Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
Đồ án môn học Kết cấu bê tông cốt thép số 1
Sàn sờn toàn khối có bản dầm
Bảng số liệu:
l
1
(m)
l
2
(m)
P
tc
(kN/m
2
)
Cấp độ
bền
Nhóm cốt thép A
i
Chiều
dày
Sơ đồ
Kết
Sàn, cốt
đai
Dầm
1.9 5.1 7.0 B 15 CI CII 340 b-c-3
Tra bảng:
Bê tông B15 : R
b
=8.5 MPa; R
bt
=0,75 MPa;
E
b
=23.10
3
MPa;
Cốt thép CI : R
S
= 225 MPa;R
sw
=175 MPa;
E
S
=21.10
4
MPa
Cốt thép CII : R
S
= 280 MPa; R
sw
=225 MPa;
E
S
=21.10
4
M MPa
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 1
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
Thuyết minh tính toán
A.Tính bản sàn
1. Sơ đồ bản sàn
Xét tỷ số 2 cạnh ô bản:
1
2
l
l
Ta có:
268.2
9.1
1.5
l
l
1
2
>==
: bản làm việc 1 phơng ( loại bản dầm )
l
1
: chiều dài cạnh ngắn của ô bản
l
2
: chiều dài cạnh dài của ô bản
Xem bản làm việc theo một phơng.Ta có sàn sờn toàn khối bản
dầm.
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 2
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
2. Chọn sơ bộ kích thớc các bộ phận sàn
* Giả thiết chiều dày bản.Chiều dày bản sàn có thể xác định sơ bộ theo
công thức:
b
h
=
m
D
l
1
Trong o: D la hờ sụ phu thuục tai trong tac dung lờn ban, D = 0.8
ữ
1.4
.m : hệ số phụ thuộc vào liên kết của bản : với bản kê 4 cạnh
m = 35
ữ
45, với bản loại dầm m = 30
ữ
35.
Với bản dầm lấy m = (30
ữ
35) .Chọn m = 32
D = (0.8
ữ
1.4 ) .Chọn D = 1.1
h
b
=
1.1
1900 65,3
32
ì =
(mm).Chọn h
b
= 70 mm
Giả thiết kích thớc dầm chính:
h
dc
=
10
1
l
dc
=
10
1
.5700=570 (mm)
Chọn h
dc
= 600 mm .Chọn b
dc
=250 mm
* Giả thiết kích thớc dầm phụ
h
dp
=
14
1
l
2
=
14
1
.5100=364,28mm
Chọn h
dp
= 400 mm.Chọn b
dP
= 200 mm
3. Sơ đồ tính
Sàn thuộc loại bản dầm, khi nhịp tính toán không chênh lệch quá
10%, để tính toán ta cắt theo phơng cạnh ngắn (phơng l
1
) một dải có
chiều rộng b = 1m. Sơ đồ tính bản sàn là dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa
là tờng biên và các dầm phụ.
Bản sàn đợc tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép
gối tựa, cụ thể nhịp tính toán đợc xác định nh sau:
* Nhịp biên: l
0b
= l
1
2
b
dp
2
b
t
+
2
h
b
0.2 0.34 0.07
1,9
2 2 2
= +
= 1,665m
* Nhịp giữa: l
0
= l
1
b
dp
= 1,9
0.2 = 1,7 m
* Chênh lệch giữa các nhịp:
0 0
1,7 1,665
100
1,7
b
o
l l
l
= ì
%= 1,94% < 10%
4. Xác định tải trọng
* Tĩnh tải: Căn cứ theo cấu tạo sàn
Trọng lợng mỗi lớp :
i i i i
g n=
Trong ú
.
i
: trng lng riêng.
.
i
chiều dày.
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 3
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
.ni hệ số tin cậy của tải trọng đối với lớp sàn thứ i.
30
70
10
cấu tạo sàn
2
18(kN/m ),n 1,3
1
1
= =
2
2 2
25(kN/m ),n 1,1= =
2
3 4
18(kN/m ),n 1,3= =
* Tĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn:
1 1 1 1
2
g . .n 18 0.03 1.3 0,702(kN/m )
= = ì ì =
2 2 2 2
2
. .n 25 0,07 1,1 1,925(kN/m )
g
= = ì ì =
3 3 3 3
2
g . n 18 0.01 1,3 0,234(kN/m )= = ì ì =
* Toàn bộ tĩnh tải tính toán
g
b
= g
1
+ g
2
+ g
3
= 0,22+0,702+1,925+0,234
= 2,861(kN/m
2
)
* Hoạt tải tính toán :
p
b
= p
tc
.n
p
= 7.1,2 = 8,4 (kN/m
2
)
* Tổng tải trọng tác dụng lên sàn:
q
b
= g
b
+ p
b
= 2,861+ 8,4= 11,261(kN/m
2
)
Vì bản đợc tính nh một dầm liên tục đều nhịp có bề rộng 1m nên tải trọng
tính toán phân bố đều trên 1m bản sàn là:
q
b
= q
b .
1m = 11,261(kN/m)
5. Sơ đồ cấu tạo và sơ đồ tính toán bản sàn
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 4
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
2,03
KNm
2,03
KNm
2,03
KNm
9,6
KN
9,6
KN
9,6
KN
9,6
KN
lob=1665 lo=1700 lo=1700
2,9
KNm
2,03
KNm
7,5
KN
11,25
KN
9,6
KN
120
340
70
35
1630 1700 1700 200200200
a b
1900
1900 1900
M
Q
2,96
KNm
6. Xác địmh nội lực trong bản sàn
Mômen tại các gối và nhịp đợc tính theo sơ đồ đàn hồi:
* Mô men uốn tại nhịp biên :
2 2
b 0
nh
q l 11,261 1,665
M 2,9
11 11
b
ì ì
= = =
(kNm)
* Mô men uốn tại gối tựa thứ 2 :
2 2
b 0
q l 11,261 1,665
2,9
11 11
t
b
lob
M
ì ì
= = =
(kNm)
2 2
b 0
q l 11,261 1,7
2,96
11 11
p
b
lob
M
ì ì
= = =
(kNm)
* Mômen uốn tại nhịp giữa và gối giữa:
2
2
b 0
nhg1 g1
q l 11,261 1,7
M M 2,03
16 16
ì ì
= = = =
(kNm)
*Giá trị lực cắt:
Q
A
=0,4.q
b
.l
b
=0,4.11,481.1,665=7,5(kN)
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 5
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
Q
B
T
=0,6.q
b
.l
b
=0,6.11,481.1,665=11,25(kN)
Q
B
P
=Q
C
= 0,5.q
b
.l
g
=0,5.11,261.1,7=9.6(kN)
7. Tính toán cốt thép cho bản sàn.
Tính toán thép cho bản ta tính nh đối với dầm đơn giản tiết diện hình chữ
nhật có kích thớc b
ì
h = 1000
ì
70 mm
Ta có: B15 : R
b
= 8,5 MPa; R
bt
=0,75 MPa;E
b
=23.10
3
MPa
CI : R
s
=225MPa ; R
sc
=225 MPa; R
sw
=175 MPa;
E
s
=21.10
4
MPa
Chọn a = 15 (mm)
h
0
= h a
= 70 15 = 55 (mm)
7.1* Tại nhịp biên và gối biên: M = 2,9 kNm
6
2 2
0
2,9 10
0,113 0,255
8,5 1000 55
m pl
b
M
R b h
ì
= = = < =
ì ì ì ì
= 0,94
6
s
0
2,9.10
A 250
. 225.0,94.55
s
M
R h
= = =
(mm
2
)
Kiểm tra:
0
0
0
250
% 100% 100 0.45
1000 55
As
b h
à
= ì = ì =
ì ì
à
= (0.3
ữ
0.9)%
Chọn thép có đờng kính 6mm;a
s
=28,3mm
2
nên khoảng cách giữa cốt
thép là:
1
. 1000.28,3
113
250
s
s
b a
S
A
= = =
(mm).Chọn 6;s=110(mm).
7.2* Tại nhịp giữa và gối giữa: M = 2,03 kNm
6
2 2
0
2,03 10
0.08
8,5 1000 55
m
b
M
R b h
ì
= = =
ì ì ì ì
<
0,255
pl
=
= 0,96
6
s
0
2,03.10
A 170
. 225.0,96.55
s
M
R h
= = =
(mm
2
)
Kiểm tra:
0 0
0 0
0
170
% 100 100 0.31
1000 55
As
b h
à
= ì = ì =
ì ì
à
hl =(0.3
ữ
0.9)%
Chọn thép có đờng kính 6mm;a
s
=28,3mm
2
1
. 1000.28,3
166,4
170
s
s
b a
S
A
= = =
mm.Chọn 6;s=170mm
7.3* Tại các nhịp giữa và gối giữa ở trong vùng đợc giảm thép giảm
đến tối đa 20% cốt thép
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 6
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
A
s
= A
s
. 0.8 = 170
ì
0.8 = 136(mm
2
)
Kiểm tra:
0 0 0
0 0 0
0
136
% 100 100 0,25
1000 55
As
b h
à
= ì = ì =
ì ì
Chọn thép có đờng kính 6mm;a
s
=28,3mm
2.
s=200 mm có A
s
=141,5mm
2
* Kiểm tra chiều cao làm việc của h
0
;lớp bảo vệ 10mm:
h
0
=70-10-
1
.7
2
=56,5mm>h
0
=55mm
trị số h
0
=55mm dùng để tính toán là thiên về an toàn.
8. Bố trí cốt thép
* Cốt thép chịu mômen âm đợc
Xét
7,2
2,9 3
2,861
b
b
p
g
= = <
0.25
=
+Đoạn vơn của cốt thép chịu mômen âm
Tính từ mép dầm phụ là:
0
0,25.1,7 0,425.l
= =
m
Tính từ trục dầm phụ là:
0
0,5 0,425 0,5.0,2 0,525.
dp
bl
+ = + =
m
*Bản không bố trí cốt đai ,lực cắt của bản hoàn toàn do bê tông chịu,do:
Q
B
T
=11,25kN<Q
bmin
=0,8.R
bt
.b
1
.h
0
=0,8.0,75.1000.55=33 kN
*Cốt thép cấu tạo:
+Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phơng vuông góc với dầm chính.
Chọn thép 6,s=200mm có diện tích trên mỗi mét của bản là
141mm
2 ,
lớn hơn 50% diện tích cốt thép tính toán tại gối tựa của bản là :
0,5x170=85 (mm2)
Sử dụng các thanh cốt mũ,đoạn vơn ra tính từ mép dầm chính là:
0
1 1,7
0,425
4 4
l = =
m.
Tính từ trục dầm chính là:
0
1 1,7
0,5 0,5.0,25 0,55
4 4
dp
l b+ = + =
m
+Cốt thép phân bố đợc bố trí vuông góc với cốt thép chịu lực:
Chọn thép 6,s=250mm có diện tích trên mỗi mét của bản là:
113 mm
2
>20% diện tích cốt thép tính toán tại:
Nhịp biên là:0,2.250=50 mm
2
Giữa nhịp là: 0,2.175=35 mm
2
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 7
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
MặT cắt 3-3
ỉ
6a110
525525525120300
340
ỉ
6a110
ỉ
6a200
ỉ
6a170
ỉ
6a200
ỉ
6a170
ỉ
6a200
70
ỉ
6a250
ỉ
6a110
ỉ
6a250
ỉ
6a170
ỉ
6a250
ỉ
6a170
1630 1700 1700
3
ỉ
6a110
ỉ
6a110
4
5
ỉ
6a170
5
ỉ
6a170
440
55 55 55 5555 55
55
ỉ
6a110
ỉ
6a170
3 7
74
7
5
5
ỉ
6a110
525525525
120300
340
ỉ
6a110
ỉ
6a200
ỉ
6a200
ỉ
6a200
ỉ
6a200
ỉ
6a200
35
1665 1700 1700
1
6
2
6
2
6
ỉ
6a250
ỉ
6a110
ỉ
6a250
ỉ
6a200
ỉ
6a250
ỉ
6a200
1
2
55
1040 1040 1040
50 50
50
50
1900
3900
3
ỉ
6a200
ỉ
6a110
4
5
ỉ
6a200
5
ỉ
6a200
440
55 55 55 5555 55
55
ỉ
6a110
ỉ
6a200
200200200
200 200 200
70
a b
1900 1900 1900
a b
1900 1900 1900
7
7
4
7
5 5
1
6
2
6
2
6
1 2
55
1040 1040 1040
50
50
50
50
1900
3900
MặT cắt 2-2
5700 5700 5700 5700
1900 1900 1900
51005100510051005100
6
5
4
3
2
1
a
b c d e
340
khu vực đợc phép
giảm 20% cốt thép
2
2
1
1
3 3
9
8
MặT cắt 1-1
ỉ
6a250
ỉ
6a170
125 125
425 425
550 550
3
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 8
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
B. Tính toán dầm phụ
1. Sơ đồ tính dầm phụ
Chn
d
S
= 220 (mm) l on dm ph kờ lờn tng.
+ chiu di tớnh toỏn nhp biờn:
0 2
0,34 0,22 0,25
5,1 4,915
2 2 2 2 2 2
t d dc
b
b S b
l l= + = + =
m
+ chiu di tớnh toỏn nhp gia:
0 2
5,4 0,25 4,850
dc
l l b= = =
m
2. Xác định tải trọng dm ph.
a. Tĩnh tải
Xác định tải trong từ bản truyền sang dầm cần dựa vào mặt bằng truyền
tải.
*Trọng lợng bản thân dầm phụ:
0
( ). . . (0.4 0.07) 0.2 25 1.1 1,815
dp dp b dp btct tt
g h h b n
= = ì ì ì =
(kN/m)
*Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào:
1 1
2,861 1,9 5,4359
b
g g l= ì = ì =
(kN/m)
*Tổng tĩnh tải:
0 1
.
dp dp b
g g g l= +
= 1.815 + 5,4359 = 7,2509 (kN/m)
b. Hoạt tải
Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào:
1
. 8,4 1,9 15,96
dp b
p p l= = ì =
(kN/m)
c.Tổng tải
7,2509 15,96 23,2109
dp dp dp
q g p= + = + =
(kN/m)
23,2109 kN/m
q
dp
=
48504915
B
321
Sơ đồ tính của dầm phụ
3. Xác định nội lực
a. Biểu đồ bao mômen
+ Tại nhịp biên: M
+
=
1
.q
dp
.l
0b
2
=
1
.23,2109.4,915
2
=560,7
1
(kN/m)
+ Tại nhịp giữa: M
+
=
1
.q
dp
.l
0
2
=
1
.23,2109.4,85
2
=546
1
(kN/m)
* Với nhánh âm giá trị tung độ mômen(mômen gây căng thớ trên dầm):
M
-
=
2
.q
dp
.l
0
2
=
2
.23,2109.4,85
2
=546
2
(kN/m)
Với
1
:hệ số phụ thuộc vị trí tiết diện dầm
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 9
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
2
: hệ số phụ thuộc vị trí tiết diện dầm
và tỉ số:
dp
dp
p
g
Với tỉ số
2,12 0,2548
dp
dp
p
k
g
= =
+Tiết diện có mômen âm bằng 0 cách bên trái gối thứ 2 một đoạn:
x=k.l
0b
=0,2548.4,915=1,25m
Nhịp Tiết diện
( )
+
( )
( )
M
+
(kNm)
( )
M
(kNm)
0 0,0000 0,0
1 0,0650 36,4455
2 0,0900 50,463
0.425
0b
l
0,0910 51,0237
3 0,0720 40,3704
4 0,0200 11,214
5 (gối2) -0,0715 -39,039
Nhịp 2
6 0,0180 -0,0307 9,282 -16,7622
7 0,0580 -0,00972 31,668 -5,30712
0,5.
o
l
0,0625 34,125
8 0,0580 -0,00672 31,668 -3,66912
9 0,0180 -0,02472 9,2860 -3,49712
10 (gối giữa) 0 -0,0625 -34,125
Nhịp
giữa
11 0,0180 -0,02348 9,282 -12,82
12 0,0580 -0,00348 31,668 -1,9
0,5.
o
l
0,0625 34,125
+ Tiết diện có mômen dơng bằng 0 cách gối tựa một đoạn:
b.Lực cắt:
Q
A
=0,4.q
dp
.l
0b
=0,4.23,2109.4,915,03=45,6(KN)
Q
B
T
=0,6.q
dp
.l
0b
=0,6.23,2109.4,915=68,45(KN)
Q
B
P
= Q
C
= 0,5.q
dp
.l
0
=0,5.23,2109.4,85=56,28(KN)
Biểu đồ bao mômen và lực cắt nh hình vẽ:
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 10
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
5100 2550
737,25
1250
727,5
725,5
727,5
9,28
31,668
34,125
31,668
9,826
16,76
5,307
3,669
13,49
34,125
34,125
12,82
9,828
57,53
34,125
1,9
39,03939,039
q
dp
5100
220
340
5100 5100 2550
160
68,45(KN)
45,6(KN)
56,28(KN)
56,28(KN)
56,28(KN)
36,45
50,463
51,023
40,37
11,214
4915 4850 2425
1 2
3
1 2
3 4
5
6
7 8
9 10 11
12
5
10
4. Xác định cốt thép dọc.
Bê tông có cấp độ bền b15 có
b
R
=8,5 MPa ;
bt
R
=0,75 MPa cốt dọc nhóm
CII có
s
R
=280MPa;
sc
R
=280MPa. Cốt đai có
sw
R
=175MPa.
a). Với mômen âm:
Vì cánh nằm trong vùng chịu kéo nên trong tính toán bỏ qua.Ta
tính theo tiết diện hình chữ nhật có kích thớc bxh = 200mm x 400 mm
Giả thiết a = 30m h
0
= 400 - 30= 370
*Tại gối tựa B có M = 39,09 KN.m
6
2 2
0
39,09.10
0,167
. . 8,5.200.370
m
b
M
R b h
= = =
<
pl
=0,225
0,5. 1 1 2.0,167 0,908
= + =
6
2
0
39,09.10
415( )
. . 280.0,908.370
s
s
M
A mm
R h
= =
0
415
% .100% .100% 0,56%
. 200.370
s
dp
A
b h
à
= = =
*Tại gối tựa C có M = 34,125 KN.m
6
2 2
0
34,125.10
0,146 0,225
. . 8,5.200.370
m pl
b
M
R b h
= = = < =
0,5. 1 1 2.0,146 0,92
= + =
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 11
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
A
s
6
2
0
34,125.10
358.03( )
. . 280.0,92.370
s
s
M
A mm
R h
= = =
0
358,03
% .100% .100% 0,48%
. 200.370
s
A
b h
à
= = =
b). Với mô men dơng.
*Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén.
Ta có: h
f
=h
b
=70m, h=400mm;b=200mm.Giả thiết a =30m;
h
0
=400-30=370
- Để tính độ vơn của cánh S
f
lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các
trị số sau:
+ Một nửa khoảng cách thông thuỷ giữa 2 dầm phụ cạnh nhau :
0,5.1,8=0,9 m
+
1 1
5,1 0,85 .
6 6
d
l m= =
Do h
f
<0,1h;h=400mm và khoảng cách giữa các dầm ngang lớn hơn
khoảng cách giữa các dầm dọc 5,1m>1,9m.
s
f
min(0,85;0,95)m=0,85m=850mm
Bề rộng cánh:
b
f
=b+2 s
f
=200+2.850=1900mm
- Xác định vị trí trục trung hoà:
M
f
=R
b
b
f
h
f
(h
0
-0,5.h
f
)=8,5.1900.70.(370-0,5.70)
=378,71.10
6
(N.mm)=378,71(kN.m)
M
+
max
= 51,0237(kN.m) < M
f
=378,71(kN.m)Trục trung hoà đi
qua cánh.
*Tính theo tiết diện chữ nhật:b=b
f
=1900mm, h=400mm,
a=30mm,h
0
=370mm
+Tại nhịp biên: M
+
max
= 51,0237 (kN.m)
6
2 2
0
51,0237.10
0,023 0,255
. . 8,5.1900.365
m pl
b f
M
R b h
= = = < =
0,5. 1 1 2.0,023 0,988
= + =
6
2
0
51,0237.10
498,48( )
. . 8,5.0,988.370
s
s
M
A mm
R h
= = =
0 0
0 0
0
100 . 100 .498,48
% 0,67%
. 200.370
s
dp
A
b h
à
= = =
*Tại nhịp 2, giữa: M=34,125 (kNm)
6
2 2
0
34,125.10
0.017
. . 8,5.1900.370
M
b f
M
R b h
= = =
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 12
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
0,5. 1 1 2.0,017 0,992
= + =
Diện tích cốt thép chịu mômen dơng lớn nhất tại nhịp thứ hai:
6
2
0
34,6.10
332,04( )
. . 280.0,992.370
s
s
M
A mm
R h
= = =
0 0
0 0
0
100 . 100 .332,04
% 0,448%
. 200.370
s
dp
A
b h
à
= = =
Nhận xét : h
f
=70 mm < 0,2h
o
= 73 mm
Nh vậy hàm lợng cốt thép nằm trong phạm vi hợp lý.
5. Chọn và bố trí thép dọc.
Tiết
diện
nhịp biên Gối B Nhịp 2
Gối C Nhịp giữa
S
A
tính
toán
498,48
2
mm
415
2
mm
332,04
2
mm
358,03
2
mm
332,04
2
mm
Phơng
án
2
14+1
1
6
509
2
mm
1
16+2
1
2
427,3
2
mm
3
12
339,3
2
mm
2
12+1
1
4
380,1
2
mm
3
12
339,3
2
mm
5
1 12
2
1 16
1 12
5
nhịp biên
gối b
nhịp 2
gối c
nhịp giữa
400
70
200
2 12
4
2 14
1
1 16
2
2 12
3
6
2 12
2 12
4
7
1 14
6. Tính toán cốt thép ngang.
* Các giá trị lực cắt trên dầm:
Q
A
=45,03 (kN) ;Q
T
B
=67,54 (kN) ;Q
P
B
= Q
C
=56,28 (kN)
Lấy lực cắt lớn nhất bên trái gối B,Q
max
=67,54 (kN) để tính cốt đai,có
h
0
=370mm.
Xác định:
Q
bmin
=
3 0
. . . 0,6.0,75.200.370 33300
b bt
R b h
= =
N=33,3 kN
Nh vậy Q
A
> Q
bmin
nên cần tính cốt đai.
+ Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền trên dải nghiêng giữa các vết
nứt trên:
Q
max
= Q
T
B
<
1 1 0
0.3 . . . . 0,3.1.8,5.200.370 188700
w b b
R b h
= =
N=188.7kN.
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 13
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
Với bê tông nặng dùng cốt liệu bé có cấp đọ bền không vợt quá
B25 thì đặt cốt đai thoả mãn điều kiện hạn chế theo yêu cầu cấu tạo thì
1 1
. 1.
b
Tính q
1
=g
dp
+0,5 p
dp
=7,2509+0,5.15,96=15,2309kN
M
b
=
2
2 6
2 0
. . . 2.1.0,75.200.370 41,07.10 . 41,07 .
b bt
R b h N mm KN m
= = =
Q
b1
=2
1
. 2. 41,07.15,2309 50,02
b
M q = =
kN
1
50,02
83,37
0,6 0,6
b
Q
= =
kN > Q
max
=67,54 (kN)
xác định
sw
q
2 2
2
max 1
67,54 50,02
12,537( / )
4 4.41, 07
b
sw
b
Q Q
q KN m
M
= = =
- Kiểm tra:
1
0
69,7 50,02
23,675 12,537( / )
2 2.0,370
max b
sw
Q Q
q KN m
h
= = > =
min
0
33,3
45 12,537( / )
2 2.0,37
b
sw
Q
q KN m
h
= = > =
Nh vậy chọn q
sw
= 45 kN/m.
+ Chọn đờng kính cốt thép đai 6,a
s
= 28,3mm
2
,2 nhánh.
A
sw
=2.28,3=56,6mm
2
.
+ Khoảng cách tính toán giữa các cốt đai :
sw sw
sw
A .Q 175.56,6
S = 220,1
45
tt
q
= =
mm
+ Với dầm cao: h=400mm<450 mm.Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt
đai
S
ct
=min(
2
h
;150) mm=min(2000)mm=150(mm).
Chọn thép 6,s=150(mm).
* Kiểm tra điều kiện cờng độ trên tiết diện nghiêng:
Trong đoạn
0
1
4,85
1,2125
4 4
b
l
l = = =
(m) tính từ gối bố trí 6a150,
A
sw
=2.28,3=56,6mm
2
56,6
0,001886
. 200.150
sw
A
b s
à
= = =
4
3
21.10
9,13
23.10
S
b
E
E
= = =
1
1 . 1 0.01 8,5 0.915
b b
R
= = ì =
1
1 5 . 1 5.9,13.0,00188 1,086 1.3
w w
à
= + = + =
Xét tích số:
1 1w b
=0,915.1,806=0,99
1
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 14
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
Q
bt
=0,3.
1 1 0
=0,3. . . . . 0,3.0,99.8,5.200.0,37 186813
bt b b
Q R b h N
= =
186,813kN=
Q
max
=69,7kN< Q
bt
186,813kN=
+ Hệ số
f
xét đến ảnh hởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T do
trong đoạn l
1
=1,2125(m) tính từ gối cánh nằm trong vùng nén nên
0
f
=
.
Do dầm không chịu nén nên
0
n
=
.
(1 ) 1
n f
+ + =
+Xác định
M=
2 2
2 0 2 0
.(1 ). . . . . .
b b n f bt b bt
M R b h R b h
= + + =
6
2.0,75.200.370 41,10 .N mm= =
=41,07 (KN.m)
+Tính q
sw
=
. 175.56,6
66,034( / )
150
SW SW
R A
N mm
s
= =
=66,034 (kN/m)
0,56. q
sw
=0,56.66,034=37 (kN/m)
Nh vậy tải trọng dài hạn: q
1
=15,2309(kN/m)<0,56q
sw
Nên
C=
2
0
1 3
41,07 2
1,637 . .0,37 1,234( )
15,2309 0,6
b b
b
M
m h m
q
= = > = =
C=1,234(m)
Q
b
=
min
41,07
33,28( ) 33,3
1,.224
b
b
M
kN Q kN
C
= = < =
.
Q
b
=Q
bmin
=33,3 (kN)
+Tính C
0
=
0
41,07
0,788 2. 2.0,37 0,74( )
66,034
b
sw
M
m h m
q
= = > = =
C
0
=2.h
0
=0,74(m)
Q
sw
=q
sw
.C
0
=66,034.0,74=48,865 (kN).
+Khả năng chịu lực trên tiết diện nghiêng:
Q
u
=Q
sw
+Q
b
=33,3+48,865=82,165 (kN)
+Lực cắt xuất hiện trên tiết diện nghiêng nguy hiểm:
Q
*
=Q
max
q
1
.C=67,54-15,2309.1,234=48,74<Q
u
=82,163kN
Vậy điều kiện cờng độ trên tiết diện nghiêng đợc đảm bảo.
7. Tính và vẽ hình bao vật liệu.
a.Tính khả năng chịu lực:
*Tại nhịp biên,mômen dơng,tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng
nén,bề rộng cánh b=b
f
=1900mm,bố trí cốt thép 2 14 + 1 16;
A
s
=556mm
2
.
Lấy lớp bê tông bảo vệ là 20mm,a=(20+0,5.16)=28mm,h
0
=372mm
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 15
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
0
. 280.509
0,0237
. . 8,5.1900.372
s s
b f
R A
R b h
= = =
x=
.h
0
=0,0237.372=8,816mm<h
f
=70mm
Trục trung hoà đi qua cánh.
1 0,5 1 0,5.0,0237 0,988
= = =
M
td
= R
s
.A
s
.
.h
0
=280.509.0,988.372=52,381.10
6
N.mm=52,381kN
*Tại gối B,mômen âm,tiết diện chữ nhật bxh=200x400mm,bố trí cốt
thép 1 16+2 12,diện tích A
s
=427,3 mm
2
.
Lấy lớp bê tông bảo vệ là 20mm,a=(20+0,5.16)=28mm,h
0
=372(mm)
0
. 280.427,3
0,19 0,37
. . 8,5.200.372
s s
pl
b
R A
R b h
= = = < =
1 0,5 1 0,5.0,19 0,905
= = =
M
td
= R
s
.A
s
.
.h
0
=280.427,3.0,905.372
=40,279.10
6
N.mm=40,279(kN.m)
Kết quả tính toán khả năng chịu lực ghi trong bảng dới,mọi tiết diện đều
đợc tính toán theo trờng hợp tiết diện đặt cốt đơn(với tiết diện chịu âm d-
ơng thay b bằng b
f
).
0
.
. .
s s
b
R A
R b h
=
1 0,5
=
M
td
= R
s
.A
s
.
.h
0
Bảng khả năng chịu lực của các tiết diện
Tiết diện
Số lợng và diện tích cốt
thép (mm
2
)
h
0
(mm)
M
td
(kN.m)
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 16
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
Giữa nhịp biên 2 14 + 1 16;A
s
=509
2
( )mm
372 0,0237 0,988 52,381
Cạnh nhịp biên Uốn1 16 còn 2
14;A
s
=308,04
2
( )mm
372 0,014 0,992 31,855
Trên gối B 1 14 + 2 12;A
s
=427,3 372 0,199 0,99 44,064
Cạnh gối B Uốn1 16 còn 2
12;A
s
=226,26
2
( )mm
372 0,105 0,994 23,45
Giữa nhịp 2
3 12 ;A
s
=339,3
2
( )mm
374 0,0157 0,992 35,252
Cạnh nhịp 2 Cắt1 12 còn 2
12;A
s
=226,2
2
( )mm
374 0,0104 0,995 23,55
Trên gối C 2 12+1 14;A
s
=380,1
2
( )mm
372 0,168 0,99 39,346
Cạnh gối C Cắt 1 14 còn 2
12;A
s
=226,2
2
( )mm
372 0,0105 0,994
7
23,5
Giữa nhịp giữa
3 12 ;A
s
=380,1
2
( )mm
374 0,0157 0,992 35,252
Cạnh nhịp giữa Cắt1 12 còn 2
12;A
s
=226,2
374 0,0104 0,995 23,55
b. Xác định mặt cắt lí thuyết của các thanh:
+ Cốt thép số 2(đầu bên phải): sau khi cắt cốt thép số 2 tiết diện gần gối
B nhịp thứ 2 còn lại cố thép số 3(2 12) ở phía trên,khả năng chịu lực ở
phía trên là 23,45(kN.m).Biểu đồ bao vật liệu cắt biểu đồ bao mômen ở
điểm H đây là mặt cắt lí thuyết của cốt thép số 2.Bằng quan hệ hình học
giữa các tam giác đồng dạng xác định đợc khoảng cách từ điểm H đến
gối B là 680mm (hình vẽ).
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 17
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
23,45
x=k.l=1250 0,2l=970
39,45(KN)
68,45(KN)
56,28(KN)
40,05
206
680390 360
500
250
w
=600
2
w
=405
3
w
=500
23,45
40,279
16,762
39,039
39,039
H
+Xét đoạn kéo dài w
2
: Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng
dạng ta có lực cắt tơng ứng tại H:
Q = 40,5kN tại khu vực này cốt đai đợc bố trí là 6a150:
. 175.56,6
66,033
150
sw sw
sw
R A
q
s
= = =
(N/mm)=66,03 (kN/m)
Do tại khu vực cắt cốt thép số 2 không bố trí cốt xiên nên Q
s,inc
=0
,
2
40,5
5 5.0,016 0,387 20 0,32( )
2. 2.66,033
s inc
sw
Q Q
w m
q
= + = + = > =
Chọn w
2
=400 (mm),điểm cắt thực tế
- Cách mép gối B một đoạn là:680+400=1080(mm).
Chọn là 930mm
- Cách trục định vị một đoạn là: 1080+100=1090(mm).
Chọn là 1100mm.
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 18
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
Tiến hành tơng tự cho các cốt thép khác,ta có kết quả nh trong bảng sau:
Mặt cắt lí thuyết của các cốt thép
Cốt thép Mặt cắt lí thuyết Đoạn kéo
dài
Cốt thép số 3 (đầu bên
trái)
cách mép trái gối B
là:1250mm
W
3
t
=600mm
Cốt thép số 3 (đầu bên
phải)
cách mép phải gối B
là:885mm
W
3
p
=500mm
Cốt thép số 5 (đầu bên
trái)
cách mép phải gối B là:
1535mm
W
5
t
=230mm
Cốt thép số 5 (đầu bên
phải)
cách mép trái gối C
là:1535mm
W
5
p
=230mm
Cốt thép số 7 (đầu bên
trái)
cách mép trái gối C
là:515mm
W
7
t
=495mm
Cốt thép số 7 (đầu bên
phải)
cách mép phải gối C là:
515mm
W
7
p
=495mm
c. Kiểm tra chịu uốn.
Cốt thép số 2 đợc sử dụng kết hợp vừa chịu mômen dơng ở nhịp biên
vừa chịu mômen âm tại gối B,nó đợc uốn tại bên trái gối B.
Nếu coi cốt thép số 2 đợc uốn từ trên gối xuống, điểm bắt dầu uốn cách
tiết diện trớc 200mm,lớn hơn h
0
/2,điểm kết thúc uốn cách gối B một đoạn
360+500=860(mm),nằm ra ngoài tiết diện sau.
8, kiểm tra về neo cốt thép.
Cốt thép ở phía dới sau khi đợc uốn, cắt số còn lại khi kéo vào gối đều
phải đảm bảo lớn hơn 1/3 diện tích cốt thép giữa hai nhịp:
nhịp biên 2
14+1
16 uốn 1
16 còn 2
14, diện tích còn 60,5% khi
vào gối ;
nhịp giữa3
12 cắt 1
12 còn 2
12 diện tích cốt thép khi vào gối 59,5%.
điều kiện tại gối:
2
4 0
max
. . . 1
1,5.0, 75.200.372 75, 4
740
b bt
R b h
Q KN
c
= =
Tại gối A :
max
Q
= 45,6 KN nh vậy
o
l
= 15
=15.16=240mm. chọn
o
l
=
250mm.
9, cốt thép cấu tạo
Cốt thép số 8(2
12). Cốt thép này đợc sử dụng làm cốt giá ở nhịp biên,
trong đoạn không có momen âm.
Diện tích cót thép là 226
2
mm
không nhỏ hơn.
0.1%b.
o
h
=0,1%.200.372=74,4
2
mm
.
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 19
§å ¸n bª t«ng cèt thÐp 1
GVHD:§ç V¨n L¹i ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG
SVTH: VU MINH NG_Líp: XDB_K10̃ ̀ĐƯƠ 20
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
C. Tính toán dầm chính.
Theo giả thiết ban đầu ta có kích thớc dầm chính:
h
dc
ì
b
dc
= 600
ì
250 mm
1.Sơ đồ tính toán
Dầm chính đợc xác định theo sơ đồ đàn hồi, xem nh một dầm liên tục có
3 nhịp,bề rộng cột b
c
xb
c
=400x400mm,đoạn dầm kê lên tờng bằng chiều
dày tờng b
t
=340mm. nhịp tính toán ở nhịp biên và nhịp giữa đều bằng
l=5,7 (m)
D
5700
A
5700 5700
B
D
5700
C
1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900
C
1900
B
A
5700 5700
2. Xác định tải trọng
- trọng lợng bản thân dầm quy về lực tập trung
o
G
=
1
( ) . . 0, 25.(0, 6 0,07).25.1,1.1,9 6,923( )
dc dc b
b h b n l KN
= =
- tĩnh tải do dầm phụ truyền vào
1 2
. 7, 2509.5,1 36,98( )
dp
G g l KN
=
= =
-tải trọng tập trung
1 1
9,23 36,98 43,903( )
o
G G G KN= + = = =
-hoat tải tác dụng tập trung truyền vào từ dầm phụ:
2
. 15,96.5,1 81,396( )
dp
P P l KN= = =
3. Xác định nội lực
a. Biểu đồ bao mômen.
Tìm các trờng hợp tải trọng tác dụng gây bất lợi cho dầm
Biểu đồ momen uốn do tĩnh tải G
Tra phụ lục 12 ta có hệ số
*Xác định biểu đồ mômen uốn do tĩnh tải G:
Tra phụ lục 12 đợc hệ số
:
.43,903.5,7 250,247
G
M G l
= ì ì = =
(kNm)
*Xác định các biểu đồ mômen uốn do các hoạt tảI P
i
gây ra:
.81,396.5,7 463,957
Pi
M P l
= ì ì = =
(kNm)
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 21
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
Tiết diện
Sơ đồ
1 2 Gối B 3 4 Gối C
G
M
0,238 0,143 -0.286 0,079 0,111 -0,190
G
M
59,56 35,785 -71,57 54,251 27,777 -47,546
1P
M
0,286 0,238 -0,143 -0,127 -0,111 -0,095
1P
M
132,691 110,421 -66,345 -58,922 -51,499 -44,076
2P
M
-0,048 -0,095 -0,143 0,206 0,222 -0,095
2P
M
-22,269 -44,076 -66,345 95,575 102,998 -44,076
3P
M
-0,321 -0,048
3P
M
105,008 55,365 -148,93 47,942 110,162 -22,269
4P
M
-0,031 -0,063 -0,095 -0,286
4P
M
-14,382 -29,229 -44,076 81,037 51,5 -132,691
5P
M
-0,190 0,095
5P
M
125,268 95,884 -88,151 -44,078 0 44,076
6P
M
0,036 -0,143
6P
M
5,567 11,134 16,702 -10,98 -58,662 -66,345
M
max
M
192,51 146,206 -54,868 149,826 137,939 -3,47
min
M
37,291 -8,291 -220,5 -4,671 -30,885 -180,237
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 22
Đồ án bê tông cốt thép 1
GVHD:Đỗ Văn Lại AI HOC HAI PHONG
*Sơ đồ mp3
P
P
P
P
B
C
148,93
22,269
M
3
M
4
154,652
154,652
148,93
M
1
M
2
A B
+ Đoạn dầm A-B:
M
1
= 154,652- 148,93.1/3 = 105,008( kN.m)
M
2
= 154,652 - 2
ì
148,93/3 = 55,365(kNm)
+ Đoạn dầm B-C:
M
3
= 154,652 - 2( 148,93-22,269 )/3 -22,269 = 47,942 (kNm)
M
4
= 154,652 - ( 145,1-22,269 )/3 -22,269 = 110,162 (kNm)
* sơ đồ mp4
P
P
B
C
44,076
132,691
M
3
M
4
154,652
3
M
= 154,652-44,076-(132,691-44,076)/3=81,037.
4
M
= 154,652-44,076-(132,691-44,076).2/3=51,5
*Sơ đồ mp5.
SVTH: VU MINH NG_Lớp: XDB_K10 23
§å ¸n bª t«ng cèt thÐp 1
GVHD:§ç V¨n L¹i ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG
148,93
M
3
M
4
154,652
88,151
M
1
M
2
A B
44,067
P
P
P
P
B
M1= 154,652-88,151/3=125,268.
M2= 154,652-2/3(88,151)=95,884.
M3= (44,067+88,151)/3-88,151=-44,078.
*sơ đôf mp6.
M
1
M
2
A
B
B
C
M
3
M
4
16,702
66,345
16,702
M1=16,702/3=5.567.
M2=16,702.2/3=11,134.
M3=(66,345+16,702)-66,345=-10,98.
M4=(66,345=16,702)/3-66,345=-58,662.
SVTH: VU MINH NG_Líp: XDB_K10̃ ̀ĐƯƠ 24
§å ¸n bª t«ng cèt thÐp 1
GVHD:§ç V¨n L¹i ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG
A
B C
a,
G G G G
1 2 3 4
M
G
A
B C
b,
M
G
35,785
71,57
54,251
27,777
73,017
59,56
A
B
C
c,
M
p1
A
B
C
d,
p p
M
p2
132,691
110,421
66,345
58,922
51,499
44,076
22,269
44,076
66,345
95,575
102,992
44,076
105,008
55,365
148,93
47,942
110,162
44,076
14,382
29,229
44,076
81,037
51,5
132,691
A
B C
e,
p p p p
M
p3
A
B
C
f,
p p
M
p4
SVTH: VU MINH NG_Líp: XDB_K10̃ ̀ĐƯƠ 25