ĐỒ án kết cấu bê TÔNG cốt THÉP công trình có mặt bằng dầm sàn điển hình như hình vẽ, chịu tác dụng của hoạt tải ptc

TÍNH TOÁN BẢN SÀN

Phân loại bản sàn tính toán

- Xét tỷ số hai cạnh của ô bản: >2 => Bản thuộc loại bản dầm, vậy xem bản sàn làm việc một phương, theo phương cạnh ngắn Khi tính toán cần cắt ra một dải rộng b=1(m).

1.1.1 Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn

Xác định sơ bộ chiều dài bản sàn:

→ Chọn h dp = 450 (mm) Chiều rộng dầm phụ: b ( 1 1 ) h ( 1 1 ) 450 (112.5 225)

→ Chọn b dp = 200 (mm) Kích thước dầm phụ: b×h= 200×450 (mm 2 )

SVTH : NGUYỄN ANH DUY MSSV: 20149025 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.CHÂU ĐÌNH THÀNH

Kích thước dầm chính: b×h= 300×700 (mm 2 )

1.1.2 Sơ đồ tính và nhịp tính toán của bản sàn

Sàn thuộc loại bản dầm, cắt theo phương cạnh ngắn L 1 , một dải có chiều rộng b=1 (m).

Sơ đồ tính là bản sàn là dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là các dầm phụ.

Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa, cụ thể như sau:

- Đối với nhịp biên: (mm)

- Đối với nhịp giữa: (mm)

Xác định tải trọng

Tĩnh tải là trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn:

STT Các lớp cấu Chiều dài Trọng lượng H ệsốố vượt Giá trị tnh tạo sàn lớp (mm) riêng tải n i toán (kN/m 2 )

Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn 3.535

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên bản sàn ứng với bản sàn có bề rộng b=1 (m) (kN/m) g p

Xác định nội lực

+ Moment lớn nhất ở giữa biên: (kN.m)

+ Moment lớn nhất ở gối thứ 2: (kN.m)

+ Moment lớn nhất ở các nhịp giữa và gối giữa: (kN.m)

Tính toán cốt thép

Bê tông cấp độ bền chịu nén B25 có R b = 14.5 (MPa)

Cốt thép bản sàn sử dụng loại CB240-T có R s = 210

Cốt thép theo bài toán cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ

Chọn a 0 = 25 (mm) do h b (mm), b00 (mm), γ b =1 Chiều cao làm việc của tiết diện → (mm)

Do xét điều kiện làm việc của cấu kiện theo sơ đồ dẻo và R b ≤ 15 MPa nên ,

Nên kiểm tra điều kiện hạn chế: α m ≤ α pl = 0.3 “thỏa điều kiện cốt đơn”

Diện tích cốt thép: (mm 2 )

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

=0.1％≤ ≤ % Kết quả tính toán được tóm tắt thành bảng dưới đây:D

Tiết diện M α m Ζ A st μ (％) Ch ọn cốốt thép A s

(kN.m) (mm 2 / d a (mm) A s,ch m) (mm) (mm 2 / m)

Giá trị hàm lượng thép nằm trong khoảng hợp lí (0.3%÷0.9 ％ ) đối với bản dầm

Trong trường hợp nêu trong bảng 1.2, các giá trị thép chọn đều không vượt quá 5 ％

Bố trí thép

p tt 12 s 3.15 Xét tỉ số: G s tt 3.81

1.5.1 Thép chịu lực theo phương cạnh ngắn L1: Ở nhịp biên và gối thứ 2 có:

Cốt thép moment âm (cốt mũ chịu lực) tại gối biên bố trí với đoạn vươn là:

Cốt thép chịu moment âm tại gối thứ 2 có đoạn vươn (về cả hai phía của gối) là:

Cốt thép chịu moment âm tại gối giữa có đoạn vươn (về cả hai phía của gối) là:

Cốt thép cấu tạo chịu moment âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác định như sau:

Tận dụng cốt thép chịu moment dương ở gối nhịp uốn lên chịu moment âm Cốt thép cấu tạo tại gối biên có đoạn vươn: (mm)

Cốt thép cấu tạo tại gối qua dầm chính có đoạn vươn: (mm)

1.5.3 Thép phân bố (theo phương cạnh dài L2):

Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:

• Chiềều dài đo ạn cốốt thép

SVTH : NGUYỄN ANH DUY MSSV: 20149025 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt

TÍNH TOÁN DẦM PHỤ

Sơ đồ tính

Dầm phụ tính toán theo sơ đồ dẻo Sơ đồ tính là dầm liên tục 4 nhịp có các gối tựa là dầm chính

- Kích thước dầm phụ: b dp x h dp = 200 x 450 (mm) Sơ đồ tính dầm phụ:

Dầm phụ là dầm 4 nhịp nên ta có nhịp tính toán như sau

- Đối với nhịp giữa: 6200 - 300 = 5900 (mm)

- Đối với nhịp biên: 6200 - 300 = 5750 (mm)

- Do sàn truyền xuống: g 1 g tt s L 1 3.81 2.2 8.382(kN / m )

- Do trọng lượng bản thân dầm phụ: g 0 b dp h dp h s bt n 0.2 (0.4 0.09) 25 1.1 1.705( kN / m) g dp g 1 g 0 8 382 1.705 10.087(kN / m )

2.2.2 Hoạt tải: p dp p s tt L 1 12 2 2 26.4(kN / m)

SVTH : Vũ Đức Tân 1 MSSV: 19149184 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt q dp p dp g dp 26.4 10.087 36.487(kN / m )

2.3 Vẽ biểu đồ bao moment và biểu đồ lực cắt :

Tung độ biểu đồ Momen đối với nhanh dương:

Tung độ biểu đồ Momen đối với nhánh dương:

Kết quả tính ghi trong bảng dưới đây:

Bảng 2.3 Kết quả Moment tính toán trong dầm phụ

Nhịp Vị trí Hệ số

Tung độ biểu đồ M (kN.m) Nhánh dương Nhánh âm

79.383 Ở nhịp biên, M âm triệt tiêu ở tiết diện cách mép gối thứ 2 một đoạn: x k l 0 b 0.278 5.75 1.6 (m)

M dương triệt tiêu gần gối tựa một đoạn:

SVTH : Vũ Đức Tân 2 MSSV: 19149184 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt 0.15 l 0 b 0.15 5.75 0.8625 (m)

Tung độ biểu đồ lực cắt tại các gối của dầm phụ:

SVTH : Vũ Đức Tân 3 MSSV: 19149184 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt

2.4.1 Tính toán cốt thép chịu uốn. h 2 M 2 90.814 10 6 354(mm ) h 450 465(mm )

Kích thước thiết diện dầm phụ chọn ban đầu là hợp lí theo yêu cầu hạn chế chiều cao vùng nén.

(mm) Vậy chọn S f = 540 (mm) h ' f 90(mm) b ' f b dp 2 S f 200 2 540 1280mm)

Với Moment dương, cốt thép tính toán với tiết diện T, có h f ’ (mm) và b f ’ 00(mm)

Trục trung hòa qua cánh tính toán với tiết diện hình chữ nhật lớn b f ’ x h dp 1400x450 (mm)

Với Moment âm gây căng thớ trên tính toán với tiết diện hình chữ nhật b dp x h dp = 200x450(mm)

Bảng 2.4 Bảng kết quả tính toán cốt thép dầm phụ

Hàm lượng cốt thép tối đa: max R

SVTH : Vũ Đức Tân 5 MSSV: 19149184 Điều kiện chịu cắt của tiết diện nghiêng khi có tải phân bố điều:

Lực phân bố trong cốt ngang theo đơn vị chiều dài:

2.4.2 Tính toán cốt thép chịu cắt

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt

Chọn đường kớnh cốt đai ỉ8 ( ), số nhỏnh đai n = 2

Bước cốt đai theo tính toán:

Bước cốt đai lớn nhất:

Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo: s w, ct min 0.5h 0 ,300 mm min 0.5 400,300mm 200mm

Chọn bước cốt đai thiết kế s w,ch1 0 mm trong đoạn l 0 /4 cho vị trí gần gối tựa, trong đoạn l 0 /2 cho vị trí giữa nhịp còn lại lấy s w,ch2 0 mm.

Kiểm tra khả năng chịu lực cắt Q DB của dầm sau khi bố trí cốt đai:

Tại vị trí bước cốt đai thiết kế: s w,ch1 0 mm q sw1

R sw na sw 210 2 50.3 140.84(N / mm) s w ,ch 1 150

Tại vị trí bước cốt đai thiết kế s w,ch2 0 mm q sw 2 R sw na sw 210 2 50.3 105.63( N / mm) s w, ch2 200

Q DB 2 b 2 R bt bh 0 2 ( sw q sw ,ch 2 q dp 0.65 p dp )

Lực cắt Q tại vị trí l 0b /4 gần gối tựa thứ 2 của dầm phụ:

2.5 Tính toán và vẽ biểu đồ bao vật liệu

Chọn lớp bê tông bảo vệ của cốt thép dọc a 0 % (mm), khoản cách thông thủy giữa các lớp thép tại mép dưới dầm phụ t 1 % (mm) , khoản cách thông thủy giữa các lớp thép tại mép trên t 2 = 30 (mm) Các kết quả được tính theo quy trình:

SVTH : Vũ Đức Tân 6 MSSV: 19149184 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt h h a A sc

Hình 2.5.1 Mặt cắt cốt thép tại nhịp biên

Hình 2.5.2 Mặt cắt lý thuyết tại gối 2

Hình 2.5.3 Mặt cắt lý thuyết tại nhịp giữa.

Ti ềố t di ện Thép chọn A sc a tt h 0tt m

Bảng 2.5 Khả năng chịu Moment của dầm phụ trên từng tiết diện.

V tríị c ắố t lý thuy ềố t x i (mm) Q i (kN) di ện c ắố t

2.6 Xác định đoạn kéo dài W Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức

Trong đó: Q – lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao moment.

Q s,inc – khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc, mọi cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Q s,inc = 0. q sw – khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết, q sw R sw na sw s

Trong đoạn dầm có cốt đai ∅8a150 thì: q sw R sw na sw 210 2 50.3 140.84 s 150 (kN/m)

Trong đoạn dầm có cốt đai ∅8a200 thì: q sw

R sw na sw 210 2 50.3 105.63 s 200 (kN/m) d – đường kính cốt thép được cắt

Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 7.

Bảng 2.6 Xác định đoạn kéo dài W của dầm phụ

Nhịp giữa bên trái ( bên phải lấy đối xứng )

Thanh thép Q i (kN) q sw (kN/m) W tính 20d W chọn

Hình 2.6 : Biều đồ bao vật liệu dầm phụ

Hình 2.7 : Bố trí thép dầm phụ

Hình 2.8 : Mặt cắt thép dầm phụ

SVTH : Vũ Đức Tân 13 MSSV: 19149184

Tính toán cốt thép

2.4.1 Tính toán cốt thép chịu uốn. h 2 M 2 90.814 10 6 354(mm ) h 450 465(mm )

Kích thước thiết diện dầm phụ chọn ban đầu là hợp lí theo yêu cầu hạn chế chiều cao vùng nén.

(mm) Vậy chọn S f = 540 (mm) h ' f 90(mm) b ' f b dp 2 S f 200 2 540 1280mm)

Với Moment dương, cốt thép tính toán với tiết diện T, có h f ’ (mm) và b f ’ 00(mm)

Trục trung hòa qua cánh tính toán với tiết diện hình chữ nhật lớn b f ’ x h dp 1400x450 (mm)

Với Moment âm gây căng thớ trên tính toán với tiết diện hình chữ nhật b dp x h dp = 200x450(mm)

Bảng 2.4 Bảng kết quả tính toán cốt thép dầm phụ

Hàm lượng cốt thép tối đa: max R

SVTH : Vũ Đức Tân 5 MSSV: 19149184 Điều kiện chịu cắt của tiết diện nghiêng khi có tải phân bố điều:

Lực phân bố trong cốt ngang theo đơn vị chiều dài:

2.4.2 Tính toán cốt thép chịu cắt

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt

Chọn đường kớnh cốt đai ỉ8 ( ), số nhỏnh đai n = 2

Bước cốt đai theo tính toán:

Bước cốt đai lớn nhất:

Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo: s w, ct min 0.5h 0 ,300 mm min 0.5 400,300mm 200mm

Chọn bước cốt đai thiết kế s w,ch1 0 mm trong đoạn l 0 /4 cho vị trí gần gối tựa, trong đoạn l 0 /2 cho vị trí giữa nhịp còn lại lấy s w,ch2 0 mm.

Kiểm tra khả năng chịu lực cắt Q DB của dầm sau khi bố trí cốt đai:

Tại vị trí bước cốt đai thiết kế: s w,ch1 0 mm q sw1

R sw na sw 210 2 50.3 140.84(N / mm) s w ,ch 1 150

Tại vị trí bước cốt đai thiết kế s w,ch2 0 mm q sw 2 R sw na sw 210 2 50.3 105.63( N / mm) s w, ch2 200

Q DB 2 b 2 R bt bh 0 2 ( sw q sw ,ch 2 q dp 0.65 p dp )

Lực cắt Q tại vị trí l 0b /4 gần gối tựa thứ 2 của dầm phụ:

Tính toán và vẽ biểu đồ bao vật liệu

Chọn lớp bê tông bảo vệ của cốt thép dọc a 0 % (mm), khoản cách thông thủy giữa các lớp thép tại mép dưới dầm phụ t 1 % (mm) , khoản cách thông thủy giữa các lớp thép tại mép trên t 2 = 30 (mm) Các kết quả được tính theo quy trình:

SVTH : Vũ Đức Tân 6 MSSV: 19149184 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt h h a A sc

Hình 2.5.1 Mặt cắt cốt thép tại nhịp biên

Hình 2.5.2 Mặt cắt lý thuyết tại gối 2

Hình 2.5.3 Mặt cắt lý thuyết tại nhịp giữa.

Ti ềố t di ện Thép chọn A sc a tt h 0tt m

Bảng 2.5 Khả năng chịu Moment của dầm phụ trên từng tiết diện.

V tríị c ắố t lý thuy ềố t x i (mm) Q i (kN) di ện c ắố t

Xác định đoạn kéo dài W

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức

Q s,inc – khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc, mọi cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Q s,inc = 0. q sw – khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết, q sw R sw na sw s

Trong đoạn dầm có cốt đai ∅8a150 thì: q sw R sw na sw 210 2 50.3 140.84 s 150 (kN/m)

Trong đoạn dầm có cốt đai ∅8a200 thì: q sw

R sw na sw 210 2 50.3 105.63 s 200 (kN/m) d – đường kính cốt thép được cắt

Bảng 2.6 Xác định đoạn kéo dài W của dầm phụ

Nhịp giữa bên trái ( bên phải lấy đối xứng )

Thanh thép Q i (kN) q sw (kN/m) W tính 20d W chọn

Hình 2.6 : Biều đồ bao vật liệu dầm phụ

Hình 2.7 : Bố trí thép dầm phụ

Hình 2.8 : Mặt cắt thép dầm phụ

TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH

Sơ đồ tính

- Dầm chính là dầm liên tục 3 nhịp tựa lên các cột, được tính theo sơ đồ đàn hồi

- Kích thước sơ bộ dầm chính : bdc = 300 (mm), hdc0(mm)

- Giả thiết tiết diện cột : b c = 300(mm), h c = 300(mm)

+ Đối với nhịp giữa : L0=3L 1 = 3 × 2200 = 6600 (mm)

+ Đối với nhịp biên : L0b =3L1 – 0.5hc = 3× 2200 – 0.5× 300 = 6450 (mm)

Chênh lệch giữa nhịp biên và nhịp giữa không quá 10% nên xem là dầm đều nhịp

Hình 3 1 Sơ đồ tính của dầm chính

Tải trọng từ bản sàn truyền lên dầm phụ rồi từ dầm phụ truyền lên dầm chính dưới dạng lực tập trung

Hình 3.1 Phần diện tích trọng lượng bản thân cho dầm chính.

Trọng lường bản thân dầm chính :

Từ dầm phụ truyền lên dầm chính :

G 1 = g dp × L 2 = 10.087 × 6.2 = 62.54 (kN) Tĩnh tải tính toán :

Từ dầm phụ truyền lên dầm chính :

Xác định nội lực

3.3.1 Biểu đồ bao moment 3.3.1.1 Các trường hợp đặt tải :

Sơ đồ tính dầm chính đối xứng, các trường hợp đặt tải được trình bày như sau

3.3.1.2 Xác định biểu đồ momemt cho từng trường hợp tải :

Tung độ của biểu đồ moment tại tiết diện bất kì của từng trường hợp đặt tải được xác định theo công thức :

Hình 3.3: Các trường hợp đặt tải của dầm 3 nhịp

Bảng 3.1 : Xác định tung độ biểu đồ moment (kNm)

Hình 3.4 : Biểu đồ momen cho các trường hợp tải trọng

Bảng 3.2 : Bảng tính ung độ biểu đồ bao moment

Hình 3.5 : Biều đồ moment cho các trường hợp tổ hợp tải trọng

Hình 3.6 : Biều đồ bao moment dầm chính

3.3.1.3 Xác định moment mép gối

Biều đồ bao lực cắt

Tính và vẽ biều đồ lực cắt

Ta có quan hệ giữa moment và lực cắt : “ Đạo hàm của moment chính là lực cắt”.

Bảng 3.3 : Bảng tính tung độ biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải trọng

3.3.3 Xác đ nhị bi uểđồồ bao l ực cắắt

B ng 3.ả4 Xác đ nh tungị đ bi uộđồồể l c cắắtự thành phầồn và bi uểđồồ bao l ực cắắt

Hình 3 7 Bi uểđ ốề l ực c ắố t c ủ a từ ng trườ ng hợ p tải (kN)

Hình 3.7 Bi uểđốề bao l ực cắốt

B t ng có cề ố ấốp độ chịu nén B25 : R b 5MPs ; R bt =1.05 MPa

Cốốt thép dọ c sử dụ ng loại CB300-T (∅ > 10 ) : Rs = 260 MPa

Cốt thép đai sử dụng loại CB240-T (∅ < 10 ) : Rsw= 170 MPa

3.4.1 tính toán cốt dọc a Tiết diện tại nhịp

Tương ứng với giá trị moment dường, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện hình chữ T

Chiều rộng bản cánh : b’f = bdc + 2 Sf = 300+ 2 600= 1500(mm) Kích thước tiết diện chữ T ( b’ f = 1500; h’ f ; b00; h0 mm)

Xác định vị trí trục trung hòa :

Giả thiết a nhịp = 50mm => h0 = h - a nhịp = 800- 50 = 750 mm

Nhận xét : M = 468.93 kNm < M f = 1380.04 kNm, nên trục trung hòa đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật b’ f h dc = 1500 800 mm b Tiết diện tại gối

T ương ngứ v i ớgiá tr momentị ấ m, b n ảcánh ch u ịkéo, tính c ốố t thép theo ti ềố t diện hình chữ nhật b dc hdc = 300 800 mm

Giả thiết a gối 60mm => h 0 = h - a gối = 800 – 60 = 740 mm

Hình 3.8 : Tiết diện tính cốt thép dầm chính a) Tiết diện ở nhịp b) Tiết diện ở gối Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng sau

Bảng 3.5 Tính cốt thép dọc cho dầm chính

L u ý :ưS d ngử momentụ mép gốối đ tínhể cốốt thép cho tiềốt di nệgốối và do dấềm chính tính theo s đốềơ đàn hốề ềi n n điềều ki ện h ạn chềố≤ m R = 0.413

Kiểm tra hàm lượng cốt thép min0.1%A s max0.583 14.5 100 3, 25% b h 0 260

Lực cắt lớn nhất tại gối : Q A = 197.143 kN; Q

297.67 kN Kiểm tra điều kiện tính toán : b 3(1 f n ) b R bt bh 0

Cấền tính cốốt ngang ( cốốt đai và cốốt xi n ) ch uề ị l ực cắốt

Ch ọn cốốt đai ỉ8 ( a sw = 50 mm 2 ), sốố nhanh cốốt đai n

= 2 Xác đ nhịb cướcốốt đai theo điềều ki ện cấốu tạo :

Ch n ọs = 200mm b ốố trí trong đo n ạL1 = 2200 g ấề n g ốố i t ựa

Kh n ngắ ả ch u ịcắốt c ủa cốốt đai : q sw R s w n a sw 170 2 50 85 kN / m s 200

Kh n ngắ ả chiu cắốt c ủa cốốt đai và b t ng :ề ố

=> Q swb > Q A,C : Không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối A và gối C

= >Q swb > QB : Không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối B Xác định bước cốt đai lớn nhất cho phép : s b 4(1 n ) b R bt b h 0 2 1.5 (1 0) 1 1.05 300 740 2 921.22 mm max Q 280.87 10 3

Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:

Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn ỉ10 ( asw = 79mm2 ), n = 2 nhỏnh Số lượng cốt treo cần thiết

Chọn x = 6 đai, bố trí mỗi bên dầm phụ 3 đai, trong đoạn h s = 300 mm => khoảng cách giữa các cốt treo là 50 mm

Trình tự tính như sau :

- Tại tiết diện đang xét, cốt théo bố trí có diện tích Á

- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc a 0,nhịp = 25mm và a 0,gối = 25 mm; khoảng cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 25 mm.

- Xác định a th => h 0th = h dc – a th

- Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:

Bảng 3.6 Tính khả năng chịu lực của dầm chính

SVTH : Vũ Đức Tân 27 MSSV: 19149184 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT

Ti ềố t di ện Thép chọn

GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt

3.7 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

- Vị trí tiết diện cắt lý thuyết x, được xác địn theo tam giác đồng dạng

- Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết Q,lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao moment

Tiêốt diện Cốốt thép cắốt V tríị cắốt lý thuyêốt x i (mm) Q i (kN)

3.8 Xác định đoạn kéo dài W Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức

Q s,inc – khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc, Qs,inc = Rs,incAs,inc sin� q sw – khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết, q sw R na sw sw s

SVTH : Vũ Đức Tân 29 MSSV: 19149184 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt q sw sw sw 170 2 50 85

Bảng 3.8 Xác định đoạn kéo dài W của dầm chính

Tiết diện Thanh thép Q i (kN) As,inc Qs,inc q sw W tính 20d W chọn

(mm2) (kN) (kN/m) (mm) (mm)

4.1 Tính toán dầm chính theo trạng thái giới hạn thứ 2.

Tính toán võng nứt của dầm chính theo trạng thái giới hạn 2 theo sơ đồ dưới đây

Hình 3.10 Sơ đồ tính dầm chính theo trạng thái giới hạn thứ 2

Tính toán khả năng chống nứt:

M crc R bt,ser W pl Ne x

M- Moment uốn do ngoại lực đối với trục vuông góc với mặt phẳng tác dụng của Moment uốn và đi qua trọng tâm tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện.

Mcrc- Momnet uốn trên tiết diện thẳng góc của cấu kiện khi hình thành khe nứt Trong đó:

W pl W red ( Moment kháng uốn dẻo)

W I red red y t (Moment kháng uốn đàn hồi của tiết diện theo vùng chịu kéo)

I red I I s I ' s (Moment quán tính của tiết diện đối với trọng tâm của nó)

E b 30 (Hệ số quy đổi diện tích cốt thép thành diện tích bê tông tương).

M crc R bt,ser W pl 1 1 1 3 40566134.4 58009573.6 Nmm M crc

Dầm chính bị nứt do nội lực. Độ cong của dầm được xác định.

D sh - độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng G P

D sh - độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọngtạmthờidàihạn G c 0.35P c

1 r 3 D 1 - độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn G c 0.35P c

Xác định chiều cao vùng nén khi có xuất hiện vách nứt (8.2.3.3.6 CT 196

(do tác dụng ngắn hạn của tải trọng)

(do tác dụng dài hạn của tải trọng)

( Mooodun biến dạng quy đổi của cốt thép vùng kéo có xét đến ảnh hưởng của sự làm việc của bê tông vùng kéo giữa các khe nứt)

(do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải

1 0.8 58 0.76 s M c' 1 194.66 (do tác dụng dài hạn của tải thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

E s,red E s 20 10 4 229885.06 MPa s 0.87 (do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng)

20 10 s 0.76 (do tác dụng dài hạn của tải thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn) Đối với cốt thép chịu nén:

(do tác dụng ngắn hạn của tải trọng)

(do tác dụng dài hạn của tải thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn) Đối với cốt thép chịu kéo:

(do tác dụng ngắn hạn của tải trọng) E s,red 263157.9 s2 E b,red 4583.33 57.42

(do tác dụng dài hạn của tải thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

0.011 31.35 4.3 10 27.27 x m 369.358mm (do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng)

(do tác dụng dài hạn của tải thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

Momen 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 thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn:

10 10 (mm 4 ) Độ cứng của tiết diện dầm chính do tác dụng ngắn hạn của tải trọng:

D sh E b1 I red 0 85 E b I red 0 85 30000 1 92 10 10 4 896 10 14 Nmm 2 Độ cứng của tiết diện dầm chính do tác dụng dài hạn của tải trọng:

Các độ cong tính toán dầm chính:

7.16 10 6.26 10 9.45 10 r r 1 r 2 r 3 Độ võng của dầm chính tại tiết diện tính toán do thành phần momen gây ra: m 1

Do tỉ số nhịp trên chiều cao dầm L/h = 6.6/0.8 = 8.25< 10 nên cần xét độ võng do lực cắt.

Giá trị lực cắt Q tại tiết diện tính toán:

Góc trượt (biến dạng trượt) tại tiết diện tính toán:

(chỉ xét tác dụng ngắn hạn của tải trọng)

SVTH : Vũ Đức Tân 38 MSSV: 19149184 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT GVHD: TS.Trần Tuấn Kiệt Độ võng của dầm chính tại tiết diện tính toán do thành phần lực cắt gây ra: f q s 1 3l 1 x 5431

6600 3 3 10 4 1.25 mm Độ võng toàn phần: f f m f q 4 04 1.25 5.29 mm f 5.29 mm 3l 1 6600 26.4 mm

Tính toán bề rộng khe nứt: a crc,i 1 2 3 s E s L s s trong đó:

(khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng);

(khi có tác dụng dài hạn của tải trọng);

(đối với thép có gân)

(đối với cấu kiện chịu uốn) Ứng suất s trong cốt thép chịu kéo tại tiết diện tính toán: s M c h

Trường hợp tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng:

Trường hợp tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn:

Trường hợp tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn:

Khoảng cách cơ sở giữa các vách nứt thẳng góc L s được tính theo công thức:

Trường hợp tác dụng ngắn hạn của tải trọng (CT174)

Trường hợp tác dụng dài hạn của tải trọng:

Thay số vào công thức tính toán bề trộng khe nứt: a s,2 L 1 0.5 1 0.75 116.49

Bề rộng khe nứt ngắn hạn:

Tiêu đề	ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
Tác giả	Nguyễn Anh Duy
Người hướng dẫn	TS. Châu Đình Thành
Trường học	Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM
Chuyên ngành	Công trình xây dựng
Thể loại	Đồ án
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	65
Dung lượng	2,85 MB