Trường Đại học Giao thông Vận tải
Kh Công
Khoa
Cô trình
t ì h – Bộ
Bô môn
ô Kết Cấu
Cấ

BÀI GIẢNG MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
THEO 22 TCN 272-05

GIẢNG VIÊN: TS. ĐÀO SỸ ĐÁN

HÀ NỘI, 2016


Trường Đại học Giao thông Vận tải
Kh Công
Khoa
Cô trình
t ì h – Bộ
Bô môn
ô Kết Cấu
Cấ

Giới thiệu môn học
1. Giảng viên:
Đào Sỹ Đán,
Đán Phòng 408-A6,
408-A6 Bộ môn Kết cấu,

 Tiêu chuẩn
ẩ thiết
ế kế
ế cầu
ầ 22 TCN 272-05 (tham khảo).
2


Trường Đại học Giao thông Vận tải
Kh Công
Khoa
Cô trình
t ì h – Bộ
Bô môn
ô Kết Cấu
Cấ

Nội dung
Chương 1. Khái niệm chung về kết cấu BTCT
Chương 2. Vật liệu dùng trong kết cấu BTCT
Chương 3. Nguyên lý tính toán kết cấu BTCT
Chương 4.
4 Tính toán thiết kế cấu kiện chịu uốn
Chương 5. Tính toán thiết kế cấu kiện chịu cắt
Chapter 6. Tính toán thiết kế cấu kiện chịu nén
Chapter 7. Tính toán thiết kế kết cấu BTCT theo TTGH sử dụng
Chương 8. Kết
ế cấu
ấ BTCT dự ứng lực
3

- Bê tô
tông?
?
 Là một loại đá nhân tạo từ các vật liệu thành phần, bao gồm cốt liệu
lớ nhỏ,
lớn,
hỏ chất
hất kết dính,
dí h nước
ớ và
à phụ
h gia
i (nếu
( ế có).
ó)
 Đặc điểm: nén >> kéo (10 - 20 lần).
- Thép?
 Là hợp kim có thành chính là sắt (Fe) và các nguyên tố hóa học
khác.
 Đặc điểm: nén  kéo >> nén của BT (10 – 20 lần).
- Như vậy, nếu chỉ sử dụng BT cho các ck có us kéo  k hợp lý 
phải sử dụng ct đặt trong BT (cốt thép). Đặt thế nào?  xem 2 TN sau:


5


1.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA KẾT CẤU BTCT
1.1.1. Thực chất của BTCT thường (BTCT)


(3/7)

- TN2 (với dầm BTCT):
P

P
fcc

TTH

Vïng chÞu nÐn

As

Vïng chÞu kÐo

As
fs

VÕt nøt th¼ng gãc

Thí nghiệm uốn dầm BTCT
Đặt thêm cốt thép dọc vào vùng BT chịu kéo (As)  dầm không ph đột
ngột và gh chịu lực tăng nhiều? Thật vậy, khi P tăng dần  dầm bị nứt.
Nếu tiếp tục tăng P, thì fcc & fs tăng, đồng thời xuất hiện thêm các vết
nứt khác. Khi P tăng tới một gh nào đó, Pgh2  dầm ph theo 3 t/h sau:


7


Nếu chỉ đặt
khả năng chịu lực của tiết diện, đặt thêm trong vùng chịu nén  kép.
Tại sao sử dụng cốt thép?
Lực dính bám lớn;
Khô có
Không
ó phản
hả ứng
ứ hóa
hó học;
h
Hệ số gn nhiệt xấp xỉ nhau: c = (1,0 – 1,5).10-5/oC; s = 1,2.10-5/oC.


8


1.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA KẾT CẤU BTCT
1.1.1. Thực chất của BTCT thường (BTCT)

(5/7)

Ư điểm:
Ưu
điể
 Có khả năng sử dụng vật liệu và nhân công địa phương;
 Khả năng chịu lực lớn và dẻo hơn so với BT, vữa, đá xây;
 Bền vững,
g bảo dưỡng
g ít tốn kém;

(6/7)

PVSD:
PVSD
 Rất rộng rãi trong xây dựng: dd, gt, tl, cn;
 Chủ yếu sử dụng cho các kết cấu nhịp nhỏ (< 10 - 20 m), chịu tải
trọng tĩnh;
Một số hình ảnh cho BTCT thường:



10


1.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA KẾT CẤU BTCT
1.1.1. Thực chất của BTCT thường (BTCT)



(7/7)

11


1.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA KẾT CẤU BTCT
1.1.2. Thực chất của BTCT DƯL (UST)

(1/5)

- Như

dầ ? Sử
Sử d
dụng BTCT DƯL.
DƯL BTCT DƯL?
- KN kết cấu DƯL và BTCT DƯL:


12


1.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA KẾT CẤU BTCT
1.1.2. Thực chất của BTCT DƯL (UST)

(2/5)

 Kết cấu DƯL nói chung: khi chế tạo, tạo ra TTUS ban đầu >< với
TTUS do tải trọng khi sd gây ra  hạn chế sự bất lợi do khả năng chịu
ự kém của vật
ậ liệu
ệ  tăng
g kn chịu
ị lực
ự của dầm.
lực
 Kết cấu BTCT DƯL: khi chế tạo, tạo ra TTUS nén trước cho những
vùng mà sau này dưới td của tt khi sử dụng sẽ phát sinh us kéo. US
nén trước này sẽ triệt tiêu một phần hoặc hoàn toàn us kéo do tt khi sd
sinh ra  không nứt và tăng kn chịu lực của dầm
dầm.
- Để hiểu rõ hơn,, ta xem VD sau:

N

fc

ft

Do DUL

Do P

ft
DULHT

DULKHT

Thí nghiệm
hiệ uốn
ố dầm
dầ BTCT DƯL
- Ta thấy, do có DƯL  us kéo đã bị triệt tiêu hoàn toàn (DƯL HT)
hoặc bị triệt tiêu một phần (DƯL KHT). TTUS ban đầu có thể được thay
đổi bằng việc thay đổi lực nén trước (N) và vị trí của nó (e)  ta có thể
tính toán thiết kế được kết cấu BTCT DƯL một cách hợp lý nhất 
không nứt và tăng kn chịu lực của dầm
dầm.


14



 Sử dụng cho các kết cấu vượt nhịp lớn, chịu tải trọng lớn và động
(> 10 – 20 m), như các công trình cầu.
Một số
ố hì
hình
h ảnh
ả h cho
h kết cấu
ấ BTCT DƯL
DƯL:



16


1 2 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN KẾT CẤU BTCT
1.2.
Xem tài liệu tham khảo
ả khác (internet), cần
ầ chú ý:
1. Thời điểm
ể ra đời
(Lambot Pháp);
 BTCT: 1849 (Lambot,
 BTCT DƯL: 1928 (Freyssinet, Pháp).
2. Các phương pháp tính toán
 Tính toán theo USCP;
 Tính toán theo LRFD.
3. Các công trình tiêu biểu ở VN và thế giới

- Hình dạng: phụ thuộc vào loại tải trọng td
td. Tuy nhiên,
nhiên cần đg
đg, dễ tc.
tc
- Kích thước: phụ thuộc vào độ lớn tải trọng td. Tuy nhiên, cần chú ý
đến
ế tính thẩm
ẩ mỹ, dễ
ễ thi công.
- Liên kết: như liên kết các thanh cốt thép để tạo thành khung hay lồng
ct trước khi đổ bt là buộc hay hàn? Chuyển tiếp giữa các bộ phận kc là
ttròn
ò hay
ay vuông?
uô g  kỹỹ sư p
phải
ả nắm
ắ được ưnđ
ư đ của từ
từng
g tth để qđ
qđ.


18


1.3. ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ CẤU TẠO VÀ CHẾ TẠO
1.3.1. Đặc điểm chung về cấu tạo


19


1.3. ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ CẤU TẠO VÀ CHẾ TẠO
1.3.1. Đặc điểm chung về cấu tạo
a)

(3/7)
b)

w

w

L

L
Là cốt thép đặt dọc trục 
p2 ặ ọ ụ
wL /8
cấu kiện, theo bđ M và 
M
càng xa TTH càng tốt.

2

wL /2
M


Điển hình về bố trí cốt thép trong dầm giản đơn


21


1.3. ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ CẤU TẠO VÀ CHẾ TẠO
1.3.1. Đặc điểm chung về cấu tạo

cèt ®ai xo¾n

(5/7)

cèt ®ai th−êngg

Bố trí cốt thépp cho cột
ộ chịu
ị nén đúngg tâm


22


1.3. ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ CẤU TẠO VÀ CHẾ TẠO
1.3.1. Đặc điểm chung về cấu tạo

(6/7)

 Với kết cấu
ấ BTCT DƯL:


Sơ đồ bố trí cốt thép CĐC cho dầm giản đơn
 Cong  phức tạp, nhưng có nhiều ưu điểm?
 Tại đầu neo hoặc chỗ chuyển hướng có lực tập trung lớn  lưới
thép gc hoặc các bản đệm dưới neo.


Ct DƯL có thể đặt bên trong (DƯL trong) or bên ngoài td (DƯL ngoài).


24


1.3. ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ CẤU TẠO VÀ CHẾ TẠO
1.3.2. Đặc điểm chung về chế tạo (thi công)

(1/6)

a)) Phân
Phâ loại
l i kết cấu
ấ BTCT th
theo phương
h
pháp
há thi công
ô (3 loại)
l i)
Toàn khối
ố