Bộ môn: Kết cấu bê tông cốt thép – Gạch đá
Khoa Xây dựng – Trường đại học Kiến trúc Hà nội

Tài liệu học tâp:
Giáo trình chính:
1. Giáo trình kết cấu BTCT – phần 1: “Cấu kiện cơ bản”
2. Giáo trình kết cấu BTCT – phần 2: “Cấu kiện nhà cửa”
Tài liệu tham khảo:
1. TCVN 5574-1991 – Kết cấu BTCT – tiêu chuẩn thiết kế
2. TCVN 356-2005 – Kết cấu BT và BTCT – tiêu chuẩn thiết kế
3. Tiêu chuẩn ACI 318 – Mỹ
4. Lê Văn Kiểm – Hư hỏng, sửa chữa gia cố công trình – NXBĐHQG – TPHCM
5. Vương Hách: Sổ tay xử lý sự cố công trình
Giáo viên Giang dạy: Dương Quang Hùng
ĐT: 0912472670


Ch­¬ng­1.­
Kh¸i­NiÖm­
Chung


ưĐ1.ưThcưchtưcaưbêưtôngưcốtưthépư
1.ưKháiưniệm
Bêtôngưcốtưthépư(BTCT) là một loại vật liệu xây dựng phức hợp do
bê tông và cốt thép cùng kết hợp chịu lực với nhau.
Xi mng

+

ỏ dm (si)


1

b)

b1
t

2

2

2

1

bt > Rbt Dầm

nứt lan dần lên phía trên
P=> Vết nứt

b
3

s

bt > Rbt Dầm

nứt do CT chịu, CT cản
P=> lực kéo

rất nhỏ, không phá hoại lực dính.


Đ2.ưPhânưloại:

.ưTheoưphươngưphápưthiưcôngư(3loại)ư
a. BTCT toàn khối (BTCT đổ tại chỗ): Lắp đặt cốt thép; cốp pha và
đổ BT tại vị trí thiết kế của kết cấu.


b. BTCT lắp ghép: Phân kết cấu thành các cấu kiện để sản xuất tại nhà
máy hoặc sân bãi. vận chuyển đến công trờng, dùng cần trục lắp ghép
và nối các cấu kiện tại vị trí thiết kế.

c. BTCT lắp ghép: Lăp ghép các
cấu kiện đợc chế tạo cha hoàn
chỉnh. đặt thêm cốt thép, ghép
cốp pha, đổ BT phần còn lại vào
mối nối.


Theoưtrạngưtháiưứngưsuấtưkhiưchếưtạoưvàưsửưdụngư(2loại):
a. BTCT thờng:
Khi chế tạo cấu kiện, ngoài nội ứng suất do co ngót và giãn nở nhiệt
trong cốt thép không có ứng suất.
b. Bê tông cốt thép ứng lực trớc(BTCT ƯLT):
Khi chế tạo, ngời ta căng cốt thép để nén vùng kéo của cấu
kiện(BT đợc ƯLT) nhằm khống chế sự xuất hiện và hạn chế bề rộng
khe nứt.



Đ4.ưBêưtông:

Thànhưphần,ưcấuưtrúcưvàưcácưloạiưBêưtôngư(SGK)

2.ưCườngưđộưcủaưbêưtôngư
Cờng độ là khả năng chịu lực trên một đơn vị diện tích.
+ Cờng độ chịu nén(Rb)
+ Cờng độ chịu kéo( Rbt) v.v
Các phơng pháp xác định cờng độ ( hiện nay):
+ Phơng pháp phá hoại mẫu thử ( độ chính xác cao).
+ Phơng pháp không phá hoại: Sóng
Siêu âm; súng bắn BT( ép lõm viên bi
A
lên bề mặt BT).
TN xác định cờng độ chịu nén:
4a
a= 15cm; D = 16cm; h
A
= 2D
a
a
b

a
a

h

A

+ BT đặc biệt:
R 80
Mpa

Thí nghiệm Cờng độ chịu nén(Rb)


Các nhân tố ảnh hởng đến cờng độ của
mẫu
ảnh hởng của mặt tiếp xúc:
Không bôi trơn

Bôi trơn

6

5
4

4

6

5

+ Kích thớc mẫu nhỏ R
m
m
Rblt
0,8 Rbkv

A

Thi nghiệm Cờng độ chịu kéo(

a)
N

N

Rbt =

2P
[ MPa]
Dl

P

c)

D

Rbt =

a

A a

P



i

n
Cờng độ tiêu chuẩn (Giá trị tiêu chuẩn của cờng độ ):

- Cờng độ đặc trng: (còn gọi là giá trị đặc trng của cờng độ) là c
ờng độ lấy theo một xác suất đảm bảo quy định nào đó.

Với BT: Cờng độ đặc trng đợc xác định theo xác suất đảm bảo quy định 95%
Rch=0,78Rm
- Cờng độ tiêu chuẩn của BT (về nén: Rbn ; về kéo: Rbtn)

Rbn = kc Rch

kc - hệ số kết cấu: = 0,7~0,8 tuỳ thuộc Rch , nó kể đến sự làm

kc = 1 Với mẫu thử lang trụ
việc của BT (mẫu thử khối vuông).
Rbn và Rbtn cho trong PL 2


ưCườngưđộưtínhưtoánư(ưvềưnén:ưRbư;ưvềưkéo:ưRbt)
- Cờng độ tính toán gốc:

Rb =

Rbn
bc

Rbt =

a. Mác theo cờng độ chịu nén:
Mác theo cờng độ chịu nén (M) là trị số lấy bằng cờng độ chịu
nén trung bình tính theo đơn vị KG/cm2 của các mẫu thử khối
vuông cạnh 15cm , có tuổi 28 ngày đợc dỡng hộ và tiến hành thí
nghiệm trong điều kiện tiêu chuẩn.

Với BT nặng: M100; M150; M200; M250; M300; M350; M400; M500
Với BT nhẹ: M50; M75; M100; M150; M200; M250; M300.
Chú ý: Trong kết cấu BTCT phải dùng mác từ 150 trở lên.

b. Cấp độ bền chịu nén:
Cấp độ bền chịu nén (B) là trị số lấy bằng cờng độ đặc trng
tính theo đơn vị Mpa của các mẫu thử khối vuông cạnh 15cm,
có tuổi 28 ngaỳ đợc dỡng hộ và tiến hành thí nghiệm trong
điều B5;
kiệnB7,5;
tiêu chuẩn.
B3,5;
B10; B12,5; B15; B20; B25; B30; B35; B40; B45;
B50; B55; B60.
Bư=ư0,1.0,78.M

c. Cấp độ bền chịu kéo:
Bt0,5; Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2,0; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2; Bt3,6 ; Bt4,0


5.­BiÕn­d¹ng­cña­BT:
Volume change

H

Chemical shrinkage

Expansion

Thermal
deformation

Evaporation
Evaporation

W

Autogenous shrinkage

T [0C]

C

Autogenous
shrinkage

Ex

Artificial
expansion

Ex

Ex


lớn => Co ngót lớn.
X


- Cát hạt nhỏ, sỏi xốp => co ngót lớn.
- BT dùng chất phụ gia đông kết nhanh => co ngót lớn.
- BT đợc chng hấp ở áp lực cao => co ngót ít.
- Trong môi trờng khô co ngót nhiều hơn trong môi trờng ẩm.

Hậu quả của co ngót:
- Làm thay đổi kích thớc và hình dạng cấu kiện;
- Do co ngót không đều hoặc khi co ngót bị cản trở BT sẽ bị nứt làm
giảm cờng độ
Biện pháp hạn chế và khắc phục hậu quả của co ngót:
Chọn cấp phối, thành phần cỡ hạt và tính năng cơ học của vật liệu thích hợp;
N
X

- Sử dụng loại XM co ngót ít,

thích hợp;

- Bảo dỡng đúng yêu cầu kỹ thuật đảm bảo cho BT thờng xuyên ẩm ở
giai đoạn đông cứng ban đầu;

Đầm đúng kỹ thuật đảm bảo cho BTđặc chắc và đồng đều;
- Đặt thép cấu tạo ở những vị trí cần thiết;
- Tạo mạch ngừng thi công, tổ chức khe co giãn trong kết cấu (Khe
nhiệt độ khi kích thớc mặt bằng công trình lớn; khe phân cách trên
mặt đờng bộ, sân bay).



0

C

b

pl. .el
.b

*b



Một phần biến dạng phục hồi đợc (1) - Biến dạng đàn BT là vật
liệu đàn
hồi
Một phần biến dạng không phục hồi đợc (2) - Biến
hồi - dẻo
dạng dẻo
1
=
Biến dạng đàn hồi tỷ đối:
el
l
Tơng ứng: b = el + pl

Biến dạng dẻo tỷ đối: pl = 2
l



0

t

Đặc điểm của từ biến
- Trong vài ba tháng đầu biến dạng từ biến tăng nhanh sau chậm dần
và có thể kéo dài vài chục năm (thờng 3-4 năm)
- Khi b 70%Rb biến dạng từ biến có giới hạn ( Đồ thị Hình b có tiệm
cân
b >70%R biến dạng từ biến tăng không ngừng và dẫn đến phá
- Khi ngang).
hoại mẫu thử. Đó là sự giảm cờng độ của BT khi tải trọng tác dụng lâu
dài.
Giải thích: Trong quá trình sử dụng kết cấub




= el = > b = el
b

Khiưkéo:

Eb/ =

b
= E b
el



0

C

0

b

pl. .el
.b

*b


Phân theo phơng pháp chế tạo:
+ Cốt cán nóng: Là cốt đợc chế tạo bằng cách nung chảy phôi thép rồi
cán qua các khuôn có hình dạng và kích thớc đính trớc.
d 10: dạng thanh, l = 11,7m
d < 10: dạng cuộn < 500 kG
+ Thép đợc gia công nhiệt ( Tôi): Nung CT đến nhiệt độ 9500 C một
phút rồi tôi nhanh vào nớc hoặc dầu, nung lại đến 4000 C và làm
nguội từ từ để giữ cho CT có độ dẻo.