Kết cấu bê tông cốt thép

9/3/2021 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP A 3L Nhiệm vụ: Thiết kế Bản sàn B 3L Thiết kế Dầm phụ Thiết kế Dầm 3L C D L2 L2 L2 L2 1 Thiết kế Bản sàn L2  L1 nên thuộc loại 3L Xét tỷ số hai cạnh ô A B 3L 1 Phân loại sàn C phương theo cạnh ngắn Cắt dải Bản rộng mét, 3L dầm, làm việc D L2 tính Dầm liên tục theo sơ đồ dẻo L2 L2 L2 9/3/2021 Thiết kế Bản sàn Chọn sơ kích thước hb  - Chiều dày sàn: D L1  hmin  60mm m - Dầm phụ: 1 hdp  (  ).Ldp 16 12 1 bdp  (  ).hdp - Dầm chính: 1 hdc  (  ).Ldc 12 1 bdc  (  ).hdc Thiết kế Bản sàn Sơ đồ tính L0b  L1  bdp  t Cb  2 L0  L1  bdp 9/3/2021 Thiết kế Bản sàn Sơ đồ tính Thiết kế Bản sàn Tải trọng sàn a Tĩnh tải (gs): Là trọng lương thân lớp cấu tạo sàn (kN/m2): g s   ( i  i ni ) b Hoạt tải: Hoạt tải tính tốn xác định sau (kN/m2): ps   f , p p c c Tổng tải: qs  g s  ps 9/3/2021 Thiết kế Bản sàn Nội lực sàn (Mô men) Môment lớn nhịp biên: M max  qs L20b 11 Môment lớn gối 2: M max  qs max( L20 , L20b ) 11 Môment lớn nhịp gối giữa: M max   qs L20 16 Thiết kế Bản sàn Tính cốt thép chịu Mơ men Tính cốt thép chịu Mơ men dương Mô men âm nhịp gối theo tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn Kết trình bày Bảng sau: Chú ý: b = 100 cm; h0 = hb – a; am = apl Hàm lượng cốt thép hợp lý Chọn bố trí cốt thép 9/3/2021 Thiết kế Bản sàn Bố trí cốt thép a Phương án Thép nhịp gối tách rời Thiết kế Bản sàn Bố trí cốt thép b Phương án Nhịp biên uốn lên gối 2, nhịp uốn lên gối 10 9/3/2021 Thiết kế Bản sàn Bố trí cốt thép c Phương án Nhịp biên uốn lên gối 2, nhịp uốn lên gối gối 11 Thiết kế Bản sàn Bố trí cốt thép Những lưu ý triển khai Cốt thép - Chọn đường kính bước cốt đai - Chọn cốt thép cấu tạo: Theo phương cạnh dài; Mặt cắt C-C; Mặt cắt D-D - Giảm 20% cốt thép cho vùng (phần gạch), thể mặt cắt B_B 12 9/3/2021 Thiết kế Dầm phụ Sơ đồ tính L0b  L2  bdp  t Cdp  2 L0  L2  bdp Dầm phụ Dầm liên tục có nhịp Đầu mút kê lên Tường chịu lực Gối kê lên Dầm Do tính chất đối xứng nên ta tính nhịp đầu Tính theo Sơ đồ dẻo 13 Thiết kế Dầm phụ Xác định tải trọng a Tĩnh tải (gdp): Trọng lượng than Dầm phụ (g0) + Tĩnh tải sàn truyền vào (g1) g   f , g bdp (hdp  hb ) g1  g s L1 g dp  g1  g 14 9/3/2021 Thiết kế Dầm phụ Xác định tải trọng b Hoạt tải (pdp): Do Hoạt tải sàn truyền vào pdp  ps L1 Tổng tải trọng Dầm phụ (qdp, kN/m): qdp  pdp  g dp 15 Thiết kế Dầm phụ Xác định Biểu đồ bao nội lực 16 9/3/2021 Thiết kế Dầm phụ Xác định Biểu đồ bao nội lực Giá trị Mô men mặt cắt xác định sau: M   qdp L2 Giá trị Lực cắt mặt cắt xác định sau: Q   qdp L đó: Giá trị  lấy Hình Biểu đồ Lực cắt, Các hệ số  k Biểu đồ Mô men tra theo Bảng tra Phụ lục 17 Thiết kế Dầm phụ Tính cốt thép dọc cốt thép đai a Cốt thép dọc chịu Mô men: Tại nhịp biên nhịp tính Tiết diện chữ T đặt cốt đơn Tại gối gối tính Tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn Tính thép nhịp Tính thép gối 18 9/3/2021 Thiết kế Dầm phụ Tính cốt thép dọc cốt thép đai Cốt thép dọc tính tốn chọn bố trí cho Dầm phụ tổng hợp theo Bảng sau: b Cốt thép đai không cốt xiên chịu lực cắt: Tại gối bên phải có giá trị Lực cắt lớn Lấy giá trị Lực cắt tính cốt đai cho dầm 19 Thiết kế Dầm phụ Biểu đồ vật liệu 2Þ16+2Þ18 [M]=95,11 2Þ16 2Þ18 2Þ18 4Þ18 [M]=124,12 Uốn cốt thép 20 10 9/3/2021 Thiết kế Dầm phụ Biểu đồ vật liệu 2Þ16+2Þ18 [M]=95,11 2Þ16+1Þ18 [M]=75,68 2Þ16 2Þ16 2Þ16 [M]=83,5 2Þ16+1Þ18 Cắt cốt thép 21 Thiết kế Dầm Sơ đồ tính Dầm Dầm liên tục nhịp (đối xứng nhịp) Hai đấu mút kê lên tường chịu lực Hai gối kê lên Cột Dầm tính theo Sơ đồ đàn hồi 22 11 9/3/2021 Thiết kế Dầm Xác định tải trọng a Tĩnh tải (G, kN): Bao gồm trọng lượng than quy Lực tập trung G0 Tĩnh tải Dầm phụ truyền vào G1 (G = G0 + G1) Go   f , g b t bd c So G1  g dp L2 23 Thiết kế Dầm Xác định tải trọng b Hoạt tải (P, kN): Hoạt tải Dầm phụ truyền vào P  pdp L2 24 12 9/3/2021 Thiết kế Dầm Xác định nội lực G G P P G G G G P P P P a Biểu đồ bao Mô men Các trường hợp đặt tải: - Tĩnh tải chất đầy (Biểu đồ MG) P P P P - Hoạt tải (Biểu đồ MP1) - Hoạt tải (Biểu đồ MP2) P P - Hoạt tải (Biểu đồ MP3) - Hoạt tải (Biểu đồ MP4) 25 Thiết kế Dầm Xác định nội lực MG a Biểu đồ bao Mô men M G   GL M Pi   PL MP1 MP2 Lập Biểu đồ thành phần Mi = MG + MPi MP3 Vẽ chồng Biểu đồ Mi lên hệ trục, ta có Biểu đồ Bao Mơ men MP4 26 13 9/3/2021 Thiết kế Dầm Xác định nội lực Bảng tính tung độ Biểu đồ M cho trường hợp đặt tải a Biểu đồ bao Mô men a b c d e 11 12 Gối B 21 22 a 0.244 0.156 -0.267 0.067 0.067 Mg 137.2 87.7 -150.2 37.7 37.7 a 0.289 0.244 -0.133 -0.133 -0.133 Mp1 262 221.2 -120.6 -120.6 -120.6 a -0.044 -0.089 -0.133 0.200 0.200 Mp2 -39.9 -80.7 -120.6 181.3 181.3 a Nội suy Nội suy -0.311 Nội suy Nội suy Mp3 208.2 114.2 -281.9 6.6 154.4 a Nội suy Nội suy 0.044 Nội suy Nội suy Mp4 13.3 26.6 39.9 -27.2 -94.3 27 Thiết kế Dầm Xác định nội lực a Biểu đồ bao Mô men Giá trị Biểu đồ Mô men thành phần b+a M1 399.2 308.9 -270.8 -82.9 -82.9 c+a M2 97.3 -270.8 219 219 d+a M3 345.4 201.9 -432.1 44.3 192.1 e+a M4 150.5 114.3 -110.3 10.5 -56.6 Giá trị Biểu đồ bao Mô men Mặt cắt Mmax Mmin 11 12 Gối B 21 22 399.2 97.3 308.9 -110.3 -432.1 219 -82.9 219 -82.9 28 14 9/3/2021 Thiết kế Dầm Xác định nội lực b Biểu đồ bao Lực cắt Biểu đồ bao Lực cắt thành lập với bước Biểu đồ bao Mơ men Trong đó, giá trị Lực cắt với trường hợp đặt tải tính theo 02 cách: Cách 1: Sử dụng hệ số Bảng tra (như Biểu đồ Mơ men) Cách 2: Có Biểu đồ Mô men, ta sử dụng liên hệ vi phân Mô men Lực cắt để xác định lực cắt đoạn Dầm theo công thức sau: QAB  MB  MA LAB 29 Thiết kế Dầm Tính cốt thép a Tính cốt dọc Những lưu ý: - Cốt thép nhịp tính theo Tiết diện chữ T đặt cốt đơn, Cốt thép gối tính theo Tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn - Vì tính theo sơ đồ đàn hồi nên điều kiện kiểm soát chiều cao vùng nén là: m ≤ R - Mô men gối Biểu đồ bao giá trị Tim cột Mơ men để tính cốt thép gối phải lấy giá trị Mép cốt Do ta phải nội suy để lấy giá trị 30 15 9/3/2021 Thiết kế Dầm Tính cốt thép b Cốt thép ngang chịu Lực cắt lớn Có thể sử dụng 02 Bài tốn sau: Bài tốn 1: Tính cốt đai khơng cốt xiên chịu Lực cắt Bài toán 2: Đặt cốt đai theo cấu tạo, kiểm tra khả chịu lực Đoạn Dầm chưa đủ khả chịu Lực cắt tính bố trí cốt xiên Lưu ý: Trong trường hợp này, Cốt xiên Cốt thép dọc nhịp uốn lên gối c Cốt treo: Tại vị trí Dầm phụ kê lên Dầm có tượng phá hoại cục Dầm Lực tập trung Ta phải tính cốt treo để đảm bảo khả chịu lực 31 Thiết kế Dầm Xây dựng biểu đồ vật liệu Giống Dầm phụ, để tiết kiệm vật liệu tuân thủ điều kiện cấu tạo Biểu đồ vật liệu Dầm xây dựng theo 02 Bài toán Cắt Uốn cốt thép Cốt theo bố trí Dầm, ngồi việc thỏa điều kiện tính tốn, Cốt thép Dầm phải tuân thủ điều kiện cấu tạo (Tham khảo Mục 10 TCVN 5574:2918) 32 16 ... trí cốt thép c Phương án Nhịp biên uốn lên gối 2, nhịp uốn lên gối gối 11 Thiết kế Bản sàn Bố trí cốt thép Những lưu ý triển khai Cốt thép - Chọn đường kính bước cốt đai - Chọn cốt thép cấu tạo:... phụ Tính cốt thép dọc cốt thép đai a Cốt thép dọc chịu Mô men: Tại nhịp biên nhịp tính Tiết diện chữ T đặt cốt đơn Tại gối gối tính Tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn Tính thép nhịp Tính thép gối... Thiết kế Dầm phụ Tính cốt thép dọc cốt thép đai Cốt thép dọc tính tốn chọn bố trí cho Dầm phụ tổng hợp theo Bảng sau: b Cốt thép đai không cốt xiên chịu lực cắt: Tại gối bên phải có giá trị Lực