Bài giảng Kết cấu gạch đá - Chương 2: Nguyên lý tính toán kết cấu gạch đá

Nội dung text: Bài giảng Kết cấu gạch đá - Chương 2: Nguyên lý tính toán kết cấu gạch đá

1. Ch ươ ng 2. Nguyên lý tính toán Kết c ấu g ạch đá
2. Ch ươ2. nggNuynê Nguyên tílnýh lý toákn tính toán n2g. k ết c ấu g ạch đá §§ 1. Khái ni ệm chung -Kết cấu gạch đá đượ c sử dụng từ rất lâu, nh ưng su ốt trong một th ời gian dài nó ch ỉ đượ c xây dựng theo kinh nghi ệm. - Đế n cu ối th ế kỷ 19, đầ u th ế kỷ 20 khi vật li ệu gạch đá đượ c sử dụng nhi ều, ng ườ i ta mới bắt đầ u nghiên cứu về sự làm vi ệc của kh ối xây gạch đá và đề ra ph ươ ng pháp tính toán. - Theo sự phát tri ển của vi ệc nghiên cứu cách tính toán, có 3 ph ươ ng pháp tính toán kết cấu gạch đá: -) Ph ươ ng pháp ứng su ất cho phép -) Ph ươ ng pháp nội lực phá ho ại -) Ph ươ ng pháp tr ạng thái gi ới hạn
3. Ch ươ2. nggNuynê Nguyên tílnýh lý toákn tính toán n2g. k ết c ấu g ạch đá §§ 1. Khái ni ệm chung I. Ph ươ ng pháp ứng su ất cho phép 1. Nội dung của ph ươ ng pháp: σσσ≤≤≤ [σσσ] - Trong đó: -) σ : Ứng su ất tính toán trong kết cấu -) [σ]: Ứng su ất cho phép của kh ối xây gạch đá 2. Ưu điểm: - Sử dụng đượ c công th ức, ph ươ ng pháp sẵn có của sức bền vật li ệu, cơ học kết cấu. - Tính toán đơ n gi ản, nhanh với sự tr ợ giúp của máy tính. Nếu nội lực bé thì sai số ch ấp nh ận đượ c. 3. Nh ượ c điểm: - Không ph ản ánh đúng bản ch ất làm vi ệc th ực của kết cấu gạch đá. - Ch ưa tận dụng hết kh ả năng làm vi ệc của kết cấu, gây lãng phí.
4. Ch ươ2. nggNuynê Nguyên tílnýh lý toákn tính toán n2g. k ết c ấu g ạch đá §§ 1. Khái ni ệm chung II. Ph ươ ng pháp nội lực phá ho ại 1. Nội dung của ph ươ ng pháp: N = Np / k - Trong đó: -) N : Nội lực tính toán trong kết cấu -) Np :Nội lực gây phá ho ại kết cấu -) k : Hệ số an toàn 2. Ưu điểm: -Nội lực phá ho ại đượ c xác đị nh khá chính xác có xét đế n yếu tố vật li ệu và hình dáng kết cấu. -Hệ số an toàn k đã có nh ững quy đị nh thích hợp. - Ti ết ki ệm vật li ệu. 3. Nh ượ c điểm: - Ch ỉ kể đế n đượ c một hệ số an toàn chung cho kết cấu, ch ưa phân tích điều ki ện ảnh hưở ng đế n nó, ch ưa xét đế n yếu tố bi ến dạng và phát tri ển khe nứt.
5. Ch ươ2. nggNuynê Nguyên tílnýh lý toákn tính toán n2g. k ết c ấu g ạch đá §§ 2. Ph ươ ng pháp tính toán theo TTGH I. Tr ạng thái gi ới hạn th ứ nh ất 1. Khái ni ệm - Là tr ạng thái mà từ đó tr ở đi kết cấu bắt đầ u không ch ịu thêm lực đượ c nữa vì bắt đầ u bị phá ho ại hay bị mất ổn đị nh. 2. Điều ki ện tính toán ≤≤≤ T Tgh - Trong đó: -) T : Nội lực bất lợi nh ất trong kết cấu do tải tr ọng tính toán gây ra. -) Tgh : Kh ả năng ch ịu lực bé nh ất của kết cấu: M, Mx, N, Q 3. Ph ạm vi tính toán - Tính toán theo TTGH I cho mọi lo ại kết cấu và trong mọi giai đoạn: thi công, sử dụng và sửa ch ữa,
6. Ch ươ2. nggNuynê Nguyên tílnýh lý toákn tính toán n2g. k ết c ấu g ạch đá §§ 2. Ph ươ ng pháp tính toán theo TTGH II. Tr ạng thái gi ới hạn th ứ hai 1. Khái ni ệm - Là tr ạng thái đả m bảo điều ki ện hạn ch ế về độ bi ến dạng, bề rộng khe nứt, độ dao độ ng của kết cấu. 2. Điều ki ện tính toán ≤ -) Về bi ến dạng : f fgh ∆ ≤ ∆ -) Về bề rộng khe nứt: gh - Trong đó: -) f : Độ bi ến dạng và bề rộng khe nứt do tải tr ọng tiêu chu ẩn gây ra. -) ∆ :Bề rộng khe nứt do tải tr ọng tiêu chu ẩn gây ra -) fgh : Giá tr ị gi ới hạn về độ bi ến dạng và bề rộng khe nứt. ∆ -) gh : Giá tr ị gi ới hạn về bề rộng khe nứt.
7. Ch ươ2. nggNuynê Nguyên tílnýh lý toákn tính toán n2g. k ết c ấu g ạch đá §§ 3. C ườ ng độ tiêu chu ẩn và c ườ ng độ tính toán c ủa kh ối xây I. Cườ ng độ tiêu chu ẩn của kh ối xây - Khi thí nghi ệm để xác đị nh các lo ại cườ ng độ của kh ối xây ta xác đị nh đượ c cườ ng độ của các mẫu th ử là R1,R2,R3 Rn. -Cườ ng độ tiêu chu ẩn Rc là tr ị số trung bình số học của các mẫu th ử R + R + + R Rc = 1 2 n n trong đó: n – số lượ ng mẫu th ử. II. Cườ ng độ tính toán gốc của kh ối xây c = R -Cườ ng độ tính toán gốc của kh ối xây đượ c xác đị nh: Rg k - Trong đó: k - hệ số an toàn xét đế n các yếu tố làm gi ảm cườ ng độ kh ối xây -) Cấu ki ện ch ịu nén k = 2,0 -) Cấu ki ện ch ịu kéo k = 2,25
8. Ch ươ2. nggNuynê Nguyên tílnýh lý toákn tính toán n2g. k ết c ấu g ạch đá §§ 3. C ườ ng độ tiêu chu ẩn và c ườ ng độ tính toán c ủa kh ối xây III. Cườ ng độ tính toán của kh ối xây = -Cườ ng độ tính toán của kh ối xây đượ c xác đị nh: R Rmmg1 2 m i - Trong đó: mi -Hệ số điều ki ện làm vi ệc để xét đế n ảnh hưở ng của các ph ươ ng pháp ch ế tạo vật li ệu, điều ki ện thi công, tình tr ạng làm vi ệc của kết cấu v.v đượ c xác đị nh nh ư sau: -) Khi ki ểm tra cườ ng độ của các tr ụ và mảng tườ ng gi ữa hai ô cửa có di ện tích ti ết di ện ngang không lớn hơn 0,3m2, lấy m = 0,8. -) Khi tính các cấu ki ện ti ết di ện tròn không có lướ i thép xây bằng gạch th ườ ng (không cong) lấy m = 0,6. -) Khi ki ểm tra cườ ng độ của các kh ối xây ch ịu nén của nh ững công trình ch ưa xây xong (tr ừ nh ững nhà bằng tấm gạch nung), lấy m = 1,25. -) Khi tính toán các kh ối xây ch ịu nén mà tải tr ọng đặ t vào khi kh ối xây đã khô cứng một th ời gian dài (quá1 năm), lấy m = 1,1.
9. Ch ươ2. nggNuynê Nguyên tílnýh lý toákn tính toán n2g. k ết c ấu g ạch đá §§ 3. C ườ ng độ tiêu chu ẩn và c ườ ng độ tính toán c ủa kh ối xây -) Khi kh ối xây sử dụng vữa xi măng, lấy m = 0,85. Chú ý: - Khi tính toán các kh ối xây có đặ t cốt thép, cườ ng độ tính toán của cốt thép đượ c xác đị nh bằng cách lấy cườ ng độ tiêu chu ẩn Rs chia cho hệ số an toàn ka và nhân với hệ số điều ki ện làm vi ệc ma Rc = a Ra ma ka - Trong đó: -) ka = 1,1 ÷1,25 Đố i với thép cán nóng -) ka = 1,5 ÷1,75 Đố i với sợi thép kéo ngu ội, sợi thép cườ ng độ cao -) ma -Kể đế n sự khác bi ệt khá lớn về bi ến dạng của kh ối xây và cốt thép khi cùng làm vi ệc với nhau, lấy bằng 0,5÷0,9 tu ỳ thu ộc vào nhóm CT