kênh cong r ≥ 10d.
3.5. Nối cốt thép:
Cäút thẹp cọ thãø näúi våïi nhau bàòng hn hay büc.
a. Nối buộc (nối chồng ):
Cho phẹp büc khi cäút thẹp cọ d < 32 v mäúi näúi khäng âỉåüc âàût tải TD âỉåüc táûn dủng hãút
kh nàng chëu lỉûc.
Khäng âỉåüc büc khi d > 32 v khi kãút cáúu chëu kẹo hon ton (Thanh bủng chëu kẹo v
thanh cạnh hả ca dn ).
Âoản l
neo
4d
d
r ≥10d
d
l
neo
}
⇒
Ty thüc mạc BT
v loải cäút thẹ
p
{
d
1
≥
d
2
0.85 d
2
10 mm
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP.
8
Chỉång 3
(↓1/2)
≥10d
≥5d
d≥8
(↓1/2)
≥8d
0
= 30mm : Mọng làõp ghẹp v dáưm mọng.
a
0
= 35mm : Mọng âäø tải chäø cọ BT lọt.
a
0
= 70mm : Mọng âäø tải chäø khäng cọ BT lọt
Âäúi våïi cäút âai, cáúu tảo:
a
0
= 10mm : Khi h ≤ 250.
a
0
= 15mm : Khi h ≥250.
Ngoi ra låïp BT bo vãû cn ty thüc vo mäi trỉåìng sỉí dủng v cháút lỉåüng bo qun m cọ thãø
tàng 5 ÷ 20mm hồûc gim 5mm (nhỉng täúi thiãøu a
0
= 10mm).
3.7. Bố trí và khoảng cách giữa các cốt thép:
Nãúu cäút thẹp bäú trê quạ dy s nh hỉåíng âãún lỉûc dênh, khọ âäø BT Khong håí giỉỵa cạc cäút thẹp
trong mi trỉåìng håüp phi ≥ âỉåìng kênh cäút thẹp (t
0
≥ d). Ngoi ra cn phủ thüc vo:
{
- Nãúu cäút thẹp nàòm ngang hồûc nghiãng khi âäø BT:
30
d
t
0
30
d
t
0
≥ 1.5d 25
d 25
d - Nãúu cäút thẹp âàût âỉïng khi âäø BT: t
0
≥ 50.
Ngoi ra khong cạch giỉỵa cạc cäút thẹp cng khäng nãn quạ låïn nhàòm trạnh cạc vãút nỉït do co ngọt,
thay âäøi nhiãût âäü, trạnh sỉû phạ hoải củc bäü v äøn âënh ca khung (lỉåïi) cäút thẹp khi thi cäng Trong
mi trỉåìng håüp t
0
≤ 400.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP.
9
Chỉång 4
CÁÚU KIÃÛN CHËU ÚN.
Cäút chëu lỉûc
a. Cốt thép chịu lực:
Nàòm trong màût phàóng tạc dủng ca M (âàût dc theo nhëp), bäú trê trong vng kẹo.
Chn v bäú trê theo tênh toạn.
Dng thẹp A
I
hồûc A
II
, d=5÷12 mm, khong cạch giỉỵa cạc cäút thẹp a=7÷20 cm.(Nãúu khong
cạch cäút thẹp quạ låïn thç pháưn BT giỉỵa 2 cäút thẹp khäng chëu nh hỉåíng ca cäút thẹp ). Tải gäúi cäút
m chëu M
+
thç a ≥ 100 âãø tiãûn âäø BT; Tải nåi cọ M > thç:
a ≤ 200 khi chiãưu dy bn h ≤ 150,
a ≤ 1.5h khi chiãưu dy bn h > 150,
Tải nåi cọ M< thç täúi thiãøu phi cọ 3 thanh/1m di bn.
b. Cốt thép phân bố (cấu tạo):
Âàût vng gọc cäút chëu lỉûc (Nàòm bãn trong cäút thẹp chëu lỉûc) âãø tảo thnh lỉåïi.
Cọ d=4÷8; a=20÷30 cm (a khäng quạ 350) âàût theo cáúu tảo.
1
Tạc dủng: giỉỵ vë trê cäút chëu lỉûc khi thi cäng, chëu ỉïng
lỉûc do co ngọt, thay âäøi nhiãût âäü, phán phäúi nh hỉåíng ca lỉûc
táûp trung ra cạc cäút lán cáûn.
Diãûn têch cäút phán bäú / 1M bãư di bn ≥10% diãûn têch cäút chëu lỉûc tải TD cọ M
max
.
c
l
neo
≥10d
3. Kêch thỉåïc tiãút diãûn dáưm:
{
Chiãưu cao h =
1
8
1
20
÷
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
nhëp
- Bäüi säú ca 50 → h ≤ 600.
- Bäüi säú ca 100
→ h > 600.
Chiãưu räüng h =
1
2
1
4
÷
⎛
⎝
⎜
Âai 4 nhạnh
b. Cốt đai:
Dng âãø chëu lỉûc càõt, liãn kãút cäút dc thnh khung, gàõn vng BT chëu kẹov vng BT chëu
nẹn våïi nhau âãø chëu mä men.
Tênh toạn theo lỉûc càõt.
Âỉåìng kênh cäút âai thỉåìng dng:
φ ≥ 6mm âäúi våïi h < 800; φ ≥ 8mm âäúi våïi h ≥ 800.
c.Cốt xiên:
Dng âãø chëu lỉûc càõt Q hồûc cọ lục chè âãø âỉa cäút dc lãn chëu M
(-)
åí trãn.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
2
Copyright: Tài liệu đại học ©