Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: …/5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
-------------------------
ĐÁP ÁN CUỐI KỲ HỌC KỲ 2 NĂM HỌC 2019-
2020
Môn: KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
Mã môn học: RCST240617
Đề số/Mã đề: MS01 Đáp án có 05 trang.
Câu 1: (5.5 điểm)
a. (1.0 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
2∗100.0013; 0.0035
0.8
1,
0.8
10.0013
0.0035 0.583
10.5
0.58310.5 ∗0.5830.413
Giả thiết a = 90(mm) 750 90 660
0.5
300 ∗10
1.0 ∗17 ∗300 ∗6600.484 0.413cốtkép
Giả thiết a’ = 40(mm)
1075 ∗100.413 ∗1.0 ∗17 ∗300 ∗660
260 ∗660 40976.256
9.763
9.818
30 ∗66 ∗100% 0.493%
0.1%
bốtrí225 9.818,
∗
0.583 ∗1.0 ∗17 ∗300 ∗660
260 260
260 ∗976.256
8523.86385.239
bốtrí1825 88.362,
M(-) M(-)
M(+)
Vẽ dạng biểu đồ mômen dầm
(0.25 điểm)
As
A’s
Vẽ mặt cắt gối trái dầm
(0.25 điểm)
A’s
As
Vẽ mặt cắt giữa nhịp dầm
(0.25 điểm)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
2
25
Bố trí thép dầm
(0.25 điểm)
18
25
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:
10.6 ∗100∗1.0 ∗1.15.300 ∗660 136620
1136.6202701
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
3.25 ∗106.154;
∗2∗28.3
300 ∗150 0.00126
1515∗6.154 ∗0.00126 1.039
110.01 ∗17 0.83
0.30.3 ∗1.039 ∗0.83 ∗1.0 ∗17 ∗300 ∗660 791656
0.3791.6562702
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.
41
4∗2∗100∗1.0 ∗1.15 ∗300 ∗660∗170 ∗2∗28.3
270000158.685
1.5 ∗1
1.5 ∗100∗1.0 ∗1.15 ∗300 ∗660
270000
834.9
450
3250
300
,,chọn 150
Kết luận: chọn cốt đai 6, s = 150 (mm), số nhánh n= 2 để bố trí.
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
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:
2700.3 ∗17 ∗300 ∗660 10098001009.800Thỏa
Tính Mb:
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 ∗660225.432 ∗10225.432
Tính cốt đai:
1
0.75 ∗
4∗1
0.75 ∗270
4∗225.432 107.793
107.793
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
107.793 89.264
Theo điều kiện cấu tạo: sw {ho/2 = 330, 300} (mm) lấy s = 80 (mm)
Tính lại qsw:
2∗28.3 ∗170
80 120.275
, 86.25
225.432 ∗10
0.75 ∗120.275 158121320
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
1320 0.75 ∗120.275 ∗1320 289854
Thỏa điều kiện chịu lực cắt trên tiết diện nghiêng.
Tính Smax:
1.15 ∗300 ∗660
270 ∗10556.680thỏa
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
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:
M
L 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:
M
L = M + N(ho - a')/2 = 255 + 1000*(0.46 - 0.04)/2 = 465 (kNm)
M
L1 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)
b. (3.0 điểm) Tính R theo TCVN 5574:2018
,
260
2∗100.0013; 0.0035
0.8
1,
0.8
10.0013
0.0035 0.583
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)
Độ lệch tâm ngẫu nhiên:
ea max (L/600; h/30; 10) = max (5; 16.667; 10) = 16.667 (mm)
Độ lệch tâm ban đầu: eo = e1 + ea = 255 + 16.667 = 271.667 (mm)
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)
Hàm lượng cốt thép giả thiết tgt = 2.1%
Is = tgtbho(0.5h-a)2 = 0.021*300*460*(0.5*500 - 40)2 = 1.278*108 (mm4)
0.15 < e = eo/h = 271.667/500 = 0.543 < 1.5
K
s = 0.7
L = 1 + ML1/ML = 1 + 273.5/465 = 1.588
K
b = 0.15/[L(0.3 + e)] = 0.15/[1.588*(0.3 + 0.543)] = 0.112
D = KbEbIb + KsEsIs
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
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)
N
cr = 2D/L2o = 2*29266.634/62 = 8023.614 (kN)
= 1/(1 - N/Ncr) = 1/(1 - 1000/8023.614) = 1.142
x
1 = 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.
e = eo + 0.5h - a = 1.142*271.667 + 0.5*500 - 40 = 520.346 (mm)
Z
a = ho - a' = 460 - 40 = 420 (mm)
2
1000 ∗10∗520.346 500
2460
260 ∗420 14.504
ttt = 2*14.504/(30*46) = 2.1% =tgt
Chọn As = A’s = 325 = 14.727 (cm2) t = 1.538% < 5%.
c. (1.0 điểm)
Vẽ hình bố trí cốt thép và tính atk = 25 + 25/2 = 37.5 (mm) < agt = a’gt = 40 (mm)
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
bê tông cốt thép và bê tông ứng lực trước
Câu 1, 2
[CĐR 1.2]: Có khả năng xây dựng công thức và thiết lập lưu đồ tính
toán các cấu kiện bê tông cốt thép cơ bản
Câu 1, 2
[CĐR 2.1]: Trình bày được nguyên lý tính toán các cấu kiện cơ bản
kết cấu bê tông cốt thép
Câu 1, 2
[CĐR 2.2]: Tính toán, thiết kế được các cấu kiện cơ bản kết cấu bê
tông cốt thép. Đề xuất được các giải pháp, phương án thiết kế hợp lí
Câu 1, 2
[CĐR 2.3]: Thể hiện được toàn bộ hoặc một phần các sản phẩm tính
toán thiết kế
Câu 1, 2
3
25 3
25
(
0.5 điểm
)
(
0.5 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
(
0.25 điểm
)
