Đáp án đề thi cuối học kỳ II năm học 2019-2020 môn Kết cấu bê tông cốt thép - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Chia sẻ: Đinh Y | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

150
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đáp án đề thi giúp cho các bạn sinh viên nắm bắt được cấu trúc và cách giải đề thi, dạng đề thi chính để có kế hoạch ôn thi một cách tốt hơn. Tài liệu hữu ích cho các các bạn sinh viên đang theo học môn này và những ai quan tâm đến môn học này dùng làm tài liệu tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đáp án đề thi cuối học kỳ II năm học 2019-2020 môn Kết cấu bê tông cốt thép - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÁP ÁN CUỐI KỲ HỌC KỲ 2 NĂM HỌC 2019- THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2020 KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO Môn: KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Mã môn học: RCST240617 NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Đề số/Mã đề: MS01 Đáp án có 05 trang. ------------------------- Câu 1: (5.5 điểm) As A’s a. (1.0 điểm) M(-) M(-) M(+) A’s As Vẽ dạng biểu đồ mômen dầm Vẽ mặt cắt gối trái dầm Vẽ mặt cắt giữa nhịp dầm (0.25 điểm) (0.25 điểm) (0.25 điểm) Giải thích: Dự kiến bố trí cốt thép As vào vùng bê tông chịu ứng suất kéo, A’s đối diện As. (0.25 điểm) b. (2.5 điểm) Tính R theo TCVN 5574:2018 260 , 0.0013 ; 0.0035 (0.25 điểm) 2 ∗ 10 0.8 0.8  0.583 (0.25 điểm) 1 , 0.0013 1 0.0035  1 0.5 0.583 1 0.5 ∗ 0.583 0.413 (0.25 điểm) Giả thiết a = 90(mm)  750 90 660 (0.25 điểm) 300 ∗ 10 0.5 0.484 0.413cốt kép 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 (0.25 điểm) Giả thiết a’ = 40(mm) 1075 ∗ 10 0.413 ∗ 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 976.256 260 ∗ 660 40 (0.25 điểm) 9.763 9.818  ∗ 100% 0.493%  0.1% 225 30 ∗ 66 bố trí 225 9.818 , (0.25 điểm)  ∗ 0.583 ∗ 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 260 1825 ∗ 976.256 260 260 8523.863 85.239 (0.25 điểm) Bố trí thép dầm bố trí 1825 88.362 , (0.25 điểm) (0.25 điểm) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: …/5
c. (2.0 điểm) Ghi chú: SV tính cốt đai theo tiêu chuẩn cũ và mới đều được điểm tối đa. Gợi ý lời giải theo tiêu chuẩn cũ như sau: Kiểm tra sự cần thiết phải tính cốt đai: Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bê tông dầm khi không có cốt đai: 1 0.6 ∗ 1 0 0 ∗ 1.0 ∗ 1.15.300 ∗ 660 136620 1 136.620 270 1 (0.25 điểm) Kiểm tra khả năng chịu nén ở bụng dầm do lực cắt: Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu là 6, bước cốt đai s = 150mm, n=2 nhánh: 2 ∗ 10 2 ∗ 28.3 6.154 ; 0.00126 (0.25 điểm) 3.25 ∗ 10 ∗ 300 ∗ 150 1 5 1 5 ∗ 6.154 ∗ 0.00126 1.039 1 1 0.01 ∗ 17 0.83 (0.25 điểm) 0.3 0.3 ∗ 1.039 ∗ 0.83 ∗ 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 791656 0.3 791.656 270 2 (0.25 điểm) Từ (1) và (2)  cần thiết phải tính cốt đai. Sử dụng đai 6 có asw = 0.283 (cm2), số nhánh cốt đai n = 2. 4 1 (0.25 điểm) 4∗2∗ 1 0 0 ∗ 1.0 ∗ 1.15 ∗ 300 ∗ 660 ∗ 170 ∗ 2 ∗ 28.3 158.685 270000 1.5 ∗ 1 1.5 ∗ 1 0 0 ∗ 1.0 ∗ 1.15 ∗ 300 ∗ 660 270000 834.9 (0.25 điểm) 250 (0.25 điểm) 450  3 300 , , chọn 150 (0.25 điểm) Kết luận: chọn cốt đai 6, s = 150 (mm), số nhánh n= 2 để bố trí. Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: …/5
Gợi ý lời giải theo tiêu chuẩn mới như sau: Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính: 270 0.3 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 1009800 1009.800 Thỏa Tính Mb: (0.25 điểm) Với 1.5 (hệ số kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực dính và trạng thái ứng suất) 1.5 ∗ 1.15 ∗ 300 ∗ 660 225.432 ∗ 10 225.432 Tính cốt đai: (0.25 điểm) 1 1 270 ∗ ∗ 107.793 107.793 0.75 4 ∗ 0.75 4 ∗ 225.432 (0.25 điểm) Tính qsw,min = 0.25*Rbt*b = 0.25*1.15*300 = 86.25 (N/mm) < qsw Tính cốt đai (chọn đai 6, 2 nhánh): Bước cốt đai cần thiết: 2 ∗ 28.3 ∗ 170 , 89.264 (0.25 điểm) 107.793 Theo điều kiện cấu tạo: sw  {ho/2 = 330, 300} (mm) lấy s = 80 (mm) Tính lại qsw: 2 ∗ 28.3 ∗ 170 120.275 , 86.25 80 (0.25 điểm) 225.432 ∗ 10 1581 2 1320 0.75 ∗ 120.275 (0.25 điểm) Không thỏa điều kiện ho  Co  2ho Lấy C = 2ho = (1320 mm) để kiểm tra lại khả năng chịu cắt của tiết diện: 225.432 ∗ 10 0.75 ∗ 120.275 ∗ 1320 289854 1320 Thỏa điều kiện chịu lực cắt trên tiết diện nghiêng. (0.25 điểm) Tính Smax: 1.15 ∗ 300 ∗ 660 556.6 80 thỏa 270 ∗ 10 (0.25 điểm) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: …/5
Câu 2: (4.5 điểm) a. (0.5 điểm) Giả thiết a = a’ = 40(mm)  ho = h - a = 500 - 40 = 460 (mm) = 0.46 (m) Tính L là hệ số, kể đến ảnh hưởng của thời hạn tác dụng của tải trọng theo TCVN 5574:2018 với chú ý: ML là mômen đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của toàn bộ tải trọng: ML = M + N(ho - a')/2 = 255 + 1000*(0.46 - 0.04)/2 = 465 (kNm) (0.25 điểm) ML1 là mômen đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn. ML1 = Mdh + Ndh(ho - a')/2 = 200 + 350*(0.46 - 0.04)/2 = 273.5 (kNm) (0.25 điểm) b. (3.0 điểm) Tính R theo TCVN 5574:2018 260 , 0.0013 ; 0.0035 2 ∗ 10 0.8 0.8  0.583 1 , 0.0013 1 0.0035 Tính toán cốt thép đối xứng cho cột chỉ sử dụng thép 25, agt = a’gt = 40mm, hàm lượng cốt thép giả thiết tgt = 2.1%, cho phép chênh lệch giữa thép bố trí và tính toán t = 5%. Chú ý sử dụng kết quả L của câu a. Liên kết 2 đầu ngàm - tự do  hệ tĩnh định   = 2  Lo = L = 2*3 = 6 (m) Độ lệch tâm tĩnh học: e1 = M/N = 255 / 1000 = 0.255 (m) = 255 (mm) (0.25 điểm) Độ lệch tâm ngẫu nhiên: ea  max (L/600; h/30; 10) = max (5; 16.667; 10) = 16.667 (mm) (0.25 điểm) Độ lệch tâm ban đầu: eo = e1 + ea = 255 + 16.667 = 271.667 (mm) (0.25 điểm) Kiểm tra trường hợp chịu nén (đúng tâm nếu eo  h/30 và Lo/h  20) Do eo = 271.337 (mm) > h/30 = 500/3 = 16.667 (mm) và Lo/h = 6000/500 = 12 < 20  Kết luận: nén lệch tâm. Độ mảnh của cấu kiện: i = Lo/i = Lo/0.288h = 6000/(0.288*500) = 41.667 > 14   > 1 Tính hệ số uốn dọc : Ib = bh3/12 = 300*5003/12 = 3.125*109 (mm4) (0.25 điểm) Hàm lượng cốt thép giả thiết tgt = 2.1% (0.25 điểm)  Is = t bho(0.5h-a) = 0.021*300*460*(0.5*500 - 40) = 1.278*10 (mm ) gt 2 2 8 4 0.15 < e = eo/h = 271.667/500 = 0.543 < 1.5 (0.25 điểm) Ks = 0.7 L = 1 + ML1/ML = 1 + 273.5/465 = 1.588 Kb = 0.15/[L(0.3 + e)] = 0.15/[1.588*(0.3 + 0.543)] = 0.112 (0.25 điểm) D = KbEbIb + KsEsIs Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: …/5
D = 0.112*3. 25*104*103*3.125*109*10-12 + 0.7*2*105*103*1.278*108*10-12 D = 29266.634 (kNm2) Ncr = 2D/L2o = 2*29266.634/62 = 8023.614 (kN) (0.25 điểm)  = 1/(1 - N/Ncr) = 1/(1 - 1000/8023.614) = 1.142 x1 = N/(bRbb) = 1000*103/(1.0*17*300) = 196.078 (mm)  2a’ = 2*40 = 100 (mm) < x1 = 196.078 (mm) < Rho = 0.583*460 = 268.18 (mm)  Nén lệch tâm lớn. (0.25 điểm) e = eo + 0.5h - a = 1.142*271.667 + 0.5*500 - 40 = 520.346 (mm) (0.25 điểm) Za = ho - a' = 460 - 40 = 420 (mm) 500 1000 ∗ 10 ∗ 520.346 460 2 2 14.504 260 ∗ 420 (0.25 điểm) ttt = 2*14.504/(30*46) = 2.1% =tgt Chọn As = A’s = 325 = 14.727 (cm2)  t = 1.538% < 5%. (0.25 điểm) c. (1.0 điểm) Vẽ hình bố trí cốt thép và tính atk = 25 + 25/2 = 37.5 (mm) < agt = a’gt = 40 (mm) (0.5 điểm) 325 325 (0.5 điểm) HẾT Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm tra [CĐR 1.1]: Giải thích được các thuật ngữ, các khái niệm về cấu kiện Câu 1, 2 bê tông cốt thép và bê tông ứng lực trước [CĐR 1.2]: Có khả năng xây dựng công thức và thiết lập lưu đồ tính Câu 1, 2 toán các cấu kiện bê tông cốt thép cơ bản [CĐR 2.1]: Trình bày được nguyên lý tính toán các cấu kiện cơ bản Câu 1, 2 kết cấu bê tông cốt thép [CĐR 2.2]: Tính toán, thiết kế được các cấu kiện cơ bản kết cấu bê Câu 1, 2 tông cốt thép. Đề xuất được các giải pháp, phương án thiết kế hợp lí [CĐR 2.3]: Thể hiện được toàn bộ hoặc một phần các sản phẩm tính Câu 1, 2 toán thiết kế Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: …/5