Thiết Kế Sàn Sườn Có Bản Loại Dầm

Chia sẻ: Nguyen Huu Viet | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:25

1
708
lượt xem
287
download

Thiết Kế Sàn Sườn Có Bản Loại Dầm

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sàn bêtông cốt thép được dùng rộng rãi trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. Nó có thể được thi công đổ bêtông tại chổ tạo nên sàn toàn khối, được thi công lắp ghép hoặc nửa lắp ghép. Bộ phận chủ yếu của kết cấu sàn là bản nằm ngang. Tuỳ theo kết cấu trực tiết đỡ bản mà phân biệt thành sàn sườn và sàn nấm. Trong đồ án môn học này khối lượng công việc khá nhiều và nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo dẫn, cộng thêm kiến thức mà em học được để...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Thiết Kế Sàn Sườn Có Bản Loại Dầm

  1. LờI NóI ĐầU Sàn bêtông cốt thép được dùng rộng rãi trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. Nó có thể được thi công đổ bêtông tại chổ tạo nên sàn toàn khối, được thi công lắp ghép hoặc nửa lắp ghép. Bộ phận chủ yếu của kết cấu sàn là bản nằm ngang. Tuỳ theo kết cấu trực tiết đỡ bản mà phân biệt thành sàn sườn và sàn nấm. Trong đồ án môn học này khối lượng công việc khá nhiều và nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo dẫn, cộng thêm kiến thức mà em học được để hoàn thành công việc. Tuy nhiên do đây là đồ án tính toán đầu tay nên trong quá trình tính toán không thể không có thiếu sót mong quý thầy thông cảm và bỏ qua. Thiết Kế Sàn Sườn Có Bản Loại Dầm 1. Sơ đồ sàn như hình vẽ . 2. Các kích thước từ trục dầm và trục tường là l1 = 2,5 m , l2 = 6,2 m . Tường chịu lực có chiều dày t = 34cm 3. Cấu tạo mặt sàn gồm 3 lớp Hoạt tải tiêu chuẩn Ptc = 850 kG/m2 , hệ số vượt tảI: n = 1,2 3x2500 3x2500 3x2500 4. Vật liệu : Bêtông mác 200 , cốt thép của bản và cốt đai của dầm loại AI , cốt D dọc của dầm loại AII. C B A 6200 6200 6200 6200 1 2 3 4 5
  2. Vữa xi măng-cát dày 20mm Bản bê tông cốt thép Trát bằng vữa tam hợp dày 10 mm I. Các số liệu tính toán của vật liệu : - Bêtông mác 200 có Rn = 90 kG/cm2 , Rk = 7,5 kG/cm2 - Cốt thép AI có Ra = 2100 kG/cm2 ; Rađ = 1700 (kG/cm2) - Cốt thép AII có Ra = R’a = 2700 kG/cm2 ; Rax = 2150 kG/cm2 II. Tính toán bản : 1. Sơ đồ sàn l2 6,2 Tỷ số = = 2,06 > 2 , xem bản làm việc theo một phương . Ta có sàn sườn l1 3 toàn khối có bản loại dầm . Các dầm qua trục 2 , 3, 4 là dầm chính , vuông góc với dầm chính là dầm phụ . Cắt 1 dãi bản rộng 1m , vuông góc với các dầm phụ và được xem là các dầm liên tục để tính toán a. Bản D Chiều dày hb = .l 1 .Chọn D = 1 ; m = 35 m 1 Suy ra hb = .3000 = 85,7 mm , chọn hb = 9cm 35 b. Dầm phụ Nhịp dầm : ldp = l2 = 650 cm : Nhịp dầm phụ (chưa phải là nhịp tính toán). 1 - Chiều cao hdp = m .l dp ; chọn mdp = 13 dp 6,5 hdp = = 0,5 m . Chọn hdp = 50 cm 13 - Bề rộng : bdp =(0,3÷ 0,5).hdp , chọn bdp = 0,4hdp = 20cm. c. Dầm chính : Bằng cách chọn tương tự như trên ta chọn được : Nhịp dầm chính : ldc = 3x3 = 9 (m), Chọn m = 12 ta có : 1 9 hdc = m .l dc = = 0.9cm. Chọn hdc = 90 cm. 10 bdc =(0,3÷ 0,5).hdc = (27÷ 45)cm. Chọn bdc = 30 cm. 3. Nhịp tính toán của bản
  3. - Nhịp giữa : l = l1 - bdp = 3 - 0,2 = 2,8m tbdp h 0.2 0,34 0,08 - Nhịp biên : lb = l1 - + b =3- - - + = 2,77 m 2 2 2 2 2 2 2,8 − 2,77 Chênh lệch giữa các nhịp : .100% = 1.07% 2,8 100 100 100 100 100 100 170 2500 2500 2500 q =1100 kG/cm 2770 2800 2800 2800 770 539 539 770 539 539 539 Sơ đồ tính của bản 4. Tải trọng trên bản : Hoạt tải tính toán : Pb = 650.1,2 = 780 (kG/cm2) Các lớp Tiêu n Tính toán chuẩn -Vữa ximăng 2cm , γ 0 = 2000 kG /m3 0,02.2000 = 40 40 1,2 48 - Bản bêtông cốt thép dày 9cm 0,09.2500 = 200 225 1,1 247,5 - Vữa trát 1cm , γ 0 = 1800 kG/m2 18 1,2 21,6 0,01.1800 = 18 Cộng 317,1 Vậy gb = 320 (kG/cm2) - Tải trọng toàn phần : qb = 780 + 320 = 1100 (kG/m2) Tính toán với bản rộng b1 = 1m , có qb = 1100 kG/m
  4. 5. Tính giá trị mômen q b .l 2 1100 2,8) 2 .( - Ở nhịp giữa và gối giữa : Mnhg = Mg = = = 539 kGm 16 16 - Ở nhịp biên và gối thứ hai : 2 q .l 1100 2,775) 2 .( Mnhb = Mgb = b b = = 770 kGm 11 11 6. Tính cốt thép Chọn a0 = 1,5 ⇒ h0 = 9- 1,5 = 7,5 cm a. Ở gối và nhịp biên M 77000 Ta có : A = 2 = = 0,152< 0,3 R n bh0 90.100.(7,5) 2 ⇒ γ = 0,5(1 + 1− 2.0,152 ) = 0,917 Từ M = γ RaFah0 77000 ⇒ Fa = = 5,33 (cm2) 21000,917.7,5 . 3,96 µ= = 0,71%( thoả mãn ) 10,5.100 Dự kiến dùng thép φ 8 , fa = 0,50 cm2 b1.f a 100.0,50 Khoảng cách a = = = 9,38 (cm) Fa 5,33 Chọn φ 8 , a = 9cm , Fa = 5,5 (cm2) b. Ở nhịp giữa M 53900 A= 2 = = 0,106 < 0,3 R n bh0 90.100.(7,5) 2 ⇒ γ = 0,5(1 + 1− 2.0,106 ) = 0,943 Từ M = γ RaFah0 53900 ⇒ Fa = =3,63 cm2 21000,943.7,5 . 3,63 µ= = 0,48%( thoả mãn ) 7,5.100 Dùng φ 8 , fa = 0,5 b1.f a 100.0,5 Khoảng cách a = = = 13,77 (cm), chọn a = 14 (cm) Fa 3,63 Chọn φ 8 , a = 14cm ,Fa = 3,57cm2 - Ở nhịp giữa và gối giữa trong vùng được phép giảm 20% cốt thép Fa = 0,8.3,63 = 2,904 cm2 2,904 Tỉ lệ cốt thép µ = = 0,39% 7,5.100 Chọn φ 8 , fa = 0,5
  5. b1.f a 100.0,5 Khoảng cách a = = = 17,12 cm . Chọn a = 17, Fa = 2,94cm2 Fa 2,904 Kiểm tra chiều cao làm việc h0. Lấy lớp bão vệ 1 (cm), tính lại với tiết diện dùng f8 có a0 = 1,4, h0 =7,6(cm) xấp xỉ nhau c. Cốt thép chịu mômen âm g =320 < Pb = 780 < 3gb = 960 , chọn v = 0,25 Nên áp dụng công thức tính đoạn thẳng từ mút cốt mủ đến mép dầm phụ : i= v.l = 0,25.2,8 = 0,7 (m) Khoảng cách từ mút cốt mủ đến trục dầm : 0,2 + 0,7 = 0,8 (m) 2 Ta sử dụng cách uốn phối hợp ở nhịp và gối : Đoạn thẳng từ điểm uốn đến mép dầm là : 1/6.l = 1/6.2,8 = 0,47 (m) - Khoảng cách từ trục dầm phụ đến điểm uốn : 1 0,1 + l = 0,1 + 0,47 = 0,57 (m) 6 7. Cốt thép đặt theo cấu tạo - Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính chọn f8 a=25cm , diện tích trong mỗi mét của bản 2,12cm2 > 50%Fa = 0,5.3,57 = 1,79cm Dùng các thanh cốt mủ ở phần bản chịu mômen âm phía trên dầm chính mà trong tính toán ta đã bỏ qua Chọn các thanh mủ .Khoảng cách tính đến trục dầm : b 1/4.lnhg + dc = 2,8/4 + 0,15 = 0,95 (m) 2 Chiều dài toàn bộ đoạn thẳng : 2x95 = 190(cm) , kể đến hai móc vuông 8 (cm ), thì chiều dài thanh này là : 190 + 2x8 = 206 (cm) - 340 Cốt thép bố trí phía dưới chọn φ6 , a = 25(cm), có diện tích 1m bề rộng là : 350 120 100 0,283. = 1,132 cm2800> 20% Fa ở nhị800 giữa và nhịp biên 800 p 800 800 800 25 570 570 570 570 570 570 + Nhịp giữa : 20%.3,57 = 0,714 cm2 + Nhịp biên : 20%.5,63 = 1,126 cm2 Trên hình vẽ thể hiện bố trí thép trên mặt cắt vuông góc với dầm phụ ở phạm vi 90 giữa trục 1 và 2Ø6a250 6 như giữa trục 4 và 5 , mặt cắt thể hiện 3 nhịp của bản từ cũng 6 Ø6a250 Ø6a250 6 Ø6a250 6 trục A đến trục B . Cấu tạo từ trục 4 đến trục 5 lấy đối xứng với đoạn vẽ . Ph170 n các ô bản gạch xiên là được gi2800m 20% lượng cốt thép2800 ầ 2770 ả . Cách bố trí cốt thép củng tương tự như từ trục 1 đến trục 2 3000 ỉ khác là thay 3000 3000 ch khoảng cách a = 280 bằng a = 340 . Ø8a180 A L=3900 1 B 1370 Ø8a280 2305 10 0 4 Ø8a280 50 75 L=4075 1370 4 L=4075 1370 50 2480 10 0 75 2480 10 0 50 Ø8a280 75 Ø8a180 4 45 L=1510 3 L=4075 Ø8a180 1370 Ø8a280 1370 10 0 L=3250 2 75 75 4 75 470 10 0 Ø8a280 1370 10 0 L=4075 75 2560 50 L=3350 5 75 2480 50 50 3250 50 50 Ø8a280 L=3350 5
  6. Sơ đồ bố trí thép của sàn
  7. D 3x3000 9000 C 3x3000 9000 B 3000 3000 3000 9000 A 6500 6500 6500 6500 1 2 3 4 5 Sơ đồ bản sàn phần gạch chéo được giảm cốt thép 950 950 90 500 410 900 Ø6 Ø8 9 8 a250 a250 300 Sơ đồ bố trí thép mủ trên dầm chính III. Bố trí cốt thép dầm phụ 1. Sơ đồ tính : Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp
  8. Đoạn dầm phụ gối lên tường Sd = 22cm , giả thiết bdc = 30cm Nhịp tính toán : - Nhịp giữa : l = l2 - bdc = 6,5 - 0,3 = 6,2 (m) 0,22 0,3 0,34 - Nhịp biên : lb = 6,5 + -( + ) 2 2 2 = 6,29m 6,29 − 6,2 Chênh lệch giữa các nhịp : 100% = 1,43% 6,29 220 110 629 300 620 300 620 0 0 0 650 650 650 0 0 0 2x170 267 9974 9974 8471 8471 2440 4066 7861 1219 3 3252 3117 813 407 2790 8471 8471 7861 10463 9068 7861 12695 12555 2440 2440 944 930 157 10930 10930 3 8871 10930 13307 2. Tải trọng qd = pd + gd
  9. - Hoạt tải trên dầm : pd = 780x3 = 2340 kG/m - Tĩnh tải : gd = gb.l1 + g0 Trong đó : g0 = bdp(hdp - hb) .2500.1,1 = 0,2(0,5 - 0,09) x2500x1,1= 226 (kG/m) ⇒ gd = 320x3 + 226 = 1186 (kG/m) qd = 2340 +1186 = 3526 (kG/m ) Pd 2340 Tỉ số : = = 1,97 ≈ 2 gd 1186 Tra bảng ta có : k = 0,25 các hệ số b2 như bảng sau 3 . Nội lực : Từ đó ta vẽ được biểu đồ mômen bằng cách sử dụng bảng tra . Tung độ hình bao mômen : M = β .qd.l2 + Nhịp biên : qd.lb2 = 3526.(6,29)2 = 139503 kGm + Nhịp giữa : qd.l2 = 3526.(6,2)2 = 1134689 kGm Nhịp tiết Giá trị β Tung độ M ,kGm diện Mmax(b1) Mmin(b2) Mmax Mmin Nhịp biên Gối A 0 0 1 0,065 9068 2 0,090 12555 0,425l 0,091 12695 3 0,075 10463 4 0,020 2790 Gối B-TD5 -0,0715 -9974 Nhịp giữa 6 0,018 -0,033 2440 -4066 7 0,058 -0,012 7861 -1219 0.5l 0,0625 8471 8 0.058 -0.009 7861 -813 9 0.018 -0,027 2440 -3252 Gối C-TD10 -0,0625 -8471 Nhịp giữa 11 0,018 -0,025 2440 -3117 12 0,058 -0,003 7861 -407 0.5l 0,0625 8471 13 0.058 -0,006 7861 -407 14 0.018 -0.025 2440 -3117 -Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn : x = k.lb = 0,25x6,29 = 1,573 (m)
  10. - Mômen dương ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa giữa một đoạn : Tại nhịp gữa : x2 = 0,15l = 0,15. 6,2 = 0,930 (m) * Lực cắt : QA = 0,4qdlb = 0,4.3526.6,29 = 8871 (kG) T QB = 0,6qd.lb = 0,6.3526.6,29 = 13307 (kG) P QB = 0,5qd.l = 0,5.3526.6,2 = 10930 (kG) 4. Tính cốt dọc Có Rn = 90 kG/cm2 , Ra = 2700 kG/cm2 a. Với mômen âm Tiết diện hình chữ nhật , b = 20cm , h = 50cm Giả thiết : Gối B : a= 5 cm ⇒ h0 = 50 - 5 = 45 (Vì khẳ năng bố trí nhiều thép ) Gối C : a = 3,5 cm ⇒ h0 = 50 - 3,5 = 46,5 Tại gối B : M = 997400 kGcm M 997400 A= 2 = = 0,27 < 0,3 R n bh0 90.20.(45) 2 ⇒ γ = 0,5(1 + 1 − 2 × 0,27 ) = 0,84 Từ M = γ RaFah0 997400 ⇒ Fa = = 9,814cm2 2700 × 0,84 × 45 µ = 9,814 = 1,09%( thoả mãn ) 45 × 20 Tương tự với gối C : M=84 kGm, A = 0,23, g = 0,87, Fa = 8.05 cm2, m = 0,87%. b. Mômen dương Nhịp giữa : a = 3,5 ⇒ h0 = 46,5 Nhịp biên : a = 5 ⇒ h0 = 45 Bề rộng của cánh tiết diện chữ T : bc = b + 2C1 C1: Lấy giá trị nhỏ nhất trong 3 giá trị sau : 1 6,2 + ld = = 1,033 (m) 6 6 1 + khoảng cách 2 mép trong của dầm phụ : 0,5.2,8 = 1,4 (m) 2 + 9hc = 9.0,09 = 0,81 m , vì (hc = 9cm > 0,1 h = 5cm) Vậy C1 = 0,81(m) ⇒ bc = 20 + 2.81 = 182(cm)
  11. hc Kiểm tra : Mc = Rnbchc(h0 - ) 2 = 90.182.9(45 - 4,5) = 5970510 kGcm = 59705 (kGm) Mà Mmax = 12634 < Mc = 59705 ⇒ Trục trung hoà đi qua cánh . +Tại nhịp biên: M 1269500 A= 2 = = 0,04 < 0,3 R n bh0 90.182.(45) 2 ⇒ γ = 0,5(1 + 1 − 2.0,04 ) = 0,98 Từ M = γ RaFah0 1263400 ⇒ Fa = = 10,66cm2 2700 × 0,98 × 45 µ = 10,66 = 1,18%( thoả mãn ) 45.20 + Tại nhịp giữa : M 847100 A= 2 = = 0,024 < 0,3 Rn bh0 90.182.( 46,5) 2 ⇒ γ = 0,5(1 + 1− 2.0,0241) = 0,988 Từ M = γ RaFah0 8471000 ⇒ Fa = = 6,83 cm2 2700× 0,988× 46,5 6,797 µ= = 0,73%( thoả mãn ) 46,5.20 5. Chọn và bố trí cốt thép a. Một số phương án chọn cố thép cho tiết diện Tiết diện Nhịp biên Gối B Nhịp 2 Gối C Diện tích cần 10,66 9,814 6,83 8.05 thiết 3 φ 116, 2 φ 18- 11.12 5 φ 16 –10.05 2 φ 14,2 φ 16-7,1 4 φ 16 - 8,04 Các thanh và 2 φ 14,3 φ 18- 10,71 2 φ 22, 1 φ 18-10.15 2 φ 12, 3 φ 14- 6,88 2 φ 18, 2 φ 14 -8,17 diện tích tiết diện φ 4 16,1 φ 20 - 11,19 4 φ 18- 10.18 1 φ 16, 2 φ 18- 7,1 4 φ 14,1f16 -8,17 1 φ 20, 2 φ 22- 10,74 2 φ 16, 2 φ 20-10,31 2f16,1f20 –7,16 2f18,1f20 –8,23 b. Qua các phương án đã chọn trên ta chọn ra phương án tối ưu nhất : vừa có tính kinh tế vừa dễ thi công và phối hợp thép ta chọn như sau: Tiết diện Nhịp biên Gối B Nhịp 2 Gối C Diện tích cần thiết 10,66 9,814 6,83 8.05
  12. ĐK và SL thanh 3 φ 16, 2 φ 18- 11,12 5 φ 16 – 10,05 2 φ 14,2 φ 16-7,1 4 φ 16 - 8,04 6. Kiểm Tra cốt thép ngang Kiểm tra điều kiện hạn chế : Q ≤ k0Rnbh0 cho tiết diện có lực cắt lớn nhất . QBT = 13307 kG , h0 = 47,2 cm k0Rnbh0 = 0,35.90.20.47,2 = 29736 kG QBT = 13307 kG < k0Rnbh0 =29736 (kG) Kiểm tra điều kiện : Q < 0,6Rkbh0 Tại gối B : 0,6Rkbh0 = 0,6.7,5.20.45,4= 4086 < Q do đó cần tính cốt ngang, ở dầm phụ lực cắt nhỏ nên chỉ cần tính toán cốt đai Tại gối A :Gối có lực cắt bé nhất là : QA = 8871kG tại tiết diện gần gối A có h0 = 47,1 cm 0,6Rkbh0 = 0,6.7,5.20.47,1 = 4238 => Cần tính cốt đai Tính cho phần bên trái gối B có : QBT = 13307 kG và h0 = 47,2cm. Lực cốt đai phải chịu : Q2 (13307) 2 qd = 2 = = 66,24 kG/cm 8R K bh0 8.7,5.20.( 47,2) 2 Chọn đường kính cốt đaif6,diện tích tiết diện fđ = 0,283 cm2, số nhánh cốt đai n=2 Khoảng cách tính toán : R a®.n.f a 1700.2.0,283 Ut = = = 14,53 cm qd 66,24 2 1,5R K bh0 1,5.7,5.20.(47,2) 2 UMax = = = 36,67 cm Q 13307 Khoảng cách cấu tạo :  h U ct < = 16,67cm  3 U ct < 30cm  Từ đó chọn khoảng cách giữa các cốt đai U = 14cm . Các vị trí khác có Q bé tính Ut lớn hơn nhưng theo điều kiện cấu tạo vẫn chọn Ut = 14cm . Rad .n. f d 1700.2.0,283 => qd = = = 68,73 (kG/cm) U 14 7. Tính toán và vẽ hình bao vật liệu : Tính lại h0 như bảng sau, chọn bề dày lớp bảo vệ 2cm cho tất cả các tiết diện , khoảng cách 2 hàng cốt thép bằng 3cm và từ bố trí cốt thép ta tính được ho cho từng tiết diện
  13. Ở nhịp 2 : Uốn 2 φ 16 , còn 2 φ 14 neo vào gối : Nhịp 2 ở phía gối B Sau khi uốn khả năng chịu lực của thanh là : Mtds= 3912 kGm Trên biểu đồ mômen ta tìm được tiết diện M = 3912 cách mép gối 1 đoạn : 158cm Đó là tiết diện sau của các thanh được uốn, cách mép gối :Z6 = 158cm -Chọn điểm cuối của đoạn uốn cách mép gối : 140 cm , cách tâm : 155cm Thoả mãn điều kiện điểm cuối khi uốn nằn ra ngoài tiết diện sau. Tại gối C hai thanh f16 ở góc kéo từ nhịp qua gối, hai thanh còn lại một thanh uốn từ nhịp bên trái gối C lên, một thanh được uốn đối xứng từ nhịp bên phải gối C và được cắt khi dùng hết khả năng chịu lực. Điểm cắt lý thuyết của thanh số 6 : Sau khi cắt Mtd =4797 theo biểu đồ bao mômen tiết diện cách gối C một đoạn X6 = 85 cm 0,8Q − Q x Đoạn kéo dài W: w2 = + 5.d 2.q d Trong đó lấy Q là độ dốc của biểu đồ bao mômen. Dầm phụ chịu tải trọng phân bố nên biểu đồ bao mômen là đường cong, việc xác định độ dốc biểu đồ bao momen tương đối phức tạp nên lấy gần đúng Q theo giá trị lực cắt. 0,5l − x 6 tr 310 − 85 Tại mặt cắt lí thuyết x6 = 85 cm có : Q6 = QC = 10930 = 7933 0,5l 310 Do không có cốt xiên Qx = 0, và qd = 68,73 0,8Q − Q x 0,8.9733 ⇒ w2 = + 5.d = + 5.1,6 = 54cm 2.q d 2.68,73 w1 = 20.1,6 = 32 cm Chiều dài thực tế của thanh số 6 bên trái gối C là : Z6’ =140 cm Tiết diện Số lượng và diện tích h0(cm) α γ Mtd (kGm) Nhịp biên 3 φ 16, 2 φ 18- 11,12 45,42 0,04 0,98 13362 Cạnh nhịp biên uốn 1f16 còn 2f18,2f16-8,18 45,03 0,023 0,983 10891 Cạnh nhịp biên uốn 2f16 còn 2f18-5,09 47,1 0,018 0,99 6414 Gối B 5 φ 16 - 10.05 45,36 0,32 0,83 10263 Cạnh TGối B uốn 2f16 còn 3f16 -6,03 47,2 0,19 0,90 6950 Cạnh PGối B cắt 1f16 còn 4f16 -8,04 44,9 0,27 0,866 8440 Cạnh Gối B uốn hoặc cắt 1f16 còn 2f16-4,02 47,3 0,13 0,94 4797 Nhịp 2 2 φ 14,2 φ 16-7,1 47,24 0,025 0,99 8944 Cạnh nhịp 2 uốn hoặc cắt 2f16 còn 2f14-3,08 47,3 0,011 0,995 3912 Gối C 4f16 - 8,04 47,2 0,26 0,87 8937 Cạnh Gối C uốn 1f16 còn 3f16-6,03 47.2 0.19 0.90 6950 Cạnh Gối C cắt 1f16 còn 2f16-4,02 47,2 0,13 0,94 4797
  14. Xác định điểm uốn của thanh số 6 từ nhịp 2 lên gối C: Theo điều kiện uốn cách tiết diện trước một đoạn : x6 > 0,5.h0 = 23,6 (cm) Theo điều kiện lực cắt : x6 < Umax =36,67 (cm). Chọn điểm bắt đầu của đoạn uốn cách mép gối 25 cm , điểm cuối cách mép gối một đoạn 70 (cm) Tiết diện sau khi uốn có Mtd = 6950, theo hình bao mômen tiết diện có M = 6950 cách mép gối 36 (cm), thoả mản điều kiện điểm kết thúc uốn nằm ra ngoài tiết diện sau. * Tìm điểm cắt lí thuyết thanh số (2) bên phải gối B Sau khi cắt thanh số (2) ta có Mtd = 8440 theo hình bao mômen tiết diện này cách 1240.(8440 − 4066) mép gối 1 đoạn :X2 = 1240 - = 322(mm) 9974 − 4066 * Tính đoạn kéo dài w : Do biểu đồ mômen là đường cong nên Q lấy gần đúng theo giá trị lực cắt : Tại mặt cắt lý thuyết với X2 = 32cm có : 0,5l − x 2 310 − 32 Q= .QBP = .10930 = 9800kG 0,5l 310 0,8.Q − Qx 0,8.9800 ⇒ w4 = + 5.d = + 5.1,6 = 65 cm (Do cốt xiên ở xa, Qx = 0) 2.qd 2.68,73 + w1 = 20d = 20.1,6 = 32cm ⇒ Chọn w = 65 cm Vậy chiều dài thực tế thanh số (2) bên phải gối B cách tâm gối B : Z2 = 32+65 +15 = 112 cm. ≈ 110 (cm). • Tìm điểm cắt lý thuyết 2 thanh số (3) bên phải gối B : Sau khi cắt thanh số (3) ta có Mtd = 4797 theo hình bao mômen tiết diện này cách 1240.(4797 − 4066) mép gối 1 đoạn :X3 = 1240 - = 1087(mm) 9974 − 4066 Tại mặt cắt lý thuyết với X3 = 108cm có : 0,5l − x3 310 − 108 Q= .QBP = .10930 = 7100kG 0,5l 310 0,8.Q − Qx 0,8.7100 ⇒ w2 = + 5.d = + 5.1,6 = 49 cm (Do cốt xiên ở xa, Qx = 0) 2.qd 2.68,73 + w1 = 20d = 20.1,6 = 32cm ⇒ Chọn w = 49 cm Vậy chiều dài thực tế thanh số (3) bên phải gối B cách tâm gối B : Z3 = 108+49 +15 = 172 cm. ≈ 170 (cm). • Điểm uốn của hai thanh số (3) từ gối B xuống nhịp biên : Theo điều kiện uốn cách tiết diện trước một đoạn : x3 > 0,5.h0 = 23,6 (cm)
  15. Theo điều kiện lực cắt : x6 < Umax =36,67 (cm). Chọn điểm bắt đầu của đoạn uốn cách mép gối 25 cm , điểm cuối cách mép gối một đoạn 70 (cm) Tiết diện sau khi uốn có Mtd = 6950, theo hình bao mômen tiết diện có M = 6950 cách mép gối 48 (cm), thoả mản điều kiện điểm kết thúc uốn nằm ra ngoài tiết diện sau. Tương tự như trên ta có điểm bắt đầu uốn của thanh số (2) từ gối B xuống nhịp biên : Chọn điểm bắt đầu của đoạn uốn cách mép gối 95 cm , điểm cuối cách mép gối một đoạn 140 (cm) Tiết diện sau khi uốn có Mtd = 4797, theo hình bao mômen tiết diện có M = 4797 cách mép gối 82 (cm), thoả mản điều kiện điểm kết thúc uốn nằm ra ngoài tiết diện sau. Tương tự như trên ta có điểm bắt đầu uốn 2 thanh số (3)từ nhịp biên lên gối A : Sau khi uốn thì khả năng chịu lực Mtd = 6414 tiết diện này cách mép gối X3 =90 cm , chọn điểm kết thúc uốn cách mép gối 70 cm nằm ra ngoài tiết diện sau. Điểm bắt đầu uốn cách mép gối A 115 cm. Điểm kết thúc uốn của thanh số(2) cách mép gối A là 140 cm, điểm kết thúc uốn cách mép gối 185 cm . II. Dầm Chính 1. Sơ đồ tính toán : Dầm chính là dầm liên tục 3 nhịp , kích thước giả thiết là : bdc = 30cm , hdc = 80cm , chọn cạnh của cột là 30cm , đoạn dầm chính kê lên tường đúng bằng chiều dày tường t = 34cm , nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên là : 3000.3 = 9000mm 300 300 30000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 9000 9000 9000 9000 9000 9000
  16. Sơ đồ tính toàn dầm chính 2. Xác định tải trọng Hoạt tải tập trung P = Pd.l2 = 2340.6,5 = 15210 (kG) = 15,21 (T) Trọng lượng bản thân dầm đưa về thành các lực tập trung G0 = b(h - hb).l1.2500.1,1 = 0,3.(0,9- 0,09).3.2,5.1,1 = 2,005 (T) Tỉnh tải do dầm phụ truyền vào : G1 = gd.l2 = 1186.6,5 = 7709kG = 7,709 (T) Tĩnh tải tác dụng tập trung G = G1 + G0 = 2,005+7,709 = 9,714 (t) 3. Tính và vẽ biểu đồ mômen Lợi dụng tính đối xứng của sơ đồ tính toán để vẽ biểu đồ mômen theo cách tổ hợp a. Biểu đồ MG Ta tính được MG = α .G.l= α .9,714.9 = 87,43a Mpi = α .P.l = 15,21.9 α = 136,89. α Kết quả tính toán ghi ở trong bảng A: Trong sơ đồ Mp3 và Mp4 còn thiếu a để tính mômen tại các tiết diện 1,2,3. Để tính toán M3 cấn tính thêm Mc : Mc3 = a.P.l = -0,08.136,89 = -10,95 (T.m), Mc4 = -0,178.136,89= -24,37 (T.m). Đem cắt rời các nhịp AB,BC. Với Mp3 nhịp 1 và nhịp 2 có tải trọng, tính Mo, của dầm đơn giản kê lên gói tự do Mo = P.l1 = 15,21.3= 45,63 tm M1 = Mo -MB/3 =45,63-42,537/3 = 31,45 (T.m) M2 = Mo -2MB/3 =45,63-2.42,537/3 = 17,27 (T.m). G G G M3 = Mo -2MB/3 -MC/3=45,63-2.42,537/3 -10,95/3 = 13,62 (T.m) Với Mp4 có 2 1=MB/3=6,023/3 =2,008 (T.m),M2 =D B/3 =2.6,023/3= A 1 M B 3 4 C 5 6 2.M 23,34 4,016(T.m) M3 = 2.MB/3 -Mc/3 =2.6,23/3-.24,37/3 = -4,108 21,33 5,86 13,14 18,21 18,21 P 39,56 33,41 33,41 39,56 18,21 18,21 A B 42,57 10,95 B C 17,27 31,45 13,45 4,016 2,008 4,016 6,02 S ơ đồ tính môme n trong dầm
  17. Bảng : Tính toán và tổ hợp mômen Tiết diện 1 2 B 3 α 0,244 0,156 -0,267 0,067 MG M 21,33 13,64 -23,34 5,86 α 0,289 0,244 -0,133 -0,133 MP1 M 39,56 33,401 -18,206 -18.206 α -0.0445 -0,089 -0,133 0,20 MP2 M -6,092 -12,18 -18,206 27,38 α -0,311 MP3 M 31,45 17,27 -42,573 13,45 α 0,044 MP4 M 2,008 4,016 6,023 -4,016 Mmax 60,89 47,04 -17,32 33,24 Mmin 15,42 1,46 -65,92 -12,35 b. Tung độ của hình bao mômen Mmax = MG + maxMP ; Mmin = MG + minMP c. Xác định các mômen mép gối Chọn mômen mép gối bên phải gối B để tính cho biểu đồ bao mômen trong đoạn ít dốc hơn . 65,92 − 12,35 Độ dốc i = = 17,86 3 i .bc 17,86.0,3 ΔM = = = 2,68 2 2 ⇒ Mmg = 65,92-2,68 = 63,24 (T.m). Sử dụng giá trị này để tính cốt thép tại gối
  18. 4. Tính toán và vẽ biểu đồ lực cắt : Tiến hành tính toán như với biểu đồ bao mômen : QG = β .G QPi = P.β , các hệ số b tra bảng, các trường hợp chất tải giống biểu đồ bao mômen, kết quả tính được ghi ở bảng B. Bảng B : Tính toán và tổ hợp lực cắt Đoạn Phải gối Giữa nhịp Trái gối B Phải gối Giữa nhịp II Trái gối C Sơ đồ A biên B β 0,733 -1,267 1 QG Q 7,12 -2,6 -12,31 9,7 0 β 0,867 -1,133 QP1 Q 13,187 -2,023 -17,233 0 0 β -0,133 -0,133 1 QP2 Q -2,023 -2,023 -2,023 15,21 0 β 0,689 -1,311 1,222 -0,778 QP3 Q 10,48 -4,73 -19,94 18,587 3,377 -11,833 Qmax 20,31 -4,6 -12,44 28,3 3,377 0 Qmin 5,1 -7,3 -32,23 9,71 0 -11,833 Ta vẽ được biểu đồ hình bao lực cắt : 28,3 9,71 20,31 3,377 5,1 4,6 12,44 7,3 32,23 5. Tính cốt thép dọc Biểu đồ bao lực cắt Tra bảng được hệ số hạn chế vùng nén α 0 = 0,62 A0 = 0,428 a. Tính mômen dương :bề rộng cánh tiết diện chữ T bc = b + 2C1 Trong đó C1 : lấy bé hơn 3 trị số :
  19. 1 + khoảng cách 2 mép trong của dầm chính : 2 1 .(650 - 30) = 310 2 1 1 + .l1 = .900 = 150 6 6 + 9hc = 9.9 = 81 ⇒ bc = 30 + 2.81 = 192 (cm) Giả thiết : a = 4,5cm ⇒ h0 = 90 -4,5 = 85,5 (cm ) Ta có : hC MC = Rnbchc(h0 - ) 2 9 = 90.192.9(85,5 - ) 2 = 12597120 kGcm = 125,97 Tm Mômen dương lớn nhất : 60,92 < Mc ⇒ Trục trung hoà qua cánh. Có hc =9 < 0,2.h0 = 17,1 (cm) *Tại nhịp biên : M 6089000 Fa = = = 27,8 cm2 Rn .( h0 − 0.5hc ) 2700( 85,5 − 0.5.9) . * Tại nhịp 2 : M 3324000 Fa = = = 15,19 cm2 Rn .( h0 − 0.5hc ) 2700( 85,5 − 0.5.9) . b. Tính Mômen âm : Cánh nằm trong vùng kéo, tính theo tiết diện chữ nhật b = 30 (cm) . ở trên gối cốt thép dầm chính phải đặt xuống phía dưới hàng trên cùng của cốt thép dầm phụ nên a khá lớn chọn a = 7,5cm ⇒ h0 = 90 -7,5 = 82,5 (cm) * Tại gối B : M 6324000 A= 2 = = 0,34 R n bC .h0 90.30.(82,5) 2 γ = 0,5(1 + 1− 2A ) = 0,78 5817000 Fa = = 36,44 cm2 2700γ .79 . Kiểm tra hàm lượng cốt thép : 36,44 - Gối B : µ = = 1,08% 30.82,5 27,8 - Nhịp biên: µ = = 1,46% 30.85,5
  20. 15,19 - Nhịp 2 : µ = = 0,6% 30.85,5 Tất cả điều nằm trong phạm vi hợp lí . Chọn cốt thép theo bảng sau : Tiết diện Fa cần thiết(cm2) Cốt thép, diện tích (cm2) h0 (cm) Nhịp biên 27,8 3 φ 28, 2 φ 25 - 28,29 78,7 Gối B 36,44 6 φ 28 – 36,95 78,07 Nhịp 2 15,19 2f25,1 φ 28 -15,98 81,1 6. Tính toán cốt thép ngang Kiểm tra điều kiện hạn chế : Q < k0Rnbh0 (k0 = 0,35) 0,35Rnbh0 = 0,35.90.30.79 = 74655 kG Trị số lực cắt lớn nhất : Q = 35,5 < 74,655 Thoả điều kiện hạn chế Tính 0,6Rkbh0 = 0,6.7,5.30.79 = 10,655 Các trị số lực cắt giữa nhịp là : 3,57 < 10,655 - Ở các đoạn gần gối tựa ⇒ phải tính cốt thép chịu cắt 2 1,5R K .b.h0 1,5.7,5.30.792 Umax = = = 59cm Q 35500 Điều kiện cấu tạo : 2  h = 567 Uct ≤  3 300  Chọn φ 8 , fd = 0,503 , 2 nhánh Khoảng cách :U = 20 cm Ra® .n. f ® 1700 2.0,503 . Tính : qđ = = U 20 = 85,5 kG/cm - Khả năng chịu lực cắt của bêtông và cốt đai trên tiết diện nguy hiểm nhất : Qđb = 8R k bh0 .q ® = 82,5. 8.7,5.30.85,5 2 = 32366 Trên biểu đồ lực cắt bên trái và bên phải gối B và trên gối A đều có giá trị lực cắt nhỏ hơn Qđb do đó không tính toán cốt xiên tại các vị trí này. Tại những vùng này nếu có cốt xiên chỉ là do lợi dụng uốn cốt dọc. 7. Tính toán cốt treo Lực tập trung truyền cho dầm chính : P1 = P + G1 = 15,21 + 7,709 = 22,919T
Đồng bộ tài khoản