Đồ án xây dựng dân dụng và công nghiệp (5)

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP (SÀN SƯỜN TỒN KHỐI CĨ BẢN LOẠI DẦM) I SỐ LIỆU TÍNH TỐN: Mã đề CdV1 1) Sơ đồ kết cấu sàn: - Dầm nhịp (3l1), với l1 = 2,65m - Dầm phụ nhịp (l2), với l2 = 6,5m - Hoạt tải tiêu chuẩn ptc = 960 daN/m2 = 9,6 kN/m2 - Bề dày tường bt = 340 (mm) - Tiết diện cột bcxhc = 40x40 (cm) - Khối lượng riêng BTCT: bt = 2500daN/m2 = 2,5 kN/m2 Hình1: MẶT BẰNG SÀN 2) Cấu tạo mặt sàn hình vẽ Hình2: CẤU TẠO SÀN 3) Lựa chọn vật liệu sử dụng: - Bê tông: Sử dụng bê tông cấp độ bền theo cường độ chịu nén B15 có: Rb= 8,5 Mpa = 8,5 N/mm2; Rbt=0,75Mpa = 0,75 N/mm2 - Cốt thép: Sử dụng hai loại thép: Chọn cốt thép cốt đai dầm dùng nhóm CB240T, cốt dọc dầm dùng nhóm CB300V Cường độ tính tốn tra bảng 13 bảng 14 TCVN 5574:2018 sau: Thép CB240T có: Rs = Rsc = 210Mpa = 210 N/mm2; Rsw = 170 Mpa = 170 N/mm2 Thép CB300V có: Rs = Rsc = 260 Mpa = 260 N/mm2; Rsw = 210Mpa = 210 N/mm2 II TÍNH TỐN BẢN  Sơ đồ sàn: Theo sơ đồ sàn ta có tỷ số hai cạnh ô bản: l2 6,5   2, 45  l1 2, 65  Bản làm việc theo phương phương cạnh ngắn l1 1) Chọn kích thước cấu kiện: Chọn chiều dày bản: D 1, h b   l1   2650  96(mm) m 33 -Chọn hb = 100(mm) Trong đó: l1 - Nhịp D - Hệ số phụ thuộc tải trọng tác dụng lên bản: D = (0,8 ÷ 1,4) m - Hệ số phụ thuộc liên kết bản: với loại dầm m = (30 ÷ 35) -Chọn tiết diện dầm phụ: 1 (  )  l2 hdp = 12 16 , l2 nhịp dầm phụ 1 h dp  (  )  6500  (406  542) mm 12 16  Chọn hdp = 500mm bdp = (0,3 ÷ 0,5)hdp = (0,30,5)x500 = (150250) mm  Chọn bdp = 250mm Vậy chọn hdp = 500 (mm), bdp = 250 (mm) -Chọn tiết diện dầm chính: 1 (  )  (3l1 ) hdc = 12 , 3l1 nhịp dầm chính; 3l1 = 3×2,65 = 7,95 m 1 h dc  (  )  7,95  (663  994) mm 10 12  Chọn hdc = 900mm bdc = (0,3 ữ 0,5)hd = (0,30,5)ì900 = (270450) mm Chọn bdc = 400mm Vậy chọn hdc = 900 (mm), bdc = 400 (mm) 2) Sơ đồ tính: Để tính tốn bản, cắt thành dải có bề rộng b1= 1(m) theo phương vng góc với dầm phụ xem dải làm việc dầm liên tục Nhịp tính tốn bản: Nhịp biên: bdp bt Cb 0, 0,34 0,12 lb  l1     2, 65     2, 415(m) 2 2 2 Với Cb = 120mm, phần kê lên tường Nhịp giữa: l0  l1  bdp  2,65  0, 25  2, 4(m) 2, 65  2,  100%  0, 6%  10% 2, Chênh lệch nhịp: 3) Tải trọng tính tốn: Tĩnh tải tính toán bảng 1: Bảng 1: Xác định tĩnh tải Các lớp cấu tạo Giá trị tiêu chuẩn (KN/ m2 ) Hệ số độ tin cậy Giá trị tính tốn (KN/ m ) Lớp gạch lát dày 10mm, =20 kN/m3 Lớp vữa lót dày 20mm, =18 kN/m3 Bản bê tông cốt thép dày 100mm, =25 kN/m3 0,01x20=0,2 1,1 0,22 0,02x18=0,36 1,3 0,468 0,1x25=2,5 1,1 2,75 Lớp vữa trát dày 15mm, =18 kN/m3 0,015x18=0,2 1,3 0,351 Tổng cộng 3,789 Lấy tròn gb = 3,79 (kN/m2 ) tc Hoạt tải: p = 9,6 (kN/m2 ) > (kN/m2 ) ta chọn n = 1,2 pb  p tc  n  9,  1,  11, 52( kN / m2 ) Tải trọng toàn phần: q b  gb  pb  3, 79  11,52  15,31( kN / m ) Tính tốn tốn với dải b1 = 1m, có: qb = 15,31 (kN/m2 ) x 1,0m = 15,31 (kN/m) 4) Nội lực tính tốn: Mơ men uốn nhịp biên gối thứ 2: qb  lb2 15,31  2, 4152 M nhb  M g   ( )  ( )  8,117(kNm) 11 11 Mô men uốn nhịp gối giữa: qb  l02 15,31  2, 42 M nhgl  M gl   ( )  ( )  5,512(kNm) 16 16 Giá trị lực cắt: Q1  0,  qb  lb  0,  15, 31  2, 415  14, 789( kN ) Q2t  0,  qb  lb  0,  15,31  2, 415  22,184( kN ) Q2p  Q3  0,5  qb  l0  0,5  15,31  2,  18,372( kN ) 100 340 110 2415 2650 125 125 125 125 2400 2650 qb= 15,31 kN/m a) 2415 2400 8,117 5,512 M kNm b) 5,512 18,372 18,372 Q kN 18,372 22,184 c) 14,789 8,117 Hình3: SƠ ĐỒ TÍNH TỐN VÀ NỘI LỰC CỦA DẢI BẢN a) Sơ đồ tính tốn; b) Biểu đồ mơ men; c) Biểu đồ lực cắt 5) Tính cốt thép chịu mơ men uốn: Trọng sn à=(0,3%ữ0,9%) l hp lý, à> àmin =0,05% (thng ly 0,1%) Với có chiều dày hb ≤ 100 mm, chọn a = 15 ÷ 20 (mm) ta chọn a = 15mm cho tiết diện, chiều cao làm việc bản: h0  hb  a  100  15  85(mm) -Tại gối biên nhịp biên: với M = ± 8,117 (kN.m) = ± 8,117 ×106 (N.mm) M  106 8,117  106 m    0,132   0,3 Rb  b  ho2 8,5  1000  852 < pl ;     2 m     0,132  0,929 M  106 8,117  106 As    490(mm ) Rs    ho 210  0,929  85 %  AS 490 100%   100  0,58%  min  0,1% 1000  85 b1  ho Tra bảng phụ lục 14 sách sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối – NXB Khoa học kĩ thuật, thép ta chọn thép có đường kính: a100 có As = 503 mm2 A schän - A stt 503- 490 m(%) = 100% = ´ 100% = 2,7(%) tt 490 As Mức chênh lệch: < 10% , hợp lí -Tại gối nhịp giữa: với M = ± 5,512 (kN.m) = ± 5,512 ×106 (N.mm) M  106 5,512  106 m    0, 09   0,3 Rb  b  ho2 8,5  1000  852 < pl     2 m     0, 09  0,953 M  106 5,512  106 As    324( mm2 ) Rs    ho 210  0,953  85 %  AS 324 100%   100  0,38%    0,1% 1000  85 b1  ho Tra bảng phụ lục 14 sách sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối – NXB Khoa học kĩ thuật, thép ta chọn thép có đường kính: a150 có As = 335 mm2 A schän - A stt 335- 324 m(%) = 100% = ´ 100% = 3(%) tt 324 A s Mức chênh lệch: < 10% , hợp lí - Kiểm tra lại chiều cao làm việc ho: lớp bảo vệ c=10mm: + c=10mm sàn ≤100mm + c=15mm sàn >100mm Tính cho tiết diện dùng  max: a= c MAX  10   14mm 2 h gt  Ta có: ho = 100-14 = 86 (mm) > 85 (mm), giả thiết chọn Như trị số dùng để tính tốn ho = 85 mm thiên an tồn - Cốt thép chịu mô men âm: với pb /gb =11,52/3,79 = 3,04 ≥ 3, trị số v=1/3, đoạn vươn cốt thép chịu mơ men âm tính từ mép dầm phụ là: v.lo = 1/3x2,4 = 0,8 m; tính từ trục dầm phụ là: v.lo + 0,5.bdp = 0,8 + 0,5x0,25 = 0,925 m Chọn 930 mm + Thép chịu mô men âm gối biên, khoảng cách vươn cốt thép tính từ mép tường là: 1  l0b   2, 415  0, 4m 6 , Chọn 400 mm - Khả chịu cắt: Bản khơng bố trí cốt đai, lực cắt hồn tồn bê tơng chịu do: Qmax =18,372 kN < Qb  0,8  Rbt  b1  h0  0,8  0, 75  1000  85  103  59,985( kN ) 6) Tính cốt thép cấu tạo:  Cốt thép chịu mơ men âm đặt theo phương vng góc với dầm chính: g g Yêu cầu diện tích 1m sau: Act  (50% As và5 6) Ta có: 50% Asg  0,5  324  162, 0mm A' Chọn  6a170 (mm), có diện tích mét S = 166 mm Dùng toàn cốt mũ, khoảng cách tính từ trục dầm là: 1  l0  0,5  bdc   2,  0,  0,  0,8m 4 => Chọn 800 mm  Cốt thép phân bố bố trí vng góc với thép chịu lực: Chọn  6, a=250(mm) Có diện tích mét 114 mm , đảm bảo lớn 20% diện tích cốt thép tính 2 tốn nhịp (nhịp biên 0,2*490=98 mm , nhịp 0,2x324=64,8 ( mm ) Bố trí cốt thép xem vẽ: Mặt bố trí cốt thép sàn III TÍNH DẦM PHỤ: 1) Sơ đồ tính: Dầm phụ dầm liên tục bốn nhịp đối xứng nhịp.Xét nửa bên trái phần dầm Dầm gối lên tường đoạn không nhỏ 220mm Trong tính tốn lấy Sd =220mm, bề rộng dầm bdc =400mm td-1 td-2 a td-3 td-4 td-5 td-6 td-7 b Hình4: NHỊP TÍNH TỐN DẦM PHỤ Nhịp tính toán dầm phụ: l0b  l2  bdc bt Sd 0, 0,34 0, 22    6,5     6, 24( m) 2 2 2 Nhịp giữa: l0  l2  bdc  6,  0,  6,1( m) 6, 24  6,1  100%  2,3%  10% 6,1 Chênh lệch nhịp: 2) Tải trọng tính tốn: Tĩnh tải: Tải trọng thân dầm (khơng kể phần dày 80mm) godp  bdp  (hdp  hb )   bt nbt  2(hdp  hb )  d vua   vua  nvua godp  0, 25  (0,5  0,1)  25  1,1   (0,5  0,1)  0, 015  18  1,3  3,03(kN / m) Trong đó:  bt - Trọng lượng riêng dầm bê tông cốt thép, lấy  bt =25(kN/m3 ) n- Hệ số tin cậy tải trọng BTCT n=1,1  vua - Trọng lượng riêng lớp vữa trát dầm, lấy  vua =18(kN/m3 ) n- Hệ số tin cậy tải trọng vữa n=1,3 Tĩnh tải truyền từ bản: gb  l1  3, 79  2, 65  10, 04( kN / m) Tĩnh tải toàn phần: g dp  godp  gbl1  3,03  10,04  13, 07( kN / m) Hoạt tải truyền từ bản: pdp  pb  l1  11,52  2, 65  30,53(kN / m) Tải trọng tính tốn tồn phần: qdp  g dp  pdp  13, 07  30,53  43, 6( kN / m) 3) Nội lực tính tốn: a) Mơ men Tung độ hình bao mơ men nhánh dương: M   1  qdp  l02b  1  43,6  6, 242  1  1697, 679(kNm) Tại nhịp biên: M   1  qdp  l02  1  43,  6,12  1  1622,356( kNm) Tại nhịp giữa: Tung độ hình bao mô men nhánh âm: M     qdp  l02    43,  6,12    1622,356( kNm) pdp Tỷ số: g dp  17, 64  1, 67 10,54   Tra bảng phụ lục 11– NXB Khoa học kĩ thuật, ta có hệ số k=0,263 hệ số 1, Kết tính tốn trình bày bảng sau: Bảng 2: Tính tốn hình bao mơ men dầm phụ Nhịp, tiết diện 1 Giá trị  Tung độ M( kNm) 2 M M Nhịp biên Gối 1 0,425.l Gối – Td.5 Nhịp 0,5.l 0,0650 0,0900 0,0910 0,0750 0,0200 110,35 152,79 154,49 127,33 33,95 -0,0715 0,0180 0,0580 0,0625 -121,38 -0,0320 -0,0110 29,20 94,10 101,40 -51,94 -17,87 Tiết diện có mơ men âm cách bên trái gối thứ hai đoạn: x = k.lb = 0,263 x 6,24 =1,641 m Tiết diện có mơ men dương cách gối tựa đoạn: + Tại nhịp biên: 0,15xlb = 0,15x6,24=0,936 m + Tại nhịp giữa: 0,15xlo = 0,15x6,1=0,915 m b) Lực cắt QA  0,  qdp  lb  0,  43,  6, 24  108,83( kN ) QBt  0,  qdp  lb  0,  43,  6, 24  163, 24( kN ) QBp  QCp  0,5  qdp  l0  0,5  43,  6,1  132,98( kN ) a B Hình5: SƠ ĐỒ TÍNH TỐN VÀ NỘI LỰC TRONG DẦM PHỤ 10 Trong sơ đồ MP3 thiếu hệ số  để tính mơmen tiết diện I, II, III IV Để tính tốn MP3 tiến hành cắt rời nhịp 1-2, 2-3 thành nhịp I, II, III, IV V có tải trọng, tính M dầm kê đơn giản lên gối tự M  P  l1  198, 45  2, 65  525,88( kNm) , Dùng phương pháp treo biểu đồ, kết hợp tam giác đồng dạng xác định giá trị mômen: 1 M I  M  M B  525,88   506, 42  357, 07( kNm) 3 2 M II  M  M B  525,88   506, 42  188, 26( kNm) 3 2M B  M C  (506, 42  75, 73) M III  M   525,88   75, 73  163, 02( kNm) 3 M  MC 506, 42  75, 73 M IV  M  B  525,88   75, 73  306,59 kNm 3 Hình10: SƠ ĐỒ TÍNH BỔ TRỢ MƠMEN TẠI MỘT SỐ TIẾT DIỆN Tương tự MP3 , ta tính tốn mơmen sơ đồ thiếu hệ số , theo phương pháp treo biểu đồ, kết hợp tam giác đồng dạng xác định giá trị mơmen: Bảng 6: Tính tốn tổ hợp mômen Tiết diện Sơ đồ I II III IV  0,238 0,143 -0,286 0,079 0,111 -0,190 MG 207,68 124,78 -249,57 68,94 96,86 -165,80  0,286 0,238 -0,143 -0,127 -0,111 -0,095 Mp1 451,20 375,48 -225,60 -200,36 -175,12 -149,88 19  -0,048 -0,095 -0,143 0,206 0,222 -0,095 Mp2 -75,73 -149,88 -225,60 324,99 350,24 -149,88  Mp3 -0,321 357,07 188,26 -506,42  Mp4 Mp5 -49,96 -99,92 Mp6 306,59 175,12 275,56 -0,190 425,96 326,05 -299,75 37,86 -451,20 0,095 -149,88 0,036 18,93 -75,73 -0,286 -149,88  163,02 -0,095  -0,048 149,88 -0,143 56,79 -37,34 -131,47 -225,60 Tung độ biểu đồ bao mô men: Mmax=MG+ Max(MPi) Mmin =MG+Min(MPi) Tiết diện Momen M1=MG+MP1 I II III IV 658,89 500,26 -475,17 -131,42 -78,26 -315,67 M2=MG+MP2 131,96 -25,09 -475,17 393,93 447,10 -315,67 M3=MG+MP3 564,76 313,05 -755,99 231,96 403,45 -241,52 M4=MG+MP4 157,72 24,87 -399,44 244,05 372,42 -617,00 M5=MG+MP5 226,61 162,65 -192,77 31,60 -34,61 -391,40 M6=MG+MP6 633,65 450,83 -549,32 -80,94 96,86 -15,92 Mmax 658,89 500,26 -192,77 393,93 447,10 -15,92 Mmin 131,96 -25,09 -755,99 -131,42 -78,26 -617,00 Biểu đồ bao mơ men dầm 20 Hình11: SƠ ĐỒ TÍNH MƠ MEN TRONG DẦM Hình12: BIỂU ĐỒ BAO MÔMEN XÁC ĐỊNH THEO PHƯƠNG PHÁP TỔ HỢP 21 Xác đinh mô men mép gối Xét gối 2, theo hình bao mơ men ta thấy phía bên phải gối 2, biểu đồ M bên phải dốc Mmin bên trái, đó, mơ men bên mép phải có trị tuyệt đối lớn (hình 13) Do tính chất đối xứng dầm nên ta cần tính cho nửa dầm sau lấy đối xứng B M mg  M gB  ( M gB  M E )  0,5  bc l1 B M mg  755,99  (755,99  231,96)  200 2650 B M mg  681, 43( kNm) Trong đó: Cột có tiết diện bc x bc =0,4mx0,4m Độ dốc biểu đồ đoạn gần gối 2: Hình13: SƠ ĐỒ TÍNH Mmg - Xác định tung độ mơmen điểm gãy khúc: Đặt giá trị tung độ mô men điểm gãy khúc y, khoảng cách từ tung độ mô men tới gối x, phương trình cân tam giác đồng dạng ta có: + Điểm gãy khúc bên trái gối 2: y1  313,05  2650  x1  2650  755,99  313,05   2650  x1  y1  25,09  2650 475,17  25,09  x1  1202(mm)   y1  270,97(kN.m) + Điểm gãy khúc bên phải gối 2: 22 y  231,96  2650  x  2650  755,99  231,96   x  1155(mm)  2650  x  y  131, 42   475,17  231,96  y  325,32(kN.m)  2650 b Xác định biều đồ bao lực cắt: Tung độ biểu đồ bao lực cắt: Do tác dụng tĩnh tải G : QG=  xG=  x 109,76 (kN) Do tác dụng hoạt tải Pi: QPi=  ixP=  ix 198,45 (kN) Trong hệ số  lấy theo phụ lục 12 Các trường hợp tải trọng lấy theo hình 11, kết ghi bảng7 Trong đoạn khơng có hệ số  để tra; ta suy lực cắt Q theo phương pháp mặt cắt, xét mối quan hệ mômen lực cắt: “ Đạo hàm mơmen lực cắt” Ví dụ nhịp biên có : M  M I 124,78  207,68 Q I II  II   31, 28(kN) L 2,65 Sơ đồ 1: Q I II  M  M1 375, 48  451,2   28,58(kN) L1 2,65 Sơ đồ 2: Thông thường đoạn nhịp có lực cắt bé nên đặt thép đai theo yêu cầu cấu tạo Tổ hợp lực cắt sau: Qmax=QG+max(QP) Qmin=QG+min(QPi) Hình bao lực cắt thể hình 14 Bảng 7: Tính tốn tổ hợp lực cắt Đoạn Sơ đồ QG QP1 QP2 QP3 1-I I - II II - 2 - III III - IV IV - 0,714 - -1,268 1,005 - -0,905 78,37 -31,28 -139,18 110,31 10,54 -99,34 0,857 - -1,143 0,048 - - 170,07 -28,58 -226,82 9,53 9,53 9,53 -0,143 - -0,143 1,048 - -0,952 -28,38 -27,98 -28,38 207,97 9,53 -188,92 0,679 - -1,321 1,274 - -0,726 134,74 -63,70 -262,15 252,82 54,18 -144,07 -0,095 - -0,095 0,810 - -1,190 23 QP4 -18,85 -18,85 -18,85 160,74 37,90 -236,15 0,081 - -1,190 0,286 - 0,286 16,07 -37,70 -236,15 56,76 56,56 56,76 - - 0,036 - - - 7,14 7,14 7,14 -35,52 -35,52 -35,52 Qmax 248,44 -24,14 -132,04 363,13 67,09 -42,58 Qmin 49,99 -94,98 -401,33 74,79 -24,98 -335,49 QP5 QP6 Hình14: BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT 4) Tính cốt thép dọc chịu lực cho dầm a Tính với tiết diện chịu mơ men âm Tính theo tiết diện hình chữ nhật b=400mm h=900mm Ở gối, cốt thép dầm phải đặt xuống phía hàng cốt thép dầm phụ nên a lớn Giả thiết a=80mm => h0= 900 –80 = 820 mm Tại gối 2, lấy mô men mép gối M 2mg =681,43 kNm M 681, 43  106 m    0, 298   R  0, 439 Rb  bdc  h02 8,5  400  8202     2 m As      0, 298  0,818 M 681, 43  106   3909mm   Rs  h0 0,818  260  820 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: = As 3909  100%   100%  1, 09% b  h0 400  820 Tại gối 3, lấy mô men mép gối M 3mg =542,33 kNm 24 m    M 542,33  106   0, 237   R  0, 439 Rb  bdc  h02 8,5  400  8202   2 m     0, 237  0,862 M 542,33  106 As    2949mm   Rs  h0 0,862  260  820 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: = As 2949  100%   100%  0,82% b  h0 400  820 b Tính với tiết diện chịu mơ men dương Với tiết diện dầm chịu mô men dương ta tính tốn với tiết diện chữ T có cánh vùng nén, bề dày cánh hf= 100 mm Giả thiết a = 50 mm h  900  50  850 mm Độ vươn cánh Sf không lấy lớn giá trị bé trị số sau: 1  ld   7,95  1,325(m) 6 Một nửa khoảng cách thông thuỷ dầm cạnh nhau: 0,5  l  0,5  (6,5  0, 4)  3, 05(m) ( h f  0.1h ,với h =900mm dầm ngang dầm cách 6,1m) S  min(1,325m;3, 05m)  1,325(m) S  1325( mm) Vậy f Chọn f b  b   S f  400   1325  3050(mm) Bề rộng cánh f 0,5  h f Ta có Mf=Rbxbfxhfx(h0)=8,5x3050x100x(850-(0,5x100))=2074,0 kNm Mô men dương lớn Mmax=658,89 kNm < Mf=2074,0 kNm  Trục trung hịa qua cánh  tính tốn theo tiết diện chữ nhật : b  b f  3050mm h  900mm, a  50mm, h0  850mm , Tại nhịp biên, với M=658,89kNm m    M 658,89  106   0, 035   R  0, 439 Rb  b f  h02 8,5  3050  850   2 m    (2  0, 035  0,982 25 As  M 658,89x106   3036mm   Rs  h0 0,982  260  850 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: = As 3036  100%   100%  0,86% bdc  h0 400  830 Tại nhịp giữa,với M=447,1 kNm M 447,1x106 m    0, 024   R  0, 439 Rb  b f  h02 8,  3050  8502     2 m     0, 024  0,988 M 447,1x106 As    2048mm2   Rs  h0 0,988  260  850 = Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 2048  100%   100%  0,57% b  h0 400  830 Bảng 7: Bảng thống kê diện tích cốt thép tiết diện dầm Tiết diện AS tính tốn (mm2) Cốt thép Diện tích (mm2) Mức chênh lệch (%) Nhịp biên Gối Nhịp Gối 3036 3909 2048 2949   3215 5.9  3975 1.7   2233 2993 1.5 Hình15: BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI CÁC TIẾT DIỆN CHÍNH Kiểm tra khoảng hở (t0) cốt thép thép dọc: 26 Với dầm khì chiều dày kết cấu h>250mm chọn C=20mm (25mm) - t0 ≥ max ( max ; 30mm) với cốt thép lớp dầm  - t0 ≥ max ( max ; 25mm) với cốt thép lớp dầm b  2c  n 400   25  (5  25   25) t0  d   30,17 mm  25mm n 1  1 Nhịp biên có: 400   25  (5  25   22) t0   30,17 mm  30mm  1 Gối có thõa mãn 5) Tính cốt thép chịu lực cắt (Cốt đai): Các giá trị lực cắt dầm số đoạn l1: Bên phải gối dầm có lực cắt Bên trái gối dầm có lực cắt Q Q  401,33(kN ) Bên phải gối dầm có lực cắt Bên trái gối dầm có lực cắt Q1p  248, 44(kN ) t Q2p  363,13(kN ) Q3t  335, 49(kN )  Q  401,33(kN ) t Tính với lực cắt max Xác định:  Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính: Qmax  Qbt  0,3 w1b1 Rb bh0 + Tính w1: Es 21  105 s    8, 75 Eb 2,  105 Với b = 400mm ≥ 350mm, giả thiết chọn thép đai 8 ba nhánh có asw = 50,3(mm2), khoảng cách thép thỏa mãn yêu cầu cấu tạo sau: h 900 Sct  min( d ;300)mm  min( ;300)mm  300(mm) 3 A  50,3 w  sw   0, 00126 bs 400  300  w1 = 1+5asw = 1+5×8,75×0,00126 = 1,055 ≤ 1,3 Thép lớp có c = 40mm, a = c-0,5đai = 40-0,5×8 = 36 mm  h0 = h-a = 900-36 = 864 mm + Tínhb1: 27 b1 = 1-Rb = 1-0,01×8,5 = 0,915  Qbt  0,3 w1b1 Rb bh0  0,3  1, 055  0,915  8,5  400  864  10 3  850, 72( kN ) Qmax  Qbt  850, 72(kN )  Vậy đạt yêu cầu  Kiểm tra cần thiết đặt cốt đai: Giả thiết C0* = 2h0 tính Qb0 theo công thức: = 401,33 (kN) Rbt bh02 = 0, 75Rbt bh0 = 0, 75 ´ 0, 75´ 400 ´ 864 = 194400( N ) = 194, 4(kN) C Qb0 = 194,4 kN < Q = 401,33 kN  Phải tính tốn cốt đai chịu lực  Tính tốn cốt thép đai: Khoảng cách S lớn nhất: Qb =  Smax j b2 Rbt  b  h02 0, 75  400  864    558mm Q 401,33  103 Chọn s ≤ (sct,smax) = (300; 558) = 300 mm Tiến hành toán kiểm tra cốt đai Chọn  8, a=150 (mm), asw = 0,503 ( cm ) nhánh R  ( asw  n) 170  (50,3  3) N qsw  sw   171, 02( )  171, 02( kN / m) s 150 mm qsw = 171,02 (kN/m) > qsw,min = 0,25Rbt.b = 0,25*0,75*400 = 75 (kN/m) Do đó, giả thiết C = C0, tính C* theo công thức: C*  b Rbt bh0 1,5  0, 75  400  864   1402(mm) qsw 171, 02 So sánh: Ta có 2h0 = 2×864=1728 mm > C* = 1402 mm  Chọn C =C0 = C* = 1402 mm Kiểm tra khả chịu lực theo điều kiện: Q ≤ Qbsw = Qb + Qsw + Khả chịu lực bê tông: j b2R bt bh02 1,5´ 0,75´ 400´ 8642 Qb = = = 239,69(kN) C 1402 Q bmin =0,5R bt bh =0,5×0,75×400  864 = 129,6  103 (N) = 129,6(kN) Q bmax =2,5R bt bh =2,5×0,75×400  864 = 648  103 (N) = 648(kN) Qbmin = 129,6 (kN) ≤ Qb = 239,69 (kN) ≤ Qbmax = 648 (kN)  Đạt yêu cầu Khả chịu lực cốt thép đai: Qsw = j swqswC0 = 0,75´ 171,02´ 1402 = 179,76(kN)  Khả chịu cắt tổng thể dầm là: Qbsw = Qb + Qsw = 239,69+179,76 = 419,45 (kN) > Qmax = 401,33 (kN)  Vậy cốt đai chọn thỏa mãn yêu cầu chịu lực 28 Căn vào điều kiện tính tốn ta chọn cốt đai 3 nhánh, s=150 (mm) bố trí gối *) Tại vị trí nhịp Qnh = 94,98 (kN) < Qb0 = 194,4 (kN) ỉ ỉ 3h 900 ữ ỗ Snh = minỗ ;500ữ = ;500 = 500mm ữ ữ ỗ ỗ ữ ữ ỗ4 ỗ ố ứ ố ứ gia nhịp vào điều kiện tính tốn ta chọn cốt đai  8, s =400(mm) hợp lí Tính cốt treo Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm cần bố trí cốt treo để gia cố cho dầm Lực tập trung dầm phụ truyền vào dầm là: P1 = P + G1 = 198,45 + 84,96 = 283,4 kN Cốt treo đặt dạng cốt đai phải có diện tích tính toán là: P1  (1  Asw  Rsw hs ) h0  283,  103  (1  170 n= 864  500 ) 864  965mm 965 = 6,36 3´ 50,3 Dùng đai 8, nhánh, số cốt treo cần thiết -> Chọn n=8 bố trí với khoảng cách thép 100 mm, bên đoạn hs=364 mm Hình16: BỐ TRÍ CỐT TREO Tính, vẽ hình bao vật liệu a Tính khả chịu lực Tại nhịp biên mơmen dương, tiết diện chữ T có cánh nằm vùng nén, bề rộng cánh b  b f  3050mm , bố trí cốt thép  diện tích As  3215mm a  25mm  0,5  25mm  38mm  h0  900  38  862mm 29  Rs  As 260  3215   0, 0374 Rb  b f  h0 8,5  3050  862 x    h0  0, 0374  862  32mm  h f  100mm   1 trục trung hoà qua cánh  0, 0374  1  0, 9813 2 M td    Rs  As  h0  0, 9813  260  3215  862  707, 07 kNm Gối 2, mômen âm tiết diện chữ nhật b  h  400  900 , bố trí cốt thép diện tích As  3975mm a1  40mm  0,5  25mm  53mm a2  40mm  25mm  30mm  0,5  22mm  106mm a a1 A1  a2 A2 53  3215  106  760   63(mm) A 3975 Ta có h0  h  a  900  63  837mm;  Rs  As 260  3975   0,3632   R  0, 65 Rb  b  h0 8,5  400  837   1  0,3632  1  0,8184 2 M td    Rs  As  h0  0,8184  260  3975  837  707,96kNm Kết tính tốn khả chịu lực ghi bảng 8, tiết diện tính tốn theo trường hợp tiết diện đặt cốt thép đơn (với tiết diện chịu mômen dương thay  b  bf ) Rs  As     Rb  b  h0 , , M td    Rs  As  h0 Bảng 8: Khả nặng chịu lực tiết diện Tiết diện Số lượng diện tích cốt thép M td h0 (mm)   862 0,0374 0,9813 707,07 862 0,0286 0,9857 542,36 (kNm) Giữa nhịp biên 5 25  2 22 , As  3215mm Cạnh nhịp biên Cắt 2 22 5 25 , As  2455mm Cạnh nhịp biên Cắt 2 25 3 25 , As  982mm 862 0,0171 0,9914 327,3 Trên gối 5 25  4 22 , As  3975mm 837 0,3632 0,8184 707,96 847 0,2903 0,8549 605,25 Cạnh gối Cắt 2 22 5 25  2 22 ; As  3215mm 2 2 30 Cắt 2 22 5 25 ; Cạnh gối As  2455mm2 847 0,2216 0,8892 480,72 Cạnh gối 2 Cắt 2 25 3 25 ; As  1473mm 847 0,133 0,9335 302,81 Giữa nhịp 3 25  2 22 ; As  2233mm 862 0,026 0,987 493,96 Cạnh nhịp Cắt 2 22 3 25 ; As  1473mm 862 0,0171 0,9914 327,3 Trên gối 3 25  4 22 , As  2993mm 847 0,2702 0,8649 570,06 847 0,2016 0,8992 442,18 847 0,133 0,9335 302,81 Cạnh gối Cạnh gối 2 Cắt 2 22 3 25  2 22 ; As  2233mm 2 Cắt 2 22 3 25 ; As  1473mm a Xác định mặt cắt lý thuyết Cốt thép số (đầu bên phải, gần gối 2): Sau cắt cốt thép số 7, tiết diện gối lại cốt thép số 4,5 va ( 5 25  2 22 ) phía trên, khả chịu lực thớ 605,25 kNm Biểu đồ vật liệu cắt biểu đồ bao mômen điểm H, mặt cắt lý thuyết cốt thép số Bằng quan hệ hình học tam giác đồng dạng, xác định khoảng cách từ điểm H tới mép phải gối 404 mm.Xác định đoạn thép kéo dài cốt thép số (bên phải gối 2): Q độ dốc biểu đồ bao mômen: 231,96  755,99 Q  372,81kN 2, 65 Tại khu vực khơng có cốt xiên nên Qs.inc  ; Tại khu vực cốt đai  8, s  150 nhánh, vậy: qsw  171,02kN / m W3p  Chọn Q  Qs.inc 372,81   5    0, 025  1, 2m  20  20  0, 025  0,5m  qsw  171, 02 W5P  1200mm Tiến hành tương tự cho cốt thép khác, kết sau: Cốt thép số 2(đầu bên trái) Cách tim tường đoạn 1310 mm Đoạn kéo dài 860 mm Cốt thép số 2(đầu bên phải) Cách mép gối 1980 mm 1210 mm Cốt thép số 3(đầu bên trái) Cách tim tường đoạn 2180 mm 840 mm Cốt thép số 3(đầu bên phải) Cách mép gối 3150 mm 580 mm Cốt thép Mặt cắt lý thuyết (đã làm tròn) 31 Cốt thép số 5(đầu bên trái) Cốt thép số 5(đầu bên phải) Cốt thép số (đầu bên trái) Cách mép gối 930 mm Cách mép gối 1130 mm Cách mép gối 490 mm 1310 mm 1220 mm 1290 mm Cốt thép số (đầu bên phải) Cách mép gối 540 mm 1200 mm Cốt thép số (đầu bên trái) Cách mép gối 180 mm 1290 mm Cốt thép số (đầu bên phải) Cách mép gối 210 mm 1200 mm Cốt thép số (đầu bên trái) Cách mép gối 2240 mm 1070 mm Cốt thép số (đầu bên trái) Cách mép gối 2030 mm 960 mm Cốt thép số 11 Cách mép gối 650 mm 1210 mm Cốt thép số 12 Cách mép gối 270 mm 1210 mm Hình17: MẶT CẮT LÝ THUYẾT CỐT THÉP DẦM CHÍNH Cốt thép cấu tạo - Cốt thép số 12 (316) : cốt thép sử dụng làm cốt giá nhịp biên, đoạn mơmen âm Diện tích cốt thép 603 mm2 không nhỏ 0,1%bh0  0,1%  400  847  338,8mm - Cốt thép số 13 (216) : cốt thép sử dụng làm cốt giá dầm, Diện tích cốt thép 402 mm2 khơng nhỏ 0,1%bh0  0,1%  400  847  338,8mm Kiểm tra neo cốt thép Cốt thép phía sau cắt số cịn lại kéo vào gối phải đảm bảo lớn 1/3 diện tích cốt thép nhịp: Nhịp biên: 5 25  2 22 cắt 2 25  2 22 cịn 3 25 , diện tích cịn lại 46% lớn 30% vào gối Điều kiện gối : Qb  129, 6kN 32 Tại gối 1: Cốt thép chịu kéo vùng bê tông chịu kéo: lan   Rs 260    an .   0,   11  32, 4  an   Rb 8,       20  an  Như vậy: Chọn lan  34  34  25  850mm Tại gối 2, phía nhịp biên kéo vào 3 25 phía nhịp kéo vào 3 25 Cốt thép chịu nén vùng bê tông chịu nén: lan   Rs 260    an .   0,     23, 3  an   Rb 8,       12  an  Như vậy: Chọn lan  24  24  25  600mm 10 Nối buộc cốt thép Tại nhịp biên: Nối buộc cốt thép số 12 (16) với cốt thép số (25) Nối buộc vùng bê tông chịu nén: lan   Rs 260    an .   0, 65     28  an   Rb 8,       15  an  Như vậy: Chọn lan  30  30  16  480mm Tại nhịp giữa, Nối buộc cốt thép số (25) với cốt thép số 10 (25) Nối buộc vùng bê tông chịu nén:  Như vậy: Chọn lan  30  30  25  750mm 33 ... 18,372 18,372 Q kN 18,372 22,184 c) 14,789 8,117 Hình3: SƠ ĐỒ TÍNH TỐN VÀ NỘI LỰC CỦA DẢI BẢN a) Sơ đồ tính tốn; b) Biểu đồ mơ men; c) Biểu đồ lực cắt 5) Tính ct thộp chu mụ men un: Trng sn à=(0,3%ữ0,9%)... l0  0,5  43,  6,1  132,98( kN ) a B Hình5: SƠ ĐỒ TÍNH TỐN VÀ NỘI LỰC TRONG DẦM PHỤ 10 a) Sơ đồ tính tốn; b) Biểu đồ mơ men; c) Biểu đồ lực cắt 4) Tính cốt thép dọc: a) Với mơ men âm: Tính... định biểu đồ bao mơmen Lợi dụng tính chất đối xứng sơ đồ tính tốn để vẽ biểu đồ mơ men theo phương pháp tổ hợp nội lực Tìm trường hợp tải trọng gây bất lợi cho dầm (hình 11) Xác định biểu đồ mômen