Đồ án kết cấu công trình Thiết kế sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối có bản dầm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (362.67 KB, 20 trang )
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Đồ án kết cấu công trình
Thiết kế sàn sờn bê tông cốt thép toàn khối có bản dầm
I.Số liệu tính toán :
Đề bài
Số TT
L1 (m)
1
2.2
L2(m)
Số TT
Ptc(kg/cm2)
5.8
1
1200
Hệ số tin
cậy
1,2
1. Sơ đồ sàn theo hình vẽ 1 : (sơ đồ 1)
Hình 1-Sơ đồ sàn
2. Kích thớc tính từ giữa trục dầm và trục tờng l1 = 2.2m; l2=5.8m
Tờng chịu lực có chiều dày t = 33 cm . Cột có kích thớc 30x30 cm.
3. Tải trọng hoạt tải tiêu chuẩn Pc = 1200 kG/m2 ; n = 1,2.
4. Vật liệu :
- Bê tông mác M250 có Rn =110 kG/cm2 ; Rk = 8.8 kG/cm2 ;
( = 2,5 T/m3) . n = 1,1 .
- Cốt thép có <8 mm dùng cốt thép AI có Ra = 2300 kG/cm2 ;
Rađ = 1800 kG/cm2.
- Cốt thép có 10 mm dùng cốt thép AII có R a = Ra = 2800
kG/cm2 ; Rax = 2150 kG/cm2.
- Vữa trát có = 1,8 T/m3 và =2.0T/m3n=1,3
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
1
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
II.Tính toán bản :
1. Sơ đồ bản sàn .
Xét tỉ số hai cạnh ô bản l 2 = 5.8 m = 2.63l1 = 2.2 m .Xem bản làm việc
theo
một phơng . Ta có mô hình sàn toàn khối bản dầm .
Các dầm ngang là dầm chính , các dầm dọc là dầm phụ
Để tính bản , cắt một dải rộng b 1 = 1m vuông góc với dầm phụ và xem nh
một dầm liên tục (hình vẽ).
2.Lựa chọn kích thớc các bộ phận :
Tính sơ bộ chiều dày bản theo công thức (1.2) chọn m = 35 cho bản liên
tục và lấy D = 1,3 vì tải trọng PTC =1200kG/m2 là khá lớn :
D
1,3
hb = .l =
.2,2 = 0.082m lấy tròn hb= 8 (cm).
m
35
Dầm phụ : Nhịp dầm ld = l2 = 5.8 m (cha phải là nhịp tính toán) .Với tải trọng tơng đối lớn nên chọn md tơng đối bé,tính sơ bộ với md = 13 .Ta có:
l
2
hdp = m = 0.446m chọn hdp = 45 cm.
d
chọn bdp = 20 cm .
bdp = (0,3 ữ 0,5)hdp
Dầm chính : Nhịp dầm chính ld = 2,2.3 = 6,6 m . Chọn hdc khoảng (
chọn hdc= 70 cm ,lấy bdc = 30 cm .
1
1
ld ,
ld )
8
12
Hình 2-Sơ đồ tính toán của dải bản
3.Nhịp tính toán của bản :
Nhịp giữa l = l1 bdp = 2,2 0,2 = 2.0m.
Nhịp biên lb = l1b -
bdp
2
-
t
h
0,2 0,33 0,08
+ b = 2,2 +
= 1,98 m
2
2
2
2
2
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
2
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Chênh lệch kích thớc giữa các nhịp :
2.0 1,98
2.0
= 0.01 = 1 %.
4.Tải trọng trên bản :
-Hoạt tải tính toán pb = 1,2x1200 = 1440kG/m2.
-Tĩnh tải đợc tính và ghi trong bảng sau:
Bảng 1: Bảng thống kê tĩnh tải
Các lớp
Tiêu chuẩn
n
40
1.3
52
200
1.1
220
27
1.3
35.1
-Vữa xi măng 2,0cm,
= 2000kG/m3 .
0,020x2000 = 50
-Bản BTCT: dày 8cm ,
= 2500 kG/m3 .
0,08x2500 = 200
Vữa trát dày 1,5cm
=1800kG/m2
0,015x1800 = 27
Tinh toán
Tổng
307.1
- Lấy tròn gb = 307kG/m2 (thiên về an toàn )
-Tải trọng toàn phần : qb = 1440 + 307 = 1747 kG/m2
Tính toán lớp bản với bề rộng b = 1m,có qb=1747 kG/m2
5.Tính mômen :
ở nhịp giữa và gối giữa :
Mnhg = Mg =
qb l 2 1747.2.02
=
= 437kGm
16
16
ở nhịp biên và gối thứ hai :
qb .lb2 1747.1,982
Mnhb = Mgb =
=
= 623 kGm
11
11
6.Tính cốt thép :
Chọn ao = 1,5 cm cho tất cả các tiết diện
ho = hb ao = 8,0 1,5 = 6,5 cm
Ta tính cốt thép đều trong trờng hợp cốt đơn
- ở gối giữa và nhịp giữa:
43700
M
A = R .b .h 2 =
= 0.094 < 0,3
110x100x( 6,5 )2
n 1 o
= 0,5.( 1 + 1 2 A ) = 0.951
M
43700
Fa = R . .h =
= 3.074 (cm2).
2300.0,951.6,5
a
o
100.Fa
3,074.100
Kiểm tra à% = b .h = 6,5.100 = 0,47% hợp lí .
1 o
Dự kiến dùng cốt thép 8 , fa = 0,503 cm2 , khoảng cách giữa các cốt :
a=
b1 . f a 100.0,503
=
= 16.36cm chọn a = 15 cm.
Fa
3, 074
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
3
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Vậy chọn a =15 cm có Fa = 3,074 cm2
Tơng tự ta tính cho nhịp giữa và gối giữa , với M = 62300 kGcm :
A=
Mg
2
o
Rn .b1 .h
=
62300
= 0.134
110.100.6,52
= 0,5.( 1 + 1 2 A ) = 0.928
62300
Fa =
=4.491 cm2
2300.0,928.6,5
100.F
100.4.491
a
à = b .h = 100.6,5 = 0, 691% hợp lí
1 o
Chọn dùng cốt 6, fa = 0,283cm2 a =
b1 . f a
100.0, 283
=
= 10,16 cm
Fa
4.491
Dùng 6 và chọn a = 10 cm có Fa = 2,83 cm2
Tại nhịp giữa và gối giữa trong vùng đợc phép giảm 20% có
Fa = 0,8.4.491 = 3.593 cm2
100.Fa 100.3.593
Tỷ lệ cốt thép à% = b .h = 100.6,5 = 0.55% hợp lí .
1 o
Chọn dùng cốt 6, fa = 0,283cm2 a =
b1 . f a
100.0, 283
Fa = 3.593 = 12,7 cm
Dùng 6 và chọn a = 12 cm có Fa = 2,18 cm2
Kiểm tra lại chiều cao làm việc ho . Lấy lớp bảo vệ 1cm . Tính lại, với tiết
diện dùng 8 có ho = h ao = 8,0 (1+0,8/2) = 6,6cm và với tiết diện dùng
6 có ho= 6,7cm đều xấp xỉ và nghiêng về phía lớn hơn so với trị số đã dùng để
tính toán là 6,5 cm , dùng đuợc và thiên về an toàn.
Cốt thép chịu momen âm
Với Pb = 1440 > 3gb =3.307=921 và Pb=1440 <5.gb =1535,lấy đoạn dài
tính toán cốt thép là 0,3.l = 0,3x2.0= 0,6m( = 0,3). Đoạn dài từ mút cốt thép tới
trục dầm là 0,57 + 0,2/2 = 0,67 m.Với h b = 8cm có thể tiết kiệm thép bằng cách
uốn phối hợp cốt thép . Đoạn thẳng từ điểm uốn đến mép dầm là 1/6 xl = 1/6x2.0=
0,33 m, tính đến trục dầm sẽ là 0,33 + 0,1 = 0,43 m .
7, Cốt thép đặt theo cấu tạo:
Cốt chịu mômen âm đặt theo phơng vuông góc với dầm chính,chọn 6 ,a
= 20cm, có diện tích trong mỗi mét của bản là 1,41 cm 2 lớn hơn 50% diện tích
cốt thép ở gối tựa giữa của bản. (0,5.2,785=1,392 cm2).
Với cốt thép chịu momen âm phía trên dầm chính ta dùng các thanh cốt
mũ , đoạn dài đến mép dầm (1/5)l = 2.0/5=0,40 m , tính đến trục dầm là 0,40+
0,3/2 = 0,55m , chiều dài toàn bộ đoạn thẳng là 110 cm kể đến hai móc vuông 7
cm thì chiều dài toàn thanh là 110+2.7=124 cm.
Cốt thép phân bố ở phía dới chọn 6, a = 25 cm, có diện tích trong mỗi
mét bề rộng của bản là 0,283.100/30 = 0,94 cm2 (lớn hơn 20% cốt thép chịu lực
ở nhịp biên có 0,2.3,81=0,762 cm2 và tại nhịp giữa 0,2.2,228=0,445 cm2 ).
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
4
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Trong hình 3a thể hiện một cách bố trí cốt thép trên mặt cắt vuông góc với
dầm phụ ở trong phạm vi giữa trục A và trục B cũng nh giữa trục C và trục D, đó
là phạm vi vùng bản cha giảm 20% cốt thép. Mặt cắt thể hiện ba nhịp từ trục 1
đên trục 4 còn cấu tạo ô bản từ trục 10 đến trục 13 lấy đối xứng với đoạn đợc vẽ.
Các ô bản ở giữa, từ trục 4 đến trục10 đợc cấu tạo giống nh ô bản thứ ba, xem là
ô bản giữa
Từ trục B đến trục C các ô bản giữa đợc giảm 20% cốt thép, mặt cắt của
bản cũng thể hiện nh hình 3a nhng trong đó khoảng cách giữa các cốt thép từ ô
thứ 2 trở đi lấy là a =240 thay cho a =200
a)
b)
c)
Hình 3 .Bố trí cốt thép trong bản
a)mặt cắt vuông góc với dầm phụ giữa trục A và B,cũng nh giữa trục C và D;
b)mặt cắt vuông góc với các dầm chính;
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
5
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
c)Vùng các ô bản đợc giảm 20% cốt thép
III.Tính toán dầm phụ :
1. Sơ đồ tính :
Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhịp .
Đoạn dầm gối lên tờng lấy là Sd = 22 cm , Bề rộng dầm chính đã giả thiết
là bdc = 30 cm ,nhịp tính toán là
-Nhịp giữa lg = l2 bcd = 6,3-3,0 = 6,0 m.
bdc t S d
0,3 0,34 0,22
+
= 6,3
+
= 6,09(m) .
2 2 2
2
2
2
6,09 6,0
100% = 1,5% .
Chênh lệch giữa các nhịp là
6,09
-Nhịp biên lb = l2
Sơ đồ tính toán nh hình vẽ 1:
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
6
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Hình 4 -Sơ đồ tính toán nội lực trong dầm phụ
2. Tải trọng :
Vì khoảng cách giữa các dầm đều bằng nhau , bằng l1 = 2,1 nên :
- Hoạt tải trên dầm pd = pb.l1 = 1200. 2,1= 2520kG/m.
- Tĩnh tải trên dầm gd = gbl1 + go
Trong đó go= 0,2(0,5- 0,08)2500.1,1=231 kG/m
gd=325.2,1+231=913,5kG/m
- Tải tính toán toàn phần là : qd = gd + pd = 913,5 + 2520 = 3433,5 kG/m .
Tỉ số pd/gd = 2520/913,5=2,8
3.Nội lực :
Tung độ hình bao mômen : M = qdl2 .
Tra bảng để lấy hệ số , kết quả tính toán cho trong bảng 2
Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn x = kl b =
0,279 .6090 = 1699 mm .(giá trị k đợc tra bảng 10-1)
Mômen dơng triệt tiêu cách mép gối tựa giữa một đoạn
0,15xlg = 0,15 . 6000 = 900mm .
và ở nhịp biên 0,15xlb = 0,15.6090 = 913mm
Lực cắt :
QA = 0,4qdlb = 0,4.3433,5.6,09 = 8364kG
QBT = 0,6qdlb = 0,6.3433,5.6,09 =12546kG
QBp = 0,5qdlg = 0,5.3433,5.6,00 =10300kG
Bảng 2.Tính toán hình bao mômen của dầm phụ
Nhịp,tiết diện
Nhịp biên
Gối A
1
2
0.425xl
3
4
Gối B (5)
6
7
0,5xl
8
Giá trị
của Mmax
của Mmin
Tung độ M (kGm)
Mmax
0,065
0,090
0,091
0,075
0.02
0.018
0.058
0.0625
0.058
Mmin
8277
11461
11588
9551
2547
-0.0715
-0.0342
-0.0144
2225
7169
7725
7169
-0.012
2
b
Chú thích : ở nhịp biên lb= 6,09m nên qd.l = 127342
2
ở nhịp biên lg= 6,00m nên qd.l g = 123606
4. Tính toán cốt thép dọc :
Có Rn = 90 kG/cm2; Ra=Ra=2700 kG/cm2
a) Với mômen âm :
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
7
-8838
-4227
-1780
-1483
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Tính theo tiết diện hình chữ nhật b = 20 cm ; h =50cm. Giả thiết rằng a =
4cm ho = h a = 46 cm .
Tính theo sơ đồ dẻo nên : A Ad = 0,3 do bê tông có mác M < 300
Tại gối B, với M = 8838kG/cm2 :
M
8838.100
A = R bh 2 = 90.20.46 2 = 0.232 < Ad
n
o
= 0,5(1 + 1 2 A ) = 0,866
M
8838.100
2
Fa = R . .h = 2700.0,866.46 = 8,22(cm )
a
o
à=
8,22
.100 = 0,89% >àmin
20.46
b) Với mômen dơng:
Tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng nén .Lấy hc = 8 cm
- ở nhịp giữa : a = 4cm ho = 46cm .
- ở nhịp biên,mômen lớn,dự kiến có nhiều cốt thép nên ta lấy a = 5cm
ho= 45cm.
Để tính bề rộng cánh bc= b +2C1 , lấy C1 nh sau :
C1 nửa khoảng cách hai mép trong của dầm 0,5.1,9 =0,95m
C1 ld/6 = 6,0/6= 1,0m.
C1 9hc = 0,72m.do hc=8cm >0,1h=5cm
Do đó ta chọn C1 = 72cm bc = 20+2.72 = 164cm.
Tính: Mc = Rnbchc(ho- 0,5hc) = 90.164.8(45 - 4) = 4841280kGcm,lấy tròn
Mc=48413kGm
Do có Mc > Mmax trong nhịp =11588 kGm. trục trung hoà qua cánh.
M
1158800
Tại nhịp biên : A = R b h 2 = 90.164.(45) 2 = 0,0388
n c 0
= 0,5(1 + 1 2 A ) = 0,98
1158800
= 9,73(cm 2 )
2700.0,98.45
9,73
100 = 1,08% >àmin
à=
20.45
772500
A = 90.164(46) 2 = 0,0247
Fa =
Tại nhịp giữa :
= 0,5(1 + 1 2 A ) = 0,987
772500
= 6,30(cm 2 )
2700.0,987.46
6,302
100 = 0,685% >àmin
à =
20.46
Fa =
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
8
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
5. Chọn và bố trí cốt thép dọc :
Để có đợc cách bố trí hợp lý cần so sánh phơng án. Trớc hết tìm tổ hợp
thanh có thể chọn cho các tiết diện chính.Trong bảng 3 chỉ mới ghi các tiết diện
riêng biệt ,cha xét đến sự phối hợp giữa các vùng ,diện tích các thanh đợc ghi
kèm ở phía dới.
Bảng 3- Một số cách chọn cốt thép cho các tiết diện chính của dầm
Tiết diện
Diện tích Fa cần
Các thanh
và
Diện tích cốt thép
Nhịp biên
Gối B
Nhịp giữa
[9,73]
[8,22]
[6,30]
516
[10,05]
316+212
[8,29]
212+216
[6,38]
212+416
[10,03]
314+216
[10,18]
612
[6,79]
418
[10,18]
118+416
[8,46]
212+314
[6,88]
216+414
[10,18]
316+118
[8,57]
216+118
[6,56]
218+114
[6,63]
Các phơng án chọn nh sau :
Bảng 4- Một số phơng án bố trí cốt thép
Tiếtdiện
Phơng án
Nhịp biên
Gối B
Nhịp giữa
212+416
316+212
212+314
1
418
118+416
218+114
2
516
316+212
212+216
3
Nhận xét :
Phơng án 1 và 2 có diện tích cốt thép khá sát với yêu cầu phối hợp đợc cốt thép
giữa các tiết diện tuy nhiên nó lại dùng nhiều loại thép và khó phối hợp đợc cốt
thép
Phơng án 3 hợp lí vì có diện tích cốt thép sát với yêu cầu , chỉ dùng 2 loại đờng
kính mỗi hành chỉ có ba thanh dễ đổ bê tông và dễ phối hợp đợc cốt thép
Phơng án 3 đợc thể hiện trên hình 5 trong đó chỉ rõ các thanh đợc dùng phối hợp
giữa các đoạn
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
9
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
nhịp biên
gối b
nhịp giữa
Hình 5-Bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết diện chính của dầm
6. Tính toán cốt thép ngang :
Trớc hết ta kiểm tra điều kiện hạn chế Q koRnbho để đảm bảo bê tông
vùng chịu nén không bị phá hoại do lực cắt tại tiết diện có lực cắt lớn nhất là
QBT =12546kG ,tại đó,theo cốt thép đã bố trí,có ho = h-a = h - (Fi.ai/Fi) =
45,5(cm)
koRnbho = 0,35.90.20.45,5 = 28665 kG ( thoả mãn điều kiện hạn chế ). Vì đây là
tiết diện có Qmax nên tại các tiết diện khác ta cũng thoả mãn
Kiểm tra điều kiện tính toán Q < k 1Rkbho với k1=0,6 tại tiết diện gần gối
A có QA =8364kG là nhỏ nhất .Tiết diện đó có h o = 47,2 (uốn 216 còn lại một
hàng 316)
k1Rkbho = 0,6.7,5.20.47,2=4248
Lực cốt đai phải chịu là
Q2
(12546) 2
=
= 63,3kG / cm
qđ =
8.Rk bho2 8.7,5.20.45,5 2
Chọn 6 ; fđ = 0,283 cm2 ,số nhánh n = 2 thép AI có Rađ = 1700kG/cm2
Khoảng cách tính toán :
R
.n. f
ad
d = 1700.2.0,283 = 15cm
utt =
q
63,3
d
1,5.R .b.h 2 1,5.7,5.20.45,5 2
k
o =
umax =
= 37cm
Q
12546
Khoảng cách cấu tạo với h=50cm ta chọn uct min(h/3, 30cm) nên chọn
hct =16,7 cm
u (umax,ut,uct) chọn u = 15 cm bố trí trong đoạn l/4 gần gối tựa
Ta không cần tính cho các đoạn khác vì với lực cắt bé hơn chúng chó thể
cho utt lớn hơn nhng theo điều kiện cấu tạo ta vẫn phải dùng u=15 cm cho toàn
dầm
7. Tính toán và vẽ hình bao vật liệu :
ở nhịp , đờng kính cốt thép nhỏ hơn 20mm , lấy lớp bảo vệ 2cm . ở gối
tựa cốt dầm phụ nằm dới cốt bản do đó chiều dày của lớp bảo vệ thực tế cũng là
2cm , khoảng hở giữa hai hàng cốt thép là 3cm. Từ chiều dày lớp bảo vệ và sự bố
trí cốt thép ta tính đợc a và ho cho từng tiết diện
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
10
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Kết quả tính toán khả năng chịu lực ghi trong bảng 5. Mọi tiết diện tính
theo trờng hợp tiết diện đặt cốt đơn .
Ra Fa
Công thức tính : = R bh ; = 1 ; Mtd = Ra Faho
2
n
o
Với tiết diện chịu mômen dơng thay b bằng bc = 164cm
Bảng 5-Khả năng chịu lực của các tiết diện
Tiết diện
Số lợng cốt thép
Diện
tích
ho
Mtd
Nhịp biên
bc=164cm
1+2+3
Uốn 2 còn 1+3
Uốn 3 còn 1
2+3+4
Uốn 3 còn 2+4
Uốn 2 còn 4
Cắt 3 còn 2+4
Cắt 2 còn 4
5+6
Uốn 6 còn 5
10,05
45,7
47,2
47,2
46,2
45,9
47,2
45,9
47,2
45,9
47,2
0,040
0,023
0,015
0,269
0,205
0,128
0,205
0,128
0,025
0,015
0,98
0,988
0,992
0,865
0,897
0,936
0,897
0,936
0,987
0,992
12152
7592
5082
8944
6981
4795
6981
4795
7881
5082
Gối B
b = 30cm
Bên trái B
Bên phải B
Nhip 2
bc=164cm
6,03
4,02
8,29
6,28
4,02
6,28
4,02
6,28
4,02
Việc tính toán nh trên chỉ dùng cho tại các tiết diện có momen lớn nhất tất
nhiên khi càng ra xa tiết diện trên momen giảm dần và diện tích cốt thép sẽ giảm
dần. Để tiết kiệm thép đồng thời đảm bảo khả năng chịu lực ta tiến hành cắt và
uỗn những chỗ không cần thiết có cốt thép nhiều và tăng cờng khả năng chống
cắt
Việc cắt và uốn cốt thép nhằm làm cho biểu đồ bao vật liệu càng sát biểu
đồ momen càng tốt vì nh thế càng tiết kiệm
8,Uốn cốt thép
+ Uốn số 2 về phía gối A
Uốn 216 (thanh số 2) sang bên trái về phía gối A khi đó tiết diện còn lại
có thể chịu đợc lực Mtds=7592, Để tính đợc điểm uốn lí thuyết ta dùng phơng
pháp nội suy tuyến tính .Tiết diện có M=7592 nằm giữa 2 tiết diện có M=0 và
M=8277 ( tiết diện A và 1) điểm có Mtd=7592 cách trục A là 112cm
Chọn điểm kết thúc uốn cách gối A là 100 cm ra ngoài tiết diện sau
Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trớc là 94 cm > 0,5.h o=0,5.45,7=23,tức
cách trục A là 04.l 196 = 0,4.6090-99=150cm
+Uốn thanh số 2 từ gối B về phía dầm biên,
Tiết diện sau của cốt số 2 có Mtds=4795Tm ,tiết diện có M=4795Tm cách
mép gối B là 78cm cách trục B là x2s=93cm
Tiết diện trớc của cốt số 2 có Mtdt= 6981Tm ,cách mép gối B một đoạn là
36cm, cách trục B là x2t=51cm
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
11
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Chọn điểm uốn đầu cách trục B là 90 cm , điểm uốn cuối cách trục B là
140cm >93cm,nằm ra ngoài tiết diện sau
+)Xét việc uốn thanh số 2 từ giữa nhịp biên lên gối B
ở phía dới cốt số 2 đợc sử dụng tối đa khả năng chịu lực với mômen
Mtdt=9551Tm, cách trục B một đoạn 0,4.l+15=259cm.Điểm bắt đầu uốn cách tiết
diện trớc một đoạn là 259-140=119>ho/2.
Tiết diện sau khi uốn có M tds=7592 nằm giữa 2 tiết diện có M=9551 và
M=2547 ( tiết diện 3 và 4) điểm có M=7592 cách trục B là 210cm.
Điểm uốn kết thúc cách trục B là 90cm<210cm,xét về nhánh M max thì
điểm kết thúc nằm ra ngoàI tiết diện sau,thoả mãn quy định về uốn cốt thép
+)Uốn thanh số 3 từ gối B về phía dầm biên,
Tiết diện sau của cốt số 3 có M tds=6981Tm nằm giữa 2 tiết diện và cách
mép gối B là 36cm, cách trục B là x2s=51cm
Tiết diện trớc của cốt số 3 có Mtdt= 8838Tm ,ngay mép gối B
Chọn điểm uốn đầu cách trục B là 35 cm , điểm uốn cuối cách trục B là 85cm
>51cm,nằm ra ngoài tiết diện sau
+)Xét việc uốn thanh số 3 từ giữa nhịp biên lên gối B
ở phía dới cốt số 3 đợc sử dụng tối đa khả năng chịu lực với mômen
Mtdt=9551Tm, cách trục B một đoạn 0,4.l+15=259cm.Điểm bắt đầu uốn cách tiết
diện trớc một đoạn là 259-85=174>ho/2.
Tiết diện sau khi uốn có Mtds=5082Tm, điểm có M=5082Tm cách trục B là
166cm.
Điểm uốn kết thúc cách trục B là 35cm<166cm,xét về nhánh Mmin thì điểm
kết thúc nằm ra ngoài tiết diện sau,thoả mãn quy định về uốn cốt thép
+) Uốn thanh số 6 từ nhịp giữa về B
Uốn 2 12 ( thanh số 6 ) từ nhịp giữa về phía gối B tiết diện còn lại có
Mtd=5082 tiết diện đó cách mép gối B là 189cm
Uốn thanh số 6 từ nhịp giữa về gối B ,tiết diện trớc cách mép B là
0,4.l=240cm
Tiết diện sau có Mtds=5082 cách trục B là 204 cm
Điểm uốn đầu ( uốn từ B ) cách trục 150cm, (cách tiết diện trớc>0,5ho),
điểm uốn cuối cách trục B là 200 cm > 204 cm,đảm bảo nằm ngoài tiết diện sau
Tóm lại ta chọn điểm uốn các thanh nh sau
Điểm uốn cuối thanh số 2 về bên trái cách gối A là 100 cm, điểm uốn đầu
cách trục A là 150cm
Điểm uốn đầu thanh số 2 uốn từ gối B ra nhịp biên là 90 cm, điểm uốn
cuối cách trục B là 140cm
Điểm uốn đầu thanh số 3 uốn từ gối B về nhịp biên chọn cách trục B là
35cm, điểm uốn cuối cách trục B là 85cm
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
12
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Điểm uốn đầu thanh số 6 uốn từ gối B về nhịp giữa cách trục B là 150cm,
điểm uốn cuối cách trục B là 200cm
9.Tính toán cắt cốt thép
+)Tính toán điểm cắt lí thuyết thanh số 3 về bên phải gối B
Những thanh còn lại có Mtd=6981.Điểm cắt lí thuyết cách mép gối B là x1=54cm
trong đoạn này không có cốt xiên, giá trị lực cắt tại tiết diện này là
Q1=(0,5.l-x1)Qbp/0,5.l=(300-54).10300/300=8446 kG
Ta tính qđ=Rqđ.n.fđ/U=1700.2.0,283/15=64 kG/cm
W=0,8.Q/2qd+5d=0,8.8446/(2.64)+5.1,6=60 cm
60>20d=36cm.Vậy chọn W=60 cm
Điểm cắt thực tế thanh số 3 là x1+ W+bdc/2= 54+60+15 =129 cm lấy tròn130cm
<150cm ( vị trí có cốt xiên nên ta tính đúng )
+Cắt thanh số 4 về mé trái để nối với 2 thanh 12 cấu tạo .Điểm cắt thanh số 4
là điểm tại đó triệt tiêu nội lực điểm đó cách mép gối B trái là 169,9 cm (hình vẽ)
điểm cắt nằm ra ngoài thanh xiên do thanh số 2 uốn lên giá trị Q tại mặt cắt với
x2=1699 cm là Q2
Q2=(289,3-169,9).12546/289,3=5178 kG
Ta tính qđ=Rqđ.n.fđ/U=1700.2.0,283/15=64 kG/cm
W=0,8.Q/2qd+5d=0,8.5178/(2.64)+5.1,2=38cm
38>20d=24cm.Chọn W=38cm
Điểm cắt thực tế cách trục gối B là x 2+ W+bdc/2=169,9+38+15=222,9 cm lấy
tròn là 220cm
+Tơng tự,tìm mặt cắt lí thuyết của hai thanh số 2 bên phải gối B. Với các thanh
còn lại có Mtd=4795kGm tính đợc x3=117,Q3 = 6283kGm W=47cm.Vậy điểm
cắt thực tế cách trục gối B là x3+ W+bdc/2 =117+47+15 =179cm lấy tròn 180cm
10.Kiểm tra neo cốt thép
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
13
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Cốt thép ở phía dới, sau khi uốn, cắt ,phải bảo đảm số còn lại đợc neo chắc vào
gối.
ở nhịp biên có Fa=10,05 cm2 , cốt neo vào gối là 316 có diện tích là 6,03 cm2>
10,05/3=3,34 cm2
Đoạn cốt thép neo vào gối kê tự do Cn=10d=10.1,6=16 cm
Đoạn dầm kê lên tờng là 22 cm đủ đảm bảo cho việc neo cốt thép.Đoạn neo thực
tế lấy bằng 22-3=19cm
Cốt thép ở nhịp giữa, có Fa=8,04 cm2 số neo vào gối là 216 có diện tích là 4,02
cm2 > 8,04/3=2,68 cm2
đơn vị dàI :mm
đơn vị mômen:kGm
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
14
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Hình 6-Bố trí cốt thép và hình bao vật liệu của dầm phụ
IV. Tính toán dầm chính :
1. Sơ đồ tính toán :
Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp, kích thớc dầm đã giả thiết là: bdc =
30cm; hdc = 70cm. Đoạn dầm chính kê lên tờng bằng chiều dày tờng là
33cm.Chọn cạnh của cột bo=30cm.Nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên đều
bằng ld= 6,6m. Sơ đồ tính nh hình vẽ:
Hình 7-Sơ đồ tính toán dầm chính
2.Xác định tải trọng :
Vì khoảng cách giữa các dầm đều nhau,bằng l 2=6,6m , nên hoạt tải tập
trung
P= pdl2 =3168x6,6 = 20908kG= 20,908(T)
Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào
G1= gd.l2= 879.4 x6,6= 5804kG=5,804(T)
Trọng lợng bản thân dầm đa về lực tập trung
G0= b(h- hb)l1.2,500.1,1=0,3.(0,7- 0,08).2,2.2,5.1,1=1,125(T)
Tĩnh tải: G= G1+ G0= 5,804+ 1,125= 6.929(T)
3. Tính và vẽ biểu đồ bao mômen:
a,Biểu đồ bao mômen
Dùng tính chất đối xứng để vẽ biểu đồ momen theo cách tính trực
tiếp.Tung độ nhánh dơng và nhánh âm của biểu đồ bao mômen lần lợt là Mmax=
(0G+ 1P)l (Tm) và Mmin= (0G- 2P)l (Tm).với G=6,929T;P=20.908T và
l=6,6m
Bảng 6- Tính toán tung độ của hình bao mômen
Mặt cắt
x/l
0
1
2
Mmax (T.m)
A
0
0
0
0
0
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
15
Mmin (T.m)
0
Đồ án kết cấu công trình 1
1
2
B
3
4
C
0,2381
0,1429
0,0907
0,2851
0,140
0,0667
0,0791
0,1111
0,000
0,0623
0,1905
0,333
0,667
0,848
1,0
1,133
1,20
1,333
1,667
1,79
1,858
2,00
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
0,2857
0,2381
0,0303
0,0357
0,0127
0,0667
0,2063
0,2222
0,1053
0,0547
0,0952
0,0476
0,0958
0,1211
0,3214
0,1528
0,1333
0,1270
0,1111
0,1053
0,1170
0,2857
50.3
39.4
0.0
-8.1
-4.6
6.2
32.1
35.7
14.5
4.7
4.4
4.3
-6.7
-20.9
-57.4
-27.5
-21.4
-13.9
-10.3
-14.5
-19.0
-48.1
Hình 8- Biểu đồ bao mômen
b, Xác định mômen ở mép gối
Xét gối B. Theo hình bao momen ta thấy biểu đồ momen bên phải ít dốc
hơn biểu đồ momen bên trái nên ta lấy momen bên phải sẽ có giá trị tuyệt đối
lớn hơn và tiết diện đó nguy hiểm hơn
Độ dốc của biểu đồ tại gối B
57.4 27.5
= 34.1
0,133.6, 6
i.b 34.1.0,30
= 5.1Tm
M = o =
2
2
i=
Mmg= 57.4-5.1 = 52.3(Tm)
Cách tính đợc thể hiện rõ trong hình dới đây ( ta dùng phơng pháp nội suy
tuyến tính )
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
16
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Hình 9- Sơ đồ tính Mmg
Xét gối C ,tơng tự, ta có Mmg=43.4(Tm)
4. Tính và vẽ biểu đồ bao lực cắt:
Tiến hành tính toán nh đối với biểu đồ bao mômen, hệ số tra bảng
Q+= 0G+ 1P (T); Q-= 0G- 2P (T)
Với G=6.929 T và P=20.908 T
Giá trị tính toán trong bảng sau:
Bảng 7-Giá trị tung độ của biểu đồ bao lực cắt
Đoạn
I
II
III
IV
V
VI
0
0,7143
-0,2857
-1,2857
1,0953
0,0953
-0,9047
1
0,8571
0,2698
0,0357
1,2738
0,5874
0,2858
2
0,1428
0,5555
1,3214
0,1785
0,4921
0,1905
G
P
Q+
Q-
6,929
6,929
6,929
6,929
6,929
6,929
20.908
20.908
20.908
20.908
20.908
20.908
22.9
3.7
-8.2
34.2
12.9
-0.3
2.0
-13.6
-36.5
3.9
-9.6
-10.3
Biểu đồ Q nh hình vẽ
Hình 10-Biểu đồ bao lực cắt
Nhận xét:
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
17
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Ta chỉ cần quan tâm tới giá trị biểu đồ bao lực cắt tại các tiết diện gần đầu
gối tựa vì ở đó chúng có giá trị lớn còn tại giữa dầm không cần quan tâm nhiều
lắm
5. Tính cốt thép dọc :
Tính theo sơ dồ đàn hồi ,theo cờng độ tính toán của thép < 3000 kG/cm 2
và mác bê tông M=250 nên hệ số hạn chế vùng chịu nén đợc chọn nh sau 0=
0,58; A0= o(1-0,5o)= 0,412.Số liệu tính toán Rn= 110 kG/cm2,
Ra=Ra= 2800kG/cm2
a) Tính với mômen dơng:
Tiết diện chữ T trong vùng nén, bề rộng cánh tính toán
bc= b+ 2c1 với c1 thoả mãn các điều kiện sau:
c1 nửa khoảng cách hai mép trong dầm 0,5(660-30)=315cm
c1 1/6 nhịp dầm= 660/6= 110cm
c1 9hc= 9.8= 72cm
Ta chọn c1= 72cm bc= 30+ 2.72= 174cm
Giả thiết rằng a = 4,5cm; h0= 70 4,5= 65,5cm
Tính Mc= Rnbchc(h0 0,5hc)= 110.174.8.(65,5-4)=9416880kGcm = 94.17
Tcm
Mômen dơng lớn nhất Mmax=50.3 Tcm< Mc =94.17 Tcm trục trung hoà
qua cánh, vì hc= 8cm < 0,2h0= 13cm nên ta có thể dùng công thức gần đúng :
M
M
M
Fa= R (h 0,5h ) = 2800(65,5 4) = 172200
a
0
c
Nhịp 1:
F a=
5030000
= 29.73(cm 2 )
172200
à=29.2/(30.65,5)=1,5%
Nhịp 2:
3570000
= 19.33(cm 2 )
172200
20.7
= 1.1 %
à=
1965
F a=
b).Với mômen âm:
Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính theo tiết diện chữ nhật b = 30cm, ở
trên gối cốt thép dầm chính phải đặt xuống phía dới hàng trên cùng của, cốt thép
dầm phụ, nên a khá lớn .Ta giả thiết a= 7,5 cm ho= h a= 62,5cm.
Tại gối B lấy mômen gối 57.4(Tcm)
M
5740000
A= R bh 2 = 110.30.(62,5)2 = 0, 445
n
0
= 0,5(1 + 1 2 A ) = 0, 666
M
5740000
2
Fa= R h = 2800.0, 666.62,5 = 45.25(cm )
a
0
à= 1,46%
Tại gối C lấy mômen mép gối M=48.1(Tcm)
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
18
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
4810000
= 0,373
110.30.(62,5) 2
A=
= 0,5(1 + 1 2.0.373) = 0, 752
4810000
= 34.55(cm 2 )
2800.0, 752.62,5
Fa =
à = 1,3%.
Tỉ số cốt thép nằm trong phạm vi hợp lí
Chọn cốt thép nh đã ghi trong bảng 8.ở phía dới lấy lớp bảo vệ 2,5cm,ở
phía trên lớp bảo vệ 3,5cm, từ chiều dày lớp bảo vệ tính lại ho ghi trong bảng 8
Bảng 8- Chọn cốt thép dọc của dầm
Tiết diện
Nhịp biên
Gối B
Nhịp 2
Gối C
Fa(cm )
29.73
45.25
19.33
34.55
Chọn cốt thép
2
528
428+330
228+130
530
Diện tích
30.79
45.84
19.38
35.34
ho
64
62,5
66,1
65,1
6. Tính toán cốt thép ngang :
Kiểm tra điều kiện hạn chế 0,35Rnbh0= 0,35.90.30.62,5= 59062,5kG
Trị số lực cắt lớn nhất tại gối B là Qmax= 29759 kG < 59062,5kG
Kiểm tra điều kiện tính toán 0,6Rkbh0= 0,6.7,5.30.62,5= 8437,5 kG mọi đoạn dầm, do đó cần phải tính cốt ngang chịu lực cắt
Ta tính cho phần bên trái gối B: umax=
1,5 Rk bh02 1,5.7,5.30(62,5) 2
=
= 44(cm)
Q
29759
Chọn đai 8, fđ= 0,503 cm2,hai nhánh, u= 20 cm thoả mãn các điều kiện
cấu tạo và < umax
qđ=
Rad nf d 1700.2.0,503
=
= 85,459( kG / cm)
u
20
Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông trên tiết diện nguy hiểm nhất là :
Qđb= 8Rk bh02 qd = 8.7,5.30.(62,5) 2 85,495 = 24518kG
ở gối A và gối C có Q
dụng uốn cốt dọc
Tại gối B có Q>Qđb,cần tính toán cốt xiên .Trong đoạn dầm dài 2,1m,dự
kiến đặt hai lớp cốt xiên do ta uốn 2 thanh cốt dọc chịu lực lên với góc 45 o .Ta
cần kiểm tra lại xem nó có đảm bảo điều kiện chịu đợc lực cắt không.Cờng độ
tính toán cốt xiên cần có là:
Q Qdb
29759 24518
Fx= R sin =
= 3,4 cm2
o
2150
sin
45
ax
Uốn thanh số 6 gồm 2 25 có F=9,82 cm2 nên đảm bảo về yêu cầu diện
tích ta chỉ cần đảm bảo khoảng cách giữa các cốt xiên Ux < U là đợc (hình vẽ )
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
19
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Bên phải gối B lực cắt nhỏ hơn nên ta dùng cốt xiên nh bên trái là hoàn
toàn đảm bảo
7. Tính toán cốt treo :
Tại chỗ dầm phụ kê lên dầm chính phải có cốt treo để gia cố dầm
chính.Lực tập trung do dầm phụ truyền cho dầm chính là
P1= P+ G1= 15,876+5,755= 21,631 (T)
Cốt treo đợc đặt dới dạng các cốt đai,diện tích cần thiết là:
Ftr=
P1 21,631.10 3
=
= 10,3(cm 2 )
Ra
2100
Dùng đai 8, hai nhánh thì số đai cần thiết là 10,3/2.0,503=10(đai)
Đặt mỗi bên mép dầm phụ 5 đai trong đoạn h1= hdc bdp= 70-50=20
cm,khoảng cách giữa các đai là 4cm
8. Cắt, uốn cốt thép và vẽ biểu đồ bao vật liệu :
Bố trí các thanh thép tại các tiết diện chính nh trên hình 12
nhịp biên
gối b
nhịp 2
Hình 11- Cốt thép tại các tiết diện chính
gối c
a) Tính khả năng chịu lực cửa tiết diện: (Tm).
Với nhịp biên và nhịp 2, mômen dơng, tiết diện chữ T có cách trong vùng
chịu nén và có trục trung hoà đi qua cánh (xem mục 5a) nên ta tính nh dầm tiết
diện chữ nhật có bề rộng bc=174 cm
Với tiết diện ở gối B và gối C ta có tiết diện chữ T có cánh nằm trong
vùng chịu kéo tính toán nh dầm chữ nhật có b=30cm
Kết quả tính toán đợc cho trong bảng 9 sau đây,mọi tiết diện đều tính theo
trờng hợp đặt cốt thép đơn,dùng công thức tính :
R F
a a
= R bh ; = 1 ; Mtd = Ra Faho
2
n
o
Bảng 5-Khả năng chịu lực của các tiết diện
Tiết diện
Số lợng cốt thép
Diện
tích
ho
Mtd
Nhịp biên
bc=174 cm
Gối B
(b=30cm)
Bên trái B
1+2+3
uốn 3 còn 1+2
3+4+6+7
uốn 6 còn 3+4+7
uốn 3 còn 4+7
cắt 4 còn 7
24,54
14,73
64,00
66,25
62,50
63,08
65,17
65,10
0,066
0,038
0,505
0,429
0,264
0,189
0,967
0,981
0,747
0,785
0,867
0,905
41,003
25,843
40,290
36,192
26,309
19,606
31,95
27,05
17,23
12,32
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
20
Đồ án kết cấu công trình 1
Bên phải B
Nhip 2
bc=174 cm
Gối C(b=30cm)
Bên trái C
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
uốn 6 còn 3+4+7
uốn 4 còn 3+7
cắt 3 còn 7
4+5
uốn 4 còn 5
7+8
uốn 8 còn 7
27,05
22,14
12,32
17,22
12,31
24,63
12,32
63,08
62,59
65,10
66,14
66,10
65,10
65,10
0,429
0,354
0,189
0,045
0,032
0,378
0,189
0,785
0,823
0,905
0,977
0,984
0,811
0,905
36,192
30,798
19,606
30,061
21,617
35,102
19,606
b) Uốn cốt thép
+)Uốn thanh thép số 3(225) ở tiết diện giữa nhịp biên sang bên trái về
phía gối A để tăng khả năng chịu lực cắt của tiết diện.ở phía dới cốt số 3 đợc sử
dụng tối đa khả năng chịu lực với mômen lớn nhất ở giữa nhịp biên là
38,8187Tm,tiết diện này cách trục gối A là 0,333.l=210cm.
Sau khi uốn các thanh còn lại có khả năng chịu đợc Mtds=25,843
(Tm).Tiết diện có M=25,843 (Tm) (mômen dơng) cách trục gối A một đoạn
x1s=
25,843
0,333.6,3 = 1,40m = 140cm
38,8187
Chọn điểm bắt đầu uốn của cốt thép cách tiết diện trớc một đoạn là
40cm>ho/2,tức cách gối A một đoạn là 210-40=170cm .Còn điểm kết thúc uốn
cách gối A một đoạn là 100 cm<140cm đảm bảo nằm ngoài tiết diện sau
+) uốn thép số 3 từ gối B về nhịp biên làm cốt xiên chịu lực ,tiết diện tr ớc
của cốt số 3 có Mtdt=36,192Tm ,tiết diện sau có Mtds=26,309Tm
Trên nhánh Mmin bên trái gối B ứng với các mômen vừa nêu, tìm đợc các
khoảng cách tơng ứng là x2t=28cm và x2s=61cm
Chọn điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trớc một đoạn 102cm>0,5ho,tức
cách trục gối B là 130 cm, điểm kết thúc uốn cách trục B là 190cm ra ngoài tiết
diện sau
+)Xét việc uốn cốt số 3 từ dới nhịp biên lên: ở phía dới cốt số 3 đợc sử
dụng tối đa khả năng chịu lực với mômen lớn giữa nhịp biên là 29,9622Tm,tiết
diện này cách trục gối B là 0,666.l=420cm. điểm bắt đầu uốn của cốt thép
cách tiết diện trớc một đoạn 420-190=230>0,5ho.Sau khi uốn,
Mtds=25,843Tm,trên nhánh Mmax của hình bao mômen ở nhịp biên tìm đợc tiết
diện có M=25,843Tm(mômen dơng) cách trục gối B một đoạn
25,843 + 0,8713
210 = 182cm
29,9622 + 0,8713
Điểm kết thúc uốn của cốt số 3 cách gối B một đoạn 130cm<182cm,xét
về nhánh Mmax thì điểm kết thúc nằm ra ngoài tiết diện sau,thoả mãn quy định về
uốn cốt thép.
+) uốn thép số 4 từ gối B về nhịp giữa làm cốt xiên chịu lực ,tiết diện trớc
của cốt số 4 có Mtdt=36,192Tm ,tiết diện sau có Mtds=30,798Tm
Trên nhánh Mmin bên phải gối B ứng với các mômen vừa nêu, tìm đợc các
khoảng cách tơng ứng là x2t=30cm và x2s=49cm
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
21
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Chọn điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trớc một đoạn 90cm>0,5ho,tức cách
trục gối B là 110 cm, điểm kết thúc uốn cách trục B là 175cm>49cm ra ngoài
tiết diện sau
+)Xét việc uốn cốt số 4 từ dới nhịp giữa lên: ở phía dới cốt số 4 đợc sử
dụng tối đa khả năng chịu lực với mômen lớn ở nhịp giữa là 27,0039Tm,tiết diện
này cách trục gối B là 0,666.l=420cm. điểm bắt đầu uốn của cốt thép cách tiết
diện trớc một đoạn 420-175=245>0,5ho.Sau khi uốn, Mtds=21,617Tm,trên nhánh
Mmax của hình bao mômen ở nhịp biên tìm đợc tiết diện có M=21,617Tm
(mômen dơng) cách trục gối B một đoạn
21,617 + 4,7527
210 = 192cm
24,0369 + 4,7527
Điểm kết thúc uốn của cốt số 4 cách gối B một đoạn 110cm<192cm,xét
về nhánh Mmax thì điểm kết thúc nằm ra ngoài tiết diện sau,thoả mãn quy định về
uốn cốt thép.
+) Uốn cốt số 6 (đang chịu mômen âm ở trên gối B) xuống làm cốt
xiên.Cốt này đợc dùng hết khả năng chịu lực tại tiết diện mép gối tựa (chịu
Mmg),đó là tiết diện trớc .Điểm bắt đầu uốn cách mép gối tựa 35cm,cách trục B
50cm
Theo điều kiện về lực cắt :35cm
Tiết diện sau khi uốn có Mtds=36,192Tm.Theo hình bao mômen tiết diện
đó cách trục gối B một đoạn x6=28cm đây chính là tiến diện sau.Chọn điểm kết
thúc uốn cốt thép 105 nằm ra ngoài tiết diện sau (bên trái và bên phải uốn nh
nhau)
+) Uốn cốt số 8 bên trái gối C(đang chịu mômen âm ở trên gối C) xuống
làm cốt xiên.Cốt này đợc dùng hết khả năng chịu lực tại tiết diện mép gối tựa
(chịu Mmg),đó là tiết diện trớc .Điểm bắt đầu uốn cách mép gối tựa 35cm,cách
trục C là 50cm
Theo điều kiện về lực cắt :35cm
Tiết diện sau khi uốn có Mtds=19,606Tm.Theo hình bao mômen tiết diện
đó cách trục gối C một đoạn x8=69cm đây chính là tiến diện sau.Chọn điểm kết
thúc uốn cốt thép 105cm, nằm ra ngoài tiết diện sau
c) Cắt cốt thép
+)Bên trái gối B khi cắt thanh số 4 khả năng chịu lực của các thanh còn lại
là 19,606Tm(mômen âm).Theo hình bao mômen thì tiết diện có M=-19,606Tm
nằm trong đoạn gần gối B, ở đó có độ dốc của hình bao mômen là
i=
44,4118 16,0144
= 13,52 (đơn vị là tấn)
2,1
Tiết diện có M= - 19,606Tm cách tâm gối B một đoạn là
x4=
44,4118 19,606
= 1,83m
13,52
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
22
Đồ án kết cấu công trình 1
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
Với x4=1,83m đối chiếu với hồ sơ dự kiến bố trí cốt xiên thấy rằng mặt cắt
đó nằm trong vùng có cốt xiên F x2.mà Fx2 do uốn 225,Fx=9,82cm2 nên
Qx=2150.9,82.0,707=14926kG
Tính đoạn kéo dài w .Lấy Q bằng độ dốc biểu đồ mômen,bằng
13,52T;qđ=85,459kG/cm đã tính
0,8.Q Qx
0,8.13,52.10 3 14926
+
5
d
=
+ 5.2,5 = 1,3cm
w=
2.q d
2.85,459
Vậy
20.d=50cm>1,3cmcm nên lấy w = 50cm
Chiều dài đoạn thép từ gối B đến điểm cắt thực tế là z 4=183+50 =
233cm.lấy tròn 235cm
Mặt cắt lí thuyết thanh số 4 nằm vào giữa đoạn uốn xiên thanh số 3.Trên
HBVL thể hiện bớc nhảy tơng ứng ở giữa đoạn xiên. Tung độ bớc nhảy bằng độ
giảm của khả năng chịu lực do cắt thanh thép :26,309-19,606=6,703Tm
Tại tiết diện có mômen âm bằng không (trong phạm vi đoạn giữa nhịp biên )
đem cắt lí thuyết hai thanh số 7,sau đó dùng cốt cấu tạo làm cốt giá.Diện tích cốt
giá tối thiểu là:0,1%b.ho=0,001.30.66,25=1,9875cm2 dùng 212,diện tích
2,26cm2.Theo hình bao mômen tiết diện có M=0 cách trục gối B một đoạn
x7=3,02m,trong vùng này độ dốc biểu đồ mômen Q=(5,4828+3,4338)/2,1=4,246
Vậy đoạn kéo dài w với Qx=0
w=
0,8.4246
+ 5.2,8 = 34cm
2.85,459
20.d=20.2,8=56cm>34cm nên lấy đoạn kéo dài 56cm
Chiều dài đoạn thép từ gối B đến điểm cắt thực tế là z7=302+56=358cm
Vì đã tính toán đủ cho cốt thép chịu mômen,cốt giá chỉ hoàn toàn là cấu
tạo,do đó đoạn cốt giá nối chập vào thanh 28 chỉ cần lấy ttheo cấu tạo đối với
thanh đờng kính bé là 10.d=10.1,2=12cm
+)ở bên phải gối B,cắt cốt số 3 là 225 uốn từ nhịp biên lên,kéo dài qua
gối, còn lại hai thanh số 7 có Mtd=19,606Tm.Tiết diện có mômen âm
M=19,606Tm nằm bên phải gối B giữa hai tiết diện có mômen lần lợt là
16,2021và 21,3060 cách trục gối một đoạn x3=1,27m
Trong đoạn kéo dài của cốt thép có cốt xiên là thanh số 4 uốn nên
Qx=Fx.Raxsin=4,909.2150.0,707=7462kG.Lấy Q bằng độ dốc biểu đồ mômen,
bằng12,09T
Vậy w=
0,8.12090 7462
= 13cm <20d=56cm nên lấy w=56cm
2.85,459
Chiều dài đoạn thép từ gối B đến điểm cắt thực tế là z 3=127+56=183cm,lấy tròn
185cm
9) Kiểm tra neo cốt thép
Cốt thép ở phía dới sau khi uốn,số đợc kéo và neo ở gối đều bảo đảm lớn
hơn 1/3 diện tích cốt thép ở giữa nhịp
Nhịp biên :25,843 >
1
.41,003 = 13,667cm2
3
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
23
Đồ án kết cấu công trình 1
Nhịp 2
: 21,617 >
Giáo viên hớng dẫn : Bùi Danh Phi
1
.30,061 = 10,020cm2
3
ở gối B phía nhịp biên kéo vào 325 ,phía nhịp 2 kéo vào 228 .Các cốt
này đặt nối chồng lên nhau một đoạn tối thiểu bằng 20d, với d là trung bình đờng
kính cốt thép .ở đây lấy chập lên nhau 46cm.Cạnh cột 30cm,nh vậy đầu mút cốt
thép còn kéo dài quá mép cột một đoạn
46 30
= 8cm
2
ở gối biên,đoạn dầm kê lên gối 34cm,đoạn cốt thép neo vào gối 31cm(trừ
lớp bảo vệ đầu mút 3cm) thoả mãn yêu cầu về neo cốt thép tối thiểu 10d
(Bố trí cốt thép và hình bao vật liệu của dầm chính đợc trình bày trong hình 12)
Học viên thực hiện : Lê Nguyên Ngọc-Lớp CTQP-K39
24
