thuyết minh đồ án môn học kết cấu bê tông
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (624.33 KB, 48 trang )
1 4 7 10
13
16
A
B
C
D
E
E
D
C
B
A
THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG
I. MẶT BẰNG SÀN
Công trình: Nhà công nghiệp
Mặt bằng tầng thứ i
Tường chịu lực có chiều dày t = 330 mm
Cột tiết diện 300 × 300
Bê tông B15 tương ứng M200 ⇒ R
b
= 8,5 < 15 MPa ⇒ ξ
Pl
= 0,37 và α
PL
= 0,30
Hệ số điều kiện làm việc của bê tông γ
b2
= 1,0
Cốt thép chọn để tính toán
+ d ≤ 10 dùng loại thép CI
+ d ≥ 10 dùng loại thép CII
Mặt bằng sàn + dầm phụ + dầm chính
BẢNG TỔNG HỢP SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1
!"#$
%
&'('
t L
1
L
2
P
c
γ
f,p
Cốt thép
Bê tông B15
Thép sàn
d ≤ 10
Cốt đai
d ≤ 10
Cốt dọc
d ≥ 12
mm m m T/m
2
MPa MPa MPa MPa
330 2,0 6,0 0.7
1,
2
R
b
= 8,5
R
bt
= 0,75
γ
b
= 1,0
R
s
= 225 R
sw
= 175 R
s
= 280
ĐỔI CÁC ĐƠN VỊ ĐỂ THUẬN CHO VIỆC TINH TOÁN
Trạng thái Ký hiệu Đơn vị
gốc
Đơn vị chuyển đổi
Hoạt tải tiêu chuẩn P
c
0.7 T/m
2
7 KN/m
2
Cường độ chịu nén dọc trục của bê tông R
b
8,5 MPa
8,5 × 10
3
KN/m
2
Cường độ chịu kéo dọc trục của bê tông R
bt
0,75 MPa
7,5× 10
3
KN/m
2
Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc R
s
(sàn) 225 MPa
225 × 10
3
KN/m
2
Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc
(dầm)
R
s
và R
s
’ 280 MPa
280 × 10
3
KN/m
2
Cường độ chịu kéo của cốt thép ngang R
sw
175 MPa
175 × 10
3
KN/m
2
II. TÍNH TOÁN BẢN SÀN.
1.Các lớp cấu tạo sàn.
Gạch Ceramic
δ = 10 mm γ
g
= 20 KN/m
3
γ
f
= 1,2
Vữa lót
δ = 25 mm γ
v
= 18 KN/m
3
γ
f
= 1,3
Bê tông cốt thép
δ = h
b
mm γ
bt
= 25
KN/m
3
γ
f
= 1,1
Vữa trát
δ = 20 mm γ
g
= 18 KN/m
3
γ
f
= 1,3
2. Phân loại bản sàn.
2
))
*
- Xét tỷ số hai cạnh ô bản:
1
2
L
L
=
2
6
= 3 > 2 ⇒ Bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc theo một phương
cạnh ngắn.
3. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn.
h
b
=
m
DL
1
=
30
20001×
= 67 mm > h
min
= 60 mm
Chọn h
b
= 70 mm
+ Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ
Chiều cao dầm phụ: h
dp
=
dp
L
÷
16
1
12
1
=
6000
16
1
12
1
÷
= 500 ÷ 375 mm
Chọn h
dp
= 400
Chiều rộng dầm phụ: b
dp
=
dp
h
÷
4
1
2
1
=
400
4
1
2
1
÷
= 200 ÷ 100 mm
Chọn b
dp
= 200 mm
+ Xác định sơ bộ kích thước dầm chính
Chiều cao dầmchính: h
dc
=
dc
L
÷
12
1
8
1
=
6000
12
1
8
1
÷
= 750÷ 500 mm
Chọn h
dc
= 600
Chiều rộng dầmchính: b
dc
=
dc
h
÷
4
1
2
1
=
600
4
1
2
1
÷
= 300 ÷ 150 mm
Chọn b
dc
= 300 mm
4. Sơ đồ tính
- Cắt theo phương cạnh ngắn một dải có chiều rộng b = 1,0 m xem bản như một dầm
liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tường và các dầm phụ.
- Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối.
+/ Đối với nhịp biên.
L
b
= L
1
-
2
dp
b
-
2
t
+
2
b
h
= 2000 -
2
200
-
2
330
+
2
70
= 1770 mm = 1,77 m
+/ Đối với nhịp giữa.
L
g
= L
1
- b
dp
= 2000 - 200 = 1800 mm = 1,8 m
SƠ ĐỒ NHỊP TÍNH TOÁN CỦA BẢN SÀN
5. Xác định tải trọng.
3
)) *
,-
&,-
,-
,-
,-
./012
#
2
2
5.1- Tĩnh tải.
- Xác định trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn.
g
s
= Σ (γ
fi
× γ
i
× δ
i
)
LẬP BẢNG TÍNH
TT Lớp Cấu tạo
Chiều dày
δ (m)
Trọng
lượng riêng
γ
i
(KN/m
3
)
Hệ số tin
cậy về tải
trọng γ
f,i
Giá trị tính
toán g
s
(KN/m
2
)
0 1 2 3 4 5
1 Gạch Ceramic 0,01 20 1,2 0,24
2 Vữa lót 0,025 18 1,3 0,59
3 Bê tông cốt thép 0,07 25 1,1 1,93
4 Vữa trát trần 0,02 18 1,3 0,47
Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn. 3,23
5.2 - Hoạt tải.
P
s
= γ
f,i
× P
c
= 1.2 × 7 = 8,4 KN/m
2
5.3 - Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải bản b = 1 m.
q
s
= (g
s
+ p
s
) × b = (3,23 + 8,4) = 11,63 KN/m
2
6. Xác định nội lực .
- Mô men lớn nhất ở nhịp biên.
M
nb
=
11
2
bs
Lq
=
11
77,163,11
2
×
= 3,31 KNm
- Mô men lớn nhất ở gối biên ( gối thứ 2 ).
M
gb
= -
11
2
gs
Lq
= -
11
80,163,11
2
×
= - 3,43 KNm
- Mô men lớn nhất ở các nhịp giữa và gối giữa.
M
ng,gg
= ±
16
2
gs
Lq
= ±
16
80,163,11
2
×
= ± 2,36 KNm
7. Vẽ biểu đồ mô men.
8. Tính cốt thép.
4
Giả thiết a = 15mm ⇒ h
o
= 70 – 15 = 55 mm = 0,055 m.
*Tính thép cho nhịp biên.
α
m
=
o
b
ng
bhR
M
2
=
23
055.01105,8
31,3
×××
= 0,129 < α
PL
= 0,30
ξ = 1-
129,021 ×−
= 0,139
A
s
=
s
ob
R
bhR
ξ
=
3
3
10225
055,01105,8139,0
×
××××
= 2,88 × 10
-4
m
2
= 288 mm
2
Chọn φ 6/8 @ 130 có A
sc
= 302 mm
2
(Sai số +4,86%).
- Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
551000
302
×
× 100% = 0,55%
µ
Max
= ξ
pl
s
b
R
R
=
3
3
10225
108,5 0,37
×
××
× 100% = 1,40%
µ
Min
= 0.05% < µ = 0,55% < µ
Max
= 1,40% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
*Tính thép cho gối biên.
α
m
=
o
b
gb
bhR
M
2
=
23
055.01105,8
43,3
×××
= 0,133 < α
PL
= 0,30
ξ = 1-
133,021 ×−
= 0,143
A
s
=
s
ob
R
bhR
ξ
=
3
3
10225
055,01105,8143,0
×
××××
= 2,97 × 10
-4
m
2
= 297 mm
2
Chọn φ 6/8 @ 130 có A
sc
= 302 mm
2
(Sai số +1,68%).
-Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
551000
302
×
× 100% = 0,55%
µ
Max
= ξ
pl
s
b
R
R
=
3
3
10225
108,5 0,37
×
××
× 100% = 1,40%
µ
Min
= 0.05% < µ = 0,55% < µ
Max
= 1,40% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
*Tính thép cho nhịp giữa và gối giữa.
α
m
=
o
b
ggng
bhR
M
2
,
=
23
055.01105,8
36,2
×××
= 0,092 < α
Pl
= 0,30
ξ = 1-
092,021 ×−
= 0,0967
A
s
=
s
ob
R
bhR
ξ
=
3
3
10225
055,01105,80967,0
×
××××
= 2,01 × 10
-4
m
2
= 201 mm
2
Chọn φ 6 @ 130 có A
sc
= 218 mm
2
(Sai số +5,5%).
Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
551000
218
×
× 100% = 0,40%
5
µ
Max
= ξ
pl
s
b
R
R
=
3
3
10225
108,5 0,37
×
××
× 100% = 1,40%
µ
Min
= 0.05% < µ = 0,40% < µ
Max
= 1,40% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO BẢN SÀN
Tiết diện
M
KNm
α
m
ξ
A
s
(mm
2
/m)
µ
(%)
Chọn cốt thép
φ
(mm)
@
(mm)
A
sc
(mm
2
/m)
Nhịp biên 3,31 0,129 0,139 288 0,52 6/8 130 296
Gối biên -3,43 0,133 0,143 297 0,54 6/8 130 296
Nhịp giữa , gối giữa
± 2,36
0,092 0,096 201 0,36 6 130 218
9. Bố trí cốt thép
h
b
< 80 mm ⇒ Không xét đến hệ số α .
Bố trí thép nhịp và gối tách riêng.
*Cốt thép cấu tạo chịu mô men âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính
được xác định:
A
s,ct
≥
φ 6 @ 200
50% A
s
gối giữa = 0,5 × 201 = 100 mm
2
Chọn φ 6 @ 200 (A
sc
= 141 mm
2
)
*Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện
1
2
L
L
> 3 ⇒ A
s, pb
≥ 15%A
st
= 0,15 × 298 = 447 mm
2
Chọn φ 6 @ 300 (A
sc
= 94 mm
2
)
*Đối với các ô bản có dầm liên kết ở bốn bên thì ta giảm 20% lượng thép so với kết
quả tính được.
+ ở các gối giữa và các nhịp giữa.
A
s
= 0,8 × 201 = 160 mm
2
Chọn φ 6 @ 160 (A
sc
= 166 mm
2
)
*Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa: L
an
≥
10d
6
E
D
C
B
A
16
13
10741
3 45!"#
A A
B B
C CD D
$*
φ
6
2 φ
6
7
& &
4 φ
6
7
φ
6
$
*
)
&
8 9 : + 8 9 : ;+;
)
$7*
$7*
7
89:%+%
φ
6
$7
φ
6
$*
φ
6
&
$
$
φ
6
φ
6
$
&
&
$
φ
6
φ
6
$
$
&
φ
6
$*
φ
6
$7
φ
6
6060
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
50 50
50
50
50
50
$**
$**
$**
$**
$**
$**
60
60
50 50
φ
*6
$
$7
φ
*6
60
60
φ
*6
$
50 50
$7
φ
*6
89:+
φ
<*6
φ
6
φ
6
& &
4φ
6
φ
6
$7
$
φ
6
&&
)
&
)
)
)
&
φ
<*6
4φ
6
2φ
6
)
φ
6
$*
$
$
$
$
$*
φ
6
)
2φ
6
4φ
6
φ
<*6
)
)
)
&
)
& &
φ
6
$
$7
φ
6
4φ
6
&&
φ
6
φ
6
φ
<*6
8
=>01?@(#A
B
III. TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM PHỤ
1.Sơ đồ tính.
Xác định nhịp tính toán: Lấy theo mép gối tựa.
-Đối với nhịp biên.
L
b
= L
2
-
2
dc
b
-
2
t
+
2
dp
C
= 6000 -
2
300
-
2
330
+
2
220
= 5795 mm = 5,795 m
-Đối với nhịp giữa.
L
g
= L
2
– b
dc
= 6000 - 300 = 5700 mm = 5,70 m
2. Xác định tải trọng.
2.1 Tĩnh tải.
* Trọng lượng bản thân dầm phụ.
g
o
= γ
f,g
× γ
bt
× b
dp
(h
dp
- h
b
) = 1,1 × 25 × 0,2 (0,4 – 0,07) = 1,82 KN/m
* Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào.
g
1
= g
s
+ L
1
= 3,23 × 2,0 = 6,46 KN/m
* Tổng tĩnh tải
g
dp
= g
o
+ g
1
= 1,82 + 6,46 = 8,28
2.2 Hoạt tải.
P
dp
= P
s
× L
1
= 8,4 × 2 = 16,8 KN/m
2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ.
q
dp
= g
dp
+ P
dp
= 8,28 + 16,8 = 25,08 KN/m
3. Xác định nội lực
3.1 Biểu đồ bao mô men
*Xét tỉ số:
dp
dp
g
P
=
28,8
8,16
= 2,0
*Mô men âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn.
X
1
= k × L
b
= 0,25 × 5,795 = 1,45 m = 1450 mm
*Mô men dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn.
Đối với nhịp biên:
X
2
= 0,15 × L
b
= 0,15 × 5,795 = 0,87 m = 870 mm
9
Đối với nhịp giữa:
X
3
= 0,15 × L
b
= 0,15 × 5,70 = 0,86 m = 860 mm
*Mô men dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn.
X
4
= 0,425 × L
b
= 0,425 × 5,795 = 2,46 m = 2460 mm
BẢNG XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ BIỂU ĐỒ BAO MÔ MEN CỦA DẦM PHỤ
Nhịp
Tiết
diện
L
b
q L
b
2
(KN/m)
β
Max
β
Min
M
Max
M
Min
1 2 3 4 5 6 7 8
Biên
0
5,795 842
0 0
1 0,065 54,73
2 0,090 75,78
0,425L
b
0,091 76,62
3 0,075 63,15
4 0,020 16,84
5 -0,0715 -60,20
Thứ 2
6
5,70 815
0,018 -0,030 14,67 -24,45
7 0,058 -0,009 47,27 -7,34
0,5L
g
0,0625 50,94
8 0,058 -0,006 47,27 -4,89
9 0,018 -0,024 14,67 -19,56
10 -0,0625 -50,94
3.2 Biểu đồ bao lực cắt
Gối 1:
Q
1
= 0,4 × q
dp
× L
b
= 0,4 × 25,08 × 5,795 = 58,14 KN
Gối 2: Bên trái
Q
1
t
= 0,6 × q
dp
× L
b
= 0,6 × 25,08 × 5,795 = 87,20 KN
Gối 2: Bên phải
Q
2
p
= Q
3
t
= Q
3
p
= 0,5 × q
dp
× L
g
= 0,5 × 25,08 × 5,70 = 71,48 KN
10
*
*
*
&
*)
&
C
,-
,-
8
)D&*
)D&*
)D&*
*)D
*D&
./01%EF G@(#A
&D)
D*&
D
&)D)
D7&
&)D)
&D)
D7&
7D
&D*7
)D&
&D&
D
)D
)D)*
&D)
7*)&
11
&
*
**
&
)
4. Tính cốt thép.
4.1 Cốt dọc
* Tại tiết diện ở nhịp.
Tương ứng với giá trị mô men dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết
diện chữ T.
Xác định S
c
: Dầm phụ trong sàn toàn khối nên ta xét điều kiện
S
c
≤
( )
6
2 dc
bL −
=
6
3006000 −
= 950 mm
( )
2
1 dp
bL −
=
2
2002000 −
= 800 mm
Chọn S
c
’ = 800 mm
Chiều rộng bản cánh.
b
f
’ = b
dp
+ 2 S
c
’ = 200 + 2× 800 = 1800 mm
kích thước tiết diện chữ T
(b
f
’ = 1800 ; h
f
’ = 70 ; b = 200 ; h = 400)
Xác định vị trí trục trung hoà.
Giả thiết a = a’= 40mm ⇒ h
o
= h - a = 400 - 40 =360 mm.
M
f
= R
b
b
f
’ h
f
’(h
o
- 0,5 h
f
’) = 8,5 × 10
3
× 1,80 × 0,07(0,36 - 0,5× 0,07) = 348,08
KNm
⇒ M < M
f
nên trục trung hoà đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật
b
f
’ × h
dp
= 1800 × 400 mm
*Tại tiết diện ở gối
Tương ứng với giá trị mô men âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ
nhật b
dp
× h
dp
= 200 × 400 mm.
12
*Tính thép cho nhịp biên ( 1800
×
400 )
α
m
=
o
b
nb
bhR
M
2
=
23
36.080,1105,8
62,76
×××
= 0,0386 < α
PL
= 0,30
ξ = 1-
0386,021 ×−
= 0,0394
A
s
=
s
ob
R
bhR
ξ
=
3
3
10280
36,080,1105,80395,0
×
××××
= 7,77 × 10
-4
m
2
= 7,77 cm
2
Chọn 2φ 16 + 1φ 22 có A
sc
= (4,02 + 3,80)= 7,82 (Sai số + 0,64%).
- Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
3620
82,7
×
× 100% = 1,09%
µ
Max
= ξ
pl
s
b
R
R
=
3
3
10280
108,5 0,37
×
××
× 100% = 1,1%
µ
Min
= 0.05% < µ = 1,09% < µ
Max
= 1,1% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
*Tính thép cho gối biên ( 200
×
400 )
α
m
=
o
b
gb
bhR
M
2
=
23
36.02,0105,8
2,60
×××
= 0,273 < α
PL
= 0,30
ξ = 1-
273,021 ×−
= 0,326
A
s
=
s
ob
R
bhR
ξ
=
3
3
10280
36,02,0105,8326,0
×
××××
= 7,13 × 10
-4
m
2
= 7,13 cm
2
Chọn 2φ 18 + 2φ 12 có A
sc
= (5,09 + 2,26) = 7,35 (Sai số + 3,1%).
- Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
3620
35,7
×
× 100% = 1,02%
µ
Min
= 0.05% < µ = 1,02% < µ
Max
= 1,1% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
*Tính thép cho nhịp giữa ( 1800
×
400 )
α
m
=
o
b
ng
bhR
M
2
=
23
36.080,1105,8
94,50
×××
= 0,0257 < α
Pl
= 0,30
ξ = 1-
0257,021 ×−
= 0,026
13
A
s
=
s
ob
R
bhR
ξ
=
3
3
10280
36,080,1105,8026,0
×
××××
= 5,11 × 10
-4
m
2
= 5,11 cm
2
Chọn 2φ 16 + 1φ 12 có A
sc
= (4,02 + 1,13) = 5,15 (Sai số + 0,78%).
- Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
3620
55,5
×
× 100% = 0,77%
µ
Min
= 0.05% < µ = 0,77% < µ
Max
= 1,1% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
*Tính thép cho gối giữa ( 200
×
400 )
α
m
=
o
b
gg
bhR
M
2
=
23
36.02,0105,8
94,50
×××
= 0,23 < α
Pl
= 0,30
ξ = 1-
23,021 ×−
= 0,265
A
s
=
s
ob
R
bhR
ξ
=
3
3
10280
36,02,0105,8265,0
×
××××
= 5,79× 10
-4
m
2
= 5,79 cm
2
Chọn 2φ 16 + 2φ 12 có A
sc
= 6,28 (Sai số +8,5%).
- Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
3620
28,6
×
× 100% = 0,87%
µ
Min
= 0.05% < µ = 0,87% < µ
Max
= 1,1% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO DẦM PHỤ
Tiết diện
M
KNm
α
m
ξ
A
s
(cm
2
/m)
µ
(%)
Chọn cốt thép
φ (mm)
A
sc
(cm
2
/m)
Nhịp biên
(1800× 400)
76,62
0,0386 0,0394 7,77 1,09
2φ 16 + 1φ 22
7,82
Gối biên (200× 400)
60,20 0,273 0,236 7,13 1,03
2φ 18 + 2φ 12
7,35
Nhịp giữa (1800× 400)
50,94
0,0257
0,026 5,11 0,77
2φ 16 + 1φ 12
5,15
Gối giữa (200× 400)
50,94 0,23 0,265 5,79 0,84
2φ 16 + 2φ 12
6,28
4.2 Cốt ngang.
*Số liệu tính:
R
b
= 8.5MPa
R
bt
= 0,75MPa
R
sw
= 175MPa
E
b
= 23 × 10
3
75MPa
E
s
= 21 × 10
4
75MPa ;
14
Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 82,2
Kiểm tra điều kiện tính toán:
ϕ
b3
(1 + ϕ
f
+ ϕ
n
)R
bt
bh
o
= 0,6(1+0+0) × 0,75 × 10
3
× 0,2 × 0,36 = 54
KN
⇒ Q = 82.2 > 54 KN
⇒ Bê tông không đủ chịu cắt,cần phải tính cốt đai chịu lực cắt.
Chọn cốt đai φ 6 (A
sw
= 28,3 cm
2
), Số nhánh cốt đai n = 2.
*Xác định bước cốt đai cho đoạn đầu dầm:
.Bước tính toán:
S
TT
=
( )
2
2
14
Q
nARbhR
swswobtnfb
ϕϕϕ
++
=
( )
( )
2
3
2
102.87
3,28217536020075,000124
×
××××××++×
= 202 mm
.Bước lớn nhất
S
Max
=
Q
bhR
obtnb
2
4
)1(
ϕϕ
+
=
( )
3
2
102,87
36020075,0015,1
×
×××+×
= 334 mm
.Bước Cấu tạo
Dầm có h = 400 < 450
⇒ S
CT
2
400
2
=
h
= 200 mm
150 mm
Chọn S
CT
= 150 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm.
Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính.
Q
Max
≤
obbw
bhR
11
3,0
ϕϕ
Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu: φ 6 và S = 150 mm
µ
w
=
bs
A
sw
=
150200
3,282
×
×
= 0,0019
b
s
E
E
=
α
=
3
4
1023
1021
×
×
=9,13
ww
α µϕ
51
1
+=
= 1 + 5 + 9,13 × 0,0019 = 1,087 < 1,3
bb
R
βϕ
−=1
1
= 1 - 0,01 × 8,5 = 0,915
obbw
bhR
11
3,0
ϕϕ
= 0,3 × 1,087 × 0,915 × 8,5 × 200 × 360
= 182609 N = 182,609 KN > Q
Max
= 87.2 KN
⇒ Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.
*Xác định bước cốt đai cho đoạn giữa dầm:
⇒ S
CT
≤
4
4003
4
3 ×
=
h
= 300 mm
15
500 mm
Chọn S = 300 bố trí cho đoạn giữa dầm
5. Tính khả năng chịu lực của tiết diện
- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích A
s
.
- Chọn chiều dày lớp bảo vệ cốt thép dọc a
o
= 25 mm; khoảng cách thông thuỷ giữa
hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30 mm.
- Xác định a
tt
⇒ h
ott
= h
dp
- a
tt
5.1 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp biên(Nhịp A-B):
a
tt
=
( ) ( )
782
1125380825402 +++
= 35 mm
h
ott
= 400 – 34,5 = 365 mm
TTb
SS
bhR
AR
0
=
ξ
=
36518005,8
782280
××
×
= 0,0392 < ξ
PL
= 0,37
⇒ α
m
= ξ (1-0,5ξ ) = 0,0392(1 - 0,5 × 0,0392) = 0,0384
⇒ M
gh
=
2
0ttbm
bhR
α
= 0,0384× 8,5 × 10
3
× 1,80 × 0,365
2
= 78,3 (KNm) > M = 76,62 (KNm)
*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực
5.2 Khả năng chịu lực của cốt thép tại gối biên (Gối B):
a
tt
=
( ) ( )
735
925509625226 +++
= 33 mm
h
ott
= 400 – 33 = 367 mm
TTb
SS
bhR
AR
0
=
ξ
=
3672005,8
741280
××
×
= 0,333 < ξ
PL
= 0,37
⇒ α
m
= ξ (1-0,5ξ ) = 0,333(1 - 0,5 × 0,333) = 0,278
⇒ M
gh
=
2
0ttbm
bhR
α
= 0,278 × 8,5 × 10
3
× 0,2 × 0,367
2
= 63,65 (KNm) > M = 60,20 (KNm)
*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực
5.3 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp giữa (Nhịp B-C):
a
tt
=
( ) ( )
515
625113825402 +++
= 33 mm
h
ott
= 400 – 33 = 367 mm
TTb
SS
bhR
AR
0
=
ξ
=
36718005,8
515280
××
×
= 0,0257 < ξ
PL
= 0,37
⇒ α
m
= ξ (1-0,5ξ ) = 0,0257 (1 - 0,5 × 0,0257) = 0,0254
⇒ M
gh
=
2
0ttbm
bhR
α
= 0,0254× 8,5 × 10
3
× 1,80 × 0,367
2
= 52,34 (KNm) > M = 50,94 (KNm)
*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực
16
-ED!!"#
E
≥ 20
!
≥ 20
≥ 30
+
5.3 Khả năng chịu lực của cốt thép tại gối giữa (gối C):
a
tt
=
( ) ( )
628
825402625226 +++
= 33 mm
h
ott
= 400 – 33 = 367 mm
TTb
SS
bhR
AR
0
=
ξ
=
3672005,8
628280
××
×
= 0,282 < ξ
PL
= 0,37
⇒ α
m
= ξ (1-0,5ξ ) = 0,282 (1 - 0,5 × 0,282) = 0,242
⇒ M
gh
=
2
0ttbm
bhR
α
= 0,242× 8,5 × 10
3
× 0.2 × 0,367
2
= 55,4 (KNm) > M = 50,94 (KNm)
*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực
BẢNG TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM PHỤ
Tiết diện Cốt thép
A
S
(mm
2
)
a
TT
mm
h
oTT
(mm)
ξ
α
m
M
gh
(KNm)
∆ M
(%)
Nhịp biên
(1800× 400)
2φ 16 +
1φ 22
782 35 365 0,0392 0,0384 78,30 +2,20
Gối biên (200× 400
2φ 18 +
2φ 12
735 33 367 0,3330 0,2780 63,65 +5,73
Nhịp giữa (200× 400)
2φ 16 +
1φ 12
515 33 367 0,0257 0,0254 52,34 +2,75
Gối giữa
(1800× 400)
2φ 16 +
2φ 12
628 33 367 0,2820 0,2420 55,40 +8,76
6. Neo, nối cốt thép trong dầm phụ
6.1 Neo cốt thép trong dầm phụ
-Tại nhịp biên bố trí 2
φ
16+ 1φ 22 có A
s
= 782mm
2
Neo vào gối 2 φ 16 có A
s
= 402 mm
2
≥
782
3
1
×
= 260,67 mm
2
.
-Tại nhịp 2 bố trí 2
φ
16+ 1φ 12 có A
s
= 512 mm
2
Neo vào gối 2 φ 16 có A
s
= 402 mm
2
≥
512
3
1
×
= 170,67 mm
2
*Chọn chiều dài neo thanh thép số 1vào gối biên kê tự do (tường 330) là 200 mm
Lneo = 200 > 10d = 16× 10 = 160 mm
Chọn chiều dài neo thanh thép số 1và thanh thép số 4 vào các gối giữa là 320 mm
Lneo = 320 ≥ 20d = 20× 16= 320 mm
17
6.2 Nối cốt thép trong dầm phụ
-Tại nhịp 2, nối thanh thép số 6(2 φ 12) và thanh thép số 7( 2 φ 12 ), chọn chiều dài
đoạn nối là 400 mm > 20d = 20× 16 = 320 mm
-Tại nhịp 3, nối thanh thép số 7(2 φ 12) và thanh thép số 7( 2 φ 12 ), chọn chiều dài
đoạn nối là 400 mm > 20d = 20× 16 = 320 mm
18
φ16
B
C
&
) )
*
φ18
)
&
$&*
1φ
$
2φ
$7
2φ
$&
2φ
)
$&
2φ
$
1φ
&
$
2φ
*
$
2φ
*
* )
&
)
B
φ12
φ16
89:&+&
89:+
φ16
φ12
φ 12
φ12
φ16
89:+
89:+
φ 22
φ 12
φ16
1
1 2
2
3
3
4
4
* )
φ6
6
φ6
6
φ6
6
φ6
6
φ6
6
φ6
6
φ6
6
φ16 + 1 φ 22
φ12
φ16
φ16 + 1φ 12
φ16
2φ12
H
2φ18
2φ16 + 2φ12
φ12
19
&
I'0J4 K 'A (?
L
L
L
L
=>01?@(?
1 4
7
IV. Dầm chính
1. Sơ đồ tính
Dầm chính được tính theo sơ đồ đàn hồi, xem như một dầm liên tục có 4 nhịp tựa lên
tường biên và các cột.
Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục đến trục
L = 3 L
1
= 3 × 2000 = 6000 mmm
C
dc
: Đoạn dầm chính kê lên tường, chọn C
dc
= b
t
= 330mm.
2. Xác định tải trọng.
Tải trọng từ bản sàn truyền lên dầm phụ rồi từ dầm phụ truyền lên dầm chính dưới
dạng lực tập chung.
2.1 Tĩnh tải.
20
2 3 4 5 6
a,
1 4 7 10 13 16
b,
654321
c,
654321
1 2 3 4 5 6
e,
f,
654321
1 2 3 4
5
6
d,
1 2 3 4 5 6
g,
'M N O #094K E(J#
1
1 4
7
10 13 16
1 4
7
10 13 16
1 4 7 10 13 16
1 4 7 10 13 16
1 4 7 10 13 16
1 4 7 10 13 16
Trọng lượng bản thân dầm chính.
S
o
= (h
dc
- h
b
) L
1
- (h
dp
- h
b
) b
dp
= (0.6 - 0,07) × 2 - (0,4-0,07) × 0,2 = 0,994
G
o
=
odcbtgf
Sb ×××
γγ
,
= 1,1 × 25 × 0,3 × 0,994 = 8,20 KN
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
G
1
= g
dp
× L
2
= 8,28 × 6,0 = 49,68 KN
Tĩnh tải tính toán
G = G
o
+ G
1
= 8,20 + 49,68 = 57,88 KN
2.2 Hoạt tải
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính.
P = P
dp
× L
2
= 16,8 × 6,0 = 100,8 KN
3. Xác định nội lực
3.1 Biểu đồ bao mô men
*các trường hợp đặt tải trọng cho dầm chính 5 nhịp
3.2 Xác định biểu đồ mô men tại tiết diện bất kỳ của từng trường hợp đặt tải
trọng được xác định theo công thức:
21
M
G
= α × G × L
2
= α × 57,88 × 6,0 = α × 347,28
M
Pi
= α × P × L
2
= α × 100,8 × 6,0 = α × 604,80
XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ CỦA BIỂU ĐỒ MÔ MEN (KNm)
1 2 Gối 4 3 4 Gối 7 5 6 Gối 10
a
a
0,240 0,146 -0,281 0,076 0,099 -0,211 0,123 0,123 -0,211
M
G
83,34 50,70 -97,59 26,39 34,38 -73,28 42,72 42,72 -73,28
b
a
-0,140 -0,129 -0,117 -0,105 0,228 0,228 -0,105
M
p1
173,38 145,15 -84,67 -78,02 -70,76 -63,50 137,90 137,90 -63,50
c
a
-0,0407 -0,094 -0,140 0,205 0,216 -0,105 -0,105 -0,105 -0,105
M
p2
-24,62 -56,85 -84,67 124,00 130,60 -63,50 -63,50 -63,50 -63,50
d
a
-0,319 -0,057 -0,118
M
p3
137,30 73,00 -192,9 61,54 114,39 -34,47 -47,37 -60,37 -71.37
e
a
-0,093 -0,297 -0,054
M
p4
-18,75 -37,50 -56,25 104,23 63,12 -179,6 70,98 119,96 -32,66
f
a
0,038 -0,153 -0,093
M
p5
7,66 15,32 22,98 -15,52 -54,03 -92,53 122,50 135,92 -56,25
g
a
-0,188 0,085 -0,1156
M
p6
163,70 125,80 -113,7 -58,66 -3,63 51,41 -10,97 -29,48 -69,92
- Trong các sơ đồ b, c, d, e, f, g bảng tra không cho các trị số α tại một số tiết diện,
phải tính nội suy theo cơ học kết cấu.
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính có.
P = P
dp
× L
2
= 16,8 × 6,0 = 100,8 KN
Mn = P × L
1
= 201,60 KNm
*Sơ đồ b: Nội suy các điểm 1,2.
4
1
8
*&D)
P
8
P
&D
)D*
2
1
D
M
1
=
3
67,84
6,201 −
= 173,38
M
2
=
3
67,842
6,201
×
−
= 145,15
*Sơ đồ d: nội suy các điểm 1, 2, 3, 4, 5, 6.
22
Tiết diên
Sơ đồ
1
2
P
3
P
4
P
5
P
6
*D)
)D
D
&D
D
)7D
)D7*
7D7
D
D D
8
8
8
&
8
8
8
10
1
4
7
10
7
4
1
8
8
DD
PPP P
)D)
6
5
4
3
D)
&)D)
&D)
7D7
D&
&D7
)
)D
8
&
8
8
8
2
1
M
1
= 201,6 -
3
9,192
= 137,3 KNm
M
2
= 201,6 -
3
9,1922×
= 73 KNm
M
3
= 201,6 - 2(
3
37,349,192 −
) - 34,37 = 61,54 KNm
M
4
= 201,6 – (
3
37,349,192 −
) – 34,37 = 114,39 KNm
M
5
= (
3
)37,3437,73 +−
) - 34,37 = -47,37 KNm
M
6
= 2(
3
)37,3437,73 +−
) - 34,37 = - 60,37 KNm
*Sơ đồ e: nội suy các điểm 1, 2, 3, 4, 5, 6.
M
1
= -
3
25,56
= -18,75 KNm
M
2
= -
3
25,562 ×
= - 37,50 KNm
M
3
= 201,6 - 56,25 – (
3
25,566,179 −
) = 104,23 KNm
M
4
= 201,6 - 56,25 - 2(
3
25,566,179 −
) = 63,12 KNm
M
5
= 201,6 - 32,66 - 2(
3
66,326,179 −
) = 70,98 KNm
23
8
8
8
8
&
8
8
P
1
2
P
3
4
5
6
4
3
P
1
P
D7)
7D&*
D&
*D
D)
7D7
D)
D)
D*
1
4
7
10
8
8
8
8
8
&
8
7D
10
7
4
1
D
D7
D
&D
D
D7*
D
)D
D
1
2
3
4
5
P
6
P
6
5
4
3
2
1
M
6
= 201,6 - 32,66 - (
3
66,326,179 −
) = 119,96 KNm
*Sơ đồ f: nội suy các điểm 1, 2, 3, 4, 5, 6.
M
1
=
3
98,22
= 7,66 KNm
M
2
=
3
98,222×
=15,32 KNm
M
3
= 2(
3
53,9298,22 −
)-92,53 = -15,52 KNm
M
4
= (
3
53,9298,22 −
)-92,53 = -54,03 KNm
M
5
= 201,6 – 52,25 – 2(
3
25,5253,92 −
) = 122,50 KNm
M
6
= 201,6 – 52,25 – (
3
25,5253,92 −
) = 135,92 KNm
*Sơ đồ g: nội suy các điểm 1, 2, 3, 4, 5, 6.
M
1
= 201,6 -
3
7,113
= 163,70 KNm
M
2
= 201,6 - 2(
3
7,113
) = 125,80 KNm
M
3
=(
3
7,11341,51 +
) -113,7 = -58,66 KNm
M
4
=2(
3
7,11341,51 +
) -113,7 = -3,63 KNm
M
5
= 2(
3
92,6941,51 +
) – 69,92 = -10,97 KNm
M
6
= (
3
92,6941,51 +
) - 69,92 = -29.48 KNm
3.3 Xác định biểu đồ bao mô men.
Xác định tung độ biểu đồ mô men thành phần và biểu đồ bao mô men (KNm)
24
D7
D
D
7D&&
I'0J"# !
7)D
D)
D**
!)!&
7D
*)D7
D)
1
2
Gối 4
3 4
Gối 7
5 6
Gối 10
M
1
= M
G
+ M
P1
256,72 195,85 -84,95 -51,63 -36,38 -136,78 180,60 180,60 -136,78
M
2
= M
G
+ M
P2
55,12 -5,75 -84,95 150,39 164,98 -139,78 -20,78 -20,78 -136,78
M
3
= M
G
+ M
P3
220,64 123,70 -290,50 87,93 148,77 -110,75 -4,65 -17,65 -144.65
M
4
= M
G
+ M
P4
64,59 13,20 -153,80 130,62 97,50 -252,88 113,70 162,68 -105,94
M
5
= M
G
+ M
P5
75,68 35,38 -74.61 10,87 -19,65 -165,81 165,20 178,64 -129,53
M
6
= M
G
+ M
P6
247,04 176,50 -211,30 -32,27 30,75 -21,87 53,73 13,24 -143,12
M
Max
256,72 195,85 -84,95 150,39 164,98 -21,87 180,6 180,6 -105,94
M
Min
55,12 -5,75 -290,5 -51,63 -36,38 -252,88 -20,78 -20,78 -143,12
3.4 Xác định mô men mép gối.
Gối 4
Tr
Mg
M
,4
=
( )
7,1237,1235,290
2000
)1502000(
−+×
−
= 259,44 KNm
Ph
Mg
M
,4
=
( )
93,8793,875,290
2000
)1502000(
−+×
−
= 262,35 KNm
Chọn
B
Mg
M
=
PhB
Mg
M
,
= 262,12 KNm
Gối 7
Tr
Mg
M
,7
=
( )
5,975,9788,252
2000
)1502000(
−+×
−
= 226,60 KNm
Ph
Mg
M
,7
=
( )
7,1137,11388,252
2000
)1502000(
−+×
−
= 225,39 KNm
Pếệ
25
8A
