Bài giảng Bê tông cốt thép - Chương 1: Khái niệm chung về bê tông cốt thép

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BTCT 1. KHÁI NIỆM BTCT = BT + CT BTCT là vật liệu phức hợp do BT và CT cùng cộng tác dụng chịu lực - BT: vật liệu phức hợp, gồm cát + đá (sỏi) + xi măng + nước  tạo thành một thứ đá nhân tạo Chất lượng phụ thuộc vào: + Chất lượng vật liệu cấu tạo + Phương pháp chế tạo + Chế độ bảo dưỡng BT có cường độ chịu nén rất tốt, cường độ chịu kéo hơi kém (khi tính toán có thể bỏ qua) VD: B15 có R b = 8.5 MPa, R bt = 0.75 MPa Do đó, kết cấu BT khi làm việc chịu kéo thường phải có kích thước rất lớn - CT: chịu nén, chịu kéo đều tốt R s = R sc VD: CT AI có R s = R sc = 225 MPa Từ đó, hình thành nên cấu kiện BTCT. Trong đó,vùng nén do BT + CT chịu, vùng kéo do CT chịu  tạo thành một vật liệu BTCT chịu lực rất tốt. Để cùng một độ võng f thì BTCT sẽ chịu tải gấp 20 lần dầm BT - CT đặt vào trong BT không chỉ chịu kéo mà còn chịu uốn, xoắn, cắt, chịu nén đúng tâm và lệch tâm; - Khi bố trí CT chịu lực sẽ giảm kích thước tiết diện, giảm TLBT kết cấu, đồng thời đảm bảo sức bền cao đối với kết cấu. Các nhân tố cơ bản đảm bảo BT và CT cùng chung làm việc - Lực dính trên bề mặt tiếp xúc giữa BT và CT; - Giữa BT và CT không xảy ra phản ứng hóa học nào từ khi chế tạo đến suốt quá trình sử dụng. BT đặc chắc, bảo vệ cốt thép khỏi rỉ sét do các tác dụng ăn mòn của môi trường; - Hệ số giãn nở vì nhiệt của BT và CT xấp xỉ nhau (t 0 < 100 0 C). 2. ƯU – KHUYẾT ĐiỂM CỦA BTCT 2.1. Ưu điểm: - Sử dụng vật liệu địa phương, 70-80% khối tích BT là vật liệu địa phương (cát, đá, sỏi ) thay thế cho kết cấu thép, gỗ - Có khả năng chịu lực lớn hơn so với kết cấu gỗ, gạch đá.chịu được tải trọng động đất; - Bền vững dưới tác dụng của điều kiện môi trường, do đó ít tốn chi phí bảo dưỡng; - Tuổi thọ công trình BTCT cao; - Bậc chịu lửa cao hơn gỗ, thép. Khi a = 1.5 – 2.0 đảm bảo khả năng chống cháy cho kết cấu BTCT lên tới 600 0 C; - Tạo được hình dáng bất kỳ. 2.2. Khuyết điểm: - TLBT lớn  khó làm kết cấu vượt nhịp lớn  Biện pháp khắc phục: dùng BT nhẹ, BT UST, BT cốt cứng, kết cấu BT vỏ mỏng, kết cấu BT rỗng - Cách âm, cách nhiệt kém  Biện pháp khắc phục: dùng kết cấu có lỗ rỗng như sàn panen, sàn gạch bọng, dùng phụ gia - Thi công phức tạp vì trải qua nhiều khâu  tốn nhiều thời gian, cốt pha, phụ thuộc thời tiết  Biện pháp khắc phục: dùng kết cấu lắp ghép, cơ giới hóa khâu chế tạo và thi công, dùng BT đông kết nhanh - Dễ xuất hiện vết nứt dưới tác dụng của tải trọng, đặc biệt là tải trọng lặp  Biện pháp khắc phục: dùng BT UST, phụ gia chống co ngót BT 3. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN Cuối năm 1849, Lambot (người Pháp) phát minh ra kết cấu BTCT - Giai đoạn mò mẫm: từ khi phát minh  cuối thế kỷ 19 - Giai đoạn nghiên cứu, phát triển: đầu thế kỷ 20  giữa thế kỷ 20 - Giai đoạn phát triển: giữa thế kỷ 20  hiện nay Năm 1911, các nước trên thế giới bắt đấu nghiên cứu và đưa ra các quy phạm. Các quy phạm của Nga: 1955, 1962, 1969, 1974 (VN: 5574-91), 1983 (VN: 356-2005), 1993 4. PHẠM VI SỬ DỤNG Kết cấu BT và BT cốt thép ngày nay có phạm vi sử dụng khá rộng rãi do những đặc tính ưu việt của nó: trong XD DD&CN, cầu đường, thủy lợi, cảng, cấp thoát nước, cơ khí