CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY KHÔNG CÓ CỐT THÉP

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KHỐI XÂY

KHÔNG CÓ CỐT THÉP

ß1. NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN

1. Phương pháp tính theo trạng thái giới hạn

a. Trạng thái giới hạn 1 (theo khả năng chịu lực)

- Trạng thái này ứng với lúc kết cấu không thể chịu lực được thêm nữa vì

ghTT ≤

bắt đầu bị phá hoại hay bị mất ổn định :

T : nội lực trong kết cấu do tải trọng tính toán gây ra Tgh : khả năng chịu lực bé nhất của kết cấu

- Tính toán theo trạng thái giới hạn về khả năng chịu lực là cần thiết cho

mọi kết cấu

b. Trạng thái giới hạn 2 (theo điều kiện sử dụng bình thường)

- Để đảm bảo kết cấu sử dụng bình thường cần hạn chế độ biến dạng, độ

f ≤

mở rộng khe nứt, độ dao động của kết cấu.

ghf

- Kiểm tra biến dạng :

Δ : biến dạng lớn nhất ở mép chịu kéo của cấu kiện do tải trọng tiêu chuẩn gây ra ghΔ : biến dạng cho phép trước khi hình thành vết nứt đối với kết cấu không cho phép nứt, với kết cấu cho phép nứt thì đó là độ mở rộng cho phép của khe nứt

- Kiểm ra độ võng và khe nứt : f : biến dạng của kết cấu do tải trọng tiêu chuẩn gây ra fgh : trị số biến dạng giới hạn cho phép của kết cấu ghΔ≤Δ

2. Tải trọng tác động

- Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) - Tải trọng tạm thời (hoạt tải) - Tải trọng đặc biệt (cid:198) Lấy theo TCVN 2737-1995

3. Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính toán của khối xây

R i

∑ == 1 i n

- Cường độ tiêu chuẩn của khối xây :

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

- Cường độ tính toán của khối xây : R c= k

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

(cid:198) khối xây chịu nén

k : hệ số an toàn xét đến các yếu tố làm giảm cường độ khối xây k = 2 k = 2,25 (cid:198) khối xây chịu kéo

c a

. m

R k

Để xét ảnh hưởng của phương pháp chế tạo vật liệu, điều kiện thi công và tình trạng làm việc của kết cấu (cid:198) đưa vào hệ số điều kiện làm việc, m được quy định trong tiêu chuẩn. + Khi kiểm tra cường độ của các trụ và mảng tường giữa hai ô cửa có diện tích tiết diện ngang ≤ 0,3m2 (cid:198) lấy m = 0,8 + Khi tính cấu kiện có tiết diện tròn không có lưới thép xây bằng gạch thường (không cong) (cid:198) lấy m = 0,6 + Khi kiểm tra cường độ khối xây chịu nén của những công trình chưa xây xong (cid:198) lấy m = 1,25 + Khi tính các khối xây chịu nén mà tải trọng đặt vào khi khối xây đã khô cứng một thời gian dài (cid:198) lấy m = 1,1 + Khi tính toán khối xây có cốt thép :

1,25 đối với thép cán nóng ÷ 1,75 đối với thép sợi kéo nguội và thép sợi cường độ ÷ ka = 1,1 ka = 1,5

cao

0,9 : hệ số điều kiện làm việc

ma = 0,5

ß2. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM

. FRm

.ϕ≤

1. Công thức cơ bản

2 thì R phải được nhân với hệ số

(3.1)

1 η−= .

- Cấu kiện chịu nén đúng tâm là cấu kiện chịu lực nén N trùng với trọng tâm - CK gạch đá chịu nén đúng tâm : cột, tường... - Điều kiện cường độ : N N : lực nén do tải trọng tính toán gây ra R : cường độ chịu nén tính toán của khối xây Khi diện tích tiết diện của khối xây F 0,3m≤ điều kiện làm việc mk = 0,8 mdh : hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn làm giảm KNCL của khối xây, khi cạnh nhỏ nhất của tiết diện < 30cm hoặc bán kính quán tính r < 8,7cm

N dh N

(3.2)

l 0 , b

7,8≥

b 30≥

10≤

η: hệ số tra bảng phụ thuộc vào

l 0 r lo b

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

hoặc Khi hoặc (cid:198) mdh =1

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

l0 : được xác định phụ thuộc vào trường hợp tính toán, liên kết và

l =0.7H

l =0.5H

l =H

l =2H

l =1.5H

l =1.25H

ϕ : hệ số uốn dọc (cid:198) tra bảng phụ thuộc vào α và

rλ hay

hλ

dạng kết cấu

0 σ th σ ch

ϕ=

Với VL đàn hồi :

σ th R.1,1

∏

(3.3) Khối xây là vật liệu đàn hồi dẻo :

0 =σ th

rE . 0 2 l 0

)

(3.4)

th ∏=σ

r l

)

(3.5)

)

1.(

).(

)

−

∏=⇒ σ th

0 σ th

σ th .1,1 R r l

σ th R .1,1

(3.6) Mặt khác : E = E0 (1-

=⇒ σ th

0 σ th 0 σ th R.1,1

(3.7)

ϕ 0 1 ϕ + 0

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(3.8) Chia 2 vế cho 1,1Rc ta có :

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

ϕ = 0

0 σ th R.1,1

)

. E

∏

Trong đó : (3.9)

=⇒ϕ 0

.1,1

r l cR

Từ (3.4) và (3.9)

. 0 α=

)

.( . α

≈

(9 α

Mặt khác ta có : cR

=⇒ ϕ 0

∏ 1,1

r l

(3.10)

0 =

75,0 bλ

(3.10) tính cho tiết diện bất kỳ, với tiết diện CN thì

dhm,ϕ được xác định phụ thuộc vào dạng liên kết N

ϕ=1,mdh=1

ϕ,mdh

ϕ=1,mdh=1

Trị số

2. Áp dụng

(cid:153) Kiểm tra KNCL của cột nhà một nhịp xây bằng gạch đất sét nung ép dẻo mác 100, dùng vữa hỗn hợp mác 25. Cột cao 3.3m, một đầu liên kết với móng được xem như ngàm, một đầu liên kết với dầm sàn bên trên được xem như gối di động. Cột có TDCN 45x60cm, chịu Ntt = 36T, trong đó Ndh = 20T

(cid:153) Bài giải :

- Tra phụ lục 2, ứng với mác gạch 100, mác vữa 50 ta có R =

15KG/cm2

1000

- Tra phụ lục 1 với mác vữa 50 và khối xây gạch đất sét nung

95,43,35,1

495

.5,1

lo =⇒

=α - Cột có liên kết như hình vẽ : x cm = = - Kích thước tiết diện bxh = 45x60cm

86,0=ϕ

ép dẻo có

bλ =⇒

l 0 b

495 45

(cid:198) Tra bảng (cid:198)

1=⇒ dhm

45(15186,0

)60

]

34830

83.34 T

36 T

. FRm . =ϕ

⇒ Khả năng chịu lực của cột : [ N x = = ⇒ Cột không đủ khả năng chịu lực

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

Vì cạnh bé của tiết diện b = 45cm > 30cm

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

ß3. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY CHỊU NÉN LỆCH TÂM

1. Khái niệm chung

- Cấu kiện chịu nén lệch tâm là cấu kiện chịu lực nén N đặt không trùng

trọng tâm tiết diện

- Độ lệch tâm : ng

e =01

e = 01 M N : độ lệch tâm ngẫu nhiên

nge

Với :

nge nge nge

−

= 2cm : tường chịu lực = 1cm : tường tự mang = 0 khi b > 25cm

0 ≥

9.0

95.0

cm 2

0 ≤ 0 ≤

≤

8.0

85.0

7.0

khi tính với tổ hợp cơ bản 1 khi tính với tổ hợp cơ bản 2 y

0 ≤ 0 ≤ e 0 ≥

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

- Tuỳ theo độ lệch tâm e0 của lực dọc mà trên tiết diện có thể chịu nén hoàn toàn hoặc một phần chịu kéo. Nếu ứng suất kéo lớn hơn cường độ chịu kéo của khối xây thì trong mạch mạch vữa ngang sẽ xuất hiện khe nứt → làm thay đổi chiều cao làm việc của tiết diện, lúc này chiều cao làm việc của tiết diện là h c. Trong khối xây không cho phép lực N đặt lệch ra khỏi phạm vi tiết diện của cấu kiện mà lực N phải đặt trong phạm vi tiết diện và phải thoả : Đồng thời để đảm bảo sự làm việc an toàn của kết cấu gạch đá thì : Khi chiều dày tường 25cm thì : e Khi khi tính với tổ hợp cơ bản 1 khi tính với tổ hợp cơ bản 2 y : còn phải kiểm tra về nứt

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

2. Công thức cơ bản - Bỏ qua khả năng chịu kéo của gạch vì gạch chịu kéo kém, bỏ qua sự làm

việc của vùng kéo

- Biểu đồ ứng suất nén có dạng HCN và đạt tới cường độ

N

tính toán về nén cục bộ R.ω

ϕ≤ e

. ω m . FR . edh n

- Điều kiện cường độ : (3.11)

N : lực dọc tính toán eϕ : hệ số uốn dọc dùng trong tính toán cấu kiện

chịu nén lệch tâm

ϕ e

+ ϕϕ n 2

→

ϕ : hệ số uốn dọc tính với toàn bộ tiết diện

(3.12)

tra

nϕ : hệ số uốn dọc tính riêng với phần chịu nén

→

bảng phụ thuộc vào αλ ,h

' l 0=λ x

e0 y

0l : phụ thuộc vào dạng của biểu đồ momen

o ' l

)

1 . −= η

và α tra bảng phụ thuộc vào

edh

N dh N

2.1 e h

(13)

dhe0

=0 dh

M N

ω : hệ số hiệu chỉnh xác định theo công thức thực nghiệm

45.1

1 +=

: độ lệch tâm của tải trọng tác dụng dài hạn

45.1

1 +=

cho tiết diện chữ nhật

e 0 ≤ h e .2

0 ≤ y

cho tiết diện bất kỳ

Với khối xây bằng gạch rỗng, tảng bê tông rỗng hoặc bằng đá thiên 1=→ω nhiên

- Để khối xây được cân bằng thì ngoại lực và nội lực phải nằm trên cùng một đường thẳng tức điểm đặt lực phải trùng với trọng tâm tiết diện chịu nén

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

o Với tiết diện chữ nhật thì điều kiện đó được thể hiện :

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

e 2

x −=⇒−

x 2

(. hR

≤

−

h 2 (3.11) và (3.14) : N

2 be ). 0

. m

.). hb

. . ω

N ≤⇒

ϕ e

edh

m . ωϕ edh e . .2 h e − h

. m

1.(

N ≤⇒

. . R ω

−

(3.14)

ϕ e

edh

.2 e h

(3.15)

o Với tiết diện chữ T khoảng cách e2 từ điểm đặt lực N tới trục trung hoà và diện tích vùng nén Fn được xác định theo các công thức :

)

(

)

−

e .2( 1

e 1

(

−

e 1

bc ). 2

(cid:131) Vùng chịu nén về phía cánh :

e ≤ 1

cb . 1 b 2 cb . 1 c 2

e = 1

: vùng nén nằm gọn trong cánh Nếu

)

(

)

−

e .2.( 1

e 1

db . 2 b 1

[

(

−

y 1

b )]. 1

(cid:131) Vùng chịu nén về phía sườn :

e ≤ 1

bd . 2 d 2

e = 1

: vùng nén nằm lọt trong phần sườn Nếu

3. Trường hợp độ lệch tâm e0 lớn - Lệch tâm lớn khi :

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

e0 > 0.7y với THCB 1 e0 > 0.8y với THCB 2

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

N M=N.e0

σk

σn

Rm . n

)

−

≤

−

- Điều kiện bền :

=σ k

. Rm n

N F

e 1 − FW

N F

. eF W

≤

⇒

Mặt khác :

0 −

≤σ k M W . FRm n . eF W

W =

(16)

. 2hb 6

≤

; F = b.h Với tiết diện chữ nhật :

0 −

. FRm n .6 e h

(16) ⇒ (17)

mn : hệ số điều kiện làm việc của khối xây khi tính toán để hạn chế phụ thuộc vào cấp hay thời hạn →

bề rộng khe nứt của mạch vữa ngang sử dụng của công trình

Cấp I 100 năm Cấp II 50 năm Cấp III 25 năm

→

1.5 2 3 Cấp công trình Thời hạn sử dụng mn

tra bảng Rku : cường độ chịu kéo khi uốn của khối xây

4. Ví dụ

1. Kiểm tra khả năng chịu lực của một trụ gạch chịu nén lệch tâm, biểu đồ

mômen không đổi dấu với các số liệu sau : • Gạch đất sét nung ép dẻo mác 100 • Vữa XM mác 50 • Độ lệch tâm theo phương cạnh lớn e0h = 8cm • Kích thước tiết diện : b x h = 33cm x 45cm • l0 = 4.2m • Chịu lực nén N = 9.5T

(cid:153) BÀI GIẢI

1000 ,

=α

R =

- Gạch đất sét nung ép dẻo M100, VXM M50 → Tra phụ lục 1 ta có

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

75.12

85.0

- Vì dùng vữa XM nên cường độ tính toán gốc : cm

[

]

. m

1.(

)

≤

−

. . . FR ω

ϕ e

edh

.2 e h

- Kiểm tra khả năng chịu lực theo (15)

ϕ e

ϕϕ + n 2

1000 ;

33.9

•

hλ

l 0 h

430 45 894.0=ϕ

’ = l0 = 420cm

0=→ nge

e h

8.2

= =

Tra bảng 5.1 với → ta

48.14

→

có Vì biểu đồ mômen cùng dấu nên l0 Độ lệch tâm e0 = e + eng Vì b =33cm > 25cm 8 cm e e ==⇒ h 0 0 .2 0 e 45 x −=⇒ −

xλ

789.0=nϕ

' l 0 x

420 29 894.0

789.0

841.0

=⇒ eϕ

+ 2

→

tra bảng

edh = 1

lấy m

x 75.128.0

=⇒

17.1

45.1

1 +=

• medh : vì b = 33cm > 30 cm • R : ta có F = 33 x 45 = 1485cm2 = 0.1485m2 < 0.3m2 2.10

RmR e 0 h

8 5.4

17.11 xx

841.0]

1485 x

2.10 x

)

9604

6.9

5.9 T

N [ =⇒

−

82 x 45 Vậy cột không đủ khả năng chịu lực

•

ß4. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY CHỊU NÉN CỤC BỘ

1. Khái niệm

- Nén cục bộ là trường hợp chỉ một phần tiết diện chịu nén - Trong thực tế dầm, sàn, xà gồ, lanh tô, gác lên tường, cột - Ứng suất trong khối xây có thể có các dạng : HCN, hình thang, tam giác,

Fcb

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

đường cong tuỳ theo vật liệu gác lên khối xây -

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

- Không nên kê trực tiếp các kết cấu chịu lực lên tường hoặc cột gạch mà

%5.0≥aμ

cần dùng tấm đệm bằng bê tông cốt thép, chiều dày các tấm đệm là bội số của chiều dày lớp gạch và không nhỏ hơn 14cm, trong tấm đệm có lưới thép, hàm lượng cốt thép theo mỗi phương

- Bản đệm không đặt trực tiếp lên gạch mà phải có một lớp vữa dày

mm15≤

- Dầm, sàn kê lên bổ trụ thì bản đệm phải đặt sâu vào tường

.μ≤

2. Công thức tính toán

- Kiểm tra nén cục bộ theo công thức : . cb FRd cb

1=μ 5.0=μ

(3.18) • μ : hệ số hoàn chỉnh biểu đồ áp lực của tải trọng cục bộ : biểu đồ HCN : biểu đồ tam giác

μ5.05.1 −

• d : hệ số xét đến sự phân phối lại ứng suất trong vùng chịu nén cục bộ

: khối xây bằng gạch, gạch bê tông đặc

=d d = 1 : khối xây bằng bê tông có lỗ rỗng, bê tông tổ ong : tiêu chuẩn quy định với tải trọng cục bộ phân bố không d .μλ = cb cbλ không phụ thuộc vào dạng biểu đồ áp lực mà chỉ phụ thuộc đều, vào loại khối xây

cbλ = 0.75 khi kê lên tường, cột gạch cbλ = 0.5 khi kê lên tường bê tông có lỗ rỗng, bê tông tổ ong

•

.3 R

. R ψ≤

F F cb

• Rcb : cường độ tính toán của khối xây khi chịu nén cục bộ

F : diện tích tính toán bao gồm Fcb và một phần xung quanh F được

Fcb

Fcb=a.b=a.(2a+bcb)

Fcb=a.b=a.(a+bcb)

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

lấy như sau

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

Fcb

Fcb=(acb+bcb)(acb+bcb)

Fcb=acb.B

Fcb

Fcb=bcb.(acb+bcb)

Fcb=acb.(2a+bcb)

• ψ : hệ số phụ thuộc vào loại khối xây và vị trí đặt tải trọng cục bộ

Tải trọng đặt ở khoảng giữa khối xây ( hình a, d, e) Tải trọng đặt ở góc khối xây (hình b, c)

Loại khối xây

Tính với tải trọng cục bộ Tính với tải trọng cục bộ Tính với tải trọng cục bộ và toàn bộ Tính với tải trọng cục bộ và toàn bộ

1.2 1 2 2

1.2 1 1.5 2

1 1 1.2 1.5

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

- Gạch đất sét và gạch bê tông thường - Bê tông đá hộc, tảng bê tông lớn - Bê tông rỗng, bê tông tổ ong bằng đá thiên nhiên

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

ß5. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY CHỊU KÉO, UỐN, CẮT

1. Khối xây chịu kéo

[

]

≤

k . FR

- Không cho phép thiết kế kết cấu gạch đá chịu kéo theo tiết diện không giằng mà chỉ được thiết kế KC gạch đá chịu kéo theo tiết diện giằng

(

..8,0 fn

Rk : cường độ chịu kéo tính toán của khối xây F : diện tích tiết diện

. 0σ

RQ ≤ c

2. Khối xây chịu cắt a. Theo tiết diện không giằng - Điều kiện kiểm tra :

• Rc : cường độ chịu cắt tính toán theo tiết diện không giằng

(theo bảng phụ lục 3)

• f : hệ số ma sát

f = 0.7 với khối xây bằng gạch đặc có quy cách f = 0.3 với khối xây bằng gạch rỗng

• n : hệ số vượt tải

n = 1 với khối xây bằng gạch đặc n = 0.5 với khối xây bằng gạch rỗng

0σ : ứng suất nén trung bình được tính với tải trọng nhỏ nhất, với hệ số vượt tải về tải trọng là 0.9

•

• F : diện tích chịu cắt của khối xây

≤

cg FRQ

b. Theo tiết diện có giằng - Xảy ra khi số hiệu thấp, cường độ chịu cắt của khối xây do gạch quy định

WRM

≤

Rcg : cường độ tính toán chịu cắt của gạch Fg : diện tích chịu cắt của gạch không kể diện tích mạch vữa

ku . Rku : cường độ chịu kéo khi uốn của khối xây (phụ lục 3) W : mômen chống uốn của tiết diện

≤

3. Khối xây chịu uốn - Điều kiện về mômen :

.. zbRQ Rkc : cường độ tính toán về ứng suất kéo chính ( phụ lục 3) b : bề rộng tiết diện z : cánh tay đòn nội lực, với tiết diện chữ nhật z = 2.h/3

Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

- Kiểm tra theo lực cắt :

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KHỐI XÂY

CÓ CỐT THÉP

ß1. KHỐI XÂY ĐẶT LƯỚI THÉP NGANG

1. Cấu tạo và tác dụng của lưới thép

- Để tăng khả năng chịu lực cho kết cấu gạch đá ta có thể đặt cốt thép vào

trong khối xây dựng.

- Cách đặt lưới thép ngang được dùng cho khối xây chực nén đúng tâm hoặc

→

≤

nén lệch tâm bé và độ thanh mảnh nhỏ. - Kết cấu chịu nén lệch tâm bé y33,0

≤

→

15≤bλ

với tác dụng bất kỳ CN eo eo

h17,0 - CK có độ thanh mảnh nhỏ khi - Cấu tạo lưới thép

mm )12

)83( ÷ 3( =

2 40

d = cc , 1 s ≤ )54( ÷

cm lớp gạch phải có 1 lưới thép

100

=μ

V V

- Xét một ô khối xây dựng được gạch chéo trên hình vẽ. Hàm lượng cốt thép :

- Với Va : thể tích cốt thép Va = fa(c1 + c2)

)

100

=⇒ μ

Vk = s.c1.c2 : tính tích khối xây

( cf a + 1 . . ccs 1

100

=⇒ μ

dựng đang xét

f a 2 . cs

min

max

≤

≤ μμ

- Nếu dùng lưới ô vuông c1= c2= c

01,0

min =μ

.50

max =

với khối xây dựng có quy cách

R Ra

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

Với cấu kiện đúng tâm

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

max

−

50 2 l 0 y

R ⎞ ⎟⎟ aR . ⎠

lệch tâm

=μ 25≥ 50≥

⎛ ⎜⎜ ⎝ R : là cường độ tính toán của khối xây không có cốt thép Ra: cường độ tính toán của lưới cốt thép ( tra phụ lục 9 ) Thông thường + số hiệu vữa + số hiệu vữa

011,0 ÷ cho môi trường khô ráo cho môi trường có độ ẩm lớn

- Vữa :

- Tiêu chuẩn Việt Nam quy định vữa cho khối xây có cốt thép 50≥

+ Chiều dày mạch vữa ngang lớn hơn đường lưới cốt thép ít

nhất là 4mm

.αα =

ak: cường độ tiêu chuẩn của khối xây có gia cường bằng lứơi

R c R ak α: đặc trưng đàn hồi của khối xây không có cốt thép Rc: cường độ tiêu chuẩn của khối xây không có cốt thép Với khối xây bằng đá có quy cách : Rc = 1,5 R đá hộc phẳng đáy. Rc = 2 R ( R : cường độ tính toán gốc chưa kể hệ số điều kiện làm việc mk) Rc cốt thép

c ak

c 2 R μ a 100

2. Đặc trưng tính toán của khối xây - Đặc trưng đàn hồi của khối xây có cốt thép

a :lưới cốt thép a = 1,1Ra với thép AI (CI ), AII (CII ) a = 1,25Ra sợi thép kéo nguội

μ:hàm lượng cốt thép của lưới Rc Rc Rc

3. Tính toán khối xây chịu nén đúng tâm

≤

a. Công thức tính toán

] mN

[

. FR ak

(1) a. Điều kiện cường độ : .ϕ= . N dn

• mdn,ϕ, F : giống như khối xây không có cốt thép nhưng được

aα .

tính toán với đặc trưng đàn hồi

R +=

≤

• Rak : cường độ chịu nén đúng tâm của khối xây có gia cường

(2) lưới cốt thép. R 2 μ a 100

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

R: cường độ tính toán của khối xây có kể đến hệ số điều kiện làm việc

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

ξ : hệ số làm giảm cường độ của khối xây khi dùng vữa số hiệu thấp

=→≥

ξ 1

=→ ξ

nếu vữa có số hiệu

R 25R

Nếu vữa có số hiệu < 25

Ra : cường độ tính toán của cốt thép trong khối xây

b. Ví dụ :

Kiểm tra KNCL của cột gạch đá có kích thước 51x51cm, bằng gạch đất sét ép dẻo có số hiệu 100, vữa ba ta có số hiệu 50 chịu Ndh= 36t, Nng.h =13t. Nếu khối xây không đủ KNCL thì hãy thiết kế lại. lo=420cm Bài giải

1000

=α

R =

→ Tra bảng có

a.Tra số liệu: Gạch đất sét ép dẻo có số hiệu 100, vữa ba ta có số hiệu 50

. FR

] mN

.ϕ= . dh

b. Kiểm tra khối xây theo công thức: N [ ≤

→ dhm

24.8

1= • Vì cạnh của tiết diện là 51cm > 30cm

bλ

l 0 h

420 51

91.0=ϕ 2

3000

•

km =⇒

2600 độ

→ Tra bảng ta có • 51 x F cm 51 = = • Cường

< tính kg

15.8,0

]

RmR = → [ N N +

toán 8.0 của khối xây

cm 5,28 = ]N [ >

. hng

→

( )T

1500

.12.91,0.1 2600 NN 13 49 T 36 = + = = Cột không đủ khả năng chịu lực → Vì gạch và vữa có số hiệu tương đối cao cường lưới cốt thép ngang bằng thép AI →Tra bảng ta có

Ra =

.50

4,0

→

max

12 1500

R aR

035,0

max

1500

chọn phương án gia

5,22

R +=

.35,0.2 100

R =

.2 R μ 100

c. Giả thuyết gia cường lưới cốt thép với hàm lượng kg

≤

[

]

.ϕ= m dh

. FR ak

.αα =

d. Kiểm tra khối xây đã được gia cường lưới cốt thép theo công thức:

:aα

R c R ak

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

• Tính

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

R c

15.2

⎞ ⎟ ⎠

⎛ 30 ⎜ ⎝

c a

c ak

.2 R μ 100

.1,1

1500

1650

c a

1650

55,41

R c ak

1000

722

=→ aα

.35,0.2 100 30 55,41

975,7

ϕ 0

722 2

Với thép AI :

888,0

.75,0 24,8 975,7 975,71 +

888,0.1

51948

2600

95,51

• Tính ϕ : 75,0 α a 2 λ b

]

ϕ 0 + ϕ 0 [ N .5,22. =→ = → Thoả mãn khả năng chịu lực

3 cm

c ≤≤

tấn

Lưới thép ngang gia cố dùng lưới ô vuông Giả thiết dùng 6φ có fa= 0,283cm2 ) s=15cm (thích hợp

. ω FRdhm n

Fm , edh n

,ϕ e

(3)

−

R +=

4. Tính toán khối xây chịu nén lệch tâm a. Công thức tính toán tính toán ϕ ≤ e - Với được xác định như trường hợp khối xây không đặt cốt thép chịu nén lệch tâm - Rak : cường độ tính toán tương đương của khối xây đặt lưới thép ngang chịu nén lệch tâm

−

Khi số hiệu vữa ⎛ ⎜⎜ ⎝

⎛ ⎜⎜ ⎝

⎞ ≤⎟⎟ ⎠

R R e0 :độ lệch tâm của lực dọc y : khoảng cách từ trong tâm tác dụng đến mép chịu nén

nϕ phải lấy theo điểm trùng đàn hồi

25≥ ⎞ .2 R e 2 μ a 0 ≤⎟⎟ 100 y ⎠ Khi số hiệu vữa < 25 .2 R 2 e μ 0 a 100 y

aα .

.αα =

R c R ak

α : đặc trưng đàn hồi của khối xây không có cốt thép Rc

ak : cường độ tiêu chuẩn của khói xây đặt lưới thép ngang

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

Chú ý: khi xác định các hệ số uốn dọc ϕ và của khối xây đặt lưới thép ngang

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

c a

c ak

.2 R μ 100

k : hệ số an toàn, với khối xây chịu nén c : cường độ tiêu chuẩn của cốt thép Ra Rc a = 1,1Ra với thép CI, CII c = 1,25Ra sợi thép Ra

b. ví dụ

Xác định khả năng chịu lực của trụ có tiết diện 51 x 64 cm xây bằng gạch đất sét ép dẻo. Chiều dài tính toán của cột l0 = 3,2m, độ lệch tâm của lực dọc e0=5cm theo phía cạnh lớn. Mác gạch là 100. Vữa xi măng M75. Trong cột đặt lưới thép hàn bằng sợi thép 5φ (fa = 0,196cm2) khoảng cách các thanh c=4cm, khoảng cách giữa lưới s = 21cm

Bài giải

1000

, α

2000

e. Tra bảng với gạch M100 và vữa M75 có : kg

Ra =

Với lưới thép dùng sợi thép 5φ :

100

467

V aμ = V

f 2 a cs

196,0.2 21.4

5,0

f. Vì h = 64cm > 30cm nên medh = 1 g. Vì dùng lưới ô vuông nên hàm lượng cốt thép

R +=

−

.2μ

40.5,0 i. Cường độ tính toán tương đương R a 100

⎛ ⎜⎜ ⎝

⎞ ⎟⎟ ⎠

h. Khoảng cách từ trọng tâm tác dụng đến mép chịu nén

RmR

17.1

l 02 y Với F = 51 x 64 = 3264cm2 > 3000cm2 17 =⇒

,0.2

467

84,29

−

Rak =→

2000 100

5.2 32

⎞ =⎟ ⎠

cm ⎛ ⎜ ⎝

cm j. Cường độ tiêu chuẩn của khối xây có lưới thép

c a

c ak

.2 R μ 100

25,1

.25,1

2000

2500

m→ k =1

c a

Với

85,0

17.85,0

45,14

,0.2

2500

45,14.2

25,52

R c =→ ak

467 . 100 Đặc trưng đàn hồi của khối xây có cốt thép

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

Khối xây chịu nén K = 2

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

553

1000

αα =

9,28 25,52

R c R ak

R c

45,14.2

9,28

95,0=ϕ

5 →=

(Với )

hλ

l 0 h

320 64

h αλ , a

tra bảng (phụ thuộc vào Độ mảnh :

) k. Xác định eϕ : có thể xác định giống như khối xây không có cốt thép

06,0

2,0

−

e 0 h

l 0 h

⎛ ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

⎤ ⎥ ⎦

2,0

.06,0

−

320 64

5 64

⎛ ⎜ ⎝

⎞ ⎟ ⎠

⎤ ⎥ ⎦

⎡ 1 e ϕϕ = ⎢ ⎣ ⎡ 195,0 ⎢ ⎣ 943,0=

2754

−

)

chịu nén lệch tâm hoặc ta có thể dùng cốt thép thực như sau ;

078

1 +=

l. Diện tích vùng nén : ( ( 51 64 hb

:ω

= e 2

0 y

,1.

078

83549

55,83 t

5.2 5 32.2 n. Khả năng chịu lực của cột [ ] . . . . N = FRm ϕ ω e h ak edh 943,0 .84,29.1. 2754 =

m. Tính <1,45

ß2. KHỐI XÂY ĐẶT CỐT THÉP DỌC

1. CẤU TẠO

- Cốt thép dọc đặt vào khối xây để chịu ứng suất kéo khi khối xây chịu uốn, chịu kéo hoặc chịu nén lệch tâm. Ngoài ra còn có tác dụng để gia cố các trụ, các mảng tường mỏng có độ mảnh lớn ( hλ >15 hoặc rλ >53) hoặc các trụ và tường chịu tải trọng rung động

- Có hai cách đặt cốt thép dọc

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

+ Đặt bên trong: thép được bảo vệ tốt nhưng khó thi công và khó kiểm tra chất lượng, hiệu quả chịu lực không cao (do gần trục trung hoà ) cách đặt này ít được dùng trong thực tế.

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

25≥ 50≥

+ Đặt bên ngoài: cốt thép được ép ở bên ngoài khối xây có lớp vữa bảo vệ. Cách đặt này dễ thi công, cốt thép đặt xa trục trung hoà nên chịu lực tốt

khi khối xây làm việc trong môi trường khô ráo khi khối xây làm việc trong môi trường ẩm ướt

mm8≥

mm3≥

- Vữa: phải có số hiệu và có độ ẩm bình thường, hoặc sâu dưới đất - Cốt thép :

, chịu kéo d

cm50≤

• Cốt thép dọc: chịu nén d • Cốt đai: d = ( 3 ÷ 8 ) mm

0 05,0≥

khoảng cách đai u = bội số của chiều cao hàng gạch ( kể cả vữa ) u u ≤ 15d : khi cốt thép đặt bên ngoài ≤ 20d : khi đặt cốt thép bên trong Trong đoạn nối cốt thép : u ≤ 10d Với d là đường kính cột dọc 01,0≥μ

• Hàm lượng cốt thép : với cốt thép chịu nén với cốt thép chịu kéo

- Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép dọc

10mm đối với tường khi ở môi trường khô ráo 15mm đối với tường khi ở ngoài trời 20mm đối tường khi khối xây ở dưới đất

20mm khi khối xây ở môi trường khô ráo 25mm khi khối xây ở ngoài trời

085

Với trụ, cột : 30mm khi khối xây ở dưới đất

- Khi gần đến trạng thái phá hoại do khối xây có cốt thép b/d lớn làm khối xây và cốt chép chịu nén sẽ bị tách rời ra, không làm việc cùng nhau nữa. Do đó so với khối xây không có cường độ của khối xây không sử dụng hết mà chỉ cốt thép.

- Khi khối xây có cốt thép chịu nén thì ta nhân với hệ số điều kiện làm việc

mk = 0,85

( 85,0

, FR a a

≤ ϕ m dhm,ϕ : xác định như trường hợp khối xây không đặt cốt thép

- Khi khối xây chỉ đặt cốt thép chịu kéo thì lấy mk = 1 2. Tính toán chịu kéo, chịu nén đúng tâm (4 ) +

: cương độ tính toán chịu nén của khối xây : diện tích tiết diện của khối xây

: diện tích tiết diện cốt thép dọc

N • • R • F , :C.độ tính toán của cốt thép trong khối xây=>tra phụ lục 9 • Ra , • Fa

3. Tính toán chịu kéo chịu nén lệch tâm

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

a. Trường hợp lệch tâm bé - Điều kiện để xảy ra trường hợp lệch tâm bé

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

08.0 S S n ≤ : mômen tĩnh của diện tích phần chịu nén và toàn bộ diện , SS n tích tiết diện đối với trọng tâm cốt thép chịu kéo (hoặc chịu nén ít)

55.0

x ≥

(5)

- Với tiết diện chữ nhật thì công thức có thể viết lại : 0 h

x : chiêu cao vùng nén h0 : chiều cao tính toán của tiết diện

- Lệch tâm bé có 2 trường hợp : toàn bộ tiết diện chịu nén, trên tiết

diện có một phần nhỏ chịu kéo

Ra'Fa' m .

Ra'Fa' )

.85.0(

RaFa . SR . ω +

D RaFa Ne ϕ ≤⇒ e

D ' ZFR a

' a

edh

FM / a

)

m .

.85.0(

Ne ≤⇒

' 0

' a

edh

ϕ e

' FM / a

' ZFR a

- Cả 2 trường hợp trên thì sự phá hoại bắt đầu từ vùng nén nhiều - Sơ đồ ứng suất như hình vẽ

−

+ eh

−

' aF

edh

' 0

: xác định như đối với khối xây không có cốt thép chịu nén

' : mômen tĩnh của toàn bộ tiết diện lấy đối với trọng tâm cốt , a FF a

, a FF a

∑ ∑ . SR . ω e : khoảng cách điểm đặt lực N đến trọng tâm cốt thép với tiết diện chữ nhật 5.0 e’ : khoảng cách điểm đặt lực N đến trọng tâm cốt thép với tiết diẹn chữ nhật h 0 e m,ϕ lệch tâm 0 , SS thép Za : khoảng cách giữa 2 trọng tâm Với tiết diện chữ nhật thì hai công thức trên có thể viết lại

. m

.42.0[

(

. ω

≤

−

' a

edh . m

42.0[

)

(

. ω

−

≤

ϕ e ϕ e

edh

' hFR a 0 hFR a 0

.5.0

. m

2 .. hbR 0 2 .. hbR 0 Trường hợp đặt cốt đơn thì điều kiện cường độ là :

eϕ≤

edh

2 0.. hbR

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

)]

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

b. Trường hợp lệch tâm lớn

S n < x <

- Điều kiện để xảy ra lệch tâm lớn

08.0 S 55.0 h 0

: : Với tiết diện chữ nhật

ωR

m .

85.0.(

)

. ω

ϕ e

edh

' ZFR a

' a

85.0.(

m .

)

. ω

−

- Khi xảy ra nén lệch tâm lớn thì tiết diện có 2 miền kéo nén rõ rệt. Sự phá hoại bắt đầu từ vùng kéo. - Biểu đồ ứng suất như hình vẽ, xem gần đúng ứng suất vùng nén có dạng hình chữ nhật đạt trị số Rω , bỏ qua khả năng chịu kéo của khối xây

FR . a a

' ' FR a a

RF n

ϕ e

edh

∑ / FM Ne ≤⇒ a ≤⇒=∑ 0

RaFa

Ra'Fa'

(13) (14)

85.0.[

. m

(

)]

)

Ne ≤⇒

. ω

−

- Với tiết diện HCN thì (13) và (14) có thể viết lại

/ FM a

ϕ e

edh

' a

(. hxRb 0

' hFR a 0

85.0.(

m .

)

. ω

x 2 −

(15)

ϕ e

edh

' FRxbR + a

' a

FR . a a

∑ ≤⇒=∑ 0

.. - Với tiết diện HCN đặt cốt đơn :

Rbx

(

≤

−

(16)

ϕ e

dhm e

x 2 RaFa

)

−

(17)

dhm ϕ e e 25,1≤ω

. ( Rbx ω được xác định như đối với trường hợp khối xây dựng không có

≤ N Với cốt thép chịu nén lệch tâm.

(18)

'2a

'a →−

x ≥

≤

- Điều kiện hạn chế:

với tác dụng

+ Để cốt thép chịu nén đạt tới trị số giới hạn về cường độ chịu nén Ra’ thì điều kiện:

Ra→

0'≤Fa

Khi thiết kế xây dựng có cốt thép dọc ta thường gặp hai dạng bài toán

Nếu : tức ta không càn cốt thép chịu nén → trường hợp đặt cốt

: 0' >Fa Nếu

Giả thiết rơi vào trường hợp lệch tâm lớn

55,0≤

55,0>

x ⇒ ho

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

c. Vận dụng - sau: ∗ Bài toán 1: Biết kích thước tiết diện, số hiệu gạch, số hiệu vữa, nhóm thép, điều kiện liên kết, tải trọng xác định Fa và Fa’ → - Tra số liệu ,' α, RRa - Coi như sử dụng hết khả năng chịu nén của cốt thép Fa’ Từ (6) hoặc (8) → tính được Fa’ hoặc từ (13) hoặc (15) với giả thiết Sn = 0,8 So (hoặc x = 0,55ho) → tính được Fa’ - đơn - + Xác dịnh chiều cao vùng nén x • (13) và ( 15) + Nếu + Nếu : lệch tâm lớn → Từ (14) hoặc (16) để tính Fa : rơi vào lệch tâm bé → từ (7) hoặc (9) để tính Fa

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

→

∗ Bài toán 2: Biết kích thước tiết diện, số hiệu gạch và vữa, nhóm thép điều

55,0≤

→

xác định khả năng chịu lực của cấu kiện.

kiện liên kết, diện tích cốt thép - Tìm số liệu tính toán - Từ (14), (16) hoặc (18) tính được chiều cao vùng nén X - Nếu : rơi vào trường hợp lệch tâm lớn kiểm tra khả năng

55,0>

→

chịu lực theo (13), (15) hoặc (17)

- Nếu : rơi vào trường hợp lệch tâm bé kiểm tra khả năng

chịu lực theo (6), (7), (8), (9) hoặc (10)

d. Ví dụ Cho cột gạch có tiết diện 64 x 51cm chiều dài tính toán lo = 8m chịu tác dụng của một lực nén N = 20t đặt lệch tâm theo phương cạnh lớn của tiết diện một đoạn eo = 15cm. Cột xây bằng gạch đất sét ép dẻo mác 100 dùng vữa xi măng mác 50. Yêu cầu xác định diện tích cốt thép dọc Fa và Fa’ (thép nhóm CII)

1000 ,

=α

R =

→

- Tra số liệu tính toán

2400

Khối xây dựng bằng gạch đất sét ép dẻo mác 100 dùng vữa xi măng mác kg 50 tra bảng ta có

7,15

Cốt thép dọc CII có

bλ

lo b

800 51

5,17

748

bλ

,0=ϕ

→

→ Cần phải gia cố khối xây bằng cốt thép dọc Với

.06,0(

)]2,0

−

Độ mảnh của cột:

1[ = e ϕϕ

1[748

.06,0(

)]2,0

652

−

- Xác định:

800 64

tra bảng e l 0 0 h h 15 64

→ edhm

234

45,1

1 +=

e 0 h

15 64

- Cạnh bé của tiết diện b = 51cm > 30cm

5,12

' a ==

5,15,10 +

→

10 2

e =⇒

h −+ 2

5,12

cm5,34

−

5,51

54 2 =−= ah

42,0

−

2 . hbR .. ω 0

5,12 − eN . m

ϕ e

- Các thanh thép đặt vào bên trong cột cách mép cột một hàng gạch (chiều rộng viện gạch là 105mm, chiều dày lớp vữa ngoài 15mm, lớp vữa giữa là 10mm)

F =⇒ a

−

edh R a

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(8)

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

,1.42,0

234

)5,51(51.75,12.

−

20000 ,0

652

5,34. 1.

75,1

2400

5,51(

)5,12

−

RmR

15.85,0

75,12

26,2'

122φ có

Với

Fa =

2400

5,51(26,2.

)]5,12

−

]

edh = = x

→ chọn - Xác định x . = eN 20000 ⇔ −⇔

−

48,38

55,0

5,51.55,0

33,28

. m ϕ e 5,34. 690000 222 35, + → những trường hợp → Lệch tâm bé

eN '.

ϕ e

hbR .. o

. (.. 85,0[ )5,0 )]' − − hoxbR x hFR ω a o ,1.85,0[1. ,0 652 )5,05,51(.51.75,12. 234 x x − )5,05,51( x ,0 [652 05,682 x 211536 − 2 22902 552078 5, 0 cm

F =⇒ a

.42,0 a )' −

m . − edh hR ( a o

5,51.51.75,12.42,0

−

20000 652 ,0

5,51(

−

5,12

5,4

−

' a =−

−

(9)

5,4. 1. 2400 h 2

)5,12 64 2

82φ

Với

→ cốt thép Fa (chịu nén ít) không cần đặt thì khối xây vẫn đảm bảo chịu lực, hoặc chọn theo cấu tạo dùng 4. Cấu kiện chịu uốn

- Sơ đồ ứng suất của khối xây có cốt thép dọc chịu uốn giống cấu kiện chịu

nén lệch tâm lớn

→R25,1 suất của khối vày trong vùng nén là 0,85x1,25R = 1,05.R

Khi tính toán có kể đến hệ số điều kiện làm việc m - Biểu đồ ứng suất trong vùng nén lấy gần đúng là HCN đạt trị số k = 0,85 cho nên ứng

≤

n Fa

−

- Các công thức tính toán: 05,1 ' Fa

(19) (20) RFn .

05,1' RaFa = - Điều kiện hạn chế: x

55,0

≤

h o

a '2

≥

25,1

≤

o −

.. xbR

25,1=

(.. hxbR x )5,0 (22)

55,0≤

(21)

- Với tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn: FR a a Điều kiện :

≤

.. zbRQ Rkc: cường độ tính toán theo ứng suất kéo chính b: bề rộng tiết diện

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

- Tính toán cấu kiện chịu uốn theo lực cắt

Chương 4 : Tính toán khối xây có cốt thép

z: cánh tay đòn nội ngẫu lực → với tiết diện chữ nhật z = ho - 0,5x

- Tính toán cốt đai và cốt xiên giống cấu kiện bê tông cốt thép

4. Cấu kiện chịu kéo - Khi khối xây có cốt thép dọc chịu kéo thì ta bỏ qua khả năng chịu kéo của

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

khối xây, toàn bộ lực kéo do cốt thép chịu

Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch

CHƯƠNG 5.

THIẾT KẾ

CÁC BỘ PHẬN NHÀ GẠCH

ß1. THIẾT KẾ TƯỜNG VÀ TRỤ GẠCH 1. Điều kiện ổn định của tường và trụ

≤

β gh

H h

• Đối với tường và trụ để đảm bảo ổn định thì

H: chiều cao của tường hoặc trụ h: chiều dày tường hoặc cạnh trụ theo

phương có độ mảnh lớn ghβ Phụ thuộc vào chức năng của tường hoặc trụ, điều kiện gối tựa, nhóm khối xây Với không có lỗ cửa chịu tải trọng do sàn và mác truyền xuống khi chiều đài tự do l < 2,5H

Số hiệu vữa

50≥ 25 19 4≤

5,2 5,3

H H

l l

K =→ K =→

> >

IV - - 14 13

K =

Nhóm khối xây II II I - 22 25 17 20 22 15 17 20 14 15 - Với các trường hợp khác ta phải nhân thêm với hệ số K 9,0 + Với 8,0

−

+ Tường khi có lỗ cửa

locua

Với

Theo độ cứng không gian của nhà có tường chịu lực nhà được phân thành hai loại:

+ Nhà có sơ đồ kết cấu cứng: tường ngang đặt tương đối dày, sàn và mái xem là

gối tựa cứng => vì vậy ta có thể bỏ qua chuyển vị ngang

+ Khoảng cách cực đại giữa các kết cấu ổn định ngang để đảm cho sàn và mái

là gối tựa cố định của tường và trụ gạch được lấy theo bảng sau:

Loại sàn và mác

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

- Sàn và mái gỗ - Sàn, mái bằng BTCT lắp ghép - Sàn, mái bằng BTCT hoặc gạch đá toàn khối Trị số lt (m) ứng với khối xây IV 12 - - III 18 24 30 II 24 36 42 I 30 42 54

Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch

−

→

%25

15 ÷

100

Các giá trị trong bảng trên phải có hiệu chỉnh khi nhà chịu áp lực gió lớnhay chiều cao nhà lớn

lấy giảm đi lấy giảm đi 10% → → lấy giảm đi 20% B 2< + Khi áp lực gió 70 + H = 21 - 32m + 33 ÷ m48 = + Chiều rộng → lấy giảm đi theo tỷ số B/2H

a. Nội lực do tải trọng đứng tác dụng lên tường

- Nhà có kết cấu mềm: tường ngang đặt thưa hơn các giá trị trên => không cho phép bỏ qua chuyển vị ngang 2. Thiết kế tường và trụ theo sơ đồ kết cấu cứng: hoặc trụ

• Tải trọng đứng tác dụng lên tường hoặc trụ bao

tN∑

eQ . s

=− I

gồm:

ΣΝt

+ Tải trọng do các tầng trên truyền xuống đặt tại trọng tâm của tường. + Tải trọng trong phạm vi tầng đang xét truyền vào tường phân bố tam giác theo đoạn sàn kê vào tường với hợp lực Qs. • Momen uốn tại tiết diện đưới mép sàn (19) eN . ∑− t 1 • Lực dọc tại tiết diện dưới mép

∑+

=− I

sàn N

(20) e1: độ lệch tâm giữa trục tường trên và trục tường dưới, nếu chiều dày tường trên và tường dưới bằng nhau thì e1 = 0 e2: Khoảng cách từ trục tường đến hiệu lực Q

b. Nội lực do tải trọng gió

- Tính tường chịu uốn cục bộ

Xem tường dọc là dầm liên tục có gối tựa là sàn :

cb gM =

2 tqH 12

(21)

xMM =

Μg

là momen tại tiết diện x do tải trọng thẳng đứng

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

Tại tiết diện x: Với xM gây ra. - Tính tường chịu uốn tổng thể

Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch

σmax

L T

= 8,0

L n

xH : khoảng cách từ đỉnh tường ngang tới cao trình tiết diện đang xét. + Với tường có lỗ cửa

7,0

∑

h 1

ng F th

−

• Khi tính uốn tổng thể của nhà có sơ đồ kết cấu cứng chịu tải trọng gió: ta xem các tường ngang và một phần tường dọc cùng làm việc với nhau, tính toán như côngxon thẳng đứng ngàm vào đất. Tiết diện ngang I, T, [ • Chiều dài S của phần tường dọc cùng làm việc với tường ngang khi chịu uốn tổng thể (như phần cánh của tiết diện chữ I, T ...) + + Với tường đặc với

1h∑ : Tổng chiều cao của những dải khối xây nằm giữa hai ô cửa tính từ đỉnh tường ngang tới tiết diện đang xét ngF : Diện tích tiết diện ngang của đoạn tường dọc trên chiều dài diện tích (tiết diện nguyên)

locua

gy F ng = F

b 1 a 1

=> (tiết diện thu hẹp)

: tổng diện tích các mảng tường giữa cửa sổ trên chiều dài S.

thF - Ứng suất trong mảng tường dọc (phần cánh của tiết diện chữ i, T ...) được xem như phân bố theo qui luật đường thẳng có giá trị lớn nhất tại trục tường ngang và bằng 0 tại chiều dài S. - Tính tường chịu nén:

max =σ

M g . J

(22)

)

:gM N

momen do tải trọng gió gây ra tại tiết diện đang xét

( σ= x ( g g

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(23)

Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch

)( x σ g

)

σσ

⇒

−

1()( x max

)( x g

x S

)( x max

)22(

1(. y

)

−

x =⇒ σ g

− x S )( x g J

x S

(x)

)23(

1(.

)

⇒

−

(24)

)( x g

)( x g J

x S

MMM

cb g

)( x g

(25)

Kiểm tra mảng tường dọc theo cấu kiện chịu nén lệch tâm

−

- Kiểm tra chịu cắt tại tiết diện nối giữa tường ngang và tường dọc(hình vẽ)

TF + 1 1

F 1

Gọi F1: diện tích tường dọc tại chỗ nối nằm giữa hai ô cửa

T Δ=⇒ 1

Fy .. 1

. yF . 1

F . σ 1

Δ+ ( ). σσ M Δ J

QH J

(26)

. c HhR n

T 1 ≤

(27) Để đảm bảo an toàn:

chiều dày tường ngang Q: lực cắt do tải trọng gió gây ra ở ngang mức sàn trên mảng tường đang xét. Trong qui phạm lấy lực cắt cho phép lấy lực cắt giữa chiều cao tường. T1: Lực cắt tại tiết diện tiếp giáp giữa tường ngang và dọc Rc: Cường độ tính toán về cắt theo tiết diện có giằng :nh

- Tính toán lực cắt trong tường ngang (hình vẽ)

cR≤τ

(28)

. λ

Gọi τ là lực cắt xuất hiện trong tường ngang do tải trọng gió gây ra Điều kiện: Rc : Cường độ tính toán về cắt có xét để ảnh hưởng có lực ép ở bên trên

g .bh n Trong đó: * λ là hệ số phân bố không đều của ứng suất tiếp với tiết diện I

15,1

=→ λ

5,1

λ =→

35,1

λ =→

T Khi tường không xét đến sự làm việc chung giữa tường ngang và tường dọc 5,1=λ * b: chiều dài của tường ngang * Rc: Cường độ chịu cắt của khối xây khi chịu lực nén tính toán n (với hệ số vượt tải n = 0,9)

)

Với: (29)

0σ+

( RR kc : Cường độ tính toán theo ứng suất kéo chính

R = c Với

0 =σ

kcR N9,0 F

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(30)

Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch

)28(

⇒

≤⇔≤

. λ

. bhR c λ

g bh n

(31)

3. Tính tường và trụ theo sơ đồ kết cấu mềm (sơ đồ đàn hồi)

- Khi khoảng cách giữa các tường ngang tương đối thưa, khi tính toán tường và trụ ta cần xét đến tính đàn hồi của gối tựa ở đầu mút trên.

- Với nhà có sơ đồ kết cấu mềm thì số tường không quá một tầngvì nếu không thì trong tường có thể phát sinh ra momen uốn lớn mà khối xây không thoả mãn.

- Khi tính toán ta tính theo hai giai đoạn: + Giai đoạn đang xây: xem tường hoặc trụ như một thanh côngxon chịu tải trọng

do gió và trọng lượng bản thân

+ Giai đoạn làm việc: xem nhà là một khung ngang liên kết khớp với mái và

EJ=∞

EJcäüt

ngàm với móng.

E =

Khi tính toán xem xà ngang là tuyệt đối đứng

08,0 E

( : mođun đàn

Độ cứng của tường hoặc trụ được tính theo mođun dàn hồi hồi ban đầu của khối xây)

- Tại vị trí gối dầm mái hoặc vi kèo tường được gia cố bằng cách bổ trụ => tường có tiết diện T với chiều rộng tính toán phần cánh được lấy như sau:

+ Khi tải trọng mái được truyền đều lên chiều dài tường, chiều rộng cánh được

lấy như sau:

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

* Với tường có lỗ cửa lấy bằng chiều dài đoạn tường giữa các lỗ cửa * Với tường không có lỗ cửa lấy bằng khoảng cách giữa các trục của các bổ trụ

Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch

+ Khi tải trọng mái chỉ truyền lên tường qua một tiết diện cục bộ

Áp lực truyền xuống sẽ không phân bố đều trên toàn chiều cánh chữ T do đó trong tính toán chiều rộng cánh được lấy tăng dần từ trên xuống dưới theo qui luật tam giác như hình vẽ. Để đơn giản ta có thể coi gần đúng tường có tiết diện chữ T với

H 3

về mỗi phía tính từ mép bề rộng cánh không đổi từ đỉnh xuống chân tường, bằng

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

trụ nhưng không được lớn hơn khoảng cách tới mép lỗ cửa gần nhất

Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch

ß2. THIẾT KẾ LANH TÔ

Lanh tä véa nghiãng AÏp duûng cho nhæîng ä cæía coï kháøu âäü <=800

Lanh tä nàòm AÏp duûng cho nhæîng ä cæía coï kháøu âäü <500

Lanh tä véa âæïng AÏp duûng cho nhæîng ä cæía coï kháøu âäü <=1200

Lanh tä véa häùn håüp AÏp duûng cho nhæîng ä cæía coï kháøu âäü <=1500

Lanh tä cuäún voìm AÏp duûng cho nhæîng ä cæía coï kháøu âäü >= 1800

100

50 ÷

1. Cấu tạo

- Nhịp lớn nhất của lanh tô với số hiệu vữa

(

) l

5,3

+ Xây nằm: 2m + Xây vĩa: 2m

l max =→

(

) l

max =→÷

1 8 1 5

≥

h min

lanhto

1 12 1 6 - Gạch xây lanh tô có số hiệu ≥75 - Chiều cao là chiều cao của dải khối xây bằng vữa có số hiệu cao hơn số hiệu vữa của tường (chiều cao này không được thấp hơn 4 hàng gạch hoặc 3 hàng khối xây đá). Với lanh tô xây vỉa hoặc xây cuốn vòm - Chiều cao lanh tô h lanhto - Giá trị hmin lanh tô được cho ở bảng sau:

+ Xây cuốn vòm: với

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

Số hiệu vữa Lanh tô

Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch

xây bằng đá cuốn bằng cuốn vòm

25≥ 10 4

xây bằng gạch 0,25l - - 0,33l - - 0,12l 0,16l 0,2l 0,06l 0,08l 0,1l

- Để tránh không cho gạch đá ở hàng dưới cùng rơi xuống thường người ta đặt cốt thép nằm trong lớp vữa dày 2-3cm trát bên dưới hàng này: theo chiều dày tường cứ cách 110mm đặt một thanh thép dọc có đường kính ≥10mm 2. Tính toán lanh tô

a. Sự làm việc của lanh tô - Dưới tác dụng của tải trọng lanh tô làm việc như một dầm có nhịp bằng nhịp lanh tô và chiều cao bằng chiều cao của lanh tô

- Khi tải trọng tăng lên thì vết nứt xuất hiện tại vị trí tiếp xúc giữa lanh tô và tường => lanh tô làm việc giống như một dầm đơn giản

Tæåìng

Vãút næït

Lanh tä

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

- Nếu như tải trọng tiếp tục tăng thì trong lanh tô bắt đầu xuất hiện vết nứt => lanh tô làm việc như vòm ba khớp

Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch

M −

M 2 −

h 0

Trị số lực đạp tại chân lanh tô: + Lanh tô không có thanh kéo:

M 2 −

M h 0 −

2 d M: momen uốn lớn nhất trong lanh tô được xác định như dầm đơn giản có gối khớp C: chiều cao tính toán của lanh tô + Với lanh tô xây bằng: C tính bằng khoảng cách từ đáy lanh tô (dạ lanh tô) đến cao trình của sàn hoặc dầm, khi lanh tô chịu tải trọng của bản thân chiều cao tính toán lấy bằng 1/3 khấu độ. + Đối với lanh tô uốn vòm: C lấy bằng khoảng cách từ cao trình chân vòm đến cao trình gối tựa của sàn hoặc dầm. d: khoảng cách từ hlực của áp lực tại khoá vòm đến đỉnh lanh tô hoặc từ hlực tại chân vòm đến đáy lanh tô, d được xác định theo tỷ số d/c cho ở bảng sau:

+ Lanh tô có thanh kéo:

Trị số d/C ứng với số hiệu gạch đá Số hiệu vữa

75≥ 0,1 0,12 0,15

50≤ - 0,15 0,2

100 50 25

b. Tính toán lanh tô

−

• Lanh tô giữa: được kiểm tra như cấu kiện chịu nén lệch tâm có lực nén là H

và độ lệch tâm

• Lanh tô biên: ngoài việc tính toán như lanh tô giữa cần được kiểm tra mảng

]

8,0(

R c

f 0σ

tường biên do cắt

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

HH [ F ≤ F: diện tích tiết diện ngang của mảng tường cắt f: độ cuốn vòm

Chương 5 : Thiết kế các bộ phận nhà gạch

3. Ví dụ

1000

=α

→

• Kiểm tra khả năng chịu lực của lanh tô gạch xây nằm có nhịp 2m, chiều dày tường bên dày 7,2cm, gạch nung ép dẻo M100, vữa ba ta mác 50, tại cao trình cách dạ lanh tô một khoảng h1 = 60cm có gác panel với tải trọng tính toán do panel truyền lên lanh tô là 3,6 T/m

R =

cm • Tải trọng

tra bảng ta có ; Bài giải • Tra số liệu: gạch nung ép dẻo M100, vữa M50

200.

6,66

+ Chọn chiều cao lanh tô: hmin = 0,25l = 0,25.200 = 50cm → Chọn chiều cao lanh tô h = h1 =60cm > hmin + Xác định trọng lượng bản thân g:

1 3

29,01,1.8,1.666,0.22,0

/ mT

89,3

=+=

29,06,3 +

g =→ → tải trọng toàn phần :

Chiều cao tính toán của lanh tô

945,1

. mT

.α= h

• Xác định nội lực

ql 8

2.89,3 8

M 2−

d 60.12,0

2,7

12,0=→α

h d =⇒

4265

35,

H =→

=> ;

gạch M100, vữa M50 194500 60 2,7.2 −

[

]

)

. . FRm

≤

1(. ω

−

ϕ e

edh

• Kiểm tra lanh tô như cấu kiện nén lệch tâm:

33,3

=→<

+ Khi tính lanh tô lấy

ϕ e

λ h

2 e h 1=edhm 200 60

+ ϕϕ n 2

2,7

8,22

d =−

−

8,22.2

4,14

hx −=→

−

;

2 0 e

h 2

l 0 h 60 2

88,13

→

1000

=α

Với :

hnλ

793,0=nϕ

896,0

ϕ e

200 4,14 ϕϕ + n 2

,01 739 + 2 F = 22 . 60 = 1320cm2 < 3000 cm2

8,0=→ km

5,1.8,0

RmR

=→

38,1

45,1

1 +=

e 0 h

8,22 60

[

.12.1.896,0]

1320

1(38,1.

)

4700

−

8,22.2 60

tra bảng với (cid:198) Ta có

Phần 1 : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

[H]>H → Lanh tô thoả mãn yêu cầu chịu lực

Chương 1 : Vật liệu gỗ xây dựng

CHƯƠNG 1. VẬT LIỆU GỖ XÂY DỰNG

ß1. ĐẶC ĐIỂM VÀ PHẠM VI DÙNG CỦA KẾT CẤU GỖ

1. Đặc điểm

a. Ưu điểm - Gỗ là vật liệu nhẹ và khoẻ.

7,3

γ R 4 m −× 10 /1(

Để đánh giá dùng hệ số:

4,2

3 m /1(

−× 10

Với thép CT3 có: )

7,3

4 m − /1(

Với BT M300 có: )

Với gỗ xoan có: )

- Gỗ là vật liệu phổ biến. - Dễ chế tạo : dễ xẻ, cưa, bào, khoan lỗ, đóng đinh. b. Khuyết điểm - Gỗ là vật liệu không bền: bị mục, bị mối mọt, dễ cháy. Vì vậy tuổi thọ kết cấu không bền bằng các loại kết cấu khác như thép và bê tông. - Gỗ là vật liệu có tính chất không đồng nhất và không đẳng hướng. - Gỗ có nhiều khuyết tật làm giảm khả năng chịu lực và làm cho việc chế tạo khó khăn. Các khuyết tật đó như: mắt gỗ, khe nứt, thớ vẹo và lỗ mục...v..v. - Gỗ là vật liệu ngậm nước. Khi gỗ hút hay nhả hơi nước sẽ bị dãn nở hay co ngót không đều nhau theo các phương dẫn tới bị nứt nẻ, cong vênh. Có thể phòng ngừa hoặc hạn chế các khuyết tật nói trên: - Để kéo dài thời gian sử dụng của gỗ có thể dùng biện pháp xử lý cho gỗ khỏi bị mục, mọt. - Tăng mức độ an toàn cho kết cấu bằng cách: lựa chọn vật liệu sử dụng đúng chỗ ( gỗ có nhiều tật bệnh dùng cho cấu kiện ít chịu lực), dùng phương pháp tính toán sát với thực tế làm việc của kết cấu. - Sấy và hong khô gỗ trước khi sử dụng. Phương pháp chế biến gỗ hiện đại:

Phần II : Kết Cấu Gỗ

Sử dụng những thanh và tấm gỗ dán do nhiều lớp gỗ mỏng dán lại với nhau. Gỗ dán có tính chất: nhẹ, khỏe, chịu lực tốt, đẹp, dễ vận chuyển lắp dựng, chế tạo được công nghiệp hóa cao và được xử lý bằng hóa chất nên không bị mục, mốt và mọt.

Chương 1 : Vật liệu gỗ xây dựng

2. Phạm vi dùng của kết cấu gỗ: - Nhà dân dụng: vì kèo, xà gô, khung nhà, - Nhà sản xuất :Kho tàng, chuồng trại, xưởng chế biến. - Giao thông vận tải: Cầu tạm - Lĩnh vực khác: đà giáo, ván khuôn, cầu công tác cho thi công, tường chắn.

ß2. VẬT LIỆU GỖ VIỆT NAM

1. Nguồn gỗ

- Nguồn gỗ ở Việt Nam chủ yếu từ rừng và vật liệu gỗ địa phương. - Rừng : diện tích rừng chiếm gần 48% diện tích đất liền, cung cấp nhiều loại gỗ nhưng chất lượng không đồng đều và trữ lượng không cao.

2. Phân loại gỗ

a. Phân loại theo kiểu truyền thống của nhân dân

Các loại gỗ sử dụng được xếp vào bốn hạng căn cứ vào vẻ đẹp hoặc tính

chất bền vững của gỗ khi làm nhà, đồ đạc.

- Gỗ quý: Màu sắc đẹp. hương vị đặc biệt, vân đẹp, không bị mối mọt, mục.

Ví dụ: gụ (gõ), trắc, mun, lát hoa, trầm hương, trai .v..v.

- Gỗ thiết mộc: Các loại gỗ nặng và cứng, tính chất cơ học cao, rất khó bị mục và mối mọt.

Ví dụ: lim, đinh, sến, táu.

- Gỗ hồng sắc: Có màu sắc hồng, đỏ. Nhẹ hơn và kém cứng hơn thiết mộc

Ví dụ: dủ, vàng tâm.

- Gỗ tạp: Xấu, có màu trắng, nhẹ, mềm, dễ bị sâu mục, tính chất cơ học thấp.

Ví dụ: muồng, sâu sâu, ràng ràng, sồi..v..v.

Nhóm I: là những loại gỗ có màu sắc, hương vị đặc biệt, các loại gỗ quý

Nhóm II: Gồm các loại gỗ có tính chất cơ học cao nhất tức là các loại thiết

Phần II : Kết Cấu Gỗ

b. Phân loại gỗ theo tiêu chuẩn Tất cả các loại gỗ sử dụng được phân thành 8 nhóm, căn cứ vào đặc tính kỹ thuật của gỗ như: tính chất cơ lý, màu sắc, cấu trúc, thích ứng với các phạm vi sử dụng. như: trắc, gụ, lát, mun ..v..v. mộc: đinh, lim, sến, táu, trai, nghiến, kiền kiền ..v..v.

Chương 1 : Vật liệu gỗ xây dựng

Nhóm III: Gồm những loại gỗ có tính dẻo dai để đóng tàu thuyền như chò

Nhóm IV: Gồm những loại gỗ có màu sắc mặt gỗ và khả năng chế biến

Từ nhóm V trở đi xếp loại vào sức chịu lực của gỗ, cụ thể là tỉ trọng gỗ. Nhóm V: Gồm các loại gỗ hồng sắc tốt như giẻ, thông. Nhóm VI: Gồm các loại gỗ hồng sắc thường: sồi, ràng ràng, bạch đàn .v..v. Nhóm VII, VIII: Gồm các loại gỗ tạp xấu nhất

chỉ, tếch, săng lẻ thích hợp cho công nghiệp gỗ lạng và đồ mộc như re, mỡ, vàng tâm, giồi..v..v.

ß3. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA GỖ

%100

1. Độ ẩm của gỗ:

Độ ẩm là lượng nước chứa trong gỗ, được xác định bằng công thức: 1 − G

%25W ≤

%15W ≤

G1: trọng lượng gỗ ẩm. G2: trọng lượng gỗ sau khi sấy cho nước bốc hơi hết.

; Với kết cấu gỗ dán: Ví dụ: Với nhà cửa:

Sự thay đổi độ ẩm có ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước và hình dạng của gỗ. Thay đổi W gây ra các hiện tượng co ngót, nở, cong vênh, nứt. Để tránh điều này, trong các công trình xây dựng không nên sử dụng gỗ có độ ẩm quá lớn. 2. Khối lượng thể tích của gỗ:

Khối lượng thể tích của gỗ thay đổi theo nhóm gỗ. Bảng 1.1: Phân nhóm gỗ theo khối lượng thể tích:

Nhóm I Khối lượng thể tích (kg/m3) 860÷1100

II 730÷860

III 620÷730

IV 550÷620

Phần II : Kết Cấu Gỗ

VI 500÷550 <500

Chương 1 : Vật liệu gỗ xây dựng

ß4. TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA GỖ

Tính chất cơ học bao gồm các chỉ tiêu về độ bền và độ đàn hồi khi chịu

tác dụng của lực kéo, nén, uốn, ép mặt, trượt ..v..v. 1. Sự làm việc của gỗ khi chịu kéo

Cường độ chịu kéo của gỗ khi thí nghiệm cao: kéo dọc thớ Rk = 800÷1000

Quan hệ giữa σ −ε là đường thẳng, gỗ bị phá hoại đột ngột ở biến dạng ε ≈ 0,8%, không có sự phân bố lại ứng suất, gỗ khi chịu kéo làm việc như vật liệu dòn. daN/cm2 và kéo ngang thớ : Rk90 =(1/15÷1/20)Rk.

R=60

0 2

100

0 2

350

a. Máùu keïo doüc thåï

ϕ k

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

ε (%)

0,2

0,4 0,6 0,8 1,0

b. Biãøu âäö quan hãû giæîa æïng suáút vaì biãùn daûng khi keïo doüc thåï

Hçnh 1.1: Sæû laìm viãûc chëu keïo cuía gäù

=ϕ k

σ σ

bk σk: Ứng suất kéo. σbk: Giới hạn bền khi kéo.

Nhưng giá trị của cường độ tính toán lại phụ thuộc rất nhiều yếu tố như: - Các tật bệnh của gỗ: mắt gỗ, chỗ tiết diện thay đổi đột ngột - Kích thước tuyệt đối của thanh gỗ: kích thước lớn dẫn đến mức độ không đồng nhất cao làm cho cường độ giảm.

Phần II : Kết Cấu Gỗ

Gỗ không phải là cấu kiện chịu kéo tốt.

Chương 1 : Vật liệu gỗ xây dựng

ϕ n

1,0

0 3

0,8

0,6

0,4

0 2

0,2

ε (%)

0,2

0,4

0,6

0,8 1,0

0 2

b. Máùu neïn ngang thåï

c. Quan hãû US & BD

20 a. Máùu neïn doüc thåï

Hçnh 1.2: Sæû laìm viãûc chëu neïn cuía gäù

=ϕ n

σ σ

2. Sự làm việc của gỗ khi chịu nén

Cường độ chịu nén là chỉ tiêu ổn định nhất trong các chỉ tiêu cường độ,

Cường độ chịu nén dọc thớ của gỗ vào khoảng Rn = 300÷450 daN/cm2.

0 2

240 300

a. Máùu TN chëu uäún

1 h

2 h

h1=h2

h1>h2 b. ÆÏng suáút trãn tiãút dëãn ngang Hçnh 1.3: Sæû laìm viãûc chëu uäún cuía gäù

σn: Ứng suất nén. σbn: Giới hạn bền khi nén. Biểu đồ ứng suất biến dạng σ −ε là đường cong, gỗ làm việc dẻo khi chịu nén, do có biến dạng dẻo mà ứng suất được phân bố lại trước khi gỗ bị phá hoại. Các nhân tố như tật bệnh, giảm yếu tiết diện ít ảnh hưởng đến sự làm việc chịu nén. được dùng để đánh giá và phân loại gỗ. 3. Sự làm việc của gỗ khi chịu uốn

Phần II : Kết Cấu Gỗ

- Cường độ chịu uốn của gỗ là trung gian giữa nén và kéo.

Chương 1 : Vật liệu gỗ xây dựng

- Ru =700÷900daN/cm2. - Khi chịu uốn gỗ làm việc qua hai giai đoạn: Giai đoạn 1: khi Mu còn nhỏ, ứng suất phân bố dọc theo chiều cao tiết diện

max =

M W

theo qui luật đường thẳng.

Giai đoạn 2: khi Mu lớn, ứng suất phân bố dọc theo chiều cao tiết diện theo

max =

M Wm u

qui luật đường cong. ; mẫu thử bị phá hoại khi ứng suất các thớ

biên đạt cường độ bền khi kéo.

mu : hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào hình dạng tiết diện.

Tuỳ theo vị trí của lực tác dụng đối với thớ gỗ có 3 trường hợp chịu trượt

4. Sự làm việc chịu trượt của gỗ của gỗ: trượt cắt đứt thớ, dọc thớ và ngang thớ. Khả năng chống cắt đứt thớ gỗ rất lớn, sự phá hoại cắt đứt hầu như không xảy ra. Hay gặp nhất là trượt dọc thớ và trượt ngang thớ: Mẫu tiêu chuẩn thí nghiệm đo được :

Trượt dọc thớ: Rt = 70÷100 daN/cm2 và trượt ngang thớ: Rt90 = 35÷50

0 3

0 5

0 1

(a)

(b)

(c)

b. Caïc træåìng håüp chëu træåüt

0 2

(a): Træåüt càõt âæït thåï

(b): Træåüt doüc thåï

(c): Træåüt ngang thåï

a. Máùu TN træåüt doüc thåï

Hçnh 1.4: Sæû laìm viãûc chëu træåüt cuía gäù

Phần II : Kết Cấu Gỗ

daN/cm2.

Chương 1 : Vật liệu gỗ xây dựng

5. Sự làm việc chịu ép mặt của gỗ

Ép mặt là sự truyền lực từ cấu kịên này sang cấu kiện khác qua mặt tiếp xúc nhau. Tuỳ theo phương tác dụng của lực đối với thớ gỗ, phân biệt các trường hợp: ép mặt dọc thớ, ngang thớ và chéo thớ. Gỗ làm việc ép mặt dọc thớ giống nén dọc thớ.

Gỗ làm việc ép mặt ngang thớ có biến dạng lớn. Sự làm việc của gỗ trong trường hợp này không căn cứ vào ứng suất khi phá hoại mà chủ yếu do biến dạng quá lớn vượt quá giới hạn cho phép.

Gỗ làm việc ép mặt chéo thớ: cường độ của gỗ phụ thuộc vào góc giữa

phương của lực và thớ gỗ. 6. Mô đun đàn hồi của gỗ

E được xác định dựa vào đường thẳng ban đầu của biểu đồ ứng suất và biến

dạng: E = tgα.

Ek ≈ En ≈ Eu . Với gỗ Việt Nam : E = 6.103 ÷2.105 daN/cm2; Với gỗ thông Liên xô : E =

1.105 daN/cm2

ß5. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CỦA GỖ VÀ CÁC CÁCH BẢO DƯỠNG GỖ

1. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ của gỗ

σb

a. Ảnh hưởng của thời gian chịu lực đến cường độ của gỗ

Thí nghiệm đặt tải thời gian lâu dài xác

l dσ

t(ngμy)

Hênh 5: Quan hãû giæîa CÂ tæïc thåìi vaì CÂ láu daìi

Cường độ gỗ phụ thuộc rất rõ vào tốc độ tác dụng của tải trọng. Tải trọng đặt vào càng nhanh thì cường độ của gỗ càng cao. Thí nghiệm đặt tải thời gian tức thời xác định được cường độ bền tức thời: σb. định được cường độ bền lâu dài: σld.

σ <= σb: gỗ không bị phá hoại. σ > σld: gỗ sẽ bị phá hoại. Thực nghiệm : σld = (0.5÷0.6) σb. Căn cứ vào σld để xác định các loại cường độ của gỗ.

b. Độ ẩm

Độ ẩm w% tăng từ 0% đến 30% ( điểm bão hoà) => R, E giảm. Nếu độ ẩm w% >30%, không ảnh hưởng đến R,E .

c. Nhiệt độ

Phần II : Kết Cấu Gỗ

Nhiệt độ tăng => R giảm.

Chương 1 : Vật liệu gỗ xây dựng

d. Tật bệnh

Những tật bệnh ảnh hường đến tính năng cơ học của gỗ là: mắt cây, thớ

nghiêng và khe nứt.

(cid:190) Mắt cây: tại đây thớ gỗ bị lượn vẹo, cấu tạo gỗ có biến đổi đột

ngột.

(cid:190) Thớ nghiêng: là các thớ không nằm theo phương trục dọc của cây

gỗ.

(cid:190) Khe nứt:

Khe nứt làm gỗ mất tính nguyên vẹn và do đó giảm khả năng chịu lực của gỗ đi ít nhiều phụ thuộc vào kích thước tương đối khe nứt và phương tác dụng của lực.

Khe nứt ít ảnh hưởng đến cường độ chịu nén nhưng ảnh hưởng

nhiều đến cường độ khi kéo ngang thớ và khi trượt.

Ngoài ra khe nứt còn tạo điều cho hơi ẩm thâm nhập vào và làm

mục bên trong lòng thanh gỗ.

2. Các cách bảo dưỡng gỗ:

a. Phòng mục

(cid:190) Mục do một loại vi khuẩn thực vật nấm sinh trưởng trong gỗ và ăn

gỗ.

(cid:190) Gỗ bị mục thì biến sắc, trở nên xốp, nhẹ, tính chất cơ học giảm

nhiều và dần dần bị phá hoại.

(cid:190) Biện pháp phòng mục: • Sấy khô gỗ đến độ ẩm nhỏ hơn 18÷20% và giữ không cho ẩm trở lại. • Đối với kết cấu nhà cửa: cấu tạo để bảo đảm thông thoáng, hơi ẩm ngưng tụ dễ bay hơi. • Đối với kết cấu ngoài trời, kết cấu chôn ngầm và kết cấu đã bị mục: dùng hoá chất.

b. Phòng mối, mọt

(cid:190) Mốt, mọt là các loại côn trùng sống trong gỗ, lấy gỗ làm thức ăn

làm cho gỗ bị phá hoại.

Phần II : Kết Cấu Gỗ

(cid:190) Biện pháp phòng mối: ngăn không cho mối thâm nhập vào gỗ như: đầu cột chôn trong đất phải được tẩm thuốc và hố đất chôn cột cũng được tẩm thuốc. Phát hiện tổ mối và diệt cả tổ.

Chương 1 : Vật liệu gỗ xây dựng

(cid:190) Biện pháp phòng mọt: mọt con ăn một chất bọt trong gỗ nên ngâm nước cho chất bọt này tan đi. Dùng sơn sơn kín mặt gỗ, bịt kín các lỗ mạch lại thì mọt không đẻ trứng vào các ống mạch được.

c. Phòng hà Những công trình chôn ngầm trong nước mặn, lợ hay bị hà ăn. Có một số

phương pháp phòng hà sau:

(cid:190) Phương pháp cổ truyền: hay dùng đối với thuyền, phà là thui cho gỗ cháy sén thành 1 lớp than mỏng bọc ngoài rồi cứ định kỳ mấy tháng thui lại.

(cid:190) Bọc bên ngoài gỗ bằng ống bê tông hay ống sành giữa có chèn

cát, vữa hay đất sét.

(cid:190) Bao bọc gỗ bằng một lớp hỗn hợp xi măng và nhựa đường.

d. Ngâm tẩm gỗ bằng hóa chất

Là một biện pháp hiệu quả để phòng mục, mốt, mọt và hà cho gỗ.

(cid:190) Có hai loại thuốc phổ biến để xử lý gỗ: thuốc muối vô cơ và thuốc

dầu:

Phần II : Kết Cấu Gỗ

• Thuốc muối vô cơ: NaF, Na2SiF6, SO4Cu. • Thuốc dầu: C6CL6OH, DDT,. Bột 666 và thông dụng nhất là Crêôzốt. (cid:190) Có 1 số phương pháp để tẩm thuốc vào gỗ: • Phun hay quét lên mặt gỗ nhiều lần. • Ngâm • Tẩm: dùng áp lực cao để ép thuốc vào gỗ.

Chương 2 : Tính toán các cấu kiện cơ bản

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CÁC

CẤU KIỆN CƠ BẢN

ß1. NGYÊN LÝ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU GỖ

Có hai phương pháp tính toán kết cấu gỗ là : tính theo ứng suất cho phép

và tính theo trạng thái giới hạn.

1. Tính toán theo ứng suất cho phép. [ ]σσ ≤max σmax: ứng suất lớn nhất do các tải trọng tiêu chuẩn được tổ hợp ở các

trường hợp bất lợi nhất sinh ra trong tiết diện nguy hiểm của cấu kịên.

[σ]: ứng suất cho phép,

[ ] =σ

ghσ k

;

σgh: là cường độ giới hạn của mẫu thí nghiệm, k: hệ số an toàn: xét đến ảnh hưởng của tải trọng lâu dài, khuyết tật, các

nhân tố khác. 2. Tính toán theo trạng thái giới hạn.

TTGH là trạng thái lúc kết cấu bắt đầu không thể tiếp tục sử dụng được nửa. Có 2 loại TTGH đối với tính toán kết cấu gỗ:

Phần II : Kết Cấu Gỗ

- Kết cấu mất khả năng chống lại tác dụng của tải trọng bên ngoài tức là mất khả năng chịu lực về mặt cường độ, ổn định hoặc độ chịu mỏi (TTGH1). - Kết cấu bị biến dạng lớn quá mức độ cho phép ( độ võng, chuyển vị, dao động), làm trở ngại cho việc sử dụng bình thường, tuy rằng kết cấu chưa bị phá hoại (TTGH2).

Chương 2 : Tính toán các cấu kiện cơ bản

ß2. CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Khi tính toán bất cứ một loại kết cấu nào ( gỗ, thép, bê tông cốt thép, v.v) ở từng loại công trình ( nhà cửa, cầu đường , thuỷ lợi, v.v..). Cần phải có các số liệu:

- Tải trọng: tải trọng tiêu chuẩn, hệ số vượt tải,.v.v. - Vật liệu: trọng lượng riêng, cường độ tính toán ( cường độ tiêu chuẩn, hệ số đồng chất),ì hệ số điều kiện làìm việc.

Cường độ tính toán của gỗ:

Theo Qui phạm thiết kế kết cấu gỗ, TCXD 44-70:

Trong điều kiện nhiệt độ bình thường (<350C) và độ ẩm bình thường ( W = 15% hoặc W = 18%), dưới tác dụng của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời thì cường độ tính toán của gỗ lấy theo bảng 2.1 có nhân với hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện theo bảng 2.2 và E= 105daN/cm2.

Bảng 2.1: Bảng cường độ tính toán của gỗ (daN/cm2)

thái ứng TT Nhóm Trạng suất Ký hiệu

Nén dọc thớ Ép mặt dọc thớ Kéo dọc thớ Uốn Rn Rem Rk Ru IV V VI VII IV V VI VII IV V VI VII IV Khi độ ẩm w là 15% 150 155 130 115 115 125 100 85 170 185 135 120 25

Nén ngang thớ V 28/25 Rn90

Ép mặt ngang thớ VI 20/20 Rem90

Phần II : Kết Cấu Gỗ

VII 15/15 18% 135 135 115 100 110 120 95 80 150 165 120 100 24 25/2 2 18/1 8 13/1 3

Chương 2 : Tính toán các cấu kiện cơ bản

Trượt dọc thớ Rtr IV V VI VII 29 30 24 22 25 25 21 19

Chú ý:

=α

sin)1

(1 +

−

R R

=α

1. Cường độ tính toán về ép mặt xiên thớ tính theo công thức sau:

Rem: Cường độ tính toán về ép mặt dọc thớ của gỗ. Rem90; Cường độ tính toán ép mặt ngang thớ của gỗ 2. Cường độ tính toán trượt xiên thớ: R tr sin

R )15w( −

α+

3. Cường độ tính toán gỗ ở độ ẩm w khác 15% và 18% tính theo công thức:

α = 0.04 với nén dọc thớ, uốn. α = 0.03 với trượt dọc thớ. α = 0 với kéo dọc thớ.

Bảng 2.2: Bảng hệ số điều kiện làm việc m

số Ký hiệu Trạng thái ứng suất

T T 1 Uốn ngang

a. Ván thanh có kích thước một cạnh tiết diện nhỏ hơn 15cm b. Thanh có kích thước cạnh của tiết diện ngang >=15cm, khi tỉ số chiều cao và chiều rộng tiết diện h/b<=3.5 mu

Phần II : Kết Cấu Gỗ

c. Gỗ tròn không có rãnh cắt trong tiết diện tính toán d. Cấu kiện tổ hợp liên kết mềm - Dầm tổ hợp liên kết chốt đinh, nhịp lớn hơn hoặc bằng 4m, do hai thanh gỗ ghép lại Hệ m 1.00 1.15 1.20 0.90 mu

Chương 2 : Tính toán các cấu kiện cơ bản

- Dầm tổ hợp liên kết chốt đinh, nhịp lớn hơn hoặc bằng 4m, do nhiều thanh gỗ ghép lại - Dầm tổ hợp liên kết chêm, do 2 hay nhiều thanh ghép lại 2 Kéo mu

a. Cấu kiện không bị giảm yếu trong tiết diện tính toán mk

b. Cấu kiện có bị giảm yếu trong tiết diện tính toán mk

3 Nén và ép mặt mn

4 Trong cấu kiện Trượt mem

Khi uốn 0.80 0.80 1.00 0.80 1.00 1.00 1.00 mtr

=σ

≤

Rm k

N F th

ß3. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU KÉO ĐÚNG TÂM Cấu kiện chịu kéo đúng tâm được kiểm tra bền theo công thức:

N, m, Rk: Fth: diện tích tiết diện thu hẹp, khi tính Fth các chỗ giảm yếu nằm trong

phạm vi chiều dài 20cm xem như nằm trên cùng một tiết diện.

ß4. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM

Cấu kiện chịu nén đúng tâm được kiểm tra theo về bền, độ mảnh và ổn

=σ

≤

Rm n

định:

1. Kiểm tra về bền: N F th

[ ]λ≤λ

=σ

≤

Rm n

2. Kiểm tra về độ mảnh:

3. Kiểm tra về ổn định: N F ϕ tt

Phần II : Kết Cấu Gỗ

• N, m, Rn ,Fth:

Chương 2 : Tính toán các cấu kiện cơ bản

Ftt: diện tích tính toán của cấu kiện khi tính theo ổn định được xác

• định như sau:

Ftt = Fng : khi tiết diện không có giảm yếu hoặc tiết diện có giảm yếu

Ftt = 4/3Fth : khi có giảm yếu nhưng lỗ khuyết không ăn ra đến mép cấu

Ftt = Fth : khi tiết diện có giảm yếu ở mép nhưng lỗ khuyết đối xứng. Trường hợp có giảm yếu ở mép nhưng lỗ khuyết không đối xứng ta tính

nhưng lỗ khuyết không ăn ra đến mép cấu kiện và Fgy < 25% Fng. kiện và Fgy ≥ 25% Fng. toán như cấu kiện chịu nén lệch tâm.

=λ

l r min

r min

J min F ng

ϕ: hệ số uốn dọc của cấu kiện, ϕ xác định theo λ với •

rmin : bán kính quán tính nhỏ nhất rmin có thể được tính gần đúng như sau:

rmin =

b 12

- Tiết diện là hình chữ nhật bxh, hình vuông bxb :

lo = μ l.

=ϕ

3100 2 λ

- Tiết diện hình tròn có đk d: rmin = d/4. • lo: chiều dài tính toán của cấu kiện Khi λ >75, hệ số ϕ được xác định như sau:

(8.01

−=ϕ

λ 100

• Khi λ ≤75, hệ số ϕ được xác định như sau:

[λ] : độ mảnh giới hạn được qui định như sau:

Phần II : Kết Cấu Gỗ

• - Đối với cấu kiện chủ yếu( cột, thanh cánh của dàn, v..v.) : [λ] = 120. - Đối với cấu kiện phụ : [λ] = 150. - Các thanh giằng : [λ] = 200. Chú ý: Giải bài toán thiết kế: Giả thuyết trước λ: Nếu N nhỏ, lo lớn : giả thuyết λ > 75 và diện tích tiết diện yêu cầu được tính như sau:

Chương 2 : Tính toán các cấu kiện cơ bản

001.0

lk ××

F yc

2 0

N R

Nếu N lớn, lo nhỏ : giả thuyết λ ≤ 75 và diện tích tiết diện yêu cầu được

F = yc

l o 16

kN R

tính như sau:

Với k là tỉ số giữa cạnh lớn và cạnh nhỏ tiết diện.

ß5. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU UỐN

1.Cấu kiện chịu uốn phẳng

=σ

≤

a. Kiểm tra về cường độ

Rm u

M W th

Kiểm tra theo ứng suất pháp:

=τ

≤

Rm tr

ng bJ ng

• M, mu, Ru : • Wth : mômen chống uốn của tiết diện thu hẹp tại tiết diện kiểm tra, các chỗ giảm yếu ở trên một đoạn dài 20cm được coi như cùng tiết diện. QS Kiểm tra theo ứng suất tiếp:

≤

f l

⎡ ⎢ ⎣

⎤ ⎥ ⎦

b. Kiểm tra về độ võng

Bảng 2.4: Bảng độ võng tương đối cho phép của cấu kiện:

Cấu kiện

1. Trong kết cấu nhà cửa:

- Sàn các tầng - Sàn mái - Các cấu kiện của mái:

a. Xà gồ, kèo b. Cầu phong, ván mái

2. Trong kết cấu cầu:

Phần II : Kết Cấu Gỗ

- Cầu trên đường sắt. - Cầu trên đường thành phố và đường ô tô cấp I, II, III và IV. - Cầu trên đường ôtô cấp V [f/l] 1/250 1/200 1/200 1/150 1/400 1/180 1/180

Chương 2 : Tính toán các cấu kiện cơ bản

2. Cấu kiện chịu uốn xiên Tải trọng q được phân thành hai thành phần:

- Thành phần vuông góc với trục ox : qx. - Thành phần vuông góc với trục oy : qy. qx = q cos α. => Mx, fx. qy = q sin α. => My, fy.

=σ

≤

Rm u

M W x

W y

a. Kiểm tra về cường độ:

2 x

2 y

≤

f l

⎡ ⎢ ⎣

⎤ ⎥ ⎦

)

tg α+

≥

W x

b. Kiểm tra độ võng:

Phần II : Kết Cấu Gỗ

Chú ý: Bài toán thiết kế : M h x Rm b u

Chương 2 : Tính toán các cấu kiện cơ bản

ß6. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU NÉN UỐN

≤

Rm n

mMR n n RmW

N F th

1. Cấu kiện được kiểm tra trong mặt phẳng uốn theo công thức:

N, Fth, Rn, Ru, mu: M, Wth: momen, mômen chống uốn trong mặt phẳng uốn. ξ: Hệ số kể đến sự tăng momen uốn do có tác dụng của lực nén khi thanh

1 −=ξ

2 λ 3100

N FR n

biến dạng, ξ<1, ξ được xác định như sau:

=σ

≤

2. Cấu kiện được kiểm tra trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng uốn theo công thức:

Rm n

N F ϕ tt

ß7. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU KÉO, UỐN

=σ

≤

Rm k

RMm k k RmW

N F th

Phần II : Kết Cấu Gỗ

Kiểm tra bền theo công thức sau:

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

CHƯƠNG 3 : LIÊN KẾT TRONG

KẾT CẤU GỖ

ß1. ĐẠI CƯƠNG VỀ LIÊN KẾT

Do điều kiện thiên nhiên và cưa xẻ mà vật liệu gỗ có kích thước hạn chế cả chiều dài lẫn tiết diện. Để tăng khả năng chịu lực của cấu kiện, mở rộng nhịp, liên kết các cấu kịên thành kết cấu ta dùng đến liên kết. Mục đích của liên kết là :

- Tăng chiều dài cấu kiện: nối dài - Mở rộng tiết diện: ghép to. - Ghép nhiều cấu kiện giao nhau tại nút: ghép nút.

Trong kết cấu gỗ ta sử dụng 4 loại liên kết :

- Liên kết mộng: hay dùng cho các thanh chịu nén, làm việc theo điều

kiện ép mặt.

- Liên kết chêm: tăng tiết dịên, chống trượt. - Liên kết chốt: tăng chiều dài thanh, có các loại chốt: thép, bulông, tre,

gỗ.

- Liên kết dán keo.

Yêu cầu của liên kết :

- Chặt: các mắt chịu lực khít, không có khe hở để truyền lực tốt và hạn

chế biến dạng ban đầu.

- Dẻo: để có sự phân bố lại ứng suất trong liên kết và tránh sự phá hoại

đột ngột, nguy hiểm.

- Phân tán: nhằm giảm tác hại do khuyết tật của gỗ. - Yêu cầu khác:

Liên kết tại 1 chỗ phải cùng loại về kích thước và độ cứng. Tiết diện giảm yếu của kết cấu là bé nhất. Việc chế tạo phù hợp với điều kiện thi công, đảm bảo chính xác, chặt khít.

ß2. LIÊN KẾT MỘNG

1. Đặc điểm và phạm vi sử dụng

- Truyền lực trực tiếp không qua phần đệm. - Dễ kiểm tra, sử dụng, chế tạo không cần máy móc, phù hợp với hiện

trường nhưng cần chính xác, thợ khéo, làm thủ công.

Phần II : Kết Cấu Gỗ

- Giảm yếu trong liên kết mộng nhiều. - Liên kết mộng chỉ nên bố trí ở những thanh chịu nén.

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

ltr

Hçnh 3.1: Liãn kãút mäüng 1 ràng

2. Mộng 1 răng a. Cấu tạo

- Trục thanh nén phải đi qua trọng tâm và thẳng góc với diện tích ép mặt

ab ( để lực truyền đều).

- Điểm hội tụ của các lực Nn, Nk, A phải đồng qui tại 1 điểm, lực Nk phải

đi qua trọng tâm của tiết dịên giảm yếu bc của thanh kéo.

- Chiều sâu rãnh hr : hrmin≤ hr ≤ hrmax :

hrmin= 2cm: đối với gỗ hộp. hrmin= 3cm: đối với gỗ tròn. hrmax= 1/3h: đối với nút đầu dàn. hrmax= 1/3h: đối với nút trung gian. - Chiều dài mặt trượt ltr : 1.5h≤ ltr≤ 10hr; thường ltr = (1.5÷2)h. - Bulông an toàn đặt vuông góc với trục của thanh nén; d≥12mm. - Phải đặt gối đỡ và gối đệm dưới mộng. - Gối đỡ có bề rộng bằng bề rộng của thanh cánh dưới và có bề dày ≥ hr .

Gối đỡ phải cắt khớp để đặt gối đệm không bị xê dịch qua lại.

- Gối đỡ được liên kết vào thanh cánh dưới bằng đinh. b. Tính toán

Liên kết mộng 1 răng được tính toán về ép mặt trên mặt ab do lực

≤

N F em

Nn và trượt theo mặt cd do Nk. ∗ Kiểm tra về ép mặt:

Phần II : Kết Cấu Gỗ

Remα: Cường độ tính toán về ép mặt chéo thớ góc α.

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

F em =

bh r αcos

Fem: dịên tích chịu ép mặt,

≤

tb tr

=τ tr

N F tr

tb: Cường độ tính toán trượt dọc thớ trung bình:

∗ Kiểm tra về trượt:

tb tr

β+

l tr e

Ftr: diện tích mặt trượt, Ftr = bltr. Rtr

e = 0.5h: khi rãnh mộng chỉ đặt ỏ 1 phía. e = 0.25h: khi rãnh mộng đặt ỏ 2 phía và chịu lực đối xứng.

Nk Nk

e = h/2 - hr/2 - (h-2hr)/4 = h/4

e = h-hr/2-(h-hr)/2 = h/2

Hçnh 3.2: Xaïc âënh e

e: độ lệch tâm giữa lực giữ trượt và lực gây trượt β: hệ số phụ thuộc vào sơ đồ đặt lực trượt β = 0.25: lực trượt đặt ở 1 phía mặt trượt.

=σ

≤

Rm k

N F th

∗ Kiểm tra thanh chịu kéo: Tại tiết dịên giảm yếu:

≤

=σ

Rm k

M W

Đối với tiết diện nguyên: kiểm tra theo cấu kiện chịu kéo, uốn:

Rm k Rm u

Kéo: Nk; Uốn : M= Nkhr/2. N F ng

∗ Bài toán thiết kế:

cos

≥

Chọn hr và ltr:

h ≥ r

N n bR

β−

bR tr

N k e

Phần II : Kết Cấu Gỗ

và

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

3. Mộng 2 răng

Nếu khi tính toán về ép mặt mà hr quá lớn, dùng mộng 2 răng

a. Cấu tạo - Đỉnh của răng thứ nhất nằm ở biên trên của thanh kéo. - Đỉnh của răng thứ hai nằm vào giao điểm của trục thanh nén với biên

trên thanh dưới.

’ + 2cm; hrmin ≤ hr

’ ≤ hrmax .

’’ ≥ hr

’’ ,hr

ltr''

ltr'

hr'

hr''

Hçnh 3.2: Liãn kãút mäüng 2 ràng

- Cả hai diện tích ép mặt đều vuông góc với trục thanh. - hr

b. Tính toán

≤

N F em

F em

' F em

'' F em

bh cos

' bh r + α cos

'' r α

∗ Kiểm tra về ép mặt:

≤

tb' mR tr

' =τ tr

' N k ' F tr

∗ Kiểm tra về trượt: Kiểm tra trượt răng thứ nhất:

cos

' k

' n

’ : là lực trượt do răng thứ nhất chịu: ' h r +

' r

'' r

’.;

’ = bltr

tb' tr

β+

' l tr e

Phần II : Kết Cấu Gỗ

Ftr

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

m1: hệ số kể đến khả năng răng thứ nhất chịu quá tải khi 2 răng làm viêc

không đều. m1 = 0.8

Kiểm tra trượt răng thứ hai: ( vì răng 2 làm việc khi răng 1 bị phá hoại nên

≤

tb'' mR tr

'' =τ tr

' N k '' F tr

'' F = tr

'' tr

tb'' tr

β+

'' l tr e

răng 2 được kiểm tra với toàn bộ Nk:

m2: hệ số kể đến việc ứng suất trượt phân bố đều hơn trên mặt thứ 2. m2

= 1.15.

4. Mộng rãnh của các thanh gỗ tròn

Về mặt cấu tạo có 1 số điểm khác với mộng của các thanh gỗ hộp như

r h)hd(2 −

F em =

bh71.0 αcos .

F = tr

ltr

Hçnh 3.1: Mäüng raînh cuía caïc thanh gäù troìn

sau: Tại mọi mặt tiếp xúc đều cắt vát thanh gỗ để tạo thành mặt phẳng.

ß3.LIÊN KẾT CHÊM

1. Đặc điểm và phạm vi sử dụng

- Chêm được dùng để tăng tiết diện cấu kiện nhờ khả năng chống trượt

giữa các phân tố của nó.

- Chêm có thể là kim loại hoặc gỗ, có hình dạng tròn hoặc hộp, đặt ngang

Phần II : Kết Cấu Gỗ

hoặc nghiêng.

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

- Có sự ép mặt giữa gỗ cơ bản và gỗ chêm. Làm việc theo điều kiện trượt giữa gỗ cơ bản và gỗ chêm. Do chêm quay làm các phân tố cơ bản có xu hướng bị tách ra, để chống lại điều này dùng bulông siết.

- Yêu cầu về cấu tạo

Đối với chiều rộng chêm hr :

2cm ≤ hr≤ h/5: gỗ hộp 3cm ≤ hr≤ d/4: gỗ tròn.

lch ≥ 5hr lch ≥ 2.5(so +2hr ): chêm cách trong cột tổ hợp lch ≥ 5(so +hr ): chêm cách trong dàn tổ hợp.

lch

2hr

Hçnh 3.5: Liãn kãút chãm

Đối với chiều dài chêm lch : Khoảng cách 2 chêm S : S≥ lch. Khoảng hở của gỗ cơ bản trong chêm cách so : so ≤ 0.5h.

Khả năng chịu lực của 1 chêm T xác định theo trị số nhỏ nhất từ các điều

2. Tính toán kiện sau:

mblR

ch T = tr

tb tr

tb: Cường độ tính toán chịu trượt dọc thớ trung bình của gỗ làm thân

- Ép mặt của chêm và răng gỗ: Tem = Remα b hr. - Trượt của thân chêm:

Rtr

Phần II : Kết Cấu Gỗ

chêm;

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

tb tr

β+

tb l tr e β = 0.125. e = hr hoặc e = so + hr : chêm cách.

m1: hệ số điều kiện làm việc: m1= 1: liên kết 1 chêm,m1= 0.9: liên kết

nhiều chêm, dùng chêm ngang, m1= 1: liên kết nhiều chêm, dùng chêm dọc.

mblR

cb T = tr

tb tr

tb'' tr

β+

l tr e β = 0. 25. e = 0.5h ltr = s : chêm thẳng ; ltr = s + 0.5lch : chêm nghiêng.

- Trượt của răng gỗ:

T =

m2: hệ số điều kiện làm việc: m2= 1: liên kết 1 chêm. m2= 0.85: liên kết nhiều chêm, dùng chêm ngang. m2= 0.70: liên kết nhiều chêm, dùng chêm dọc.

Vậy:

)cb

(

T,T,Tmin em tr

ch tr

Các cấu kịên liên kết bằng chêm được xiết chặt bằng bulông có d≥ 12mm.

h(T

)s o

Vị trí của bulông đặt khác nhau tuỳ loại chêm. Bulông chịu lực Q1:

hT × l

r l

; Chêm cách: Chêm sát:

bl F ≥ th

Q [ ]kbl N

lch

Hçnh 3.6: Xaïc âënh læûc Q

Phần II : Kết Cấu Gỗ

Đường kính bulông được xác định từ điều kiện:

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

ß4. LIÊN KẾT CHỐT

1. Đặc điểm và phạm vi dùng

Chốt là những loại thanh tròn hoặc tấm nhỏ dùng để nối dài các thanh gỗ

hoặc để ghép các cấu kiện thành cấu kiện tổ hợp, dùng trong liên kết nút dàn.

Đặc điểm của chốt:

T/2

δb

1.5d

l b

Bul«ng

§inh

§inh vÝt

b. Chèt b¶n

Chèt trßn ( b»ng thÐp trßn hoÆc gç)

a. C¸c lo¹i chèt trô

Hçnh3.7: Li ãn kãút chäút

- Chịu lực tốt, dẻo dai, phân tán. - Chế tạo đơn giản. - Liên kết nổi, dễ kiểm tra. - Chịu chấn động kém. - Dễ có biến dạng ban đầu lớn do chế tạo không chính xác.

Sự làm việc của liên kết chốt:

- Eïp mặt do chốt tác dụng vào gỗ cơ bản - Bản thân chốt chịu uốn, cắt.

2. Tính toán liên kết chốt trụ

a. Tính toán Khả năng chịu lực của 1 mặt cắt chốt được xác định theo trị số nhỏ nhất

××

của các khả năng chịu lực sau:

a em

××

- Tính theo điều kiện ép mặt của thanh biên: da

c em

≤

- Tính theo điều kiện ép mặt của thanh giữa: dc

T u

dk 1

ak 1

dk 3

- Tính theo điều kiện chịu uốn của thân chốt: 2

c Tu).

a, Tem

Phần II : Kết Cấu Gỗ

ka, kc, k1, k2, k3 : hệ số tra bảng phụ thuộc vào hình thức liên kết, loại liên kết. Vậy khả năng chịu lực của liên kết: T = min (Tem

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

Bảng III-2: Khả năng chịu lực tính toán của chốt trụ: Điều kịên tính toán

Khả năng chịu lực N của một mặt cắt chốt

Đinh 80ad Chốt thép 80ad Chốt gỗ 50ad

50cd 50cd 30cd Sơ đồ chịu lực của liên kết Liên kết đối xứng

80ad 80ad 50ad

Liên kết không đối xứng

35cd 35cd 20cd

Eïp mặt của phân tố biên Eïp mặt của phân tố giữa Eïp mặt của phân tố biên Eïp mặt của phân tố giữa Uốn thân chốt Ta m Tc m Ta m Tc m Tu

250d2+a2 < 400d2 180d2+2a2 < 250d2 45d2+2a2 < 65d2

Liên kết đối xứng và không đối xứng

N Tn c

Gọi N là lực tác dung lên liên kết, ta tính được số lượng chốt n:

nc : Số mặt cắt trên chốt.

Chú ý: Khi lực tác dụng hợp với một góc α với phương thớ gỗ của 1 phân tố nào đó của liên kết, các trị số tính được theo công thức trên phải nhân với hệ số điều αk khi tính theo uốn: chỉnh Kα khi tính ép mặt và

Bảng III-3: Hệ số Kα

Đối với chốt thép có đường kính (mm)

Phần II : Kết Cấu Gỗ

Góc a (độü) 30 60 90 12 0,95 0,75 0,70 16 0,90 0,70 0,60 20 0,90 0,65 0,55 24 0,90 0,60 0,50 Đối với chốt gỗ 1,00 0,80 0,70

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

a. Bè trÝ bul«ng kiÓu « vu«ng

b. Bè trÝ bul«ng kiÓu « cê

s2 s2

>=15d

c. Bè trÝ ®inh theo hμng th¼ng

d. Bè trÝ ®inh kiÓu « cê

e. Bè trÝ ®inh kiÓu xiªn

H×nh:3-8

Bè trÝ liªn kÕt chèt trô

b. Bố trí

Bảng III-4: Khoảng cách tiêu chuẩn giữa các chốt

Loại chốt Khoảng cách S1 Khoảng cách S2 Khoảng cách S3

b <= 10d b > 10d b <= 10d b > 10d Bulông 6d 7d b <= 10d 3d b > 10d 3,5d 2,5d 3d

4d 5d 2,5d 3d 2,5d 2,5d

Chốt trụ bằng gỗ dẻo tốt

c >=10d c = 10d Bố trí theo ô cờ 4d Đinh

15d 25d 3d Bố trí thẳng hàng 4d

3. Chốt bản

a. Cấu tạo Chốt bản thường làm bằng các loại gỗ tốt, dẻo đã được xử lý kỹ. Chốt bản có tác dung làm tăng tiết diện chiều cao. Có khả năng chống trượt giữa các phân tố.

5.4 δ= b

cm1.0

l b 2

≥

9 δ= b

Yêu cầu cấu tạo của chốt bản: l

Phần II : Kết Cấu Gỗ

S: khoảng cách giữa trục hai chốt bản.

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

b. Tính toán Khả năng chịu lực của một chốt bản T được xác định như sau:

- Theo điều kiện ép mặt của chốt bản:

b em

l ×× b

( daN) với lb, bb tính bằng đơn vị cm.

b T u

δ b

T =

- Theo điều kiện chịu uốn của chốt bản:

× [ b em T,Tmin u

n =

( daN) với δb, bb tính bằng đơn vị cm. b ]b

Q T

Số lượng chốt bản:

Q: lực cắt xuất hiện trong cấu kiện.

ß5. LIÊN KẾT CHỊU KÉO BẰNG KIM LOẠI

1.5d

2mm

6-:-7d

Hçnh3.9: Liãn kãút chëu keïo bàòng kim loaûi

Loại liên kết này làm bằng kim loại dùng để liên kết các thanh kéo hoặc trực tiếp chịu lực kéo thay cho cấu kiện gỗ chịu kéo. Thường làm bằng thép CT3.

RT =

ld ××Π×

1. Đinh và vít chịu nhổ Khả năng chống nhổ của đinh và vít tính theo công thức:

(0.3

Rnh: Cường độ chịu nhổ của đinh khi ma sát.

nh =

(0.1

gỗ khô

nh =

kg 2 cm kg 2 cm Yêu cầu về cấu tạo:

Phần II : Kết Cấu Gỗ

gỗ ướt

Chương 3 : Liên kết trong kết cấu gỗ

≥

d10

≥

1 d4 a Chú ý:

- Đinh làm việc do ma sát nên khi khoan lỗ rồi mới đóng đinh hoặc đinh

chịu tải trọng động thì đinh không làm việc.

- Đối với đinh vít: phải khoan lỗ trước, dlỗ = d - (1÷2)mm, Rnh = 10

kg/cm2.

Dùng chống tách trong liên kết chêm, làm neo, các thanh chịu kéo trong

=σ

≤

Rm k

N F th

2. Bulông siết, thanh căng dàn, làm thanh căng. Công thức kiểm tra:

mk= 0.8.

a ≥

≤

Đặt thêm các tấm lót có hình vuông cạnh a để đảm bảo ép mặt cho gỗ:

N F

N αemR

⇒

Có tác dung chịu kéo hoặc để giằng các cấu kiện trong các công trình phụ,

3. Đinh đĩa tạm thời như dàn giáo, trụ cầu gỗ ...

Đinh đĩa thường làm bằng thép tròn có đừơng kính d = 12÷18mm. $6. LIÊN KẾT DÁN

Phần II : Kết Cấu Gỗ

Là liên kết phù hợp với công nghệ hoá trong xây dựng, làm cho dạng kết cấu và kiến trúc thêm phong phú, tiết diện không bị giảm yếu, phẳng đẹp, khi tính toán xem như cấu kiện nguyên.

Chương 1 : Mở Đầu

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

I. 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 loài người, từ thời kỳ nguyên thủy 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 :

(cid:190) Kim tự tháp Ai Cập: xây cách đây trên 5000 năm, cao 146,6m, cạnh đáy dài 233m, khoảng hơn 2 triệu viên đá mỗi viên năng từ 2,5 đến 50 tấn

(cid:190) Đền thờ nữ thần Đian ở Hy Lạp : xây vào thế kỷ thứ 6 trước công

nguyên, trong đền có 125 cột đá cao 19m

(cid:190) Cây Hải Đăng ở thành phố Alécxăngđơri (Ai Cập) : 127m bằng đá

(bị hỏng vào năm 1935 do động đất)

(cid:190) Vườn treo Babilon : xây dựng vào thế kỷ 15 trước công nguyên (cid:190) Điện Pantheon ở Rôm : cao 42.7m (cid:190) Nhà thờ Đức Bà, điện Kremlanh (Nga), Vạn lý trường thành (Trung

Quốc)

(cid:190) Ở Việt Nam cũng có một số công trình bằng gạch đá như : Thành Tây Đô (1397) tại Vĩnh Lộc - Thanh Hóa, 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, vòm, vỏ mỏng cong 2 chiều, mái vòm gạch nhịp 15m, nhà, ống khói...

II. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của kết cấu gạch đá 1. Ưu điểm

• Có độ cứng lớn, khá vững chắc và bền lâu, ít cần được bảo vệ và tu bổ

• Chống cháy tốt

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

• Dùng vật liệu địa phương rẻ tiền

Chương 1 : Mở Đầu

• 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

2. Nhược điểm

• Trọng lượng bản thân lớn, khẩu độ nhỏ, vận chuyển nhiều

• Khả năng chịu lực không cao

• Khó cơ giới hóa thi công

• Lực dính kém nên chịu kéo, chịu tải trọng động kết cấu dễ nứt

→ 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 hóa thi công người ta dùng cách lắp ghép các tấm lớn. Dùng các kết cấu hợp lý : tường rỗng, mái vòm, vỏ, gạch đá có cốt thép...

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

• Dùng nhiều đất => ảnh hưởng đến đất nông nghiệp

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

CHƯƠNG 2 KHỐI XÂY GẠCH ĐÁ

ß1. VẬT LIỆU DÙNG TRONG KHỐI XÂY GẠCH ĐÁ

I. Gạch

1. Phân loại • Theo vật liệu :

(cid:190) Gạch đất sét (cid:190) Gạch bê tông (cid:190) Gạch sillicat

• Theo phương pháp chế tạo :

≥γ

1800

(cid:190) Gạch nung (cid:190) Gạch không nung

<γ

3m/kG 3m/kG 1000 • Theo trọng lượng : (cid:190) Gạch nặng : (cid:190) Gạch nhẹ : <γ (cid:190) Gạch rất nhẹ : 3m/kG

• Theo số hiệu :

(cid:190) Gạch có cường độ thấp : 4,7,10,15,25,35,50 (cid:190) Gạch có cường độ trung bình : 75,100,125,150,200 (cid:190) Gạch có cường độ cao : 250 ÷ 1000

• Kích thước và trọng lượng viên gạch được quy định phù hợp với sức khỏe

trung bình của công nhân và kích thước tiêu chuẩn của kết cấu. (cid:190) Gạch đất sét nung có kích thước tiêu chẩn : 220x105x60 (cid:190) Gạch thẻ : 5x10x20, 4x8x19 (cid:190) Gạch ống : 10x10x20, 8x8x19 (cid:190) Gạch ống 6 lỗ : 10x13.5x22, 8.5x13x20 (cid:190) Gạch bê tông : 20x20x40, 15x20x40, 10x20x40, 15x20x30 (cid:190) Gạch sillicat : 6.5x12x25

2. Các đặc trưng của Gạch

Rg =

N F

(cid:153) Cường độ chịu nén : xác định bằng thí nghiệm nén

Ru =

M W

(cid:153) Cường độ chịu uốn :

(cid:153) Cường độ tiêu chuẩn : được lấy trung bình của 5 mẫu thử

c g

(cid:190) Cường độ tiêu chuẩn khi nén :

c u

∑ == 1i 5 ∑ == 1i 5

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(cid:190) Cường độ tiêu chuẩn khi uốn :

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

(cid:153) Cường độ chịu kéo của gạch thì chỉ bằng (5 ÷ 10)% cường độ chịu

nén

(cid:153) 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 (cid:190) Gạch mác thấp : 7, 10, 25, 35, 50 (cid:190) Gạch mác trung bình : 75, 100, 125, 150, 200 (cid:190) Gạch mác cao : 300, 400, 500, 600, 800, 1000 Công trình dân dụng : 50, 75, 100, 125, 150 →

(cid:153) Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của gạch đất sét gần như theo quy

→

luật đường thẳng (cid:190) Với gạch đất sét ép dẻo và gạch sillicat : Eg = (1÷2).10 kG/cm2 (cid:190) Với gạch đất sét ép khô và gạch sillicat : Eg = (0.2÷0.4).105 kG/cm2 (cid:153) Hệ số biến dạng ngang của gạch tăng theo cùng với sự tăng ứng suất

gạch đất sét nung có hệ số biến dạng ngang 0.03÷ 0.1

II. Đá

• Đá được khai thác trong tự nhiên, có thể gia công đến một mức độ nào đó

1800

mkG /

≥γ

để có hình dáng và kích thước nhất định

mkG /

1800

như : đá hoa cương, đá vôi sa thạch, đá bazan, • Đá nặng có

đá đôlômit ... <γ như : đá bọt, đá vôi vỏ sò ...

• Đá nhẹ có • Mác đá cũng căn cứ vào giới hạn cường độ chịu nén, đá có các loại mác

từ 4, 10, 25 đến 3000

III. Vữa

1. Tác dụng • Liên kết các viên gạch thành khối xây vững chắc • Truyền và phân phối ứng suất trong khối xây từ viên đá này đến viên đá

khác

→

• Lấp kín khe hở trong khối xây • Cách âm, cách nhiệt 2. Yêu cầu của vữa • Phải có cường độ nhất định ứng với từng loại khối xây • Phải có tính bền vững, tính linh động, độ dẻo • Phải có khả năng giữ nước đảm bảo dễ xây 3. Phân loại • Theo thành phần :

(cid:190) Vữa xi măng : gồm, cát, ximăng và nước

→

Vì không có chất kết dính dẻo nên vữa xi măng khô cứng nhanh, có cường độ khác cao nhưng dòn khó thi công

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(cid:190) Vữa bata (vữa tam hợp) : gồm cát, ximăng, vôi, đất sét và nước Loại vữa này có tính dẻo cần thiết, thời gian khô cứng vừa phải

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

(cid:190) Vữa không có ximăng :

(cid:131) Vữa vôi gồm vôi, cát, nước (cid:131) Vữa đất sét gồm cát, đất sét, nước (cid:131) Vữa thạch cao

1500

≥γ

• Theo trọng lượng :

mkG /

1500

<γ

mkG / 3 • Ngoài ra còn có thể phân loại theo :

(cid:190) Vữa nặng : có (cid:190) Vữa nhẹ : có

(cid:190) Vữa thông thường : vữa vôi, vữa xi măng, vữa tam hợp (cid:190) Vữa hoàn thiện : dùng để trang trí mặt ngoài cho công trình như :

vữa hạt lựu, vữa trát gai, vữa mattít

(cid:190) 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 axít (chất kết dính thường dùng là thuỷ tinh lỏng)

(cid:190) 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 ximăng pooclăng hoá dẻo, cốt liệu là bột samốt) (cid:190) Vữa chống thấm : là loại vữa dùng để trát, láng bao bọc các bộ

phận công trình chịu nước (thường dùng ximăng 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

4. Các đặc trưng • Cường độ chịu nén của vữa được xác định bởi các mẫu thử khối vuông cạnh 7,07cm trong điều kiện tiêu chuẩn (t=(15÷25)0C, thời gian 28 ngày) • Các số hiệu vữa : 0,4, 10, 25, 50, 75, 100, 200 (vữa số hiệu 0 là vữa mới xây xong, số hiệu 2 dùng để xác định biến dạng của khối xây bằng vữa vôi khi tuổi dưới 3 tháng, số hiệu 4 dùng để đổ lớp đệm

R .

≤

• Vữa xây có mác ≥ 25 • Cường độ của vữa xi măng và vữa tam hợp được xác định

t 5,1 14 +

với t 50 ngày

R28 : cường độ của vữa ở ngày thứ 28 • Biến dạng của vữa rất khác nhau phụ thuộc vào mác vữa, thành phần và cấp phối, tính chất của tải trọng. Vữa nhẹ có biến dạng lớn hơn vữa nặng • Biến dạng của vữa tăng lên khi tải trọng tác dụng dài hạn → tính từ biến • Co ngót và từ biến tăng theo thời gian và phụ thuộc vào nhiều yếu tố 5. Chọn cấp phối vữa • Chọn cấp phối tức là xác định các thành phần của vữa • Gọi Qx là lượng ximăng tính bằng kG cho 1m3 cát hạt trung bình và lớn

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

khi độ ẩm từ 1 ÷ 3%

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

. 1000

Q = x

R v R 7,0 Rv : mác vữa Rx : mác xi măng

(2.1)

• Khi dùng cát khô lượng ximăng tăng 5%, khi dùng cát nhỏ lượng ximăng

cũng cần được tăng lên

• Lượng vôi tôi trong vữa cho 1m3 cát (tính bằng lít) được xác định theo

170

002

)

công thức :

xQ .

6,13,1 ÷

(2.2)

,01( − N X

• Lượng nước dùng để trộn vữa

∗ Chọn cấp phối vữa theo phương pháp tra bảng

o Định mức cấp phối vật liệu cho 1m3 VXM cát vàng, cát có ML > 2, xi măng PC30/PC40

01.

Mã hiệu Thành phần hao phí Đơn vị 25

B B

121. 221.

- Xi măng kg

116 9.88 19.1 19.1 2

- Cát vàng m3

50 02.213 02.163 15.1 16.1 3 Mác vữa 75 03.296 02.227 12.1 13.1 4 100 04.385 02.279 09.1 11.1 5 125 05.462 04.361 05.1 08.1 6 150 − 04.425 − 06.1 7

o Âënh mæïc cáúp phäúi váût liãûu cho 1m VXM caït mën, caït coï ML = 1.5 ÷ 2, xi màng PC30/PC40

Maïc væîa

Âån vë Maî hiãûu 25 50 75 100 125

− 04,389

B . . B

122 222

kg Thaình pháön hao phê - Xi màng

− 06,1

02.230 02.176 16,2 18,1 2

02.230 02.176 12,1 14,1 3

03.320 02.247 09,1 12,1 4

04.410 03.320 05,1 09,1 5

- Cát mịn m3

Maïc væîa

Âån vë Maî hiãûu 100 25 75 50 o Âënh mæïc cáúp phäúi váût liãûu cho 1m VXM caït mën, caït coï ML = 0,7 ÷ 1,4, xi màng PC30/PC40 Thaình pháön hao phê

142 01, 02,108

03,261 02,200

04,360 03,278

− 04,359

B . B .

123 223

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

- Xi măng kg

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

13,1 14,1 2

09,1 11,1 3

05,1 1,1 4

− 04,1 5

- Cát mịn m3

→

IV. Khối xây gạch đá

1. Cấu tạo • Không được xây trùng mạch, các mạch vữa đứng phải nằm ở vị trí (1/4 Để cho tải trọng từ bên trên truyền xuống cho toàn bộ

mm)15

÷1/2) viên gạch khối xây

8( ÷

• Chiều dày mạch vữa ngang không được quá lớn và quá mỏng =δ

mm20≤δ (cid:190) Đối với khối xây gạch : (cid:190) Đối với khối xây đá có quy cách :

• Các viên gạch xây phải được giằng vào nhau. Các hàng giằng nhau từ 3-5

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 1 mặt 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

(cid:190) Tường 1/2 gạch : dày 105mm (cid:190) Tường một gạch : dày 220mm (cid:190) Tường một gạch rưỡi : dày 335mm (cid:190) Tường 2 gạch : dày 450mm

2. Sự làm việc của viên gạch trong khối xây • Dưới tác dụng của tải trọng N đặt đúng tâm thì ứng suất trong viên gạch

khá phức tạp : nén lệch tâm, nén cục bộ, uốn, cắt kéo

• Nguyên nhân :

→

(cid:190) Do tính chất không dồng nhất của lớp vữa xây, thành phần cảu vữa khác nhau, điều kiện khô cứng của vữa trong khối xây không giống nhau

(cid:190) Do biến dạng của vữa và gạch không giống nhau, khi khô cứng vữa co Kết quả làm cho mạch vữa tách ra thành nhiều

lại nhiều hơn gạch đoạn

(cid:190) Do thi công, người công nhân không thể trải thật bằng mạch vữa nên

→

khi đặt viên gạch nó không tạo nên sự nén đều

(cid:190) Do bề mặt của viên gạch không đều (cid:190) Do biến dạng của gạch và vữa không giống nhau. Khi chịu lực gạch Gây ứng suất nén trong vữa và cản trở biến dạng ngang của vữa → gây ra ứng suất kéo trong gạch. Ứng suất kéo này cộng với ứng suất kéo khi viên gạch chịu uốn có thể vượt quá giới hạn cường độ chịu kéo của gạch gạch nứt

(cid:190) Trong khối xây đá hộc hình dáng các viên đá không có quy cách, ứng

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

suất tập trung lớn ở những viên đá nhô ra

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

N=Nn

N=Np

Caïc giai âoaûn laìm viãûc cuía khäúi xáy chëu neïn • Giai đoạn 1 : khi lực nén còn nhỏ, ứng suất trong khối xây còn khá bé nên khối xây chữa xuất hiện vết nứt. Tăng N lên trong khối xây xuất hiện Gọi lực nén làm xuất hiện vết nứt các vết nứt nhỏ tại một số viên gạch → là N

3. Các giai đoạn làm việc của khối xây chịu nén Nn

→

• Giai đoạn 2 : tiếp tục tăng N → vết nứt mở rộng và xuất hiện thêm các vết nứt mới. Các vết nứt cũ, vết nứt mới và các mạch vữa đứng được nối với nhau làm cho khối xây bị phân thành các nhánh đứng, các nhánh này có độ mảnh khá lớn và rất dễ bị uốn dọc

• Giai đoạn 3 : tăng lực nén lên đến giá trị Np thì khối xây bị phá hoại (cid:190) Thực chất khi khối xây ở giai đoạn 2 nếu ta không tăng mà vẫn giữ nguyên tải trọng thì các khe nứt vẫn tiếp tục mở rộng và phát triển khối xây sẽ bị phá hoại. Đây là trường hợp phá hoại do lực tác dụng lâu dài. p trong trường hợp này bé hơn trong trường hợp tác dụng Lực phá hoại N ngắn hạn

(cid:190) Lực nén lệch tâm làm xuất hiện vết nứt Nn phụ thuộc vào tính chất cơ học

của gạch, hình dạng của khối xây và biến dạng của vữa

(cid:190) Khối xây càng cứng thì giai đoạn phát sinh vết nứt càng gần với giai đoạn

p là rất ít

phá hoại, sự khác nhau giữa N và N

N N

để đánh giá mức độ an toàn về cường độ của (cid:190) Người ta dùng tỷ số

khối xây khi vừa nứt

Loại vữa

Vữa xi măng Vữa XM-vôi Vữa vôi Nn/Np ứng với tuổi khối xây tính bằng ngày 28 0.7 0.6 0.5 720 0.8 0.7 0.6 3 0.6 0.5 0.4

(cid:57) càng lớn thì từ khi nứt đến khi phá hoại càng gần (cid:190) Nhận xét : N N

N N

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(cid:57) càng nhỏ thì từ khi nứt đến khi phá hoại càng xa

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

→

N N

→

(cid:57) Khối xây bằng vữa Xm có lớn nhất Khối xây “giòn”

N N

(cid:57) Khối xây bằng vữa vôi có nhỏ Khối xây “dẻo”

(cid:57) Vữa có biến dạng càng ít như vữa XM thì tính giòn của khối xây càng

tăng

(cid:57) Đối với khối xây bằng vữa vôi tuổi còn thấp thì xuất hiện vết nứt không

đáng kể → vẫn đảm bảo an toàn về mặt cường độ

→

(cid:57) Đối với khối xây bằng vữa XM tuổi cao thì khi xuất hiện vết nứt tức là khối xây đã chịu quá tải một cách nghiêm trọng → Phải có biện pháp gia cố hoặc giảm bớt tải trọng

làm tường ngăn, 4. Các loại tường gạch dùng trong nhà DD và CN • Tường 60 : có chiều dày bằng mặt cạnh viên gạch

→

vách ngăn, tường bao che, tường lấp kín

làm tường • Tường 110 : có chiều dày bằng mặt nằm của viên gạch

→

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)

làm tường chịu lực cho • Tường 330 : có chiều dày bằng 1,5 viên gạch

→

nhà nhiều tầng, nhà CN 1 tầng

làm tường chịu lực cho

• Tường 450 : có chiều dày bằng 2 viên gạch nhà nhiều tầng, cho các công trình DD và CN

• Tường có chiều dày > 450 : dùng cho các công trình quan trọng, kiên cố,

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

tường móng ...

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

→

5. Cách xếp gạch trong khối xây tường và trụ • Nguyên tắc chung : (cid:57) Mỗi khối xây đều có cách xếp gạch khác nhau theo 1 quy luật (cid:57) Ở những chỗ giao nhau giữa tường và tường hoặc tường và trụ ta phải để đảm bảo cho khối xây liên kết vững chắc

xếp lớp câu lớp ngắt không bị trùng mạch

• Cấu tạo cụ thể :

Låïp 1

Låïp 2

(cid:190) Tường góc 100x100, 220x220, 300x330 Tæåìng goïc 110x110

Låïp 1

Låïp 2

Låïp 4

Låïp 3

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

Tæåìng goïc 220x220

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

Tæåìng goïc 3300x330

Låïp 1

Låïp 2

Låïp 3

Låïp 4 (cid:190) Tường chữ đinh : 220x220, 330x330 Tæåìng chæî âinh 220x220

Låïp 2

Låïp 1

Låïp 4

Låïp 3

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

Tæåìng chæî âinh 330x330

Låïp 1

Låïp 2

Låïp 3

Låïp 4

Låïp 1

Låïp 2

Låïp 4

Låïp 3

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(cid:190) Tường chữ thập : 220x200, 330x330 Tæåìng chæî tháûp 220x220

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

ß2. CƯỜNG ĐỘ CỦA KHỐI XÂY

1. Cường độ chịu nén và các nhân tố ảnh hưởng

a. Công thức tính cường độ chịu nén • Công thức tính toán giới hạn cường độ của khố xây bằng gạch đá, đá hộc,

−

tảng khối lớn chịu nén đúng tâm của GS L.I.ÔNHI SICH :

a R v 2 R Rkx : giới hạn cường độ chịu nén của khối xây Rg : giới hạn cường độ chịu nén của gạch Rv : giới hạn cường độ chịu nén của vữa A : hệ số kết cấu phụ thuộc vào cường độ, loại gạch và dạng khối xây

100

η) (2.3)

100

g nRm +

(kg/cm2) (2.4)

a b m n

0.2 0.3 1.25 3.0

0.15 0.3 1.1 2.5

0.15 0.3 1.5 2.5

0.04 0.1 1.1 2.0

η : hệ số hiệu chỉnh dùng cho những khối xây có số hiệu vữa thấp

)

η 0

m, n : hệ số phụ thuộc vào loại khối xây a,b : hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào loại khối xây Loại khối xây - Bằng gạch, khối lớn bằng gạch đá có hình dạng quy cách với chiều cao mỗi hàng 50- 150mm - Bằng gạch đặc có hình dạng quy cách, chiều cao mỗi lớp 180-350mm - Bằng gạch rỗng có hình dạng quy cách, chiều cao mỗi lớp 180-350mm - Bằng tảng bê tông đặc với chiều cao mỗi lớp trên 500mm - Bằng đá hộc 0.25 0.2 2.5 8.0

+ 0 R

− η 0 R 2

3( +

Khi Rv

Rv ≥

: η=1

0 =η

75.0

0 0 =η

25.0 Khi Với khối xây gạch đá có quy cách : R = 0.04R Với khối xây đá hộc: R0 = 0.08Rg,

(cid:153) Chú ý khi sử dụng công thức ônhisich :

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(cid:190) Công thức tính Rkx dùng cho trường hợp chất lượng khối xây là phổ biến, vữa linh động dễ xây. Nếu điều kiện đó không thoả mãn thì phải thay đổi. Ví dụ như : khi dùng vữa khô cứng khó xây như vữa ximăng không có phụ gia vôi hoặc đất sét, dùng vữa các xỉ lò cao, hay

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

vữa nhẹ bị biến dạng nhiều thì R phải giảm đi 15%. Hoặc khi dùng khối xây tảng lớn có lỗ thì R giảm đi 20% so với khối xây tảng đặc

50≥

(cid:190) Giới hạn cường độ khối xây gạch rung được tăng lên 1.75Rkx (cid:190) Giới hạn cường độ dài hạn Rkx

8.0=

dh kx

7.0=

dh kx

thì có thể lấy o Đối với khối xây gạch dùng vữa có mác

602.0=

dh kx

o Đối với khối xây dùng vữa 10, 15 thì có thể lấy o Đối với khối xây gạch dùng vữa vôi thì có thể lấy :

dh thì khối xây chịu được lực

o Nếu ứng suất trong khối xây < Rkx lâu dài

• Từ công thức tính cường độ khối xây ta thấy rằng khi cường độ của gạch, đá không đổi thì cường độ của khối xây phụ thuộc vào cường độ của vữa

1( g −

min

η) (cid:190) Khi Rv = 0 thì :

a b

=max

gAR

∞=vR

thì :

(cid:190) Khi (cid:190) Trị số Rmax biểu thị giới hạn cường độ mà khối xây có thể đạt được

→

khi cường độ của vữa rất lớn

R max < gR

→

bằng phương pháp xây thông thường • Hệ số kết cấu :

g R u

(2.5) không thể nào sử dụng hết khả năng chịu nén của gạch A càng lớn thì hiệu quả sử dụng gạch trong khối xây càng cao. Công thức xác định A ở trên được dùng khi gạch có các điều kiện tiêu chuẩn về cường độ chịu nén và uốn, còn khi gạch có cường độ chịu uốn khác nhiều so với cường độ tiêu chuẩn thì A có thể xác định theo công thức sau : 2.1 R

b. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén của khối xây • Cường độ và loại gạch đá :

(cid:190) Cường độ gạch tăng → cường độ của khối xây tăng (cid:190) Rg tăng lên 2 lần → Rkx tăng lên (1.5÷1.7) lần (cid:190) Ru cũng ảnh hưởng khá lớn đến cường độ của khối xây

Loại gạch 1 2 3 Rg(kg/cm2) 209 174 143 Ru(kg/cm2) 19 32 3 Rkx(kg/cm2) 25 36 33

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

• Hình dáng và kích thước viên gạch : chiều dày của viên gạch tăng thì cường độ của khối xây tăng do khả năng chịu uốn và chịu cắt của viên gạch cao

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

Loại vật liệu Rc(kg/cm2)

25 35 65 Chiều cao hàng gạch (cm) 6.5 19 50≥

Gạch Gạch bê tông Tảng bê tông khối lớn

(cid:190) Gạch đá có hình dáng quy cách sẽ cho cường độ khối xây cao hơn

gạch có bề mặt không nhẵn

(cid:190) Đá gia công cường độ khối xây có thể đạt 100kG/cm2 (cid:190) Đá thô thì cường độ khối xây chỉ có 16kG/cm2

• Cường độ vữa và loại vữa

(cid:190) Cường độ của vữa là một trong những nhân tố quan trọng ảnh hưởng

đến cường độ chịu nén của khối xây

(cid:190) Cường độ của vữa tăng lên thì cường độ của khối xây tăng lên nhưng không theo tỷ lệ thuận, mức độ tăng nhanh rõ nhất khi cường độ của vữa còn thấp, sau đó chậm dần khi cường độ của vữa khá lớn thì cường độ của khối xây sẽ không tăng lên nữa

)%18

15( ÷

(cid:190) Đối với khối xây đá hộc sự tăng cường độ của vữa ảnh hưởng lớn đến cường độ của khối xây, đối với khối xây bằng tảng lớn thì sự ảnh hưởng đó không đáng kể

(cid:190) Việc sử dụng rộng rãi số hiệu vữa cao là không hợp lý và không kinh tế. Ví dụ : trong khối xây bằng gạch khi tăng số hiệu vữa từ 50 lên 100 thì lượng xi măng tăng lên gấp 2 lần trong khi đó cường độ khối xây chỉ tăng khoảng

(cid:190) Thành phần và tính chất biến dạng của vữa cũng ảnh hưởng đến cường độ của khối xây : vữa có phụ gia thì cường độ của vữa tăng nhưng tính chất biến dạng của vữa cũng tăng, VXM có độ dẻo kém khi xây khó nhét đầy các mạch ngang và mạch đứng cho nên cường độ của khối xây cũng giảm

→

• Ảnh hưởng của tuổi khối xây và thời gian đặt tải

(cid:190) Theo thời gian thì cường độ của vữa tăng lên cường độ của khối

xây cũng tăng lên

nNN ≥

(cid:190) Trong quá trình xây nếu có tải trọng tác dụng mà tải trọng này nhỏ thì tải

hơn Nn thì cường độ của khối xây sẽ tăng, nhưng nếu trọng tác dụng lâu dài sẽ làm giảm cường độ của khối xây

→

• Ảnh hưởng của phương pháp xây và chất lượng khối xây

→ • Ảnh hưởng của bề dày mạch vữa ngang

cm)2,11( ÷

→

(cid:190) Khi xây thủ công người công nhân không thể đảm bảo trải thật đều lớp vữa trên viên gạch, viên gạch đặt lên vữa cũng không đều và làm cho cường độ không bịt kín hoàn toàn các mạch vữa ngang khối xây giảm khắc phục bằng phương pháp xây chấn động

(cid:190) Chiều dày mạch vữa ngang ảnh hưởng đến việc truyền lực, chiều dày chiều dày mạch vữa lớn

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

tiêu chuẩn của mạch vữa là hoặc nhỏ hơn đều làm cho cường độ khối xây giảm

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

(cid:190) Chiều dày mạch vữa lớn làm cho viên gạch ép đều lêm mặt vữa nhưng ngược lại biến dạng của vữa sẽ lớn gây nên nứt trong mạch vữa do gạch cản trở biến dạng và tăng ứng suất kéo trong viên gạch

• Ảnh hưởng của tính linh động và tính đàn hồi dẻo của vữa

(cid:190) Tính linh động của vữa được xác định bằng phương pháp dùng quả

→

chuỳ hình nón

(cid:190) Tính linh động tăng

cường độ khối xây tăng vì khi đó làm giảm nhẹ được việc xây và tạo điều kiện để mạch vữa ngang đầy và đều. Khi mạch vữa đứng được lấp đầy sẽ làm cho vữa trong các mạch này cùng tham gia chịu lực làm cản trở biến dạng của gạch làm giảm sự tập trung ứng suất trong các mạch đứng do đó làm tăng cường độ khối xây

2000

(cid:190) Biến dạng của vữa tăng thì cường độ của khối xây giảm, biến dạng

v =γ

kG 3 m

mkG /

) trọng của vữa phụ thuộc vào trọng lượng riêng của vữa (

v =γ

2000

v =γ

mkG /

→

lượng riêng của vữa lớn thì biến dạng của vữa nhỏ → Với cường độ khối xây tăng lên 30% so với

v =γ

2000

v =γ

2150 kG 3 m 1900 kG 3 m

Với cường độ khối xây giảm lên 30% so với

)%30

• Kiểu xây : thường xây

)53( ÷ cường độ của khối xây sẽ giảm

dọc 1 ngang, nếu số hàng dọc tăng thì 10( ÷

• Mức độ bịt kín của mạch vữa đứng : càng tốt thì cường độ khối xây càng tăng. Trong thực tế khi xây người công nhân ít chú ý mạch vữa đứng do đso khi tính toán ta bỏ qua ảnh hưởng của mạch vữa đứng

• Aính hưởng do tác dụng lặp của tải trọng : khối xây mau chóng bị phá hoại khi tải trọng lặp đi lặp lại nhiều lần, nhất là khii đối với khối xây đã xuất hiện vết nứt

→

2. Cường độ chịu kéo của khối xây

a. Phá hoại theo tiết diện không giằng • Lực kéo vuông góc với mạch vữa ngang sự phá hoại xảy ra theo các trường hợp : (cid:190) Phá hoại theo mặt cắt qua gạch : trường hợp này xảy ra khi cường độ của gạch quá kém → thiết kế không cho phép phá hoại qua gạch

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(cid:190) Phá hoại theo mặt cắt qua vữa : sự phá hoại có thể xảy ra theo mặt tiếp xúc giữa vữa và gạch, phá hoại theo mặt tiếp xúc giữa vữa - gạch - vữa , phá hoại qua mạch vữa

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

→ Cả 3 các phá hoại trên đều liên quan đến lực dính pháp tuyến của

vữa dpR

3 40 R tăng lên rất ít

dpR kg /

(2.6)

≥→vR Rv = 50

Rv >

cm Lực dính pháp tuyến của vữa được lấy bằng cường độ chịu kéo của vữa

Khi Lấy khi

R = k • Lực dính của gạch, vữa và cường độ chịu kéo của vữa trong mạch khối

→

dp R

xây phụ thuộc vào : (cid:190) Khả năng dính kết của vữa (cid:190) Mức độ tiếp xúc giữa vưa và gạch (cid:190) Trạng thái bề mặt viên gạch (cid:190) Mức độ hút nước của viên gạch : gạch hút nước nhanh sẽ làm cho vữa làm giảm lực dính, nhưng nếu gạch hút nước chậm thì

mất nước giữa vữa và gạch xuất hiện một lớp nước nên lực dính cũng giảm

b. Phá hoại theo tiết diện có giằng • Khối xây chịu kéo theo tiết diện giằng xảy ra khi lực kéo song song với

mạch vữa ngang

• Sự phá hoại có thể xảy ra theo các tiết diện sau :

(cid:190) Tiết diện cài răng lược (1-

dpR

(cid:190) Tiêt diện bậc thang (2-2) (cid:190) Tiết diện đi qua mạch vữa đứng và các viên gạch (3-3) • Phần lớn sự phá hoại xảy ra theo tiết diện 1-1 và 2-2, sự phá hoại này do lực dính tiếp tuyến của mạch vữa ngang dtR và lực dính pháp tuyến của quyết định mạch vữa đứng

.= dpRdbQ b : bề rộng của khối xây (chiều dày của tường) d : độ sâu của các viên gạch giằng vào nhau

(2.7) • Trong tính toán ta bỏ qua lực dính pháp tuyến của mạch vữa đứng • Lực cắt trên một mặt của mạch vữa ngang là :

.. Rdbh

QnN =

. =

• Ta có lực kéo N bằng tổng các lực cắt trên các mặt của mạch vữa ngang :

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

(2.8)

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

n =⇒

h a

n : số lượng các mạch vữa ngang (bằng số lớp gạch trong khối xây)

=ν

a : chiều cao của 1 hàng gạch

... Rhb

. RF

d a N =⇒

. ν

đặt : độ giằng vào nhau của các viên gạch

(2.8) (2.9)

.ν=

• Cường độ chịu kéo của khối xây :

R dt

N F

(2.10)

d a

)5,23,1( ÷

.2=

7,0=ν → quy phạm :

với khối xây giằng vào đá có quy cách mà thì lấy 1=ν

R dt

→

với khối xây đá hộc : R dt

• Khi lực dính tốt mà cường độ chịu kéo của gạch kém thì sự phá hoại có cường độ chịu kéo của khối xây quy định

.'ν=

thể xảy ra theo tiết diện 3-3 bởi khả năng chống kéo của viên gạch :

. R

1 3

: cường độ chịu kéo đúng tâm của gạch thường lấy

kgR Fg='ν F vữa đứng Fg : diện tích các viên gạch bị cắt qua (không kể các mạch vữa đứng)

: hệ số kể đến sự giảm yếu của tiết diện do bỏ qua các mạch

σ0

3. Cường độ chịu cắt của khối xây a. Cắt theo tiết diện không giằng

0σ

.σf 0

= + c : hệ số ma sát,

f 0σ : ứng suất nén trung bình do phần tải trọng bên trên truyền

(2.11)

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

- Xảy ra lực cắt song song với mạch vữa ngang - Cường độ chịu cắt của khối xây do lực dính tiếp tuyến (Rdt) của mạch vữa ngang và lực ma sát tỷ lệ với ứng suất nén 7,0=f xuống

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

R =

b. Cắt theo tiết diện có giằng

- Với khối xây bằng gạch đá mác thấp sự phá hoại có thể cắt qua tiết diện gạch đá. Lúc này cường độ khối xây được quyết định bởi cường độ chịu cắt của gạch : c R

4. Cường độ chịu uốn

- Khi chịu uốn khối xây cũng bị phá hoại theo tiết diện giằng hoặc không

giằng.

5,1

- Sự phá hoại bắt đầu từ vùng kéo → cường độ chịu kéo của khối xây :

M W

(2.12)

5,1=

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

M : mômen uốn làm phá hoại khối xây W : mômen kháng đàn hồi của tiết diện R k

Chương 2 : Khối Xây Gạch Đá

Fcb

5. Cường độ chịu nén cục bộ

- Khối xây chịu nén cục bộ khi chỉ một phần tiết diện chịu ứng suất nén trực tiếp, phần còn lại của tiết diện hoặc là không có ứng suất hoặc là có ứng suất nhỏ hơn.

. ψ≤

- Cường độ chịu nén của phần khối xây chịu nén cục bộ lớn hơn cường độ của phần khối xây không chịu nén hoặc chịu nén ít hơn vì phần này không có hoặc có biến dạng ít hơn phần chịu nén cục bộ nên nó cản trở biến dạng ngang của phần chịu nén cục bộ → do đó cường độ được nâng cao lên.

(2.13) - Cường dộ chịu nén cục bộ : F F

Phần I : Kết Cấu Gạch Đá Và Gạch Đá Cốt Thép

R : giới hạn cường độ của khối xây chịu nén đúng tâm F : diện tích tính toán của tiết diện khối xây Fcb : diện tích phần chịu nén cục bộ ψ : hệ số phụ thuộc vào loại khối xây và vị trí tải trọng, 21÷=ψ

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KHỐI XÂY KHÔNG CÓ CỐT THÉP

KHÔNG CÓ CỐT THÉP

N

CÓ CỐT THÉP

h17,0 - CK có độ thanh mảnh nhỏ khi - Cấu tạo lưới thép

N • • R • F , :C.độ tính toán của cốt thép trong khối xây=>tra phụ lục 9 • Ra , • Fa

→ cốt thép Fa (chịu nén ít) không cần đặt thì khối xây vẫn đảm bảo chịu lực, hoặc chọn theo cấu tạo dùng 4. Cấu kiện chịu uốn

05,1' RaFa = - Điều kiện hạn chế: x

CHƯƠNG 5.

THIẾT KẾ

CÁC BỘ PHẬN NHÀ GẠCH

CHƯƠNG 1. VẬT LIỆU GỖ XÂY DỰNG

CHƯƠNG 3 : LIÊN KẾT TRONG

KẾT CẤU GỖ

)cb

(

1 d4 a Chú ý:

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

I. Sơ lược lịch sử phát triển của kết cấu gạch đá

CHƯƠNG 2 KHỐI XÂY GẠCH ĐÁ

a b

Tài liệu liên quan

Có thể bạn quan tâm

Bài giảng Công trình trên đất yếu: Chương 2 - TS. Lê Trọng Nghĩa

Bài giảng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép: Chương 8 - ThS. Trần Tiến Đắc

Bài giảng Kết cấu bê tông ứng lực trước: Chương 4 - PGS.TS. Nguyễn Minh Long

Tài liệu chuyên đề 5: Nghiệp vụ giám sát thi công xây dựng công trình cơ sở hạ tầng (Lưu hành nội bộ - Nhóm Cán bộ)

Bải giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá có cốt thép - Trường ĐH Kiến Trúc Hà Nội

Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình

Phần I: Thiết kế kỹ thuật cầu thép liên hợp bản BTCT

Bài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép (theo 22TCN 272-05): Chương 7 - TS. Đào Sỹ Đán

Thiết kế cầu bê tông theo tiêu chuẩn Châu Âu (EUROCODE) và tiêu chuẩn Đức (DIN) -Các tác động lên cầu và trạng thái giới hạn sử dụng-

Bài giảng Nền móng: Chương 1 - Nguyễn Hữu Thái

Bài giảng Nền móng: Chương 2 - Nguyễn Hữu Thái

Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép

Bài giảng Thủy công: Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo trạng thái giới hạn thứ hai - TS. Trần Văn Tỷ

Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu phương pháp dựng hình, công nghệ gia công và kiểm tra biên dạng của bộ truyền bánh răng Trochoid

22TCN 18-1979

Kết cấu liên hợp – Thép Bê tông

Chuyên đề: GIÁM SÁT THI CÔNG KẾT CẤU BÊ TÔNG, BÊ TÔNG CỐT THÉP VÀ KẾT CẤU GẠCH ĐÁ

Chuyên đề 8 Giám sát thi công kết cấu bê tông, bê tông cốt thép và kết cấu gạch, đá

Kết cấu gạch đá-Chương1: Tính chất cơ học của khối xây gạch đá

Kết cấu gạch đá-Chương2: NGuyên lý tính toán kết cấu gạch đá

Tài liêu mới

Bài thuyết trình: Kiến trúc mái Tử Cấm Thành Huế - Việt Nam (Phần 1)

Bài giảng Luật kiến trúc - xây dựng

Classification of asphalt pavement crack severity using gradient boosting machine and image processing techniques

Simulate response of RC columns under cyclic loads by OpenSees platform

Bài giảng Trắc địa cơ sở

Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thực hiện kế hoạch sử dụng đất hằng năm của thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận

Phân tích kết quả đầu ra môn học Cơ sở kiến trúc theo GPA và CLO với chỉ số Pi của chương trình đào tạo ngành Kiến trúc - khoa Tạo dáng công nghiệp, trường Đại học Mở Hà Nội, năm học 2024-2025

Nghiên cứu cường độ chịu nén của trụ đất xi măng kết hợp tro bay khi gia cố nền đất yếu

Phân tích ứng suất cắt trượt trong kết cấu mặt đường mềm có xét đến điều kiện tiếp xúc giữa các lớp và phân lớp thi công

Khảo sát tương quan độ cứng và tần số dao động riêng trong kết cấu nhà nhiều tầng bằng bê tông cốt thép

Nghiên cứu việc sử dụng vữa xây dựng xi măng-cát kết hợp với vữa tự chảy không co ngót

Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng muội silic (silica fume) đến giá trị cường độ chịu nén của bê tông cốt trấu

Quy trình thi công tấm FRP để gia cố và sửa chữa dầm bê tông cốt thép sử dụng kính tái chế bị hư hỏng

Phân tích trạng thái ứng suất biến dạng mặt đường bê tông xi măng có và không có kể đến ứng xử của lớp phân cách bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Đánh giá những nguyên nhân hư hỏng và giải pháp sửa chữa tăng cường cầu trong điều kiện khai thác ở Việt Nam

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán