GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO SÀN SƯỜN
BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI
(Theo TCXDVN 356-2005)
2400
7200
2400
7200
2400
7200
7200
7200
MẶT BẰNG SÀ
N TỉLệ:1/200
A
1000
A
5300
5300 B
B
1000
Tường biên
21200
5300
5300
Dầm chính
Dầm phụ
<I> SƠ ĐỒ MẶT BẰNG SÀN:
36000
L1
(m
)
L2
(m)
p
(kN/m
)
c
γ f,p
SVTH: Đặng Văn Lâm
Bê
tông
B20
(Mpa)
Cốt thép
Rs
Rsw
Điều
(MPa) (MPa)
kiện
Nhóm
CI, AI
Trang 1
<10
225
175
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
2,
4
5,3
8
1,2
R b=
11,5
R bt=0,9
γb=0,9
Nhóm
CII, AII
>10
280
225
Tổng hợp số liệu tính toán.
1. Các lớp cấu tạo sàn và kích thước các cấu kiện
của sàn:
1.1.Các lớp cấu tạo sàn:
-
Lớp cấu
tạo sàn
Gạch
Cêramic
Vữa lót
Bêtông
cốt thép
Vữa trát
Gạch Cê
ramic.
Vữ
a ló
t.
Bêtô
ng cố
t thé
p.
Vữ
a trá
t.
Chiều
dày(δ i)
(m)
Khối lượng
riêng(γ i)
(KN/m3)
Hệ số vượt
tải(γ f, i)
0,010
0,030
20
18
1,2
1,1
25
18
1,1
1,1
0,080
0,015
Các lớp cấu tạo sàn.
1.2.Chọn chiều dày bản sàn:
→
Chọn hs = 80 mm.
1.3. Chọn sơ bộ kích thước dầm phụ: (nhòp L dp = L2 =
5300mm)
*
1 1
1 1
h dp = ÷ L 2 = ÷ × 5300 = (441÷ 331)mm.
12 16
12 16
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang 2
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
→
*
Chọn h
dp
= 400 mm.
1 1
1 1
b dp = ÷ h dp = ÷ × 400 = ( 200 ÷ 100 ) mm
2 4
2 4
→
Chọn b dp = 200 mm.
1.4.Chọn sơ bộ kích thước dầm chính: (nhòp Ldc = 3l1 = 3x2400
= 7200mm)
*
1 1
1 1
h dc = ÷ L dc = ÷ × 7200 = ( 900 ÷ 600 ) mm
8 12
8 12
→
*
Chọn hdc = 600 mm.
1 1
1 1
b dc = ÷ h dc = ÷ × 600 = ( 300 ÷ 150) mm.
2 4
2 4
→
Chọn b dc = 300 mm.
2. Tính sàn theo sơ đồ dẻo
2.1.Sơ đồ tính:
l2 5300
=
= 2,208 > 2
l1 2400
- Xét tỉ số 2 cạnh của 1 ô bản:
nên bản
thuộc loại bản làm việc theo phương cạnh ngắn.
- Để tính bản, ta cắt một dải rộng (b = 1m) vuông góc
với dầm phụ và xem như một dầm liên tục có các gối
tựa là dầm phụ và tường.
Bản sàn được tính theo sơ đồ dẻo.
2.1.1.Nhòp tính toán:
- Đoạn bản kê lên tường: C ≥ (120 ; hS) mm = (120 ; 80) mm
Chọn C = 120 mm
• Nhịp biên:
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang 3
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
⇒ L 0b
⇒ L 0b
b dp
bt
C
+
2
2
2
200 340 120
= 2400 −
−
+
= 2190 ( mm )
2
2
2
= 2190 (mm)
L 0b = L1 −
−
•
Nhịp giữa:
•
Chênh lệch giữa các nhòp:
Lo=L1bdp=2400-200=2200mm
2200 − 2190
= 0,5% < 10%
2200
2.1.2.Tải trọng tác dụng lên bản:
- Hoạt tải tính toán:
ps=pcnp81,2=9,6 kN/m2
- Tỉnh tải:
Lớp cấu
tạo sàn
Gạch
Cêramic
Vữa lót
Bêtông
cốt thép
Vữa trát
Chiề
u
dày
δ i(m)
Trò
Khối
tiêu
lượng
chuẩn
riêng
c
i
γi
g
(kN/m3
(kN/m2
)
)
Hệ
số
vượt
tải
γ f, i
Trò
tính
toán
g
2
s(kN/m )
0,010
20
0,2
1,2
0,240
0,030
18
0,54
1,1
0,594
0,080
25
2,0
1,1
2,200
0,27
1,1
0,297
3,331
0,015
18
Tổng cộng
- Tải trọng toàn phần: (tính trên dải bản rộng b = 1m)
qs=(gs+ps)= (3,331+9,6)931kN/m2
2.1.3.Tính nội lực:(lấy giá trò tuyệt đối)
Moment lớn nhất tại nhòp biên:
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang 4
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
M nb =
-
Moment lớn nhất tại gối thư ù2:
M gb =
-
q s × L2o 12,931× 2,2 2
=
= 5,69 ( kNm).
11
11
Moment lớn nhất tại nhòp giữa:
M ng
-
q s × L2ob 12,931× 2,19 2
=
= 5,64 ( kNm).
11
11
q s × L2o 12,931× 2,2 2
=
=
= 3,91 ( kNm)
16
16
.
Moment lớn nhất tại các gối giữa:
M gg =
q s × L2o 12,931× 2,2 2
=
= 3 ,91( kNm)
16
16
.
Lưu ý:
- Tại nhòp biên lấy L=Lob ,gối thứ 2 lấy L=max(Lob;Lo),các nhòp
giữa và gối giữa lay L=Lo.
Sơ đồ tính toán của bản sàn tại mặt cắt A-A
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang 5
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
340
80
120
2190
200
2200
2400
200
2400
ps
gs
1q
L
11
2
s
o
1q
L
16
2
s
1q
L
11
1q
L
16
2
2
s
o
s
ob
o
a) Sơ đồ xác đònh nhòp tính toán; b)Sơ đồ tải trọng tác
dụng;
c) Biểu đồ mô men của bản sàn
2.2.Tính cốt thép dọc chòu lực:
- Chọn a = 15 mm cho mọi tiết diện.
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang 6
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
- Chiều cao làm việc của bê tông:
thức tính toán ;
αm =
μ% =
M
γ b R b bh o2
A st
bh o
h 0 = h b − a = 80 − 15 = 65 ( mm)
As =
ξ = 1 − 1 − 2α m
<αpl =0,3;
ΔA s =
.100%
;
;
- Công
ξγb R b bh 0
γsR s
As − Ast
.100%
Ast
: Rb= 11,5Mpa ; γ b=
-
Số liệu tính toán: Bê tông B20
0,9 ; ξ pl=0,37 ; α pl = 0,3.
-
Dùng thép CI : Rs=Rsc= 225 Mpa ; Rsw=175MPa ;γ s= 1.
Hàm lượng cốt thép hợp lý của bản dầm:
-
100
-
ξ pl γ b R b
Rs
100
0,37 × 0,9 × 11,5
= 1,7 0 0
225
µmin = 0,1%≤µhợplý≤µmax =
=
Tính cốt thép tại nhòp biên:
M
5,64 × 10 6
αm =
=
= 0,129 < α pl = 0,3
γ b R b bh o2 0.9 × 11,5 × 1000 × 65 2
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0,129 = 0,139
A st =
ξγ b R b bh 0 0,139 × 0,9 × 11,5 × 1000 × 65
=
= 415,61(mm 2 )
γsR s
225
=>Chọnφ8s120 (As = 419mm2).
μ% =
As
419
.100% =
100% = 0,64%
bh o
1000 × 65
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang 7
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng sau:
-
Chọn cốt thép
Ast
(mm2/
m)
Tiết
diện
M
(kN
m)
αm
Nhòp
biên
5,64
0,12 0,13
415,61
9
9
0,64
8
120
419
0,82
Gối
2
5,69
0,13
0,14
0
0,64
8
120
419
0,1
Nhòp
giữa
3,91
0,08 0,09
278,07
9
3
0,43
8
180
279
0,33
Gối
giữa
3,91
0,08 0,09
278,07
9
3
0,43
8
180
279
0,33
ξ
418,6
μ ( %)
φ(m
m)
a
(m
m)
A
s,chọn
ΔA s ( % )
(mm
2
)
Kết quả tính toán
2.3 Bố trí thép:
- Xét tỷ số:
ps
gs
⇒ 1 < < 3 ⇒α = 0,25⇒αL0b = αL0b =0,25x2190=547,5(mm),chọn
550mm
L0
6
L0b
8
=
=
2190
6
= 365(mm). =>Chọn
2200
8
L0
6
= 275 (mm). =>Chọn
SVTH: Đặng Văn Lâm
= 365 mm.
L0b
8
= 275 mm.
Trang 8
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
.
- Đối với các ô bản ở giữa bản sàn, được giảm 20 %
lượng thép so với kết quả tính toán.
7200
2400
2400
7200
7200
7200
7200
B
C
A
C
A
5300
1000
B
5300
21200
5300
D
D
5300
2400
36000
MẶ
T BẰ
NG SÀ
N TỉLệ
:1/ 200
Vù
ng giả
m c ố
t thé
p
A s =0,8(mm2)
Chọn thép φ6/8 a170(As = 226mm2).
* Chiều dài đoạn neo cốt thép vào gối tựa:
×
Lan = (10 ÷ 15)φmax = (10 ÷ 15) 8 = (80 ÷ 120)(mm).
Chọn Lan=120 mm.
2.4. Cốt thép cấu tạo: dùng thép CI: Rsw=175 (Mpa).
2.4.1. Cốt thép cấu tạo chòu mômen âm dọc theo gối
biên và phía trên dầm chính:
As,ct
Chọn 8 a200(Asc = 197mm2).
2.4.2. Cốt thép phân bố :
Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang 9
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
2<
Chọn A s, pb
≥
L2
L1
=
5300
2400
= 2,208< 3
×
20%max(;)= 0,2 415,61=83,12(mm2 )
Chọn 6 a200(As = 141 mm2).
<II> DẦM PHỤ TÍNH THEO SƠ ĐỒ KHỚP DẺO:
Sơ đồ tính:
400
600
220
5090
340
5000
300
5300
300
5300
2500
2650
1)Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo:
Là dầm liên tục 4 nhòp với các gối tựa là tường biên và
dầm chính.
Chọn đoạn dầm phụ kê lên tường: Cdp= 220mm.
1.1) Nhòp tính toán:
Lob = L2 −
- Nhòp biên:
- Nhòp giữa:
bdc bt C dp
300 340 220
− +
= 5300 −
−
+
= 5090mm
2
2
2
2
2
2
Lo = L2 − bdc = 5300 − 300 = 5000mm
Lob − Lo
5090 − 5000
100% =
100% = 1,8%
Lo
5000
- Chênh lệch giữa các nhòp:
Sơ đồ xác đònh nhòp tính toán của dầm phụ
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
10
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
1.2) Tải trọng tác dụng lên dầm phụ:
p d [ kN/m]
- Hoạt tải tính toán:
p dp = p s × L1 = 9,6 × 2,4 = 23,04(kN / m)
g dp [ kN/m ]
- Tónh tải:
Trọng lượng bản thân dầm phụ:
g o = bdp (hdp − hs )n g γ b = 0,2(0,4 − 0,08)1,1× 25 = 1,76(kN / m)
Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào:
g1 = g s L1 = 3,331× 2,4 = 7,994(kN / m)
Tổng tónh tải:
g dp = g o + g1 = 9,754(kN / m)
- Tải trọng tính toán toàn phần:
q dp = p dp + q dp = 32,794( kN / m)
p dp
g dp
=
23,04
= 2,362
9,754
Tỷ số:
Tra bảng
⇒ k = 0,2645
gs
ps
A
B
2) Tính nội lực:
2.1) Moment:
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
11
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
M = β.q dp .L20
- Tung độ hình bao moment được tính theo công thức:
( l0:
nhòp tính toán)
- Moment dương triệt tiêu cách mép gối tựa một
đoạn:
Đối với nhòp biên:
x 1 = 0,15Lob = 0,15 × 5,09 = 0,764m
x 2 = 0,15Lo = 0,15 × 5 = 0,75m
Đối với nhòp giữa:
- Moment âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
x 3 = kLob = 0,2645 × 5,09 = 1,346m
-Moment dương lớn nhất cách gối tựa biên một
đoạn :
x 4 = 0,425Lob = 0,425 × 5,09 = 2,163m
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN HÌNH BAO MOMENT CỦA
q dp = 32,794( kN / m)
DẦM PHỤ(
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
12
)
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRN
N Bấ TễNG CT THẫP 1
CHNG
Nhũ
p
Bie
õn
Tieỏt
dieọn
0
1
2
0,425l0b
3
4
Nhũp
tớnh
toaựn
L0(m)
5,09
2
0
qdpL
(kN)
850
Giaự trũ
max
0,018
7
Thử
ự2
0,5lo
8
9
5
820
0,058
0,0625
0,058
0,018
10
Giử
ừa
11
12
0.5lo
5
SVTH: ng Vn Lõm
820
cuỷa
min
0
0,065
0,090
0,091
0,075
0,020
5
6
0,018
0,058
0,0625
Trang
13
Tung ủoọ M
[kNm]
Mmax
Mmin
0
55,23
76.47
77,32
63,72
16,99
0,0715
0,0321
-0,011
-0,008
-0,026
0,0625
-0,024
-0,005
-60,75
14,76
-26,24
47,55
-9,02
51,24
47,55
14,76
-6,56
-21,32
-51,24
14,76
47,56
51,24
-19,68
-4,1
Lp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
750
2500
BIỂ
U ĐỒ
ØBAO MOMENT
TL:1/40
2.2) Lực cắt (Q)
- Tung độ biểu đồ bao lực cắt được xác đònh theo
công thức sau:
Gối thứ nhất:
Q1 = 0,4q dp Lob = 0,4 × 32,794 × 5,09 = 66,77kN
Bên trái gối thứ nhất 2:
T
Q
2
= 0,6q dp Lob = 0,6 × 32,794 × 5,09 = 100,15kN
Bên trái và bên phải các gối giữa:
P
T
P
2
3
3
81,98
= 0,5q dp Lo = 0,5 × 32,794 × 5 = 81,98kN
81,98
81,98
100,15
66,77
Q =Q =Q
Q (kN)
BIỂ
U ĐỒ
ØBAO LỰC CẮ
T
TL:1/40
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
14
Lớp: 10080101
51,24
4,1
47,56
19,68
51,24
14,76
47,55
51,24
6,56
9,02
47,55
750
M (kNm)
2500
2163
750
14,76
764
14,76
16,99
63,72
76,47
77,32
55,23
60,75
26,24
1346
21,32
CHƯƠNG
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
3)Tính cốt thép:
Cốt dọc
3.1) Tại tiết diện ở giữa nhòp: (ứng với giá trò
moment dương)
- Tính theo tiết diện chữ T quy đổi (cánh chòu nén)
- Xác đònh
b 'f
Để tính
:
b 'f
ta lấy Sftheo điều kiện sau:
L1 − bdp 2400 − 200
=
= 1100 mm
2
2
L − bdc 5300 − 300
Sf ≤ 2
=
= 2500mm
2
2
6h 'f = 6 × 80 = 480mm
Chọn Sf=480 mm
- Bề rộng bản cánh:
b 'f = bdp + 2S f = 200 + 2 × 480 = 1160 mm
- Kích thước tiết diện chữ T:
b 'f = 1160 mm; h 'f = 80mm; b = 200mm; h = 400mm
* Giả thiết a = 45 (mm)
ho = h − a = 400 − 45 = 355mm
* Số liệu tính toán cho cả hai tiết diện:
Cốt thép CII: Rs=Rsc= 280 Mpa.
Bê tông: B15: ξpl = 0,37; Rb = 11,5Mpa, Rbt=0,9Mpa
-
Giới hạn hàm lượng cốt thép:
100
ξ pl γ b R b
µmin = 0,1 % ≤ µhợp lý ≤ µmax =
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
15
Rs
100
=
0,37 × 0,9 × 11,5
= 1,368 0 0
280
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
3.1.Tính cốt thép tại nhòp biên:
Xác đònh vò trí trục trung hòa:
M f = γ b × Rb × b 'f × h 'f × (ho − 0,5 × h 'f )
= 0,9 × 11,5 × 1160 × 80 × (355 − 0,5 × 80) × 10 −6 = 302,55( KNm)
max
M f > M nhipbien
Trục trung hòa qua cánh, tính theo tiết diện chữ nhật
(b 'f × h) = (1160 × 400)
αm =
M
77,32 × 10 6
=
= 0,051 < α pl = 0,3
γ b R b b 'f h o2 0,9 × 11,5 × 1160 × 3552
=>bài toán cốt đơn
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0,051 = 0,052
ξγ b R b b 'f h 0 0,052 × 0,9 × 11,5 × 1160 × 355
A st =
=
= 791,53(mm 2 )
γs R s
280
=> Chọn 4φ 16(As = 804mm2).
μ% =
thép.
As
804
.100% =
× 100 = 1,13%
bh o
200 × 355
µmin = 0,1% ≤ µù ≤ µmax = 1,368% => thỏa hàm lượng cốt
3.2.Tính cốt thép tại gối thứ 2:
Tương ứng với giá trò moment âm ,cánh chòu kéo tiết diện làm
việc như tiết diện chữ nhật (bdp x hdp) = (200 x 400)mm.
M
60,75 × 10 6
αm =
=
= 0,23 < α pl = 0.3
γ b R b bh o2 0,9 × 11,5 × 200 × 3552
=>bài toán cốt đơn.
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
16
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0,23 = 0,27
A st =
ξγ b R b bh 0 0,27 × 0,9 × 11,5 × 200 × 355
=
= 708,6(mm 2 )
γsR s
280
=> Chọn 2φ16+2φ14 (As = 710mm2).
μ% =
As
710
.100% =
× 100 = 1%
bh o
200 × 355
min = 0,1% ≤ µù ≤ µmax = 1,368% => thỏa hàm lượng cốt thép.
3.3.Tính cốt thép tại nhòp giữa:
Xác đònh vò trí trục trung hòa:
M f = γ b × Rb × b 'f × h 'f × (ho − 0,5 × h 'f )
= 0,9 × 11,5 × 1160 × 80 × (355 − 0,5 × 80) × 10 −6 = 302,55( KNm)
max
M f > M nhipbien
Trục trung hòa qua cánh, tính theo tiết diện chữ nhật
(b 'f × h) = (1160 × 400)
αm =
M
51,24 × 10 6
=
= 0,034 < α pl = 0.3
γ b R b bh o2 0.9 × 11,5 × 1160 × 3552
=>bài toán cốt đơn
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0, 034 = 0,035
ξγ b R b b 'f h 0 0,035 × 0,9 × 11,5 × 1160 × 355
A st =
=
= 532,77(mm 2 )
γsR s
280
=> Chọn 2φ16+1φ14 (As = 556mm2).
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
17
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
μ% =
As
556
.100% =
× 100 = 0,78%
bh o
200 × 355
µmin = 0,1% ≤ µù ≤ µmax = 1,368% => thỏa hàm lượng cốt thép.
3.4.Tính cốt thép tại gối giữa(gối 3):
Cánh chòu kéo tiết diện làm việc như tiết diện chữ nhật (bdp
x hdp) = (200 x 400)mm.
M
51,24 × 10 6
αm =
=
= 0,196 < α pl = 0.3
γ b R b bh o2 0,9 × 11,5 × 200 × 3552
=>bài toán cốt đơn.
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0,196 = 0,22
A st =
ξγ b R b bh 0 0,22 × 0.9 × 11,5 × 200 × 355
=
= 577,38(mm 2 )
γsR s
280
=> Chọn 3φ16 (As =603mm2).
μ% =
As
603
.100% =
× 100 = 0,85%
bh o
200 × 355
µmin = 0,1% ≤ µù ≤ µmax = 1,368% => thỏa hàm lượng cốt
thép.
KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP ĐƯC TÓM TẮT TRONG BẢNG
SAU:
Tiết
diện
(mmxmm
)
Bố trí thép
M
(kNm
)
SVTH: Đặng Văn Lâm
αm
ξ
Ast
(mm2/
m)
Trang
18
µ
∆As
(%)
Φ
(m
m)
As
(%)
(mm2)
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
Nhòp
biên
(1160x40
0)
77,32 0,051
Gối 2
(200x400
)
60,75
Nhòp
giữa
(1160x40
0)
51,24
Gối 3
(200x400
)
0,05
2
791,53
708,6
1,13
4φ 16
804
1,5
8
1
2φ16
+2φ1
4
710
0,2
556
4,3
6
616
6,6
9
0,23
0,27
0,034
0,03
5
532,77
0,78
2φ16
+1φ1
4
51,24 0,196
0,22
577,38
0,85
4φ14
Kiểm tra chiều cao làm việc của bê tông: h0=355 (mm) ;
chọn abv = 25 (mm).
h0tt=hdp- att.
Điều kiện đảm bảo kết quả được chọn thiên về an toàn: h 0tt
> h0:
Tiết diện
Nhòp biên
Gối 2
Nhòp giữa
Gối 3
a (mm)
33
32,57
32,72
32
h0tt (mm)
367
367,43
367,28
368
Bản tính h0tt
Vậy kết quả thép chọn được thiện về an toàn.
4.Tính cốt ngang:
Cốt đai: dùng thép CI: Rsw=175 (MPa); Es = 210.103 (MPa)
Bê tông B20: Rb=11,5 (MPa); Rbt= 0,9 (MPa); Eb= 27.103
(MPa).
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
19
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
4.1 Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn
nhất Q=100,15(kN).
Kiểm tra điều kiện khống chế :
• Điều kiện bê tông đủ khả năng chòu cắt: Q≥Qbmin=
Qb 3 = ϕ b 3 × (1 + ϕ f + ϕ n ) × γ b × Rbt × bdp × h0
Qb 3 = 0,6 × (1 + 0 + 0 ) × 0,9 × 0,9 × 200 × 355 = 34506( N ) = 34,5( KN )
ϕ b 3 = 0,6
(Bê tông nặng)
ϕn = 0
(Cấu kiện chòu uốn)
Qmax > Qb3 ⇒ Phải tính toán cốt đai.
Chọn bố trí đai φ6, hai nhánh.
S tt =
S tt =
4ϕ b 2 (1 + ϕ f + ϕ n )γ b Rbt bho2 Rsw nAsw
2
Qmax
4 × 2 × (1 + 0 + 0) × 0,9 × 0,9 × 200 × 3552 × 175 × 2 × 28
= 159( mm)
(100,15 × 10 3 ) 2
ϕ b 2 = 2,0
(Bê tông nặng)
S max =
S max
ϕ b 4 (1 + ϕ f + ϕ n )γ b Rbt bh02
Q
1,5 × (1 + 0 + 0 ) × 0,9 × 0,9 × 200 × 3552
=
= 306(mm)
(100,15 × 10 3 )
ϕ b 4 = 1,5
(Bê tông nặng)
hdp=400≤450 (mm).
* Khoảng cách cốt đai cấu tạo trên đoạn đầu dầm, L/4:
sctg
1
1
hdp
× 400 200
( mm)
≤ 2
= 2
=
150 mm 150 mm 150
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
20
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
=> Chọn φ6 sctg=150 (mm)
⇒ Khoảng cách thiết kế cốt đai:
* Tại đoạn dầm L/4, đoạn đầu dầm:
sg=150 (mm).
s≤
stt
smax
s
ct
sg≤
159( mm)
306(mm)
150( mm)
=>Chọn
4.2.Tính cốt đai cho tiết diện nhòp đoạn (L/2) có lực cắt lớn
nhất Q=66,75(kN).
Kiểm tra điều kiện khống chế :
• Điều kiện bê tông đủ khả năng chòu cắt: Q≥Qbmin=
Qb 3 = ϕ b 3 × (1 + ϕ f + ϕ n ) × γ b × Rbt × bdp × h0
ϕ f = 0,75 ×
(b 'f − b) × h 'f
b × ho
= 0,75 ×
( 440 − 200) × 80
= 0,203
200 × 355
b 'f ≤ b + 3 × h 'f = 200 + 3 × 80 = 440(mm)
Lấy
(theo TCXDVN 356-2005)
Qb 3 = 0,6 × (1 + 0,203 + 0) × 0,9 × 0,9 × 200 × 355 = 41510( N ) = 41,51( KN )
ϕ b 3 = 0,6
(Bê tông nặng)
ϕn = 0
(Cấu kiện chòu uốn)
Qmax > Qb3 ⇒ Phải tính toán cốt đai.
Chọn bố trí đai φ6, hai nhánh.
S tt =
4ϕ b 2 (1 + ϕ f + ϕ n )γ b Rbt bho2 Rsw nAsw
2
Qmax
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
21
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
S tt =
4 × 2 × (1 + 0,203) × 0,9 × 0,9 × 200 × 3552 × 175 × 2 × 28
= 432(mm)
(66,75 × 10 3 ) 2
ϕ b 2 = 2,0
(Bê tông nặng)
ϕ b 4 (1 + ϕ f + ϕ n )γ b Rbt bh02
S max =
Q
S max =
1,5 × (1 + 0,203) × 0,9 × 0,9 × 200 × 3552
= 552(mm)
(66,75 × 10 3 )
ϕ b 4 = 1,5
(Bê tông nặng)
hdp=400≤450 (mm).
* Khoảng cách cốt đai cấu tạo trên đoạn dầm giữa nhòp
L/2:
3 4 hdp
0,75 × 400 300
≤
=
=
( mm)
500 mm 500 mm 500
sctn
Chọn sctn=300 (mm)
⇒ Khoảng cách thiết kế cốt đai:
* Tại đoạn dầm L/2, đoạn giữa dầm:
(mm).
s≤
stt
smax
s
ct
s≤
432( mm)
552(mm)
300(mm)
=>Chọn s=300
Kết luận:
Cốt đai bố trí trên đoạn L/4 ở dầu dầm: φ6a150mm.
Cốt đai bố trí trên đoạn L/2 ở giữa dầm: φ6a300mm.
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
22
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
•
Điều kiện khả năng chòu ứng suất nén chính của bê
tông:
Q ≤ 0.3 × ϕ w1 × ϕb1 × γ b × Rb × b × ho
ϕ w1 = 1 + 5 ×
E s n × a sw
210.10 3
2 × 28
×
= 1+ 5×
×
= 1,07 ≤ 1,3
3
Eb b × s g
200 × 150
27.10
ϕ b1 = 1 − βγ b Rb = 1 − 0,01 × 0,9 × 11,5 = 0.897
β = 0,01
(Bê tông nặng)
Q = 100,15(kN ) < 0,3 × 1,07 × 0,897 × 0,9 × 11,5 × 200 × 355 = 211,59(kN )
=> Bê tông đảm bảo chòu được ứng suất nén chính của dầm
5.Biểu đồ bao vật liệu:
Tính khả năng chòu lực của tiết diện:
Bỏ qua cốt thép vùng nén, công thức tính toán :
ξ=
Rs As
γ b Rb bh0tt
; α m = ξ (1 − 0,5ξ ) ; M gh = α m γ b Rb bh02tt
Kết quả tính toán được tóm tắt trong bản sau:
Tiết
∆M
M gh
As
diện
att
hott
%
Cốt thép (mm2
ξ
αm
(mmxm
(mm) (mm)
(kNm
)
m)
)
Giữa
nhòp
0,05
biên
0,05 80,85
804
33
367
4φ16
1
(1160x4
00)
4,
Nhòp
5
0,02 0,02
Cắt 2φ16,
biên
402
33
42,04
367
6
6
còn 2φ16
Trái
Nhòp
0,02 0,02
Uốn 2φ16,
biên
402
33
42,04
367
6
6
còn
2φ16
Phải
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
23
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
Trên
gối 2
(200x40
0)
Bên
trái
gối 2
Bên
phải
gối 2
Nhòp 2
(1160x4
00)
Cạnh
nhòp 2
Trên
gối 3
(200x40
0)
Bên
trái
gối 3
Bên
phải
gối 3
2φ16+2φ1
4
710
32,5
7
367,4
3
0,26
1
0,22
7
0,10
7
30
63,44
Uốn 2φ16,
còn 2φ14
308
32
368
0,11
3
Cắt 2φ16,
còn 2φ14
308
32
368
0,11
3
0,10
7
30
2φ16+1φ1
4
556
32,7
2
367,2 0,03
5
8
0,03
4
55,06
Cắt 1φ14
còn 2φ16
402
33
367
0,02
6
0,02
6
42,04
4φ14
616
32
368
0,22
64
0,20
0
56,07
368
0,11
3
0,10
7
368
0,11
3
0,10
7
Cắt 2φ14,
còn 2φ14
Cắt 2φ14,
còn 2φ14
308
32
308
32
4,
4
7,
5
9,
4
30
30
5.1) Xác đònh tiết diện cắt lý thuyết:
Đoạn cắt thuyết được xát đònh gần đúng theo tam giác
đồng dạng.
- Lực cắt Q lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao
mômen.
Z
Tiết
diện
Thanh
thép
SVTH: Đặng Văn Lâm
Vò trí cắt lý thuyết
Trang
24
xi
(mm)
Qi
(kN)
Lớp: 10080101
GVHD:TS.TRẦN
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 1
CHƯƠNG
1018
55,23
26,24
(2φ16)
30
2
Bên
phải
gối 2
(2φ16)
60,75
1
Nhòp
biên
bên
trái
42,04
x
x
1000
775
54,25
891
34,51
833
32,79
290
29,92
673
31,56
1000
51,24
(2φ14)
47,55
42,04
(1φ14)
30,0
4
Bên
trái
gối 3
x
21,32
3
Nhòp 2
trái(ph
ải lấy
đối
xứng)
x
x
19,68
(2φ14)
30,0
5
Bên
phải
gối 3
51,24
1000
1000
Xác đònh vò trí và lực cắt tại mặt cắt lý thuyết
SVTH: Đặng Văn Lâm
Trang
25
Lớp: 10080101