ĐỒ án bê TÔNG cốt THÉP i NGUYỄN đức hà lớp 45XD5

Nhờ hiệu quả của vòm ,cho phép giảm 20% cốt thép cho các ô bản có dầm bao xung quanh nên tại các nhịp giữa và gối giữa đợc giảm 20% cốt thép... Dầm phụ là dầm liên tục 5 nhịp , gối tựa l

l m

D

Chän h b 7 cm( ).(chiÒu dµy tèi thiÓu cña mÉu nhµ c«ng nghiÖp)

DÇm phô:Ta cã nhÞp dÇm ld=l2=5m(cha ph¶i nhÞp tÝnh to¸n).Do dÇm ®ang xÐt cã t¶i träng trung b×nh vµ coi nh dÇm liªn tôc nªn chän md=15

18

1,21,11,2

48 192,5 21,6

b b gb nhb

l q M

.l2 2

q M

chọn a0=1,5 cho mại tiết diện Ta có h0=7-1,5= 5,5 cm

- ở nhịp biên và gối biên:

 2  2 

0

1 90 100 5 , 5

42230

h b R

M A

n

0,1558 < Ad = 0,255 hợp lý

M F

a a

%

h b



Chọn cốt thép 8 có fa=0,5 cm2 ,chọn Fa=4,19 cm2 khoảng cách đặt cốt thép a=12cm(tra bảng)

Xét ở nhịp giữa và ở gối giữa : Momen Mn=302,5 kGm

 2  2 

0

1 90 100 5 , 5

30250

h b R

M A

M F

a a

 2100 0 , 941 5 , 5 

30250

2,783 cm2.Kiểm tra tiết diện:

6 a100 1300

%

h b



Dùng  6 có fa=0,283 cm2 ,chọn Fa=2,83 cm2 tra bảng ta có khoảng cách giữa các cốt thép a=10cm

Nhờ hiệu quả của vòm ,cho phép giảm 20% cốt thép cho các ô bản có dầm bao xung quanh nên tại các nhịp giữa và gối giữa đợc giảm 20% cốt thép Fa=0,8.2,783=2,2264 cm2

Kiểm tra :

0

1

100

%

h b



Dùng  6 có fa=0,283 cm2 ,chọn Fa=2,36 cm2 tra bảng ta có khoảng cách giữa các cốt thép a=12cm

kê lên tờng , chiều dài từ mút cốt thép đến mép tờng bằng 1/6.l =

1/6.2140= 35667mm , làm tròn 360mm,đoạn dầm kê lên tờng là 12cm

Dầm phụ là dầm liên tục 5 nhịp , gối tựa lên tờng và dầm chính

Đoạn dầm gối lên tờng lấy là Sd=22cm Bề rộng dầm chính đã tính toán

là 30cm Nhịp tính toán của dầm phụ là :

-Nhịp giữa : l = l2 – bdc= 4,7 m

-Nhịp biên : lb= 5 – 0,15 – 0,17 + 0,11 = 4,79 m

Chênh lệch giữa các nhịp :  100 % 

79 , 4

7 , 4 79 , 4

Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm phụ :

- gd= 628,8 + 133,65 = 764,85 kG/m

-Hoạt tải tác dụng lên dầm: Pd= Pb.l1 = 720.2,4 = 1728kG/m

-Tải trọng tính toán toàn phần:

qd= gd + Pd = 764,85 + 1728 = 2492,85 kG/m Làm tròn

qd= 2493 kG/m

85 , 764

1728

d

d g

Nhịp biên

3718 5148 5206 4290 1144

-0.030492 -0.009492

-0.006492 -0.024492

992 3195 3442 3195 992

-1680 -523 -358 -1349

-0.023328 -0.003492 -0.003492

992 3195 3442

-1285 -193 -193

Các giá trị  của Mmax tra ở bảng III,trang 79,sách sàn bê tông,còn giá trị  của Mmin tra ở bảng III và dùng phơng pháp nội suy để tính Dùng phơng pháp nội suy tính hệ số k= 0,25328 Mô men âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn x = k.lb = 0,25328.4,79 = 1,21

m Mô men dơng triệt tiêu cách mép gối tựa giữa một đoạn 0,15.l = 0,15.4,7 = 0,705 m, tại nhịp biên 0,15.4,79 = 0,7185m

4 Tính toán cốt thép dọc:

Dùng cốt thép AII làm thép dọc cho dầm:

theo số liệu vật liêu ta có Rn =90kG/cm2, Ra = Ra’ =2700kG/cm2

a.Với mô men âm: Tính theo tiết diên hình chữ nhật b=18cm,

h=35cm.Giả thiết a0=3,5cm thì chiều cao h0 = 35-3,5 = 31,5cm Tại gối tựa B có momen M= 4090kGm

0 90 18 31 , 5

409000

h b R

M A

n

0,2544 < Ad=0,255 thoả mãn  ( 1  1  2 ) 

M F

a a

 5,64 cm2.Kiểm tra

0

.

100

%

h b

h b R

M A

M F

a a

 4,6 cm2.Kiểm tra

0

.

100

%

h b

F a



b.Với mô men d ơng : Tính theo tiết diện chữ T cánh nằm trong

vùng nén , lấy hc=7cm Nhịp giữa dự kiến lấy a0 =3,5cm ,h0 =31,5cm Còn ở nhịp biên có mô men lớn ,có khả năng dùng nhiều thanh cốt thép nên chọn a0 =4,5cm ,h0 =30,5cm

-Một nửa khoảng cách hai mép trong dầm : 0,5.2,22 = 1,11 m

-  4 , 7 

6

1 6

Ta có Mmax =5206 kGm <Mc do đó trục trung hoà đi qua cánh Tại nhịp biên :

 2  2 

0 90 144 30 , 5

520600

h b R

M A

c n

0,0431 <Ad =0,255 thoả mãn  ( 1  1  2 ) 

M F

a a

 6,455 cm2.Kiểm tra

0

.

100

%

h b

h b R

M A

c n

0,0267 <Ad =0,255 thoả mãn  ( 1  1  2 ) 

M F

a a

 4,10 cm2.Kiểm tra

0

.

100

%

h b

216 +118 6,567 cm2

216 +214 7,1 cm2

3166,03 cm2

3166,03 cm2

216+145,559cm2

3144,62 cm2

216 +1145,559 cm2

3144,62 cm2

3144,62 cm2

216 +1145,559 cm2

3144,62 cm2

Bảng trên chỉ mới ghi các tiết diên riêng biệt ,cha xét đến sự phối hợp cốt thép các vùng

316 316 216+14

314 216+114 314

314 216+114 314

314 216+114 314

Nhận xét :

1 4

3 ỉ14

2ỉ14

ỉ14

2ỉ14 2ỉ16

2

5 6

2ỉ16

1 6

-Phơng án hai thì thuận tiện trong việc lắp đặt ,chế tạo cốt thép,có thể kéo dài cốt thép dọc dầm,có thể phối hợp cốt thép ở các nhịp và

gối ,diện tích cốt thép nói chung cũng khá sát với yêu cầu

-Phơng án 3 chọn cốt thép sát với yêu cầu,chỉ dùng hai loại đờng

kính.Phối hợp đợc cốt thép giữa nhịp giữa,nhịp 2 và 2 gối giữa Nhng nếu ở nhịp biên và gối biên đặt cốt thép thành một hàng thì hơi chật còn

đặt thành hai hàng thì lại giảm h0

Bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết diện chính của dầm (P.án 2)

Bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết diện của dầm (P.án 3)

Bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết diện của dầm (P.án 1).

Ta có k0.Rn.b.h0 = 0,35.90.18.32,2 = 18257,4kG.→ thỏa mãn

điều kiện hạn chế Kiểm tra điều kiện tính toán ,ta có :Q<0,6.Rk.b.h0 Gối có lực cắt bé nhất QA =4776,5kG→tại tiết diện A có h0 =32,2cm 0,6 Rk.b.h0 = 2608,2kG Xốy ra Q >0,6.Rk.b.h0 →nên phải tính toán cốt đai

Tính toán cho gối trái B với Q =7165 kG và h0 =32,2cm

 2 

0

2

.

8R b h

Q q

k

Chọn ỉ6 ,fđ =0,283cm2 ,n =2 ,thép AI có Rađ =1700kG/cm2.Khoảng cách tính toán :

 

d

a ad

f n R

7165

2 , 32 18 5 , 7 5 , 1

5 ,

0

h b R

Với h=35cm <45cm →Uct =15cm → chọn 15cm Do các gối khác có Q

bé hơn →tính toán Ut lớn hơn nhng theo cấu tạo UCT =15cm

7.Tính toán và vẽ biểu đồ bao vật liệu:

Trong 3 phơng án trên ta chọn phơng án thiết kế là phơng án 3 ở nhịp lấy lớp bảo vệ là 2cm ,còn ở gối tựa do cốt thép dầm phụ nằm dới cốt sàn

→lấy lớp bảo vệ cũng bằng 2cm Từ chiều dày lớp bảo vệ ,phơng cán bố rí cốt thép và dựa vào các công thức ,

.

.

0

h b R

F R n

a a

Mtds=2659,38kGm Dựa vào biểu đồ bao momen→tiết diện có

M=2659,38kGmnằm ở giữa tiết diện 3 và 4 và ở phía bên trái tiết diện 1.-Xét bên trái tiết diện 1 :Bằng phơng pháp nội suy ta có tiết diện có momen M=2659,38kGm cách gối A một đoạn 68,5cm.Chọn điểm uốn cuốicách trục gối A một đoạn 60cm và điểm bắt đầu uốn cách gối A một đoạn 88cm

-Xét ở tiết diện 3-4 :Tiết diện có momen M=2659,38kGm cách mép gối

B một đoạn 142cm Chọn điểm kết thúc uốn cách mép gối B một đoạn 100cm và chọn điểm bắt đầu uốn cách trục gối B một đoạn 128cm

-Xét ở nhịp 2:Dự kiến uốn ỉ14 lên gối B và cắt ở gối C.Sau khi cắt hoặcuốn ,khả năng chịu lực của các thanh thép còn lại Mtds =2659,38cm.Dựa vào biểu đồ bao momen Mtds nằm giữa tiết diện 6-7và 8-9 ,cách mép gối C

-Xét ở gối B: Uốn hoặc cắt ỉ14 ,khả năng chịu lực của các thanh còn lại

Mtds =3131,79kGm Tiết diện có momen M=3131,79kGm cách mép phải gối B một đoạn 37,2cm và cách mép trái gối B một đoạn 22,3cm Cắt ỉ14

ở bên trái gối B Phía trớc có cốt xiên nhng còn nằm ở xa nên không cần tính đến Tính toán đoạn kéo dài W ,lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ bao momen Q =2514,66kG →W =22,7cm <20.d = 28cm Chọn W

=28cm Điểm cắt thực tế cách mép gối B một đoạn 50cm

Cắt 2ỉ16 và nối vào 2ỉ14 ,khả năng chịu lực của các thanh sau khi nối

là Mtds=2472,63kGm Tiết diện có M=2472,63kGm cách mép phải gối B một đoạn 630mm Tính toán đoạn kéo dài W Phía trớc có cốt xiên

Qx=2339,9kG Lấy Q gần đúng theo giá trị lực cắt Q=4287,9kG

W=16,5cm<20.d =32cm Lấy W =32cm Đoạn neo 2ỉ16 và 2ỉ14 dài bằng 30.d =48cm

-Xét bên trái gối C :Sau khi cắt ỉ14 ,khả năng chịu lực của các thanh còn lại Mtds =2472,63,cách mép trái gối C một đoạn 43,4cm Tính toán

đoạn kéo dài W: Q=4771kG ,W =35cm →Điểm cắt thực tế cách mép gối

C một đoạn 78,3cm ,làm tròn 80cm

*.Kiểm tra vị trí uốn của cốt xiên ở bên phải gối B từ trên xuống theo các điều kiện qui định cho điểm bắt đầu uốn và điểm kết thúc uốn Tiết diện sau cách trục mép gối B một đoạn 37,4cm Điểm uốn cuối của ỉ14 nằm ngoài tiết diện sau và điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trớc >h0/2 → thỏa mãn các điều kiện về uốn cốt thép

Kiểm tra về néo cốt thép :Cốt thép ở phỉa dới sau khi uốn ,cắt ,phải đảm bảo số còn lại đợc neo chắc chắn vào gối ở nhịp biên ,Fa =7,1cm2 ,cốt neo vào gối 2ỉ14 có diện tích 3,08cm2 ,

Sơ đồ tính toán:

2.Xác định tải trọng:

hoạt tải tập trung : Pd.l2=1728.5=8640kG = 8,64T

trọng lợng bản thân của dầm đa về thành các lực tập trung :

Các biểu đồ MPi= α.P.l=62,208α; Trong một số sơ đồ Mpi còn thiếu

α để tính momen tại các tiết diện 1,2,3,4.Để tính toán ta cần phải tính

thêm.Trong trờng hợp đoạn dầm không có tải trọng :

3 ,

02234 , 5 5878 , 29

86134 , 2 7132 , 24

Tính toán nh biểu đồ bao momen QG=β.G ; QPi= β.P

Β: hệ số ,tra bảng Trong đoạn nhịp giữa → suy lực cắt Q theo phhơng pháp mặt cắt

5.Tính toán cốt thép dọc:

Tra bảng: Do Ra ≤ 3000 → hệ số hạn chế α0=0,62

A0=0,42

Số liệu Rn=90 , Ra=Ra’ = 2700kG/cm2

a.Tính với momen d ơng:

Tiết diện chữ T cánh trong vùng nén Bề rộng cánh dùng trong tính toán bc= b+2c1

Mômen dơng lớn nhất của dầm : M= 26,46108 < Mc

→Trục trung hòa đi qua cánh : Có hc = 7cm <0,2 h0 = 0,2.65,5 = 13,1cm

→có thể dùng công thức tính gần đúng :

Fa =

167400 )

5 , 3 5 , 65 ( 2700 )

5 , 0 ( 0

M M

h h

R

M

c a







 Tính ở nhịp biên :

Fa = 

167400

2646188

15,81cm2 Nhịp 2: Fa = 

1581

100 81 , 15

54 , 1066

100 6654 , 10

nhÞp gi÷a

2Ø2222Ø18

2805250

M n

Fa = 27002805250.0,8483.64=19,07cm2

KiÓm tra tØ sè cèt thÐp :

μ% =  

64 30

1907

100 07 , 19

5 , 1510

100 105 , 15

Tính : 0,6.Rk.b.h0 = 0,6.7,5.30.62,1 = 8383,5 kG.

Trong đoạn giữa của nhịp có trị số lực cắt Q <8383,5 nên không cần phải tính toán cốt ngang chịu lực ở một số đoạn gần gối tựa có Q > 8383,5kG nêncần phải tính toán cốt thép ngang chịu lực cắt

Để tính toán cho toàn dầm chính , ta tính toán tại nơi có lực cắt lớn nhất :

3 , 17920

1 , 62 30 5 , 7 5 , 1

5 ,

Q

h b

R k

74,03cm

Chọn cốt đai ỉ8 , fa =0,503 cm2 Hai nhánh n=2 ,khoảng cách U =

20cm ,thỏa mãn điều kiện cấu tạo và bé hơn Umax

20

505 , 0 2 1700

.

U

f n R

1

n R

P

5,929 cm2 Dùng ỉ8 , fa =0,503 cm2 ,hai nhánh thì số lợng cốt đai cần thiết là :



503 , 0 2

929 , 5

6 đai →Đặt mỗi bên mép dầm phụ ba đai trong đoạn h1 = hdc – hdp =70-35 = 35cm Khoảng cách giữa các đai là

49 , 16 2700

.

.

0

h b R

F R c n

a a

x = α.h0 = 0,00497 63,8 = 3,17cm <hc =7cm →đúng trờng hợp trục trung hòa nằm trong cánh

Với mỗi tiết diện cần xác định h0 theo cấu tạo cốt thép tại tiết diện đó Việc cắt ,uốn cốt thép và tính tung độ hình bao vật liệu đuợc diễn giải trong bảng sau:

b.Xác định mặt cắt lí thuyết của các thanh:

Xét tại bên phải gối A ,uốn 2ỉ22 lên làm thép cấu tạo Sau khi uốn khả năng càn lại của tiết diện Mtds =15,78456tm Dựa vào hình bao momen thì tiết diện có Mtds =15,78456tm nằm trong đoạn gần gối A ,cách gối A một

đoạn : X1 = 1,43m.Chọn điểm cuối uốn cách tâm gối A một đoạn 1,4m →

điểm đầu uốn cách tâm gối A một đoạn 2m Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trớc một đoạn 2,4 -2 =0,4m>h0/2 = 33,2cm →thỏa mãn các qui định về uốn cốt dọc

Bên phải gối A sau khi cắt ỉ22 khả năng chịu lực của các thanh còn lại là

Mtds = 9,08558tm ,và tiết diện có Mtds = 9,08558tm cách tâm gối A một khoảng 0,824m Điểm cắt li thuyết này không nằm trong vùng có cốt

xiên Tính đoạn kéo dài W lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ momen bằng 11,025t

q d 88,97kG/cm

W =  d 

q

Q d

5

2

8 , 0

60cm20.d=20.2,2 = 44cm <60cm →Điểm cắt thực tế cách tâm gối A một khoảng 22cm

Xét bên trái gối B :Uốn 2ỉ22 từ trên xuông dới ,khả năng chịu lực còn

lại của các thanh sau khi uốn Mtds = 8,65191tm ,tiết diện này cách trục gối B

1 đoạn X2 = 1,76m Chọn điểm kết thúc uốn cách trục gối B 2,2m,điểm bắt

đầu uốn cách trục gối B một khoảng 1,2m và cách tiết diện trớc 1 đoạn 0,367m >0,3275m →thỏa mãn

-Uốn ỉ22 từ trên xuống →Mtds = 20,08tm Tiết diện có M=20,08tm cáchtrục gối B gối B một đoạn 0,833m Tiết diện trớc khi uôn thanh ỉ22 cách trục gối B một đoạn 0,482m Chọn điểm kết thúc uốn cách trục gối B một

đoạn 1,5 m ,điểm bắt đầu uốn cách trục gối B một đoạn 0,88m Điểm bắt đầuuốn cách tiết diện trớc một đoạn 0,88 – 0,482 = 0,398 m> h0/2 =0,3265 m

→thỏa mãn các điều kiện về uốn cốt thép dọc

-Cắt thanh ỉ18 khả năng chịu lực của các thanh còn lại là

Mtds=24,423tm Tiết diện có M=24,4231tm cách trục gối B một đoạn

0,482m Tính toán đoạn kéo dài W :

Phía trớc có cốt xiên Fx3 = ỉ22 = 3,801 cm2 lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ mômen Q=12,036t Qx = Rax.Fx.sinα = 5778kG

97 , 88 2

5778 4

, 12036 8 , 0

*.Xét việc uốn ỉ22 từ dới lên trên gối B Điểm bắt đầu uốn cách tiết diệntrớc một đoạn 0,53m >h0/2 →hợp lí Điểm kết thúc uốn cũng nằm ngoài tiết diện sau →thỏa mãn các yêu cầu về uốn cốt thép

Xét bên phải gối B :

Bên phải gối B sau khi uốn ỉ18 từ trên xuống khả năng chịu lực của các thanh còn lại Mtds =8,65191tm Tiết diện có M=8,65191tm cách trục gối B một đoạn 2,056m Tiết diện trớc khi uốn ỉ18 cách trục gối B một đoạn 1,673m Chọn điểm kết thúc uốn cách tâm gối B một đoạn 2,6m và điểm bắt

đầu uốn cách tâm gối B một đoạn 1,98m.Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện

tr-ớc một đoạn 0,343m>h0/2 =0,3275m →hợp lí

*.Xét việc uốn ỉ18 từ dới lên ở phía dới cốt thép ỉ18 đợc sử dụng tối đa khả năng chịu lực tại tiết diện có mômen 17,854tm Tiết diện này cách tâm gối B một đoạn 4,8m Điểm bắt đầu uốn của cốt thép cách tiết diện trớc 1

đoạn 2,2m>h0/2 =0,3275 m→hợp lí Sau khi uốn ỉ18 ,Mtds =

15,73456tm ,cách trục gối B một đoạn 2,446m Điểm uốn cuối của cốt thép

từ dới lên cách trục gối B một đoạn 1,98m <2,644 m , xét về nhánh Mmax thì

điểm kết thúc uốn nằm ngoài tiết diện sau ,thỏa mãn qui định về uốn cốt thép

- Cắt 2ỉ22 , khả năng chịu lực của các thanh còn lại Mtds

=12,70773tm Tiết diện có momen M=12,70773tm cách trục gối B một đoạn1,673 m.Tính toán đoạn kéo dài W: Phía trớc mặt cắt lí thuyết có cốt xiên do uốn ỉ18 từ trên xuống ,Fx = ỉ18 = 2,545cm2 lấy Q bằng độ dốc của biểu

đồ momen Q=10,5691t , Qx = 2150.2,545.0,707 = 3,8685t

97 , 88 2

8685 , 3 1 , 10569 8 , 0







cm

20.d = 44cm>W →lấy đoạn kéo dài W =44cm.Chiều dài đoạn thép từ trục gối B đến diểm cắt thực tế là 2,113m ,làm tròn 2,12m.

-Cắt ỉ22 ,khả năng chịu lực của các thanh còn lại Mtds = 22,8159tm Tiết diện có momen M=22,8159tm cách trục gối B một đoạn 0,716m

Tính toán đoạn kéo dài W :

W = 58cm >20.d =44cm →điểm cắt thực tế cách trục gối B một

đoạn 1,296 m,Làm tròn 1,3m

Xét nhịp giữa:

-Xét về bên phải gối B :cắt ỉ22 khả năng chịu lực của các thanh còn lại

Mtds =9,08557tm Tiết diện có momen M=9,08557tm cách trục gối B một

đoạn 1,7m Điểm bắt đầu uốn cách trục gối C một đoạn 114cm Điểm bắt

đầu uốn cách tiết diện trớc một đoạn 114-78,8 =35,2cm > h0/2=32,65cm → hợp lí

-Cắt ỉ22 ,khả năng chịu lực của các thanh còn lại Mtds =17,546tm ,tiết diện có momen này cách trục gối C một đoạn 78,8cm Phía trớc có cốt xiên

do uốn ỉ22 từ trên xuống Fx = 3,801cm2 ,Qx =5778kG lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ mômen Q =9,105t → W =19,46cm <20.2,2 =44cm →Điểm cắt thực tế cách trục gối C một đoạn 122,8cm ,làm tròn 123cm

*.Xét việc uốn ỉ22 từ dới lên Mtds = 9,08557tm ,tiết diện có momen M=9,08557tm cách trục gối C một đoạn 1,285m và tiết diện trớc cách trục gối C một đoạn 2,13m Ta thấy điểm bắt đầu uốn của ỉ22 cách trục C một

đoạn 1,7m<2,13m→thỏa mãn Còn điểm kết thúc uốn nằm ngoài tiết diện sau

-Tiếp tục xét nhịp giữa : Cắt ỉ18 ,khả năng chịu lực của các thanh còn lại

Mtds =15,73456tm Tiết diện có M=15,73456tm cách trục gối C một đoạn 2,13m Phía trớc có cốt xiên nhng cách 0,43m →bỏ qua ảnh hởng của cốt xiên

W = 44cm>20.1,8 =36cm →vậy điểm cắt thực tế cách trục gối C một

đoạn 169cm

9.Kiểm tra neo cốt thép :

Đoạn dầm kê lên tờng 34cm Đoạn cốt thép neo vào gối 31cm(trừ lớp bảo

vệ đầu mút 3cm ) thỏa mãn yêu cầu về neo cốt thép là 10d