ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG
SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI LOẠI BẢN DẦM
GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
HỌ TÊN : VÕ CHÍ HIẾU
MSSV: 810KG087
NHÓM: KG10X – D1
I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1. Sơ đồ sàn, kích thước ô bản, hoạt tải tiêu chuẩn:
Sơ đồ sàn L
1
(m) L
2
(m) P
c
(kN/m
2
)
2,3 5,4 7
2.Vật liệu sử dụng:
- Bêtông với cấp độ bền chịu nén B15 có: R
b
= 8,5 MPa; R
bt
= 0,75 MPa.
Loại thép R
s
(MPa) R
sc
(MPa) R
sw
(MPa)
CI 225 225 175
CII 280 280 225
3. GVHD KÝ DUYỆT
Nội dung Số liệu đề bài Sàn Dầm phụ Dầm chính Tổng thể
Ngày
Chữ ký
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:1
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
4. Chiều dày tường chịu lực: t= 340(mm).
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:2
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
5. Tiết diện cột: 300x300mm
6. Cấu tạo sàn: gồm 4 lớp như sơ đồ dưới.
II.Tính toán bản:
II.1. Sơ đồ tính – nhịp tính toán của bản:
- Xét tỷ số hai cạnh ô bản:
2
3.2
4.5
1
2
>=
l
l
- Vậy bản thuộc bản dầm, tải trọng chỉ làm việc theo phương cạnh ngắn (phương
l
1
).Ta có sàn sườn toàn khối bản dầm. Các dầm từ trục B đến trục C là dầm chính,
các dầm ngang là dầm phụ.
- Để tính bản, ta cắt một dải rộng b
1
= 1(m) vuông góc với dầm phụ và xem như
một dầm liên tục.
II.2. Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện:
a. Chiều dày bản h
b
:
- Áp dụng công thức:
L
m
D
h
b
×=
- Trong đó: l là nhịp của bản (cạnh bản theo phương chịu lực),
L = L
1
= 230(cm).
D = 0,8÷ 1,4 phụ thuộc tải trọng.
m: phụ thuộc loại bản; m = 30÷ 35.
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:3
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
- Ta chọn D= 1,0 ; chọn m= 30
Vậy: h
b
=
30
2300,1 ×
= 76,7(mm) . Chọn h
b
= 80(mm) ≥ h
min
= 60(mm)
b. Tiết diện dầm phụ:
- Chiều cao tiết diện dầm chọn theo nhịp:
h
dp
=
4505.337
16
1
12
1
÷=×
÷
dp
L
(mm) => h
dp
=400 (mm)
(Trong đó: L
dp
– nhịp dầm đang xét, L
dp
= L
2
= 5400 (mm))
- Bề rộng dầm phụ: b
dp
=
dp
h×
÷
4
1
2
1
=100÷ 200(mm) => chọn b
dp
=200 (mm)
Vậy kích thước sơ bộ của dầm phụ là 20 × 40cm
c. Tiết diện dầm chính:
- Nhịp dầm chính: L
dc
=
1
3 L×
=
23003
×
=6900(mm).
- Chiều cao tiết diện dầm chính:
h
dc
=
6900
12
1
8
1
×
÷
= 575÷ 862,5(mm) => chọn h
dc
=700 (mm)
- Bề rộng dầm chính: b
dc
=
dc
h×
÷
4
1
2
1
= 175÷350 (mm) => chọn d
dc
=300 (mm)
Vậy kích thước sơ bộ của dầm chính là 30×70cm.
II.3. Sơ đồ tính toán của bản:
Cắt theo phương cạnh ngắn 1 dãi có bề rộng b=1m, xem bản như một dầm liên
tục nhiều nhịp, gối tựa là tường biên và các dầm phụ.
Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán được lấy theo mép gối
tựa:
- Nhịp giữa: L
o
= L
1
– b
dp
= 2300 – 200 = 2100 (mm).
- Nhịp biên: Nhịp tính toán L
o
lấy bằng khoảng cách từ mép dầm phụ đến điểm đặt
phản lực gối tựa ở trên tường. Điểm này được qui ước cách mép của tường một
đoạn: C
b
= 120(mm).
L
ob
=
222
1
b
dp
C
t
b
L +−−
=
2
120
2
340
2
200
2300 +−−
= 2090 (mm)
Chênh lệch giữa các nhịp:
%100
2100
20902100
×
−
= 0,48% < 10% nên ta dùng sơ đồ
tính bản có kể đến sự xuất hiện của khớp dẻo.
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:4
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
Hình 2:Sơ đồ xác định nhịp tính toán của bản
II.4. Tải trọng trên bản:
Xác định trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn:
∑
××= )(
, iiifs
g
δγγ
Kết quả tính toán được trình bày trong Bảng 1.
Bảng 1: Tính tải tác dụng lên sàn
Các lớp cấu tạo bản
Chiều
dày δ
i
(mm)
Trọng
lượng riêng
γ
i
(KN/m
3
)
Tiêu
Chuẩn
g
s
c
(KN/m
2
)
Hệ số
độ tin
cậy tải
trọng
γ
f,i
Tính toán
g
s
(KN/m
2
)
Gạch Ceramic 10 20 0,2 1,2 0,24
Vữa lót 20 16 0,32 1,3 0,416
Bêt ông cốt thép 80 25 2,0 1,1 2,20
Vữa trát 15 16 0,24 1,3 0,312
Tổng cộng 2,76 3,168
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:5
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
- Hoạt tải tính toán:
c
pfs
PP ×=
,
γ
= 7,0
×
1,2 =8,4kN/m
2
.
- Tải trọng toàn phần:
Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có chiều rộng b = 1m:
6,111)168,34,8()( =×+=×+= bpgq
sss
(kN/m)
II.5. Tính mômen:
Vì sự chênh lệch giữa các nhịp tính toán < 10% nên mômen trong bản được xác
định theo sơ đồ khớp dẻo, ta có thể dùng công thức tính sẵn để tính mômen cho các
tiết diện như sau:
Bảng 2: Bảng tính mômen tác dụng lên sàn
Moment lớn nhất M (KNm)
- Nhịp biên
M
nb
=
11
2
obs
Lq ×
=
11
09,26,11
2
×
= 4,6
- Các nhịp giữa và các gối giữa
M
ng
=
16
2
os
Lq ×
±
=
16
1,26,11
2
×
±
= ± 3,2
- Gối hai
M
g2
=
11
2
os
Lq ×
−
=
11
1,26,11
2
×
−
= - 4,65
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:6
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
Pdp
Gdp
4.6
4.65
3.2 3.23.23.2
2090 2100
2100
(kn/m)
II.6. Tính cốt thép:
Bản sàn được coi như dầm liên tục có tiết diện chữ nhật b × h = 1000 ×
80(mm)
Chọn a = 15(mm).Trong đó: a là khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện
đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo.
Chiều cao làm việc của tiết diện:
h
0
= h
b
- a =80 - 15 = 65 (mm)
Do bản sàn tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo nên điều kiện hạn chế khi tính
theo bài toán cốt đơn là:
3,0
2
0
=≤=
R
b
m
hbR
M
αα
Do R
b
≤ 15 KPa
Từ α
m
tính chiều cao tương đối của vùng bêtông chịu nén
m
αξ
211 −−=
Diện tích cốt thép cần thiết:
s
b
s
R
hbR
A
0
ξ
=
Tính moment tại nhịp biên: (M
nb
=4,6 KNm)
2
6
2
0
6510005,8
106,4
xx
x
hbR
M
b
nb
m
==
α
= 0,128 KNm ≤ α
R
=0,3
137,0128,0211211 =−−=−−= x
m
αξ
225
6510005,8137,0
0
xxx
R
hbR
A
s
b
s
==
ξ
= 336 (mm
2
)
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
%4,1
225
5,8
37,0%56,0
651000
336
.
%05,0
max
0
min
===≤===≤= x
R
R
xhb
A
s
b
R
s
ζµµµ
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:7
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
Bảng 3: Bảng tính cốt thép cho bản sàn
Tiết diện M
(KNm)
α
m
ξ A
s
(mm
2
)
µ
(%)
Chọn cốt thép A
sc
(mm
2
)
Ф(mm) a(mm)
Nhịp biên 4,6 0,128 0,137 336 0,5 8 120 419
Gối 2 4,65 0,129 0,138 338 0,5 8 120 419
Nhịp giữa,
gối giữa
3,2 0,09 0,09 221 0,3 8 180 279
II.7. Bố trí cốt thép
Xét tỉ số:
168,3
4,8
=
s
s
g
p
= 2,65
⇒
1<
s
s
g
p
< 3.
25,0=⇒
α
- Khoảng cách từ mép dầm phụ đến mút cốt mũ bằng:
0
.L
α
=0,25×2100= 525(mm).
-chọn
0
.L
α
=
0
.L
α
b =530
- Cốt thép cấu tạo chịu mômen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính
được xác định:
Ф6a200
A
s,ct
≥
50%A
sgg
=0,5 x 221 = 110,5(mm
2
)
Chọn Φ 6a200 có A
s
= 141mm
2
.
* Cốt thép phân bố ở phía dưới chọn theo điều kiện sau:
2 <
34,2
2300
5400
1
2
==
L
L
< 3
A
s,pb
≥ 20% A
st
= 0,2×336 = 67,2(mm
2
)
Chọn Φ6a300 có A
sc
= 94 (mm
2
)
-chọn chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp và gối tựa.
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:8
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
L
an
= 120 mm 10d
A
B
C
D
654321
1000
t
uong chiu luc
b
an san
d
am chinh
dam phu
cot
C
C
A
A
B
B
D
D
Bố trí cốt thép cho bản sàn được bố trí như hình sau:
Hình 4: Sơ đồ mặt bằng sàn
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:9
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
Hình 5: Sơ đồ ba mặt cắt của sàn
III.Tính toán dầm phụ:
III.1.Sơ đồ tính:
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo. Sơ đồ tính là dầm liên tục 5 nhịp có các
gối tựa là tường biên và dầm chính.
5400 5400
340
220
1 2 3
300 5400
300 5100
5190
400
700
Hình 6: Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ
Đoạn dầm gối lên tường lấy là C
dp
= 220 cm. Bề rộng dầm chính b
dc
= 300
mm. Nhịp tính toán là:
- Nhịp giữa: L
0
= L
2
– b
dc
= 5400-300 = 5100 mm.
- Nhịp biên: L
0b
= L
2
–
2
dc
b
–
2
t
+
2
dp
C
= 5400 –
2
300
–
2
340
+
2
220
= 5190 mm.
5190 5100
1 2 3
(Pdp)
(Gdp)
Hình 7: Sơ đồ tính của dầm phụ
III.2.Xác định tải trọng:
III.2.1. Tỉnh tải:
- Trọng lượng bản thân dầm phụ:
( )
7325,1251,1)08,04,0(2,0
0
=××−×=−=
bgsdpdp
nhhbg
γ
(KN/m)
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:10
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
- Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào:
29,73,2168,3
11
=×=×= Lgg
s
(KN/m)
- Tổng tĩnh tải:
06,929,77325,1
10
=+=+= ggg
dp
(KN/m)
III.2.2. Hoạt tải:
- Hoạt tải tính từ bản sàn truyền vào:
3,193,24,8
1
=×=×= Lpp
bdp
(KN/m)
III.2.3. Tổng tải:
Tải trọng tính toán toàn phần:
q
dp
= p
dp
+ g
dp
= 19,3+9,06 = 28,36 (kN/m)
III.3. Xác định nội lực:
Tỉ số:
01,2
06,9
3,19
==
dp
dp
g
p
=> k = 0,25
- Vì chênh lệch giữa các nhịp tính toán
≤
10% nên tung độ tại các tiết diện của biểu
đồ bao mômen của dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo theo công thức:
M =
2
0
Lq
dp
β
- Vì dầm phụ có 4 nhịp nên ta tính toán và vẽ hai nhịp rồi lấy đối xứng.
Nhịp biên : L = L
ob
Gối thứ 2 : L = max(L
ob
,L
o
)
Nhịp giữa và gối giữa: L = L
o
.
β
: hệ số tra bảng phụ lục phụ lục 12 (Sách Kết cấu BTCT Võ Bá Tầm)
- Mômen âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
x
1
= k.L
ob
= 0,25 x 590 = 1300 (mm)
- Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
+ Nhịp biên: x
2
= 0,15.L
ob
= 0,15 x 5190 = 7850 (mm)
+ Nhịp giữa: x
3
= 0,15.L
o
= 0,15 x 5100 = 7650(mm)
- Biểu đồ bao lực cắt:
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
Gối thứ 1: Q
1
= 0,4.q
dp
.L
ob
= 0,4 x 28,36 x 5,19 = 58,9 (KN)
Gối thứ 2 bên trái: Q
2
T
= 0,6.q
dp
.L
ob
= 0,6 x 28,36 x 5,19= 88,3 (KN)
Bên trái và bên phải các gối giữa:
Q
2
P
= Q
T
3
= Q
P
3
= 0,5.q
dp
.L
o
= 0,5 x 28,36 x 5,1= 72,3 (KN)
- Tung độ của biểu đồ bao moment được tóm tắt trong bảng sau: (cách nhau 0,2L)
Bảng 4: Xác định tung độ biểu đồ bao mômen của dầm phụ
Nhịp Tiết diện L
0
(m)
q
dp
L
0
2
(KNm)
β
max
β
min
M
max
(KNm) M
min
(KNm)
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:11
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
Biên 0 5,39 992,70 0,0000
1 0,0650 49,7
2 0,0900 6,8
0,425 L
0b
0,0910 69,5
3 0,0750 57,3
4 0,0200 15,3
5 -0,0715 -54,6
Thứ
2
6 5,3 959,83 0,0180 -0,0300 13,3 -21,3
7 0,0580 -0,0090 42,7 -5,4
0,5 L
0
0,0625 46,1
8 0,0580 -0,0600 42,7 -3,2
9 0,0180 -0,0240 13,3 -16,9
10 -0,0650 -46,1
Giữa 11 5,3 959,83 0,0180 -0,0230 13,3 -16,1
12 0,0580 -0,0030 42,7 -7,37
0,5 L
0
0,0625 46,1
49.5
68.8
57.3
15.3
54.6
21.6
13.3
42.7
46.1
42.7
13.3
16.9
46.1
16.113.3
42.7
46.1
58.9
88.3
72.3 72.3
72.3
46.1
(Q)
(kN)
(M)
(kNm)
Hình 8: Biểu đồ bao nội lực của dầm phụ
III.4.Tính toán cốt thép:
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:12
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
III.4.1. Cốt dọc:
a) Tại tiết diện ở nhịp: tương ứng với giá trị moment dương, bản cánh chịu
nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T.
- Xác định S
f
:
mm
bL
dp
2100
2
2002300
2
1
=
−
=
−
S
f
≥
mm
bL
dc
5100
6
3005400
6
2
=
−
=
−
mmh
f
4808066 =×=
Chọn S
f
=480 mm
- Chiều rộng bản cánh:
116048022002
'
=×+=+=
fdpf
Sbb
mm
- Kích thước tiết diện chữ T: (b
f
’
=1160mm, h
f
’
=80mm, b=200mm, h=400mm)
- Xác định vị trí trục trung hòa:
Giả thiết a=45mm (từ 35÷50): h
0
= h - a =400 – 45 = 355mm
- Để phân biệt trục trung hòa đi qua cánh hay qua sườn ta xác định:
( )
( )
mkNmmNhhhbRM
foffbf
.5,248.10248805,04058011605,85,0
6'''
=×=×−×××=−=
b) Tại tiết diện ở gối: tương ứng với giá trị moment âm, bản cánh chịu kéo,
tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật: (b
dp
x h
dp
= 200mm x 400mm )
1160
80
400
480
200480
400
200
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:13
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng
Do tính theo sơ đồ khớp dẻo nên điều kiện hạn chế:
37,0=≤
plm
αα
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
%12,1
280
5,8
37,0%%05,0
0
max
0
min
=×==≤=≤=
bh
R
bh
A
b
pl
s
ξµµµ
- Tại nhịp biên: M
max
= 69,5 kNm < M
f
=248,5 kNm nên trục trung hòa đi qua cánh,
do đó ta tính như đối với tiết diện hình chữ nhật với kích thước: (b
f
’
x h = 1160mm
x 400mm )
Bảng 5: Tính cốt thép dọc cho dầm phụ
Tiết diện
M
(KN.m)
α
m
ξ
A
st
(mm
2
)
Chọn cốt thép
Chọn As
chọn
(mm
2
)
Nhịp biên (1160x450) 69,5 0,056 0,057 712 3d14+2d12 688
1
Gối 2 (200x450) 54,6 0,250 0,290 625 2d14+3d12 647
0,9
Nhịp giữa (1160x450) 46,1 0,037 0,038 475 2d14+2d12 534
0,7
Gối giữa (200x450) 46,1 0,220 0,250 538 2d14+2d12 534
0,8
III.4.2. Cốt ngang:
Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q= 69,5(KN)
Khả năng chịu lực cắt của bê tông
kNhbRQ
btbnfbb
95,3135520075,06,0 ).1(
03
=×××=++=
γϕϕϕ
Vì Q>Q
b
=> Bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu lực cắt
Chọn cốt đai d6 (a
sw
=28mm
2
), số nhánh cốt đai n=2
Xác định cốt đai:
( )
282175
105,69
35520075,0)001(4
)1(4
2
3
2
2
2
02
×××
×
×××++×
=
++
=
swsw
btbnfb
tt
anR
Q
bhR
s
γϕϕϕ
s
tt
= 306mm
mm
Q
bhR
s
btbnb
407
105,69
35520075,0)01(5,1)1(
3
22
04
max
=
×
×××+×
=
+
=
γϕϕ
mm
h
150
3
400
3
==
≤
ct
s
400mm
Chọn s=150mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm.
Kiểm tra:
3,1086,1
150200
282
1023
1021
51
.
.
51
3
4
1
≤=
×
×
×
×
×
×+=+=
sb
an
E
E
sw
b
s
w
ϕ
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:14
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
915,05.801,0101,01
1
=×−=−=
bbb
R
γϕ
Q= 110,50(KN) <
011
3,0 hbR
bbbw
××××××
λϕϕ
= 0,3x1,806x0,915x8,5x10
3
x0,2x0,355= 341,3 kN
Ta có Q
max
= 88,3 kN < 180 kN
Kết luận: Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính
300
4
4003
4
3
=
×
=
h
mm
Đoạn dầm giữa nhịp: S
ct
≤
400 mm
Chọn s = 300 bố trí trong đoạn L/2 đoạn giữa dầm.
III.5. Biểu đồ vật liệu:
III.5.1. Tính khả năng chịu lục của tiết diện:
Trình tự tính toán như sau:
- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí diện tích A
s
- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc a
o
= 25mm; khoảng cách thông
thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30mm.
- Xác định a
th
=> h
oth
=h
dp
-a
th
- Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:
othbb
ss
bhR
AR
γ
ξ
=
=> α
m
= ξ (1-0,5 ξ ) => [M]=
2
0thbbm
hbR
××××
γα
Kết quả tính toán đươc tính trong bảng 6:
Bảng 6: Tính khả năng chịu lực của dầm phụ
Tiết diện Cốt thép
A
s
(mm
2
)
a
th
(mm)
h
oth
(mm)
(kNm) (%)
Nhịp biên
(1160x400)
3d14+2d12
Cắt 1d14,
Cắt 2d12
712
534
308
45
50
32
355
350
368
0.057
0.043
0.024
0.055
0.042
0.024
68.3
50.7
32.1
-1.75
Gối 2
Bên trái
(200x400)
2d14+3d12
Cắt 1d12,
Cắt 2d12
647
534
308
47
50
32
353
350
368
0.302
0.251
0.138
0.256
0.219
0.18
54.2
45.6
29.5
-0.73
Gối 2
Bên phải
(200x400)
2d14+3d12
Cắt 1d12,
Cắt 2d12
647
534
308
47
50
32
353
350
368
0.302
0.251
0.138
0.256
0.219
0.18
54.2
45.6
29.5
-0.73
Nhịp 2
(1160x400)
2d14+ 2d12
Cắt 2d12
534
308
50
32
350
368
0.043
0.024
0.042
0.024
50.7
32.1
9.07
Gối 3
Bên trái
(200x400)
2d14+2d12
Cắt 2d12,
534
308
50
32
350
368
0.251
0.138
0.219
0.18
45.6
29.5
-1.09
Gối 3
Bên phải
2d14+2d12
Cắt 2d12,
534
308
50
32
350
368
0.251
0.138
0.219
0.18
45.6
29.5
-1.09
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:15
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
Nhịp 3
(1160x400)
2d14+2d12
Cắt 2d12
534
308
50
32
350
368
0.043
0.024
0.043
0.024
50.7
32.1
9.07
III.5.2. Xác định tiết diện cắt lý thuyết:
- Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x, được xác định theo tam giác đồng dạng.
- Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết Q, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen
Tiết diện Thanh
thép
Vị trí điểm cắt lý thuyết X(mm) Q(Kn)
Nhịp biên
bên trái
1d14
1038
x=54
497
507
688
54 18.4
2d12
497
307
x=641
1038
641 47.8
Nhịp biên
bên phải
1d14
573
420153
153
1038
x=163
354
163 40.4
2d12 623 40.4
Gối hai
bên trái
1d12
1300
546
x=1086
456
1086 42
2d12
1300
x=702
546
295
702 42
Gối hai
bên phải
1d12
1020
x=276
546
213
243
276 32.6
2d12
1020
x=769
213
546
82
769 32.6
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:16
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
Nhịp hai
bên trái
2d12
1020
427
x=649
133
187
649 28.8
Nhịp hai
bên phải
2d12
1020
133
427
x=369
188
369 28.8
Gối ba
bên trái
2d12
1020
x=440
461
169
126
440 28.6
Gối ba
bên phải
2d12
1020
x=564
161
461
134
564 29.4
Nhip ba
bên trái
2d12
1020
x=651
427
133
188
651 28.8
Bảng 7: Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết
III.5.3. Xác định định đoạn kéo dài W:
Đoạn kéo dài W được tính theo công thức:
W=
dd
q
QQ
sw
incs
205
2
8,0
,
≥+
−
Trong đó: Q – Giá trị lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của
biểu đồ bao moment.
Q
s,inc
– khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc, mọi
cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Q
s,inc
=0;
q
sw
- khả năng chịu cắt của cốt đại tại tiết diện cắt lý thuyết;
s
anR
q
swsw
sw
=
trong đoạn dầm có cốt đai d6@150 thì:
q
sw
=
s
anR
swsw
=
150
282175 ××
= 65 (kN/m)
trong đoạn dầm có cốt đai d6@300 thì:
q
sw
=
s
anR
swsw
=
300
282175 ××
= 33 (kN/m)
d – đường kính cốt cốt thép được cắt
Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 8:
Bảng 8: Xác định đoạn kéo dài W của dầm phụ
Tiết diện
Thanh
thép
Q(kN)
q
sw
(kN/m)
W
Tính
(mm)
20d(mm)
W
chon
(mm)
Nhịp
biên
Bên trái
(2)
1d14
18.4 33 293 280 290
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:17
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
2d12 47.8 33 639 240 640
Nhịp
biên
Bên phải
(2)
1d14
40.4 33 559 280 560
2d12 40.4 33 549 240 550
Gối 2
Bên trái
(4)
1d12
42 65 318 240 320
2d12 42 65 318 240 320
Gối 2
Bên phải
(1)
1d12
32.6 65 260 240 260
(4)
2d12
32.6 65 260 240 260
Nhịp 2
Bên trái
(5)
2d12
28.8 33 409 240 410
Nhịp 2
bên phải
(6)
2d12
28.8 33 409 240 410
Gối 3
Bên trái
(7)
2d12
28.6 65 236 240 240
Gối 3
Bên phải
(7)
2d12
29.4 65 240 240 240
Nhịp 3
Bên trái
(9)
2d12
28.8 33 409 240 410
Nhịp 3
Bên phải
(10)
2d12
28.8 33 409 240 410
Kết quả bố trí cốt thép và biểu đồ vật liệu của dầm phụ thể hiện trên hình 11
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:18
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
13702380 300 1350
d6a150d6a150 d6a150 d6a150
d6a300
d6a150 d6a150
d6a300 d6a300
153
573
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
54
133
68.3(3d14+2d12)
54.2(2d14+3d12)
50.7(2d14+2d12)
30.7(2d14)
45.6(2d14+2d12)
50.7(2d14+2d12)
573
683
153
497
213
461
427
32
32.1(2d14)
427
29.5(2d14)
161
461
427
133
169
50.7(2d14+2d12)
32.1(2d14)
50.7(2d14+2d12)
45.6(2d14+2d12) 45.6(2d14+2d12)
29.5(2d14) 29.5(2d14)
410
240 240
260
320
320
550
290
640
300
300
410
410
l=1370mm 1d12(6)
l=3045mm 2d12(3)
l=2281 2d12(7)
l=1924 2d12(8)
l=2578 2d12(9)
l=300mm
l=4256mm 1d14(2)
l=2246mm 2d12(5)
l=8420mm 2d14(4)
l=5520mm 2d14(10)
l=3920 2d14(11)
l=10420 2d114(1)
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
1350
13502380 300 1350
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:19
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
2d12(9)
2d14(4)
2d14(1)
2d14(1)
2d12(8)
2d14(4)
2d14(1)
2d12(7)
2d14(4)
2d14(1)
2d12(5)
2d14(4)
1d12(6)
2d14(1)
2d12(3)
2d14(4)
1d14(2)
1-1
2-2
3-3
4-4
5-5
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:20
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
IV.Tính toán dầm chính:
IV.1.Sơ đồ tính toán:
Dầm chính được tính theo sơ đò đàn hồi. Dầm chính là dầm liên tục 3 nhịp
tựa lên các tường biên và cột.
Hình 11: Sơ đồ tính của dầm chính
C
dc
– đoạn dầm chính kê lên tường, chọn C
dc
= 340 mm
Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục đến trục, cụ thể như sau:
L = 3.L
1
= 3 x 2300 = 6900 (mm)
IV.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 trung.
1150 1150
2300 2300
200
80
480
2300
700
Hình 12: Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chính
IV.2.1. Tĩnh tải:
-Trọng lượng bản thân dầm chính:
0,0
SbG
dcbtgf
×××=
γγ
Trong đó:
dpbdpbdc
bhhLhhS )()(
10
−−−=
= 1,1 x 25 x 0,3 x ((0,7-0,08)x2,3-(0,4-0,08)x0,2) = 11,2 (KN).
- Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
G
1
= g
dp
x L
2
= 9,06 x 5,4 = 48.8 (KN).
- Tỉnh tải tính toán:
G = G
1
+G
o
= 11,2 + 48,8 = 60 (KN).
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:21
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
IV.2.2. Hoạt tải:
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
1044,53,19.
2
=×== LPP
dp
(KN)
IV.3.Xác định nội lực:
IV.3.1. Biểu đồ bao mômen:
IV.3.1.1. Các trường hợp đặt tải:
Sơ đồ tính toán dầm chính đối xứng, các trường hợp đặt tải được trình bày
trên hình 13.
IV.3.1.2.Xác định biểu đồ mômen cho từng trường hợp tải:
Tung độ của biểu đồ mômen tại tiết diện bất kỳ của từng trường hợp đặt tải
được xác định theo công thức:
- Đặt tĩnh tải lên toàn bộ dầm, vẽ được biểu đồ M
G:
M
G
=
LG
α
=
9,660××
α
= 414.
α
(KN.m)
- Xét các trường hợp bất lợi của hoạt tải P.Ứng với mổi trường hợp như
vậy vẽ đựoc biểu đồ mômen M
pi
:
M
pi
=
ααα
.4,7179,6104 =××=×× LP
(KN.m)
α
- Hệ số tra phụ lục 9
Do tính chất đối xứng, nên chỉ cần tính cho 2 nhịp. Kết quả tính biểu đồ
mômen cho từng trường hợp tải được trình bày trong bảng 9.
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:22
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
Hình 13 : Các trường hợp đặt tải của dầm 3 nhịp
Bảng 9: Xác định tung độ biểu đồmô men (kNm)
Trong các sơ đồ d, e bảng tra không cho các giá trị số α tại một số tiết diện,
phải tính nội suy theo phương pháp cơ học kết cấu.
+ Sơ đồ (d) :
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:23
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
164.8
90.4
223.1
Nhịp dầm AB:
M
giữa
=
2,2393,2104. =×=LP
(KN.m)
M
1
= 239,2 -
3
1,223
= 164,8 (kNm)
M
2
= 239,2 -
3
1,2332×
= 90,4 kNm
223.1
69.2
122.3
63.8
Nhịp BC:
M
3
= 239,2- 63,8-
3
)8,631,233(2 −×
= 69,2 kNm
M
4
= 239,2-63,8-
3
)8,631,233( −
= 122,3 kNm
63.8
42.5
21.2
Nhịp CD:
M
5
=
3
28,63 ×−
= -42.5 kNm
M
6
=
3
8,63−
= -21,2 kNm
+ Sơ đồ (e) Mp4:
10.5
21
31.5
Nhịp dầm AB:
M
1
=
3
5,31
= 10,5 kNm
M
2
=
3
5,312×
= 21 kNm
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:24
ĐAMH KẾT CẤU BÊTÔNG1 GVHD: TS. HỒ ĐỨC DUY
31.5
21.5
74.6
127.7
Nhịp dầm BC:
M
3
=
7,127
3
)7,1275,31(2
−
+×
= -21,5 kNm
M
4
=
7,127
3
)7,1275,31(
−
+
= -74,6 kNm
127.7
154
196.6
Nhịp dầm BC:
M
5
=
3
7,1272
2,239
×
−
= 154 kNm
M
6
=
3
7,127
2,239 −
= 196,6 kNm
SVTH: Võ chí hiếu - Lớp KG10X-D1 Trang:25