Giáo trình Kết cấu gạch đá và gạch đá có cốt thép - Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Tóm tắt Giáo trình Kết cấu gạch đá và gạch đá có cốt thép - Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội: ...ghiệm: ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −= R EE 1.1 10 σ , (1.20) Trong đó: E0 - là môđun biến dạng ban đầu của khối xây (khi σ = 0, E0 = tgϕ0) E0 = αRc (Theo nghiên cứu thực nghiệm) α - là đặc trưng đàn hồi của khối xây lấy phụ thuộc vào dạng khối xây và số hiệu vữa (Bảng 3.3) Trong thực hành tính toán...ch giữa các khe nhiệt độ và khe co ngót cần được xác định theo tính toán, trong đó các trị số nhiệt độ và độ ẩm tính theo TCVN 4605 : 1988. 2.4.2.4.2. Khi thiết kế nên kết hợp bố trí khe nhiệt độ và khe co ngót trùng với khe lún. Đối với tường ngoài không có cốt thép, khoảng cách lớn nhất gi...của cấu kiện chịu uốn theo lực cắt: Q ≤ Rkc bZ, (3.16) trong đó: Q - lực cắt tính toán trong khối xây, Rkc - cường độ tính toán về ứng suất kéo chính của khối xây lấy theo bảng 1.15, b - bề rộng tiết diện (theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn), Z - cánh tay đòn của ngẫu lực, Z =...

pdf91 trang | Chia sẻ: Tài Phú | Ngày: 19/02/2024 | Lượt xem: 40 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Kết cấu gạch đá và gạch đá có cốt thép - Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
lt; 0.8S0 với tiết diện bất kỳ hoặc x < 
0.55h0 với tiết diện chữ nhật. Trong trường hợp này, trên tiết diện có 2 miền 
kéo nén rõ ràng, sự phá hoại bắt đầu từ phía vùng kéo. 
o Sơ đồ tính toán (như hình vẽ): 
o Điều kiện cường độ đối với tiết diện bất kỳ: 
 N e ≤ ϕ1 mdh (0.85ωR S0 + R’t A’t Zt), (4.17) 
 N ≤ ϕ1 mdh (0.85ωR An + R’t A’t – Rt At), (4.18) 
o Điều kiện cường độ đối với tiết diện chữ nhật đặt cốt kép: 
 N e ≤ ϕ1 mdh [0.85ωR b x (h0 - 0.5x) + R’t A’t(h0 -a’)], (4.19) 
 N ≤ ϕ1 mdh (0.85ωR b x + R’t A’t – Rt At), (4.20) 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
7 4 
o Điều kiện cường độ đối với tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn: 
 N e ≤ ϕ1 mdh ωR b x (h0 - 0.5x), (4.21) 
 N ≤ ϕ1 mdh (ωR b x - Rt At), (4.22) 
o Điều kiện hạn chế để cho ứng suất trong cốt thép chịu nén đạt đến R’t: 
 Zt ≤ h0 - a’ với tiết diện bất kỳ 
 x ≥ 2a’ với tiết diện chữ nhật 
 Chú ý: Hệ số ω được đưa vào trong công thức trên là kể đến sự tăng cường độ chịu 
nén của khối xây trong trường hợp khỗi xây nén lệch tâm, ứng suất trong vùng nén đạt tới 
cường độ tính toán về nén cục bộ. Hệ số ω được xác định như trong khối xây không đặt 
cốt thép chịu nén lệch tâm và ω ≤ 1.45 
c. Cấu kiện chịu uốn 
• Tính toán theo mômen 
o Sơ đồ tính toán: 
Hình 4.4. Sơ đồ tính khối xây đặt thép dọc chịu uốn, kéo. 
a- Cấu kiện chịu uốn, b- Cấu kiện chịu kéo 
o Điều kiện cường độ đối với tiết diện bất kỳ: 
 M ≤ 0.85x1.25R S0 + R’t A’t Zt = 1.05R S0 + R’t A’t Zt, (4.23) 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
7 5 
 Rt At - R’t A’t = 0.85x1.25RAn = 1,05RAn, (4.24) 
o Điều kiện cường độ đối với tiết diện chữ nhật: 
 M ≤ 1.05R bx(h0 - 0.5x) + R’t A’t (h0 - a’), (4.25) 
 Rt At - R’t A’t = 1.05Rbx 
o Điều kiện cường độ đối với tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn: 
 M ≤ 1.25R bx(h0 - 0.5x), (4.26) 
 Rt At = 1.25Rbx (4.27) 
o Điều kiện hạn chế: 
 Sn ≤ 0.8S0 và Z ≤ h0 - a’ với tiết diện bất kỳ 
 2a’ ≤ x ≤ 0.55h0 với tiết diện chữ nhật đặt cốt kép 
 x ≤ 0.55h0 với tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn 
• Tính toán theo lực cắt 
o Điều kiện cường độ: 
Q ≤ RckbZ 
 Trong đó: 
 Rck - là cường độ tính toán theo ứng suất kéo chính 
 Z - cánh tay đòn nội ngẫu lực, với tiết diện chữ nhật Z = h0 - 0.5x 
d. Cấu kiện chịu kéo 
 Điều kiện cường độ: 
 N ≤ Rt At - bỏ qua khả năng chịu kéo của khối xây 
4.3. Gia cố khối xây bằng vành đai 
Khi các cột, tường của công trình đã xây dựng nhưng cần phải tăng cường khả năng chịu 
lực do trong quá trình sử dụng phải chịu thêm tải trọng hoặc phát hiện thấy vết nứt... thì 
ở những chỗ yếu thường được gia cường bằng các vành đai. 
4.3.1. Cấu tạo chung 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
7 6 
Hình 3.. Gia cố khối xây bằng vành đai 
• Vành đai được dùng để gia cố cột hoặc tường có tiết diện chữ nhật với tỷ lệ h / b ≤ 
2.5 
• Có thể gia cố khỗi xây bằng vành đai thép, vành đai bêtông cốt thép, vành đai lưới 
thép trát vữa 
• Với vành đai thép, các bản thép có kích thước từ 5x35 đến 12x60mm. Khoảng cánh 
giữa các bản thép s ≤ 500mm và không lớn hơn kích thước tiết diện cột 
• Với vành đai bêtông: Chiều dày vành đai từ 60 đến 100mm, cốt thép dọc có đường 
kính từ 6 ÷12mm, cốt đai có đường kính từ 4 ÷ 8mm, khoảng cánh đai s ≤ 
150mm. Bêtông mác M100 ÷200 
• Với vành đai lưới thép trát vữa: Chiều dày lớp vữa trát từ 30 ÷ 40mm, mác vữa 
M50÷100 
4.3.2. Tính toán vành đai thép 
 Điều kiện cường độ đối với tiết diện bất kỳ: 
])
1005.21
5.2[( ''
'
aa
a
kdh FRF
R
RmmN +×++≤ μ
μηϕψ (4.28) 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
7 7 
 Trong đó: 
 Với cấu kiện chịu nén đúng tâm: ψ = 1, η = 1 
Với cấu kiện chịu nén lệch tâm: 
h
e021
1
+
=ψ ; 
h
e041 −=η (4.29) 
ϕ, mdh - được xác định như trường hợp khối xây không gia cố. 
mk - hệ số điều kiện làm việc của khối xây, mk = 1 nếu khối xây chưa có vết 
nứt, mk = 0.7 nếu khối xây có vết nứt 
R, R’t - là cường độ chịu nén của khối xây và của thép góc 
A, A’t - diện tích tiết diện cấu kiện và diện tích tiết diện của 4 thanh thép góc 
Hàm lượng thép μ được xác định: 
 2 ( )100tA b h
bhs
μ += , (4.30) 
At - diện tích một bản thép ngang 
s - khoảng cách giữa các bản thép ngang 
4.3.3. Tính toán vành đai bêtông cốt thép 
 Điều kiện cường độ đối với tiết diện bất kỳ: 
'
' '2.8[( ) ]
1 2 100
t
dh k b b b t t
RN m m R F m R A R Aμψ ϕ η μ≤ + × + ++ , (4.31)
 trong đó: 
mb - là hệ số điều kiện làm việc của bêtông, mb = 1 nếu cấu kiện chịu nén cả 2 
phía, mb = 0.7 nếu cấu kiện chịu nén 1 phía, mb = 0.35 khi vành đai không trực 
tiếp chịu nén 
Hệ số ψ, η, mk lấy giống như trường hợp gia cố bằng vành đai thép 
ϕ, mdh - được xác định như trường hợp khối xây không gia cố. 
R, R’t - là cường độ chịu nén của khỗi xây và của thép dọc 
A, A’t - diện tích tiết diện cấu kiện và diện tích tiết diện của các thanh thép dọc 
Hàm lượng thép μ được xác định: 
 100)(2
bhs
hbFa +=μ , (4.32) 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
7 8 
At - diện tích một nhánh thép đai ngang 
s - khoảng cách giữa các thép đai 
4.3.4. Tính toán vành đai lưới thép trát vữa 
 Điều kiện cường độ đối với tiết diện bất kỳ: 
'2.8( )
1 2 100
t
dh k
RN m m R Aμψ ϕ η μ≤ + ×+ , (4.33) 
 Các ký hiệu như phần gia cố bằng vành đai bêtông cốt thép 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
7 9 
CHƯƠNG V. THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN NHÀ GẠCH VÀ CẤU KIỆN ĐẶC BIỆT 
KHÁC 
5.1. Các dạng nhà gạch 
Nhà có kết cấu gạch đá chịu lực thường được sử dụng trong các công trình thấp tầng. 
Hình 5.1. Nhà có tường gạch được bao chặt bằng hệ dầm cột bê tông cốt thép 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
8 0 
Hình 5.2. Các dạng tường gạch: a- Tường không cốt thép, b-Tường gạch có cốt thép, c-
Tường gạch được bao bọc, d - Tường gạch chèn khung, e - Tường hỗn hợp 
a) Tường gạch được bao bọc b) Tường chèn trong khung BTCT 
Hình 5.3 Tường gạch được bao bọc và tường chèn trong khung BTCT 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
8 1 
Hình 5.4 Trình tự thi công kết cấu tường gạch được bao bọc và tường chèn trong khung 
BTCT 
Do khả năng chịu uốn và cắt của kết cấu gạch đá tăng lên khi có tải trọng nén ở mức độ 
nào đó nên kết cấu gạch đá ứng suất trước (chịu nén trước) cũng được sử dụng (Hình 5.5). 
Tài liệu này không đề cập đến kết cấu gạch đá ứng suất trước (prestressed masonry). Có 
thể tự đọc một số tiêu chuẩn nước ngoài như tiêu chuẩn châu Âu (EN 1996-1-1) và tiêu 
chuẩn Hoa Kỳ (ACI 530- 02 và ASCE 5-02) về kết cấu gạch đá ứng suất trước. 
Hình 5.5 Kết cấu gạch đá ứng lực trước 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
8 2 
Các cấu kiện chính trong kết cấu gạch đá thông thường là: sàn BTCT, tường gạch (đá, 
dầm bê tông cốt thép (có hoặc không), trụ gạch (đá, hoặc BTCT), sàn BTCT và móng 
(gạch đá hoặc BTCT). 
Trong phạm vi tài liệu này, chỉ cấu kiện bằng gạch đá (tường, trụ và móng) được đề cập 
tính toán. 
Tùy thuộc vào sơ đồ kết cấu của nhà, tường gạch được chia ra: 
- Tường chịu lực: ngoài việc chịu trọng lượng bản thân và tải trọng gió còn phải chịu tải 
trọng truyền từ sàn tầng, mái, cầu trục; 
- Tường tự chịu lực: chịu tải trọng do trọng lượng bản thân tường của tất cả các tầng nằm 
phía trên của nhà và tải trọng gió; 
- Tường không chịu lực (kể cả tường treo): chỉ chịu tải trọng do trọng lượng bản thân 
tường và tải trọng gió trong phạm vi một tầng khi chiều cao tầng không quá 6 m; khi 
chiều cao tầng lớn hơn thì các tường này thuộc loại tường tự chịu lực; 
- Vách ngăn: các tường bên trong chỉ chịu tải trọng do trọng lượng bản thân và tải trọng 
gió (khi các cửa sổ mở) trong phạm vi một tầng khi chiều cao của nó không quá 6 m; khi 
chiều cao tầng lớn hơn thì các tường loại này được qui ước gọi là tường tự chịu lực. 
Trong quy trình thiết kế một kết cấu có hai bước tính toán: phân tích kết cấu để có nội lực 
của các cấu kiện kết cấu và tính toán cấu kiện từ các giá trị nội lực tính được. Phần 5.1.2 
và 5.1.3 trình bày hai bước này. 
5.2. Phân tích kết cấu gạch đá 
Để phân tích kết cấu gạch đá có thể dùng micro model hoặc macro model hoặc mô hình 
đơn giản hóa. 
Mô hình micro mô phỏng kết cấu gạch đá bằng các phần tử: gạch, vữa và liên kết (Hình 
5.5c) 
Mô hình macro mô phỏng kết cấu gạch đá bằng một loại vật liệu quy đổi cso tính chất cơ 
học tương đương với tính chất cơ học của khối xây (Hình 5.5b) 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
8 3 
Hình 5.6 Các mô hình mô phỏng kết cấu gạch đá. 
a- Các thành phần của kết cấu gạch đá, b- macro model: mô hình kết cấu bằng vật liệu 
quy đổi, c- micro model: mô hình các thành phần của kết cấu 
Mô hình micro thường dùng trong các nghiên cứu. Mô hình macro có thể dùng trong thực 
hành thiết kế: phân tích kết cấu với khối xây được quy đổi thành vật liệu có sơ đồ ứng 
suất biến dạng phi tuyến (Hình 5.6) hoặc tuyến tính với mô đun đàn hồi lấy bằng mô đun 
cát tuyến. 
Hình 5.7 Quan hệ ứng suất- biến dạng của khối xây gạch đá chịu nén [EN 1996-1-1] 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
8 4 
Mô hình đơn giản hóa tách từng cấu kiện riêng rẽ để tính nếu độ ổn định tổng thể kết 
cấu đã được kiểm tra. Châu Âu có tiêu chuẩn EN 1996-1-1 nêu những nguyên tắc chung 
thiết kế kết cấu gạch đá và tiêu chuẩn EN 1996-3 nêu phương pháp đơn giản hóa tính toán 
kết cấu gạch đá. 
TCVN 5573 đã đưa ra mô hình tính tường và cột theo phương pháp đơn giản hóa: coi sàn 
và các tường vuông góc với tường đang xét là các gối tựa cứng hoặc đàn hồi tùy thuộc 
kích thước và khoảng cách các cấu kiện. Tường và cột có gối tựa cứng được tính như là 
dầm liên tục theo phương thức chịu tải trọng lệch tâm. Khi sàn và mái là gối tựa đàn hồi 
thì tường và cột gạch đóng vai trò cột của khung ngang mà xà ngang là sàn và mái. Để 
tính nội lực trong tường và cột, cần tính nội lực khung ngang. Chi tiết xem mục 10.1 
TCVN 5573. 
5.2. Tính toán móng nhà 
5.2.1. Xác định diện tích đế móng 
 Với nhà có sơ đồ kết cấu cứng, móng của tường coi như chịu tải trọng nén đúng tâm. 
Kích thước đáy móng được xác định: 
R
GN
A nn
+≥ , (5.12) 
 Hình 5.11. Cấu tạo móng cứng Hình 5.12. Cấu tạo móng mềm 
Chiều rộng móng băng xác đinh: 
RL
GN
L
AB nn
+≥= , (5.13) 
trong đó: A- diện tích đế móng; 
 Nn – lực dọc do tải trọng chuẩn; 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
8 5 
 Gn – trọng lượng bản thân móng và phần đất trên móng; 
 R – cường độ chịu nén tính toán của đất nền; 
 L – chiều dài tường chịu lực (với móng băng có thể cắt dải 1m để tính). 
5.2.2. Móng cứng 
• Là móng có góc mở α nhỏ hơn trị số giới hạn (góc cứng - phụ thuộc vào vật liệu 
làm móng). Móng cứng có biến dạng uốn nhỏ. Thông thường xây móng dật cấp 
dạng bậc thang với tỷ lệ giữa chiều cao và bề rộng của bậc là cotgα với khối xây 
gạch góc cứng dao động từ 29 đến 330. Với khối xây đá cotgα<=2. 
• Đỉnh móng xây thấp hơn mặt đất tự nhiên 10 - 15cm. Chiều rộng đỉnh móng lớn 
hơn bề dày tường 5- 15cm. 
• Chiều sâu đặt móng phải đảm bảo yêu cầu về góc cứng và điều kiện địa chất. 
Chiều sâu móng phải sâu hơn 50cm tính từ mặt đất tự nhiên. 
5.2.3. Móng mềm 
• Là móng có độ vươn dài của cánh móng vượt quá giới hạn của góc cứng. Móng 
mềm có biến dạng uốn lớn. 
• Móng mềm do có phát sinh ứng suất kéo nên móng được làm bằng BTCT, dùng 
trong công trình có tải trọng lớn, hoặc đặt trên nền đất yếu. Móng mềm có ưu điểm 
giảm chiều dâu chôn móng do đó giảm bớt chi phí đào đắp.... 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
8 6 
Chương VI: THIẾT KẾ CÁC KẾT CẤU ĐẶC BIỆT 
6.1. Thiết kế tường chắn đất 
6.1.1. Khái niệm 
g. 
Hình 6.1. Các dạng tường chắn đất 
• Tường chắn là loại kết cấu dùng để chống đỡ áp lực đất hoặc các loại vật liệu rời, 
ngăn ngừa không cho chúng sụt lở ra bên ngoài. 
• Tường chắn thường được dùng cho các công trình ở vùng đồi, núi, bờ biển hoặc tại 
những vị trí có chênh lệch về cao trình đất nền để tránh cho đất nền bị trượt hoặc 
sụt lở. Ngoài ra tường chắn còn được dùng nhiều trong các công trình thủy lợi như 
kênh mương hoặc các bến cảng, cầu tầu 
• Ưu điểm của tường chắn bằng gạch đá là ổn định vì có trọng lượng bản thân lớn. 
Sử dụng được vật liệu địa phương nên giá thành rẻ và có độ bền lớn. 
6.1.2. Cấu tạo chung tường chắn 
• Sử dụng tường chắn bằng gạch đá khi chiều cao tường không lớn quá. Nếu yêu cầu 
tường chắn có chiều cao lớn thì nên dùng tường BTCT vì khả năng chống uốn của 
tường này tốt. Nếu dùng tường gạch đá thì khối lượng vật liệu sẽ lớn. 
a) 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
8 7 
• Khi chọn phương án nên căn cứ vào tình hình cung cấp vật liệu ở địa phương và kỹ 
thuật thi công tại hiện trường. 
• Phải bố trí khe biến dạng cho tường chắn vì tường chắn ở ngoài trời chịu tác động 
trực tiếp của biến thiên nhiệt độ. Thông thường lấy khoảng cách giữa các khe biến 
dạng vào khoảng từ 20-30m. Tại những vị trí có địa chất thay đổi đột ngột thì cần 
bố trí các khe lún theo điều kiệ địa chất cụ thể. 
• Hình dáng tường cần phải được chọn sao cho không để xuất hiện lực kéo và lực cắt 
lớn trong tường. Thông thường nên lợi dụng trọng lượng bản thân tường để tăng độ 
ổn định cho tường. Loại tường chịu lực nhờ trọng lượng bản thân được gọi là 
tường chắn trọng lực. 
• Thân tường có chiều dày thay đổi dạng hình thang hoặc giật cấp. Mặt ngoài tường 
thường phẳng, mặt trong dốc hoặc giật cấp dạng bậc thang để tạo thành các bệ 
chứa đất nhằm tăng tính ổn định cho tường. 
• Nếu chiều cao tường không lớn lắm thì có thể thiết kế thân tường cho chiều dày 
không đổi nhưng bổ sung thêm các sườn đứng. 
• Chiều rộng đỉnh thân tường xác định theo điều kiện thi công và vật liệu. Với tường 
đá hộc chiều rộng đỉnh thân tường nên lớn hơn hoặc bằng 0.5m. Chiều rộng chân 
thân tường được xác định theo khả năng chịu lực tại tiết diện nằm sát trên mặt 
móng. Trong trường hợp thiết kế tường không cho phép xuất hiện ứng suất kéo thì 
chiều rộng chân thân tường có thể lấy bằng 1/2 chiều cao tường. 
• Kích thước móng tường được xác định theo điều kiện địa chất nơi đặt móng. 
Trường hợp địa chất yếu để tránh hiện tượng lún lệch gây nghiên tường có thể 
dùng bản móng BTCT. 
• Khi tường xây ở vùng có địa hình thay đổi thì cần phải thiết kế tường có chiều cao 
thay đôi theo địa hình. 
• Mặt cắt ngang của tường chắn thường có dạng hình thang. 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
8 8 
• Lưu ý khi thiết kế tường chắn đất cần phải quan tâm đến yếu tố thoát nước: khoảng 
cách đặt ống thoát, kích thước ống... (tham khảo thêm sách chuyên ngành giao 
thông, thủy lợi) 
6.1.3. Tính toán tường chắn 
Hình 6.2. Sơ đồ tải trọng tác dụng lên tường chắn đất 
a. Tải trọng: 
− Trọng lượng bản thân tường Gt đặt tại trọng tâm tường 
− Trọng lượng bản thân của đất đè lên móng tường Gd 
− Trong một số trường hợp còn cần phải kể đến tải trọng gió hút và áp lực nước ngầm 
tác dụng lên tường 
− Áp lực ngang của đất tác dụng lên lưng tường dạng tải trọng tam giác: 
tại tiết diện cách mặt đất một đoạn h: 
ph = γhtg2(450 - ϕ/2), (6.1) 
trong đó: γ - trọng lượng thể tích; ϕ- góc ma sát trong của đất 
− Tổng áp lực bên là diện tích hình tam giác: 
E = 1/2.γ.H2 tg2(450 - ϕ/2), (6.2) 
− Khi trên mặt đất còn tải trong q tác dụng thì: 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
8 9 
ph = (γh+q)tg2(450 - ϕ/2), (6.3) 
E = (1/2.γ.H2 + q) tg2(450 - ϕ/2). (6.4) 
b. Kiểm tra ổn định trượt: 
Điều kiện tường không bị trượt ngang là: 
(ΣGf)/E ≥ 1,3 (6.5) 
hay (Gt + Gd).f/E ≥ 1,3 (6.6) 
f - hệ số ma sát giữa đáy móng và nền đất lấy trong khoảng 0.3 ÷ 0,6 phụ thuộc vào 
nền đất. 
c. Kiểm tra chống lật: 
 Mg / Ml >1,5 (6.7) 
trong đó: Mg – mô men chống lật do mọi loại tải trọng đứng lấy với điểm A (hình 6.2); 
 Ml – mô men lật do áp lực ngang E gây ra đối với điểm A (hình 6.2) 
d. Kiểm tra áp lực nền lên đáy móng 
 ptb = ΣG / F ≤ R, (6.8) 
 pmax = ΣG / F + ΣM/W ≤ 1,2R, (6.9) 
 pmin = ΣG / F - ΣM/W >0, (6.10) 
trong đó: ptb – áp lực trung bình của đất; 
 pmax – áp lực lớn nhất tại mép ngoài của móng ; 
 pmin – áp lực nhỏ nhất tại mép trong của móng; 
 ΣG – tổng tải trọng phương thẳng đứng; 
 ΣM – tổng mô men của các lực tác dụng lấy đối với tâm đáy móng; 
 F, W – diện tích và mô men kháng uốn tiết diện đáy móng tính trên một đơn vị 
dài; 
 R – cường độ tính toán của đất nền. 
e. Kiểm trakhả năng chịu lực của tường 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
9 0 
Tường chắn được tính toán như cấu kiện chịu nén lệch tâm (xem chuong 3 ). Trong thực 
tế chỉ cần kiểm tra tại tiết diện chân tường và một vài tiết diện ở các cao trình khác như tại 
vị trí cách chân tường 1/3H và 1/2H. Việc tính toán và các yêu cầu về độ lệch tâm tiến 
hành giống như yêu cầu đối với cấu kiện chịu nén lệch tâm. Khi độ lệch tâm e0 ≥ 0,7y còn 
cần phải kiểm tra về bề rộng khe nứt. 
6.2. Bể chứa nước (tự học) 
6.2.1. Khái niệm: 
Bể chứa là công trình xây dựng dùng để chứa nước hoặc các loại chất lỏng khác. 
a) b) I
I
c)
I - I
H×nh 9.5: C¸c d¹ng bÓ chøa n−íc 
Hình 6.3. Bể chứa bằng kết cấu gạch đá 
6.2.2. Nguyên tắc tính toán: 
• Thân bể được tính toán theo các trường hợp sau 
o Bể chứa đầy chất lỏng nhưng không lấp đất 
o Bể chứa rỗng nhưng đã lấp đất xung quanh 
Bài giảng Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép Ngành Xây dựng DD&CN 
Bộ môn Kết cấu Bê tông cốt thép & Gạch đá - Khoa Xây dựng 
9 1 
o Bể chứa có một phần hoặc đầy chất lỏng, được lấp đất và bị đốt nóng hoặc làm 
lạnh bên trong 
o Tính toán đẩy nổi của bể. 
• Sơ đồ tính nội lực: 
o Khi tỉ số giữa chiều cao bể và cạnh dài mặt bằng lớn hơn 2 (trường hợp bể cao) 
tải trọng chủ yếu truyền theo phương ngang. Khi đó thành bể được cắt ra thành 
những khoang ngang có những chiều rộng 1 đơn vị tính toán như khung kín 
nằm ngang; 
o Khi tỉ số giữa chiều cao bể và cạnh ngắn mặt bằng lớn hơn ½ nhưng nhỏ hơn 2 
tải trọng truyền theo cả 2 phương, tính thành bể như bản kê 4 cạnh; 
o Khi tỷ số giữa chiều cao bể và cạnh ngắn của mặt bằng nhỏ hơn ½ (trường hợp 
bể nông) tải trọng chủ yêu truyền theo phương đứng việc tính toán và cấu tạo 
thành bể được tiến hành giống như tường chắn đất; 
o Ngoài ra thành bể còn chịu lực nén do trọng lượng bản thân tường và các tải 
trọng đứng bên trên gây ra; 
o Đối với những dạng bể nước khác, việc xác định nội lực theo các phương pháp 
của cơ học kết cấu. 
Tài liệu học tập và tham khảo: 
1. Giáo trình: Kết cấu gạch đá và gạch đá có cốt thép 
2. TCVN 2737-1995 - Tiêu chuẩn tải trọng và tác động 
3. TCVN 5573-2011- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu gạch đá 
4. СНиП II-22-81 - проектированию каменных и армокаменных конструкций. LB 
Nga 
5. Lý Trần Cường, Đinh Chính Đạo. Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép. Hà nội – 2008. 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_ket_cau_gach_da_va_gach_da_co_cot_thep_truong_dai.pdf
Ebook liên quan