đồ án bê tông 1 ( chuẩn )
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (610.2 KB, 33 trang )
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN
SÀN SƯỜN CÓ BẢN LOẠI DẦM
1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1.1. Sơ đồ kết cấu sàn(hình 1)
2600
7800
2600
2600
E
2600
7800
2600
2600
D
2600
7800
2600
2600
C
2600
7800
2600
2600
B
A
6200
1
6200
2
6200
3
6200
4
6200
5
6
Hình 1: Mặt bằng sàn
1.2. Kích thước: tính từ giữa trục dầm và trục tường l1 =2,6m, l2 =6,2m. Tường chụi lực có
chiều dày bt =0,3m. Cột bê tông cốt thép tiết diện bc x bc =0,4mx0,4m.
1.3. Sàn nhà dân dụng: cấu tạo mặt sàn gồm 4 lớp như hình 2. Hoạt tải tiêu chuẩn Ptc =7,4 kN/
m 2 , hệ số độ tin cậy của hoạt tải n=1,2
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
1
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
Hình 2: Cấu tạo sàn
1.4. Vật liệu: bê tông cấp độ bền theo cường độ chụi nén B20, cốt thép của bản và cốt đai của
dầm dùng nhóm CI, cốt dọc của dầm dùng nhóm CII. Các loại cường độ tính toán:
Bê tông cấp độ bền B20 có Rb =11,5 MPa, Rbt =0,9 MPa, Eb =23x 10 3 MPa.
Cốt thép CI có Rs =225 MPa, Rsw =175 MPa, Es =21x 10 4 MPa.
Cốt thép CII có Rs =280 MPa, Rsw =225 MPa, Es =21x 10 4 MPa.
Cốt thép CIII có Rs=365 MPa, Rsw=365 MPa, Es=21x104MPa
2. TÍNH BẢN
2.1. Chọn kích thước các cấu kiện
Chọn chiều dày của bản:
hb =
D
1.1
× l1 =
× 2600 = 81.7 mm
m
35
Chọn hb = 90 mm
Trong đó: D=1,1 với tải trọng trung bình, m=35 với bản làm việc liên tục.
Chọn tiết diện dầm phụ:
hdp =
1
1
.l2 = .6200 = 443mm Chọn hdp = 500 mm, bdp = 200 mm
mdp
14
Chọn tiết diện dầm chính:
hdc =
1
1
.3l1 = .7800 = 709 mm Chọn hdc = 750 mm, bdc = 300 mm
mdc
11
2.2. Sơ đồ tính
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
2
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
Xét tỷ số 2 cạnh ô bản
GVHD: Phạm Thị Lan
l2 6, 2
=
= 2,38 > 2 Xem bản làm việc theo một phương.
l1 2, 6
Cắt một dải bản rộng b = 1m vuông góc với dầm phụ và xem dải bản làm việc như một dầm liên
tục(hình 3)
bt=340
sb=120
C=40
0,5bdp=100
2380
2600
0,5bdp=100
2400
2600
2400
2600
Hình 3: Mặt cắt 1-1
Nhịp tính toán của bản:
Nhịp biên: l0b = l1 −
bdp
2
−
bt hb
0, 2 0,34 0, 09
+ = 2, 6 −
−
+
= 2.38 m.
2 2
2
2
2
Nhịp giữa: l0 = l1 − bdp = 2, 6 − 0, 2 = 2, 4 m.
Chênh lệch giữa các nhịp:
l0 − l0b
2, 4 − 2,38
.100% =
.100% = 0,83% < 10% .
l0
2, 4
2.3. Tải trọng tính toán
Tỉnh tải
Tỉnh tải được tính như trong bảng 1.
Các lớp cấu tạo bản
Giá trị
Hệ số
Giá trị
(kN/ m 2 )
Lớp gạch lát dày 10mm, γ =20
Lớp vữa lót dày 30mm, γ =18
Bản BTCT dày 90mm, γ =25
Lớp vữa trát dày 10mm, γ =18
Tổng cộng
tiêu chuẩn(kN/ m 2 )
0,01.20=0,200
0,03.18=0,540
0,09.25=2,250
0,01.18=0,180
2,920
độ tin cậy
1,1
1,3
1,1
1,3
tính toán (kN/ m 2 )
0,220
0,702
2,475
0,234
3,631
Bảng 1: Xác định tỉnh tải.
Hoạt tải
Làm tròn gb =3,63 (kN/ m 2 )
tc
Hoạt tải : pb = p .n = 7, 4.1, 2 = 8,88 (kN/ m 2 ).
Tải trọng toàn phần: qb = gb + pb = 3, 63 + 8,88 = 12,51 (kN/ m 2 )
2
2
Tính toán với dải bản b1 = 1m , có qb = 12,51(kN / m ).1, 0(m ) = 12,51(kN / m)
2.4. Nội lực tính toán
Mômen uốn (hình 4b)
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
3
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
q = 12.51 KN/m
Lob = 2380
Lo= 2400
Lo = 2400
Mnh=6,442 KNm
Mnh=4,504 KNm
Mnh=4,504 KNm
Mnh=4,504 KNm
Mnh=4,504 KNm
Qnhb =11,910KNm
Mnh=6,442 KNm
Qnhbp = 15,012 KNm
Qnhbp = 15,012 KNm
Qnhbt =17,864 KNm
Qnhbp = 15,012 KNm
Qnhbp = 15,012 KNm
Qnhbp = 15,012 KNm
Hình 4: Sơ đồ tính toán và nội lực của dải bản
a) Sơ đồ tính toán b) Biểu đồ Mômen c) Biểu đồ lực cắt
Giá trị mômen uốn lớn nhất ở nhịp biên và gối thứ hai của dải bản:
q .l 2
12,51.2,382
M nh = M g 2 = ± b b ÷ = ±
= ±6, 442 kN.m
11
11
Giá trị mômen uốn lớn nhất ở giữa các nhịp trong và trên gối bên trong của dải bản:
M nhg = M gg = ±
qb .l 2 0
12,51.2, 42
=±
= ±4,504 kN.m
16
16
Lực cắt (hình 4c)
QA = 0, 4.qb .l0b = 0, 4.12,51.2,38 = 11,910 kN
Q t B = 0, 6.qb .l0b = 0, 6.12,51.2,38 = 17,864 kN
Q p B = QC = 0,5.qb .l0 = 0,5.12,51.2.38 = 15, 012 kN
2.5. Tính cốt thép chụi mômen uốn
Chọn a=15 mm cho mọi tiết diện, chiều cao làm việc của bản:
h0 = hb − a = 90 − 15 = 75 mm.
Tại gối biên và nhịp biên: với M=6,442 kN.m
αm =
M
6, 442.106
=
= 0,135 < α D = 0,302
Rb .b.h 2 0 8,5.1000.752
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2.0.135 = 0.146
ξ .Rb .b.h0 0,146.8,5.1000.75
As =
=
= 414mm 2
Rs
225
µ% =
As
414
.100% =
.100% = 0,552% > µ min = 0, 05%
b1.h0
1000.75
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
4
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
2
2
Chọn thép có đường kính φ = 8mm , as = 0,503cm = 50,3mm ,khoảng cách giửa cốt thép là:
s=
b1.as 1000.50,3
=
= 122mm
As
414
Chọn φ = 8mm , s=120 mm.
Tại gối giữa và nhịp giữa: với M=4,504 kN.m
αm =
M
4,504.106
=
= 0, 094 < α D = 0,302
Rb .b.h 2 0 8,5.1000.752
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2.0.094 = 0.099
ξ .Rb .b.h0 0, 099.8,5.1000.75
As =
=
= 281mm2
Rs
225
A
281
µ % = s .100% =
.100% = 0,375% > µ min = 0, 05%
b1.h0
1000.75
2
Chọn thép có đường kính φ = 8mm , as = 50,3mm ,khoảng cách giửa cốt thép là:
s=
b1.as 1000.50,3
=
= 180mm
As
281
Chọn φ = 8mm , s=180 mm.
Tại các nhịp giữa và gối giữa: ở trong vùng được phép giảm đến tối đa 20% cốt
2
thép, có As = 0,8.281 = 225mm
µ% =
As
225
.100% =
.100% = 0,3% > µ min = 0, 05%
b1.h0
1000.75
2
Chọn thép có đường kính φ = 8mm , as = 50,3mm ,khoảng cách giửa cốt thép là:
s=
b1.as 1000.50,3
=
= 220mm chọn s =200 mm
As
225
Kiểm tra lại chiều cao làm việc h0 (hay là kiểm tra lại a)
- Chọn lớp BêTông bảo vệ C0 = 10( đối với bản h0 ≤ 100)
- Đối với thép : act =10 + 8/2 =14 < agt =15
- Như vậy trị số đã dung để tính toán là h0=75mm thiên về an toàn và không cần tính lại.
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
5
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
2600
7800
2600
2600
E
2600
7800
2600
2600
D
2600
7800
2600
2600
C
2600
7800
2600
2600
B
A
6200
6200
1
2
6200
3
6200
4
6200
5
6
Hình 5: Khu vực giảm thép trong bản
Cốt thép chụi mômen âm: với
pb 8,88
=
= 2, 446 < 3 , trị số ν = 0, 25 , đoạn vươn của cốt
gb 3, 63
thép chụi mômen âm tính từ mép dầm phụ là: ν .l0 = 0, 25.2, 4 = 0, 6 m, tính từ trục dầm phụ
là: ν .l0 + 0,5.bdp = 0, 25.2, 4 + 0,5.0, 2 = 0, 7 m.
Bản không bóp trí cốt đai, lực cắt của bản hoàn toàn do bê tông chụi:
QB t = 17,864kN < Qb min = 0,8.0, 75.1000.75 = 45kN
2.6. Cốt thép cấu tạo
Cốt thép chụi mômen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính: chọn φ 8 m, s=170 có
diện tích trên mỗi mét của bản là 302 mm 2 , lớn hơn 50% diện tích cốt thép tính toán tại gối tựa
giữa của bản là 0,5.281=155 mm 2 , sử dụng các thanh cốt mũ, đoạn vươn ra tính từ mép dầm
chính là:
1
1
1
1
.l0 = .2, 4 = 0, 6m , tính từ trục dầm chính là: .l0 + 0,5.bdc = .2, 4 + 0,5.0,3 = 0, 75m
4
4
4
4
Cốt thép mũ chịu mô men âm đặt theo phương vuông góc với tường:
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
6
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
2
Chọn thép có đường kính 8mm s=200 có diện tích trên mỗi mét dài là 252mm . Đoạn vươn ra
tính từ mép tường là
υ .l0 = 0, 25.2.4 = 0.6m
Và tính từ đầu dầm là 0,6+0,12=0,72m(chọn 0,75). Không ít hơn 1/3 cốt thép chịu lực ở nhịp
1/3.414=138
Cốt thép phân bố được bố trí vuông góc cốt thép chụi lực: chọn φ 6 m, s=250 có
diện tích trên mỗi mét của bản là 113 mm 2 , đảm bảo lớn hơn 20% diện tích cốt thép tính toán tại
giữa nhịp (nhịp biên 0,2.414=82,8 mm 2 , nhịp giữa 0,2.281=56.2 mm 2 )
3. TÍNH DẦM PHỤ
3.1. Sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm liên tục 5 nhịp đối xứng.
Xét một nửa bên trái của dầm (hình7).
Dầm gối lên tường một đoạn không nhỏ hơn 220mm. Trong tính toán lấy S d = 220mm , trên thực
tế nên kê dầm phụ lên toàn bộ chiều dài tường để giảm ứng suất cục bộ từ đầu dầm truyền lên
tường. Bề rộng dầm chính bdc = 300mm
Nhịp tính toán của dầm phụ:
Nhịp biên: l0b = l2 −
bdc bt S d
0,3 0,34 0, 22
− +
= 6, 2 −
−
+
= 5,99m = 5990mm
2 2 2
2
2
2
Nhịp giửa: l0 = l2 − bdc = 6, 2 − 0,30 = 5,9m = 5900mm
Chênh lệch giữa các nhịp:
l0b − l0
5,99 − 5,9
×100% =
×100% = 1,5% < 10%
l0b
5,99
3.2. Tải trọng tính toán
Tĩnh tải :
- Tải trọng bản thân dầm(không kể phần bản dày 90m) :
g 0 dp = bdp (hdp − hb ).γ .n = 0, 2(0,5 − 0, 09).25.1,1 = 2, 255 kN /m.
- Tỉnh tải truyền từ bản :
gb .l1 = 3, 63.2, 6 = 9,348 kN/m
- Tỉnh tải toàn phần :
g dp = g 0 dp + gb .l1 = 2, 255 + 9, 438 = 11, 693 kN/m
Hoạt tải truyền từ bản:
pdp = pb .l1 = 8,88.2, 6 = 23, 088 kN/m
Tải trọng tính toán toàn phần :
qdp = g dp + pdp = 11, 693 + 23, 088 = 34, 781 kN/m
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
7
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
Tỷ số
pdp
g dp
=
GVHD: Phạm Thị Lan
23, 088
= 1,975
11, 693
3.3. Nội lực tính toán
Mômen uốn
Tung độ hình bao mômen(nhánh dương) :
-
+
2
2
Tại nhịp biên M = β1.qdp .l0b = β1.34, 781.5,99 = 1247,946 β1 kNm
-
+
2
2
Tại nhịp giữa M = β1.qdp .l0 = β1.34, 781.5,9 = 1210, 727 β1 kNm
Tung độ hình bao mômen(nhánh âm)
M = β 2 .qdp .l0 2 = β 2 .34, 781.5,92 = 1210, 727 β 2 kNm
Tra phụ lục 11 với tỷ số
pdp
g dp
=
23, 088
= 1,975 có hệ số k=0,249
11, 693
Giá trị β
Nhịp, tiết diện
β1
Nhịp biên
Gối A
1
2
0,425.l
3
4
Gối B, td 5
Nhịp 2
6
7
0,5.l
8
9
Tung độ M (kN.m)
β2
0
0,065
0,090
0,091
0,075
0,020
M+
M−
0
81,116
112,315
113,563
93,596
24,959
-0,0715
0,018
0,058
0,0625
0,058
0,018
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
-0,0298
-0,0087
-0,0057
-0,0238
8
-86,567
21,793
70,222
75,670
70,222
21,793
-36,080
-10,533
-6,901
-28,815
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
Gối C, td 10
Nhịp giữa
11
12
0,5.l
GVHD: Phạm Thị Lan
-0,0625
-75,670
0,018
-0,0231
21,793
0,058
-0,00305
70,222
0,0625
-0,00305
75,670
Bảng 2 : Tính toán hình bao mômen của dầm phụ.
-27,968
-3,693
-3,693
Tiết diện có mômen âm bằng 0 cách bên gối trái thứ 2 một đoạn :
x = k .l0b = 0, 249.5,99 = 1, 492m
Tiết diện có mômen dương bằng 0 cách gối tựa một đoạn :
Tại nhịp biên : 0,15.l0b = 0,15.5,99 = 0,899m
Tại nhịp giữa : 0,15.l0 = 0,15.5,9 = 0,885m
Lực cắt
QA = 0, 4.qdp .l0b = 0, 4.34, 781.5,99 = 83,335 kN
QB t = 0, 6.qdp .l0b = 0, 6.34, 781.5,99 = 125, 003 kN
QB p = QC = 0,5.qdp .l0 = 0,5.34, 781.5,9 = 102, 604 kN
240
2
3
4
5
5
6
7
8
9
10 10
11
12
500
90
1
120
5990
300
5900
6200
300
2950
6200
A
3100
B
A
C
B
C
102,604
125,003
Hình 6: Sơ đồ tính toán và nội lực trong dầm phụ
a) Sơ đồ tính toán b) Biểu đồ Mômen c) Biểu đồ lực cắt
3.4. Tính cốt thép dọc
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
9
Lớp: Xây Dựng 34A
75,670
3,693
70,222
27,968
885
102,604
885
21,793
75,670
75,670
28,815
21,793
6,901
70,222
75,670
10,533
70,222
36,080
21,793
86,567
86,567
885
899
102,604
24,959
93,596
112,315
113,563
83,335
81,116
1492
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
Bê tông cấp độ bền B15 có Rb = 8,5 MPa, Rbt = 0, 75 MPa. Cốt thép dọc nhóm CII có Rs = 280
MPa, Rsc = 280 MPa, cốt đai nhóm CI có Rsw = 175 MPa.
Với mômen âm
Tính theo tiết diện chữ nhật b=200mm, h=500mm
Giả thiết chọn a=35mm, h0 = (500 − 35) = 465mm .
+ Tại gối B, với M=86,567 kN.m
αm =
M
86,567.106
=
= 0, 236 < α D = 0,302
Rb .b.h 2 0 8,5.200.4652
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2.0, 236 = 0.273
ξ .Rb .b.h0 0, 273.8,5.200.465
As =
=
= 771mm2
Rs
280
Kiểm tra µ % =
As
771
.100% =
.100% = 0,829% > µ min = 0, 05%
bdp .h0
200.465
+ Tại gối C, với M=75,670kN.m
αm =
M
75, 670.106
=
= 0, 206 < α D = 0,302
Rb .b.h 2 0 8,5.200.4652
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2.0, 206 = 0.233
ξ .Rb .b.h0 0, 233.8,5.200.465
As =
=
= 658mm2
Rs
280
Kiểm tra µ % =
As
658
.100% =
.100% = 0, 708% > µmin = 0, 05%
bdp .h0
200.465
Với mômen dương
Tính theo tiết diện chữ T, có cánh nằm trong vùng nén, bề dày cánh h f = 90mm .
Giả thiết a=35mm, h0 = 500 − 35 = 465mm
Độ vươn của cánh S f lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các trị số sau :
+
1
1
.ld = .5,9 = 0,983m
6
6
+Một nửa khoảng cách thông thủy giữa 2 dầm phụ cạnh nhau :
0,5.l0 = 0,5.2, 4 = 1, 2 m
(do h f > 0,1.h , với h=500mm và khoảng cách giữa các dầm ngang lớn
hơn khoảng cách giữa các dầm dọc 6,2m>2,6m)
Vậy S f ≤ min(0,983;1, 2)m = 0,983m
Chọn S f = 980mm .
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
10
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
Bề rộng cánh b f = b + 2S f = 200 + 2.980 = 2160 mm
Tính M f = Rb .b f .h f (h0 − 0,5h f ) = 8,5.2160.90(465 − 0,5.90) = 694, 008kN .m
+
Vậy M max = 113,563(kN .m) < M f = 694, 008(kN .m)
Vậy trục trung hòa đi qua cánh.tính theo tiết diện chữ nhật b = b f = 2160mm , h=500mm,
a=35mm, h0 = 500 − 35 = 465mm
Tại nhịp biên : với M + = 113,563(kN .m)
αm =
M
113,563.106
=
= 0, 029 < α D = 0,302
Rb .b f .h 20 8,5.2160.4652
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2.0, 029 = 0.029
ξ .Rb .b.h0 0, 029.8,5.2160.465
As =
=
= 884mm2
Rs
280
Kiểm tra µ % =
αm =
As
884
.100% =
.100% = 0,951% > µmin = 0, 05%
bdp .h0
200.465
Tại nhịp 2, giữa : với M=75,670 kN.m
M
75, 670.106
=
= 0, 019 < α D = 0,302
Rb .b f .h 20 8,5.2160.4652
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2.0, 019 = 0.019
ξ .Rb .b.h0 0, 019.8,5.200.465
As =
=
= 579mm2
Rs
280
Kiểm tra µ % =
As
579
.100% =
.100% = 0, 623% > µmin = 0, 05%
bdp .h0
220.465
3.5. Chọn và bố trí cốt thép dọc
Tiết diện
As tính toán
Cốt thép
Diện tích
Nhịp biên
Gối B
Nhịp 2
Gối C
2
2
2
884 mm
771 mm
579 mm
658 mm 2
2φ 20 + 1φ 20
2φ18 + 1φ 20
2φ16 + 1φ16
2φ18 + 1φ16
943 mm 2
823 mm 2
603 mm 2
710 mm 2
Bảng 3: Bố trí cốt thép dọc cho các tiết diện chính của dầm
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
11
Nhịp giữa
579 mm 2
2φ16 + 1φ16
603 mm 2
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
7
500
500
500
1Ø20 4
90
90
90
3 2Ø18
4 1Ø20
1 2Ø20
200
Ø6
a160
5 1Ø16
2 2Ø16
200
NH?P GIUA
NH?P BIÊN
GÔI B
200
500
500
90
90
3 2Ø18
7
1Ø16 6
Ø6
a160
5 1Ø16
2 2Ø16
200
200
NH?P 2
GÔI C
Hình 7: Bố trí cốt thép chụi lực trong các tiết diện chính của dầm phụ
3.6. Tính cốt thép ngang
Các giá trị lực cắt trên dầm :
QA = 83,335 kN, QB t = 125, 003 kN, QB p = QC = 102, 604 kN.
Lấy lực cắt lớn nhất bên trái gối B, Qmax = 125, 003 kN để tính cốt đai, có h0 = 465mm .
Xác định :
Qb min = ϕb3 .Rbt .b.h0 = 0, 6.0, 75.200.465 = 41,85kN .
Ta thấy QA > Qb min nên cần phải tính toán cốt đai.
Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền trên dải nghiêng giữa các vết nứt xiên :
Qmax = QT B < 0,3.ϕ w1.ϕb1.Rb .b.h0 = 0,3.1, 0.8,5.200.465 = 237,15kN .
Với bê tông nặng dùng cốt liệu bé, cấp độ bền không lớn hơn B25, đặt cốt đai thỏa mản điều
kiện hạn chế theo yêu cầu cấu tạo thì ϕ w1.ϕb1 ≈ 1 .
Tính q1 = g dp + 0,5 pdp = 11, 693 + 0,5.23, 088 = 23, 237 kN / m .
M b = ϕb 2 .Rbt .b.h0 2 = 2.1.0, 75.200.4652 = 64,868kN .m
Qb1 = 2 M b .q1 = 2. 64,868 × 23, 237 = 77, 649kN
M
64,868
Qb1 77, 649
+ 77, 649 = 217,150kN
=
= 129, 415kN , b + Qb1 =
h0
0, 465
0, 6
0, 6
Như vậy xảy ra trường hợp :
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
12
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
Qb1
= 129, 415kN ≥ Qmax = 125, 003kN .
0, 6
Xác định qsw theo công thức :
qsw =
Q 2 max − Q 2b1 125, 0032 − 77, 6492
=
= 36,984 kN/m.
4M b
4.64,868
Kiểm tra
Qmax − Qb1 125, 003 − 77, 649
=
= 50,918 > qsw = 36,984 kN/m.
2h0
2.0, 465
Kiểm tra
Qb min
41,85
=
= 45 > qsw = 36,984 kN/m.
2h0
2.0, 465
Chọn qsw = 45 kN/m.
2
Chọn đường kính cốt thép đai φ 6 có asw = 28,3mm , hai nhánh.
→ Asw = n.asw = 2.28,3 = 56, 6mm 2
Khoảng cách tính toán giữa các cốt đai:
stt =
Rsw . Asw 175.56, 6
=
= 220 mm.
qsw
45
Với dầm cao:
h= 500mm > 450mm
khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:
h
500
sct ≤ min( ;500) = min(
;500) = min(167;500) = 167 mm
3
3
Chọn sct = 160mm .
Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:
smax =
ϕb 4 .Rbt .b.h0 2 1,5.0, 75.200.4652
=
= 389mm
Qmax
125003
Vậy chọn khoảng cách giữa các cốt đai:
s ≤ min( stt ; sct ; smax ) = min(220;160;389) = 160mm
Vậy chọn φ = 6mm , s = 160mm .
Tại các gối khác do có lực cắt bé hơn nên tính được stt lớn hơn, nhưng theo điều kiện cấu tạo vẫn
chọn s = 160mm .
Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng:
2
Trong đoạn l1 = 1,5m tính từ gối, bố trí φ 6a160, ta có Asw = 2.28,3 = 56, 6mm
Es 21.104
Asw
56, 6
=
= 9,13
µw =
=
= 0, 001769 ; α =
Eb 23.103
b.s 200.160
ϕ w1 = 1 + 5.α .µ w = 1 + 5.9,13.0, 001769 = 1, 0808 < 1,3
ϕb1 = 1 − β .Rb = 1 − 0, 01.8,5 = 0,915
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
13
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
Xét tích số:
ϕ w1.ϕb1 = 1, 0808.0,915 = 0,989
Vậy Qbt = 0,3.ϕ w1.ϕb1.Rb .b.h0 = 0,3.0, 75.8,5.200.465 = 234,541kN .
Ta thấy Qmax = 125, 003 kN < Qbt = 234,541kN .
+ Hệ số ϕ f xét đến ảnh hưởng của cánh chụi nén trong tiết diện chữ T, do trong đoạn l1 = 1, 6m
tính từ gối, cánh nằm trong vùng kéo, nên ϕ f = 0 .
+ Do dầm không chụi nén nên ϕ n = 0
Do đó
1 + ϕ f + ϕn = 1 .
Xác định
M b = ϕb 2 (1 + ϕ f + ϕn ) Rbt .b.h0 2 = ϕb 2 .Rbt .b.h0 2 = 2.1.0, 75.200.4652 = 64,868kN .m .
Tính qsw
qsw =
Rsw . Asw 175.56, 6
=
= 61,906 kN/m.
s
160
0,56. qsw =0,56.61,906=34,667 kN/m.
Ta thấy q1 = 23, 237 < 0,56. qsw .
→C =
Mb
ϕ
64,868
=
=1, 671 > b 2 .h0 = 1,550m
q1
23, 237
ϕb 3
→ C = 1,550m
Qb =
M b 64,868
=
= 41,85kN = Qb min = 41,85kN
C
1,550
Qb = Qb min = 55,836kN .
Tính C0 =
Mb
64,868
=
= 1, 024 > 2.h0 = 0,93m
qsw
61,906
→ C0 = 2.h0 = 0,93m
Qsw = qsw .C0 = 61,906.0,93 = 57,573kN
Khả năng chụi lực trên tiết diện nghiêng :
Qu = Qb + Qsw = 41,85 + 57,573 = 99, 423kN
Lực cắt xuất hiện trên tiết diện nghiêng nguy hiểm :
Q* = Qmax − q1.C = 125, 003 − 23, 237.1,550 = 88,986kN < Qu = 99, 423kN
Vậy điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng được đảm bảo.
3.7. Tính và vẽ hình bao vật liệu :
Tính khả năng chụi lực :
Tại nhịp biên, mômen dương, tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén, bề rộng cánh
b = b f = 2160mm , bố trí cốt thép 2φ 20 + 1φ 20 , diện tích As = 943mm 2
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
14
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
Lớp bê tông bảo vệ là 25mm, a=(25+0,5.20)=35, h0 = 500 − 35 = 465mm
ξ=
Rs . As
280.943
=
= 0, 031
Rb .b f .h0 8,5.2160.465
x = ξ .h0 = 0, 031.465 = 14, 415mm < h f = 90mm
→ trục trung hòa đi qua cánh.
ζ = 1 − 0,5.ξ = 1 − 0,5.0, 031 = 0,985
M td = Rs . As .ζ .h0 = 280.943.0,985.465 = 120,937kN .m
Tại gối B, mômen âm, tiết diện chữ nhật (bxh=200x500)mm, bố trí cốt thép 2φ18 + 1φ 20 , diện
2
tích As = 823mm
Lớp bê tông bảo vệ là 25mm, a=(25+0,5.18)=34, h0 = 500 − 34 = 466mm
ξ=
Rs . As
280.823
=
= 0, 291 < ξ D = 0,37
Rb .b.h0 8,5.200.466
ζ = 1 − 0,5.ξ = 1 − 0,5.0, 291 = 0,855
M td = Rs . As .ζ .h0 = 280.823.0,855.466 = 91,814kN .m
Kết quả tính toán khả năng chụi lực ghi trong bảng 4, mọi tiết diện đều được tính toán theo
trường hợp tiết diện đặt cốt thép đơn (với tiết diện chụi mômen dương thay b bằng b f )
ξ=
Rs . As
; ζ = 1 − 0,5.ξ ; M td = Rs . As .ζ .h0 .
Rb .b.h0
Tiết diện
Số lượng và diện tích cốt thép(
h0 ( mm 2 )
ξ
ζ
M td (kN.m)
2
Giữa nhịp biên
mm )
2φ20 + 1φ20 – As=943
465
0,031
0,985
120,937
Cạnh phịp biên
Trên gối B
Uốn 1φ20 còn 2φ20 – As=628
2φ18 + 1φ20 – As=823
465
466
0,021
0,291
0,990
0,885
80,948
91,814
Cạnh gối B(trái)
Uốn 1φ20 còn 2φ18 – As=509
466
0,180
0,910
60,437
Cạnh gối B(phải)
Giữa nhịp 2
Cắt 1φ20 còn 2φ18 – As=509
2φ16 + 1φ16 – As=603
466
467
0,180
0,02
0,910
0,990
60,437
78,060
Cạnh nhịp 2
Trên gối C
Cắt 1φ16 còn 2φ16 – As=402
2φ18 + 1φ16 – As=710
467
466
0,013
0,251
0,994
0,875
52,250
81,061
Cạnh gối C(trái)
Cắt 1φ16 còn 2φ18 – As=509
466
0,180
0,910
60,437
Cạnh gối C(phải)
Giữa nhịp giữa
Cắt 1φ16 còn 2φ18 – As=509
2φ16 + 1φ16 – As=603
466
467
0,180
0,02
0,910
0,990
60,437
78,060
467
0,013
0,994
52,250
Cạnh nhịp giữa
Cắt 1φ116 còn 2φ16 – As=402
Bảng 4 : Khả năng chụi lực của các tiết diện
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
15
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
Xác định mặt cắt lý thuyết của thanh
+ Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x, được xác định theo tam giác đồng dạng:
+ Cốt thép số 4 ( đầu bên phải): sau khi cắt cốt thép số 4 , tiết diện gần gối B, nhịp thứ 2 còn lại
cốt thép số 3 ( 2 φ 18 ) ở phía trên, khả năng chịu lực ở thớ trên là 63,099 kNm. Biểu đồ vật liệu
cắt biểu đồ bao mô men tại điểm H, đây là mặt cắt lý thuyết của cốt thép số 4.
Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng dạng, xác định được khoảng cách từ điểm H đến
mép gối B là 611 mm (hình 9).
537
562
430
500
300
611
2339
91.814 (2Ø18+1Ø20)
W4=750
60.437 (2Ø18)
10.533
36.080
86.567
86.567
60.437 (2Ø18)
1180
Hình 8. Sơ đồ tính mặt cắt lý thuyết
- Xác định đoạn kéo dài W2: bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng dạng, xác định lực
cắt tương ứng tại điểm H là Q = 80,414 kN.
Tại khu vực này cốt đai được bố trí là φ6, s = 160 mm, tính:
qsw =
Rsw . Asw 175 × 56,6
=
= 61,906 kN/m.
s
160
Do tại vị trí cắt cốt thép số 2 không có cốt xiên nên Qs.inc = 0 .
Ta có W2 =
Q − Qs.inc
81,751
+ 5φ =
+ 5 × 0.018 = 0,750m m > 18φ = 0,36 m.
2.qsw
2 × 61,906
Chọn W2 = 750mm.
Điểm đặt thực tế cách mép gối B một đoạn:
Cách trục định vị một đoạn:
571+750 = 1321 mm.
1321 + 150 = 1471mm.
Tiến hành tương tự cho các cốt thép khác, kết quả như trong bảng 7.
Bảng 5: Xác định đoạn kéo dài của dầm phụ
Cốt thép
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
Mặt cắt lý thuyết
16
Đoạn kéo dài
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
Cốt thép số 5(đầu bên
GVHD: Phạm Thị Lan
Cách mép trái gối C là : 1761mm
W5t=420mm
Cách mép phải gối C là : 1761mm
W5p=420mm
Cách mép trái gối C là : 384mm
W6t=820mm
Cách mép phải gối C là : 377mm
W6p=820mm
trái)
Cốt thép số 5(đầu bên
phải)
Cốt thép số 6(đầu bên
trái)
Cốt thép số 6(đầu bên
phải)
Kiểm tra về uốn cốt thép
+ Cốt thép số 2 được sử dụng kết hợp vừa chịu mô men dương ở nhịp biên, vừa chịu mô men
âm tại gối B, nó được uốn tại bên trái gối B.
+ Nếu coi cốt thép số 2 được uốn từ trên xuống, điểm bắt đầu uốn cách mép gối B một đoạn
bằng 500 mm, lớn hơn h0/2 = 235 mm, điểm kết thúc uốn cách mép trái gối B một đoạn
430 + 500 = 930 mm.
3.8.
Kiểm tra về neo cốt thép
+ Cốt thép phía dưới sau khi được uốn, cắt, số còn lại sau khi kéo vào gối đều phải đảm bảo lớn
hơn 1/3 diện tích cốt thép ở giữa nhịp:
+ Nhịp biên: 2φ20 + 2φ20 uốn 1φ20 , diện tích còn 66,66% khi vào gối.
+ Nhịp giữa: 2φ16 + 1φ16 cắt 1φ16 , diện tích còn 66,7% khi vào gối.
+ Điều kiện tại gối: Qmax
ϕb 4 .Rbt .b.h0 2 1,5 × 0,9 × 220 × 4702
≤
=
= 69,795 kN.
c
940
+ Tại gối A: Qmax = 83,074 kN, như vậy đoạn neo cốt thép la = 15φ = 15×20 =300 mm, chọn la =
310 mm.
3.9.
Cốt thép cấu tạo
+ Cốt thép số 8 ( 2 φ 12 ) được sử dụng làm cốt giá ở nhịp biên, trong đoạn không có mô men
âm. Diện tích cốt thép là 226 mm2 , không nhỏ hơn:
0,1%.b.h0 = 0,1% × 220 × 470 = 103 mm2.
4. TÍNH DẦM CHÍNH
4.1. Sơ đồ tính:
Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp, kích thước tiết diện dầm hdc = 750mm , bdc = 300mm , bề rộng
cột bc = 400mm , đoạn dầm kê lên tường bằng chiều dài tường bt = 300mm . Nhịp tính toán ở
nhịp biên và nhịp giữa đều bằng l=7,8m. Sơ đồ tính toán trên hình 9:
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
17
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
a)
2600
2600
2600
2600
7800
2600
2600
2600
7800
A
B
2600
2600
2600
7800
C
2600
2600
7800
D
E
b)
7800
7800
7800
7800
Hình 9: Sơ đồ tính toán dầm chính
a) Sơ đồ dầm chính
b) Sơ đồ tính dầm chính
4.2. Tải trọng tính toán:
Trọng lượng bản thân dầm quy về các lực tập trung:
G0 = bdc (hdc − h0 )γ .n.l1 = 0,3.(0, 75 − 0, 09).25.1,1.2, 6 = 14,157 kN
Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào:
G1 = g dp .l2 = 11, 693.6, 2 = 72, 497kN
Tĩnh tải tác dụng tập trung:
G = G0 + G1 = 14,157 + 72, 497 = 86, 654kN
Hoạt tải tác dụng tập trung truyền vào từ dầm phụ:
P = pdp .l2 = 23.088.6, 2 = 143,146kN .
4.3. Nội lực tính toán
4.3.1. Xác định biểu đồ bao mômen
Tìm các trường hợp tải trọng tác dụng gây bất lợi cho dầm (hình 11 )
Xác định biểu đồ mômen uốn do tĩnh tải G:
Tra phụ lục 12, được hệ số α , ta có:
M G = α .G.l = α .86, 654.7,8 = 675,901.α kN.m
Xác định các biểu đồ mômen uốn do các hoạt tải Pi tác dụng :
Xét 6 trường hợp bất lợi của hoạt tải, xem hình 11.c, d, e, f, g, h.
Ta có
M pi = α .P.l = α .143,146.7,8 = α .1116,539 kN.m
Trong sơ đồ M P 3 còn thiếu α đễ tính mômen tại các tiết diện 1, 2, 3, 4. Đễ tính toán tiến hành
cắt rời các nhịp AB, BC. Nhịp 1 và 2 có tải trọng, tính M 0 của dầm đơn giản kê lên hai gối tự do
M 0 = P.l1 = 143.146.2, 6 = 372,180 kNm. Dùng phương pháp treo biểu đồ, kết hợp các quan hệ
tam giác đồng dạng (hình 10), xác định được giá trị mômen :
18
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
1
M 1 = 372,180 − 358, 409. = 252, 710 kNm.
3
2
M 2 = 372,180 − 358, 409. = 133, 240 kNm.
3
2
M 3 = 372,180 − (358, 409 − 53,594). − 53,594 = 115,376 kNm.
3
1
M 4 = 372,180 − (358, 409 − 53,594). − 42, 065 = 216,981 kNm.
3
Kết quả tính toán ghi trong bảng 6.
A
Μ0 = 372,180 kNm
B
B
358,409
A
Μ1 = 252,710
Μ2 = 133,240
B
Μ0 =372,180 kNm
308,102
MB
B
C
46,071
Μ3 = 115,376
C
MC
Μ4 = 216,981
Hình 10 : Sơ đồ tính bổ trợ mômen tại một số tiết diện
Mômen
MG
M P1
M P2
M P3
M P4
M P5
M P6
M max
M min
α
M
α
M
α
M
α
M
α
M
α
M
α
M
1
0,238
160,864
0,286
2
0,143
96,654
0,238
B
-0,286
-193,308
-0,143
3
0,079
53,396
-0,127
319,33
265,736
-159,665
-141,8
-0,048
-0,095
-0,143
0,206
-53,594
-106,071 -159,665
4
0,111
75,025
-0,111
-123,94 -106.071
0,222
230,007
133,240
-358,409
-0,031
-0,063
-0,095
-34,613
-70,342
-106,071
-0,048
115,376
216,981
230,752
194,022
123,936
-212,142 -106,071
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
26,797
362,390
-9,417
40,195
-153,113
-551,717
19
-319,33
0,095
0,036
13,398
480,194
107,270
-53,594
-0,286
-0,190
301,466
-0,095
247,872 -106,071
-0,321
252,710
C
-0,190
-128,421
-0,095
0
106,071
-0,143
-26,425
283,403
-88,404
-93,045 -159,665
322,897 -22,350
-48,911 -447,751
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
Bảng 6 : Tính toán và tổ hợp mômen
Biểu đồ bao mômen:
Tung độ của biểu đồ bao mômen: M max = M G + max( M Pi ) ; M min = M G + min( M Pi )
Tính toán M max và M min cho từng tiết diện và ghi vào hai dòng cuối bảng 4.
Μmin
107,270 9,417
Μ max
551,717
88,404
48,911
447,751
22,350
153,113 283,403 322,897
480,194 362,390
ΜG+ MP1
ΜG+ MP2
ΜG+ MP3
ΜG+ MP4
ΜG+ MP5
ΜG+ MP6
Hình 12: Biểu đồ bao mômen xác định theo phương pháp tổ hợp
Hình 12 cho hình ảnh chi tiết hơn về M max và M min cho một nửa dầm(do lợi dụng tính chất đối
xứng của dầm). Dùng biểu đồ trên hình 13 xác định mômen ở mép gối M mg . Xác định mômen ở
mép gối: Từ hình bao mômen trên gối B, thấy rằng phía bên phải gối B độ dốc của biểu đồ M min
bé hơn phía trái.
Tính mômen mép bên phía phải gối B sẽ có giá trị tuyệt đối lớn hơn.
M mg = M g − ( M g − M E )
0,5.bc
l1
M mg = 551, 717 − (551, 717 − 88, 404).
0,5.400
= 516, 078 kNm
2600
Tương tự tại gối C:
M mg = 447, 751 − (447, 751 − 48,911).
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
0,5.400
= 417, 071 kNm
2600
20
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
Μg = 551,717
9,417
∆ 35,693
Μmg =516,078
Ε1
Μ Ε =88,404
Ε
F
D1
D
Β
GVHD: Phạm Thị Lan
Η
G
0,5bc=200
Hình 13: Sơ đồ tính M mg
4.3.2. Xác định biểu đồ bao lực cắt
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt:
-
Do tác dụng của tỉnh tải G: QG = β .G = β .86, 654 kN
-
Do tác dụng của hoạt tải Pi : QPi = β .Pi = β .143,146 kN
Trong đó hệ số β lấy theo phụ lục 12, các trường hợp tải trọng lấy theo hình 11, kết quả ghi
trong bảng 5.
Trong đoạn giữa nhịp, suy ra lực cắt Q theo phương pháp mặt cắt, xét cân bằng của đoạn dầm.
Ví dụ ở nhịp biên sẽ có
Q = QA − G = 61,871 − 86, 654 = −24, 783 kN
Thông thường đoạn giữa nhịp có lực cắt khá bé nên đặt thép đai theo yêu cầu cấu tạo.
Hình bao lực cắt được thể hiện trên hình 14.
Lực cắt (kN)
Bên phải
gối A
β
0,714
Q
60,781
β
0,857
QP1
Q
122,676
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
QG
Giữa nhịp
biên
…..
-24,783
…..
-20,047
Bên trái
gối B
-1,286
-111,437
-1,143
-163,616
21
Bên phải
Giữa nhịp
Bên trái
gối B
1,005
87,087
0,048
6,871
2
…..
0,867
…..
0
gối C
-0,995
-86,221
0
0
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
β
Q
β
Q
β
Q
β
Q
β
Q
…..
-20,047
…..
-45,950
…..
-13,599
…..
-27,198
0
0
-38,382
-0,143
-20,047
-1,321
-189,096
-0,095
-13,599
-1,190
-170,344
0,036
5,153
-106,284
1,048
150,017
1,274
182,368
0,810
115,948
0,286
40,940
0,187
26,768
269,455
…..
6,871
…..
39,222
…..
-27,198
…..
40,940
…..
-0,952
-136,275
-0,726
-103,924
-1,190
-170,344
0,286
40,940
…..
41,806
-45,281
41,401
-70,733
Qmin
Bảng 7: Tính toán và tổ hợp lực cắt
-300,533
93,958
-26,331
-256,564
QP 2
QP 3
QP 4
QP 5
QP 6
-0,143
-20,047
0,679
97,196
-0,095
-13,599
0,810
115,948
0
0
184,547
GVHD: Phạm Thị Lan
Qmax
269,455
184,547
93,958
41,401
38,382
A
70,733
106,284
41,806
26,331 45,281
B
C
256,564
300,533
Hình 14: Biểu đồ bao lực cắt
4.4. Tính cốt thép dọc
Bê tông cấp độ bền B15 có Rb = 8,5 MPa, cốt thép CIII có Rs = 365 MPa, Rsc = 365 MPa.
Tra phụ lục 9, với hệ số điều kiện làm việc của bê tông γ b 2 = 1, 0 , hệ số hạn chế vùng nén là
ξ R = 0, 618 , α R = 0, 427 , ζ R = 0, 691 .
4.4.1. Với mômen âm
Tính theo tiết diện chữ nhật b=300 mm, h=750 mm.
Ở trên gối cốt thép dầm chính phải đặt xuống phía dưới hàng trên cùng của thép dầm phụ nên α
khá lớn. Giả thiết a=60, h0 = h − a = 750 − 60 = 690 mm.
Tại gối B, với M mg = 516, 078 kN.m
M
516, 078.106
αm =
=
= 0, 425 < α R = 0, 427
Rb .b.h 2 0 8,5.300.6902
ξ = 1 − 1 − 2α m = 0.613
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
22
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
As =
GVHD: Phạm Thị Lan
ξ .Rb .b.h0
= 2955mm2
Rs
Kiểm tra µ % =
As
2955
.100% =
.100% = 1, 427% > µmin = 0, 05%
bdc .h0
300.690
Tương tự tại gối C
αm =
M
417, 071.106
=
= 0,35 < α R = 0, 427
Rb .b.h 2 0 8,5.300.6802
ξ = 1 − 1 − 2.α m = 0.452
As =
ξ .Rb .b.h0
= 2147 mm2
Rs
Kiểm tra µ % =
As
2147
.100% =
.100% = 1, 052% > µmin = 0, 05%
bdc .h0
300.680
4.4.2. Với mômen dương
Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén, bề dày cánh h f = 90mm .
Giả thiết a=40mm, h0 = h − a = 750 − 40 = 710mm .
Độ vươn của cánh S f lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các giá trị sau:
1
1
ld = .7,8 = 1,3m
6
6
Một nửa khoảng cách thông thủy giửa các dầm chính cạnh nhau: 0,5.5,9m=2,95m
Vậy S f ≤ min(1,3; 2,95) = 1,3m , chọn S f = 1300mm
Bề rộng cánh b f = b + 2S f = 300 + 2.1300 = 2900 mm.
M f = Rb .b f .h f (h0 − 0,5.h f ) = 8,5.2900.90.(710 − 0,5.90) = 1475,303.106 Nmm
Vậy M max = 480,194kNm < M f = 1475,303kNm → Trục trung hòa đi qua cánh
Tính theo tiết diện chữ nhật b = b f = 2900mm , h=750mm, a=40mm, h0 = 710mm .
Tại nhịp biên với M=480,194kNm:
αm =
M
480,194.106
=
= 0, 039 < α R = 0, 427
Rb .b.h 2 0 8,5.2900.7102
ξ = 1 − 1 − 2.α m = 0.04
As =
ξ .Rb .b.h0
= 1918mm2
Rs
Kiểm tra µ % =
As
1918
.100% =
.100% = 0,9% > µmin = 0, 05%
bdc .h0
300.710
Tại nhịp giữa, với M=322,897 kNm:
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
23
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
αm =
GVHD: Phạm Thị Lan
M
322,897.106
=
= 0, 026 < α R = 0, 427
Rb .b.h 2 0 8,5.2900.7102
ξ = 1 − 1 − 2.α m = 0.026
As =
ξ .Rb .b.h0
= 1247mm 2
Rs
Kiểm tra µ % =
As
1247
.100% =
.100% = 0,585% > µmin = 0, 05%
bdc .h0
300.710
Tiết diện
Nhịp biên
Gối B
Nhịp 2
2
2
As tính toán
1918 mm
2955 mm
1247 mm 2
Cốt thép
2φ25 + 2φ25
4φ25 + 2φ25
2φ25 + 1φ22
2
2
Diện tích
1963 mm
2945 mm
1362 mm 2
Bảng 6: Bố trí cốt thép dọc cho các tiết diện chính của dầm
Gối C
2147 mm 2
3φ25 + 2φ22
2233 mm 2
Bố trí cốt thép tại các tiết diện chính như trên hình 15.
2Ø25
3
2 2Ø25
Ø8
a130
10
Ø8
a250
Ø6
11
a300
Ø6
11
a300
Ø6
11
a300
1 2Ø25
3 2Ø25
1 2Ø25
1 2Ø25
5 1Ø22
NH?P BIÊN
10
Ø8
a130
11
Ø6
a300
1 2Ø25
NH?P 2
GÔI B
2Ø22 6
1Ø25 9
7 2Ø14
750
10
7 2Ø14
750
Ø8
a250
90
90
2Ø25 4
1Ø22 8
7 2Ø14
750
750
7 2Ø14
10
2 2Ø25
90
2 2Ø25
90
2 2Ø25
300
GÔI C
Hình 15: Bố trí cốt thép tại các tiết diện chính.
4.5. Tính cốt thép chụi lực cắt
4.5.1. Tính cốt đai khi không có cốt xiên
p
Bên phải gối A, dầm có lực cắt QA = 184,547 kN là hằng số trong đoạn l1
tr
Bên trái gối B, dầm có lực cắt QB = 300,533 kN là hằng số trong đoạn l1
p
Bên phải gối B, dầm có lực cắt QB = 269, 455 kN là hằng số trong đoạn l1
p
Tính với lực cắt QA = 184,547 kN. Trong đoạn này chỉ bố trí cốt đai, không bố trí cốt xiên.
Kiểm tra điều kiện: Qb min ≤ Q ≤ 0,3.Rb .b.h0
Qb min = ϕb3 .Rbt .b.h0 = 0, 6.0, 75.300.710 = 95,85kN
0,3.Rb .b.h0 = 0,3.8,5.300.710 = 543,150kN
Qb min = 95,85kN ≤ QA ≤ 0,3.Rb .b.h0 = 543,150kN
→ Thỏa mản điều kiện tính toán.
2
2
Tính M b = 2 Rbt .b.h0 = 2.0, 75.300.710 = 226,845kNm
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
24
Lớp: Xây Dựng 34A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:BÊ TÔNG CỐT THÉP I
GVHD: Phạm Thị Lan
Tính C1 = l1 − 0,5.bt = 2, 6 − 0,5.0, 4 = 2, 4m
Ci ≤
ϕb 2
2, 0
h0 =
.710 = 2367 mm = 2,367 m
ϕb 3
0, 6
Chọn C1 = min(2, 4; 2,367) = 2,367 m .
Qb1 =
χ1 =
M b 226,845
=
= 95,837kN
C1
2,367
Q − Qb1 184,547 − 95,837
=
= 0,926
Qb1
95,837
χ 01 =
Qb min C0
1, 42
.
= 95,85.
=1
Qb1 2.h0
1, 42
χ 01 = 1 > χ1 = 0,926
→ Lực phân bố là mà cốt đai phải chụi được tính theo công thức:
qsw =
Q χ 01
184,547 1
.
=
.
= 64,981 N/mm
C0 χ 01 + 1
1, 42 1 + 1
Với C0 = 2.h0 = 2.0, 710 = 1, 42m
2
Chọn cốt thép đai φ 8 , 2 nhánh, diện tích một lớp cốt đai Asw = 2.50,3 = 100, 6mm
Khoảng cách giữa các lớp cốt đai:
-
Theo tính toán: stt =
-
Theo cấu tạo:
Rsw . Asw 175.100, 6
=
= 271mm
qsw
64,981
Với dầm cao h=750>450mm
h
750
sct ≤ min( ;500) = min(
;500) = min(250;500) = 250mm
3
3
smax =
Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:
ϕb 4 .Rbt .b.h0 2 1,5.0, 75.300.7102
=
= 922mm
Qmax
184,547.103
-
Vậy chọn khoảng cách giữa các cốt đai:
s = min( stt ; sct ; smax ) = min(271; 250;922) = 250mm
→ Chọn s=200mm.
Bố trí cốt đai φ 8 , nhánh, khoảng cách s=200mm tại khu vực gần gối A.
p
Tại bên phải gối B, lực cắt QB = 269, 455 , tính toán tương tự ta có stt = 132mm
Bố trí cốt thép đại φ 8 , hai nhánh, khoảng cách s=130mm tại khu vực bên phải gối B
Giả sử áp dụng cốt đai φ 8 , 2 nhánh, khoảng cách s=130mm tại bên bên trái gối B, kiểm tra khả
năng chụi lực cắt của dầm tại các khu vực này:
Tính lực cắt mà cốt đai chụi được:
SVTH: Nguyễn Văn Khánh
25
Lớp: Xây Dựng 34A
