Đề tài: THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG

* Tại tiết diện ở nhịp.Tương ứng với giá trị mô men dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiếtdiện chữ T... KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO DẦM PHỤ Tính cốt đai cho tiết di

Bê tông B15 tương ứng M200  Rb = 8,5 < 15 MPa  Pl = 0,37 và PL = 0,30

Hệ số điều kiện làm việc của bê tông b2 = 1,0

Bê tông B15 Thép sànd  10 Cốt đaid  10 Cốt dọcd  12

ĐỔI CÁC ĐƠN VỊ ĐỂ THUẬN CHO VIỆC TINH TOÁN

Cường độ chịu nén dọc trục của bê tông R b 8,5 MPa 8,5 10 3KN/m 2

Cường độ chịu kéo dọc trục của bê tông R bt 0,75 MPa 7,510 3 KN/m 2

Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc R s (sàn) 225 MPa 225 10 3 KN/m 2

Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc

1770 120

16 1 12 1

4 1 2 1

12 1 8 1

4 1 2 1

- Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối

+/ Đối với nhịp biên.

t

+ 2

b

h

= 2000 -

2 200 -2 330+ 2 70 = 1770 mm = 1,77 m

+/ Đối với nhịp giữa.

i (m)KN/m 3 )

Hệ số tin cậy về tải trọng  f,i

Giá trị tính toán g s (m)KN/m 2 )

=

11 77 , 1 63 ,

=

-11 80 , 1 63 ,

= 

16 80 , 1 63 ,

bh R M

2 = 8 , 5 10 3 1 0 055 2

31 , 3





 = 1- 1  2  0 , 129 = 0,139

As =

s o b

R bh R



10225

055,01105,8139,0

bh

A

 100% =

55 1000 302

Max = pl

s b

R R

10 225

10 8,5 0,37





Min = 0.05%   = 0,55%  Max = 1,40%  Thoả mãn điều kiện

*Tính thép cho gối biên.

m =

o b gb

bh R M

2 = 8 , 5 10 3 1 0 055 2

43 , 3

R bh R



10225

055,01105,8143,0

bh

A

 100% =

55 1000 302

Max = pl

s b

R R

10 225

10 8,5 0,37





Min = 0.05%   = 0,55%  Max = 1,40%  Thoả mãn điều kiện

*Tính thép cho nhịp giữa và gối giữa.

m =

o b gg ng

bh R M

2 ,

= 8 , 5 10 3 1 0 055 2

36 , 2

R bh R



3

10225

055,01105,80967,0

bh

A

 100% =

55 1000 218

Max = pl

s b

R R

10 225

10 8,5 0,37





Min = 0.05%   = 0,40%  Max = 1,40%  Thoả mãn điều kiện

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO BẢN SÀN

10 7

4 1

2000 2000 2000

6000 6000

2000 2000 2000

6000

2000 2000 2000

2000 2000 2000

6000 2000

MÆt c¾t b - b

5

6 @ 260

L = 1920 1

7 7

7 4

7 1

450 200 450

6 @ 300

6 @ 300

6/8 @130

Sơ đồ tính của dầm phụ

C B

A

III TÍNH TOÁN CỐT THẫP DẦM PHỤ

1.Sơ đồ tớnh.

Xỏc định nhịp tớnh toỏn: Lấy theo mộp gối tựa

-Đối với nhịp biờn.

t

+ 2

dp

C

= 6000 -

2 300

- 2 330 +2 220 = 5795 mm = 5,795 m

-Đối với nhịp giữa.

g P

= 816,28,8 = 2,0

*Mụ men õm triệt tiờu cỏch mộp gối tựa một đoạn

X1 = k  Lb = 0,25  5,795 = 1,45 m = 1450 mm

*Mụ men dương triệt tiờu cỏch mộp gối tựa một đoạn

Đối với nhịp biờn:

X2 = 0,15  Lb = 0,15  5,795 = 0,87 m = 870 mm

Đối với nhịp giữa:

71,48

87,20

2

47,

27 50,9447,

27

14,

67 50,

78

54,73

* Tại tiết diện ở nhịp.

Tương ứng với giá trị mô men dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiếtdiện chữ T

 M  Mf nên trục trung hoà đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật

bf’  hdp = 1800  400 mm

*Tại tiết diện ở gối

Tương ứng với giá trị mô men âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật bdp  hdp = 200  400 mm

*Tính thép cho nhịp biên ( 180d0d  40d0d )

m =

o b nb

bh R M

2 = 8 , 5 10 3 1 , 80 0 36 2

62 , 76

R bh R



10280

36,080,1105,80395,0

bh

A

 100% =

36 20 82 , 7

Max = pl

s b

R R

10 280

10 8,5 0,37





Min = 0.05%   = 1,09%  Max = 1,1%  Thoả mãn điều kiện

*Tính thép cho gối biên ( 20d0d  40d0d )

m =

o b gb

bh R M

2 = 8 , 5 10 3 0 , 2 0 36 2

2 , 60

R bh R



10280

36,02,0105,8326,0

bh

A

 100% =

36 20 35 , 7

bh R M

2 = 8 , 5 10 3 1 , 80 0 36 2

94 , 50

R bh R



10280

36,080,1105,8026,0

Chọn 2 16 + 1 12 có Asc = (4,02 + 1,13) = 5,15 (Sai số + 0,78%).

- Kiểm tra hàm lượng.

 =

o s

bh

A

 100% =

36 20 55 , 5

Min = 0.05%   = 0,77%  Max = 1,1%  Thoả mãn điều kiện

*Tính thép cho gối giữa ( 20d0d  40d0d )

m =

o b gg

bh R M

2 = 8 , 5 10 3 0 , 2 0 36 2

94 , 50

R bh R



10280

36,02,0105,8265,0

bh

A

 100% =

36 20 28 , 6

Min = 0.05%   = 0,87%  Max = 1,1%  Thoả mãn điều kiện

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO DẦM PHỤ

Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 82,2

Kiểm tra điều kiện tính toán:

nA R bh

R bt o sw sw

n f

3 , 28 2 175 360 200 75 , 0 0 0 1 2 4

R bt o

n b

360 200 75 , 0 0 1 5 , 1

Chọn SCT = 150 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính.

3 , 28 2





= 0,0019

b s

E E



10 23 10 21

w1 1R bh

3 ,

= 182609 N = 182,609 KN > QMax = 87.2 KN

 Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

*Xác định bước cốt đai cho đoạn giữa dầm:

400 3 4

Chọn S = 300 bố trí cho đoạn giữa dầm

5 Tính khả năng chịu lực của tiết diện

- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As.

- Chọn chiều dày lớp bảo vệ cốt thép dọc ao = 25 mm; khoảng cách thông thuỷ giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30 mm

= 35 mm

hott = 400 – 34,5 = 365 mm

TT b S S

bh R A R

m R bh

= 78,3 (KNm) > M = 76,62 (KNm)

*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực

5.2 Khả năng chịu lực của cốt thép tại gối biên (Gối B):

735

9 25 509 6 25

= 33 mm

hott = 400 – 33 = 367 mm

TT b S S

bh R A R

m R bh

= 63,65 (KNm) > M = 60,20 (KNm)

*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực

5.3 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp giữa (Nhịp B-C):

515

6 25 113 8 25

= 33 mm

hott = 400 – 33 = 367 mm

TT b S S

bh R A R

m R bh

= 52,34 (KNm) > M = 50,94 (KNm)

*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực

5.3 Khả năng chịu lực của cốt thép tại gối giữa (gối C):

628

8 25 402 6 25

= 33 mm

hott = 400 – 33 = 367 mm

bh R A R

m R bh

= 55,4 (KNm) > M = 50,94 (KNm)

*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực

B NG T NH KH N NG CH U L C C A D M PHẢNG TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM PHỤ ÍNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM PHỤ ẢNG TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM PHỤ ĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM PHỤ ỊU LỰC CỦA DẦM PHỤ ỰC CỦA DẦM PHỤ ỦA DẦM PHỤ ẦM PHỤ Ụ

 = 260,67 mm2

-Tại nhịp 2 bố trí 2 16+ 112 có A s = 512 mm 2

Neo vào gối 216 có As = 402 mm2 ≥ 512

3 1

*Chọn chiều dài neo thanh thép số 1vào gối biên kê tự do (tường 330) là 200 mm

Lneo = 200 > 10d = 1610 = 160 mmChọn chiều dài neo thanh thép số 1và thanh thép số 4 vào các gối giữa là 320 mm

1000 1000 2000

G

PG

PG

PG

1 2 3 4 5 6

b,

6 5 4

3 2

1

c,

6 5 4

3 2

3 2

3.1 Biểu đồ bao mô men

*các trường hợp đặt tải trọng cho dầm chính 5 nhịp

3.2 Xác định biểu đồ mô men tại tiết diện bất kỳ của từng trường hợp đặt tải trọng được xác định theo công thức:

MG =   G  L2 =   57,88  6,0 =   347,28

MPi =   P  L2 =   100,8  6,0 =   604,80

XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ CỦA BIỂU ĐỒ MÔ MEN (m)KNm)

201,6

M1 =

3 67 , 84 6 ,

M2 =

3 67 , 84 2 6 ,

4 1

M 5 M 6

201,6 201,6

P P

4 3

M1 = 201,6 -

3 9 , 192 = 137,3 KNm

M2 = 201,6 -

3 9 , 192

2 

= 73 KNm

M3 = 201,6 - 2(

3 37 , 34 9 ,

192 

) - 34,37 = 61,54 KNm

M4 = 201,6 – (

3 37 , 34 9 ,

M2 =

-3 25 , 56

2 

= - 37,50 KNm

M3 = 201,6 - 56,25 – (

3 25 , 56 6 ,

179 

) = 104,23 KNm

M4 = 201,6 - 56,25 - 2(

3 25 , 56 6 ,

179 

) = 63,12 KNm

M5 = 201,6 - 32,66 - 2(

3 66 , 32 6 ,

179 

) = 70,98 KNm

4 1

M2 =

3 98 , 22

2 

=15,32 KNm

M3 = 2(

3 53 , 92 98 ,

)-92,53 = -15,52 KNm

M4 = (

3 53 , 92 98 ,

)-92,53 = -54,03 KNm

M5 = 201,6 – 52,25 – 2(

3 25 , 52 53 ,

) = 122,50 KNm

M6 = 201,6 – 52,25 – (

3 25 , 52 53 ,

M2 = 201,6 - 2(

3 7 , 113) = 125,80 KNm

M3 =(

3 7 , 113 41 ,

) -113,7 = -58,66 KNm

M4 =2(

3 7 , 113 41 ,

) -113,7 = -3,63 KNm

M5 = 2(

3 92 , 69 41 ,

) – 69,92 = -10,97 KNm

M6 = (

3 92 , 69 41 ,

) - 69,92 = -29.48 KNm

3.3 Xác định biểu đồ bao mô men.

Xác định tung độ biểu đồ mô men thành phần và biểu đồ bao mô men (KNm)

= 262,12 KNmGối 7

M 7

4 1

252,88 290,50

5 4

3 2

1

7 4

1

7 4

1

7 4

1

7 4

1

7 4

3 2

3 2

6,45

27,52 81,85

1

7 4

9,38

121,36 74,43 132,95

7 4

1

7 4

1

7 4

16,12

97,05 3,63 114.91

61,99

16,32 41,67

Xét hai tiết diện a và b cách nhau một đoạn x, chênh lệch mômen của hai tiết diện là

M = MP - MT Do đó lực cắt giữa hai tiết diện đó là:

Q =

x M

XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ BIỂU ĐỒ LỰC CẮT THÀNH PHẦN

VÀ BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT (m)KN)

42,74 29,36

12,50

207,10

26,32 31,52

16,56

175,23

51.55 158,70 189,21

5 Tính cốt thép theo sơ đồ đàn hồi

-Bê tông có cấp độ chịu nén B15: Rb = 8,5 MPa; Rbt = 0,75 MPa

-Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CII: Rs = 280 MPa

-Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại CI : Rs = 175 Mpa

- Với b2 = 1 Tra bảng có: R = 0,439 và R = 0,650 khi sử dụng thép CII, AII

L

6 1



Sơ đồLực cắt

1000 300 1000 2300

= 6000 300

2 1

 M  Mf nên trục trung hoà đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật

bf’  hdp = 2300 600 mm

-Tại tiết diện ở gối

Tương ứng với giá trị mô men âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật bdp  hdp = 300 600 mm

Giả thiết agối = 80 mm  ho = h - agố = 600 -80 = 520 mm

*Tính thép cho nhịp biên ( 230d0d  60d0d )

m =

o b nb

bh R M

R bh R



=

280

55 230 5 , 8 0444 ,

 =

o s

bh

A

 100% =

55 30 68 , 17

Max = R

s b

R R

10 280

10 8,5 0,65





Min = 0.05%   = 1,10%  Max = 2,0%  Thoả mãn điều kiện

*Tính thép cho gối biên ( 30d0d  60d0d )

m =

o b gb

bh R M

R bh R



=

280

52 30 5 , 8 51 ,

bh

A

 100% =

52 30 02 , 25

bh R M

2 = 8 , 5 10 3 2 , 30 0 55 2

98 , 164

R bh R



=

280

55 230 5 , 8 0283 ,

bh

A

 100% =

55 30 40 , 11

Min = 0.05%   = 0,7%  Max = 2,0%  Thoả mãn điều kiện

*Tính thép cho gối giữa ( 30d0d  60d0d )

m =

o b gg

bh R M

2 = 8 , 5 10 3 0 , 3 0 52 2

6 , 226

R bh R



=

280

52 30 5 , 8 420 ,

bh

A

 100% =

52 30 03 , 20

bh R M

2 = 8 , 5 10 3 2 , 30 0 55 2

60 , 180

R bh R



=

280

55 230 5 , 8 0356 ,

bh

A

 100% =

55 30 88 , 13

Min = 0.05%   = 0,84%  Max = 2,0%  Thoả mãn điều kiện

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO DẦM CHÍNH

Chọn S = 200 mm bố trí trong đoạn L=2000 gần gối tựa.

*Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính.



 = 0,0017

b s

E E



10 23 10 21

w1 1R bh

3 ,

= 182,609 KN > QMax

 Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

*Khả năng chịu cắt của cốt đai:

qsw =

s na

R sw sw

=

200 50 2

 QMax < Qswb : Không cần tính cốt xiên chịu cắt

*Xác định bước cốt đai cho đoạn giữa nhịp:

200 50 50

R nA h h

F( 1 )

0

 =

175 79 2

550 400 550 1 10 88 ,

- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc a0, nhịp = 25 mm và a0, gối = 40 mm

- Khoảng cách thông thuỷ giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30 mm

- Xác định att  h0tt = hdc - att

5.1 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp biên(Nhịp 1- 4):

-bố trí 3 22 + 2 20d

att =    

1768

10 30 22 25 628 11 25

= 61mm

hott = 600 – 61 = 539 mm

TT b S S

bh R A R

0



5392300

5,8

1768280

= 36 mm

hott = 600 – 36 = 564 mm

TT b S S

bh R A R

0



5642300

5,8

1140280

= 36 mm

hott = 600 – 36 = 564 mm

TT b S S

bh R A R

0



5642300

5,8

760280

= 70 mm

hott = 600 – 70 = 530 mm

TT b S S

bh R A R

= 52 mm

hott = 600 – 52 = 548mm

TT b S S

bh R A R

= 51 mm

hott = 600 – 51 = 549 mm

TT b S S

bh R A R

0



549300

5,8

760280

= 36 mm

hott = 600 – 36 = 564 mm

TT b S S

bh R A R

= 36 mm

hott = 600 – 36 = 564 mm

TT b S S

bh R A R

0



5642300

5,8

760280

= 64mm

hott = 600 – 64 = 536 mm

TT b S S

bh R A R

= 51 mm

hott = 600 – 51 = 549 mm

TT b S S

bh R A R

= 51 mm

hott = 600 – 51 = 549 mm

TT b S S

bh R A R

0



549300

5,8

760280

= 59 mm

hott = 600 – 59 = 541 mm

TT b S S

bh R A R

= 36 mm

hott = 600 – 36 = 564 mm

TT b S S

bh R A R

0



5642300

5,8

760280

6 Xác định tiết diện cắt lý thuết

- Vị trí cắt lý thuyết x, được xác định theo tam giác đồng dạng

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

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ LỰC CẮT TẠI TIẾT DIỆN CẮT LÝ THUYẾT

Tiết diện Thanh thép Vị trí cắt lý thuyết (m)mm) X (m)KN) Q

Nhịp 1

(Bên trái)

Cắt lần 1Thanh Số 3(2 20)

2000 X

2000 X

X 2000

Nhịp 1

(Bên phải)

Cắt lần 2Thanh Số 2(1 22)

X 2000

2000 X

Gối 4

(Bên Phải)

Cắt lần 1Thanh Số 8(2 22)

2000 X

2000 X

(m)mm) (m)KN)

Gối 7

(Bên trái)

Cắt lần 1Thanh Số 10(2 18)

X 2000

2000 X

X 2000

7 Xác định đoạn kéo dài W

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

d d q

Q Q W

SW inc S

20 5 2

8 ,

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

QS,inc - Khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc,



Sin A R

Q S,inc  S,inc S,inc

qSW - Khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết

qSW =

S nA

R S¦W S¦W

200 50 2 175







KN/m

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

XÁC ĐỊNH ĐOẠN KÉO DÀI W CỦA DẦM CHÍNH

Tiết diện thanh thép (m)KN) Q q SW

(m)KN/m)

W (m)mm)

20d (m)mm)

W Chọn (m)mm)

(bên phải) Thanh Số 2(1 22) 189,06 87,50 111 440 440

-Tại nhịp 2 bố trí 3 22 có A s = 1140 mm 2

Neo vào gối 222 có As = 760 mm2 ≥ 1140

3 1

-Tại nhịp 3 bố trí 3 22 + 1 12 có A s = 1366 mm 2

Neo vào gối 222 có As = 760 mm2 ≥ 1366

3 1

3 2

1

221,30 KNm 440

500 275,06 (4  22 + 2  25)

440

360 440 241,76 KNm

4 1

Biểu đồ bao mô men (KNm) 261,27 (3  22 + 2  20)

500

360 440

330

500 Nối 2  22

10

4 9

4

2

6 300

4

300 2

551,53 349,44

56 4 6240

16 6240

1

63,67 103,20

60 30 1720

10 75

250 535 15

193,43 490,20

285 95 1720

8 75

250 535 14

116,38 39,00

6 2 6500

22 6500

12

348,77 116,88

12 4 9740

22

340 9400 11

3580

31,88 15,96

12 4 1330

18 1330

10

89,52 30,00

12 4 2500

22 2500

9

56,58 18,96

12 4 1580

22 1580

8

141,03 36,60

12 4 3050

25 3050

7

53,00 21,48

6 2 3580

20 6

60,34 20,22

6 2 3370

22 3370

5

359,88 120,60

18 6 6700

22 6700

4

103,87 42,12

12 4 3510

20 3510

3

78,06 26,16

6 2 4360

22 4360

2

232,76 78,00

12 4 6500

22 6500

1652 118 1150

6 75

150 350 9

145.84 92,4

28 2 3300

16 3300

8

159,10 179.2

28 2 6400

12 6400

7

469,33 528,64

56 4 9440

12

200 9240 6

369,15 184,8

56 4 3300

18 3300

5

91,98 103,60

28 2 3700

12 3700

4

565,68 358,40

56 4 6400

16 6400

3

320,84 107,52

28 2 3840

22 3840

16 16 29930

6 50

50 298309

127,45 574,20

435 435 1320

6 60

60 1200 8

851,59 3836,80

160 160 23980

6 50

50 238807

950,05 4280,40

164 164 26100

6 50

50 260006

57,93 261,00

522 522 500

6 60

60 380 5

581,64 2620,56

2148 2148 1220

6 60

60 1100 4

86,65 219,60

180 180 1220

8 3

144,89 367,20

180 180 2040

8 60

60 19202

80,70 363,60

180 180 2020

6 50

50 19201

(m) chiÒu dµi Tæng

T.bé

1 ck

Sè l îng

(mm) thanh ChiÒu dµi

(mm) kÝnh

§ êng H×nh d¸ng - KÝch th íc

STT

kiÖn

CÊu

B¶ng Thèng kª cèt thÐp

TỔNG HỢP CỐT THÉP

CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT

TÊN CẤU KIỆN THỂ TÍCH BÊ TÔNG (m)M 3 )

TRỌNG LƯỢNG CỐT THÉP (m)KG)

HÀM LƯỢNGCỐT THÉP TRONG 1M 3 BÊ TÔNG (m)KG/M 3 )

m p hô

29 0

180 ,60

V1 : Thể tích phần sườn của dầm, tính với chiều cao (h - hb)

V2 : Thể tích toàn dầm, tính với chiều cao h

Dùng V 1 để tính thể tích toàn sàn và dùng V 2 để tính hàm lượng cốt thép trong dầm