Bài viết và tài liệu ôn tập được soạn bởi nhóm Kết cấu BTCT – Ngành XDCTGT

Email liên lạc: Cô Trần Thị Lý – lytt@utt.edu.vn


Đề cương, nội dung ôn tập, dạng đề thi và tài liệu tham khảo có thể tải về tại đây: 7. KCBTCT- Cầu đường – Tài liệu dành cho sinh viên

Giới thiệu chung về môn học Kết Cấu BTCT

Kết cấu Bê tông cốt thép là môn học cung cấp các kiến thức cơ bản về cấu tạo và tính toán các cấu kiện bằng Bê tông cốt thép (BTCT). Môn học KC BTCT sẽ được học sau các học phần Cơ kết cấu 1 và 2. Là điều kiện tiên quyết cho các học phần Thiết kế Cầu BTCT.

Như ta đã biết, các công trình xây dụng nói chung và Giao thông nói riêng, kết cấu dùng để thiết kế chịu lực chủ yếu gồm hai loại chính đó là : Kết cấu thép và KC BTCT. Trong đó, kết cấu BTCT đóng vai trò quan trọng và rất phổ biến. Với ưu điểm giá thành rẻ hơn, vật liệu sẵn có và khả năng chịu lực lớn cho nên kết cấu BTCT được sử dụng tương đối rộng rãi trong các công trình như: Các công trình cầu, các công trình thoát nước, công trình cảng, công trình dân dụng, các công trình thủy lợi, công trình quân sự v..v.

Học phần Kết cấu BTCT cung cấp cho ta các khái niệm, tính chất cơ lý của từng vật liệu cấu tạo nên kết cấu BTCT như: bê tông, cốt thép và kết hợp giữa bê tông và cốt thép. Học phần Kết cấu BTCT đề cập đến cách cấu tạo các cấu kiện cơ bản bằng BTCT, cách cấu tạo nên các kết cấu BTCT như hình dạng, kích thước, cách bố trí cốt thép trong một cấu kiện hoặc bộ phận của công trình sao cho kết cấu đảm bảo chịu lực theo tiêu chuẩn một cách tốt nhất, tiết kiệm vật liệu nhất và đảm bảo về kiến trúc đặt ra.

Thiết kế một công trình bằng BTCT ngoài việc lựa chọn về vật liệu như cấp bê tông, mác thép còn phải nắm được đặc tính chịu lực của kết cấu đó để lựa chọn hình dạng, bố trí cốt thép cho phù hợp. Không phải cứ đặt thép vào trong bê tông là thành KCBTCT. Vị trí đặt thép, lượng thép bố trí và loại cốt thép trong cấu kiện…. là cả một bài toán lớn đặt ra. Vì vậy học phần này sẽ giúp cho người học giải quyết được vấn đề đó.

Một ví dụ để làm rõ hơn về cách cấu tạo một Cấu kiện BTCT như sau: Khi cấu kiện chịu lực nén đúng tâm thì hình dạng mặt cắt thường chọn đối xứng như mặt cắt tròn, vuông, chữ nhật…Cốt thép cũng bố trí đối xứng( hình vẽ sau) để phù hợp với việc chịu lực và ngoài ra chúng ta còn phải đưa ra được kích thước và lượng cốt thép phù hợp.

Các ứng dụng kiến thức Kết cấu BTCT trong các công trình GTVT

Nhiều công trình Giao thông sử dụng kết cấu BTCT như: Các công trình cầu lớn và nhỏ, các cấu kiện sử dụng trong Cầu BTCT như dầm cầu, trụ cầu, mặt cầu… Các cống hộp hoặc bản bằng BTCT gồm các cấu kiện như: nắp cống, móng cống, thân cống….Các công trình tường chắn đất bằng BTCT sử dụng trong đường như tường chắn ta luy dương, ta luy âm, tường ngăn( dải phân cách). Các hạng mục như rãnh dọc thoát nước, các công trình phụ trợ trên tuyến đường cao tốc hầu hết sử dụng các KC BTCT.

Tất cả các hạng mục khi chịu lực đều quy về các cấu kiện chịu lực cơ bản như: Trụ cầu là cấu kiện chịu nén hoặc nén uốn, dầm cầu là cấu kiện chịu uốn v..v..Do đó, việc tính toán thiết kế các cấu kiện này hoàn toàn có thể sử dụng kiến thức trong học phần BTCT để giải quyết. Một công trình xây dựng bao gồm nhiều kết cấu, trong các kết cấu có các cấu kiện.  Việc thiết kế một công trình xây dưng bao gồm đưa ra cấu tạo của các kết cấu, các cấu kiện và tính duyệt chúng.

VD: Thiết kế một dầm cầu đúc sẵn. Sau khi sơ đồ tính coi là dầm giản đơn, do công trình cầu chịu cả tĩnh và hoạt tải là xe tải thiết kế nên dùng phương pháp DAH để tính và vẽ biểu đồ nội lực( Biểu đồ mô men và biểu đồ lực cắt). Các kiến thức này đã được học trong CKC. Nhiệm vụ tiếp theo là dùng kiến thức của học phần BTCT để thiết kế mặt cắt dầm bao gồm: Hình dạng mặt cắt dầm, bố trí cốt thép chịu momen, bố trí cốt thép chịu lực cắt.Tính nứt, tính võng…

Việc trả lời câu hỏi như dầm cầu cấp bê tông thường là bao nhiêu, tại sao tiết diện dầm giản đơn trong cầu thường là tiết diện chữ T hay chữ I, tại sao phải dùng thép CĐC trong KC bê tông dự ứng lực……Chúng ta hãy học xong KC BTCT đã nhé!