Giáo trình kết cấu bê tông cốt thép

      245

Giáo trình kết cấu bê tông cốt thép giới thiệu với các bạn đọc những nội dung cơ bản về kết cấu bê tông cốt thép, đo lường cấu kiện chịu nén và chịu kéo.

Bạn đang xem: Giáo trình kết cấu bê tông cốt thép

Giáo trình phục vụ cho chúng ta sinh viên siêng ngành xây dựng tham khảo trong quy trình học tập.


*

GIÁO TRÌNH KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉPSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com PHẦN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CHƯƠNG I NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉPI. M Ở Đ Ầ U 1. Thực chất của bêtông cốt thép 1.1. Một vài khái niệm - Bêtông cốt thép là một loại vật tư xây dựng phức tạp do bêtông và cốt thép cùngnhau thao tác để chịu lực. - riêng rẽ bêtông sẽ là vật liệu xây dựng phức hợp bao hàm cốt liệu (cát, đá, sỏi...) vàchất kết dán (ximăng) sệt lại với nhau thành một nhiều loại đá nhân tạo. Về mặt chịu lực,bêtông chịu đựng nén tốt hơn chịu đựng kéo trường đoản cú 8 – 15 lần. - Cốt thép chịu nén và chịu đựng kéo đều giỏi và giỏi hơn bêtông những lần. - nếu cấu kiện chỉ cần sử dụng bêtông thì khi cấu kiện chịu đựng uốn, sự chịu lực sẽ không hợplý; vùng chịu kéo bị phá hủy khi mua trọng còn hết sức nhỏ, trong lúc vùng chịu đựng nén vẫn cònkhả năng chịu đựng lực nhiều hơn nữa. - câu hỏi đặt cốt thép trong cấu kiện bêtông tạo thành thành cấu kiện BTCT có chức năng chịulực lớn hơn nhiều cấu kiện bêtông. Mặt khác, sự chịu đựng lực cũng hợp lý và phải chăng bởi vùng chịu đựng kéođã bao gồm cốt thép chịu đựng phần ứng suất kéo. 1.2. Vị trí cốt thép vào bêtông cốt thép. Bài toán đặt cốt thép vào bêtông nhằm tăng tài năng chịu lực của kết cấu: Cốt thép cónhiệm vụ cùng chịu đựng lực với bêtông với chiụ phần lực nhưng mà bêtông không chịu hết. - Bêtông chịu kéo kém phải cốt thép hay được đặt ở vùng chịu đựng kéo của kết cấuBTCT. - Cốt thép chịu đựng kéo và chịu nén đều giỏi và xuất sắc hơn bêtông những lần, cho nên để tăngcường năng lực chịu lực chung của kết cấu, người ta cũng để cốt thép mang đến kết cấu chịunén cùng trong vùng chịu đựng nén của kết cấu chịu đựng uốn. - Điều kiện để đo lường và thống kê và đặt cốt thép trong bêtông: ứng cùng với nội lực lớn nhất (có thểxảy ra) thì bêtông cùng cốt thép gần như phát huy hết kỹ năng chịu lực. 1.3. Tại sao để bêtông cùng cốt thép cùng làm việc. - lúc bêtông ninh kết chấm dứt sẽ bám chắc vào cốt thép. Khi có lực tác dụng, bêtông vàcốt thép cùng biến tấu và không xẩy ra trượt tương so với nhau, cho nên truyền được lựcsang nhau (cùng làm việc). Lực dính giữa bêtông và cốt thép còn hỗ trợ hạn chế sự nứt củabêtông trong kết cấu BTCT... Vì vậy người ta luôn tìm mọi giải pháp để bức tốc lực dínhnày. - thân bêtông cùng cốt thép không xảy ra phản ứng hoá học, bêtông còn bảo phủ cốtthép, bảo đảm cho cốt thép khỏi các yếu tố xâm thực từ mặt ngoài. Hy vọng vậy, lúc thi côngBTCT bắt buộc làm đúng các yêu mong kỹ thuật, cốt liệu bắt buộc sạch, trộn đều, đúc đầm chặt,bảo chăm sóc kỹ, cốt thép sạch, sử dụng phụ gia phải gồm cân nhắc. - Hệ số co và giãn vì sức nóng của bêtông cùng của cốt thép dao động nhau, bêtông dẫn nhiệtkém. Bởi đó, khi nhiệt độ chuyển đổi ở phạm vi nhỏ tuổi (dưới 1000C) trong kết cấu không xuấtSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com hiện tại nội ứng suất xứng đáng kể, không có tác dụng phá hoại lực dính giữa bêtông và cốt thép. 2. Dấn xét về bêtông cốt thép 2.1. Ưu điểm - chịu lực tốt hơn kết cấu gạch ốp đá. - gồm độ bền cao, không nhiều tốn công bảo dưỡng và sửa chữa. - chịu lửa xuất sắc hơn kết cấu thép với kết cấu gỗ. - có công dụng sử dụng những loại vật liệu địa phương (cát, đá, sỏi ...) với khối lượnglớn nên giá cả thấp hơn kết cấu thép. - rất có thể tạo nhiều hình dáng phức tạp theo yêu ước của thiết kế. 2.2. điểm yếu - Trọng lượng bạn dạng thân của bêtông lớn phải khó làm cho được đa số kết cấu gồm nhịp lớn. - BTCT thường có khe nứt làm giảm năng lực chống thấm, giảm năng lực bảo vệcốt thép. - Khi kiến tạo BTCT toàn khối phức tạp, tốn thời gian và phụ thuộc vào vào thời tiết.II. TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA BÊTÔNG CỐT THÉP 1. đặc thù cơ học tập của bêtông 1.1. độ mạnh của bêtông a) Cường độ chịu đựng nén (Rn): được khẳng định theo thí nghiệm. A N Bàn lắp thêm nén mẫu BT chịu nén a h=4a h=4d a Bàn máy nén N a aMẫu thí nghiệm: có những thiết kế khối vuông hoặc hình lăng trụ (như hình 1.1) d Hình 1.1: mẫu bêtông chịu nén cùng thí nghiệm nén mẫu mã Mẫu bêtông được thí nghiệm ngơi nghỉ máy siêng dụng, trình tự thí nghiệm được tiến hànhtheo quy trình và quy phạm. Hotline giá trị lực nén làm cho phá hoại chủng loại là Np; gọi diện tích s tiết diện ngang của chủng loại nénSimpo PDF Merge & Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com là F. Cường độ chịu đựng nén của bêtông là: Np Rn = (1-1) F b) Cường độ chịu kéo (Rk): được xác minh theo thí nghiệm. Thường thì người ta xác minh cường độ chịu kéo của bêtông theo nhị cách: * xác định theo mẫu chịu đựng kéo: mẫu thí nghiệm tất cả tiết diện hình vuông, dạng nhưhình vẽ (hình 1.2) hotline giá trị lực kéo có tác dụng phá hoại chủng loại là Nk; gọi diện tích s tiết diện ngang của mẫu kéolà F. Cường độ chịu đựng kéo của bêtông là: Nk Rk= F (1-2) a Nk Nk a a 4a Hình 1.2: Thí nghiệm khẳng định cường độ chịu kéo của bêtông theo mẫu chịu kéo * Mẫu chịu uốn: có tiết diện hình chữ nhật, dạng như mẫu vẽ (hình 1.3) p h b l=4hHình 1.3: Thí nghiệm xác định cường độ chịu đựng kéo của bêtông theo mẫu chịu đựng uốn gọi giá trị tế bào men làm cho phá hoại mẫu là M; gọi kích thước tiết diện ngang của mẫuuốn là bxh cùng với b là bề rộng, h là bề cao. Cường độ chịu đựng kéo của bêtông là: 3,5M Rk= b.h 2 (1-3) c) Mác bê tông: Mác bêtông là chỉ số biểu hiện chỉ tiêu unique cơ bạn dạng của bêtông. Theo tính chất và trọng trách của kết cấu, tín đồ ta phân ra 3 nhiều loại mác bêtông: Máctheo cường độ chịu nén, mác theo cường độ chịu kéo, mác theo khả năng chống thấm . - Mác theo cường độ chịu nén (ký hiệu M) là trị số độ mạnh nén tính theo daN/cm2của mẫu bê tông chuẩn khối vuông có cạnh là 15cm được chế tạo, dưỡng hộ cùng thínghiệm theo tiêu chuẩn nhà nước. Bê tông nặng bao gồm mác chịu đựng nén: M100, M150, M200,M250, M300, M350, M400, M500, M600. Trong kết cấu BTCT bắt buộc dùng bê tông mácSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ko thấp rộng M150. - Mác theo cường độ chịu kéo (ký hiệu K) là con số lấy bằng trị số độ mạnh chịukéo tính ra daN/cm2 của mẫu thử tiêu chuẩn. Bê tông nặng có mác chịu kéo: K10, K15,K20, K25, K30, K40. - Mác theo khả năng chống thẩm thấu (ký hiệu T) lấy bởi áp suất lớn nhất (atm) màmẫu chịu được nhằm nước không thấm qua. Bê tông có mác chống thấm : T2, T4, T6, T8,T10, T12. 1.2. Biến dạng của bêtông a) biến tấu do cài đặt trọng tác dụng ngắn hạn. D Tiếp tuyến tại O mèo tuyến OM Đồ thị tăng sở hữu Rn D εdh εd σb M Đồ thị nếu giảm tải trọng tại M α0 α εch ε εb O Hình 1.4: Biểu đồ vật quan hệ σ − εLàm thử nghiệm nén mẫu mã bêtông hình lăng trụ, đo với lập quan hệ giới tính giữa ứng suất cùng biếndạng, bạn ta vẽ được thứ thị là đường cong (hình 1.4). Điểm D trên đồ gia dụng thị ứng với thờiđiểm chủng loại bị phá hoại, cơ hội đó ứng suất nén đạt đến Rn và biến dị đạt mang đến cực hạn εch . Lúc gia cài đặt đến một nấc nào đó (ứng suất và đổi thay dạng khớp ứng σb; εb) rồi giảmtải, biến tấu của bê tông không được phục hồi hoàn toàn, minh chứng bê tông là vật dụng liệuvừa tất cả tính bọn hồi vừa tất cả tính dẻo. Call εb: biến dạng toàn phần của bêtông. εdh: Phần biến dạng đàn hồi εd: Phần biến dạng dẻo ν: Hệ số lũ hồi của bêtôngTa có: εb =εdh + εd ; ν = εdh /εd σb σb Môđun biến tấu toàn phần của bêtông là: E’b= ε b = ε dh + ε d = tgαSimpo PDF Merge & Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Ứng với từng điểm M không giống nhau trên thiết bị thị sẽ có được cát con đường khác nhau, vì thế góc akhác nhau, chứng minh E’b là hàm số của a chuyển đổi theo mua trọng. σb Môđun trở nên dạng đàn hồi khi nén của bêtông Eb= ε dh = tgα0; α0 là góc tiếp con đường tại O của đồ thị tăng cài trọng so với trục ε, góc α0 ko thayđổi cho nên vì thế Eb= tgα0= const. B) biến dạng do sở hữu trọng chức năng dài hạn (từ biến) σ ε B B A σ Ứng suất không tăng biến tấu tăng theo thời hạn mà biến dị tăng εb A ε εb t O OKhi cài trọng đặt lâu dài, biến tấu của bêtông tăng đột biến theo thời gian, ban đầu tăngnhanh, sau tăng lừ đừ lại, trong lúc ứng suất không nuốm đổi, hiện tượng này điện thoại tư vấn là từbiến. Hình 1.5: Biểu đồ về sự việc từ trở thành của bêtông - trường đoản cú biến bao gồm tác hại: làm tăng cường mức độ võng và không ngừng mở rộng khe nứt với cấu kiện chịu đựng uốn;làm tăng thêm sự uốn dọc vào cấu kiện chịu nén; làm cho tổn hao ứng suất trong cấu khiếu nại ứngsuất trước. - Muốn tiêu giảm từ biến bắt buộc phải: Để bêtông già tuổi bắt đầu cho chịu lực, hạn chếlượng xi-măng và hạn chế xác suất N/X lúc đúc bêtông... 2. Cốt thép cần sử dụng làm BTCT 2.1. Nhân tố hoá học tập của thép: Thép cần sử dụng trong xây dựng đa số là nhiều loại thép than phải chăng – lượng chất cacbon (C)trong thép nhỏ dại hơn 0,22%. Thép than thấp tất cả thành phần đa số là sắt, hình như còn cómột số yếu tố hoá học khác như Mn, Si, Ni, Cr, P, N, ... Những kí hiệu thép hay dùng của Liên Xô (cũ): CT0, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5 ... LoạiCT0 không dùng trong xây dựng. Nhiều loại CT1, CT2 hầu hết dùng làm cho đinh tán vì cường độthấp (giới hạn tan sc=21KN/cm2) và biến chuyển dạng to (ε=22%). Các loại CT3 dùng phổ biếntrong xây dựng, có số lượng giới hạn chảy σc=24KN/cm2 , biến dạng tương đối ε=22% cùng độ daixung kích chống va đụng α=0,08KN/cm2, dễ gia công, dễ hàn. 2.2. đặc điểm cơ học tập của thép: Cốt thép bao gồm tính đồng nhất cao, bầy hồi, chịu nén và chịu kéo đều giỏi và giỏi hơnbêtông nhiều lần. độ mạnh của cốt thép rất lớn và ký hiệu như sau:Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Ra: Cường độ chịu đựng kéo của cốt thép R a’: Cường độ chịu đựng nén của cốt thép Rax: Cường độ chịu kéo của cốt thép khi đo lường BTCT chịu lực cắt. 2.2. Phân loại cốt thép: có nhiều cách phân loại. * Phân một số loại cốt thép theo nhóm: Theo TCVN 1651- 85 phụ thuộc vào tính chất cơ học,phân một số loại cốt thép thành 4 đội C-I; C-II; C-III; C-IV. Thép đội C-I có tính dẻo hơn những nhóm kia và được chế tạo sẵn thành những thanhtròn trơn đường kính 6mm cho 40mm. Thép đội C-II; C-III; C-IV được chế tạo sẵn thành các thanh thép bao gồm gờ (gai, gờ,xoắn), đường kính trung bình của thanh thép đội này tự 10mm mang đến 40mm. Thép nhập từ các nước Đông Âu có những nhóm A-I, A-II, A-III, A-IV. * Theo hình dáng tiết diện thanh: tất cả thép hình và thép tròn. - Thép hình: những thanh thép tất cả hình L, I, U sản xuất sẵn từ công ty máy. - Cốt thép tròn: các thanh thép ngày tiết diện tròn (có gờ hoặc tròn trơn) * Theo độ cứng: bao gồm cốt thép mềm với cốt thép cứng. - Cốt thép mượt là cốt thép cơ mà khi gia công có thể uốn được, nó thường xuyên là thép tròncó đường kính d≤40mm. - Cốt thép cứng là cốt thép nhưng mà khi gia công không thể uốn được, nó hay là théphình và thép tròn có 2 lần bán kính d>40mm. * Theo cường độ: bao gồm cốt thép thường và cốt thép cường độ cao. - Cốt thép thường: có cường độ Ra ≤ 60KN/cm2. - Cốt thép cường độ cao: có Ra >60KN/cm2. * Theo chiều lâu năm thép: có thép thanh với thép sợi. - Thép thanh thường là thép hình và thép tròn có d≥10mm, nó đuợc sản xuất sẵnthành những thanh thẳng nhiều năm 6-12m. - Thép sợi là thép tròn dSimpo PDF Merge và Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Hình 1.6: Móc neo cùng uốn cốt thép. * uốn nắn cốt thép: Ở đông đảo chổ thép bị uốn cong, khi làm việc, lực trong cốt thép sẽ épvào bê tông, để lực xay này phân ra khoảng chừng rộng cho bê tông đủ chịu đựng lực, fan ta phảiuốn cốt thép làm sao để cho chổ uốn nắn có nửa đường kính cong r ≥10d. * Nối cốt thép: Thép cảm thấy không được chiều nhiều năm theo thiết kế thì đề nghị nối, rất có thể nối bằnghàn hoặc nối buộc. - Nối hàn: nhị thanh cốt thép được nối cùng với nhau bởi mối hàn. Rất có thể hàn chồnghoặc cần sử dụng tấm lót hình lòng máng. Việc xây đắp mối hàn này bắt buộc có đo lường và thống kê (học ởmôn KCXD2-phần kết cấu thép), hoặc cấu trúc theo nguyên tắc trong TCVN. - Nối buộc: Đặt nhị đầu thanh cốt thép ông xã lên nhau một đoạn là lneo , rồi dùngsợi thép nhỏ buộc lại. Kiểu nối buộc không giỏi lắm vì thế không được sử dụng với cácthanh thép có 2 lần bán kính d≥32mm cùng với kết cấu thép thẳng chịu đựng kéo đúng tâm. Ra lneo ≥ ( mneo. R n + λ )d Chiều lâu năm neo: (1-4) vào đó: d : Đường kính của thanh thép. Rn : Cường độ chịu đựng nén của bê tông. Ra : Cường độ chịu đựng kéo cua thanh thép. Mneo cùng λ: hệ số lấy theo bảng sau: thông số mneo lneo ko Điều kiện thao tác làm việc 3. Bê λ cùng với CT với CT của cốt thép bé hơn tông tất cả gờ tròn trơn tru cốt 1. Neo cốt thép chịu kéo 0,7 1,2 11 25d cùng 250 thép trong vùng BT chịu đựng kéo. 2. Neo cốt thép chịu nén 0,5 0,8 8 15d cùng 200 3.1 hoặc chịu kéo trong vùng Lực BT chịu nén. 30d và 250 bám 3. Mọt nối ông xã trong vùng 0,9 1,15 11 giữa kéo. 15d cùng 200 BT 4. Mối nối ông xã trong vùng 0,65 1 8 và cốt nén. Thép - Lực dính là nhân tố cơ bạn dạng để bêtông cùng cốt thép cùng có tác dụng việc. Lực dính được tạonên bởi keo xi măng bám chắc vào thép, bởi vì ma liền kề giữa thép cùng với bêtông. - Lực dính phân bố ở bề mặt của thanh cốt thép tuy thế sự phân bố không đồng đều. - Để bảo đảm sự dính giữa thép và bêtông, làm cho khi chịu lực thanh thép không bịtuột thoát khỏi bêtông thì chiều dài đoạn thép neo l≥ lneo; lneo tính theo cách làm (1-4). - Để bức tốc lực dính giữa thép cùng bêtông, người ta làm các thanh cốt thép bao gồm bềmặt gồ ghề (có gờ, dập lõm... ). 3.2 Ảnh hưởng của cốt thép mang lại co ngót cùng từ biến chuyển của cấu khiếu nại BTCT - Về co ngót: khi bêtông ninh kết, xẩy ra hiện tượng co ngót. Trong những lúc đó thép đãSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com cứng và không xẩy ra co ngót, nó làm tinh giảm sự co ngót của bêtông. Hiệu quả là cốt thépbị nghiền lại, còn bêtông bị căng ra, vào bêtông gồm ứng suất kéo. Nếu ứng suất vày co ngótlớn thì bêtông sẽ bị nứt. - Về từ bỏ biến: Cốt thép làm giảm sự từ biến đổi của bêtông, tác dụng là từ biến hóa trongBTCT nhỏ dại hơn sự từ đổi mới trong bêtông không cốt thép từ bỏ 1,5 ÷ 2 lần. 3.3 Lớp bê tông bảo vệ cốt thép - Cốt thép yêu cầu nằm trong bê tông (không được hở ra ngoài). Lớp bêtông đảm bảo an toàn cốtthép là phần BT tính tự mép bên cạnh của cấu kiện cho mặt ngoài sớm nhất của thanh cốtthép. - công dụng của lớp bêtông bảo vệ: bảo đảm cho cốt thép không bị xâm từ thực bênngoài vào. - Chiều dày của lớp bêtông bảo đảm an toàn (ký hiệu Cb) mang không bé dại hơn đường kính củathanh cốt thép và không được bé dại hơn các giới hạn đến theo vẻ ngoài trong TCVN. Đối với cốt thép chịu đựng lực: Cb≥ 10mm với phiên bản có chiều dày bên dưới 100mm Cb≥ 15mm với phiên bản có chiều dày trên 100mm và với cột hoặc dầm có chiều cao tiết diện bên dưới 250mm Cb≥ 20mm với cột với dầm sàn có độ cao tiết diện 250mm trở lên. D Cb Hình 1-7: Lớp bêtông bảo vệCb≥ 30mm với dầm móng với với móng thêm ghép. Cb≥ 35mm cùng với móng đúc trên chỗ tất cả lớp BT lót. Cb≥ 70mm cùng với móng đúc trên chỗ không tồn tại lớp BT lót.

Xem thêm: Giá Máy Tính Vinacal 570Es Plus Ii, Máy Tính Vinacal 570Es Plus Ii Màu Xám

Lớp bêtông bảo đảm an toàn cho cốt đai, cốt phân bố và cốt cấu tạo: ko được nhỏ dại hơnđường kính thanh cốt thép và không được nhỏ tuổi hơn 10mm khi chiều cao của tiết diện nhỏhơn 250, ko được nhỏ tuổi hơn 15mm khi chiều cao của ngày tiết diện trường đoản cú 250mmm trở lên. Đầu mút của thanh thép chịu lực đề nghị cách đầu mút của cấu kiện một khoảng khôngnhỏ rộng trị số Cm. Lấy cm như sau: centimet ≥ 10mm cùng với tấm đan với panen đính ghép. Centimet ≥ 15mm với các loại dầm cùng cột gắn ghép. Cm ≥ 15mm với cấu khiếu nại BT đúc toàn khối dùng thép có đường kính d≤30mm. Cm ≥ 20mm cùng với cấu kiện BT đúc toàn khối cần sử dụng thép có đường kính d>30mm. 3.4 khoảng tầm hở giữa những thanh cốt thép e’ b C d eSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com e e b Hình 1.8: khoảng chừng hở giữ lại C - bao bọc thanh thép phải tất cả lớp bê tông đầy đủ dày để đảm bảo sự truyền lực qua lạigiữa thép với bêtông. Ngoài ra giữa những thanh cốt thép phải có tầm khoảng hở để khi thi côngvữa BT lấn sân vào mọi chổ vào cấu kiện. - khi đúc bêtông toàn khối theo phương đứng, khoảng cách hở giữa các thanh cốtthép ko được nhỏ dại hơn 50mm - khi đúc bêtông theo phương ngang: khoảng cách hở giữa các thanh cốt thép để ởphía bên trên là e’ thì yêu mong e’≥30 và e’≥ d (d: 2 lần bán kính thanh thép). Khoảng cách hởgiữa những thanh thép đặt ở phía dưới là e, yêu cầu e≥25mm với e≥d.III. NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN KẾT CẤU BTCT. Kim chỉ nan tính toán kết cấu BTCT đã trải trải qua không ít giai đoạn và có khá nhiều phương pháptính khác nhau. Hiện giờ chúng ta áp dụng phương thức tính toán theo trạng thái giớihạn. Đó là cách thức tính mới nhất, chặt chẽ nhất và phải chăng nhất.1. Cách thức tính toán BTCT theo trạng thái giới hạn 1.1. Những trạng thái số lượng giới hạn - mang lại kết cấu chịu cài trọng tăng dần, nghiên cứu quá trình thao tác làm việc của nó, thấy cómột thời khắc mà từ kia trở đi kết cấu không còn thoả mãn yêu thương cầu đặt ra cho nó. Kết cấuở thời đặc điểm này gọi là kết cấu làm việc trạng thái giới hạn. - Kết cấu BTCT được tính theo đội trạng thái giới hạn: về năng lực chịu lực vàđiều kiện sử dụng bình thường. 1.2. Trạng thái giới hạn thứ nhất: Về kỹ năng chịu lực. - tâm lý giới hạn trước tiên ứng với thời điểm kết cấu quan trọng chịu thêm lựcđược nữa vì bị phá hoại, bị mất bất biến hoặc bị hỏng vì chưng mỏi.... - giám sát và đo lường theo trạng thái giới hạn trước tiên dựa vào điều kiện: T ≤ Ttd T: Nội lực ăn hại nhất rất có thể phát sinh vào kết cấu do tải trọng thống kê giám sát và những tácđộng khác khiến ra. Ttd: giá chỉ trị nhỏ bé nhất về năng lực chịu lực của tiết diện. 1.3. Trạng thái số lượng giới hạn thứ hai: Về đk sử dụng bình thường. - Để bảo đảm an toàn điều kện sử dụng bình thường cần tinh giảm sự trở nên dạng, độ nứt với độdao rượu cồn của kết cấu. - chất vấn về biến dị theo điều kiện: f ≤ fgh trong đó:Simpo PDF Merge & Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com f: biến tấu của kết cấu (độ võng, góc xoay, độ dao động) vì chưng tải trọng tiêu chuẩngây ra. Fgh: Trị số giới hạn của biến đổi dạng, đem theo nguyên lý riêng đến từng các loại kết cấu. - kiểm tra về độ mở rộng khe nứt theo điều kiện: an ≤ agh vào đó: an: bề rộng khe nứt của bêtông nghỉ ngơi ngang nút cốt thép chịu kéo. Agh: Bề rộng giới hạn của khe nứt, lấy theo cách thức riêng mang đến từng một số loại kết cấu. - Với mọi kết cấu không cho xuất hiện vết nứt, khi đo lường kiểm tra theo điều Tc ≤ Tnkiện: vào đó: Tc: Nội lực tạo ra trong kết cấu vày tải trọng khiến ra. Tn: năng lực chống nứt của kết cấu (lúc này vào kết cấu gồm σk≤Rk)2. Thiết lập trọng chức năng vào kết cấu - mua trọng tác dụng lên công trình được tính phụ thuộc sự phân tích thực tế và dựa vàoqui phạm - Trong điều kiện sử dụng bình thường, kết cấu đề nghị chịu một vài tải trọng theo quiđịnh điện thoại tư vấn là cài đặt trọng tiêu chuẩn chỉnh như gtc, ptc, Ptc ... - do nhiều tại sao ngẫu nhiên, download trọng thực tế khác với cài đặt trọng tiêu chuẩn.Cho yêu cầu khi đo lường ở tâm lý giới hạn trước tiên người ta nói tới sự không giống nhau ấybằng thông số vượt cài (kí hiệu là n) - mua trọng tính toán bằng download trọng tiêu chuẩn chỉnh nhân với hệ số vượt tải: g = n.gtc; phường = n.ptc; p. = n.Ptc. Trị số của hệ số vượt thiết lập n mang tuỳ theo từng loại tải trọng. N = 1,1 ÷ 1,3 + Với mua trọng thường xuyên: n = 1,2 ÷ 1,4 + Với mua trọng tạm bợ thời: + Với sở hữu trọng hay xuyên, nếu sở hữu trọng sút mà độ an toàn của kết cấu sút thìlấy n = 0,8 ÷ 0,9.3. độ mạnh của thiết bị liệu. - khi thí nghiệm những mẫu vật tư (n mẫu) tín đồ ta xác định cường độ vừa đủ 1n Rtc = n ∑ Ricủa loại vật liệu đó theo công thức: i =1 bởi lý luận tỷ lệ thống kê suy ra cường độ chuẩn chỉnh của vật tư Rtc. R tc - Khi tính toán dùng trị số cường độ tính toán: R= k .m vào đó: k: hệ số bình an về cường độ của đồ gia dụng liệu. M: hệ số điều kiện thao tác của thứ liệu, nói đến các nhân tố có thể làm mang lại vậtSimpo PDF Merge và Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com liệu làm cho việc giỏi hơn hoặc xấu hơn mức bình thường. + Đối với bêtông: Cường độ tính toán chưa nói tới hệ số m được hotline là cường độ tínhtoán gốc (tra sinh sống bảng số 1- Phụ lục). Còn hệ số m sẽ tiến hành lấy theo bề ngoài (bảng 2 - PL) + cùng với cốt thép: Tuỳ theo nhóm thép sẽ sở hữu được cường độ giám sát và đo lường khác nhau (bảng 3 và bảng 4 của phụ lục)Simpo PDF Merge & Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG II TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU UỐN THEO CƯỜNG ĐỘI. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO Về phương diện nội lực: vào cấu kiện chịu uốn bao gồm mô men uốn (M) cùng lực giảm (Q) Về mặt hình dáng cấu kiện chịu uốn: có phiên bản và dầm 1. Cấu tạo của bản. - Về hình dáng: bản là tấm phẳng bao gồm chiều dày rất bé dại so với chiều dài với chiều rộng. ⎛1 1⎞ ÷⎟ ⎜Nếu hotline nhịp của phiên bản là l thì chiều dày của bản là h≈ ⎝ 40 35 ⎠ l. Cùng với nhà dân dụng thường cóh=60÷100mm. Chiều dày h thường xuyên đựơc xác định theo kĩ năng chịu lực và điều kiện sửdụng bình thường. - Về cốt thép: trong phiên bản chủ yếu bao gồm 2 loại: Cốt chịu lực với cốt phân bố (hình vẽ 2.1) c a) c) 2 1 Hình 2.1: Sơ đồ bố trí cốt 2 thép vào b) lo≥ 10d bản 1 a) phương diện bằng, l b) phương diện cắt, c) cấu trúc tại gối tựa. 1. Cốt thép chịu đựng lực, 2. Cốt thép phân bố. + Cốt thép chịu lực thường được sử dụng loại C-I và A-I có đường kính từ 6÷12mm, đặt trongmiền chịu kéo của tiết diện, nằm dọc theo phương gồm ứng suất kéo. Số lượng thanh, đườngkính thanh và khoảng cách giữa những thanh rước theo kết quả tính toán. Khoảng cách giữa cácthanh thép chịu đựng lực lấy không quá 200mm lúc chiều dày phiên bản h≤150mm, không quá 1.5h khih>150mm; đồng thời rước không nhỏ tuổi hơn 70mm để dễ dàng thi công. + Cốt thép phân bổ được đặt vuông góc cùng với cốt thép chịu lực, buộc với cốt thép chịu đựng lựcthành lưới để các thanh thép không biến thành xê dịch lúc thi công. Cốt thép phân bố phải chịu đựng ứngsuất bởi vì co ngót cùng do biến hóa nhiệt độ theo phương đặt thanh thép ấy, đồng thời còn có tácdụng phân ảnh hưởng của lực tập trung ra diện rộng lớn hơn. Thép phân bố thường sử dụngđường kính từ bỏ 4÷8mm, khoảng cách giữa những thanh thép lấy không thực sự 350mm. 2. Cấu tạo của dầm. - Dầm là kết cấu chịu đựng uốn có size tiết diện ngang khá bé dại so với chiều dài của nó.Tiết diện ngang của dầm có thể là hình chữ nhật, chữ T, chữ I, hình hộp, hình thang ...Simpo PDF Merge & Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com b Hình 2.2: các dạng ngày tiết diện của dầm BTCT - call nhịp dầm là l, độ cao tiết diện dầm là h, chiều rộng ngày tiết diện dầm là b. ⎛ 1 1⎞ h ÷⎟ ⎜ b =2÷4. Thường thì h= ⎝ trăng tròn 8 ⎠ l; Khi lựa chọn b và h đề xuất xét mang đến yêu cầu phong cách xây dựng và định hình hoá ván khuôn, size củatường cùng cột. - Cốt thép trong dầm có có: Cốt dọc chịu đựng lực, cốt dọc cấu tạo, cốt đai và cốt xiên. 4 2 3 2 A 3 2’ 2’ α α 4 1 A 1 CẮT A - A Hình 2.3: những loại cốt thép vào dầm. 1. Cốt dọc chịu đựng lực; 2. Cốt dọc cấu tạo để buộc cốt đai; 2’. Cốt dọc cấu tạo khi độ cao dầm h≥700; 3. Cốt đai; 4. Đoạn cốt xiên + Cốt thép chịu lực để theo đo lường và thống kê để chịu đựng lực, thường được sử dụng đường kính từ bỏ 10÷40mm.Nếu chiều rộng lớn của ngày tiết diện b≥150mm thì cần có tối thiểu hai thanh đặt tại hai góc của vùngbêtông chịu kéo. Nếu như bSimpo PDF Merge & Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com góc, tiết diện dầm theo phương vệt nứt này gọi là huyết diện trực tiếp góc. Ở hồ hết chỗ bao gồm lựccắt mập vết nứt có phương nghiêng so với trục dầm, gọi là vết nứt nghiêng, huyết diện dầm theophương vệt nứt nghiêng hotline là tiết diện nghiêng. P. P Trục dầm dấu nứt nghiêng lốt nứt thẳng đứng Hình 2.4: các dạng khe nứt trong dầm đơn giản dễ dàng Khi dầm đã bao gồm vết nứt mà lại cứ tiếp tục tăng tải trọng thì vết nứt ngày càng không ngừng mở rộng ra vàdầm bị phá hoại. Sự phá hoại có trường hợp xảy ra ở dấu nứt thẳng góc, tất cả trường phù hợp xảy raở vết nứt nghiêng. Vì thế khi xây dựng dầm phải đo lường và tính toán trên cả hai các loại tiết diện (tiết diệnthẳng góc với tiết diện nghiêng) nhằm mục đích làm mang đến dầm không trở nên phá hoại theo bất cứ tiết diệnnào. 2. Trạng thái ứng suất và biến dạng của ngày tiết diện thẳng góc. Vượt trình cải cách và phát triển ứng suất và biến dị trên máu diện trực tiếp góc xẩy ra liên tục. Đểnghiên cứu, người ta phân ra làm cho ba giai đoạn (xem hình vẽ 2.5). 2.1. Quá trình I: khi mô men còn nhỏ bé (tải trọng nhỏ) hoàn toàn có thể xem như thiết bị liệu thao tác đànhồi, quan hệ nam nữ ứng suất và biến tấu là mặt đường thẳng, sơ vật dụng ứng suất pháp có hình dạng tamgiác (hình Ia). Khi mô men tăng lên, biến tấu dẻo trong bêtông phát triển, sơ đồ ứng suấtpháp có dạng đường cong. Lúc sắp tới sửa nứt, ứng suất kéo vào bêtông đạt mức giới hạn cườngđộ chịu đựng kéo Rk. (hình Ib). Mong cho dầm không xẩy ra nứt thì ứng GIAI ĐOẠN I suất pháp trên máu diện ko được quá Ia) Ib) σbSimpo PDF Merge & Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com IIIa) IIIb) Rn Rn Trường hòa hợp nếu lượng cốt thép chịu đựng kéo đặt không ít (IIa), ứng suất trong M M thép còn nhỏ dại σaSimpo PDF Merge và Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com trường thích hợp phá hoại dẻo. Để bài toán tính toán đơn giản dễ dàng mà vẫn đảm bảo an toàn chính xác đề nghị thiết,ta có thể coi gần đúng thật sau: - trên vùng bêtông chịu nén, ứng suất trong bêtông bằng nhau và đạt đến mức cường độchịu nén Rn. - trên vùng chịu kéo, bêtông bị nứt, coi như bêtông không làm việc. Cốt thép vào vùngchịu kéo (Fa) đề nghị chịu tổng thể lực kéo. Ở tâm trạng giới hạn, ứng suất trong cốt thép đạt đếncường độ chịu đựng kéo của cốt thép là Ra. 1.2. Phương trình cân nặng bằng: Theo sơ đồ ứng suất cho thấy, đó là hệ lực song song cân bằng nên chỉ có thể có 2 phương trìnhcân bởi có ý nghĩa sâu sắc độc lập với nhau. Tổng hình chiếu của những lực lên phương trục dầm là: Ra.Fa=Rn.b.x (2-1) Tổng mômen của những lực đối với trục đi qua trung tâm chung của các cốt thép chịu đựng kéo ta ⎛ x⎞ .⎜ h 0 − ⎟được: Mgh = Rn.b.x ⎝ (2-2) 2⎠ nuốm Ra.Fa=Rn.b.x vào phương trình (2-2) ta được: ⎛ x⎞ .⎜ h 0 − ⎟ Mgh = Ra.Fa ⎝ (2-3) 2⎠ 1.3. Công thức cơ bản: tự hệ phương trình (2-1) và (2-2) ta hoàn toàn có thể tính toán nhằm tìm ra phương pháp cơ bản. Muốnđơn giản biện pháp giải phương trình, ta chuyển nó về dạng các kí hiệu: x Đặt α= h 0 ⇒ x= α.h0 ; A=α(1-0,5α) ; γ= 1-0,5α fan ta lập bảng quan hệ giới tính giữa α, A cùng γ để tra sẵn (bảng 6 – PL) chũm x=α.h0 vào phương trình (2-1) ta được: Ra.Fa = Rn.b.α.h0 = αRnbh0 call giá trị mômen lớn số 1 mà cấu kiện cần chịu là M. Điều kiện cường độ khi tính toántheo trạng thái giới hạn là M≤Mgh; đồng thời nạm x= αh0 vào phương trình (2-2) ta được: M x≤ Rn.b.x(h0- 2 ) = Rn.b.α.h0(h0-0,5α.h0) = α(1-0,5α).Rn.b.h02 = A.Rn.b.h02 chuyển đổi phương trình (2-3) ta được: x M ≤ Ra.Fa.(h0- 2 ) = Ra.Fa.(h0-0,5α.h0) = γ.Rn.b.h0 kết luận ta được công thức cơ bạn dạng sau: Ra.Fa = α .Rn.b. H0 (2-1)a { ≤ A.Rn.b. H02 M (2-2)a ≤ γ.Ra.Fa. H0 M (2-3)a 1.4. Điều kiện hạn chế: - Điều khiếu nại hạn chế chiều cao vùng bêtông chịu nén: để bảo vệ cấu kiện đạt đến trạngthái số lượng giới hạn phá hoại dẻo, độ cao vùng bêtông chịu đựng nén phải nhỏ hơn tinh thần giới hạn: xSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com x ≤ α0h0 hay h 0 ≤ α0 tức là: α ≤ α0; lúc đó: A ≤ A0. Giá chỉ trị số lượng giới hạn α0 phụ thuộc vào vào mác bêtông cùng nhóm cốt thép (tra α0 sinh sống bảng 5-PL). - Về hàm vị cốt thép: Fa μ= Gọi các chất của cốt thép dọc chịu lực là: b.h 0 Khi giám sát và đo lường phải bảo đảm: μmin ≤ μ ≤ μmax Rn μ max = α 0 hàm lượng thép buổi tối đa: Ra lượng chất thép buổi tối thiểu là μmin ; với cấu kiện dầm lấy μmin= 0,05% 1.5. Vấn đề thường gặp: a) việc 1: việc tính cốt thép. Cho thấy trị số mô men M, kích thước tiết diện (b×h), mác bêtông, team cốt thép. Yêucầu xây dựng cốt thép Fa. - Tìm những số liệu yêu cầu thiết: căn cứ vào mác bêtông với nhóm cốt thép, tra bảng ra Rn, Ra,α0 , A 0 . - trả thiết a để tính ho=h-a thường thì với bản giả thiết a=1,5 ÷ 2cm, với dầm a ≈ 0,1h. M - Tính A = R n bảo hành 0 ; đối chiếu A cùng với A0. 2 trường hợp A>A0 thì không thoả mãn điều kiện tính cốt đơn. Giả dụ A≤A0 thì trường đoản cú A tính hoặc tra bảng (bảng 6-PL) được α hoặc γ. Rn M - Tính Fa = α R a bh0 hoặc Fa = γ.R a .h 0 Fa - tìm tra các chất thép: tính μ= b.h 0 .100%. Nếu như μ≥μmin thì mang Fa là tác dụng vừa tính; ví như μSimpo PDF Merge & Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com nếu như α≤ α0 thì từ bỏ α tra bảng hoặc tính được A hoặc γ rồi tính Mgh = A.Rn.b.ho2 hoặc Mgh = γ.Ra .Fa.ho trường hợp α> α0 thì đem α= α0. Lúc ấy A=A0. đề nghị Mgh = A0.Rn.b.ho2 2. Cấu kiện gồm tiết diện hình chữ nhật để cốt kép. M A0 Simpo PDF Merge & Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Tổng mômen của các lực đối với trục đi qua trung tâm chung của những cốt thép chịu kéo ta ⎛ x⎞ M gh = R n .b.x ⎜ h 0 − ⎟được: 2 ⎠ + Ra’Fa’(h0-a’) (2-6) ⎝ 2.3. Công thức cơ bản: trường đoản cú hệ phương trình (2-5) cùng (2-6) ta hoàn toàn có thể tính toán nhằm tìm ra công thức cơ bản. Muốnđơn giản giải pháp giải phương trình, ta đưa nó về dạng bao gồm kí hiệu: x Đặt α= h 0 ⇒ x= α.h0 ; A=α(1-0,5α). điện thoại tư vấn giá trị mômen lớn số 1 mà cấu kiện buộc phải chịu là M. Điều kiện cường độ khi tính toántheo trạng thái số lượng giới hạn là M≤Mgh; đồng thời thay x= αh0 vào phương trình (2-5) và (2-6) tađược hệ công thức cơ bản: Ra.Fa = α .Rn.b. H0 + Ra’Fa’ (2-5)a { ≤ A.Rn.b. H02 + Ra’Fa’(h0-a’) M (2-6)a 2.4. Điều kiện hạn chế: - Điều kiện hạn chế độ cao vùng bêtông chịu đựng nén: để bảo đảm cấu kiện cho trạng tháigiới hạn hủy hoại dẻo, độ cao vùng bêtông chịu đựng nén phải nhỏ dại hơn tâm trạng giới hạn: x ≤ xα0h0 giỏi h 0 ≤ α0 tức là: α ≤ α0; khi đó: A ≤ A0. - Để ứng suất trong cốt thép chịu đựng nén đạt đến số lượng giới hạn Ra’ thì đề xuất thoả mãn điều kiện: x ≥ 2a "2a’ hay α ≥ h 0 . 2.5. Việc thường gặp. A) câu hỏi 3: việc tính cốt thép Fa và Fa’. Cho biết trị số mô men M, kích thước tiết diện (b×h), mác bêtông, đội cốt thép. Yêucầu xây cất cốt thép Fa với Fa’. -Tìm các số liệu bắt buộc thiết: địa thế căn cứ vào mác bêtông cùng nhóm cốt thép, tra bảng ra Rn, Ra,Ra’, α0, A0. M - Chỉ thực hiện bài toán tính cốt kép khi A0