Đồ án bê tông cốt thép 1 thiết kế sàn sườn toàn khối
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (649.13 KB, 37 trang )
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
`I. Số LIệU TíNH TOáN.
1, Sơ đồ kết cấu sàn.
- Dầm phụ đợc bố trí theo phơng l2 từ trục 1 đến trục 6.
- Dầm chính đợc bố trí theo phơng l1 từ trục A đến trục E.
- Sơ đồ kết cấu sàn nh vẽ (hình 1).
DầM PHụ
1
d
DầM CHíNH
DầM CHíNH
a
c
1
DầM PHụ
b
b
3
2
b
DầM PHụ
4
4
1
a
2
a
3
2
3
4
5
Hình 1: Sơ đồ kết cấu của sàn.
2, Kích thớc.
- Kích thớc từ giữa trục tờng đến trục dầm phụ: l1
= 1,8 m.
- Kích thớc từ giữa trục tờng đến trục dầm chính: l2
= 4,5 m.
- Tờng chịu lực có chiều dày bt = 0,34 m.
- Tiết diện cột BTCT bc x hc = 0,3 x 0,3 m.
Lớp gạch lát nền dày 10 mm
Lớp vữa lót nền dày 30 mm
Lớp BTCT chịu lực dày 70 mm
Lớp vữa trát trần dày 15 mm
Hình 2: Cấu tạo sàn.
3, Cấu tạo và tải trọng tiêu chuẩn.
- Cấu tạo sàn BTCT gồm 4 lớp vật liệu nh vẽ (hình 2).
- Hoạt tải tiêu chuẩn: ptc = 1000 KG/m2 = 10000 N/m2 = 10 KN/m2.
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
1
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
- Hệ số tin cậy của hoạt tải n = 1,2.
4, Tính toán sơ bộ kích thớc của các bộ phận của sàn.
- Bản: Chiều dày của bản đợc xác định định sơ bộ nh sau:
D
1,2
h b = ì l1 =
ì 1800 = 67,5 (mm) . Chọn hb = 70 mm.
m
32
- Dầm phụ: + Chiều cao dầm phụ:
1
1
1
h dp = ( ữ ).l 2 = .4500 = 375 (mm). Chọn hdp = 350 mm.
16 12
12
1 1
1
+ Chiều rộng: b = ( ữ ).h = .350 = 175 (mm). Chọn bdp = 200 mm.
dp
4 2 dp 2
- Dầm chính: + Chiều cao dầm chính:
1 1
1
h = ( ữ ).3l = .3.1800 = 490,91 (mm). Chọn hdc = 500 mm.
dc 12 10 1 11
+ Chiều rộng: b dc = (0,3 ữ 0,5).h dc = 0,4.500 = 220 (mm). Chọn bdc = 220 mm.
Vậy ta chọn:
hb = 70 mm.
hdp = 350 mm.
bdp = 200 mm.
hdc = 500 mm.
bdc = 220 mm.
5, Lựa chọn vật liệu.
- Bê tông: Chọn cấp độ bền cờng độ chịu nén B15 có:
Rb = 8,5 MPa.
Rbt = 0,75 MPa.
- Cốt thép:
+ Cốt thép của bản và cốt đai của dầm dùng thép nhóm CI có:
Rs = 225 MPa.
Rsc = 225 MPa.
Rsw = 175 MPa.
+ Cốt dọc của dầm dùng thép nhóm CII có:
Rs = 280 MPa.
Rsc = 280 MPa.
Rsw = 225 MPa.
II. tính toán bản:
1, Sơ đồ tính.
l 2 4,5
=
= 2,5 > 2 => Xem bản làm việc
- Xét tỉ số hai cạnh của ô bản ta có:
l1 1,8
một phơng, ta có sàn sờn toàn khối bản loại dầm.
- Bản đợc gối lên tờng một đoạn là Sb. Lấy Sb = 120 mm.
- Để tính bản,cắt một dải bản rộng b=1m vuông góc với dầm phụ và xem nh
dầm liên tục nh hình 3.
- Nhịp tính toán của bản:
b
b
h
+ Nhịp biên: l = l dp t + b = 1,8 0,2 0,34 + 0,07 = 1,565 (m).
0b 1
2
2
2
2
2
2
+ Nhịp giữa: l 0 = l1 b dp = 1,8 0,2 = 1,6 (m) .
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
2
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
1,6 - 1,565
.100% = 2,1875% < 10%
1,6
Ta có sơ đồ tính nh vẽ (hình 3).
2, Tải trọng tính toán.
- Tĩnh tải: gb đợc xác định nh bảng 1.
Bảng 1: Bảng xác định tĩnh tải của bản.
Các lớp vật liệu
gtc (KN/m2)
n
gtt (KN/m2)
0,01 x 20 = 0.200 1,1
0,220
Lớp gạch lát dày 10 mm, = 20 (KN/m3).
3
0,03 x 18 = 0,540 1,3
0,702
Lớp vữa lót dày 30 mm, = 18 (KN/m ).
3
0,07 x 25 = 1,750 1,1
1,925
Lớp BTCT dày 70 mm, = 25 (KN/m ).
0,351
Lớp vữa trát trần dày 15 mm, = 18 (KN/m3). 0,015 x18 = 0,270 1,3
Tổng cộng:
2,760
3,198
2
Làm tròn gb = 3,2 KN/m .
- Hoạt tải: p = p tc .n = 10.1,2 = 12 (KN/m 2 )
b
- Tải trọng toàn phần tác dụng lên bản: qb = gb + pb = 3,2 + 12= 15,2 KN/m2
- Tải trọng tính toán với dải bản rộng b1 = 1m là: qb = 15,2 KN/m2 x1m = 15,2 KN/m.
3, Nội lực tính toán.
Vì nhịp tính toán chênh nhau không quá 10% nên nội lực của bản đợc xác định
theo sơ đồ biến dạng dẻo có sự phân phối lại nội lực nên đợc xác định theo công thức
thực nghiệm sau:
- Giá trị tuyệt đối của mô men dơng ở nhịp biên và mô men âm ở gối thứ hai là:
q .l 2
14,6.1,5652
M
= M tr = b 0b =
= 3.53 (KN.m)
nhb
g2
11
11
- Giá trị tuyệt đối của mô men dơng ở nhịp giữa và mô men âm ở gối giữa là:
q .l 2 14,6.1,6 2
M
=M = b 0 =
= 2.33 (KN.m)
nhg
g
16
16
- Giá trị lực cắt tại tiết diện bên phải gối thứ nhất là:
Q = 0,4.q .l = 0,4.15,2.1,565 = 9,51 (KN)
1
b 0b
- Giá trị lực cắt tại tiết diện bên trái gối thứ hai là:
Q tr = 0,6.q .l = 0,6.15,2.1,565 = 14,27 (KN)
2
b 0b
- Giá trị lực cắt tại tiết diện bên phải gối thứ hai là:
ph
Q = Q = 0,5.q .l = 0,5.15,2.1,6 = 12,16 (KN)
2
g
b 0
+ Chênh lệch giữa các nhịp:
Ta có biểu đồ nội lực nh vẽ (hình 3).
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
3
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
120
70
17050
GVHD: HONG HIU
170
35
170
1530
100
100
1600
1800
100
100
1800
1600
100
100
1800
q =15,2 kN/m
b
1565
1600
3,53
1600
2,33
2,33
(m)kn.m
9,51
12,16
3,53
2,33
12,16
+
+
2,33
12,16
+
-
-
-
(q)kn
14,27
Hình 3: Sơ đồ tính toán và biểu đồ nội lực của dải bản
4, Tính toán cốt thép chịu lực.
Chọn a = 15 mm cho mại tiết diện. Ta có h0 = 70 - 15 = 55 mm
-Tại nhịp biên: M = 3,53 KN.m = 3,53 .106 N.mm
M
3,53.10 6
=
= 0,137 < = 0,255
+ Ta có: m =
2
2
d
R .b .h
8,5.1000.55
b 1 0
(Tiết diện thõa mãn chiều cao giới hạn vùng nén).
+ Suy ra; = 1 1 2. m = 1 1 2.0,137 = 0,147
+ Diện tích cốt thép:
R .b .h
8,5.1000.55
A = b 1 0 = 0,147.
= 305,43 (mm 2 ) .
s
R
225
s
+ Kiểm tra hàm lợng cốt thép:
A
s .100% = 305,43 .100% 0,55% > à
à% =
= 0,05%
min
b .h
1000.55
1 0
Với 0,3% < à = 0,37% <0,9% Chiều dày bản đã chọn là hợp lí.
+ Tra bảng phụ lục 15 ta chọn cốt thép 8 , s = 160 mm, có As = 314 mm2.
+ Kiểm tra chiều cao làm việc: Chọn c0=10 mm a = 10+0,5.8 = 14 mm
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
4
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
h 0t.tế = 70 14 = 56 mm > h gt0 = 55 mm Thiên về an toàn hơn.
-Tại nhịp giữa và gối giữa: M = 2,33 KN.m = 2,33.106 N.mm
M
2,33.10 6
=
= 0,0906 < = 0,255
+ Ta có: m =
d
R .b .h 2 8,5.1000.552
b 1 0
(Tiết diện thõa mãn chiều cao giới hạn vùng nén).
+ Suy ra; = 1 12. m = 1 1 2.0,0906 = 0,0951
+ Diện tích cốt thép:
As =
R b .b 1 .h 0
8,5.1000.55
= 0,0951.
= 197,6 (mm 2 ) .
Rs
225
+ Kiểm tra hàm lợng cốt thép:
As
197,6
à% =
.100% =
.100% = 0,36% > à min = 0,05%
b 1 .h 0
1000.55
+ Tra bảng phụ lục 15 ta chọn cốt thép 6 , s = 140 mm, có As = 202,0 mm2.
+ Kiểm tra chiều cao làm việc: Chọn c0=10 mm a = 10+0,5.6 = 13 mm
h 0t.tế = 70 13 = 57 mm > h gt0 = 55 mm Thiên về an toàn hơn.
- Tại nhịp giữa và gối giữa trong vùng đợc phép giảm tối đa 20% cốt thép:
+ Ta có: As = 0,8.197,6 = 158,08 mm2
+ Kiểm tra hàm lợng cốt thép:
As
158,08
à% =
.100% =
.100% = 0,29% > à min = 0,05%
b 1 .h 0
1000.55
+ Tra bảng phụ lục 15 ta chọn cốt thép 6 , s = 170 mm có As = 166,3mm2.
+ Kiểm tra chiều cao làm việc: Chọn c0=10 mm a = 10+0,5.6 = 13 mm
h 0t.tế = 70 13 = 57 mm > h gt0 = 55 mm Thiên về an toàn hơn.
- Cốt thép chịu mô men âm trên gối tựa đợc kéo dài ra khỏi mép gối tựa một
đoạn là: .l0 :
1
1
- + Tại gối tựa tự do: = .l0 = .1,6 = 0,32 (m)
5
5
pb 12
=
3,75 > 3 . nên
+ Tại các gối tựa trung gian: Với
g b 3,2
1
1
.l 0 = .1,6 0,54 (m)
3
3
Tính đến trục dầm phụ là: .l 0 + 0,5.bdp = 0,54 + 0,5.0,2 = 0,64 (m)
- Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bản.
Ta có: Q bmin = 0,8.R bt .b1 .h 0 = 0,8.0,75.1000.55 = 33000 (N) = 33 KN
=
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
5
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
70
Ta thấy Qmax = 14,27 < Qbmin = 33 KN Lực cắt của bản hoàn toàn do bê tông chịu.
5, Cốt thép cấu tạo.
- Cốt thép chịu mô men âm đặt theo phuơng vuông góc với dầm chính , chọn 6 , s =
200, có: As = 141 mm2 > 0,5As = (As: là diện tích cốt thép tại gối tựa giữa của bản ) và
đảm bảo 5 thanh trên 1m dài.Sử dụng cốt mũ.
1
1
+ Tại gối trung gian,đoạn vơn dài tính từ mép dầm chính là: l 0 = .1,6 = 0,4 (m)
4
4
1
Tính đến trục dầm chính là: l 0 + 0,5.bdc = 0,4 + 0,5.0,22 = 0,51 (m)
4
1
1
+ Tại gối tự do có đoạn vơn dài tính từ mép tờng là: l 0 = .1,6 0,23 (m)
7
7
- Cốt thép phân bố đợc bố trí vuông góc
1050
510
510
với cốt chịu lực. Chọn 6 , s = 250 mm.
6,s200
6,s300
8
9
Có diện tích tiết diện mỗi mét bề rộng bản
là 113 mm2, Đảm bảo lớn hơn 20% cốt
thép chịu lực ở nhịp giữa và nhịp biên (0,2
Cốt chịu lực
230
2
305,43 = 61,09mm ) và nhịp giữa (0,2
x197,60= 39,52 mm2).
110 110
Sơ đồ bố trí cốt thép của bản đợc thể 170 170
mặt cắt 3-3
hiện nh vẽ (hình 4).
Hình 4: Sơ đồ bố trí cốt thép của bản
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
6
Trờng đại học hải phòng
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
7
420
55
55
60
60
1280
6,s140
5
L=1390
100 100
Tl 1:20
mặt cắt 1-1
55
1900
6,s140
2
L= 2020
1800
1600
6,s140
2
7
1900
6,s140
2
L= 2020
1800
1600
60
60
1280
1900
6,s140
2
L=2020
6,s140
5
L=1390
6,s140
2
6,s140
5
100 100
370
640
6,s300
6,s140
55
60
60
8,s170
4
L= 1390
100 100
2
370
640
6,s140
5
370
640
55
1770
640
370
8,s170
4
55
8,s170
1
L= 1890
6
1280
1800
1530
8,s170
6,s250
370
640
55
60
1
6,s200
3
L=530
6,s200
3
320
70
170 170
170 170
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
55
Trờng đại học hải phòng
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
8
55
640
60
60
1280
6,s170
5
L=1390
100 100
6,s140
5
mặt cắt 2-2
Tl 1:20
55
1900
6,s140
2
L= 2020
1800
1600
6,s170
55
60
60
2
640
2
7
60
60
1900
6,s140
2
L= 2020
1900
6,s170
2
L=2020
6,s170
5
L=1390
100 100
6,s140
2
6,s140
5
1280
1800
1600
640
6,s300
6,s170
55
55
1770
640
8,s160
4
L= 1390
100 100
8,s160
4
55
8,s160
1
L= 1890
6
1280
1800
1530
8,s160
6,s250
640
55
60
420
1
6,s200
3
L=530
6,s200
3
320
70
170 170
170 170
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
55
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
III. Tính toán dầm phụ.
1, Sơ đồ tính: Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp đối xứng, xét một nửa bên trái của
dầm nh hình vẽ dới (hình 5). Dầm gối lên tờng và dầm chính. Đoạn dầm gối lên tờng
một đoạn Sd không nhỏ hơn 220 mm, lấy Sd=220 mm. Bề rộng dầm chính đã tính toán
là 250 mm.
- Nhịp tính toán của dầm phụ:
b
b S
0,22 0,34 0,22
+
= 4,33 (m).
+ Nhịp biên: l 0b = l 2 dc t + d = 4,5
2
2
2
2
2
2
+ Nhịp giữa: l 0 = l 2 b dc = 4,5 0,22 = 4,28 (m) .
4,33 - 4,28
.100% = 1,09% < 10%
+ Chênh lệch giữa các nhịp:
4,33
Sơ đồ tính đợc thể hiện nh hình vẽ dới (hình 5)
2, Tải trọng tính toán.
-Tĩnh tải gồm : g dp = g 0dp + g b .l1
+ Trọng lợng bản thân dầm phụ (không kể đến phần bản dày 70 mm).
g 0dp = b dp .(h dp h b ). .n = 0,2(0,35 0,07).25.1,1 = 1,54 (KN/m)
Với : Trọng lợng riêng của BTCT. = 25 KN/m3; n: Hệ số vợt tải. n = 1,1.
+ Tĩnh tải do bản truyền xuống : gb.l1 = 3,2.1,8=5,76 (KN/m).
Tĩnh tải toàn phần: g dp = g 0dp + g b .l 1 = 1,54 + 5,76 = 7,3 (KN/m)
- Hoạt tải tác dụng lên dầm: pdp = pb.l1 = 12.1,8 = 21,6(KN/m).
- Tải trọng tính toán toàn phần:
qdp = gdp + pdp = 7,3 + 21,6 = 28,9 (KN/m).
p dp 21,6
=
2,96 .
- Tỉ số :
g dp
7,3
3, Nội lực tính toán.
Vì nhịp tính toán chênh nhau không quá 10% nên nội lực của bản đợc xác định
theo sơ đồ biến dạng dẻo có sự phân phối lại nội lực.
a) Biểu đồ bao mô men: Đợc xác định theo biểu đồ bao mô men lập sẵn. Chia mỗi
nhịp tính toán của dầm thành 5 đoạn bằng nhau, tại tiết diện chia tung độ của hình
bao mô men đợc xác định nh sau:
- Tung độ bao mô men nhánh dơng:
+
2
2
+ Tại nhịp biên: M = 1 .q dp .l 0 b = 1 .28,9.4,33 (KN.m) .
+
2
2
+ Tại nhịp giữa: M = 1 .q dp .l 0 = 1 .28,9.4,28 (KN.m) .
- Tung độ hình bao mô men nhánh âm:
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
9
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
2
2
Tại gối 2: M = 2 .q dp .l 0b = 2 .28,9.4,33 (KN.m) .
2
2
Tại gối trung gian: M = 2 .q dp .l 0 = 2 .28,9.4,28 (KN.m) .
- Tra bảng phụ lục 11 "Sách sàn sờn BTCT toàn khối" với tỉ số
p dp
g dp
=
21,6
2,96 . và
7,3
nội suy ta đợc hệ số k và các giá trị 1, 2. Kết quả tính toán tung độ hình bao mô
mem đợc trình bày trong bảng dới (Bảng 2).
- Tiết diện có mô men âm bằng 0 cách bên trái gối thứ 2 một đoạn:
x = k.l0b = 0,2838.4,33= 1,2289 (m).
- Tiết diện có mô men dơng bằng 0 cách gối tựa một đoạn:
+ Tại nhịp biên: 0,15. l0b = 0,15.4,33 = 0,649 (m).
+ Tại nhịp biên: 0,15. l0 = 0,15.4,28 = 0,642 (m).
b) Biểu đồ lực cắt: Q1= 0,4.qdp.l0b = 0,4.28,9.4,33 = 50,505 (KN).
Q2tr = 0,6.qdp.l0b = 0,6.28,9.4,33 = 75,082 (KN).
Q2ph = Qg = 0,5.qdp.l0 = 0,5.28,9.4,28 = 61,846 (KN).
Biểu đồ bao mô men và biểu đồ lực cắt đợc thể hiện nh hình vẽ dới (Hình 5).
Bảng 2: Bảng tính toán hình bao mô men của dầm phụ.
Tung độ M (KN.m)
Tiết diện
Giá trị
M+
M1
2
Nhịp biên
Gối 1
0
0
1
0,0650
35,2198
2
0,0900
48,7659
0,425.l0b
0,0910
49,3077
3
0,0720
39,0127
4
0,0200
10,8369
Gối 2 - TD5
-0,0715
-38,7148
Nhịp 2
6
0,0180
-0,0348
9,5292
-18,4232
7
0,0580
-0,0157
30,7053
-8,3116
0,5.l0
0,0625
33,0876
8
0,0580
-0,0136
30,7053
-7,1999
9
0,0180
-0,0288
9,5292
-15,2468
Gối 3 - TD10
-0,0625
-33,0876
Nhịp giữa
11
0,0180
-0,0278
9,5292
-14,7174
12
0,0580
-0,0097
30,7053
-5,1352
0,5.l0
0,0625
33,0876
Hệ số k = 0,2793
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
10
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
220
1
2
170
170
4
3
5 5
4220
7
6
110 110
8
9
1010
4280
4500
11
110 110
12
2250
4500
2250
qdp=28,9 k N/m
30,7053
33,0876
9,5292
61,846
5,1352
14,7174
33,0876
33,0876
15,2468
_
+
61,846
+
9,5292
7,1999
30,7053
33,0876
30,7053
8,3116
18,4232
9,5292
_
2125
75,082
+
61,846
10,8369
39,0127
48,7659
49,3037
35,2198
50,055
38,7418
4250
38,7418
4315
(m)kn.m
(q)kn
Hình 5: Sơ đồ tính và hình bao nội lực của dầm phụ.
4, Tính toán và bố trí cốt thép dọc chịu mô men.
a) Với mô men âm: Cánh nằm trong vùng chịu kéo nên ta tính theo tiết diện hình chữ
nhật bxh = 200x350.
- Giả thiết a = 30 mm h0 = 350 - 30 = 320 mm.
- Tại gối tựa thứ 2 có mô men M = 38,3731 KN.m = 38,3731.106 N.mm
M
38,3731. 10 6
=
= 0,223 < d = 0,255
+ Ta có: m =
R b .b.h 20 8,5.200. 320 2
(Tiết diện thõa mãn chiều cao giới hạn vùng nén).
+ Suy ra; = 1 1 2. m = 1 1 2.0,223 = 0,256
+ Diện tích cốt thép:
R b .b.h 0
8,5.200. 320
= 0,256.
= 497,37 (mm 2 ) .
Rs
280
+ Kiểm tra hàm lợng cốt thép:
A
497,37
à % = s .100% =
.100% = 0,78% > à min = 0,05%
b.h 0
200.320
- Tại gối thứ 3 và gối giữa có M = 33,0876 KN.m = 33,0876.106 N.mm.
As =
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
11
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
M
33,08762. 10 6
=
= 0,19 < d = 0,255
+ Ta có: m =
R b .b.h 20 8,5.200. 320 2
(Tiết diện thõa mãn chiều cao giới hạn vùng nén).
+ Suy ra; = 1 1 2. m = 1 1 2.0,19 = 0,2126
+ Diện tích cốt thép:
As =
R b .b.h 0
8,5.200. 320
= 0,2126.
= 389,54 (mm 2 ) .
Rs
280
+ Kiểm tra hàm lợng cốt thép:
A
413,05
à % = s .100% =
.100% = 0,65% > à min = 0,05%
b.h 0
200.320
b) Với mô men dơng :
Cánh nằm trong vùng chịu nén nên ta tính theo tiết diện chữ T
- Xác định tiết diện hình chữ T:
+ hf = hb = 70 mm
+ Vì hf = 70 mm > 0,1h dp = 0,1.350 = 35 mm nên:
1 1
S f = min l0 ; (l1 bdp ) = min{ 708;800} = 708 mm . Lấy Sf = 700 mm.
6 2
+ Bề rộng cánh: bf = b + 2Sf = 200 + 2.700 = 1600 mm.
- Xác định Mf:
M f = Rb .b f .hf (h0 0,5h f ) = 8,5.1600.70.(320 0,5.70) = 271320000 N.mm
M f = 271,32 KN.m
+
- Ta có: M max = 49,3077 KN.m < M f = 271,32 KN.m Trục trung hòa đi qua cánh
nên ta tính theo tiết diện hình chữ nhật kích thớc là: bf xh = 1600x350 mm.
- Giả thiết a = 30 mm h0 = 350 - 30 = 320 mm
- Tại nhịp biên có: M = 49,3077 KN.m = 49,3077.106 N.mm.
M
49,3077. 10 6
=
= 0,0354 < d = 0,255
+ Ta có: m =
R b .b f .h 20 8,5.1600. 320 2
(Tiết diện thõa mãn chiều cao giới hạn vùng nén).
+ Suy ra; = 1 1 2. m = 1 1 2.0,0354 = 0,036
+ Diện tích cốt thép:
R b .b f .h 0
8,5.1600. 320
= 0,036.
= 559,54 (mm 2 ) .
Rs
280
+ Kiểm tra hàm lợng cốt thép:
As =
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
12
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
As
559,54
.100% =
.100% = 0,87% > à min = 0,05% .
b.h 0
200.320
- Tại nhịp 2 và nhịp giữa có: M = 33,0876 KN.m = 33,0876.106 N.mm.
M
33,0876. 10 6
=
=
= 0,0238 < d = 0,255
+ Ta có: m
R b .b f .h 20 8,5.1600. 320 2
(Tiết diện thõa mãn chiều cao giới hạn vùng nén).
à% =
+ Suy ra; = 1 1 2. m = 1 1 2.0,0238 = 0,024
+ Diện tích cốt thép:
As =
R b .b f .h 0
8,5.1600. 320
= 0,024.
= 373,03 (mm 2 ) .
Rs
280
+ Kiểm tra hàm lợng cốt thép:
A
373,03
à % = s .100% =
.100% = 0,58% > à min = 0,05%
b.h 0
200.320
c) Chọn và bố trí thép dọc:
- Một số phơng án chọn cốt thép cho các tiết diện chính của dầm:
Bảng 3: Bảng bố trí cốt thép và chiều cao làm việc của các tiết diện.
PAI:
Phơng án
Nhịp biên
Gối 2
Nhịp 2
Gối 3
Nhịp giữa
Diện tích
603,2
509
402
427,3
402
316
214 + 116
216
16 + 212
216
1
As bố trí
603,2
509
380,1
421
380,1
316
214 + 16 212 + 14
214 + 12
212 + 14
2
As bố trí
656
556
380,1
421
380,1
18 + 216 14 + 216 212 + 14 214 + 12 212 + 14
3
As tính toán
559,54
497,37
373,03
413,05
373,03
- Nhận xét :
Phơng án 2 là phơng án diện tích cốt thép sát với diện tích cốt thép tính toán , Att< As
đảm bảo thiên về an toàn. Chênh lệch tiết diện giữa các thanh là không lớn. Cốt thép
đã chọn có tiết diện nhỏ tăng lực dính giữa bê tông và thép.
- Vậy ta có thể lựa chọn phơng án 2 Sơ đồ bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết
diện đợc thể hiện nh hình vẽ dới. (hình 6).
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
13
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
Gối 2
nhịp 2
212
5
114
6
200
27
212
5
114
6
200
70
350
323
70
28
70
200
350
322
350
323
70
28
350
322
216
1
116
2
200
nhịp biên
112
8
214 7
27
28
350
322
70
116 4
214 3
200
Gối giữa
nhịp giữa
Hình 6: Sơ đồ bố trí cốt thép tại một số tiết diện của dầm phụ
d) Kiểm tra chiều cao làm việc h0.
- Chọn lớp bảo vệ cốt thép C0 = 20 mm và tính đợc chiều cao làm việc thực tế của các
tiết diện nh bảng 3.
+ Tại nhịp biên và các gối tựa: h0t .tờ = 322 mm > h0gt = 320 mm h0 dùng để tính toán
thiên về an toàn hơn.
+ Tại nhịp giữa: h0t .tờ = 323 mm > h0gt = 320 mm h0 dùng để tính toán thiên về an
toàn hơn.
e) Kiểm tra khoảng hở cốt thép.
Chọn C0 = 20 mm cho mọi tiết diện.
- Đối với tiết diện chịu mô men dơng:
max = 16 mm
1
+ Tại nhịp biên: t = .(200 2.20 2.16 14) = 67 mm t >
2
25 mm
+ Tại nhịp 2 và nhịp giữa:
= 14 mm
1
t = .( 200 2.20 2.12 14) = 71 mm t > max
2
25 mm
- Đối với tiết diện chịu mô men âm:
max = 16 mm
1
+ Tại gối thứ 2: t = .(200 2.20 2.14 16) = 58 mm t >
2
30 mm
max = 14 mm
1
+ Tại gối thứ 3: t = .(200 2.20 2.14 12) = 60 mm t >
2
30 mm
- Vậy tất cả các tiết diện đều thỏa mãn điều kiện khoảng hở cốt thép.
5, Tính toán và bố trí cốt thép ngang.
- Các giá trị lực cắt của dầm:
Q1 = 50,055 KN Q2tr = 75,082 KN Q2ph = 61,846KN Qmax = 75,082 KN
- Chọn cốt thép 6 (CI) làm cốt đai và lớp bảo vệ cốt đai c0 = 15 mm.
- Chiều cao làm việc: h0 = h - a = 350 - 18 = 332 mm
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
14
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
a) Kiểm tra các điều kiện.
- Kiểm tra điều kiện để tính toán cốt đai:
+ Điều kiện 1:
Qmax = 75,082 KN < 2,5R bt .bh0 = 2,5.0,75.200.332 = 124500 N = 124,5 KN
+ Điều kiện 2: Khi C = Cmax = 3h0 ta có:
Qb min = 0,5R bt .bh0 = 0,5.0,75.200.332 = 24900 N = 24,9 KN
Bằng các tam giác đồng dạng ta tính đợc Q tại cuối tiết diện nghiêng C = 3h0
Ta thấy: Q = 44,3173 > Qb min = 24,9 KN Ta cần phải tính toán cốt đai.
- Kiểm tra điều kiện khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm:
Ta có: Qmax = 75,846 KN < 0,3R b .bh0 = 0,3.8,5.200.332 = 169320 N = 169,32 KN
Vậy dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính.
b) Tính toán cốt đai.
- Vì lực cắt của dầm phụ bé nên không cần phải tính toán cốt xiên Qs.inc = 0. Sử dụng
bài toán tính cốt đai khi không có cốt xiên đối với dầm chịu tải trọng phân bố đều.
- Từ điều kiện đảm bảo cờng độ trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là:
Q max Qb
Trong đó: Qb = 6.Rbt .bh02 (0,75qsw + q1 ) . Với
q1 = g dp + 0,5 pdp = 7,3 + 0,5.21,6 = 18,1KN/m
2
Qmax
1
(75,082.10 3 ) 2
1
q
=
q
=
.18,1 = 51,636 (N/mm)
- Suy ra: sw
1
2
2
4,5Rbt .bh0 0,75
4,5.0,75.200.332
0,75
- Chọn cốt đai 6 , 2 nhánh có a sw = 28,3 mm 2 suy ra:
s=
n.a sw .Rsw 2.28,3.175
=
192 mm . Chọn stt = 200 mm
q sw
51,636
- Ta có: s = min{ stt ; sct ; s max } . Trong đó:
1
1
hdp = .350 = 175 mm
sct = 150 mm
2
+ Với hb =350 mm < 450 mm suy ra:, sct 2
150 mm
1,5Rbt .bh02 1,5.0,75.200.332
=
330 mm .
+ s max =
Qmax
75,082.10 3
Vậy chọn: s = min{ stt ; sct ; smax } = min{ 200;150;330} = 150 mm .
- Tại các gối tựa khác Q bé hơn nên stt sẽ lớn hơn nhng vẫn theo điều kiện cấu tạo ta
vẫn chọn s = 150 mm.
c) Kiểm tra điều kiện cờng độ trên tiết diện nghiêng:
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
15
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
- Điều kiện kiểm tra: Q max Qb hoặc C0 2h 0 .
- Với cốt đai 6 , 2 nhánh, s=150 mm ta có:
n.a sw .Rsw 2.28,3.175
qsw =
=
= 66,033 (N/mm)
s
150
Q b = 6.Rbt .bh02 (0,75q sw + q1 ) = 6.0,75.200.332 2 (0,75.66,033 + 18,1)
Q b = 81905 N = 81,905 KN
1,5.Rbt .bh02
1,5.0,75.200.332 2
=
606 mm < 2h 0 = 2.332 = 664 mm .
hoặc: C 0 =
0,57q sw + q1
0,75.66,033 + 18,1
-Ta có: Q max = 75,082KN Q b = 81,905 KN hoặc C 0 = 606 mm < 2h 0 = 664 mm .
Vậy điều kiện cờng độ trên mặt cắt nghiêng đợc đảm bảo.
d) Bố trí cốt thép đai.
- Xác định vùng cốt đai tính toán:
+ Lực cắt mà dầm bê tông không có cốt đai chịu đợc là:
0,5Rbt .b.h0 = 0,5.0,75.200.332 = 24900 N = 24,9 KN
+ Bằng các tam giác đồng dạng ta xác định đợc các tiết diện có lực cắt bằng 24,9 KN
là:
Nhịp biên: Cách mép tờng 720 mm và cách mép dầm là 1695 mm.
Nhịp giữa: Cách mép dầm là 1230 mm.
- Vùng cốt đai giữa dầm dùng cốt đai 6 ,2 nhánh, s=200 mm <0,75h0 =
0,75.332=249 mm.
Vậy cốt đai đợc bố trí với các khoảng cách nh hình vẽ dới (hình 7)
6, Tính toán và vẽ biểu đồ bao vật liệu.
a) Tính khả năng chịu lực của các tiết diện.
- Tại nhịp biên: Mô men dơng, tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng chịu nén bề
rộng cánh b = bf = 1600 mm, bố trí cốt thép 216 + 116 có As = 603,2 mm2 và h0 =
322 mm. Tính theo tiết diện đặt cốt đơn.
Rs . As
280.603,2
=
= 0,0386 < d = 0,3 .
+ Ta có: =
Rb .b f .h0 8,5.1600.322
+ m = (1 0,5 ) = 0,0356.(1 0,5.0,0386) 0,038
+ x = .h0 = 0,0386.322 = 12,4292 mm < h f = 70 mm
Trục trung hòa đi qua cánh.
2
2
+ M gh = m .Rb .b f .h0 = 0,038.8,5.1600.322 = 5358389 N.mm 53,5839 KN.m
- Tại gối thứ 2: Mô men âm, tiết diện hình chữ nhật, bxh = 200x350 mm, bố trí cốt
thép 214 + 116 có As = 509 mm2 và h0 = 322 mm, tính theo tiết diện đặt cốt đơn.
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
16
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
+ Ta có: =
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
Rs . As
280.509
=
= 0,2604 < d = 0,3 .
Rb .b.h0 8,5.200.322
+ m = (1 0,5 ) = 0,2604.(1 0,5.0,2604) 0,2265
+ M gh = m .Rb .b.h02 = 0,2265.8,5.200.322 2 = 39923524 N.mm 39,9235 KN.m
- Tơng tự ta tính cho các tiết diện còn lại. Chú ý tiết diện chịu mô men dơng thay b
bằng bf . Kết quả tính toán nh bảng dới (Bảng 4).
Bảng 4: Khả năng chịu lực của các tiết diện.
Tiết
M gh (KN.m)
m
Số lợng và As (mm2)
h0(mm)
diện
Giữa
316, A s = 603,2 mm 2
322
0,0386 0,0380
53,5839
nh.biên
Cạnh
cắt116 còn 216, As = 402,1 mm2
322
0,0257 0,0254
35,8166
nh.biên
Trên
322
0,2604 0,2265
39,9235
214 + 116, As = 509 mm2
gối 2
Cạnh
cắt116 còn 214, As = 307,9 mm2
323
0,1570 0,1447
25,6639
gối 2
Trên
323
0,1938 0,1746
30,9670
212 + 114, A s = 380,1 mm 2
nhịp 2
Cạnh
cắt114 còn 212, A s = 226,2 mm2
324
0,01150 0,1084
19,3454
nhịp 2
Trên
214 + 12, A s = 421 mm 2
323
0,2147 0,1917
33,9988
gối 3
Cạnh
cắt112 còn 214, A s = 307,9 mm 2
323
0,1570 0,1447
25,6639
gối 3
Trên
323
0,1938 0,1746
30,9670
212 + 114, A s = 380,1 mm 2
nh.giữa
Cạnh
cắt114 còn 212, A s = 226,2 mm2
324
0,1150 0,1084
19,3450
nh.giữa
b)Xác định mặt cắt lý thuyết của các thanh
- Đối với thanh chịu mô men âm: Dùng phơng pháp tìm điểm chạm và tính
bằng các tam giác đồng dạng để tính và vẽ hình bao vật liệu.
+ Đầu bên trái cốt thép số 4 (116 ): Sau khi cắt tiết diện gần gối 2 ở nhịp biên còn lại
cốt thép số 3 ( 214) , khả năng chịu lực của tiết diện là: M gh = 25,6639 KN.m . Biểu đồ
bao vật liệu cắt biểu đồ bao mô men tại điểm H, đây chính là mặt cắt lý thuyết của cốt
thép số 3. Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng dạng ta xác định đợc
khoảng cách từ điểm H đến mép gối tựa 2 là: 0,37 m (hình 7)
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
17
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
+ Xác định đoạn kéo dài W4: Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng dạng,
xác định đợc lực cắt tơng ứng tại điểm H là: Q = 61,7326 KN (hình 7). Tại khu vực
này cốt đai đợc bố trí là 6, s150 ta có:
R .A
175.56,6
qsw = sw sw =
= 66,0333 (N/mm) = 66,0333 KN/m .
s
150
Do khu vực này không bố trí cốt xiên nên Qs.inc = 0 , nên ta có:
Q Qs.inc
61,7326 0
W4 =
+ 5 =
+ 5.0,016 0,547 (m) > 20 = 0,32 (m) .
2qsw
2.66,0333
Chọn W4 = 0,55 m. Điểm cắt thực tế các mép gối tựa là: 0,42 +0,55 = 0,97 (m).
h
220
10,8639
39,0127
49,3037
25,6639 (2 14)
415
38,7418
814
k
35,8166 (2 16)
53,5839 (316 )
1660
220
1660
75,082
61,7285
38,3638
25,8448
415
Hình 7: Sơ đồ tính mặt cắt lý thuyết cho cốt thép số 2, 3, 4.
- Đối với cốt thép chịu mô men dơng: Dùng phơng pháp điểm trạm và vẽ theo đúng tỉ
lệ để tính và vẽ biểu đồ bao vật liệu.
+ Đầu bên phải cốt thép số 2 (114 ): Sau khi cắt tiết diện gần nhịp biên còn lại cốt
thép số 1 ( 216) , khả năng chịu lực của tiết diện là: M gh = 35,8166 KN.m . Biểu đồ
bao vật liệu cắt biểu đồ bao mô men tại điểm K (hình 7), đây chính là mặt cắt lý
thuyết của cốt thép số 2. Bằng cách vẽ theo đúng tỉ lệ ta xác định đợc khoảng cách từ
điểm K đến mép gối tựa 2 là: 1,66 m (hình 7).
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
18
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
+ Xác định đoạn kéo dài W2: Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng dạng,
xác định đợc lực cắt tơng ứng tại điểm H là: Q = 25,8448 KN (hình 7). Tại khu vực
này cốt đai đợc bố trí là 6, s150 ta có:
R .A
175.56,6
qsw = sw sw =
= 66,0333 (N/mm) = 66,0333 KN/m .
s
150
Do khu vực này không bố trí cốt xiên nên Qs.inc = 0 , nên ta có:
Q Qs.inc
25,8448 0
W2 =
+ 5 =
+ 5.0,014 0,27 (m) < 20 = 0,28 (m) .
2 qsw
2.66,0333
Chọn W2 = 0,28 m.
- Tiến hành tơng tự cho các cốt thép còn lại ta đợc kết quả nh bảng 5.
Bảng 5: Mặt cắt lý thuyết và mặt cắt thực tế của các cốt thép.
Cốt thép
Mặt cắt lý thuyết
Mặt cắt thực tế
Bên phải cốt thép số 2
Cách mép gối 2 là: 1660 mm
W2ph = 280 mm
Bên trái cốt thép số 3
Cách mép gối 2 là: 1210 mm
W3tr = 370 mm
Bên trái cốt thép số 4
Cách mép gối 2 là: 370 mm
W4tr = 550 mm
Bên phải cốt thép số 4
Cách mép gối 2 là: 490 mm
W4ph = 430 mm
Bên trái+phải cốt thép số 6
Cách mép gối 2 là: 1200 mm
W6tr = W6ph = 265mm
Bên trái cốt thép số 7
Cách mép gối 3 là: 285 mm
W7tr = 450 mm
Bên trái cốt thép số 7
Cách mép gối 3 là: 575 mm
W7ph = 360mm
c) Kiểm tra về uốn cốt thép.
- Cốt thép số 2 đợc sử dụng kết hợp vừa chịu mô men dơng ở nhịp biên vừa chịu mô
men âm ở gối thứ nhất phát sinh bởi sự co ngót của bê tông hay nhiệt độ. Cốt thép số
2 đợc uốn từ nhịp biên lên gối thứ nhất.
- Coi cốt thép số 2 đợc uốn từ trên xuống, điểm bắt đầu uốn cách mép gối 1
một đoạn bằng 150 mm và điểm kết thúc uốn cách mép gối 1 bằng 450 mm. Ta có:
M = 19,9204 < Mgh = 35,8166 KN.m. Và bằng cách vẽ đúng tỉ lệ ta có:
c = 500 mm > 0,5.h0 = 0,5.322 = 161 mm.
7, Kiểm tra cờng độ trên tiết diện nghiêng theo mô men.
Vì ta luôn bố trí cốt dọc và cốt đai tuân theo yêu cầu cấu tạo nên điều kiện:
M M s + M sw luôn luôn đợc đảm bảo nên ta không cần kiểm tra điều kiện cờng độ
trên tiết diện nghiêng.
8, Kiểm tra về neo cốt thép.
- Cốt thép ở phía dới sau khi đợc uốn và cắt, số còn lại kéo vào gối đều phải đảm bảo
lớn hơn 1/3 diện tích cốt thép ở giữa nhịp.
+ Tại nhịp biên: 316 cắt 116 diện tích còn lại là 72,32%>33,33% khi vào gối.
+ Tại nhịp giữa: 212 + 114 cắt 114 diện tích còn lại là 73,14%>33,33% khi vào gối.
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
19
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
- Kiểm tra neo cốt thép tại các gối trung gian: Ta có:
Qb min = 0,5R bt .bh0 = 0,5.0,75.200.332 = 24900 N = 24,9 KN
Qmax = 75,082 KN > Qb min = 24,9 KN lan = 15 = 15.16 = 240 mm .
Tại các gối trung gian ta neo một đoạn bằng bdc = 220 mm. (Thõa mãn điều kiện neo).
- Kiểm tra neo cốt thép ở gối tựa tự do: Điều kiện kiểm tra: M N s . z s + 0,5qsw c 2 .
Đối với tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất c0 đợc xác định nh sau:
q + qsw 2
N s . z s Q1.c0
c0 .
2
ls
Rs
. 15 ; Rbond = 1.2 Rbt .
Với: N s = Rs . As . ; lan = an .d s 200 mm ; an =
lan
4 Rbond
Trong đó: 1 : Hệ số kể đến bề mặt của cốt thép, với thép có gờ 1 = 2
2 : Hệ số ảnh hởng đến đờng kính cốt thép, với 32 thì 2 = 1 .
: Hệ số kể đến ảnh hởng của nén ngang gây ra phản lực gối tựa, thiên
về an toàn lấy = 0,75 .
Rs
280
. =
.0,75 = 35 > 15 ;
Rbond = 1.2 Rbt = 2.1.0,75 = 1,5 MPa ; an =
4 Rbond
4.1,5
lan = an .d s = 35.16 = 560 mm 200 mm ; Lấy ls = 240 mm. Ta có:
N s = Rs . As .
ls
240
= 280.402,1.
= 48252 N .
lan
560
z s = 0,9.h0 = 0,9.322 = 289,8 mm N s . z s = 48252.289,8 13983430 N.mm .
Với c 0 = 608 mm ; q = 27,82 N/mm ; qsw = 66,0333 (N/mm) ; Q1 = 48017,3 N .
q + qsw 2
27,82 + 66,0333
c0 = 48017,3.608
.6082 118447425 N.mm
Ta có: Q1.c0
2
2
q + qsw 2
N s . z s = 13983430 N.mm Q1.c0
c0 = 118447425 N.mm .
2
Vậy: với ls = 240 mm thõa mãn chiều dài đoạn neo.
9, Cốt cấu tạo.
Cốt thép số 8 ( 212 ), cốt này đợc sử dụng làm cốt giá ở nhịp biên trong đoạn không
có mô men âm. Diện tích cốt thép là 226,2 mm2, không nhỏ hơn:
0,1%bh0 = 0,1.200.322 = 64,4 mm 2 .
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
20
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
415 200
490
3480
39,9235 (2 14+1 1 6 )
w4 = 430
ph
25,6639 (2 14)
w6 = 265
tr
ph
35,8166 (2 16)
w7 = 450
tr
15,2468
9,5292
7,9999
30,7053
9,5292
10,8639
39,0127
48,7659
49,3037
35,2198
19,9204
tr
33,9988 (2 14, 1 2 )
25,6639 (2 14)
18,4232
w3 = 370
38,7418
38,7418
25,6639 (2 14)
8,3116
tr
33,0876
w4 = 550
w2 = 280
285 100
33,0876
814
30,7053
3105
25,6639 (2 14)
30,9670 (2 12+1 1 4 )
w6 = 265
ph
53,5839(3 16)
500
156 294
2205
120220 40
1660
2585
200
6,s20010 4
2 16 1
1200
2 1 16
1790 ( 6,a200)
1850
2550
1380
1 16 4
125 125
1230 ( 6,a150)
2
3035
1 16
L= 3150
2485
885
1230 ( 6,a150)
125
2 14
3
L= 5795
1 16 4
2
5795
1 14
6
L=2380
L=2090
2090
2 16
L= 4760
45
2 14 3
4500
2 12
9
L= 3035
250 415
2 16
285
5 2 12
1790 ( 6,a200)
4500
1
7
7
935
250
450
7
6 2 12 5 1 14 6
5
1695 ( 6,a150)
1200
2595
6,s150 10 6
3 2 14 2 12 9 1 16 4 5
4
340
170170 720 ( 6,a150)
200
2380
1
chi tiết dầm phụ
4715
2 12
L= 4850 5
4850
Tl - 1:30
116
4
214
3
216
1
116 2
200
4-4
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
214
6,s150
10
6,s150
10
216
212
1
200
200
5-5
6-6
21
3
350
3
350
9
6,a20010
116
4
214
350
350
212
5
6,s20010
212
114
200
5
6
7-7
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
IV.tính toán dầm chính.
1, Sơ đồ tính.
- Dầm chính là dầm liên tục bốn nhịp, đối xứng, kích thớc tiết diện dầm bdc = 250 mm,
hdc = 500 mm. Bề rộng của cột bc =300 mm, đoạn dầm chính kê lên tờng đúng bằng
chiều dày của tờng là 340 mm.
- Nhịp tính toán: Nội lực dầm chính tính theo sơ đồ đàn hồi nên nhịp tính toán của
dầm chính có thể lấy gần đúng là khoảng cách giữa tâm các gối tựa. Nhịp tính toán ở
nhịp giữa và nhịp biên đều bằng 4,5 m.
- Sơ đồ tính toán nh hình vẽ dới (hình 9).
170 170
1800
110 110
1800
1800
110 110
1800
5400
1800
1800
1800
1800
5400
1800
5400
c
b
a
1800
5400
110 110
5400
170 170
1800
1800
5400
d
5400
e
5400
Hình 9: Sơ đồ tính toán dầm chính.
2, Tải trọng tính toán.
- Tĩnh tải:
+ Trọng lợng bản thân dầm quy về lực tập trung:
G0 = bdc (hdc hb ) .nl1 = 0,22.(0,5 0,07).25.1,1.1,8 4,68 KN
+ Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào: G1 = g dp .l 2 = 7,3.4,5 = 32,85KN
+ Tĩnh tải tác dụng tập trung toàn phần: G = G 0 + G 1 = 4,68 + 32,85 = 37,53KN .
- Hoạt tải: Hoạt tải tác dụng tập trung truyền từ dầm phụ vào:
P = p dp .l 2 = 21,6.4,5 = 97,2KN .
3, Nội lực tính toán.
Nội lực của dầm chính tính theo sơ đồ đàn hồi.
a) Xác định biểu đồ bao mô men.
- Xác định biểu đồ mô men uốn do tĩnh tải G:
MG = .G.l = .37,53.4,5 = 168,89. (KN.m)
- Tìm các trờng hợp tải trọng tác dụng gây bất lợi cho dầm nh hình dới (hình 10).
- Xác định biểu đồ mô men uốn do các hoạt tải Pi tác dụng:
+ Xét 6 trờng hợp bất lợi của hoạt tải nh hình 9. Ta có:
M Pi = Pl = .97,2.4,5 = 437,4. (KN.m)
Tra bảng ta đợc các hệ số . Kết quả tính toán các tung độ tại các thiết diện của các
biểu đồ M Pi nh bảng dới (Bảng 6).
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
22
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
+ Trong một số sơ đồ M Pi còn thiếu để tính mô men tại các tiết diện 1,2,3. Để tính
toán ta cần phải tính toán cho các tiết diện thiếu nh sau:
Trong trờng hợp đoạn dầm không có tải trọng :
2
1
1
2
M 1,3 = .M ' + .M ' '
M 2 ,4 = . M ' + .M ' '
3
3
3
3
Trong trờng hợp đoạn dầm có tải trọng P:
2
1
M 1,3 = .M ' + .M ' ' + P.l1
m'
3
3
1
2
M 2,4 = .M ' + .M ' ' + P.l1
3
3
Bảng 6: Bảng tính toán và tổ hợp mô men.
Tiết diện
1
2
B
MG
0,244
0,156
-0,267
M
41,209
26,347
-45,094
MP1
0,289
0,244
-0,133
M
126,409
106,726
-58,174
MP2
-0,044
-0,089
-0,133
M
-19,246
-38,929
-58,174
MP3
-0,311
M
129,256
83,913
-136,031
MP4
0,044
M
-6,415
-12,831
-19,246
Mmax
170,465
133,073
-64,340
Mmin
21,963
-12,582
-181,125
m''
3
0,067
11,316
-0,133
-58,174
0.200
87,480
70,6401
100,2812
111,316
-46,858
- Biểu đồ bao momen: Tung độ biểu đồ bao mô men:
M max = M G + max( M Pi )
M min = M G + min( M Pi )
- Kết quả tính toán Mmax và Mmin cho từng tiết diện nh bảng trên (Bảng 6).
- Tổ hợp tải trọng:
M i = M G + M Pi
- Vẽ chồng các biểu đồ Mi lên cùng một trục tọa độ và cùng tỉ lệ tung độ ta đợc biểu
đồ bao mô men nh hình dới (hình 10).
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
23
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
45,094
41,209
MG
11,316
26,347
58,174
58,174
MP1
106,726
126,409
19,246
38,929
58,174
136,031
MP2
87,480
MP3
6,415
70,6401
83,913
129,56
12,831
19,246
MP4
100,2812
Hình 9: Sơ đồ tính mô men trong dầm chính.
181,125
Mmin
46,585
12,582
21,963
64,340
(M)KN. m
Mmax
111,316
133,073
170,465
Hì
10: Biểu đồ bao mô men xác định theo phơng pháp tổ hợp.
- Xác định mô men âm tính toán: (Mô men ở mép gối tựa)
+ Tại gối B: Từ hình bao mô men ta thấy độ dốc nhánh Mmin của biểu đồ bao mô men
ở đoạn gần gối B mép trái dốc hơn mép phải nên ta có:
b
B
M mg
= M B ( M B M 3 ). c
2.l1
B
M mg
= 181,125 (181,125 46,585).
300
= 169,913 KN.m
2.1800
b) Xác định biểu đồ bao lực cắt.
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
24
Trờng đại học hải phòng
Đồ án bê tông cốt thép 1.
Thiết kế sàn sờn toàn khối.
GVHD: HONG HIU
NGHA
SVTH: Hong Vn Tun
- Tung độ biểu đồ bao lực cắt:
+ Do tác dụng của tĩnh tải G: QG = .G = .37,53 (KN) .
+ Do tác dụng của hoạt tải Pi: Q P = .Pi = .97,2 (KN) .
i
- Tra phụ lục ta đợc các hệ số . Các trờng hợp tải trọng lấy theo hình 9. Kết quả tính
toán đợc ghi trong bảng dới (Bảng 7).
- Trong những đoạn giữa nhịp lực cắt Q đợc xác định theo phơng pháp mặt cắt, xét
cân bằng của đoạn dầm.
Bảng 7: Bảng tính toán và tổ hợp lực cắt.
Lực cắt
Bên phải
Giữa
Bên trái
Bên phải
Giữa
(KN)
gối A
nhịp biên
gối B
gối B
nhịp 2
0,733
....
-1,267
1,000
....
QG
Q
27,509
-10,021
-47,551
37,530
0,000
0,867
....
-1,133
....
QP1
Q
84,272
-12,928 -110,128
0
0
-0,133
....
-0,133
1,000
....
QP2
Q
-12,928
-12,928
-12,928
97,200
0
0,689
....
-1,311
1,222
....
QP3
Q
66,971
-30,229 -110,128
118,778
21,578
Qmax
111,781
-22,949
-60,749
156,308
21,578
Qmin
14,581
-40,249 -157,679
37,530
0
- Thông thờng trong những đoạn giữa dầm có lực cắt bé nên ta thờng đặt cốt đai theo
yêu cầu cấu tạo.
- Tổ hợp nh biểu đồ bao mô men ta có biểu đồ bao lực cắt nh hình vẽ (hình 11):
156,308
111,781
37,530
14,581
-22,949
21,578
(Q)KN
-60,749
-40,249
-157,679
Hình 11: Biểu đồ bao lực cắt.
4, Tính cốt thép dọc.
Bê tông cấp độ bền B15 có Rb = 8,5 MPa; Cốt thép CII có Rs = Rsc = 280 MPa.
Tra bảng phụ lục 8, với hệ số điều kiện làm việc của bê tông b2 = 1 ta có: Hệ số hạn
chế chiều cao vùng nén: R = 0,650; R = 0,439.
Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng
25
Trờng đại học hải phòng
