Kết cấu bê tông cốt thép 3

15/6/2020

1

BÀI GiẢNG

KẾT CẤU BÊ TÔNG ĐẶC BIỆT

***********************

GVGD: TS. ĐỒNG TÂM VÕ THANH SƠN

Khoa: Xây dựng – Trường ĐH Mở TP HCM

ĐT: 0903692073

Email: [email protected]

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 1 * Nội dung môn học:

• Chương 1: Cầu thang BTCT

• Chương 2: Bể chứa chất lỏng

• Chương 3: Tính toán cột chữ nhật nén lệch tâm xiên

• Chương 4: Tính toán cốt thép vách

• Chương 5: Tính toán dầm cao

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 2

15/6/2020

2

• Tài liệu học tập:

- Tập bài giảng của giảng viên

• Tài liệu tham khảo: - Võ Bá Tầm – Kết cấu BTCT tập 3 – NXB ĐH Quốc

gia Tp HCM, 2015. - Trần Mạnh Tuân, Tính toán kết cấu BTCT theo tiêu

chuẩn ACI 318-2002, NXB Xây Dựng, 2009. - Nguyễn Đình Cống, Tính toán tiết diện cột bê tông

cốt thép, NXB KHKT, 2010.

- TCVN 5574–2012 “Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông

và bê tông cốt thép”

- TCVN 2737 – 1995 “Tải trọng và tác động”

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 3

CHƯƠNG 1: CẦU THANG BTCT

************************

1.1- Khái niệm

• Phương tiện giao thông

• Thoát hiểm

• Kiến trúc, mỹ quan

• Các bộ phận cơ bản của CT: bản thang, CN, CT, dầm

thang, tay vịn, bậc thang . . .

1.2- Phân loại

1.2.1- Phân loại theo hình dạng

• CT một vế

• CT hai vế song song

• CT hai vế vuông góc

• CT ba vế một chiếu nghỉ • CT ba vế hai chếu nghỉ • CT xoắn

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 4

15/6/2020

3

Các dạng cầu thang thường gặp

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 5

1.2.2- Phân loại theo sơ đồ làm việc

• CT dạng bản: bản thang là bộ phận chịu lưc chính, có liên kết với dầm ĐK hay dầm sàn tầng dưới và

dầm CN, hoặc liên kết giữa dầm CN với dầm sàn. CT bản không có các dầm chạy dọc theo phương

cầu thang. Sơ đồ tính CT bản tương tự dầm đơn có

liên kết ở hai đầu

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 6

B A

1

2

L

L3

L2 L1 B B1 B Dcn

Ds

DK

15/6/2020

4

• CT Limon: bao gồm các dầm bao xung quanh bản

thang và bản CN. Các ô bản thang và bản CN làm

việc như các bản sàn. Vì vậy khi tính nội lực ta tính

tương tự bản sàn

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 7

B A

1

2

L

L3

L2

L1 B B1 B

D4

Ds

DK

D3

D2

A

B

A

B

D1

• CT xương cá: bao gồm một hoặc hai dầm thang chạy dọc theo phương CT và các bậc thang là các tấm đan

BTCT.

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 8

15/6/2020

5

Một số hình ảnh cầu thang trong thực tế

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 9

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 10

15/6/2020

6

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 11

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 12

15/6/2020

7

1.3 – Lựa chọn kích thước cầu thang

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 13

MB CẦU THANG B A

1

2

L

L3

L2 L1

B

B1 B

Dcn

Ds

DK

Mặt cắt cầu thang

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 14

b L2

b

L1

hs Code t?ng/2

Code t?ng trên

Code t?ng du?i

Dcn

Ds

Ds

Lb hb

Code tầng trên

Code tầng dưới

Code tầng/2

15/6/2020

8

• Bề rộng bản thang B: phụ thuộc bề rộng ô cầu

thang và chức năng của công trình

B = 900 – 1200: Nhà phố

B = 1000 – 1800: Nhà biệt thự

B = 1200 – 2000: CTCC, CTCN

 Khoảng hở B1: dùng để lấy gió và lấy sáng

B1 ≥ 400

• Bề rộng chiếu nghỉ: L1 ≥ B, đôi khi lấy nhỏ hơn vì

lý do bất khả kháng

• Chiều cao tay vịn cầu thang h=900mm

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 15

• Kích thước bậc thang: • Độ dốc cầu thang: • Kích thước dầm chiếu nghỉ:

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 16

( 2 ) (600 650)

(250 350)

(120 200)

b b

b

b

l h mm

l mm

h mm

  

 

 

0 0

0 0

0 0

; (20 60 )

(20 45 )

(30 36 )

b

b

h

tg

l

 





  

 

 

3

1 1 1 1 ( ) L ; ( ) h

1 0 2 0 2 4

1 5 0 ; 2 5 0

h b

b m m h m m

   

 

15/6/2020

9

1.4- Tính cầu thang bản hai vế

1.4.1- Tính tải trọng lên cầu thang

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 17

Các lớp cấu tạo bản thang và bản CN

Vöõa xi maêng daøy 20mm

Baäc xaây gaïch Chieáu nghæ

Baûn thang

Baûn beâ toâng coát theùp daøy 120

Vöõa xi maêng daøy 20mm

Vöõa xi maêng daøy 20mm

Baûn beâ toâng coát theùp daøy 120

Vöõa xi maêng daøy 20mm

Ñaù hoa cöông daøy 20mm

Ñaù hoa cöông daøy 20mm

Baäc thang xaây gaïch

1.4.1.1- Tải trọng đoạn bản chiếu nghỉ • Tỉnh tải: trọng lượng các lớp cấu tạo

• Hoạt tải: • Tổng tải trọng: 15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 18

2

1

( / )

n

cn gi i i

i

g n kN m  



 

2

( / ) cn cn cn q g P kN m  

2

( / ) tc P n P kN m cn p 

15/6/2020

10

1.4.1.2- Tải trọng đoạn bản nghiêng

• Tĩnh tải:

- Trọng lượng bản BTCT:

- Trọng lượng lớp vữa trát:

- Trọng lượng tương đương các lớp cấu tạo bậc thang:

Tổng tĩnh tải: • Hoạt tải: • Tổng tải trọng: 15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 19

2

1

1

h ( / )

cos

g b s g n KN m 





2

2

1

( / )

cos

gv v v g n KN m  





2

3 d

2

1

( / )

2

b b

g t

l h g n n KN m

L

 

2

1 2 3 ( / ) bt g g g g KN m   

2

( / ) tc P n P KN m bt p 

2

( / ) bt bt bt q g P KN m  

1.4.2- Tính cầu thang bản hai vế dạng 1

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 20

B A

1

2

L L3

L2 L1 B B1 B

Dcn

Ds

Ds

MB CẦU THANG

15/6/2020

11

MẶT CẮT CẦU THANG

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 21

b L2

b

L1

hs Code t?ng/2

Code t?ng trên

Code t?ng du?i

Dcn

Ds

Ds

Lb hb

1.4.2.1- Xác định kích thước cấu kiện cầu thang

- Bề rộng bản thang, bề rộng chiếu nghỉ, kích thước bậc

thang, góc nghiêng cầu thang . . . (Xem mục 1.3)

- Chiều dày bản thang:

1.4.2.2- Tính tải trọng lên cầu thang

- Xem mục 1.4.2

1.4.2.3- Tính nội lực

Cắt dọc theo phương cầu thang một dãy bản có bề rộng b=1m để tính hoặc tính với toàn bộ bề rộng B của bản

thang. Khi đó ta có tải trọng tính toán:

-Đoạn chiếu nghỉ:

-Đoạn bản nghiêng: 15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 22

1 1 ( ) ( )

25 30

Chon h 100mm

s

s

h L mm  



1 1 .b(KN/ m) or .B(KN/ m) cn cn q q q q  

2 2 .b(KN/ m) or .B(KN/ m) bt bt q q q q  

15/6/2020

12

1.4.2.3.1- Sơ đồ tính:

Tùy thuộc vào tỉ số mà ta có các sơ đồ tính như

sau:

- Sơ đồ 1:

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 23

d

s

h

h

q2

q1

q1

q2

L2 L1

Vế 2

Vế 1

- Sơ đồ 2:

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 24

L2 L1

q2

q1

q1

q2

15/6/2020

13

- Sơ đồ 3

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 25

q2

q1

q1

q2

L2 L1

- Sơ đồ 4:

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 26

L2 L1

q2

q1

q1

q2

15/6/2020

14

• Sơ đồ 5:

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 27

q2

q1

q1

q2

L2 L1

1.4.2.3.2- Tính nội lực

-Với sơ đồ 1, có thể dùng pp MC trong CKC để tính

-Các sơ đồ còn lại dùng phần mềm tính toán kết cấu để

xác định momemt lớn nhất tại nhịp hoặc tại gối. •Trình tự tính toán nội lực theo PP mặt cắt như sau:

- Xác định phản lực tại gối tựa

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 28

q1

q2

A

B

VA

VB

L2 L1 q2

q1

C

D

VD

VC

Vế 1 Vế 2

15/6/2020

15

2

1 2

1 2 1 2 2 1

2

1 2

2 1 2 2 1

1 2

1 2 1 2 2 1

1 2

/ B 0 ( ) q q ( ) 0

2 2

q q ( )

2 2 ( ) q q ( )

2 2 ( )

A

A A

L L M M V L L L L

L L L L L L V L L L L V

L L

        

 

      





15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 29

2

1 2

1 2 1 1 2 2

2

1 2

2 1 1 2 2

1 2

1 2 1 1 2 2

1 2

/ A 0 ( ) q ( ) q 0

2 2

q ( ) q

2 2 ( ) q ( ) q

2 2 ( )

B

B B

L L M M V L L L L

L L L L L L V L L L L V

L L

        

 

      





x

q2

A

VA

M0

Q0

o

15/6/2020 2:50 PM TS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 30

2

0 2

0 2

/ o 0 q 0

2

0 q

A

A

x M M V x

Y Q V x

     

    





2

2 2 2

2

max 2

2 2 2 2

( )

q

q

q 2 q 2q 2q

A

A A A A

A

V

V V V V M V    

Trong dầm chịu tải phân bố điều thì Mmax

tại vị trí Q=0

Thay x vào phương trình moment ta được Mmax

0max 0 2

2

q 0

q

A

A

V

       M Q V x x

- Tính moment lớn nhất tại

nhịp