Thuyết minh + bản vẽ Đồ án bê tông cốt thép 1
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1 MB, 33 trang )
§å ¸n BTCT sè 1 ----------------------
-------------------- SµN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
Sinh viªn thùc hiÖn: trẦn phong vũ__ms:8858.52__ 52xd1
1
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
thuyết minh tính toá
--------------- ----------------*Nhận xét: xét tỷ số 2cạnh của một ô bản
l2/l1= 5,8/2,3 =2,52>2
Vậy ta xem bản làm việc theo một phơng và là bản dầm , ta có :Sàn sờn toàn khối có bản dầm
Để tính toán bản , ta cắt 1 dải rộng b1=1m vuông góc với dầm phụ và
xem nh một dầm liên tục .
-Các dầm từ trục 2 tới trục 4 là dầm chính
-Các dầm mà vuông góc với dầm chính là dầm phụ
*Số liêu tính toán Bê tông
-Bê tông mác 250: Rn=110 KG/ cm2 , Rk=8,8 KG/cm2
-Thep nhóm AI : Ra = Ra = 2300 KG/cm2 , Rađ=1800 KG/cm2
-Thép nhóm AII : Ra = Ra = 2800 KG/cm2 , Rax=2200 KG/cm2
I.tính toán bản
1.Xác định sơ bộ kích thớc các bộ phận
-Tính sơ bộ chiều dày bản :hb hbct và hbtt
+hbct7 cm (với sàn nhà công nghiệp)
+hbtt=
D
.l1
m
vớí : D=0,8ữ1,4
m = 2545
Vì taỉ trọng Ptc = 1000 KG/cm2 khá lớn nên chọn D = 1,3 ; m = 35
hb =
1,3
240 . = 8,9 cm
35
Chọn hb = 9 cm.
-Xác định sơ bộ kích thớc dầm phụ
+ hdp =
l1
với mdp = 12 ữ 20
mdp
+ Nhịp dầm phụ : ldp =5,6 m ,tải trọng là lớn :1000 KG/m2
Chọn md =12 suy ra :hdp = 540/12 = 45 cm
bdpơ=(0,3ữ0,5) hdp nên chọn hdp = 20 cm
-Xác định sơ bộ kính thớc dầm chính
+ hdc =
l dc
với mdc = 8 ữ 12
mdc
+Nhịp dầm chính :ldc = 3.l1 =3.240 = 720 cm
Chọn mdc = 10 suy ra hdc= 720/ 10 =72 cm ,chọn bdc =30 cm
Vậy kích thớc sơ bộ dầm chính là : h = 70 cm , b= 30cm
2 Xác định nhip tính toán của bản
- Nhịp giữa : l = l1 - bdp = 2,4 - 0,2 =2,2 m
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
2
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
- Nhịp biên : lb = l1 -
bdp
2
-
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
0,2 0,33
0,09
bt
h
+ b = 2,5 +
= 2,18 m
2
2
2
2
2
*Sự chênh lệch giữa các nhịp là:
2,2 2,18
.100 0 0 = 0,91% < 10%
2,2
Vậy ta coi dải bản là dầm liên tục
* Sơ đồ cấu tạo và tính toán bản dầm :
165
165
200
200
2180
2200
2400
2400
a
b
c
3 Xác dịnh tải trọng tác dụng lên bản
- Hoạt tải : pb = n .ptc =1,2 .1000 =1200 KG/m2
- Tĩnh tải:
+ Gạch lát Ganitô : 1 = 2000 KG/m2 ,1 = 20 mm ,n1 = 1,3 .
+ Vữa cát vàng mác 75 : 2 = 1800 KG/m2 ,2 = 20 mm ,n2= 1,3
+ Bê tông mác 300 :3 =2500KG/m2 ,3 = 90 mm ,n3 =1,1 .
+ Vữa trát trần mác 50 :4= 1600KG/m2 ,4= 15 mm , n4 =1,3 .
- Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản là:
gb = gi =ii ni =
= 2000.0,02.1,3 + 1800.0,02.1,3 + 2500.0,09 .1,3+1600.0,015.1,3
gb = 377,5 KG/m2
Lấy tròn gb = 378 KG/cm2
- Tải trọng tính toán tác dụng lên bản : qb= gb + pb =1578 KG/m2.
- Tải trọng tính toán tác dụng lên một mét dài bản là: q = qb .1 =1578 KG/m.
4. Xác dịnh nội lực trong bản
*Ta có sơ đồ tính toán:
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
3
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
q=1578kg/m
2180
2200
B
A
C
694.32
477.35
681.75
477.35
- Mô men nhịp giữa và gối giữa :
Mg = Mgối 2,3,4 =
1
1
q.l2= .1578.2.22 =477,35 KGm
16
16
- Mô men nhịp biên :
Mb =
1
1
q.lb2 = .1578.2.182 =681,75KGm
11
11
- Mô men gối biên :
Mgối 2 =
1
1
q .l*2 = .1578.2,22 = 694,32 KGm
11
11
l* = max ( l , lb ) = l = 2,2 m
5 Xác định côt thép chịu lực dọc cho bản.
- Do hb =9 cm nên dùng thép chịu lực cho bản có đờng kính d hb/10 =9 mm.
Thép dùng là :6 và 8 .Dùng thép nhóm AI có Ra= 2300KG/cm2
- Chọn a0gt= 1,5 cm . suy ra h0= hb a = 9 -1,5 =7,5 cm
* Xác định thép chịu lực tại các tiết diện:
- Xác định cốt thép tại nhịp biên : Mb = 68175 KGcm
Tính A:
A=
68175
Mb
= 0,093 < 0,3
2 =
130.100.7,5 2
Rn .b1 .h0
Thỏa mản yêu cầu tính với khớp dẻo .
Tính :
= 0,5 ( 1 + 1 2.0,093 ) = 0,951
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
4
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
Xác định diện tích cốt thép :
Fa =
Mb
61875
=
= 4,14 cm2
Ra . .h0
2300.0,951.7,5
Kiểm tra hàm lợng cốt thép :
Fa
4,16
à = b .h .100 0 0 = 100.7,5 .100 0 0 = 0,55%.
1 0
Vậy hàm lợng cốt thép thoả mãn điều kiện hợp lý với cốt thép dùng cho bản
àmin = 0,05% <à = 0,55% < 0,9%
*Tra bảng : Ta có phơng án chọn thép
8 a=120 mm ; Fa = 4,19 cm2 - Sai số 0,72% < 5%
- Xác định cốt thép tại gối biên : Mb = 69432 KGcm
Tính A : A =
M goi 2
69432
= 0,095 < 0,3
130.100.7,5 2
=
2
0
Rn .b1 .h
Tinh : = 0,5 ( 1 + 1 2.0,095 ) = 0,950
Xác định diện tích cốt thép :
Fa =
M goi 2
Ra . .h0
=
69432
= 4,24 cm2
2300.0,950.7,5
Kiểm tra hàm lợng cốt thép :
4,24
à = 100.7,5 .100 0 0 = 0,56 %
Vậy : àmin = 0,5% <à = 0,56%<0,9% hàm lợng cốt thép hợp lý
*Tra bảng : Ta có phơng án chọn thép:
6 + 8 , a = 90 mm ; Fa=4,37 cm2 - Sai số 3,07% < 5%
8
, a =120 mm ; Fa=4,19 cm2 - Sai số 1,18% < 5%
- Xác định cốt thép tại nhịp giữa và gối giữa : Mg = 47735 KGcm
Mg
A=
Tính :
= 0,5 ( 1 + 1 2.0,065 ) = 0,966
Tính Fa :
Fa =
2
0
Rn .b1 .h
Mg
Ra . .h0
=
47735
= 0,065 < 0,3
130.100.7,5 2
Tính A :
=
47735
= 2,86 cm2
2300.0,966.7,5
Kiểm tra hàm lợng cốt thép :
2,86
à = 100.7,5 .100 0 0 = 0,38%
Vậy : àmin = 0,05%<à = 0,38%< 0,9% hàm lợng cốt thép hợp lý .
*Tra bảng : Ta có phơng án chọn thép:
6
, a = 100 mm ; Fa = 2,83 cm2 - Sai số 1,05% < 5%
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
5
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
6+8 , a = 140 mm ; Fa = 2,81 cm2 - Sai số 1,75% < 5%
8
, a = 150 mm ; Fa = 2,79 cm2 - Sai số 2,45% < 5%
*Với các ô bản phía trong đợc giảm 20% hàm lợng cốt thép
Diện tích cốt thép :
Fa*= 0,8 .Fa = 0,8 .2,86 = 2,29 cm2
Kiểm tra hàm lợng cốt thép :
2.29
à = 100.7,5 .100 0 0 = 0,31%
Vậy : àmin = 0,05% < à = 0,38% < 0,9% hàm lợng cốt thép hợp lý .
*Tra bảng : Ta có phơng án chọn thép:
6
, a = 120 mm ; Fa = 2,36 cm2 Sai số 3,06% < 5%
6 + 8 , a = 170 mm ; Fa = 2,31 cm2 Sai số 0,87% < 5%
( Xem bảng 1- Các phơng án chọn thép )
*Kiểm tra lại chiều cao làm việc của bản ho tại các tiết diện
- Chọn lớp bảo vệ là 1cm :
+ Tại tiết diện dùng 8 :ho= 9 1 - 0,4 =7,6 cm
+ Tại tiết diện dùng 6 :ho= 9 - 1 - 0,3 = 7,7 cm
Vậy : hott > hogt =7,5 cm Nh vậy dùng đợc thiên về an toàn .
6. Xác định thép chịu mô men âm
* Chọn cốt thép :
- Chọn thép chịu mô men âm ở gối :
Điều kiện : Fact 50% Fa và phải 5 thanh / 1m dài .
Bảng thống kê cho ph ơng án chọn thép của bản .
Bảng 1
Tiết diện
M
(KGm)
A
Nhịp biên
681,75
0,093 0,951
Gối biên
684,32
0,095 0,950
4,24
Nhip & gối
giữa
477,35
0,065 0,966
2,86
Giảm 20%
477,35
Fatt(cm2)
Phơng án chọn
4,16
2,29
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
8 , a =120 mm
Fa=4,19 cm2
à%
0,55
0,56
6 , a = 100 mm
Fa= 2,83 cm2
0,38
6 , a = 120 mm
Fa= 2,36 cm2
0,31
6
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
+ Xác định thép chịu mô men âm ở gối biên :
ĐK: Fact 50% Fa = 0,5 .4,24 = 2,12 cm2
Vậy dùng 8 6/ 1m , a=130 mm
+ Xác định thép chịu mô men âm ở gối giữa:
ĐK: Fact 50% Fa = 0,5 .2,86 = 1,43 cm2
Vậy dùng 5 6/ 1m , a=200mm.
- Thép chịu mô men âm đặt vuông góc dầm chính:
Điều kiện : Cần 5 thanh trên 1m dài và Fa 50% Famax (Fa : Diện tích cốt
thép lớn nhất ở nhịp đã dùng)
Ta có Fa = 0,5 .4,19 = 2,10 cm2
Dùng thép : 6 , a=130 mm
* Cách đặt cốt thép
Ta có : pg = 1200 KG/m2
gb = 378 KG/m2
Do pb > 3.gb =1134 KG/m2 Chọn =
1
3
+ Khoảng cách từ mút cốt thép chịu mô men âm đến mép dầm là :
.l =
1
.2200 = 733 mm , lấy tròn là 740 mm.
3
Khoảng cách tới trục dầm là : 740 +
200
= 840 mm
2
+ Khoảng cách từ mút cốt thép mũ chịu mô men âm vuông góc với
dầm chính đến mép dầm là :
1
1
l = .2200 = 550 mm
4
4
Khoảng cách đến trục dầm là : 550 +
300
= 700 mm
2
+ Có thể tiêt kiệm thép bằng cách uốn phối hợp :
Đối với nhịp giữa : Khoảng cách từ điểm uốn đến mép dầm là :
1
1
l = .2200 = 367 mm , lấy tròn là : 370 mm .
6
6
200
Khoảng cách đến truc dầm là : 370 +
= 470 mm
2
Đối với nhịp biên : Khoảng cách từ điểm uốn đến mép tờng là :
1
1
lb = .2180 = 272,5 mm , lấy tròn là : 280 mm
8
8
7. Thép cấu tạo
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
7
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
Xét tỉ số :
2<
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
l2
= 2,3 < 3
l1
Suy ra : Fact 0,2Famax = 0,2 .4,19 = 0,84 cm2
b .f
1 a
Chọn thép 6 : a = F =
a
100.0,283
= 33,96 cm . Lấy tròn a = 300 mm .
0,84
8. Bố trí cốt thép cho bản
Xem bản vẽ .
II: Tính toán dầm phụ
1.Sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm 4 nhịp , nên ta chỉ xét 2 nhịp
- Kích thớc sơ bộ dầm phụ : h=45 cm , b = 20 cm
- Kích thớc sơ bộ dầm chính : h = 75 cm ,b = 30 cm
- Đoạn gối lên tờng lấy Sd= 0,22 m
- Tính toán nhịp dầm phụ
+ Nhịp giữa :
l = l2 - bdc= 5,4 - 0,3 =5,1 m.
+ Nhịp biên :
lb = l 2 -
bdc
b
S
- t + d
2
2
2
= 5,4 -
0,3 0,33
0,22
+
= 5,195 m
2
2
2
* Sơ đồ cấu tạo và tính toán dầm phụ :
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
8
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
450
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
165
300
300
165
5195
5100
5400
5400
1
2
3
q=3958KG/m
5100
5195
1
2
3
2. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm phụ
- Hoạt tải :
pdp = pb .l1 = 1200 .2,4 =2800 KG/m
- Tĩnh tải :
+ Do bản thân dầm phụ :
go = bdp(hdp - hb) .bt .1,1
= 0,2 ( 0,45 0,09 ).2500.1,1 = 198 KG/m
+ Do bản truyền xuống :
g1 = gb .l1 = 378 .2,4 = 907,2 KG/m
Toàn bộ tĩnh tải :
gd = g0 + g1 = 198 + 907,2 = 1105,2 KG/m
Lấy tròn là : gd = 1105 KG/m
- Tải trọng toàn phần :
qd = pd + gd = 2880 + 1105 = 3985 KG/m
* Xét tỷ số :
pd
2880
=
= 2,50 . Tra bảng ta có k =0,27
gd
1105
3.Xác định biểu đồ bao mô men và biểu đồ lực cắt
* Tính toán và vẽ biểu đồ mô men :
- Tung độ hình bao mômen : M = .qd l2
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
9
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
Mb = . 3985 . 5,1952 = 107547.
Mg = . 3985 .5,12 = 103650 .
- Mô men âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn :
x = k.lb = 0,27.5195 = 1402,65 mm , lấy tròn x = 1400 mm
- Mô men dơng triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn :
+ ở giữa nhịp : x = 0,15l = 0,15.5100 = 765 mm
+ ở nhịp biên : x = 0,15.lb = 0,15.5195 = 780 mm
( Xem bảng 2 Bảng tính toán biểu đồ bao mô men )
* Tính toán vẽ biểu đồ bao lực cắt
QA = 0,4 .qd.lb = 0,4 . 3985 . 5,195 = 8280,83 KG
QBt = -0,6 .qd lb = -0,6 .3985 . 5,195 = -12421,25 KG
QBp = Qct = 0,5 qd l = 0,5 .3985 . 5,1 = 10161.75 KG
6478,13
2798,55
9
10
1865,70
6011,70
8
1430
5195
phụ
932,85
1243,80
7
6478,13
765
6
6011,70
5
780
2207,875
3420,45
7689,61
4
1865,70
1039
3
2156,94
2
8066,03
9786,78
1
9679,23
6990,56
Biểu đồ bao mô men dầm phụ
5100
Bảng tính toán để vẽ biểu đồ bao mô men cho dầm
Bảng 2
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
10
§å ¸n BTCT sè 1 ----------------------
-------------------- SµN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
VÞ trÝ
TiÕt diÖn
Cña M+
Gèi A (0)
0
0
1
0,065
6990,56
2
0,09
9679,23
0,425.lb
0,091
9786,78
3
0,075
8066,94
4
0,02
2150,94
β
Cña M
Gèi B (5)
BiÓu
®å
bao
lùc
c¾t
8280,83
M
-
M(KGm)
+
-0,0715
M-
-7689,61
6
0,018
-0,0331
1865,7
-3420,45
7
0,058
-0,012
6011,7
-1243,80
0,5.lg
0,0625
8
0,058
-0.009
6011,7
-932,85
9
0,018
-0.027
1865,7
-2798,55
6478,13
10
-0,0625
-6478,13
10161,75
10161,75
12421,25
4. X¸c ®Þnh thÐp chÞu lùc dÇm phô.
- Nhãm thÐp : AII cã Ra = 2800 KG/cm2 ; Ra’ = 2800 KG/cm2
- Bª t«ng :300 cã Rn= 130 KG/cm2 , Ra = 10 KG/cm2
- KÝch thíc tiÕt diÖn : 20 Χ 45 cm
* KiÓm tra ®iÒu kiÖn vÒ kÝch thíc tiÕt diÖn :
Sinh viªn thùc hiÖn: trẦn phong vũ__ms:8858.52__ 52xd1
11
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
h0
1
A
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
M
Rn .bdp
Với dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo nên 0,3
nên điều kiện trở thành : h0 2
1
A
=2
M
Rn .bdp
+ Giả thiết a = 3,5 cm thì h0 = 45 3,5 = 41,5 cm
+ Ta chỉ cần kiểm tra với tiết diện có mô men lớn nhất tức tại
giữa nhịp biên có Mb = 978678 KGcm.
2
M
= 2 978678 = 38,8 cm < h0
Rn .bdp
130.20
Kích thớc sơ bộ của dầm phụ hợp lý .
a. Tính cốt dọc với tiết diện chịu mô men âm :
- Tính theo tiết diện chữ nhật ( 20 45 ) cm
- Giả thiết : a =3,5 cm khi đó hogt = h - agt = 45 -3,5 = 41,5 cm
* Tại gối B : MB- = 768961 KGcm
MB
768961
= 0,17 < 0,3
2 =
Rn .bdp .h0
130.20.41,5 2
A=
Nh vậy thoả mãn yêu cầu tính theo khớp dẻo .
= 0,5 ( 1 + 1 2.0,17 ) = 0,905
- Xác định diện tích cốt thép :
Fa =
MB
768961
=
= 7,31 cm2
Ra . .h0
2800.0,905.41,5
- Kiểm tra hàm lợng cốt thép :
Fa
7,31.
à = b .h .100 0 0 = 20.41,5 .100 0 0 = 0,88%
dp 0
Vậy hàm lợng cốt thép thoả mãn điều kiện hợp lý với cốt
thép dùng cho dầm : àmin= 0,15% < à =0,88%<1,5%
- Tra bảng chọn thép (Bảng 3)
* Tại gối C : Mc- = 647813 KGcm
A=
MC
647813
= 0,14 < 0,3
2 =
Rn .bdp .h0
130.20.41,5 2
= 0,5 ( 1 + 1 2.0,14 ) = 0,924
- Xác định diện tích cốt thép :
Fa =
MC
647813
=
= 6,03 cm2
Ra . .h0
2800.0,924.41,5
- Kiểm tra hàm lợng cốt thép :
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
12
Đồ án BTCT số 1 ---------------------Fa
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
7,31
à = b .h .100 0 0 = 20.41,5 .100 0 0 = 0,73%
dp 0
Vậy hàm lợng cốt thép thoả mãn điều kiện hợp lý với cốt
thép dùng cho dầm : àmin= 0,15% < à = 0,73% <1,5%
- Tra bảng chọn thép (Bảng 3)
b. Tính cốt dọc chịu mô men dơng
- Tính theo tiết diện chữ T (bc,hc).
+ Lấy hc = 9 cm
+ Xác định chiều rộng cánh: bc= bdp +2c1
Với c1
l1 2.4
2 = 2 = 1,1m
l 5,1
= 0,85m
=
6 6
9hc = 9.0.09 = 0,81m vi h c = 9cm > 0,1h = 4,5cm
bc = 20 + 2.81 = 182 cm
Tính theo tiết diện chữ T ( 182 ì 9 ) cm .
- ở nhịp giữa , dự kiến a = 3,5 cm h0 = 45 3,5 = 41,5 cm
.
- ở nhịp biên , do mô men lớn nên phải dùng nhiều thanh thép , dự
kiến a = 4,5 cm h0 = 45 4,5 = 40,5 cm .
- Vị trí trục trung hoà :
Mc = Rn.bc..hc( h0 0,5hc )
= 130.182.9( 40,5 0,5.9 ) = 7765840 KGcm
Ta thấy : Mc > Mmax = 978678 KGcm Trục trung hoà đi qua cánh
* Tại nhịp biên : Mb = 978678 KGcm
A=
Mb
978678
= 0,025 < 0,3
2 =
Rn .bc .h0
130.182.40,5 2
Nh vậy thoả mãn yêu cầu tính theo khớp dẻo .
= 0,5 ( 1 + 1 2.0,025 ) = 0,987
- Xác định diện tích cốt thép :
Fa =
Mb
978678
=
= 8,74 cm2
Ra . .h0
2800.0,987.40,5
- Kiểm tra hàm lợng cốt thép :
Fa
8,74
à = b .h .100 0 0 = 20.40,5 .100 0 0 = 1,08%
dp 0
Vậy hàm lợng cốt thép thoả mãn điều kiện hợp lý với cốt thép
dùng cho dầm : àmin= 0,15% < à = 1.08% <1,5%
- Tra bảng chọn thép (Bảng 3)
* Tại nhịp giữa : Mg = 647813 KGcm.
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
13
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
A=
Mg
Rn .bc .h02
=
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
647813
= 0,016 < 0,3
130.182.41,5 2
= 0,5 ( 1 + 1 2.0,016 ) = 0,992
- Xác định diện tích cốt thép :
Fa =
Mg
Ra . .h0
=
647813
= 5,62 cm2
2800.0,992.41,5
- Kiểm tra hàm lợng cốt thép :
Fa
5,62
à = b .h .100 0 0 = 20.41,5 .100 0 0 = 0,68%
dp 0
Vậy hàm lợng cốt thép thoả mãn điều kiện hợp lý với cốt thép
dùng cho dầm : àmin= 0,15% < à = 0,73% <1,5%
- Tra bảng chọn thép (Bảng 3)
phụ
Tiết
diện
Bảng thống kê chọn thép dọc chịu l c cho dầm
Tiết diện
tính toán
A
Bảng 3
Phơng án chọn
Fatt cm
à%
2 12 + 414 , Fa = 8,42 cm2
Nhịp
biên
Gối
biên
20 x 182
0,025
0,987
8,74
4 14 + 118 ,Fa = 8,71 cm2
3 14 + 216 , Fa = 8,64 cm
1 12 + 414 , Fa= 7,29 cm2
1,08
2
20 x 45
0,17
0,905
7,31
3 18 , Fa= 7,63 cm2
2 14 + 216 ,Fa= 7,10 cm
2 12 + 214 , Fa = 5,34 cm2
0,88
2
Nhịp
giữa
20 x 182
0,016
0,992
5,62
2 14 + 118 , Fa = 5,63 cm2
0,68
2 14 + 116 , Fa = 5,09 cm2
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
14
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
4 14 , Fa = 6,16 cm2
Gối
giữa
20 x 45
0,014
0,924
6,03
2 12 + 216 , Fa = 6,28 cm2
0,73
3 16 , Fa = 6,03 cm2
Bảng Một số phơng án bố trí thép cho dầm phụ
Bảng 4
Tiết diện
Phơng án
1
2
3
Nhịp biên
3 14 + 216
4 14 + 118
2 12 + 414
Gối B
2 14 + 216
3 18
1 12 + 414
Nhịp giữa
2 14 + 116
2 14 + 118
2 12 + 214
Gối C
3 16
4 14
4 14
* Nhận xét :
- Phơng án 1: Phối hợp đợc 2 16 nhịp biên với gối B , giữa 116
nhịp giữa với gối C , diện tích chọn khá sát với yêu cầu
- Phơng án 2: Diện tích chọn khá sát với yêu cầu , phối hợp đợc 118
nhịp biên với gối B va nhịp giữa nhng không phối hợp đợc
gối C với nhịp bên cạnh.
- Phơng án 3: Phối hợp đợc 2 14 qua tất cả các gối và nhịp , diện tích
chọn khá sát với yêu cầu .Mặt khác , tại các tiết diện dùng
nhiều cốt thép hơn ( vẫn đảm bảo khoảng hở theo yêu
cầu) nên tăng cờng lực dính giữa bê tông và cốt thép tốt
hơn so với phơng án 1 Ta chọn phuơng án 3 .
5. Tính cốt đai và cốt xiên
Chọn lớp bảo vệ 2cm , khoảng hở giữa 2 lớp cốt thép là 3cm.
- Kiểm tra điều kiện hạn chế lực cắt : Q ko.Rn. b .ho
Kiểm tra cho tiết diện chịu lực cắt lớn nhất : QBt = 12421,25 KG
Tại đó : h0 =
F .y
F
i
i
= 40,5 cm
i
ko.Rn. b .ho = 0,35.130.20.40,1 = 36835 KG > QBt
Thõa mãn điều kiện hạn chế .
- Kiểm tra điều kiên tính toán : Q < 0,6Rk.bdp.h0
Kiểm tra tại gối có lực cắt bé nhất QA = 8280,83 KG
Tại đó : h0 = 42,4cm
0,6Rk.bdp.h0 = 0,6.10.20.42,4 = 5076 KG < QA
Phải tính cốt đai .
- Chọn cốt đai : Chọn đai 6 , fa = 0,283 cm2 , 2 nhánh n = 2
Thép AI , Rađ = 1800 KG/cm2
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
15
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
Ta tính cho phần trái gối B có QBt = 12421,25 KG và h0 = 40,5 cm.
Q2
121421,252
qđ =
=
= 58,79 KG/cm
8.Rk .b.h02
8.10.20.40,52
Chọn khoảng cách thiết kế thoả mãn điều kiện :
u
u tt
u ct
u
max
+ Tính utt : u tt =
Rad .n. f d 1800.2.0,283
=
= 17,33cm
qd
58,79
+ Tính uct :
Đoạn gần gối tựa :
1
.h = 22,5cm
u ct 2 dp
15cm
u ct = 15cm
Đoạn giữa dầm ( cách gối l/4) :
3
3
hdp = .45 = 33,75cm
u ct = 30cm
4
uct 4
50cm
+ Tính u max =
1,5.Rk .b.h02 1,5.10.20.40,12
=
= 38,84 cm
12421,25
QBT
Vậy : Lấy u = 15 cm cho toàn dầm .
Ta không cần tính thêm các gối khác vì với Q bé hơn thì utt lớn hơn
nên vẫn lấy u = 15 cm .
- Kiểm tra điều kiện tính cốt xiên :
qđ =
Rad .n. f d 1800.2.0,283
= 67,92 KG/cm
=
u
15
Qdb = 2,8.h0 Rn .bdp .q d = 2,8.40,1 10.20.67,92 = 13086,28 KG
Vậy : Qdb > Qmax = 12421,25 KG , do đó không cần tính cốt xiên.
6.Bố trí thép cho dầm phụ
- Để tiết kiệm thép , ta uốn phối hợp các thanh thép ở nhịp và gối ,
khoảng cách từ mép gối đến điểm uốn đầu là :
h0
405
=
= 202,5 mm
2
2
Ta lấy tròn là : 210 mm .
Khoảng cách đến tâm gối là : 210 + 150 = 360 mm
- Đối với những thanh thép cắt ở trên gối :
+Khoảng cách từ thanh cắt đầu tiên đến mép gối là :
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
5400
= 1350 mm
4
16
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
Khoảng cách đến tâm gối là : 1350 + 150 = 1500 mm
+Khoảng cách từ thanh cắt thứ hai đến mép gối là :
5400
= 1800 mm
3
Khoảng cách đến tâm gối là : 1800 + 150 = 1950 mm
Chi tiết : Xem bản vẽ .
III:Tính toán dầm chính.
1.Sơ đồ tính dầm chính.
- Dầm chính là dầm 3 nhịp liên tục đều nhau .
- Kích thớc sơ bộ : h = 70 cm , b = 30 cm.
- Giả thiết kích thớc cột dầm gối lên: ( 30 ì 40 ) cm.
- Giả thiết dầm gối lên tờng một đoạn bằng chiều dày tờng : 330 mm.
- Nhịp tính toán :
+ Nhịp giữa : l = 3 . l1 = 3.2,4 = 7,2 m.
+ Nhịp biên : lb = 3 . l1 = 3.2,4 = 7,2 m.
1
2
4
3
2.Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chính.
Dầm chính chịu tải trọng do dầm phụ truyền lên thành lực tập trung ,
ngoài ra có trọng lợng bản thân dầm chính.
a.Hoạt tải tập trung.
P = pdp . l2 = 2880 . 5,4 = 15,55 T.
b.Tĩnh tải .
- Do trọng lợng bản thân dầm chính :
G0 = b ( h hb )l1. .n = 0,3 (0,7 0,09 ).2,4.2,5.1,1 = 1,21
T
- Do dầm phụ truyền xuống :
G1 = gd . l2 = 1105 . 5,4 = 5,97 T
Tĩnh tải tác dụng tập trung :
G = G0 + G1 = 1,21 + 5,97 = 7,18 T
3.Tính và vẽ biểu đồ bao mô men.
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
17
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
- Sử dụng tính chất đối xứng để vẽ biểu đồ theo phơng pháp tổ hợp , ta
chỉ xét nhịp biên và nửa nhịp giữa .
a. Biểu đồ MG
- Sử dụng số liệu ở báng tra dầm 3 nhịp chịu 2 tải trọng tập trung cách
đều ở mỗi nhịp .
- Mô men do G gây ra : MG = . G . l = 7,18 . 7,2 . = 51,696 Tm.
b.Biểu đồ MPi
- Xét 4 trờng hợp bất lợi tải trọng của hoạt tải .
- Mô men do P gây ra : MP = . P . l = . 15,55 .7,2 = 111,96 Tm.
- Cách xác định mô men ở một số tiết diện mà trong bảng tra khong có .
+ Với sơ đồ M3 :
Cắt rời các nhịp AB , BC và tính các giá trị mô men tại B,C :
MB3 = -0,311 . 111,96 = -34,819 Tm
MC3 = -0,08 . 111,96 = -8,957 Tm
Tính M0 của dầm đơn giản kê lên 2 gối tự do :
M0 = P.l1= 15,55.2,4 = 37,32 Tm
1
3
2
M2 = 37,32 .34,819 = 14,107Tm
3
2
1
M3 = 37,32 .34,819 .8,957 = 11,122 Tm
3
3
M1 = 37,32 .34,819 = 25,714Tm
+ Với sơ đồ M4 :
Các giá trị mô men tại B,C :
MB4 = 0,044 . 111,96 = 4, 926 Tm
MC4 = -0,17 8 . 111,96 = -19,929 Tm
Do lực tác dụng chỉ ở nhịp 3 nên :
1
3
1
3
M1 = .M B = .4,926 = 1,642Tm
M2 = 2.M1 = 3,284 Tm
M3 =
2
1
2
1
.M B .M C = .4,926 .19,929 = -3,359 Tm
3
3
3
3
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
18
Đồ án BTCT số 1 ---------------------p
p
m1
p
m0
p
m2
A
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
m1
mB
B
mB
p
m3
p
A
mC
B
m3
mB
C
B
mB
m2
mC
C
B
sơ đồ tính bổ trợ mô men ở một số tiết diện
Bảng tổng kết ghi kết quả mô men tại các tiết
diện
Bảng 5
TT
1
2
Dạng chất tải
G
5
6
G
P
P
P
3
4
G
P
P
P
Sơ đồ
1
1
2
B
0,156
8,065
-0,267
-13,803
MG
0,244
12,614
MP1
MP2
MP3
0,289
0,244 -0,133
32,356 27,318 -14,891
-0,044 -0,089 -0,133
-4,926 -9,964 -14,891
-0,311
25,714 14,107 -34,819
MP4
MPmax
MPmin
0,044
1,642
3,284
4,926
32,356 27,318 4,926
-4,926 -9,964 -34,819
3
0,067
3,464
-0,133
-14,891
0,200
22,392
11,122
-3,359
22,392
-14,891
Vẽ biểu đồ bao mô men ta có bảng sau:
Bảng 6
Tiết diện
1
B
3
1
2
M
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
19
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
MG
12,614
8,065
-13,803
3,464
M
32,356
27,318
4,926
22,392
MPmin
-4,926
-9,964
-34,819
-14,891
max
M
44,97
35,383
-8,877
25,856
M
min
7,688
-1,899
-48,622
-11,427
max
P
Mmax = MG + MPmax
Mmin = MG + MPmin
- Vẽ biểu đồ bao mô men dầm chính ( vẽ cho 1,5 nhịp).
48,622
7,688
11,427
1,899
a
B
35,383
44,970
25,856
* Xác định mô men mép gối B để đa vào tính toán.
Theo hình bao mô men ta thấy bên phải gối B có độ dốc nhỏ hơn bên
trái. Khi tính toán ta lấy giá trị này để tính toán.
Độ dốc biểu đồ mô men gần B :
i=
48,622 11,427
= 15,498
2,4
M = i.
bc
0,3
= 15,498.
= 2,325Tm
2
2
Ta có : MmgB = 48,622 2,32 = 46,297 Tm
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
20
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
G
P
P
150
2400
P
P
11,427
G
Mmg
G
48,622
M
4.Tính toán và vẽ biểu đồ lực cắt.
P
- Tiến hành tính toán : Giống với biểu đồ mô men .
QG = .G ; QPi = .P
- Trong đoạn giữa nhịp thì Q đợc tính theo phơng pháp mặt cắt .
Ví dụ :
Với QG , ở giữa nhịp biên ta có :
Q = QA G = 5,263 7,18 = -1,917 T
Bảng tính toán và tổ hợp lực cắt
Bảng 6
Dạng tải
Sơ đồ
Phải A
QG
QP1
0,733
5,263
0,867
13,482
QP2
QP3
-0,133
-2,068
0,689
10,714
QPmax
QPmin
Qmax
Qmin
13,482
-2,068
18,745
3,195
Giữa nhịp
biên
Giữa nhịp
giữa
Trái B
Phải B
-1,267
-9,097
-1,133
-17,618
1,00
7,18
0
0
-4,836
-0,133
-2,068
-1,311
-20,386
1,00
15,55
1,222
19,002
3,452
-2,068
-4,836
-3,985
-6,753
-2,068
-20,386
-11,165
-29,483
19,002
0
26,182
7,18
3,452
0
3,452
0
-1,917
-2,068
-2,068
0
0
0
Biểu đồ bao lực cắt
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
21
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
26,182
18,745
3,195
3,452
3,953
a
B
6,753
11,165
29,483
5.Tính cốt thép dọc chịu lực cho dầm chính.
-Vật liệu dùng : BT 300 : Rn= 130 KG/cm2 , Rk= 10 KG/cm2
Thép AII : Ra = Ra =2800KG/cm2
Tra bảng : 0 = 0,58 ,Ao= 0,412 .
* Kiểm tra kích thớc tiết diện theo đk mô men
Chỉ cần kiểm tra ở gối B chịu mô men âm : MB = 48,622 Tm.
Giả thiết : a = 8 cm ho= h a = 70 8 = 62 cm
A=
MB
48,622
=
= 0,324 < A0 = 0,412
2
Rn .b.h0 130.30.622
Vậy kích thớc tiết diện chọn là hợp lý : h = 70cm ,b =30cm.
*Tính cốt thép dọc :
-Gối chịu mô men âm nên tính theo tiết diện chữ nhật (30 .70) cm.
-Giữa nhịp chịu mô men dơng tính theo tiết diện chữ T
a.Với mô men dơng.
-Xác định kích thớc tiết diện chữ T
Bề rộng cánh : bc = b + 2c1
Với : bc = 30 cm
1
2 ( 540 30 ) = 255cm
1
c1 .720 = 120cm
6
9.hc = 81cm vi hc = 90 > 0,1h = 70 cm
c1 = 81 cm
bc = b + 2c1 = 30 + 2.81=192 cm
Vậy kích thớc chữ T : bc = 192cm , h =70 cm.
-Tính Mc : Giả thiết a = 5cm ho= 70 5 =65cm.
Mc = Rn.bc.hc(h0 0,5hc) = 130. 192 .9 (65 0,5.9) = 135,91 Tm.
Vậy Mc > Mmax= 44,97 Tm Trục trung hoà đi qua cánh nên ta tính
toán theo tiết diện chữ nhật kích thớc ( 192 x 70 ) cm .
- Vì hc = 9 cm < 0,2h0 nên ta có thể dùng CT gần đúng để xác định Fa:
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
22
Đồ án BTCT số 1 ---------------------Fa =
M
Ra ( h0 0,5hc
)
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
=
M
2800( 65 0,5.9
)
=
M
cm 2
169400
+ Với nhịp biên :
Fa =
44,97.10 5
= 26,55cm 2
169400
Kiểm tra hàm lợng cốt thép:
à=
26,55
.100 0 0 = 1,36 0 0
30.65
Vậy hàm lợng cốt thép thoã mãn điều kiện hợp lý :
R
130
n
àmin = 0,15% <à = 1,36% < àmax= 0 R .100 0 0 = 0,58. 2800 = 2,69 0 0
a
+ Với nhịp giữa :
Fa =
25,856.10 5
= 15,26cm 2
169400
Kiểm tra hàm lợng cốt thép:
à=
15,26
.100 0 0 = 0,78 0 0
30.65
Vậy hàm lợng cốt thép thoã mãn điều kiện hợp lý :
àmin = 0,15% < à = 1,36% < àmax= 2,69%
b.Với mô men âm.
Vì ở trên gối , cốt thép dầm chính đặt dới hàng trên cốt thép dầm phụ nên
a lớn , giả thiết a = 8 cm , h0 = 70 8 = 62 cm .
+ Tại gối B : MmgB = 46,297 Tm
A=
B
M mg
Rn .b .h02
5
= 46,297.102 = 0,31 < A0 = 0,412
130.30.62
= 0,5 ( 1 + 1 2.0,31 ) = 0,81
- Xác định diện tích cốt thép :
Fa =
B
M mg
Ra . .h0
=
46,297.10 5
= 32,92 cm2
2800.0,81.62
- Kiểm tra hàm lợng cốt thép :
à=
32,92
.100 0 0 = 1,77%
30.62
Vậy hàm lợng cốt thép thoả mãn điều kiện hợp lý :
àmin= 0,15% < à = 1,77% < àmax= 2,69%
bảng một số cách chọn thép cho dầm chính
Bảng 7
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
23
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
Tiết
Diện
Nhịp
Biên
Gối
B
A
Fa (cm2)
26,55
0,31
0,81
Nhịp
giữa
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
32,92
15,26
Phơng án chọn
à 00
322 + 325 , Fa = 26,13 cm2
1,36
325 + 228 , Fa = 27,05 cm2
622 + 225 , Fa = 32,63 cm2
1,77
325 + 328 , Fa = 33,20 cm2
422 , Fa = 15,20 cm2
0,78
325 , Fa = 14,73 cm2
Bảng các phơng án Bố trí cốt thép cho dầm chính .
Phơng án
Nhịp biên
1
2
325 + 228
322 + 325
Gối B
325 + 328
622 + 225
Bảng 8
Nhịp giữa
325
422
Nhận xét :
- Phơng án 1 : Kết hợp đợc 125 ở biên , gối B và nhịp giữa , 228 ở
biên và B . Tuy nhiên diện tích chọn không sát với yêu cầu .
- Phơng án 2 : Kết hợp đợc 225 ở biên và gối B , 222 ở gối B và
nhịp giữa , diện tích chọn sát với yêu cầu . Mặt khác , lực dính
của bê tông và cốt thép lớn do số cốt thép nhiều hơn trờng hợp 1.
6.Tính cốt ngang.
* Kiểm tra điều kiện hạn chế:
ko.Rn.b.ho = 0,35.130 .30.62,5 = 84,63 T. > Qmax= 29,483 T.
( h0 đợc tính theo phân bố của cốt thép và đợc trình bày ở phần sau )
Vậy kích thớc chọn là hợp lý.
* Kiểm tra điều kiện tính côt đai .
k1.Rk.b.ho = 0,6 . 10.30.62,5 = 11,16T
So sánh với biểu đồ lực cắt , ta thấy phải tính cốt đai cho các đoạn có Q > 11,16 T
đó là đoạn gần gối B và bên phải gối A . Những đoạn có Q < 11,16 T thì không cần
tính cốt đai.
* Tính cốt đai cho tiết diện có Qmax = 29,483 T
- Khả năng chịu tải cần thiết của cốt đai:
qd =
Q2
29483 2
=
= 84,72(kG / cm).
8.R K b.h02 8.10.30.62,5 2
- Chọn cốt đai 8 , nhóm AI có Rađ = 1800 KG/cm2 , fđ = 0,503 cm2 , n = 2.
Chọn uđ
u tt
thoả mãn điều kiện : u d u max
u
ct
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
24
Đồ án BTCT số 1 ----------------------
Với : U tt =
-------------------- SàN SUON TOAN KHOI CO BAN DAM
Rad .n d . f d 1800.2.0,503
=
= 21,37cm
qd
84,72
umax =
1,5.Rk .b.h02 1,5.10.30.62,52
=
= 59,25cm
Q
29483
1
1
h = .70 = 23,33cm
u ct = 23,33cm
uct 3
3
30cm
Chọn uđ = 20 cm .
- Với khoảng cách này thì khả năng chịu lực của cốt đai :
qđ=
Rad .n. f d 1800.2.0,503
=
= 90,54 KG / cm
ud
20
* Kiểm tra điều kiện tính cốt xiên.
QĐB = 2,8.h0 Rk .b.qd = 2,8.62,5 10.30.90,54 = 28,749T
So sánh với biểu đồ lực cắt , ta thấy bên trái gối B có Q = 29,483 T > QĐB nên
trong đoạn này phải đặt cốt xiên .
* Bố trí cốt xiên cho các gối B và C.
- Trong đoạn dầm dài 2,4 m dự kiến đặt 2 lớp cốt xiên , chọn góc uốn
cốt xiên là 450 .
- Trong đoạn dầm đang xét , Q = const , đồng thời xem gần đúng là tiết
diện ngang chỉ qua 1 lớp cốt xiên .
Fx1 = Fx 2 =
Q QDB
29483 28611
=
= 0,56cm 2
Rax . sin
2200.0,707
Diện tích này khá bé nên ta không cần phải tính chính xác .
Các thanh uấn làm cốt xiên là 225 và 222 có Fa = 9,82cm2 và 7,6cm2
Vậy cấc thanh đợc uốn làm cốt xiên đủ khả năng chịu lực.
7.Tính cốt treo
* Để gia cố cho dầm phụ kê lên dầm chính , ta phải sử dụng cốt treo , dùng
thép AI .
- Lực tập trung truyền lên dầm phụ :
P1 = P + G1 = 15,55 + 5,97 = 21,52T.
- Cốt treo đợc đặt dới cốt đai phaỉ có diện tích :
Ftr =
P1
21520
=
= 11,96cm 2
Rad
1800
- Dùng đai 8 , 2 nhánh , số đai là :
nđ =
11,96
= 12 đai
2.0,503
Bố trí 6 đai ở một bên dầm phụ , khoảng cách đặt đai trong :
h1 = hdc hdp = 70- 45 = 25cm.
Khoảng cách giữa các đai 5 cm.
Sinh viên thực hiện: trn phong v__ms:8858.52__ 52xd1
25
