Thiết kế sàn sờn bêtông cốt thép có bản loại dầm
1.Số liệu xuất phát.
Chiều dài cạnh ngắn ô bản: L = 2,30 m
Chiều dài cạnh dài ô bản: L = 5,90 m
Hoạt tải tiêu chuẩn: P = 990 kg/m
Bêtông mác 200 có R = 90 kg/ cm, R = 7,5 kg/ cm,
Cốt thép AI có R = 2100 kg/ cm, R = 1700 kg/ cm,
Cốt thép AII có R = 2700kg/ cm, R = 2150 kg/ cm,
2.Tính toán bản.
2.1.Sơ đồ bản.
Xét tỉ số hai cạnh ô bản: L = 5,9m > 2.L= 4,6m.
Xem bản làm việc theo một phơng, ta có sàn sờn toàn khối bản dầm. Các dầm từ trục
2 đến trục 5 là dầm chính, các dầm dọc là dầm phụ.
Để tính bản, ta cắt một dải bản rộng 1m vuông góc với dầm phụ và xem nh một
dầm liên tục.
2.2.Lựa chọn kích thớc các bộ phận.
- Chọn chiều dày bản:
h = .L
với m=34cho bản liên tục, D = 1,2 vì P = 990 kg/m khá lớn
L =230cm.
h = .230= 7,88 cm chọn h = 8 cm.
- Dầm phụ:
nhịp dầm L = L = 5,9m.
h = .L
chọn m =13 h = .590= 45,38 cm
chọn h = 46cm.
b = 20cm.
- Dầm chính:
nhịp dầm: L = 3.L = 3.2,3 = 6,9 m.
h = .L ; chọn m = 10
h = .690 = 69cm lấy h = 70 cm.
1
b = 28cm.
2.3. Nhịp tính toán của bản.
Nhịp giữa: L = L - b = 230-20=210 cm = 2,1 m.
Nhịp biên: L =L - - + =230 - - + =207cm = 2,07m.
Chênh lệch giữa các nhịp: .100%=1,4%.
2.4.Tải trọng trên bản.
Tải trọng tính toán: P = 990.1,2 = 1188 kg/m
- Vữa xi măng 2cm, =2000 kg/m P = 0,02.2000 = 40 kg/m.
- Bản BTCT dày 8cm: =2500 kg/m P =1,08.2500 = 200 kg/m
-Vữa trát 1cm: = 1800kg/m P = 0,01.1800 = 18kg/m.
g = 40.1,1 +200.1,1 +18.1,2 =289,6 kg/m.
Lấy g = 290kg/m
Tải trọng toàn phần: q = 1188 + 290 = 1478kg/m
Với dải bản rộng 1m có q = 1478kg/m.
2.5.Tính mômen.
ở nhịp giữa và gối giữa:
M = M = = = 407kg.m
ở nhịp biên và gối thứ hai:
M = M = 576kg.m.
2.6.Tính cốt thép.
Chọn a = 1,5 cm cho mọi tiết diện.
Chiều cao làm việc: h = h - a = 8- 1,5 = 6,5 cm.
tính giá trị: A =
* ở gối biên và nhịp biên:
A = = 0,151 < 0,3.
= 0,5.(1 + ) = 0,917
F = = = 4,6 cm
2
Kiểm tra: à% = =0,71%
Dùng 8 có f = 0,5cm , khoảng cách giữa các cốt là:
a = = 10,87 cm.
chọn 8, a= 10cm có F =5,03cm
* ở gối giữa và nhịp giữa:
A = =0,107 < 0,3
=0,5.(1 + ) = 0,943
F = = =3,16 cm.
à %= =0,49%
Dùng 6 có f = 0,283 cm , khoảng cách giữa các cốt là:
a = =8,96cm.
chọn 6 a= 9 cm có F= 3,14 cm .
Tại các nhịp giữa và gối giữa ở trong vùng đợc giảm 20% cốt thép có
F = 0,8.3,16 = 2,53 cm
tỉ lệ cốt thép à %= =0,39%.
Chọn dùng 6 a = 11 cm có F = 2,57 cm .
Kiểm tra lại chiều cao làm việc h:lấy lớp bảo vệ 1cm.
+ với tiết diện 8 có h= 6,6cm.
+ với tiết diện 6 có h = 6,7cm.
Cốt thép chịu mômen âm:
Có P = 1188 kg/m > 3.g = 870 kg/m và P < 5.g = 1450 kg/m
v = 0,3
Vậy đoạn thẳng từ mút cốt thép đến mép dầm v.l = 0,3.2,1 = 0,63m
Đoạn thẳng từ điểm uốn đến mép dầm là .L = .2,1 = 0,35m.
2.7.Cốt thép đặt theo cấu tạo.
Cốt chịu mômen âm đặt theo phơng vuông góc với dầm chính :
chọn 6 ,a= 17cm. Diện tích trong mỗi mét của bản là 1,66 cm lớn hơn 50% F tại gối
tựa giữa của bản ( 0,5.3,16 = 1,58 cm).
Dùng các thanh cốt mũ, đoạn dài đến mép dầm .L = 0,525m , tính đến trục dầm
là : 0,525 + = 0,665m lấy 0,67m = 67cm. chiều dài toàn bộ đoạn thẳng 134cm, kể
đến hai móc vuông 7 cm thì chiều dài toàn thanh là: 134 + 2.7 = 148cm.
Cốt thép phân bố ở phía dới chọn 6 , a= 30cm có diện tích trong mỗi mét bề
rộng của bản là 0,94 cm lớn hơn 20%.F cốt thép chịu lực giữa nhịp ( với nhịp biên
có: 0,2.4,6 = 0,92 cm, với nhịp giữa: 0,2.2,53 = 0,51 cm ).
3
Mặt cắt vuông góc với các dầm chính Vùng ô bản giảm 20% cốt thép
3. Tính toán dầm phụ.
3.1.Sơ đồ tính toán.
- Nhịp tính toán:
Nhịp giữa: L = L - b = 5,9- 0,28 = 5,62m.
Nhịp biên: L = L - - + = 5,9 - - + = 5,7m.
Chênh lệch giữa các nhịp: = 1,4%.
- Sơ đồ tính toán:
3.2.Tải trọng.
Khoảng cách giữa các dầm: L = 2,3m.
- Hoạt tải trên dầm: P = P.L = 1188.2,3 = 2732kg/m.
- Tĩnh tải: g = g.L + g
Trong đó : g = b.(h - h).1.2500.1,1 =
=0,2.(0,46 - 0,08).1.2500.1,1 = 209 kg/m.
g =290.2,3 + 209 = 876kg/m.
tải trọng tính toán toàn phần: q = 2732 + 876 = 3608 kg/m.
tỉ số: = = 3,12.
3.3.Nội lực.
Tung độ hình bao mômen: M = .q.L
- Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn:
x = k.L = 0,289.5,7 = 1,647m.
- Mômen dơng triệt tiêu cách mép gối tựa giữa đoạn: 0,15.L = 0,15.5,62 = 0,843m.
Tại nhịp biên: 0,15.5,7 = 0,855m.
nhịp, tiết diện
Giá trị
Tung độ
Của Mmax Của Mmin Mmax Mmin
nhịp biên
gối A 0
4
1
2
0,425.L
3
4
0,065
0,09
0,091
0,075
0,02
7620
10550
10667
8792
2345
Gèi B- TD 5 -0,0715 -8382
nhÞp 2
6
7
0,5L
8
9
0,018
0,058
0,0625
0,058
0,018
-0,0354
-0,0166
-0,0145
-0,0295
2051
6610
7122
6010
2051
-4034
-1892
-1652
-3362
Gèi C-TD 10 -0,0625 -7122
nhÞp gi÷a
11
12
0,5L
0,018
0,058
0,0625
-0,0282
-0,0106
-0,0106
2051
6610
7122
-3214
-1208
-1208
T¹i nhÞp biªn: L = 5,7m; q.L = 117224kg.m
T¹i nhÞp gi÷a: L = 5,62m; q.L = 113957kg.m
- BiÓu ®å bao M«men:
3.4.TÝnh to¸n cèt thÐp däc.
3.4.1.Víi m«men ©m.
- TÝnh theo tiÕt diÖn ch÷ nhËt: b = 20cm; h = 46cm.
5
- Giả thiết a =3,5cm 46 - 3,5 = 42,5cm.
* Tại gối B với M = 8382 kg.m.
A = = = 0,258 < 0,3
= 0,5( 1 + ) = 0,85
F = = = 8,62cm
Kiểm tra à = = 1,01% > à .
* Tại gối C với M = 7122 kg.m
A = = 0,219
= 0,5(1+ ) = 0,88.
F = = 7,05 cm
Kiểm tra à = = 0,83% > à .
3.4.2.Với mômen dơng.
tính theo tiết diện chữ T, cánh trong vùng nén, Lấy h = 8 cm.
- ở nhịp giữa chọn a = 3,5cm h = 42,5cm.
- ở nhịp biên chọn a = 4,5cm h = 41,5 cm
tính bề rông cánh b : lấy C bé hơn 3 trị số sau:
+một nửa khoảng cách hai mép trong của dầm: 0,5.2,12,1 = 1,05m.
+.L = .5,62 = 0,94m
+9.h( h= 8 cm > 0,1.h = 4,6cm) = 9.8 = 72 cm.
b = b + 2. C = 20 + 2.0,72 = 164cm.
M = R.b.h.( h - 0,5.h)=90.164.8(41,5 - 0,5.8) =4428000kg.cm.
Có M = 10667 < M
Trục trung hoà đi qua cánh.
- Tại nhịp biên:
A = = = 0,042
= 0,5.(1+ ) = 0,979
F = = 9,728cm
- Tại nhịp giữa với M = 7122 kg.m, h = 42,5cm.
A = = 0,0267
= 0,5(1+ ) = 0,986
F = = 6,292 cm
Kiểm tra tỉ lệ cốt thép:
+ tại nhịp biên: à = .100 = 1,17%
+ tại nhịp giữa: à = .100 = 0,74% > à
3.5.Chọn và bố trí cốt thép dọc.
Tiết diện nhịp biên Gối B nhịp 2 và giữa Gối C
Diện tích Fa
cần thiết
9,728 8,62 6,292 7,05
Các thanh và
diện tích tiết
diện
318 + 214
10,71cm2
516
10,05cm2
314 + 218
9,71cm2
316 + 214
9,11cm2
314 + 216
8,64cm2
218 + 314
9,71cm2
416 + 12
9,179cm2
218 + 14
6,629cm2
312 + 214
6,47cm2
216 + 212
6,28cm2
216 + 214
7,1cm2
318
7,63cm2
514
7,69cm2
218 + 16
7,101 cm2
216 + 214
7,1cm2
6
Phơng án chọn:
nhịp biên gối B nhịp 2 gối C nhịp giữa
3.6.Tính toán cốt thép ngang.
tính lại a và h:
ở nhịp , đờng kính cốt thép nhỏ hơn 20mm, lấy lớp bảo vệ bằng 2cm. ở gối tựa,
cốt dầm phụ nằm dới cốt của bản do đó chiều dày lớp bảo vệ thực tế cũng là 2cm,
khoảng hở giữa hai hàng cốt thép là 3cm
tại gối B: h = 41,68cm
tại gối A: h = 43,1cm( dự kiến uốn 214 còn một hàng cốt thép).
- Kiểm tra điều kiện hạn chế : Q k.R.b. h cho tiết diện chịu cắt lớn nhất
Q=12339kg, tại đó h = 41,68cm
k.R.b.h = 0,35.90.20.41,68= 26258,4kg.
vậy Q < 26258,4kg thoả mãn điều kiện hạn chế.
- Kiểm tra điều kiện tính toán: Q < 0,6.R.b.h
Gối A có lực cắt bé nhất Q = 8226kg, tại tiết diện gần gối A có h = 43,1cm.
0,6.R.b.h = 0,6.7,5.20.43,1 = 3879kg.
Q > 3879kg phải tính cốt đai.
Tính cho phần bên trái gối B với Q = 12339kg và h = 41,68cm.
q= = = 73,03 kg/cm.
- chọn đai 6 ,f = 0,283cm, số nhánh n = 2 , thép AI có R = 1700kg/cm
Khoảng cách tính toán:
U = = = 13,17cm
U = = = 31,68cm.
U = .h = .46 = 15,33cm.
Vậy chọn U = 15cm.
3.7.Tính toán và vẽ hình bao vật liệu.
Mọi tiết diện đều tính theo trờng hợp tiết diện đặt cốt đơn.
= ; = 1 - ; M = R.F..h
Khả năng chịu lực của tiết diện.
Tiết diện Số lợng và diện tích cốt thép h
M
7
Giữa nhịp biên
Cạnh nhịp biên
Cạnh nhịp biên
Trên gối B
Cạnh gối B
Cạnh gối B
nhịp 2
cạnh nhịp 2
gối C
cạnh gối C
nhịp giữa
318 + 214;10,71cm2
Uốn 214 còn 318; 7,63cm2
Uốn hoặc cắt 18 còn 218;5,09cm2
316+214;9,11cm2
Uốn hoặc cắt 16 còn 216+214;7,1cm2
Uốn hoặc cắt 214 còn 216;4,02cm2
216+214;7,1cm2
Uốn 214 còn 216;4,02cm2
216+214;7,1cm2
Uốn hoặc cắt 214 còn 216;4,02cm2
Giống nhịp 2
41,78
43,1
43,1
41,75
41,33
43,2
43,2
43,2
43,2
43,2
0,047
0,032
0,022
0,327
0,258
0,14
0,03
0,017
0,247
0,14
0,977
0,984
0,989
0,837
0,817
0,93
0,985
0,992
0,877
0,93
11803
8738
5858
8595
6473
4361
8157
4651
7263
4361
*ở nhịp 2, sau khi uốn 214, khả năng còn lại của các thanh là: M =4651kg.m. Dựa
vào hình bao mômen, ở tiết diện 6 có M = 2051 tiết diện 7 có M = 6610, vậy tiết diện
có M = 4651 nắm giữa tiết diện 6 và 7. Dùng cách vẽ đúng tỉ lệ rồi đo, xác định đợc
tiết diện M = 4651 cách mép gối B một đoạn: 142cm. Đó là tiết diện sau của thanh đ-
ợc uốn. Chọn điểm cuối của đoạn uốn cách mép gối đoạn 116cm, nằm ngoài tiết diện
sau( về phía momen giảm). Điểm uốn cách tâm gối đoạn 116+14 = 130cm.
*Tìm điểm cắt lí thuyết thanh 3 bên phải gối B, những thanh còn lại có M = 6473, đó
là tiết diện nằm giữa tiết diện 5 có M = 8382 và tiết diện 6 có M = 4034. Nội suy
theo đờng thẳng có x = 49,3cm.
tính đoạn kéo dài W trong đó lấy Q gần đúng theo giá trị lực cắt.Tại mắt cắt kí thuyết
với x =49,3cm có Q.
Q = .Q = .10139 = 8360kg.
Giả sử Q = 0.
q = = =64kg/cm
W = + 5d= +5.1,6 = 60cm
60 > 20d=32cm. lấy W = 60cm.
Điểm cắt thực tế cách mép gối tựa đoạn: x + W = 49,3+60 = 109,3cm.
Mút trên của cốt xiên cách mép gối tựa đoạn 116cm cốt xiên nằm ngoài phạm vi
đoạn kéo dài W nên giả sử Q = 0 là đúng. Z = 14 + 109,3 = 123,3cm lấy 120cm.
*Tìm điểm cắt lí thuyết của hai thanh số 4 bên phải gối B , với các thanh còn lại thì
M = 4361, đó là tiết diện nằm giữa tiết diện 5 có M = 8382 kg.m và tiết diện 6 có
M=4034kg.m Nội suy theo đờng thẳng có x = 103,95 cm.
tính đoạn kéo dài W . có Q = 6390kg.
trong đoạn kéo dài của các thanh này có lớp cốt xiên. Đoạn thẳng từ mặt cắt lí
thuyết đến điêm đầu cốt xiên: W = 116 - 103,95 = 12,05cm < W = 20d=28cm.
cốt xiên nằm trong đoạn W nên phải kể vào tính toán.
F = 3,08cm ; R = 2150 kg/cm ; = 45 sin= 0,707
Q = 2150.3,08.0,707 = 4681kg.
W = + 5.1,6 = 11,37 cm.
W < W +5d = 12,05 + 5.1,6 = 20,05cm.
đồng thời lấytheo yêu cầu cấu tạo: W 20.d=20.1,6 =32cm.
Lấy W= 20.d = 32cm. Z = 14 + 103,95 + 32 = 149,95cm lấy 150cm.
*Tìm điểm cắt lí thuyết của hai thanh số 8 bên trái gối C, với các thanh còn lại có M
= 4361, đó là tiết diện nằm giữa tiết diện 9 có M = 3362kg.m và tiết diện 10 có
M = 7122kg.m. Tính đợc x = 82,5cm cách mép trái gối C. Tìm đợc Q = 7161kg.
ở phía trớc mặt cắt lí thuyết có cốt xiên, đầu trên của cốt xiên cách mép gối C một
đoạn 116 cm.
8
W = 116 - 82,5 = 33,5cm.
Khi không kể đến cốt xiên, tính đợc:
W = + 5.1,4 = 52cm.
W < W cần tính cả cốt xiên.
F = 3,08cm; Q = 4681kg.
W = + 5.1,4 = 15,2cm.
Lấy W = W + 5d = 33,5 + 5.1,4 = 40,5cm> 20d=28cm
Z = 14 + 82,5 + 40,5 = 137cm .
* ở nhịp biên, tìm điêm cắt lí thuyết của thanh số 2 với các thanh còn lại M =5858,
đó là tiết diện nằm giữa tiết diện 3 có M = 8792 và tiết diện 4 có M = 2345. Tính
đợc x= 166cm( cách mép gối B), tìm đợc Q = 6345 kg,phía trớc có cốt xiên nhng khá
xa nên không kể vào tính toán.
W = +5.1,8 = 48,6 cm> 20.d= 36cm.
điểm cắt thực tế cách mép gối B đoạn 166 - 48,6 = 117,4cm, cách tâm gối một đoạn
117,4+14 = 131,4 lấy 130cm.
*ở bên trái gối B, kiểm tra vị trí uốn của các thanh số 3 và hai thanh số 4.
+ Uốn thanh số 3 có điểm bắt đầu uốn cách trục gối tựa là 40cm( cách mép gối tựa
26cm). Có 26 > h/2 = 20,66cm thoả mãn về điểm đầu. Điểm cuối, tính theo hình
học, cách mép gối tựa đoạn Z = 26 + 40,4 = 66,4cm lấy tròn = 66cm( cách tâm gối
một đoạn 80cm).Tại đây có M = = 5023kg.m. Khả năng của tiết diện sau khi
uốn là M = 6473 > M = 5023kg.m.
Tìm tiết diên sau, tại đó M = M ta tính đợc x = 164,7(1- ) = 37,5cm.
Có Z= 66cm > x điểm kết thúc uốn nằm ngoài tiết diện sau.
+ Uốn các thanh số 4 gồm 214 tại tiết diện cách trục gối một đoạn Z= 90cm(cách
mép gối đoạn 76cm). Khả năng chịu lực của tiết diện trớc khi uốn là M =6473kgm
và tiết diện vừa xác định với x = 37,5cm chính là tiết diên trớc của 214 sắp uốn.
Khoảng cách 76 - 37,5 = 28,5cm > h/2 = 21cm. Sau khi uốn có M = 4361kg.m.
Tại tiết diện có M = 0, cắt lí thuyết 214, M =0. Từ đó trở đi cùng 212 làm cốt giá
cấu tạo, nối vào 216.
* Kiểm tra neo cốt thép.
ở nhịp biên, F = 10,71 cm , cốt neo vào gối 218 có diện tích 5,09> 10,71=3,7
đoạn neo vào gối biên kê tự do: C 10d = 10.1,8 = 18cm.
đoạn dầm kê lên tờng 22cm, đảm bảo đủ chỗ để neo cốt thép. Đoạn neo thực tế lấy
bằng 22 - 3 = 19cm.
9
Cèt thÐp ë nhÞp gi÷a, F = 7,1cm, sè neo vµo gèi 2Φ16 cã diÖn tÝch 4,02cm, ®¶m
b¶o 4,02> 7,1 = 2,37 cm
10
4.Tính toán dầm chính.
4.1.Sơ đồ tính toán.
Dầm chính là một dầm liên tục 3 nhịp. Kích thớc: bxh=28x70cm.Chọn cạnh của
cột b = 30cm. Đoạn dầm chính kê lên tờng đúng bằng chiều dày tờng là 34cm.
nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên đều bằng L = 6,9m.
sơ đồ tính toán:
4.2.Xác định tải trọng.
- Hoạt tải: P = p.L =2732.5,9 = 16119 kg = 16,119 t.
- Trọng lợng bản thân dầm đa về các lực tập trung:
G = b.( h - h)L.2500.1,1 = 0,28(0,7-0,08).2,3.2500.1,1
= 1098 kg = 1,098 t.
- Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào:
G = g.L =876.5,9 = 5168 kg = 5,168 t .
Tĩnh tải tác dụng tập trung: G = G + G = 5,168 + 1,098 = 6,266 t.
4.3.Tính và vẽ biểu đồ momen.
Vẽ biểu đồ momen theo cách tổ hợp.
4.3.1.Biểu đồ M
M =.G.L =.6,266.6,9 = 43,235.
Tra bảng tìm tính đợc M cho các tiết diện .
4.3.2.Các biểu đồ M .
Xét bốn trờng hợp bất lợi của hoạt tải 1,2,3,4 nh trên hình b,c,d,e.
M =P.L = 16,119.6,9= 111,22.
Trong sơ đồ M và M còn thiếu để tính momen tại các tiết diện 1,2,3.
- Tính toán M cần tìm thêm M .
Với sơ đồ M có M =P.L=-0,08.111,22 = -8,898.
Với sơ đồ M có M = .M = .4,898= 1,633; M = .M = 3,265
11
Với M , nhịp 1 ,2 có tải trọng, tính M của dầm đơn giản kê lên hai gối tự do.
M = P.L= 16,119.2,3 = 37,074 t.m.
M = 37,074 - = 25,544 t.m.
M = 37,074 - .34,589 = 14,014 t.m.
M = 37,074 - .34,589 - = 11,048 t.m.
Kết quả tính toán:
tiết diện
sơđồ 1 2 B 3
MG 0.244 0.156 -0.267 0.067
M 10.549 6.745 -11.544 2.897
Mp1 0.289 0.244 -0.133 -0.133
M 32.143 27.138 -14.792 -14.792
Mp2 -0.044 -0.089 -0.133 0.200
M -4.894 -9.899 -14.792 22.244
Mp3 -0.311
M 25.544 14.014 -34.589 11.048
Mp4 0.044
M 1.633 3.265 4.894
Mmax 42.692 33.882 -6.650 25.141
Mmin 5.656 -3.154 -46.133 -11.896
4.3.3.Biểu đồ bao momen
Tung độ biểu đồ bao:
M = M + maxM ; M = M + minM
4.3.4.Xác đinh momen ở mép gối.
xét gối B, theo hình bao momen thấy rằng phía bên phải gối B biểu đồ M ít dốc hơn
phía trái, tính momen mép bên phải sẽ có trị tuyệt đối lớn hơn.
độ dốc của biểu đồ momen trong đoạn gần gối B:
i = = 14,886 t.
M = = = 2,233 tm.
M = 46,133 - 2,233 = 43,9 t.m.
4.4.Tính và vẽ biểu đồ lực cắt.
4.4.1.Biểu đồ Q
Q = .G = 6,266.
4.4.2.Các biểu đồ Q
12
đoạn
sơ đồ
bên phải
gối A
giữa nhịp
biên
bên trái gối
B
bên phải gối
B
giữa
nhịp
giữa
QG
0.733 -1.267 1
Q 4.593 -1.673 -7.939 6.266 0
Qp1
0.867 -1.133 0
Q 13.975 -2.144 -18.263 0 0
Qp2
-0.133 -0.133 1
Q -2.144 -2.144 -2.144 16.119 0
Qp3
0.689 -1.311 1.222
Q 11.106 -5.013 -21.132 19.697 3.578
Qmax 18.568 -3.817 -9.072 25.963 3.578
Qmin 2.449 -6.686 -29.071 6.266 0
4.5.Tính toán cốt thép dọc.
Hệ số hạn chế vùng nén: = 0,62; A = 0,428
Có R = 90; R = R = 2700kg/cm .
4.5.1.Tính với momen dơng.
Tiết diện chữ T cánh trong vùng nén: bề rộng cánh dùng trong tính toán
b = b + 2c
trong đó c lấy trị số bé nhất trong ba trị số:
-Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm:
0,5.(590-28) = 281cm.
-Một phần sáu nhịp dầm:
.690 = 115cm.
-Chín lần h: 9.h = 9.8 = 72cm.
Vậy b = 28 + 2.72 = 172cm.
Giả thiết a = 4,5cm; h = 70 - 4,5 = 65,5cm.
tính M = R.b.h( h - 0,5.h) = 90.172.8(65,5 - 0,5.8) = 7616160 kg.cm= 76,16t.m.
mômen dơng lớn nhất: M = 42,692 t.m < M trục trung hoà đi qua cánh.
Có h = 8cm < 0,2.h = 13 cm dùng công thức gần đúng:
F = = =
- ở nhịp 1: F = = 25,71 cm
- ở nhịp 2 : F = = 15,14 cm .
4.5.2.Tính với momen âm.
Cánh nằm trong vùng kéo, tính theo tiết diện chữ nhật b = 28 cm. Giả thiết a = 7,5cm;
h = 70 - 7,5 = 62,5cm.
- Tại gối B lấy momen mép gối M = 43,9 t.m:
A = = = 0,446 > 0,428
13
không thoả mãn điều kiện hạn chế( A < 0,5), dùng tiết diện đặt cốt kép chịu nén:
F = = = 1,092 cm
F = = 37,259 cm.
Chọn 210 ( Fa=1,57cm) làm cốt F
Kiểm tra tỉ lệ cốt thép ở nhịp giữa:
à = .100% = 0,86%.
Lấy lớp bảo vệ phía dới là 2,5cm , lớp bảo vệ phía trên là 3,6cm, chọn cốt thép và
tính lại h:
Tiết diện Fa, cm2 Chọn cốt thép, diện
tích, cm2
ho
nhịp biên 25,71
228+230; 26,452
63
Gối B 37,259
528+130;37,856
62
nhịp giữa 15,14
225+128;15,975
66,1
4.6.Tính toán cốt thép ngang.
Kiểm tra điều kiện hạn chế: 0,35Rbh= 0,35.90.28.62= 54684 kg.
trị số lực cắt lớn nhất: 29,071t < 54,684 t.
thoả mãn điều kiện hạn chế.
tính 0,6Rbh = 0,6.7,5.28.63 = 7938kg.
trong đoạn giữa của nhịp có trị số lực cắt 6,686 t < 7,938 t nên không cần tính toán
cốt ngang chịu cắt.
ở mỗi đoạn gần gối tựa đều có Q > 7,938t nên phải tính cốt thép chịu lực cắt.
U = = = 41,65cm.
Chọn đai 8; f = 0,503 cm , hai nhánh, khoảng cách U = 20cm thoả mãn yêu cầu
cấu tạo và nhỏ hơn U.
q = = = 85,5 kg/cm.
khả năng chịu cắt của bêtông và cốt đai trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là:
Q = = = 23498 kg.
*ở gối A có Q< Q , bêtông và cốt đai đủ khả năng chịu cắt, không cần tính cốt xiên.
tại bên trái và bên phải gối B có Q > Q , cần tính cốt xiên.
+tại bên trái gối B , trong đoạn dầm dài 2,3m dự kiến đặt hai lớp cốt xiên. Cốt xiên sẽ
do cốt dọc ở nhịp biên uốn lên góc 45.
trong đoạn dầm đang xét, lực cắt là hằng số, đồng thời xem gần đúng là tiết diện
nghiêng nguy hiểm nhất chỉ cắt qua một lớp cốt xiên:
F = F = = = 3,67 cm .
+tại bên phải gối B, trong đoạn dầm dài 2,3m dự kiến đặt hai lớp cốt xiên.
F = F = = 1,62cm
4.7.Tính toán cốt treo.
14
ở chỗ dầm phụ kê lên dầm chính cần có cốt treo để gia cố cho dầm chính. Lực tập
trung do dầm phụ truyền cho dầm chính là:
P = P +G = 16,119 + 6,266 = 22,385 t.
Cốt treo đợc đặt dới dạng cốt đai, diện tích cần thiết:
F = = = 10,66 cm
Dùng đai 8, hai nhánh thì số lợng đai cần thiết là:
= 11 đai
Đặt mỗi bên mép dầm phụ 5 đai, trong đoạn: h = h - h = 70 - 46 = 24cm, khoảng
cách giữa các đai là 6cm.
4.8.Cắt , uốn cốt thép và vẽ hình bao vật liệu
Bố trí các thanh thép tại các tiết diện chính:
nhịp biên gối B nhịp giữa
4.8.1.Tính khả năng chịu lực.
-Nhịp biên, momen dơng, tiết diện chữ T cánh nằm trong vùng nén, bề rộng cánh
172cm.
= = = 0,073.
x =h = 0,073.63 = 4,6cm < h = 8cm.
= 1 - = 1 - = 0,96
M = 2700.26,452.0,96.63 = 4319506 kg.cm = 43,20 t.m.
- Gối B, momen âm, tiết diện chữ nhật b = 28 cm, h = 62 cm.
= = = 0,627 < = 0,62
đồng thời x =h = 0,627.62 = 38,87 cm > 2a = 5cm.
M = R.F( h - a ) = 2700.37,856(62-2,5) = 6081566kgcm=60,81 tm .
ở các tiết diện khác, sau khi uốn, cắt cốt thép, tính M theo các bớc tơng tự. Đợc thể
hiện trong bảng sau:
Tiết diện Cốt thép; Fa ho
Mtd
nhịp biên
bc= 172cm
1+2; 26,452
Uốn 2 còn 1 ; 14,14
63
66
0,073
0,037
0,96
0,98
43,20
24,73
Gối B
B=28cm
Bên trái B
2+4+5+6 ;37,856
Uốn5 còn 2+4+6;30,796
Uốn 2 còn 4+6 ; 18,47
Cắt 4 còn 6 ; 12,32
62
62
65
65
0,627
0,505
0,279
0,177
0,69
0,75
0,86
0,91
44,22
39,09
28,18
19,84
Bên phải B Uốn 5 còn2+4+6;30,796
Uốn 4 còn 2+6 ; 24,63
Cắt 2 còn 6 ; 12,32
62
62
65
0,505
0,399
0,177
0,75
0,80
0,91
39,09
33,43
19,84
nhịp 2 3+4; 15,975 66,1 0,042 0,98 27,91
15
bc=172cm. Uốn 4 còn 3 ;9,82 66,2 0,026 0,99 17,33
4.8.2.Xác định mặt cắt lí thuyết của các thanh.
- Bên trái gối B khi cắt thanh số 4, các thanh còn lại có M = 19,84 t.m.(momen âm).
Theo hình bao momen thì tiết diện này nằm trong đoạn gần gối B, ở đó có độ dốc của
hình bao momen là:
i = = 18,687 t.
tiết diện có M = 19,84 cách tâm gối B một đoạn là:
x = = 1,4m
với x = 1,4 m thì mặt cắt này nằm trong vùng có cốt xiên F là do 228 uốn lên.
F = 12,32 cm.
Tính đoạn kéo dài W. Lấy Q = 18,687 t. q =85,5 kg/cm.
Q = 2150.12,32.0,707 = 18727 kg.
W = + 5d = + 5.2,8 = -8cm.
Lấy W = 20d = 56cm.
Chiều dài đoạn thép từ trục gối B đến điểm cắt thực tế là:
Z = 140+ 56 = 196cm lấy tròn 200cm.
- Tại tiết diện có momen âm bằng 0( trong phạm vi giữa nhịp biên) cắt lí thuyết thanh
số 6, sau đó dùng cốt cấu tạo làm cốt giá. Diện tích cốt giá tối thiểu là
0,1%bh = 0,001.28.66 = 1,85cm dùng 212 F = 2,26cm
Theo hình bao momen, tiết diện có M = 0 cách trục gối B một đoạn x = 3,21m
Trongvùng này độ dóc biểu đồ momen:
Q = = 3,83 t.
tính đoạn kéo dài với Q = 0.
W = +5.2,8 = 31,86cm,
Lại có 20.d = 56cm > 31,86 lấy W = 56cm.
Vậy đoạn dài của thanh từ trục gối B đến mút: Z = 321 + 56 = 377cm.
- ở bên phải gối B, cắt thanh số 2 là 228 uốn từ nhịp lên kéo dài qua gối, các thanh
còn lại: M = 19,84 t.m đó là tiết diện nằm cách mép gối B đoạn:
x = = 1,76m.
trong đoạn kép dài của cốt thép không có cốt xiên nên:
W = + 5.2,8 = 84cm
Lại có 20.d = 56cm W > 20d.
Vậy mặt cắt cách trục gối B một đoạn Z = 176 + 56 = 232 cm. lấy 230cm.
4.8.3.Kiểm tra về uốn cốt thép.
-Bên trái gối B , đầu tiên uốn cốt số 5 làm cốt xiên. Điểm bắt đầu uốn cách mép gối
tựa đoạn 35 cm.
Theo điều kiện về lực cắt: 35 < U = 41,65 cm.
Theo điều kiện về momen: 35cm > = 31 cm.
Tiết diện sau khi uốn có M = -39,09 t.m. Theo hình bao momen tiết diện sau cách
trục gối B đoạn x = = 0,377 m = 37,7 cm.
Tiết diện có M = -39,09 cách trục gối đoạn 37,7 cm là tiết diện sau.Điểm kết thúc
uốn cốt thép cách trục gối đoạn 106cm, nằm ngoài tiết diện sau.
-Kiểm tra cho thanh số 2, điểm bắt đầu uốn cách mép gối tựa đoạn 131 - 15 = 116cm
và cách điểm kết thúc uốn của thanh số 5 đoạn 131-106 = 25cm.
Theo điều kiện về lực cắt: 25 cm < U = 41,65.
Tiết diện sau khi uốn có M = 28,18 t.m. theo hình bao momen tiết diện này nằm cách
trục gối B đoạn:
x = = 0,96m = 96cm.
16
tiết diện có M = - 28,18 tm cách trục gối đoạn 96cm là tiết diện sau. điểm kết thúc
uốn cách trục gối đoạn 185 cm, nằm ngoài tiết diện sau.
-Bên phải gối B, đầu tiên uốn cốt số 5 từ trên xuống, đối xứng với bên trái gối B.
- Xét việc uốn cốt số 4 theo hai phía: uốn từ trên xuống và từ dới lên.
+ Uốn cốt từ trên xuống. Điểm bắt đầu uốn cách trục gối B một đoạn 114 cm, điểm
kết thúc cách trục gối B đoạn 175cm.
Tiết diện trớc của cốt 4 có: M = 39,09 t.m.
Tiết diện sau: M = 33,43 t.m.
Trên nhánh M bên phải gối B ứng với các momen vừa nêu trên, tìm đợc các khoảng
cách tơng ứng:
x = =0,47 m = 47 cm.
x = = 0,85m = 85 cm.
điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trớc một đoạn: 114 - 47 = 67 cm > = 31cm.
điểm kết thúc uốn có khoảng cách 175cm nằm ra ngoài tiết diện sau với x =85cm.
Thoả mãn các quy định cho việc uốn các cốt dọc.
+ Uốn từ dới lên.
ở phía dới, cốt số 4 đợc sử dụng tối đa khả năng chịu lực tại tiết diện 3 với momen d-
ơng lớn nhất ở nhịp hai là 25,141 t.m, tiết diện này cách trục gối B một đoạn 230 cm.
Điểm bắt đầu uốn của cốt thép cách tiết diện trớc một đoạn:
35 cm > = = 33,1 cm.
Sau khi uốn, M = 17,33 t.m, trên nhánh M của hình bao momen ở nhịp giữa tìm đợc
tiíet diện có M = 17,33 t.m cách trục gối B một đoạn:
= 174 cm.
điểm kết thúc uốn của cốt số 4 từ dới lên cách trục gối B đoạn 114cm<174cm.
- Uốn thanh số hai gồm 228 từ nhịp biên lên gần gối A , với các thanh còn lại có
M=24,37 t.m, tiết diện này cách trục gối A đoạn:
x = .2,3 = 1,31m = 131 cm.
tiết diện trớc là tiết diện cách gối A đoạn 230cm. chọn điểm bắt đầu uốn cách gối A
đoạn 180cm, điểm kết thúc uốn cách gối A đoạn 126 cm, nằm ngoài tiết diện sau
4.9.Kiểm tra neo cốt thép.
Cốt thép ở phía dới sau khi uốn, số đợc kéo và neo ở gối đều đảm bảo lớn hơn 1/3
diện tích cốt thép ở giữa nhịp.
nhịp biên: 14,14 > .26,452 = 8,8 cm
nhịp giữa: 9,82 > .15,975 = 5,32 cm
ở gối B phía nhịp biên kéo vào 230 , phía nhịp giữa kéo vào 225. Các cốt này đặt
nối chồng lên nhau một đoạn tối thiểu bằng 20d = 56 cm. Cạnh cột 30cm, nh vậy
đầu mút cốt thép còn kéo dài quá mép cột đoạn = 14cm.
ở gối biên, đoạn dầm kê lên gối 34cm, đoạn cốt thép neo vào gối 31cm( trừ lớp bảo
vệ ở đầu mút 3cm) thoả mãn yêu cầu về neo cốt thép tối thiểu 10d.
17
5.Tæng hîp sè liÖu.
5.1.Thèng kª cèt thÐp cho tõng cÊu kiÖn.
18