THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BẢN KÊ BỐN CẠNH
1.SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.
Hoạt tải tiêu chuẩn Pc=6,2KN/m¬¬¬¬2
Vật liệu bêtông Mác B30 Rb=17,0 và Rbt=1,20
A.SƠ ĐỒ VÀ KÍCH THƯỚC SƠ BỘ
1. Sơ đồ kết cấu sàn
Xét ô bản =5600 : 3750=1,493 < 2 bản làm vệc 2 phương
Nhịp bản lb=l1=3750 mm
Nhịp dầm sàn lds=l2=5600mm
Nhịp dầm chính ldc=l3=7500 mm
2. Chọn kích thước.
Chiều dày bản hb=( )lb=93,75 75 mm .Chọn hb=90mm
Dầm sàn hds=( )lds=280 460 mm .Chọn hds=400mm
bds= (0,25 0,5) hds=100 200 mm .Chọn bds=200mm
Dầm chính hdc=( )ldc=625 937,5 mm .Chọn hdc= 700mm
bdc= (0,25 0,5) hdc=175 350 mm .Chọn bdc=300 mm
B. THIẾT KẾ BẢN
Sơ đồ
Tải trọng
Tĩnh tải
Các lớp Giá trị tiêu chuẩn n Giá trị tính toán
1.Gạch lát 0,01 20=0,2 kN/m2
0.2 1.1 0.22
2.Vữa lót 0,02 18=0,36
0.36 1.2 0.432
3.Bản BTCT 0,09 25=2,25
2.25 1.1 2.475
4.Vữa chát 0,01 18=0,18
0.18 1.2 0.216
Tổng cộng 2.99 3.343
Hoạt tải p=ptc n=6.2 1.2=7.44 q = g +p =10.783
Nhịp tính toán
Ô bản AB l2t = 5600 - - + min(0,5h¬b ; 0,5sb¬) = 5600 -165-150+ min(45;60) = 5330 mm
l1t = 3750- - + 45 = 3585mm
tương tự cho các ô bản còn lại ta có bảng sau
Ô bản AB EB BC BD
l1t 3585 3550 3585 3550
l2t 5330 5330 5300 5300
Chênh lệch giữa các cạnh theo mỗi phương
l1 : 1 = = 0.97%
l2 : 2 = = 0.56%
Sai lệch nhỏ hơn 10% tách riêng từng ô bản để tính
I. Nội lực
1.Tính ô bản AB ô bản có 2 cạnh ngàm vuông góc với nhau và hai cạnh còn lại kê tự do.
r = = = 1.487 tra bảng ta có :
= 0.559 A1= 0 A2= 0
B1=1.0 B2= 0.8
D= (2+A1 + B1)lt2 + (2 +A2 +B2)lt1 = (2+1)5.33 + (2 0.559 + 0.8)3.585
= 22.866
M1= = 6.27 M2= M1 = 3.50
MA1 = 0 MB1 = B1M1 = 6.27
MA2 = 0 MB2 = B2M1 = 5.02
2. Ô bản BC,gồm 3 cạnh ngàm ,1 cạnh kê tự do
r = = = 1.478 tra bảng ta có :
= 0.565 C1= 0 C2= 0.8
B1=1.0 B2= 0.8
D= (2+C1 + B1)lt2 + (2 +C2+B2)lt1 = (2+1)5.3 + (2 0.565 + 0.8+ 0.8)3.585
= 25.69
M1= = 5.54 M2= M1 = 3.13
MC1 = 0 MB1 = B1M1 = 5.54
MC2 = M1C2= 4.43 MB2= B2M1 = 4.43
3. Ô bản EB gồm 3 cạnh ngàm 1 cạnh kê tự do
r = = = 1.50 tra bảng ta có :
= 0.55 E1= 1.0 E2= 0
B1=1.0 B2= 0.8
D= (2+E1 + B1)lt2 + (2 +E2 +B2)lt1 = (2+1+1)5.33 + (2 0.55 + 0.8)3.55
= 28.07
M1= = 5.02 M2= M1 = 2.76
ME1 = M1E1 = 5.02 MB1 = B1M1 = 5.02
ME2= 0 MB2 = B2M1 = 4.02
4. Ô bản BD gồm 4 cạnh ngàm
r = = = 1.493 tra bảng ta có :
= 0.555 D1= 1.0 D2= 0.8
B1= 1.0 B2= 0.8
D= (2+D1 + B1)lt2 + (2 +D2 +B2)lt1 = (2+1+1)5.3 + (2 0.555 + 0.8+ 0.8)3.55
= 30.82
M1= = 4.54 M2= M1 = 2.52
MD1 = M1D1 = 4.54 MB1 = B1M1 = 4.54
MD2 = M1D2 = 3.63 MB2 = B2M1 = 3.63
Tổng kết Mômen giữa các ô bản ta được
II. Tính thép
1. Tính cốt thép
Vật liệu Bêtông cấp B30 có Rb = 17,0 MPa
Cốt thép CI có Rs= 225 Mpa
Nội lực theo sơ đồ dẻo,hệ số hạn chế vùng nén = 0,36 ; = (1- 0,5 ) = 0,295
Tiết diện chữ nhật b = 1000mm ; h = 90mm. Giả thiết chiều dày lớp đệm a0= 20mm
h0 = h- a0 = 90 – 20 =70mm
Theo phương l1
a. Ô bản theo trục 1-2
Tính với M =6.27 kNm
= = = 0.075 < = 0.295
= = 0.5 = 0.961
As= = = 414 mm2
= = = 0.0059 =0.59% > = 0.1%
Tính với M =5.02 kNm
= = = 0.060 < = 0.295
= = 0.5 = 0.969
As= = = 329 mm2
= = = 0.0047 =0.47% > = 0.1%
Chọn cốt thép chịu lực:
Dùng cốt thép 8, diện tích A1= = = 50 mm2
Khoảng cách cốt thép a=
Với As= 414 mm2 có a= = 121 mm Chọn 8a120
Với As=329 mm2 có a= = 152 mm Chọn 8a150
Kiểm tra lại a0 .Đặt cốt thép thành 1 lớp chọn chiều dày bản bảo vệ c =15 mm
a0= c + = 15 + 4 =19mm < trị số giả thiết a0= 20mm Đạt yêu cầu
b. Ô bản theo trục 2-3
Để đơn giản hóa tính toán ta lấy tất cả các mômen tại giữa nhịp đều là 5.54 kNm
Tính với M =5.54 kNm
= = = 0.067 < = 0.295
= = 0.5 = 0.965
As= = = 365 mm2
= = = 0.0052 =0.52% > = 0.1%
Tính với M =4.54 kNm
= = = 0.055 < = 0.295
= = 0.5 = 0.972
As= = = 297 mm2
= = = 0.0042 =0.42% > = 0.1%
Chọn cốt thép chịu lực:
Dùng cốt thép 8, diện tích A1= = = 50 mm2
Khoảng cách cốt thép a=
Với As=365 mm2 có a= = 137 mm Chọn 8a130
Với As=297 mm2 có a= = 168 mm Chọn 8a160
Theo phương l2
c. Ô bản theo trục A-a
Để đơn giản hóa tính toán ta lấy tất cả các mômen tại giữa nhịp đều là 3.50 kNm
Tính với M =3.50 kNm
= = = 0.042 < = 0.295
= = 0.5 = 0.978
As= = = 227 mm2
= = = 0.0032 =0.32% > = 0.1%
Tính với M =5.02 kNm
= = = 0.060 < = 0.295
= = 0.5 = 0.969
As= = = 329 mm2
= = = 0.0047 =0.47% > = 0.1%
Chọn cốt thép chịu lực:
Dùng cốt thép 6, diện tích A1= = = 28.3 mm2
Khoảng cách cốt thép a=
Với As=227 mm2 có a= = 125 mm Chọn 6a120
Với As=329 mm2 có a= = 86 mm Chọn 6a80
d. Ô bản theo trục a-B
Để đơn giản hóa tính toán ta lấy tất cả các mômen tại giữa nhịp đều là 2.76 kNm
Tính với M =2.76 kNm
= = = 0.033 < = 0.295
= = 0.5 = 0.792
As= = = 221 mm2
= = = 0.00315 =0.315% > = 0.1%
Tính với M =4.02 kNm
= = = 0.048 < = 0.295
= = 0.5 = 0.975
As= = = 262 mm2
= = = 0.0037 =0.37% > = 0.1%
Chọn cốt thép chịu lực:
Dùng cốt thép 6, diện tích A1= = = 28.3 mm2
Khoảng cách cốt thép a=
Với As=221 mm2 có a= = 128 mm Chọn 6a130
Với As=262 mm2 có a= = 108 mm Chọn 6a110
2. Bố trí cốt thép
Cốt thép chịu lực
Theo phương l1
Với p= 7,44 ; g= 3,343 ta có p > g và p < 3g lấy v = 0,25.
Đoạn dài vl= 0.25 3550 890 mm
Chiều dài tính đến trục dầm 890 + 0,5bdầm= 990 mm
Theo phương l1
Đoạn dài vl= 0.25 3550 890 mm
Chiều dài tính đến trục dầm 890 + 0,5bdầm 1040 mm
Cốt thép cấu tạo chịu mômen âm
Theo phương l1
ở biên kê vào tường A và D dùng cốt thép 8a200 chiều dài từ mút đến mép tường
500 mm > l= 3585= 448 mm
Theo phương l2
ở biên kê vào tường 1 và 4 dùng cốt thép 6a200 chiều dài từ mút đến mép tường
500 mm > l= = 448 mm
C. THIẾT KẾ DẦM SÀN (DẦM PHỤ).
I. Nội lực
1.Sơ đồ
Nhịp tính toán: Nhịp giữa: lt= 5300 mm
Nhịp biên : lt = 5285 + = 5450 mm
2.Tải trọng
- Tải trọng bản thân : kích thước tiết diện đã chọn b h=200 400. Lấy lớp trát dày 10mm ,bỏ qua phần bản,hệ số vượt tải 1,1 .Trọng lượng riêng 25 kN/m.
g0= 1,1 0,22 0,32 25 = 1,936 kN/m
- Tải trọng truyền từ sàn vào dầm theo dạng hình thang:
g1= gl1 = 3.343 3.75 =12.536 kN/m
Tải trọng tương đương để tính Mômen,với :
1 = = = 0,6696
gtđ = (1- )g1 = (1- 0,66962)12,536 = 10,66 kN/m
gd = gtđ + g0 = 10.66 + 1.936 = 12.596 kN/m
Hoạt tải :
pd= pl1 = 6,2 3,75 = 23,25 kN/m phân bố hình thang
Đổi thành phân bố đều tương đương.
Ptđ = (1- )pd = (1- 0,66962) 23,25 = 19,77 kN/m
3.Tính và vẽ hình bao Mômen (đối xứng tính cho nửa dầm)
qd = gd + ptđ = 12,596 + 19,77 = 32,366 kN/m
Tỉ số :
= = 1,569
Tiết diện 1 2 2* 3 4 5 6 7 7* 8
0.065 0.09 0.091 0.075 0.02 0.018 0.058 0.0625 0.058
-0.0715 -0.033 -0.009 -0.006
M(+)kNm 62.46 86.49 87.45 72.08 19.22 17.30 55.74 60.06 55.74
M(-)kNm 68.71 31.71 8.65 5.77
qd = 32.366 5.452 =961kNm k = 0.250
klt = 0.25 5450 = 1363 mm
Hệ số và (lấy theo tỷ số = 2,0 – không nội suy )
Giá trị mômen dương và Mmin được ghi trong bảng
Hình bao mômen thể hiện trên hình
4.Tính toán lực cắt
Tải trọng tương đương về lực cắt do tải trọng hình thang thay đổi thành phân bố đều
gtđ = (1 – 0,5 1)g1 =(1 – 0,5 0,6696)12,536 = 8.34 kNm
gd = g0 + gtđ = 1,936 + 8,34 = 10,28 kNm
ptđ = (1 – 0,5 1)pd = (1 – 0,5 0,6696)23,25 =15,47 kNm
qd = 15,47 + 10,28 = 25,75 kNm
lực cắt phải gối I : Q1ph = 0.4qd lob= 56.14 kN
lực cắt trái gối II : Q2tr = 0.6qd lob= 84.2 kN
lực cắt phải gối II : Q2ph = 0.5qd lo= 68.24 kN
Ta có hình bao lực cắt
II. Tính thép
1.Tính cốt thép dọc.
Bêtông : B30 Rb= 17 MPa
Cốt thép CII Rs= 280 MPa ,nội lực tính theo sơ đồ dẻo: = 0,36
Với tiết diện b = 200mm; h= 400mm .Giả thiết a0= 35mm h¬0= 365 mm
a.Cốt thép dọc chịu mômen âm
cánh trong vùng chịu kéo.
= = = 0,152
= = 0,917
As= = = 733 mm2
= = = 0,010=1,0% > = 0,1%
Chọn 3 18 có As= 763 mm2
b. Cốt thép dọc chịu mômen dương
Cánh trong vùng nén,bề dày cánh hf= 90mm
a0= 35mm ; h0= 400- 35 = 365 mm
Độ vươn của cánh sf = 6hf = 540mm < ld = 848mm(thỏa mãn đk)
bf = b + 2sf = 1280mm
Mf = Rbbfh¬f (h0 - 0,5hf) = 627 kNm
Mmax = 87,45 kNm < Mf trục trung hòa đi qua cánh. Tính theo tiết diện hình chữ nhật thay b bằng bf
Nhịp biên M = 87,45 kNm
= = = 0,0298
= = 0,97
As= = = 948 mm2
Chọn 2 20 + 22 có As = 1008 mm2
Nhịp giữa M = 60,06 kNm
= = = 0,02
= = 0.989
As= = = 633 mm2
Chọn 2 16 + 18 có As = 656 mm2
Bảng cốt thép dọc
Tiết diện Nhịp biên Gối giữa Nhịp giữa
As 948 733 633
Chọn 2 20+ 22
3 18
2 16 + 18
As chọn 1008 763 656
Cốt thép cấu tạo tại nhịp biên chọn 2 12
Kiểm tra sự bố trí cốt thép:
Nhịp biên:
Chọn chiều dày lớp bảo vệ c= 25mm 22 a0=25 + = 36mm 35mm đã giả thiết
Khoảng hở cốt thép t = = 44 mm t > 20 ; 30 mm
Nhịp giữa:
Chọn chiều dày lớp bảo vệ c= 25mm 18 a0=25 + = 34mm < 35mm đã giả thiết
Khoảng hở cốt thép t = = 50 mm t > 20 ; 30 mm
Gối 2:
a0= 25 + = 34 < 35 mm giả thiết
t = = 48mm (thỏa mãn)
2.Cốt thép đai
Cấu tạo h = 400 < 800 mm chọn 6 > 5
h = 400 < 450 act = min( ;150mm) = 150 mm
Chọn đai 6; a150 Asw = 2 28,3= 56,5 mm2
Cốt đai CI có Rsw=175 MPa
Bêtông B30 có Rbt= 1,2 MPa
Lục cắt lớn nhất ở: bên trái gối II là: QIItr = 84,2 kN
ở bên phải gối II là: QIIph = 68,24 kN
ở gối I là: QI = 56,14 kN
Kiểm tra điều kiện tính toán
Chọn a0= 35 mm ; h0=365 mm
Qb0 = 0,75 Rbt bh0 = 0,75 1,2 200 365 = 65.70 kN
Ta thấy QI < Qb0 không cần tính toán chỉ cần đặt cốt đai cấu tạo.
Qbt = 0,3Rbbh0= 0,3 17 200 365 = 372,3 kN
QIItr lớn nhất QIItr = 84,2 kN < Qbt (thỏa mãn)
Mb = 2Rbtb = 2 1,2 200 3652 = 63,95 kNm
Qb min = 0,6 Rbtbh0 = 0,6 1,2 200 365 = 52,56 kN
qsw min= = = 72 N/mm
qsw = = = 66 < qsw min s = = = 137 mm
Chọn s= 130 mm
C* = = = 942 lấy C = C* = 942 > h0
C* > 2h0 = 730 lấy C0 = 2h0 = 730 mm
Qb= = = 67,88 kN > Qb min = 52,56 kN
Qsw = qsw C0 = 72 0,73 = 52,56 kN
Khả năng chịu cắt: Qtd¬ = Qb + Qsw = 67,88 + 52,56 = 120,44 kN
Thấy QIItr; QIIph;QI < Qtd như vậy ở các gối đặt cốt đai 6a130,và đặt một đoạn có độ dài bằng lt 1350 mm ,gối II đặt cả hai phía
Còn trên các phần còn lại chỉ đặt theo cấu tạo act = min( h ; 500) = 300 chọn 6a300
Chiều dài các thanh thép:
Cốt thép chịu mômen tại gối 2 :
Tại gối 2 có As= 3 18 = 763 mm2
h0= 400 – 35 =365 mm ; = = = 0,172
= 1- 0,5 = 0,914
Mtd = RsAs h0 = 280 763 0,914 365 = 71,27 kNm
Ra xa gối cắt bớt 1 thanh số 6 còn lại As= 2 18 = 509 mm2
h0= 365 mm ; = = = 0,1146
= 1- 0,5 = 0,9427
Mtd = RsAs h0 = 280 509 0,9427 365 = 49,04 kNm
Bên trái gối 2:
Vị trí cắt lý thuyết thanh 18 ở giữa, Mtd= 49,04 kNm.
Dựa vào tam giác đồng dạng
= x 980 mm z = 383 mm
Tại vị trí cách mép gối 2 một đoạn 1363mm cắt lý thuyết 2 18 còn lại,kéo dài thêm đoạn neo W 20 ,tại vị trí cắt đặt cốt đai 6a130,ứng với Q =49.04 kN
Lấy W= = + 5 18 = 323 mm
(với qsw = = = 76) w= 20 = 20 18 = 360 mm
Bên phải gối 2:
Biểu đồ mômen là một đường cong được thay gần đúng bằng các đoạn thẳng.Tìm vị trí cắt lý thuyết bằng phương pháp tam giác đồng dạng. Khoảng cách giữa các tiết diện 0,2lt= 0,2 5300 = 1060 mm .Tìm điểm cắt lý thuyết thanh số 6 . Mtd= 49,04 kNm
= = 505 mm x= 555 mm
Chiều dài các thanh thép tính từ trục gối tựa đến mút thanh thép
Thanh số 5:
U = 1363 + 360 + 150 = 1873 mm
Thanh số 6 :
Bên trái gối : Utrái = w + z + b/2 = 360 + 383 + 150 = 890 mm
Bên phải gối : Uphải = w + z + b/2 = 360 + 505 +150 = 1015 mm
Lấy hai bên đều bằng 1015 mm(tiện thi công)
Cốt thép chịu mômen dương:
Nhịp biên 1-2:
Ở gối I các thanh 1,2 neo vào gối
Tại gối I có As= 2 20 + 22 = 1008 mm2
= = = 0,227
= 1- 0,5 = 0,8865
Mtd = RsAs h0 = 280 1008 0,8865 365 = 91.32 kNm
ở gần gối II cắt bớt thanh số 1 - 22 (dưới 50% cốt chịu lực).
Mút cắt thanh số 1 cách mép gối II một đoạn = 0,25lt = 0,25 5450 = 1360 mm
Tính đến trục gối = 1360 + 150 = 1510 mm
Khi đó cón lại 2 20 neo vào gối II,nên gần gối II có
= = = 0.142 = 1- 0,5 = 0,929
Mtd = RsAs h0 = 280 628 0,929 365 = 59.62kNm
Nhịp giữa 2-3 :
2 thanh số 3 -2 16 được neo vào hai gối
Tại gối II có As= 2 16= 402 mm2
= = = 0,091 = 1- 0,5 = 0,954
Mtd = RsAs h0 = 280 402 0,954 365 = 39,20 kNm
cắt bớt hai đầu thanh số 4 - 18 gần 2 gối (dưới 50% cốt chịu lực).
Ở giữa nhịp 2 16 + 18
= = = 0,148
= 1- 0,5 = 0,926
Mtd = RsAs h0 = 280 656 0,926 365 = 62.08
Mút cắt thanh số 4 cách mép gối một đoạn = 0,25lt = 0,25 5300 = 1325 mm
Tính đến trục gối = 1325 + 150 = 1475 mm
3.Hình bao v ật liệu
Dựa vào hình bao mômen và các Mtd tính được ở trên ta có được hình bao vật liệu (hình vẽ bên dưới)
D. THIẾT KẾ DẦM KHUNG(DẦM CHÍNH).
I. Nội lực
1.Sơ đồ
Nhịp tính toán lt = 7500 mm
Trọng lượng dầm g0= 1,1 25 0,62 0,32 = 5,46 kN/m
Đưa g0 về tải trọng tập trung G0 =0.5g0(ltr + lph) = 0.5 5.46 (3.75+3.75)
= 20.48 kN
Tĩnh tải dầm sàn truyền vào dầm chính
= 0,25g(l1tr + l1ph)(l2tr + l2ph) + 0,5g*( l2tr + l2ph)
= 0,25 3,343(3.75+3.75)(5.6+5.6) + 0.5 1.936(5.6+5.6)
= 81.05 kN (g* trọng lượng bản thân 1m dầm phụ)
G = G0 + =101.53 kN
Hoạt tải trên bản truyền vào dầm chính chuyển thành tải tập trung P:
P= 0,25p (l1tr + l1ph)(l2tr + l2ph) =0,25 7,44(3.75+3.75)(5.6+5.6)
= 156,24 kN
Mômen
Mmax = Gl + Pl
Mmin = Gl - Pl
Tra bảng ta có :
x/l
Gl
Pl
Pl
Mmax Mmin
1.50 0.1000 76.2 0.1750 205.1 0.075 87.9 281.3 -11.7
Hình bao mômen
Lực cắt
Qmax = G + P
Qmin = G - P
Đoạn
G
P
P
Qmax Qmin
I 0.3500 35.54 0.4250 66.40 0.0755 11.80 101.94 23.74
II -0.6500 -66.00 0.0250 3.91 0.6750 105.46 -62.09 -171.46
III 0.5000 50.77 0.6250 97.65 0.1250 19.53 148.42 31.24
Hình bao lực cắt
II.TÍNH THÉP
1.Tính cốt thép dọc.
Bêtông : B30 Rb= 17 MPa
Cốt thép CII Rs= 280 MPa ,nội lực tính theo sơ đồ dẻo: = 0,36
Với tiết diện b = 300mm; h= 700mm .
a.Cốt thép dọc chịu mômen âm
Giả thiết a0= 70mm h¬0= 630 mm
cánh trong vùng chịu kéo.
= = = 0,138
= = 0,925
As= = = 1957 mm2
= = = 0,010=1,0% > = 0,1%
Chọn 4 25 có As= 1964 mm2
b. Cốt thép dọc chịu mômen dương
Cánh trong vùng nén,bề dày cánh hf= 90mm
a0= 50mm ; h0= 700- 50 = 650 mm
Độ vươn của cánh sf = 6hf = 540mm < ld = 1250mm(thỏa mãn đk)
bf = b + 2sf = 1380mm
Mf = Rbbfh¬f (h0 - 0,5hf) = 1235 kNm
Mmax = 382.3 kNm < Mf trục trung hòa đi qua cánh. Tính theo tiết diện hình chữ nhật thay b bằng bf
Nhịp biên M = 382.3 kNm
= = = 0,0386
= = 0,98
As= = = 2143 mm2
Chọn 2 25 + 2 28 có As = 2212 mm2
Nhịp giữa M = 281.3 kNm
= = = 0.0284
= = 0.985
As= = = 1568 mm2
Chọn 2 22 + 2 25 có As = 1742 mm2
Bảng cốt thép dọc
Tiết diện Nhịp biên Gối Nhịp giữa
As 2143 1957 1568
Chọn 2 25 + 2 28
4 25
2 22 + 2 25
As chọn 2212 1964 1742
Cốt thép cấu tạo tại nhịp biên chọn 2 14
Kiểm tra sự bố trí cốt thép:
Nhịp biên:
Chọn chiều dày lớp bảo vệ c= 30mm 28 a0=30 + = 44mm < 50 mm đã giả thiết. Khoảng hở cốt thép t = = 67 mm t > 28 ; 30 mm
Nhịp giữa:
Chọn chiều dày lớp bảo vệ c= 30mm 25 a0=30 + = 33mm < 50mm đã giả thiết
Khoảng hở cốt thép t = = 70 mm t > 25 ; 30 mm
Gối :
a0= 30 + = 43 < 70 mm giả thiết
t = = 70mm (thỏa mãn)
2.Cốt thép đai
Cấu tạo h = 700 < 800 mm chọn 8 > 5
h = 700 > 450 act = min( ;2000mm) = 200 mm
Chọn đai 8; a200 Asw = 2 50= 100 mm2
Cốt đai CI có Rsw=175 MPa
Bêtông B30 có Rbt= 1,2 MPa
Lục cắt lớn nhất ở trong nhịp AB có Qmax = 171,46 kN
Kiểm tra điều kiện tính toán,tại gối B
Có a0= 70 mm ; h0=630 mm
Qb0 = 0,75 Rbt bh0 = 0,75 1,2 300 630 = 170.01 kN
Thấy Qmax Qb0 vậy đặt theo cấu tạo
Qbt = 0,3Rbbh0 = 0,3 17 300 630 = 964 kN Qmax < 0,7 Qbt
Vậy ta sẽ đặt cốt đai 8a200 cho toàn dầm
3.Cốt thép treo
Tại vị trí giữa các nhịp của dầm chính có các dầm phị gác lên ta cần phải tính toán cốt treo
Ss = 2(hdc – hdp – a0) + bdp = 2(700 – 400 - 50) + 200 = 700 khá nhỏ dùng cốt vai bò
Sử dụng cốt treo vai bò với góc xiên 450
Tiết diện cốt thép 1 bên là
Asv = = = 428 mm2 chọn 2 18
(Trong đó P1 là tải tập trung chuyền từ dầm phụ vào dầm chính
P1 = P + G1 = 156.25 + 10.84 = 167.7 kN
P : hoạt tải tập chung từ dầm sàn truyền vào
G1 : tĩnh tải tập chung từ dầm phụ truyền vào)
Chiều dài các thanh thép:
Cốt thép chịu mômen tại gối :
Tại gối B có As= 4 25 = 1964 mm2
h0= 700 – 70 =630 mm ; = = = 0,171
= 1- 0,5 = 0,914 Mtd = RsAs h0 = 280 1964 0,914 630 = 324.6 kNm
Ra xa gối cắt bớt 2 thanh số 5còn lại As= 2 25 = 982 mm2
h0= 630 mm ; = = = 0,086
= 1- 0,5 = 0,957 Mtd = RsAs h0 = 280 982 0,957 630 = 165.8 kN
dựa vào tam giác đồng dạng
a = 900 mm và b = 1035 mm tiện cho thi công lấy a= b = 1035 mm
Kéo dài thêm đoạn neo W 20 cho thanh số 5,tại vị trí cắt đặt cốt đai 8a200,ứng với Q =165.8 kN
Lấy W= = + 5 25 = 1100 mm
(với qsw = = = 88) w= 1100 mm
Cốt thép chịu mômen dương:
Do đặt thép 1 lớp nên không cần cắt thép
Có a0 = 50 . h0 = 650 mm
Tại giữa nhịp có As= 2 22 + 2 25 = 1742 mm2
= = = 0,147
= 1- 0,5 = 0,926
Mtd = RsAs h0 = 280 1742 0,926 650 = 293.7 kNm
45 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2974 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bản Thiết kế xây dựng các công trình bê tông cốt thép, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XÂY DỰNG DD & CN
&
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
BÊ TÔNG CỐT THÉP I
Giáo viên hướng dẫn : GS.TS Nguyễn Đình Cống
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Đình Việt
Lớp : 53XD3
Mssv : 4237.53
Khoa : Xây Dựng DD & CN
THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BẢN KÊ BỐN CẠNH
1.SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.
Hoạt tải tiêu chuẩn Pc=6,2KN/m2
Vật liệu bêtông Mác B30 Rb=17,0 và Rbt=1,20
A.SƠ ĐỒ VÀ KÍCH THƯỚC SƠ BỘ
1. Sơ đồ kết cấu sàn
Xét ô bản =5600 : 3750=1,493 < 2 bản làm vệc 2 phương
Nhịp bản lb=l1=3750 mm
Nhịp dầm sàn lds=l2=5600mm
Nhịp dầm chính ldc=l3=7500 mm
2. Chọn kích thước.
Chiều dày bản hb=()lb=93,7575 mm .Chọn hb=90mm
Dầm sàn hds=()lds=280460 mm .Chọn hds=400mm
bds= (0,250,5) hds=100200 mm .Chọn bds=200mm
Dầm chính hdc=()ldc=625937,5 mm .Chọn hdc= 700mm
bdc= (0,250,5) hdc=175350 mm .Chọn bdc=300 mm
THIẾT KẾ BẢN
Sơ đồ
Tải trọng
Tĩnh tải
Các lớp
Giá trị tiêu chuẩn
n
Giá trị tính toán
1.Gạch lát 0,0120=0,2 kN/m2
0.2
1.1
0.22
2.Vữa lót 0,0218=0,36
0.36
1.2
0.432
3.Bản BTCT 0,0925=2,25
2.25
1.1
2.475
4.Vữa chát 0,0118=0,18
0.18
1.2
0.216
Tổng cộng
2.99
3.343
Hoạt tải p=ptcn=6.21.2=7.44 q = g +p =10.783
Nhịp tính toán
Ô bản AB l2t = 5600 - - + min(0,5hb ; 0,5sb) = 5600 -165-150+ min(45;60) = 5330 mm
l1t = 3750--+ 45 = 3585mm
tương tự cho các ô bản còn lại ta có bảng sau
Ô bản
AB
EB
BC
BD
l1t
3585
3550
3585
3550
l2t
5330
5330
5300
5300
Chênh lệch giữa các cạnh theo mỗi phương
l1 : 1 = = 0.97%
l2 : 2 = = 0.56%
Sai lệch nhỏ hơn 10% tách riêng từng ô bản để tính
I. Nội lực
1.Tính ô bản AB ô bản có 2 cạnh ngàm vuông góc với nhau và hai cạnh còn lại kê tự do.
r = = = 1.487 tra bảng ta có :
= 0.559 A1= 0 A2= 0
B1=1.0 B2= 0.8
D= (2+A1 + B1)lt2 + (2 +A2 +B2)lt1 = (2+1)5.33 + (20.559 + 0.8)3.585
= 22.866
M1= = 6.27 M2= M1 = 3.50
MA1 = 0 MB1 = B1M1 = 6.27
MA2 = 0 MB2 = B2M1 = 5.02
2. Ô bản BC,gồm 3 cạnh ngàm ,1 cạnh kê tự do
r = = = 1.478 tra bảng ta có :
= 0.565 C1= 0 C2= 0.8
B1=1.0 B2= 0.8
D= (2+C1 + B1)lt2 + (2 +C2+B2)lt1 = (2+1)5.3 + (20.565 + 0.8+ 0.8)3.585
= 25.69
M1= = 5.54 M2= M1 = 3.13
MC1 = 0 MB1 = B1M1 = 5.54
MC2 = M1C2= 4.43 MB2= B2M1 = 4.43
3. Ô bản EB gồm 3 cạnh ngàm 1 cạnh kê tự do
r = = = 1.50 tra bảng ta có :
= 0.55 E1= 1.0 E2= 0
B1=1.0 B2= 0.8
D= (2+E1 + B1)lt2 + (2 +E2 +B2)lt1 = (2+1+1)5.33 + (20.55 + 0.8)3.55
= 28.07
M1= = 5.02 M2= M1 = 2.76
ME1 = M1E1 = 5.02 MB1 = B1M1 = 5.02
ME2= 0 MB2 = B2M1 = 4.02
4. Ô bản BD gồm 4 cạnh ngàm
r = = = 1.493 tra bảng ta có :
= 0.555 D1= 1.0 D2= 0.8
B1= 1.0 B2= 0.8
D= (2+D1 + B1)lt2 + (2 +D2 +B2)lt1 = (2+1+1)5.3 + (20.555 + 0.8+ 0.8)3.55
= 30.82
M1= = 4.54 M2= M1 = 2.52
MD1 = M1D1 = 4.54 MB1 = B1M1 = 4.54
MD2 = M1D2 = 3.63 MB2 = B2M1 = 3.63
Tổng kết Mômen giữa các ô bản ta được
II. Tính thép
Tính cốt thép
Vật liệu Bêtông cấp B30 có Rb = 17,0 MPa
Cốt thép CI có Rs= 225 Mpa
Nội lực theo sơ đồ dẻo,hệ số hạn chế vùng nén = 0,36 ; = (1- 0,5) = 0,295
Tiết diện chữ nhật b = 1000mm ; h = 90mm. Giả thiết chiều dày lớp đệm a0= 20mm
h0 = h- a0 = 90 – 20 =70mm
Theo phương l1
Ô bản theo trục 1-2
Tính với M =6.27 kNm
= = = 0.075 < = 0.295
= = 0.5 = 0.961
As= = = 414 mm2
= = = 0.0059 =0.59% > = 0.1%
Tính với M =5.02 kNm
= = = 0.060 < = 0.295
= = 0.5 = 0.969
As= = = 329 mm2
= = = 0.0047 =0.47% > = 0.1%
Chọn cốt thép chịu lực:
Dùng cốt thép 8, diện tích A1= = = 50 mm2
Khoảng cách cốt thép a=
Với As= 414 mm2 có a= = 121 mm Chọn 8a120
Với As=329 mm2 có a= = 152 mm Chọn 8a150
Kiểm tra lại a0 .Đặt cốt thép thành 1 lớp chọn chiều dày bản bảo vệ c =15 mm
a0= c + = 15 + 4 =19mm < trị số giả thiết a0= 20mm Đạt yêu cầu
Ô bản theo trục 2-3
Để đơn giản hóa tính toán ta lấy tất cả các mômen tại giữa nhịp đều là 5.54 kNm
Tính với M =5.54 kNm
= = = 0.067 < = 0.295
= = 0.5 = 0.965
As= = = 365 mm2
= = = 0.0052 =0.52% > = 0.1%
Tính với M =4.54 kNm
= = = 0.055 < = 0.295
= = 0.5 = 0.972
As= = = 297 mm2
= = = 0.0042 =0.42% > = 0.1%
Chọn cốt thép chịu lực:
Dùng cốt thép 8, diện tích A1= = = 50 mm2
Khoảng cách cốt thép a=
Với As=365 mm2 có a= = 137 mm Chọn 8a130
Với As=297 mm2 có a= = 168 mm Chọn 8a160
Theo phương l2
Ô bản theo trục A-a
Để đơn giản hóa tính toán ta lấy tất cả các mômen tại giữa nhịp đều là 3.50 kNm
Tính với M =3.50 kNm
= = = 0.042 < = 0.295
= = 0.5 = 0.978
As= = = 227 mm2
= = = 0.0032 =0.32% > = 0.1%
Tính với M =5.02 kNm
= = = 0.060 < = 0.295
= = 0.5 = 0.969
As= = = 329 mm2
= = = 0.0047 =0.47% > = 0.1%
Chọn cốt thép chịu lực:
Dùng cốt thép 6, diện tích A1= = = 28.3 mm2
Khoảng cách cốt thép a=
Với As=227 mm2 có a= = 125 mm Chọn 6a120
Với As=329 mm2 có a= = 86 mm Chọn 6a80
Ô bản theo trục a-B
Để đơn giản hóa tính toán ta lấy tất cả các mômen tại giữa nhịp đều là 2.76 kNm
Tính với M =2.76 kNm
= = = 0.033 < = 0.295
= = 0.5 = 0.792
As= = = 221 mm2
= = = 0.00315 =0.315% > = 0.1%
Tính với M =4.02 kNm
= = = 0.048 < = 0.295
= = 0.5 = 0.975
As= = = 262 mm2
= = = 0.0037 =0.37% > = 0.1%
Chọn cốt thép chịu lực:
Dùng cốt thép 6, diện tích A1= = = 28.3 mm2
Khoảng cách cốt thép a=
Với As=221 mm2 có a= = 128 mm Chọn 6a130
Với As=262 mm2 có a= = 108 mm Chọn 6a110
Bố trí cốt thép
Cốt thép chịu lực
Theo phương l1
Với p= 7,44 ; g= 3,343 ta có p > g và p < 3g lấy v = 0,25.
Đoạn dài vl= 0.253550 890 mm
Chiều dài tính đến trục dầm 890 + 0,5bdầm= 990 mm
Theo phương l1
Đoạn dài vl= 0.253550 890 mm
Chiều dài tính đến trục dầm 890 + 0,5bdầm1040 mm
Cốt thép cấu tạo chịu mômen âm
Theo phương l1
ở biên kê vào tường A và D dùng cốt thép 8a200 chiều dài từ mút đến mép tường
500 mm > l=3585= 448 mm
Theo phương l2
ở biên kê vào tường 1 và 4 dùng cốt thép 6a200 chiều dài từ mút đến mép tường
500 mm > l== 448 mm
THIẾT KẾ DẦM SÀN (DẦM PHỤ).
I. Nội lực
1.Sơ đồ
Nhịp tính toán: Nhịp giữa: lt= 5300 mm
Nhịp biên : lt = 5285 + = 5450 mm
2.Tải trọng
- Tải trọng bản thân : kích thước tiết diện đã chọn bh=200400. Lấy lớp trát dày 10mm ,bỏ qua phần bản,hệ số vượt tải 1,1 .Trọng lượng riêng 25 kN/m.
g0= 1,10,220,3225 = 1,936 kN/m
- Tải trọng truyền từ sàn vào dầm theo dạng hình thang:
g1= gl1 = 3.343 3.75 =12.536 kN/m
Tải trọng tương đương để tính Mômen,với :
1 = = = 0,6696
gtđ = (1- )g1 = (1- 0,66962)12,536 = 10,66 kN/m
gd = gtđ + g0 = 10.66 + 1.936 = 12.596 kN/m
Hoạt tải :
pd= pl1 = 6,2 3,75 = 23,25 kN/m phân bố hình thang
Đổi thành phân bố đều tương đương.
Ptđ = (1- )pd = (1- 0,66962) 23,25 = 19,77 kN/m
3.Tính và vẽ hình bao Mômen (đối xứng tính cho nửa dầm)
qd = gd + ptđ = 12,596 + 19,77 = 32,366 kN/m
Tỉ số :
= = 1,569
Tiết diện
1
2
2*
3
4
5
6
7
7*
8
0.065
0.09
0.091
0.075
0.02
0.018
0.058
0.0625
0.058
-0.0715
-0.033
-0.009
-0.006
M(+)kNm
62.46
86.49
87.45
72.08
19.22
17.30
55.74
60.06
55.74
M(-)kNm
68.71
31.71
8.65
5.77
qd = 32.366 5.452 =961kNm k = 0.250
klt = 0.255450 = 1363 mm
Hệ số và (lấy theo tỷ số = 2,0 – không nội suy )
Giá trị mômen dương và Mmin được ghi trong bảng
Hình bao mômen thể hiện trên hình
4.Tính toán lực cắt
Tải trọng tương đương về lực cắt do tải trọng hình thang thay đổi thành phân bố đều
gtđ = (1 – 0,51)g1 =(1 – 0,50,6696)12,536 = 8.34 kNm
gd = g0 + gtđ = 1,936 + 8,34 = 10,28 kNm
ptđ = (1 – 0,51)pd = (1 – 0,50,6696)23,25 =15,47 kNm
qd = 15,47 + 10,28 = 25,75 kNm
lực cắt phải gối I : Q1ph = 0.4qdlob= 56.14 kN
lực cắt trái gối II : Q2tr = 0.6qdlob= 84.2 kN
lực cắt phải gối II : Q2ph = 0.5qdlo= 68.24 kN
Ta có hình bao lực cắt
II. Tính thép
1.Tính cốt thép dọc.
Bêtông : B30 Rb= 17 MPa
Cốt thép CII Rs= 280 MPa ,nội lực tính theo sơ đồ dẻo: = 0,36
Với tiết diện b = 200mm; h= 400mm .Giả thiết a0= 35mm h0= 365 mm
a.Cốt thép dọc chịu mômen âm
cánh trong vùng chịu kéo.
= = = 0,152
= = 0,917
As= = = 733 mm2
= = = 0,010=1,0% > = 0,1%
Chọn 318 có As= 763 mm2
b. Cốt thép dọc chịu mômen dương
Cánh trong vùng nén,bề dày cánh hf= 90mm
a0= 35mm ; h0= 400- 35 = 365 mm
Độ vươn của cánh sf = 6hf = 540mm < ld = 848mm(thỏa mãn đk)
bf = b + 2sf = 1280mm
Mf = Rbbfhf (h0 - 0,5hf) = 627 kNm
Mmax = 87,45 kNm < Mf trục trung hòa đi qua cánh. Tính theo tiết diện hình chữ nhật thay b bằng bf
Nhịp biên M = 87,45 kNm
= = = 0,0298
= = 0,97
As= = = 948 mm2
Chọn 220 + 22 có As = 1008 mm2
Nhịp giữa M = 60,06 kNm
= = = 0,02
= = 0.989
As= = = 633 mm2
Chọn 216 + 18 có As = 656 mm2
Bảng cốt thép dọc
Tiết diện
Nhịp biên
Gối giữa
Nhịp giữa
As
948
733
633
Chọn
220+ 22
318
216 + 18
As chọn
1008
763
656
Cốt thép cấu tạo tại nhịp biên chọn 212
Kiểm tra sự bố trí cốt thép:
Nhịp biên:
Chọn chiều dày lớp bảo vệ c= 25mm 22 a0=25 + = 36mm 35mm đã giả thiết
Khoảng hở cốt thép t = = 44 mm t > 20 ; 30 mm
Nhịp giữa:
Chọn chiều dày lớp bảo vệ c= 25mm 18 a0=25 + = 34mm < 35mm đã giả thiết
Khoảng hở cốt thép t = = 50 mm t > 20 ; 30 mm
Gối 2:
a0= 25 + = 34 < 35 mm giả thiết
t = = 48mm (thỏa mãn)
2.Cốt thép đai
Cấu tạo h = 400 5
h = 400 < 450 act = min(;150mm) = 150 mm
Chọn đai 6; a150 Asw = 228,3= 56,5 mm2
Cốt đai CI có Rsw=175 MPa
Bêtông B30 có Rbt= 1,2 MPa
Lục cắt lớn nhất ở: bên trái gối II là: QIItr = 84,2 kN
ở bên phải gối II là: QIIph = 68,24 kN
ở gối I là: QI = 56,14 kN
Kiểm tra điều kiện tính toán
Chọn a0= 35 mm ; h0=365 mm
Qb0 = 0,75Rbtbh0 = 0,751,2200365 = 65.70 kN
Ta thấy QI < Qb0 không cần tính toán chỉ cần đặt cốt đai cấu tạo.
Qbt = 0,3Rbbh0= 0,317200365 = 372,3 kN
QIItr lớn nhất QIItr = 84,2 kN < Qbt (thỏa mãn)
Mb = 2Rbtb = 21,22003652 = 63,95 kNm
Qb min = 0,6 Rbtbh0 = 0,61,2200365 = 52,56 kN
qsw min= = = 72 N/mm
qsw = = = 66 < qsw min s = = = 137 mm
Chọn s= 130 mm
C* = = = 942 lấy C = C* = 942 > h0
C* > 2h0 = 730 lấy C0 = 2h0 = 730 mm
Qb= = = 67,88 kN > Qb min = 52,56 kN
Qsw = qsw C0 = 720,73 = 52,56 kN
Khả năng chịu cắt: Qtd = Qb + Qsw = 67,88 + 52,56 = 120,44 kN
Thấy QIItr; QIIph;QI < Qtd như vậy ở các gối đặt cốt đai 6a130,và đặt một đoạn có độ dài bằng lt 1350 mm ,gối II đặt cả hai phía
Còn trên các phần còn lại chỉ đặt theo cấu tạo act = min(h ; 500) = 300 chọn 6a300
Chiều dài các thanh thép:
Cốt thép chịu mômen tại gối 2 :
Tại gối 2 có As= 318 = 763 mm2
h0= 400 – 35 =365 mm ; = = = 0,172
= 1- 0,5= 0,914
Mtd = RsAsh0 = 2807630,914365 = 71,27 kNm
Ra xa gối cắt bớt 1 thanh số 6 còn lại As= 218 = 509 mm2
h0= 365 mm ; = = = 0,1146
= 1- 0,5= 0,9427
Mtd = RsAsh0 = 2805090,9427365 = 49,04 kNm
Bên trái gối 2:
Vị trí cắt lý thuyết thanh 18 ở giữa, Mtd= 49,04 kNm.
Dựa vào tam giác đồng dạng
= x 980 mm z = 383 mm
Tại vị trí cách mép gối 2 một đoạn 1363mm cắt lý thuyết 218 còn lại,kéo dài thêm đoạn neo W 20,tại vị trí cắt đặt cốt đai 6a130,ứng với Q =49.04 kN
Lấy W= = + 518 = 323 mm
(với qsw = == 76) w= 20= 2018 = 360 mm
Bên phải gối 2:
Biểu đồ mômen là một đường cong được thay gần đúng bằng các đoạn thẳng.Tìm vị trí cắt lý thuyết bằng phương pháp tam giác đồng dạng. Khoảng cách giữa các tiết diện 0,2lt= 0,25300 = 1060 mm .Tìm điểm cắt lý thuyết thanh số 6 . Mtd= 49,04 kNm
= = 505 mm x= 555 mm
Chiều dài các thanh thép tính từ trục gối tựa đến mút thanh thép
Thanh số 5:
U = 1363 + 360 + 150 = 1873 mm
Thanh số 6 :
Bên trái gối : Utrái = w + z + b/2 = 360 + 383 + 150 = 890 mm
Bên phải gối : Uphải = w + z + b/2 = 360 + 505 +150 = 1015 mm
Lấy hai bên đều bằng 1015 mm(tiện thi công)
Cốt thép chịu mômen dương:
Nhịp biên 1-2:
Ở gối I các thanh 1,2 neo vào gối
Tại gối I có As= 220 + 22 = 1008 mm2
= = = 0,227
= 1- 0,5= 0,8865
Mtd = RsAsh0 = 28010080,8865365 = 91.32 kNm
ở gần gối II cắt bớt thanh số 1 - 22 (dưới 50% cốt chịu lực).
Mút cắt thanh số 1 cách mép gối II một đoạn = 0,25lt = 0,255450 = 1360 mm
Tính đến trục gối = 1360 + 150 = 1510 mm
Khi đó cón lại 220 neo vào gối II,nên gần gối II có
== = 0.142 = 1- 0,5 = 0,929
Mtd = RsAs h0 = 2806280,929365 = 59.62kNm
Nhịp giữa 2-3 :
2 thanh số 3 -216 được neo vào hai gối
Tại gối II có As= 2 16= 402 mm2
== = 0,091 = 1- 0,5 = 0,954
Mtd = RsAs h0 = 2804020,954365 = 39,20 kNm
cắt bớt hai đầu thanh số 4 - 18 gần 2 gối (dưới 50% cốt chịu lực).
Ở giữa nhịp 2 16 + 18
= = = 0,148
= 1- 0,5= 0,926
Mtd = RsAsh0 = 2806560,926365 = 62.08
Mút cắt thanh số 4 cách mép gối một đoạn = 0,25lt = 0,255300 = 1325 mm
Tính đến trục gối = 1325 + 150 = 1475 mm
3.Hình bao v ật liệu
Dựa vào hình bao mômen và các Mtd tính được ở trên ta có được hình bao vật liệu (hình vẽ bên dưới)
THIẾT KẾ DẦM KHUNG(DẦM CHÍNH).
I. Nội lực
1.Sơ đồ
Nhịp tính toán lt = 7500 mm
Trọng lượng dầm g0= 1,1250,620,32 = 5,46 kN/m
Đưa g0 về tải trọng tập trung G0 =0.5g0(ltr + lph) = 0.55.46(3.75+3.75)
= 20.48 kN
Tĩnh tải dầm sàn truyền vào dầm chính
= 0,25g(l1tr + l1ph)(l2tr + l2ph) + 0,5g*( l2tr + l2ph)
= 0,253,343(3.75+3.75)(5.6+5.6) + 0.51.936(5.6+5.6)
= 81.05 kN (g* trọng lượng bản thân 1m dầm phụ)
G = G0 + =101.53 kN
Hoạt tải trên bản truyền vào dầm chính chuyển thành tải tập trung P:
P= 0,25p (l1tr + l1ph)(l2tr + l2ph) =0,257,44(3.75+3.75)(5.6+5.6)
= 156,24 kN
Mômen
Mmax = Gl + Pl
Mmin = Gl - Pl
Tra bảng ta có :
x/l
Gl
Pl
Pl
Mmax
Mmin
0.0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.5
0.1750
133.3
0.2125
249
0.0375
43.9
382.3
89.4
0.833
-0.0416
-31.7
0.0208
24.4
0.0625
73.2
-7.3
-104.9
1.0
-0.1500
-114.2
0.0250
29.3
0.1750
205.1
-84.9
-319.3
1.15
-0.0750
-57.1
0.0063
7.4
0.0813
95.3
-49.7
-152.4
1.20
-0.0500
-38.1
0.0250
29.3
0.075
87.9
-8.8
-126.0
1.50
0.1000
76.2
0.1750
205.1
0.075
87.9
281.3
-11.7
Hình bao mômen
Lực cắt
Qmax = G + P
Qmin = G - P
Đoạn
G
P
P
Qmax
Qmin
I
0.3500
35.54
0.4250
66.40
0.0755
11.80
101.94
23.74
II
-0.6500
-66.00
0.0250
3.91
0.6750
105.46
-62.09
-171.46
III
0.5000
50.77
0.6250
97.65
0.1250
19.53
148.42
31.24
Hình bao lực cắt
II.TÍNH THÉP
1.Tính cốt thép dọc.
Bêtông : B30 Rb= 17 MPa
Cốt thép CII Rs= 280 MPa ,nội lực tính theo sơ đồ dẻo: = 0,36
Với tiết diện b = 300mm; h= 700mm .
a.Cốt thép dọc chịu mômen âm
Giả thiết a0= 70mm h0= 630 mm
cánh trong vùng chịu kéo.
= = = 0,138
= = 0,925
As= = = 1957 mm2
= = = 0,010=1,0% > = 0,1%
Chọn 425 có As= 1964 mm2
b. Cốt thép dọc chịu mômen dương
Cánh trong vùng nén,bề dày cánh hf= 90mm
a0= 50mm ; h0= 700- 50 = 650 mm
Độ vươn của cánh sf = 6hf = 540mm < ld = 1250mm(thỏa mãn đk)
bf = b + 2sf = 1380mm
Mf = Rbbfhf (h0 - 0,5hf) = 1235 kNm
Mmax = 382.3 kNm < Mf trục trung hòa đi qua cánh. Tính theo tiết diện hình chữ nhật thay b bằng bf
Nhịp biên M = 382.3 kNm
= = = 0,0386
= = 0,98
As= = = 2143 mm2
Chọn 225 + 228 có As = 2212 mm2
Nhịp giữa M = 281.3 kNm
= = = 0.0284
= = 0.985
As= = = 1568 mm2
Chọn 222 + 225 có As = 1742 mm2
Bảng cốt thép dọc
Tiết diện
Nhịp biên
Gối
Nhịp giữa
As
2143
1957
1568
Chọn
225 + 228
425
222 + 225
As chọn
2212
1964
1742
Cốt thép cấu tạo tại nhịp biên chọn 214
Kiểm tra sự bố trí cốt thép:
Nhịp biên:
Chọn chiều dày lớp bảo vệ c= 30mm 28 a0=30 + = 44mm 28 ; 30 mm
Nhịp giữa:
Chọn chiều dày lớp bảo vệ c= 30mm 25 a0=30 + = 33mm < 50mm đã giả thiết
Khoảng hở cốt thép t = = 70 mm t > 25 ; 30 mm
Gối :
a0= 30 + = 43 < 70 mm giả thiết
t = = 70mm (thỏa mãn)
2.Cốt thép đai
Cấu tạo h = 700 5
h = 700 > 450 act = min(;2000mm) = 200 mm
Chọn đai 8; a200 Asw = 250= 100 mm2
Cốt đai CI có Rsw=175 MPa
Bêtông B30 có Rbt= 1,2 MPa
Lục cắt lớn nhất ở trong nhịp AB có Qmax = 171,46 kN
Kiểm tra điều kiện tính toán,tại gối B
Có a0= 70 mm ; h0=630 mm
Qb0 = 0,75Rbtbh0 = 0,751,2300630 = 170.01 kN
Thấy Qmax Qb0 vậy đặt theo cấu tạo
Qbt = 0,3Rbbh0 = 0,317300630 = 964 kN Qmax < 0,7 Qbt
Vậy ta sẽ đặt cốt đai 8a200 cho toàn dầm
3.Cốt thép treo
Tại vị trí giữa các nhịp của dầm chính có các dầm phị gác lên ta cần phải tính toán cốt treo
Ss = 2(hdc – hdp – a0) + bdp = 2(700 – 400 - 50) + 200 = 700 khá nhỏ dùng cốt vai bò
Sử dụng cốt treo vai bò với góc xiên 450
Tiết diện cốt thép 1 bên là
Asv = = = 428 mm2 chọn 218
(Trong đó P1 là tải tập trung chuyền từ dầm phụ vào dầm chính
P1 = P + G1 = 156.25 + 10.84 = 167.7 kN
P : hoạt tải tập chung từ dầm sàn truyền vào
G1 : tĩnh tải tập chung từ dầm phụ truyền vào)
Chiều dài các thanh thép:
Cốt thép chịu mômen tại gối :
Tại gối B có As= 425 = 1964 mm2
h0= 700 – 70 =630 mm ; = = = 0,171
= 1- 0,5= 0,914 Mtd = RsAsh0 = 28019640,914630 = 324.6 kNm
Ra xa gối cắt bớt 2 thanh số 5còn lại As= 225 = 982 mm2
h0= 630 mm ; = = = 0,086
= 1- 0,5= 0,957 Mtd = RsAsh0 = 2809820,957630 = 165.8 kN
dựa vào tam giác đồng dạng
a = 900 mm và b = 1035 mm tiện cho thi công lấy a= b = 1035 mm
Kéo dài thêm đoạn neo W 20 cho thanh số 5,tại vị trí cắt đặt cốt đai 8a200,ứng với Q =165.8 kN
Lấy W= = + 525 = 1100 mm
(với qsw = == 88) w= 1100 mm
Cốt thép chịu mômen dương:
Do đặt thép 1 lớp nên không cần cắt thép
Nhịp biên :
Có a0 = 50 . h0 = 650 mm
Tại giữa nhịp có As= 225 + 228 = 2212 mm2
= = = 0,187
= 1- 0,5= 0,906 Mtd = RsAsh0 = 28022120,906650 = 389.6 kNm
Nhịp giữa :
Có a0 = 50 . h0 = 650 mm
Tại giữa nhịp có As= 222 + 225 = 1742 mm2
= = = 0,147
= 1- 0,5= 0,926
Mtd = RsAsh0 = 28017420,926650 = 293.7 kNm