ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 DẦM 5 NHỊP
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.33 MB, 37 trang )
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
1
Mục lục
I. Đề bài: 3
1. Kích thước ô bản và hoạt tải tiêu chuẩn: 3
2. Cấu tạo sàn 3
3. Vật liệu sử dụng 4
II. THIẾT KẾ BẢN SÀN 4
1. Phân loại bản sàn: 4
2. Chọn sơ bộkích thước tiết diện: 4
3. Sơ đồ tính: 4
4. Tải trọng 4
5. Xác định nội lực 4
6. Tính cốt thép: 5
7. Bố trí cốt thép: 5
III. THIẾT KẾ DẦM PHỤ 6
1. Sơ đồ tính 6
2. Xác định tải trọng 7
3. Xác định nội lực 7
a. Biểu đồ bao mômen 7
b. Biểu đồ bao lực cắt 9
4. Tính cốt thép 9
a. Cốt dọc 9
b. Cốt ngang 10
5. Biểu đồ vật liệu 11
a. Tính khả năng chịu cắt của tiết diện 11
b. Xác định tiết diện cắt lý thuyết 12
c. Xác định đoạn kéo dài W 12
d. Kiểm tra về uốn cốt thép 13
e. Kiểm tra neo, nối cốt thép: 15
IV. DẦM CHÍNH 18
1. Sơ đồ tính 18
2. Xác định tải trọng 18
a. Tĩnh tải 18
b. Hoạt tãi 19
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
2
3. Xác định nội lực 19
a. Các trường hợp đặt tải: 19
b. Các tổ hợp nội lực 19
4. Tính cốt thép 25
a. Cốt dọc 25
b. Cốt ngang 26
c. Cốt treo 27
5. Biểu đồ vật liệu 28
a. Khả năng chịu lực của tiết diện 28
b. Xác định tiết diện cắt lý thuyết: 29
c. Xác định đoạn kéo dài W: 29
d. Kiểm tra về uốn cốt thép: 30
e. Kiểm tra neo, nối cốt thép: 34
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
3
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BÊ TÔNG
I. Đề bài:
1. Kích thước ô bản và hoạt tải tiêu chuẩn:
L
1
(m) L
2
(m) p
c
(kN/m
2
)
2.2 6 9
- Hệ số tin cậy về tải trọng của hoạt tải
,
1.2
f p
- Chiều dày tường chịu lực: t = 340 mm
- Tiết diện cột: 300x300
2. Cấu tạo sàn
- Gạch ceramic δ
g
=10mm γ
g
=20kN/m
3
γ
f
=1.2
- Vữa lót δ
v
=20mm γ
v
=16kN/m
3
γ
f
=1.3
- BTCT δ
b
= h
b
γ
bt
=25kN/m
3
γ
f
=1.1
- Vữa trát δ
b
= 15mm γ
bt
=16kN/m
3
γ
f
=1.3
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
4
3. Vật liệu sử dụng
- Thép CI với
225
s sc
R R MPa
,
175
sw
R MPa
,
4
21 10
s
E MPa
- Thép CII với
280
s sc
R R MPa
,
225
sw
R MPa
,
4
21 10
s
E MPa
- Bêtông B15 với
8.5
b
R MPa
,
3
23 10
b
E MPa
II. THIẾT KẾ BẢN SÀN
1. Phân loại bản sàn:
Ta có tỷ số hai cạnh ô bản:
2
1
6.0
3.0 2
2.2
L
L
, vậy bản làm việc 1 phương (loại bản dầm)
2. Chọn sơ bộkích thước tiết diện:
- Chiều dày bản sàn:
80
b
h mm
- Chiều cao dầm phụ:
2
1 1
( ) 375 500
16 12
dp
h L mm mm
Chọn
500
dp
h mm
- Bề rộng dầm phụ:
1 1
( ) 125 250
4 2
dp dp
b h mm mm
=> Chọn
250
dp
b mm
- Chiều cao dầm chính:
1
1 1
( ) 3 550 825
12 8
dc
h l mm mm
Chọn
800
dc
h mm
- Bề rộng dầm chính:
1 1
( ) 200 400
4 2
dc dc
b h mm mm
Chọn
300
dc
b mm
3. Sơ đồ tính:
Bản làm việc như 1 dầm liên tục nhiều nhịp. Tính toán bản theo sơ đồ có xét đến biến
dạng dẻo, nhịp tính toán được xác định như sau:
- Đối với nhịp biên:
1
2 2 2
dp
b
ob
b
C
t
L L
=2200-250/2-340/2+120/2=1965mm
- Đối với các nhịp giữa: L
o
=L
1
-b
dp
=2200-250=1950mm
Trong đó:
o t- chiều dày tường chịu lực, t=340mm
o Cb- đoạn bản kê lên tường, chọn Cb ≥(h
b
=80mm;120mm)=120mm
4. Tải trọng
- Tĩnh tải tính toán:
g
s
=∑(γ
f,i
xγ
i
xδ
i
)=(1.2x20x0.01+1.3x16x0.02+1.1x25x0.08+1.3x16x0.015)=
3.168kN/m
2
-
Hoạt tải tính toán: p
s
=γ
f,p
xp
c
=1.2x9=10.8 kN/m
2
- Tổng tải: q
s
=(g
s
+p
s
)x1m=(3.168+10.8)x1=13.968 kN/m
5. Xác định nội lực
Biểu đồ bao momen trong bản sàn tính theo sơ đồ dẻo được xác định như sau:
- Momen nhịp giữa và gối giữa:
2
16
s o
q L
M
=±13.968x1.950
2
/16=±3.32kNm
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
5
- Momen nhịp biên và gối thứ hai:
2
11
s ob
q L
M
=±13.968x1.965
2
/11=±4.90kNm
6. Tính cốt thép:
Tính cốt thép theo bài toán tiết diện chịu uốn hình chữ nhật bxh=1000mmx80mm
- Chọn a = 15mm, h
o
=h-a=80-15=65mm
-
2
m
b o
M
R bh
=4903054/(8.5x1000x65
2
)=0.137≤
0.3
pl
-
1 1 2
m
=1-(1-2x0.137)
1/2
=0.147
- Diện tích cốt thép cần thiết:
b o
s
s
R bh
A
R
=(0.147x8.5x1000x65)/225=362mm
2
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: µ =
s
o
A
bh
=362/(1000x65)x100%=0.5% (thỏa)
- Đối với bản dầm µ
hợp lý
=(0.3-0.9)%
Tiết diện M
(kNm)
α
m
ξ A
s
(mm
2
/m)
µ
(%)
Chọn cốt thép
d
(mm)
a
(mm)
A
sc
(mm
2
/m)
Nhịp biên
và gối 2
4.9 0.137 0.147 362 0.56 8 130 387
Nhịp và gối
giữa
3.3 0.092 0.097 192 0.3 8 200 192
- Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ a
o
=10mm (khi h
b
≤100mm), vậy a = a
0
+d/2 =
10+8/2=14mm ≤ a
gt
= 15mm (thỏa)
7. Bố trí cốt thép:
- Để đơn giản trong thi công, bố trí cốt thép nhịp và gối tách riêng;
- Chiều dài đoạn neo vào gối tựa L
an
≥ 10d = 80mm, chọn L
an
=110mm
- Cốt thép cấu tạo đặt dọc theo các gối biên (mặt cắt B-B) và dọc theo dầm chính (mặt
cắt C-C), được xác định như sau:
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
6
,
2
6, 200
50% _ 50%192 96 /
s ct
s
d a
A
A goi giua mm m
=> Chọn A
s,ct
= d6,a200
- Cốt thép phân bố:Với 2< L
2
/L
1
=6/2.2=2.7 <3, A
s,pb
≥20%A
st
=20%387=77.4mm
2
/m ,
Chọn A
s,pb
=d6,a300
III. THIẾT KẾ DẦM PHỤ
1. Sơ đồ tính
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo. Sơ đồ tính là dầm lien tục cóc các gối tựa là tường
biên và dầm chính.
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
7
Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa:
- Đối với gối tự biên: L
ob
= L
2
– b
dc
/2 – t/2 + C
dp
/2 = 6000 – 300/2 – 340/2 + 220/2
=5790 mm
- Đối với nhịp giữa: L
o
= L
2
– b
dc
= 6000 – 300 = 5700mm
Trong đó: C
dp
– đoạn dầm phụ kề lên tường, lấy bằng kích thước một viên gạch. Chọn C
dp
= 220mm
2. Xác định tải trọng
- Tĩnh tải:
o Trọng lượng bản than dầm phụ:
g
o
= γ
f,g
xγ
bt
xb
dp
x(h
dp
– h
b
) = 1.1x25x0.25x(0.5 – 0.08)=2.89kN/m
Trong đó:
γ
f,g
– hệ số độ tin cậy về tải trọng, γ
f,g
= 1.1;
γ
bt
– trọng lượng riêng của bêtông, γ
bt
= 25kN/m³.
o Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào: g
1
= g
s
x L
1
= 3.168 x 2.2 = 6.97kN/m
o Tổng tĩnh tải: g
dp
= g
o
+ g
1
=2.89 + 6.97 =9.86kN/m
- Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào: p
dp
= p
s
xL
1
= 10.8x2.2 = 23.76kN/m
- Tổng tải: q
dp
= g
dp
+ p
dp
= 9.86 + 23. 76 = 33.62 kN/m
3. Xác định nội lực
a. Biểu đồ bao mômen
Chênh lệch giữa các nhịp tính toán ΔL
o
= (L
ob
– L
o
)/L
o
= (5790 – 5700)/5700 = 1.6% ≤
10% => coi như đều nhịp, thể áp dụng công thức cho sẵn để tính tung độ biểu đồ bao moment
của dầm phụ:
M = β x q
dp
x L
o
² (đối với nhịp biên L
o
= L
ob
)
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
8
Hệ số β, k tra bảng theo tỷ lệ p
dp
/g
dp
, như sau:
Với p
dp
/g
dp
= 23.76/9.86= 2.4, ta có:
p/g
Hệ số β
max
tại các tiết diện
k
1 2 0.425L 3 4 6,9,11 7,8,12 0.5L
0.0650 0.0900 0.0910 0.0750 0.0200 0.0180 0.0580 0.0625
Hệ số β
min
tại các tiết diện
5 6 7 8 9 10 11 12,13
2.4
-0.0715 -0.0325 -0.0115 -0.0085 -0.0265 -0.0625 -0.0246 -0.0055 0.266
- Momen âm triệt tiêu cách mép gối tựa 2 một đoạn: x
1
= k x L
ob
= 0.266 x 5.79 =
1.543m
- Momen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
o Đối với nhịp biên: x
2
= 0.15 x L
ob
= 0.15 x 5.79= 0.869m
o Đối với nhịp giữa: x
3
= 0.15 x L
o
= 0.15 x 5.70= 0.855m
- Momen dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:
x
4
= 0.425 x L
ob
= 0.425 x 5.79= 2.461m
Biểu đồ bao momen của dầm phụ:
Nhịp Tiết diện
L
o
(m)
q
dp
L
o
²
(kNm)
β
max
β
min
M
max
(kNm)
M
min
(kNm)
Biên 0 5.79
1,127.0
0.0000
0.0
1 0.0650 73.3
2 0.0900 101.4
0.425L
ob
0.0910
102.6
3 0.0750 84.5
4 0.0200 22.5
5
-0.0715
-80.6
Thứ 2
6 5.70
1,092.2
0.0180
-0.0325
19.7
-35.5
7 0.0580 -0.0115 63.3 -12.5
0.5L
o
0.0625
68.3
8 0.0580 -0.0085 63.3 -9.2
9 0.0180 -0.0265 19.7 -28.9
10
-0.0625
-68.3
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
9
Giữa 11 5.70
1,092.2
0.0180
-0.0246
19.7
-26.9
12 0.0580 -0.0055 63.3 -6.0
0.5L
o
0.0625
68.3
b. Biểu đồ bao lực cắt
Tung độ biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
- Gối 1: Q
1
= 0.4q
dp
L
ob
= 0.4 x 33.62 x 5.79 = 77.9 kN
- Bên trái gối thứ 2: Q
2
T
= 0.6q
dp
L
ob
= 0.6 x 33.62 x 5.79 = 116.8 kN
- Bên phải gối thứ 2, bên trái và bên phải gối thứ 3:
Q
2
P
=Q
3
T
=Q
3
P
=0.5q
dp
L
o
=0.5x33.62x5.7=95.8kN
4. Tính cốt thép
- Bêtông có cấp độ bền chịu nén B15:
8.5
b
R MPa
,
0.75
bt
R MPa
- Cốt thép dọc của dầm phụsử dụng loại CII:
280
s sc
R R MPa
- Cốt thép đai của dầm phụsử dụng loạiCI:
175
sw
R MPa
a. Cốt dọc
Tại tiết diện ở nhịp:
Tương ứng với giá trị momen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T.
Xác định S
f
:
2
1
'
1 1
( ) (6000 300) 950
6 6
1 1
( ) (2200 250) 975
2 2
6 6 80 480
dc
f dp
f
L b mm
S L b mm
h mm
Chọn S
f
= 480mm
Chiều rộng bản cánh:
b
f
’ = b
dp
+ 2S
f
= 250 + 2x480 = 1210 mm
Kích thước tiết diện chữ T (b
f
’ = 1210mm; h
f
’= 80 mm; b = 250mm; h= 500mm)
Xác định vị trí trục trung hòa:
Giả thiết a = 45mm => h
o
= h – a = 500 – 45 = 455mm
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
10
M
f
= R
b
b
f
’h
f
’ (h
o
– h
f
’/2) = 8.5x1210x80x(455 – 80/2) =
341x10
6
Nmm=341kNm
Nhận xét: M<M
f
nên trục trung hòa qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật b
f
’x h
dp
=
1210x500mm
Tại tiết diện ở gối:
Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt théptheo tiết diện chữ nhật
b
dp
xh
dp
=250x500mm
Kết quả tính cốt thép cho dầm phụ
Tiết diện
M
(kNm)
α
m
ξ
A
s
(mm
2
)
µ
(%)
Chọn cốt thép
Chọn
A
sc
(mm
2
)
Nhịp biên (1210x500) 102.6 0.048 0.049 825 0.7% 4d14+2d12 842
Gối 2 (250x500) 80.6 0.183 0.204 704 0.6% 2d14+4d12 760
Nhịp giữa (1210x500) 68.3 0.032 0.033 545 0.5% 5d12 565
Gối 3 (250x500) 68.3 0.155 0.170 585 0.5% 5d12 565
Kiểm tra hàm lượng cốt thép: µ
min
=0.05% ≤ µ=A
s
/bh
o
≤ µ
max
=ξ
pl
R
b
/R
s
= 0.37x8.5/280=1.1%
b. Cốt ngang
Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 116.8 kN.
Kiểm tra điều kiện tính toán:
φ
b3
(1+ φ
f
+φ
n
)R
bt
b h
o
= 0.6 x (1 + 0 + 0) x 0.75 x 250 x 455 = 51187.5N =51.2kN
Nhận xét: Q>φ
b3
(1+ φ
f
+φ
n
)R
bt
b h
o
=> Bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu lực.
Chọn cốt đai d6 (a
sw
= 28mm
2
), số nhánh cốt đai n = 2
Từ điều kiện khả năng chịu cắt của bêtông và cốt đai, xác định bước cốt đai:
2
2
w w
2
4 (1 )
b f n bt o
tt s s
R bh
s R na
Q
2
3 2
4 2 (1 0 0) 0.75 250 455
175 2 28
(116.8 10 )
tt
s
s
tt
= 223mm
2
4
ax
(1 )
b n bt o
m
R bh
s
Q
2
ax
3
1.5 (1 0) 0.75 250 455
116.8 10
m
s
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
11
s
max
= 499mm
500
167
3 3
500
ct
h
mm
s
mm
Chọn s = 150 mm bố trí trong đoạn L/4 đầu dầm
Kiểm tra ứng suất nén chính:
w
w1
1 5
s
s s
b
E na
E b
4
w1
3
21.10 2 28
1 5
23.10 250 150
φ
w1
= 1.068 ≤ 1.3
φ
b1
= 1 – β R
b
= 1- 0.01x8.5 = 0.915
=> Q = 116.8kN ≤ 0.3φ
w1
φ
b1
R
b
bh
o
= 0.3x1.068x0.915x250x455= 284 kN
Kết luận: dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.
Đoạn dầm giữa nhịp:
3 3 500
375
4 4
500
ct
h
mm
s
mm
Chọn s = 300 mm bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm.
5. Biểu đồ vật liệu
a. Tính khả năng chịu cắt của tiết diện
Trình tự tính như sau:
- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích A
s
.
- Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc a
o
= 25mm; khoảng cách thông
thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao của dầm t = 30mm.
- Xác định a
th
=> h
oth
= h
dp
- a
th
- Tính khả năng chịu lực theo công thức sau:
2
(1 0.5 ) [ ]
s s
m m b oth
b oth
R A
M R bh
R bh
Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau:
Tiết diện Cốt thép A
s
(mm
2
)
a
th
(mm)
h
oth
(mm)
ξ α
m
[M]
(kNm)
ΔM
(%)
Nhịp biên 4d14+2d12 842 44 456 0.050
0.049
104.9 2.2%
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
12
(1210x500) Cắt 2d12, còn 4d14 616 32 468 0.036
0.035
79.3
Uốn 2d14, còn 2d14 308 32 468 0.018
0.018
40.0
Gối 2
bên trái
(250x500)
2d14+4d12 760 44 456 0.220
0.196
86.3 6.6%
Cắt 2d12, còn 2d14+2d12 534 32 468 0.150
0.139
64.8
Uốn 2d14, còn 2d12 226 31 469 0.063
0.061
28.7
Gối 2
bên phải
2d14+4d12 760 44 456 0.220
0.196
86.3
Cắt 2d12, còn 2d14+2d12 534 32 468 0.150
0.139
64.8
Cắt 2d14, còn 2d12 226 31 469 0.063
0.061
28.7
Nhịp 2 bên
phải + trái
(1210x500)
5d12 565 31 469 0.033
0.032
73.0 6.9%
Cắt 1d12, còn 4d12 452 31 469 0.026
0.026
58.6
Cắt 2d12, còn 2d12 226 31 469 0.013
0.013
29.5
Nhịp 2 bên
trái
(1210x500)
Cắt 1d12, còn 4d12 452 31 469 0.026
0.026
58.6
Cắt 2d12, còn 2d12 226 31 469 0.013
0.013
29.5
Gối 3 bên
trái + phải
(250x500)
5d12 565 31 469 0.159
0.146
68.3 0.0%
Cắt 1d12, còn 4d12 452 31 469 0.127
0.119
55.6
Cắt 2d12, còn 2d12 226 31 469 0.063
0.061
28.7
Nhịp 3 bên
trái
(1210x500)
5d12 565 31 469 0.033
0.032
73.0 6.9%
Cắt 1d12, còn 4d12 452 31 469 0.026
0.026
58.6
Cắt 2d12, còn 2d12 226 31 469 0.013
0.013
29.5
b. 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
Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết:
Tiết diện
Thanh thép
Q (kN)
Nhịp biên bên trái
2(2d12)
24.27
Nhịp biên bên phải
2 (2d12)
53.54
Gối 2 bên trái
6 (2d12)
52.24
Gối 2 bên phải
6 (2d12)
39.56
3 (2d14)
20.18
Nhịp 2 bên trái (bên phải tương tự)
8 (1d12)
38.25
7(2d12)
38.25
Gối 3 bên trái
9 (1d12)
34.56
10(2d12)
17.28
Gối 3 bên phải
9 (1d12)
36.32
10 (2d12)
36.32
c. Xác định đoạn kéo dài W
Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:
,
0.8
5 20
2
s inc
sw
Q Q
W d d
q
Trong đó:
o Q – lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao momen;
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
13
o Qs,inc – Khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc, mọi
cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Q
s,inc
= 0;
o q
sw
– Khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết, q
sw
=R
sw
na
sw
/s;
Trong đoạn dầm có cốt đai d6 s150 thì: q
sw
= 175x2x28/150 = 65kN/m
Trong đoạn dầm có cốt đai d6 s300 thì: q
sw
= 175x2x28/300 = 33kN/m
o d – đường kính cốt thép được cắt.
Kết quả tính được tóm tắt trong bảng sau:
Tiết diện
Thanh thép
Q (kN)
q
sw
(kN/m)
W
tính
(mm)
20d
(mm)
W
chọn
(mm)
Nhịp biên bên trái
2(2d12)
24.27
65
209
240
240
Nhịp biên bên phải
2 (2d12)
53.54
33
709
240
710
Gối 2 bên trái
6 (2d12)
52.24
65
381
240
390
Gối 2 bên phải
6 (2d12)
39.56
65
303
240
310
3 (2d14)
20.18
65
194
280
280
Nhịp 2 bên trái (bên phải
tương tự)
8 (1d12)
38.25
33
524
240
530
7(2d12)
38.25
65
295
240
300
Gối 3 bên trái
9 (1d12)
34.56
65
273
240
280
10(2d12)
17.28
65
166
240
240
Gối 3 bên phải
9 (1d12)
36.32
65
284
240
290
10 (2d12)
36.32
65
284
240
290
d. Kiểm tra về uốn cốt thép
Nhịp biên bên trái, uốn thanh thép số 3(2d14) để chịu momen
o Tiết diện trước có [M]
tdt
= 79.3 kNm (4d14)
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
14
o Tiết diện sau có [M]
tds
= 40 kNm (2d14)
o Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước 1 đoạn: 600mm ≥ h
o
/2 = 250mm
o Điểm kết thúc uốn nằm ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện
sau một đoạn: 227mm
Bên trái gối 2, uốn thanh thép số 3 (2d14) để chịu momen
Uốn từ nhịp biên lên gối 2: xét phía momen dương
o Tiết diện trước có [M]tdt = 79.3 kNm (4d14)
o Tiết diện sau có [M]tds = 40 kNm (2d14)
o Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước 1 đoạn: 852mm ≥ h
o
/2 = 250mm
o Điểm kết thúc uốn nằm ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện
sau một đoạn: 518mm
Uốn từ gối 2 xuống nhịp biên: xét phía momen âm
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
15
o Tiết diện trước có [M]tdt = 64.8 kNm (2d14+2d12)
o Tiết diện sau có [M]tds = 28.7 kNm (2d12)
o Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước 1 đoạn: 665mm ≥ h
o
/2 = 250mm
o Điểm kết thúc uốn nằm ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện
sau một đoạn: 373mm
e. Kiểm tra neo, nối cốt thép:
- Nhịp biên bố trí 4d14+2d12 có A
s
=842mm², neo vào gối 2d14 có A
s
=308mm² >1/3 x
842=281mm².
- Các nhịp giữa bố trí 5d12 có A
s
=565mm², neo vào gối 2d12 có A
s
=226mm² >1/3 x
565=188mm².
- Chọn chiều dài đoạn neo vào gối biên kê tự do là 500mm ≥30d= 420mm; đoạn neo
vào các gối giữa là 300mm ≥20d=280mm.
- Tại nhịp 2, chọn chiều dài đoạn nối cốt thép của thanh 1(2d12) là 300mm
≥20d=240mm
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
16
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
17
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
18
IV. DẦM CHÍNH
1. Sơ đồ tính
Dầm chính được tính theo sơ đồ đàn hồi, xem như một dầm lien tục có 5 nhịp tựa trên tường
biên và các cột.
C
dc
– đoạn dầm chính kê lên tường, chọn C
dc
= 340 mm.
Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục đến trục, cụ thể như sau:
L = 3L
1
= 3x 2200 = 6600 mm
2. Xác định tải trọng
Tải trọng từ bản sàn truyền lên dầm phụ rồi từ dầm phụ truyền lên dầm chính dưới dạng lực
tập trung
a. Tĩnh tải
Trọng lượng bản than dầm chính
G
o
= γ
f,g
x γ
bt
x b
dc
x S
o
= 1.1 x 25 x 0.3 x((0.8 – 0.008)x 2.2 – (0.5 – 0.08) x 0.25) = 12kN
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
G
1
= g
dp
x L
2
= 9.86 x 6 = 59 kN
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
19
Tĩnh tải tính toán:
G = G
o
+ G
1
= 12 + 59 = 71 kN
b. Hoạt tãi
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
P = p
dp
x L
2
= 23.76 x 6 = 143 kN
3. Xác định nội lực
a. Các trường hợp đặt tải:
Để biểu đồ bao nội lực đối xứng, khi giải bằng Sap2000, phải đặt thêm 4 trường hợp hoạt tải
đối xứng của trường hợp d, e, f, g.
b. Các tổ hợp nội lực
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
20
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
21
Kết quả tổ hợp nội lực bằng SAP2000:
TABLE: Element Forces -
Frames
Frame
Station
OutputCase
StepType
V2
M3
Text
m
Text
Text
KN
KN-m
1
0
TH
Max
-31.3
0.0
1
0.44
TH
Max
-31.3
76.5
1
0.88
TH
Max
-31.3
153.0
1
1.32
TH
Max
-31.3
229.5
1
1.76
TH
Max
-31.3
306.0
1
2.2
TH
Max
-31.3
382.5
1
2.2
TH
Max
65.5
382.5
1
2.64
TH
Max
65.5
364.9
1
3.08
TH
Max
65.5
347.3
1
3.52
TH
Max
65.5
329.7
1
3.96
TH
Max
65.5
312.1
1
4.4
TH
Max
65.5
294.5
1
4.4
TH
Max
279.4
294.5
1
4.84
TH
Max
279.4
182.7
1
5.28
TH
Max
279.4
71.0
1
5.72
TH
Max
279.4
-20.5
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
22
1
6.16
TH
Max
279.4
-58.3
1
6.6
TH
Max
279.4
-96.1
1
0
TH
Min
-173.9
0.0
1
0.44
TH
Min
-173.9
13.8
1
0.88
TH
Min
-173.9
27.5
1
1.32
TH
Min
-173.9
41.3
1
1.76
TH
Min
-173.9
55.0
1
2.2
TH
Min
-173.9
68.8
1
2.2
TH
Min
14.6
68.8
1
2.64
TH
Min
14.6
51.2
1
3.08
TH
Min
14.6
33.6
1
3.52
TH
Min
14.6
16.0
1
3.96
TH
Min
14.6
-1.7
1
4.4
TH
Min
14.6
-19.3
1
4.4
TH
Min
85.9
-19.3
1
4.84
TH
Min
85.9
-68.2
1
5.28
TH
Min
85.9
-117.2
1
5.72
TH
Min
85.9
-186.4
1
6.16
TH
Min
85.9
-309.4
1
6.6
TH
Min
85.9
-432.3
2
0
TH
Max
-49.0
-96.1
2
0.44
TH
Max
-49.0
-74.5
2
0.88
TH
Max
-49.0
-52.1
2
1.32
TH
Max
-49.0
31.4
2
1.76
TH
Max
-49.0
129.9
2
2.2
TH
Max
-49.0
228.4
2
2.2
TH
Max
24.1
228.4
2
2.64
TH
Max
24.1
232.8
2
3.08
TH
Max
24.1
237.2
2
3.52
TH
Max
24.1
241.6
2
3.96
TH
Max
24.1
246.0
2
4.4
TH
Max
24.1
250.4
2
4.4
TH
Max
238.0
250.4
2
4.84
TH
Max
238.0
160.7
2
5.28
TH
Max
238.0
73.4
2
5.72
TH
Max
238.0
5.9
2
6.16
TH
Max
238.0
-6.1
2
6.6
TH
Max
238.0
-18.0
2
0
TH
Min
-256.2
-432.3
2
0.44
TH
Min
-256.2
-319.6
2
0.88
TH
Min
-256.2
-207.6
2
1.32
TH
Min
-256.2
-156.9
2
1.76
TH
Min
-256.2
-121.1
2
2.2
TH
Min
-256.2
-85.3
2
2.2
TH
Min
-44.1
-85.3
2
2.64
TH
Min
-44.1
-80.9
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
23
2
3.08
TH
Min
-44.1
-76.5
2
3.52
TH
Min
-44.1
-72.1
2
3.96
TH
Min
-44.1
-67.7
2
4.4
TH
Min
-44.1
-63.3
2
4.4
TH
Min
27.2
-63.3
2
4.84
TH
Min
27.2
-90.3
2
5.28
TH
Min
27.2
-119.6
2
5.72
TH
Min
27.2
-168.8
2
6.16
TH
Min
27.2
-273.5
2
6.6
TH
Min
27.2
-378.3
3
0
TH
Max
-36.7
-18.0
3
0.44
TH
Max
-36.7
-1.9
3
0.88
TH
Max
-36.7
14.3
3
1.32
TH
Max
-36.7
86.6
3
1.76
TH
Max
-36.7
178.3
3
2.2
TH
Max
-36.7
272.4
3
2.2
TH
Max
34.6
272.4
3
2.64
TH
Max
34.6
272.4
3
3.08
TH
Max
34.6
272.4
3
3.52
TH
Max
34.6
272.4
3
3.96
TH
Max
34.6
272.4
3
4.4
TH
Max
34.6
272.4
3
4.4
TH
Max
248.5
272.4
3
4.84
TH
Max
248.5
178.3
3
5.28
TH
Max
248.5
86.6
3
5.72
TH
Max
248.5
14.3
3
6.16
TH
Max
248.5
-1.9
3
6.6
TH
Max
248.5
-18.0
3
0
TH
Min
-248.5
-378.3
3
0.44
TH
Min
-248.5
-268.9
3
0.88
TH
Min
-248.5
-159.6
3
1.32
TH
Min
-248.5
-106.4
3
1.76
TH
Min
-248.5
-72.7
3
2.2
TH
Min
-248.5
-41.3
3
2.2
TH
Min
-34.6
-41.3
3
2.64
TH
Min
-34.6
-41.3
3
3.08
TH
Min
-34.6
-41.3
3
3.52
TH
Min
-34.6
-41.3
3
3.96
TH
Min
-34.6
-41.3
3
4.4
TH
Min
-34.6
-41.3
3
4.4
TH
Min
36.7
-41.3
3
4.84
TH
Min
36.7
-72.7
3
5.28
TH
Min
36.7
-106.4
3
5.72
TH
Min
36.7
-159.6
3
6.16
TH
Min
36.7
-268.9
3
6.6
TH
Min
36.7
-378.3
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
24
Đồ án môn học Kết cấu Bê-tông 1 GVHD: Hồ Đức Duy
25
4. Tính cốt thép
- Bêtông có cấp độ bền chịu nén B15:
8.5
b
R MPa
,
0.75
bt
R MPa
- Cốt thép dọc của dầm phụsử dụng loại CII:
280
s sc
R R MPa
- Cốt thép đai của dầm phụsử dụng loạiCI:
175
sw
R MPa
a. Cốt dọc
Tại tiết diện ở nhịp
Tương ứng với giá trị momen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T.
Xác định S
f
:
1
2
'
1 1
(3 ) (3 2200) 1100
6 6
1 1
( ) (6000 300) 2850
2 2
6 6 80 480
f dc
f
L mm
S L b mm
h mm
Chọn S
f
= 480mm
Chiều rộng bản cánh:
b
f
’ = b
dc
+ 2S
f
= 300 + 2x480 = 1260 mm
Kích thước tiết diện chữ T (b
f
’ = 1260mm; h
f
’= 80 mm; b = 300mm; h= 800mm)
Xác định vị trí trục trung hòa:
Giả thiết a = 50mm => h
o
= h – a = 800 – 50 = 750mm
M
f
= R
b
b
f
’h
f
’ (h
o
– h
f
’/2) = 8.5x1260x80x(750 – 80/2) =
608x10
6
Nmm=608kNm
Nhận xét: M<M
f
nên trục trung hòa qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật b
f
’x h
dp
=
1260x800mm
Tại tiết diện ở gối:
Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật
b
dc
xh
dc
=300x800mm
Giả thiết a
gối
= 80mm => h
o
= h-a = 800 – 80 = 720 mm
Kết quả tính cốt thép cho dầm chính:
Tiết diện
M
(kNm)
α
m
ξ
A
s
(mm
2
)
µ
(%)
Chọn cốt thép
Chọn
A
sc
(mm
2
)
Nhịp biên (1260x800) 382.5 0.063 0.066 1,883 0.8% 6d20 1885
Gối B (300x800) 394.0 0.298 0.364 2,390 1.1% 8d20 2513
