Tải bản đầy đủ (.docx) (66 trang)

Mẫu Thuyết Minh Bê Tông Cốt Thép Theo ACI

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.9 MB, 66 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH</b>

<b>VIỆN XÂY DỰNG </b>

<b>--------</b>

<b> MSSV : 2151090042 GVHD : TS. MAI LỰU</b>

<i>Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 06 năm 2023</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>2.2. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện...13</b>

<b>2.2.1. Chiều dày sơ bộ của bản sàn...13</b>

<b>2.2.2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm phụ...13</b>

<b>2.2.3. Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính...13</b>

<b>2.5.2. Tổ hợp tải trọng xuất ra từ phần mềm SAP2000...16</b>

<b>2.6. Kiểm tra khả năng chịu cắt...18</b>

<b>2.7. Tính tốn cốt thép...18</b>

<b>2.7.1. Trình tự tính tốn...18</b>

<b>2.7.2. Kết quả tính tốn...21</b>

<b>2.8. Chọn và bố trí cốt thép...21</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>3.5.1. Tính tốn cốt thép chịu moment dương...32</b>

<b>3.5.2. Tính toán cốt thép chịu moment âm...34</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>4.6.1. Tính tốn cốt thép chịu moment dương...51</b>

<b>4.6.2. Tính tốn cốt thép chịu moment âm...53</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>DANH MỤC BẢNG BIỂU</b>

Bảng 1.1. Thơng số kích thước...9

Bảng 1.2. Thơng số cốt thép...10

Bảng 2.1. Trọng lượng bản thân của sàn...12

Bảng 2.2. Tính toán cốt thép chịu lực cho sàn...18

Bảng 2.3. Chọn cốt thép chịu lực...19

Bảng 3.1. Bố trí cốt đai tại các vị trí gối...27

Bảng 3.2. Lực chọn cốt thép chịu lực...33

Bảng 3.3. Khả năng chịu lực của thép trước và sau khi cắt...36

Bảng 3.4. Chiều dài đoạn neo, nối cốt thép...37

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>DANH MỤC HÌNH ẢNH</b>

Hình 1.1. Sơ đồ mặt bằng sàn - Sơ đồ 4...9

Hình 1.2. Mặt cắt cấu tạo bản sàn...10

Hình 2.1. Sơ đồ tính tốn bản sàn...11

Hình 2.2. Cấu tạo bản sàn...12

Hình 2.3. (DL) Tĩnh tải tác dụng lên bản sàn có bề rộng 1000 (mm) 13Hình 2.4. (LL<small>1</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp lẻ để tìm moment dươnglớn nhất tại mặt cắt giữa các nhịp lẻ...13

Hình 2.5. (LL<small>2</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp chẵn để tìm moment dươnglớn nhất tại mặt cắt giữa các nhịp chẵn...13

Hình 2.6. (LL<small>3</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12 để tìmmoment âm tại gối thứ 2...13

Hình 2.7. (LL<small>4</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 2, 3, 5, 7, 9, 11 để tìmmoment âm lớn nhất tại gối thứ 3...14

Hình 2.8. (LL<small>5</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 1, 3, 4, 6, 8, 10, 12 để tìmmoment âm lớn nhất tại gối thứ 4...14

Hình 2.9. (LL<small>6</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 2, 4, 5, 7, 9, 11 để tìmmoment âm lớn nhất tại gối thứ 5...14

Hình 2.10. (LL<small>7</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 1, 3, 5, 6, 8, 10, 12 để tìmmoment âm lớn nhất tại gối thứ 6...14

Hình 2.11. Biểu đồ bao moment...15

Hình 2.12. Biểu đồ bao lực cắt...15

Hình 2.13. Bố trí cốt thép sàn (TL 1:50)...21

Hình 2.14. Mặt cắt 1-1 (TL 1:20)...21

Hình 2.15. Mặt cắt 2-2 (TL 1:20)...21

Hình 3.1. Sơ đồ tính tốn dầm phụ...22

Hình 3.2. (DL) Tĩnh tải tác dụng lên dầm phụ...23

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Hình 3.3. (LL<small>1</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp lẻ để tìm moment dương tại

Hình 3.7. Biểu đồ bao moment...24

Hình 3.8. Biểu đồ bao lực cắt...25

Hình 3.9. Khoảng cách bố trí cốt đai...26

Hình 3.10. Biểu đồ bao vật liệu...36

Hình 4.2. (DL) Tĩnh tải tác dụng lên dầm chính...40

Hình 4.3. Trọng lượng bản thân dầm chính...41

Hình 4.4. (LL<small>1</small>) Hoạt tải chất trên các nhịp lẻ để tìm moment dươnglớn nhất tại các mặt cắt giữa nhịp 1, 3...41

Hình 4.5. (LL<small>2</small>) Hoạt tải chất trên các nhịp chẵn để tìm momentdương lớn nhất tại các mặt cắt giữa nhịp 2, 4...41

Hình 4.6. (LL<small>3</small>) Hoạt tải chất trên các nhịp 1, 2, 4 để tìm moment âmvà lực cắt lớn nhất tại gối 2...41

Hình 4.7. (LL<small>4</small>) Hoạt tải chất trên các nhịp 2, 3 để tìm moment âm vàlực cắt lớn nhất tại gối 3...41

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Hình 4.8. (LL<small>5</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 1, 3, 4 để tìm moment

dương và lực cắt lớn nhất tại gối 4...42

Hình 4.9. Biểu đồ bao moment...42

Hình 4.10. Biểu đồ bao lực cắt...42

Hình 4.11. Đoạn bố trí cốt treo...45

Hình 4.12. Moment tại mép cột (KNm)...46

Hình 4.13. Biểu đồ bao vật liệu dầm chính (KNm)...55

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT</b>

ĐAMH: Đồ án môn họcSVTH: Sinh viên thực hiệnGVHD: Giảng viên hướng dẫnTTGH: Trạng thái giới hạn

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>CHƯƠNG 1. TỔNG HỢP SỐ LIỆU TÍNH TOÁN1.1. Mặt bằng sàn</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Sàn được thiết kế thành các lớp cấu tạo như sau:

Gạch lát: <i>g=5.2×10</i><sup>−4</sup> (MPa)

Vữa lót: <i>δ<sub>v</sub></i>=15 (mm), <i>γ<sub>tc</sub></i>=2× 10<sup>−5</sup> (N/mm<small>3</small>)Bản bê tơng cốt thép: <i>γ<sub>tc</sub></i>=2.5 ×10<small>−5</small> (N/mm<small>3</small>)Vữa trát: <i>δ<sub>vt</sub></i>=10 (mm), <i>γ<sub>tc</sub></i>=2× 10<sup>−5</sup> (N/mm<small>3</small>)

Hình 1.2. Mặt cắt cấu tạo bản sàn

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

theo phương cạnh ngắn (<i>L</i><sub>1</sub>). Khi tính tốn cần cắt ra một bản dài có bề rộng là <i>b=1</i> (m) có phương theo phương cạnh ngắn (<i>L</i><sub>1</sub>).

<b>2.2. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện2.2.1. Chiều dày sơ bộ của bản sàn</b>

<i>m</i>; chọn m = 30.Ta có: <i>h<sub>s</sub></i>=2400

30 <sup>=80</sup> (mm) <i>→</i> Vậy chọn chiều dày bản sàn là <i>h<sub>s</sub></i>=80 (mm).

<b>2.2.2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm phụ</b>

<i>h<sub>dp</sub></i>=

(

20<sup>1</sup> <i><sup>÷</sup></i>1

12

)

<i>L<sub>dp</sub></i>=

(

20<sup>1</sup> <i><sup>÷</sup></i>1

<i>→</i> Chọn <i>h<sub>dp</sub></i>=450 (mm)

<i>→</i> Chọn <i>b<sub>dp</sub></i>=200 (mm)

<b>2.2.3. Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính</b>

<i>h<sub>dc</sub></i>=

(

12<sup>1</sup> <i><sup>÷</sup></i>1

8

)

<i>L<sub>dc</sub></i>=

(

12<sup>1</sup> <i><sup>÷</sup></i>1

<i>→</i> Chọn <i>h<sub>dc</sub></i>=700 (mm)

<i>→</i> Chọn <i>b<sub>dp</sub></i>=300 (mm)

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>2.3. Sơ đồ tính tốn</b>

<i>Hình 2.3. Sơ đồ tính tốn bản sàn</i>

<b>2.4. Xác định tải trọng tính toán theo TTGH cường độ2.4.1. Tĩnh tải</b>

<i>Hình 2.4. Cấu tạo bản sàn</i>

Từ hình mặt cắt cấu tạo sàn và số liệu đề cho, ta lập bảng tính tĩnhtải như sau:

<small>Lớp cấu tạo</small>

<small>Giá trịtiêu chuẩn</small>

<small>Hệ sốtin cậy </small>

<small>về tảitrọng</small>

<small>Giá trịtính tốngs</small><sup>tt</sup><small> (N/mm2)</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<i>Hình 2.5. (DL) Tĩnh tải tác dụng lên bản sàn có bề rộng 1000 (mm)</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<i>Hình 2.6. (LL<small>1</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp lẻ để tìm moment dươnglớn nhất tại mặt cắt giữa các nhịp lẻ</i>

<i>Hình 2.7. (LL<small>2</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp chẵn để tìm moment dươnglớn nhất tại mặt cắt giữa các nhịp chẵn</i>

<i>Hình 2.8. (LL<small>3</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12 để tìmmoment âm tại gối thứ 2</i>

<i>Hình 2.9. (LL<small>4</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 2, 3, 5, 7, 9, 11 để tìmmoment âm lớn nhất tại gối thứ 3</i>

<i>Hình 2.10. (LL<small>5</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 1, 3, 4, 6, 8, 10, 12 để tìmmoment âm lớn nhất tại gối thứ 4</i>

<i>Hình 2.11. (LL<small>6</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 2, 4, 5, 7, 9, 11 để tìmmoment âm lớn nhất tại gối thứ 5</i>

<i>Hình 2.12. (LL<small>7</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp 1, 3, 5, 6, 8, 10, 12 để tìmmoment âm lớn nhất tại gối thứ 6</i>

<b>2.5.2. Tổ hợp tải trọng xuất ra từ phần mềm SAP2000</b>

Tổ hợp cơ bản gồm tĩnh tải và hoạt tải theo các trường hợp sau:

Trường hợp 1: <i>U =1.2 DL+1.6 L L</i><sub>1</sub>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<i>Hình 2.13. Biểu đồ bao moment</i>

<i>Hình 2.14. Biểu đồ bao lực cắt</i>

<b>Nhận xét: Từ hình bao moment ta thấy giá trị moment dương khơng</b>

có sự chênh lệch đáng kể ở các nhịp giữa. Moment âm không chênh lệch nhiều giữa các gối giữa (trừ gối thứ 2). Để giảm bớt khối lượng tính tốn ta chọn một số mặt cắt có moment lớn nhất để thiết kế cốt thép:

Moment dương dùng thiết kế thép cho nhịp biên: <i>M<sub>u</sub></i>=4370097 (Nmm)Moment âm dùng thiết kế thép cho gối thứ 2: <i>M<sub>u</sub></i>=−5513986 (Nmm)Moment dương dùng thiết kế thép cho các nhịp giữa: <i>M<sub>u</sub></i>=3249790

(Nmm)

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Moment âm dùng thiết kế thép cho các gối còn lại: <i>M<sub>u</sub></i>=−4937046

Giá trị lực cắt lớn nhất của sàn: <i>V<sub>u</sub></i>=12406.29(Nmm)

Lấy đối xứng moment ở gối và các nhịp còn lại qua giữa nhịp thứnăm để thiết kế cốt thép.

<b>2.6. Kiểm tra khả năng chịu cắt</b>

Sử dụng lực cắt lớn nhất (tại gối thứ 2) bản sàn <i>V<sub>u</sub></i>=12406.29 (Nmm) đểkiểm tra khả năng chịu cắt của bản. Chọn chiều dày lớp bê tông bảovệ <i>a<sub>bv</sub></i>=20 (mm) [Theo mục 20.6 ACI 318-14 trường hợp bản trongnhà], thép chịu lực <i>d<sub>b</sub></i>=8 (mm) suy ra chiều cao làm việc giả thuyết là:

Kiểm tra điều kiện chịu cắt của sàn:

<i>V<sub>u</sub>ϕ</i> <sup>=</sup>

Trong đó: <i>ϕ</i> là hệ số triết giảm cường độ theo lực cắt (lấy <i>ϕ =0.75</i>).

<i>→</i> Sàn đủ khả năng chịu cắt.

<b>2.7. Tính tốn cốt thép2.7.1. Trình tự tính tốn</b>

Biết <i>b , h<sub>s</sub>, f<sub>c</sub><sup>'</sup>, f<sub>y</sub>,d<sub>s</sub>, M<sub>u</sub></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<i>β</i><sub>1</sub>=

{

¿<i>f<small>'</small><sub>c</sub>≤28 ( MPa )0.85</i>

¿<i>f<sub>c</sub><small>'</small>≥ 56 (MPa )→ 0,65</i>

¿<i>28 (MPa )≤ f<sub>c</sub><sup>'</sup>≤ 56 ( MPa) 0.85−</i><sup>0.05</sup>

7 <sup>(</sup><i><sup>f</sup><small>c'</small></i>

<i>ϕ</i>

[

<i>0.85 f<sub>c</sub><small>'</small>ab</i>

(

<i>d<sub>s</sub></i>−<i>a</i>

2

)]

=<i>M<sub>u</sub>→ a=d<sub>s</sub></i>−

<i>d</i><small>2</small><i><sub>s</sub></i>

<i>ϕ 0.85 f<sup>'</sup><sub>c</sub>b<sup>c=</sup>aβ</i><sub>1</sub>

Tính lại <i>ϕ</i>: <i>0.75 ≤ ϕ=0.65+0.25</i>

(

<i><sup>d</sup><small>s</small></i>

<i>c</i> <sup>−</sup>

Nếu <i>ϕ</i> khác nhiều so với giá trị ban đầu thì tính lại a với <i>ϕ</i> vừa tìmđược.

Kiểm tra điều kiện <i><sub>d</sub><sup>c</sup></i>

Nếu <i><sup>c</sup></i>

<i>d<sub>s</sub><sup>≤ 0.6 → A</sup><small>s</small></i>=<i>0.85 f<sub>c</sub><small>'</small>abf<sub>y</sub></i>

Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu:

<i>A<sub>s</sub>≥ A<sub>s min</sub><sub>A</sub><sub>s min</sub></i><sub>=</sub><sup>0.25</sup>

<i>f<sup>'</sup><sub>c</sub>b d<sub>s</sub>f<sub>y</sub><sup>≥</sup></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<i>h<sub>s</sub></i>=80 (mm)

<i>f<sub>y</sub></i>=280 (MPa)

<i>f<sub>c</sub><sup>'</sup></i>=24 (MPa) ¿28 (MPa) <i>→ β</i><sub>1</sub>=0.85

<i>d<sub>s</sub></i>=56 (mm)Giả sử <i>ϕ =0.9</i>.

Lấy tổng moment tại tâm cốt thép chịu kéo:

<i>ϕ</i>

[

<i>0.85 f<sub>c</sub><sup>'</sup>ab</i>

(

<i>d<sub>s</sub></i>−<i>a</i>

2

)]

=<i>M<sub>u</sub>→ a=d<sub>s</sub></i>−

<i>d<sub>s</sub></i><sup>2</sup>− <i>2 M<sub>u</sub></i>

<i>ϕ 0.85 f<sub>c</sub><small>'</small>b<sup>↔ a=56−</sup></i>

56<sup>2</sup>− <i>2× 43700970.9× 0.85 ×24 × 1000</i>

¿4.43 (mm)

Chiều cao vùng nén thực:

3

)

=2.92>0.9 → ϕ=0.9

Kiểm tra điều kiện <i><sub>d</sub><sup>c</sup></i>

<i><small>s</small></i>:  Nếu <i><sub>d</sub><sup>c</sup></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<i>0.85 ×24 x 4.43 ×1000</i>

Hàm lượng thép tối thiểu:

0.25

<i>f<sub>c</sub><small>'</small>b d<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

<i>A<sub>s ,min</sub></i>=<i>MAX (244.95,280) → A<sub>s , min</sub></i>=280 (mm<small>2</small>) < <i>A<sub>s</sub></i>=322.411 (mm<small>2</small>)

<i>→</i> Thoả hàm lượng cốt thép nên ta lấy <i>A<sub>s</sub></i> cho tính tốn thiết kế cốtthép.

 Các nhịp còn lại cũng như các gối còn lại cũng tính tương tựnhư nhịp biên.

1000

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<b>Nhận xét: Tất cả các tiết diện đều thỏa điều kiện </b><i><sub>d</sub><sup>c</sup></i>

Khoảng cách các thanh thép chịu lực

(

<i>s<sub>design</sub></i>

<sub>)</sub>

là bội số của 10 và khôngvượt quá <i>s<sub>max</sub></i>.

Tiêu chuẩn mục 7.7.2.3 của ACI 318M-14 quy định khoảng cách giữacác thanh thép không vượt quá 3 lần chiều dày sàn

(

<i>3 h<sub>s</sub></i>

<sub>)</sub>

và (<i>450 (mm)</i><sub>)</sub>.

<i>s</i><sub>max</sub>=<i>MAX</i>

<sub>(</sub>

<i>3 h<sub>s</sub>, 450 mm</i>

<sub>)</sub>

=<i>MAX</i><sub>(</sub><i>270 (mm ) , 450 (mm)</i><sub>)</sub>=450 (mm) .s=<i><sup>a</sup><small>s</small>bA<sub>s</sub>s<sub>design</sub></i>=<i>MIN</i>

<sub>(</sub>

<i>s , s</i><sub>max</sub>

<sub>)</sub>

Trong đó:

<i>a<sub>s</sub></i>: Là diện tích 1 thanh thép đã chọn.

<i>b</i> : Bề rộng dãy bản lấy 1000 (mm).

<i>A<sub>s</sub></i>: Tổng diện tích thép trên bề rộng dãy bản 1000 (mm).

Để thuận tiện cho việc thi công, ta khơng nên chọn q 2 loại đườngkính.

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Theo mục 7.6.1.1 ACI 318-14, diện tích thép tối thiểu được xác định như sau:

<i>A<sub>s ,min</sub></i>=0.002 b h<i><sub>s</sub></i>=0.002× 1000× 80=160 (mm<small>2</small>).Chọn thép:

<i>ϕ 8 s 160⇒ A<small>s ct</small></i>=<i>b a<sub>s ct</sub>s</i> <sup>=</sup>

2.8.3. Cốt thép phân bố

Cốt thép phân bố (còn gọi là cốt thép co ngót) dùng để liên kết cácthanh thép chịu lực thành hệ khung và chịu momen phát sinh theocạnh cịn lại của bản một phương. Ta có thể chọn cốt phân bố theokinh nghiệm với đường kính nhỏ hơn thép chịu lực và khoảng cáchgiữa các thanh thép phân bố từ 200mm đến <i>s</i><sub>max</sub><small>¿</small>

<i>s</i><sub>max</sub><small>¿</small> =330 (mm) khi <i>h<sub>s</sub>≤ 150 (mm)</i>.

=<i>MIN</i>

<sub>(</sub>

<i>2.2 h<sub>s</sub>, 550 mm</i>

<sub>)</sub>

khi <i>h<sub>s</sub></i>><i>150 (mm)</i>.Chọn thép <i>ϕ 8 s 200</i>.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<b>2.9. Chi tiết bố trí thép sàn</b>

Bố trí theo cách phối thép ở nhịp biên và gối thứ hai, dùng thanh số2<i>ϕ 8</i> uốn lên ở gối thứ 2 chịu momen âm, những chỗ khác bố trí độclập:

<i>Hình 2.15. Bố trí cốt thép sàn (TL 1:50)</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<i>Hình 2.16. Mặt cắt 1-1 (TL 1:20)</i>

<i>Hình 2.17. Mặt cắt 2-2 (TL 1:20)</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<i><b>CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ DẦM PHỤ</b></i>

<b>3.1. Sơ đồ tính</b>

Sơ đồ tính tốn dầm phụ là dầm liên tục 5 nhịp, các gối tựa là dầm chính được tính theo sơ đồ đàn hồi:

<i>Hình 3.18. Sơ đồ tính tốn dầm phụ</i>

<b>3.2. Xác định tải trọng tính tốn theo TTGH cường độ</b>

Các tải trọng từ bản sàn truyền vào dầm phụ là tải trọng tính tốn nên khi tính ra không cần nhân hệ số vượt tải (trừ trọng lượng bản thân dầm phụ).

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào:

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<i>Hình 3.19. (DL) Tĩnh tải tác dụng lên dầm phụ</i>

<i>Hình 3.20. (LL<small>1</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp lẻ để tìm moment dươngtại mặt cắt giữa nhịp lẻ</i>

<i>Hình 3.21. (LL<small>2</small>) Hoạt tải chất lên các nhịp chẵn để tìm momentdương tại mặt cắt giữa nhịp chẵn</i>

<i>Hình 3.22. (LL<small>3</small>) Hoạt tải chất ở nhịp 1, 2, 4 để tìm moment âm và lựccắt lớn nhất tại gối thứ 2</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<i>Hình 3.23. (LL<small>4</small>) Hoạt tải chất ở nhịp 2, 3, 5 để tìm moment âm và lựccắt lớn nhất tại gối thứ 3</i>

<b>3.3.2. Tổ hợp tải trọng và biểu đồ bao nội lực</b>

<i>Hình 3.24. Biểu đồ bao moment</i>

<i>Hình 3.25. Biểu đồ bao lực cắt</i>

Moment dùng để thiết kế cốt thép:Nhịp biên: <i>M<sub>u</sub></i>=59671767(Nmm)

Gối thứ 2: <i>M<sub>u</sub></i>=−77005738(Nmm)

Các nhịp giữa: <i>M<small>u</small></i>=39909483(Nmm)

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

Gối thứ 3: <i>M<sub>u</sub></i>=−60902181(Nmm)

Lực cắt lớn nhất dùng để thiết kế cốt đai:Gối biên: <i>V<sub>u</sub></i>=51915.71(N )

Gối thứ 2: <i>V<sub>u</sub></i>=75704.44 (N )

Gối giữa: <i>V<sub>u</sub></i>=<i>64094.12(N )</i>

Giữa nhịp: <i>V<sub>u</sub></i>=<i>44825.74(N )</i>

<b>3.4. Thiết kế cốt đai</b>

<b>3.4.1. Kiểm tra điều kiện đặt cốt đai</b>

Chọn lớp bê tông bảo vệ <i>a<sub>cover</sub></i>=40 (mm), giả sử sử dụng thép chủ

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<i>Hình 3.26. Khoảng cách bố trí cốt đai</i>

Trong đó: <i>S<sub>g</sub></i>=14 <i><sup>L</sup></i><small>2</small>=1

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

Kiểm tra khả năng chịu lực:

<i>V<sub>s</sub></i>=<i>A<sub>v</sub>× f<sub>yt</sub>×d<sub>s</sub>s<sub>design</sub></i> <sup>=</sup>

<i>56.55 ×175 × 400</i>

<i>V<sub>u</sub></i>=75704.44 (N )<ϕ

<sub>(</sub>

<i>V<sub>s</sub></i>+<i>V<sub>c</sub></i>

<sub>)</sub>

¿<i>0.75 ×(35986.36+65319.73)=75979.567 ( N )</i>

<i>→</i> Dầm đủ khả năng chịu cắt.

Tương tự với những tiết diện khác, ta có bảng sau:

<small>Vs, design</small>

<i>Bảng 3.6. Bố trí cốt đai tại các vị trí gối</i>

<b>Nhận xét: Bố trí cốt đai trong đoạn </b><i>S<sub>g</sub></i> tại các gối ứng với đường kínhthép và bước thép như trong bảng.

Ngồi đoạn <i>S<sub>g</sub></i> dùng lực cắt <i>V<sub>u</sub></i>=44825.74(N )

<i>V<sub>u</sub>ϕ</i> <sup>=</sup>

Chọn bước đai thiết kế: <i>s<sub>design</sub></i>=150 (mm)<s<i><sub>max</sub></i>=200 (mm) .

<b>Nhận xét: Ngồi đoạn </b><i>S<sub>g</sub></i> cần bố trí cốt đai <i>ϕ 6 s 150</i>.

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

Giả sử trục trung hoà qua sườn

(

<i>a >h<sub>s</sub></i>

<sub>)</sub>

.

Cân bằng moment tại trọng tâm cốt thép chịu kéo:

<i>ϕ</i> <sup>=0.85 f</sup><i><small>c'</small></i>

2

)

+<i>0.85 f<sub>c</sub><sup>'</sup>a b<sub>dp</sub></i>

(

<i>d<sub>s</sub></i>−<i>a</i>

2

)

Từ đó xác định được chiều cao vùng nén quy đổi:

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

Trục trung hoà qua cánh, tiết diện tính tốn là tiết diện hình chữ nhật

Kiểm tra điều kiện <i>c /d<sub>s</sub></i>:

Cân bằng lực theo phương ngang:

<i>A<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i>=0.85 f<i><sub>c</sub><sup>'</sup>a b<sub>f</sub>→ A<sub>s</sub></i>=<i>0.85 f<sub>c</sub><small>'</small>a b<sub>f</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

<i>0.25×</i>

<i>24 ×200 × 400</i>

<i>1.4 b<sub>dp</sub>d<sub>s</sub>f<small>y</small></i>

Giả sử trục trung hoà qua sườn

(

<i>a >h<sub>s</sub></i>

<sub>)</sub>

.

Cân bằng moment tại trọng tâm cốt thép chịu kéo:

<i>ϕ</i> <sup>=0.85 f</sup><i><small>c'</small></i>

2

)

+<i>0.85 f<sub>c</sub><small>'</small>a b<sub>dp</sub></i>

(

<i>d<sub>s</sub></i>−<i>a</i>

2

)

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

Từ đó xác định được chiều cao vùng nén quy đổi:

Kiểm tra điều kiện <i>c /d<sub>s</sub></i>:

Cân bằng lực theo phương ngang:

<i>A<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i>=0.85 f<i><sub>c</sub><sup>'</sup>a b<sub>f</sub>→ A<sub>s</sub></i>=<i>0.85 f<sub>c</sub><small>'</small>a b<sub>f</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

<i>0.25×</i>

<sub>√</sub>

<i>24 ×200 × 400</i>

<i>1.4 b<sub>dp</sub>d<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

<i>1.4 ×200 × 400</i>

<small>2</small>

)

<i>A<sub>s min</sub></i>=400

(

<i>m m</i><sup>2</sup>

)

><i>A<sub>s</sub></i>=397.71(m m<sup>2</sup>)

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<i>→</i> Không thoả điều kiện hàm lượng cốt thép tối thiểu ta lấy A<small>s </small>=A<small>smin</small>=400 mm<small>2</small>

<b>3.5.2. Tính tốn cốt thép chịu moment âm</b>

<i>a b<sub>dp</sub></i>

(

<i>d<sub>s</sub></i>−<i>a</i>

2

)

Chiều cao vùng nén quy đổi:

<i>→ ϕ=0.9</i>

Kiểm tra điều kiện <i>c /d<sub>s</sub></i>:

Cân bằng lực theo phương ngang:

<i>A<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i>=0.85 f<i><sub>c</sub><sup>'</sup>a b<sub>f</sub>→ A<sub>s</sub></i>=<i>0.85 f<sub>c</sub><small>'</small>abwf<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

0.25

<i>f<sub>c</sub><sup>'</sup>b<sub>dp</sub>d<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

<i>0.25×</i>

<sub>√</sub>

<i>24 ×200 × 400</i>

<i>1.4 b<sub>dp</sub>d<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

<i>a b<sub>dp</sub></i>

(

<i>d<sub>s</sub></i>−<i>a</i>

2

)

Chiều cao vùng nén quy đổi:

<i>→ ϕ=0.9</i>

Kiểm tra điều kiện <i>c /d<sub>s</sub></i>:

Cân bằng lực theo phương ngang:

<i>A<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i>=0.85 f<i><sub>c</sub><small>'</small>a b<sub>f</sub>→ A<sub>s</sub></i>=<i>0.85 f<sub>c</sub><sup>'</sup>a b<sub>w</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

0.25

<i>f<sub>c</sub><sup>'</sup>b<sub>dp</sub>d<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

<i>0.25×</i>

<sub>√</sub>

<i>15 × 200× 400</i>

<i>1.4 b<sub>dp</sub>d<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

<small>Gối thứ2</small>

<i>Bảng 3.7. Lực chọn cốt thép chịu lực</i>

<b>Nhận xét: Tại vị trí gối thứ 2 có diện tích thép lớn nhất</b>

định về hàm lượng cốt thép trong dầm <i>(0.5 % ÷ 2.8 % )</i>.

Với cốt thép chịu moment dương, đặt <i>2 ϕ14</i> phía ngồi chạy suốt chiều dài dầm phụ vừa chịu lực vừa làm cốt giá, những cây phía trong cắt theo biểu đồ bao moment. Cốt thép chịu moment âm đặt

<b>3.6. Biểu đồ bao vật liệu3.6.1. Trình tự tính tốn</b>

Biết <i>b<sub>f</sub>, b<sub>dp</sub>, h ,h<sub>f</sub>, f<sup>'</sup><sub>c</sub>, f<sub>y</sub>, d<sub>s</sub>, d<sub>t</sub>, A<sub>s</sub></i> tính <i>M<sub>r</sub></i>.

Giả sử dầm phá hoại dẻo, phương trình cân bằng lực:

<i>A<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i>=0.85 f<i><sub>c</sub><sup>'</sup>ab→ a=<sup>A</sup><sup>s</sup><sup>f</sup><sup>y</sup></i>

<i>0.85 f<sub>c</sub><small>'</small>b<sup>→ c=</sup>aβ</i><sub>1</sub>

Tính <i>ϕ</i>:

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

<i>0.75 ≤ ϕ=0.65+0.25</i>

(

<i><sup>d</sup><small>t</small></i>

<i>c</i> <sup>−</sup>

Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu:

<i>A<sub>s min</sub></i>=0.25

<i>f<sup>'</sup><sub>c</sub>a b<sub>dp</sub>f<sub>y</sub><sup>≥</sup></i>

<i>1.4 b<sub>dp</sub>d<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i>

Tính lại <i>ϕ</i>:

<i>0.75 ≤ ϕ=0.65+0.25</i>

(

<i><sup>d</sup><small>t</small></i>

<i>c</i> <sup>−</sup>

53

)

<i>≤0.9M<sub>r</sub></i>=<i>ϕ E<sub>s</sub>A<sub>s</sub></i><sup>0.003</sup>

<sup>(</sup>

<i><sup>d</sup><sup>s</sup></i><sup>−</sup><i><sup>c</sup></i>

<sup>)</sup>

3

)

=14.358>0.9

</div><span class="text_page_counter">Trang 41</span><div class="page_container" data-page="41">

<i>→ ϕ=0.9</i>

Hàm lượng cốt thép tối thiểu:

0.25

<i>f<sub>c</sub><sup>'</sup>b<sub>dp</sub>d<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

<i>→ ϕ=0.9</i>

Hàm lượng cốt thép tối thiểu:

</div><span class="text_page_counter">Trang 42</span><div class="page_container" data-page="42">

0.25

<i>f<sub>c</sub><sup>'</sup>b<sub>dp</sub>d<sub>s</sub>f<sub>y</sub></i> <sup>=</sup>

<i>( KNm)</i>

39.140

</div><span class="text_page_counter">Trang 43</span><div class="page_container" data-page="43">

<small>Gối giữa656.59</small>

<i>Bảng 3.8. Khả năng chịu lực của thép trước và sau khi cắt</i>

<b>3.6.2. Biểu đồ bao vật liệu</b>

<i>Hình 3.27. Biểu đồ bao vật liệu</i>

<b>3.7. Neo, nối, bố trí cốt thép</b>

<b>3.7.1. Xác định chiều dài đoạn neo nối</b>

Chiều dài đoạn neo, nối: <i>ϕ ≤20 (mm)</i>: <i>l<sub>d</sub></i>=<i>12 f<sub>y</sub>ψ<sub>t</sub>ψ<sub>e</sub></i>

<i>25 λ</i>

<i>f<sub>c</sub><sup>'</sup><sup>d</sup><sup>b</sup><sup>(mm)</sup></i>

<i>ϕ>20(mm)</i>: <i>l<sub>d</sub></i>=<i>12 f<sub>y</sub>ψ<sub>t</sub>ψ<sub>e</sub></i>

<i>20 λ</i>

<i>f<small>c</small><sup>'</sup></i>

Trong đó: <i>ψ<sub>t</sub></i>=1 cho cấu kiện bê tơng cốt thép thông thường.

<i>ψ<sub>e</sub></i>=1 vì thanh cốt thép không được bộc epoxy.

<i>λ=1</i> cho bê tông trọng lượng thường.

</div><span class="text_page_counter">Trang 45</span><div class="page_container" data-page="45">

Hình 3.31. Mặt cắt 5-5 Hình 3.32. Mặt cắt 6-6

<i> </i>

<b>CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ DẦM CHÍNH4.1. Sơ đồ tính</b>

Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp tựa lên các cột, có tiết diện chữ Ttính theo sơ đồ đàn hồi:

<i>Hình 4.33. Sơ đồ tính dầm chính</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 46</span><div class="page_container" data-page="46">

<b>4.2. Xác định tải trọng tính tốn theo TTGD cường độ</b>

Các tải trọng từ dầm phụ truyền vào dầm chính là dạng tải trọng tínhtốn theo dạng lực tập trung nên khi tính khơng cần nhân hệ số vượttải (trừ trọng lượng bản thân dầm chính).

</div><span class="text_page_counter">Trang 47</span><div class="page_container" data-page="47">

<b>4.2.2. Hoạt tải tính tốn</b>

Hoạt tải từ dầm phụ truyền vào dầm chính:

<i>Hình 4.34. (DL) Tĩnh tải tác dụng lên dầm chính</i>

<i>Hình 4.35. Trọng lượng bản thân dầm chính</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 48</span><div class="page_container" data-page="48">

<i>Hình 4.36. (LL<small>1</small>) Hoạt tải chất trên các nhịp lẻ để tìm moment dươnglớn nhất tại các mặt cắt giữa nhịp 1, 3</i>

<i>Hình 4.37. (LL<small>2</small>) Hoạt tải chất trên các nhịp chẵn để tìm momentdương lớn nhất tại các mặt cắt giữa nhịp 2, 4</i>

<i>Hình 4.38. (LL<small>3</small>) Hoạt tải chất trên các nhịp 1, 2, 4 để tìm momentâm và lực cắt lớn</i>

<i>Hình 4.39. (LL<small>4</small>) Hoạt tải chất trên các nhịp 2, 3 để tìm moment âmvà lực cắt lớn nhất tại gối 3</i>

<b>4.3.2. Tổ hợp tải trọng và biểu đồ bao nội lực</b>

Trường hợp 1: <i>U =1.2 DL+1.6 L L</i><sub>1</sub>

Trường hợp 2: <i>U =1.2 DL+1.6 L L</i><sub>2</sub>

</div><span class="text_page_counter">Trang 49</span><div class="page_container" data-page="49">

<i>Hình 4.40. Biểu đồ bao moment</i>

<i>Hình 4.41. Biểu đồ bao lực cắt</i>

<b>4.4. Thiết kế cốt đai</b>

<b>4.4.1. Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông</b>

Chọn lớp bê tông bảo vệ <i>a<small>cover</small></i>=40 (mm), giả sử sử dụng thép chủ

</div>

×