Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
PHẦN B
TÍNH TOÁN DẦM TRỤC B TẦNG 3
A. TÍNH DẦM D2 TRỤC B.
I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:
Dùng bê tông có cấp độ bền B20 có : Rb = 11,5 Mpa, Rbt = 0,9 MPa.
Dùng cốt thép nhóm AI (Ø < 10) có: Rs = Rsc = 225 Mpa, Rsw = 175 MPa.
cốt thép nhóm AII (Ø ≥ 10) có: Rs = Rsc = 280 Mpa, Rsw = 225 Mpa.
II. PHÂN TÍCH VÀ CHỌN SƠ ĐỒ TÍNH:
Dầm trục B là dầm liên tục 5 nhịp có đầu thừa đối xứng qua đoạn giữa nhịp 3 (từ trục
3 và trục 4), dầm chạy qua các đầu cột. Sơ đồ tính là dầm liên tục tựa lên các khớp kê
là các đầu cột.
(nhÞp 1)
1
(nhÞp 2)
(nhÞp 3)
2
3,8m
1.9m
3,7m
(nhÞp 4)
3
3,9m
7,5m
3,6m
4
4,2m
7,5m
4,2m
(nhÞp 5)
5
3,6m
8,4m
3,9m
7,5m
6
3,7m
3,8m
7,5m
1.9m
III . XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM:
Tải trọng tác dụng lên dầm gồm có tĩnh tải và hoạt tải
Tĩnh tải tác dụng lên dầm gồm:
- Trọng lượng bản thân dầm và lớp vữa.
- Tải trọng các sàn truyền vào.
- Tải trọng do trọng lượng tường và cửa truyền lên dầm.
- Tải trọng do các dầm phụ truyền lên
1. Trọng lượng bản thân dầm.
Sơ bộ chọn tiết diện dầm: hd = (
1
1
)l và
20 12
b = (0,3 0,5) h
Chọn kích thước dầm:
Nhịp
Chiều dài
h(m)
b(m)
l(m)
(1/20).l (1/12).l H (chọn)
0,3h
0,5h
b(chọn)
dầm
1;2&4;5
7,5
0,375
0,625
0,600
0,18
0,3
0,25
3
8,4
0,420
0,700
0,650
0,195
0,325
0,25
Công son
1,9
0,400
0,25
Cấu tạo phần sàn giao nhau với dầm được tính vào trọng lượng sàn.Vì vậy trọng
lượng bản thân dầm chỉ tính với phần không giao với sàn.
+ Trọng lượng phần bê tông:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 99 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
hb
q = n.bt.(h - hb).b
h
+ Trọng lượng phần vữa trát:
q = n. vt.d.(b + 2h -2hb)
Với hb= 100mm:đối với mọi nhịp dầm
b
Bảng tính tải trọng bản thân dầm
Tiết diện(m)
Nhịp dầm
b
h
d
h-hb
(m) (m)
Bê
Phần
tông
trát
N/m3
1;2&4;5 0,25 0,60 0,1 0,50 25000
3
0,25 0,65 0,1 0,55 25000
Công son 0,25 0,40 0,1 0,30 25000
2.Tải do sàn truyền vào dầm:
1
1'
2
1.90m
7.50m
3.80m
3.70m
d p1
3
7.50m
3.90m
3.60m
3.85m
7
6
22
42.20m
8.40m
4.20m
4.20m
d p4
d p3
8
9
18
19
(N/m3)
16000
16000
16000
d p5
10
10
gtc(N/m)
gtt (N/m)
Bê Phần nbt ntr Bê Phần
tông trát
tông trát
3125 208 1,1 1,33438 270
3438 216 1,1 1,33781 291
2500 176 1,1 1,32750 229
4
5
Tổng
gtt
(N/m)
3708
4072
2979
6
6'
7.50m
3.60m
3.90m
7.50m
1.90m
3.70m
3.80m
d p4
d p3
9
8
d p1
7
6
22
0.42m
d2
16
C
d p7
d p6
d p2
1.9m 2.9m
17
1.9m
2.7m
d p8
3.90m
3.60m
20
20
0.37m
2.70m
B
19
d p9
d p8
4.20m
4.20m
42.20m
3.60m
18
17
d p7
3.90m
d p2
16
d p6
2.8m 1.85m2.90m1.90m
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm đang xét gồm có tĩnh tải va hoạt tải
Với sàn bản kê 4 cạnh
Tải trọng phân bố trên các sàn sẽ truyền về các dầm với góc truyền lực là 45 o
Gọi gs (N/m2) là lực phân bố trên diện tích sàn
Tải gs (N/m2) được truyền về các dầm theo sơ đồ như hình vẽ:
2
3
Trong đó : qtd 1 1 2. .q1
5
qtd 2 q1
8
Với: q1=
l1
1
l1.g s
2.l2
2
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 100 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
l1
2
gs .l 1
2
l
qtd1
l
2
l1
2
gs .l 1
2
2
l
qtd2
l1
l1
2
l1
Với sàn bản dầm:
Tải trọng phân bố trên sàn chỉ truyền san hai dầm dọc ( vuông góc với phương
cạnh ngắn của bản)
Trong đó : qtd =q1=0,5.gs.l1
qtd3
l1
l2
l2
Bảng tính tải trọng do sàn truyền vào dầm.
Tải trọng tính
Ô
sàn
toán phân bố đều
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (N/m)
trên sàn (N/m2)
Tĩnh tải Hoạt tải
Công thức
=
l1
2.l2
K=1-22+3
5
.0,5.gs.l1
8
5
.0,5.gs.l1
8
6
3918
1950
7
3918
1950
8
3918
1950
1
.g sl1.k
2
9
3918
1950
5
.0,5.gs.l1
8
0,493
0,394
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Tĩnh tải
Hoạt tải
4652,6
2315,6
4530,2
2254,7
2971,6
1479
4407,8
2193,8
Trang
- 101 -
ỏn tt nghip
Chung c An Hũa TP. H Chớ Minh
10
3918
1950
1
.g sl1.k
2
16
3918
3600
5
.0,5.gs.l1
8
0,464
1
.g sl1.k
0,482
2
1
.g sl1.k
18
3918
3600
0,346
2
1
.g sl1.k
19
3918
3600
0,375
2
1
.g sl1.k
20
3918
3600
0,321
2
3.Ti do tng v ca truyn vo dm:
17
3918
3600
0,469
3537
1761
2203,9
2025
0,423
2320
2132
0,719
3803
3494
0,666
3523
3237
0,76
4571
4200
i vi mng tng c: tit kim ngi ta quan nim rng ch cú phn
tng gii hn trong phm vi gúc 60 l truyn lc lờn dm, cũn li to thnh lc
tp trung xung nỳt ct. S truyn ti trng t tng xung dm v nỳt ct th
hin trờn hỡnh v:
+ Trng lng tớnh toỏn ca 1m2 tng 20 gch ng: gt =1,1.3300 = 3630 (N/m2)
Ti trng t tng truyn xung s cú dng hỡnh thang hoc hỡnh tam giỏc:
Lỏỳy thaỡnh lổỷc tỏỷp trung truyóửn vaỡo
nuùt cọỹtbón dổồùi
Khi ti trng t tng truyn
xung cú dng hỡnh thang:
Gi ht l chiu cao tng : ht = chiu cao
tng hd
Cọỹt
Dỏửm tỏửng trón
a = ht.tg30
a
=> =
ld
=> gt = (1-2.2 + 3).gt.ht
Cọỹt
Dỏửm õang xeùt
30
30
60
60
ld
Khi ti trng t tng truyn
xung cú dng hỡnh tam giỏc
=> gt =
5
l
( gt . d .tg 600 )
8
2
i vi mng tng cú ca: xem gn ỳng ti trng tỏc dng lờn dm l
ton b trng lng tng, ca phõn b u trờn dm.
G G
t
Gc g t .S t g c .S c
Trong ú : gt : trng lng tớnh toỏn ca 1 m2 tng.
Sinh viờn thc hin: Nguyn Ngc Ton Lp: T13XDD2
Trang
- 102 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
St : diện tích tường trên nhịp dầm đang xét.
nc : hệ số vượt tải đối với cửa.
gc : trọng lượng tính toán của 1 m2 cửa. (gc=250.1,1=275 (N/m2))
Sc : diện tích cửa trên tường của nhịp dầm đang xét.
gtường =
G
ld
Kết quả tính toán như trong bảng 2.2
Bảng 2.2: Tải trọng do tường truyền vào dầm.
l
Sc
Gc
Gt
(N)
(N)
(N)
0
18622
9801
1-2,5-6
7,5 20,25 2,42 17,83 275 3630 665,5 73507
9801
2-3,4-5
7,5 20,25 2,42 17,83 275 3630 665,5 73507
9801
2
Côngson
2
(m) (m )
(m )
1,9 5,13
0
St
2
gc
(m ) (N)
5,13 275 3630
gtường=
G
gt
Nhịp
S
ld
(N/m)
Với nhịp 3:Tường xây trên nhịp 3 của dầm là mảng tường đặc nên quan niệm chỉ có
tường trong phạm vi góc 600 là truyền lực lên dầm, còn lại thành lực tập trung truyền
xuống cột
-
Chiều dài tường 8,4 m, dày 200, có gt = 3300.1,1= 3630 (N/m2)
-
-
Chiều cao tường: ht= 3,3-0,65 = 2,65 (m) (hd= 0,65m)
-
Tải trọng phân bố đều trên dầm (Ld= 8,4 m).
Tải trọng lên dầm có dạng hình thang (như hình vẽ) quy đổi về phân bố
đều.
a
gt .ht
ld
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
q
ld
Trang
- 103 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
Với : a = ht . tg30o = ht .
3
3
q = (1 2 2 3 ).gt .ht
;
a
ld
2
3
qt= (1 2 ) g t .ht = (1 2.0,1822 0,1823 ).3630 .2,65 = 8924 (N/m)
Tổng hợp tải trọng tác dụng lên dầm trục A. (Lực phân bố đều)
Bảng 2.3
Nhịp
Công son
1-2
2-3
3 – 3’
Ld
Tĩnh tải
Hoạt tải
1,9
2,9
0,95
0,95
2,7
3,9
3,6
4,2
gtt
12780
18039
20243
20482
20359
20283
21440
21104
qtt
9801
2316
4341
4280
4387
4971
5431
5961
Đối xứng với nhịp 3’-4, 4-5, 5-6.
4. Tải trọng do dầm phụ truyền vào dầm trục B: (Quy về lực tập trung).
4.1. Các tải trọng tác dụng lên dầm phụ: DP1, DP2,…, DP8, DP9
a. Trọng lượng bản thân các dầm phụ (DP1), (DP2),…, (DP8), (DP9)
Sơ bộ chọn tiết diện các dầm phụ là : 20x60 cm
Trọng lượng các dầm phụ trừ phần giao với sàn với chiều dày 10cm:
Bảng tính tải trọng bản thân dầm:
Tiết
Dầm
phụ
DP1,2,3,4,5,
6,7,8,9
diện(cm)
b
h
20
60
a
h-hb
(cm) (cm)
1
Bê
Phần
tông
trát
N/m3 (N/m3)
qtc
qtt
(N/m)
(N/m) Tổng q
nbt ntr
Bê Phần
Bê Phần (N/m)
tông trát
tt
tông trát
50 25000 16000 3125 208 1,1 1,3 2750 250 3000
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 104 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
b. Trọng lượng do sàn truyền vào các dầm phụ: Bao gồm tĩnh tải và hoạt tải
Tương tự các sơ đồ truyền tải trên , tải trọng truyền trên các dầm phụ được tính toán
như sau:
Ô sàn
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP1
Tải trọng tính toán phân bố
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (N/m)
đều trên sàn(N/m2)
Tĩnh tải
Hoạt tải
Công thức tính
1
.g s .l1
22
3918
1950
2
Với l1: chiều dài của ô sàn đang xét theo phương cạnh ngắn.
Tĩnh tải
Hoạt tải
7542
3754
1
.g s .l1 : dạng truyền tải qua ô sàn là hình chữ nhật.
2
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP3
Tải trọng tính toán phân bố
Ô sàn
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (N/m)
đều trên sàn(N/m2)
Tĩnh tải
Hoạt tải
6
3918
1950
7
3918
1950
Công thức tính
1
.g sl1.k
2
1
.g sl1.k
2
Tổng
Tĩnh tải
Hoạt tải
2934
1460
3107
1544
6041
3004
Với l1: chiều dài của ô sàn theo phương cạnh ngắn
k: 1-22 +3 dạng truyền tải qua ô sàn là hình thang.
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP4:
Tải trọng tính toán phân bố
Ô sàn
đều trên sàn (N/m2)
Tĩnh tải
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (N/m)
Hoạt tải
Công thức tính
Tĩnh tải
Hoạt tải
4714
2346
3258
1622
8
3918
1950
5
.0,5.gs.l1
8
9
3918
1950
1
.g sl1.k
2
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 105 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
Tổng
7972
3968
Với l1: chiều dài của ô sàn theo phương cạnh ngắn.
k: 1-22 +3 dạng truyền tải qua ô sàn là hình thang.
=
l1
2l2
5
.0,5.gs.l1: dạng truyền tải qua ô sàn là dạng hình tam giác.
8
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP5:
Tải trọng tính toán phân
Ô sàn
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (N/m)
bố đều trên sàn(N/m2)
Tĩnh tải
2(ô10)
3918
Hoạt tải
Công thức tính
1950
5
.0,5.gs.l1
8
Tổng cộng
Với l1: chiều dài của ô sàn theo phương cạnh ngắn.
Tĩnh tải
Hoạt tải
4714
2346
9428
4692
5
.0,5.gs.l1: dạng truyền tải qua ô sàn là dạng hình tam giác.
8
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP6:
Tải trọng tính toán phân bố
Ô
đều trên sàn(N/m2)
sàn
Tĩnh tải
Hoạt tải
3918
3600
16
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (N/m)
Công thức tính
1
.g sl1.k
2
Tổng cộng
Tĩnh tải
Hoạt tải
2631
2418
2631
2418
Với l1: chiều dài của ô sàn theo phương cạnh ngắn
k: 1-22 +3 dạng truyền tải qua ô sàn là hình thang.
=
l1
2l2
-
Tải trọng cầu thang truyền vào dầm phụ DP6
Ta chọn cầu thang truyền vào dầm phụ DP6 có dạng bản, nên tải trọng bản thang chỉ
truyền vào dầm phụ DP6 và dầm chiếu nghĩ. Từ kết quả tính cầu thang ta có tải trọng
trên 1m2 bản thang là 8779 (N/m2), chiều dài bản thang theo phương nghiêng là 3m,
rộng 1,15m.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 106 -
Đồ án tốt nghiệp
-
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
Vậy tải trọng truyền lên dầm DP6 là: 2.(8779.3.
1,15
)= 30287 (N/m)
2
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP7
Tải trọng tính toán phân bố
Ô sàn
đều trên sàn(N/m2)
Tĩnh tải
Hoạt tải
16
3918
3600
17
3918
3600
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (N/m)
Công thức tính
1
.g sl1.k
2
5
.0,5.gs.l1
8
Tổng
Tĩnh tải
Hoạt tải
2631
2418
3306
3038
5937
5456
Với l1: chiều dài của ô sàn theo phương cạnh ngắn
k: 1-22 +3 dạng truyền tải qua ô sàn là hình thang.
=
l1
2l2
5
.0,5.gs.l1: dạng truyền tải qua ô sàn là dạng hình tam giác.
8
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP8.
Tải trọng tính toán phân bố
Ô
đều trên sàn(N/m2)
sàn
Tĩnh tải
Hoạt tải
18
3918
3600
19
3918
3600
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (N/m)
Công thức tính
5
.0,5.gs.l1
8
5
.0,5.gs.l1
8
Tổng
Tĩnh tải
Hoạt tải
3306
3038
3306
3038
6612
6076
Với l1: chiều dài của ô sàn theo phương cạnh ngắn
5
.0,5.gs.l1: dạng truyền tải qua ô sàn là dạng hình tam giác.
8
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP9
Tải trọng tính toán phân
Ô sàn
2(Ô20)
bố đều trên sàn(N/m2)
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (N/m)
Tĩnh tải
Hoạt tải
Công thức tính
Tĩnh tải
Hoại tải
3918
3600
5
.0,5.gs.l1
8
3759
3454
7518
6908
Tổng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 107 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
Với l1: chiều dài của ô sàn theo phương cạnh ngắn
5
.0,5.gs.l1: dạng truyền tải qua ô sàn là dạng hình tam giác.
8
c. Tải do tường truyền vào dầm phụ:
Tường trên các dầm phụ DP1, DP4, xây bằng gạch ống dày 10cm, DP5 có chiều dày
20cm, còn các dầm phụ DP3, DP7, DP8, DP9 không có tường xây.
Còn dầm phụ DP2 làm bằng vách kính khung thép có chiều cao 3m chiều rộng 2,5m.
Trọng lượng tính toán của 1m2 vách kính khung thép là 400 (N/m2)
Trong đó :
gt : trọng lượng tính toán của 1m2 tường 10 gạch ống là 1800 (N/m2)
St: diện tích tường trên nhịp dầm đang xét.
nc: Hệ số vượt tải đối với cửa.
gc: trọng lượng tính toán của 1 m2 cửa. (gc= 250.1,1= 275 (N/m2))
Sc: diện tích cửa trên tường của nhịp dầm đang xét.
Tải trọng tường truyền lên các dầm phụ được tính toán như sau:
Bảng 2.4: Tải trọng do tường truyền vào dầm phụ.
Nhịp
l
S
2
Sc
2
St
gc
gt
Gc
Gt
gtường=
2
G
ld
(m) (m )
(m )
(m ) (N/m) (N/m) (N/m) (N/m)
DP1
3,85 10,4
1,82
8,58
275
1800
501
15444
4142
DP2
DP4
2,7 7,5
3,85 4,59
0
0
7,5
4,59
0
0
400
1800
0
0
3000
8262
1200
2146
DP5
3,85 10,4
0
10,4
3630
0
37752
9806
(N/m)
4.2. Tổng hợp tải trọng tác dụng lên dầm phụ trục B: DP1...DP9:
Dầm phụ
DP1
DP2
DP3
DP4
DP5
DP6
DP7
Ld
3,85
3,85
3,85
3,85
3,85
2,7
2,7
Tĩnh tải
Hoạt tải
Tĩnh tải
Hoạt tải
tải trọng
tải trọng
(gtt)
(qtt)
tập trung
tập trung
3754
0
3004
3968
4692
32918
5456
(Ptt)
22338
9448
18767
26612
44163
49445
13021
(Pht)
7226
0
5782
7638
9032
44439
7365
11604
4908
9749
13826
22942
36626
9645
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 108 -
Đồ án tốt nghiệp
DP8
DP9
2,7
2,7
Với Ptt = gtt.
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
10320
11226
6076
6908
13932
15155
8202
9325
ld
l
, Pht = qtt. d
2
2
ld: Chiều dài dầm phụ đang xét
gtt = gtlbt + gsàn truyền vào + gtường truyền vào
qtt = qsàn truyền vào
Bảng ký hiệu lực phân bố trên trên sơ đồ tải trọng.
Tải trọng phân bố đều
Ký
q1
q2
q3
q4
q5
q6
q7
q8
1,9
2,9
0,95
0,95
2,7
3,9
3,6
4,2
12780 18039 20243
20482
20359
20283
21440
21104
9801
4280
4387
4971
5431
5961
hiệu
Kích
thước
Tĩnh
tải
Hoạt
tải
2316
4341
Bảng ký hiệu lực tập trung trên sơ đồ tải trọng.
Ký hiệu
Do dầm
Tĩnh tải
Hoạt tải
P1
DP1
22338
7226
P2
DP2
9448
0
Tải trọng tập trung
P3
P4
P5
DP3
DP6
DP7
18767 49445 13021
5782 44439 7365
P6
(DP4+DP8)
40544
15840
P7
(DP5+DP9)
59318
18357
II . TÍNH TOÁN NỘI LỰC:
1.Sơ đồ tải trọng:
Tĩnh tải:
P1 P2
q2
q1
P4 P3
P5
q3q4
q5
1
0,42m
0,9m0,9m
1,9m 2,9m
2,8m
7,5m
P6
q6
q7
2
q8
P7
3
3,9m
3,6m
7,5m
P6
q7
q8
q6
4,2m
8,4m
P4
P5 P3
q4 q3
3,6m
3,9m
7,5m
P2 P1
q2
5
4
4,2m
q5
q1
6
3,8m
0,42m
1,9m
Trang
- 109 -
3,7m
7,5m
Hoạt tải 1:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
P1
q1
1
0,42m
0,9m0,9m
1,9m 2,9m
2,8m
2
3
3,9m
7,5m
3,6m
5
4
4,2m
7,5m
4,2m
3,6m
6
3,9m
8,4m
3,7m
3,8m
7,5m
0,42m
1,9m
7,5m
Hoạt tải 2:
q2
P4 P3
P5
q3 q4
q5
1
0,42m
0,9m0,9m
1,9m 2,9m
2,8m
2
3
3,9m
7,5m
3,6m
5
4
4,2m
7,5m
4,2m
3,6m
6
3,9m
8,4m
3,7m
3,8m
7,5m
0,42m
1,9m
7,5m
Hoạt tải 3:
P6
q6
1
0,42m
0,9m0,9m
1,9m 2,9m
2,8m
q7
2
3
3,9m
7,5m
3,6m
5
4
4,2m
7,5m
4,2m
3,6m
6
3,9m
8,4m
3,7m
7,5m
3,8m
0,42m
1,9m
7,5m
Hoạt tải 4:
q8
1
0,42m
0,9m0,9m
1,9m 2,9m
2,8m
2
P7
q8
3
3,9m
7,5m
3,6m
5
4
4,2m
7,5m
4,2m
3,6m
8,4m
3,9m
6
3,7m
7,5m
3,8m
0,42m
1,9m
7,5m
Hoạt tải 5:
P6
q7
1
0,42m
0,9m0,9m
1,9m 2,9m
2,8m
2
3
3,9m
7,5m
3,6m
q6
5
4
4,2m
7,5m
4,2m
3,6m
8,4m
3,9m
6
3,7m
7,5m
3,8m
0,42m
1,9m
7,5m
Hoạt tải 6:
q5
1
0,42m
0,9m0,9m
1,9m 2,9m
2,8m
7,5m
2
3
3,9m
3,6m
7,5m
4,2m
8,4m
q2
5
4
4,2m
P4
P5 P3
q4 q3
3,6m
3,9m
7,5m
6
3,8m
0,42m
1,9m
Trang
- 110 -
3,7m
7,5m
Hoạt tải 7:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
P1
q1
1
0,42m
1,9m
2,9m
0,9m0,9m
2,8m
7,5m
2
3
3,9m
3,6m
7,5m
5
4
4,2m
4,2m
3,6m
8,4m
3,9m
7,5m
6
3,7m
3,8m
0,42m
1,9m
7,5m
Các giá trị qi; Pi xem bảng tổng hợp ở trên
Do hoạt tải có tính chất bất kỳ (xuất hiện theo các qui luật khác nhau ) nên cần tổ hợp
để xác định những giá trị nguy hiểm nhất của nội lực do hoạt tải gây ra.
Hoạt tải được chia ra làm nhiều trường hợp, mỗi trường hợp tải trọng chỉ tác dụng lên
1 nhịp. Ta có sơ đồ do hoạt hải tác dụng như sau:
2.Tính nội lực:
Sử dụng phần mền tính kết cấu (Sap2000) ta xác định được nội lực do tĩnh tải và các
trường hợp hoạt tải như sau:
Tĩnh tải: Biểu đồ momen M (T.m)
Biểu đồ lực cắt Q (T)
Hoạt tải 1: Biểu đồ momen M (T.m)
Biểu đồ lực cắt Q (T)
Hoạt tải 2: Biểu đồ momen M (T.m)
Biểu đồ lực cắt Q (T)
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 111 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
Hoạt tải 3: Biểu đồ momen M (T.m)
Biểu đồ lực cắt Q (T)
Hoạt tải 4: Biểu đồ momen M (T.m)
Biểu đồ lực cắt Q (T)
Hoạt tải 5: Biểu đồ momen M (T.m)
Biểu đồ lực cắt Q (T)
Hoạt tải 6: Biểu đồ momen M (T.m)
Biểu đồ lực cắt Q (T)
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 112 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
Hoạt tải 7: Biểu đồ momen M (T.m)
Biểu đồ lực cắt Q (T)
3.Tổ hợp nội lực:
Ta có:
Mmax = MTT + ¿(MHT+ )
;
Qmax = QTT + ¿ (QHT+ ).
Mmin = MTT + ¿MHT- )
;
Qmin = QTT + ¿(QHT- ).
III . TÍNH TOÁN CỐT THÉP
1. Chọn vật liệu :
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 113 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
- Cốt dọc chịu lực dùng thép AII, có RSC= RS = 280(MPa)
- Cốt đai dùng thép AI, có RS = RSC = 250MPa(MPa ), RSW = 175 (MPa ).
- Bêtông B20, có Rn = 11,5 (MPa ), RBT = 0,9 (MPa ).
- Chọn lớp bảo vệ a = 5 cm.
ho = h – a
- Với nhịp 7,5m thì bxh=(25x600)mm, nhịp 8,4m thì bxh
Fa'
h
2. Tính cốt thép dọc:
ho
x
=(250x650)mm
Fa
a
a. Với tiết diện chịu mômen âm tại gối:
b
Do cánh dầm nằm trong vùng kéo nên ta bỏ qua sự làm việc
của cánh.
Lúc này tính dầm với tiết diện b x h.
Tính m
M
Rb bh0
2
- Kiểm tra điều kiện m R =0,429
+ Nếu m R tính toán đặt cốt đơn.
- Tính As=
M
Rs h0
từ m tra bảng ra
Chọn Fa sao cho Fachon Fatt và thuận tiện cho thi công.
- Kiểm tra điều kiện:
min % %=
As
.100% max %
bh0
=0,8% -1,5% là hợp lý . min =0,1% .
+ Nếu R m 0,5 Tính toán đặt cốt kép
- Cốt chịu nén:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 114 -
Đồ án tốt nghiệp
'
As
M R Rb b.h0
Rsc h0 a '
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
2
- Cốt chịu kéo:
As =
R Rb bh0 Rsc '
As
+
Rs
As
+ Nếu m R và m 0,5 Thì hoặc tăng kích thước tiết diện (nên tăng
chiều cao tiết diện ) hoặc tăng cấp độ bền của bê tông
b. Với tiết diện chịu mômen dương tại nhịp:
Tính như tiết diện chữ T cánh nằm trong vùng chịu nén,tham gia chịu lực với sườn
nên ta phải kể vào trong tính toán.
Tiết diện tính toán lúc này là : h x bc.
Với bf = b + 2.sc.
sc : Giá trị nhỏ nhất trong các giá trị sau:
+ 1/6 nhịp tính toán của dầm. sc <1/6x7,5 = 1,25 (m)
+ Có dầm ngang hoặc khi bề dày của cánh h’f =100mm 0,1.h=0,1.600=60mm thì
sc <1/2 khoảng cách giữa 2 mép trong của dầm dọc. sc <1/2.2,7 = 1,35 (m). Trong
trường hợp đối với dầm trục B thì điều kiện này luôn xảy ra.
Chọn sc =1,2 m
+ Kiểm tra trục trung hoà bằng cách tính Mf:
Mf = Rb.bf’.hf’.(hf’ - 0,5.hf’ ) =115.(120.2+25).10.(10-0,5.10) = 1523750(daN.cm)
Mf =152,375 kN.m, từ bảng tổ hợp ta thấy tất cả các mô men M đều lớn hơn > M f
trục trung hoà qua sườn
tính như tiết diện chữ nhật bxh
Trình tự tính giống như tiết diên chịu mômen âm nhưng thay b.
Đối với nhịp 8,4m ta cũng tính tương tự như trên.
3.Kết quả tính toán.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 115 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 116 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
4. Tính cốt đai:
a.Tính toán cốt đai cho dầm nhịp 7,5m, với lực cắt Qmax= 238,25 kN = 238250N
+ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bê tông
Qmax 0,3 1 b1 Rb bh0
Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu: 6a150
Trong đó:
- Qmax: lực cắt lớn nhất trong dầm
- 1 : hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai vuông góc vói trục dầm
1 1 5 và 1,3
Ở đây:
Es
A
, s
Eb
bs
As : diện tích cốt thép đai đặt trong một mặt phẳng vuông góc với truc dầm và cắt qua
tiết diện nghiêng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 117 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
b:chiều rộng của tiết diện dầm
s:khoảng cách các cốt đai theo chiều dọc cấu kiện
b1 :hệ số kể đến sự phân bố lại nội lực của các loại bê tông khác nhau,
b1 1 Rb (Rb tính bằng MPa)
= 0,01 đối với bê tông nặng và bê tông hạt nhỏ
=0,02 đối với bê tông nhẹ
As
2.28,3
0,0015
bs 250.150
E s 21.10 4
7,8
Eb 27.10 3
1 1 5 1 5.7,8.0,0015 1,059 1,3
b1 1 Rb 1 0,01.11,5 0,885
Điều kiện:
0,3 1 b1Rbbh0 0,3.1,059 .0,885.11,5.250.560 452674 N Qmax 238250 N
Tiết diện thỏa mãn điều kiện đảm bảo không bị phá hoại theo ứng suất nén chính
+ Tính Mb:
M b b 2 (1 f n ) Rbt bh02
Trong đó:
b 2 : hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông
b 2 =2,0 đối với bê tông nặng và bê tông tổ ong
b 2 =1,7 đối với bê tông hạt nhỏ
f : hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong vùng
nén. Đối với tiết diện hình chữ nhật f =0
n : hệ số kể đến ảnh hưởng của lực dọc trục
Trong trường hợp này dầm không có lực dọc trục nên n =0
Trong mọi trường hợp
1 f n 1,5
2
6
2
Vậy M b b 2 (1 f n ) Rbt bh0 2(1 0 0).0,9.10 .0,25.0,56 141120 N .m
v
2
+ Tính: q1 g (do trong dầm có một phần tải trọng tạm thời v phân bố liên tục)
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 118 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
Trong đó:
v : tải trọng tạm thời phân bố lên dầm
v 18901N / m
g : là tải trọng thường xuyên phân bố liên tục trên dầm(g=20482N/m )
q1 20482
18901
29932 N / m
2
+ Tính Qb1 2 M b q1 2 141120 .29932 129984 N
Qb1 129984
M
216641N Qmax 238450 N b Qb1 381984 N
0,6
0,6
ho
Do đó tính qsw
(Qmax Qb1 ) 2 (238450 129984 ) 2
83367 N / m =83,6N/mm
Mb
141120
qsw= 83367N/m >
1
1
.Qbmin=
.φ .(1+φb+φn).Rbt.b.h0
2h0
2h0 b3
=
1
0,6.1.0,9.106.0,25.0,56=67500N /m
2.0,56
Vậy cốt đai chịu lực cắt ít hơn lực cắt tối thiểu của bê tông nên xảy ra hiện tượng phá
hoại giòn, ta tính lại qsw theo công thức:
Q
qsw max b 2 .q1
2h0 b 3
238450 2
.29932
2.0,56 0,5
s
2
Qmax b 2 Qmax
.q1
2h0 b 3 2h0
2
2
2
238450 2
238450
.29932
55061N / m
2.0,56 0,5
2.0,56
Rsw . Asw 175.2.28,3
180mm s gt 150mm
qsw
55
- Do đó ta chọn cốt đai theo cấu tạo tối thiểu, tại gối đặt đai hai nhánh 6 s=150mm và
đoạn giữa dầm đặt đai hai nhánh 6 s=200mm
Tính chiều dài khu vực gần gối tựa:
175.2.28,3
175.2.28,3
66,03( N / mm)
49,5( N / mm)
200
qsw1= 150
; qsw2=
qsw1- qsw2 =66,03-49,5=16,53N/mm
Mb
q sw1 .c01 Qmax q1c
Tính: L1= c c
q sw1 q sw2
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 119 -
Đồ án tốt nghiệp
Trong đó c=
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
Mb
141120
2
3,24m b 2 .h0 .0,56 1,86 m
q1 (qsw1 qsw2 )
29932 16530
b3
0,6
Nên lấy c=1,86m
c01
Mb
141120
1,46m
qsw1
66030
c02
Mb
141120
1,68m
qsw 2
49500
141120
66030.1,46 238450 26347.1,86
l
L1=
1,86
1,86
1,875m
16530
4
Tính Smax=
b 4 (1 n ) Rbt .bh02 1,5.(1 0).0,9.250.560 2
h
443,8mm 200mm
Q
238450
3
Kết luận :chọn đai 6 hai nhánh với khoảng cách s=150mm trên đoạn cách gối tựa
l=1,9m trên đoạn còn lại bố trí đai 6 hai nhánh với khoảng cách s=200mm
b.Tính cốt đai cho lực tập trung.
Trên dầm có nhiều lực tập trung, nhưng những lực tập trung đó nằm trên những tiết
diện cách gối tựa một đoạn C vượt quá tiết diện có giá trị mô men lớn nhất. Nên ta
không tính cốt đai cho lực tập trung.
5.Tính toán cốt treo
Ở vị trí có dầm phụ kê lên dầm trục B tính cốt treo để gia cố dầm, cốt treo được đặt
dưới dạng cốt đai.
a. Tính cốt treo cho đoạn dầm có nhịp (l=7,5m)
với lực tập trung lớn nhất là F=P6 =42752N
Từ điều kiện để đảm bảo cho bê tông không bị giật đứt:
h
F .1 s Rs As
h
dÇmphô
200
F: lực giật đứt (F= 49445N)
hs = h là khoảng cách từ vị trí đặt lực giật
600
h
Trong đó:
cèt thÐp däc
đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc
0
hợp với góc 45 . (Đoạn bố trí cốt treo)
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
hS
b
a
f
hS
Trang
- 120 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
¿RsAs tổng lực cắt chịu bởi cốt thép treo đặt trong vùng giật đứt có chiều dài a
bằng:
a= 2hs+b
b là bề rộng của diện tích truyền lực giật đứt (b= 20cm)
h là chiều cao làm việc của cấu kiện chịu lực F(h =60cm)
hs= 60cm, Vì h=hs do đó ta có:
As
F
49445
2,82.10 4 m 2 2,82cm 2
6
Rs 175.10
Chọn cốt đai vai bò 218 có Asw= 3,99cm2 bố trí cốt vai bò như hình vẽ KC-03
b.Tính cốt treo cho đoạn dầm có nhịp (l=8,4m)
Với lực tập trung lớn nhất là F=P7 =59318N
Từ điều kiện để đảm bảo cho bê tông không bị giật đứt:
h
F .1 s Rs As
h0
Trong đó:
F: lực giật đứt (F=59318N)
hs = h là khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc
hợp với góc 450. (Đoạn bố trí cốt treo)
¿RsAs tổng lực cắt chịu bởi cốt thép treo đặt trong vùng giật đứt có chiều dài a
bằng:
a= 2hs+b
b là bề rộng của diện tích truyền lực giật đứt (b= 20cm)
h là chiều cao làm việc của cấu kiện chịu lực F(h=65cm)
hs=h = 65cm, do đó ta có:
As
F
59318
3,39.10 4 m 2 3,39cm 2
6
Rs 175.10
Chọn cốt đai vai bò 218 có tiết diện 3,99 cm2 bố trí như hình vẽ KC-03
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 121 -
Đồ án tốt nghiệp
Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2
Trang
- 122 -