intTypePromotion=1

Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép

Chia sẻ: Dinh Thanh Tuan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:81

0
161
lượt xem
57
download

Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép trình bày tổng quan về kết cấu sử dụng gạch - đá; vật liệu dùng trong khối xây gạch - đá; tính chất cơ học của khối xây gạch - đá; nguyên lý tính toán kết cấu gạch - đá và một số nội dung khác.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép

  1. KẾT CẤU GẠCH ĐÁ VÀ  GẠCH ĐÁ CỐT THÉP 2014
  2. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ  TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU SỬ DỤNG GẠCH ­  ĐÁ                                              ..........................................      1  VẬT LIỆU DÙNG TRONG KHỐI XÂY GẠCH ­  ĐÁ                                               ...........................................      5  TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA KHỐI XÂY GẠCH ­  ĐÁ                                          ......................................       17  NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN KẾT CẤU  GẠCH ­  ĐÁ                                              ..........................................       30 TÍNH TOÁN KHỐI XÂY GẠCH ĐÁ KHÔNG CỐT THÉP THEO CƯỜNG   ĐỘ (TTGH 1)                                                                                                                ............................................................................................................       33 TÍNH TOÁN KHỐI XÂY GẠCH ĐÁ CÓ ĐẶT CỐT THÉP THEO CƯỜNG   ĐỘ (TTGH 1)                                                                                                                ............................................................................................................       48  THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA NHÀ GẠCH                                                        ....................................................       66
  3. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ DANH MỤC HÌNH MINH HỌA Hình 0­1 Kim tự tháp Ai Cập....................................................................................1 Hình 0­2 Đền thờ nữ thần Diana.............................................................................2 Hình 0­3 Hải đăng Alexandria (Hy Lạp).................................................................3 Hình 0­4 Vườn treo Babylon.....................................................................................3 Hình 1­5 Gạch 4 lỗ     Hình 1­6 Gạch 6 lỗ...............................................................6 Hình 1­5 Gạch 4 lỗ     Hình 1­6 Gạch 6 lỗ...............................................................6 Hình 1­7 Gạch 2 lỗ     Hình 1­8 Gạch đặc...............................................................6 Hình 1­7 Gạch 2 lỗ     Hình 1­8 Gạch đặc...............................................................6 Hình 1­9 a. Thí nghiệm nén mẫu, b. Thí nghiệm uốn............................................6 Hình 1­10 Thiết bị đo độ sệt vữa.............................................................................9 Hình 1­11 Liên kết gạch đá trong khối xây...........................................................12 Hình 1­12 Tường góc 110.........................................................................................12 Hình 1­13 Tường góc 220.........................................................................................13 Hình 1­14 Tường góc 220.........................................................................................13 Hình 1­15 Tường chữ đinh 220...............................................................................14 Hình 1­16 Tường chữ đinh 330...............................................................................14 Hình 1­17 Tường chữ thập 220..............................................................................15 Hình 1­18 Cách giằng trong khối xây đặc.............................................................15 Hình 1­19 Cách giằng trong khối xây hai lớp........................................................16 Hình 1­20 Cách giằng trong khối xây rỗng...........................................................16 Hình 2­21 Cách giằng trong khối xây rỗng...........................................................17 Hình 2­22 Các giai đoạn làm việc của khối xây chịu nén ...................................18 Hình 2­23 Phá hoại kéo theo tiết diện không giằng.............................................24 Hình 2­24 Phá hoại kéo theo tiết diện có giằng....................................................25 Hình 2­25 Khối xây chịu uốn..................................................................................27 Hình 2­26 Khối xây chịu cắt không giằng.............................................................27 Hình 2­27 Khối xây chịu cắt có giằng....................................................................28
  4. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ Hình 2­28 Khối xây chịu nén cục bộ......................................................................28 Hình 4­29 Khối xây chịu đúng tâm.........................................................................33 Hình 4­30 Xác định chiều dài tính toán..................................................................34 Hình 4­31 Xác định hệ số thay đổi theo chiều cao...............................................36 Hình 4­32 Các trường hợp chịu nén cục bộ của khối xây..................................37 Hình 4­33 Xác định diện tích tính toán cho khối xây chịu nén cục bộ...............39 Hình 4­34 Sự thay đổi ứng suất trong khối xây chịu nén lệch tâm....................39 Hình 4­35 Sơ đồ tính toán khối xây chịu nén lệch tâm........................................41 Hình 5­36 Gia cường khối xây bằng lưới thép ngang..........................................48 Hình 5­37 Gia cường khối xây bằng lưới thép dọc.............................................55 Hình 5­38 Sơ đồ tính toán thép chịu nén lệch tâm...............................................57 Hình 5­39 Sơ đồ tính toán thép chịu nén lệch tâm...............................................63 Hình 6­40 Cấu tạo tường và trụ gạch...................................................................66 Hình 6­41 Sơ đồ tải trọng đứng tác dụng vào tường..........................................68 Hình 6­42 Nội lực tường chịu uốn cục bộ do tải trọng gió................................69 Hình 6­43 Sơ đồ tính tường chịu uốn tổng thể do tải trọng gió.......................70 Hình 6­44 Cách xác định tiết diện ngang của nhà có sơ đồ kết cấu mềm.......74 Hình 6­45 Cấu tạo móng cứng................................................................................76 Hình 6­46 Cấu tạo móng mềm...............................................................................77
  5. 1 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU SỬ DỤNG GẠCH ­  ĐÁ 0.1. Sơ lược lịch sử phát triển của kết cấu gạch đá Kết cấu gạch đá được dùng rất sớm gắn liền với sự hình thành và phát triển   của xã hội loại người, từ  thời kỳ  nguyên thuỷ  con người đã biết xếp các   khối đá thành hang hốc để ở. Cách đây 8000 năm trước con người đã dùng gạch không nung, 5000   6000  năm trước con người đã biết dùng đá có gia công, 3000 năm trước đã dùng   gạch nung. Những công trình nổi tiếng trên thế giới được xây bằng kết cấu gạch đá: Kim tự tháp Ai Cập: xây dựng cách đây trên 5000 năm, cao 146,6m, cạnh đáy  dài 233m, khoảng hơn 2 triệu viên đá mỗi viên nặng từ  2,5 đến 50 tấn   Hình 0­1 Kim tự tháp Ai Cập Đền thờ nữ thần Diana ở Hy Lạp (nay thuộc Thỗ Nhĩ Kỳ): xây dựng thế kỷ  thứ 6 trước công nguyên, trong đền có 127 cột đá cao 19m 
  6. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ Cây Hải Đăng ở thành phố Alexandria (Ai Cập): 127m bằng đá (bị hỏng vào  năm 1935 do động đất). Vườn treo Babylon: xây dựng vào thế kỉ 15 trước công nguyên . Điện Pantheon ở Rome: cao 42.7m. Nhà thờ Đức Bà, điện Kremlin, Vạn lý trường thành,… Ở  Việt Nam cũng có một số  công trình bằng gạch đá như: Thành Tây Đô  (1937) tại Vĩnh Lộc ­ Thanh Hoá, Tháp Bình Sơn (Vĩnh Phúc), Thành Hà   Nội, Cột Cờ, Chùa Thiên Mụ… Ngày nay kết cấu gạch đá đã được dùng rộng rãi. Xây dựng cầu vòm đá nhịp  đến 90m, vò mỏng cong 2 chiều, mái vòm gạch nhịp 15m, nhà, ống khói… Hình 0­ 2 Đền thờ nữ thần Diana
  7. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ Hình 0­3 Hải đăng Alexandria (Hy Lạp) Hình 0­ 4 Vườn treo Babylon 0.2. Ưu nhược điểm của kết cấu gạch đá 0.2.1. Ưu điểm Có độ cứng lớn, khá vững chắc và bền lâu, ít cần được bảo vệ và tu bổ; Chống cháy tốt;
  8. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ Dùng vật liệu địa phương rẻ tiền; Cách âm, cách nhiệt tốt; Tiết kiệm thép, xi măng so với bê tông cốt thép, không cần ván khuôn, thiết  bị thi công đơn giản. 0.2.2. Nhược điểm Trọng lượng bản thân lớn, khẩu độ nhỏ, vận chuyển nhiều; Khả năng chịu lực không cao; Khó cơ giới hoá thi công; Lực dính kém nên chịu kéo, chịu tải trọng động kết cấu dễ nứt ; Dùng nhiều đất ảnh hưởng đến đất nông nghiệp. Khắc phục: chế tạo ra các vật liệu xốp nhẹ, dùng gạch bằng bê tông nhẹ,   gạch rỗng, khối xây rỗng, nhiều lớp. Để thuận tiện cho việc cơ giới hoá thi  công người ta dùng bằng cách lắp ghép các tấm lớn. Dùng các kết cấu hợp   lý: tưởng rỗng, mái vòm, vỏ, gạch đá có cốt thép.
  9. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ VẬT LIỆU DÙNG TRONG KHỐI XÂY GẠCH ­  ĐÁ 0.3. Gạch 0.3.1. Phân loại gạch Theo vật liệu Gạch đất sét Gạch bê tông Gạch silicat  Theo phương pháp chế tạo Gạch nặng: γ ≥ 1800kG/m3 Gạch nhẹ: γ 
  10. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ Hình 1­ 5 Gạch 4 lỗ Hình 1­ 6 Gạch 6 lỗ Hình 1­ 7 Gạch 2 lỗ Hình 1­ 8 Gạch đặc 0.3.2. Các đặc trưng của gạch   Hình 1­ 9 a. Thí nghiệm nén mẫu, b. Thí nghiệm uốn Cường độ chịu nén: xác định bằng thí nghiệm nén N Rg =   F Cường độ chịu uốn: M Rgu =   W
  11. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ Cường độ tiêu chuẩn: được lấy trung bình của 5 mẫu thử Cường độ tiêu chuẩn khi nén:  n R gi Rgtb =   i =1 5 Cường độ tiêu chuẩn khi uốn:  n Rgiu Rutb g =   i =1 5 Cường độ chịu kéo của gạch thì chỉ bằng (5  10)% cường độ chịu nén. Mác gạch được xác định trên cơ  sở  cường độ  trung bình và cường độ  bé   nhất của các mẫu thử khi nén và uốn được ký hiệu là M. Gạch mác thấp: 7,10,25,35,50 dùng làm lớp đệm, lót, xây tường ngăn. Gạch mác trung bình: 75,100,125,150 xây kết cấu chịu lực cho nhà từ  3  5  tầng trở xuống. Gạch mác cao: 200, 300,400,500,600,800,1000 xây kết cấu chịu lực cho nhà  từ 7 10 tầng hoặc kết cấu đặc biệt như ống khói đài nước. Bảng 1­ 1 Mác gạch trung bình bằng đất sét nung Cường  độ nén mẫu nén, (kG/cm2) Cường độ nén mẫu uốn,  Mác (kG/cm2) Trung bình Bé nhất Trung bình Bé nhất 150 150 100 28 14 100 100 75 22 11 75 75 50 18 9 50 50 35 16 8 Quan hệ giữa σ và ε của gạch đất sét gần như theo quy luật đường thẳng. E   xác định bằng thực nghiệm, có giá trị như sau: Với gạch đất sét ép dẻo và gạch silicat: Eg = (1  2 ).105 kG/cm2 Với gạch đất sét ép khô và gạch silicat: Eg = (0,2   0,4).105 kG/cm2 Hệ số biến dạng ngang của gạch tăng theo cùng với sự tăng ứng suất, gạch  đất sét nung có hệ số Poison biến dạng ngang 0,03   0,1. 0.4. Đá Đá được khai thác trong tự nhiên, có thể gia công đến một mức độ nào đó để  có hình dáng và kích thước nhất định.
  12. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ Đá nặng có  γ≥ 1800kG/m3 như: đá hoa cương, đá vôi sa thạch, đá bazan, đá  đôlômit… Đá nhẹ có γ 
  13. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ   Hình 1­10 Thiết bị đo độ sệt vữa 1. Giá đỡ, 2. Quả chùy tiêu chuẩn G = 300gram,  3. Khay đựng vữa, 4. Đồng hồ đo độ sụt. Bảng 1­2 Độ sệt khối xây Loại khối xây Giá trị Khối xây bằng gạch hoặc bằng  tảng  khối đặc 3   13 cm Khối xây bằng gạch hoặc bằng  tảng  khối cú lỗ  7   8 cm ứng đKh ối xây bằng  đỏ hộc  hoặc bằng  khối bờ tồn  đặc 4   7 cm Khối xây rung 1   3 cm 0.5.2. Các loại vữa Theo trọng lượng: Vữa nặng: có γ ≥ 1500kG/m3 Vữa nhẹ: có γ 
  14. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ Vữa bata (vữa tam hợp): cát, xi măng, vôi, đất sét và nước, loại vữa này có  tính dẻo cần thiết, thời gian khô cứng vừa phải. Vữa không xi măng:  Vữa vôi gồm vôi, cát, nước. Vữa đất sét gồm cát, đất sét, nước. Vữa thạch cao. Ngoài ra còn có thể phân loại theo: Vữa thông thường: vữa vôi, vữa xi măng, vữa tam hợp. Vữa hoàn thiện: dùng để trang trí mặt ngoài cho công trình như: vữa hạt lựu,  vữa trát gai, vữa mattít. Vữa chịu axít: dùng để  trát, lát,  ốp bảo vệ  các bộ  phận của công trình làm  việc trong môi trường chịu tác dụng của axit (Chất kết dính thường dùng là  thuỷ tinh lỏng). Vữa chịu nhiệt: dùng để  xây, trát các bộ  phận công trình chịu nhiệt, xây lò  nung, xây bếp, ống khói… (chất kết dính là ximăng) pooclăng, hoặc xi măng  pooclăng hoá dẻo, cốt liệu và bột samốt). Vữa chống thấm: là loại vữa dùng để  chát, láng bao bọc các bộ  phận công  trình chịu nước (thường dùng xi măng mác cao hoặc vữa có phụ  gia chống  thấm) Thành phần, cấp phối và phạm vi sử dụng của vữa được quy định trong quy   phạm. 0.5.3. Cường độ và biến dạng của vữa Cường độ của vữa được xác định bởi các mẫu thử khối vuông cạnh 7,07cm   trong điều kiện tiêu chuẩn: bảo quản mẫu 28 ngày đêm  ở  nhiệt độ  phòng   t=20± 20C, độ ẩm 80%. Cường độ mẫu phụ thuộc chất kết dính, môi trường   và thời gian, cường độ tăng nhanh ở vữa xi măng cát và tăng chậm ở vữa vôi.  Trong khoảng thời gian 90 ngày thì cường độ  của vữa có thể  xác định theo  công thức thực nghiệm sau: at Rvt = Rv 28     28 ( a − 1) + t Trong đó:  Rvt  và Rv28 – cường độ chịu nén của vữa ở tuổi t ngày và tuổi 28  ngày;  a – hệ số lấy bằng 1,5;t – tuổi của vữa tính bằng ngày đêm.
  15. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ Biến dạng của vữa rất khác nhau. Biến dạng do vữa chiếm hơn 80% biến   dạng của khối xây trong khi thể  tích trung bình của vữa chiếm 10­15%.   Khảo sát mạch vữa dày khoảng 1cm, loại vữa nặng chịu nén với tải trọng  tác dụng ngắn hạn bằng 1/3 tải trọng giới hạn. Biến dạng của vữa đo được   là: 0,007 mm khi vữa có mác ≥50; 0,039 mm khi vữa có mác ≥25; 0,062 mm khi vữa có mác ≥10; Thấy rằng mác vữa càng thấp thì biến dạng càng nhiều. Vữa nhẹ  có biến  dạng lớn hơn vữa nặng. Biến dạng của vữa tăng lên khi tải trọng tác dụng  dài hạn do vữa có tính từ  biến. Khi tải trọng tác dụng trên 1năm thì biến  dạng của vữa có thể gấp hai lần biến dạng do tải trọng tác dụng ngắn hạn  gây ra . 0.6.  Phân loại khối xây gạch đá Các loại tường gạch dùng trong công trình dân dụng và công nghiệp Tường 60 : có chiều dày bằng mặt cạnh viên gạch  → làm tường ngăn, vách   ngăn, tường bao che, tường lấp kín. Tường 110 : có chiều dày bằng mặt nằm của viên gạch   →làm tường ngăn,  tường bao che, tường nhà 1 tầng, tường chèn khung BTCT. Tường 220 : có chiều dày bằng 1 viên gạch  →làm tường chịu lực chính cho   nhà 1 tầng, tường chịu lực từ tầng 3 trở lên của nhà nhiều tầng (2 tầng dưới  dùng tường 330 hay 450) . Tường 330 : có chiều dày bằng 1,5 viên gạch  →làm tường chịu lực cho nhà  nhiều tầng, nhà CN 1 tầng.  Tường 450 : có chiều dày bằng 2 viên gạch   →làm tường chịu lực cho nhà   nhiều tầng, cho các công trình DD và CN. Tường có chiều dày > 450 : dùng cho các công trình quan trọng, kiên cố,   tường móng ... 0.7. Các nguyên tắc liên kết trong khối xây Không được xây trùng mạch, các mạch vữa đứng phải nằm  ở  vị  trí (1/4  1/2) viên gạch để  cho tải trọng từ  bên trên truyền xuống cho toàn bộ  khối   xây.  Chiều dày mạch vữa ngang không được quá lớn và quá mỏng.
  16. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ Đối với khối xây gạch: δ = (8   15)mm. Đối với khối xây đá có quy cách: δ ≤ 20mm. Các viên gạch xây phải được giằng vào nhau. Các hàng giằng nhau từ  3­5  hàng gạch theo chiều cao tầng (3 dọc 1 ngang hoặc 5 dọc 1 ngang). Lực tác dụng lên khối xây cần phải vuông góc với lớp vữa nằm ngang. Các  viên gạch trong khối xây cần phải đặt thành hàng trong 1mặt phẳng. Các mạch vữa đứng phải song song với mặt ngoài của khối xây và các mạch  vữa ngang phải vuông góc với mặt ngoài của khối xây. Bề rộng của tường xây gạch là bội số của nửa viên gạch. Tường 1/2 gạch: dày 105mm. Tường một gạch: dày 220mm. Tường một gạch rưỡi: dày 335mm. Tường 2 gạch: dày 450mm.   Hình 1­11 Liên kết gạch đá trong khối xây Cấu tạo cụ thể : Tường góc 110x110, 220x220, 300x330                   Lớp 1           Lớp 2   Hình 1­12 Tường góc 110
  17. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ                   Lớp 1           Lớp 2                   Lớp 3           Lớp 4   Hình 1­13 Tường góc 220                   Lớp 1           Lớp 2                   Lớp 3           Lớp 4   Hình 1­14 Tường góc 220 Tường chữ đinh 220x220, 300x330
  18. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ                              Lớp 1           Lớp 2                              Lớp 3           Lớp 4   Hình 1­15 Tường chữ đinh 220 Tường chữ đinh  300x330                              Lớp 1           Lớp 2                              Lớp 3           Lớp 4   Hình 1­16 Tường chữ đinh 330 Tường chữ thập  220x220, 300x330                              Lớp 1           Lớp 2
  19. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ                              Lớp 3           Lớp 4   Hình 1­ 17 Tường chữ thập 220 0.8. Yêu cầu về giằng trong khối xây gạch đá Giằng là trình tự  xây các viên gạch (đá) này so với viên gạch (đá) khác  ở  trong khối xây. Trong khối xây, giằng được giải quyết bằng cách xây từng hàng ngang và   dọc xen kẽ hoặc hỗn hợp vừa ngang vừa dọc trong từng hàng. 0.8.1. Trong khối xây đặc Đối với khối xây bằng gạch có chiều cao mỗi hàng 65mm, dùng cách xây hỗn  hợp vừa ngang vừa dọc trong mỗi hàng, hoặc ba dọc một ngang, hoặc năm  dọc một ngang (Hình 1­18).   Hình 1­18 Cách giằng trong khối xây đặc 0.8.2. Trong khối xây nhiều lớp Khối xây hai lớp bao gồm lớp khối xây đặc chịu lực chính và lớp  ốp (bằng  gạch gốm, gạch bê tông, đá thiên nhiên). Lớp ốp liên kết vào khối xây cơ bản của  tường nhờ các giằng ăn sâu vào nửa viên gạch hoặc sâu hơn. Các hàng giằng cách  nhau từ ba đến năm hàng gạch theo chiều cao tường.
  20. 5 KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ   Hình 1­ 19 Cách giằng trong khối xây hai lớp a. Giằng bằng hàng gạch ngang; b. Giằng bằng neo thép; 1.Khối ốp xây; 2. Neo thép 0.8.3. Trog khối xây rỗng Khối xây rỗng có lớp không khí ở giữa để nâng cao khả năng cách nhiệt. Khối  xây rỗng được cấu tạo thành hình dạng giếng bên trong bằng cách dọc theo chiều  cao có các hàng ngang giằng dưới dạng vách ngang, hoặc bởi tường dọc và các   vách đứng. Theo chiều cao của khối xây vách đứng giằng vào tường dọc trong mỗi   hàng.   Hình 1­ 20 Cách giằng trong khối xây rỗng a. Giằng bằng hàng gạch ngang; b. Giằng bằng vách đứng; 1.Lớp không khí; 2. Lớp cách nhiệt

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản