ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP " Thiết kế một dầm cho cầu dường ôtô nhịp giản đơn, bằng BTCT, thi công bằng phương pháp đúc riêng từng dầm tại công trường và tải trọng cho trước "

Chia sẻ: Nong Van Huan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

391
lượt xem 62
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chiều cao dầm h: Chiều cao dầm h được chọn theo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng, thông thường với dầm BTCT khi chiều cao đã thỏa mãn điều kiện cường độ thì cũng aatj yêu cầu về độ võng. Chiều cao dầm được chọn không thay đổi trên suốt chiều dài nhịp,chọn theo công thức kinh nghiệm:

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP " Thiết kế một dầm cho cầu dường ôtô nhịp giản đơn, bằng BTCT, thi công bằng phương pháp đúc riêng từng dầm tại công trường và tải trọng cho trước "

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI -TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG- -PHÂN HIỆU CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI THÁI NGUYÊN …………….000…………… ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP :NGUYỄN VĂN TUẤN GIẢNG VIÊN BỘ MÔN: CẦU SINH VIÊN:LÀNH XUÂN THUỢNG THÁI NGUYÊN 2010 Sv: lành xuân thựơng 1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Giáo viên hướng dẫn: NGUYÊN VĂN TUẤN Sinh viên: lành xuân thượng Lớp:59CDB20 ĐỀ BÀI: Thiết kế một dầm cho cầu dường ôtô nhịp giản đơn, bằng BTCT, thi công bằng phương pháp đúc riêng từng dầm tại công trường và tải trọng cho trước. I-SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH Chiều dài nhịp :l=20(m) Hoạt tải :HL – 93 Khoảng cách tim hai dầm : 210(m) Bề rộng chế tạo cánh : bf= 160(cm) Tĩnh tải mặt cầu dải đều :DW=4,5(kN/m) Hệ số phân bố ngang tính cho mômen :mgM=0.5 Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt :mgQ= 0.6 Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng : mg= 0.5 Hệ số cấp đường :k=0,65 Độ võng cho phép của hoạt tải : 1/800 Khối lượng riêng của bê tông γc=2400(kg/m3) Vật liệu(cốt thép theo ASTM 615M) : Cốt thép chịu lực fy=420 MPA : Cốt đai fy=520MPA : Bêtông fy=30MPA Quy trình thiết kế cầu 22TCN-272- 2005. II-YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG: A-TÍNH TOÁN: 1. Chọn mặt cắt ngang dầm. 2. Tính mômen, lực cắt lớn nhất do tải trọng gây ra. 3.Vẽ biểu đồ bao mômen, lực cắt do tải trọng gây ra. 4. Tính và bố trí cốt thép dọc chỉ tại mặt cắt giữa nhịp. 5. Tính và bố trí cốt thép đai. 6. Tính toán kiểm toán nứt. 7. Tính độ võng do hoạt tải gây ra. Sv: lành xuân thựơng 2
8. Xác định vị trí cốt thép, vẽ biểu đồ bao vật liệu. B-BẢN VẼ: 1. Thể hiện trên khổ giấy A1. 2. Vẽ mặt chính dầm, vẽ các mặt cắt đại diện. 3. Vẽ biểu đồ bao vật liệu. 4. Bóc tách cốt thép, thống kê vật liệu. BÀI LÀM I-XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM: 1.1. Chiều cao dầm h: -Chiều cao dầm h được chọn theo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng, thông thường với dầm BTCT khi chiều cao đã thỏa mãn điều kiện cường độ thì cũng aatj yêu cầu về độ võng. - Chiều cao dầm được chọn không thay đổi trên suốt chiều dài nhịp,chọn theo công thức kinh nghiệm: �1 1 � l h= � � � 10 � 20 h=0.65(m) 2.0(m) -Chiều cao nhỏ nhất theo quy định của quy trình: hmin =0.07 l= 0.07 20= 1.4 (m) • Trên cơ sở đó chọn chiều cao dầm h =150(cm). Mặt cắt ngang dầm 1600 180 100 100 1500 75 75 250 350 Sv: lành xuân thựơng 3
1.2. Bề rộng sườn dầm:bw Tại mặt cắt trên gối của dầm, chiều rộng của sườn dầm được định ra theo tính toán và ứng suất kéo chủ, tuy nhiên ở đây ta chọn bề rộng sườn dầm không đổi trên suốt chiều dài dầm. Chiều rộng bw này được chọn chủ yếu theo yêu cầu thi công sao cho dễ đổ bêtông với chất lượng tốt. Theo yêu cầu đó ta chọn chiều rộng sườn dầm bw= 20(cm). 1.3. Chiều dày bản cánh: hr Chiều dày bản cánh phụ thuộc vào điều kiện chịu lực cục bộ của vị trí xe và sự tham gia chịu lực tổng thể với các bộ phận khác. Theo kinh nghiệm hf= 18(cm). 1.4.Chiều rộng bản cánh: Theo điều kiện đề bài cho: b=160(cm). 1.5.Chọn kích thước bầu dầm:b1,h1 b1=35(cm). h1=25(cm). 1.6.Tính sơ bộ trọng lượng bản thân của dầm trên 1(m) dài: Diện tích mặt cắt dầm: A=1.6x0.18+0.1x0.1+0.075x0.075+0.25x0.35+(1,5-0.18-0.25)x0.2=0.605125(cm2) w dc =Axγ=0.605125x2500=15,128(kN/m) Trong đó: γ=2500(kN/m): trọng lượng riêng của bê tông. *Xác định bề rộng cánh tính toán: Bề rộng cánh tính toán đối với dầm bên trong không lấy quá trị số nhỏ nhất trong ba trị số sau: 20 =5(m), với L là chiều dài nhịp. - = 4 -Khoảng cách tim 2 dầm:220(cm). -12 lần bề dày cánh và bề rộng sườn dầm:12hf + bw =12 18+20=236(cm). -Và bề rộng canh tính toán cũng không được lớn hơn bề rộng cánh chế tạo: bf= 160(cm). Vì thế bề rộng cánh hữu hiệu là b=160(cm). *Quy đổi tiết diện tính toán: -diện tích tam giác tại chỗ vát bản cánh : S=10x =50 cm2 -Chiều dày cánh quy đổi: 2 S1 2 x50 hfqd=hf+ =18+ =18.714 (cm). b − bw 160 − 20 -diện tích tam giác tại chỗ vát bầu dầm: 1 S2= x7.5x7.5=28.125(cm2)-Chiều cao bầu dầm mới: 2 2S 2 2 x 28.125 Hfqd=h1+ b1 − b =25+ =30.625(cm). 35 − 25 w Sv: lành xuân thựơng 4
Mặt cắt ngang tính toán 1600 187,14 1500 200 yt 306,25 II-XÁC ĐỊNH NỘI LỰC: vẽ đường ảnh hưởng mômen,lực cắt. -Chiều dài nhịp:l=20(m) -Chia dầm thàn một đoạn tương ứng với các mặt cắt từ 0 đến 10, mỗi đoạn dài 2(m) Đường ảnh hưởng mômen tại các tiết diện: Sv: lành xuân thựơng 5
3 2 4 5 6 7 8 9 10 0 ®ah M1 1.8 § ah M2 3.2 § ah M3 4.2 § ah M4 4.8 § ah M5 5 Các công thức tinh giá trị mômen,lực cắt thứ i theo trang thái giới hạn cường độ.Mi=η{(1.25xwdc+1.5xwdw) +mgM[1.75xLLl+1.75xkxLLwx(1+IM)]}xwM Qi=η{(1.25xwdc+1.5xwdw)xwq+mgQ[1.75xLLl+1.75xkxLLwx(1+IM)]xw1Q} Các công thức tính toán trị số mômen lực cắt thứ I theo trạng thái giới hạn sử dụng Mi=1.0{(wdc+wdw)+mgM[LLl+kxLLMx(1+IM)]}xwM Qi=1.0{(wdc+wdw)xwQ+mgQ[LLl+kxLLMx(1+IM)]xw1Q} Trong đó: wdw ,wdw:Tĩnh tải rải đều và trọng lượng bản thân của dầm(KN.m) wM :Diện tích đ.ả.h mômen tại măt cắt thứ i. wQ :Tổng đại số diện tích đ.ả.h lực cắt. w1Q :Diện tích phần lớn hơn trên đường ảnh huởng lực cắt. LLM:Hoạt tải tương ứng với đừng ảnh hưởng mômen tại mặt cắt thứ i. LLQ :Hoạt tải tương ứng với đ.ả.h lực cắt tại mặt cắt thứ i. MgM,mgQ :Hệ số phân bố ngang tính cho mômen, lực cắt. LLM=9.3(KN/m):tải trọng dải đều (1+IM):Hệ số xung kích. η :Hệ số điều chỉnh tải trọng xác định bằng công thức: η = ηdxηRxηI>0.95 Với đường quốc lộ và trạng thái giới hạn cường độ:ηd=0.95;ηR=1.05;ηI=0.95 Sv: lành xuân thựơng 6
Với trạng thái giới hạn sử dụng η=1. Bảng giá trị mômen Mặt ωMi(m2) LLMitruck LLMitan Micd Misd xi α cắt (m) (KN/m) (KN/m) (KN/m) (KN/m) 1 2 0.10 18 27.264 21.252 909,386 636,24 2 4 0.20 32 26.648 21.164 1603,374 1123,32 3 6 0.30 42 26.024 21.032 2086,727 1463,71 4 8 0.40 48 25.392 20.856 2364,34 1660,48 5 10 0.50 50 24.76 20.68 2441,51 1716,83 909,386 909,386 2441,51 2086,727 2364,34 1603,374 2364,34 2086,727 1603,374 Biểu đồ bao M(KN/m) Đường ảnh hưởng lực cắt tại các tiết diện: Sv: lành xuân thựơng 7
Đah Q0 Đah Q1 Đah Q2 Đah Q3 Đah Q4 Đah Q5 Bảng giá trị lực cắt Mặ xi ωQi(m2) ωQ(m2) LLMitruck LLMitan Qcdi Qisd li t (KN/m) (KN/m) (KN) (KN) (m) (m) cắt 0 0.00 20 10 10 27.88 21.34 562,496 387,995 1 2 18 8.1 8 30,4 21.252 469,72 322,264 2 4 16 6.4 6 33,4 21.164 378,879 257,688 3 6 14 4.9 4 36,99 21.032 289,86 194,21 4 8 12 3.6 2 41,33 20.856 202,738 131,87 5 10 10 2.5 0.00 46,51 20.68 117,429 70,63 Ta vẽ được biêu đồ bao mômen cho dầm ở trạng thái giới hạn cường độ: Sv: lành xuân thựơng 8
562,496 378,879 469,72 289,86 202,738 117,429 117,429 202,738 289,86 378,879 469,72 562,496 Biểu đồ bao Q (kN) III-TÍNH TOÁN DIỆN TÍC BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT GIỮA DẦM: Tính mômen tính toán ứng với trạng thái giới hạn cường độ, tính tại mặt cắt giữa nhịp: M= n{(1.25xwdc+1.5xwdc)}+mgM[1.75xLL1+1.75x k x LLMx(1+IM)]}xwM Trong đó: LLL:Tải trọng làn rải đều(9.3KN/m). LLMtan dem=20.68: Hoạt tải tương đương củ xe hai trục thiết kế ứng với đ.ả.h M tại mặt cắt t giữa nhịp (KN/m). LLMtruck=24.76:Hoạt tải tương đương củ xe tải thiết kế ứng với đ.ả.h M tại mặt cắt giữa nhịp (KN/m). mgM=0.5 :Hệ số phân bố ngang tính cho mômen(đã tính cho cả hệ số làn xem). wdc=0.605125:Trọng lượng dầm trên một đơn vị chiều dài (KN/m). wdw=4,5 : Trọng lượng các lớp mặt cầu và các tiện ích công cộng trên một đơn vị chiều dài(tính cho một dầm)(KN/m). 1+IM :Hệ số xung kích. wM=50: Diện tích đường ảnh hưởng(m2). K=0,65:Hệ số của HL-93 Thay số: Mu=0.95x{(1.25x15,128+1.5x4,5)+0.5x[1.75x9.3+1.75x0.5x24.76x(1+0.25)]}x50 =2441,51(KNm). Giả sử chiều cao hữu hiệu của dầm: d=(0.8 0.9)h chọn d=0.9h=0.9x150=135(cm). Giả sử trục trung hoà đi qua sườn dầm ta có: Sv: lành xuân thựơng 9
a h Mn=0.85xaxbwxfc’(d- )+0.85xß1(b-b )xhfxfc’(d- ) 2 2 Mu=φMn Trong đó: Mn:là Mômen kháng danh định. Mu=2441,51(KN.m) As :diện tích cốt thép chịu kéo. fy=420MPa:Giới hạn chảy của cốt thép dọc chủ. fc’=30MPa:Cường độ chịu kéo của bêtông ở tuổi 28 ngày. ß1: Hệ số quy đổi chiều cao vùng nén,được xác định: =0.85 khi 28 MPa>fc’ =0.85-0.05x(f’c-28)/7khi 56MPa >f>28MPa =0.65khi f’c>56MPa Vì f’c=30MPa nên ta có ß1=0.836 hf=0.18714m: Chiều dày bản cánh sau khi quy đổi. a=ß1xc :Chiều cao khối ứng suất tương đương. Mu −Mf ϕ Ta có :a=d (1- 1 − 2 ) ' 2 0.85 f c bw d e hf Với Mf=0.85 ß1(b- bw ) hf f 'c (d- ) 2 Thay các số liệu vào ta có 0,18714 Mf=0.85 0.836 (1.6-0.2) 0.18714 30 103 (1.35- )=7017,45(KN/m) 2 Mu 2441,51 = =2712,18(KN/m)
2 29 6.45 12 77.4 3 32 8.19 12 81.9 Từ bảng trên chọn phương án 3: +Số thanh bố trí:14 +Số hiệu thanh:#22 +Tổng diện tích cốt thép thực tế:54,18cm2 +Bố trí thành 4 hàng, 4 cột 75 75 250 75 40 45 75 100 75 45 350 *Kiểm tra lại tiết diện: As=,18 Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoµi cïng ®Õn trọng tâm cốt thép. Sv: lành xuân thựơng 11
4 x 40 + 4 x115 + 4 x190 + 2 265 Fi yi d1= = =136,42mm=13,64cm F 14 d:Khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo: d=h-d1=150-13,64=136,36cm Giả sử trục trung hoà qua cánh. Tính toán chiều cao vùng chịu nén quy đổi: As f y 54,18 420 =(cm)Mu=2441,51(KN.m) Dầm đủ khả năng chịu mômen. *Kiểm tra lượng cốt thép tối đa: 5,577 == 0.836 x136,36 =0.0489 0,42 vậy thép tối đa thoả mãn. *Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu: 54,18 ρ== 6051,25 =0,895% fc' 30 Tỷ lệ hàm lượng cốt thép: ρ =0,895%>0.03 =0.03 =0.214% fy 420 Thoả mãn. IV-VẼ BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU *Tính toán mômen kháng tính toán của dầm khi bị cắt cốt thép. Để tiết kiệm thép, số lượng cốt thép chọn khi tính với mặt cắt có mômen lớn nhất sẽ lần lượt được cắt bớt đi cho phù hợp với hình bao mômen. Tại mỗi mặt cắt phải xá định lại diện tích cốt thép, vị trí trục trung hoà, chiều cao khối ứng suất tương đương và mômen kháng tính toán. Do đó ta có bảng sau: Số lần ST còn As(mm2) ds(cm) a(cm) Vị trí Mr(kNm) cắt lại TTH 0 14 5418 136.36 5.577 Qua cánh 2735,37 1 12 4644 138,5 4,78 Qua cánh 2389,02 2 10 3870 140 3,893 Qua cánh 1973,89 3 8 3096 140,375 3,187 Qua cánh 1624,11 4 6 2322 141 2,39 Qua cánh 1226,93 Trong đó do TTH đi qua cách nên: � � a� � Mr=φMu=φ � abf c �e − � ' 0.85 d 2� � � � � Sv: lành xuân thựơng 12
As f y A= 0.85bf c ' *Hiệu chỉnh biểu đồ bao mômen: Do điều kiện về lượng cốt thép tối thiểu: Mr min{1.2mcr;1.33Mu } Nên khi Mu 0.9Mcr thì điều kiện lượng cốt thép tối thiểu sẽ là Mr 1.33Mu. Điều nàycó nghĩa là khả năng chịu lực của dầm phải bao ngoài đường 4/3Mu khi Mu 0.9Mcr Ig +Xác định mômen nứt: Mcr=fr yt Diện tích của mặt cắt ngang:Ag Ag=0,605125. (m2) �yt Ft Vị trí trục trung hoà:yt= Ft 18.714 � 30.625 � 18.714 x160 x � − � (150 − 18.714 − 30.625) x 20 x80,955 + 30.625 x35 x + 150 yt= 2� 2 � 6051,25 =99,237(cm) Mômen quán tính của tiết diện nguyên: Ig Ig= 2 160 x18, 7143 3 18.714 � 20 x100.66 � + 160 x18.714 x � − − 99, 237 �+ + 20 x100.66 x 150 12 2 12 � � 2 2 3 100.66 � 35 x30.625 30.625 � � � 30.625 + − 99, 237 �+ + 35 x30, 625 x � 237 − �= 7767372,13(cm ) 4 x� 99, 2 12 2� � � � Cường độ chịu kéo khi uốn của bêtông: fr fr=0.63 f c ' =0.63 30 =3,45(MPa) Vậy momen nứt là: Ig 7767372,13x10−8 Mcr=fr =3.45x10x =270,03(kNm) 99, 237 x10−2 yt -Tìm vị tr í mà Mu=1.2Mcr và Mu=0.9Mcr. Để tìm được các vị trí này ta x ác đ ịnh khoảng cách x1,x2 nội suy tung độ của biểu đồ momen ban đầu. Mu=1.2Mcr= 1.2x270,03=324,036(kNm) x2=712,647 (mm) Mu=0.9Mcr=0.9×270,03=243,027(kNm) x1=5 34,486(mm) -Tại đoạn Mr≥1.2Mcr ta giữ nguyên biểu đồ Mu. -Tron đoạn 0.9Mcr≤Mr≤1.2Mcr vẽ đườn nằm ngang với giá trị 1.2Mcr. 4 -Tại đoạn Mu≤0.9 Mcr vẽ đ ường M u ' = M u 3 Sv: lành xuân thựơng 13
0.9Mcr 1.2Mcr 534,486 Mu 712,647 M'u = 4Mu 3 BIỂU ĐỒ BAO MÔMEN SAU KHI ĐÃ HIỆU CHỈNH Xác định điẻm cắt lý thuyết: Điểm cắt lý thuyết l à điểm mà tại đó theo yêu cầu về uốn không cần cốt thép dài hơn. Để xác định điểm cắt lý thuyết ta chỉ cần vẽ biểu đồ mômen tính toán Mu và xác đinh điểm giao biểu đò ΦMu. Xác định điẻm cắt thực tế: +Từ điểm cắt ký thuyết kéo dài về phía momen nhỏ hơn một đoạn l1. Chiều dài này lấy giá trị lớn nhất trong giá trị sau: -Chiều cao hữu hiệu của tiết diện:d=h-ds=1500-125=1363,6(mm) -15 lần đừong kính danh định=15x22=330(mm) -1/20lần chiều dài nhịp=1/20x2000=1000 (mm). Chọn l1=1400(mm) +Chiều dài phát triển lực ld:Chiều dài này không được nhỏ hơn tích sốchiều dài triển khai cốt thép cơ bản ldb với các hệ số điều chỉnh, đồng thời không nhỏ hơn 300(mm).Trong đó, ldb lấy giá trị lon nhat trong hai giá trị sau: 0.02 x387 x 420 L= = =593,51 (mm). 30 Sv: lành xuân thựơng 14
L≥0.06xdbxfy=0.06x22,2x420=559,44 (mm). Trong đó:Ab là diện tích thanh 22 +Hệ số điều chỉnh làm tăng: ld=1.4 48, 746 +Hệ số điều chỉnh làm giảm ld= = 54,18 =0.8997 Với Act =48,746(cm2) là diện tích cần thiết khi tính toán. Att =54,18(cm2) là thực tế bố trí. Vậy ld=593,51x1.4x0.8997= 747,57 (mm). Chọn ld=750 (mm). Trên cơ sớ đó ta vẽ biểu đồ bao vật liệu như sau: BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU Sv: lành xuân thựơng 15
16 1765.13 1170.67 1447.31 3106.52 2760.37 [2441.5M (KN.m) [909.386] [1603.374] [2086.727] [2364.34] 1]U M (KN.m) r [1226.93] Sv: lành xuân thựơng 750.00 534.86 [1624.11] 712.47 [1973,89] 4 M M =---- U U [2389,02] 3 [2735.37] M
V.TÍNH TOÁN CHỐNG CẮT : Biểu thức kiểm toán: ϕ Vn > Vu Vn:Sức kháng cắt danh định, được lấy bằng giá trị nhỏ hơn của:Vn=Vc+Vs Hoặc Vn=0,25 fc’ bv dv(N) f c ' bv d v ( N ) Vc=0,083 β Av f v d v (cot gθ + cot gα ) sin α S Vs= Trong đó:chiều cao chịu cắt hữu hiệu dv được xác định bằng khoảng cách cánh tay đòn của ngẫu lực trường hợp tính theo tiết diện chữ nhật cốt thép đơn thì dv: Chiều cao hữu hiệu a a đồng thời dv=max{0,9d;0,72h;d- } dv=d- 2 2 0,9.d= 0,9 1363,6=12276,24 (mm) 0,72h= 0,72 1500= 1080 (mm) a 55, 77 = 1363, 6 − = 1335, 71 (mm) d- 2 2 +bv: Bề rộng bản bụng hữu hiệu, lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong chiều cao dv,vậy bv=bw=20(cm) Từ trên ta thấy: d v =1335,71 (mm) +s(mm): Cự ly cốt thép đai +β: Hệ số chỉ khả năng của bêtông bị nứt chéo truyền lực kéo. +θ: Góc nghiêng của ứng suất nén chéo + β, θ:đựoc xác định bằng cách tra đồ thị và tra bảng. +α: Góc nghiêng của cốt thép ngang với trục dọc , α =900 +φ: Hệ só sức kháng cắt, với bêtông thường φ=0.9. +Av: Diện tích cốt thép bị cắt trong cự ly s (mm) +Vs: Khả năng chịu lực cắt của cốt thép(N) +Vc: Khả năng chịu lực cắt của bêtông(N). +Vu: Lực cắt tính toán. Kiểm tra điều kiện chịu cắt theo khả năng chịu lực của bê tông vùng nén +Xét mặt cắt cánh gối một đoạn dv =856,48 . xác định nội lực trên đường bao bằng phương pháp nội suy: Vu=500,53 (kN) Mu=607,33 (kNm) Φ×vn= Φ× (0,25×fc’×bv×dv)=0,9×0,25×30×200×1335,71=1803,25 103(N) =1803,2 (KN) Vu=500,53 (kN) < Φ vn=1803,2 (kN) => đạt Tính góc θ và hệ số β +tính toán ứng xuất cắt: Sv: lành xuân thựơng 17
500,53 103 Vu = = 1,962 (N/mm2) v= ϕ d v bv 0,9 1335, 71 200 v 1,962 +tính tỉ số ứng suất f ' = 30 = 0.0693 < 0.25 c +giả sử trị số góc θ=45˚tính biến dạng dọc trong cốt thép chịu kéo theo công thức: Mu + 0.5Vu cot gθ dv εx = 0, 002 Es. As 5 ES=2 10 N/mm2. dv=1335,71 (mm). As=2322(mm2) (khi kéo về gối cắt 8 thanh còn lại 6 thanh) ε x = 1, 517 10−3 Tra bảng được θ = 40, 2960 tính lại ε x = 1, 61 10−3 Tra bảng được θ = 40, 6680 tính lại ε x = 1, 61 10−3 Giá trị của θ và ε x hội tụ Vậy ta lấy θ = 40, 6680 tra bảng được: β = 1,857 Khả năng chịu cắt của bê tông Vc=0,083 β f 'c dv bv= 0, 083 1,857 30 200 1335, 71 = 225,524 103 N Yêu cầu về khả năng chịu lực cắt cần thiết của cốt thép . 500,53 103 − 225,524 103 = 330,620 103 (N) Vs=vn-vc=s 0,9 Khoảng cách bố trí cốt thép đai là lớn nhất dv=1335,71 (mm) vs=330,62 ×10 3 (N) Av :là diện tích cốt thép đai(mm2) Chọn cốt thép đai là thanh số 10 đường kính danh định d=9,5mm Diện tích mặt cắt ngang của cốt thép đai là: Av = 2 × 71 = 142mm 2 Vậy ta tính được: 142 520 1335, 71 cot g 40, 6680 = 347,14(mm) smax= 330, 62 103 Ta chọn khoảng cách bố trí cốt thép đai S=340(cm) Kiểm tra lượng cốt thép đai tối thiểu: bv s 200 340 = 0, 083 = 59, 44 (mm2) f 'c Av≥ 0,083 30 fy 520 ⇒ thỏa mãn.  Mà Av=142(mm2) > Avmin=59,44(mm2) kiểm tra khoảng cách tối đa của cốt thép đai Tacó:0,1 fc’ dv bv=0,1 30 1335,71 200=801,426 × 10 3 (N) Nên ta kiểm tra theo các điều kiện sau: S ≤ 0,8 dv. S = 340(mm) < 0,8 dv=0,8 1335,71= 1068,56 (mm) => thỏa mãn S < 600(mm) => thỏa mãn. Kiểm tra điều kiện đảm bảo cho cốt thép dọc không bị chảy dưới tổ h ợp c ủa mô Sv: lành xuân thựơng 18
men,lực dọc trục và lực cắt. Khả năng chịu cắt của cốt thép đai: f y d v Cotgθ Av 142 520 1335, 71 Cotg 40, 6680 = = 2612, 623 103 (N). Vs= s 340 As fy=2322 4200=975,924 103(N) 607,33 105 � � 500,53 103 Mu Vu + ( − 0,5 Vs )Cotgθ = +� − 0,5 330,62 103 � 40, 6680 Cotg dv ϕ ϕ 1335, 71 0,9 � 0,9 � = 890,237 × 10 3 (N) As fy = > 890,237 ×10 3 (N) => đạt VI:TÍNH TOÁN KIỂM TOÁN NỨT: Tại một mặt cắt bất kì thì tuỳ vào giá trị nội lực bêtông có thể bị nứt hay không.Vì thế để tính toán kiểm toán nứt ta kiểm tra xem mặt cắt có bị nứt hay không. Để tính toán xem mặt cắt có bị nưt hay không người ta coi phân bố ứng suất trên mặt cắt ngang là tuyến tính và ứng suất kéo fc của bêtông. Mặt cắt ngang tính toán 1600 187,14 1500 200 yt 306,25 350 Bước 1: Kiểm tra tiết diện ở giữa dầm có bị nứt hay không. Sv: lành xuân thựơng 19
Điều kiện kiểm tra: fc 0.8fr Trong đó: fc:ứng suất kéo của bêtông. fr=0.63 f c ' :cường độ chịu kéo khi uốn của bêtông. Ta có: *Diện tích mặt cắt ngang:Ag=6051,25( (cm2) *Xác định vị trí trục trung hoà: �yi Fi yt= =99,237(cm) Fi *Mômen quán tính của tiết diện nguyên: Ig= 7767372,13 (cm4) *Tính ưng suất kéo của bêtông: Ma −3 yt = 1716,83 x10 −8 x99, 237 x10−2 =21,93 f c= I 7767372,1310 g Ma:Mômen lớn nhất trong cấu kiện ở giai đoạn đang tính biến dạng(lấy theo trạng thái giới hạn sử dụng).Ma=1716,83 Cườn độ chịu kéo khi uốn của bêtông: fr=0.63 f c ' =0.63 30 =3.45a Ta thấy fc=21,93>0.8fr=2.76Mpa Vậy mặt cắt bị nứt. Bứoc 2: Kiểm tra bề rộng vết nứt. Điều kiện kiểm tra: fs