BỘ MÔN CÔNG TRÌNH
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BO
BO
Ä
Ä
MÔN CÔNG TRÌNH
MÔN CÔNG TRÌNH
KHOA KỸ THUA
KHOA KỸ THUA
Ä
Ä
T XÂY D
T XÂY D
Ự
Ự
NG
NG
GV: Hồ Hữu Chỉnh
Email:
GV: Hồ Hữu Chỉnh
Email:
K
K
Ế
Ế
T C
T C
Ấ
Ấ
U BÊ TƠNG 2
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BO
BO
Ä
Ä
MÔN CÔNG TRÌNH
MÔN CÔNG TRÌNH
KHOA KỸ THUA
KHOA KỸ THUA
Ä
Ä
T XÂY D
T XÂY D
Ự
Ự
NG
NG
GV: Hồ Hữu Chỉnh
Email:
GV: Hồ Hữu Chỉnh
Email:
Chương 2
Khung BTCT
Chương 2: Khung BTCT trang II_1
Chương
Chương
2
2
: Khung BTCT
: Khung BTCT
Móng
Cột
Dầm chính
Nút khung
2.1.1. Phân loại khung BTCT
a/- Theo pp. thi công:
- Khung BTCT toàn khối
- Khung BTCT lắp ghép
b/- Theo sơ đồ kết cấu:
- Khung hoàn toàn (khung dầm-cột, sàn-cột )
- Khung không hoàn toàn (hệ dầm-cột +vách,
hệ dầm-cột + lỏi cứng, … )
Khung dầm-cột Khung sàn-cột Hệ dầm-cột + vách Hệ dầm-cột + lõi
c/- Liên kết giữa các phần tử khung:
-LK cột-móng: ngàm (toàn khối) hay khớp
-LK cột-dầm: ngàm (toàn khối) hay khớp
-LK cột-dàn vì kèo: khớp (lắp ghép)
Chương 2
: Khung BTCT trang II_3
Chương
Chương
2
2
: Khung BTCT
: Khung BTCT
trang II_3
trang II_3
LK cột-móng LK cột-dầm LK cột-dàn
2.1.2. Sơ đồ tính khung BTCT
Chương 2: Khung BTCT trang II_4
cột
l
an
Neo đầu dầm
2.2 Cấu tạo khung BTCT toàn khối
Chương 2: Khung BTCT trang II_6
Chương
Chương
2
2
: Khung BTCT
: Khung BTCT
trang II_6
trang II_6
Khung BTCT toàn khối
nút khung
φλ
γ
ω
)(
an
bb
s
anan
R
R
l Δ+≥
φ
λ
anan
d
Nút khung chịu tải động đất
Chương 2: Khung BTCT trang II_7
Chương
Chương
2
2
: Khung BTCT
: Khung BTCT
trang II_7
trang II_7
2.2.1. Cấu tạo nút khung BTCT toàn khối
l
1
l
3
l
2
l
1
l
3
Thép hình
≥10d
l
2
l
1
l
3
Biết q , L
b
o
bR
M
2h =
ahh
o
+=
Cách 1
1
6
12
L
h
-
=
Lựa chọn bCách 2
l
an
l
an
Cột 2D
Cột 3D
2.2.3. Sơ bộ tiết diện cột khung BTCT
Chương 2: Khung BTCT trang II_9
Chương
Chương
2
2
Nhà có n tầng ⇒ tải trọng
nén cho cột j tính đến tầng i
2.3 Tính toán khung BTCT toàn khối
Chương 2: Khung BTCT trang II_10
Chương
Chương
2
2
: Khung BTCT
: Khung BTCT
trang II_10
trang II_10
1. Sơ bộ tiết diện hệ khung: cột, dầm, vách cứng,…
2. Xác định sơ đồ tính toán:
•Xác định liên kết tại các nút: khớp, ngàm, ngàm trượt,….
•Xác định các phần tử khung: dầm, cột, dầm, vách cứng,…
•Xác định sơ đồ tính 2D hay 3D
3. Xác định các lực tác dụng: tĩnh tải, hoạt tải sàn, gió,…
4. Xác định tất cả tổ hợp tải trọng (khả dĩ) tác dụng lên khung
5. Dùng phân tích đàn hồi xác định nội lực: M, N, Q
6. Chọn các cặp nội lực nguy hiểm để tính toán cốt thép
7. Kiểm tra lại μ
min
≤ μ ≤ μ
max
cho từng cấu kiện
2.3.1. Ví dụ phân tích sơ đồ tính
Sơ đồ tính kết cấu khung + vách:
- Khung AB có các nút khung là liên kết khớp nên chủ yếu chịu tải trọng đứng
- Khung CDE liên kết ngàm trượt với vách BC nên chịu tải trọng đứng + ngang
d2
EJ
d3
EJ
d4
EJ
c1
EJ
c2
EJ
c3
EJ
c4
e
1
e
2
e
3
Xác định độ cứng hệ khung (Phân tích đàn hồi)
Chương 2: Khung BTCT trang II_13
Chương
Chương
2
2
: Khung BTCT
: Khung BTCT
trang II_13
trang II_13
Thành phần BTCT (ATC 40)
Cột chịu nén + uốn0.7E
c
I
g
0.4E
c
A
w
E
c
A
g
Cột chịu kéo + uốn0.5E
c
I
g
0.4E
c
A
w
E
c
A
g
Vách cứng không cho phép nứt0.8E
c
I
g
0.4E
c
N.A
Trường hợp dầm chữ T:
- Độ cứng chống uốn:
- Độ cứng chống cắt:
- Độ cứng dọc trục:
)
12
hb
(E)I2(E5.0IE5.0
3
2
2
cwcgc
=×≈=
)hb(E4.0AE4.0
22cwc
=
=
)hbhb(EAE
2211cgc
+
=
=
Chương 2: Khung BTCT trang II_14
Chương
Chương
2
2
: Khung BTCT
: Khung BTCT
: Khung BTCT
trang II_15
trang II_15
1. Tải trọng thẳng đứng: tĩnh tải, hoạt tải (dài hạn + ngắn hạn)
2. Tải trọng gió
3. Tải trọng động đất
TH cơ bản:
tải thẳng đứng + tải gió
TCVN 2737-1995, 229-1999
TH đặc biệt:
tải thẳng đứng + tải động đất
V
1
V
2
V
3
V
4
V
đđ
∑
idd
VV =
TCXDVN
375-2006
Chương 2: Khung BTCT trang II_16
Chương
Chương
2
trang II_17
Tảitrọng XDDD&CN (TCVN 2737-1995)
Tĩnh tải
TT = const
tải trọng bản thân
kết cấu,…
Hoạt tải
HT = P(x)
tải trọng người,
tải do gió, xe,…
Tải đặc biệt
DT = P(x,t)
tải do động đất,
tải do cháy, nổ…
¾ Tải trọng dài hạn = ΣTT + ΣHT
dài hạn
¾ Tải trọng ngắn hạn = ΣHT
ngắn hạn
Chương 2: Khung BTCT trang II_18
Chương
Chương
2
2
: Khung BTCT
: Khung BTCT
trang II_18
trang II_18
Tải trọng tiêu chuẩn và tính toán
¾ Tải trọng tiêu chuẩn (q
TC
q
11
q
22
∑
+=
n
j
ijgi
SSS
γ
min
max
S
S
TT: q
g
i = 1, 2…
n = 1 ⇒
γ
= 1.0
n > 1 ⇒
γ
= 0.9
Hình bao
nội lực S
Các tổ hợp
HT2: q
2
HT1: q
= 0,5)
S
DD
: nội lực do đặc biệt (động đất) gây ra
Chương 2: Khung BTCT trang II_21
Chương
Chương
2
2
: Khung BTCT
: Khung BTCT
trang II_21
trang II_21
Nộilực và tiết diện nguy hiểm
Hình bao
nội lực S
Các tổ hợp
S
max
= (M
max
; N
max
; Q
max
)
Tiết diện và nội lực nguy hiểm TH 1 TH 2 TH 3
-Cột: đỉnh cột và chân cột*
M
+
: Khung BTCT
: Khung BTCT
trang II_22
trang II_22
¾ Dầm:sơ bộ A
s
; b ; h ; A
sw
(thường dầm chữ nhật cốt đơn)
⇒ Kiểm tra: [M
gh
] > M
±
max
, [Q
gh
] > Q
max
2.3.4. Tính cốt thép khung BTCT
TCXDVN 356-2005
Yêu cầu:
%3μ≤100x
bh
'AA
μ≤μ2
max
o
ss
tmin
=
TƯ
)
⇒ Kiểm tra TH3: [M
gh
, N
max
] > (M
TƯ
, N
max
)
(yêu cầu: )
31λ≤/bLλ
obob
==
Chương 2: Khung BTCT trang II_23
Chương
Chương
2
2
: Khung BTCT
: Khung BTCT
trang II_23
trang II_23
Chiềudàitínhtoán cột BTCT (L
o
)
o
LL= ψ
L