TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang

Chương I : NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
1.1 Khái niệm về kết cấu bê tông cốt thép
1.1.1 Sự làm việc của kết cấu bê tông cốt thép
a) Khái quát :
Bê tông cốt thép là một loại vật liệu xây dựn.g phức hợp do bê tông và cốt thép cùng
cộng tác chịu lực với nhau.
Ta thử so sánh một vài tính chất của bê tông và cốt thép qua bảng dưới đây :

Đặc trưng Bê tông Cốt thép
Khả năng chịu kéo Kém Tốt
Khả năng chịu nén Tốt Tốt, những thanh thép
mảnhdễ bị oằn.
Khả năng chịu cắt Trung bình Tốt
Độ bền Tốt Bị ăn mòn nếu không được
bảo vệ
Độ chịu lửa Tốt Kém, khả năng chịu lực
giảm nhanh ở nhiệt độ cao.

Từ bảng trên ta thấy rằng, nếu kết hợp bê tông và cốt thép thì chúng sẽ bổ sung cho
nhau : tận dụng được khả năng chịu kéo và chịu cắt của thép, khả năng chịu nén của bê
tông, đồng thời bê tông bảo vệ cốt thép không bị ăn mòn, tăng khả năng chịu lửa của vật
liệu phức hợp này.

A B
q
l
ql / 8
2

thép
= 1,2x10
-5

Khi nhiệt độ thay đổi ( < 100
0cốt thép
) trong cấu kiện không xuất hiện nội ứng suất
đáng kể, không làm phá hoại lực dính giữa bê tông và cốt thép.
1.1.2 Phân lọai kết cấu bê tông cốt thép
1
o
) Theo phương pháp thi công :
- Bê tông cốt thép toàn khối : độ cứng lớn, chịu tải trọng động tốt. Tuy nhiên, tốn
ván khuôn, cây chống, thi công bị ảnh hưởng thời tiết.
- Bê tông cốt thép lắp ghép : thi công nhanh, không bị ảnh hưởng thời tiết nhưng
độ cứng không đảm bảo.
- Bê tông cốt thép bán lắp ghép : độ cứng cao, giảm đáng kể số lượng ván khuôn
cây chống, phải xử lý tốt mối nối giữa bê tông đổ trước và bê tông đổ sau.
2
o
) Theo trạng thái ứng suất khi chế tạo và sử dụng
- Bê tông cốt thép thường.
- Bê tông cốt thép ứng lực trước.
1.1.3 Ưu nhược điểm của kết cấu bê tông cốt thép
1
o
) Ưu điểm :
Khả năng chịu lực lớn hơn so với kết cấu gạch đá và gỗ, có thể chịu tốt các loại tải
trọng rung động.
Có khả năng sử dụng vật liệu địa phương, tiết kiệm thép.

 Bê tông thường :  = 18  25 KN/m³ ; cốt liệu bằng sỏi đá đặc chắc thông
thường.
 Bê tông nhẹ :  = 5  18 KN/m³ ; cốt liệu bằng đá có lỗ rỗng, kê ram dít, xỉ
quặng…
 Theo cấu trúc :
 Bê tông đặc.
 Bê tông có lỗ rỗng.
 Theo chất kết dính :
 Bê tông xi măng : dùng chất kết dính là ximăng.
 Bê tông chất dẻo (polyme ).
 Bê tông thạch cao : chủ yếu dùng cho kết cấu trang trí, tự chịu lực ( chỉ chịu
trọng lượng bản thân ).
 Theo kích thước cốt liệu :
 Bê tông đá 40x60: làm lớp lót.
 Bê tông đá 20x30, 10x20, 5x10: 90% dùng chế tạo cấu kiện chịu lực.
 Bê tông đá mi: sử dụng làm kiến trúc.
2.Các chỉ tiêu cơ bản của bê tông :
Cường độ của bê tông là đại lượng đặc trưng quan trọng của bê tông về chất lượng
và khả năng chịu lực.
1i
o
) Cường độ chịu nén của mẫu thử :

a
a
a
a
a
a
h=4a

A
N
B
p
it
,
3i
o
) Cấp độ bền của bê tông :
Cấp độ bền chịu nén :
 B = B
m
(1- 1,64);  = 0,135.
Cấp độ bền chịu kéo :
 B
t
= B
mt
(1- 1,64);  = 0,165.
 Trong đó:
  - hệ số biến động của cường độ các mãu thử tiêu chuẩn, phụ thuộc vào trình
độ sản xuất bê tông.
 B
m
, B
mt
là các giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu nén và cường độ
chịu kéo tức thời.

n

 Mác bê tông : M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400……
 Mác bê tông : K10, K15, K20, K25, K30, K40……
 Theo TCXDVN 356 – 2005: chỉ tiêu chất lượng cơ bản của bê tông biểu thị
bằng cấp độ bền. Cấp độ bền chịu nén của bê tông B, chịu kéo của bê tông B
t
.
 B12,5, B15, B20, B25, B30, B35, B40……
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang

 B
t
0,4, B
t
0,8, B
t
1,2, B
t
1,6, B
t
2,0, B
t
2,4….
 Tương quan giữa cấp độ bền chịu nén của bê tông B và Mác theo cường độ
chịu nén.
CÊp ®é bÒn
chÞu nÐn
C­êng ®é trung
b×nh cña mÉu thö
tiªu chuÈn, MPa

c­êng ®é
chÞu kÐo
B
t
0,4 0,55 –
B
t
0,8 1,10 K10
B
t
1,2 1,65 K15
B
t
1,6 2,19 K20
B
t
2,0 2,74 K25
B
t
2,4 3,29 K30
B
t
2,8 3,84 K35
B
t
3,2 4,39 K40
B
t
3,6 4,94 –
B

R
1
1

và phép tính thống kê cho : cường độ tiêu chuẩn R
tc
= (0,750,8)R
tb
.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
Bài giảng môn: Bê Tông Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang 5i
o
) Cường độ tính toán : (R)

b
b
tc
m
k
R
R 

Trong đó :
 k
b
: hệ số an toàn của vật liệu (k
b

cho trong qui phạm.
 Cường độ tính toán của vật liệu chưa kể đến hệ số điều kiện làm việc m
được gọi là cường độ tính toán gốc. Ví dụ :

(KG/cm²) Mác bê tông 150 200 250 300
R
n
65 90 110 130 Cường độ
tính toán gốc
R
k
6 7,5 8,8 10

6i
o
) Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông

) Thành phần bê tông :
 Xi măng :
Cường độ của bê tông và cường độ của xi măng có quan hệ tuyến. Cường độ
của xi măng tăng thì cường độ của bê tông cũng tăng. Việc dùng loại và mác xi
măng nào là tùy thuộc vào những yêu cầu đề ra cho bê tông. Ví dụ :
 Xi măng Pooclan dùng phổ biến nhất cho bê tông có yêu cầu về cường
độ.
 Xi măng Pooclan puzlan ( có phụ gia làm tăng tính ổn định chống kiềm
của xi măng ) dùng kết cấu chịu ảnh hưởng của dòng chảy, kết cấu phải yêu cầu
bảo đảm tính không thấm nước (các kho chứa, các công trình ngầm…)
 Cốt liệu : (cát, sỏi, đá)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH
Bài giảng mơn: Bê Tơng Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang

sau 28
ngày). Nếu tăng nhiệt độ và độ ẩm thì q trình đơng cứng sẽ rút ngắn rất nhiều,
nếu được xử lý bằng hơi nước có áp lực và nhiệt độ cao thì thời gian đơng cứng còn
ngắn nữa.
 Sau khi thi cơng bê tơng xong, phải thường xun tưới nước cho ẩm bề
mặt cấu kiện; nếu khơng nước trong lòng bê tơng thốt ra nhanh sẽ gây co ngót. VD
: trong mùa hè tưới nước 3 lần/ngày, liên tục trong 10 sau khi đúc bê tơng .

) Tuổi của bê tơng :
 Cường độ của bê tơng tăng theo tuổi của nó nếu như đảm bảo được các
điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm khi bê tơng đơng cứng.
 Với bê tơng dùng xi măng pooclan, cường độ tăng nhanh trong giai
đoạn đầu của q trình đơng cứng và thường đạt cường độ thiết kế sau 28 ngày. Sau
đó cường độ còn tiếp tục tăng trong thời gian dài nếu điều kiện nhiệt độ và độ ẩm
thích hợp.
 Có thể xác định cường độ sau t ngày (t=7300 ngày)
theo cơng thức thực nghiệm sau : B
tim
= B
28
.0,7.lgt.
 Tại cơng trường thường thử R
bt
sau 7 ngày, khi đó
bê tơng đạt khoảng 40% cường độ thiết kế.

3. Biến dạng của bê tơng :
1i
o
) Biến dạng do co ngót :

co giãn trong sê nô ( trong vòng 15m)
 Đặt cấu tạo thêm lưới thép đường kính nhỏ (Þ4, Þ6) ở những nơi cần
thiết.
2i
o
) Biến dạng do tải trọng tác dụng ngắn hạn :
 Tải trọng ngắn hạn : là tải trọng không có mặt thường xuyên trên kết
cấu, ví dụ : tải trọng do gió, bão, động đất, xe cộ…
 Đường cong về quan hệ giữa ứng suất và biến dạng khi nén của bê tông
có dạng như hình vẽ :
 Ban đầu khi ứng suất  còn thấp, nquan hệ (,) gần như tuyến tính.
Bê tông làm việc như vật liệu đàn hồi, biến dạng sẽ hoàn toàn được phục hồi nếu dỡ
bỏ tải trọng.
 Khi gia tải đến một mức nào đó, thì bê tông làm việc như vật liệu dẻo.
Lúc này, nếu dở bỏ tải trọng thì biến dạng của bê tông sẽ không được phục hồi
hoàn toàn : phần biến dạng được phục hồi gọi là biến dạng đàn hồi đh, phần biến
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH
Bài giảng mơn: Bê Tơng Cốt Thép 1 Th.S. Võ Thị Cẩm Giang

Từ biến của bêtông


b

b

A B
b

t



b

D
A

b
chb
 
Biểu đồ quan hệ ứng suất - biến dạng của bêtông
R
n

phải là
vật liệu đàn hồi hồn tồn mà nó là vật liệu đàn dẻo. 3i
o
) Biến dạng do tải trọng tác dụng dài hạn – từ biến :  Tải trọng dài hạn : tải trọng có mặt thường xun trên kết cấu, hoặc

= 
b
/
el
.

) Module biến dạng (E’b) : E’b = tg=.Eb
khi tải trọng tác dụng lâu dài sẽ làm cho biến dạng dẻo phát triển, vì vậy biến dạng
của bê tông sẽ phát triển nhanh hơn so với ứng suất, và quan hệ giữa ứng suất –
biến dạng có dạng đường cong.
Module biến dạng của bê tông định nghĩa như sau : E’b = .Eb


)Module chống cắt (trượt) (Gb):

b
b
b
E4,0
)1(2
E
G 



trong đó :  là hệ số biến dạng ngang ( hệ số poat-xông) của bê tông, lấy =0,2.