Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép 1

1.1. Khái niệm chung về kết cấu bê tông cốt thép

- Bêtông cốt thép là một loại vật liệu phức hợp do bêtông và cốt thép có những đặc

trưng cơ học khác nhau cùng phối hợp làm việc một cách hợp lý và kinh tế.

1.1.1. Đặc điểm chịu lực của bêtông cốt thép

Bêtông là loại đá nhân tạo gồm:

Xi măng + cát sỏi (cốt liệu)+ nước + (chất phụ gia) = bêtông

Cường độ chịu nén của bêtông lớn hơn cường độ chịu kéo rất nhiều (khoảng

8¸15lần).

Ví dụ: Khi thí nghiệm uốn một dầm đơn bêtông, ta nhận thấy dầm bị gãy là do

ở miền kéo xuất hiện những vết nứt và bị phá hoại trước.

Cốt thép là vật liệu chịu kéo hoặc chịu nén đều tốt.

=>Nếu đặt một lượng cốt thép thích hợp vào miền chịu kéo của dầm bêtông thì

khả năng chịu lực của dầm tăng lên rất nhiều => Sản sinh bêtông cốt thép .

Dầm bêtông cốt thép có thể chịu lực nhiều hơn dầm bêtông có cùng kích thước

đến hàng chục lần.

Vì thép chịu nén cũng tốt nên cốt thép cũng được đặt trong các cấu kiện chịu

nén như cột, thanh nén của dàn để tăng khả năng chịu lực, giảm kích thước tiết diện và

chịu các lực kéo xuất hiện do ngẫu nhiên.

*Sơ lược quá trình phát triển và hình thành:

Cuối năm 1849, Lambot (người Pháp) đã làm một chiếc thuyền bằng lưới sắt

được trát hai phía bằng vữa ximăng. Sau đó người ta chế tạo các bản sàn, đường ống,

bể chứa và các cấu kiện khác bằng BT cốt sắt. Vì vậy năm 1950 người Pháp đã tổ

chức kỷ niệm 100 năm ngày phát minh ra BTCT. Ở thời kỳ sơ khai, theo cảm tính

người ta đặt cốt sắt vào giữa chiều cao tiết diện.

Sau năm 1880 thì các nghiên cứu về cường độ BT, CT và lực dính giữa BT và

CT mới được nghiên cứu ở Pháp và Đức. Kỹ sư người Đức Koenen là một trong

những người đầu tiên kiến nghị đặt CT vào vùng BT chịu kéo và năm 1886 đã kiến

nghị phương pháp tính toán cấu kiện BTCT.

Năm 1939, các giáo sư ở Nga (Loleit) và các nước trên thế giới đã nghiên cứu

tính không đồng nhất và đẳng hướng, tính biến dạng đàn hồi dẻo của BT và kiến nghị

phương pháp tính toán theo giai đoạn phá hoại. Đến năm 1955 ở Liên Xô đã bắt đầu

tính toán theo phương pháp mới là tính toán theo trạng thái giới hạn. Phương pháp này

ngày càng được hoàn thiện và đang được nhiều nước trên thế giới sử dụng trong thiết

kế kết cấu BTCT.

177 trang yennguyen 3900

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép 1", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép 1

Năm 2014
Nhóm thực hiện
Ths. Chu Thị Lan Anh
Ths. Võ Thị Cẩm Giang
Ks. Nguyễn Võ Bích Dung
Ks. Phạm Hữu Phước
Giáo Trình
Kết cấu Bê tông cốt thép 1
Bộ Xây Dựng
Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
3Mục lục
3
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
Mục Lục
Lời Nói Đầu 7
CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG 8
................................................................................................................................... 811.1. Khái niệm chung về kết cấu bê tông cốt thép
.......................................................................................................................................................... 81.1.1. Đặc điểm chịu lực của bêtông cốt thép
.......................................................................................................................................................... 91.1.2. Phân loại
......................................................................................................................................................... 9 1.1.2.1.Theo phương pháp thi công
......................................................................................................................................................... 10 1.1.2.2.Theo khối lượng
......................................................................................................................................................... 10 1.1.2.3.Theo trạng thái ứng suất
.......................................................................................................................................................... 101.1.3. Ưu nhược điểm của kết cấu bêtông cốt thép
.......................................................................................................................................................... 111.1.4. Phạm vi áp dụng
................................................................................................................................... 1121.2. Tính năng cơ lý của vật liệu
.......................................................................................................................................................... 111.2.1. Bêtông
......................................................................................................................................................... 111.2.1.1. Tính chất cơ lý của bêtông
......................................................................................................................................................... 111.2.1.2. Các chỉ tiêu cơ bản của bêtông
......................................................................................................................................................... 111.2.1.3. Cường độ chịu nén của mẫu thử hình lập phương
......................................................................................................................................................... 131.2.1.4. Cường độ chịu nén khối lăng trụ
......................................................................................................................................................... 141.2.1.5. Cường độ chịu kéo của mẫu thử
......................................................................................................................................................... 141.2.1.6. Cấp độ bền chịu nén (kéo) của bêtông
......................................................................................................................................................... 151.2.1.7. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ của bêtông
......................................................................................................................................................... 161.2.1.8. Cường độ của bêtông
......................................................................................................................................... 161.2.1.8.1. Cường độ tiêu chuẩn của bêtông
......................................................................................................................................... 171.2.1.8.2. Cường độ tính toán của bêtông
.......................................................................................................................................................... 191.2.2. Biến dạng của bêtông
......................................................................................................................................................... 191.2.2.1. Biến dạng do tải trọng
......................................................................................................................................... 201.2.2.1.1. Biến dạng do tải trọng ngắn hạn
......................................................................................................................................... 201.2.2.1.2. Biến dạng do tải trọng lặp
......................................................................................................................................... 211.2.2.1.3. Biến dạng do tải trọng dài hạn _ từ biến
......................................................................................................................................................... 221.2.2.2. Biến dạng do co ngót
......................................................................................................................................................... 231.2.2.3. Biến dạng do nhiệt độ
......................................................................................................................................................... 231.2.2.4. Môđun đàn hồi
.......................................................................................................................................................... 251.2.3. Cốt thép
......................................................................................................................................................... 251.2.3.1. Tính chất cơ học của thép
......................................................................................................................................................... 261.2.3.2. Cường độ tiêu chuẩn của cốt thép Rsn
......................................................................................................................................................... 281.2.3.3. Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép
......................................................................................................................................................... 311.2.3.4. Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép
......................................................................................................................................................... 311.2.3.5. Mođun đàn hồi của cốt thép Es
.......................................................................................................................................................... 321.2.4. Bêtông cốt thép
......................................................................................................................................................... 321.2.4.1. Lực dính giữa bê tông và cốt thép
......................................................................................................................................... 321.2.4.1.1. Xác định Lực dính
......................................................................................................................................... 331.2.4.1.2. Các nhân tố tạo nên Lực dính bám
......................................................................................................................................... 331.2.4.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng lực dính
......................................................................................................................................................... 33
1.2.4.2. Ảnh hưởng của cốt thép đến sự co ngót và từ biến của
bêtông
......................................................................................................................................................... 331.2.4.3. Sự làm việc chung của bêtông cốt thép
......................................................................................................................................... 341.2.4.3.1. Sự phá hoại do chịu lực
......................................................................................................................................... 341.2.4.3.2. Sự hư hỏng do tác dụng của môi trường
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÍ TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO 34
Giáo Trình Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 14
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
................................................................................................................................... 3412.1. Khái niệm chung
................................................................................................................................... 3522.2. Các giai đoạn của trạng thái ứng suất biến dạng của cấu kiện chịu uốn
................................................................................................................................... 3932.3. Các phương pháp tính toán cấu kiện btct
.......................................................................................................................................................... 392.3.1. Tính toán theo ứng suất cho phép
.......................................................................................................................................................... 392.3.2. Tính toán theo các trạng thái giới hạn
................................................................................................................................... 4042.4. Nguyên lý cấu tạo cốt thép
................................................................................................................................... 4152.5. Phân loại cốt thép
.......................................................................................................................................................... 422.5.1. Nối cốt thép
.......................................................................................................................................................... 422.5.2. Neo cốt thép
................................................................................................................................... 4462.6. Lớp bêtông bảo vệ cốt thép
................................................................................................................................... 4572.7. Khoảng cách giữa các cốt thép
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU UỐN 46
................................................................................................................................... 4613.1. Đặc điểm cấu tạo của điều kiện chịu uốn
.......................................................................................................................................................... 473.1.1. Cấu tạo của bản
......................................................................................................................................................... 473.1.1.1. Kích thước của bản
......................................................................................................................................................... 483.1.1.2. Cốt thép trong bản
.......................................................................................................................................................... 503.1.2. Cấu tạo của dầm
......................................................................................................................................................... 503.1.2.1. Kích thước tiết diện
......................................................................................................................................................... 503.1.2.2. Cốt thép trong dầm
................................................................................................................................... 5223.2. Tính toán cấu kiện chịu uốn theo cường độ trên tiết diện thẳng góc
.......................................................................................................................................................... 523.2.1. Cấu kiện có tiết diện chữ nhật cốt đơn
......................................................................................................................................................... 523.2.1.1. Giả thuyết tính toán
......................................................................................................................................................... 533.2.1.2. Sơ đồ ứng suất của tiết diện
......................................................................................................................................................... 533.2.1.3. Các phương trình cân bằng
......................................................................................................................................................... 543.2.1.4. Công thức tính toán
......................................................................................................................................................... 543.2.1.5. Điều kiện hạn chế
......................................................................................................................................................... 553.2.1.6. Các loại bài toán
.......................................................................................................................................................... 583.2.2. Cấu kiện có tiết diện chữ nhật đặt cốt kép
......................................................................................................................................................... 593.2.2.1. Giả thuyết tính toán
......................................................................................................................................................... 593.2.2.2. Sơ đồ ứng suất của tiết diện
......................................................................................................................................................... 593.2.2.3. Các phương trình cân bằng
......................................................................................................................................................... 603.2.2.4. Công thức tính toán
......................................................................................................................................................... 603.2.2.5. Điều kiện hạn chế
......................................................................................................................................................... 613.2.2.6. Các loại bài toán
.......................................................................................................................................................... 643.2.3. Cấu kiện có tiết diện chữ T
.................................................................................................................................................. ... u tiên và cuối cùng là
tựa đơn.
L
d
g
+p gs
/22
s)( B/21q =
=q2 +p g( s s)
Lo Lo Lo Lo
CBA AB
(gbt+gt)
Hình 5.26 Sơ đồ tính và dạng tải tác dụng lên dầm trục B
- Xác định tải trọng giống như khi tính theo sơ đồ đàn hồi, chỉ khác ở chỗ tĩnh tải và
hoạt tải giữ nguyên dạng tam giác hoặc hình thang để tính trực tiếp mà không cần
Giáo Trình Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 1160
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
phải chuyển sang dạng tải trọng tương đương.
- Mômen uốn lớn nhất xác định theo công thức:
+ Ở nhịp biên và gối thứ hai:
11
7.0
2
o
do
LgMM
(5.69)
+ Ở các nhịp giữa và các gối giữa:
16
5.0
2
o
do
LgMM
(5.70)
- Lực cắt của dầm tại các gối:
+ Tại gối biên:
o
B
oA L
MQQ
(5.71)
+ Tại mép trái gối thứ 2( gối B):
o
B
o
T
B L
MQQ
(5.72)
+ Tại các gối giữa:
o
P
C
T
C
p
B QQQQ .... (5.73)
Trong đó :
gd - Trọng lượng bản thân của dầm (kế cả của tường xây nếu có).
Mo – Momen uốn lớn nhất của dầm đơn kê tự do hai đầu chịu tải trọng
do bản truyền vào dầm có dạng tam giác hoặc hình thang
Với tải trọng phân bố tam giác:
12
2
o
do
LqM
(5.74)
Với tải trọng phân bố hình thang:
CHƯƠNG 5: SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 161
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
2
2
43
24
 odo
LqM
(5.75)
Với
2
1
2L
L

(5.76)
qd : Tải trọng phân bố lớn nhất của dạng tải tam giác hoặc hình thang.
Qo: Lực cắt gối của dầm dơn giản.
Trường hợp tính cụ thể dầm trục B:
- Tải trọng từ sàn truyền vào có hai dạng tam giác và hìng thang.
- Momen uốn lớn nhất xác định theo công thức:
Ở nhịp biên và gối thứ hai:
11
7.0
2
21
o
doo
LgMMM
(5.77)
Ở nhịp giữa và gối giữa:
16
5.0
2
21
o
doo
LgMMM
(5.78)
- Lực cắt của dầm tại các gối:
Tại gối biên:
o
B
oA L
MQQ
(5.79)
Tại mép trái gối thứ hai(gối B):
o
B
o
T
B L
MQQ
(5.80)
Tại các gối giữa:
o
P
C
T
C
p
B QQQQ .... (5.81)
Trong đó:
Giáo Trình Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 1162
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
gd : Trọng lượng bản thân của dầm (kế cả của tường xây nếu có).
Mo1, Mo2 : Momen uốn lớn nhất của dầm đơn kê tự do hai đầu chịu tải
trọng do bản truyền vào dầm có dạng tam giác hoặc hình thang: Xác định
theo. Trong đó thay qd = q1 hoặc qd = q2.
Qo : Lực cắt tại gối của dầm đơn giản.
5.3.4.3. Tính dầm trục 2 theo sơ đồ đàn hồi
- Dầm trục 2 là dầm liên tục hai nhịp. Dầm trục 2 chính là dầm khung của khung
ngang trục 2, để tìm nội lực trong dầm này phải giải khung . Do chương khung chưa
được đề cập nên ta chỉ xác định tải lên dầm trục 2, cách tìm nội lực trong dầm này
sẽ bàn kỹ trong chương khung bêtông cốt thép.
- Vì là dầm khung nên không thể tách tính dầm riêng biệt và khi tính khung chỉ tính
nội lực theo sơ đồ đàn hồi.
- Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm: h=(1/8 1/20)L; b=(1/21/4)h - trong đó L=
B.
B
A
B
C
1
2
1
B
S
B
2
B
3 4
Daàm Coät
5
Hình a
L
L
CHƯƠNG 5: SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 163
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
L
g
d
1
sBg
G1
LL2
Lgs2G 3G2
G 1
L1
g
td1
2
g
td2
A B C A B C
G 2 3G
Hình b Hình c
d1
gbt + gt
gd2
L1
P
Bps
1
LL2
2P
P 3
P1
L1 2
td1P td2P
A B C A B C
P2
3P
Lps 2
Hình d Hình e
Hình 5.27 Xác định tải trọng dầm trục 2
Hình a - Mặt bằng sàn; Sơ đồ (diện) truyền tải từ sàn vào dầm
trục 2
Hình b và c - Sơ đồ tĩnh tải, tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm.
Hình d và e - Sơ đồ hoạt tải, tổng hoạt tải tác dụng lên dầm.
a. Tải trọng tác dụng lên dầm có phương thẳng đứng dạng phân bố.
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm được xác định gần đúng theo diện tích truyền tải như
trên mặt bằng sàn.
- Tĩnh tải:
+ Trọng lượng bản thân dầm :
m/kNnhhbg BTCTsddbt  (5.82)
+ Trọng lượng tường xây trên dầm (nếu có)
dt
tttt
hHH
m/kNnHg

(5.83)
Giáo Trình Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 1164
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
Trong đó:
t, Ht – chiều dày, chiều cao của tường.
BTCT ;t – trọng lượng của bê tông cốt thép và tường.
H – chiều cao tầng nhà.
n – hệ số vượt tải.
bd ; hd – kích thước tiết diện dầm.
hs – chiều cao bản sàn.
+ Tải trọng do sàn truyền tĩnh tải về dầm:
Nhịp AB có dạng hình thang, trị số lớn nhất là gsB, chuyển sang dạng phân
bố đều tương đương là:
12
1
32
s1tđ
L2
B
l2
l
)m/kN(21Bgg


(5.84)
Nhịp BC có dạng tam giác trị số lớn nhất là gsL2, chuyển sang tải phân bố đều
tương đương là:
)m/kN(Lg
8
5g 2s2tđ
(5.85)
Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm là:
Nhịp AB: )m/kN(gggg 1tđtbt1d (5.86)
Nhịp BC: )m/kN(gggg 2tđtbt2d (5.87)
- Hoạt tải:
+ Do sàn truyền hoạt tải về dầm có dạng tam giác và hình thang tương tự như phần
tĩnh tải.
Phía nhịp AB có dạng hình thang, trị số lớn nhất là psB, chuyển sang dạng
phân bố đều tương đương là
CHƯƠNG 5: SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 165
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
)m/kN(21Bpp 32s1tđ  (5.88)
Phía nhịp BC có dạng tam giác, trị số lớn nhất là psL2, chuyển sang tải phân
bố đều tương đương là:
m/kNLp
8
5p 2s2tđ
(5.89)
b. Tải trọng tác dụng lên dầm có phương thẳng đứng dạng tập trung tại các nút
khung (các gối tựa của dầm).
Tải trọng của sàn truyền lên dầm dọc, rồi truyền vào nút khung dưới dạng lực tập
trung.
Tải trọng đặt vào nút khung gồm (tính cho nút gối B).
- Tĩnh tải
+ Do sàn: Gọi S là diện tích truyền tải từ sàn vào dầm dọc trục B
2
B
2
B
2
1.2
2
L.
2
)LB(BS
kNSgG
22
nútB
nútBss
(5.90)
+ Do trọng lượng bản thân dầm dọc trục B là:
kNnBhhbG btctsddd  (5.91)
+ Do tường xây trên dầm dọc (nếu có)
kNnBhHG tdtt  (5.92)
+ Trọng lượng bản thân cột (của một tầng)
kNHhbG btctccc  (5.93)
Tổng tĩnh tải đặt tại nút
kNGGGGG ctds2 (5.94)
Lực tập trung của tĩnh tải tại các gối khác tính tương tự.
- Hoạt tải
Giáo Trình Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 1166
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
Hoạt tải tác dụng lên diện tích S truyền gối dạng lực tập trung:
kNSpP nútBs2 (5.95)
Lực tập trung của hoạt tải tại các gối khác tính tương tự.
5.4. Sàn sườn panen lắp ghép
5.4.1. Khái quát
- Sàn sườn lắp ghép cấu tạo bằng các panen (tấm sàn) gác lên dầm hoặc tường. Panen
được đúc sẵn trong các nhà máy hay tại hiện trường, được lắp ghép lại thành mặt
sàn.
- Dầm kê lên cột và tường. Thông thường dầm nối với cột thành khung. Phương dầm
có thể dọc nhà hoặc ngang nhà như phương của dầm chính trong sàn sườn toàn
khối. Bố trí dầm và cột trong nhà lắp ghép cần theo hệ môđun thống nhất.
- VD:
+ Lưới cột nhà công nghiệp thường là 6x6m; 6x12m; hoặc 12x12m
+ Trong nhà dân dụng với khung chịu lực, lưới cột chọn theo hệ môđun 0,4m
+ Khoảng cách giữa các dầm thường từ 2,8 ÷ 6,8m, nhịp dầm từ 4 ÷7.2m. Trong
nhà dân dụng với tường chịu lực (tường gạch hoặc tường lắp ghép bằng tấm lớn)
panen được gác trực tiếp lên tường. Trong điều kiện cơ giới hoá xây dựng cao,
người ta đúc liền panen với dầm thành tấm lớn bằng cả gian phòng, các panen
này thường được lắp trực tiếp lên cột.
5.4.2. Các loại panen
- Phân loại: Theo hình dạng chia làm ba loại:
+ Tấm đặc
+ Panen có lỗ (panen hộp)
+ Panen sườn
CHƯƠNG 5: SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 167
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
Hình 5.28 Các loại panen
- Kích thước panen: Có 3 loại kích thước
L10-15mm 10-15mmth
0L
L
Hình 5.29 Kích thước panen
+ Kích thước thật (Lth): Dùng cho nhà sản xuất cấu tạo.
+ Kích thước danh nghĩa (L) : dùng gọi, giao dịch.
+ Kích thước tính toán (Lo) : Để tính toán.
5.4.3. Tính toán
5.4.3.1. Tấm đặc
- Đặc điểm:
+ Sản xuất bằng bêtông nhẹ (đôi khi được đúc bằng BT nặng)
+ Có thể làm bằng tấm 1 lớp hoặc 2 lớp có cấu tạo như sau: lớp dưới bằng BT
nặng dày 3,5  4,5cm trong có cốt thép, lớp trên bằng bê tông nhẹ.
Giáo Trình Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 1168
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
+ Chiều dày tấm từ 8 15 cm( phụ thuộc nhịp và tải trọng)
+ Cốt thép trong tấm nên dùng lưới hàn.
- Ưu điểm : Sản xuất dễ và nhanh
Liên kết đơn giản
Chiều cao toàn bộ sàn bé.
- Nhược điểm: Tốn nhiều bêtông .
Khả năng cách âm kém.
- Phạm vi sử dụng: Dùng chủ yếu khi nhịp bé như hành lang, sàn nhà dân dụng với
các căn phòng không rộng lắm.
- Tấm đặc có kích thước nhỏ, thường dùng chủ yếu cho công trình có nhịp nhỏ như
hành lang, nhà dân dụng. Nhược điểm là tốn kém nhiều bêtông, khả năng cách âm
kém. Tuy nhiên khâu chế tạo dễ, nhanh, liên kết đơn giản.
a. Sơ đồ tính
Dầm đơn kê lên hai gối là dầm hoặc tường.
Lo
q
Hình 5.30 Sơ đồ tính tấm đặc
a) Xác định tải trọng
- Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn gs.
- Hoạt tải ps.
- Tổng tải trọng tác dụng
)m/kN(pgq 2sss (5.96)
- Tải phân bố trên 1 đơn vị chiều dài là:
m/kNBpgq ss (5.97)
CHƯƠNG 5: SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 169
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
(B:Bề rộng tấm panen)
b) Xác định nội lực
- Momen uốn lớn nhất:
8
qLM
2
o
max
(5.98)
- Tính cốt thép.
- Kiểm tra điều kiện lực cắt:
5.4.3.2. Panen có lỗ và có sườn
Panen cần được tính toán về tổng thể cũng như về sự chịu lực cục bộ của các bộ phận
(bản, sườn).
Về tổng thể:
- Xem mỗi panen là một dầm đơn giản kê lên hai gối tự do. Để tính cốt thép, phải qui
đổi tiết diện thật của panen thành tiết diện tính toán tương đương (chữ T đối với
panen sườn, chữ I đối với panen có lỗ). Bề rộng bản cánh chịu nén lấy bằng chiều
rộng của panen. Nếu chiều dày cánh khá bé h’c ≤ 0.1h’ thì bề rộng bản cánh đưa vào
tính toán lấy theo qui định sau:
b’c ≤ 12(n-1)h’c + b (5.99)
n: Số sườn trong tiết diện ngang panen
- Khi cánh nằm trong vùng kéo thì không xét khi tính toán
- Bề rộng sườn của tiết diện chữ T, I.
 sibb (5.100)
Về cục bộ:
- Xem bản liên kết ngàm đàn hồi với sườn. Sườn ngang được xem như kê tự do lên
sườn dọc. Sườn dọc kê tự do lên dầm khung (tường).
Giáo Trình Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 1170
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
- Khi kiểm tra độ võng của panen, cần đổi thành tiết diện tính toán tương đương T,
(I). Khi đó, các lỗ hình tròn đường kính d được đổi thành lỗ hình vuông cạnh a =
0.866d.
a. Panen có lỗ
B
bsbs b
Hình a
h
hb
Hình b
L'L'L'
q
Lo
qB
Hình c
Hình 5.31 Sơ đồ tính panen có lổ
a. Một dạng panen - b. Sơ đồ tính bản - c. Sơ đồ tính sườn
Về tổng thể
- Xem panen như một dầm đơn giản tựa lên hai dầm khung.
- Chiều dài tính toán L0 : Xác định như hình.
- Tiết diện tính toán:
+ Chuyển từ tiết diện ngang thật sang tiết diện tính toán tương đương là tiết diện
chữ I, bề rộng sườn
 sibb (5.101)
+ Bản cánh phía dưới chịu kéo không đưa vào tính toán nên tiết diện chữ I trở
thành tiết diện chữ T với b’c = B
CHƯƠNG 5: SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 171
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
- Tải trọng tính toán: q = (g+p)B (5.102)
- Mômen uốn lớn nhất:
8
2
0LqM
. (5.103)
- Từ M tính cốt dọc.
- Lực cắt lớn nhất: Q = qL0/2. tính cốt đai.
- Sau khi tính được cốt dọc và cốt đai, ta phải phân phối cốt thép cho các sườn.
Nguyên tắc phân phối là theo độ cứng của từng sườn.
- Nếu panen có quá nhiều lỗ thì cho phép bố trí cốt thép cách 3-4 sườn.
Về cục bộ
- Tính bản: Cắt theo phương ngang một dải có bề rộng 1m. Bản làm việc như một
dầm liên tục nhiều nhịp, tựa trên các gối là các sườn. Tải trọng tác dụng là q.
Thường bản tính theo sơ đồ dẻo (tương tự như cách tính bản sàn sườn toàn khối có
bản dầm). Thường nội lực tính toán khá bé, cốt thép trong bản được đặt theo cấu
tạo  = 36, a 200, cốt thép thường bố trí một lớp, vừa chịu M+ và M-. Vì vậy, khi
tính cốt thép chọn h0 = hb/2.
- Tính sườn: Sườn trong panen được xem là dầm đơn giản kê lên dầm khung, tiết
diện tính toán là tiết diện chữ T, có b = bs, b’c bằng khoảng cách giữa hai sườn. Tải
trọng tác dụng q = (p+g)b’c. Tìm nội lực và tính cốt thép (tương tự như tính dầm của
sàn sườn toàn khối có bản dầm).
b. Panen sườn
Giáo Trình Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 1172
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
(g+p)B
Hình b
Lo
Söôøn ngang
Söôøn doïc
h
bh
sb sb
B
L
Hình a
b
B
go og
Hình c
(g+p)B
Lo
Hình d
X
Hình 5.32 Panen sườn
a. Dạng panen - b. Sơ đồ tính panen xét tổng thể
c. Sơ đồ tính sườn ngang - d.Sơ đồ tính sườn dọc
Xét tổng thể
- Xem panen như một dầm đơn giản tựa lên hai dầm khung.
- Chiều dài tính toán: Xác định theo hình
- Tiết diện tính toán: Chuyển từ tiết diện ngang thật sang tiết diện tính toán tương
đương là tiết diện chữ I, bề rộng sườn:
 sibb , b’c = B (5.104)
- Tải trọng tính toán: q = (g+p)B (5.105)
- Mômen uốn lớn nhất:M = q.L20/8 Từ M tính cốt dọc. (5.106)
- Lực cắt lớn nhất: Q = qL0/2. tính cốt đai.
- Sau khi tính được cốt dọc và cốt đai, ta phải phân phối cốt thép cho các sườn.
CHƯƠNG 5: SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 173
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
Nguyên tắc phân phối là theo độ cứng của từng sườn.
- Cốt dọc (đai) cho mỗi sườn:

si
si
ssi b
bAA
(5.107)
Về cục bộ
- Tính bản:
+ Bản làm việc như bản kê bốn cạnh (các sườn dọc và sườn ngang). Các sườn
ngang được bố trí để tăng độ cứng của panen, giữ ổn định cho sườn dọc. Số
lượng sườn ngang phụ thuộc vào kích thước panen, thường bố trí sao cho kích
thước ô bản có hình vuông để dễ bố trí cốt thép cho bản.
+ Bản có thể tính bản độc lập hoặc liên tục, loại bản kê bốn cạnh.
+ Khi hb nhỏ, cốt thép bản có thể bố trí một lớp đặt ở giữa bản, khi hb lớn, bố trí
cốt thép bản hai lớp giống bản sàn.
- Tính sườn ngang:
+ Sườn ngang tính như một dầm đơn tựa lên hai sườn dọc, chịu tải trọng gồm:
+ Trọng lượng bản thân nó và tải trọng do sàn truyền vào: Tùy theo kích thước ô
bản mà tải từ sàn truyền vào có dạng tam giác hoặc hình thang. Trường hợp như
hình trên: Tải phân bố có dạng tam giác. Tiết diện tính toán là tiết diện chữ T. Từ
đó tính mômen và lực cắt. Tính cốt thép.
- Tính sườn dọc:
+ Sườn dọc tính như dầm đơn giản kê lên dầm khung. Chịu tải gồm trọng lượng
bản thân nó và tải trọng từ sàn truyền vào: Bản truyền trực tiếp vào có dạng tam
giác hoặc hình thang (như hình trên có dạng hình thang) và lực tập trung từ sườn
ngang truyền vào. Để dễ dàng tính nội lực có thể chuyển từ tải tam giác hoặc
hình thang sang dạng tải phân bố đều tương đương. Tiết diện tính toán là tiết
diện chữ nhật.
5.4.4. Cấu tạo cốt thép của panen
- Dùng khung và lưới hàn:
Giáo Trình Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 1174
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
+ cốt thép chịu lực theo tính uốn tổng thể là các khung phẳng bố trí trong sườn.
+ trong bản (cánh) đặt các lưới thép.
+ khi chiều dày lớn đặt 2 lớp, chiều dày bé đặt 1 lớp ở giữa.
Hình 5.33 Cấu tạo cốt thép pannen
- Tài liệu tham khảo
1. Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép Tập1 & Tập 2, Nhà xuất bản Đại học Quốc
Gia TP.Hồ Chí Minh, 2006.
2. Ngô Thế Phong (chủ biên), Kết cấu bê tông cốt thép, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ
thuật Hà Nội, 1994.
3. Nguyễn Thị Mỹ Thúy, Tính toán kết cấu bê tông cốt thép, Nhà xuất bản Đại học
Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh, 2002.
4. Kết cấu bê tông cốt thép TCXDVN-356-2005.
Index 175
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
Index
- H -
hình 3.1 46
- P -
Phương trình (3.42) 67
Endnotes 2... (after index)
Giáo Trình Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 1176
© 2015 Bộ Môn Kết Cấu - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 2
Back Cover

File đính kèm:

giao_trinh_ket_cau_be_tong_cot_thep_1.pdf