Đồ án Bê tông cốt thép I

II.Tớnh toỏn bản: 1.Sơ đồ sàn: Sàn gồm cú bản ,cột,dầm chớnh, dầm phụ đỳc liờn khối Xột tỉ số hai cạnh của ụ bản l2=5,0m >2l1=2,4.2=4,8m.xem bản làm việc một phương,ta cú sàn sườn toàn khối bản loại dầm.Cỏc dầm từ trục 2 đến trục 5 là trục chớnh,cỏc dầm dọc là dầm phụ. Để tớnh bản,cắt một dải bản rộng b=1m vuụng gúc với dầm phụ và xem như dầm liờn tục.(h.2). 2.Lựa chọn kớch thước cỏc bộ phận: Do bản liờn tục nờn chọn m=35,do PTC=600kG/m2 nờn chọn D=1,0. Chọn .(chiều dày tối thiểu của mẫu nhà cụng nghiệp) Dầm phụ:Ta cú nhịp dầm ld=l2=5m(chưa phải nhịp tớnh toỏn).Do dầm đang xột cú tải trọng trung bỡnh và coi như dầm liờn tục nờn chọn md=15. Chọn và . Dầm chớnh :Nhịp dầm chớnh ld=7,2m.chọn md=11 Þ chọn hdc=70cm và chọn b=30(cm). 3.Nhịp tớnh toỏn của bản: Nhịp giữa: . Nhịp biờn: Chờnh lệch giữa cỏc nhịp:2,23%. 4.Tải trọng trờn bản: Gồm cú tĩnh tải g và hoạt tải p.Hoạt tải tớnh toỏn trờn bản pb=1,2.600=720kG/m2. Tĩnh tải: Cỏc lớp Tiờuchuẩn n Tớnh toỏn -Vữa xi măng 2cm, . -Bản bờ tụng cốt thộp 7cm ,. -Vữa trỏt 1cm, 40 175 18 1,2 1,1 1,2 48 192,5 21,6 Cộng 262,1 Làm trũn gb =263kG/m2. Tải trọng toàn phần qb=p+gb=263+720=983kG/m2. Tải trọng tớnh toỏn với bản dải rộng b=1m, cú qb=983kG/m. 5.Tớnh mụ men: xỏc định mụmen trong bản bằng sơ đồ khớp dẻo. Ta cú nhịp tớnh toỏn cú chờnh lệch là 2,23% nờn cú thể dung cỏc cụng thức lập sẵn. giỏ trị tuyệt đối của mụ men dương ở nhịp biờn và mụ men õm ở gối thứ hai: 422,3kGm. Momen ở nhịp giữa và gối giữa: 302,5kGm. Sơ đồ tớnh toỏn của dải bản 6. Tớnh cốt thộp: chọn a0=1,5 cho mại tiết diện. Ta cú h0=7-1,5= 5,5 cm. ở nhịp biờn và gối biờn: 0,1558 < Ad = 0,255 hợp lý. 0,915. Diện tớch cốt thộp: 4,01 cm2. Kiểm tra : =0,73 ÞHợp lớ. Chọn cốt thộp cú fa=0,5 cm2 ,chọn Fa=4,19 cm2 Þkhoảng cỏch đặt cốt thộp a=12cm(tra bảng). Xột ở nhịp giữa và ở gối giữa : Momen Mn=302,5 kGm. 0,111 < Ad=0,255 thoả món. 0,941. 2,783 cm2. Kiểm tra tiết diện: =0,506% thoả món. Dựng cú fa=0,283 cm2 ,chọn Fa=2,83 cm2 tra bảng ta cú khoảng cỏch giữa cỏc cốt thộp a=10cm. Nhờ hiệu quả của vũm ,cho phộp giảm 20% cốt thộp cho cỏc ụ bản cú dầm bao xung quanh nờn tại cỏc nhịp giữa và gối giữa được giảm 20% cốt thộp . Fa=0,8.2,783=2,2264 cm2. Kiểm tra : =0,4048% thoả món điều kiện. Dựng cú fa=0,283 cm2 ,chọn Fa=2,36 cm2 tra bảng ta cú khoảng cỏch giữa cỏc cốt thộp a=12cm. Cốt thộp chịu momen õm : Với Pb=720 kG/m2 <3.gb =789 kG/m2 .Lắy đoạn dài tớnh toỏn của cốt thộp bằng 0,25.l = 0,25.2,22 = 0,555 m. Đoạn dài từ mỳt cốt thộp đến trục dầm là 0,555 + 0,09 = 0,645 m, làm trũn 0,65 m. 7. Đặt cốt thộp cấu tạo: Cốt chịu momen đặt theo phuơng vuụng gúc với dầm chớnh , chọn , khoảng cỏch giữa cỏc cốt thộp a= 20cm, cú diện tớch trong mỗi một bản là 1,41 cm2 lớn hơn 50%Fa tại gối tựa giữa của bản (0,5.2,783=1,3915cm2.) Dựng cỏc thanh cốt mũ ,đoạn dài đến mộp dầm 0,25.2,22 = 0,555 m . Tớnh đến trục dầm 0,555 + 0,15 = 0,705 m , làm trũn 0,71 m. Chiều dài toàn bộ doạn thẳng 0,71.2 = 1,42 m. Nếu kể cả đoạn múc vuụng 6cm thỡ chiều dài toàn bộ thanh thộp mũ là 1,42 + 2.0,06 = 1,54m . Cốt thộp phõn bố phớa dưới chọn ,a= 30 cm.Cú diện tớch tiết diện mỗi một bề rộng bản là 0,94cm2 .Con số này lớn hơn 20% cốt thộp chịu lực ở nhịp giữa và nhịp biờn là 0,3928 cm2 và 0,6996 cm2. Riờng ở gối kờ lờn tường , chiều dài từ mỳt cốt thộp đến mộp tường bằng 1/6.l = 1/6.2140= 35667mm , làm trũn 360mm,đoạn dầm kờ lờn tường là 12cm III.Tớnh toỏn dầm phụ: 1.Sơ đồ tớnh: Dầm phụ là dầm liờn tục 5 nhịp , gối tựa lờn tường và dầm chớnh. Đoạn dầm gối lờn tường lấy là Sd=22cm. Bề rộng dầm chớnh đó tớnh toỏn là 30cm. Nhịp tớnh toỏn của dầm phụ là : -Nhịp giữa : l = l2 – bdc= 4,7 m. -Nhịp biờn : lb= 5 – 0,15 – 0,17 + 0,11 = 4,79 m. Chờnh lệch giữa cỏc nhịp : 1,87%. 2.Tải trọng: Tải trọng tỏc dụng lờn dầm gồm tĩnh tải và hoạt tải: -Tĩnh tải gồm : -Do bản thõn truyền vào : gb.l1 = 263.2,4=631,2kG/m. -Trọng lượng bản thõn dầm phụ : 0,18.(0,35-0,08).2500.1,1 = 133,65 kG/m. Tổng tĩnh tải tỏc dụng lờn dầm phụ : - gd= 628,8 + 133,65 = 764,85 kG/m. -Hoạt tải tỏc dụng lờn dầm: Pd= Pb.l1 = 720.2,4 = 1728kG/m. -Tải trọng tớnh toỏn toàn phần: qd= gd + Pd = 764,85 + 1728 = 2492,85 kG/m. Làm trũn qd= 2493 kG/m. Tỉ số : 2,082. 3. Nội lực: Tớnh toỏn theo sơ đồ hỡnh thành khớp dẻo. Tung độ hỡnh bao momen tớnh theo cụng thức: M=b.qd.l2. Nhịp tiết diện Giỏ trị b Tung độ M(kGm) của Mmax của Mmin của Mmax của Mmin Nhịp biờn Gối A 1 2 0,425.l 3 4 0 0,065 0,09 0,091 0,075 0,02 3718 5148 5206 4290 1144 Gối B TD.5 -0,0715 -4090 Nhịp 2 6 7 0,5.l 8 9 0,018 0,058 0,0625 0,058 0,018 -0.030492 -0.009492 -0.006492 -0.024492 992 3195 3442 3195 992 -1680 -523 -358 -1349 Gối C TD.10 -0,0625 -3442 Nhịp giữa 11 12 0,5.l 0,018 0,058 0,0625 -0.023328 -0.003492 -0.003492 992 3195 3442 -1285 -193 -193 Cỏc giỏ trị b của Mmax tra ở bảng III,trang 79,sỏch sàn bờ tụng,cũn giỏ trị b của Mmin tra ở bảng III và dựng phương phỏp nội suy để tớnh. Dựng phương phỏp nội suy tớnh hệ số k= 0,25328 . Mụ men õm ở nhịp biờn triệt tiờu cỏch mộp gối tựa một đoạn x = k.lb = 0,25328.4,79 = 1,21 m. Mụ men dương triệt tiờu cỏch mộp gối tựa giữa một đoạn 0,15.l = 0,15.4,7 = 0,705 m, tại nhịp biờn 0,15.4,79 = 0,7185m. Lực cắt : QA= 0,4.qd.lb = 0,4.2493.4,79 = 4776,5 kG. QBT = 0,6.2493.4,79 = 7165 kG. QBP = QC =0,5.qd.l = 0,5.2493.4,7 = 5858,5kG. Sơ đồ tớnh toỏn ,hỡnh bao mụ men và biểu đồ lực cắt: 4. Tớnh toỏn cốt thộp dọc: Dựng cốt thộp AII làm thộp dọc cho dầm: theo số liệu vật liờu ta cú Rn =90kG/cm2, Ra = Ra’ =2700kG/cm2. a.Với mụ men õm: Tớnh theo tiết diờn hỡnh chữ nhật b=18cm, h=35cm.Giả thiết a0=3,5cm thỡ chiều cao h0 = 35-3,5 = 31,5cm. Tại gối tựa B cú momen M= 4090kGm. 0,2544 < Ad=0,255 thoả món. 0,8506 5,64 cm2. Kiểm tra = 0,99% hợp lớ. Tại gối C cú mụ men M=3442kGm. 0,2141 <Ad =0,255 thoả món. 0,878 4,6 cm2. Kiểm tra = 0,811% hợp lớ. b.Với mụ men dương : Tớnh theo tiết diện chữ T cỏnh nằm trong vựng nộn , lấy hc=7cm . Nhịp giữa dự kiến lấy a0 =3,5cm ,h0 =31,5cm. Cũn ở nhịp biờn cú mụ men lớn ,cú khả năng dựng nhiều thanh cốt thộp nờn chọn a0 =4,5cm ,h0 =30,5cm. -Một nửa khoảng cỏch hai mộp trong dầm : 0,5.2,22 = 1,11 m. - 0,783m. - 9.hc= 9.0,07=0,63 m. chọn c1 =0,63m. vậy bc=18 +2.63 =144 cm. Mụ men giới hạn Mc = Rn.bc.hc.(h0 –0,5.hc) =90.144.7.(30,5-3,5)= 2449440kGcm =24494,4kGm. Ta cú Mmax =5206 kGm <Mc do đú trục trung hoà đi qua cỏnh. Tại nhịp biờn : 0,0431 <Ad =0,255 thoả món 0,978 6,455 cm2. Kiểm tra = 1,17% hợp lớ. Tại nhịp giữa cú M=3442kGm. 0,0267 <Ad =0,255 thoả món 0,986 4,10 cm2. Kiểm tra = 0,721% hợp lớ. 5. Chọn và bố trớ thộp dọc: Một số cỏch chọn cốt thộp cho cỏc tiết diờn chớnh của dầm: Tiết diện Nhịp biờn Gối B Nhịp 2 và giữa Gối C Fa cần thiết 6,455cm2 5,64cm2 4,10cm2 4,6cm2 Cỏc thanh và diện tớch tiết diện 2f16 +1f18 6,567 cm2 2f16 +1f18 6,567 cm2 2f16 +2f14 7,1 cm2 3f16 6,03 cm2 3f16 6,03 cm2 2f16+f14 5,559cm2 3f14 4,62 cm2 2f16 +1f14 5,559 cm2 3f14 4,62 cm2 3f14 4,62 cm2 2f16 +1f14 5,559 cm2 3f14 4,62 cm2 Bảng trờn chỉ mới ghi cỏc tiết diờn riờng biệt ,chưa xột đến sự phối hợp cốt thộp cỏc vựng. Một số phương ỏn chon cốt thộp: Nhịp biờn Gối B Nhịp 2 Gối C Nhịp giữa P.ỏn 1 P.ỏn 2 P.ỏn 3 2f16+1f18 2f16+1f18 2f16+2f14 3f16 3f16 2f16+f14 3f14 2f16+1f14 3f14 3f14 2f16+1f14 3f14 3f14 2f16+1f14 3f14 Nhận xột : -Phương ỏn 1 chọn cốt thộp khỏ sỏt với yờu cầu .Cú thể phối hợp được cốt thộp cỏc vựng ở gối C và nhịp 2 và nhịp giữa ,khụng phối hợp được cốt thộp ở gối B và nhịp biờn. -Phương ỏn hai thỡ thuận tiện trong việc lắp đặt ,chế tạo cốt thộp,cú thể kộo dài cốt thộp dọc dầm,cú thể phối hợp cốt thộp ở cỏc nhịp và gối ,diện tớch cốt thộp núi chung cũng khỏ sỏt với yờu cầu. -Phương ỏn 3 chọn cốt thộp sỏt với yờu cầu,chỉ dựng hai loại đường kớnh.Phối hợp được cốt thộp giữa nhịp giữa,nhịp 2 và 2 gối giữa .Nhưng nếu ở nhịp biờn và gối biờn đặt cốt thộp thành một hàng thỡ hơi chật cũn đặt thành hai hàng thỡ lại giảm h0. Bố trớ cốt thộp chịu lực trong cỏc tiết diện chớnh của dầm (P.ỏn 2) Bố trớ cốt thộp chịu lực trong cỏc tiết diện của dầm (P.ỏn 3) Bố trớ cốt thộp chịu lực trong cỏc tiết diện của dầm (P.ỏn 1). Trong 3 phương ỏn trờn chọn phương ỏn 3. 6.Tớnh toỏn cốt thộp ngang: Trước hết cần phải kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt: Q k0.Rn.b.h0. Tiết diện chịu lực cắt lớn nhất QBT = 7156 kG. Tại đú theo cốt thộp đó được bố trớ ta cú h0=32,2 cm. Ta cú k0.Rn.b.h0 = 0,35.90.18.32,2 = 18257,4kG.→ thỏa món điều kiện hạn chế .Kiểm tra điều kiện tớnh toỏn ,ta cú :Q<0,6.Rk.b.h0 . Gối cú lực cắt bộ nhất QA =4776,5kG→tại tiết diện A cú h0 =32,2cm . 0,6. Rk.b.h0 = 2608,2kG. Xốy ra Q >0,6.Rk.b.h0 →nờn phải tớnh toỏn cốt đai . Tớnh toỏn cho gối trỏi B với Q =7165 kG và h0 =32,2cm . 45,845kG/cm. Chọn ỉ6 ,fđ =0,283cm2 ,n =2 ,thộp AI cú Rađ =1700kG/cm2.Khoảng cỏch tớnh toỏn : 21cm. 29,3cm Với h=35cm <45cm →Uct =15cm → chọn 15cm .Do cỏc gối khỏc cú Q bộ hơn →tớnh toỏn Ut lớn hơn nhưng theo cấu tạo UCT =15cm. 7.Tớnh toỏn và vẽ biểu đồ bao vật liệu: Trong 3 phương ỏn trờn ta chọn phương ỏn thiết kế là phương ỏn 3. ở nhịp lấy lớp bảo vệ là 2cm ,cũn ở gối tựa do cốt thộp dầm phụ nằm dưới cốt sàn →lấy lớp bảo vệ cũng bằng 2cm .Từ chiều dày lớp bảo vệ ,phương cỏn bố rớ cốt thộp và dựa vào cỏc cụng thức ú=1-0,5.ỏ, Mtd =Ra.Fa.ú.h0 ta cú bảng sau: Tiết diện Cốt thộp và diện tớch cốt thộp H0 ỏ ú MTD(kGm) Giữa nhịp biờn 2ỉ16+2ỉ14 -7,1cm2 30,1 0,0459 0,997 5828,39 Cạnh nhịp biờn Uốn 2ỉ16cũn 2ỉ14 -3,08 32,3 0,0199 0,990 2659,38 Trờn gối B 2ỉ16+ỉ14 – 5,559 32,2 0,287 0,856 4137,68 Bờn trỏi gối B Cắt ỉ14 cũn 2ỉ16- 4,02 32,2 0,028 0,895 3131,79 Bờn phải gối B Uốn ỉ14 cũn 2ỉ16 – 4,02 32,2 0,028 0,895 3131,79 Nhịp 2 3ỉ14 – 4,62 32,3 0,0297 0,905 3969,07 Cạnh nhịp 2 Uốn hoặc cắt ỉ14- 3,08 32,3 0,0198 0,990 2659,38 Gối C 3ỉ14 – 4,62 32,3 0,2383 0,88 3548,85 Cạnh gối C Uốn hoặc cắt ỉ14- 3,08 32,3 0,1589 0,9285 2472,63 Nhịp giữa 3ỉ14 – 4,62 32,3 0,0297 0,905 3969,07 Cạnh nhịp giữa Uốn ỉ14- 3,08 32,3 0,0198 0,990 2659,38 Ta thấy ở nhịp biờn cú 4 thanh,ở gối A cú thể uốn 2ỉ16 lờn làm thộp cấu tạo .Neo 2 thanh ỉ14 vào gối tựa A và B cũn uốn 2ỉ16 lờn gối B. Sau khi uốn 2ỉ16,khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại Mtds=2659,38kGm .Dựa vào biểu đồ bao momen→tiết diện cú M=2659,38kGmnằm ở giữa tiết diện 3 và 4 và ở phớa bờn trỏi tiết diện 1. -Xột bờn trỏi tiết diện 1 :Bằng phương phỏp nội suy ta cú tiết diện cú momen M=2659,38kGm cỏch gối A một đoạn 68,5cm.Chọn điểm uốn cuối cỏch trục gối A một đoạn 60cm và điểm bắt đầu uốn cỏch gối A một đoạn 88cm . -Xột ở tiết diện 3-4 :Tiết diện cú momen M=2659,38kGm cỏch mộp gối B một đoạn 142cm .Chọn điểm kết thỳc uốn cỏch mộp gối B một đoạn 100cm và chọn điểm bắt đầu uốn cỏch trục gối B một đoạn 128cm . -Xột ở nhịp 2:Dự kiến uốn ỉ14 lờn gối B và cắt ở gối C.Sau khi cắt hoặc uốn ,khả năng chịu lực của cỏc thanh thộp cũn lại Mtds =2659,38cm.Dựa vào biểu đồ bao momen Mtds nằm giữa tiết diện 6-7và 8-9 ,cỏch mộp gối C và gối B một đoạn 178cm . Xột về bờn phải gối B:Chọn điểm uốn cuối cỏch mộp gối B một đoạn 40cm và điểm uốn đầu cỏch mộp phải gối B một đoạn 71cm . Xột về bờn trỏi gối C: Tớnh toỏn đoạn kộo dài W .Do phớa trước khụng cú cốt xiờn nờn Qx=0 . lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ bao momen . Q =1419,42kG . Ta cú : ,W = 17,87cm <20.d =28cm →lấy W = 28cm. Điểm cắt thực tế cỏch mộp gối C một đoạn 150cm .(cỏch trục gối C một đoạn 165cm .) -Xột ở nhịp giữa :dự kiến uốn ỉ14 lờn gối C. Xột tương tự như uốn ỉ14 ở nhịp 2 lờn gối B. -Xột ở gối B: Uốn hoặc cắt ỉ14 ,khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại Mtds =3131,79kGm .Tiết diện cú momen M=3131,79kGm cỏch mộp phải gối B một đoạn 37,2cm và cỏch mộp trỏi gối B một đoạn 22,3cm .Cắt ỉ14 ở bờn trỏi gối B .Phớa trước cú cốt xiờn nhưng cũn nằm ở xa nờn khụng cần tớnh đến . Tớnh toỏn đoạn kộo dài W ,lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ bao momen Q =2514,66kG .→W =22,7cm <20.d = 28cm .Chọn W =28cm .Điểm cắt thực tế cỏch mộp gối B một đoạn 50cm . Cắt 2ỉ16 và nối vào 2ỉ14 ,khả năng chịu lực của cỏc thanh sau khi nối là Mtds=2472,63kGm .Tiết diện cú M=2472,63kGm cỏch mộp phải gối B một đoạn 630mm. Tớnh toỏn đoạn kộo dài W .Phớa trước cú cốt xiờn Qx=2339,9kG. Lấy Q gần đỳng theo giỏ trị lực cắt Q=4287,9kG. W=16,5cm<20.d =32cm .Lấy W =32cm .Đoạn neo 2ỉ16 và 2ỉ14 dài bằng 30.d =48cm . -Xột bờn trỏi gối C :Sau khi cắt ỉ14 ,khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại Mtds =2472,63,cỏch mộp trỏi gối C một đoạn 43,4cm . Tớnh toỏn đoạn kộo dài W: Q=4771kG ,W =35cm →Điểm cắt thực tế cỏch mộp gối C một đoạn 78,3cm ,làm trũn 80cm . *.Kiểm tra vị trớ uốn của cốt xiờn ở bờn phải gối B từ trờn xuống theo cỏc điều kiện qui định cho điểm bắt đầu uốn và điểm kết thỳc uốn .Tiết diện sau cỏch trục mộp gối B một đoạn 37,4cm .Điểm uốn cuối của ỉ14 nằm ngoài tiết diện sau và điểm bắt đầu uốn cỏch tiết diện trước >h0/2 → thỏa món cỏc điều kiện về uốn cốt thộp . Kiểm tra về nộo cốt thộp :Cốt thộp ở phỉa dưới sau khi uốn ,cắt ,phải đảm bảo số cũn lại được neo chắc chắn vào gối . ở nhịp biờn ,Fa =7,1cm2 ,cốt neo vào gối 2ỉ14 cú diện tớch 3,08cm2 , 3,08cm2>(1/3).7,1 =2,3667cm2 Đoạn cốt thộp neo vào gối biờn kờ tự do. Cn≥10.d = 10.1,4 =14cm . Đoạn dầm kờ lờn tường 22cm ,đảm bảo đủ chỗ để neo cốt thộp .Đoạn neo thực tế lấy bằng 22-3 =19cm . Cốt thộp ở nhịp giữa ,Fa =4,62cm2 ,số neo vào gối 2ỉ14 cú diện tớch 3,08cm2 ,bảo đảm 3,08cm2 >(1/3).4,62 =1,54cm2. IV._tớnh toỏn dầm chớnh: Dầm chớnh là dầm liờn tục 4 nhịp,kớch thước dầm đó giả thiết bdc=30cm, h=70cm. Chọn cạnh của cột bo=30cm . Dầm chớnh kờ lờn tường đỳng bằng chiều dày của tường là 34cm. Nhịp tớnh toỏn ở nhịp giữa và nhịp biờn đều bằng 7,2cm . Sơ đồ tớnh toỏn: 2.Xỏc định tải trọng: hoạt tải tập trung : Pd.l2=1728.5=8640kG = 8,64T. trọng lượng bản thõn của dầm đưa về thành cỏc lực tập trung : Go=0,3.(0,7-0,07).2,4.2,5.1,1=1,2474 T tĩnh tải do dầm phụ truyền vào: G1=gd.l2=762,45.5 = 3812,25kG=8,81225T. Tĩnh tải tỏc dụng tập trung: G=5,05975T 3.Tớnh và vẽ biểu đồ mụmen: Dựng số liệu ở bảng ta tra ra hệ số ỏ . MG= ỏ.G.l= ỏ.5,05975.7,2=36,4302. ỏ. Cỏc biểu đồ MPi= ỏ.P.l=62,208ỏ; Trong một số sơ đồ Mpi cũn thiếu ỏ để tớnh momen tại cỏc tiết diện 1,2,3,4.Để tớnh toỏn ta cần phải tớnh thờm.Trong trường hợp đoạn dầm khụng cú tải trọng : Trong trường hợp đoạn dầm cú tải trọng P: Mụmen tớnh toỏn; Mmax=MG + max(MPi). Mmin= MG + min(MPi). Bảng tớnh toỏn và tổ hợp momen: Tiết diện 1 2 B 3 4 C MG ỏ 0,238 0,143 -0,286 0,079 0,111 -0,19 M 8,67 5,21 -10,42 2,89 4,05 -6,93 MP1 ỏ 0,286 0,238 -0,143 -0,127 -0,111 -0,095 M 17,8 14,81 -8,90 -7,91 -6,91 -5,91 MP2 ỏ -0,048 -0,095 -0,143 0.206 0,222 -0,095 M -2,99 -5,91 -8,90 12,82 13,82 -5,91 MP3 ỏ -0,321 -0,048 M 13,65 6,99 -19,97 5,92 11,66 -2,99 MP4 ỏ -0,031 -0,063 -0,095 -0,268 M -1,928 -3,9191 -5,91 10,435 6,473 -17,791 MP5 ỏ -0,019 0,095 M 16,364 12,424 -11,820 -5,91 0 5,91 MP6 ỏ 0,036 -0,143 M 0,7465 1,493 2,2394 -1,47 -5,19 -8,90 Mmax 26,46188 20,01502 -8,1795 15,69283 17,85393 -1,01198 Mmin 5,684405 -0,70024 -29,5878 -5,02243 -2,86143 -24,7122 Biểu đồ bao momen: Xỏc định momen ở mộp gối: .Xột ở gối B: Độ dốc của biểu đồ mụ men ở đoạn gần gối B, ta they mộp trỏi dốc hơn mộp phải: ∆MB= → Momen ở mộp gối B Mmg=29,5878 – 1,5353 = 28,0525 tm. mộp tại gối C: Do cú tớnh chất đối xứng nờn độ dốc ở hai mộp gối như nhau: ∆MC= → Momen ở mộp gối C : Mmg=23,347tm. 4.Tớnh và vẽ biểu đồ bao lực cắt: Tớnh toỏn như biểu đồ bao momen QG=ừ.G ; QPi= ừ.P Â: hệ số ,tra bảng . Trong đoạn nhịp giữa → suy lực cắt Q theo phhương phỏp mặt cắt. Bảng tớnh toỏn và tổ hợp lực cắt: Đoạn Bờn phải gối A Nhịp biờn Bờn trỏi gối B Bờn phải gối B Nhịp giữa Bờn trỏi gối C QG ừ 0,714 -1,268 1,005 -0,995 Q 36,2662 -1,44109 -6,58684 5,08505 0,025299 -5,03445 QP1 ừ 0,857 -1,143 0,048 Q 7,7544 -0,8856 -9,87552 0,41472 0,41472 0,41472 QP2 ừ -0,143 -0,143 1,048 -0,952 Q -1,23552 -1,23552 -1,23552 9,05472 0,41742 -6,27264 QP3 ừ 0,697 -1,321 1,274 -0,726 Q 5,86656 -2,77344 -11,4134 11,00736 2,36736 -6,27264 QP4 ừ -0,095 -0,095 0,810 -1,19 Q -0,8208 -0,8208 -0,8208 6,9984 -1,6416 -10,2816 QP5 ừ 0,81 -1,19 0,286 0,286 Q 6,9984 -1,6416 -10,2816 2,47104 2,47104 2,47104 QP6 ừ 0,036 -0,187 Q 0,31104 0,31104 0,31104 -1,61568 -1,61568 -1,61568 Qmax 11,36766 -1,13605 -6,1958 16,09241 2,496339 -2,56341 Qmin 2,37712 -4,22053 -17,9203 3,469369 -1,6163 -15,3164 Biểu đồ bao lực cắt: 5.Tớnh toỏn cốt thộp dọc: Tra bảng: Do Ra ≤ 3000 → hệ số hạn chế ỏ0=0,62 . A0=0,42. Số liệu Rn=90 , Ra=Ra’ = 2700kG/cm2 a.Tớnh với momen dương: Tiết diện chữ T cỏnh trong vựng nộn . Bề rộng cỏnh dựng trong tớnh toỏn bc= b+2c1 . c1 :Lấy theo trị số : - Một nửa khoảng cỏch giữa hai mộp trong của dầm : 0,5.(500 -30) = 235cm . - 1/6 nhịp dầm : 120cm. - 9.hc = 9.7 = 63cm . bc= 30 +2.63 =156 cm. giả thiết a=4,5cm . h0= 70 – 4,5 = 65,5 cm. Tớnh Mc : Mc = 90.156.7(65,5 – 3,5) = 870480kgcm = 87,048tm. Mụmen dương lớn nhất của dầm : M= 26,46108 < Mc . →Trục trung hũa đi qua cỏnh : Cú hc = 7cm <0,2. h0 = 0,2.65,5 = 13,1cm →cú thể dựng cụng thức tớnh gần đỳng : Fa = Tớnh ở nhịp biờn : Fa =15,81cm2. Nhịp 2: Fa =10,6654cm2 Kiểm tra tỉ số cốt thộp : ỡ% = 0,804 → thỏa món. ỡ% = 0,804 → thỏa món. b. Tớnh với momen õm : Cỏnh nằm trong vựng kộo ,cho nờn tớnh theo tiết diện hỡnh chữ nhật với b=30cm . Do ở trờn gối cốt thộp dầm chớnh phải đặt xuống dưới cốt thộp dầm phụ nờn a lớn . Giả thiết a =6cm . →h0 = 64cm . Tại gối B lấy momen mộp gối M = 28,0525 tm. A = < A0 =0,42 thỏa món . diện tớch tiết diện cốt thộp cần thiết : Fa = =19,07cm2 . Kiểm tra tỉ số cốt thộp : ỡ% = 0,993 → thỏa món. Tại gối C lấy momen mộp gối M = 23,347tm. Tớnh toỏn ta cú : A=0,211 <A0 =0,42 ú = 0,88 → Fa = =15,105cm2 Kiểm tra tỉ số cốt thộp : ỡ% = 0,79 → thỏa món. Lớp phớadưới lấy chiều dày lớp bảo vệ 2,5cm , ở phớa trờn lấy lớp bảo vệ 3,6cm .Cả hai chiều dày lớp bảo vệ đều khỏc hẳn lỳc tớnh toỏn ,cho nờn phải tớnh lại h0 . Chọn cốt thộp dọc của dầm: Tiết diện Fa(cm2) Chọn cốt thộp –Diện tớch(cm2) h0(cm) Nhịp biờn 15,81 3ỉ22+2ỉ22 16,49cm2 63,8 Gối B 19,07 3ỉ18+3ỉ22 19,03cm2 62,1 Nhịp 2 10,6654 3ỉ18+1ỉ22 11,431cm2 62,2 Gối C 15,105 4ỉ22 15,2cm2 62,7 Bố trớ cốt thộp tại cỏc tiết diện chớnh của dầm: 6.Tớnh toỏn cốt thộp ngang : Kiểm tra điều kiện hạn chế: 0,35 .Rn.b.h0 = 0,35.90.30.62,1 = 58684,5kG. Trị số lực cắt lớn nhất tại bờn phải gối B: 17,9203 < 58,6845 t → thỏa món điều kiện hạn chế . Tớnh : 0,6.Rk.b.h0 = 0,6.7,5.30.62,1 = 8383,5 kG. Trong đoạn giữa của nhịp cú trị số lực cắt Q 8383,5kG nờn cần phải tớnh toỏn cốt thộp ngang chịu lực cắt . Để tớnh toỏn cho toàn dầm chớnh , ta tớnh toỏn tại nơi cú lực cắt lớn nhất : Umax =74,03cm. Chọn cốt đai ỉ8 , fa =0,503 cm2 . Hai nhỏnh n=2 ,khoảng cỏch U = 20cm ,thỏa món điều kiện cấu tạo và bộ hơn Umax . 88,97 kG/cm Khả năng chịu cắt của bờ tụng và cốt đai trờn tiết diện nghiờng nguy hiểm nhất là : Qđb= 25090,9kG. Ta nhận thấy : Q <Qđb trờn toàn dầm → khụng cần tớnh toỏn cốt xiờn . 7. Tớnh toỏn cốt treo : Chỗ dầm phụ kờ lờn dầm chớnh phải gia cố thờm cốt treo cho dầm chớnh . Lực tập trung do dầm phụ truyền lờn dầm chớnh là: P1 = P + G1 = 8,64 + 3,81225 =12,45225 t . Cốt treo được đặt dưới dạng cốt đai ,cú diện tớch cần thiết : Ftr = 5,929 cm2 . Dựng ỉ8 , fa =0,503 cm2 ,hai nhỏnh thỡ số lượng cốt đai cần thiết là : 6 đai →Đặt mỗi bờn mộp dầm phụ ba đai trong đoạn h1 = hdc – hdp =70-35 = 35cm .Khoảng cỏch giữa cỏc đai là 17cm. 8.Cắt ,uốn cốt thộp và vẽ hỡnh bao vật liệu: a.khả năng chịu lực : ở nhịp biờn ,momen dương ,tiết diện chữ T cỏnh trong vựng nộn ,bề rộng cỏnh 156cm . 0,0497. . x = ỏ.h0 = 0,00497 .63,8 = 3,17cm <hc =7cm →đỳng trường hợp trục trung hũa nằm trong cỏnh. ú= 1 – ỏ/2 = 1 – 0,02485 = 0,97515 . Mtd = Ra.Fa .ú.h0 = 2700.16,49.0,97515.63,8 = 2769979,3kGcm = = 27, 699793tm . ở gối B momen õm ,tiết diện hỡnh chữ nhật b=30cm ,h0=62,7 cm . ỏ =0,3015 ú = 0,8493 Mtd =28,80531tm ở cỏc tiết diện khỏc sau khi cắt ,uốn thộp ,ta cũng tớnh Mtd với những cốt thộp cũn lại theo đường lối như trờn. Với mỗi tiết diện cần xỏc định h0 theo cấu tạo cốt thộp tại tiết diện đú . Việc cắt ,uốn cốt thộp và tớnh tung độ hỡnh bao vật liệu đuợc diễn giải trong bảng sau: Tiết diện Cốt thộp - Fa(cm2) h0 ỏ ú Mtd(tm) Nhịp biờn bc =156cm. 3ỉ22+2ỉ18 – 16,49 63,8 0,0497 0,9751 27,69973 Uốn 2ỉ22(2) cũn 1ỉ22+2ỉ18-8,891 66,4 0,02575 0,9871 15,73456 Cắt hoặc uốn ỉ22cũn 2ỉ18 – 5,09 66,6 0,01469 0,9927 9,08558 Gối B ,b=30cm Bờn trỏi gối B 3ỉ22+3ỉ18-19,03 63,1 0,3015 0,8492 28,80531 Cắt ỉ18(5)cũn 3ỉ22+2ỉ18-16,49 63,1 0,26133 0,8693 24,4231 Uốn ỉ22(1)cũn 2ỉ22+2ỉ18-12,609 65,3 0,19309 0,9035 20,08461 Uốn 2ỉ22 cũn 2ỉ18-5,09 65,5 0,0771 0,9612 8,65191 Bờn phải gối B Cắt ỉ22(1) cũn 3ỉ18+2ỉ22 – 15,23 63,1 0,24163 0,8794 22,81599 Cắt 2ỉ22cũn 3ỉ18 – 7,63 65,5 0,11649 0,9418 12,70773 Uốn ỉ18 cũn 2ỉ18 – 5,09 65,5 0,0771 0,9612 8,65191 Nhịp 2 3ỉ18+1ỉ22 – 11,431 63,8 0,03445 0,9828 19,35181 Cắt hoặcuốnỉ18cũnỉ22+2ỉ18-8,801 66,4 0,02575 0,9871 15,73456 Cắt hoặc uốn ỉ22 cũn 2ỉ18 -5,09 66,6 0,01469 0,9927 9,08557 Gối C ,bờn trỏi 4ỉ22 – 15,2 62,7 0,24242 0,8788 23,61304 Cắt ỉ22 cũn 3ỉ22 -11,4 62,7 0,18182 0,9091 17,546 Uốn ỉ22 cũn 2ỉ22 -7,6 65,5 0,11638 0,9418 12,6198 Cắt 2ỉ22 và nối vào2ỉ18 -5,09 65,5 0,0771 0,9612 8,65191 b.Xỏc định mặt cắt lớ thuyết của cỏc thanh: Xột tại bờn phải gối A ,uốn 2ỉ22 lờn làm thộp cấu tạo .Sau khi uốn khả năng càn lại của tiết diện Mtds =15,78456tm .Dựa vào hỡnh bao momen thỡ tiết diện cú Mtds =15,78456tm nằm trong đoạn gần gối A ,cỏch gối A một đoạn : X1 = 1,43m.Chọn điểm cuối uốn cỏch tõm gối A một đoạn 1,4m → điểm đầu uốn cỏch tõm gối A một đoạn 2m .Điểm bắt đầu uốn cỏch tiết diện trước một đoạn 2,4 -2 =0,4m>h0/2 = 33,2cm →thỏa món cỏc qui định về uốn cốt dọc. Bờn phải gối A sau khi cắt ỉ22 khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại là Mtds = 9,08558tm ,và tiết diện cú Mtds = 9,08558tm cỏch tõm gối A một khoảng 0,824m .Điểm cắt li thuyết này khụng nằm trong vựng cú cốt xiờn .Tớnh đoạn kộo dài W . lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ momen bằng 11,025t. 88,97kG/cm . W = 60cm 20.d=20.2,2 = 44cm <60cm →Điểm cắt thực tế cỏch tõm gối A một khoảng 22cm. Xột bờn trỏi gối B :Uốn 2ỉ22 từ trờn xuụng dưới ,khả năng chịu lực cũn lại của cỏc thanh sau khi uốn Mtds = 8,65191tm ,tiết diện này cỏch trục gối B 1 đoạn X2 = 1,76m .Chọn điểm kết thỳc uốn cỏch trục gối B 2,2m,điểm bắt đầu uốn cỏch trục gối B một khoảng 1,2m và cỏch tiết diện trước 1 đoạn 0,367m >0,3275m →thỏa món . -Uốn ỉ22 từ trờn xuống →Mtds = 20,08tm .Tiết diện cú M=20,08tm cỏch trục gối B gối B một đoạn 0,833m .Tiết diện trước khi uụn thanh ỉ22 cỏch trục gối B một đoạn 0,482m .Chọn điểm kết thỳc uốn cỏch trục gối B một đoạn 1,5 m ,điểm bắt đầu uốn cỏch trục gối B một đoạn 0,88m .Điểm bắt đầu uốn cỏch tiết diện trước một đoạn 0,88 – 0,482 = 0,398 m> h0/2 =0,3265 m →thỏa món cỏc điều kiện về uốn cốt thộp dọc . -Cắt thanh ỉ18 khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại là Mtds=24,423tm .Tiết diện cú M=24,4231tm cỏch trục gối B một đoạn 0,482m. Tớnh toỏn đoạn kộo dài W : Phớa trước cú cốt xiờn Fx3 = ỉ22 = 3,801 cm2 . lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ mụmen Q=12,036t. Qx = Rax.Fx.sinỏ = 5778kG. W= cm. Ta cú 20.d =20.1,8 =36cm >W →chiều dài đoạn thộp tớnh từ trục gối B đến diểm cắt thực tế là 842mm ,làm trũn 85cm . *.Xột việc uốn 2ỉ22 từ dưới lờn gối B .Điểm bắt đầu uốn cỏch trục gối B một đoạn 2,2m<4,8m→hợp lớ. Điểm kết thỳc uốn cũng nằm ngoài tiết diện sau . *.Xột việc uốn ỉ22 từ dưới lờn trờn gối B .Điểm bắt đầu uốn cỏch tiết diện trước một đoạn 0,53m >h0/2 →hợp lớ .Điểm kết thỳc uốn cũng nằm ngoài tiết diện sau →thỏa món cỏc yờu cầu về uốn cốt thộp . Xột bờn phải gối B : Bờn phải gối B sau khi uốn ỉ18 từ trờn xuống khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại Mtds =8,65191tm .Tiết diện cú M=8,65191tm cỏch trục gối B một đoạn 2,056m .Tiết diện trước khi uốn ỉ18 cỏch trục gối B một đoạn 1,673m .Chọn điểm kết thỳc uốn cỏch tõm gối B một đoạn 2,6m và điểm bắt đầu uốn cỏch tõm gối B một đoạn 1,98m.Điểm bắt đầu uốn cỏch tiết diện trước một đoạn 0,343m>h0/2 =0,3275m →hợp lớ. *.Xột việc uốn ỉ18 từ dưới lờn .ở phớa dưới cốt thộp ỉ18 được sử dụng tối đa khả năng chịu lực tại tiết diện cú mụmen 17,854tm .Tiết diện này cỏch tõm gối B một đoạn 4,8m .Điểm bắt đầu uốn của cốt thộp cỏch tiết diện trước 1 đoạn 2,2m>h0/2 =0,3275 m→hợp lớ .Sau khi uốn ỉ18 ,Mtds = 15,73456tm ,cỏch trục gối B một đoạn 2,446m .Điểm uốn cuối của cốt thộp từ dưới lờn cỏch trục gối B một đoạn 1,98m <2,644 m , xột về nhỏnh Mmax thỡ điểm kết thỳc uốn nằm ngoài tiết diện sau ,thỏa món qui định về uốn cốt thộp . - Cắt 2ỉ22 , khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại Mtds =12,70773tm .Tiết diện cú momen M=12,70773tm cỏch trục gối B một đoạn 1,673 m.Tớnh toỏn đoạn kộo dài W: Phớa trước mặt cắt lớ thuyết cú cốt xiờn do uốn ỉ18 từ trờn xuống ,Fx = ỉ18 = 2,545cm2 . lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ momen Q=10,5691t , Qx = 2150.2,545.0,707 = 3,8685t. W= cm. 20.d = 44cm>W →lấy đoạn kộo dài W =44cm.Chiều dài đoạn thộp từ trục gối B đến diểm cắt thực tế là 2,113m ,làm trũn 2,12m. -Cắt ỉ22 ,khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại Mtds = 22,8159tm .Tiết diện cú momen M=22,8159tm cỏch trục gối B một đoạn 0,716m. Tớnh toỏn đoạn kộo dài W : W = 58cm >20.d =44cm →điểm cắt thực tế cỏch trục gối B một đoạn 1,296 m,Làm trũn 1,3m Xột nhịp giữa: -Xột về bờn phải gối B :cắt ỉ22 khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại Mtds =9,08557tm .Tiết diện cú momen M=9,08557tm cỏch trục gối B một đoạn 1,736m Đoạn kộo dài W = 55,7cm >20.d = 44cm →Điểm cắt thực tế cỏch trục gối một đoạn 1,179m ,làm trũn 1,18m . -Xột về bờn trỏi gối C:Uốn 2ỉ22 từ trờn xuống →khả năng chịu lực cũn lại của cỏc thanh cũn lại Mtds = 12,6189tm .Tiết diện cú M=12,6189tm cỏch trục gối C một đoạn 1,33m .Chọn điểm kết thỳc uốn cỏch trục gối C một đoạn 1,7m .Điểm bắt đầu uốn cỏch trục gối C một đoạn 114cm .Điểm bắt đầu uốn cỏch tiết diện trước một đoạn 114-78,8 =35,2cm > h0/2=32,65cm → hợp lớ . -Cắt ỉ22 ,khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại Mtds =17,546tm ,tiết diện cú momen này cỏch trục gối C một đoạn 78,8cm .Phớa trước cú cốt xiờn do uốn ỉ22 từ trờn xuống . Fx = 3,801cm2 ,Qx =5778kG . lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ mụmen Q =9,105t → W =19,46cm <20.2,2 =44cm →Điểm cắt thực tế cỏch trục gối C một đoạn 122,8cm ,làm trũn 123cm. *.Xột việc uốn ỉ22 từ dưới lờn .Mtds = 9,08557tm ,tiết diện cú momen M=9,08557tm cỏch trục gối C một đoạn 1,285m và tiết diện trước cỏch trục gối C một đoạn 2,13m .Ta thấy điểm bắt đầu uốn của ỉ22 cỏch trục C một đoạn 1,7m<2,13m→thỏa món .Cũn điểm kết thỳc uốn nằm ngoài tiết diện sau . -Tiếp tục xột nhịp giữa : Cắt ỉ18 ,khả năng chịu lực của cỏc thanh cũn lại Mtds =15,73456tm .Tiết diện cú M=15,73456tm cỏch trục gối C một đoạn 2,13m .Phớa trước cú cốt xiờn nhưng cỏch 0,43m →bỏ qua ảnh hưởng của cốt xiờn W = 44cm>20.1,8 =36cm →vậy điểm cắt thực tế cỏch trục gối C một đoạn 169cm . 9.Kiểm tra neo cốt thộp : Đoạn dầm kờ lờn tường 34cm .Đoạn cốt thộp neo vào gối 31cm(trừ lớp bảo vệ đầu mỳt 3cm ) thỏa món yờu cầu về neo cốt thộp là 10d. V.Thống kờ cốt thộp cho từng cấu kiện: 1.Thống kờ cốt thộp cho từng cấu kiện: Cấu kiện Số hiệu thanh Đường kớnh thanh (mm) Số lượng thanh Chiều dài 1 thanh (mm) Tổng chiều dài (m) Trọng lượng (kG) 1 2 3 4 5 6 7 Toàn bản 1 8 416 2480 1031,68 407,5 2 6 225 24100 5424,5 1204,2 3 8 416 1420 590,72 233,33 4 6 2025 1420 2875,5 638,36 5 8 416 570 237,13 93,67 6 6 576 1540 887,04 197 7 6 166 25000 4150 921,3 8 6 16 28800 460,8 102,3 Một dầm phụ (11 dầm) 1 16 4 6840 27,36 43,174 2 14 2 4140 8.28 10 3 14 1 10840 10,84 13,09 4 14 4 5160 20,64 24,93 5 14 6 5280 31,68 38,27 6 14 4 6640 26,56 32,09 7 12 4 4380 17,52 15,56 8 8 168 900 151,2 59,73 Một dầm chớnh (4 dầm) 1 22 2 8800 17,6 52,52 2 22 4 9960 39,84 118,89 3 18 4 7520 30,08 60,1 4 18 4 7460 29,84 59,62 5 18 2 6160 12,32 24,61 6 22 2 7530 15,06 44,93 7 22 2 8520 17,04 50,84 8 8 144 1940 279,36 110,3 9A 8 48 1940 93,12 36,79 9B 12 4 4680 18,72 16,623 10 22 4 7560 30,24 60,42 2.Phõn loại cốt thộp cho toàn sàn: Nhúm AI AII Đường kớnh(mm) 6 8 12 14 16 18 22 Trọng lưọng(kG) 2883 1980 238 1303 475 819 1069 3.Chỉ tiờu sử dụng vật liệu: Cấu kiện Thể tớch bờ tụng (m3) Khối lượng cốt thộp (kG) Hàm lượng thộp trong 1m3 bờ tụng Bản 50,4 3797,69 75,351 Dầm phụ V1=13,86; V2 =17,352 2605,248 150,377 Dầm chớnh V1=21,78; V2 =24,192 2542,57 105,1 Sàn VS=86,13 6605,546 76,69 Z a z a