Thuyết minh và bản vẽ đồ án bê tông 1
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (394.46 KB, 23 trang )
Thuyết minh đồ án bê tông
I. Số liệu tính toán: Số thứ tự 81.
1. Sơ đồ kết cấu sàn:
1000
2600
2600
7800
2600
D
2600
2600
7800
23400
2600
C
2600
7800
2600
B
2600
340
A
7200
7200
7200
7200
28800
1
2
3
4
5
Mặt bằng kết cấu sàn
Lớ p gạ ch l át dày 10mm
Lớ p vữa l ót dày 30mm
sàn bt ct chịu l ực
Lớ p vữa t r át t r ần dày 10mm
Kích thớc:
- Kích thớc tính giữa trục dầm và trục tờng l1 = 2,6m, l2 = 7,2m.
- Tờng chịu lực có chiều dày t = 340mm.
- Cột bê tông cốt thép tiết diện 400x400mm.
Page 1
Thuyết minh đồ án bê tông
2. Tải trọng
- Hoạt tải tiêu chuẩn: pc = 6000 N/m2.
- Hệ số độ tin cậy của hoạt tải n=1,2.
3. Vật liệu
- Cấu tạo sàn nhà dân dụng gồm 4 lớp nh hình vẽ trên.
- Vật liệu:
+ Bê tông cấp độ bền theo cờng độ chịu nén B25.
+ Cốt thép của bản và cốt đai của dầm dùng nhóm CI.
+ Cốt dọc của dầm dùng nhóm CII.
+ Các loại cờng độ tính toán
Bê tông cấp độ bền B25: Rb=14,5Mpa, Rbt=1,05Mpa,
Eb=30x103Mpa.
Cốt thép CI: Rs=225Mpa, Rsc=225Mpa, Rsw=175Mpa,
Es=21x104Mpa.
Cốt thép CII: Rs=280Mpa, Rsc=280Mpa, Rsw=225Mpa,
Es=21x104Mpa.
II. Tính bản
1. Chọn kích thớc các cấu kiện
-
Chọn chiều dày bản:
hb
D
1,1
l1 2600 81, 7mm => chọn hb = 90mm
m
35
Trong đó: + D=1,1 với tải trọng trung bình;
+ m=35 với bản liên tục.
-
Chọn tiết diện dầm phụ:
hdp
1
1
l2 7200 514mm
mdp
14
=> chọn hdp = 500 mm, bdp = 220 mm.
-
Chọn tiết diện dầm chính:
hdc
1
1
3l1 7800 780mm
mdc
10
=> chọn hdc = 750 mm, bdc = 300 mm.
2. Sơ đồ tính
-
Xét tỷ số hai cạnh ô bản:
Page 2
Thuyết minh đồ án bê tông
l2 7, 2
2, 76 2 => xem bản làm việc theo một phơng.
l1 2, 6
Cắt một dải bản rộng b1=1m vuông góc với dầm phụ và xem dải
bản làm việc nh một dầm liên tục.
+
Nhịp tính toán của bản:
Nhịp biên:
lob = l1b -
+
b
bt
h
- dp b
2
2
2
= 2, 6
0,34 0, 22 0, 09
2,36 m.
2
2
2
Nhịp giữa:
log = l1-bdp = 2,6 - 0,22 = 2,38 m.
Chênh lệch giữa các nhịp:
2,38 2,36
100% 1,1% 10%
2,38
3. Tải trọng tính toán
-
Tĩnh tải: đợc xác định theo bảng.
Giá trị
Hệ số Giá trị
Các lớp cấu tạo bản
tiêu chuẩn
độ tin tính toán
(kN/m2)
cậy
(kN/m2)
0,01x20 =
0,22
1,1
Gạch lát dày 10mm, o=20kN/m
0,200
0,03x18 =
0,7
1,3
Vữa lót dày 30mm, =18kN/m
0,540
2,48
0,09x25 = 2,25
1,1
Sàn BTCT dày 90mm, =25kN/m
0,23
0,01x18=0,180
1,3
Vữa trát trần dày 10mm, =18kN/m
Tổng cộng
3,63
tc
2
- Hoạt tải: pb = p n = 6,0 x 1,2 = 7,2 kN/m .
- Tải trọng toàn phần: qb = gb + pb = 3,63+7,2=10,83 kN/m2.
- Với dải bản b1= 1m: qb = 10,83 x 1,0 = 10,83 kN/m.
4. Nội lực tính toán
- Momen uốn tại nhịp biên và gối thứ 2:
qb .lb2
10,83 2,362
Mnhb= Mb =
5,5 kNm.
11
11
-
Momen uốn tại nhịp giữa và gối giữa:
qb .l g2
10,83 2,382
Mnhg= Mg =
3,9 kNm.
16
16
-
Giá trị lực cắt:
Page 3
Thuyết minh đồ án bê tông
QA = 0,4qblob = 0,4 x 10,83x 2,36 = 10,2 kN
QBT = 0,6qblob = 0,6 x 10,83 x 2,36 = 15,3 kN
QBp = 0,5qblo = 0,5 x 10,83 x 2,38 = 12,9 kN
50
2320
2600
120
170
110
110
2380
2600
110
110
2380
2600
110
110
A
B
q=10,83kN/m
a)
5,5kNm
3,9kNm
3,9kNm
b)
3,9kNm
3,9kNm
5,5kNm
10,2kNm
12,9kNm
12,9kNm
c)
15,3kNm
12,9kNm
12,9kNm
5. Cốt thép chịu momen uốn
- Chọn a = 15mm cho mọi tiết diện, chiều cao làm việc của bản:
h0 = hb - a = 90 - 15 = 75 mm
-
Tại gối biên và nhịp biên, với M = 5,5 kNm:
M
5,5 106
m
0, 07 < pl = 0,225.
Rb bh02 14,5 1000 752
Tra bảng phụ lục 10 có = 0,96.
M
5,5 106
As
339mm2
Rs h0 225 0,96 75
%
As
339
100% 0, 45%
b1h0 1000 75
Chọn thép 8, as= 50,3mm2, khoảng cách giữa các cốt thép là:
a
-
b1as 1000 50,3
148mm => chọn 8, a=140mm.
As
339
Tại gối giữa và nhịp giữa có M=3,9kNm:
m
M
3,9 106
0, 05 < pl = 0,225.
Rb bh02 14,5 1000 752
Tra bảng phụ lục 10 có = 0,97.
Page 4
Thuyết minh đồ án bê tông
As
M
3,9 106
238mm2
Rs h0 225 0,97 75
%
As
238
100% 0,32%
b1h0 1000 75
Chọn thép 6, as= 28,3mm2, khoảng cách giữa các cốt thép là:
a
-
b1as 1000 28,3
118mm => chọn 6, a=110mm.
As
238
Tại các nhịp giữa và gối giữa, vùng đợc phép giảm tối đa 20%
cốt thép có
As=0,8x238=190mm2.
Hàm lợng %
190
100% 0, 25% . Chọn thép 6, as=
1000 75
28,3mm2, khoảng cách giữa các cốt thép là:
a
b1as 1000 28,3
148mm => chọn 6, a=140mm
As
190
Cốt thép chịu momen âm:
p
7, 2
b
Với g 3, 63 1,98 3 => = 0,25.
b
+ Đoạn vơn của cốt thép chịu mômen âm tính từ tim dầm phụ:
l0 + 0,5bdp = 0,25x2,38 + 0,5x0,22 = 0,705m
+ Đoạn vơn của cốt thép ngắn hơn tính từ tim dầm phụ:
1
1
l0 0,5bdp 2,38 0,5 0, 22 0,507 m
6
6
-
Thép dọc chịu mô men dơng đặt xen kẽ nhau:
+ Khoảng cách từ đầu mút của cốt thép ngắn hơn đến mép tờng là:
1
1
lob 2,36 0,197 m
12
12
+ Khoảng cách từ đầu mút của cốt thép ngắn hơn đến mép
dầm phụ là:
1
1
lo 2,38 0, 297m
8
8
-
Bản không bố trí cốt đai do:
QBT = 15,3 kN < Qbmin = 0,8Rbtb1h0 = 0,8x1,05x1000x75 =
63000N = 63 kN.
Page 5
Thuyết minh đồ án bê tông
6. Cốt thép cấu tạo
chính
Cốt thép chịu mô men âm đặt theo phơng vuông góc với dầm
+ Chọn 6, as= 28,3 mm2, s=200 mm, có diện tích cốt thép trên
mỗi mét bản là
141mm2 > 50% x 238 mm2 = 119 mm2 => thỏa
mãn.
+
Sử dụng các thanh cốt mũ, đoạn vơn tính từ trục dầm chính:
1
1
lo 0,5bdc 2,38 0,5 0,30 0, 75m
4
4
-
Cốt thép phân bố đợc bố trí vuông góc cốt thép chịu lực:
+ Chọn 6, as= 28,3 mm2, s=250 mm, có diện tích cốt thép trên
mỗi mét bản là 113mm2.
+ Kiểm tra nhịp biên: 113mm2 > 20% x 339 mm2 = 67,8 mm2
=> thỏa mãn.
+ Kiểm tra nhịp giữa: 113mm2 > 20% x 238 mm2 = 47,6 mm2
=> thỏa mãn.
Page 6
Thuyết minh đồ án bê tông
III. Tính toán dầm phụ
1. Sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp đối xứng.
Đoạn dầm gối lên tờng lấy là Sd = 220 mm.
Bề rộng dầm chính đã giả thiết là 300 mm.
Page 7
Thuyết minh đồ án bê tông
Nhịp tính toán:
+ Nhịp biên : lob=l2 -
s
bdc
b
- t + d
2
2
2
= 7, 2
0,30 0,34 0, 22
= 6,99 m.
2
2
2
+ Nhịp giữa: lg = l2-bdc = 7,2 - 0,30 = 6,90 m.
Chênh lệch giữa các nhịp là:
6,99 6,9
100% 1, 20% 10%
6,9
220
3
4
5 5
150
7050
7200
170
1
6
7
150
8
9
150
6900
7200
2
3
31
26
85
85
106
Q
129
86
c)
-
2
6
+
91
1035
1047
38
-
26
30
+
M
105
112
97
134
137
1600
b)
10
92
2
106
1
ải trọng tính toán
-
Tĩnh tải:
+ Tải trọng bản thân dầm:
godp = bdp(hdp - hb)n = 0,22x(0,5-0,09)x25x1,1 = 2,48 kN/m.
+ Tĩnh tải truyền từ bản:
gbl1 = 3,63 x 2,6 = 9,44 kN/m.
+ Tĩnh tải toàn phần:
gdp = godp + gbl1 = 2,48+9,44=11,92 kN/m.
-
Hoạt tải truyền từ bản:
pdp = pbl1 = 7,2x2,6 = 18,72 kN/m.
-
Tải trọng toàn phần:
qdp = gdp + pdp =11,92 + 18,72=30,64 kN/m.
-
Tỷ số:
pdp
g dp
18, 72
1, 6
11,92
3. Nội lực tính toán
a. Mô men uốn
-
Tung độ hình bao mômen (nhánh dơng):
Page 8
Thuyết minh đồ án bê tông
+ Nhịp biên: M+ = qdp lob2 = x 30,64x6,992= x1497 kNm.
+ Nhịp giữa: M+ = qdp lo2 = x 30,64x6,92= x1459 kNm.
-
Tung độ hình bao mômen (nhánh âm):
M- = qdp lo2 = x 1459 kNm.
-
Từ tỷ số
pdp
g dp
1, 6 tra bảng đợc k = 0,23 và các hệ số
Kết quả tính toán đợc thể hiện trong bảng.
Nhịp, tiết
diện
Nhịp biên
Gối A
1
2
0,425l
3
4
Gối B - Td 5
Nhịp giữa
6
7
0,5l
8
9
Gối C - Td
10
Giá trị
Tung độ M (kNm)
1
2
M+
M0
0
0,065
97
0,09
134
0,091
137
0,075
112
0,02
30
-0,0715
-105
0,018
0,058
0,0625
0,058
0,018
-0,026
-0,004
-0,001
-0,021
26
85
91
85
26
-0,0625
-38
-6
-2
-31
-92
Tiết diện có mô men âm bằng 0 cách bên trái gối thứ 2 một đoạn:
x = klob = 0,23 x 6,99 = 1,6 m.
Tiết diện có mô men dơng bằng 0 cách gối tựa một đoạn:
Nhịp biên: 0,15lob = 0,15 x 6,99 = 1,047 m.
Nhịp giữa: 0,15lo = 0,15 x 6,9 = 1,035 m.
b. Lực cắt
QA = 0,4qdplob = 0,4 x 30,64 x 6,99 = 86kN
QBt = 0,6qdplob = 0,6 x 30,64 x 6,99 = 129kN
QBp = QC = 0,5qdplo = 0,5 x 30,64 x 6,9 = 106kN
4. Tính cốt thép dọc
-
Bê tông cấp độ bền B25 có Rb=14,5 MPa, Rbt = 1,05 Mpa.
-
Cốt thép dọc nhóm CII có Rs = 280 Mpa, Rsc = 280 Mpa.
Page 9
Thuyết minh đồ án bê tông
a. Với mô men âm
Tính theo tiết diện hình chữ nhật b=220mm, h=500mm.
Giả thiết a=35mm, h0=465mm.
-
Tại gối B, với M=105 kNm có:
m
M
105 106
0,15 < pl = 0,225.
Rb bh02 14,5 220 4652
1 (1 2 m ) 1 (1 2 0,15)
0,918
2
2
As
M
105 106
880mm 2
Rs h0 280 0,917 465
A
880
s
Kiểm tra: % b h 220 465 100% 0,9%
dp 0
-
Tại gối C, với M=92kNm có:
m
M
92 106
0,13 < pl = 0,225
Rb bh02 14,5 220 4652
1 (1 2 m ) 1 (1 2 0, 221)
0,922
2
2
As
M
92 106
760mm 2
Rs h0 280 0,922 465
A
760
s
Kiểm tra: % b h 220 465 100% 0, 73%
dp 0
b. Với mô men dơng
-
Tính theo tiết diện chữ T, cánh nằm trong vùng nén, bề dày
cánh hf=90mm.
Giả thiết a=35mm, h0=465mm.
l
6
Do hf=90mm>0,1hdp=50mm nên Sf min( o =1,15m; 0,5ldp=1,19)
=> Chọn Sf=1150mm.
Bề rộng cánh bf = b+2Sf = 220+2.115= 2520mm.
Tính
Mf=Rbbfhf(h0-0,5hf)
6
649,06x10 Nmm.
=
14,5*2520*90*(465-0,5*90)
=
Vậy Mmax+ = 137kNm < Mf = 649,06 kNm. => Trục trung hòa đi
qua cánh.
Tính theo tiết
a=35mm, h0=465mm.
diện
chữ
nhật
b=bf=2520mm,
h=500mm,
Page 10
Thuyết minh đồ án bê tông
-
Tại nhịp biên với M+ = 137kNm có:
m
M
137 106
0, 017 < pl = 0,225.
Rbb f h02 14,5 2520 4652
1 (1 2 m ) 1 (1 2 0, 017)
0,99
2
2
As
M
137 106
1063mm 2
Rs h0 280 0,99 465
A
1063
s
Kiểm tra: % b h 220 465 100% 1,1%
dp 0
-
Tại nhịp giữa với M=91 kNm có:
m
M
91106
0, 014 < pl = 0,225.
Rb bh02 14,5 2520 4652
1 (1 2 m ) 1 (1 2 0, 014)
0,993
2
2
As
M
91106
704mm 2
Rs h0 280 0,993 465
A
704
s
Kiểm tra: % b h 220 465 100% 0,8%
dp 0
5. Chọn và bố trí cốt thép dọc
- Bố trí cốt thép dọc cho các tiết diện chính của dầm
Tiết diện Nhịp biên
As tính toán 1063
Cốt thép 222+122
Diện tích
1140
Gối B
880
218+122
889
Nhịp giữa
704
218 + 118
763
Gối C
760
218+ 118
763
6.Tính cốt thép ngang
Các giá trị lực cắt trên dầm:
QA = 86kN, QBt = 129kN, QBp = QC = 106kN
Lấy lực cắt bên trái gối B, Qmax = 129kN để tính cốt đai, có h0=465mm.
Page 11
Thuyết minh đồ án bê tông
Xác định:
Qbmin= b3Rbtbh0 = 0,6x1,05x220x465 =64400 N = 64,4 kN.
Nh vậy, QA > Qbmin nên cần phải tính toán cốt đai.
Qmax=QBT < 0,31b1Rbbh0 = 0,3x1,0x14,5x220x465 = 321000 N
= 321 kN
(Với bê tông nặng dùng cốt liệu bé, cấp độ bền không lớn hơn B25,
đặt cốt đai thỏa mãn điều kiện hạn chế theo yêu cầu cấu tạo thì
1b1 1,0)
Tính q1 = gdp + 0,5 pdp = 11,92+ 0,5x18,72 = 21,71 kN/m.
kNm.
Mb= b2Rbtbh02 = 2,0x1,05x220x4652 = 99895500Nmm = 99,9
Qb1 2 M b q1 2 99,9 21, 71 93 kN.
Qb1 93
155 kN.
0, 6 0, 6
Mb
99,9
Qb1
93 308 kN
h0
0, 465
Nh vậy:
Qb1
155kN Qmax 129kN
0, 6
Xác định qsw theo công thức:
2
Qmax
Qb21 1292 932
qsw
20 kN/m.
4M b
4 99,9
Kiểm tra:
Qmax Qb1 129 93
39 kN/m > qsw = 20 kN/m
2h0
2 0, 465
Qmin
64, 4
69 > qsw = 20 kN/m
2h0 2 0, 465
Lấy qsw = 69 kN/m
Chọn đờng kính cốt thép đai 6 có asw=28,3mm2, hai nhánh =>
Asw= 2x28,3 = 56,6 mm2.
Khoảng cách tính toán giữa các cốt đai:
stt
Rsw Asw 175 56, 6
143 mm
qsw
69
Dầm cao h=500mm nên khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:
sct Min(h/3,500mm) = 170mm => Chọn Sct = 170mm.
Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:
Page 12
Thuyết minh đồ án bê tông
smax
b 4 Rbt bh02 1,5 1, 05 220 4652
567,8 mm
Qmax
12900
Vậy, khoảng cách giữa các cốt đai:
140mm.
s Min(stt, sct, smax) = Min(143; 170; 567,8) => chọn s =
Tại các gối khác do có lực cắt bé hơn nên đợc tính stt lớn hơn, nhng
do điều kiện cấu tạo nên vẫn chọn s = 140mm
6. Tính, vẽ hình bao vật liệu
a. Tính khả năng chịu lực
Tại nhịp biên, mô men dơng, tiết diện chữ T có cánh nằm trong
vùng chịu nén, bề rộng cánh b=bf=2520mm. Bố trí cốt thép
222+122, diện tích cốt thép As=1140mm2. Lớp bê tông bảo vệ là
20mm, a=20mm+0,5x22mm=31mm, h0=500mm-31mm = 469 mm.
Rs As
280 1140
0, 018
Rbb f h0 14,5 2520 469
x h0 0, 018 469 8,5mm h f 90mm => trục trung hòa đi qua cánh.
1 0,5 1 0,5 0, 018 0,99
M td Rs As h0 280 1140 0,99 469 148 106 Nmm 148kNm
Tại gối B, mô men âm, tiết diện chữ nhật bxh = 220mmx500mm.
Bố trí cốt thép 218+122, diện tích cốt thép As=889 mm2. Lớp bê
tông bảo vệ là 20mm, a=20mm+0,5x22mm=31mm, h0=500mm-31mm
= 469mm.
Rs As
280 889
0,17
Rb bh0 14,5 220 469
1 0,5 1 0,5 0,17 0,92
M td Rs As h0 280 889 0,92 469 107.106 Nmm 107kNm
Kết quả tính toán đợc ghi trong bảng, mọi tiết diện đều đợc tính toán
theo trờng hợp tiết diện đặt cốt thép đơn.
Tiết diện
Giữa nhịp
biên
Cạnh nhịp
biên
Trên gối B
Cạnh gối B
Số lợng và diện tích cốt
thép(mm2)
222+122 - As = 1140
Ct 122 còn 222 - As =
760
218+122 - As = 889
Ct 122 còn 218 - As =
509
h0
(mm)
469
0,99
Mtd
(kNm)
148
469
0,99
3
0,92
107
471
0,95
64
469
99
Page 13
Thuyết minh đồ án bê tông
Giữa nhịp
giữa
Cạnh nhịp
giữa
Trên gối C
Cắt 118còn 218 - As =
509
218+118 - As = 763
Cắt 118 còn 218 - As =
Cạnh gối C
509
b. Xác định mặt cắt lý thuyết của
471
0,99
4
0,99
6
0,93
471
0,95
471
218+118 - As = 763
471
100
67
94
64
các thanh
-Cốt thép số 2 (122 ở dới) đầu bên trái:
+ Xác định mặt cắt lý thuyết của thanh: sau khi cắt cốt thép số
2, khả năng chịu lực ở thớ dới là 99 kN.m.cách trục gối A:1534mm
+ Xác định đoạn kéo dài w:
Tại khu vực mặt cắt lý thuyết bố trí cốt đai 6s140 có:
qsw
Rsw Asw 175 56, 6
70,8 N / mm 70,8kN / m
s
140
Do tại vị trí này không bố trí cốt xiên nên:
W
Q Qs.inc
41 0
5
5 0,022 0, 4m 20 0, 44m
2qsw
2 70,8
Chọn W=440mm.
Cốt thép
Số 2 (đầu
phải)
Số 4 (đầu
trái)
Số 4 (đầu
phải)
Số 7 (đầu
trái)
Số 6 (đầu
trái)
Số 6 (đầu
phải)
Số 5 (đầu
trái)
bên
bên
bên
bên
bên
bên
bên
Mặt cắt lý thuyết
Cách mép
mm
Cách mép
mm
Cách mép
mm
Cách mép
633mm
Cách mép
mm
Cách mép
mm
Cách mép
mm
trái gối B: 2574
phải gối B: 2399
trái gối C: 2399
trái gối C:
trái gối B: 625
phải gối B: 844
trái gối B: 1600
Đoạn kéo
dài
(mm)
W2P 700
W4T 530
W4P 530
W7T 650
W6T 800
W6P 600
W5T 600
7. Kiểm tra về neo cốt thép
gối.
gối.
Nhịp biên 222+122 cắt 122 còn 222, diện tích còn 66,667% khi và
Nhịp giữa 218+118 cắt 118 còn 218, diện tích còn 66,67% khi vào
Page 14
Thuyết minh đồ án bê tông
Điều kiện về neo cốt thép vào gối (>1/3 diện tích cốt thép ở
giữa nhịp) đợc đảm bảo.
Điều kiện tại gối:
Qb min
b 4 Rbt bh02 1,5 1,05 220 4702
81kN
C
940
Tại gối A, Qmax = 86kN
=> la = 15 = 330mm. Chọn la = 330mm.
8. Cốt thép cấu tạo.
Sử dụng 212 làm cốt giá ở nhịp biên trong đoạn không có mô men
âm.
Diện tích cốt thép: 226mm2 > 0,1%bh0 = 0,1%x220x470 =
103mm2.
Page 15
Thuyết minh đồ án bê tông
V.Tính dầm chính.
1. Sơ đồ tính
Dầm chính là dầm liên tục ba nhịp, kích thớc tiết diện dầm bdc =
300 mm, hdc = 750 mm, bề rộng cột bc= 400 mm, đoạn dầm kê vào tờng bằng chiều dày tờng bt = 340 mm. Nhịp tính toán ở nhịp giữa và
nhịp biên đều bằng l = 7,8 m. Sơ đồ tính toán trình bày trên hình vẽ
dới đây.
a)
2600
2600
2600
2600
7800
A
2600
2600
2600
7800
B
2600
2600
7800
C
D
b)
Sơ đồ tính toán dầm chính
a) Sơ đồ dầm chính; b) Sơ đồ tính dầm chính
2. Tải trọng tính toán
Trọng lợng bản thân dầm quy về các lực tập trung:
G0=bdc(hdc-hb) nl1 = 0,3x(0,75-0,09)x25x1,1x2,6 = 14,2 kN.
Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào:
G1 = gdp.l2 = 11,92x 7,2 = 85,8 kN.
Tĩnh tải tác dụng tập trung:
G = G0 + G1 = 100 kN.
Hoạt tải tác dụng tập trung truyền vào từ dầm phụ:
Page 16
Thuyết minh đồ án bê tông
P = pdpl2 = 18,72 x 7,2 = 134,7 kN.
3. Nội lực tính toán
a. Xác định biểu đồ bao mômen
Tìm các trờng hợp tải trọng tác dụng gây bất lợi cho dầm.
-Xác định biểu đồ mômen uốn do tĩnh tải G:
MG= Gl = x100x7,8 = x 780kNm.
Tra bảng đợc hệ số , từ đó xác định đợc biểu đồ mô men uốn do
tĩnh tải.
-Xác định các biểu đồ mômen uốn do hoạt tải Pi tác dụng:
MPi= Pl = x134,7x7,8 = x 1050,6 kNm.
-Kết quả tính toán biểu đồ mô men:
Bảng tính toán và tổ hợp mô men
M
M
M
M
MG
MP1
MP2
1
2
0.244
0.156
190.32
121.68
0.289
0.244
303.6234 256.3464
-0.044
-0.089
-46.2264 -93.5034
MP3
M
241.3078 132.3956
B
3
4
-0.267
0.067
0.067
-208.26
52.26
52.26
-0.133
-0.133
-139.73
-139.73
-0.133
0.2
0.2
-139.73
210.12
210.12
-0.311
326.737 104.3796 185.2758
0.044
MP4
M
Mmax
Mmin
15.4088
493.9
144.1
30.8176
378.0
28.2
46.2264
-162.0
-535.0
-31.518
262.4
-87.5
-109.262
262.4
-57.0
C
-0.267
-208.26
-0.08
-84.048
-0.178
187.007
-292.3
-395.3
-Biểu đồ bao mô men:
Tung độ của biểu đồ bao mô men: Mmax = MG+max(MPi), Mmin =
MG+min(MPi).
Tính toán Mmax và Mmin cho từng tiết diện và ghi ở bảng trên.
Page 17
Thuyết minh đồ án bê tông
535
Mmin
162
57
28,2
A
B
144,1
Mmax
262,4
378
493,9
- Mô men mép gối:
M mg 535 (535 57)
0,5 0, 4
498kNm
2, 6
b. Xác định biểu đồ bao lực cắt
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt:
-Do tác dụng của tĩnh tải G: QG = G = x 100(kN)
-Do tác dụng của hoạt tải Pi: QPi = Pi = x 134,7 (kN)
Tra bảng đợc hệ số , từ đó xác định đợc biểu đồ lực cắt tại các
vị trí trên dầm. Kết quả thể hiện ở bảng sau:
-Bảng tính toán và tổ hợp lực cắt
Q
GIUA
NHIP
Q
PHAI A
0.733
73.3
0.867
QP1
Q
116.7849
-0.133
-17.9151
QP2
Q
-17.9151
0.689
-17.9151
Q
QP4
Q
Qmax
Qmin
92.8083
-41.8917
5.9268
190.1
55.4
5.9268
-20.8
-68.6
QG
QP3
-26.7
TRAI B
PHAI B
-1.267
1
-126.7
100
-1.133
152.615
0
-0.133
1
17.9151
134.7
-1.311
1.222
176.592 164.6034
0.044
-0.222
5.9268 -29.9034
-120.8
264.6
-303.3
70.1
GIUA
NHIP
TRAI C
0
0
0
29.9034
-0.778
104.797
-29.9034
29.9
-29.9
-Biểu đồ bao lực cắt
Page 18
Thuyết minh đồ án bê tông
P
Q B =264,6
P
Q A =190
70,1
55.4
29,9
20.8
A
68.6
120,8
B
29,9
T
Q B =303,3
4. Tính cốt thép dọc
Bê tông cấp độ bền B25 có Rb=14,5 MPa; Cốt thép CII có RS=280
Mpa.
Với hệ số điều kiện làm việc của bê tông b2=1,0 tra bảng đợc hệ
số hạn chế vùng nén là R=0,595; R = 0,418.
a. Với mô men âm
Tính theo tiết diện chữ nhật b=300mm, h=750mm.
Giả thiết a=70mm, h0=750-70 = 680mm.
Tại gối B với Mmg = 498kN:
m
M
498 106
0, 25 < R = 0,418
Rbbh02 14,5 300 6802
1 (1 2 m ) 1 (1 2 0, 25)
0,85
2
2
M
498 106
As
3077mm 2
Rs h0 280 0,85 680
A
3077
s
Kiểm tra: % b h 300 680 100% 1,5%
dc 0
b. Với moomen dơng
- Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng chịu nén, bề
dày cánh hf = 100 mm.
Giả thiết a=45mm, h0=750-45 = 705mm.
Do hf=90mm>0,1hdc=75mm nên độ vơn của cánh Sf min(ld/6 =
1,25; 0,5lo = 3,94). Chọn Sf = 1,25m.
Bề rộng cánh bf = b+2Sf = 300+2x1250 = 2800mm.
- Tính Mf=Rbbfhf(h0-0,5hf) = 14,5x2800x90x(705-0,5x90) = 1896x10 6
Nmm.
Vậy Mmax = 493,9 kNm < Mf = 1896 kNm. => Trục trung hòa đi qua cánh.
Tính theo tiết diện chữ nhật b=bf=2500mm, h=700mm, a=45mm,
h0=655mm.
Page 19
Thuyết minh đồ án bê tông
- Tại nhịp biên với M+ = 493,9kNm có:
M
493,9 106
0, 03 < R = 0,418.
Rb b f h02 14,5 2800 7052
m
1 (1 2 m ) 1 (1 2 0, 03)
0,98
2
2
As
M
493,9 106
2553mm 2
Rs h0 280 0,98 705
A
2553
s
Kiểm tra: % b h 300 705 100% 1,31%
dc 0
- Tại nhịp hai, nhịp giữa với M+ = 262,4 kNm có:
M
262, 4 106
0, 023 < R = 0,439.
Rbb f h02 14,5 2800 7052
m
1 (1 2 m ) 1 (1 2 0,023)
0,987
2
2
As
M
262, 4 106
1347 mm 2
Rs h0 280 0,987 705
A
1347
s
Kiểm tra: % b h 300 705 100% 0, 64%
dc 0
- Bảng bố trí cốt thép dọc cho các tiết diện chính của dầm
Tiết diện
Nhịp biên
Gối B
Nhịp 2
As tính toán(mm2)
2553
3077
1347
Cốt thép
228 + 425 422
230+ 228
Diện tích (mm2)
2644
3194
1520
- Bố trí cốt thép tại các tiết diện chính
5.
Tính cốt thép chịu lực cắt
a.
Tính cốt đai khi không có cốt xiên
Page 20
Thuyết minh đồ án bê tông
l1.
l1.
l1.
Bên phải gối A dầm có lực cắt QAP =190kN là hằng số trong đoạn
Bên trái gối B dầm có lực cắt QBT =303,3kN là hằng số trong đoạn
Bên phải gối B dầm có lực cắt QBP =264,6kN là hằng số trong đoạn
- Tính với lực cắt QBT =303,3kN, trong đoạn này chỉ bố trí cốt
đai, không bố trí cốt xiên.
Kiểm tra điều kiện:
Qbmin Q 0,3Rbbh0.
Qbmin = b3Rbtbh0 = 0,6x1,05x300x705 = 133425 N = 133,4 kN.
0,3Rbbh0 = 0,3x14,5x300x705 = 920025N = 920 kN
=> Qbmin = 133,4 kN < QAP =303,3 kN < 0,3Rbbh0 = 920 kN
Điều kiện đợc thỏa mãn và phải bố trí cốt đai.
Tính Mb = 2Rbtbh02 = 2x1,05x300x7052 = 313120000 Nmm =
313,12 kNm.
Tính C1 = l1 - 0,5bc = 2,5 - 0,5x0,4 = 2,3m
2, 0
Ci b 2 h0
705 2350mm 2,35m
b 3
0, 6
Chọn C1 = min (2,3m; 2,35m) = 2,3m
Với C0 = 2h0 = 1,31 m.
- Giả sử bố trí cốt đai 8 khoảng cách s = 100mm tại khu vực bên
trái gối B, kiểm tra khả năng chịu lực cắt của dầm tại khu vực này:
Tính lực cắt mà cốt đai chịu đợc:
qsw
C0*
Rsw Asw 175 100, 6
176, 05 kN/m
stt
100
Mb
313,12
1,33m
qsw
176, 05
C* = min( C0* ,2h0) = min (1,33;1,41) = 1,33m
Vậy C0 = C* = 1,33m.
Khả năng chịu lực trên tiết diện nghiêng:
Qtt Qb Qsw
Mb
313,12
qswC0
176, 05 1,33 370, 2 kN.
C1
2,3
Bên trái gối B có lực cắt QBT =303,3 kN < Qtt = 370,2 kN.
Page 21
Thuyết minh đồ án bê tông
Nh vậy bố trí cốt đai 8 khoảng cách s = 100mm tại khu vực bên
trái gối B và các gối khác cũng bố trí tơng tự.
6. Tính cốt treo
Bố trí cốt treo tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính để gia cố
cho dầm chính. Lực tập trung dầm phụ truyền vào dầm chính là:
P1=P+G1 = 134,7 + 85,8= 219,5 kN
Cốt treo đợc đặt dới dạng cốt đai, diện tích tính toán:
hs
205
P1
1 219,5 103
1
h
705 889mm 2
Asw 0
Rsw
175
Dùng đai 8 có asw=50,3mm2, hai nhánh, số lợng đai cần thiết là:
n
Asw
889
9 ta chọn 10 đai.
ns asw 2 50,3
Đặt mỗi bên mép dầm phụ 5 đai, trong đoạn hs = 205mm.
Khoảng cách giữa các đai là 40mm, đai trong cùng cách mép dầm phụ
45mm.
7. Tính, vẽ hình bao vật liệu
a. Tính khả năng chịu lực
Tại nhịp biên, mô men dơng, tiết diện chữ T có cánh nằm trong
vùng chịu nén, bề rộng cánh b=bf=2800mm.với Momen âm thì
b=300mm.
Rs As
; 1 0,5 ; M td Rs As h0
Rbbh0
Ta có kết quả tính toán trong bảng sau:
Tiết diện
Giữa nhịp
biên
Cạnh nhịp
biên
Trên gối B
Cạnh trái gối
B
Cạnh trái gối
B
Cạnh phải gối
B
Cạnh phải gối
Số lợng và diện tích cốt thép
(mm2)
h0
(m
m)
230 + 228 - As = 2644
705
Cắt 228 còn 230 - As = 1414
705
228 + 425 - As = 3077
Cắt 225 còn 228+225 - As =
2223
680
Cắt 225 còn 228 - As = 1232
Cắt 225 còn 228+225 - As =
2223
Cắt 225 còn 228 - As = 1232
696
696
696
696
0,98
7
0,99
3
0,85
4
0,89
7
0,94
3
0,89
7
0,94
Mtd
(kNm)
515
277
500
389
226
389
226
Page 22
Thuyết minh đồ án bê tông
B
Giữa nhịp 2
222 + 222 - As = 1520
Cạnh nhịp 2 Cắt 222 còn 222 - As = 760
b. Xác định mặt cắt lý thuyết các thanh
Cốt thép
Số 2 (đầu bên trái)
Số 2 (đầu bên phải)
Số 4 (đầu bên trái)
Số 5 (đầu bên trái)
Số 6 (đầu bên trái)
Số 6 (đầu bên phải)
Số 7 (đầu bên trái)
Số 7 (đầu bên phải)
Mặt cắt lý thuyết
Cách trục gối
mm
Cách trục gối
mm
Cách trục gối
mm
Cách trục gối
B:2470mm
Cách trục gối
1426mm
Cách trục gối
mm
Cách trục gối
674mm
Cách trục gối
mm
A: 1458
B: 2114
B: 1911
3
0,99
709
3
0,99
709
6
299
150
Đoạn kéo dài
(mm)
680
730
690
740
B:
B: 1681
B:
B: 794
730
710
730
710
8. Kiểm tra về neo cốt thép
Nhịp biên 230 + 228 cắt 228 còn 230, diện tích còn >50% khi
vào gối.
Nhịp giữa 222 + 222cắt 222 còn 222, diện tích còn 50% khi
vào gối.
Số cốt thép ở phía dới còn lại khi kéo vào gối đảm bảo điều kiện.
Điều kiện tại gối:
Qb min
b 4 Rbt bh02 1,5 1, 05 300 7052
186,531kN
C
1410
Tại gối A, Qmax = 190kN
=> la = 15 = 450mm. Chọn la = 450mm.
Tại gối B, phía nhịp biên kéo vào 230, phía nhịp giữa kéo vào
222, các cốt thép này đặt chồng lên nhau một đoạn 550mm
(đảm bảo >(22+30)/2 = 26mm). Đầu mút còn lại kéo dài qua mép
cột một đoạn: (550-400)x0,5 = 75mm.
9. Cốt thép cấu tạo
a. Cốt thép số 8(214)
Page 23
