ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
MỤC LỤC
I.Tính toán bản sàn 2
I.1 Lập sơ đồ tính
I.2 Lựa chọn kích thước các bộ phận
I.3 Nhịp tính toán của bản
I.4 Tải trọng trên bản sàn
I.5 Tính momen
I.6 Tính cốt thép
I.7 Cốt thép cấu tạo và cốt thép phân bố
II.Tính toán dầm phụ 8
II.1 Sơ đồ tính
II.2 Tải trọng tác dụng lên dầm phụ
II.3 Tính nội lực
II.4 Tính cốt thép dọc
II.5 Chọn và bố trí cốt thép dọc
II.6 Bố trí cốt thép ngang
II.7 Bố trí, vẽ hình bao vật liệu
III.Tính toán dầm chính 20
III.1 Sơ đồ tính toán
III.2 Xác định tải trọng
III.3 Tính và vẽ biểu đồ momen
III.4 Biểu đồ bao momen
III.5 Tính toán và vẽ biểu đồ bao lực cắt
III.6 Tính cốt thép dọc
III.7 Tính cốt thép ngang
III.8 Tinh cốt treo
III.9 Cắt, uốn cốt thép và vẽ hình bao vật liệu
IV. Tổng hợp số liệu 34
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 1
XDD48-DH2
N Bấ TễNG CT THẫP
S LIU XUT PHT:
1.Loi sn :Sn sn BTCT ton khi cú bn loi dm;
(S sn nh hỡnh 1)
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
5400 5400 5400 5400 5400
7200 7200240024002400
340
hình
1
sơ đồ sàn
tỉ lệ 1:200
b=1 m
A
A
vữa xi măng -cát dày 20
mm
bản bê tông cốt thép
trát bằng vữa tam hợp dày 10
mm
S liu cho trc :
Chiu di cnh ngn ụ bn L
1
=2,40 m;
Chiu di cnh di ụ bn L
2
=5,40 m;
Hot ti tiờu chun P
TC
=940 kG/m
2
,n=1,2
Tng chu lc cú chiu dy t=34 cm
Sn nh sn sut cụng nghip nh,cu to mt sn gm ba lp nh trờn Hỡnh 1.
Vt liu bờ tụng mỏc 200, ct thộp ca bn v ct ai ca dm loi AI,ct dc
ca dm loi AII.
S liu tớnh toỏn ca vt liu:
Bờ tụng mỏc 200 cú R
n
=90 kG/cm
2
; R
k
=7,5 kG/cm
2
.
Ct thộp AI cú: R
n
=2100 kG/cm
2
; R
n
=1700 kG/cm
2
.
Ct thộp AII cú: R
a
=R
n
=2700kG/cm
2
; R
a
=2150 kG/cm
2
.
I. TNH TON BN
I.1.S sn
Xột t s hai cnh ụ bn L
2
=5,40 m > 2L
1
=2,40 m.Xem bn lm vic theo mt
phng.Ta cú sn sn ton khi bn dm.Cỏc dm t trc 2 n trc 5 l dm
chớnh cỏc dm dc l dm ph.
Sinh Viờn:Phm Vn Chin Page 2
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Để tính bản ta cắt một dải rộng b
1
=1 m vuông góc với dầm phụ và xem như một
dầm liên tục (hình 2).
I.2.Lựa chọn kích thước các bộ phận
I.2.1.Bản:
theo công thức (1.2) :
l
m
D
h
b
=
(1.2)
ta tính sơ bộ chiều dày bản với m=35 cho bản dầm liên tục, lấy D=1,3 ;
l=2400 mm=240 cm
9,8
35
240.3,1
==
b
h
cm
Chọn h
b
=9 cm
I.2.2.Dầm phụ :
nhịp dầm l
d
=l
2
=5,4 m. Với tải trọng lớn nên chọn m
d
tương đối bé tính toán sơ bộ
với m
d
=13 có
=== 540
13
11
d
d
dp
l
m
h
42 cm (1.3)
Chọn h
dp
=45 cm , b
dp
=(0,3
÷
0,5)h
dp
,nên b
dp
=20 cm.
I.2.3.Dầm chính :
nhịp dầm chính là l
d
=7.2 m Chọn h
dc
=
d
d
l
m
1
; trong đó chọn m
d
=9
Vậy h
dc
=
=720
9
1
80 cm , b
dc
=(0,3
÷
0,5)h
dc
lấy b
dc
=28 cm .
2400 2400 2400
l=2,18 m
l=2,2 m
l=2,2 m
1445 kG/m
624
624
437
437
437
437
H×NH 2
. S¥ §å TÝNH TO¸N CñA D¶I B¶N
100100 100100 100100
170170
(KG.m)
(KG.m)
(KG.m)
(KG.m)
(KG.m)
I.3.Nhịp tính toán của bản
− Nhịp giữa : l=l
1
–b
dp
=2,4 – 0,2=2,2 m.
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 3
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
− Nhịp biên l
b
=l
1b
–
222
b
dp
h
t
b
+−
=2,4 –
2
09,0
2
34,0
2
2,0
+−
=2,18 m
Chênh lệch giữa các nhịp :
=
−
100.
2,2
18,22,2
0,91 %
I.4.Tải trọng tác dụng lên bản
Hoạt tải tính toán : p
b
=940.1,2=1128 kG/m
2
Tĩnh tải được tính toán và ghi trong bảng 1 sau:
Bảng 1.
Các lớp Tiêu chuẩn n Tính toán
-Vữa xi măng 2 cm ;
o
γ
=2000 kG/m
3
0,02.2000=40
40 1,2 48
-Bản bê tông cốt thép dày 9 cm
0,09.2500=225 225 1,1 247,5
-Vữa trát 1cm
o
γ
=1800 kG/m
3
0,01.1800=18
18 1,2 21,6
Cộng 317,1
Lấy tròn g
b
=317 kG/m
2
− Tải trọng toàn phần q
b
=1128 + 317 =1445 kG/m
2
.
− Tính toán với dải bản rộng b
1
=1m, có q
b
=1445 kG/m
2
.
I.5.Tính mô men
Theo công thức (2.1) ở giữa nhịp và gối giữa
M
nhg
= M
g
=
==
16
2,2.1445
16
.
2
2
lq
b
437 kG.m (2.1a)
Ở nhịp biên và gối thứ hai
M
nhb
=M
gb
=
11
2
bb
lq
=
=
11
18,2.1445
2
624 kG.m (2.1b)
I.6.Tính cốt thép
Chọn a
0
=1,5 cm cho mọi tiết diện
Chiều cao làm việc h
0
= h – a
0
= 9 – 1,5 = 7,5 cm
I.6.1.Ở gối biên và nhịp biên :
====
506250
62400
)5,7.(100.90
62400
22
01
hbR
M
A
n
0,123 < 0,3 ; (2.2)
))21(1(5,0 A−+=
γ
=
))123,0.21(1(5,0 −+
=0,934 ; ( 2.3)
===
5,7.2100.934,0
62400
.
0
hR
M
F
a
a
γ
4,24 cm
2
(2.4)
Kiểm tra tỉ lệ cốt thép:
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 4
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
===
5,7.100
24,4.100
.100
01
hb
F
a
µ
0,57 % (2.5)
( 0,3 <
µ
<0,9)% ,tỉ lệ cốt thép như vậy là hợp lý
Dự kiến dùng cốt thép Φ8 , f
a
=0,5cm
2
khoảng cách giữa các cốt sẽ là :
===
24,4
5,0.100
1
a
a
F
fb
a
11,79 cm (2.6)
Chọn Φ8 , a=11 cm, tra bảng II phụ lục ta có F
a
=4,57 cm
2
I.6.2.Ở gối giữa và nhịp giữa
Với M= 43700 kG.cm
====
506250
43700
)5,7.(100.90
43700
22
01
hbR
M
A
n
0,086 < 0,3 ; (2.2)
))21(1(5,0 A−+=
γ
=
))086,0.21(1(5,0 −+
=0,955 ; (2.3)
===
5,7.2100.955,0
43700
.
0
hR
M
F
a
a
γ
2,91 cm
2
(2.4)
Kiểm tra tỉ lệ cốt thép:
===
5,7.100
91,2.100
.100
01
hb
F
a
µ
0,388 % (2.5)
( 0,3 <
µ
<0,9)% , tỉ lệ cốt thép như vậy là hợp lý
Dự kiến dùng cốt thép Φ6 , f
a
=0,283cm
2
,khoảng cách giữa các cốt sẽ là :
===
91,2
283,0.100
1
a
a
F
fb
a
9,73 cm (2.6)
Chọn Φ6 , a=9 cm, tra bảng II phụ lục ta có F
a
=3,14 cm
2
Tại các nhịp giữa và gối giữa ở trong vùng được giảm 20% cốt thép có :
F
a
=0,8.2,91=2,33 cm
2
Tỉ lệ cốt thép
===
5,7.100
33,2.100
.100
01
hb
F
a
µ
0,311 % (2.6)
Dự kiến dùng cốt thép Φ6 , f
a
=0,283cm
2
,khoảng cách giữa các cốt sẽ là :
===
33,2
283,0.100
1
a
a
F
fb
a
12,15 cm (2.6)
Chọn dùng Φ6 , a=12 cm , có F
a
=2,36 cm
2
.
Kiểm tra lại chiều cao làm việc h
0
.Với bản có h=9 cm lấy chiều dày lớp bảo vệ
c=1cm.
Tính lại :
- Với tiết diện dùng Φ8 thì : a
0
= c + 0,5Φ =10 + 0,5.8=14 mm =1,4 cm
h
0
=h – a
0
= 9 – 1,4 =7,6 cm,
- Với tiết diện dùng Φ6 thì : a
0
= c + 0,5Φ =10 + 0,5.6=13mm =1,3 cm
h
0
=h – a
0
= 9 – 1,3 =7,7 cm,
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 5
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Các giá trị h
0
đều nghiêng về phía lớn hơn so với giá trị dùng để tính toán là
h
0
=7,5cm,vậy dùng được và thiên về an toàn.
I.6.3.Cốt thép chịu mô men âm
Với P
b
=1128 < 5g
b
=5. 317 =1585 kG/m
2
lấy
=
υ
0,3
Lấy đoạn dài cốt thép =
υ
l =0,3.2,2 =0,66 m.Đoạn dài từ mút cốt thép đến trục
dầm sẽ là : 0,66 + 0,2/2 =0,76 m.Với h
b
=9 cm có thể tiết kiệm cốt thép bằng cách uốn
phối hợp.Đoạn thẳng từ điểm uốn đến mép dầm =
l
6
1
=
=2,2.
6
1
0,37 m , tính đến trục
dầm sẽ là 0,37 + 0,2/2 =0,47 m .
Đoạn từ điểm uốn đến mép tường =
l
8
1
=
=2,2.
8
1
0,275 m. ( xem hình 3)
I.7.Cốt thép đặt theo cấu tạo
Cốt chịu mô men âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính, chọn Φ8 , a=20
cm vậy diện tích trong mỗi mét của bản tính cho 5Φ8 =5.0,5=2,5 cm
2
>5Φ6=1,42 cm
2
và lớn hơn 50% F
a
tại gối tựa giữa của bản(0,5.2,91=1,455 cm
2
)
Dùng các thanh cốt mũ,đoạn dài đến mép dầm (1/4)l =(1/4)2,2=0,55, tính đến trục
dầm : 0,55+b
dc
/2=0,55 + 0,28/2=0,69 m= 69 cm.
Chiều dài toàn bộ đoạn thẳng : 69.2=138 cm,kể đến móc vuông =h–c=9–1=8cm
Chiều dài toàn thanh : 138 + 2.8=154 cm
Cốt thép phân bố chọn Φ6a300.Diện tích trong một mét rộng của bản là :
A
ct
=0,283.100/30=0,94 cm
2
, A
ct
=0,94 cm
2
> 20%A
s
=0,2.4,24=0,848 cm
2
(với nhịp
biên).
Trên hình 3a thể hiện bố trí cốt thép trên mắt cắt vuông góc với dầm phụ ở trong
phạm vi giữa trục 1 và trục 2 cũng như giữa trục 5 và trục 6 của mặt sàn,đó là phạm vi
chưa giảm 20% cốt thép.Mặt cắt thể hiện ba nhịp của bản từ trục A đến trục B.Cấu
tạo của bản từ trục C đến trục D lấy theo đối xứng với đoạn vừa vẽ.Các ô bản ở vùng
giữa,từ trục B đến C được cấu tạo giống như ô bản thứ 3,xem là ô bản giữa .
Từ trục 2 đến trục 5, cốt thép ở các ô bản giữa được giảm 20% ,mặt cắt của bản thể
hiện như trên hình 3b .
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 6
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
170170
2400
100 100
2400
100 100
2400
100 100
470 470
760
470
760
470
760
470
760
275
90
Ø8a220
1
Ø8a220
2
Ø8a220
3
5
Ø6a180
Ø6a180
4
Ø6a180
5
5
Ø6a180
1230
1230
75
75
75
375
75
760
h×nh 3a :MÆT C¾T VU¤NG GãC VíI DÇM PHô §O¹N GI÷A TRôC 1 Vµ 2( 5 Vµ 6 )
{ TØ LÖ 1:30 }
Ø6a300
7
7
Ø6a300
120
1230
1230
1
2
4
60
60
50
50
50
1
2
8
1
2
8
1
2
8
1
2
4
1928
1753
2560
1899
8
Ø6a300
6
Ø8a200
280
690
mÆt c¾t
a-a
Hình 3.c
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 7
XDD48-DH2
N Bấ TễNG CT THẫP
170170
2400
100 100
2400
100 100
2400
100 100
470 470
760
470
760
470
760
470
760
275
90
760
hình 3b:MặT CắT VUÔNG GóC VớI DầM PHụ ĐOạN GIữA TRụC 2 Và 5
(GIảM 20% CốT THéP) { Tỉ Lệ 1:30 }
ỉ6a300
7
7
ỉ6a300
120
ỉ8a220
1
ỉ8a220
2
ỉ8a220
3
5
ỉ6a240
ỉ6a240
4
ỉ6a240
5
5
ỉ6a240
1230
1230
75
75
75
375
75
1230
1230
1
2
4
60
60
50
50
50
1
2
8
1
2
8
1
2
8
1
2
4
1928
1753
2560
1899
II. .TNH TON DM PH
II.1.S tớnh
Dm ph l dm liờn tc nm nhp.
on dm gi lờn tng ly l S
d
=22 cm ( S
d
20 cm).B rng ca dm chớnh ó gi
thit b
dc
=28 cm.Nhp tớnh tớnh toỏn l:
Nhp gia : l = l
2
b
dc
=5,4 0,28 = 5,12 m
Nhp biờn : l
b
=l
2b
222
ddc
Stb
+
=5,4
2
22,0
2
34,0
2
28,0
+
=5,2 m
Chờnh lch gia cỏc nhp
=
100
2,5
12,52,5
1,5 %
S tớnh toỏn nh trờn hỡnh 4
II.2.Ti trng
Hot ti t bn truyn vo dm ang xột : vi khong cỏch gia cỏc dm ph u
bng nhau, l
1
= 2,4m nờn :
Hot ti trờn dm : p
d
= p
b
l
1
= 1128.2,4 = 2707 kG/m (3.1)
Tnh ti g
d
= g
b
l
1
+ g
0
, (3.2)
Trong ú g
0
= b
dp
(h
dp
h
b
).2500.1,1 =0,2(0,45 0,09)2500.1,1 = 198 kG/m
g
d
= 317.2,4 + 198 =959 kG/m
Ti trng tớnh toỏn ton phn : q
d
= 959 + 2707 =3665 kG/m
T s
==
959
2707
g
p
2,82
II.3.Ni lc
II.3.1.Mụ men
Sinh Viờn:Phm Vn Chin Page 8
XDD48-DH2
N Bấ TễNG CT THẫP
Tung hỡnh bao mụ men M=q
d
l
2
. (3.3)
Tra bng ly h s v kt qu tớnh toỏn trớnh by trong bng 1 .
Mụ men õm nhp biờn trit tiờu cỏch mộp gi ta mt on :
x=kl
b
=0,2796.5,2 =1,45 m.
Mụ men dng trit tiờu cỏch mộp gi ta gia mt on:
0,15l =5,12.0,15=0,768 m.Ti nhp biờn : 0,15.5,2 = 0,78 m
II.3.2.Lc ct
Q
A
= 0,4 q
d
l
b
= 0,4.3665.5,2 = 7623 kG
Q
B
T
=0,6 q
d
l
b
= 0,6. 3665.5,2=11435 kG
Q
B
P
=Q
C
T
=Q
C
P
= 0,5q
d
l=0,5.3665.5,12 =9382 kG.
Hỡnh bao mụ men v biu th hin trờn hỡnh 4 .
1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 10 11 1210 13
220
110
5200 5120 5120
5400 5400 5400
340
6442
8919
9018
7433
7086
7*2*
1729
5572
6005
3295
1403
1172
2719
6005
6005
2584
826
5572
1729
5572
1729
1982
12*
7623
11435
9382
9382
9382
A
B
C
280 280
2210
1450
780 768
2560
HìNH 4. SƠ Đồ TíNH TOáN và nội lực trong dầm phụ
tỉ lệ 1:50
Sinh Viờn:Phm Vn Chin Page 9
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Bảng 2.
Nhịp,tiết diện
Giá trị
β
Tung độ M,kGm
Của M
max
Của M
min
M
max
M
min
Nhịp biên
Gối A 0 0
1 0,065 6442
2 0,09 8919
0,425l 0,091 9018
3 0,075 7433
4 0,02 1982
Gối B −TD5 −0,0715 −7086
Nhịp 2
6 0,018
−0,0343
1729
−3295
7 0,058
−0,0146
5572
−1403
0,5l 0,0625 6005
8 0,058
−0,0122
5572
−1172
9 0,018
−0,0283
1729
−2719
Gối C−TD10 −0,0625 −6005
Nhịp giữa
11 0,018
−0,0269
1729
−2584
12 0,058
−0,0086
5572
−826
0.5l 0,0625 6005
− Chú thích : ở nhịp biên l
b
=5.2m ; q
b
l
b
2
=99102
Nhịp giữa l=5,12m ; q
b
l
2
=96076
II.4.Tính toán cốt thép dọc.
Có R
n
=90 kG/cm
2
,Cốt thép AII có: R
a
=R
n
=2700kG/cm
2
; R
ađ
=2150 kG/cm
2
.
II.4.1.Với mô men âm
Tính theo tiết diện hình chữ nhật b= 20 cm , h= 45 cm , giả thiết a = 3,5 cm,
h
0
=45− 3,5 = 41,5 cm.
Tại gối B, với M= 7086 kGm
A=
==
22
0
5,41.20.90
708600
bhR
M
n
0,229 (3.4)
Với bê tông mác 200 có A
d
=0,3
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 10
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Tính toán theo sơ đồ dẻo,dự kiến các khớp dẻo sẽ xuất hiện tại các gối tựa,nên ta
kiểm tra điều kiện : A< A
d
thỏa mãn.
⇒
))21(1(5,0 A−+=
γ
=
))229,0.21(1(5,0 −+
=0,868 ; (2.3)
===
5,41.2700.868,0
708600
.
0
hR
M
F
a
a
γ
7,29 cm
2
(2.4)
Kiểm tra tỉ lệ cốt thép:
===
5,41.20
27,7.100
.
.100
0
hb
F
a
µ
0,88 % > µ
min
=0,1 % (2.5)
Tại gối C,với M=6005 kGm,
A=
==
22
0
5,41.20.90
600500
bhR
M
n
0,194 (2.3)
Với bê tông mác 200 có A
d
=0,3
Tính toán theo sơ đồ dẻo,dự kiến các khớp dẻo sẽ xuất hiện tại các gối tựa,nên ta
kiểm tra điều kiện : A< A
d
thỏa mãn.
⇒
))21(1(5,0 A−+=
γ
=
))194,0.21(1(5,0 −+
=0,891 ; (2.3)
===
5,41.2700.891,0
600500
.
0
hR
M
F
a
a
γ
6,01cm
2
(2.4)
Kiểm tra tỉ lệ cốt thép:
===
5,41.20
01,6.100
.
.100
0
hb
F
a
µ
0,72 % > µ
min
=0,1 % (2.5)
II.4.2.Với mô men dương
Tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng nén.Lấy h
c
=h
b
=9 cm
Ở nhịp giữa dự kiến a = 3,5 cm ( 3≤ a ≤ 6cm) ; h
0
=h − a =45−3,5 =41,5 cm.
Ở nhịp biên mô men lớn,có khả năng dùng nhiều thanh cốt thép,dự kiến a=4,5 cm,
⇒h
0
= 40,5 cm.
Để tính bề rộng cánh b
c
lấy C
1
bé hơn trong giá trị sau:
− Một nữa khoảng cách hai mép trong của dầm : 0,5.2,2 =1,1 m
−
== 12,5
6
1
6
1
d
l
0,83 m
− 9h
c
( h
c
=9 cm > 0,1h=4,5 cm ) = 0,81 m.
Vậy lấy C
1
=0,81m
Tính b
c
=b+ 2C
1
= 20 + 2.81=182 cm.
M
c
= R
n
.b
c
.h
c
(h
0
−0,5h
c
)= 90.182.9(40,5−0,5.9)=5307120 kGcm, (3.8)
M
c
=53071 kGm
Có : M
max
=9018 < M
c
=53071 kGm ⇒trục trung hòa đi qua cánh
− Tại nhịp biên:
A=
==
22
0
5,40.182.90
901800
hbR
M
cn
0,0336 (3.4)
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 11
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
⇒
))21(1(5,0 A−+=
γ
=
))0336,0.21(1(5,0 −+
=0,983 ; (2.3)
===
5,40.2700.983,0
901800
.
0
hR
M
F
a
a
γ
8,39 cm
2
( 2.4)
− Tại nhịp giữa với M=600500 kGcm; h
0
=41,5 cm
A=
==
22
0
5,41.182.90
600500
hbR
M
cn
0,0213 (3.4)
⇒
))21(1(5,0 A−+=
γ
=
))0213,0.21(1(5,0 −+
=0,989 ; (2.3)
===
5,41.2700.989,0
600500
.
0
hR
M
F
a
a
γ
5,42 cm
2
(2.4)
Kiểm tra tỉ lệ cốt thép:
− Ở nhịp biên µ=
==
5,40.20
39,8.100
.
.100
0
hb
F
a
1,04 % >µ
min
=0,1 % (2.5)
− Ở nhịp giữa µ=
==
5,41.20
42,5.100
.
.100
0
hb
F
a
0,65 % >µ
min
=0,1 % (2.5)
II.5.Chọn và bố trí cốt thép dọc
Một số cách chọn cốt thép cho các tiết diện chính của dầm:
Bảng 3.
Tiết diện Nhịp biên Gối B Nhịp 2 và
giữa
Gối C
Diện tích F
a
cần thiết
8,39 7,29 5,42 6,01
Các thanh
và diện tích
tiết diện
3Φ16+1Φ18 3Φ12+2Φ16 2Φ16+1Φ14 3Φ16
8,57 7,41 5,56 6,03
3Φ14+2Φ16 1Φ14+3Φ16 1Φ18+2Φ14 4Φ12+1Φ14
8,64 7,57 5,62 6,06
4Φ14+1Φ18 2Φ14+4Φ12 3Φ16 4Φ14
8,7 7,57 6,03 6,15
5Φ14 4Φ14 2Φ12+2Φ16
7,69 6,15 6,28
Một số phương án bố trí cốt thép được ghi trong bảng dưới:
Bảng 4:
Tiết diện
Phương án
Nhịp biên Gối B Nhịp 2 Gối C Nhịp giữa
1
3Φ16+1Φ18 3Φ12+2Φ16 2Φ16+1Φ14 3Φ16 2Φ16+1Φ14
2
3Φ16+1Φ18 3Φ12+2Φ16 2Φ16+1Φ14 4Φ12+1Φ14 2Φ16+1Φ14
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 12
XDD48-DH2
N Bấ TễNG CT THẫP
3
314+216 312+216 216+114 412+114 216+114
4
314+216 514 216+114 316 316
Nhn xột: Din tớch ban u l: 27,11 cm
2
Phng ỏn 1: Chn thộp cú din tớch (33,13 cm
2
) khỏ sỏt yờu cu,phi hp
c 216 gia nhp biờn vi gi B v phi khụng phi hp c ct thộp
gi C v nhp bờn cnh,t nhp 2 tr i mi hng ch t 3 thanh d bờ
tụng,nhng dựng 4 loi ng kớnh.
Phng ỏn 2:Chn thộp cú din tớch 33,16 cm
2
,phi hp tt 216 gia nhp
biờn vi gi B, 114 gia gi C vi nhp gia,t nhp 2 tr i mi hng ch t
3 thanh d bờ tụng.Nhng dựng nhiu ng kớnh khỏc nhau khú khn
trong vic chn thộp.
Phng ỏn 3: Chn thộp cú din tớch l 33,23 cm
2
,phi hp tt 216 gia
nhp biờn v gi B,114 gia gi C v nhp gia.Dựng 3 loi ng kớnh , t
nhp 2 tr i mi hng ch t 3 thanh d bờ tụng,phi ct nhiu thanh thộp
Phng ỏn 4: Chn thộp cú din tớch 33,55 cm
2
: phi hp rt tt gia cỏc
vựng.,dựng 3 thanh d bờ tụng,
Trong 4 phng ỏn trờn nhn thy phng ỏn 4 cú din tớch gn vi din tớch ban
u dựng ớt loi ng kớnh khỏc nhau v dựng 3 thanh d bờ tụng,ớt phi ct cỏc
thanh thộp nờn chn phng ỏn 4. B trớ nh hỡnh 5
4
2ỉ16
2
2ỉ14
1ỉ14
1
3
2ỉ14
6
7
2ỉ16
1ỉ16
nhịp biên
gối B
nhịp 2
gối c
nhịp giữa
5
1ỉ14
HìNH 5. SƠ Đồ bố trí thép chịu lực trong các tiết
diện chính của dầm phụ
II.6.Tớnh toỏn ct thộp ngang
Ti tit din B chu lc ct ln nht Q=11435 kG :
Ly chiu dy lp bo v c =20 mm
Khong cỏch h theo phng ng t=30 mm
theo ct thộp ó b trớ cú a
0
=44,6 mm vy h
0
=ha
0
=454,46 = 40,5 cm
Kim tra iu kin hn ch : Q<k
0
R
n
bh
0
(3.10)
Vi bờ tụng Mỏc 200 ly k
0
=0,35
k
0
R
n
bh
0
=0,35.90.20.40,5=25515 kG >Q=11435 kG , tha món iu kin
hn ch.
Sinh Viờn:Phm Vn Chin Page 13
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Kiểm tra điều kiện tính toán Q<0,6R
k
bh
0
(3.11)
Gối có lực cắt bé nhất là Q
A
=7623 kG tại các tiết diện gần gối A( uốn 2Φ14 chỉ còn
một hàng cốt thép) a
0
=28 mm vậy h
0
=h−a
0
=45−2,8=42,2 cm
0,6R
k
bh
0
=0,6.7,5.20.42,2 =3798 kG
Xảy ra Q>0,6R
k
bh
0
nên phải tính toán cốt đai.
Tính toán cho phần bên trái gối B với Q=11435 kG và h
0
=40,5 cm.
q
d
=
=
2
0
2
8 bhR
Q
k
=
2
2
5,40.20.5,7.8
11435
66,43 kG/cm (3.12)
Chọn đai Φ6 ,f
d
=0,283 cm
2
, hai nhánh,n=2 ,thép AI có R
ađ
=1700 kG/cm
2
.
−
Khoảng cánh tính toán của cốt đai :
U
t
=
=
d
dad
q
nfR
=
43,66
283,0.2.1700
14,48 cm (3.13)
−
Khoảng cách cực đại giữa hai cốt đai :
U
max
=
=
Q
bhR
k
2
0
5,1
=
11435
5,40.20.5,7.5,1
2
32,3 cm (3.14)
−
Khoảng cách cấu tạo ,với h = 45cm thì U
ct
≤ h/2=22,5cm và 15 cm
⇒ chọn U
ct
=14 cm .
II.7.Tính toán ,vẽ hình bao vật liệu
Ở nhịp lấy chiều dày lớp bảo vệ bằng 2 cm.Ở gối tựa lấy lớp bảo vệ cũng là 2 cm,
khoảng hở giữa hai hàng cốt thép là 3 cm.Từ chiều dày lớp bảo vệ và bố trí cốt thép
tính ra được a và h
0
cho từng tiết diện.
Mọi tiết diện đều tính theo trường hợp tiết diện đặt cốt thép đơn:
α=
0
bhR
FR
n
aa
(5.1) ; γ =1
−
2
α
(5.3) ;M
td
=R
a
F
a
γh
0
(5.4)
Với tiết diện chịu mô men dương thay b bằng b
c
=182 cm.Kết quả tính toán ghi trong
bảng sau:
Bảng 5
Tiết diện Số lượng và S cốt thép h
0
(cm)
α γ
M
td
(kGm)
Giữa nhịp biên
3Φ14+2Φ16; S=8,64 cm
2
40,6 0,035 0,983 9310
Cạnh nhịp biên
Uốn 2Φ14 còn 2Φ16+1Φ14 ;S=5,56
cm
2
42,2 0,022 0,989 6265
Cạnh nhịp biên
Uốn3Φ14 còn 2Φ16;
S=4,02cm
2
42,2 0,016 0,992 4544
Trên gối B
5Φ14; S=7,69 cm
2
40,5 0,285 0,858 7215
Cạnh gối B
Uốn hoặc cắt 1Φ14 còn 4Φ14;
S=6,16 cm
2
40,5 0,228 0,884 5968
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 14
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Cạnh gối B
Uốn hoặc cắt 2Φ14 còn 2Φ14;
S=3,08 cm
2
42,3 0,109 0,946 3328
Nhịp 2
2Φ16+1Φ14; S=5,56 cm
2
42,2 0,022 0,989 6265
Cạnh nhịp 2
Uốn 1Φ14 còn 2Φ16; S=4,02 cm
2
42,2 0,016 0,992 4544
Gối C
3Φ16; S=6,03 cm
2
42,2 0,214 0,893 6135
Cạnh gối C
Cắt hoặc uốn 1Φ16 còn 2Φ16;
S=4,02 cm
2
42,2 0,143 0,929 4255
Nhịp giữa Giống nhịp 2 42,2 0,022 0,989 6265
Tìm điểm cắt lý thuyết:
Ở nhịp 2: sau khi uốn 1Φ14,khả năng chịu lực của các thánh còn lại là:
M
tds
=4544kGm.Dựa vào hình bao mô men ,ở tiết diện 6 có M=1729 kGm,tiết diện 7 có
M=5572 kGm suy ra tiết diện có M=4544 kGm nằm giữa tiết diện 6 và 7.Dùng cách vẽ
theo đúng tỉ lệ rồi đo,xác định được vị trí tiết diện cần tìm cách mép gối một đoạn 171
cm .Đó là tiết diện sau của các thanh chịu uốn.Chọn điểm cuối cách của đoạn uốn cách
mép gối một đoạn 156 cm, nằm ngoài tiết diện sau.điểm uốn cách tâm gối : 156+ 14
=170 cm.
Tìm điểm cắt lý thuyết thanh số 1 (1Φ14) bên phải gối B.Sau khi cắt những
thanh còn lại có M
td
=5968 kGm.Dựa vào hình bao mô men tìm tiết diện có mô
men âm 5968 kGm .Đó là tiết diện nằm giữa tiết diện 5 có M=7086 kGm và tiết
diện 6 có M=3295 kGm.Nội suy theo đường thẳng (h.6) có x
1
=30,2 cm.
Tính đoạn kéo dài W trong đó lấy Q là độ dốc của biểu đồ mô men.Dầm phụ chịu tải
trọng phân bố ,biểu đồ mô men là đường cong,xác định độ dốc Q gần đúng theo giá trị
lực cắt.Tại mặt cắt lý thuyết với x
1
= 30,2 cm có Q
t1
(h.6)
p
Bt
Q
l
xl
Q
5,0
5,0
1
1
−
=
=
9382
256
2,30256
−
=8275 kG.
Khi không kể đến cốt xiên,Q
x
=0,tính được:
q
d
=
=
U
nfR
dad
7,68
14
283,0.2.1700
=
kG/cm (4.16)
W
2
=
=+
−
d
q
QQ
d
x
5
2
8,0
4,1.5
7,68.2
8275.8,0
+
=55,2 cm (5.9)
W
2
=55,2 >20d=28 cm
Múi trên của cốt xiên cách mép gối 156 cm(cách tâm gối 170cm). W
t
=156 – 30,2
=125,8cm > W
1
=28 cm nên cốt xiên nằm ngoài phạm vi đoạn W
1
.Kiểm tra điều kiện:
W
2
=55,2<W
t
=125,8 cm nên lấy W=W
2
=55,2 cm
Điểm cắt thực tế cốt thép cách mép gối tựa một đoạn : x
1
+W =30,2 + 55,2 =85,4cm.
Tìm mặt cắt lý thuyết của thanh số 2(2Φ14) bên phải gối B.Với các thanh còn lại
có M
td
=3328 kGm.Dựa vào hình bao mô men tìm tiết diện có mô men âm 3328
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 15
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
kGm.Đó là tiết diện nằm giữa tiết diện 6 có M=3295 kGm và tiết diện số 5 có
M=7086 kGm.Nội suy theo đường thẳng (h.6) có x
2
=101,5 cm .
Tính đoạn kéo dài W trong đó lấy Q là độ dốc của biểu đồ mô men.Dầm phụ chịu tải
trọng phân bố ,biểu đồ mô men là đường cong,xác định độ dốc Q gần đúng theo giá trị
lực cắt.Tại mặt cắt lý thuyết với x
2
=101,5 cm có Q
t2
(h.6)
3861
Z'=66 cm
7086
5968
3328
3295
5968
1403
9382
Qt1
Qt2
x
x
1
2
4
0,2l=102,4
x
4
x
=
kl=145
x
1
x
2
0,5l=256
H×NH 6
. S¥ §å tÝnh to¸n mÆt c¾t lý thuyÕt c¸c thanh
p
Bt
Q
l
xl
Q
5,0
5,0
1
2
−
=
=
9382
256
5,101256
−
=5662 kG.
Khi không kể đến cốt xiên,Q
x
=0,tính được:
−
q
d
=
=
U
nfR
dad
7,68
14
283,0.2.1700
=
kG/cm (4.16)
−
W
2
=
=+
−
d
q
QQ
d
x
5
2
8,0
4,1.5
7,68.2
5662.8,0
+
=39,9 cm (5.10)
Trong đoạn kéo dài của các thanh này có lớp cốt xiên vừa nêu ở trên.Đoạn thẳng từ
mặt cắt lý thuyết đến điểm đầu cốt xiên : W
t
=156 – 101,5 =54,5cm >W
1
=20d=28 cm
Cốt xiên nằm ngoài đoạn W
1
vậy không kể nó vào trong tính toán.
Do W
t
=54,5 >W
2
=39,9 cm nên lấy W=39,9 cm
Điểm cắt thực tế cốt thép cách mép gối tựa một đoạn : x
2
+W =101,5 + 39,9 =141,4
cm.
Ở bên trái gối C,cắt thanh số 7(1Φ16 từ nhịp giữa uốn lên kéo qua gối) các thanh
còn lại có M
td
=4255 kG.Tìm mặt cắt lý thuyết.
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 16
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Với M=4255 kG,theo hình bao mô men tìm tìm tiết diện có mô men âm 4255
kGm.Đó là tiết diện nằm giữa tiết diện 9 có M=2719 kGm và tiết diện số 10 có
M=6005 kGm.Nội suy theo đường thẳng có x
3
=54,5cm cách mép trái gối C.
Tính đoạn kéo dài W trong đó lấy Q là độ dốc của biểu đồ mô men.Dầm phụ chịu tải
trọng phân bố ,biểu đồ mô men là đường cong,xác định độ dốc Q gần đúng theo giá trị
lực cắt.Tại mặt cắt lý thuyết với x
3
= 54,5 cm có Q
t3
t
Ct
Q
l
xl
Q
5,0
5,0
3
3
−
=
=
9382
256
5,54256
−
=7385 kG.
Khi không kể đến cốt xiên,Q
x
=0,tính được:
−
q
d
=
=
U
nfR
dad
7,68
14
283,0.2.1700
=
kG/cm (4.16)
−
W
2
=
=+
−
d
q
QQ
d
x
5
2
8,0
6,1.5
7,68.2
7385.8,0
+
=50,1 cm (5.10)
Trong đoạn kéo dài của các thanh này có lớp cốt xiên vừa nêu ở trên.Đoạn thẳng từ
mặt cắt lý thuyết đến điểm đầu cốt xiên : W
t
=156 – 54,5 =101,5cm >W
1
=20d=32cm
Cốt xiên nằm ngoài đoạn W
1
vậy không kể nó vào trong tính toán.
Do W
t
=101,5 >W
2
=50,1 cm nên lấy W=50,1cm
Điểm cắt thực tế cốt thép cách mép gối tựa một đoạn : x
3
+W =54,5 + 50,1 =104,6
cm.
Trên bản vẽ thi công thường xác định đoạn dài của cốt thép tính từ trục gối tựa đến
mút cốt thép ,ký hiệu là Z.
Z
1
=
Wx
b
dc
++
1
2
=14+=30,2 + 55,2 =99,4 cm lấy tròn 100 cm ;
Z
2
=
Wx
b
dc
++
2
2
=14+101,5 + 39,9=155,4 cm lấy tròn 155 cm ;
Z
3
=
Wx
b
dc
++
3
2
=14+54,5 + 50,1 =118,6cm lấy tròn 120 cm ;
Các đoạn này được thể hiện trên hình vẽ bố trí cốt thép (h.7).
Kiểm tra vị trí uốn của cốt xiên ở bên trái gối B theo điều kiện quy định cho điểm bắt
đầu và điểm kết thúc .Khi xem uốn cốt xiên từ trên xuống,có điểm bắt đầu lần lượt
cách trục gối tựa là 40 cm và 90 cm (cách mép gối là 26 cm và 76 cm).Uốn thanh số 1
có điểm bắt đầu uốn cách mép gối 26 cm >h
0
/2=20 cm,thỏa mãn điều kiện về điểm
đầu.Điểm cuối tính theo hình học, cách mép gối một đoạn Z’
4
=66 cm(cách tâm gối
Z
4
=80 cm).Tại đây có M=(7086/145)(145−66)=3861 kGm.Khả năng chịu lực của tiết
diện sau khi uốn là:
M
tds
=5968 >M=3861 kGm
Tìm tiết diện sau,tại đó M=M
tds
ta tính x
4
(h.6)
x
4
=145(1−
7086
5968
)=22,89 cm ≈ 23 cm
Có Z’
4
=66 cm >x
4
– Điểm kết thúc uốn cốt thép từ trên xuống nằm ngoài tiết diện
sau,thỏa mãn.
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 17
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
-Uốn các thanh số 2 gồm 2Φ14 tại tiết diện cách trục gối một đoạn Z
5
=90 cm,cách
mép Z’
5
= 76 cm.Khi uốn các thanh này thì khả năng chịu lực của tiết diện trước khi
uốn là : M
tdt
=5968 và tiết diện vừa xác định với x
4
=23 cm chính là tiết diện trước của
2Φ14 sắp uốn.Khoảng cách từ điểm bắt đầu uốn đến tiết diện trước là :
76−23=53 cm >h
0
/2 thỏa mãn quy định về điểm đầu.Sau khi uốn có M
tds
=3328 kGm.
Điểm cuối tính theo hình học, cách mép gối một đoạn Z’
6
=106,6cm(cách tâm gối
Z
6
=120,6 cm).Tại đây có M=(7086/145)(145−106,6)=1877 kGm.Khả năng chịu lực
của tiết diện sau khi uốn là:
M
tds
=3328 >M=1877 kGm
Tại tiết diện có M=0 ,cắt lý thuyết 2Φ14 còn lại bên trái gối B,khả năng chịu lực của
tiết diện sau khi cắt M
td
=0,mặt cắt lý thuyết này cách mép gối B trái một khoảng
là : 145 cm.
Từ đó trở đi dùng 2Φ12 làm cốt giá cấu tạo,nối vào với 2Φ14,để đảm bảo đủ khả
năng chịu lực đoạn nối chồng 2Φ14 lên 2Φ12 phải ≥30d=42 cm,chọn W= 42 cm
Vậy mặt cắt thực tế cách mép gối tựa 1 đoạn là : 145+42 =187 cm,cách trục gối tựa
201 cm.
Thanh số 3 và thanh số 4 là hai thanh chịu mô men âm phía trên để đảm bảo an toàn
ta nên nối chúng ở đoạn giữa nhịp,đoạn chồng lên nhau W=30d=30.1,6=48 cm
-Uốn thanh số 2 lên gối A,sau khi uốn có M
tds
=6265 kGm, Dùng cách vẽ theo đúng tỉ
lệ rồi đo,xác định được vị trí tiết diện có M
td
=6265 cách mép gối A một đoạn 871
mm.Chọn điểm kết thúc uốn cách mép gối A bằng 800 mm,dựa vào điều kiện hình
học tính được điểm bắt đầu uốn cách mép gối A 1106mm,trong trường hợp hình bao
vật liệu không cắt bao mô men thi tiết diện trước nằm vị trí có M
max
,vậy tiết diện trước
cách mép gối A một đoạn 0,425l=0,425.5,2=2,21 m.Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện
trước một đoạn bằng 2,21−1,106=1,104 m=110,4 cm>
2
0
h
=20,3 cm thỏa mãn điều
kiện cho phép.
Kết quả tính toán được thể hiện lên hình bao vật liệu (h.7)
II.8.Kiểm tra neo cốt thép
Cốt thép ở phía dưới sau khi uốn ,cắt,phải đảm bảo số còn lại được neo chắc vào gối.
− Ở nhịp biên F
a
=8,64 cm
2
,cốt thép neo vào gối B 2Φ16 có diện tích 4,02 cm
2
,
4,02 cm
2
>(1/3).8,64 = 2,88 cm
2
− Đoạn cốt thép neo vào gối biên kê tự do :
C
n
≥ 10d=10.1,6 = 16 cm
Đoạn dầm kê lên tường là 22 cm,bảo đảm đủ chỗ để neo cốt thép.Đoạn neo thực tế
lấy bằng 22−3 = 19 cm.
− Cốt thép ở nhịp giữa F
a
=5,56 cm
2
,cốt thép neo vào gối 2Φ16 có diện tích 4,02
cm
2
: 4,02 cm
2
>(1/3).5,56 = 1,85cm
2
thỏa mãn.
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 18
XDD48-DH2
N Bấ TễNG CT THẫP
bố trí cốt thép và hình bao vật liệu của dầm phụ
tỉ lệ 1:50
1ỉ14
1
3
2ỉ14
6
7
2ỉ16
1ỉ16
MC 1-1
5
1ỉ14
4
2ỉ16
2
2ỉ14
140140 140140
170170
6'
6
6
2
8
3
5
4
7
6
6
6'
7
6
8
2ỉ12
MC 2-2 MC 3-3 MC 4-4
MC 5-5
2
1
3
4
5400
ỉ6a140
450
Đơn vị dài : mm
Đơn vị mô men : kGm
2450
1400
2900
4950
3830
4
3
3
4
3
3
560
5
6
0
5
6
0
5
6
0
2918
4624
1296
5400 5400
1
1
3
3
4
4
5
5
2
2
900
220
6265
6442
9310
8919
9018
7433
3328
5968
7086
7215
5968
5572
3328
6005
6265
4255
6005
6135
4544
6265
6005
4255
826
2584
1403
1560545
1015
260
570
760
4544
1000400
1200
1700 1700
1
800
70
70
70
30d=420
30d=480
20d=320 20d=320
1700
1550
5580
5720
5720
1296
20
11280
2010
302
20
200
14
Sinh Viờn:Phm Vn Chin Page 19
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
III.Tính toán dầm chính.
III.1.Sơ đồ tính toán
Dầm chính là dầm liên tục ba nhịp.Kích thước dầm dẫ được giả thiết :b=28 cm ; h=80
cm.Chọn cạnh của cột b
0
=30 cm.Đoạn dầm chính kê lên tường đúng bằng chiều dày
tường là 34 cm.Nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên đều bằng l=7,2 cm.Sơ đồ tính
toán vẽ trên hình 8.
2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400
7200 7200 7200
7200 7200 7200
H×nh 8.
s¬ ®å tÝnh to¸n dÇm chÝnh
300 300
III.2.Xác định tải trọng
− Hoạt tải tập trung P=p
d
l
2
=2707.5,4=14617,8 kG=14,6178 t (4.1)
− Trọng lượng bản thân dầm đưa về thành các lực tập trung :
G
0
=b(h−h
b
)l
1
.2,5.1,1=0,28(0,8−0,09)2,4.2,5.1,1=1,312 t
− Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào :
G
1
=g
d
l
2
=959.5,4 =5178,6 kG =5,179 t (4.2)
− Tĩnh tải tác dụng tập trung :
G=G
1
+G
2
= 1,312 +5,179 =6,491 t
III.3.Tính toán và vẽ biểu đồ mô men
Do tính chất đối xứng của sơ đồ tính toán nên ta vẽ biểu đồ mô men theo cách tổ hợp
(h.9)
III.3.1.Biểu đồ M
G
Dùng số liệu ở bảng ІV của phụ lục tra hệ số α , tính
M
G
= αGl = α.6,491.7,2 =46,7352 α
III.3.2.Các biểu đồ M
pi
Xét bốn trường hợp bất lợi của hoạt tải 1,2,3,4 như trên hình 9b,c,d,e
M
P
= αPl = α. 14,6178.7,2 =105,248 α
Kết quả tính toán ghi trong bảng 5.
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 20
XDD48-DH2
N Bấ TễNG CT THẫP
Trong s M
p3
v M
p4
cũn thiu tớnh mụ men ti cỏc tit din 1,2,3. tớnh
toỏn M
3
cn tỡm thờm M
c
.
Vi s M
p3
nh hỡnh v cú M
c
=Pl =0,08. 105,248=8,42
em ct ri cỏc nhp AB,BC.
Vi M
P4
cú M
1
= M
B
/3=4,631/3=1,544 ; M
2
=2M
B
/3=2.4,631/3=3,087
Vi M
P3
nhp 1 v 2 cú ti trng ,tớnh M
0
ca dm n gin kờ lờn hai gi t do
M
0
=Pl
1
=14,6178.2,4=35,083 t.m
M
1
=35,083
3
732,32
=24,172 tm
M
2
=35,083
3
732,32
.2
=13,262 tm
M
3
=35,083
3
732,32
.2
3
42,8
=10,455 tm
a cỏc s liu tớnh c vo bng 5
G G G
1 2 3 4
A B C
M
a)
b)
c)
d)
e)
G
M
P1
M
P2
M
P3
M
P4
A B
P
P
P
P
P
P
11,403
7,291
12,478
3,131
30,417
25,681
13,998
4,684
9,367
13,998
21,05
1
2
A B
3
4
B C
P
M
1
M
2
M =32,732
B
M =32,732
B
M =8,42
C
Hình9.
s
ơ đồ tính toán mô men trong dầm
Hình10.
s
ơ đồ tính toán bổ trợ mô men
ở một số tiết diện
M =35,083
0
24,172
13,262
32,732
1,544
3,087
4,631
Bng 6: Tớnh toỏn v t hp mụ men
Sinh Viờn:Phm Vn Chin Page 21
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Tiết diện
Sơ đồ
1 2 B 3
M
G
α 0,244 0,156 −0,267 0,067
M 11,403 7,291 −12,478 3,131
M
P1
α 0,289 0,244 −0,133 −0,133
M 30,417 25,681 −13,998 −13,998
M
P2
α −0,0445 −0,089 −0,133 0,2
M −4,684 −9,367 −13,998 21,05
M
P3
α −0,311
M 24,172 13,262 −32,732 1,455
M
P4
α 0,044
M 1,544 3,087 4,631
M
max
41,820 32,972 −7,847 24,181
M
min
6,719 −2,076 −46,21 −10,867
III.3.2.Biểu đồ bao mô men
Tung độ của biểu đồ bao mô men :
M
max
=M
G
+max M
P
(4.4)
M
min
=M
G
+min M
P
(4.5)
Tính toán cho từng tiết diện ghi trong bảng 5.Biểu đồ bao mô men (hình 11)
6,719
41,82
32,972
2,076
46,21
7,847
10,867
24,181
H×nh11.
BiÓu ®å m« men
M
min
M
max
A
B
III.3.3.Xác dịnh mô men ở mép gối
Xét gối B.Theo hình bao mô men thấy rằng phía bên phải gối B biểu đồ M
min
ít dốc
hơn phía trái,tính mô men mép bên phải sẽ có trị số tuyệt đối lớn hơn (h.12)
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 22
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Độ dốc của biểu đồ mô men trong đoạn gần gối B :
b/2
300
M
M
mg
2400
H×nh12. S¬ ®å tÝnh M
mg
46,21
10,867
B
3
i =
726,14
4,2
867,1021,46
=
−
t
ΔM=
==
2
3,0.726,14
2
0
ib
2,209 tm
M
mg
=M
g
− ΔM= 46,21 – 2,209 =44,001 tm (4.8)
Ta dùng giá trị này để tính cốt thép tại gối.
III.4. Tính và vẽ biểu đồ bao lực cắt
Tiến hành tính toán như với biểu đồ bao mô men
Q
G
=βG; Q
Pi
=βP ;
Hệ số β cho ở bảng ІV của phụ lục,các trường hợp chất tải lấy theo hình 9,kết quả
tính ghi trong bảng 6.
Trong đoạn giữa nhịp ,suy ra lực cắt Q theo phương pháp mặt cắt,xét cân bằng của
đoạn dầm:
• Giữa nhịp biên:
− Q
G
= Q
A
−G=4,758−6,491 = −1,733
− Q
P1
= Q
A
−P=12,674−14,6178 = −1,944
− Q
P2
= Q
A
= −1,944
− Q
P3
= Q
A
−P=10,072−14,6178 = −4,546
• Giữa nhịp giữa :
− Q
G
= Q
B
−G=6,491−6,491 = 0
− Q
P1
= Q
B
=0
− Q
P2
= Q
B
−P= 14,6178−14,6178=0
− Q
P3
= Q
B
−P=17,863−14,6178 = 3,245
Biểu đồ bao lực cắt
Tung độ biểu đồ bao lực cắt :
−
Q
max
=Q
G
+maxQ
P
−
Q
min
=Q
G
+minQ
P
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 23
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Các giá trị tung độ tính được ghi trong bảng 6
Hình bao lực cắt vẽ trên hình 13.
Bảng 6: Tính toán và tổ hợp lực cắt
Đoạn
Sơ đồ
Bên phải g A Giữa n biên Bên trái g B Bên phải g
B
Giữa n
giữa
Q
G
β 0,733 −1,267 1
Q 4,758 −1,733 −8,224 6,491 0
Q
P1
β 0,867 −1,133 0
Q 12,674 −1,944 −16,562 0 0
Q
P2
β −0,133 −0,133 1
Q −1,944 −1,944 −1,944 14,6178 0
Q
P3
β 0,689 −1,311 1,222
Q 10,072 −4,546 −19,164 17,863 3,245
Q
max
17,432 −3,677 −9,357 24,354 3,245
Q
min
2,814 −6,279 −27,388 6,491 0
H×nh13.
BiÓu ®å bao lùc c¾t
Q
min
Q
max
A
B
17,432
2,814
6,279
3,677
9,357
27,388
24,354
6,491
3,245
III.5.Tính cốt thép dọc
Tính dầm chính theo sơ đồ đàn hồi tra bảng IX phụ lục ta được :
Hệ số hạn chế vùng nén α
0
=0,62 ;
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 24
XDD48-DH2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
A
0
=α
0
(
2
1
0
α
−
)=0,62(1−
2
62,0
)=0,428; (
Số liệu R
n
=90 kG/cm
2
; R
a
=R
a
’=2700 kG/cm
2
.
III.5.1.Tính với mô men dương
Tiết diện chữ T cánh nằm trong vùng nén (h.14a).Bề rộng cánh dùng trong tính toán
b
c
=b+ 2C
1
Để tính bề rộng cánh b
c
lấy C
1
bé hơn trong giá trị sau:
− Một nữa khoảng cách hai mép trong của dầm : 0,5.(540−28)=256 cm
− Một phần sáu nhịp dầm
== 720
6
1
6
1
d
l
120 cm
− 9h
c
( h
c
=9 cm > 0,1h=80.0,1=8 cm ) = 0,81 m.
Vậy lấy C
1
=0,81m
Tính b
c
=b+ 2C
1
= 28 + 2.81=190 cm.
Giả thiết a=4,5 cm ; h
0
=80−4,5 =75,5 cm
M
c
= R
n
.b
c
.h
c
(h
0
−0,5h
c
)= 90.190.9(75,5−0,5.9)=10926900 kGcm, M
c
=109,269 tm
Có : M
max
=41,82 tm < M
c
=109,269 tm ⇒trục trung hòa đi qua cánh
Có h
c
=9 cm< 0,2h
0
=0,2.75,5=15,1 cm,nên có thể dùng công thức gần đúng:
F
a
=
)5,0(
0 ca
hhR
M
−
=
)9.5,05,75(2700 −
M
=
191700
M
(4.12)
− Tại nhịp 1: M=41,82 tm=4182000 kGcm
===
191700
4182000
191700
M
F
a
21,82 cm
2
− Tại nhịp 2 với M=24,181tm=2418100 kGm;
===
191700
2418100
191700
M
F
a
12,61 cm
2
Kiểm tra tỉ lệ cốt thép:
− Ở nhịp 1 µ=
==
5,75.28
82,21.100
.
.100
0
hb
F
a
1,03 % (0,8% < µ<1,5 %)
Tỉ lệ cốt thép hợp lý
− Ở nhịp 2 µ=
==
5,75.28
61,12.100
.
.100
0
hb
F
a
0,6 % > µ
min
=0,15 %
III.5.2.Tính mô men âm
Cánh nằm trong vùng kéo,tính tiết diện chữ nhật b=28 cm.Giả thiết a=7,5 cm,
h
0
=80−7,5 cm=72,5 cm
− Tại gối B lấy mô men mép gối M
mg
= 44,001 tm=4400100 kGcm
====
13245750
4400100
)5,72.(28.90
4400100
22
0
bhR
M
A
n
0,332 < A
0
=0,428 ;
))21(1(5,0 A−+=
γ
=
))332,0.21(1(5,0 −+
=0,7898 ;
Sinh Viên:Phạm Văn Chiến Page 25
XDD48-DH2