1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

đồ án kết cấu bê tông cốt thép

62 0 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép
Tác giả Nguyễn Xuân Phương
Người hướng dẫn PGS T.S Châu Đình Thành
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hcm
Chuyên ngành Khoa Xây Dựng
Thể loại Đồ án
Năm xuất bản 2022
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 62
Dung lượng 4,53 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ SÀN (5)
    • 1.1 Phân loại sàn thiết kế (5)
    • 1.2 Chọn sơ bộ các kích thước dầm sàn sẽ thiết kế (5)
    • 1.3 Sơ bộ tính và nhịp tính toán của bản sàn (0)
    • 1.4 Xác định tải trọng (7)
    • 1.5 Xác định nội lực (8)
    • 1.6 Bố trí cốt thép (10)
  • CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN DẦM PHỤ (13)
    • 2.1 Sơ đồ tính toán và mục đích tính toán (13)
    • 2.2 Xác định tải trọng (14)
      • 2.2.1 Tĩnh tải (14)
      • 2.2.2 Hoạt tải (14)
      • 2.2.3 Tổng tải (14)
      • 2.2.4 Vẽ biểu đồ bao momen (14)
      • 2.2.5 Biểu đồ bao lực cắt (16)
    • 2.3 Tính cốt thép (17)
      • 2.3.1 Cốt thép dọc (17)
      • 2.3.2 Cốt thép ngang (21)
      • 2.3.3 Tính khả năng chịu lực của tiết diện (22)
      • 2.3.4 Xác định tiết diện cắt lý thuyết (24)
      • 2.3.5 Kiểm tra về neo cốt thép ở gối tựa (28)
  • CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH (32)
    • 3.1 Sơ đồ tính (32)
      • 3.1.1 Xác định tải trọng (32)
      • 3.1.2 Tĩnh tải.....................................................................................................29 SVTH: Nguyễn Xuân Phương MSSV: 20149358 (32)
      • 3.1.3 Hoạt tải (33)
    • 3.2 Xác định nội lực (33)
      • 3.2.1 Xét các trường hợp tải (33)
      • 3.2.2 Biểu đồ bao moment (33)
      • 3.2.3 Xác định giá trị lực cắt tại các gối (37)
    • 3.3 Tính cốt thép (39)
      • 3.3.1 Cốt thép dọc (39)
      • 3.3.2 Tại tiết diện ở nhịp (39)
      • 3.3.3 Tại tiết diện ở gối (40)
      • 3.3.4 Cốt thép ngang (41)
      • 3.3.5 Cốt thép treo (45)
    • 3.4 Biểu đồ bao vật liệu (46)
    • 3.5 Khả năng chịu lực của tiết diện (46)
    • 3.6 Xác định tiết diện cắt lý thuyết (49)
    • 3.7 Chiều dài neo cốt thép (50)
    • 3.8 L Tính toán dầm theo trạng thái giới hạn 2 (51)
  • CHƯƠNG 4: THỐNG KÊ TOÀN BỘ CỐT THÉP (60)

Nội dung

Tính diện tích cốt đai cần thiết: thỏaChọn đường kính cốt đai d6 a = 28.3 mm , với số nhánh đai n = 2sw 2 Bước cốt đai theo tính toán:Bước cốt đai lớn nhất:Bước cốt đai theo yêu cầu cấu

THIẾT KẾ SÀN

Phân loại sàn thiết kế

Xét tỷ số chiều dài 2 cạnh của ô bản sàn = = 2.625 > 2

 Vậy bản thuộc loại là bản dầm, bản làm việc 1 phương theo phương cạnh ngắn.

Chọn sơ bộ các kích thước dầm sàn sẽ thiết kế

Xác định sơ bộ kích thước sàn thiết kế

Chiều dày sàn: hs = D L = (0.8 1.4) 2300 = 61.333 107 (mm)1

- Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 2 MSSV: 20149358 hdp= L = 6300 = 393.75 525 (mm)2

Bề rộng dầm phụ: bdp = h = 500 = 250 125 (mm)dp

- Xác định sơ bộ kích thước dầm chính

Chiều cao dầm chính hdc = 3 L = 3 2300 = 575 862.5 (mm)1

Bề rộng dầm chính bdc = h = 700 = 187.5 375 (mm)dc

Bảng 1.1: Bảng sơ bộ kích thước dầm sàn

Sơ bộ tính và nhịp tính toán của bản sàn

Sàn thuộc loại bản dầm, cắt theo phương cạnh ngắn L1 một dải có chiều rộng b=1m sơ đồ tính là bản sàn như một dầm liên tục nhiều nhịp gối tựa là các dầm phụ.

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

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 3 MSSV: 20149358 hs (mm) h (mm)dp b (mm)dp h (mm)dc b (mm)dc

- Các lớp cấu tạo của lớp sàn:

Hình 1.2 Mặt cắt cấu tạo lớp sàn Bảng 1.2: Bảng tải trọng tác dụng lên sàn cho dải tính 1 (m).

STT Các lớp cấu tạo sàn

Giá trị tính toán (kN/m ) 2

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 4 MSSV: 20149358

Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn 3.986 3.986

Tổng tải tính toán (kN/m) 14.186

( Hoạt tải tính toán: p = p n 1m = 8.5 1.2 1m = 10.2 (kN/m ) ) tc 2

- Momen lớn nhất ở nhịp biên:

- Momen lớn nhất ở gối thứ 2:

- Momen lớn nhất ở nhịp giữa, gối giữa:-

Ta có: Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15 có: R = 8.5 MPab

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 5 MSSV: 20149358

Cốt thép bản sàn dùng là CB240 - T có: R = 210 MPas

Hệ số làm việc alpha : γ = 1b

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

Kiểm tra hàm lượng cốt thép có điều kiện hàm lượng cốt thép:

Kiểm tra hàm lượng chốt thép thiết kế: ΔAs(%) = *100 (%) 10%

Bảng 1.3: Bảng tính toán cốt thép sàn.

Nhịp giữa và gối giữa

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 6 MSSV: 20149358

Vậy đoạn thẳng cốt thép trên gối lấy bằng nhịp tính toán: Đối với gối 2: L = 2000(mm): α L = 2000 = 500 (mm)0b 0b

Lấy tròn 500 (mm) Đối với nhịp giữa L = 2100 (mm): α L = 2100= 550(mm)0 0

- Cốt thép cấu tạo chịu dọc theo mô men âm các gối biên và trên dầm chính được xác định:

As,ct ≥ { 50% A goigiua= 0.5 ì 265 = 132.5 (mm ) và ứ6a200}s 2

- Cốt thép cấu tạo tại gối biên có một đoạn: Lob/8 = 2000/8 = 250 mm Chọn 250 mm

- Cốt thép cấu tạo tại gối qua dầm chính có một đoạn: Lo/4 = 2100/4 = 550 mm Chọn 550mm

- Cốt thép theo phương dọc (phương L ) không tính toán chịu lực thường chọn 2 ỉ6a(200300) Chọn 0

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 7 MSSV: 20149358

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 8 MSSV: 20149358

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 9 MSSV: 20149358

Xác định tải trọng

- Các lớp cấu tạo của lớp sàn:

Hình 1.2 Mặt cắt cấu tạo lớp sàn Bảng 1.2: Bảng tải trọng tác dụng lên sàn cho dải tính 1 (m).

STT Các lớp cấu tạo sàn

Giá trị tính toán (kN/m ) 2

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 4 MSSV: 20149358

Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn 3.986 3.986

Tổng tải tính toán (kN/m) 14.186

( Hoạt tải tính toán: p = p n 1m = 8.5 1.2 1m = 10.2 (kN/m ) ) tc 2

Xác định nội lực

- Momen lớn nhất ở nhịp biên:

- Momen lớn nhất ở gối thứ 2:

- Momen lớn nhất ở nhịp giữa, gối giữa:-

Ta có: Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15 có: R = 8.5 MPab

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 5 MSSV: 20149358

Cốt thép bản sàn dùng là CB240 - T có: R = 210 MPas

Hệ số làm việc alpha : γ = 1b

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

Kiểm tra hàm lượng cốt thép có điều kiện hàm lượng cốt thép:

Kiểm tra hàm lượng chốt thép thiết kế: ΔAs(%) = *100 (%) 10%

Bảng 1.3: Bảng tính toán cốt thép sàn.

Nhịp giữa và gối giữa

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 6 MSSV: 20149358

Bố trí cốt thép

Vậy đoạn thẳng cốt thép trên gối lấy bằng nhịp tính toán: Đối với gối 2: L = 2000(mm): α L = 2000 = 500 (mm)0b 0b

Lấy tròn 500 (mm) Đối với nhịp giữa L = 2100 (mm): α L = 2100= 550(mm)0 0

- Cốt thép cấu tạo chịu dọc theo mô men âm các gối biên và trên dầm chính được xác định:

As,ct ≥ { 50% A goigiua= 0.5 ì 265 = 132.5 (mm ) và ứ6a200}s 2

- Cốt thép cấu tạo tại gối biên có một đoạn: Lob/8 = 2000/8 = 250 mm Chọn 250 mm

- Cốt thép cấu tạo tại gối qua dầm chính có một đoạn: Lo/4 = 2100/4 = 550 mm Chọn 550mm

- Cốt thép theo phương dọc (phương L ) không tính toán chịu lực thường chọn 2 ỉ6a(200300) Chọn 0

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 7 MSSV: 20149358

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 8 MSSV: 20149358

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 9 MSSV: 20149358

TÍNH TOÁN DẦM PHỤ

Sơ đồ tính toán và mục đích tính toán

Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp truyền lực trực tiếp tải trọng lên các dầm chính nên gối tựa là dầm chính trực giao với nó.

Tính toán dầm phụ cũng theo sơ đồ có xét đến biến dạng dẻo, nên nhịp tính toán lấy bằng khoảng cách giữa hai mép dầm chính.

Kích thước dầm phụ thiết kế = 500 mm = 200 mm

Kích thước dầm chính thiết kế = 750 mm = 300 mm

Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa: Đối với nhịp biên: = 6300 – = 5850 (mm) Đối với các nhịp giữa: = 6300 – 300 = 6000 (mm)

Hình 2.1: Sơ đồ tính toán dầm phụ.

Xác định tải trọng

Trọng lượng bản thân dầm phụ:

Trong đó: – hệ số độ tin cậy về tải trọng, n = 1.1

– trọng lượng riêng của bê tông, = 25 (kN/m ) bt 3 g0 = 1.1250.2(0.5 – 0.1) = 2.2 (kN/m)

Tĩnh tải truyền từ sàn vào dầm phụ: g1 = gL = 3.9862.3= 9.1678 (kN/m)1

Tổng tĩnh tải: gdp = g + g = 11.3678 (kN/m)0 1

Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào: pdp = psL1 = 10.2 2.3 = 23.46 (kN/m)

Tải trọng tổng cộng tính toán: q = g + p = 11.3678+ 23.46 = 34.8278 dp dp dp

2.2.4 Vẽ biểu đồ bao momen

Tỉ số: = = 2.0637 => Hệ số tra k = 0.2525

Tung độ tại các tiết diện của biểu đồ bao momen tính theo công thức sau: Đối với nhịp biên: Đối với nhịp giữa:

Khoảng cách từ điểm moment âm bằng 0 ở nhịp biên đến gối tựa thứ 2: x = kL = 0.2525 5850 = 1477.125 (mm) = 1.477 (m)ob

Moment dương bằng 0 ở nhịp biên cách mép gối thứ 2 một đoạn: x = 0.15L = 0.155850 = 877.5 (mm) = 0.8775 (m)ob

Moment dương lớn nhất ở nhịp biên cách mép gối tựa môt đoạn: x = 0.425L = 0.4255850 = 2486.25 (mm) = 2.486 (m)ob

Moment dương bằng 0 ở nhịp giữa cách mép gối tựa một đoạn: x = 0,15L = 0.156000 = 900 (mm) = 0.9 (m)o

Xác định moment tại các vị trí đặt biệt của dầm:

+ Moment dương M tại vị trí nhịp biên (0.425L ): max ob

+ Moment âm M tại vị trí gối 2: Với min

Ta tính tương tự với các vị trí còn lại

Bảng 2.1: Xác định trung độ biểu đồ moment của dầm phụ:

Nhịp Tiết diện L (m)o qdp βmax βmin Mmax Mmin

2.2.5 Biểu đồ bao lực cắt.

Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:

Hình 2.2: Biểu đồ bao moment (kNm) Hình 2.3: Biểu đồ bao lực cắt

Tính cốt thép

Ta có: Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15: R = 8.5 (MPa)b

Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CB300V: R = 260 (MPa)s

Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại CB240T: R = 210 (MPa)s

Tại tiết diện ở nhịp. Ở nhịp, moment tính toán là moment dương ( quy ước sức bền vật liệu), nên tiết diện tính toán là hình chữ T, sẽ có cánh nằm trong vùng bê tông chịu nén. Xác định S :f

Chiều rộng bản cánh: b’ = b + 2S = 200 + 2600 = 1400 (mm)f dp f

Bảng 2.2: Kích thước tiết diện chữ T. b’f h’f b h

Xác định vị trí trục trung hòa:

* Nhận xét: Ta có M = 108.462 (kNm) < M = 476(kNm) nên trục trung hòa quaf cánh, tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật b’ h = 1400500 (mm).f dp

Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật b h = 200 x 500 (mm)dp dp a – Tiết diện tính toán tại nhịp b – Tiết diện tính toán tại gối.

Hình 2.4: Tiết diện tính toán dầm phụ.

- Công thức tính toán: Đối với hình chữ nhật lớn: 1400500 (mm)

 Tại nhịp biên: Đối với hình chữ nhật nhỏ: 200500 (mm)

 Tại nhịp giữa: Với hình chữ nhật lớn: 1400500 (mm)

Bảng 2.3: Kết quả tính cốt thép dọc dầm phụ (A chọn CB300T)s

Kiểm tra điều kiện tính toán:

Vậy bê tông dầm đảm bảo điều kiện ứng suất chính và không đủ chịu cắt. Tính diện tích cốt đai cần thiết:

Chọn đường kính cốt đai d6 (a = 28.3 mm ), với số nhánh đai n = 2sw 2

Bước cốt đai theo tính toán:

Bước cốt đai lớn nhất:

Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:

Chon bước cốt đai thiết kế trong đoạn cho vị trí gần gối tựa, trong đoạn giữa nhịp còn lại lấy

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

Tại vị trí bước cốt đai thiết kế

Tại vị trí cốt đai thiết kế

Lực cắt Q tại vị trí gần gối tựa thứ 2 của dầm phụ:

2.3.3 Tính khả năng chịu lực của tiết diện.

Trình tự tính như sau:

Tính khả năng chịu lực tại từng tiết diện

Tại tiết diện đang xét có, tính Chọn

Với: : chiều dày lớp bê tông bảo vệ; : khoảng thông thủy giữa 2 lớp thép bố trí mép dưới;

: 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 Xác định a => h = h – att ott dp tt

Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:

 Tại nhịp biên: att = 44.4 => h = 500 – 44.4 = 455.6 (mm)ott

 Tại gối 2: att = 43.2 => h = 500 – 48.2 = 456.8 (mm)ott

Tiết diện Cốt thép As

Kiểm tra lại att agt att 50  Thoả

2.3.4 Xác định tiết diện cắt lý thuyết.

Vị trí tiết diện 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 momen. 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 momen.

Qs.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 = 0.s.inc qsw – khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết ( ) Bảng 2.5: Xác định vị trí và lực cắt tiết diện cắt lý thuyết

Vị trí cắt lý thuyết x (mm )

2.3.5 Kiểm tra về neo cốt thép ở gối tựa.

Cốt thép dọc tại gối biên và tại những chỗ không đủ chiều dài ( mép trên và mép dưới) trong dầm phụ cần phải được neo và nối để đảm bảo yêu cầu truyền lực Chiều dài đoạn neo cơ sở:

(mm) Khi đó: đối với cốt thép d16 đối với cốt thép d14

Chiều dài đoạn neo ( nối ) tính toán:

(mm) Với cho cả hai trường hợp côt thép chịu kéo và nén.

Chiều dài neo thực tế không lấy nhỏ hơn 15d và 200mm

- Đối với các thanh cốt thép d16 chịu kéo neo vào gối biên( mép trên): chọn

- Đối với các thanh cốt thép d16 chịu kéo neo vào gối biên( mép dưới): chọn

- Đối với các thanh cốt thép d16 nối trong vùng kéo: chọn

- Đối với các thanh cốt thép d16 nối trong vùng nén: chọn

- Đối với các thanh cốt thép d14 nối trong vùng kéo: chọn

- Đối với các thanh cốt thép d18 nối trong vùng nén: chọn

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 26 MSSV: 20149358

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 27 MSSV: 20149358

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 28 MSSV: 20149358

TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH

Sơ đồ tính

Dầm chính là dầm liên tục 3 nhịp được tính theo sơ đồ đàn hồi.

Kích thước tiết diện dầm:

Giả thiết tiết diện cột:

Hình 3.1: Sơ đồ xac dinh nhip tính toán của dầm chính.

Hình 3.1: Sơ đồ tính toán của dầm chính.

Tải trọng tác dụng lên dầm chính là tải trọng tập trung gồm có tĩnh tải G và hoạt tải P Đ do dầm phụ truyền xuống.

+ Trọng lượng bản thân dầm phụ và bản truyền xuống:

+ Trọng lượng bản thân dầm chính:

Tổng tĩnh tải tính toán:

Xác định nội lực

3.2.1 Xét các trường hợp tải

 Do dầm chính là dầm 3 nhịp, đối xứng nên ta chỉ cần tính 1.5 nhịp

 Để tìm giá trị nội lực nguy hiểm nhất tại mỗi tiết diện dầm, cần phải xét các trường hợp tải sau:

Hình 3.1: Các trường hợp đặt tải của dầm bốn nhịp.

– Tổ hợp (a) + (b): cho giá trị dương cực đại ở nhịp 1,3.

– Tổ hợp (a) + (c): cho giá trị dương cực đại ở nhịp 2.

– Tổ hợp (a) + (d): cho giá trị âm cực tiểu ở gối thứ 2.

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

+ Tại vị trí 1 sơ đồ MG (a):

+ Tại vị trí 2 sơ đồ MG (a):

+ Tại vị trí Gối 2 sơ đồ MG (a):

Tương tự với các vị trí còn lại cũng nhưng các trường hợp chất tải tương ứng: Bảng 3.4: Thể hiện kết quả tính toán biểu đồ bao mô men của các trường hợp tổ hợp tải trọng và biểu đồ mô men trong dầm chính

Sơ đồ Tiết diện 1 2 gối B 3 4 gối C

-181.526Bảng 3.1: Bảng tính tung độ biểu đồ moment cho từng trường hợp tải (kN.m).

Trong sơ đồ e, bảng tra không cho giá trị cụ thể cho một số tiết diện, nên ta phải tính giá trị moment cụ thể tại từng tiết diện theo phương pháp nội suy cơ học.

Kết quả tính toán của bảng giá trị moment được thể hiện thông qua các biểu đồ sau:

Hình 3.2: Biểu đồ moment cho từng trường hợp tải (kN.m)

434.953 338.487 -289.08 -97.129 -97.12995.357 -0.6 -289.08 242.467 242.467374.784 218.15 -470.61 135.387 211.872155.186 119.567 -108.58 7.91 -67.556434.953 338.487 -108.58 242.467 242.46795.357 -0.6 -470.61 -97.129 -97.129Bảng 3.2: Bảng xác định tung độ biểu đồ moment thành phần (kN.m).

Hình 3.3: Tung độ biểu đồ moment thành phần (kN.m). Hình 3 : Biểu đồ bao moment dầm chính.4

Vì ta chỉ tính 1.5 nhịp nên ta lấy những trường hợp nguy hiểm nhất nên ta có biểu đồ bao moment là :

3.2.3 Xác định giá trị lực cắt tại các gối

Lực cắt giữa 2 tiết diện là: với

+ Tính cho sơ đồ a tính Q do tĩnh tải G gây ra:

=> Từ đó ta tính được các giá trị lực cắt cho từng trường hợp tải trọng trong bảng:

=> Tổ hợp các trường hợp tải trọng ta được:

Biểu đồ bao lực cắt

Hình 3.5:Biểu đồ bao lực cắt dầm chính (kN).

Tính cốt thép

Bê tông cấp độ bền B15 có:,

Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CB 300-V có:

Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại CB 240-T có:

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

Kích thước tiết diện chữ T : ;;;

Xác định vị trí trục trung hòa:

Trục trung hòa đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật với kích thước như sau:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Tương ứng với giá trị moment âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật có kích thước:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Hình 3.6: Tiết diện tính toán của dầm chính.

Kết quả tính cốt thép được thể hiện như bảng sau:

Bảng 3.3: Kết quả tính thép tại từng tiết diện của dầm chính.

Lực cắt lớn nhất tại gối: , ,

Kiểm tra điều kiện tính toán:

Cần tính cốt thép ngang chịu lực và không cần tăng kích thước tiết diện. Bước cốt đai lớn nhất:

Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:

Chọn cốt đai d8 , số nhánh đai n=2, bước cốt đai thỏa mãn yêu cầu cấu tạo bố trí sw= 100 trong đoạn 1/3 nhịp gần gối tựa.

Các bước tính toán khả năng chịu lực cắt của dầm chính (giả sử chọn trường hợp bước cốt đai s = 150mm).w

Bảng dưới thể hiện kết quả tính toán khả năng chịu cắt của tiết diện ứng với các bước cốt đai khác nhau và so sánh với lực cắt có trong dầm chính Trong bảng cho thấy các bước cốt đai sẽ đảm bảo yêu cầu chịu lực cắt của dầm chính, ngược lại khi bước cốt thì cần phải tính toán thêm cốt xiên để chịu lực cắt Kết hợp với tính khả thi cho việc uốn cốt thép từ bụng dầm lên gối dầm nhằm đảm bảo các yêu cầu kinh tế và cấu tạo, bước cốt đai nên tính toán trong trong trường hợp này để thiết kế là

Bảng tính toán khả năng chịu cắt Q và lực cắt Q trong dầm chínhDB

- Kiểm tra các lớp cốt xiên để bố trí sao cho tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất chỉ qua một lớp cốt xiên.

- Tại những vị trí bên trái gối B, bên phải gối B, bên trái gối C là những tiết diện nguy hiểm do tại đây lực cắt lớn hơn cốt đai bố trí Cần phải uốn 1 lớp thép  xiên để chịu lực cắt.

1 sin sin b s s inc b bt dc s s s s s inc

2 sin sin b s s inc b bt dc s s s s s inc

- Tận dụng cốt thép dọc tại bụng dầm uốn lên gối dầm làm cốt thép xiên là 2d25 và 2d22 có A s 982  mm 2 174  mm 2 , A s 760  mm 2 182  mm 2 nên đảm bảo cường độ yêu cầu tiết diện nghiêng của dầm chính.

Bước cốt đai đoạn 1/3 giữa nhịp còn lại () chọn

Tại vị trí dầm phụ giao với dầm chính cần phải bố trí cốt thép gia cường. Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:

Lực do bê tông chịu:

Diện tích cốt treo cần thiết:

Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn 8 số nhánh đai ,, số cốt đai cần thiết:∅

Vậy bố trí mỗi bên 5 đai, bước cốt đai được tính:

Chọn bước cốt đai thiết kế và bố trí như hình dưới:

Khả năng chịu lực của tiết diện

Đối với mép dưới dầm chính, chọn lớp bê tông bảo vệ của cốt thép dọc , khoảng cách thông thuỷ giữa các lớp cốt thép ; đối với mép trên, chọn lớp bê tông bảo vệ của cốt thép dọc , khoảng cách thông thuỷ giữa các lớp cốt thép Các kết quả trong bảng được thực hiện theo từng bước:

 Tại nhịp biên: att = 56 => h = 750 – 56 = 694 (mm)ott

 Tại gối 2: att = 70 => h = 750 – 70 = 680 (mm)ott

 Khả năng chịu lực của dầm chính trên từng tiết diện

Tiết diện Thép chọn As

7 0.0215 139.6Bảng 3.4: Khả năng chịu lực của dầm chính tại từng tiết diện.

Xác định tiết diện cắt lý thuyết

Do tận dụng cốt thép từ bụng uốn lên gối dầm để chịu lực nên không có trường hợp cắt cốt thép tại nhịp dầm Tiến hành xác định các điểm cắt lí thuyết tại bên phải và bên trái gối B Thể hiện biểu đồ bao vật liệu của dầm chinh.

Thanh thép Vị trí điểm cắt lý thuyết

Bảng 3.5: Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lí thuyết.

Chiều dài neo cốt thép

- Cốt thép chủ dùng cho dầm chính là cốt thép d25, sử dụng cốt thép CB300-T, loại thép có gân.

* Chiều dài neo cơ sở càn để truyền lực cho cốt thép d25

Với là chu vi tiết diện thép

+ Tại gối, mép trên của dầm chính là vùng bê tông chịu kéo nên đoạn chiều dài neo cốt thép được tính toán như sau:

+ Tại gối, mép dưới của dầm chính là vùng bê tông chịu nén nên đoạn chiều dài neo cốt thép được tính toán như sau:

* Chiều dài nối cốt thép

- Chiều dài thép nối d25 được tính như sau:

+ Trong vùng bê tông chịu kéo:

+ Trong vùng bê tông chịu nén:

L Tính toán dầm theo trạng thái giới hạn 2

Kiểm tra khả năng xảy ra vết nứt:

Tính toán giá trị moment của toàn bộ tải trọng tiêu chuẩn (toàn phần)

Tính khả năng chống nứt:

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

Là độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

Là độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trong tạm thời dài hạn

Là độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn với:

(moment do tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

Xác định chiều cao vùng nén khi có xuất hiện vết nứt:

(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 dài hạn của tải trọng)

(do tác dụng ngắn hạn của tải trọng)

(do tác dụng dài hạn của tải trọng)

(do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng)

(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: Độ cứng của tiết diện dầm chính do tác dụng ngắn hạn của tải trọng: Độ cứng của tiết diện dầm chính do tác dụng dài hạn của tải trọng:

Các độ cong tính toán của dầm chính: Độ 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.

Tính toán bề rộng khe nứt:

Trong đó: khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng khi có tác dụng dài hạn của tải trọng đối với cốt thép có gân đối với cấu kiện chịu uốn Ứng suất trong cốt thép chịu kéo tại tiết diện tính toán:

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 vết nứt thẳng góc được tính theo công thức:

Trường hợp 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:

Bề rộng khe nứt ngắn hạn:

Bề rộng khe nứt dài hạn:

Rõ ràng có sự chênh lệch rất đáng kể giữa độ võng (bề rộng khe nứt) cho phép so với độ võng tính toán được () có nghĩa là kết cấu bê tông cốt thép khi đã thỏa mãn theo tính toán trạng thía giới hạn thứ nhất thì thường sẽ đảm bảo tính toán theo trạng thái giới hạn thứ 2 và có 1 khoảng an toàn rất đáng kể

Chi tiết bố trí cốt thép cho dầm chính được thể hiện như hình

Bảng thống kê, bảng tổng hợp cốt thép và bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của công trình được trình bày trong bảng.

Mặt cắt ngang dầm chính tại một số tiết diện

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 55 MSSV: 20149358

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 56 MSSV: 20149358

THỐNG KÊ TOÀN BỘ CỐT THÉP

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 57 MSSV: 20149358

SVTH: Nguyễn Xuân Phương 58 MSSV: 20149358

Ngày đăng: 20/04/2024, 09:32

w