THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG pdf

BẢNG XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ BIỂU ĐỒ BAO MÔ MEN CỦA DẦM PHỤ.. TÍNH TOÁN CỐT THẫP DẦM PHỤ 1.Sơ đồ tớnh.. Tương ứng với giá trị mô men dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiếtdiện ch

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN

MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG

MỤC LỤC

THUYẾT MINH 1

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

I MẶT BẰNG SÀN 1

Mặt bằng sàn + dầm phụ + dầm chính 1

BẢNG TỔNG HỢP SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 1

ĐỔI CÁC ĐƠN VỊ ĐỂ THUẬN CHO VIỆC TINH TOÁN 2

II TÍNH TOÁN BẢN SÀN 2

2 Phân loại bản sàn 2

3 Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn 3

4 Sơ đồ tính 3

SƠ ĐỒ NHỊP TÍNH TOÁN CỦA BẢN SÀN 3

5 Xác định tải trọng 3

LẬP BẢNG TÍNH 4

5.2 - Hoạt tải 4

5.3 - Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải bản b = 1 m 4

6 Xác định nội lực 4

7 Vẽ biểu đồ mô men 4

8 Tính cốt thép 4

m = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 0,133  PL = 0,30 5

As = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 2,97  10-4 m2 = 297 mm2 5

m = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 0,092  Pl = 0,30 5

As = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 2,01  10-4 m2 = 201 mm2 5

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO BẢN SÀN 6

III TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM PHỤ 9

Lb = L2 - Error! Objects cannot be created from editing field codes - Error! Objects cannot be created from editing field codes + Error! Objects cannot be created from editing field codes = 6000 - Error! Objects cannot be created from editing field codes - Error! Objects cannot be created from editing field codes +Error! Objects cannot be created from editing field codes = 5795 mm = 5,795 m 9

2 Xác định tải trọng 9

2.1 Tĩnh tải 9

2.2 Hoạt tải 9

2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ 9

3.1 Biểu đồ bao mô men 9

X2 = 0,15  Lb = 0,15  5,795 = 0,87 m = 870 mm 9

BẢNG XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ BIỂU ĐỒ BAO MÔ MEN CỦA DẦM PHỤ .10

3.2 Biểu đồ bao lực cắt 10

Q1 = 0,4  qdp  Lb = 0,4  25,08  5,795 = 58,14 KN 10

Q1t = 0,6  qdp  Lb = 0,6  25,08  5,795 = 87,20 KN 10

4.1 Cốt dọc 12

Mf = Rb bf’ hf’(ho - 0,5 hf’) = 8,5  103  1,80  0,07(0,36 - 0,50,07) = 348,08 KNm 12

m = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 0,0386  PL = 0,30 13

As = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 7,77  10-4 m2 = 7,77 cm2 13

m = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 0,273  PL = 0,30 13

As = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 7,13  10-4 m2 = 7,13 cm2 13

 = 1- Error! Objects cannot be created from editing field codes = 0,026 13

m = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 0,23  Pl = 0,30 14

As = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 5,79 10-4 m2 = 5,79 cm2 14

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO DẦM PHỤ 14

Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 82,2 14

b3 (1 + f + n)Rbtbho = 0,6(1+0+0)  0,75  103  0,2  0,36 = 54 KN 15

.Bước lớn nhất 15

Dầm có h = 400 < 450 15

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính 15

QMax  Error! Objects cannot be created from editing field codes 15

5 Tính khả năng chịu lực của tiết diện 16

5.1 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp biên(Nhịp A-B): 16

5.2 Khả năng chịu lực của cốt thép tại gối biên (Gối B): 16

5.3 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp giữa (Nhịp B-C): 16

BẢNG TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM PHỤ 17

6.1 Neo cốt thép trong dầm phụ 17

*Chọn chiều dài neo thanh thép số 1vào gối biên kê tự do (tường 330) là 200 mm 17 Lneo = 200 > 10d = 1610 = 160 mm 17

Chọn chiều dài neo thanh thép số 1và thanh thép số 4 vào các gối giữa là 320 mm.17 Lneo = 320 ≥ 20d = 2016= 320 mm 17

IV Dầm chính 19

Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục đến trục 19

P = Pdp  L2 = 16,8  6,0 = 100,8 KN 20

3 Xác định nội lực 20

3.1 Biểu đồ bao mô men 20

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: 21

MG =   G  L2 =   57,88  6,0 =   347,28 21

MPi =   P  L2 =   100,8  6,0 =   604,80 21

XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ CỦA BIỂU ĐỒ MÔ MEN (KNm) 21

M1 = 201,6 - Error! Objects cannot be created from editing field codes = 137,3 KNm 22

M1 = -Error! Objects cannot be created from editing field codes = -18,75 KNm .22

M1 = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 7,66 KNm 23

M4 =2(Error! Objects cannot be created from editing field codes.) -113,7 = -3,63 KNm 23

3.3 Xác định biểu đồ bao mô men 24

3.4 Xác định mô men mép gối 24

Gối 4 24

Gối 7 24

4 Biểu đồ bao lực cắt 26

4.1 Xác định biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải 26

Q = Error! Objects cannot be created from editing field codes 26

XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ BIỂU ĐỒ LỰC CẮT (KN) 26

XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ BIỂU ĐỒ LỰC CẮT THÀNH PHẦN 27

5.1 Cốt dọc 28

m = Error! Objects cannot be created from editing field codes = Error! Objects cannot be created from editing field codes = 0,329  Pl = 0,30 31

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO DẦM CHÍNH 31

5.2 Cốt ngang 31

Q1 = 128,36 KN ; 32

b3 (1 + f + n)Rbtbho = 0,6(1+0+0)  0,75  103  0,3  0,52 = 70,2 KN 32

*Xác định cốt đai cho đoạn đầu dầm theo điều kiện Cấu tạo 32

Chọn S = 200 mm bố trí trong đoạn L=2000 gần gối tựa 32

Qswb = Error! Objects cannot be created from editing field codes 32

 QMax < Qswb : Không cần tính cốt xiên chịu cắt 32

5.3 Cốt treo 33

F = P + G -Go = 100,8 + 57,88 + 8,20 = 166,88 KN 33

6 Biểu đồ vật liệu 33

6.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện 33

5.1 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp biên(Nhịp 1- 4): 34

*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực 34

5.2 Khả năng chịu lực của cốt thép tại gối biên (Gối 4): 34

5.3 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp 2 (Nhịp 4 - 7): 35

5.4 Khả năng chịu lực của cốt thép tại gối giữa (gối 7): 36

*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực 36

5.5 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp 3 (Nhịp 7 - 10): 36

BẢNG TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM CHÍNH 37

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ LỰC CẮT TẠI TIẾT DIỆN CẮT LÝ THUYẾT 38

Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 42

XÁC ĐỊNH ĐOẠN KÉO DÀI W CỦA DẦM CHÍNH 43

6.1 Neo cốt thép trong dầm chính 44

*Chọn chiều dài neo thanh thép số 1vào gối biên kê tự do (tường 330) là 300 mm 44 Lneo = 300 > 10d = 1022 = 220 mm 44

*Chọn chiều dài neo thanh thép số 1và thanh thép số 4 vào các gối giữa là 500 mm .44

Lneo = 500 > 20d = 2022 = 440 mm 44

TỔNG HỢP CỐT THÉP 47

CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT 47

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

Cốt thép chọn để tính toán

+ d  10 dùng loại thép CI

+ d  10 dùng loại thép CII

Mặt bằng sàn + dầm phụ + dầm chính

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

330 2,0 6,0 0.7 1,2 RRbbt = 8,5 = 0,75

b = 1,0 Rs = 225 Rsw = 175 Rs = 280

ĐỔI CÁC ĐƠN VỊ ĐỂ THUẬN CHO VIỆC TINH TOÁN

Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc

1770 120

1 12

1

16

1 12

1 2

1

4

1 2

1 8

1

12

1 8

1 2

1

4

1 2

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

+/ Đối với nhịp biên.

Giá trị tính toán g s

= 11,63161,802 = 2,36 KNm

7 Vẽ biểu đồ mô men.

m =

o b

ng

bh R

M

2 = 8 , 5 10 3 1 0 055 2

31 ,

R

bh R



10225

055,01105,8139,

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 ,

R

bh R



10225

055,01105,8143,

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

R

bh R



10225

055,01105,80967,

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

*Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa: L an  10d

10 7

4 1

Vï ng gi¶m 20% cèt thÐp

2000 2000 2000 6000 6000

2000 2000 2000 6000

2000 2000 2000

2000 2000 2000 6000

2000 2000

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.

*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:

7 1,48

8 7,20

1800

800 200

* 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

Xác định S c : Dầm phụ trong sàn toàn khối nên ta xét điều kiện

 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 ( 1800  400 )

m =

o b

nb

bh R

M

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

62 ,

R

bh R



10280

36,080,1105,80395,

82 ,

10 8,5

0,37





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

*Tính thép cho gối biên ( 200  400 )

m =

o b

gb

bh R

M

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

2 ,

R

bh R



10280

36,02,0105,8326,

35 ,

ng

bh R

M

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

94 ,

R

bh R



10280

36,080,1105,8026,

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

*Tính thép cho gối giữa ( 200  400 )

m =

o b

gg

bh R

M

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

94 ,

R

bh R



10280

36,02,0105,8265,

28 ,

6

  100% = 0,87%

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

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO DẦM PHỤ

nA R bh

R bt o sw sw

n f

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

360 200 75 , 0 0 1 5 ,

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

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính.

w1 1R bh

3 ,

0   = 0,3  1,087  0,915  8,5  200  360

= 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

3h  

= 300 mm

500 mm

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

*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực

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

att =    

735

9 25 509 6 25

= 33 mm

hott = 400 – 33 = 367 mm

TT b

S S

bh R

A R

*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực

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

att =    

515

6 25 113 8 25

= 33 mm

hott = 400 – 33 = 367 mm

TT b

S S

bh R

A R

*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực

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

a = 22625  6 40225  8 = 33 mm

S S

bh R

A R

*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực

BẢNG TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM PHỤ

1000 1000 2000

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

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 (KNm)

201,6 201,6

P P

6 5

4 3

179 

4 1

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)

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

74,43 132,95

1

7 4

1

7 4

4,0 61,99

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:

XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ BIỂU ĐỒ LỰC CẮT THÀNH PHẦN

VÀ BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT (KN)

42,74 29,36

175,23

51.55

158,70

189,21 128,36

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

1000 300 1000 2300

Chiều rộng bản cánh: '

f

b = bdc = 2Sf = 300 + 2 1000 =2300 mmkích thước tiết diện chữ T ( '

 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 ( 2300  600 )

m =

o b

nb

bh R

As =

s

o b

R

bh R



=

280

55 230 5 , 8 0444 ,

0    = 17 (cm2 )

- Kiểm tra hàm lượng.

68 ,

10 8,5

0,65





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

*Tính thép cho gối biên ( 300  600 )

m =

o b

gb

bh R

R

bh R



=

280

52 30 5 , 8 51 ,

ng

bh R

M

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

98 ,

R

bh R



=

280

55 230 5 , 8 0283 ,

40 ,

11

  100% = 0,7%

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

m =

o b

gg

bh R

M

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

6 ,

R

bh R



=

280

52 30 5 , 8 420 ,

03 ,

ng

bh R

M

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

60 ,

R

bh R

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.

w1 1R bh

3 ,

0   = 0,3  1,078  0,915  8,5103  0,3  0,52

= 182,609 KN > QMax

 Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

*Khả năng chịu cắt của cốt đai:

200 50 50

s

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 20

1768

10 30 22 25 628 11 25

= 61mm

hott = 600 – 61 = 539 mm

TT b

S S

bh R

A R

1140 

= 36 mm

hott = 600 – 36 = 564 mm

TT b

S S

bh R

A R

760 

= 36 mm

hott = 600 – 36 = 564 mm

TT b

S S

bh R

A R

5.2 Khả năng chịu lực của cốt thép tại gối biên (Gối 4):

-bố trí 4  22 + 2 25

2502

) 11 30 25 40 ( 760 11 40 760 5 , 12 40

= 70 mm

hott = 600 – 70 = 530 mm

TT b

S S

bh R

A R

att =  

1742

) 5 , 12 40 ( 982 11 40

= 52 mm

hott = 600 – 52 = 548mm

TT b

S S

bh R

A R

760 

= 51 mm

hott = 600 – 51 = 549 mm

TT b

S S

bh R

A R

5.3 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp 2 (Nhịp 4 - 7):

-bố trí 3  22

att =  

1140

11 25

1140  = 36 mm

hott = 600 – 36 = 564 mm

TT b

S S

bh R

A R

760 

= 36 mm

hott = 600 – 36 = 564 mm

TT b

S S

bh R

A R

5.4 Khả năng chịu lực của cốt thép tại gối giữa (gối 7):

-bố trí 4  22 + 2 18

2030

9 30 22 40 509 11 40

= 64mm

hott = 600 – 64 = 536 mm

TT b

S S

bh R

A R

1521 

= 51 mm

hott = 600 – 51 = 549 mm

TT b

S S

bh R

A R

760 

= 51 mm

hott = 600 – 51 = 549 mm

TT b

S S

bh R

A R

= 59 mm

hott = 600 – 59 = 541 mm

TT b

S S

bh R

A R