- Trình tự tính như sau:
+ Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As.
+ Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc ao,nhịp = 25 mm và ao,gối =40mm
- Khoảng cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm
t =30 (mm)
+ Xác định ath hoth = hdc – ath
+ Tính khả năng chụi lực theo công thức sau:
Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng dưới
33 trang |
Chia sẻ: tienthan23 | Lượt xem: 5226 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Sàn sườn btct toàn khối có bản dầm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG
BỘ MÔN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
SÀN SƯỜN BTCT TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quốc Tân.
Lớp : TCDK 13B
Mssv : 13D3208386
I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ :
Thiết kế sàn sườn toàn khối có bản loại dầm .
SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:
- Sơ đồ sàn : Sơ đồ II
- Kích thước :
+ l1 = 2,1 (m)
+ l2 = 4,8 (m)
- Hoạt tải tiêu chuẩn: = 600 (kG/m2), np=1,4
- Sơ đồ sàn như hình vẽ:
II. TÍNH TOÁN SÀN:
1. Phân loại bản sàn:
Xét tỉ số xem bản làm việc theo một phương. Ta có 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 dải bản rộng 1m, vuông góc với dầm phụ và được xem là các dầm liên tục.
2. Lựa chọn kích thước cấu kiện:
a. Bản:
Xác định sơ bộ chiều dày của sàn:
.
Chọn
b. Dầm phụ:
Xác định kích thước của dầm phụ:
: Nhịp dầm phụ.
- Chiều cao dầm phụ:
èChọn .
- Bề rộng dầm phụ:
èChọn .
c . Dầm chính:
Ta có:
Chiều cao: Chọn
Bề rộng : Chọn
3. Sơ đồ tính :
Cắt theo phương cạnh một dải có chiều rộng b=1m xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp,gối tựa là tường biên và các dầm phụ.
Bản sàn được tính theo sơ đồ kồ khớp dẻo,nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa.
- Nhịp giữa :
- Nhịp biên :
4. Tải trọng tính toán phân bố trên bản sàn :
Tải trọng tính toán :
- Tĩnh tải tính toán g : Cấu tạo các lớp sàn :
Lớp cấu tạo
(Kg/m)
Chiềudày
(mm)
Hệ số độ tin cậy củaTải trọng
Trị tính toán g
(Kg/m)
Gạch bông
2000
0.01
1,2
24
Vữa lót
1800
0.02
1,3
46.8
BTcốt thép
2500
0.08
1,1
220
Vữa trát
1800
0.02
1,3
46.8
Tổng cộng
337.6
- Hoạt tải tính toán p :
- Vậy tải trọng tính toán là :
Tải trọng tính toán cho bản rộng 1m là : q=1177,6(kG/m2)=11.77(kN/m2)
5. Xác định nội lực bản sàn ( theo sơ đồ biến dạng dẻo ) :
- Mômen ở nhịp biên và gối thứ 2 :
- Mômen ở nhịp giữa và gối giữa :
6. Tính cốt thép :
Bê tông cấp độ bền B15 có R=8,5Mpa
Cốt thép bản sàn CI có R=225MPa
Chọn a0 = 1,5 cm h0 = 8 - 1,5 = 6,5 cm
Ta có : am =
- Tại nhịp biên gối biên :
amb =
Tra bảng ta được : ,
Diện tích cốt thép cần thiết:
- Tại nhịp giữa gối giữa :
amg =
Tra bảng ta được: ,
Diện tích cốt thép cần thiết:
Khoảng cách giữa các cốt thép :
(mm) khi h u không lớn quá 200mm
Tiết diện
M
(kNm/m)
As
mm2
Chọn cốt thép
(chọn)
%
F
(mm)
u
(mm)
Asc
(mm2/m)
Nhịp biên
4,02
292.4
8
150
352
1.2
Gối biên
4,02
292.4
8
150
352
1.2
Nhịp giữa
2,65
188.7
8
200
251
1.3
Gối giữa
2,65
188,7
8
200
251
1.3
7. Bố trí cốt thép:
Xét tỉ số :
Ta có: 1<<3=0,25
vlb=. lb=0,25.1940=485mm
vlg= .lg =0,25.1900=475mm
- Cốt thép cấu tạo chịu momen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác định như sau :
A50%Agối giữa =0,5.188,7= 94.35 mm2
Chọn =6,bước thép u200mm có A=141 mm2
- Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau :
A20%A=0,2.292.4 = 58.48 mm2
Chọn =6,bước thép u350mm có A=85 mm2
- Chọn chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa :
L=120mm>10F.
Bố trí cốt thép cho bản sàn được thể hiện ở hình bên :
x
III. THIẾT KẾ DẦM PHỤ :
3.1. Số liệu tính toán :
1
2
3
lb = 4,660m
Lg = 4.500m
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo. Sơ đồ tính là một dầm liên tục 3 nhịp có các gối tựa là tường biên và các dầm chính.
Sơ đồ tính toán dầm phụ
Cdp: Đoạn dầm phụ kê lên tường, Cdp ≥ 220 mm, chọn Cdp = 220 mm.
Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa.
- Nhịp giữa:
- Nhịp biên: :
3.2. Xác định tải trọng:
Dầm phụ chịu tải trọng phân bố đều
3.2.1. Tĩnh tải:
Trog đó :
- Tĩnh tải do bản sàn truyền vào:
gl1 =3,376*2.1=7.08 (kN/m)
Trọng lượng bản thân dầm phụ:
gbt = 1,1 g bdp(hdp – hb)=1.1*25*0.2(0.4-0.08) =1,76(kN/m)
Tổng tĩnh tải:
gp= gl1 + gbt = 7.08+1,76= 8,85 (kN/m)
3.2.2. Hoạt tải:
3.2.3. Tổng tải:
Tải trọng tổng cộng:
qdp = gp + pp = 8.85+17.64 =26,49 (kN /m)
3.3. Xác định nội lực:
3.3.1. Tính toán và vẽ biểu đồ bao mômen:
Vì tỉ số
Chênh lệch giữa các nhịp tính toán là
Nên tung độ biểu đồ bao mômen được tính theo sơ đồ khớp dẻo và được xác định như sau:
* M =β.qdp.l2
* Đối với nhịp biên: l = lb = 4660 (mm)
* Đối với nhịp giữa: l = lg =4500 (mm)
* Β và k tra bảng phụ lục 8 có nội suy phụ thuộc: =
* Tung độ hình bao mômen ( nhánh dương):
+ Tại nhịp biên : M+=β1qdplb2= β1 x 26,49 x 4.662= β1 x 575.2 ( kNm)
+Tại nhịp giữa: M+=β1qdplg2= β1 x 26,49 x 4,52= β1 x 536.4 ( kNm)
Tung độ hình bao mômen ( nhánh âm)
+Tại nhịp giữa: M+=β2qdplg2= β2 x 26.49 x 4.52= β2 x 536.4 ( kNm)
Tra phụ lục 08, với tỷ số = 2.0 => hệ số k = 0,20 và β ta có bảng kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng :
Bảng giá trị mômen của dầm phụ :
Bảng chỉ thể hiện một nữa dầm một nữa còn lại dối xứng với nó.
Nhịp, tiết diện
Giá trị β
Tung độ M(kNm)
β1
β2
M+
M-
Nhịp biên
Gối 1
0
0
1'
0.065
37.38
2'
0.09
51.76
0.425L
0.091
52.34
3'
0.075
43.14
4'
0.02
11.5
Gối 2-Td.5
-0.0715
-38.35
Nhịp giữa
6'
0.018
-0.0300
9.65
-16.09
7'
0.058
-0.009
31.11
-4.82
0.5L
0.0625
33.53
8'
0,058
-0,006
31.11
-3.21
9'
0,018
-0,0240
9.65
-12.87
Gối 3 – Td.10
-0,0625
-33.52
Mômen âm triệt tiêu tại tiết diện cách mép gối tựa thứ 2 một khoảng:
X1 = k . Lob =0,2. 4660= 932 (mm).
Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một khoảng:
+ Nhịp biên: X2 = 0,15.Lob =0,15 . 4,66= 0.699 (m).
+ Nhịp giữa: X3 = 0,15.Lo = 0,15 . 4,50=0,675(m).
Mômen dương lớn nhất cách gối tựa 1 đoạn:
X4 = 0,425 Lob = 0,425 . 4.660 = 1.98(m).
3.3.2. Biểu đồ bao lực cắt:
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
Gối thứ nhất:
Q1 = 0,4.qdp.lb = 0,4 * 26.49 * 4.66= 49.37(kN).
Gối thứ hai bên trái:
Q2t = Q3p =0,6.qdp. lb = 0,6 * 26.49 * 4.66 = 74.06 (kN).
Bên phải gối thứ hai,bên trái và bên phải gối thứ 3:
Q2P = Q3T= 0,5qdp.lg = 0,5 * 26.49* 4.5 = 59.60 (kN).
Biểu đồ bao momen và lực cắt
3.4. Tính cốt thép :
Bêtông có cấp độ bền B15 có: Rb = 8,5 MPa , Rbt = 0,75 MPa .
Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CII: Rs=280 MPa.
Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại CI: Rsw =175 MPa.
3.4.1. Cốt dọc:
Dầm được đổ toàn khối với sàn nên xem một phần bản cánh cùng tham gia chịu lực với sàn.
a) Tại tiết diện ở nhịp biên:
Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán sư dụng tiết diện chữ nhật bdp x hdp = 200 x 400 mm.
Giả thiết anhịp = 30 mm. Suy ra ho = h – anhịp = 400 – 30 = 370 mm.
Tính diện tích cốt thép:
Trong đó:
αm =
ξ = 1 -
b) Tại tiết diện ở gối :
Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tiết diện tính toán là tiết diện chữ nhật bdp x hdp = 200 x 400 mm.
Giả thiết agối = 40 mm. Suy ra ho = h – agối = 400 –40 = 360 mm.
Tính diện tích cốt thép:
Trong đó:
αm =
ξ = 1 -
c) Tại tiết diện ở nhịp giữa:
Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán sư dụng tiết diện chữ nhật bdp x hdp = 200 x 400 mm.
Giả thiết anhịp = 30 mm. Suy ra ho = h – anhịp = 400 – 30 = 370 mm.
Tính diện tích cốt thép :
Trong đó:
αm =
ξ = 1 -
Tiết diện tính cốt thép dầm phụ
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 5.
Bảng Tính cốt thép dọc cho dầm phụ.
Tiết diện
M
(kNm)
αm
ξ
As
(mm2)
Nhịp biên(200 x 400)
42.34
0,22
0,251
563
Gối B (200 x 400)
38.35
0,17
0,187
408.7
Nhịp giữa(200 x 400)
33.52
0,144
0,156
350
* Chọn và bố trí cốt thép dọc.
Để có được cách bố trí hợp lí cần phải so sánh các phương án. Trước hết tìm tổ hợp thanh có thể chọn các tiết diện chính. Dưới đây là một số liết kê các thép chọn, ở đây chưa xét đến sự phối hợp giữa các vùng, diện tích các thanh ghi ở một bên.
Bảng chọn thép cho các tiết diện chính của dầm
Tiết diện
Nhịp biên
Gối B
Nhịp thứ hai
Diện tích As cần thiết
(cm2)
563
408.7
350
Phương án 1
Phương án 2
Phương án 3
(402mm2)
Các phương án bố trí thép
Nhận xét phương án 1 là phương án tối ưu nhất trong các phương án, phương án này cho ta cách bố trí hợp lí hơn cả.
Do đó ở đây ta chọn phướng án thứ nhất để tính toán và bố trí cốt thép.
Phương án 1 được thể hiện ở hình dưới, trong đó chỉ rõ các thanh được dùng phối hợp giữa các đoạn.
Sơ đồ bố trí thép
Bảng kiểm tra hàm lượng cốt thép.
Tiết diện
M
(kNm)
As
(mm2)
As chọn
(mm2)
(chọn)
%
Nhịp biên(200 x 400)
42.34
563
710
1.2
Gối B (200 x 400)
38.35
408.7
462
1,1
Nhịp giữa(200 x 400)
33.52
350
402
1,1
3.4.2 Tính toán cốt đai:
Chuẩn bị số liệu :
+ Bêtông có cấp độ bền B15 Rb = 8,5 MPa, Rbt = 0,75MPa, Eb = 23.103MPa,
+ Chọn cốt đai là thép A-I có Rsw=225MPa, Es = 21.104MPa
Từ biểu đồ lực cắt của dầm, nhận xét Qmax = Q2T= 74.06kN
* Xét tiết diện mép trái gối B có Qmax = Q2T= 74.06kN, có ho = 360 mm
Với chiều cao dầm phụ là 400mm, ta chọn đai và khoảng cách các đai theo cấu tạo là chọn u = 150
- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính tại tiết diện mép trái gối B
Trong đó là hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông gócvới trục cấu kiện, được xác định theo công thức:
Với và
Từ đó tính được < 1,3 (thoả mãn)
Giá trị :hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác nhau. được tính theo:
Tính được = 0,3.1,086.0,885.8,5.200.360 = 176460N = 176N
Nhận xét: QBT=74.06kN < 176kN: thoã mãn điều kiện
Tính
Trong đó:
là hệ số xét đến ảnh hương của BT, đối với BT nặng chọn
là hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ T khi cánh nằm trong vùng nén, được xác định : (thoả)
Trong đó:
uf=min[3.hf và (bf – b) )
là hệ số xét đến lực dọc trục ,do dầm không kể đến nên ta có
Từ đó tính: m=1247mm
mm
Lấy C=C*=1247mm và C0=2h0=2*360=720mm
Với tải phân bố
Lấy
lấy qsw2=34,17N/mm
mm
Theo cấu tạo:
h=400<500 quy định (150mm và 0,5h=200)
Chọn cốt đai với s=150 trong đoạn Sg bằng ¼ nhịp dầm gần gối tựa . trong đoạn giữa dầm có không cần tính toán đặt cốt thép theo cấu tạo s=3/4h=300mm
Ở bên trái gối II và gối I có lực cắt nhỏ hơn Qmax=74.06kN/m. với Qmax=74.06kN/m. Đã tính ra được s=150mm và chọn theo cấu tạo s=150mm. như vậy với nơi khác có Q nhỏ hơn sẽ tính được u lớn hơn 150mm. do đó không cần tính nữa mà chọn theo cấu tạo s=150mm.
IV. TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH.
4.1. Sơ đồ tính toán.
Dầm chính là dầm liên tục bốn nhịp, kích thước tiết diện dầm hdc=600mm, bdc=300mm, bề rộng cột bc=400mm, đoạn dầm kề lên tường bằng chiều dày tường bt= 200mm. nhịp tính toán ở nhịp biên và nhịp giữa đều bằng l=6300mm.
5. Sơ đồ tính toán dầm chính
Sơ đồ tính của dầm chính
4.2. Xác định tải trọng:
Dầm chính chịu tải trọng do dầm phụ truyền vào dưới dạng tập trung và trọng lượng bản thân dầm.
4.2.1.Tĩnh tải:
G = Go + G1
- Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
- Tĩnh tải di chính dầm chính gây ra:
Tĩnh tải tính toán: G = Go + G1 = 9,009 + 42,48 = 51,489 kN
4.2.2.Hoạt tải:
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
4.3. Xác định nội lực:
Ta tính toán và vẽ biểu đồ bao mômen và lực cắt dựa vào phương pháp tổ hợp tải trọng, rồi xác định nội lực rồi tổ hợp nội lực để vẽ được biểu đồ bao môme và lực cắt.
4.3.1. Biểu đồ bao momen:
Xác định biểu đồ bao mômen:
Tìm các trường hợp tải trọng tác dụng gây bất lợi cho dầm
Xác định biểu đồ mômen uốn do tỉnh tải G:
Tra bảng ta được hệ số a:
MG = axGxL= a x 51.4 x 4.8= 246.72 x a (kNm)
Xác định biểu đồ mômen uốn do các hoạt tải Pi tác dụng:
MPi = axPxL= a x 84.67x 4.8 = 406.416 x a (kNm)
Các trường hợp đặt tải của dầm bốn nhịp
Bảng :Xác định tung độ biểu đồ momen(kNm)
Tiết diện
Sơ đồ
1
2
Gối B
3
4
Gối C
a
a
MG
0,238
58.71
0,143
35.28
-0,286
-70.56
0,079
19.4
0,111
27.3
-0,190
-46.8
b
a
MP1
0,286
116.2
0,238
96.72
-0,143
-58.1
-0,127
-51.6
-0,111
-45.11
-0,095
-38.6
c
a
MP2
-0,048
-19.5
-0,095
-38.6
-0,143
-58.11
0,206
83.72
0,222
90.22
-0,095
-38.6
d
a
MP3
134.33
88.2
-0,321
-130.4
81.74
120
-0,048
-19.5
e
a
MP4
-0.031
-12.6
-0,063
-25.6
-0,095
-38.6
113
84.46
-0,286
-116.2
f
a
MP5
4.87
9.75
0,036
14.63
-9.61
-34.86
-0,143
-58.11
g
a
MP6
152
126.3
-0,190
-77.21
-38.6
0.0
0,095
38.6
Mmax
210.71
161.5
-55.93
103.12
117.3
-8.2
Mmin
39.21
-3.32
-200.9
-32.2
-17.81
-163
Trong các sơ đồ d, e, f và g bảng tra không cho các giá trị a tại một số tiết diện, phải tính nội suy theo phương pháp cơ học kết cấu.
Ta có :
Mo = p.l1 = 84.67.2,1 = 177.8
* Sơ đồ d:
M1 = 177.8 – 130.4/3 = 134.33(kNm)
M2 = 177.8 – 2x (134.33 /3 )= 88.2 (kNm)
M3 = 177.8-19.5-2(134.33-19.5)/3 = 81.74 (kNm)
M4 = 177.8-19.5- ( 134.33 – 19.5 )/3 = 120(kNm)
* Sơ đồ e:
Đoạn dầm BC
M3= 177.8-38.6- ( 116.2 – 38.6 )/3 = 113 (kNm)
M4 = 177.8- 38.6-2(116.2-38.6)/3 =84.46(kNm)
* Sơ đồ f:
M1 =14.63 /3=4.87 (kNm)
M2 = 14.63/3.2 = 9.75(kNm)
M3 = 2x(14.63+58.11)/3-58.11=-9.61(kNm)
M4 = (11.63+58.11)/3-58.11 =-34.86(kNm)
* Sơ đồ g:
M1 =177.8 – 77.21 /3 = 152 (kNm)
M2 = 177.8 -2 x 77.21/3 = 126.3 (kNm)
M3 = (38.6+77.21)/3-77.21=- 38.6(kNm)
M4 =2x(38.6+77.21)/3-77.21=0.0(kNm)
Sơ đồ mômen trong dầm
* Xác định mômen ở mép gối:
- Gối B:
MmgB.tr = (kNm)
M mgB.ph = (kNm)
Chọn: MmgB.tr = M mgB.ph = 186.5 ( kNm)
Hình vẽ gối B
- Gối C:
= (kNm)
Hình vẽ gối C
4.3.2.Biểu đồ bao lực cắt :
4.3.2.1. Xác định biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải.
Tính và vẽ biểu đồ lực cắt.
Ta có quan hệ giữa mmen và lực cắt : “ Đạo hàm của mômen chính là lực cắt ”. Vậy ta có : M’ = Q = tgα.
Xét hai tiết diện a và b cách nhau một đoạn x , chênh lệch mômen của hai tiết diện là M = Ma – Mb . Do đó lực cắt giữa hai tiết diện đó là: Q =
Bảng xác định tung độ biểu đồ lực cắt (kN)
Đoạn
Sơ đồ
A – 1
1 – 2
2 – B
B – 3
3 – 4
4 – C
a
QG
27.95
-11.5
-50.4
42.83
3.76
-35.2
b
QP1
55.3
-9.2
-73.72
3.09
3.09
3.
c
QP2
-9.28
-9.09
-9.2
67.5
3.09
-61.34
d
QP3
63.96
-21.96
-104
101
18.21
-66.4
e
QP4
-6
-6.2
-6.2
73
-13.5
-95.5
f
QP5
2.3
2.3
2.3
-24.24
-12.02
-11.07
g
QP6
72.3
-12.2
-96.9
18.38
18.38
18.38
Qmax
100.25
-9.2
-48.0
143.83
22.14
-16.82
Qmin
21.95
-33.46
-154.4
18.59
-9.74
-130.7
4.3.2.2. Xác định biểu đồ bao lực cắt:
Biểu đồ bao lực cắt
4.4. Tính cốt thép:
Bêtông có cấp độ bền chịu nén B15: Rb = 8,5 MPa; Rbt = 0,75 MPa. Eb = 23.103 MPa
Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CII: Rs = 280 MPa. Es = 21.104 MPa
Cốt đai của dầm chính sử dụng loại CI: Rsw = 175 Mpa. Es = 21.104 MPa
4.4.1. Cốt dọc:
a) Tại tiết diện ở nhịp biên:
Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán sư dụng tiết diện chữ nhật bdc x hdc = 300 x 600 mm.
Giả thiết anhịp = 50 mm. Suy ra ho = h – anhịp = 600 – 50 = 550 mm.
Tính diện tích cốt thép:
Trong đó:
αm =
ξ = 1 -
b) Tại tiết diện ở gối B:
Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tiết diện tính toán là tiết diện chữ nhật bdc x hdc = 300 x 650 mm.
Giả thiết agối = 70 mm. Suy ra ho = h – agối = 600 – 70 = 530 mm.
Tính diện tích cốt thép:
Trong đó:
* αm =
* ξ = 1 -
è
c) Tại tiết diện ở nhịp giữa:
Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán sư dụng tiết diện chữ nhật bdc x hdc = 300 x 600 mm.
Giả thiết anhịp = 50 mm. Suy ra ho = h – anhịp = 600 – 50 = 550 mm.
Tính diện tích cốt thép:
Trong đó:
* αm =
* ξ = 1 -
è
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 13.
d) Tại tiết diện ở gối C:
Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tiết diện tính toán là tiết diện chữ nhật bdc x hdc = 300 x 600 mm.
Giả thiết agối = 70 mm. Suy ra ho = h – agối = 600 – 70 = 530 mm.
Tính diện tích cốt thép :
Trong đó:
* αm =
* ξ = 1 -
è
Bảng tính cốt thép dọc cho dầm chính.
Tiết diện
M
(kNm)
αm
ξ
As
(mm2)
Chọn cốt thép
chọn
%
Chọn
Asc
(mm2)
Nhịp biên
(300 x 600)
210.171
0,273
0,326
1634
3F20+3F18
1705
1,04
Gối B
(300 x 600)
200.9
0,280
0,336
1621
3F20+3F18
1705
1,04
Nhịp giữa
(300 x 600)
117.6
0,152
0,165
826.4
3F20
942
1,1
Gối C
(300 x 600)
163
0,227
0,261
1260
3F20+2F18
1451
1,1
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép :
µmin = 0,05% ≤µchọn = = 2,55%
4.4.2. Cốt ngang:
Lực cắt lớn nhất tại gối : QA = 100.25 (kN) , =171 (kN),
= 143 (kN) và = 171 (kN)
Kiểm tra điều kiện tính toán :
Q >
(: tra bảng)
ècần phải tính cốt ngang (cốt đai và cốt xiên )chụi lực cắt.
Chọn cốt đai 8 (asw = 50,3 mm2 ), số nhánh cốt đai n =2.
Xác định bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
chọn u = 200 (mm) bố trí trong đoạn L = 2100 (mm) gần gối tựa .
Kiểm tra:
+ Kết luận: dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.
- Khả năng chịu cắt của cốt đai :
4.4.3. Cốt treo:
- Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:
F = P + G - Go =84.67 + 51.49– 9.009= 127.51(kN).
- Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn F10(asw = 78,5 mm2), n = 2 nhánh.
- Tổng số lượng cốt treo cần thiết
= 3.6.
chọn m = 6 bố trí mỗi bên dầm phụ 3 đai, trong đoạn hs = 150(mm) = khoảng cách giữa các cốt treo 50 ( mm )
4.5. Biểu đồ vật liệu:
4.5.1. Tính khả năng chịu lực của tiết diện
- Trình tự tính như sau:
+ Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As.
+ Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc ao,nhịp = 25 mm và ao,gối =40mm
- Khoảng cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm
t =30 (mm)
+ Xác định ath hoth = hdc – ath
+ Tính khả năng chụi lực theo công thức sau:
Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng dưới
Bảng tính khả năng chịu lực của dầm chính
Tiết diện
Cốt thép
As
(mm2)
ath
(mm)
hoth
(mm)
αm
(kNm)
%
Nhịp biên
(300 x 650)
3F 20 + 3 F 18
Cắt2F18,còn 3F20+1F18,
Cắt 1F18,còn 3F20
1705
1196
942
57
45
35
543 555
565
0.344
0,236
0.183
0.384
0.208
0.166
214
164
135.3
1.5
Gối B
bên trái
(300 x 650)
3F 20 + 3 F 18
Cắt 2F18,còn 3F20+1F18,
Cắt 1F18,còn 3F20
1705
1196
942
57
45
35
543
555
565
0.344
0,236
0.183
0.384
0.208
0.166
214
164
135.3
6.1
Gối B
bên phải
(300 x 650)
3F 20 + 3 F 18
Cắt 2F18,còn 3F20+1F18,
Cắt 1F18,còn 3F20
1705
1196
942
57
45
35
543
555
565
0.344
0,236
0.183
0.384
0.208
0.166
214
164
135.3
Nhịp 2
(300 x 650)
3F20
942
35
565
0,183
0,166
135.3
13
Gối C
(300 x 650)
3F 20 + 2 F 18
Cắt 2F18,còn 3F20
1451
942
52
35
548
565
0,290
0,183
0,248
0,166
190
135.3
14.2
Biểu Đồ bao vật liệu
4.5.2. Xác định tiết diện cắt lí thuyết:
- Vị trí tiết diện cắt lí thuyết x, được xác định theo tam giác đồng dạng.
Bảng xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết
4.5.2.1 Bên trái gối B:
* Bên trái gối B khi cắt đi khả năng chịu lực của còn là . Theo hình bao Mômen thì tiết diện có M = 164 kNm nằm trong đoạn gần gối B, ở đó có độ dốc của hình bao mômen là:
+ Đoạn kéo dài W:
+ Chiều dài từ trục gối B đến điểm cắt thực tế:
* Bên trái gối B khi cắt đi khả năng chịu lực của còn là . Theo hình bao Mômen thì tiết diện có M = 135.3kNm nằm trong đoạn gần gối B, ở đó có độ dốc của hình bao mômen là:
+ Đoạn kéo dài W:
+ Chiều dài từ trục gối B đến điểm cắt thực tế:
* Các nhịp và các gối khác cũng làm tương tự
Tiết diện
Thanh thép
Vị trí cắt lý thuyết
X
(mm)
W
(mm)
Ltt
(mm)
Gối B bên trái
392
400
792
697
400
1097
Gối B bên phải
467
400
867
521
400
921
Nhịp biên bên trái
1633
400
2033
1346
400
1746
Nhịp biên bên phải
524
400
924
Gối C bên trái
554
400
954
4.5.3. Xác định đoạn kéo dài W
Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức sau:
W=
Trong đó:
Q: lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết ,lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen.
Qs,inc: khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc
Qs.inc = Rs,incAs,incsinα ;
qsw: khả năng chụi cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết :
qsw =
Tuy nhiên để tính toán tiện lợi và theo kinh nghiệm nên ta chọn đoạn kéo dài:
W = 25d
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- nguyen_quoc_tan_moi_5255.doc