tính toán dầm
N TT NGHIP TRUNG TM THNG MI PARKSON HNG VNG Chơng 4. tính toán dầm 4.1. Cơ sở tính toán. + Với tiết diện chịu mômen dơng: Cánh nằm trong vùng nén: b c = b + 2C 1 Với C 1 min = tt c c + khoảng cách giữa 2 mép trong dầm/2; + l /6; + 6.h (h : chiều cao cánh, bằng chiều dày bản); + Xác định vị trí trục trung hoà: M c = R n b c h c (h o -0,5h c ) + M M c : trục trung hoà đi qua cánh, tính với tiết diện chữ nhật b c ì h, tính: 2 n o M A = R .b.h (thay b bằng b c ), = 0,5. 1 1 2.A + a a o M F = R . .h + M M c : trục trung hoà qua sờn, tính theo tiết diện chữ T, tính A: n c c o c 2 n o M- R .(b - b).h .(h - 0,5.h ) A = R .b.h + Khi A A o , tra bảng đợc tính: ( ) [ ] a n ccoa R R hbbbhF += + Khi A > A o tiết diện quá bé, tính theo tiết diện chữ T đặt cốt kép. + Với tiết diện chịu mômen âm: Cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua. Tính A theo : + Khi A A o tính theo (4.4), tính F a . + Khi A 0,5: tăng kích thớc tiết diện. + Khi A o < A < 0,5 đặt cốt kép, + Chọn trớc F a tính lại 2 '' )'( on oaa bhR ahFRM A = + A A o tính = A211 (4.9), chiều cao vùng nén x = h o + Khi x 2a, tính a aaond a R FRbhR F '' + = . + Khi x < 2a, tính )'( ahR M F oa a = SVTH: HONG MNH CNG- LP XDD47-H2 57 N TT NGHIP TRUNG TM THNG MI PARKSON HNG VNG + A > A o tăng F a hoặc tính cả F a và F a . 4.1.1. Chọn và bố trí cốt thép. + Tổng hàm lợng thép hợp lý à t = 0,8% - 1,5%, à min = 0,15%. + Đờng kính cốt dọc: d < b/10, mỗi dầm không dùng quá 3 loại đờng kính, trong một tiết diện d < 6 mm. + Với dầm chính: d < 32 mm dầm phụ: d = 12-20 mm + Khoảng cách giữa 2 cốt thép v > d, v 0 với v 0 = + 25 mm ở hai lớp dưới cùng; + 50 mm từ lớp thứ ba bên dưới; + 30 mm ở các lớp trên; khi đặt hai lớp thép sát vào nhau thì khoảng cách v > 1,5d, 1,5 v 0 . + Khi h > 60 cm thì đặt cốt cấu tạo d = 12-14 mm. + Chiều dày lớp bảo vệ: t > d, t 0 với t 0 = + 10 mm trong ban có h < 100 mm; + 15 mm trong ban có h > 100 mm và trong dầm có h < 250 mm; + 20 mm trong dầm có h > 250 mm; 4.2. Cốt dọc dầm phụ D3( khung trục 2). + Tiết diện bìh = 22ì50 cm; Lớp bảo vệ a = 5cm; + Chiều cao làm việc h o = 45 cm. 4.2.1 Tiết diện chịu mô men âm: + Mômen âm: M = -36,492 Tm. + Hệ số : 5 0 2 2 n 0 M 36,492.10 A = = = 0,22 < A R .b.h 130.22.45 = 0,412. => tính = [ ] A2115.0 + = 0,5 1 1 2.0,22 + = 0,874 + Tính: . . a a o M F R h = = 5 36,492.10 22,94 2800.0,874.45 = (cm 2 ). 22,94 .100 .100 1, 2% 22.45 a o F bh à = = = + Chọn thép 428 ; Fa = 24,63 cm 2 , lớp bảo vệ a o = 30mm. 4.2.2: Tiết diện chịu mô men dơng: SVTH: HONG MNH CNG- LP XDD47-H2 58 N TT NGHIP TRUNG TM THNG MI PARKSON HNG VNG + Mômen dơng: M = 6,976 Tm. Bề rộng cánh C 1 : phải nhỏ hơn min của ba giá trị sau : + một nửa khoảng cách hai mép trong sờn dọc = 0,5.390 = 195 cm. + một phần sáu nhịp dầm = 390/6 = 65cm + 9h c (h c = 18cm), =162 cm. Chọn C 1 = 50cm; b c = b + 2C 1 = 22 + 2.50 = 122 cm. M c = R n b c h c (h o - 0,5h c ) = 130.122.18.(45 - 0,5.18) = 14,5763x10 6 (kGcm) = 145,763(Tm) + Ta có M < M c trục trung hoà đi qua cánh, tính thép với tiết diện b ì h = b c ì h = 130ì70 cm Tính A theo : 5 0 2 2 0 6,976.10 0,00977 < 130.122.45 n M A A R bh = = = => chỉ cần đặt cốt đơn. Tính theo : = 0,5 1 1 2A + = 0,5 1 1 2.0,00977 + = 0,995. + Tính Fa theo: ( ) 5 2 6,976 10 3,85 2800.0,995.45 a a o M F cm R h ì = = = min 3,85 100 .100 0,2% 22.45 a o F bh à à = ì = = > Chọn thép 216; Fa = 4,02 cm 2 . 4.2.3. Tính cốt đai dầm. Một số yêu cầu cấu tạo: - Đờng kính cốt đai: d = 6; 8 mm. - Trong phạm vi chiều dài 2h d = 2.50 = 100cm ở 2 đầu dầm phải đặt các đai dày hơn ở giữa dầm. Khoảng cách cốt đai không lớn hơn giá trị tính toán theo yêu cầu chịu lực cắt (U tt , U max ) nhng đồng thời U U ct = (0,25h d ; 8 d ; 24 đ ; 200). - Tại khu vực giữa dầm U U ct = min(0,5h d ;12 d ; 500). - Chiều dày lớp bảo vệ : t > d, t 0 với t 0 = 10 mm khi h < 250 mm; t 0 = 15 mm khi h > 250 mm; 4.2.3.1. Tính cốt đai. + Tính toán cốt đai cho phần tử này với Q max = 18,958 T SVTH: HONG MNH CNG- LP XDD47-H2 59 N TT NGHIP TRUNG TM THNG MI PARKSON HNG VNG + Kiểm tra điều kiện hạn chế: Q k o R n bh o + Bê tông mác < 400, k o = 0,35. Q max = 18,958T k o R n bh o = 0,35.130.22.45 = 88725 kG = 88,73 T => Thoả mản điều kiện chống phá hoại bê tông do ứng suất chính giữa các vết nứt nghiêng. + Điều kiện tính toán: Q 0,6R k bh o Q > 0,6R k bh o = 0,6.10.22.45 = 11700 kG = 11,7 T => Không thoả mản điều kiện trên, vết nứt nghiêng hình thành nên phải tính toán cốt đai . + Lực cốt đai phải chịu . 2 2 2 2 18958 q = = =35,444kg/cm 8R 8.10.22.45 d k o Q bh + Giả thiết dùng cốt đai 8 )cm 0,503(f 2 d = hai nhánh (n=2). ad d tt R nf 1800.2.0,503 u =51 cm q 35, 444 d = = + Dầm có h = 50cm 1/ 3 18 ct u h cm= = và 300mm + Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai: 2 2 k 0 max 1.5R bh 1,5.10.22.65 u = = =100 cm Q 18958 lấy 240u mm= + Khoảng cách thiết kế của cốt đai: tt max ct u(u ,u ,u )=240 mm + Chọn 8 a 240. 4.2.3.2. Kiểm tra tính cốt xiên: Công thức kiểm tra điều kiện tính cốt xiên: Q max Q đb = 2 k o q .R .b8.h Trong đó: q đ - lực thực tế cốt đai chịu đợc: a R .n.f 1800.2.0,503 q = = =75,45 kg/cm U 24 d d d Suy ra: Q đb = 2,8.h o . k q .R .b = 2,8.65. 10.75, 45.22 = 27382 kG Vậy Q max Q đb => không cần tính cốt xiên. SVTH: HONG MNH CNG- LP XDD47-H2 60 N TT NGHIP TRUNG TM THNG MI PARKSON HNG VNG + Trên đoạn 1/2giữa dầm: Q max = 8468 KG. Kiểm tra bản thân dầm bê tông tự chịu cắt: 01 bhRkQ k = = 0,6.10.22.65 = 11700kg > Qmax = 8468 kg không phải tính cốt đai.đặt cốt đai theo cấu tạo dặt 8 a 300 + Kiểm tra dầm không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính: 00 bhRk n =0.35.130.22.65 = 88725kg > Qmax Bê tông không bị vỡ vì ứng suất nén chính. 4.3. Cốt dọc dầm 1-2 khung trục C. (dầm chính). + Tiết diện bìh = 40ì70 cm; Lớp bảo vệ a = 5cm; + Chiều cao làm việc h o = 65cm. 4.3.1 Tiết diện chịu mô men âm: + Mômen âm: M = - 43,972 Tm. Hệ số : 5 0 2 2 n 0 M 43,972.10 A = = = 0,267 < A R .b.h 130.40.65 = 0,412. => tính = [ ] A2115.0 + = 0,5 1 1 2.0,267 + = 0,841 Tính: . . a a o M F R h = = 5 43,972.10 28, 73 2800.0,841.65 = (cm 2 ). 28, 73 .100 .100 1, 47% 40.65 a o F bh à = = = Chọn thép 528 ; Fa = 30,79 cm 2 , lớp bảo vệ a o = 30mm. 4.3.2: Tiết diện chịu mô men dơng: + Mômen dơng: M = 7,827 Tm. + Bề rộng cánh C 1 : phải nhỏ hơn min của ba giá trị sau : + một nửa khoảng cách hai mép trong sờn dọc = 0,5.810 = 405cm. + một phần sáu nhịp dầm = 840/6 = 140 cm. + 9h c (h c = 18cm), =162cm Chọn C 1 = 105cm; b c = b + 2C 1 = 30 + 2.105 = 240 cm. M c = R n b c h c (h o - 0,5h c ) = 130.240.15.(65 - 0,5.15) = 26,91x10 6 (kGcm) = 269,1(Tm) SVTH: HONG MNH CNG- LP XDD47-H2 61 N TT NGHIP TRUNG TM THNG MI PARKSON HNG VNG Ta có M < M c trục trung hoà đi qua cánh, tính thép với tiết diện b ì h = b c ì h = 240ì70 cm Tính A theo : 5 0 2 2 0 7,827.10 0,00594 < 130.240.65 n M A A R bh = = = => chỉ cần đặt cốt đơn. Tính theo : = 0,5 1 1 2A + = 0,5 1 1 2.0,00594 + = 0,997. Tính Fa theo: ( ) 5 2 7,827 10 4,3 2800.0,997.65 a a o M F cm R h ì = = = min 4,3 100 .100 0,22% 40.65 a o F bh à à = ì = = > Chọn thép 2 18; Fa = 5,09 cm 2 . 4.3.3. Tính cốt đai dầm. Một số yêu cầu cấu tạo: - Đờng kính cốt đai: d = 6; 8 mm. - Trong phạm vi chiều dài 2h d = 2.70 = 140cm ở 2 đầu dầm phải đặt các đai dày hơn ở giữa dầm. Khoảng cách cốt đai không lớn hơn giá trị tính toán theo yêu cầu chịu lực cắt (U tt , U max ) nhng đồng thời U U ct = (0,25h d ; 8 d ; 24 đ ; 200). - Tại khu vực giữa dầm U U ct = min(0,5h d ;12 d ; 500). - Chiều dày lớp bảo vệ : t > d, t 0 với t 0 = 10 mm khi h < 250 mm; t 0 = 15 mm khi h > 250 mm; 4.3.3.1. Tính cốt đai cho dầm trục 1-2 (tầng 1): Tính toán cốt đai cho phần tử này với Q max = 20,877 T + Kiểm tra điều kiện hạn chế: Q k o R n bh o + Bê tông mác < 400, k o = 0,35. Q max = 20,877T k o R n bh o = 0,35.130.30.65 = 88725 kG = 88,73 T => Thoả mản điều kiện chống phá hoại bê tông do ứng suất chính giữa các vết nứt nghiêng. + Điều kiện tính toán: Q 0,6R k bh o Q > 0,6R k bh o = 0,6.10.30.65 = 11700 kG = 11,7 T => Không thoả mản điều kiện trên, vết nứt nghiêng hình thành nên phải tính toán cốt đai . SVTH: HONG MNH CNG- LP XDD47-H2 62 N TT NGHIP TRUNG TM THNG MI PARKSON HNG VNG + Lực cốt đai phải chịu . 2 2 2 2 20877 q = = =42,983kg/cm 8R 8.10.40.65 d k o Q bh + Giả thiết dùng cốt đai 8 )cm 0,503(f 2 d = hai nhánh (n=2). ad d tt R nf 1800.2.0,503 u =42 cm q 42,983 d = = + Dầm có h = 70cm 1/ 3 24 ct u h cm= = và 300 mm + Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai: 2 2 k 0 max 1.5R bh 1,5.10.40.65 u = = =91,1 cm Q 20877 lấy 240u mm= + Khoảng cách thiết kế của cốt đai: tt max ct u(u ,u ,u )=240 mm + Chọn 8 a 240. 4.3.3.2. Kiểm tra tính cốt xiên: + Công thức kiểm tra điều kiện tính cốt xiên: Q max Q đb = 2 k o 8.q .R .b.h + Trong đó: q đ - lực thực tế cốt đai chịu đợc: a R .n.f 1800.2.0,503 q = = =75,45 kg/cm U 24 d d d + Suy ra: Q đb = 2,8.h o . k q .R .b = 2,8.65. 10.75, 45.40 = 27382 kG + Vậy Q max Q đb => không cần tính cốt xiên. + Trên đoạn 1/2giữa dầm: Q max = 10862 KG. + Kiểm tra bản thân dầm bê tông tự chịu cắt: 01 bhRkQ k = = 0,6.10.40.65 = 11700kg > Qmax = 10862 kg không phải tính cốt đai.đặt cốt đai theo cấu tạo dặt 8 a 300 + Kiểm tra dầm không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính: 00 bhRk n =0.35.130.40.65 = 88725kg > Qmax Bê tông không bị vỡ vì ứng suất nén chính. SVTH: HONG MNH CNG- LP XDD47-H2 63 N TT NGHIP TRUNG TM THNG MI PARKSON HNG VNG 4.4. Kết quả tính cho toàn bộ dầm khung trục C đợc lập trong bảng exel với nguyên tắc tính nh trên. ( Đợc trình bày trong phụ lục). SVTH: HONG MNH CNG- LP XDD47-H2 64 . N TT NGHIP TRUNG TM THNG MI PARKSON HNG VNG Chơng 4. tính toán dầm 4.1. Cơ sở tính toán. + Với tiết diện chịu mômen dơng: Cánh nằm trong vùng nén:. t 0 = 15 mm khi h > 250 mm; 4.3.3.1. Tính cốt đai cho dầm trục 1-2 (tầng 1): Tính toán cốt đai cho phần tử này với Q max = 20,877 T +