TÍNH TOÁN BẢN SÀN
Phân loại bản sàn tính toán
Xét tỷ số hai cạnh của ô bản: = = = 2.54 → Bản thuộc loại bản dầm, làm việc theo phương cạnh ngắn Khi tính toán cần cắt ra một dải rộng b 1 m
theo phương như hình vẽ 1.
1.1.1 Chọn sơ bộ kích thước
Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn:
Chiều cao dầm phụ hdp = ÷ x L 2 = ÷ x 6200 = (387.5 ÷ 516.6) (mm) Chọn hdp = 400 (mm)
Chiều rộng dầm phụ bdp = ÷ x h dp = ÷ x 400 = (100 ÷ 200) (mm)
Vậy kích thước dầm phụ : b x h = 200 x 400 (mm 2 )
Chiều cao dầm chính: ÷ x 3L 1 = ÷ x 3 x 2500 h dc = ÷ x l dc =
Chiều rộng dầm chính: ÷ x 700 = ( 175 ÷ 350) (mm) b dc = ÷ x h dc =
Vậy kích thước dầm chính: b x h = 300 x 850 (mm 2 )
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 1
1.1.2 Nhịp tính toán của bản sàn
Sàn loại bản dầm được cắt theo phương cạnh ngắn L1 với bề rộng b = 1(m), được xem như một dầm liên tục nhiều nhịp, với các dầm phụ làm gối tựa.
Tính toán bản theo sơ đồ có xét đến biến dạng dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa, cụ thể như sau:
Sơ đồ tính như hình vẽ
Xác định tải trọng
Hình 1 2 Sơ đồ tính sàn
Giả thiết sàn gầm các lớp cấu tạo như hình 1.2 Tĩnh tải là trọng lượng bản thân các lớp của sàn: gs tt
Hình 1 3 Cấu tạo các lớp sàn
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 2 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Bảng 1.2: Tĩnh tải tác dụng lên sàn.
Chiều dày lớp Trọng lượng Giá trị
Các lớp cấu tạo tính toán
STT riêng Hệ số vượt tải ni sàn δ i (mm) g s tt
Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên bản sàn ứng với bản sàn có bề rộng b1m :
Xác định nội lực sàn
Đối với dãy bản đang xét ở trên ( cắt theo phương L 1 ), sẽ làm việc như dầm liên tục chịu tải phân bố đều q
- Moment lớn nhất ở nhịp biên:
- Moment lớn nhất ở gối thứ 2:
- Moment lớn nhất ở các nhịp giữa và gối giữa:
1616 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Hình 1.4 : Biểu đồ moment sàn
Tính toán lựa chọn cốt thép
Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15 có 3 = 8.5 ( 567) Cốt thép bản sàn sử dụng loại CB 240
Hình 1.5 Tiết diện tính toán sàn
Diện tích cốt thép: A st EA
Bảng 1.3 Kiểm tra hàm lượng cốt thép
Kiểm tra hàm lượng cốt thép: ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Bố trí cốt thép
Chọn = nên đoạn kéo dài cốt thép mũ đối với nhịp 2200 mm là
550 (mm), còn đối với nhịp 2300mm là α x L = x 2300 = 575 (mm), (làm tròn
Cốt thép mũ giao giữa sàn và dầm chính lấy không bé hơn 1/3 diện tích cốt thép lớn nhất lại nhịp A Q = x 450 = 150 (mm ) Chọn d6a150,
Cốt thép phân bố chọn : R67200
Chọn thép cấu tạo ở cốt mũ: R67250
Hình 1.6 Bố trí thép sàn ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Hình 1.7 Mặt cắt thép vuông góc với dầm chính
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 6
TÍNH TOÁN DẦM PHỤ
Sơ đồ tính
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo, sơ đồ tính là dầm liên tục có các gối tựa là tường biên và dầm chính.
Nhịp tính toán của dầm hphụxlấyb theoP0mépx200gốitựa,
(mmđược) chia làm 3 nhịp - Kích thước dầm phụ : TU TU
- Kích thước dầm chính : hTW xbTW = 700 x 300 (mm ).
+ Đối với nhịp biên: LX = L xbTW = 6200 x300 = 5750 (mm)
+ Đối với nhịp giữa : L = L bTW = 6200 300 = 5900 (mm)
Hình 2.1: Sơ đồ tính của dầm phụ.
Xác định tải trọng
+Trọng lượng bản thân dầm phụ: g = bTU ZhTU hQ[γγX] n = 0.2x (0.5 0.09)x25x1.1 2.255 KN/m +Tĩnh tải từ sàn truyền vào: g = gxl = 3.72 x 2.5 = 9.3 ( KN/m)
Tổng tĩnh tải: gTU = g + g = 2.255 + 9.3 = 11.555 (KN/m)
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 7 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
2.2.2 Hoạt tải pHoạt TU =tảipxltính=toán10.2từ xbản2.5sàn= 25.5truyền(KN/m)vào:
Xác định nội lực
Tung độ của biểu đồ bao moment tính theo công thức sau:
+ Đối với nhánh dương: M = β q TU (l hX , l h )
+ Đối với nhánh âm: M = β q TU (l hX , l h )
+ Đối với nhịp biên: ( L o L ob ) l jk → m = 0.258 β β
Trong đó : : tra bảng, : phụ thuộc vào tỉ số : i jk
Bảng 2.1: Thông số biểu đồ bao moment của dầm phụ.
Tung độ biểu đồ M (kNm)
Nhịp Vị trí β 1 β 2 Nhánh dương Nhánh âm
2.3.2 Biểu đồ bao lực cắt
M dương triệt tiêu cách gối tựa một đoạn 0.15l X = 0.15 x 5.75 = 0.8625 m Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định theo công thức sau:
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 8 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU + Ở gối thứ 1 : Qr = 0.4 x qTU x lhX = 0.4 x 37.055 x 5.75 = 85.23 KN
+ Ở bên trái gối thứ 2: Q ]t s = 0.6 x qTU x lhX = 0.6 x 37.055 x 5.75 = 127.84 KN + Ở bên phải gối thứ 2: Q u B
Hình 2.2 Biểu đồ bao nội lực dầm phụ
Tính toán cốt thép chịu uốn
Kiểm tra lại tiết diện đã chọn:
Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15 có RX = 8.5 ( MPa).
Cốt thép dọc cho dầm phụ được sử dụng loại CB300 T với RQ = 260 MPa Dầm được đổ toàn khối và trong quá trình tính toán cốt thép, một phần bản cánh cũng được xem xét tham gia chịu lực cùng với sườn Tùy thuộc vào giá trị moment âm hay dương, việc xét hoặc không xét bản cánh trong tính toán sẽ được quyết định.
Tại tiết diện ở nhịp (ứng với giá trị moment dương), bản cánh nằm trong vùng chịu nén Tiết diện tính toán là tiết diện hình chữ T.
Xác định kích thước tiết diện:
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 9
= 90(;;); = 200(;;); ℎ Kích thước tiết diện chữ T : … „ = 1280 (;;); ℎ … „
Hình 2.3: Tiết diện tính toán của dầm phụ
Xác định vị trí trục trung hòa :
= 111.487 kNm Suy ra: Trục trung hòa qua cánh, tính cốt thép như tiết diện hình chữ
406.37 kNm v M b„xh („ nhật lớn: } với …
Cốt thép tính toán và chọn được thế hiện trong bảng 2.2.
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 10
Bảng 2.2: Kết quả tính thép tại từng tiết diện của dầm phụ
Tiết diện M α m ξ A s Bố trí As chọn U(%) Nhịp biên
Hàm lượng cốt thép tối đa :
2.4.2 Tính toán cốt thép chịu cắt
Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :
Cần xác định cốt đai dựa trên tính toán chính xác mà không cần phải tăng kích thước tiết diện Điều kiện chịu cắt của tiết diện nghiêng khi có tải phân bố đều cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong thiết kế.
Lực phân bố cốt ngang theo đơn vị chiều dài
460 qQš,‹›œ = 0.25 RX]b = 0.25 x 0.75 x 200 = 37.5 N/ mm < qQš ( th a )
Chọn đường kính cốt đai d6 (7$— = 28.3 ;; ), số nhánh đai n = 2
Bước cốt đai tí h toán 170 x 2 x
Bước cốt đai lớn nhất
Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 11
Chọn bước cốt đai thiết kế Sš,W¡ = 100 ;; trong đoạn n ¢4 cho vị trí gần gối tựa, trong đoạn n¢2 giữa nhịp còn lại lấy S š,W¡ = 200 ;;
Kiểm tra lại khả năng chịu cắt ’u của dầm sau khi bố trí cốt đai.
Tại vị trí bước cốt đai thiết kế Sš,W¡ = 100 ;; qQš R
Tại vị trí bước cốt đai thiết kế Sš,W¡ = 200 ;; q Qš R
Lực cắt Q tại vị trí n¢ gần gối tựa thứ 2 của dầm phụ :
Tại tiết diện đang xét có A s , tính a tt Chọn 7 = 20;;, ¤ = 25;;, ¤ = 30;;
Với: a 0 : chiều dày lớp bê tông bảo vệ; t 1 : khoảng thông thủy giữa 2 lớp thép bố trí mép dưới; t 2 : khoảng thông thủy giữa 2 lớp thép bố trí mép trên.
Kiểm tra khả năng chịu lực của các tiết diện thông qua các công thức sau: h 0tt h dp a tt
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 12
Hình 2.4 Mặt cắt cốt thép tại nhịp biên a) Nhịp biên M ‹Ž• ; b) Cạnh nhịp biên 1; c) Cạnh nhịp biên 2
Hình 2.5 Mắt cắt cốt thép tại gối thứ hai a) Gối thứ 2 ; b) Cạnh gối thứ 2-1; b) Cạnh gối thứ 2-2
Hình 2.6 Mặt cắt cốt thép tại nhịp giữa a) Nhịp giữa M ‹Ž• ; b) Cạnh nhịp giữa
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 13 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Bảng 2.3: Khả năng chịu lực của dầm phụ tại từng tiết diện
Tiết diện Cốt thép A s a tt h 0tt ξ α m [M] (kNm) ΔMM
2.4.3 Xác định tiết diện cắt lý thuyết và đoạn kéo dài W
Bảng 2.4: Vị trí cắt lí thuyết và đoạn kéo dài W của dầm phụ.
Vị trí thép Vị trí cắt lý thuyết chọn diện (mm) (kN) (mm) cắt (mm)
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 14 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 15
Cốt thép dọc tại gối biên và những vị trí không đủ chiều dài trong dầm phụ cần được neo và nối để đảm bảo khả năng truyền lực Chiều dài đoạn neo cơ sở đóng vai trò quan trọng trong việc gia cố kết cấu.
L ,Žœ = 809 mm ối với cốt thép d14 đối với cốt thép d14
L ,Žœ = 924 mm ối với cốt thép d16 đối với cốt thép d14
Chiều dài đoạn nối thép tính toán :
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 16 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Với : G G +, ºằ ạºằ +,ẳẵ = 1.0 cho cả hai trương hợp cốt thộp chịu kộo và nộn.
-L Žœ Đối=với1.0cácx924thanhx1.0cốt=thép924d16(mm)chịu →kéoChọnneo vàoL Žœ gối0biênmm(mép trên ):
-L Žœ Đối=với0.75cácx thanh924x cốt1.0thépi3d16(mm)chịu nén→ ChọnneovàoL Žœ gối= biên700 (mmmép dưới ):
- Đối với các thanh cốt thép d14 nối trong vùng kéo :
L ¿ŽU = 1.2 x 809 x 1.0 = 971 (mm) → Chọn L Žœ = 970 mm - Đối với các thanh cốt thép d14 nối trong vùng nén :
L ¿ŽU = 0.9 x 809 1.0 = 728 (mm) → Chọn L Žœ = 730 mm - Đối với các thanh cốt thép d16 nối trong vùng kéo :
L ¿ŽU = 1.2 x 924 x 1.0 = 1108 (mm) → Chọn L Žœ = 1110 mm - Đối với các thanh cốt thép d16 nối trong vùng nén :
L ¿ŽU = 0.9 x 924 x 1.0 = 831.6 (mm) → Chọn L Žœ = 830 mm
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 17
TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat
TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH
Sơ đồ tính
Sơ đồ tính dầm chính
Hình 3.1 Sơ đồ tính dầm chính
Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhịp, có nhịp tính toán như sau:
Chênh lệch giữa nhịp biên và nhịp giữa không quá 10% nên xem là dầm đề nhịp.
Xác định tải trọng
Tải trọng tác dụng lên dầm chính là tải trọng tập trung ( gồm tĩnh tải G và hoạt tải P ) do dầm phụ truyền xuống.
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 20 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Hình 3.2 Phần diện tích tính trọng lượng bản thân cho dầm chính
Trong đó : G là trọng lượng bản thân dầm chính
G = n γ X] b TW (h TW h Q ) L n γ X] b TU Zh TU h Q [γb TW
Xác định nội lực
3.3.1 Xét các trường hợp tải
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 21
Hình 3.3 các trường hợp đặt tải cho dầm chính 3.3.1 Biểu đồ bao moment
Tung độ của biểu đồ moment tại tiết diện bất kì của từng trường hợp đặt tải được xác định theo công thức:
Các trường hợp tải trọng của dầm 4 nhịp.
Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng dưới.
Bảng 3.1 Bảng giá trị moment tại từng trường hợp tải.
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 22 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 23
Hình 3.4 Biểu đồ moment cho các trường hợp tải trọng
Sơ đồ d : Đoạn dầm AB
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 24 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Bảng 3.2: Bảng giá trị bao moment dầm chính
Hình 3.5 Biểu đồ moment cho các trường hợp tổ hợp tải trọng ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Hình 3.6 Biểu đồ moment trong dầm chính 3.3.2 Biểu đồ bao lực cắt
Để xác định biểu đồ lực cắt từ biểu đồ moment, cần dựa vào mối quan hệ giữa chúng Giá trị của lực cắt được tính bằng độ dốc của biểu đồ moment.
Lực cắt giữa 2 tiết diện là : ’ với ’ = Â ′ = ¤7' (Hình 3.7)
Bảng 3.3: Bảng giá trị lực cắt dầm chính
Q3 169.328 -75.489 -320.56749 296.312 51.4945 -193.3232Q4 46.9589 -39.759 -126.73689 222.954 -21.864 -266.6816Max 197.628 -75.489 -320.56749 296.312 51.4945 -266.6816 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Hình 3.7 Biểu đồ bao lực cắt trong dầm chính
Bê tông cấp độ bền B15 có:3 = 8.5(MPa), 3% = 0.75 (MPa).
Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CB300-V có: 3 $ = 260(MPa)
Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại CB240-T có: 3$— = 170(MPa)
Tương ứng với giá trị moment dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T Xác định Ã…
Chiều rộng bản cánh: … = & + 2Ã… = 300 + 2 540 = 1380(mm).
Kích thước tiết diện chữ T : b} „ = 1380(mm); h}
Xách TW định0(mm) vịtrítrục. trung hòa:
Tính cốt thép
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
→ Trục trung hòa đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật với kích thước 1380 x 850 mm
Tương ứng với giá trị moment âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật có kích thước: 300 x 850 mm Giả thiết h0 = 850 – 70 = 780mm }
Xác định moment mép cột: hW 0.3
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Kết quả tính cốt thép như sau: ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Bảng 3.4: Bảng tính thép tại từng tiết diện dầm chính.
Tiết diện M α ε As Chọn cốt thép μ (%)
Kiểm tra hàm lượng cốt thép :
Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Cần phải 87750 đặt N cốt ~ đai Q “” và khụng 20568 cầntăng ẽ~ kớch 595700 thước
Bước cốt đai lớn nhất:
Bước cốt đai theo Q cấu tạo: 320568 Đoạn gần gối: s w,ct {0.5h0, 300mm} = {0.5 x 780mm, 300mm} = 300mm Đoạn giữa nhịp
~ s w,ct {0.75h 0, 500mm} = {0.75 x 780mm, 500mm} = 500 mmm
Chọn cốt đai φ8 (asw = 50.3 mm 2 ), số nhánh n = 2, bước cốt đai thỏa mãn yêu cầu để bố trí s w
100, 150, 200, 250, 300 mm trong đoạn 1/3 nhịp (l 1 = 2.5m) gần gối tựa.
Để tính toán khả năng chịu cắt Q DB của dầm chính, trước tiên cần xác định cốt đai với kích thước s w = 150mm Các bước thực hiện bao gồm việc phân tích tải trọng và ứng suất, từ đó tính toán giá trị Q DB theo tiêu chuẩn thiết kế Việc này rất quan trọng trong đồ án bê tông cốt thép nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả cho cấu trúc GVHD của đồ án là TS Nguyễn Văn Hậu.
= 114.012 N/mm sš 150 qQš,‹›œ = 0.25R%b = 0.25 x 0.75 x 300 = 56.25 N/mm < qQš (th a)
Bảng 3.4 trình bày kết quả tính toán khả năng chịu lực cắt 'u của tiết diện với các bước cốt đai khác nhau, đồng thời so sánh với lực cắt trong dầm chính Kết quả cho thấy bước cốt đai 0—,&B có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chịu lực.
Để đảm bảo khả năng chịu lực cắt của dầm chính, bước cốt đai 100;; cần được tính toán kỹ lưỡng Đối với cốt thép từ bụng dầm lên gối dầm, bước cốt đai 300;; cũng cần xem xét thêm cốt xiên để đáp ứng các yêu cầu kinh tế và cấu tạo Việc kết hợp tính khả thi cho việc uốn chọn trong thiết kế là cần thiết, với thông số 0—,& ℎ = 150;;.
Bảng 3.5 Bảng tính toán khả năng chịu cắt ’u và lực cắt Q trong dầm chính
0 —,&B (;;) ’ u (mẽ) ’ G (mẽ) ’u ẹ (mẽ) ’u i (mẽ) ’ ề (mẽ)
300 187.9 - - - - trường hợp ’ u v ’; dấu “-“ là trường hợp ’ u ~ ’
Tính toán hình chiếu của tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất:
QšqQš QšqQš 0.75 x 114.013 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Hình 3.8 Bố trí cốt xiên cho dầm chính
Bố trí cốt xiên như hình 3.8, tiến hành tính toán cường độ trên tiết diện nghiêng có hình chiếu c
Q ~ QX + QQš + QQ,›œW sinθ
+ φQšqQšc + φQšRQšAQ,›œW sinθ cQ R X] 1.5bh φQšqQšc
Tính toán cường độ trên tiết diện nghiêng có hình chiếu < = 1395 ;;
W v 490 (;; ) ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
982 ;; cốt thép dọc tại bụng dầm uốn lên gối dầm làm cốt thép xiên là 2d25 có-$ = v Ÿ497
;; , 490 ;; nên đảm bảo yêu cầu cường độ trên tiết diện nghiêng của dầm chính.
Bước cốt đai 1/3 giữa nhịp còn lại ( n = 2.5 ; ) < ' 0— = 300 ;;
Tại vị trí dầm phụ phụ giao với dầm chính cần phải bố trí cốt thép gia cường.
FLực= Gtập trung+P=do71.641dầmphụ+158.1truyền=lên229.74dầmchínhKN :
Lực do bê tông chịu
Sử dụng cốt treo dạng đai d8
( a Qš = 50.3 mm ), số nhánh n = 2, bước cốt đai 0 —,%% tính toán: sš,]] 1.6R Qš na Qš h
Chọn bước cốt đai thiết kế sw,ch = 50 mm và bố trí như hình sau:
Hình 3.9 Gia cường cốt đai tại vị trí dầm phụ giao với dầm chính
Biểu đồ bao vật liệu
3.5.1 Khả năng chịu lực của tiết diện Đối với mép dưới dầm chính, chọn lớp bê tông bảo vệ của cốt thép dọc 7 = 25(mm), khoảng cách thông thủy giữa các lớp thép ¤ = 25(mm); Đối với mép trên, chọn lớp bê tông bảo vệ của cốt thép dọc 7 = 40 ;;, khoảng cách thông thủy giữa các lớp thép tại mép trên ¤ 30(mm) Kiểm tra khả năng chịu lực tại từng tiết diện thông qua các công thức sau:
ℎ %% = ℎ 7 %% ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
2 ℎ %% Bảng 3.6: Khả năng chịu lực của dầm chính trên từng tiết diện
Tiết diện Cốt thép chọn A sc a tt h tt α ε [M] ΔMM
Để tối ưu hóa khả năng chịu lực, cốt thép từ bụng được uốn lên gối dầm, do đó không xảy ra trường hợp cắt cốt thép tại nhịp dầm Việc xác định các điểm cắt lý thuyết được thực hiện tại bên trái và bên phải gối B.
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 33 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Bảng 3.7: Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lí thuyết.
Tiết diện Vị trí Cốt thép cắt Vị trí cắt lý thuyết x (mm) Q (kN)
Gối C Gối C trái 2d25 402 266.68 Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức: W
Q – lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao moment.
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 34
Q - khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc s,inc
’ $,ôơ& = 3 $,ôơ& - $ ,ôơ& 0ỉ' = 260 982 sin(60) = 221.11 (mẽ) q sw - khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết: q sw R s w nA sw s
Trong đoạn dầm có cốt đai φ8a200 thì: q sw
S 200 d - đường kính cốt thép được cắt.
Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng bên dưới
Bảng 3.7: Xác định đoạn kéo dài W của dầm chính
Tiết diện Thanh Q A s,inc Q s,inc q sw W tính 20d W chọn thép (kN) (mm 2 ) (kN) (kN/m) (mm) (mm) (mm)
Chiều dài neo cơ sở cần để truyền lực cho cốt thép d22:
- Đối với các thanh cốt thép d25 chịu kéo neo vào gối biên ( mép trên ):
LŽœ = 1.0 x 723 x 1.0 = 723 (mm) → Ch n LŽœ = 730 mm
- Đối với các thanh cốt thép d22 chịu nén neo vào gối biên ( mép dưới ):
L Žœ = 0.75 x 635 x 1.0 = 476 (mm) → Ch n L Žœ = 480 mm vù g kéo :
- L ¿ŽU Đối = với 1 2 các x635 thanh x 1 cốt 0
→Chọn L Žœ = 640 mm - Đối với các thanh cốt thép d22 nối trong vùng nén :
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 35
L ¿ŽU = 0.9 x 635 1.0 = 572 (mm) → Chọn L Žœ = 580 mm L ¿ŽU = 1
2 các x723 thanh x 1 cốt 0 = thép 868 d25 (mm nối ) trong →Chọn vùg L kéo Žœ = : 870 mm -
= với 0 9 các x723 thanh x 1 cốt 0 = thép 651 d25 (mm nối ) trong →Chọn vùg L nén Žœ = : 650 mm
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 36 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
Tính toán dầm theo trạng thái giới hạn 2
Tiến hành tính toán dầm chính theo trạng thái giới hạn 2 như hình dưới:
Kiểm tra khả năng xảy ra nứt:
Hình 6.13 Sơ đồ tính dầm chính theo trạng thái giới hạn hai
Kiểm tra khả năng xảy ra nứt:
Tính toán moment của toàn bộ tải trọng tiêu chuẩn( toàn phần) :
Tính khả năng chống nứt:
49280205.66(mm ) y] 389 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
MWtW = RX],QÚtWU¿ = RX],QÚtγWtÚT = 1.1 x 1.3 x 49280205.66 70470694.09 (Nmm) = 70.47 kNm < M W = 340.15 mẽ;
Dầm chính bị nứt do nội lực Độ cong của dầm chính được xác định:
W độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng (G )
‰ r Š =D Q¡ + P t= Ê Đ ẻở ộờ độ cong do tỏc dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuờn và tải trọng tạm thời dài hạn
0.35PW) t = § £ éê độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn
(momnet do tải trọng thường xuyên và tải tọng tạm thời dài hạn)
Xác định chiều cao vùng nén khi có xuất hiện vết nứt:
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 38 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU
(do tác dụng của tải ngắn hạn)
(do tác dụng của tải dài hạn)
(do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng)
(do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)
(do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng)
(do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)
(do tác dụng ngắn hạn của tải trọng)
(do tác dụng E dài 237833 hạncủa tải trọng) α = Q = C.24
(do tác dụngE ngắn275629 hạncủa tải trọng) α = Q = `.14
Q E X,tÚT 4583 x(do ‹ =tác530dụngmmngắn hạn của toàn bộ tải trọng)
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 39
(do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trong tạm thời dài hạn)
Moment quán tính quy đổi của tiết diện đối với trục trung hòa:
Do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng:
Do tác dụng dài hạn của tải trọng hường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn:
→ ItÚT = 33910933970 mm Độ cứng của tiết diện dầm chính do tác dụng ngắn hạn của tải trọng:
D Q¡ = E X I tÚT = 0.85 x 24000 x 27442998710 = 5.598 x 10 (Nmm ) Độ cứng của tiết diện dầm chính do tác dụng dài hạn của tải trọng:
D¿ = EX,]ItÚT = 1 + φX,Wt ItÚT = 1 + 2 x 33910933970 = 2.713 x 10 (Nmm ) Các độ cong tính toán của dầm chính:
→ 1 = 6.076 x 10©ó 3.527 x 10©ó + 7.27 x 10©ó = 9.819 x 10©ó(1/mm) Độr võng của dầm chính tại tiết diện tính toán do thành phần do moment gây ra:
Do tỉ số nhịp trên chiều cao dầm ¡ nên cần xét độ võng do lực cắt.
Giá trị lực cắt Q tại tiết diện tính toán:
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 40
3 ( 72.34 + 131.75) = 136.06 KN Góc trượt (biến dạng trượt) tại tiết diện tính toán:
Trong đó : φX=1 ( Chỉ xét tác dụng ngắn hạn của tải trọng)
9600 x 300 x 794 Độ võng của dầm chính tại tiết diện tính toán do thành phần lực cắt gây ra: f ử = s (3l )γ • = 5431 x 7500 x 4.07 x 10 © = 0.202 (mm) Độ võng toàn phần: ữ = f‹ + fử = 2.65 + 0.202 = 2.852 f ~ 3l
Tính toán bề rộng kheσ nứt: aWtW,› = φ φ φΨQ E Q Q LQ
Trong thiết kế kết cấu, hệ số φ được xác định như sau: φ = 1.0 cho tải trọng ngắn hạn, φ = 1.4 cho tải trọng dài hạn, φ = 0.8 đối với cốt thép trơn và φ = 1 cho các cấu kiện chịu uốn Ứng suất σQ trong cốt thép chịu kéo tại tiết diện tính toán là σQ = M.
Trường hợp tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng: σ Q,
0 tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn:
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 41 σ = 197.42x 10 x (794 445) x 36.36 = 91.29(MPa)
Trường hợp tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn: σ Q, = 197.42 x 10 x (814 530) x 43.64 = 72.15 (MPa) cơ sở giữa các vết nứt thẳng góc
LQ được tính theo công thức:
Trường hợp A Q tác dụng ngắn hạn của tải trọng:
Trường hợp tải trọng dài hạn của tải trọng:
Thay số vào công thức tính toán bê rộng khe nứt: aWtW, = 1 x 0.8 x 1 x 0.84 x 157.29 x 400 = 0.211
Bề rộng khe nứt ngắn hạn: a WtW = a WtW, + a WtW, a WtW, = 0.125 + 0.204 0.118 = 185 (mm) aWtW = 0.185 mm ~ aWtW,Õ = 0.4 mm (th a)
Bề rộng khe nứt dài hạn: aWtW = aWtW, = 0.097mm ~ aWtW,Õ = 0.3 mm (th a)
SVTH : HOÀNG THẾ PHONG – MSSV: 18149285 Page 42 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU