Đồ án Bê Tông cốt thép 1
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (943.89 KB, 49 trang )
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ồ án môn học
kết cấu bê tông cốt thép 1
Sàn sờn toàn khối có bản dầm
Số LIệU TíNH TOáN
Bảng số liệu:
l1
(m)
Cấp độ
l2
Ptc
bền
(m) (kN/m2)
Bê tông B
3.0
6.9
9.5
B 20
Nhóm cốt thép Ai
Sàn, cốt
đai
Dầm
CI
CII
Chiều dày
tờng bê tông
cốt thép bt
(mm)
340
Sơ đồ
Kết cấu
2-K-8
Tra bảng:
Bê tông B20 : Rb =11,5 MPa; Rbt =0,90MPa: Eb =27.103 MPa
Cốt thép CI : RS = 225 MPa; Rsc =225 MPa; Rsw =175 MPa;
ES=21.104 MPa
Cốt thép CII : RS = 280 MPa; Rsc =280 MPa; Rsw =225 MPa;
ES=21.104 MPa
Hệ số tin cậy của hoạt tải n = 1,2
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
1
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I.
THUYếT MINH TíNH TOáN
tính bản sàn
1. Sơ đồ bản sàn
Xét tỷ số 2 cạnh ô bản:
Ta có:
l2
l1
l 2 6,9
=
= 2,3 > 2 :xem bản làm việc 1 phơng (loại bản dầm).
l1
3
l1 : chiều dài cạnh ngắn của ô bản
l2 : chiều dài cạnh dài của ô bản
Xem bản làm việc theo một phơng.Ta có sàn sờn toàn khối bản dầm.
2. Chọn sơ bộ kích thớc các bộ phận sàn
* Giả thiết chiều dày bản.
Chiều dày bản sàn có thể xác định sơ bộ theo công thức: hb =
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
D
l1
m
2
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Với bản dầm lấy m = (30 ữ 35) . Chọn m=35 với bản liên tục
D = (0,8 ữ 1,4 ) .Chọn D = 1,1
1,1
ì 3000 = 94, 28 (mm). Chọn hb=100 mm
35
* Giả thiết kích thớc dầm chính:
hb =
1
1
3l1 =
.9000=900 (mm)
10
10
Chọn hdc = 900 mm .Chọn bdc =350 mm
* Giả thiết kích thớc dầm phụ
hdc =
hdp =
1 l = 1 .6900=575 mm
2
12
12
Chọn hdp = 600 mm. Chọn bdp = 250 mm
3. Sơ đồ tính
Sàn thuộc loại bản dầm khi nhịp tính toán không chênh lệch quá 10%, để
tính toán ta cắt theo phơng cạnh ngắn (phơng l1) một dải có chiều rộng b=1m. Sơ
đồ tính bản sàn là dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tờng biên và các dầm phụ.
Bản sàn đợc tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa,
cụ thể nhịp tính toán đợc xác định nh sau:
* Nhịp biên: l0b = l1
b dp
2
= 3,0
bt + h b
2 2
0,25 0,34 0,1 = 2,755m
+
2
2
2
* Nhịp giữa: l0 = l1 bdp = 3,0 0,25 = 2,75 m
* Chênh lệch giữa các nhịp:
2, 755 2, 75
l0b l0
ì100 % = 0,18% < 10%
=
2, 755
lob
4. Xác định tải trọng
* Tĩnh tải: Căn cứ theo cấu tạo sàn
Trọng lợng mỗi lớp : gi = nii
i
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
3
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
cấu tạo sàn tỉ lệ 1/25
* Tĩnh tải đợc tính toán trong bảng sau:
Các lớp cấu tạo bản
Giá trị tiêu
chuẩn (KN/m2)
Lớp gạch lát dày 10mm,
0,01x20 = 0,2
=20kN/m3
Lớp vữa lót dày 30mm,
0,03x18 = 0,54
=18kN/m3
Bản bê tông cốt thép dày 0,1x25 = 2,50
100mm, =25kN.m3
Lớp vữa trát dày 10mm, 0,01x18 = 0,18
=18kN/m3
Tổng cộng
3,42
Hệ số độ
tin cậy
1,1
Giá trị tính toán
(KN/m2)
0,22
1,3
0,702
1,1
2,75
1,3
0,234
3,906
gb = 3,906 (kN/m2)
* Hoạt tải tính toán : pb = ptc .np = 9,5.1,2 = 11,4(kN/m2)
* Tổng tải trọng tác dụng lên sàn:
qb = gb + pb = 3,906 + 11,4= 15,306(kN/m2)
Vì bản đợc tính nh một dầm liên tục đều nhịp có bề rộng 1m nên tải trọng
tính toán phân bố đều trên 1m bản sàn là:
qb = qb .1m = 15,306(kN/m)
5. Sơ đồ cấu tạo và sơ đồ tính toán bản sàn
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
4
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
a
b
q=15,306 kN/m
ob
o
o
6. Xác định nội lực trong bản sàn
Mômen tại các gối và nhịp đợc tính theo sơ đồ đàn hồi:
*Mômen uốn tại nhịp biên: M nh = q b ì l0b = 15,306 ì 2,755 = 10,56 (kNm)
11
11
*Mômen uốn tại gối tựa thứ 2:
2
M
tr
g2
2
q b ì l02b
15,306 ì 2,7552
=
=
= 10,56 (kNm)
11
11
q b ì l02
15,306 ì 2,752
M g2 =
=
= 7,23 (kNm)
16
16
* Mômen uốn tại nhịp giữa và gối giữa:
ph
2
q b ì l0
15,306 ì 2,752
M nhg1 = M g1 =
=
= 7,23 (kNm)
16
16
*Giá trị lực cắt:
QA=0,4.qb.lob=0,4x15,306x2,755=16,87 (kN)
QBT=0,6.qb.lob=0,6x15,306x2,755=25,3 (kN)
QBP=QC = 0,5.qb.lo=0,5.15,306.2,75= 21,05 (kN)
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
5
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ta có biểu đồ mô men và biểu đồ lực cắt nh hình vẽ :
a
b
q=15,306 kN/m
ob
o
o
M
Q
7. Tính toán cốt thép cho bản sàn.
Tính toán thép cho bản ta tính nh đối với dầm đơn giản tiết diện hình chữ
nhật có kích thớc bì h = 1000ì 100 mm
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
6
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ta có: B20 : Rb = 11,5 MPa; Rbt=0,90 MPa; Eb=27.103 MPa
CI : Rs=225MPa ; Rsc=225 MPa; Rsw=175 MPa;
Es=21.104 MPa
Chọn a =15 (mm) h0=ha = 100 15 = 85 (mm)
* Tại nhịp biên và gối biên với: M= 10,56 kNm
m =
M
10,56 ì 106
=
= 0,127 < pl = 0,255
2
Rb ì b ì h02
11,5 ì 1000 ì 85
áp dụng công thức : = (1 + 1 2 m )
2
= 0,932
M
10,56.106
As =
=
= 592,44 (mm2)
Rs .h0 225.0,932.85
Kiểm tra:
As
592,44
ì 100% =
ì 100 0 0 = 0,697 0 0 à = (0,3 ữ 0,9)%
b ì h0
1000 ì 85
Chọn thép có đờng kính 10mm, tròn trơn; as=78,5mm2, khoảng cách giữa
các cốt thép là:
à% =
S=
b1.as 1000.78,5
=
= 132,5 (mm).
As
592,44
Chọn 10; s=130(mm).
* Tại nhịp giữa và gối giữa: M = 7,23 kNm
M
7,23 ì 106
m =
=
= 0,087 < pl = 0,255
Rb ì b ì h02
11,5 ì 1000 ì 852
áp dụng công thức : = (1 + 1 2 m )
2
= 0,954
M
7,23.106
As =
=
= 349,65 (mm2)
Rs .h0 225.0,954.85
Kiểm tra:
As
349,65
ì 100 0 0 =
ì 100 0 0 = 0,411 o o à = (0,3 ữ 0,9)%
b ì h0
1000 ì 85
Chọn thép có đờng kính 8mm; as=50,3mm2
à% =
S=
b1.as 1000.50,3
=
= 143,86 mm. Chọn 8; s=140 mm
As
349,65
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
7
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
* Tại các nhịp giữa và gối giữa ở trong vùng đợc giảm thép giảm đến tối
đa 20% cốt thép
As = As . 0,8 = 349,65 ì 0,8 = 279,72(mm2)
Kiểm tra:
à% =
As
279,72
ì 100 0 0 =
ì 100 0 0 = 0,329 0 0 à = (0,3 ữ 0,9)%
b ì h0
1000 ì 85
Chọn thép có đờng kính 8mm; as=50,3mm2.
S=
b1.as 1000.50,3
=
= 179,82 mm
As '
279,72
Chọn 8; s=170mm.
* Kiểm tra chiều cao làm việc của h0; lớp bảo vệ 10mm:
1
h0=100-10- .10 =85mm
2
trị số h0=85mm dùng để tính toán thỏa mãn
8. Bố trí cốt thép
* Cốt thép chịu mômen âm đợc
Xét
pb 11,4
=
= 2,92 < 3 = 0,25
gb 3,906
+ Đoạn vơn của cốt thép chịu mômen âm
Tính từ mép dầm phụ là: .l0 = 0,25.2,75 = 0,6875 m 688mm
Tính từ trục dầm phụ là:
.l0 + 0,5bdp = 0,688 + 0,5.0,25 = 0,813 m=813 mm
+Thép dọc chịu mômen âm đợc đặt xen kẽ nhau, đoạn vơn lên của cốt
thép xiên tính tới mép dầm phụ là :
1
1
. lo = . 2,75 = 0,46 m
6
6
Tính từ trục dầm phụ là: 0,46 + 0,5. bdp = 0,46 + 0,5.0,25 = 0,585m
+Thép dọc chịu mômen dơng đợc đặt xen kẽ nhau, khoảng cách từ đầu
uốn phía trên của cốt thép xiên đến mép tờng là:
1
1
. lo = . 2,75 = 0,393 m
7
7
*Bản không bố trí cốt đai, lực cắt của bản hoàn toàn do bê tông chịu, do:
QBT=25,3kN < Qbmin=0,8.Rbt.b1.h0=0,8.0,90.1000.85= 61200N =61,2 kN
*Cốt thép cấu tạo:
+Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phơng vuông góc với dầm chính.
Chọn thép 8, s=200mm có diện tích trên mỗi mét của bản là:
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
8
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
251,5 mm2 >50% diện tích cốt thép tính toán tại gối tựa giữa của bản là:
0,5.349,65=174,825 mm2
Sử dụng các thanh cốt mũ, đoạn vơn ra tính từ mép dầm chính là:
1
2,75
l0 =
= 0,6875 0,688m.
4
4
Tính từ trục dầm chính là: 0,688 + 0,5bdc = 0,688 + 0,5.0,35 = 0,863 mm
+Cốt thép phân bố đợc bố trí vuông góc với cốt thép chịu lực:
Chọn thép 6, s=200 mm có diện tích trên mỗi mét của bản là:
140,5 mm2>20% diện tích cốt thép tính toán tại:
Nhịp biên là: 0,2.592,44=118,488 mm2
Giữa nhịp là: 0,2.349,65=69,93 mm2
MặT bằng sàn (tỉ lệ 1/250)
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
9
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MặT CắT 1-1
MặT CắT 2-2
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
10
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MặT CắT 3-3
svth: trần khắc giáp
MặT CắT 4-4
lớp xda k11
11
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
B. Tính toán dầm phụ
1. Sơ đồ tính dầm phụ.
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo. Sơ đồ tính toán là dầm liên tục 5 nhịp
có các gối tựa là tờng biên và dầm chính.
*Kích thớc dầm chính:
hdc ì bdc = 900ì 350 mm
Sd -đoạn dầm phụ kê lên tờng, chọn Sd = 220 mm
*Nhịp tính toán của dầm phụ đợc xác định nh sau:
+ Nhịp biên: l0b = l2
+ Nhịp giữa:
bt Sd bdc
0,34 0,22 0,35
+
= 6,9
+
= 6,665 m
2 2
2
2
2
2
l0 = l2 bdc = 6,9 0,35 = 6,55 m
Chênh lệch giữa các nhịp:
6,665 6,55
ì 100 0 0 = 1,73 0 0 < 10%
6,665
Sơ đồ xác định nhịp tính toán dầm phụ
2. Xác định tải trọng
a. Tĩnh tải
Xác định tải trong từ bản truyền sang dầm cần dựa vào mặt bằng truyền tải.
*Trọng lợng bản thân dầm phụ (không kể phần bản dày 100mm)
g 0 dp = (hdp hb ).bdp . btct .ntt = (0,6 0,1) ì 0,25 ì 25 ì 1,1 = 3,438 (kN/m)
*Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào: gb .l1 = 3,906 ì 3,0 = 11,718 (kN/m)
*Tổng tĩnh tải:
g dp = g 0 dp + gb .l1 = 3,438 +11,718 = 15,156 (kN/m)
b. Hoạt tải
Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào:
pdp = pb .l1 = 11,4 ì 3,0 = 34,2 (kN/m)
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
12
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
c.Tổng tải
qdp = g dp + pdp = 15,156 + 34,2 = 49,356 (kN/m)
Sơ đồ tính của dầm phụ
3. Xác định nội lực
a. Biểu đồ bao mômen
Chia mỗi nhịp tính toán làm 5 đoạn bằng nhau,tại tiết diện chia:
* Giá trị tung độ mômen tại nhánh dơng (mômen gây căng thớ dới dầm):
+ Tại nhịp biên: M+= 1 .qdp.l0b2= 1 .49,356.6,6652 = 2192,5 .1 (kN/m)
+ Tại nhịp giữa: M+= 1 .qdp.l02= 1 .49,356.6,552 =2117,5. 1 (kN/m)
* Giá trị tung độ mômen tại nhánh âm (mômen gây căng thớ trên dầm):
M- = 2 .qdp.l02= 2 .49,356.6,552 =2117,5. 2 (kN/m)
Với 1 :hệ số phụ thuộc vị trí tiết diện dầm
2 : hệ số phụ thuộc vị trí tiết diện dầm và tỉ số
Với tỉ số
pdp
g dp
=
pdp
g dp
34,2
= 2,257 k=0.26028 (nội suy)
15,156
+Tiết diện có mômen âm bằng 0 cách bên trái gối thứ 2 một đoạn:
x=k.l0b=0,26028.6,665=1,735m
+ Tiết diện có mômen dơng bằng 0 cách gối tựa một đoạn:
- Tại nhịp biên: 0,15.l0b=0,15.6,665=0,99975 m 1000mm
- Tại nhịp giữa: 0,15.l0=0,15.6,55=0,983 m
Nhịp
Nhịp
biên
Tiết diện
1
0 (gối 1)
0
M (+)
(kNm)
0
1
2
0.425 l0b
0,065
0,09
0,091
142,513
197,325
199,518
svth: trần khắc giáp
2
lớp xda k11
M ()
(kNm)
13
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nhịp 2
Nhịp
giữa
3
4
5 (gối2)
0,075
0,02
6
0,018
-0,031542
38,115
-66,790
7
0,5. lo
8
9
10 (gối giữa)
0,058
0,0625
0,058
0,018
0
-0,010542
122,815
132,344
122,815
38,115
-22,323
11
0,018
-0,024028
38,115
-50,879
12
0,058
-0,004542
122,815
-9,618
0,5. lo
0,0625
-0,0715
-0,007542
-0,025542
-0,0625
164,438
43,85
-151,401
-15,970
-54,085
-132,344
132,344
b.Lực cắt:
QA=0,4.qdp.l0b=0,4x49,356x6,665=131,583 (kN)
QBT=0,6.qdp.l0b=0,6x49,356x6,665=197,375(kN)
QBP= QC= 0,5.qdp.l0=0,5x49,356x6,55=161,641(kN)
Biểu đồ bao mômen và lực cắt nh hình vẽ:
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
14
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
4. Xác định cốt thép dọc.
Bê tông B20 : Rb =11,5 MPa; Rbt =0,90MPa: Eb =27.103 MPa
Cốt thép CII : RS = 280 MPa; Rsc =280 MPa; Rsw =225 MPa;
ES=21.104 MPa
Cốt đai nhóm CI : RS = 225 MPa; Rsc =225 MPa; Rsw =175 MPa;
ES=21.104 MPa
a). Với mômen âm:
Vì cánh nằm trong vùng chịu kéo nên trong tính toán bỏ qua. Ta tính theo
tiết diện hình chữ nhật có kích thớc bxh = 250mm x 600 mm
Giả thiết a = 35mm h0= 600-35 = 565mm
*Tại gối tựa B có M = 151,401 kN.m
M
151,401.106
m =
=
= 0,165 < pl =0,255
Rb .b.h02 11,5.250.5652
áp dụng công thức : = (1 + 1 2 m ) = (1 + 1 2 ì 0,165) = 0,909
2
2
M
151,401.106
As =
=
= 1052,8 (mm2)
Rs .h0 280.0,909.565
Kiểm tra:
à% =
As
1052,8
ì 100% =
ì 100% = 0,745 %
bdp ì h0
250 ì 565
*Tại gối tựa C có M = 132,344 kNm.
m =
M
132,344.106
=
= 0,144 < pl = 0,255
Rb .b.h02 11,5.250.5652
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
15
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
(1 + 1 2 m ) (1 + 1 2 ì 0,144)
=
= 0,922
2
2
=
As =
M
132,344.106
=
= 907,33(mm 2 )
Rs . .h0 280.0,922.565
à% =
As
907,33
.100% =
.100% = 0,642%
b.h0
250.565
b). Với mô men dơng.
*Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén.
Ta có: hf=hb=100mm, h=600mm; b=250mm. Giả thiết a =35mm;
h0=600-35=565mm
- Để tính độ vơn của cánh Sf lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các trị
số sau:
+ Một nửa khoảng cách thông thuỷ giữa 2 dầm phụ cạnh nhau :
0,5.2,75=1,375 m
1
1
ld = .6,55 = 1,092m. Do hf > 0,1h; h=600mm và khoảng cách giữa
6
6
các dầm ngang lớn hơn khoảng cách giữa các dầm dọc 6,9 m >3,0 m.
+
Sfmin(1,092 ; 1,375) m=1,092m. Chọn Sf = 1090mm
Bề rộng cánh:
bf =b+2.Sf =250+2.1090=2430mm
- Xác định vị trí trục trung hoà:
Mf=Rbbfhf(h0-0,5.hf)=11,5.2430.100.(565- 0,5.100)
=1439,2.106(N.mm)=1439,2(kN.m)
M+max= 199,518 (kN.m) < Mf=1439,2 (kN.m) Trục trung hoà đi qua cánh.
*Tính theo tiết diện chữ nhật:b=bf=2430mm, h=600mm,
a=35mm, h0=565mm
+Tại nhịp biên: M+max= 199,518 (kN.m)
M
199,518.106
m =
=
= 0,0224 < pl = 0,255
Rb .b f .h02 11,5.2430.5652
=
(1 + 1 2 m ) (1 + 1 2 ì 0,0224)
=
= 0,989
2
2
M
199,518.106
As =
=
= 1275,2( mm 2 )
Rs . .h0 280.0,989.565
à% =
As
1275,2
.100 0 0 =
.100 0 0 = 0.903% > à min = 0,05%
bdp .h0
250.565
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
16
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
+Tại nhịp 2, nhịp giữa: M+max=132,344 (kNm)
M
132,344.106
M =
=
= 0,0148 < pl =0,255
Rb .b f .h02 11,5.2430.5652
=
As =
M
132,344.106
=
= 842,5(mm 2 )
Rs . .h0 280.0,993.565
à% =
Ph.án
(1 + 1 2 m ) (1 + 1 2 ì 0,0148)
=
= 0,993
2
2
As
842,5
.100 0 0 =
.100 0 0 = 0,596% > à min = 0,05%
bdp .h0
250.565
Nhận xét: hf =100 mm < 0,2ho = 0,2x600=120 mm
Nh vậy hàm lợng cốt thép nằm trong phạm vi hợp lý.
5. Chọn và bố trí thép dọc.
Tiết diện
Nhịp biên
Gối B
Nhịp 2
Gối C
Nhịp giữa
1
As tính
1275,2 mm2 1052,8 mm2 842,5 mm2 907,33 mm2 842,5 mm2
toán
Cốt thép 2 20+2 22 2 18+2 20 1 18+ 2 20 1 20+2 20 1 18+ 2 20
Diện tích 1388,6 mm2 1137,2 mm2 882,8 mm2 942,5 mm2 882,8 mm2
2
Cốt thép 1 22+2 25 1 20+2 22 1 18+ 2 20 1 20+2 20 1 18+ 2 20
Diện tích 1361,9 mm2 1074,5mm2 882,8 mm2 942,5 mm2 882,8 mm2
3
Cốt thép 2 20+2 20 2 18+2 18 1 18+ 2 20 1 20+2 20 1 18+ 2 20
Diện tích 1256,6 mm2 1017,9 mm2 882,8 mm2 942,5 mm2 882,8 mm2
Nhận xét và kiểm tra lại:
- Phơng án 2:
Aschon
>
As . Trên các nhịp và gối đều có 3 thanh nên dễ bố trí cốt
thép, tuy nhiên đờng kính các thanh chênh lệch lớn =7mm
- Phơng án 3:
Aschon < As , chênh lệch không lớn, tuy nhiên để an toàn không nên
chọn phơng án này
- Phơng án 1:
Aschon
>
As . Sự chênh lệch đờng kính các thanh không lớn. Dễ dáng
bố trí đối xứng. Giữa nhịp biên và gối biên có thể kết hợp 2 thanh 20 uốn xiên.
Vậy chọn phơng án 1
+Kiểm tra khoảng hở là khoảng cách thông thủy mép trong cốt thép:
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
17
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Đối với nhịp biên t =
Đối với gối B: t =
250 2 ì 20 4 ì 22
= 40,667 > t0=25 (cốt thép lớp dới).
3
250 2 ì 20 2 ì 18 2 ì 20
= 44,667 >t0=30 (cốt thép lớp
3
trên).
22
= 33 < agiả thiết=35 (đối với nhịp biên).
2
Kết luận: phơng án chọn thép trên là thỏa mãn các điều kiên.
+ Chiều cao làm việc: athực tế= 22 +
6. Tính toán cốt thép ngang.
* Cấp độ bền bê tông B20 :Rb =11,5 MPa; Rbt =0,90 MPa;
Eb =27.103MPa;
Cốt đai CI : RS = 225 MPa; Rsc =225 MPa; Rsw =175 MPa;
ES=21.104 Mpa
* Các giá trị lực cắt trên dầm:
QA=131,583 (kN)
QTB=197,375 (kN)
QPB = QC=161,641 (kN)
Lấy lực cắt lớn nhất bên trái gối B, Q max=197,583 (kN) để tính cốt đai, có
h0=600-33=567mm.
a, Kiểm tra các điều kiện.
- Điều kiện để tính toán cốt đai:
Xét ĐK1: Qb max = 2,5.Rbt .b.h0 = 2,5.0,9.250.567 = 318937,5 N =318,938KN
Qmax
1,5.Rbt .b.h02 1,5.0,9.250.5672
Qb =
=
= 51183N =56,7 KN
c
1701
Nh vậy Q> Qb cần tính toán cốt đai.
- Kiểm tra điều kiện để đảm bảo khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng
dầm.
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
18
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Qmax = 197,375 KN 0,3.Rb .b.h0 = 0,3.11,5.250.567 = 489037,5 N =489,038KN
Vậy dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén.
b. Tính toán cốt đai.
- Từ điều kiện đảm bảo cờng độ trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là:
Q max Qb
+Xét tiết diện nguy hiểm nhất:
Qđb= 6.Rbt b.h02 (0,75qsw + q 0,5 p ) với q: tải trọng toàn phần
p: hoạt tải phân bố.
2
Qmax
1
(197,375 ì 103 )2
1
qsw =
(q 0,5 p ) =
(49,356 0,5.34,2)
2
2
4,5.Rbt b.h0 0,75
4,5.0,9.250.567 0,75
=76,67 (N/mm)=76,67KN/m
- Chọn cốt đai 6, hai nhánh có asw=28,3 mm2. Asw=28,3x2=56,6 mm2
khoảng cách tính toán giữa các cốt đai:
stt =
Rsw .Asw 175.56,6
=
= 129,2 mm
qsw
76,67
Chọn stt=120mm
+ Với dầm cao h=600mm > 450mm thì khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:
h0 567
= 283,5
=
=283,5mm
sct min 2
2
300
Chọn sct=280mm
+ Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:
smax
1,5 Rbt .b.h02 1,5.0,9.250.5672
=
=
= 549,7 mm
Qmax
197,375.10 3
Vậy chọn s =min { stt ; sct ; smax } =min { 120;200;549,7} =120mm
Tại các gối tựa khác do lực cắt bé hơn nên tính đợc stt lơn hơn, nhng theo
điều kiện cấu tạo vẫn chọn s = 120mm.
c. Kiểm tra cờng độ trên tiết diện nghiêng.
- Điều kiện kiểm tra: Q max Qb hoặc c0<2h0
+Với cốt đai 6 , 2 nhánh, s=120 mm ta có:
n.asw .Rsw 2.28,3.175
qsw =
=
= 82,54 (N/mm)
s
120
Qb= 6.Rbt .b.h02 (0,75qsw + q 0,5 p )
=
6.0,9.250.5672 (0,75.82,54 + 49,356 0,5.34.2)
=202155,5 N=202,156 KN
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
19
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Thỏa mãn Q max = 197,356 Q đb = 202,156 KN
1,5.Rbt .bh02
- Ta có: C 0 =
0,75qsw + q1
trong đó q1=gd+0,5pdp=15,156+0,5.34,2=32,256KN/m, suy ra:
1,5.Rbt .bh02
1,5.0,9.250.5672
C0 =
=
1074 mm < 2h0=2.567=1134mm
0,75qsw + q1
0,75.82,54 + 32,256
c0<2h0
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:
0,5 Rbt .b.h0 = 0,5.0,9.250.567 = 63787,5 N = 63,788 KN
+ Bằng các tam giác đồng dạng ta xác định đợc các tiết diện có lực cắt bằng
63,788 KN là:
Nhịp biên: Cách mép tờng 1374 mm và cách mép dầm là 1292 mm.
Nhịp giữa: Cách mép dầm là 1983 mm.
- Vùng cốt đai giữa dầm dùng cốt đai 6 , 2 nhánh, s = 200 mm < 0,75h0 =
0,75.567 = 425,25 mm.
7. Tính và vẽ hình bao vật liệu.
a.Tính khả năng chịu lực:
*Tại nhịp biên, mômen dơng, tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén,
bề rộng cánh b=bf=2430mm, bố trí cốt thép 2 20 + 2 22; As=1388,6 mm2.
Lấy lớp bê tông bảo vệ là 22mm, a=(22+0,5.22)=33mm, h0=567 mm
=
Rs . As
280.1388,6
=
= 0,0245
Rb .b f .h0 11,5.2430.567
x= .h0=0,0245.567=13,89mm
= 1 0,5 = 1 0,5.0,0245 = 0,988
Mtd= Rs.As. .h0=280.1388,6.0,988.567 =217,808.106 Nmm=217,808kNm.
*Tại gối B, mômen âm, tiết diện chữ nhật bxh=250x600mm, bố trí cốt
thép 2 18+2 20, diện tích As=1137,2 mm2.
Lấy lớp bê tông bảo vệ là 20mm, a=(20+0,5.20)=30mm, h0=600-30=570 mm
=
Rs . As
280.1137,2
=
= 0,1943 < pl = 0,3
Rb .b.h0 11,5.250.570
= 1 0,5 = 1 0,5.0,1943 = 0,903
Mtd= Rs.As. .h0=280.1137,2.0,903.570=163,892.106 Nmm=163,892kNm
Kết quả tính toán khả năng chịu lực ghi trong bảng dới, mọi tiết diện đều
đợc tính toán theo trờng hợp tiết diện đặt cốt đơn(với tiết diện chịu mômen dơng
thay b bằng bf).
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
20
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
=
Rs . As
Rb .b.h0
= 1 0,5
Mtd= Rs .As . .h0
Bảng khả năng chịu lực của các tiết diện
Số lợng và diện tích cốt thép
h0
Tiết diện
(mm)
(mm2)
Giữa nhịp biên
2 20+2 22, As=1388,6 mm2
567 0,0245
Cạnh nhịp biên
Cắt 2 20 còn 2 22, As=760,3
567 0,0134
Trên gối B
2 18+2 20; As=1137,2 mm2
570 0,1943
Cạnh trái gối B
570 0,1074
Cắt 2 18 còn 2 20; As=628,3
Cạnh phải gối B
570 0,1074
Cắt 2 18 còn 2 20; As=628,3
2
Giữa nhịp 2
1 18+ 2 20; As=882,8 mm
570 0,0155
Cạnh nhịp 2
Cắt 1 18 còn 2 20, As=628,3
570 0,0111
2
Trên gối C
1 20+2 20; As=942,5 mm
570 0,1610
Cạnh gối C
Cắt 1 20 còn 2 20; As=628,3
570 0,1074
0,988
0,993
0,903
0,946
0,946
0,993
0,995
0,9195
0,946
Mtd
(kN.m)
217,808
119,860
163,829
94,862
94,862
139,908
99,775
138,314
94,862
Giữa nhịp giữa
1 18+ 2 20, As=882,8 mm2
570
0,0155 0,993 139,908
Cạnh nhịp giữa
Cắt 1 18 còn 2 20, As=628,3
570
0,0111 0,995
99,775
b. Xác định mặt cắt lí thuyết của các thanh:
+ 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(18) ở phía trên, khả năng chịu lực ở phía trên là
94,862 (kN.m). Biểu đồ bao vật liệu cắt biểu đồ bao mômen ở điểm H đây là mặt
cắt lí thuyết của cốt thép số 4. Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng
dạng xác định đợc khoảng cách từ điểm H đến gối B là 875 mm (hình vẽ).
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
21
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
+Xét đoạn kéo dài w4: Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng
dạng ta có lực cắt tơng ứng tại H:
Q = 118,436 kN tại khu vực này cốt đai đợc bố trí là 6a120:
Rsw . Asw 175.56,6
=
= 82,542 N/mm= 82,542 kN/m
s
120
Do tại khu vực cắt cốt thép số 4 không bố trí cốt xiên nên Qs,inc=0
qsw =
w4 =
Q Qs ,inc
118,436 0
+5 =
+5.0,018=0,807m >20 = 20.0,020=0,4m
2.qsw
2.82,542
Chọn w4=810 mm, điểm cắt thực tế
- Cách mép gối B một đoạn là:875+810=1685 mm
- Cách trục định vị một đoạn là: 1685+175=1860mm.
Tiến hành tơng tự cho các cốt thép khác,ta có kết quả nh trong bảng sau:
Mặt cắt lí thuyết của các cốt thép
Cốt thép
Mặt cắt lí thuyết (mm)
Đoạn kéo dài
Cốt thép số 4 (đầu bên trái) cách mép trái gối B là: 2140
W2t=1090mm
Cốt thép số 4 (đầu bên phải) cách mép phải gối B là: 1685
W2p=810mm
Cốt thép số 3 (đầu bên trái) cách mép trái gối B là: 1735
W3t=690mm
Cốt thép số 5 (đầu bên trái) cách mép phải gối B là: 2264
W5t=410mm
Cốt thép số 5 (đầu bên phải) cách mép trái gối C là: 2264
W5p=410mm
Cốt thép số 7 (đầu bên trái) cách mép trái gối C là: 1678
W7t=900mm
Cốt thép số 7 (đầu bên phải) cách mép phải gối C là: 1678
W7p=900mm
Cốt thép số 2 (đầu bên trái) cách mép gối A là: 1121
W2t=570mm
Cốt thép số 2 (đầu bên phải) cách mép trái gối B là: 2054
W2p=690mm
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
22
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
8, Kiểm tra về neo cốt thép.
- Cốt thép ở phía dới sau khi đợc 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: 2 20 + 2 22 cắt 2 20 diện tích còn lại là 54,75%>33,33% khi
vào gối.
+ Tại nhịp giữa: 2 20 + 118 cắt 118 diện tích còn lại là 71,17%>33,33% khi
vào gối.
- Kiểm tra neo cốt thép tại các gối trung gian: Ta có:
Qb min = 0,5R bt .bh0 = 0,5.0,9.250.567 = 63787,5 N = 63,79 KN
Qmax = 197,375 KN > Qb min = 63,79 KN lan = 15 = 15.20 = 300 mm .
Tại các gối trung gian ta neo một đoạn bằng bdc = 350 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
l
Rs
. 15 ;
Với: N s = Rs . As . s ; lan = an .d s 200 mm ; an =
lan
4 Rbond
Rbond = 1.2 Rbt .
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 = 29,2 > 15 ;
Rbond = 1 .2 Rbt = 2.1.0,9 = 1,8 MPa ; an =
4 Rbond
4.1,8
lan = an .ds = 29,2.20 = 584 mm 200 mm ; Lấy ls = 300 mm. Ta có:
l
300
Ns = Rs .As . s = 280.942,5.
= 135565 N .
lan
584
zs = 0,9.h0 = 0,9.570 = 513 mm Ns .zs = 135565.513 69544845 N.mm .
Với c 0 = 1074 mm ; q = 49,356 N/mm ; qsw = 76,67 (N/mm) ; Q1 = 131583 N .
Ta có:
q + qsw 2
49,356 + 76,67
Q1 .c0
c0 = 131583.1074
.1074 2 68636159 N.mm
2
2
q + qsw 2
Ns .zs = 69544845 N.mm Q1 .c0
c0 = 68636159 N.mm .
2
Vậy: với ls = 300 mm thỏa mãn chiều dài đoạn neo.
9. Cốt thép cấu tạo.
Cốt thép cấu tạo chọn thép số 8(2 14) có diện tích cốt thép là 307,9 mm2,
không nhỏ hơn 0,1.b.h0=0,1%.250.567=141,75 mm2.Cốt thép này đợc sử dụng
làm cốt giá ở nhịp biên trong đoạn không có mômen âm
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
23
ỉ 18
ỉ 18
ỉ 22
ỉ 14
ỉ 14
ỉ 20
ỉ 20
ỉ
ỉ 22
ỉ 18
ỉ 18
ỉ 20
ỉ 20
ỉ20
ỉ 20
ỉ 18
ỉ 20
ỉ 20
ỉ 20
ỉ 20
ỉ20
ỉ 18
ỉ 20
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
C. TíNH TOáN DầM CHíNH.
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
24
đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Theo giả thiết ban đầu ta có kích thớc dầm chính:
hdc ì bdc = 900ì 350 mm
1.Sơ đồ tính toán
Dầm chính đợc xác định theo sơ đồ đàn hồi, xem nh một dầm liên tục có 4
nhịp, bề rộng cột bcxbc=400x400mm, đoạn dầm kê lên tờng bằng chiều dày tờng
bt=340mm.
Nhịp tính toán:
l03 = l3
bt Cdc
340 340
+
= 3 ì 3000
+
= 9000 mm
2
2
2
2
l3 = 3 ì 3000 = 9000 mm
Cdc - Đoạn dầm chính kê lên tờng, chọn Cdc = 340 mm
Sơ đồ tính của dầm chính
2. Xác định tải trọng
Theo mặt bằng truyền tải, dầm phụ kê lên dầm chính khi tính tải trọng ta
coi dầm phụ kê lên dầm chính là những dầm đơn giản, tải trọng của dầm phụ lên
dầm chính là G1.
Dầm chính chịu trọng lợng bản thân là phân bố đều, nhng để đơn giản
trong tính toán cho phép q pb đều thành tải tập trung, có điểm đặt trùng với G 1. Kí
hiệu là G0 .
a.Tĩnh tải
G1 = g dp ì l2 = 15,156.6,9 = 104,576 kN
G0 = (hdc hb ) ì bdc . BTCT .nt .l1 = (0,9 0,1).0,35.25.1,1.3 = 23,1 kN
Tổng tĩnh tải:
G = G1 + G0 = 104,576 + 23,1 = 127,676 kN
b. Hoạt tải
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
svth: trần khắc giáp
lớp xda k11
25
