Thuyết minh đồ án Bê tông cốt thép I

Chia sẻ: Nguyễn Hữu Sáng | Ngày: | Loại File: XLS | Số trang:149

Thêm vào BST

Báo xấu

218
lượt xem 52
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu thuyết minh đồ án Bê tông cốt thép I sau đây. Đồ án được xây dựng trên tài liệu sàn sườn bêtông toàn khối theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam. Đồ án do sinh viên Dương Tấn Toàn thực hiện. Đây là tài liệu hữu ích cho các bạn sinh viên đang học về xây dựng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thuyết minh đồ án Bê tông cốt thép I

Người thực hiện: Dương Tấn Toàn Sinh ngày: 18 / 05 / 1986 SDT: 0935.888.045 Yahoo: happyday_htt Gmail : tinhd4u@gmail.com Địa chỉ: An Khê, Thanh Khê, Đà Nẳng Viết ngày: 9 / 9 / 2009 Đồ án được xây dựng trên tài liệu SÀN SƯỜN BÊTÔNG TOÀN KHỐI theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN 356:2005 & TCVN27371995 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I 1. Sơ đồ sàn như hình vẽ. 2. Các kích thước từ trục dầm và trục tường là L1 = 2.1 (m), L2 = 5.5 tường chịu lực có chiều dài t = 340 (mm) , Cột bêtông cốt thép tiết diện ac x bc =( 400 x 400 )mm 3. Cấu tạo mặt sàn gồ có 3 lớp hoạt tải tiêu chuẩn Ptc = 8 (kN/m2), hệ số vượt tải n = 1.2 4. Vật liệu bê tông có cấp độ bền chịu nén B15 , cốt thép của bản và cốt đai của dầm loại CI , cốt dọc của dầm loại CII Mặt bằng sàn D 5, 5 C 5, 5 1 B 5, 5 A 2,1 2,1 2,1 6,3 6,3 6,3 1 2 3 4 5 Gạch ceramic Vữa lót Bêtông cốt thép Vữa trát I .Các số liệu tính toán của vật liệu: Bê tông có cấp độ bền chịu nén có Rbt= 0.75 (Mpa)
B15 có Rb= 8.5 (Mpa), ξpl = Cốt thép bản sàn dùng loại: CI , có Rs= 255 (Mpa) II .Tính bản sàn: 1.Sơ đồ sàn: Tỷ số L2/L1 = 5.5 / 2.1 = 2.6 > 2 xem bản làm việc theo một phương. Ta có sàn 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 dãi bản rộng 1 m, vuông góc với các dầm phụ và được xem là các dầm liên tục. 2.Lựa chọn kích thước của bản: 2.1.Bản: Chiều dày hb = (D/m) x L1. chọn D = 1.1 , m = 30 Suy ra hb= 77 (mm), chọn hb= 90 (mm) 2.2.Dầm phụ: Ldp=L2 = 5500 mm ; (nhịp dầm phụ chưa phải là nhịp tính toán) Chiều cao: hdp=(1/12 ÷ 1/20)Ldp =( 275 ÷ 458.333333 )mm, chọn hdp= 450 Bề rộng: bdp=(0.3÷0.5)hdp=( 135 ÷ 225 )mm, chọn bdp= 200 (mm) 2.3.Dầm chính: Ldc=3L1 = 6300 mm ; (nhịp dầm chính chưa phải là nhịp tính toán) Chiều cao: hdc=(1/8 ÷ 1/12)Ldc =( 525 ÷ 788 )mm, chọn hdc= 800 Bề rộng: bdc=(0.3÷0.5)hdc=( 240 ÷ 400 )mm, chọn bdc= 300 (mm) 2.4.Nhịp tính toán của bản: Nhịp giữa: L0=L1bdp= 2100 200 = 1900 (mm) Nhịp biên: L0b=L1bdp/2 bt/2 +hb/2 = 2100 100 170 + = 1875 (mm) Chênh lệch giữa các nhịp: ( 1900 1875 ) x 100% = 1.31579 % < 1900 3.Tải trọng tính toán: Tỉnh tải được tính toán như trong bảng sau: Các lớp cấu tạo bản Giá trị tiêu chuẩn Hệ số tin cậy Giá trị tính toán Lớp gạch lá dày 10mm, у=20kN/m3 0.01 x 20 = 0.2 1.1 0.22 Lớp vữa lót dày 20mm, у=18kN/m3 0.02 x 18 = 0.36 1.3 0.47 Bản BTCT dày 90mm, у=25kN/m3 0.09 x 25 = 2.25 1.1 2.48 Lớp vữa trát dày 10mm, у=18kN/m3 0.01 x 18 = 0.18 1.3 0.23 Tổng cộng 2.99 (kN/m2) 3.40 Lấy tròn gb= 3.4 (kN/m2) Hoạt tải pb = ptcn = 8 x 1.2 = 9.6 (kN/m2) Hoạt tải toàn phần qb = gb + pb = 3.4 + 9.6 = 13 (kN/m2) Tính toán dải bản b1=1m, có qb= 13 (kN/m2) x 1 (m) = 13 (kN/m)
4.Nội lực tính toán: Mômen uốn tại nhịp biên và gối thứ hai: Mnh=Mg2= ± qblob2 = ± 13 x 3.52 = ± 4.16 (kN/m) 11 11 Mômen uốn tại nhịp giữa và gối giữa: Mnhg=Mg1= ± qbl02 = ± 13 x 3.61 = ± 2.93 (kN/m) 16 16 Giá trị lực cắt: QA = 0.4qbl0b = 0.4 x 13 x 1.875 = 9.75 QBt = 0.6qbl0b = 0.6 x 13 x 1.875 = 14.63 QBp =QC= 0.5qbl0 = 0.5 x 13 x 1.9 = 12.35 50 09 093 170 1830 200 1900 1900 200 1900 200 2100 2100 2100 1 13 2 1875 1900 1900 4,16 2,93 2,93 M 2,93 2,93 4,16 1900 1900 1875 12,35 9,75 12,35 Q 14,63 12,35 1875 1900 1900 4.Tính cốt thép chịu mômen uốn: Chọn a = 15 mm cho mọi tiết diện, chiều cao làm việc của bản: h0 = hba = 90 15 = 75 mm Tại gối biên và nhịp biên, với M= 4.16 (kN/m) αm = M = ( 4.16 x 1o6 )Nmm = 0.09 Rbb h02 ( 8.5 x 1000 x 5625 )Nmm
αm = 0.09 < αpl= 0.255 ζ =1+ (1 2αm) = 0.95 ξ=1 (12αm) = 0.09 2 As = M = ( 4.16 x 1o6 ) = 228 Rsξ h0 ( 255 x 0.95 x 75 ) μ% = As = 228 x 100 = 0.3 % b1h0 1000 x 75 không hợp lý 0.3 μ%= ( 0.3 ÷ 0.9 ) Chọn thép có đường kính 8 mm ,có as = 50.24 (mm2), khoảng cách giữa các cốt thép là s = b1as = 1000 x 50.24 = 220 mm A1 228 Vậy chọn Ф 8 và s = 100 mm Tại gối giữa và nhịp giữa, với M= 2.93 (kN/m) αm = M = ( 2.93 x 1o6 )Nmm = 0.06 Rbb h02 ( 8.5 x 1000 x 5625 )Nmm αm = 0.06 < αpl= 0.255 ζ =1+ (1 2αm) = 0.97 2 As = M = ( 2.933 x 1o6 ) = 179 Rsξ h0 ( 225 x 0.969 x 75 ) μ% = As = 179 x 100 = 0.24 % b1h0 1000 x 75 hàm lượng cốt thép μ%= 0.24 hợp lý μ%=(0.05 ÷ 0,9)% Chọn thép có đường kính 6 mm ,có as = 28.26 (mm2), khoảng cách giữa các cốt thép là s = b1as = 1000 x 28.26 = 158 mm A1 179 Vậy chọn Ф 6 và s = 80 mm đạ t (s < 158 )mm Tại các nhịp giữa và gối giữa ở trong vùng được phép giảm đến tối đa 20%, ta chọn giảm 20 % cốt thép, có cốt thép As= 179 x ( 20 x 179 ) /100 = Hàm lượng μ% = 143.2 x 100 = 0.191 % 1000 x 75 hàm lượng cốt thép μ%= 0.191 tạm hợp lý μ%=(0.05 ÷ 0,9)% Chọn thép có đường kính 8 mm ,có s = 100 mm, có As = 503 > 143.2 => đạ t 200
Kiểm tra lại chiều cao làm việc h0: lớp bảo vệ 10 mm h0= 90 10 ( 0.5 x 10 ) = 75 mm Vậy trị số đã dùng để tính toán h0 = 75 mm, là thiên về an toàn Cốt thép chịu mômen âm: với Pb/gb = 9.6 / 3.4 = 2.824 < Trị số γ = ,đoạn vươn của cốt thép chịu mômen âm tính từ mép dầm phụ là 1/4 γL0= 1/4 x 1.9 = 0.475 (m) tính từ trục dầm phụ là γL0+0.5bdp = 0.475 + 0.5 x 0.2 = 0.58 m Thép dọc chịu mômen âm được đặt xen kẽ nhau, đoạn vươn của cốt thép ngắn hơn tính từ mép dầm phụ là: 1/6 x L0= 1/6 x 1.9 = 0.32 m, tính từ trục dầm phụ là: 1/6 x L0+0.5 x bdp= 0.32 + 0.5 x 0.2 = 0.42 m Thép dọc chịu mômen dương được đặt xen kẽ nhau, khoảng cách từ đầu mép của cốt thép ngắn hơn đến mép tường là: 1/12 x L0b= 1/12 x 2.49 = 0.21 m khoảng cách từ đầu mút của cốt thép ngắn hơn đến mép dầm phụ là: 1/8 x L0= 1/8 x 1.9 = 0.24 m Bản không bố trí cốt đai, lực cắt của bản hoàn toàn do bê tông chịu, do: QBtr = 14.63 (kN) < Qbmin=0.8Rbtb1h0= 0.8 x 0.75 x 1000 x = 45000 (N) = 45 (kN) 5.Cốt thép cấu tạo: Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính: chọn Ф= 6 s= có diện tích mổi mét của bản là 189 mm2 đảm bảo lớn hơn 50% diện tích cốt thép tính toán tại gối tựa giữa bản là: 50% x 179 = 89.5 (mm2) sử dung các thanh cốt mũ, đoạn vươn ra tính từ mép dầm chính là: 1/4 x L0= 1/4 x = 0.475 m. Tính từ trục dầm chính là: 1/4 x L0 + 0.5 x bdc = 1/4 x 1.9 + 0.5 x = 0.625 m. 300 Cốt thép phân bố được bố trí vuông góc có thép chịu lực: chọn Ф 6 và s = 250 có diện tích mổi mét của bản là 113 mm2 đảm bảo lớn hơn 20% diện tích cốt thép tính toán tại giữa nhịp là: (nhịp biên 20% x 228 = 45.6 mm , nhịp giữa 2 20% x 179 = 35.8 mm2) Vùng ô bản được phép giảm đến 20% cốt thép D 5, 5 IV C I I IV IV 5, 5 II B III III 5, 5 A II 2,1 2,1 2,1 6,3 6,3 6,3 1 2 3 4 5
II (vùng giảm cốt thép) 575 575 575 575 575 575 517 417 417 417 417 417 Ф 6 a 200 Ф 8 a 200 7 9 Ф 6 a 200 8 Ф 8 a 200 6 Ф 8 a 300 Ф 8 a 300 11 Ф a 150 11 09 6 1 5 420 208 200 200 200 238 238 238 238 238 238 Ф 6 a 250 Ф 8 a 200 10 3 4 M 50 120 Ф 8 a 200 P6 1 2 200 1900 200 170 1875 1900 2100 2100 2100 Ф 8 a 200 Ф 6 a 200 6 Ф 8 a 200 Ф 8 a 200 8 8 Ф 6 a 150 Ф 8 a 200 5 9 Ф 6 a 200 370 1150 7 1150 1150 75 75 75 75 75 75 75 833 833 833 Ф 8 a 200 2 Ф 8 a 200 Ф 8 a 200 4 4 60 1325 60 1424 1424 45 45 45 45 60 2080 60 a 45 4300 45 Ф 8 200 1 Ф 8 a 200 3 IIII 625 625 475 475 09 271 Ф 6 a 150 12 Ф 6 a 300
Ф 6 a 300 13 300 5500 A B III III (vùng không giảm cốt thép ) ) 575 575 575 575 575 575 417 417 417 417 417 417 Ф 6 a 200 Ф 6 a 160 7 9 Ф 6 a 200 8 Ф 6 a 160 6 Ф 6 a 300 Ф 6 a 300 Ф 6 a 150 11 11 09 5 208 238 238 420 200 238 238 238 238 10 Ф 6 a 250 200 200 MP 50 a Ф 6 a 160 120 Ф 8 200 3 4 6 1 2 170 1875 200 1900 1900 200 2100 2100 2100 Ф 6 a 160 Ф 6 a 200 6 Ф 6 a 160 Ф 6 a 160 8 8 Ф 6 a 150 Ф 6 a 160 5 9 Ф 6 a 200 7 370 1150 1150 1150 75 75 75 75 75 75 75 833 833 833 Ф 8 a 200 a 2 Ф 6 a 160 Ф 6 160 4 4 60 1325 60 1424 1424 45 45 45 45 2080 60 60 45 4300 Ф 8 a 200 45 1 Ф 6 a 160 3 625 625 475 475 51 6 09 57 VIVI
VIVI Ф 6 a 150 12 Ф a 300 13 300 II .Tính dầm phụ: 1. Sơ đồ tính: Dầm phụ là dầm liên tục bốn nhịp đố xứng. Xét một nửa bên trái của dầm Dầm gối lên tường một đoạn không nhỏ hơn 220 mm. Trong tính toán lấy Sd = mm, trên thực tế nên kê dầm phụ lên toàn bộ chiều dày tường để giảm ứng suất cục bộ từ dầm truyền lên tường. Bề rộng dầm chính bdc= 300 mm Nhịp tính toán dầm phụ : Nhịp biên: Lob= L2 bdc/2 bt/2 + Sd/2 = 7 0.15 0.17 + = 6.79 m = 6790 mm Nhip giữa: L0=L2bdc= 7 0.3 = 6.7 m = 6700 Chênh lệch giữa các nhịp: 6.79 6.7 x 100% = 1.325 % < 6.79 09 1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 9 10 300 300 1290 6790 6700 5500 5500 A B C qdp 6790 6700 1722 598, 04 598, 04 333, 89 333, 89 M + + 301, 42 300 393, 98 605, 72 1358 1358 1 666, 77 20, 99 296, 38 51, 521 577, 321 810, 18 139, 99 Q 725, 121
Q 6790 2717 4073 725, 121 6790 6700 2.Tải trọng tính toán : a. Tỉnh tải: Trọng lượng bản thân dầm (không kể phần bản dày 90 mm) godp = bdp (hdp hb)γn = 0.2 x ( 0.55 0.09 ) x 25.00 x = 2.53 (kN/m) Tĩnh tải truyền từ bản: gbL1= 3.4 x 2.1 = 7.14 (kN/m) Tĩnh tải toàn phần: gdp=godp+gbL1 = 2.53 + 7.14 = 9.67 (kN/m) Hoạt tải truyền từ bản: pdp=pbL1= 9.6 x 2.1 = 20.16 (kN/m) Tải trọng tính toán toàn phần: qdp=gdp+pdp= 9.67 + 20.16 = 29.83 Tỷ số pdp = 20.16 = 2.085 gdp 9.67 3.Nội lực tính toán : a. Mômen uốn. Tung độ hình bao mômen (nhánh dương) +Tại nhịp biên M+=β1qdpLob2= β1 x 29.83 x 46.104 = β1 x 1375.28 (kN/m) +Tại nhịp giữa M =β1qdpLo = + 2 β1 x 29.83 x 44.89 = β1 x 1339.07 (kN/m) Tung độ hình bao mômen (nhánh âm) +Tại nhịp giữa M=β2qdpLo2= β2 x 29.83 x 44.89 = β2 x 1339.07 (kN/m) Tra phụ lục 11, với tỷ số pdp/gdp= 2.09 , có hệ số k = 0.2536 và các hệ số β, β, kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau: Tính toán hình bao mômen của dầm phụ. Giá trị β Tung độ M(kNm) Nhịp, tiết diện β1 β2 M+ M Nhịp biên Gối A 0 0 1 0.065 89.393 2 0.09 123.775 0.425L 0.091 125.151 3 0.072 99.02 4 0.02 27.506 Gối BTd.5 0.0715 98.333 98.333 Nhịp giữa 6 0.018 0.03054 24.103 40.895 40.895 7 0.058 0.0008 77.666 1.071 1.071 0.5L 0.0625 83.692 0 8 0.058 0.0166 77.666 22.229 9 0.018 0.0279 24.103 37.36 10 0.0625 0 83.692 Tiết diện có mômen âm bằng 0 cách gối thứ hai một đoạn: x=kLob= 0.2536 x 6790 = 1722 mm. Tiết diện có mômen dương bằng 0 cách gối tựa một đoạn: +Tại nhịp biên: 0.15 Lob= 0.15 x 6.79 = 1.019 m
+Tại nhịp giữa: 0.15 Lb= 0.15 x 6.7 = 1.005 m b. Lực cắt. QA=0.4qdpLob= 0.4 x 29.83 x 6.79 = 81.018 kN QtB=0.6qdpLob= 0.6 x 29.83 x 6.79 = 121.527 kN QpB=QC=0.5qdpLo= 0.5 x 29.83 x 6.7 = 99.931 kN 4.Tính cốt thép dọc : Bê tông cấp độ bền B15 có Rb= 8.5 Mpa và có Rbt= 0.75 Mpa Cốt thép dọc nhóm CII có Rs= 280 Mpa và có Rsc= 280 Mpa Cốt thép đai nhóm CI có Rsw= 175 Mpa a. Với mômen âm. Tính theo tiết diện chữ nhật b = 200 mm, h= 550 (mm) Giả thiết a = 30 mm, h0= 550 30 = 520 (mm) Tại gối B với M = 98.333 (kN/m) αm = M = ( 98.333 x 1o6 )Nmm = 0.214 Rbb h02 ( 8.5 x 200 x 270400 )Nmm αm = 0.214 < αpl= 0.3 ζ =1+ (1 2αm) = 0.88 2 As = M = ( 98.333 x 1o6 ) = 769 Rsξ h0 ( 280 x 0.88 x 520 ) μ% = As = 769 x 100 = 0.672 % bdph0 220 x 520 hàm lượng cốt thép μ%= 0.672 hợp lý μ%=(0.05 ÷ 0,9)% Chọn 2 thanh thép Ф 22 và 1 thanh thép Ф 20 có tiết diện A= 1074.4 (mm2) > 769 (mm ) 2 đạ t 760.2 b. Với mômen dương. Tính theo tiết diện chữ T, có cánh nằm trong vùng nén, bề dày cánh hf = 90 mm, Giả thiết a= 30 mm, h0= 520 mm, Độ vươn của cánh Sf lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các giá trị sau: (1/6) Ld = 1/6 x 6.7 = 1.12 m Một nữa khoảng cách thông thủy giữa hai dầm cạnh nhau: 0.5L0= 0.5 x 1.9 = 0.95 m, do hf > 0.1 h, với h = 550 mm, và khoảng cách giữa các dầm ngang lớn hơn khoảng cách giữa các dầm dọc ( 5.5 m, > 2.1 Vậy Sf≤ min ( 1.12 , 0.95 ) m = 1.12 m Chọn Sf = 1120 mm Bề rộng cách bf = b + 2Sf = 200 + 2240 = 2440 mm. Tính Mf = Rb bf hf (h0 0.5hf) = 8.5 x 2440 x 90 x ( 520 45 )
886.635 x 1o 6 = Nmm Mmax+ = 125.151 (kN/m) < Mf = 886.635 (kN/m) trục trung hòa đi qua cánh Tại nhịp biên: M= 125.151 αm = M ( 125.151 x 1o6 )Nmm = 0.022 Rbbf h0 2 ( 8.5 x 2440 x 270400 )Nmm αm = 0.022 < αpl= 0.3 ζ =1+ (1 2αm) = 0.989 2 As = M = ( 125.151 x 1o6 ) = 869 Rsξ h0 ( 280 x 0.989 x 520 ) μ% = As = 869 x 100 = 1 % bdph0 200 x 520 hàm lượng cốt thép μ%= 1 hợp lý μ%=(0.05 ÷ 0,9)% Chọn 2 thanh thép Ф 22 và 1 thanh thép Ф 22 có tiết diện A= 1140.3 (mm2) > 869 (mm ) 2 đạ t 760.2 Tại nhịp giữa, với M = 83.692 (kN/m) αm = M = ( 83.692 x 1o6 )Nmm = 0.015 Rbb h02 ( 8.5 x 2440 x 270400 )Nmm αm = 0.015 < αpl= 0.255 ζ =1+ (1 2αm) = 0.992 2 As = M = ( 83.692 x 1o6 ) = 579 Rsξ h0 ( 280 x 0.992 x 520 ) μ% = As = 579 x 100 = 0.56 % bdph0 200 x 520 hàm lượng cốt thép μ%= 0.56 hợp lý μ%=(0.05 ÷ 0,9)% Chọn 2 thanh thép Ф 18 và 1 thanh thép Ф 18 có tiết diện A= 763.5 (mm2) > 579 (mm2) đạ t 509 5.Chọn và bố trí cốt thép dọc : Bảng bố trí cốt thép dọc cho các tiết diện chính của dầm Tiết diện Nhịp biên Gối B Nhịp giữa As tính toán 869 mm2 769 mm2 579 mm2 + Cốt thép 2 Ф 22 1 Ф 22 2 Ф 22 + 1 Ф 20 2 Ф 18 + 1 Ф 18 Diện tích 1140.3 mm2 1074.4 mm2 763.5 mm2 μ 1 % 0.672 % 0.56 % Chọn lớp bê tông bảo vệ a = 30 mm. hợp lí 520
hình: Bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết diện chính của dầm phụ: 3 2 Ф 22 2 1 Ф 20 03 025 025 055 1 Ф 22 2 1 2 Ф 22 03 200 200 Nhịp biên Gối B 03 055 025 5 1 Ф 18 4 2 Ф 18 Nhịp giữa 200 6.Tính cốt thép ngang : Các giá trị lực cắt trên dầm: QA= 81.018 (kN) , QBT= 121.527 (kN) , QBP = QCt= 99.931 (kN) , Lấy lực cắt lớn nhất bên trái gối B, Qmax = 121.527 (kN), để tính cốt đai , có h0= 520 mm Xác định Qbmin =φb3Rbtbh0= 0.6 x 0.75 x 200 x 520 = 46800 N = 46.8 kN Vậy QA = 81.018 > Qbmin= 46.8 kN nên cần phải tính cốt đai Kiểm tra điều kiện bền trên dải nghiêng giữa vết nứt xiên: Qmax = QBT Qmax = 121.527 (kN) 0.6
(Mb/h0)+Qb1= 89.232 + 83.96 = 255.56 (N) 0.52 Như vậy xảy ra trường hợp: Với: (Qb1/0.6) = 139.933 (kN) > Qmax = 121.527 Xác định qsw theo công thức qsw = Q2max Q2b1 = 14768.81 7049.2816 = 21.6277 (kN/m) 4Mb 356.928 Với: (Qb1/0.6) = 139.933 (kN) > Qmax = 121.527 (kN) < (Mb/h0)+Qb1= Không tính theo công thức này qsw = ( Qmax Qb1 )2 = ( 121.527 83.96 )2 = 15.816 Mb 89.232 Với:(Mb1/h0)+Qb1 = 255.56 (kN) < Qmax = 121.527 (kN) Không tính theo công thức này qsw = Qmax Qb1 = 121.527 83.96 = 36.122 (kN/m) 2h0 1.04 Vậy giá trị qsw = 15.816 (kN/m) (được tính ở công thức xác đinh qsw) Kiểm tra: Qmin = 46.8 = 45 (kN/m) > qsw = 15.816 (kN/m) 2h0 1.04 Bỏ giá trị qsw ở trên, ta thiêt lập công thức sau để tìm qsw qsw = Qmax q1.φb2 Qmax q1.φb2 2 Qmax 2 + + 2h0 φb3 2h0 φb3 2h0 = 121.527 + 39.5 121.527 + 39.5 2 121.527 2 1.04 0.6 1.04 0.6 1.04 = 42.25952 (kN/m) < Qmin = 45 (kN/m) 2h0 lấy qsw =(Qmin/2ho) Vậy sử dụng giá trị qsw = 45 (kN/m) để tính toán Chọn dường kính thép đai Ф 8 có asw= 50.3 hai nhánh. =>Asw= n x asw = 100.6 (mm ) 2 Khoảng cách tính toán giữa các cốt đai: stt= Rsw x Asw = 175 x 100.6 = 391.222 mm qsw 45 Với dầm cao h = 550 Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai: sct ≤ min (h/3, 500 ) = min( 183 ; 500 ) = 183 mm chọn sct = 180 mm, Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai: smax = φb4Rbtbh02 = 1.5 x 0.75 x 200 x 270400 Qmax 121527 = 500.629 Vậy chọn khoảng cách giữa các cốt đai là
sct ≤ min (stt,sct,smax) = min ( 391.22222 ; 180 ; 500.629 ) = 180 mm Vậy chọn Ф 8 ,s = 180 mm Tại các gối khác do có lực cắt bé hơn nên tính được stt lớn hơn, nhưng theo điều kiện cấu tạo vẫn chọn s = *Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diên nghiêng: Trong đoạn L1 = 1,6 (m) tính từ gối bố trí Ф 8 a 180 ta có Asw= 2 x 50.3 = 100.6 mm2 μw= Asw = 100.6 = 0.002794 b x s 200 x 180 α = Es = 21 x 1o4 = 9.13 Eb 23 x 1o 3 φw1=1+5αμw= 1 + 5 x 9.13 x 0.002794 = 1.12755 φb1= 1βRb= 1 0.01 x 8.5 = 0.915 (nhận thấy tỉ số này ~ 1) Vậy Qbt=0.3φω1φb1Rbtbh0=( 0.3 x 1.12755 x 0.915 x 8.5 x x 520 ) = 273609 (N) = 273.609 (kN) Với Qbt= 273.609 (kN) > Qmax = 121.527 (kN) Hệ số φ1 xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T, do trong đoạn l1= 1.325 m, tính từ gối cánh nằm trong vùng kéo, nên φf = 0 Do dầm không chịu nén nên φn = 0 Do vậy (1 +φf+φn) = 1 Xác định Mb = φb2(1+φf+φn)Rbh02 = φb2Rbtbh02 = 2 x 1 x 0.75 x 200 x 270400 = 81120000 (Nmm) = 81.12 (kNm) Tính qsw= RswAsw = 175 x 100.6 = 97.806 (kNm) S 180 0.56qsw= 0.56 x 97.806 = 54.77136 (kNm) Như vậy tải trọng dài hạn q1 = 19.75 < 0.56qsw= 54.77136 (kNm) C = Mb = 81.12 = 2.027 m. > (φb2/φb3).h0= 1.733 q1 19.75 C = 1.73 m. Qb = Mb = 46.89 (kN) > Qbmin = 46.8 (kN) C chọn giá trị Qb= 46.89 (kN) Tính : C0 = Mb = 81.12 = 0.911 m < 2h0 = 1.04 qsw 97.806 C0 = 1.04 m. Qsw = qswC0 = 97.806 x 1.04 = 101.718 (kN) Khả năng chịu lực trên tiết diện nghiêng: Qu = Qb + Qsw = 46.89 + 101.718 = 148.608 (kN) Lực cắt xuất hiện trên tiết diên nghiêng nguy hiểm: Q* = Qmax q1.C = 121.527 19.75 x 1.73 = 87.36 (kN) Q* = 87.36 < Qu = 148.608 (kN)
Vậy điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng đảm bảo 7.Tính, vẽ hình bao vật liệu : a. Tính khả năng chịu lực. Tại nhịp biên, mômen dương, tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén, bề rộng cánh b = bf = 2100 + bố trí thép 2 Ф 22 1 Ф 22 ,có diện tích As= 1140.3 mm2 Lấy lớp bêtông bảo vệ là 20 mm, a = 20 + 0.5 x 22 = 31 mm h0 = ( 550 31 ) = 519 mm ξ = RsAs = 280 x 1140.3 = 0.034 Rb.bf.h0 8.5 x 2100 x 519 x = ξ.h0= 0.034 x 519 = 17.646 mm < hf = 90 mm Trục trung hòa đi qua cánh ζ = 1 0.5ξ = 1 0.5 x 0.034 = 0.983 Mtd = RsAsζh0 = 280 x 1140.3 x 0.983 x 519 = 162891353 = 162.891 (kNm) Tại gối B, mômen âm, tiết diện chữ (b x h) = ( 200 x 550 ) bố trí cốt thép: 2 Ф 22 + 1 1Ф 20 có diệ n tích A s = 1074.4 mm2 Lấy lớp bêtông bảo vệ là 20 mm, a = 20 + 0.5 x 22 = 31 mm h0 = ( 550 31 ) = 519 mm ξ = R A s s = 280 x 1074.4 = 0.341 < Rb.b.h0 8.5 x 200 x 519 Tính toán ζ = 1 0.5ξ = 1 0.5 x 0.341 = 0.8295 Mtd = RsAsζh0 = 280 x 1074.4 x 0.8295 x 519 = 129511335 = 129.511 (kNm) Kết quả tính toán khả năng chịu lực ghi trong bảng 5, mọi tiết diện đều được tính toán theo trường hợp tiết diện đặt cốt thép đơn (với tiết diện chịu mômen dương thay b = bf) ξ = RsAs ; ζ = 1 0.5ξ ; Mtd = RsAsζh0 Rb.b.h0 Tiết diện Số lượng và diện tích cốt thép (mm2) h0(mm) ξ ζ Mtd(kNm) Giữa nhịp biên 2 Ф 22 + 1 Ф 22 As= 1140,3 419 0.034 0.983 162.891 A= Trái nhịp biên Uốn 2 Ф 22 còn 2 Ф 22 s 760,2 419 0.023 0.989 88.206 A s= Phải nhịp biên Cắt 1 Ф 22 còn 22 2 Ф 760,2 419 0.023 0.989 88.206 As = Trên gối B 2 Ф 22 + 1 Ф 20 1074,4 419 0.341 0.8295 129.511 Trái gối B Uốn 1 Ф 20 còn 2 Ф 22 A s= 760,2 419 0.241 0.88 78.484 A s= Phải gối B Cắt 1 Ф 20 còn 2 Ф 22 760,2 419 0.241 0.88 78.484 2 Ф 18 + 1 18 763,5 Giữa nhịp giữa Ф As = 421 0.028 0.986 88.741 A s= Trái nhịp giữa Uốn 1 Ф 18 còn 2 Ф 18 509 421 0.019 0.991 59.461 A s= Phải nhịp giữa Cắt 1 Ф 18 còn 2 Ф 18 509 421 0.019 0.991 59.461 b. Xác định mặt cắt lý thuyết của cánh thanh.
Vị trí tiết diện cắt lý thuyết x , được xác định theo tam giác đồng dạng. Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết Q, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen. Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt như bảng sau: Tiết x Q Thanh thép Vị trí cắt lý thuyết diện (mm) (kN) 968 Nhịp biên 1 Ф 22 968 91.122 Bên 602, 88 577, 321 trái 1358 844 Nhịp biên 1 Ф 22 844 71.919 1 605, 72 Bên 514 1464 51, 521 602, 88 phải 1358 1374 Gối B bên 1 Ф 20 1374 70.16 4 trái 111.146 333, 89 84, 87 1722 463 877 877 86.12 463 2385 333, 89 598, 04 484, 87 Gối B 3730 1340 bên 1 Ф 20 30 phải 433 907 433 42.858 907 59.924 333, 89 598, 04 164, 95 1340 Nhịp hai 1340 bên trái 1 Ф 18 885 33.559 301, 42 (bên 2075 1318 164, 95 phải 666, 77 đối 885 xứng) 3350 + Cốt thép số 2 (đầu bên phải) : sau khi cắt cốt thép số 2, tiết diện gần gối B, nhịp thứ hai còn lại cốt thép số 3 ( ) 2 Ф 22 ở phía trên, khả năng chịu lực ở thớ trên là : 78.484 kNm.
2 Ф 22 Biểu đồ vật liệu cắt biểu đồ bao mômen ở điểm H, đây là mặt cắt lý thuyết của cốt thép số 2 bằng phương pháp hình học xác định được khoảng cách từ điểm H đến mép gối B là : Hình: Sơ đồ tính mặt cắt lý thuyết cho cốt thép số 2: 984 390 348 300 463 877 30 129,511 2 Ф 22 + 1 Ф 20 W 2 78,484 2 Ф 22 78,484 2 Ф 22 W3P= 660 H 59,461 2 Ф 18 333, 89 484, 87 333, 89 484, 87 Gối B M 1722 1340 170, 1 598, 04 139, 99 21, 68 429, 95 955, 33 463 61, 07 725, 121 433 641, 111 2225 3350 Xác định đoạn kéo dài W2: bằng quan hẹ hình học giữa các tam giác đồng dạng, xác định lực cắt tương ứng tại điểm H là Q = 86.12 kN. Tại khu vực này cốt đai được bố trí là: Ф 8 a 180 tính qsw= RswAsw = 175 x 100.6 = 97.806 (kNm) S 180 Do tại khu vực cắt cốt thép số 2 không bố trí cốt xiên nên Qs.inc = 0 Ta có: W2= Q Qs,inc + 5 Φ = 86.12 0 + 2qsw 195.612 = 0.53 m. > 20Ф = 0.36 m. Lấy tròn W2 = 640 mm. Điểm cắt thực tế cách mép gối B một đoạn: 877 + 640 = 1517 mm. cách trục định vị một đoạn: 1517 + 150 = 1667 mm. 436 2166 Tiến hành tương tự cho các cốt thép khác, kết quả như bảng sau: Đoạn kéo dài Cốt thép Mặt cắt lý thuyết Tính toán Chọn Cốt thép số 3 (đầu bên trái) cách mép trái gối B là: 1722 mm. W3t = 468.669 545 Cốt thép số 3 (đầu bên phải) cách mép phải gối B là: 433 mm. W3p = 550.259 660
Cốt thép số 5 (đầu bên trái) cách mép trái gối C là: 2225 mm. W5t = 219.097 265 Cốt thép số 5 (đầu bên phải) cách mép trái gối C là: 2225 mm. W5 = p 219.097 265 c. Kiểm tra về uốn cốt thép. Cốt thép số 2 được sử dụng kết hợp vừa chịu mômen dương ở nhịp biên, và chịu mômen âm tại gối B, nó được uốn tại bên trái gối B. Nếu coi cốt thép số 2 được uốn từ trên gồi xuống, điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước 348 mm 348 > h0/2 = 209.5 mm, điểm kết thúc uốn cách mép trái gối B một đoạn 390 + 348 = 738 mm, 8. Kiểm tra về neo cốt thép. Cốt thép ở phía dưới sau khi bị uốn, cắt, số còn lại khi kéo dài vào gối phải đảm bảo lớn hơn 1/3 diện tích cốt thép ở giữa nhịp. Nhịp biên: 2 Ф 22 + 1 Ф 22 As= 1140.3 Trái nhịp biên U ốn 1 Ф 22 còn 2 Ф 22 As= 760.2 mm2 A= Phải nhịp biên C ắt 1 Ф 22 còn 2 Ф 22 s 760.2 mm2 Diện tích còn lại chiếm 67 % khi qua gối. Nhịp biên: 2 Ф 18 + 1 Ф 18 763.5 A s= Trái nhịp giữa U ốn 1 Ф 2 Ф 18 18 còn 509 mm2 Phải nhịp giữa C ắt 1 Ф 18 còn s2= Ф 18 A A s= 509 mm2 Diện tích còn lại chiếm 67 % khi qua gối. Điều kiện tại gối : Qmax ≤ φ4.Rbt.b.h02 = 1.5 x 0.75 x 200 x 269361 c 1040 = 58275 N. = 58.275 kN. Tại gối A: Qmax = 81.018 kN , như vậy la = 15Ф = 15 x 22 = 330 chọn la = 330 mm. 9. Cốt thép cấu tạo. Cốt thép số 6. ( 2 Ф 10 ) : Cốt thép này được sử dụng làm cốt giá ở nhịp biên, trong đoạn không có mômen âm. Diện tích cốt thép : 157 mm2, không nhỏ hơn: 0.1%.b.h0= 0.1% x 200 x 419 = 84 mm2. hình: Bố trí cố thép và hình bao vật liệu của dầm phụ a) Hình bao vật liệu b) Mặt cắt dọc dầm c) Khai triển cốt thép d) Các mặt cắt ngang 1721 390 300 5068 984 348 463 877 1340 670 129,511 2 Ф 22 + 1 Ф 20 W2= 640 78,484 WBp = 660 59,461 2 Ф 22 Ф 18 2 WBt= 545 a) 5 333, 89 333, 89 170, 1 98, 04 + + 301, 42 605, 72 393, 98 20, 99 W5 666, 77 577, 321 151, 521 88,206 59,461
393, 98 20, 99 W5 666, 77 577, 321 151, 521 88,206 88,206 59,461 2 Ф 22 88,741 2 Ф 22 162,891 2 Ф 22 2 Ф 22 + 1 Ф 22 2 Ф 18 + 1 2075 160 390 300 390 2325 213 1464 348 2225 1125 b) 170 50 647 2385 1667 647 436 2 Ф 10 6 3 2 Ф 22 2 Ф 10 6 2 Ф 22 2 Ф 10 6 3 I II III I II III 2 Ф 22 1 2 Ф 18 1 Ф 18 5 1 Ф 22 2 4 894 518 738 1318 160 220 300 120 1295 2590 1295 1295 1295 Ф 8 a 180 Ф 8 a 250 Ф 8 a 180 Ф 8 a 180 Ф 8 a 170 5500 5500 1 2 2 Ф 22 2 Ф 10 3 2 Ф 10 c) 6 3730 4954 2166 200 1721 2 1 Ф 22 1 Ф 18 552 552 4022 2 Ф 18 1580 4 093 093 390 2 Ф 22 1 390 7288 6514 3 2 Ф 22 3 2 Ф 22 2 1 Ф 22 2 1 Ф 22 03 03 0 6 a 250 Ф 6 a 250 55 7 Ф 0 7 025 25 025 7 Ф 8 a 180 055 1 Ф 22 5 1 Ф 18 2 1 2 Ф 22 1 2 Ф 22 4 2 Ф 18 200 03 200 200 I-I II-II III-III IV. TÍNH DẦM CHÍNH. 1. Sơ đồ tính. Dầm chính là dầm liên tục ba nhịp, kích thước tiết diện dầm hdc= 1000 mm, bdc= 300 mm, bề rông cột bc= 400 mm, đoạn dầm kề lên tường bằng chiều dày tường bt= 340 mm. Nhịp tính toán ở nhịp biên và nhịp giữa đều bằng l = 6300 mm. hình: Sơ đồ tính toán dầm chính
2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 6300 6300 6300 6300 1 2 4 5 3 6300 6300 6300 6300 2. Tải trọng tính toán. Trọng lượng bản thân dầm quy về các lực tập trụng: G0 = bdp ( hdc hb )γnl1 = 0.3 x ( 0.65 0.09 ) x ### x 1.1 x 2.1 = ### (kN) Tải trọng dầm phụ truyền vào: G1 = gdpl2 = 9.67 x 5.5 = 53.185 (kN) Tải trọng tác dụng tập trung:G=G0+G1= #VALUE! + 53.185 = ### (kN) Hoạt tải tác dụng tạp trung tác truyền và dầm phụ: p = pdp.l2 = 20.16 x 5.5 = 110.88 (kN) 3. Nội lực tính toán. a. Xác định biểu đồ bao mômen. Tìm các trường hợp tải trọng tác dụng gâp bất lợi cho dầm Xác định biểu đồ mômen uốn do tĩnh tải G: Tra bảng phụ lục 12, được hệ số α ta có: MG=αGl = α x #VALUE! x 6.3 = #VALUE! α (kNm) Xác định biểu đồ mômen uốn do các hoạt tải Pi tác dụng: Xem sáu trường hợp bất lợi của hoạt tải: Mpi = α Pl = α x 110.88 x 6.3 = 698.544 α (kNm) Trong sơ đồ Mp3 còn thiếu α để tính mômen tại các tiết diện 1, 2, 3, 4. Để tính toán tiến hành cắt rời các nhịp AB, BC. Nhịp 1 và 2 có tải trọng, tính M0 của dầm đơn giản kê lên hai gối tự do Mo = Pl1 = = 110.88 x 2.1 = 232.848 kNm. Dùng phương pháp treo biểu đồ, kết hợp các quan hệ tam giác đồng dạng, xác định được giá trị mômen: M1 = 232.848 224.233 x (1/3) = 158.104 (kNm) M2 = 232.848 224.233 x (2/3) = 83.359 (kNm) M3 = 232.848 ( 224.233 33.53 ) x (2/3) 33.53 = 72.183 (kNm) M4 = 232.848 ( 224.233 33.53 ) x (1/3) 33.53 = 135.75 (kNm) Kết quả tính toán ghi trong bảng sau: P P P P A B B C