May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
MỤC LỤC
Phần 1: BẢN SÀN………………………………………………………………2
Phần 2: DẦM PHỤ………………………………………………………………10
Phần 3: DẦM CHÍNH……………………………………………………………23
Các tài liệu tham khảo
1- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCXDVN 356:2005 NXB Xây
dựng Hà Nội 2006.
2- TCVN 2737 : 1995 – Tiêu chuẩn thiết kế Tải Trọng và Tác Động
3- Kết cấu bê tông cốt thép (Phần cấu kiện cơ bản) – Phan Quang Minh (chủ
biên), Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống _NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà
Nội 2008
4- Hướng dẫn đồ án môn học bê tông cốt thép 1 : Sàn sườn toàn khối có bản
dầm – Nguyễn Văn Hiệp _ NXB Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh -2011
5- Đồ án môn học kết cấu bê tông : Sàn sườn toàn khối loại bản dầm – Võ Bá
Tầm, Hồ Đức Huy _ NXB Xây Dựng Hà Nội -2009
SVTH:
1
May 24, 2012
SVTH:
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
2
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG 1
LONG
May 24, 2012
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
I. MẶT BẰNG SÀN
Cơng trình: Nhà cơng nghiệp
Mặt bằng tầng thứ i
Cột tiết diện 300 × 300
Bê tơng B20 ⇒ Rb = 11,5 MPa
Hệ số điều kiện làm việc của bê tơng γ b = 1,0 ⇒γ b2 =1,0
Cốt thép chọn để tính tốn
+ d ≤ 10 dùng loại thép AI
+ d > 10 dùng loại thép AII
B
150
E
cộ
t 300x300
Dầ
m chính 300x700
Bả
n sà
n 80
Dầ
m phụ
200x500
6500
B
6500
D
C
6500
C
C
A
A
A
1000
6500
B
100
1
3X1800
3x1800
2
3X1800
3
3X1800
4
3X1800
5
6
MB SÀ
N TL 1:200
SVTH:
3
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG 1
LONG
May 24, 2012
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
Bảng 1 : Tổng hợp số liệu tính tốn
c
L1
L2
P
n
m
m
KN/m2
1,8
6,5
14,5
Bê tơng B20
MPa
Rb = 11,5
Rbt = 0,9
γ b = 1,0
1,2
Bê tơng
B20
αR
ξR
ξd
AI
0,437
0,645
0,33
AII
0,429
0,623
0,33
Cốt thép
Thép sàn
Cốt đai
d ≤ 10
d ≤ 10
MPa
MPa
Cốt dọc
d ≥ 12
MPa
Rs = 225
Rs = 280 Rsw=225
Rsw = 175
Thép
xiên
MPa
Rs-tt
Rsw-tt
Rb-tt
MPa
MPa
MPa
γ bi =1,0
225
175
Nén: 11,5
γ s = 1,0
280
225
Kéo: 0,9
II. TÍNH TỐN BẢN SÀN.
1.Các lớp cấu tạo sàn.
MẶ
T CẮ
T CHI TIẾ
T SÀ
N
TL 1:10
Lớ
p lá
t bềmặ
t, gc =0.4 KN/m², n =1.2
Vữ
a ló
t, δ =40 mm, γ =20 KN/m³, n =1.2
Bêtô
ng cố
t thé
p, δ =80 mm, γ =25 KN/m³, n =1.1
Vữ
a trá
t, δ =15 mm, γ =20 KN/m³, n =1.2
SVTH:
1
2
3
4
4
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
May 24, 2012
Lớp lát bề mặt
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
gc= 0,4KN/m2
n = 1,2
Vữa lót
δ = 40 mm
γ v = 20 KN/m3
n= 1,2
Bê tông cốt thép
δ = 80 mm
γ bt = 25 KN/m3
n= 1,1
Vữa trát
δ = 15mm
γ g = 20 KN/m3
n= 1,2
2. Phân loại bản sàn.
- Xét tỷ số hai cạnh ô bản:
L2 6,5
= 1,8 . = 3,611 > 2 ⇒ Bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc theo một
L1
phương cạnh ngắn.
3. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn.
hb =
1,35 × 1800
DL1
=
= 81 mm > hmin = 60 mm
30
m
Chọn hb = 80 mm
- Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ
Chiều cao dầm phụ:
1 1
1 1
÷ Ldp = ÷ × 6500 = 0,41 ÷ 0,54 m
12 16
12 16
hdp =
Chọn hdp = 500 mm
Chiều rộng dầm phụ:
bdp = ÷ hdp = 0,1125 ÷ 0,225 m
1
2
1
4
Chọn bdp = 200 mm
- Xác định sơ bộ kích thước dầm chính
Chiều cao dầmchính:
hdc = ÷
1 1
Ldc = 0,45÷ 0,675 m
8 12
Chọn hdc = 700 mm
Chiều rộng dầmchính:
1 1
bdc = ÷ hdc = 0,175÷ 0,35 m
2
4
Chọn bdc = 300 mm
4. Sơ đồ tính
- Cắt theo phương cạnh ngắn một dải có chiều rộng b = 1,0 m xem bản như một
dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa các dầm phụ.
- Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối.
+/ Đối với nhịp biên.
Lb = L1 -
bdp
2
-
200
200
hb
= 1800 = 1600 mm = 1,60 m
2
2
2
+/ Đối với nhịp giữa.
Lg = L1 - bdp = 1800 - 200 = 1600 mm = 1,60 m
SVTH:
5
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
May 24, 2012
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
80
SƠ ĐỒ NHỊP TÍNH TOÁN CỦA BẢN SÀN
200
200
300
200
1800
1800
1800
1
5. Xác định tải trọng.
5.1- Tĩnh tải.
- Xác định trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn.
gs = Σ(n× γ i × δi)
Bảng 2 : Tĩnh tải tác dụng lên sàn
TT
Lớp Cấu tạo
Chiều dày
δ (m)
0
1
2
1
2
3
4
Lớp lát bề mặt
Vữa lót
Bê tông cốt thép
Vữa trát trần
Trọng lượng
riêng
γ i (KN/m3)
Hệ số tin cậy
về tải trọng n
Giá trị tính
toán gs
(KN/m2)
3
4
5
1,2
1,2
1,1
1,2
0,48
0,96
2,2
0,36
c
0,04
0,08
0,015
G =0,4KN/m
20
25
20
2
Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn.
4
5.2 - Hoạt tải.
Ps = n × Pc = 1.2 × 14,5 = 17,4 KN/m2
5.3 - Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải bản b = 1 m.
qs = (gs + ps) × b = (4 + 17,4) x 1 = 21,4 KN/m
6. Xác định nội lực .
- Mô men lớn nhất ở nhịp biên.
q s L2b
Mnb =
= 4,98 KNm
11
- Mô men lớn nhất ở gối biên ( gối thứ 2 ).
Mgb = -
q s L2g
11
= -4,98 KNm
- Mô men lớn nhất ở các nhịp giữa và gối giữa.
SVTH:
6
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
May 24, 2012
Mng,gg = ±
q s L2g
16
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
= ± 3,42 KNm
7. Biểu đồ mô men.
p=17.4KN/m²
g=4KN/m²
1600
1600
4.98
4.98
1600
3.42
3.42
1600
8. Tính cốt thép.
Giả thiết a = 15mm ⇒ ho = 80 – 15 = 65 mm = 0,065 m.
*Tính thép cho nhịp biên.
αm =
M nb
= 0,0125 < αd = 0,37
Rb bho2
ξ = 1 - 1 − 0,5 × 0,0125 = 0,1084
ξRb bho
As =
= 360,05 mm2
Rs
- Kiểm tra hàm lượng.
µ=
As
× 100% = 0,55%
bho
µMin = 0.05% < µ = 0,55% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
*Tính thép cho gối biên thứ 2
ξRb bho
Tương tự : As =
= 360,05 mm2
Rs
*Tính thép cho nhịp giữa và gối giữa.
M ng , gg
αm =
= 0,07 < αd = 0,37
Rb bh 2 o
ξ = 1- 1 − 0,5 × 0,0704708 = 0,073
ξRb bho
= 243,01 mm2
Rs
Kiểm tra hàm lượng.
As =
µ=
As
× 100% = 0,4%
bho
SVTH:
7
May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
µMin = 0.05% < µ = 0,4 % ⇒ Thoả mãn điều kiện.
Bảng 3 : Tính cốt thép cho bản sàn
Tiết diện
Nhịp
biên
Gối biên
Nhịp
giữa ,
gối giữa
M
KNm
4,980
-4,980
± 3,424
αm
ξ
As
(mm2/m)
0,1025
0,108
360,02
0,1025
0,108
0,0704
0,0731
µ
(%)
Chọn cốt thép
φ
(mm)
@
(mm)
Asc
(mm2/m)
0,549
8
140
359
360,02
0,549
8
140
359
243,01
0,395
8
200
251
- Kiểm tra khả năng chịu lực
⇒ Đều thỏa KNCL
9. Bố trí cốt thép
*Cốt thép cấu tạo chịu mô men âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính
được xác định:
5φ 6
As ≥ 0
50 0 As
As gối giữa = 0,5 × 257 = 128,5 mm2
Chọn φ6 @ 200 (Asc = 141 mm2)
- Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện
L2
> 3 ⇒As, pb ≥ 15%Ast = 0,15 × 360,02 = 54mm2
L1
Chọn φ6 @ 300 (Asc = 94 mm2)
- Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa: Lan ≥ 10d
Chọn Lan =200
SVTH:
8
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
May 24, 2012
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
- Bố trí cốt thép trong bản
2Ø6
10
700
400
10
80
8
80
Ø6a200
MC C-C TL 1:20
3Ø6
500
700
500
MC B-B TL 1:20
400
Ø6a200
9
3Ø6
10
400
300
400
300
E
C
MC A-A TL 1:20
Ø8a140
2Ø6
Ø6a300
6
270
500
7
3Ø6
4
Ø8a200
3
480
Ø8a140
Ø8a200
480
480
2
80
1
Ø8a140
7
200
200
200
300
1800
1800
1
Ø8a140
700
70
560
4
70
3
Ø8a140
1300
5
1160
70
70
Ø8a140
2100
60
SVTH:
1
1980
1160
70
2
60
Ø8a200
1300
2120
70
Ø8a200
1300
60
60
9
5
May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
1-Xác định tải trọng:
1a. Tĩnh tải :
SVTH:
10
May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
• Trọng lượng bản thân dầm phụ :
g0 = n.γ.bdp .(hdp –hb )
=1.1 x 25 x 0.2 x (0.5-0.08) = 2.31 KN/m
• Tĩnh tải từ bản truyền vào:
g1 = g.l1
= 4 x 1.8 = 7.2 KN/m
• Tổng tĩnh tải : gdp = g0 + g1 =9.51 KN/m
1b.Hoạt tải :
Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào :
Pdp = ps .l1 = 17.4 x 1.8 = 31.32 KN/m
- Tổng tải tính toán :
qdp = gdp + Pdp = 9.51 + 31.32 = 40.83 KN/m
2-Xác định chiều dài nhịp tính toán :
• Đối với nhịp biên :
Lob = L2 – bdc = 6.5 – 0.3 = 6.2 m
• Nhịp giữa
Lob = L2 – bdc = 6.5 – 0.3 = 6.2 m
500
700
Hình 1 :Sơ đồ xác định nhịp tính toán dầm phụ và sơ đồ tính .
6200
300
300
6500
A
6200
300
6500
B
C
p=31.32 KN/ m
g=9.51 KN/ m
6200
6200
A
B
C
3-Xác định nội lực:
3.1 Biểu đồ bao moment:
SVTH:
11
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
May 24, 2012
Tỉ số :
pdp
g dp
=
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
31.32
= 3.29
9.51
Tung độ tại các tiết diện của biểu đồ moment tính theo công thức :
M = β x qdp x Lo2 ( nhịp biên lấy Lob )
Moment âm triệt tiêu cách mép gối tựa 2 một đoạn :
x1 = k x Lob = 0.296 x 6.2 = 1.84 m
Moment dương triệt tiêu cách mép gối tựa 2 một đoạn :
Đối với nhịp biên :
x2 = 0.15 x Lob = 0.15 x 6.2 = 0.93 m
Đối với nhịp giữa :
x3 = 0.15 x Lo = 0.15 x 6.2 = 0.93 m
Moment dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn :
X4 =0.425 x Lob = 2.635 m
Bảng 4: Xác định tung độ biểu đồ bao moment của dầm phụ .
Nhịp
1
Tiết diện
Lo (Lob)
(m)
qdp.Lo2
(KN)
βmax
Mmax
(KNm)
0
0.0000
0
1
0.0650
102.02
2
0.0900
141.26
0.0910
142.82
3
0.0750
117.71
4
0.0200
31.39
0.425Lo
6.2
1569.5
5
2
βmin
-0.0715
Mmin
(KNm)
-112.22
6
0.0180
-0.0362
28.25
-56.77
7
0.0580
-0.0178
91.03
-27.87
0.0625
-0.0168
98.09
-23.31
0.0580
-0.0158
91.03
-24.73
0.0180
-0.0302
28.25
-47.36
0.5Lo
8
9
6.2
1569.5
10
-0.0625
-98.09
3.2 Biểu đồ bao lực cắt .
Tung độ biểu đồ bao lực cắt xác định như sau:
• Gối 1 ( gối biên )
SVTH:
12
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
May 24, 2012
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
Q1 = 0.4 x qdp x Lob =0.4 x 40.83 x 6.2 =101.26 KN
• Bên trái gối 2.
Q2T = 0.6 x qdp x Lob = 0.6 x 40.83 x 6.2 = 151.89 KN
• Bên phải gối 2, bên trái gối 3.
Q2P = Q3T = 0.5 x qdp x Lo = 0.5 x 40.83 x 6.2 = 126.57 KN
Hình 2 :Biểu đồ bao nội lực của dầm phụ . M (KNm ); Q (KN)
2635
1840
3100
112.22
112.22
0
1
102.02
2
141.26
3
117.71
142.82
4
5
656.78
5
27.87 26.31 24.73
7
8
28.25
31.39
930
300
930
9 47.36
10
98.09
28.25
91.03
98.09
91.03
930
126.57
101.25
300
126.57
151.89
3.4 Tính cốt thép.
Bê tông B20 : γ =1
cường độ tính toán của bê tông :
Rb = 11.5 MPa ; Rbt = 0.9 MPa
Cốt dọc của dầm sử dụng loại AII , với γs = 1 RsTT = 280 MPa
Cốt đai của dầm sử dụng loại AI , với γs = 1
RswTT = 175 MPa
3.4.1 Tính cốt dọc.
a/ Tại tiết diện giữa nhịp.
• Ứng với moment dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện
chữ T
• Xác định độ vươn Sf
SVTH:
13
May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
1
1
×
L
-L
=
× ( 6500-300 ) =1033mm
(
)
2
dc
6
6
1
Sf =
× ( L1 -b dp ) =800mm
2
6×h 'f =6×80=480mm
Chọn Sf = 480 mm
Chiều rộng bản cánh :
b’f = bdp + 2 . Sf = 200+ 2x 480 =1160 mm
Kích thước tiết diện chữ T (b’f = 1160;
=80; b= 200; h= 500 mm )
Xác định vị trí trục trung hòa ;
Giả thiết a= 45 mm
ho = 455 mm
'
Mf =Rb x b’f x
x ( ho -
hf
2
)
= 11.5 x 1000 x 1.16 x 0.08x (0.455 -
0.08
) =442.89 KNm
2
Mmax = 142.82 KNm < Mf
- Vậy trục trung hòa đi qua cánh . Tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật
lớn b’f x hdp =1160 x 500 mm
b/ Tại tiết diện ở gối.
Ứng với moment âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thep theo tiết diện chữ nhật
bdp x hdp = 200 x 500 mm
480
200
480
H.a – tiết diện ở nhịp
500
500
80
1160
200
H.b-Tiết diện ở gối
Hình 3 – tiết diện tính cốt thép dầm phụ
SVTH:
14
May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
Tính toán cốt thép theo bài toán cốt đơn
• Điều kiện kiểm tra
αm
αpl
ξ
ξpl
Hàm lượng cốt thép
µ =( 0.8 1.5 )%
Bảng 5- kết qủa tính toán cốt thép dọc cho dầm phụ
Tiết diện
Nhịp biên
(1160x500)
Gối 2
(200x500)
Nhịp giữa
(1160x500)
Gối giữa
(200x500)
ξ
As
(mm2 )
Chọn cốt thép
Asc
Chọn
( mm2 )
µ (%)
0.0517
0.0531
1151
5ϕ18
1272
1.42
112.22
0.2357
0.2729
1020
2ϕ20+2ϕ18
1137
1.28
98.09
0.0355
0.0362
784
1ϕ20+2ϕ18
823
0.88
98.09
0.2106
0.2392
879
4ϕ18
10.18
1.15
M
( KNm)
αm
142.82
Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép :
As
b×h 0
As
R *b
11.5
µmin =0.05% µ =
ξpl
= 0.37 x
= 1.5 %
b×h 0
Rs
280
3.4.2- Tính cốt ngang.
• Tính cốt ngang cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q =151.89 KN
• Điều kiện không cần bố trí cốt đai chịu lực theo TCVN :
φ b4 ( 1+φ n ) R bt bh 02
Qmax Qbo =
c
Qbo cần thỏa mãn điều kiện :
Qbo min = φb3(1+φ n + φf ) x Rbt x b x ho Qbo 2.5 Rbt b ho
Bê tông nặng lấy φ b4 =1.5 ; φ b3 = 0.6 ; φ n = 0 ( đối với dầm ) ; φf =0 ( đối với tiết
0.75U f h f
diện cánh trong vùng kéo ) ; φf =
; uf = min (3hf và bf – b ) ; φf ≤ 0.5
bh 0
Qbo min = 0.6 x Rbt x b x ho =0.6 x 0.9x 100x 0.2x 0.455 =49.14 KN
Lấy Qbo theo TCVN ; c = cmax =2 ho
Q’bo min = 0.75 x Rbt x b x ho = 61.43 KN
SVTH:
15
May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
Ta có : Qbo min < Q’bo min < Q = 151.89 KN
Bê tông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu lực ,
Chọn cốt đai ϕ6 ( asw = 28.3 mm2 ), số nhánh đai n=2
Xác định bước cốt đai
R sw A sw
Stt =4 x φb2 x (1+φ n + φf ) x Rbt x b x ho2 x
Q 2max
Dầm sử dụng bê tông nặng, tiết diện chữ nhật (φ b2 =1.5; φ n = 0; φf =0 )
R sw A sw
S tt = 8x Rbt x b x h 02 x
Q 2max
175×1000×28.3×2×10-6
2
= 8x 0.9x 1000x 0.2 x0.455 x
=128 mm
151.89 2
φ b4 ( 1+φ n ) R bt bh 02 1.5×0.9×100×0.2×0.4552
Smax =
=
= 368 mm
Q
151.89
h
=167mm
Sct = 3
500mm
Chọn s = 120 mm
• Kiểm tra ứng suất nén chính
Qbt = 0.3 x φw1 x φb1 x Rb x b x ho
Es
A
Với : φw1 =1+5αµw ≤ 1.3; α= ; μ w = sw ; φb1 =1- β Rb
Eb
b×s
Es ( MPa )
Eb (MPa)
α
µw
φw1
φb1
210000
27000
7.78
0.0024
1.1
0.9
Qbt = 0.3x 1.1x 0.9 x 11.5x 1000 x 0.2 x 0.455 =303.3 KN
Ta Qmax =151.89 ( KN ) < Qbt = 303.3 (KN) . Vậy thỏa điều kiện ứng suất nén
chính
• Kiểm tra bê tông bi phá hoại dòn
φ× 1+φ
×bbt
( +φ×R
n
f )
q sw = b3
2
R sw ×A sw
175×1000×28.3×2×10-6
q sw =
=82.54 KN
=
s
0.12
0.6×0.9×1000×0.2
=54 KN
Vế phải :
2
Vậy dầm không bị phá hoại dòn trên tiết diện nghiêng
SVTH:
16
May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
- Bố trí cốt đai trong khoảng L/4 với s = 120 mm
• Bố trí trong đoạn giữa nhip dầm
Lực cắt lớn nhất cách gối 2 bên trái 1 đoạn L/4 : Q’max =89 KN
R sw A sw
S’tt = 4 x φb2 x (1+φ n + φf ) x Rbt x bf x ho2 x 2
Q max
0.75×U f h f
Chọn đai ϕ6 ; n= 2; φf =
uf = min (3hf và bf – b ) ; φf ≤ 0.5
bh 0
0.75×0.24×0.08
φf =
=0.158
0.2×0.455
-6
175×1000×28.3×2×10
2
S’tt = 8 x (1+0.158) x 0.9 x 1000 x 0.2 x 0.455 x
=432mm
89 2
- Bố trí cốt đai trong khoảng L/2 giữa nhịp dầm với s’ = 300 mm
3.5- Biểu đồ bao vật liệu .
3.5.1-Tính khả năng chịu lực của tiết diện
- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc ao = 25 mm >co =20 mm ; lớp bê
tông bảo vệ cốt đai a’o = 25-6= 21 mm > c0 =15 mm
- Khoảng cách thông thủy giữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm t= 30 mm
-Xác định : ath ; hoth = hdp- ath
- Tính khả năng chịu lực :
RA
ξ= s s ⇒ αm= ξ (1 – 0.5 ξ )
[M] = αm Rb b hoth2
R b bh 0th
kết quả tính toán được tóm tắt ở bảng sau
SVTH:
17
May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
Bảng 6 : Tính khả năng chịu lực của dầm phụ.
Tiết diện
Nhịp biên
( 1160x 500)
Gối 2 biên
trái
( 200x500)
Gối 2 biên
phải
(200x500)
Nhịp 2
( 1160x 500)
Gối giữa
(200x50)
SVTH:
Cốt thép
As (mm2 )
ath
( mm)
hoth
(mm )
ξ
αm
[M]
(KNm)
∆M
(%)
5ϕ18
1272
53.2
446.8
0.0598
0.0580
154.37
8.1
Cắt 1ϕ18, còn
4ϕ18
1018
58
442
0.0483
0.0472
122.94
Uốn 2ϕ18, còn
2ϕ18
509
34
466
0.0229
0.0227
65.65
2ϕ20+2ϕ18
1137
56.9
443.1
0.3124
0.2636
119.02
Uốn 2ϕ18, còn
2ϕ20
628
35
465
0.1644
0.1510
75.04
2ϕ20+2ϕ18
1137
56.9
443.1
0.3124
0.2636
119.02
Cắt 2ϕ18
628
35
465
0.1644
0.1510
75.04
1ϕ20+2ϕ18
823
34.5
465.6
0.0371
0.0364
105.27
Cắt 1ϕ20
509
34
466
0.0229
0.0227
65.65
4ϕ18
1018
58
442
0.2804
0.2411
108.32
Cắt 2ϕ18, còn
2ϕ18
509
34
466
0.1330
0.1241
61.99
18
6.1
6.1
7.3
10.4
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
May 24, 2012
119.02
(2Ø20+2Ø18)
Q=44.71 75.04
600 (2Ø20)
112.220
Q=31.64
650
122.94
(4Ø18)
Q=20.25
900
Q=40.92
1000
61.99
(2Ø18)
112.220
98.095
56.775
1840
117.713
102.018 141.256 142.825
108.32
(4Ø18)
Q=44.71
840
75.04
(2Ø20)
65.65
(2Ø18)
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
31.390
27.875 26.306
24.736
47.358
28.252
28.252
91.032 98.095 91.032
65.65
(2Ø18)
Q=50.63
510
105.27
(1Ø20+2Ø18)
Q=50.63
510
154.37
(5Ø18)
HÌNH BAO VAÄ
T LIEÄ
U (KNm)
3.5.2-Xác định tiết diện cắt lí thuyết:
- Vị trí tiết diện cắt lí thuyết xác định theo hình vẽ
- lực cắt lí thuyết , Q, lấy bằng độ dốc biểu đồ bao moment
3.5.3- Xác định đoạn kéo dài W
Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức :
0.8Q - Q s,inc
W=
+ 5φ ≥ 20φ
2q sw
Trong đó : Q là lực cắt tại tiết diện cắt lí thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao
moment
Qs,inc là khả năng chịu cắt của cốt xiên lằm trong vùng cắt bớt cốt dọc,
mọi cốt xiên đều lằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Qs,inc = 0
qsw là khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lí thuyết
R A
q sw = sw sw
s
Trong đoạn dầm có cốt đai ϕ6a120
-6
175×1000×28.3×2×10
q sw =
= 83 KN
0.12
Trong đoạn dầm có cốt đai ϕ6a300
175×1000×28.3×2×10 -6
q sw =
= 33 KN
0.3
SVTH:
19
May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
Bảng 7 : Xác định doạn kéo dài W của dầm phụ .
Thanh
thép
Q (KN)
qsw (KN/m)
Wtính (mm)
20d (mm)
Wchọn (mm)
Nhịp biên bên
trái
2ϕ18
31.64
33
475
360
480
Nhịp biên bên
phải
2ϕ18
20.25
33
335
360
360
Gối 2 bên trái
2ϕ20
60.99
33
840
400
840
2ϕ18
44.71
83
305
360
360
2ϕ20
44.71
83
315
400
400
Nhịp 2 bên
trái, phải
1ϕ20
50.63
33
715
400
720
Gối 3 bên trái
2ϕ18
40.92
83
287
360
360
2Ø18
200
4
1Ø18
1Ø20
MC: 3-3
1
MC: 2-2
2Ø18
2Ø18
2Ø18
1
500
SVTH:
2Ø18
MC: 1-1
200
8
2
200
80
7
2Ø18
2Ø20
7
2Ø18
9
2Ø18
200
5
80
2
6
500
2Ø12
500
3
80
Kiểm tra khoảng hở
thông thủy giữa các
thanh thép đều thỏa
mãn
- Cốt thép đặt dưới
t0 > 25 mm, ϕmax
- Cốt thép đặt trên
t0 ≥ 50 mm, ϕmax
500
Gối 2 bên
phải
80
Tiết diện
2Ø18
5
MC: 4-4
20
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
May 24, 2012
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
3.5.4- Kiểm tra về uốn cốt thép
119.02
(2Ø20+2Ø18)
620
75.04
(2Ø20)
870
600
75.04
(2Ø20)
56.775
31.390
117.713
102.018 141.256 142.825
61.99
(2Ø18)
112.220
112.220
65.65
(2Ø18)
108.32
(4Ø18)
1000
840
98.095
27.875 26.306
24.736
47.358
28.252
28.252
91.032 98.095 91.032
65.65
(2Ø18)
122.94
(4Ø18)
1130
1035
805
1130
105.27
900
(1Ø20+2Ø18)
154.37
(5Ø18)
HÌNH BAO VAÄ
T LIEÄ
U (KNm)
3.5.5- Kiểm tra về neo và nối cốt thép .
• Lượng thép neo vào gối ,lấy từ thép giữa nhịp tối thiểu 1/3 tổng As thép giữa
nhịp
• Kiểm tra nhịp biên và nhịp giữa
- Nhịp biên bố trí 5ϕ18 có As = 12.72 cm2 vào gối :2ϕ18 có
12.72
As =5.09 cm2 >
=4.24 cm2
3
Các nhịp giữa bố trí 1ϕ20+2ϕ18 có As =8.23 cm2, neo vào gối 2ϕ18 có
8.23
As =5.09 cm2 >
= 2.74 cm2
3
Rs
chiều dài đoạn nối và leo thép: lan =ω
an +Δλ an ÷φ
Rb
20φ
Đồng thời thỏa mãn : lan =
khi neo thép trong bê tông chịu kéo
250 mm
Thanh thép
2ϕ18 gối
biên
2ϕ12 gối
biên
SVTH:
ωan
∆λan
lan mm
20d (mm)
250 (mm)
Chọn (mm)
0.7
11
500
360
250
500
0.7
11
336
240
250
340
21
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
May 24, 2012
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
12d
lan ≥
khi neo thép chịu nén hay kéo trong bê tông chịu nén
200mm
Thanh thép
2ϕ18 gối B
trái
2ϕ18 gối B
phải và gối
C trái
ωan
∆λan
lan (mm)
12d(mm)
200( mm)
Chọn( mm)
0.5
8
363
216
200
370
0.5
8
363
216
200
370
- chiều dài đoạn nối
Thanh thép
ωan
∆λan
lan mm
20d (mm)
250 (mm)
Chọn (mm)
2ϕ18+2ϕ20
0.9
11
660
400
250
660
2ϕ20+2ϕ12
0.9
11
660
400
250
660
Biểu đồ bao vật liệu và thép dầm phụ
SVTH:
22
N KT CU Bấ TễNG 1
LONG
May 24, 2012
GVHD: TS. NGUYN MINH
119.02
(2ỉ20+2ỉ18)
DA
M PHUẽTL 1:50
75.04
(2ỉ20)
400
31.390
480
27.875 26.306
28.252
91.032 98.095 91.032
720
720
105.27
(1ỉ20+2ỉ18)
360
154.37
(5ỉ18)
2ỉ12
HèNH BAO VA
T LIE
U (KNm)
3
6
2ỉ20
2ỉ20
440
620
700
500
1
1
1350
2ỉ18
2ỉ18+1ỉ18
1550
ỉ6a120
2
1 4
3100
ỉ6a300
6200
300
47.358
24.736
28.252
65.65
(2ỉ18)
122.94
(4ỉ18)
360
98.095
56.775
117.713
102.018 141.256 142.825
61.99
(2ỉ18)
112.220
112.220
840
65.65
(2ỉ18)
108.32
(4ỉ18)
75.04
(2ỉ20)
360
2ỉ18
1200
2
2305
6
2
7
9
2ỉ18
2ỉ18
1360
4
3
2
3
1250
8 5
1550
ỉ6a120
1500
ỉ6a120
1235
3200
ỉ6a300
6200
300
1500
ỉ6a120
300
C
B
A
10700
2ỉ20
4815
3
4
SVTH:
352
500
690
4950
3020
2ỉ18
8705
1
2ỉ18
6820
2ỉ18
10700
7
2ỉ18
3020
9
3700
4435
2
6
2550
1ỉ18
2550
48
0
352
4815
6820
0
48
352
2120
352
340
4610
2ỉ12
4
2ỉ18+1ỉ20
1ỉ20
3700
8
2ỉ18
6940
5
6940
23
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
May 24, 2012
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
700
1-Sơ đồ tính:
- Dầm chính được tính theo sơ đồ đàn hồi, xem như là một dầm liên tục 5 nhịp
tựa lên các cột.
- Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục đến trục
L = 3 L1 = 3 x 1800 = 5400 mmm
300
1800
1800
1800
1800
5400
1
1800
1800
1800
5400
2
1800
5400
3
Hình 4: Sơ đồ tính của dầm chính
SVTH:
24
May 24, 2012
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
LONG
GVHD: TS. NGUYỄN MINH
2-Xác định tải trọng ;
Tải trọng từ bản sàn truyền lên dầm phụ rồi từ dầm phụ truyền lên dầm chính dưới
dạng lực tập chung.
Hình 5 : Xác định tải trọng tác dung lên dầm chính
2.1 –Tĩnh tải:
Trọng lượng bản thân dầm chính.
Go = n x γbt x bdc x so
= 1.1 x 25 x 0.3 x (( 0.7-0.08) x 1.8 – (0.5- 0.08) x 0.2 )
= 8.514 KN
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
dầm chính :
31.32 x 6.5
So 200
3.1 – Biểu đồ bao
3.1.1- Các trường hợp
1800
700
80
500
G1 = gdp × L2 = 9.51 × 6.5 = 61.815 KN
Tĩnh tải tính toán :
G= Go + G1 = 70.33 KN
2.2 – Hoạt tải:
Từ dầm phụ truyền lên
1800
P = P dp × L2 =
=203.58 KN
900 900
3- Xác định nội lực:
moment:
đặt tải:
1800
Hình 5 : các trường hợp đặt tải của dầm 5 nhịp
SVTH:
25