ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 LOẠI BẢN DẦM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1023.29 KB, 56 trang )
SVTH: NGUYN HNG TM LP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XY DNG N Bấ TễNG CT THẫP 1 GVHD: TS. PHNG NGC DNG
1
I. S KT CU DM SN
Hỡnh 1: S kt cu dm sn
50005000500050005000
2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100
6300 6300 6300
1 2 3 4
F
E
D
C
B
A
Sễ ẹO KET CAU DAM SAỉN TL 1/100
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
2
II. SỐ LIỆU TÍNH TỐN
1.Gạch lát:
2.Vữa lát:
3
1800 / , 3 , 1,3
kG m cm n
3.Bản BTCT:
3
2500 / , 1,1
kG m n
4.Lớp trát
3
1800 / , 3 , 1,3
kG m cm n
Hình 2: Các lớp cấu tạo trên sàn
1
L
( )m
2
L
( )m
Giá trị
tiêu
chuẩn
của hoạt
tải
c
p
2
( / )kN m
Chiều
dày
tường
( )m
Bê tơng
15B
( )Mpa
Cốt thép
Sàn
CI
( )Mpa
Cốt đai
CI
( )Mpa
Thép
dọc
CII
( )Mpa
2,1 5 11 0,34
8,5
0,75
1
b
bt
b
R MPa
R MPa
225
s
R
w
175
s
R
280
s
R
Bê tơng B15 :
8.5
b
R MPa
,
0.75
bt
R MPa
,
3
23 10
b
E MPa
.
Cốt thép CI :
225
s
R MPa
,
175
sw
R MPa
,
225
sc
R MPa
,
4
21 10
s
E MPa
1
b
,
0,645
R
,
0, 437
R
,
0,37
pl
,
0,3
pl
.
Cốt thép CII :
280
s
R MPa
,
225
sw
R MPa
,
280
sc
R MPa
,
4
21 10
s
E MPa
1
b
,
0,623
R
,
0, 429
R
,
0,37
pl
,
0,3
pl
.
gạch lát
1
vữa lát
2
bê tông
3
lớp trát
4
3
2500 / , 1,5 , 1,1
kG m cm n
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
3
THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
A. THIẾT KẾ BẢN SÀN
I.
PHÂN LOẠI BẢN SÀN
Xét tỉ số 2 cạnh ô bản
2
1
2,38 2
L
L
nên bản thuộc kiểu bản loại dầm, chủ yếu chịu
lực theo phương cạnh ngắn.
II.
XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN
1. Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn:
Chiều dày sơ bộ của bản sàn được chọn:
1
1 1
60 84
35 25
b
h L mm
Chiều dày bản sàn còn thỏa yêu cầu:
min
70
h h mm
Trong đó
1
2100
L mm
,
min
70
h mm
đối với sàn nhà công nhiệp.
Vậy ta chọn chiều dày bản sàn
80
b
h mm
.
2. Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ:
Ta có chiều cao dầm phụ:
1 1 1 1
. .5000 (312 417)
16 12 16 12
dp dp
h L mm
.Ta chọn
400
dp
h mm
Bề rộng dầm phụ:
1 1
( ).h 100 200
4 2
dp dp
b mm
. Ta chọn
200
dp
b mm
Vậy kích thước sơ bộ dầm phụ
200 400
b h mm
3. Xác định sơ bộ kích thước dầm chính
Ta có chiều cao dầm chính
1 1 1 1
. .3.2100 (525 787)
12 8 12 8
dc dc
h L mm
.Ta chọn
700
dc
h mm
.
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
4
Bề rộng dầm chính
1 1
( ).h 175 350
4 2
dc dc
b mm
. Ta chọn
300
dc
b mm
Vậy kích thước sơ bộ dầm chính là
300 700
b h mm
III.
SƠ ĐỒ TÍNH
Cắt một dãy rộng 1m theo phương cạnh ngắn (phương
1
L
) để tính tốn, và vì các ơ
bản hồn tồn giống nhau, kế tiếp nhau nên bản sẽ làm việc như một dầm liên tục nhiều
nhịp, nhịp tính tốn được tính lấy theo mép gối tựa, gối tựa là tường biên và các dầm phụ.
Hình 3: Cắt 1 dải bản có bề rộng 1m
Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo.
Đoạn bản kê lên tường:
( ,120 )
b b
C h mm
Chọn
120
b
C mm
.
1000
50005000500050005000
2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100
6300 6300 6300
1 2 3 4
F
E
D
C
B
A
SƠ ĐỒ KẾT CẤU DẦM SÀN
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
5
Nhịp tính toán đối với nhịp biên:
1
1890
2 2 2
dp
b
ob
b
C
t
L L mm
Đối với các nhịp giữa:
1
1900
o dp
L L b mm
Trong đó:
ob
L
: Nhịp tính toán của nhịp biên.
o
L
: Nhịp tính toán nhịp giữa.
1
L
: Chiều dài cạnh ngắn của ô bản.
dp
b
: Chiều rộng dầm phụ.
t
: Chiều dày tường chịu lực,
340
t mm
.
b
C
: Đoạn kê lên tường,
Chênh lệch giữa
b
L
và
g
L
là
1900 1890
.100% 0,53% 10%
1900
L
.
Sơ đồ nhịp tính toán
Hình 4: Sơ đồ nhịp tính toán của bản.
80
2100
1890
120
340
400
200 1900 200
2100
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
6
IV.
XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
1. Tĩnh tải
Xác định trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn:
(n )
s i i
g
Trong đó:
n
: Hệ số độ tin cậy về tải trọng.
i
: Trọng lượng riêng lớp thứ i.
i
: Chiều dày lớp thứ i.
Ta có bảng thống kê tĩnh tải sau:
Lớp cấu tạo Chiều dày
( )cm
Trọng lượng
riêng
3
( / )
i
kN m
Giá trị tiêu
chuẩn của
tĩnh tải
2
(kN/ m )
Hệ số độ tin
cậy
n
Giá trị tính
toán của tĩnh
tải
2
(kN/ m )
Gạch lát
1,5 25 0,375 1,1 0,413
Vữa lát
3 18 0,54 1,3 0,702
Lớp BTCT
9 25 2,25 1,1 2,475
Vữa trát
3 18 0,54 1,3 0,702
TỔNG CỘNG
3,705 4,292
2. Hoạt tải
Hoạt tải tính toán
.
c
s s
p n p
Trong đó:
s
n
: hệ số độ tin cậy về tải trọng của hoạt tải.
c
p
: hoạt tải tiêu chuẩn.
11
c
p kN
, lấy hệ số độ tin cậy về tải trọng hoạt tải
1,2
s
n
.
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
7
2
1,2.11 13, 2( / )
s
p kN m
3. Tổng tải
Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với bề rộng
1b m
:
( ) 1m 17,492(kN/ m)
s s s
q g p
V.
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Đối với dãy bản đang xét ở trên, sẽ làm việc như dầm liên tục chịu tải phân bố đều
s
q
.
0,53% 10%
o
L
, nội lực trong sàn tính theo sơ đồk hớp dẻo và được xác định bằng
các công thức lập sẵn như sau:
Momen lớn nhất ở nhịp biên :
2
max
.
5,680
11
s ob
q L
M kNm
Momen nhỏ nhất ở gối thứ 2:
2
2
min
min
.
.
5,741
11
11
ax ,
s
s o
ob o o
q L
M
q L
M kNm
L m L L L
Momen lớn nhất và nhỏ nhất ở các nhịp giữa và các gối giữa:
2
max
min
.
3,947
16
s o
q L
M kNm
80
2100
1890
120
340
400
200 1900 200
2100
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
8
Hình 5: Sơ đồ tính toán và nội lực của bản
a) Sơ đồ tính toán, b) biểu đồ momen
VI.
TÍNH CỐT THÉP CHO BẢN
1. Số liệu tính toán
Bê tông có cấp độ bền chịu nén
15B
:
8,5
b
R Mpa
.
Cốt thép bản sàn sử dụng loại
CI
có
225
s
R Mpa
.
Tra bảng: :
0,437
R
0,645
R
,
0,3
pl
,
0,37
pl
.
2. Tính toán cốt thép
Do dãy sàn được cắt để tính toán có chiều rộng là 1m nên :
Tiết diện tính toán của bản
1000
b mm
và
o b
h h a
.
Sàn chịu uốn tiết diện chữ nhật
1000
b
b h h
.
Giả thiết chọn
15
a mm
(Do
100
b
h mm
)
65
o b
h h a mm
.
Do bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo nên điều kiện hạn chế:
2
0,3
. . .
m pl
b b o
M
R b h
.
Từ
m
ta tính được
1 1 2
m
.
s
g
s
p
2
.
5,680
11
s ob
q L
kNm
2
.
5,741
11
s o
q L
kNm
2
3,947
16
s o
q L
kNm
1890 1900
2
3,947
16
s o
q L
kNm
2
3,947
16
s o
q L
kNm
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
9
Diện tích cốt thép cần thiết:
. . .
b o
s
s
R b h
A
R
.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min max
.
0,05% . 1,40%
.
s b b
pl
o s
A R
b h R
Đối với loại bản dầm
nên nằm trong khoảng hợp lý
(0,3 0,9)%
hl
.
Khoảng cách đặt thép:
.
s
s
b a
a
A
Trong đó:
b
: bề rộng đặt thép
1000
b mm
.
s
a
: tiết diện ngang của thép.
Khoảng cách cốt thép chịu lực còn tuân theo những yêu cầu cấu tạo :
Với thép chịu momen dương
min max
a a a
Trong đó:
min
70
a mm
max
150 200
b
h mm a mm
Với cốt thép chịu momen âm
100 200
a
.
Chênh lệch diện tích cốt thép
5%
s
A
.
Chọn cốt thép theo phụ lục.
Kết quả tính toán cốt thép được tóm tắt thành bảng sau :
Tiết
diện
Momen
( )kNm
m
s
A
2
( )
mm
m
(%)
Chọn cốt thép
( )mm
tinh
a
( )mm
chon
a
( )mm
2
( )
s chon
A
mm
m
(%)
chon
s
A
(%)
Nhịp
biên
5,680 0,158
0,173
424.8
0,654 8 118,4 120 419 0,645
1,37
Gối 2
5.741 0,160
0,175
429,7
0,661 8 117,1
120 419 0,645
2,49
Nhịp
giữa,
gối
giữa
3,947 0,120
0,117
287,3
0,442 8 175,1
170 296 0,455
2,94
SVTH: NGUYN HNG TM LP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XY DNG N Bấ TễNG CT THẫP 1 GVHD: TS. PHNG NGC DNG
10
Kim tra li giỏ trớ momen gii hn
M
gi 2 khi chn ớt thộp hn so vi tớnh
toỏn.
2
(1 0,5 ) 5,61
. .
2,28%
s s
b o
b o
R A
M R bh kNm
R b h
M
Vy lng thộp c chn vn cú th m bo an ton.
Hỡnh 6: Vựng ụ bn c phộp gim 20% ct thộp.
i vi cỏc ụ bn cú dm liờn kt vi 4 biờn, vựng gch chộo, c gim 20% lng
ct thộp so vi kt qu tớnh toỏn do nh hng ca hiu ng vũm khi hỡnh thnh khp do,
cỏc nhp gia v gi gia cú s phõn phi li ni lc nờn c phộp gim lng thộp so
vi kt qu tớnh toỏn.
2
0,8.287,3 229,84
s
A mm
.
50005000500050005000
2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100
6300 6300 6300
1 2 3 4
F
E
D
C
B
A
VUỉNG ẹệễẽC GIAM 20% LệễẽNG THEP
A A
B B
CC DD
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
11
Ta chọn thép
6 120
a
2
236
s
A mm
.
Hàm lượng cốt thép
0
236
0,36%
1000 65
s
A
b h
Cốt thép cấu tạo của bản được đặt dọc theo các gối biên và dọc theo dầm chính có tác
dụng tránh cho bản xuất hiện khe nứt do chịu tác dụng của momen âm mà trong tính toán
chưa xét đến và làm tăng độ cứng tổng thể, được xác định như sau:
2
,
2
6 200, 141
,
50% 0,5 287,3 143,7
goi
s
iua
s
gs
a A mm
A ct
A mm
Chọn
2
6 190( 149 )
sc
a A mm
.
Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện:
2
2
,
1
5000
2 2,38 3 20% 0,2 429,7 85,9mm
2100
s pb s
L
A A
L
.
Chọn
2
,
6 300( 94,3 )
s c
a A mm
.
80
b
h mm
Ta sẽ tận dụng 50% cốt thép chịu momen dương ở nhịp uốn lên để chịu
momen âm.
Kiểm tra lại chiều cao làm việc:
Lớp bảo vệ
10
c mm
o
h
80 (10 0,5.7) 66.5 65
tt gt
o o
h h
. Giá trị dùng để tính toán
gt
o
h
là thiên về an
toàn , chấp nhận được.
Cốt thép chịu momen
Cốt thép chịu momen âm:
Xét tỉ số:
13,2
3,08 3 0,3 570
4,292
s
o
s
p
L mm
g
.
Đoạn vươn của cốt thép tính từ mép dầm phụ là:
570
o
L mm
.
Tính từ trục dầm phụ là:
0,5. 670
o dp
L b mm
.
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
12
Thép dọc chịu momen âm được đặt xen kẽ nhau với đoạn vươn của thép ngắn hơn
vươn cách mép dầm phụ 1 đoạn
1
316,7
6
o
L mm
.Ta chọn
1
320
6
o
L mm
Khoảng cách tính từ trục dầm phụ là
1
0,5 420
6
o
L b mm
.
Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa
15 120
an
L d mm
.
Hình 7: Cách neo cốt thép
Ở nhịp biên vẫn dùng
8 120
a
, gồm 2 loại thanh. Thanh số
1
đặt thẳng còn thanh
số
2
uốn lên gối, các thanh này đặt xen kẽ nhau, khoảng cách giữa các thanh cùng loại là
240
mm
.Số thanh ở phía dưới kéo vào gối
II
là
8 240
a
, bằng 50% với giữa nhịp và không
ít hơn 3 thanh trong mỗi mét. Ở trên gối
II
đã có các thanh
2
uốn từ nhịp lên là
8 240
a
,
cần đặt thêm các cốt thép mũ
5
gồm
8 240
a
đặt xen kẽ giữa các thanh số
2
. Như vậy ở
gối
II
có cốt thép là
8 120
a
, đủ diện tích thép.
Lực cắt trong bản:
Trong bản sàn sườn thường không đặt cốt thép ngang chịu lực cắt , thường lực cắt
trong bản khá bé nên bê tông đủ khả năng chịu cắt.
V. THỐNG KÊ CỐT THÉP CHO BẢN
3d
2,5d
6,25d
h
b
-2c
SVTH: NGUYN HNG TM LP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XY DNG N Bấ TễNG CT THẫP 1 GVHD: TS. PHNG NGC DNG
13
100
1
2
0
840
60
60
1340
60
25
1800
25
25
1600
60
100
1
2
0
1090
60
60
1090
430
60
60
25
1500
60
100
60
1
2
0
1600
25
60
25
1600
100
60
1
2
0
25
2140
25
120
340
315
320
570 200 570
1890 1900
320
570 200 570
320
ỉ6a300
ỉ6a200
200 200
7
6
ỉ6a200
6
320
1900 200
570 200
320
2
ỉ8a240
1
ỉ8a240
120
5
ỉ8a240
8
ỉ6a240
9
ỉ6a240
8
ỉ6a240
8
ỉ6a240
120
ỉ6a200
6
1 2
8 9
MAậT CAẫT B-B Tặ LE 1/30
8 8
8
ỉ6a240
52 8 8
430
60
60
25
1500
60
100
12
0
840
60
60
1340
60
25
1800
25
25
1600
60
100
1
2
0
1090
60
60
1090
100
60
1
2
0
1600
25
60
25
1600
100
60
1
2
0
25
2140
25
MAậT CAẫT A-A Tặ LE 1/30
2
ỉ8a240
1
ỉ8a240
120
5
ỉ8a240
3
ỉ8a340
4
ỉ8a340
3
ỉ8a340
3
ỉ8a340
170
ỉ6a200
6
1
ỉ8a240
2
3
ỉ8a340
4 3
ỉ8a340
3
52 3
ỉ8a340
3
3
ỉ8a340
120
340
315
320
570 200 570
1890 1900
320
570 200 570
320
ỉ6a300
ỉ6a200
200 200
ỉ6a200
315
120
340
80
7
6
ỉ6a200
6
6
MAậT CAẫT C-C Tặ LE 1/30
570 300 570
ỉ6a200
6
80
400
700
MAậT CAẫT D-D Tặ LE 1/30
320
1900 200
570 200
320
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
14
B. THIẾT KẾ DẦM PHỤ
I. SƠ ĐỒ TÍNH
Dầm phụ là dầm có 5 nhịp, các nhịp giữa kê lên dầm chính, nhịp biên kê lên tường
biên, lấy chiều dài đoạn kê lên tường
220
d
S mm
.
Tưởng tượng cắt một dải bản có bề rộng
1
L
theo phương song song với
2
L
sao cho
trục của dầm phụ trùng với trục của dải bản.
Kích thước sơ bộ dầm chính là
300 700
b h mm
.
Dầm phụ được tính theo sơ đồ khớp dẻo.
Ta xác định các nhịp tính toán của dầm phụ:
Nhịp biên:
ob
L
tính từ mép dầm chính đến vị trí gối tựa đặt lên tường.
2
4790
2 2 2
dc d
ob
b S
t
L L mm
Nhịp giữa:
o
L
tính từ mép dầm chính này đến mép dầm chính kia.
2
4700
o dc
L L b mm
Chênh lệch giữa nhịp biên và nhịp giữa là
4790 4700
.100% 1,88% 10%
4790
L
.
Hình 9: Nhịp tính toán của dầm phu
II. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM PHỤ
1. Tĩnh tải
Trọng lượng bản thân dầm phụ:
( ) 0, 2.(0, 4 0,08).1,1.25 1,76kN/ m
o dp dp b g b
g b h h n
4790 4700 300
5000 2500
2350
400
700
400
340
300
5000
220
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
15
Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào:
1 1
. 4,292.2,1 9,013 /
s
g g L kN m
Tổng tĩnh tải tác dụng vào dầm phụ:
1
10, 773kN/ m
dp o
g g g
2. Hoạt tải
Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào.
1
.L 13,2.2,1 27,72 /
dp s
p p kN m
Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ là
38,493 /
dp dp dp
q g p kN m
.
III. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
1. Tính và vẽ biểu đồ bao momen.
Ta có chênh lệch giữa các nhịp tính toán
10%
o
L
, tung độ biểu đồ bao momen của
dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo được xác định như sau:
2
dp
M q L
Đối với nhịp biên thì lấy
4790
ob
L L mm
, đối với gối thứ 2 lấy
ax(L , ) 4790
ob o
L m L mm
, tại gối giữa và nhịp giữa lấy
4700
o
L L mm
.
Xét tỉ số sau:
27,72
2 2,573 3
10,773
dp
dp
p
g
Tra phụ lục và nội suy ta được hệ số
0,2722
k
, nội suy hệ số
min
trong bảng
sau.
Momen âm bằng 0 ở nhịp biên cách gối thứ 2 một đoạn
. 0,2722.4,790 1,3038
ob
kL k L m
Momen dương lớn nhất ở nhịp biên cách gối biên 1 đoạn
0,425 0,425 4790 2,0358
ob
L m
Momen dương bằng 0 cách gối tựa một đoạn
0,15L
Đối với nhịp biên:
0,15. 0,15.4790 0,7185
ob
L m
Đối với nhịp giữa:
0,15. 0,15.4700 0,705
o
L m
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
16
Tung độ của biểu đồ bao momen được tóm tắt trong bảng sau:
Nhịp Tiết diện
( )
L
m
2
.
( )
dp
q L
kNm
Giá trị của
Tung độ biểu đồ bao
momen
max
min
max
M
min
M
Biên
0
4,790 883,2
0 0
1 0,065 57,408
2 0,090 79,488
0,425L
0,091
80,371
3 0,075 66,240
4 0,020 17,664
5
- 0,0715
-63,149
Thứ 2
6
4.7 850,3
0,018 -0.0333 15,305 -28,315
7 0,058 -0.0126 49,317 -10,714
0,5L
0,0625
53,144
8 0,058 -0,0097 49,317 -8,248
9 0,018 -0,0273 15,305 -23,213
10
-0,0625
-53,144
Thứ 3
11
4,7
850,3
0,018 - 0,0254 15,305 -21,598
12 0,058 -0,0066 49,317 -5,612
0,5L
0,0625
53,144
2. Tính và vẽ biểu đồ bao lực cắt
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
Gối thứ nhất:
1
0,4. . 0,4.38,493.4,79 73,753
dp ob
Q q L kN
Bên trái gối thứ 2:
1
0,6. . 0,6.38,493.4,79 110,629
dp ob
Q q L kN
Bên phải gối thứ 2, bên trái và bên phải các gối giữa :
1
0,5. . 0,5.27,72.4,7 90,459
dp o
Q q L kN
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
17
Hình 10: Biểu đồ bao momen, biểu đồ bao lực cắt
IV. TÍNH CỐT THÉP CHO DẦM PHỤ
Bê tông cấp độ bền chịu nén
15B
có:
8,5 , 0,75
b bt
R MPa R MPa
Cốt thép dọc dầm phụ chọn thép
CII
có:
280
s
R MPa
.
Cốt thép đai dầm phụ chọn thép
CI
có:
w
175
s
R MPa
1. Cốt dọc:
a. Tại tiết diện ở nhịp
Tương ứng với giá trị momen dương thì bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết
diện chữ T.
Xác định đoạn vươn của cánh chữ T :
f
S
1
2
2100 200
950
2 2
5000 300
783,3
6 6
6 6 80 480
dp
dc
f
b
L b
mm
L b
S mm
h mm
Vậy ta chọn
480
f
S mm
.
57,408
79,488
80,371
66,240
17,664
63,149
28,315
10,714
8,248
23,213
53,144
15,305
49,317
53,144
49,317
15,305
15,305
49,317
53,144
21,598
5,612
1304
718 705
2350
705 705
2350
1
2 3 4 5 6
7 8 9
10
11
12
73,753
110,629 90,459
90,459 90,459
0
2036
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
18
Chiều rộng bản cánh
'
2 1160
f dp f
b b S mm
.
Kích thước tiết diện chữ T là:
' '
1160 , 80 , 200 , 400
f f
b mm h mm b mm h mm
.
Giả thiết chọn trục trung hòa:
Giả thiết chọn
35
a mm
,
400 35 365
o
h h a mm
.
'
' '
. . . .( ) 256,36
2
f
f b b f f o
h
M R b h h kNm
,
max
80,371
f
M kNm M
Dầm chịu uốn như
tiết diện chữ nhật
'
( ) (1160 400)
f dp
b h mm
, trục trung hòa đi qua cánh tiết diện chữ T.
b. Tiết diện ở gối
Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo nên xem như không tham gia
chịu lực với sườn, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật
200 400
dp dp
b h mm
.
Hình 11: Tiết diện tính toán tại nhịp và tại gối.
Tại nhịp biên:
Dầm chịu uốn như tiết diện chữ nhật
'
( ) (1160 400)
f dp
b h mm
Dựa vào biểu đồ bao momen ta có
max
80,371
M kNm
.
2
0,0612 0,3
.R . .h
m pl
b b o
M
b
Dầm phụ được tính theo sơ đồ khớp dẻo.
0,429
m R
. Ta tiến hành đặt cốt đơn cho dầm
1 1 2 0,0632 0,37
m pl
1160
80
480 200 480
80320
400
200
400
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
19
2
. . .
812,3
b o
s
s
R b h
A mm
R
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min max
.
0,05% 1,11% 1,12%
.
pl b
s
dp o s
R
A
b h R
Kết quả tính toán cốt thép được lập thành bảng sau:
Tiết diện
( )
M
kNm
( )
o
h
mm
m
2
( )
s
A
mm
Chọn thép
(%)
Chọn
2
( )
sc
A
mm
Nhịp biên
(1160x400)
80,371
365 0,0612
0,0632
812,3
2
12+4
14
842 1,05
Gối 2
(200400)
63,149
365 0,2788
0,3349
742,2
4
12+2
14
760 0,95
Nhịp giữa
(1160x400)
53,144
365 0,0404
0,0413
530,8
2
12+2
14
534 0,68
Gối 3
(200x400)
53,144
365 0,2346
0,2714
601,4
3
12+2
14
647 0,81
Đặt
2 12
làm thép cấu tạo ở vùng chịu nén của dầm. Khoảng cách thông thủy giữa 2
thanh thép theo chiều cao dầm là
( , 25) 25
t d mm
, chọn
30
t mm
.
2. Cốt đai
Ta có lực cắt đat giá trị lớn nhất ở bên trái gối thứ 2, ta lấy giá trị này để tính cốt đai
cho dầm phụ.
max 2
110,629
T
Q Q kN
Xác định các tham số của vật liệu:
1 2 3 4
1 . 1 0,01.8,5 0,915; 2; 0,6; 1,5
b b b b b
R
4 3
w
0, 0, 8,5MPa,R 0,75 ,R 175 , 2,1.10 , 2,3.10
f n b bt s s b
R MPa MPa E MPa E MPa
Giả sử
35
a mm
,
365
o
h h a mm
.
Chọn số nhánh đai:
2
n
, đường kính cốt đai
2
w
6, 28,3
s
d mm
,
2
w w
. 56,6
s s
A na mm
.
Bước đai lớn nhất (đảm bảo lớp bê tông ở giữa đủ khả năng chịu cắt) là:
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
20
2
2
4 0
max
3
max
1,5 0,75 200 365
270,96
110,629.10
b bt
R b h
s mm
Q
Xác định bước cốt đai cấu tạo (để bê tông và cốt đai chịu cắt tốt):
Đối với đoạn đầu dầm:
400 450 min( ,150) 150
2
ct
h
h mm mm s mm
Đối với đoạn còn lại của dầm:
3
( ,500) 300
4
ct
h
s mm
.
Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Ở đoạn đầu dầm chọn
max
min( , ) 150
ct
s s s mm
.
Điều kiện hạn chế:
011max
3,0 hbRQQ
bbwbt
Với:
4
3
21 10
9,130
23 10
s
b
E
E
;
3
2 28,3
1,8867.10
200 150
s w
w
A
b s
3
1
1 5. . 1 5 9,13 1,8867.10 1,086 1,3
w w
1
1 1 0,01 8,5 0,915
b b
R
max 1 1 0
0,3 110629 184975,3
bt w b b
Q Q R b h N
(thõa).
Vậy đảm bảo điều kiện bê tông không bị nén vỡ bởi ứng suất chính.
Xác định bước cốt đai tính toán:
Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai cho dầm:
2
4
(1 )
b n bt o
R b h
Q
C
Trường hợp bất lợi nhất
2
o
C h
0, 75. . . 110629 41 0 6 2, 5
bt o
Q R b h N
(không thỏa mãn), dầm phụ không đủ khả năng chịu cắt nên ta cần tính cốt đai cho dầm
phụ.
Ta có
2
w w w w
w
2
8 . . . . .
129,4 76,6( / mm)
bt o s s s s
tt s
tt
R b h R A R A
s mm q N
Q s
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
21
2
w
2 . .
722,3
bt o
o
s
R bh
C mm
q
.
2
o o o
h C h
So sánh
ws
q
theo điều kiện:
3
w w
w
(1 ) . .
.
0,3 . 76,6 45
2
b f n bt o
s s
s bt
tt o
R b h
R A
q R b
s h
(Thõa mãn).
Tính và so sánh theo điều kiện
2
min
2 . .
0,3.(1 ) . . 0,6 . .h 55333,7 32850
bt o
b b n bt o bt o
o
R b h
Q Q R b h R b
C
(thỏa mãn).
Bước đai thiết kế được xác định :
max
min( , , ) 129,4
ct tt
s s s s mm
.Ta chọn
120
s mm
.
2
W 2 w
4 (1 ) R . 114,873
S b b f n bt o s
Q Q bh q kN
Ta khơng cần bố trí thêm cốt xiên để chịu lực cắt
Kết luận:
Ta bố trí cốt đai
6 120
a
ở những đoạn đầu dầm trong đoạn
5000
1250
4 4
L
mm
.
Ở đoạn còn lại của dầm ta đặt theo cốt cấu tạo
6 300
a
.
Hình 12: Mặt cắt chi tiết thép dầm phụ
80320
400
200
80320
400
200
80320
400
200
80320
400
200
6
2Ø12
8
2Ø14
MẶT CẮT 1-1
MẶT CẮT 2-2 MẶT CẮT 3-3
MẶT CẮT CHI TIẾT THÉP DẦM PHỤ TỈ LỆ 1/20
3
2Ø14
1
2Ø14
2Ø12
2
6
2Ø12
4
2Ø14
5
2Ø12
13
2Ø14
11
2Ø12
8
2Ø14
2Ø12
7
6
2Ø12
9
1Ø12
10
2Ø14
MẶT CẮT 4-4
80320
400
200
MẶT CẮT 5-5
13
2Ø14
2Ø12
12
11
2Ø12
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
22
V. BAO VẬT LIỆU DẦM PHỤ
1. Tính khả năng chịu lực của tiết diện
Trình tự tính toán:
- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích
s
A
.
- Chọn chiều dày lớp bảo vệ cốt thép dọc
25
c mm
, khoảng cách thông
thủy giữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm
30
t mm
.
- Xác định
th oth dp th
a h h a
. Thép CII
280
s
R MPa
.
- Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:
2
(1 0,5 )
s s
m m b oth
b oth
R A
M R bh
R bh
.
si i
th
si
A x
a
A
Trong đó:
si
A
: diện tích nhóm cốt thép thứ i.
i
x
: Khoảng cách từ trọng tâm nhóm cốt thép thứ i đến mép bê
tông chịu kéo.
Kết quả tính được trình bày trong bảng:
Bảng: Khả năng chịu lực của dầm phụ
Tiết diện Cốt thép
2
( )
s
A
mm
( )
th
a
mm
( )
oth
h
mm
m
( )
M
kNm
(%)
M
Nhịp biên
(1160x400)
2 12 4 14
842 47,8 352,2 0,0679
0,0656 80,234 -0,17
Cắt
2 14
còn
2 12 2 14
534 31,6 368,4 0,0412
0,0404 54,063
Cắt
2 12
còn
2 14
308 32,0 368 0,0238
0,0235 31,379
Gối 2 bên
trái
(200x400)
4 12 2 14
760 47,8 352,2 0,3554
0,2922 61,628 -2,41
Cắt
2 12
còn
2 12 2 14
534 31,6 368,4 0,2387
0,2102 48,500
Cắt
2 14
còn
2 12
226 31 369 0,1009
0,0958 22,175
4 12 2 14
760 47,8 352,2 0,3554
0,2922 61,628 -2,41
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
23
Gối 2 bên
phải
Cắt
2 12
còn
2 12 2 14
534 31,6 368,4 0,2387
0,2102 48,500
Cắt
2 14
còn
2 12
226 31 369 0,1009
0,0958 22,175
Nhịp 2
(1160x400)
2 12 2 14
534 31,6 368,4 0,0412
0,0404 54,063 1,70
Cắt
2 12
còn
2 14
308 32 368 0,0238
0,0235 31,379
Gối 3 bên
trái
(200x400)
3 12 2 14
647 51,5 348,5 0,3058
0,2590 53,475 0,62
Cắt
1 12
còn
2 12 2 14
534 31,6 368,4 0,2387
0,2102 48,498
Cắt
2 14
còn
2 12
226 31 369 0,1009
0,0958 22,175
Gối 3 bên
phải
3 12 2 14
647 51,5 348,5 0,3058
0,2590 53,475 0,62
Cắt
1 12
còn
2 12 2 14
534 31,6 368,4 0,2387
0,2102 48,498
Cắt
2 14
còn
2 12
226 31 369 0,1009
0,0958 22,175
Nhịp 3 bên
trái
(1160x400)
(bên phải
lấy đối
xứng)
2 12 2 14
534 31,6 368,4 0,0412
0,0404 54,063 1,70
Cắt
2 12
còn
2 14
308 32 368 0,0238
0,0235 31,379
2. Xác định tiết diện cắt lý thuyết
Vị trí tiết diện cắt lý thuyết x, được xác định theo tam giác đồng dạng.
Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết Q, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao
momen.
Tiết diện Thanh thép Vị trí điểm cắt lý thuyết
( )
x
mm
( )
Q
kN
Nhịp biên
bên trái
2 14
902 59,73
57,408
x
54,063
0
958
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
24
2 12
434 59,97
Nhịp biên
bên phải
2 14
240 -50,74
2 12
688 -50,67
Gối 2 bên
trái
2 12
302 -48,5
57,408
31,379
958
x
66,240
17,664
54,063
x
958
31,379
958
x
17,664
66,240
63,149
0
1304
x
48,5
SVTH: NGUYỄN HỒNG TÂM LỚP: XD12A1
MSSV: 12520801026
KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: TS. PHÙNG NGỌC DŨNG
25
2 14
846 48,43
Gối 2 bên
phải
2 12
395 37.09
2 14
328 18,72
Nhịp 2 bên
trái
(bên phải
lấy đối
xứng)
2 12
444 36,2
Gối 3 bên
trái
1 12
146 31,82
63,149
1304
x
22,175
63,149
28,315
940
x
48,5
28,315
10,714
940
x
22,175
15,305
49,317
x
940
31,379
23,213
53,144
940
x
48,498
