THUYẾT MINH ĐỒ ÁN
MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG
1
MỤC LỤC
THUY T MINH ÁNẾ ĐỒ 1
MÔN H C K T C U BÊ TÔNGỌ Ế Ấ 1
M C L CỤ Ụ 2
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
2
2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
6000 6000 6000 6000
6000 6000 6000 6000 6000
1 4 7 10
13
16
A
B
C
D
E
E
D
C
B
A
L
2
L
2
L
2
L
2
3 L
1
3 L
1
3 L
1
3 L
1
3 L
1
1000
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
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
3
1. G¹ch Ceramic dµy 10mm
2. V÷a lãt dµy 25 mm
3. Bª t«ng cèt thÐp B15 dµy = h
b
4. V÷a tr¸t trÇn m¸c 50 dµy 20
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.
- 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
4
330
1770
120
2000
200
1800
2000
200
1 2 3
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.
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
5
1770 1800
3.31 KNm
3.41 KNm
2.36 KNm
2.36 KNm
2.36 KNm
BiÓu ®å m« men sµn
p
s
s
g
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.
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.
6
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 φ6/8 @ 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 φ6 @ 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%
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
7
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
≥
φ6 @ 200
50% A
s
gối giữa = 0,5 × 201 = 100 mm
2
Chọn φ6 @ 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 φ6 @ 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 φ6 @ 160 (A
sc
= 166 mm
2
)
*Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa: L
an
≥
10d
8
E
D
C
B
A
16
13
10741
Vïng gi¶m 20% cèt thÐp
200020002000
60006000
200020002000
6000
2000 20002000200020002000
6000
200020002000
6000
6000 6000 6000 6000
A A
B B
C CD D
L = 380
φ
6 @ 200
330 300
2 φ
6 @300
9
5
450 300 450
4 φ
6 @300
9
φ
6 @ 200
L = 1200
8
70
400
600
MÆt c¾t C - C MÆt c¾t D - D
70
600
120
L = 29830
L = 29830
9
MÆt c¾t b - b
5
φ
6 @ 260
L = 1920
1
φ
6 @ 200
L = 380
5
φ
6 @130
4
L = 1100
L = 26000
φ
6 @160
6
φ
6 @160
L = 1100
4
4
L = 1100
φ
6 @130
6
φ
6 @130
L = 26000
L = 1100
4
φ
6 @ 260
5
L = 380
φ
6 @ 200
1
L = 1920
φ
6 @260
5
6060
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
50 50
50
50
50
50
L = 23880
L = 23880
L = 23880
L = 23880
L = 23880
L = 23880
1
60
60
50 50
3
φ
8 @ 260
L = 1100
2
L = 1920
φ
8 @260
60
60
3
φ
8 @130
L = 1100
50 50
2
L = 1920
φ
8 @ 260
130
130
130
130
1
3
MÆt c¾t a - a
1
φ
6/8 @130
φ
6 @ 300
φ
6 @ 300
450 200 450
2000 2000
4φ
6 @300
φ
6 @130
L = 1920
L = 26000
φ
6 @130
300330 450200450
2
7
4
7
7
7
4
φ
6/8 @130
4φ
6 @300
3
2φ
6 @300
7
φ
6 @ 200
L = 380
L = 1100
L = 1100
L = 1100
L = 1100
L = 380
φ
6 @ 200
7
2φ
6 @300
3
4φ
6 @300
φ
6/8 @130
2
7
7
7
4
7
1
450 200 450330 300
φ
6 @160
L = 26000
L = 1920
φ
6 @160
4φ
6 @300
20002000
450200450
φ
6 @ 300
φ
6 @ 300
φ
6/8 @130
10
S¬ ®å tÝnh cña dÇm phô
C
B
A
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
b
= 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
11
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
12
2850
860
860
2460
870
1450
Q
KN
KN.m
M
71,48
71,48
71,48
87,20
58,14
BiÓu ®å bao néi lùc cña dÇm phô
14,67
16,84
60,2
47,27
50,94
47,27
14,67
50,94
19,56
4,89
7,34
24,45
63,15
76,62
75,78
54,73
0 1098
7
6
54
321
13
400
200
1800
800200800
400
330 70
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.
14
*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
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
15
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
2φ16 + 1φ22
7,82
Gối biên (200×400)
60,20 0,273 0,236 7,13 1,03
2φ18 + 2φ12
7,35
Nhịp giữa (1800×400) 50,94
0,0257
0,026 5,11 0,77
2φ16 + 1φ12
5,15
Gối giữa (200×400) 50,94 0,23 0,265 5,79 0,84
2φ16 + 2φ12
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 ;
Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 82,2
Kiểm tra điều kiện tính toán:
16
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 φ6 (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: φ6 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
αµϕ
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
500 mm
Chọn S = 300 bố trí cho đoạn giữa dầm
5. Tính khả năng chịu lực của tiết diện
17
- 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
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
18
Neo, nèi cèt thÐp
L
neo
≥ 20
d
L
nèi
≥ 20
d
≥ 30
d
220 - 20
330
220
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)
2φ16 + 1φ22
782 35 365 0,0392 0,0384 78,30 +2,20
Gối biên (200×400 2φ18 + 2φ12
735 33 367 0,3330 0,2780 63,65 +5,73
Nhịp giữa (200×400)
2φ16 + 1φ12
515 33 367 0,0257 0,0254 52,34 +2,75
Gối giữa (1800×400) 2φ16 + 2φ12
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+ 1φ22 có A
s
= 782mm
2
Neo vào gối 2 φ16 có A
s
= 402 mm
2
≥
782
3
1
×
= 260,67 mm
2
.
-Tại nhịp 2 bố trí 2
φ
16+ 1φ12 có A
s
= 512 mm
2
Neo vào gối 2 φ16 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
6.2 Nối cốt thép trong dầm phụ
-Tại nhịp 2, nối thanh thép số 6(2 φ12) và thanh thép số 7( 2 φ12 ), chọn chiều dài
đoạn nối là 400 mm > 20d = 20×16 = 320 mm
-Tại nhịp 3, nối thanh thép số 7(2 φ12) và thanh thép số 7( 2 φ12 ), chọn chiều dài
đoạn nối là 400 mm > 20d = 20×16 = 320 mm
19
2
φ16
B
C
6
1
2
3
4
7 7
3
3
8
6
2
φ18
5
70 330
400
1200
1000
2000
L =3485
1φ
22
L = 6235
2φ
16
1
2
L =9235
2φ
12
6
L =6400
2φ
12
7
L =6400
2φ
16
3
L =3300
1φ
12
4
L =3300
2φ
16
8
L =3300
2φ
18
5
200
3
8 7
1
2 3 3
4
7
6
6 5
200
A
1500
2
φ12
2
φ16
MÆt c¾t 4 - 4
200
MÆt c¾t 3 - 3
2
φ16
2
φ12
1
φ 12
2
φ12
2
φ16
MÆt c¾t 2 - 2
200200
MÆt c¾t 1 - 1
1
φ 22
2
φ 12
2
φ16
1
1 2
2
3
3
4
4
300 1500 15001500 300
1500 2685 1500 300 1500 2700 1500 300 1500
φ6
@150
φ6
@300
φ6
@150
φ6
@150
φ6
@300
φ6
@150
φ6
@150
330
2
φ16 + 1 φ 22
2
φ12
2
φ16
2
φ16 + 1φ 12
2
φ16
2φ12
vµ
2φ18
2φ16 + 2φ12
2
φ12
20
1000 1000
2000
2000 2000
400
600
Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chính
P
G
P
G
P
G
P
G
Sơ đồ tính của dầm chính
1 4 7
IV. Dm chớnh
1. S tớnh
Dm chớnh c tớnh theo s n hi, xem nh mt dm liờn tc cú 4 nhp ta lờn
tng biờn v cỏc ct.
Nhp tớnh toỏn ly theo khong cỏch t trc n trc
L = 3 L
1
= 3 ì 2000 = 6000 mmm
C
dc
: on dm chớnh kờ lờn tng, chn C
dc
= b
t
= 330mm.
2. Xỏc nh ti trng.
Ti trng t bn sn truyn lờn dm ph ri t dm ph truyn lờn dm chớnh di
dng lc tp chung.
2.1 Tnh ti.
21
1
2 3 4
5
6
a,
1 4
7
10 13 16
b,
6
5
4321
c,
6
5
4321
1 2 3 4 5 6
e,
f,
654321
1 2 3 4 5 6
d,
1 2 3 4 5 6
g,
Các trƯờng hợp đặt tải trọng cho dầm 5 nhịp
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
Trng lng bn thõn dm chớnh.
S
o
= (h
dc
- h
b
) L
1
- (h
dp
- h
b
) b
dp
= (0.6 - 0,07) ì 2 - (0,4-0,07) ì0,2 = 0,994
G
o
=
odcbtgf
Sb ììì
,
= 1,1 ì 25 ì 0,3 ì 0,994 = 8,20 KN
T dm ph truyn lờn dm chớnh:
G
1
= g
dp
ì L
2
= 8,28 ì 6,0 = 49,68 KN
Tnh ti tớnh toỏn
G = G
o
+ G
1
= 8,20 + 49,68 = 57,88 KN
2.2 Hot ti
T dm ph truyn lờn dm chớnh.
P = P
dp
ì L
2
= 16,8 ì 6,0 = 100,8 KN
3. Xỏc nh ni lc
3.1 Biu bao mụ men
*cỏc trng hp t ti trng cho dm chớnh 5 nhp
3.2 Xỏc nh biu mụ men ti tit din bt k ca tng trng hp t ti
trng c xỏc nh theo cụng thc:
22
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
M
2
84,67
P
M
1
P
145,15
173,38
2
1
201,6
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.
23
Tiết diên
Sơ đồ
1
2
P
3
P
4
P
5
P
6
18,75
37,5
56,25
104,23
63,12
179,6
70,98
119,96
32,66
201,6 201,6
M
1
M
2
M
4
M
3
M
5
M
6
10
1
4
7
10
7
4
1
M
5
M
6
201,6201,6
PPP P
73,37
6
5
4
3
66,37
47,37
34,37
192,9
61,54
114,39
73
137,3
M
4
M
3
M
1
M
2
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
24
M
1
M
2
M
3
M
4
M
5
M
6
P
1
2
P
3
4
5
6
4
3
P
1
P
10,97
29,48
51,41
58,66
113,7
69,92
36,27
163,70
125,80
1
4
7
10
M
6
M
5
M
2
M
1
M
4
M
3
92,53
10
7
4
1
56,25
135,92
122,50
54,03
15,52
22,98
15,32
7,66
201,6
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)
25