Đồ án bê tông 1 - Bản sàn dầm phụ dầm chính
2. Xác định sơ đồ tải trọng và tính toán bản dầm. a. Sơ bộ chọn kích thước, tiết diện các bộ phận - Xác định kích thước sơ bộ bản theo công thức:
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án bê tông 1 - Bản sàn dầm phụ dầm chính, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
THUYẾT MINH TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN BTCT SỐ 1
(sàn sườn btct toàn khối có bản loại dầm)
I. SƠ ĐỒ KẾT CẤU SÀN.
II. CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.
Số liệu tính toán
Kích thước hình học
Tải trọng
l1 (m)
l2 (m)
bt (m)
ptc (kN/m2)
2,3
5,6
0,33
8
2. Vật liệu.
Bê tông:
B20: MPa , MPa, MPa
, , , ,
Cốt thép:
CI MPa, MPa, MPa,
CII MPa, MPa, MPa,
CIII MPa, MPa,
III. TÍNH BẢN THEO SƠ ĐỒ KHỚP DẺO
1. Sơ đồ tính.
Bản là loại bản dầm.
Khi tính toán bản sàn, cắt dải bản rộng m theo phương vuông góc với dầm phụ, và tính toán như 1 dầm liên tục, gối tựa là tường và các dầm phụ.
Xác định sơ đồ tải trọng và tính toán bản dầm.
Sơ bộ chọn kích thước, tiết diện các bộ phận
Xác định kích thước sơ bộ bản theo công thức:
chọn và
mm
cm(Đối với nhà công nghiệp) chọn cm
Giả thiết kích thước dầm phụ:
mmchọn mm
mm chọn mm
Vậy chọn kích thước dầm phụ: mm
Giả thiết kích thước dầm chính:
m
mm chọn mm
mm chọn mm
Vậy chọn kích thước dầm chính: mm.
Kích thước các tiết diện
Tiết diện
Cạnh
Kích thước
Sàn BTCT
Bề dày (mm)
80
Dầm phụ
Chiều cao (mm)
450
Bề rộng (mm)
200
Dầm chính
Chiều cao (mm)
700
Bề rộng (mm)
300
b. Xác định nhịp tính toán của bản
* Nhịp biên:
Nhịp tính toán lob lấy bằng khoảng cách từ mép dầm phụ tới điểm đặt phản lực gối tựa trên tường:
mm
*Nhịp giữa:
Nhịp tính toán lo lấy bằng khoảng cách giữa mép trong của hai dầm phụ:
m
Chênh lệch giữa các nhịp : < 10%
Sơ đồ xác định nhịp tính toán của bản
c.Tải trọng
* Tĩnh tải: Do lớp sàn quy định phân bố trên 1m2 sàn:
-Kết quả tính toán tĩnh tải cho 1m2 bản được ghi trong bảng sau :
Thứ tự
Các lớp cấu tạo cơ bản
Chiều dày
(mm)
Trọng lượng riêng (kN/m3)
ni
gbi (kN/m2)
1
Granito
30
20
1,1
0,66
2
Vữa xi măng
20
18
1,3
0,468
3
Bản BTCT
80
25
1,1
2,200
4
Lớp trát trần
15
18
1,3
0,351
5
Tổng tĩnh tải
gb
3,679
* Hoạt tải . Căn cứ vào yêu cầu sử dụng của sàn
(kN /m2)
Trong đó: là hệ số độ tin cậy lấy do (kN /m2).
*Tổng tải: Vì bản được tính như 1 dầm liên tục đều nhịp có bề rộng 1m nên tải trọng tính toán phân bố đều trên 1m bản sàn là:
kN/m.
Kết quả xác định tải trọng
Các lớp
cấu tạo
Khối lượng
riêng (KN/m3)
Chiều dày
(mm)
Hệ số
tin cậy
Tải tính
toán (KN/m2)
Gạch granito
20
30
1,1
0,660
Vữa xi măng
18
20
1,3
0,468
Sàn BTCT
25
80
1,1
2,200
Vữa trát trần
18
15
1,3
0,351
Hoạt tải tính toán ứng với: ptc=8 kN/m2
1,2
9,600
Tổng tĩnh tải sàn
3,679
Tổng tải trọng trên sàn ứng với dải bản có b=1m
13,279
3.Nội lực.
* Mômen:
Giá trị tuyệt đối của Mômen dương ở các nhịp giữa và Mômen âm ở các gối giữa:
Giá trị tuyệt đối của Mômen dương ở nhịp biên và Mômen âm ở gối biên:
* Lực cắt:
Bê tông của bản đã đủ chịu cắt nên không cần tính giá trị lực cắt.
*Vẽ biểu đồ mômen, lực cắt:
4.Tính toán cốt thép bản sàn.
-Bản coi như một dầm liên tục có tiết diện chữ nhật:mm
+Chọn mm Þ chiều cao làm việc của bản là: mm
+Chọn cốt thép thuộc nhóm CI có:
MPa, MPa, MPa,
-Tính cốt thép cho bản sàn ta áp dụng công thức như với dầm chịu uốn:
với mm
a. Tính toán cốt thép chịu lực.
- Ở gối biên và nhịp biên :
Diện tích cốt thép trong phạm vi dải bản bề rộng 1m:
Kiểm tra :
0,59% € (0,3-0,9)%
® thoả mãn.
Chọn thép F8 có as=50,24mm2, có
àChọn thép F8a130
- Ở nhịp giữa và gối giữa :
Diện tích cốt thép trong phạm vi dải bản bề rộng 1m:
Kiểm tra :
0,37% € (0,3-0,9)%
® thoả mãn.
Chọn thép F8 có as=50,24mm2, có
àChọn thép F8a190
Tiết diện
M
h0
αm
x
As
m
Chọn thép
kNm
mm
mm2
%
Chọn
Æ
(mm2)
a(mm)
Asc mm2
Sai lệch
Nhịp biên và gối biên
5.298
65
0.109
0.116
385
0.59%
8
130
386
0.39%
Nhịp giữa và gối giữa
3.660
65
0.075
0.078
260
0.40%
8
190
264
1.34%
Vùng giảm cốt thép
-
-
-
-
208
-
6
130
217
3.98%
-Đối với các ô bản có 4 cạnh liên kết với dầm, do ảnh hưởng của hiệu ứng vòm cho phép giảm không quá 20% lượng thép so với tính toán.
Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép tại vùng được giảm:
€ (0,3-0,9)%. Như vậy, tại vùng cốt thép được giảm hàm lượng cốt thép vẫn được đảm bảo.
+Với As=206.0,8=208 (mm2), Chọn F6a130 có Asc=217(mm2), sai lệch 3,98%.
-Khoảng cách giữa các thanh cốt thép phải đảm bảo:
200mm khi
khi
àNhư vậy khoảng cách ở đây vẫn được đảm bảo.
* Kiểm tra lại chiều cao làm việc ho : lấy cm(bản sàn có chiều dày nhỏ hơn 100mm)
-Tính lại tiết diện dùng f8:
có > 65 (mm); à Thỏa mãn.
-Tính lại tiết diện dùng f6:
có > 65 (mm); à Thỏa mãn.
* Cốt thép chịu Mômen âm: Sử dụng thép mũ.
+Gối kê lên tường:
Đoạn vươn của cốt thép tính từ mép tường:
L1=lấy 270 mm
+Gối biên:
Tính từ mép dầm phụ:
L3= lấy 530 mm
+Gối giữa:
Tính từ mép dầm phụ:
L4=lấy 530 mm
b. Cốt thép cấu tạo:
* Cốt chịu Mômen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính (đặt tại vị trí bản kê lên tường và vị trí bản kê lên dầm chính)
As,ct ≥
àChọn f6a200 mm có As,ct=141 mm2.
+Sử dụng cốt mũ :
Đoạn vươn ra từ mép dầm chính: lấy 530 mm
Tính từ trục dầm: mm
c. Chọn cốt phân bố:
Ta có : 2< <3
Chọn : F6a250
IV. DẦM PHỤ
Sơ đồ tính
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo.Sơ đồ tính là sơ đồ dầm liên tục 4 nhịp có các gối tựa là tường biên và dầm chính.
Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo nhịp gối tựa
Đối với nhịp biên : Lob = L2- bdc/2 – t/2 + Cdp/2
= 5600 -300/2 - 330/2 + 220/2 =5395 mm.
Đối với các nhịp giữa Lo = L2- bdc = 5600 – 300 = 5300 mm
2. Xác định tải trọng
1.Tĩnh tải
Trọng lương bản thân dầm phụ:
g0 = bdp . ( hdp – hb ) . . 1,1
= 0,2.(0,45-0,08).25.1,1 = 2,035 KNm.
Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào:
g1 = gs.L1 = 3,479.2,3 = 8,462 KNm.
Tổng tĩnh tải :
gdp = g0+ g1 = 2,035+8,462 = 10,497 KNm.
2. Hoạt tải
- Từ bản sàn truyền vào : Pdp = Ps . L1 = 9,6. 2,3= 22,08 KNm.
3. Tổng tải: qdp = gdp + Pdp = 10,497 + 22,08 =32,577 KNm.
3. Xác định nội lực
a.Biểu đồ bao mômen :
Pdp / gdp = à k=0,254
Tung độ hình bao mômen :
Với nhip biên L=Lob=5395 5400 (mm)
Các nhịp khác L= =5300 (mm)
MOMEN Ở CÁC TIẾT DIỆN
(qdp=32,577 kNm)
Nhịp
Tiết diện
L0 (m)
qdp.L2 (KNm)
Mmax (KNm)
Mmin (KNm)
Biên
0
5,395
948,18
0,0000
1
0,0650
61,63
2
0,0900
85,34
0,425 L0b
0,0910
86,28
3
0,0750
71,11
4
0,0200
18,96
5
-0,0715
-67,79
Thứ 2
6
5,3
915,08
0,0180
-0,0306
16,47
-28,02
7
0,0580
-0,0096
53,07
-8,80
0,5 L0
0,0625
57,19
8
0,0580
-0,0066
53,07
-6,06
9
0,0180
-0,0246
16,47
-22,53
10
-0,0625
-57,19
-Mô men âm bằng không cách gối tựa B một đoạn kLob:
X1= 0,254.5395 = 1371 mm
-Mô men dương bằng không cách gối tựa B một đoạn 0,15L:
Nhịp biên: X2 = 0,15 . 5395 = 809 mm.
Nhịp giữa: X3 = 0,15 . 5300 = 795 mm
-Mô men dương lớn nhất ở nhịp biên cách gối tựa biên A một đoạn 0,425Lob: X4 = 0,425 . 5395 = 2293 mm
Mô men dương lớn nhất ở nhịp giữa cách gối tựa biên B một đoạn 0,5.Lo: X4 = 0,5 . 5300 = 2650 mm
b. Biểu đồ bao lực cắt
*Tung độ biểu đồ bao lực cắt:
Gối thứ nhất : Q1 = 0,4.32,577.5,395 = 70,30 kN
Gối B (phía trái) : Q2T = 0,6.32,577.5,395 = 105,45 kN
Phía phải gối B,trái và phải gối C :
Q2P=Q3T=Q3P = 0,5.32,577.5,3 = 86,33 kN
4.Tính cốt thép:
Vật liệu
Bê tông B20
Cốt thép dọc loại CII
Cốt thép đai loại CI
Chỉ tiêu VL
Rb = 11,5 (MPa)
Rbt= 0,90 (MPa)
Es= 27.103 (MPa
RS = 280(MPa)
RSW = 175(MPa)
-Các chỉ tiêu của thép:
CI MPa, MPa, MPa, MPa
CII MPa, MPa, MPa,
a.Tính toán cốt dọc :
*Tại tiết diện nhịp:
-Tương ứng với giá trị mômen dương bản cánh chịu nén,tiết diện tính toán là tiết diện chữ T
-Độ vươn của bản cánh Sf
Sf ≤ 16nhịp tính toán của dầm 12khoảng cách hai mép trong của dầm
Sf ≤16L2- bdc= 165600-300=883 mm12L1- bdp= 122300-200=1050 mm
-Ta chọn độ vươn cánh là 800 mm
-Bề rộng cánh bf = bdp +2.Sf = 200+ 2.800 = 1800 mm
àChọn bf=1800 (mm)
-Kích thước tiết diện chữ T (bf =1800; hf =80;b=200;h=450).
Với mô men âm(Tiết diện ở gối): tính theo tiết diện chữ nhật b = 200 mm , h = 450 mm .
Giả thiết a = 50 mm ho = 450 - 50= 400 mm
-Gối B : M = 67,795 KNm
=
àĐảm bảo điều kiện hạn chế thép.
As = =
+Kiểm tra hàm lượng: m =
-Gối C : Chọn a=50mmà h0=400mm; M = 57,192 KNm.
=
àĐảm bảo điều kiện hạn chế thép.
=
Kiểm tra hàm lượng: m =
Với mômen dương (tiết diện ở nhịp): Tính theo tiết diện chữ T, có cánh chịu nén , có hf = 80 mm.
-Nhịp biên có mômen lớn dự kiến dùng nhiều thanh thép:
+Giả thiết a = 50 mm h0 = 400 mm.
Mf = .Rb.bf . hf .( h0 - 0.5hf ) = 1.11,5. 103.1800.0,08.(0,40-0,05.0,08) =596,16 (kNm)
Nhịp biên : Mmax = 86,284 KNm < Mf=596,16 kNm à Trục trung hoà đi qua cánh; tính cốt thép theo bài toán cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật (bf x hdp)
+Chọn a = 50mm nên h0= 450 - 50 = 400mm
= < αpl = 0,37
As =
Kiểm tra hàm lượng cốt thép: m = à Thỏa
mãn.
Tại nhịp giữa :
Mmax = 57,192 KNm < Mf .
= = <= 0.3
Kiểm tra hàm lượng :
*Chọn và bố trí cốt thép
Ta bố trí và so sánh các phương án:
1.Các thanh có thể chọn cho tiết diện chính.
2.Bố trí cốt thép sao cho có att » agt
-Ta chọn thép :
Tiết diện
a (mm)
Mf (KN.m)
M (KN.m)
As tính (mm2)
Hàm lượng
As chọn (mm2)
Bố trí
Nhịp biên
50
596.16
86.284
0.026
0.026
781
0.98%
829
3f16+2f12
Gối B
50
0.00
67.795
0.184
0.205
675
0.84%
688
2f12+3f14
Nhịp giữa
50
596.16
57.192
0.017
0.017
515
0.64%
534
2f14+2f12
Gối giữa C
50
0.00
57.192
0.155
0.170
558
0.70%
615
4f14
b.Tính cốt ngang :
Tính cốt thép đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q=105,45 kN.
Kiểm tra điều kiện tính toán:
-Sức chống cắt của bê tông.
b3.(1+φf+φn).b.Rbt.b.h0=0,6.(1+0+0).1.0,9.103.0,2.0,4=43,2 kN
Q> b3.(1+φf+φn).b.Rbt.b.h0
Bê tông không đủ chịu lực cắt, cần phải tính cốt đai chịu lực cắt.
-Chọn cốt đai Æ6 (asw=28mm2),số nhánh cốt đai n=2
Xác định bước cốt đai:
stt= =
smax==
sct≤h3=4503=150mm500mm
àChọn s=150mm bố trí trong đoạn L/4 =5395/4=1349(mm)đoạn đầu dầm.
-Kiểm tra:
φwl=
φb1=
àỨng suất nén chính:
=
àQ<
Kết luận: Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.
Đoạn dầm giữa nhịp:
sct ≤3h4=3.4504=337mm500mm
Chọn s=300mm bố trí trong đoạn L/2=5395/2=2698(mm) ở giữa dầm.
-Tính toán tương tự cho các tiết diện còn lại:
Bảng tính toán cốt đai
Tiết diện
Q (KN)
Æ
đai
Số nhánh
Ứng suất
nén chính
(kN)
Sức chống
cắt của Bêtông
(kN)
S tính toán
(mm)
S max
(mm)
S cấu tạo
(mm)
S bố trí (mm)
Gối A
70.30
6
2
261
43.2
461
615
150
150
Gối trái B
105.45
6
2
205
410
150
Gối phải B và gối giữa
86.33
6
2
306
500
150
Cốt thép đai bố trí đoạn giữa dầm theo cấu tạo
338
300
DẦM CHÍNH
1: Sơ đồ tính
Dầm chính được tính theo sơ đồ đàn hồi, xem như 1 dầm liên tục có 4 nhịp tựa lên tường biên và các cột.
Cdc- đoạn dầm chính kê lên tường, chọn Cdc = t = 330 (mm), gibc = 400mm
Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục đến trục, cụ thể như sau:
L = 3.L1 = 3´2300 = 6900 mm
2. Xác định tải trọng
Tải trọng từ bản sàn truyền lên dầm phụ rồi từ dầm phụ truyền lên dầm chính dưới dạng lực tập trung.
a: Tĩnh tải tập trung:
KN
Trong đó:Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính
kN
Trọng lượng bản thân dầm chính: Go = nbt×gbt×bdc× [(hdc- hb)×L1 - (hdp- hb)× bdp ]
= 1,1×25 ×0,3×[(0,7 - 0,08)×2,3 - (0,45-0,08)×0,2]= 11,154 kN
G =11,154+58,78 = 69,94 (kN)
b: Hoạt tải tập trung:
àTổng tải tác dụng lên dầm chính: 123,65+69,94=193,58
3. Xác định nội lực:
a, Biểu đồ bao mômen
* Các trường hợp đặt tải: Sơ đồ tính dầm chính đối xứng, các trường hợp đặt tải trình bày như hình vẽ:
* Xác định biểu đồ mômen cho từng trường hợp đặt tải :
Tung độ biểu đồ mômen tại tiết diện bất kì của từng trường hợp đặt tải được xác định theo công thức:
MG = aGL = a×69,94×6,9=482,586 ×a
MPi = aPL = a×123,56×6,9 = 852,264×a
Do tính chất đối xứng nên chỉ cần tính cho 2 nhịp, Kết quả tính biểu đồ mômen cho từng trường hợp tải được trình bày trong bảng dưới đây:
Xác định tung độ biểu đồ mômen (kNm)
Tiết diện
1
2
Gối B
3
4
Gối C
Sơ đồ
A
a
0.238
0.143
-0.286
0.079
0.111
-0.190
MG
114.848
69.005
-138.011
38.122
53.564
-91.685
B
a
0.286
0.238
-0.143
-0.127
-0.111
-0.095
Mp1
244.007
203.055
-122.003
-108.353
-94.702
-81.051
C
a
-0.048
-0.095
-0.143
0.206
0.222
-0.095
Mp2
-40.952
-81.051
-122.003
175.753
189.404
-81.051
D
a
-0.321
-0.048
Mp3
193.101
101.812
-273.868
88.161
165.800
-40.952
E
a
-0.031
-0.063
-0.095
-0.286
Mp4
-26.448
-53.750
-81.051
149.021
94.702
-244.007
F
a
0.036
-0.143
Mp5
10.238
20.476
30.714
-20.192
-71.098
-122.003
G
a
-0.190
0.095
Mp6
230.356
176.322
-162.103
-81.051
0.000
81.051
Trong các sơ đồ “d, e, f và g” bảng tra không cho các trị số a tại một số tiết diện 1,2,3,4, phải tính nội suy theo phương pháp của cơ học kết cấu.
Sơ đồ “ d ”
+ Đoạn dầm AB
M0 = P.L1 = 123,56 2,3= 284,188 kNm
M1 = 284,188- 273,868/3 = 193,1 kNm
M2 = 284,188 - 2 x 273,868/3 = 101,812 kNm
+ Đoạn dầm BC
M3 =284,188 - 40,952- 2×(273,868 – 40,952)/3 = 88,161 kNm
M4 = 284,188 – 40,952 -(273,869 – 40,952)/3 = 165,8 kNm
Sơ đồ “ e ”
+ Đoạn dầm BC
M3 = 284,188- 81,051 -(244,007 – 81,051)/3 = 149,021 kNm
M4 = 284,188-81,051 - 2x(244,007 – 81,051)/3 = 94,702kNm
Sơ đồ “ f ”:
+Đoạn dầm AB: M1 = 30,741/ 3=10,238 kNm
M2 = 2×30,741/3 = 20,476 kNm
+ Đoạn dầm BC
M3= 2×(30,741+122,003)/3 - 122,003 = -20,192 kNm
M4= (30,741+122,003)/3 – 122,003 = - 71,098 kNm
Sơ đồ “g”
Đoạn dầm AB
M1=284,158 – 162,103/3 = 230,356 kNm
M2=284,158-2×162,103/3= 176,322 kNm
Đoạn dầm BC
M3=(162,103+81,051)/3 -162,103 = -81,051 kNm
M4= 2x(162,103+81,051)/3 -162,103 = 0,00 kNm
Biểu đồ bao mômen (kNm)
Tiết diện
Momen
1
2
Gối B
3
4
Gối C
M1=MG+MP1
358.855
272.060
-260.014
-70.231
-41.138
-172.737
M2=MG+MP2
73.896
-12.046
-260.014
213.875
242.968
-172.737
M3=MG+MP3
307.949
170.817
-411.879
126.283
219.363
-132.638
M4=MG+MP4
88.400
15.256
-219.062
187.142
148.266
-335.692
M5=MG+MP5
125.086
89.481
-107.297
17.930
-17.534
-213.689
M6=MG+MP6
345.204
245.327
-300.113
-42.929
53.564
-10.634
Mmax
358.855
272.060
-107.297
213.875
242.968
-10.634
Mmin
73.896
-12.046
-411.879
-70.231
-41.138
-335.692
Xác định mômen mép gối :
Gối B :
Chọn (kNm)
Gối C:
b : Biểu đồ bao lực cắt
* Xác biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải
Ta có quan hệ giữa mômen và lực cắt: “ Đạo hàm của mômen chính là lực cắt” . Vậy ta có : M’ = Q = tga,
Xét hai tiết diện a và b cách nhau 1 đoạn x, chênh lệch mômen của 2 tiết diện là DM = Ma - Mb, Do đó lực cắt giữa 2 tiết diện đó là:
Q =
Với x=2300(mm) ta có bảng sau:
Xác định tung độ biểu đồ lực cắt kN
Đoạn
Sơ đồ
A - 1
1 - 2
2 - B
B - 3
3 - 4
4 - C
C - 5
a
QG
49.934
-19.932
-90.007
76.579
6.714
-63.152
39.863
f
QP1
106.090
-17.805
-141.330
5.935
5.935
5.935
35.240
c
QP2
-17.805
-17.434
-17.805
129.459
5.935
-117.589
35.240
d
QP3
83.957
-39.691
-163.339
157.404
33.756
-89.892
17.805
e
QP4
-11.499
-11.870
-11.870
100.031
-23.617
-147.265
106.090
f
QP5
4.451
4.451
4.451
-22.133
-22.133
-22.133
53.045
g
QP6
100.155
-23.493
-147.141
35.240
35.240
35.240
-35.240
Xác định tung độ biểu đồ bao lực cắt thành phần
Đoạn
Lực cắt
A - 1
1 - 2
2 - B
B - 3
3 - 4
4 - C
Q1=QG+QP1
156.024
-37.737
-231.337
82.514
12.649
-57.217
Q1=QG+QP2
32.129
-37.366
-107.812
206.039
12.649
-180.741
Q1=QG+QP3
133.891
-59.623
-253.346
233.983
40.470
-153.044
Q1=QG+QP4
38.435
-31.802
-101.877
176.611
-16.903
-210.417
Q1=QG+QP5
54.385
-15.480
-85.556
54.446
-15.419
-85.285
Q1=QG+QP6
150.089
-43.425
-237.148
111.819
41.953
-27.912
Qmax
156.024
-15.480
-85.556
233.983
41.953
-27.912
Qmin
32.129
-59.623
-253.346
54.446
-16.903
-210.417
*Vẽ biểu đồ bao lực cắt.
Tính cốt thép dọc
Bêtông có cấp độ bền chịu nén B20: Rb = 11,5MPa; Rbt = 0,90 Mpa
Cốt thép dọc chịu lực dùng thép nhóm CII: Rs = 280Mpa
à
Cốt thép đai sử dụng thép nhóm CI: Rsw = 175MPa.
Tính toán cốt thép dọc.
-Điều kiện kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Tại tiết diện ở nhịp: Mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T.
- Xác định Sf :
→Chọn Sf = 1150mm
→ b’f = 2Sf + bdc = 2.1150+ 300 =2600 (mm).
Kích thước tiết diện chữ T: (b’f=2600; h’f=hb=80 ;b=300 ;h=700 mm)
- Xác định vị trí trục trung hòa:
Giả thiết anhịp= 50mm → h0 = 700 - 50 = 650 mm.
Ta có Mmax = 358,855 kNm < Mf → Trục trung hoà đi qua cánh của tiết diện chữ T, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật: b’f x hdc = 2600 x 700 mm.
*Tại nhịp biên : Mnhip = 358,855 KNm
=
àĐảm bảo điều kiện hạn chế thép.
As = =
+Kiểm tra hàm lượng: m =
àĐảm bảo hàm lượng:
Tại tiết diện ở gối: Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật:
bdc x hdc = 300 x 700 mm.
Giả thiết agối= 60mm → h0 = 700- 60 = 640 mm.
*Tại gối B : Mmg,B = 322,83 KNm
=
àĐảm bảo điều kiện hạn chế thép.
As = =
+Kiểm tra hàm lượng: m =
àĐảm bảo hàm lượng:
Kết quả tính toán cốt thép dọc được tóm tắt trong bảng dưới:
Tiết diện
a (mm)
Mf (KN.m)
M (KN.m)
a
Astính (mm2)
x
Hàm lượng
Phương ánChọn thép
Aschọn (mm2)
Chênh lệch
Bố trí
Nhịp biên(2600x700)
50
1459.12
358.855
0.028
2001
0.029
1.03%
2010
0.47%
4f22+1f25
Gối biên (300x700)
60
0.00
376.880
0.267
2499
0.317
1.30%
2606
4.10%
2f22+3f28
Nhịp giữa(2600x700)
50
1459.12
242.968
0.019
1348
0.019
0.69%
1388
2.88%
2f22+1f28
Gối giữa(2600x700)
60
0.00
322.830
0.228
2074
0.263
1.08%
2121
2.20%
3f22+2f25
6. Tính toán cốt đai:
Các giá trị lực cắt nguy hiểm trên dầm:
Kiểm tra điều kiện tính toán:
Bêtông không đủ khả năng chịu lực cắt, phải tính cốt ngang chịu lực cắt.
Chọn cốt đai ( mm2), số nhánh cốt đai n = 2.
Bước cốt đai theo cấu tạo SCT:
* Đối với đoạn đầu dầm:
mm mm
* Đối với đoạn còn lại:
mm ; lấy = 500mm
àChọn Sct=230(mm)
Bước đai lớn nhất
;Tính cho bên trái gối B:
mm.
Bước đai tính toán:
Với kết quả tính được:
Thiên về an toàn chọn cốt đai: cho đoạn dầm gần gối tựa.
Kiểm tra: Cho đoạn dầm gần gối:
Kiểm tra điều kiện hạn chế: ( Điều kiện đảm bảo ƯS nén chính)
Trong đó:
Với
àDầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.
Kiểm tra khả năng chịu cắt tối thiểu của bê tông và cốt đai:
+Khả năng chịu cắt của cốt đai:
àKhả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:
:
Cốt đai bố trí đủ khả năng chịu lực cắt, không phải tính cốt xiên .
- Vậy bố trí cốt đai ở hai bên gối trong đoạn mm
-Bố trí cốt đai trong đoạn dầm giữa nhịp:
àBố trí cốt đai trong đoạn mm giữa dầm.
7.Tính toán cốt treo.
Tại những chỗ dầm phụ kê lên dầm chính cần có cốt treo để gia cố cho dầm chính (tránh sự tập trung ứng suất làm phá hoại dầm chính).
Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính là:
kN
Chọn cốt đai n=2, mm2 thì diện tích cốt thép cần thiết:
Số lượng cốt treo cần thiết: => chọn m = 8 đai.
Đặt mỗi bên mép dầm phụ 4 đai trong đoạn:
àKhoảng cách cho phép bố trí cốt treo:
Str=bdp+2(h0-hdp)=200+2(650-450)=400(mm)
Khoảng cách giữa 2 lớp cốt treo: 100mm.
-Tại vị trí có cột vẫn có dầm phụ kê lên dầm chính, nhưng không cần bố trí cốt treo vì toàn bị tải trọng tập trung sẽ được truyền hết xuống cột và không gây phá hoại cục bộ cho dầm chính.
8. Tính toán cắt cốt thép và vẽ hình bao vật liệu.
a/ Khả năng chịu lực của tiết diện:
ở nhịp lấymm.
ở gối lấymm, khoảng cách giữa hai hàng cốt thép là t =30mm.
- Ở nhịp : tiết diện chữ T .
- Ở gối : tiết diện chữ nhật .
Xác định:
Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:
Kết quả tính toán được ghi trong bảng dưới:
Tiết diện
Cốt thép
As (mm2)
aoth
(mm)
hoth
(mm)
x
a
M(kNm)
M
(kNm)
Nhịp biên(2600x700)
4f22+1 f 25
2010
61
639
0.029
0.030
366.264
0.02
Cắt 2 f 22 còn 2 f 22+1 f 25
1251
60
640
0.018
0.018
222.127
Cắt 1 f 25 còn 2 f 22
760
41
659
0.011
0.011
139.478
Gối biên(300x700)
2 f 22+3 f 28
2606
51
649
0.326
0.273
396.398
0.04
Cắt 2 f 28 còn 1 f 28 + 2 f 22
1376
42
658
0.170
0.155
232.001
Cắt 1 f 28 còn 2 f 22
760
41
659
0.094
0.