CH ƯƠNG
2
TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO
KẾT CẤU BTCT
1. Những nguyên tắc cơ bản
Nguyên tắc 1: Kết cấu BTCT cần được xây dựng đảm bảo:
- Độ bền vững
- Sự làm việc bình thường
- Tuổi thọ thích hợp
Nguyên tắc 2: Chất lượng của kết cấu được quyết định bởi 3 khâu:
- Thiết kế
- Thi công
- Sử dụng – bảo quản
Nguyên tắc 3: Thiết kế kết cấu BTCT gồm 2 khâu:
- Tính toán
+ Xác định tải trọng tác động
+ Xác định nội lực cho từng trường hợp tải và tổ hợp tải trọng
+ Xác định khả năng chịu lực của kết cấu hoặc tính toán diện tích cốt thép
- Cấu tạo
+ Chọn vật liệu (BT, CT, …)
+ Chọn kích thước tiết diện
+ Chọn và bố trí cốt thép
+ Liên kết giữa các bộ phận
+ Chọn giải pháp chống xâm thực, bảo dưỡng …
1.1 Tải trọng và tác động
Các loại tải trọng và trị số dùng để thiết kế lấy theo TCVN 2737-1995
Hoạt tải: THCB1, THCB2
1.3 Tính toán kết cấu BTCT: có 2 dạng bài toán
- Kiểm tra khả năng chịu lực: biết kích thước tiết diện và CT → xác định nội lực
mà tiết diện đó chịu được ([M], [N], [Q])
- Tính cốt thép: xác định diện tích CT cần bố trí để đảm bảo chịu được ngoại
lực tác dụng
2. Các phương pháp tính toán kết cấu BTCT
* Phương pháp tính theo ứng suất cho phép
σ ≤ [σ]
Trong đó:
σ - ứng suất gây ra bởi nội lực
[σ] - ứng suất cho phép của VL
* Phương pháp tính theo NL phá hoại
Có xét đến tính dẻo của BT và CT, có xét đến hệ số n
* Phương pháp tính theo TTGH
TTGH1: (Tính theo cường độ)
Nhằm bảo đảm các yếu tố sau:
- Kết cấu không bị phá hoại do tải trọng tác động
- Không bị mất ổn định
- Không bị phá hoại do mỏi
- Không bị phá hoại do tác dụng đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh
hưởng bất lợi của môi trường
PTCB:
[ ]
Với: - f : BD của kết cấu do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
- [f] : BD giới hạn, theo QP 356 – 2005, bảng c1, trang 158
3. Nguyên lý về cấu tạo cốt thép
- Cốt thép đặt trong BT không được để rời mà phải liên kết chúng với nhau
thành khung hoặc lưới thép
+ Dạng khung dùng trong cột (khung nhà)
+ Dạng lưới dùng trong sàn nhà
- Khung + lưới buộc: được tạo thành bởi các thanh thép rời, dây kẽm buộc chặt
tại các nút
- Khung + lưới hàn: được tạo thành bằng cách dùng máy hàn để hàn các điểm
tiếp xúc chỗ thép giao nhau, được sản xuất hàng loạt tại nhà máy.
Neo, nối cốt thép:
- Khi thiết kế chiều dài thanh thép quá dài Lmax = 11.7m, người ta bắt buộc phải
nối cốt thép, có thể nối hàn hoặc nối buộc
+ Nối buộc: đặt 2 đầu thanh thép chồng lên nhau một đoạn L an rồi dùng
kẽm buộc chúng lại với nhau
+ Nối hàn: có thể hàn đối đầu hoặc hàn chồng, tất cả đều phải kiểm tra kỹ
lưỡng chất lượng đường hàn, Lan ≥ 10Ø
Lan được xác định theo công thức
ωan
∆λan
λan
Lan
Không nhỏ
hơn
11
8
20
12
250
200
1.2
0.8
11
8
20
15
Khi h ≥ 250 → a0 = 15 (mm)
4. Các giai đoạn của TT US – BD của cấu kiện chịu uốn