Thuyết minh tính toán đồ án môn học Kết cấu bê tông cốt thép: Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối có bản dầm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (796.73 KB, 34 trang )
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG
BỘ MÔN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
SÀN SƯỜN BTCT TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quốc Tân.
Lớp : TCDK 13B
Mssv
: 13D3208386
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
1
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ :
Thiết kế sàn sườn toàn khối có bản loại dầm .
SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:
Sơ đồ sàn : Sơ đồ II
Kích thước :
+ l1 = 2,1 (m)
+ l2 = 4,8 (m)
Hoạt tải tiêu chuẩn: P c = 600 (kG/m2), np=1,4
Sơ đồ sàn như hình vẽ:
II. TÍNH TOÁN SÀN:
1. Phân loại bản sàn:
Xét tỉ số
l2
l1
4.8
2.1
2.3 2 xem bản làm việc theo một phương. Ta có sườn toàn khối
có bản loại dầm.Các dầm qua trục B,C là dầm chính,vuông góc với dầm chính là
dầm phụ. Cắt một dải bản rộng 1m, vuông góc với dầm phụ và được xem là các
dầm liên tục.
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
2
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
2. Lựa chọn kích thước cấu kiện:
a. Bản:
Xác định sơ bộ chiều dày của sàn:
hb
D
* l1
m
Chọn hb
1.1
* 2100
30
77(mm) .
80(mm)
b. Dầm phụ:
Xác định kích thước của dầm phụ:
l dp
l2
4.8m : Nhịp dầm phụ.
Chiều cao dầm phụ: hdp
Chọn hdp
(
1 1
: ) * ldp
20 12
(
1 1
: ) * 4800
20 12
240 : 400(mm)
400(mm) .
Bề rộng dầm phụ: bdp
Chọn bdp
(0.3 : 0.5) * hdp
(0.3 : 0.5) * 400 120 : 200(mm)
200(mm) .
c . Dầm chính:
Ta có: ldc
l1 * 3
Chiều cao: hdc
Bề rộng : bdc
2.1 * 3
(
6.3(m)
1 1
: ) * l dc
12 8
(
1 1
: ) * 6300 525 : 787(mm) Chọn hdc
12 8
(0.3 : 0.5) * hdc
(0.3 : 0.5) * 600 180 : 300(mm) Chọn bdc
600(mm)
300(mm)
3. Sơ đồ tính :
Cắt theo phương cạnh một dải có chiều rộng b=1m xem bản như một dầm liên
tục nhiều nhịp,gối tựa là tường biên và các dầm phụ.
Bản sàn được tính theo sơ đồ kồ khớp dẻo,nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa.
Nhịp giữa : l g
l1
bdp
2100 200 1900(mm)
Nhịp biên : lb
l1
1
bdp
2
1
bt
2
1
hb
2
2100
1
200
2
1
200
2
1
80 1940(mm)
2
4. Tải trọng tính toán phân bố trên bản sàn
:
Tải trọng tính toán : q
g
p
Tĩnh tải tính toán g : Cấu tạo các lớp sàn :
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
3
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
Lớp cấu tạo
Gạch bông
Vữa lót
BTcốt thép
Vữa trát
Tổng cộng
(Kg/m 3
)
2000
1800
2500
1800
Chiềudày
(mm)
0.01
0.02
0.08
0.02
Hoạt tải tính toán p :
p
ptc * n p
600 * 1.4
Hệ số độ tin cậy
củaTải trọng
1,2
1,3
1,1
1,3
Trị tính toán g
2
(Kg/m )
24
46.8
220
46.8
337.6
840(kG / m 2 )
Vậy tải trọng tính toán là :
q
g
p
337.6 840 1177,6(kG / m 2 )
Tải trọng tính toán cho bản rộng 1m là : q=1177,6(kG/m2)=11.77(kN/m2)
5. Xác định nội lực bản sàn ( theo sơ đồ biến dạng dẻo ) :
Mômen ở nhịp biên và gối thứ 2 :
M nb
M g2
qlb2
11
11.77 *1.94 2
11
4.02(kNm / m)
Mômen ở nhịp giữa và gối giữa :
M ng
M gg
ql g2
16
11.77 *1.9 2
16
2,65(kNm / m)
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
4
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
6. Tính cốt thép :
Bê tông cấp độ bền B15 có R b =8,5Mpa
Cốt thép bản sàn CI có R s =225MPa
Chọn a0 = 1,5 cm
Ta có :
h0 = 8 1,5 = 6,5 cm
M
2
= Rb bh0
m
Tại nhịp biên gối biên :
mb
Mb
2
= Rb bh0
4.02 *10 6
8.5 *1000 * 65 2
Tra bảng ta được :
b
0.12 ,
0.11
b
0.940
Diện tích cốt thép cần thiết:
As
M
Rs h0
4.02 *10 6
225.0,940.65
292.4(mm 2 )
Tại nhịp giữa gối giữa :
Mg
mg
2
= Rb bh0
2.65 * 10 6
8.5 * 1000 * 65 2
Tra bảng ta được:
g
0.08 ,
0.07
g
0.960
Diện tích cốt thép cần thiết:
As
M
Rs h0
2,65 * 10 6
225.0,960.65
188,7(mm 2 )
Khoảng cách giữa các cốt thép :
u
b * as
(mm) khi h 150mm u không lớn quá 200mm
As
Tiết diện
M
As
Chọn cốt thép
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
(chọn
Trang
5
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
(kNm/m)
mm2
4,02
4,02
2,65
2,65
292.4
292.4
188.7
188,7
Nhịp biên
Gối biên
Nhịp giữa
Gối giữa
u
(mm)
150
150
200
200
(mm)
8
8
8
8
Asc
(mm2/m)
352
352
251
251
)
%
1.2
1.2
1.3
1.3
7. Bố trí cốt thép:
Xét tỉ số :
Ta có: 1<
p
g
p
g
840
337.6
<3
2.5
=0,25
vlb= . lb=0,25.1940=485mm
vlg= .lg =0,25.1900=475mm
Cốt thép cấu tạo chịu momen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính
được xác định như sau :
A s,ct
50%A s gối giữa =0,5.188,7= 94.35 mm2
Chọn
=6,bước thép u200mm có A sc =141 mm2
Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau :
A s, pb 20%A st =0,2.292.4 = 58.48 mm2
Chọn =6,bước thép u350mm có A sc =85 mm2
Chọn chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa :
L at =120mm>10 .
Bố trí cốt thép cho bản sàn được thể hiện ở hình bên :
x
III. THIẾT KẾ DẦM PHỤ :
3.1. Số liệu tính toán :
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo. Sơ đồ tính là một dầm liên tục 3 nhịp có các
gối tựa là tường biên và các dầm chính.
lb = 4,660m
1
Lg = 4.500m
2
3
Sơ đồ tính toán dầm phụ
Cdp: Đoạn dầm phụ kê lên tường, Cdp ≥ 220 mm, chọn Cdp = 220 mm.
Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa.
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
6
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
Nhịp giữa:
lg
l 2 bdc
4800 300 4500(mm)
Nhịp biên: :
lb
l2
1
bdc
2
1
bt
2
1
hb
2
4800
1
1
1
300
200
220 4660(mm)
2
2
2
3.2. Xác định tải trọng:
Dầm phụ chịu tải trọng phân bố đều
3.2.1. Tĩnh tải:
gp
gl1
g bt
Trog đó :
Tĩnh tải do bản sàn truyền vào:
gl1 =3,376*2.1=7.08 (kN/m)
Trọng lượng bản thân dầm phụ:
gbt = 1,1 γ bdp(hdp – hb)=1.1*25*0.2(0.40.08) =1,76(kN/m)
Tổng tĩnh tải:
gp= gl1 + gbt = 7.08+1,76= 8,85 (kN/m)
3.2.2. Hoạt tải:
pp
pb * l1
8.4 * 2.1 17,64(kN / m)
3.2.3. Tổng tải:
Tải trọng tổng cộng:
qdp = gp + pp = 8.85+17.64 =26,49 (kN /m)
3.3. Xác định nội lực:
3.3.1. Tính toán và vẽ biểu đồ bao mômen:
Vì tỉ số
lg
lb
4500
4660
0.965
Chênh lệch giữa các nhịp tính toán là l0
0.965
*100% 0.02% 10%
4660
Nên tung độ biểu đồ bao mômen được tính theo sơ đồ khớp dẻo và được xác
định như sau:
* M =β.qdp.l2
* Đối với nhịp biên: l = lb = 4660 (mm)
* Đối với nhịp giữa:
l = lg =4500 (mm)
* Β và k tra bảng phụ lục 8 có nội suy phụ thuộc:
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
pp
gp
=
1764
885
2.0
Trang
7
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
* Tung độ hình bao mômen ( nhánh dương):
+ Tại nhịp biên : M+=β1qdplb2= β1 x 26,49 x 4.662= β1 x 575.2 ( kNm)
+Tại nhịp giữa: M+=β1qdplg2= β1 x 26,49 x 4,52= β1 x 536.4 ( kNm)
Tung độ hình bao mômen ( nhánh âm)
+Tại nhịp giữa: M+=β2qdplg2= β2 x 26.49 x 4.52= β2 x 536.4 ( kNm)
Tra phụ lục 08, với tỷ số
p dp
g dp
= 2.0 => hệ số k = 0,20 và β ta có bảng kết
quả tính toán được tóm tắt trong bảng :
Bảng giá trị mômen của dầm phụ :
Bảng chỉ thể hiện một nữa dầm một nữa còn lại dối xứng với nó.
Nhịp, tiết diện
Nhịp biên
Gối 1
1'
2'
0.425L
3'
4'
Gối 2Td.5
Nhịp giữa
6'
7'
0.5L
8'
9'
Gối 3 – Td.10
Giá trị β
β1
Tung độ M(kNm)
M+
M
β2
0
0.065
0.09
0.091
0.075
0.02
0
37.38
51.76
52.34
43.14
11.5
0.0715
0.018
0.058
0.0625
0,058
0,018
0.0300
0.009
0,006
0,0240
0,0625
38.35
9.65
31.11
33.53
31.11
9.65
16.09
4.82
3.21
12.87
33.52
Mômen âm triệt tiêu tại tiết diện cách mép gối tựa thứ 2 một khoảng:
X1 = k . Lob =0,2. 4660= 932 (mm).
Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một khoảng:
+ Nhịp biên: X2 = 0,15.Lob =0,15 . 4,66= 0.699 (m).
+ Nhịp giữa: X3 = 0,15.Lo = 0,15 . 4,50=0,675(m).
Mômen dương lớn nhất cách gối tựa 1 đoạn:
X4 = 0,425 Lob = 0,425 . 4.660 = 1.98(m).
3.3.2. Biểu đồ bao lực cắt:
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
8
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
Gối thứ nhất:
Q1 = 0,4.qdp.lb = 0,4 * 26.49 * 4.66= 49.37(kN).
Gối thứ hai bên trái:
Q2t = Q3p =0,6.qdp. lb = 0,6 * 26.49 * 4.66 = 74.06 (kN).
Bên phải gối thứ hai,bên trái và bên phải gối thứ 3:
Q2P = Q3T= 0,5qdp.lg = 0,5 * 26.49* 4.5 = 59.60 (kN).
Biểu đồ bao momen và lực cắt
3.4. Tính cốt thép
:
Bêtông có cấp độ bền B15 có: Rb = 8,5 MPa , Rbt = 0,75 MPa .
Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CII: Rs=280 MPa.
Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại CI: Rsw =175 MPa.
3.4.1. Cốt dọc:
Dầm được đổ toàn khối với sàn nên xem một phần bản cánh cùng tham gia chịu
lực với sàn.
a) Tại tiết diện ở nhịp biên:
Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán sư
dụng tiết diện chữ nhật bdp x hdp = 200 x 400 mm.
Giả thiết anhịp = 30 mm. Suy ra ho = h – anhịp = 400 – 30 = 370 mm.
Tính diện tích cốt thép:
As
.R b .b.h 0
Rs
Trong đó:
M
αm =
Rb .b.ho2
ξ = 1 1 2
52.34.10 6
8,5.200.370 2
m
1
0,22
1 2.0,22
0,251
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
9
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
As
.R b .b.h 0
Rs
0,251.8,5.200.370.
280
563(mm 2 )
b) Tại tiết diện ở gối :
Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tiết diện tính toán là tiết
diện chữ nhật bdp x hdp = 200 x 400 mm.
Giả thiết agối = 40 mm. Suy ra ho = h – agối = 400 –40 = 360 mm.
Tính diện tích cốt thép:
As
.R b .b.h 0
Rs
Trong đó:
αm =
ξ = 1 1 2
As
38.35.10 6
8,5.200.360 2
M
Rb .b.ho2
m
.R b .b.h 0
Rs
1
0,17
1 2.0,17
0,187
0,187.8,5.200.360.
280
408.7(mm 2 )
c) Tại tiết diện ở nhịp giữa:
Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán sư
dụng tiết diện chữ nhật bdp x hdp = 200 x 400 mm.
Giả thiết anhịp = 30 mm. Suy ra ho = h – anhịp = 400 – 30 = 370 mm.
Tính diện tích cốt thép :
As
.R b .b.h 0
Rs
Trong đó:
αm =
ξ = 1 1 2
As
33.52.10 6
8,5.200.370 2
M
Rb .b.ho2
m
.R b .b.h 0
Rs
1
0,144
1 2.0,144
0,156
0,156.8,5.200.370.
350(mm 2 )
280
Tiết diện tính cốt thép dầm phụ
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 5.
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
10
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
Bảng Tính cốt thép dọc cho dầm phụ.
Tiết diện
M
(kNm)
αm
ξ
As
(mm2)
42.34
38.35
33.52
0,22
0,17
0,144
0,251
0,187
0,156
563
408.7
350
Nhịp biên(200 x 400)
Gối B (200 x 400)
Nhịp giữa(200 x 400)
* Chọn và bố trí cốt thép dọc.
Để có được cách bố trí hợp lí cần phải so sánh các phương án. Trước hết tìm tổ
hợp thanh có thể chọn các tiết diện chính. Dưới đây là một số liết kê các thép chọn,
ở đây chưa xét đến sự phối hợp giữa các vùng, diện tích các thanh ghi ở một bên.
Bảng chọn thép cho các tiết diện chính của dầm
Tiết diện
Diện tích As
cần thiết
(cm2)
Nhịp biên
Gối B
Nhịp thứ hai
563
408.7
350
Phương án 1
Phương án 2
Phương án 3
2 16 2 14(710mm 2 )
4 14(616mm 2 )
3 16(603mm 2 )
3 14(462mm 2 )
2 14 2 12(534mm 2 )
3 14(462mm 2 )
2 16 (402mm2)
2 16( 402mm 2 )
2 12 1 14(380mm 2 )
Các phương án bố trí thép
Nhận xét phương án 1 là phương án tối ưu nhất trong các phương án, phương án
này cho ta cách bố trí hợp lí hơn cả.
Do đó ở đây ta chọn phướng án thứ nhất để tính toán và bố trí cốt thép.
Phương án 1 được thể hiện ở hình dưới, trong đó chỉ rõ các thanh được dùng
phối hợp giữa các đoạn.
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
11
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
Sơ đồ bố trí thép
Bảng kiểm tra hàm lượng cốt thép.
M
(kNm)
As
(mm2)
As chọn
(mm2)
42.34
38.35
33.52
563
408.7
350
710
462
402
Tiết diện
Nhịp biên(200 x 400)
Gối B (200 x 400)
Nhịp giữa(200 x 400)
(chọn)
%
1.2
1,1
1,1
3.4.2 Tính toán cốt đai:
Chuẩn bị số liệu :
b2
+ Bêtông có cấp độ bền B15
1
Rb = 8,5 MPa, Rbt = 0,75MPa, Eb = 23.103MPa,
+ Chọn cốt đai là thép AI có Rsw=225MPa, Es = 21.104MPa
Từ biểu đồ lực cắt của dầm, nhận xét Qmax = Q2T= 74.06kN
* Xét tiết diện mép trái gối B có Qmax = Q2T= 74.06kN, có ho = 360 mm
Với chiều cao dầm phụ là 400mm, ta chọn đai 6 và khoảng cách các đai theo
cấu tạo là
u
u
h 400
133,33
3
3
500
chọn u = 150
Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính tại tiết diện mép trái gối B
QB
T
0,3.
w1
.
b1
.R b .b.h o
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
12
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
Trong đó w1 là hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông gócvới trục cấu
kiện, được xác định theo công thức: w1 1 5.α. w
21.10 4
23.10 3
ES
Eb
Với α
Từ đó tính được
9,13 và μ w
1 5.α.
w1
w
n.asw
b.u
2.28,3
200.150
0,0019
1 5.9,13.0,0019 1,086 < 1,3 (thoả mãn)
Giá trị b1 :hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác
nhau. được tính theo: b1 1 Rb 1 0,01.11,5 0,885
Tính được 0,3.
w1
.
b1
.R b .b.h o = 0,3.1,086.0,885.8,5.200.360 = 176460N = 176N
Nhận xét: QBT=74.06kN < 176kN: thoã mãn điều kiện
Tính M b
b2
.(1
f
n
).R bt .b.h 02
Trong đó:
b2
f
là hệ số xét đến ảnh hương của BT, đối với BT nặng chọn
2
b2
là hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ T khi cánh nằm trong
vùng nén, được xác định :
Trong đó:
0,75.
f
u f .h'f
b.h o
0,75.
3.80.80
200.360
0,2
0,5 (thoả)
uf=min[3.hf và (bf – b) )
n
là hệ số xét đến lực dọc trục ,do dầm không kể đến nên ta có
n
0
Từ đó tính:
Mb
b2
.(1
C*
2M b
Qmax
C*
2h0
f
n
).R bt .b.h 02
2.(1 0,19).0,75.200.360 2
46267200 N.mm
46,2kN.m
2 * 46,2
1,247 m=1247mm
74.06
2 * 360
720 mm
Lấy C=C*=1247mm và C0=2h0=2*360=720mm
Với tải phân bố
Mb
C
Qb
Q bmin
42.62
1,247
b3
Lấy Q b
q sw 2
u
Qmin
2h0
Rsw Asw
q sw
(1
f
34,17
34.17kN
n
) Rbt bh0
0,6 * 0,75 * 200 * 360
3240
32,40kN
Qb min
32.40
2 * 0,360
45kN / m 45 N / mm lấy qsw2=34,17N/mm
225 * 28.3
186 mm
34.17
Theo cấu tạo:
h=400<500 quy định (150mm và 0,5h=200)
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
13
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
u max
b4
(1
n
) Rbt bh02
Qmax
1,5 * 0,75 * 200 * 360 2
74.06 *1000
393mm
Chọn cốt đai với s=150 trong đoạn Sg bằng ¼ nhịp dầm gần gối tựa . trong đoạn
giữa dầm có Q Qb 0 không cần tính toán đặt cốt thép theo cấu tạo s=3/4h=300mm
Ở bên trái gối II và gối I có lực cắt nhỏ hơn Qmax=74.06kN/m. với
Qmax=74.06kN/m. Đã tính ra được s=150mm và chọn theo cấu tạo s=150mm. như vậy
với nơi khác có Q nhỏ hơn sẽ tính được u lớn hơn 150mm. do đó không cần tính nữa
mà chọn theo cấu tạo s=150mm.
IV. TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH.
4.1. Sơ đồ tính toán.
Dầm chính là dầm liên tục bốn nhịp, kích thước tiết diện dầm h dc=600mm,
bdc=300mm, bề rộng cột bc=400mm, đoạn dầm kề lên tường bằng chiều dày tường
bt= 200mm. nhịp tính toán ở nhịp biên và nhịp giữa đều bằng l=6300mm.
Sơ đồ tính của dầm chính
4.2. Xác định tải trọng:
Dầm chính chịu tải trọng do dầm phụ truyền vào dưới dạng tập trung và trọng
lượng bản thân dầm.
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
14
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
4.2.1.Tĩnh tải:
G = Go + G1
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
G1
g dp .l2
8.85.4.8
42.48(kN )
Tĩnh tải di chính dầm chính gây ra:
G0
1,1. .bdc .(hdc
hb ).l1
1,1 * 25 * 0,3 * (0,6 0,08) * 2,1 9,009(kN )
Tĩnh tải tính toán: G = Go + G1 = 9,009 + 42,48 = 51,489 kN
4.2.2.Hoạt tải:
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
p
Pd * l 2
17.64 * 4.8 84.67(kN )
4.3. Xác định nội lực:
Ta tính toán và vẽ biểu đồ bao mômen và lực cắt dựa vào phương pháp tổ hợp
tải trọng, rồi xác định nội lực rồi tổ hợp nội lực để vẽ được biểu đồ bao môme và
lực cắt.
4.3.1. Biểu đồ bao momen:
Xác định biểu đồ bao mômen:
Tìm các trường hợp tải trọng tác dụng gây bất lợi cho dầm
Xác định biểu đồ mômen uốn do tỉnh tải G:
Tra bảng ta được hệ số :
MG = xGxL= x 51.4 x 4.8= 246.72 x (kNm)
Xác định biểu đồ mômen uốn do các hoạt tải Pi tác dụng:
MPi = xPxL= x 84.67x 4.8 = 406.416 x (kNm)
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
15
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
(a)
MG
A
(b)
MP1
(c)
M P2
(d)
MP3
(e)
M P4
(f)
MP5
(g)
M P6
1
2
G
G
A
B
3
4
G
B
G
G
A
G
G
B
B
A
A
G
G
G
G
G
G
G
G
G
C
B
G
G
C
G
A
G
C
B
G
G
C
G
A
C
C
G
C
B
Các trường hợp đặt tải của dầm bốn nhịp
Bảng :Xác định tung độ biểu đồ momen(kNm)
Tiết diện
Sơ đồ
a
b
c
d
1
2
Gối B
3
4
Gối C
MP2
0,238
58.71
0,286
116.2
0,048
19.5
0,143
35.28
0,238
96.72
0,095
38.6
0,079
19.4
0,127
51.6
0,206
83.72
0,111
27.3
0,111
45.11
0,222
90.22
MP3
134.33
88.2
0,286
70.56
0,143
58.1
0,143
58.11
0,321
130.4
81.74
120
0,190
46.8
0,095
38.6
0,095
38.6
0,048
19.5
MG
MP1
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
16
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
MP4
0.031
12.6
0,063
25.6
MP5
4.87
9.75
MP6
152
126.3
0,095
38.6
0,036
14.63
0,190
77.21
Mmax
210.71
161.5
Mmin
39.21
3.32
e
f
g
113
84.46
9.61
34.86
38.6
0.0
0,286
116.2
0,143
58.11
0,095
38.6
55.93
103.12
117.3
8.2
200.9
32.2
17.81
163
Trong các sơ đồ d, e, f và g bảng tra không cho các giá trị tại một số tiết diện,
phải tính nội suy theo phương pháp cơ học kết cấu.
Ta có :
Mo = p.l1 = 84.67.2,1 = 177.8
* Sơ đồ d:
M1 = 177.8 – 130.4/3 = 134.33(kNm)
M2 = 177.8 – 2x (134.33 /3 )= 88.2 (kNm)
M3 = 177.819.52(134.3319.5)/3 = 81.74 (kNm)
M4 = 177.819.5 ( 134.33 – 19.5 )/3 = 120(kNm)
130.4
a
b
m2
m1
134.33
130.4
Ñôn vò: kNm
B
19.5
C
M 3 M4
81.74
120
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
17
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
* Sơ đồ e:
Đoạn dầm BC
M3= 177.838.6 ( 116.2 – 38.6 )/3 = 113 (kNm)
M4 = 177.8 38.62(116.238.6)/3 =84.46(kNm)
116.2
38.6
B
113
M3
C
M4
84.46
Ñôn vò: kNm
* Sơ đồ f:
M1 =14.63 /3=4.87 (kNm)
M2 = 14.63/3.2 = 9.75(kNm)
M3 = 2x(14.63+58.11)/358.11=9.61(kNm)
M4 = (11.63+58.11)/358.11 =34.86(kNm)
A
Ñôn vò: kNm
M1
4.87
B
M2
9.75
14.63
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
18
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
* Sơ đồ g:
M1 =177.8 – 77.21 /3 = 152 (kNm)
M2 = 177.8 2 x 77.21/3 = 126.3 (kNm)
M3 = (38.6+77.21)/377.21= 38.6(kNm)
M4 =2x(38.6+77.21)/377.21=0.0(kNm)
77.21
a
b
m3
126.3
m4
38.6
b
38.6
77.21
152
m2
0
m1
c
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
19
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
Sơ đồ mômen trong dầm
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
20
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
70.56
(a)
MG
1
A
58.71
2
35.28
b
58.1
(b)
MP1
1
MP2
3
4
19.4
27.3
51.6
45.11
2
3
A
(c)
46.8
116.2
96.72
19.5
1
38.6
2
(kNm)
c
38.6
4
(kNm)
b
c
58.11
38.6
3
b
A
4
(kNm)
c
83.72
90.2
3
4
130.4
(d)
MP3
1
A
12.6
1
(e)
MP4
b
88.2
25.6
2
A
14.63
3
1
MP6
2
A
c
84.46
34.86
4
(kNm)
c
58.11
(kNm)
c
38.6
3
b
152
(kNm)
4
b
77.21
(g)
113
9.61
2
9.75
120
19.5
116.2
3
b
1
4.87
81.74
38.6
A
(f)
MP5
134.33
2
126.3
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
4
0.00
49.80
(kNm)
c
Trang
21
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
200.9
163
55.93
1
m
3.32 2
32.2
3
17.81
8.2
(kNm)
4
39.21
A
b
210.71
161.5
103.12
c
117.3
* Xác định mômen ở mép gối:
Gối B:
MmgB.tr =
(2100 150)
( 200.9 3.32) 3.32 186.5 (kNm)
2100
M mgB.ph =
(2100 150)
( 2009 32.2) 32.2 184.25 (kNm)
2100
Chọn: MmgB.tr = M mgB.ph = 186.5 ( kNm)
Hình vẽ gối B
Gối C:
C
M mg
=
(2100 150)
(163 17.81) 17.81 150 (kNm)
2100
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
22
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
Hình vẽ gối C
4.3.2.Biểu đồ bao lực cắt :
4.3.2.1. Xác định biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải.
Tính và vẽ biểu đồ lực cắt.
Ta có quan hệ giữa mmen và lực cắt : “ Đạo hàm của mômen chính là lực cắt ”.
Vậy ta có : M’ = Q = tgα.
Xét hai tiết diện a và b cách nhau một đoạn x , chênh lệch mômen của hai tiết
diện là M = Ma – Mb . Do đó lực cắt giữa hai tiết diện đó là: Q =
M
x
Bảng xác định tung độ biểu đồ lực cắt (kN)
Đoạn
A – 1
1 – 2
2 – B
B – 3
3 – 4
4 – C
Sơ đồ
a
QG
27.95
11.5
50.4
42.83
3.76
35.2
b
QP1
55.3
9.2
73.72
3.09
3.09
3.
c
QP2
9.28
9.09
9.2
67.5
3.09
61.34
d
QP3
63.96
21.96
104
101
18.21
66.4
e
QP4
6
6.2
6.2
73
13.5
95.5
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
23
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
f
QP5
2.3
2.3
2.3
24.24
12.02
11.07
g
QP6
72.3
12.2
96.9
18.38
18.38
18.38
Qmax
100.25
9.2
48.0
143.83
22.14
16.82
Qmin
21.95
33.46
154.4
18.59
9.74
130.7
4.3.2.2. Xác định biểu đồ bao lực cắt:
Biểu đồ bao lực cắt
(a)
QG
42.83
50.4
27.95
1
2
3.76
3
4
11.15
A
(kN)
35.2
b
c
55.3
(b)
QP1
1
3.09
2
3.09
3
4
3.09
(kN)
9.2
A
c
b
73.72
67.5
(c)
QP2
1
9.28
2
3.09
3
4
(kN)
9.3
9.09
b
A
61.34
c
101
63.96
(d)
QP3
1
2
3
21.96
A
18.21
4
b
(kN)
66.4
c
104
73
(e)
QP4
1
6
3
6.2
A
(f)
QP5
2
6.2
1
2.3
2
2.3
3
b
A
72.3
(g)
1
QP6
96.9
(kN)
95.55 c
4
(kN)
11.07
12.02
24.24
18.3
2
12.2
A
14.5
b
2.3
4
c
3
18.3
b
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
4
18.3
(kN)
c
Trang
24
TRường Đại Học Kiến Trúc T.P Hồ Chí Minh
143.83
100.25
21.95
Q
1
A
9.2
33.46
18.59
2
3
29.04
9.74
48
4
b
171.00
(kN)
16.82
c
130.17
4.4. Tính cốt thép:
Bêtông có cấp độ bền chịu nén B15: Rb = 8,5 MPa; Rbt = 0,75 MPa.
Eb = 23.103 MPa
Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CII: Rs = 280 MPa. Es = 21.104 MPa
Cốt đai của dầm chính sử dụng loại CI: Rsw = 175 Mpa. Es = 21.104 MPa
4.4.1. Cốt dọc:
a) Tại tiết diện ở nhịp biên:
Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán sư
dụng tiết diện chữ nhật bdc x hdc = 300 x 600 mm.
Giả thiết anhịp = 50 mm. Suy ra ho = h – anhịp = 600 – 50 = 550 mm.
Tính diện tích cốt thép:
As
.R b .b.h 0
Rs
Trong đó:
210.71.10 6
8,5.300.550 2
M
αm =
Rb .b.ho2
ξ = 1 1 2
As
m
.R b .b.h 0
Rs
1
0,273
1 2.0,273
0,326
0,326.8,5.300.550.
1634(mm 2 )
280
b) Tại tiết diện ở gối B:
Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tiết diện tính toán là tiết
diện chữ nhật bdc x hdc = 300 x 650 mm.
Giả thiết agối = 70 mm. Suy ra ho = h – agối = 600 – 70 = 530 mm.
Tính diện tích cốt thép:
As
.R b .b.h 0
Rs
Trong đó:
M
* αm =
Rb .b.ho2
200.9.10 6
8,5.300.530 2
0,280
Đồ Án Bê Tông Cốt Thép I
Trang
25
