ĐỒ ÁN Tính và vẽ biểu đồ bao moment, biểu đồ lực cắt

SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP MSSV 17520800339 GVHD TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO MỤC LỤC Sơ đồ sàn 2 Kích thước Hoạt tải Vật liệu A Tính tốn Tính toán sàn a Phân loại sàn b Chọn sơ kích thước tiết diện sàn c Sơ đồ tính nhịp tính tốn d Xác định tải trọng .4 e Xác định nội lực f Tính tốn cốt thép .6 g Chọn bố trí thép .8 Tính tốn dầm phụ a Sơ đồ tính tốn b Xác định tải trọng .9 c Xác định nội lực 10 d Tính tốn cốt thép 13 Tính tốn dầm 17 a Sơ đồ tính 17 b Xác định tải trọng 17 c Tính vẽ biểu đồ bao moment, biểu đồ lực cắt 18 d Tính cốt thép 29 e Tính tốn đoạn kéo dài 34 SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP MSSV 17520800339 GVHD TRẦN THỊ NGUN HẢO Sơ đồ sàn tc Cho cơng trình có mặt dầm sàn điển hình vẽ, chịu tác dụng hoạt tải p 6000 D 6000 C 6000 B A 2200 2200 6600 2200 2200 2200 6600 2200 2200 2200 6600 2200 2200 2200 6600 2200 Kích thước L1 = 2,2m; L2 = 6m Hoạt tải tc P = 200 daN/m ; hệ số np = 1,3 Vật liệu Bê tơng có cấp độ bền B15 Cốt thép nhóm AI AII Số liệu tính tốn SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP MSSV 17520800339 GVHD TRẦN THỊ NGUN HẢO Bê tơng B15 có: Rb = 8.5MPa; Rbt = 0.75MPa; Eb = 23.10 Mpa Cốt thép AI có: Rs = Rsc = 225MPa; Rsw = 175Mpa; Esw = 21.10 MPa Cốt thép AII có: Rs = Rsc = 280Mpa; Rsw = 225Mpa A Tính tốn Tính tốn sàn a Phân loại sàn Tỉ số cạnh ô bản: L1 6,0 = ≈2,73>2 2,2 L2 Như vậy, thuộc dầm, làm việc theo phương cạnh ngắn b Chọn sơ kích thước tiết diện sàn Xác định chiều dày sàn 1 ÷ hb = ( ) x l1 30 =( 35 ÷ 30 ) x 2200 ≈ (62,86 ÷ 73,33) 35 Chọn hb = 70mm Xác định chiều cao dầm phụ hdp = ( 1 ÷ ) x l2 =( 14 ÷ 12 ) x 6000 ≈ (428,57 ÷ 500) 14 12 Chọn hdp = 450mm Xác định bề rộng dầm phụ bdp = ( ÷ ) x hdp = ( ÷ ) x 450 ≈ (112,5 ÷ 300) 4 Chọn bdp = 200mm Xác định chiều cao dầm hdc = ( ÷ 12 ) x 3l1 =( 10 ÷ ) x x 2200 = (550 ÷ 660) 12 10 SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP MSSV 17520800339 GVHD TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Chọn hdc = 600mm Xác định bề rộng dầm bdc = ( ÷ ) x hdc = ( ÷ ) x 600 = (150 ÷ 400) 3 4 Chọn bdc = 300mm c Sơ đồ tính nhịp tính toán Cắt theo phương cạnh ngắn dải có bề rộng b = 1(m) xem dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa dầm phụ Tính tốn theo sơ đồ có xét đến biến dạng dẻo Nhịp tính tốn xác định sau: Nhịp tính tốn nhịp giữa: L0 = L1 − bdp = 2200 − 200 = 2000mm Nhịp tính tốn nhịp biên: L0b = L1 − bdp = 2200 − x 200 = 1900mm Sơ đồ tính hình vẽ: qb 2200 d Xác định tải trọng 1) Tĩnh tải 2200 SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP 100 100 1900 MSSV 17520800339 100 100 GVHD TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO 2000 2200 100 100 2200 Tĩnh tải trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn: gs = ∑ γi, hi, ni Với cấu tạo sàn hình sàn gồm bốn lớp Kết tính tốn trình bày bảng sau Stt Vật liệu Chiều dày (m) Hệ số at g γ gtt tc Gạch 0,02 25 0,5 1,2 0,6 Vữa lót 0,02 20 0,4 1,2 0,48 BTCT 0,07 25 1,75 1,1 1,93 Vữa tô 0,15 20 0,3 1,2 0,36 Tổng tĩnh tải gs tt 3,37 SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP 2) Hoạt tải 3) Tổng tải tính tốn MSSV 17520800339 GVHD TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Với bề rộng b = 1m tổng tải tác dụng lên sàn qs = (gtts + ptts) x b = (3,34 + 2,6) x = 5,97(kN⁄m2) e Xác định nội lực Moment lớn nhịp biên: L2ob Mnb = qs x = 5,97 x 1,9 11 ≈ 1,96(kNm) 11 Moment lớn gối thứ Mg2 = −qs x L2o = −5,97 x 11 22 ≈ −2,17(kNm) 11 Moment lớn nhịp gối Mng = Mgg = ±qs x L2o = ±5,97 x 16 22 = ±1,49(kNm) 16 2,17 1,96 f 1,49 1,49 Tính tốn cốt thép Bê tơng có cấp độ bền chịu nén B15 có: Rb = 8,5MPa Cốt thép sàn sử dụng loại AI có: Rs = 225MPa Từ giá trị moment nhịp gối, giả thuyết cho a = 15mm Cốt thép tính sau: SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP MSSV 17520800339 GVHD TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO h0 = hb – a = 70 – 15 = 55 (mm) Ta tính ω 0,782 = ξR = ω Rs 1+ ≈ 0,673 225 x (1 − ) 0,782 1+ x (1 − 1.1 ) 400 1,1 σ sc αR = ξR x (1 − 0,5 x ξR) = 0,673 x (1 − 0,5 x 0,673) = 0,447 αm = Rb x b x h20 M ξ = − √1 − x αm Kiểm tra điều kiện: αm ≤ αR As = ξ x γb x Rb x b x h0 Rs Kiểm tra hàm lượng cốt thép A s μmin = 0,05% ≤ μ% = R b ≤ μmax = ξR x b x h0 = 0,673 x 8,5 ≈ 2,54% 225 Rs Kết tính cốt thép trình bày bảng sau: M Tiết diện (kNm/ m) As αm ξ Chọn cốt thép (mm ) μ a(mm) As(mm ) ∅(mm) Nhịp biên 1,96 0,076 0,079 164 0,30 170 166 Gối 2,17 0,084 0,088 183 0,33 150 189 Nhịp giữa, 1,49 gối 0,058 0,060 125 0,23 200 141 SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP g MSSV 17520800339 GVHD TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Chọn bố trí thép -Ta có tỷ số: ps 2,6 = ≈0,77 đảm bảo bê tông không bị phá hoại ứng suất nén tiết diện nghiêng Q = 131,11 > 0,6 x Rbt x bdc x h0 = 0,6 x 0,9 x 106 x 0,3 x 0,55 = 89,1kN => Cần tính bố trí cốt ngang cho dầm - Tính tốn Khả chịu cắt đai phân bố đơn vị chiều dài là: Q2 qsw = 131,112 = ≈ 26,31kNm x Rbt x b x h0 R sw S tt x 0,9 x 10 x 0,3 x 0,552 xA sw = = 175 x 56,6 = 376,47mm 26,31 q sw 1,5 x Rbt x b x h02 S max = = Q 1,5 x 0,9 x 300 x 5502 = 934,43mm 131,11 x 10 300mm 600 h Sct ≤ { = => Sct = 200mm = 200mm 32 SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP MSSV 17520800339 GVHD TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO S1 ≤ {Sct, Stt, Smax} ≤ {200; 376,47; 934,43} Chọn S1 = 200mm Vậy chọn cốt thép đai ∅6, nhánh với S = 200mm bố trí đoạn từ mép gối đến lực tập trung gần Đoạn dầm nhịp: h = 600 > 300mm => S2 ≤ {3 → 4) xh= x 600 = 450mm 500mm chọn S2 = 300mm bố trị dầm Cốt treo Lực tập trung dầm phụ truyền lên dầm F = P + G − G0 = 34,32 + 66,644 − 9,620 = 91,344kN Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn ∅6 (Asw = 28,3mm2), n = nhánh Số lượng cốt treo cần thiết F x (1 − h s ) 91,344 x 103 x (1 550 − 450 ) 550 h0 m≥ − = n x Asw x Rsw ≈ 7,55 x 28,3 x 175  Chọn m = 8, bố trí bên dầm phụ đai  e Chọn bước đai S = 50mm - Giả thiết lớp bảo vệ cốt dọc C0 = 20mm (ở thớ dưới), C0 = 25mm (ở thớ trên) Biểu đồ bao vật liệu cho dầm khoảng hở hai hàng cốt thép t = 25mm - Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc a0nhịp = 25mm a0gối = 40mm khoảng cách hai thép theo phương chiều cao dầm t = 30mm - Xác định ath => hoth = hdc – ath 33 SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP - MSSV 17520800339 GVHD TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Tính khả chịu lực theo công thức sau ξ= Rs x A s , αm = ξ x (1 − 0,5 x ξ) , [M] = αm x Rb x b x h02 Rb x b x h0 Kết tính tốn tóm tắt bảng sau Tiết diện Cốt thép As ath h0th ξ αm Nhịp biên (1140 x 600) 2ϕ20 + 2ϕ18 Cắt 2ϕ20 M (kNm) 1137 29,6 570,4 0,058 0,056 176,55 509 29 571 0,026 0,026 82,14 1610 36,5 563,5 0,314 0,265 214,57 628 35 565 0,122 0,115 93,61 710 28,7 571,3 0,036 0,035 110,69 509 29 571 0,026 0,026 82,14 1030 34,2 565,8 0,200 0,180 146,94 628 35 565 0,122 0,115 93,61 2ϕ18 Gối (300 x 600) 2ϕ25 + 2ϕ20 Cắt 2ϕ25 2ϕ20 Nhịp (1140 x 600) 2ϕ18 + 1ϕ16 Cắt 1ϕ16 2ϕ18 Gối (300 x 600) 2ϕ20 + 2ϕ16 Cắt 2ϕ16 2ϕ20 e Tính tốn đoạn kéo dài Đoạn kéo dài W xác định theo công thức: W = 0,8 x Q − Q sin c + 5d ≥ 20d x qsw Trong đó: - Qs.inc= (vì khơng có cốt xiên) 34 SV NGUYỄN NGÔ CÔNG PHÁP MSSV 17520800339 - Rsw = 175Mpa, Asw = 28,3mm - Đối với đoạn gần gối với S = 200mm 1 = 175 x x 28,3 x qsw = Rsw x n x Asw x S - = 49,5(kN/m) 200 Đối với đoạn dầm với S = 300mm 1 = 175 x x 28,3 x qsw = Rsw x n x Asw x S - GVHD TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Q= ≈ 33(kN/m) 300 M1−Mn , với M1 Mn giá trị momen lớn nhỏ hai đầu đoạn dài ∆l cần tính lực cắt ∆l Tiết diện Nhịp biên trái Nhịp biên phải Gối B trái Gối B phải Nhịp trái Nhịp phải Gối C trái Thép cắt 2∅20 2∅20 2∅25 2∅25 1∅16 1∅16 2∅16 Q (KN) qsw (KN/m) Wtính (mm) (mm) Wchọn (mm) 77,03 49,5 722,46 400 750 23,94 33 390,18 400 400 131,11 49,5 1184,47 500 1200 116,66 49,5 1067,74 500 1100 8,85 33 187,27 320 320 92,82 49,5 830,06 320 850 101,05 49,5 896,57 400 900 20∅ 35