intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép 1: Chương 3 - PGS.TS. Nguyễn Minh Long

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

Thêm vào BST
Báo xấu
4
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kết cấu bê tông cốt thép 1" Chương 3 - Nguyên lý thiết kế và cấu tạo bê tông cốt thép, gồm các nội dung chính sau: Yêu cầu cơ bản; Qui trình thiết kế; Tải trọng và tác động; Phương pháp thiết kế; Mô hình hóa kết cấu; Nguyên lý cấu tạo BTCT. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép 1: Chương 3 - PGS.TS. Nguyễn Minh Long

  1. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3. NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ VÀ CẤU TẠO 3.1 Yêu cầu cơ bản 3.2 Qui trình thiết kế 3.3 Tải trọng và tác động 3.4 Phương pháp thiết kế 3.5 Mô hình hóa kết cấu 3.6 Nguyên lý cấu tạo BTCT Chapter 3: Principles of structural design and detailings 85
  2. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.1 YÊU CẦU CƠ BẢN  Độ bền vững công trình  Thỏa mãn yêu cầu sử dụng  Sử dụng vật liệu hợp lí  Thuận tiện thi công  Đảm bảo tính kinh tế  Sản phẩm thiết kế • Thuyết minh tính toán • Bản vẽ Chapter 3: Principles of structural design and detailings 86
  3. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.2 QUI TRÌNH THIẾT KẾ 1. Giai đoạn thiết kế sơ bộ • Kiểu, dáng của kết cấu • Vật liệu • Kích thước của cấu kiện Cộ 2. Giai đoạn phân tích t Dầm Dầ m Vách • Liên kết giữa các cấu kiện • Lập sơ đồ, mô hình tính • Xác định và tổ hợp tải trọng tác dụng • Xác định nội lực và chuyển vị của kết cấu (giá trị lớn nhất) 3. Giai đoạn tính toán cụ thể • Tính toán thép cho kết cấu: theo TTGH1 và TTGH2 • Kiểm tra kết cấu: theo TTGH1 và TTGH2 4. Giai đoạn tối ưu hóa việc tính toán 5. Thể hiện bản vẽ Chapter 3: Principles of structural design and detailings 87
  4. Chương 3 NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN & CẤU TẠO BTCT 3.3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3.3.1. Phân loại tải trọng TCVN 2737-1995  Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) (dead load, permanent load)  Khối lượng bản thân của các kết cấu (dầm, cột, sàn, vách, ban- công…) cố định không thay đổi  Khối lượng bản thân của các lớp cấu tạo (vữa xi-măng, gạch lót nền, lớp cách nhiệt, cách âm, mái tôn…)  Tải do ứng suất trước  Tải trọng tạm thời (hoạt tải) (live load, variable load):  Tác dụng dài hạn (long time): khối lượng của trang thiết bị, máy móc cố định; khối lượng của chất lỏng trong các bể chứa, vật liệu trong các kho; do tác động của các hiện tượng từ biến, co ngót…  Tác dụng ngắn hạn (short time): khối lượng người; khối lượng các thiết bị, máy móc di động (xe nâng,..); gió  Tải trọng đặc biệt: động đất (seizmic load), cháy (fire load), nổ (explosive load)… Chapter 3: Principles of structural design and detailings 88
  5. Chương 3 NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN & CẤU TẠO BTCT 3.3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG TCVN 2737-1995 3.3.1. Phân loại tải trọng (tt)  Tải trọng tĩnh (Static load)  Tải trọng gần tĩnh (Quasi-static load)  Tải trọng động (Dynamic load) Chapter 3: Principles of structural design and detailings 89
  6. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3.3.2. Tải trọng tiêu chuẩn (TTTC) Tính toán trực tiếp từ công trình hoặc tra bảng trong TCVN 2737 3.3.3. Tải trọng tính toán (TTTT) TTTT = γ×TTTC Hệ số tin cậy cho tải trọng (hệ số vượt tải) Chapter 3: Principles of structural design and detailings 90
  7. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT Ví dụ: Khối lượng gạch lát nền : 20 kN/m3 (2000 kg/m3) qn = 20 (kN/m3)  q = γ× qn = 1.2×20 = 24 kN/m3 Khối lượng vữa xi-măng : 18 kN/m3 (1800 kg/m3) qn = 18 kN/m3 Gạch lát nền Vữa lót xi-măng q = γ× qn = 1.2×18 = 21.6 kN/m3 BTCT Khối lượng BTCT: 25 kN/m3 (2500 kg/m3) qn = 25 kN/m3 q = γ× qn = 1.1×25 = 27.5 kN/m3 Văn phòng Khối lượng người: 2 kN/m2 (200 kg/m2) qn = 2 kN/m2 q = γ× qn = 1.2×2 = 2.4 kN/m2 Chapter 3: Principles of structural design and detailings 91
  8. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3.3.4. Tổ hợp tải trọng n  TT    HT TH i 1 i Tĩnh tải Hoạt tải Hệ số tổ hợp tải trọng Nếu n = 1 γTH = 1.0 Mục 2.4, TCVN 2327-1995 Nếu n > 1 γTH = 0.9 n Tiêu chuẩn EN 1992-1-1: 1.35TT  1.5 HT i 1 i n Tiêu chuẩn ACI 318: 1.2TT  1.6 HT i 1 i Chapter 3: Principles of structural design and detailings 92
  9. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.4 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 3.4.1. Thiết kế theo ứng suất cho phép (Allowable Stress Design - ASD) (Coignet and Tedesco, 1900) (MÖrsch -1920) • Giả thiết BTCT là vật liệu đàn hồi và không sử dụng hệ số tin cậy cho tải trọng và vật liệu. • Sử dụng một hệ số an toàn chung cho toàn bộ kết cấu. • Ưu điểm: Tính toán đơn giản, kết quả thu được có độ an toàn rất cao so với thực tế. • Nhược diểm: Chưa phản ánh được hợp lý ứng xử của kết cấu, tính kinh tế của thiết kế chưa được quan tâm đúng mức. 3.4.2. Thiết kế theo các trạng thái giới hạn (Limit States Design - LSD) • Kế thừa và phát triển từ phương pháp ASD. (~1950) • Xem BTCT là vật liệu đàn - dẽo. • Sử dụng các hệ số tin cậy riêng cho vật liệu, cho tải trọng, cho loại cấu kiện, cho mô hình tính toán, cho công tác thi công. • Ưu điểm: Chi tiết và phản ánh hợp lý hơn ứng xử của kết cấu, giúp thiết kế trở nên kinh tế hơn. • Nhược diểm: Sử dụng nhiều hệ số. Chapter 3: Principles of structural design and detailings 93
  10. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT  Thiết kế theo các TTGH (Limit States Design - LSD) P (%) f(γ,q…) Xác suất xảy ra Tải trọng (Load) Smax S 0.95Smax P (%) f(A,R,μ,…) Xác suất xảy ra Độ bền (Resistance) Rmax R 0.05Rmax Chapter 3: Principles of structural design and detailings 94
  11. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.4 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 3.4.3. Các TTGH (Limit States - LS)  Trạng thái giới hạn độ bền – TTGH 1 (Ultimate Limit State - ULS)  Kết cấu không bị phá hoại dưới tác dụng của các tải trọng bên ngoài  Kết cấu không bị mất ổn định về hình dạng (KC thành mỏng) và không bị mất ổn định về vị trí (trượt, lật, đẩy nổi…) M d  Mu S I d ,max  R I u ,min N d  Nu Qd  Qu Lực tác động lên kết cấu do tổ hợp tải trọng nguy hiểm nhất gây ra Độ bền nhỏ nhất của kết cấu q  Ab , Rb , As , Rs ,... Chapter 3: Principles of structural design and detailings 95
  12. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.4.3. Các TTGH (Limit States - LS)  Trạng thái giới hạn sử dụng – TTGH 2 (Serviceability Limit State - SLS)  Kết cấu không bị biến dạng quá mức (độ võng, dao động, góc xoay, góc trượt…)  Kết cấu không được xuất hiện vết nứt (đối với kết cấu không cho phép nứt) hoặc cho phép xuất hiện vết nứt nhưng bề rộng khe nứt được giới hạn (đối với kết cấu cho phép nứt) f d  fu S II d ,max  R II u acrc  au Giá trị biến dạng hoặc khe nứt do tổ hợp tải trọng nguy hiểm Giá trị biến dạng hoặc khe nứt nhất gây ra cho phép q n  a, Ab , Rb , As , Rs ,... Chapter 3: Principles of structural design and detailings 96
  13. Chương 3 NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN & CẤU TẠO BTCT 3.5. Mô hình hóa kết cấu 3.5.1. Điều kiện biên (Boundary conditions) 3.5.2. Các sai lệch về mặt hình học của kết cấu và vị trí tác dụng của tải trọng (Geometric imperfections) 3.5.3. Hình dạng cấu kiện (Structural geometry) 3.5.4. Phương pháp tính toán (Calculation methods) Chapter 3: Principles of structural design and detailings 97
  14. Chương 3 NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN & CẤU TẠO BTCT 3.5.4 Phương pháp tính toán a. Theo lý thuyết đàn hồi tuyến tính (Theory of linear elasticity) b. Theo lý thuyết đàn hồi tuyến tính cho phép có sự phân phối lại ở mức độ giới hạn (Theory of linear elasticity with limited redistribution) c. Theo lý thuyết dẻo (Theory of plasticity) d. Theo một số phương pháp phi tuyến (Nonlinear methods) Chapter 3: Principles of structural design and detailings 98
  15. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.6. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO Mục 10, TCVN 5574-2018  Kích thước hình học và tiết diện  Lớp bê tông bảo vệ cốt thép  Khoảng hở của cốt thép  Neo cốt thép  Bố trí thép dọc chịu lực  Bố trí thép ngang (cốt đai, cốt xiên)  Liên kết hàn cốt thép  Nối chồng cốt thép (nối buộc) Chapter 3: Principles of structural design and detailings 99
  16. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.6. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO 3.6.1. Chọn kích thước tiết diện  Yếu tố độ bền (khả năng chịu lực, khả năng bố trí cốt thép, sự làm việc chung giữa cốt thép và bê tông, neo nối cốt thép trong bê tông…)  Yếu tố thi công  Yếu tố kinh tế 3.6.2. Lớp bê tông bảo vệ (Concrete cover) Lớp bê tông bảo vệ cần phải đảm bảo được:  Sự làm việc đồng thời giữa cốt thép và bê tông;  Sự neo cốt thép trong bê tông và khả năng bố trí các mối nối của các chi tiết cốt thép;  Tính toàn vẹn của cốt thép dưới tác động của các môi trường xung quanh (kể cả môi trường xâm thực);  Khả năng chịu lửa của kết cấu. Chapter 3: Principles of structural design and detailings 100
  17. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.6.2. Lớp bê tông bảo vệ (Concrete cover)  Lớp bê tông bảo vệ cần phải đảm bảo được:  Sự làm việc đồng thời giữa cốt thép và bê tông; coi ≥ (cmin, ds, 10mm)  Sự neo cốt thép trong bê tông và khả năng bố trí các mối nối của các chi tiết cốt thép; Act  Tính toàn vẹn của cốt thép dưới tác động của các h môi trường xung quanh (kể cả môi trường xâm thực); As c01 c02  Khả năng chịu lửa của kết cấu; c02 c01  Đối với thép cấu tạo, chiều dày lớp bê tông bảo vệ b tối thiểu, cmin (Bảng 19), được lấy giảm bớt 5mm; tương tự cho cấu kiện đúc sẵn;  Trong môi trường biển, cần tham khảo TCVN 9346-2012, Chapter 3: Principles of structural design and detailings 101
  18. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.6.2. Lớp bê tông bảo vệ (Concrete cover) cmin Chapter 3: Principles of structural design and detailings 102
  19. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT Chapter 3: Principles of structural design and detailings 103
  20. Chương 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ & CẤU TẠO BTCT 3.6. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO 3.6.3. Khoảng cách thông thủy tối thiểu giữa các thanh cốt thép Chapter 3: Principles of structural design and detailings 104
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2438 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
73=>1