ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1

- Tương ứng với giá trị mô men dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T... Tính khả năng chịu lực của tiết diện - Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện

2 Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện

 Chọn chiều dày của bản :

mm h

mm l

(1612

(4

12

1

mm mm

(3.128

(4

12

1

mm mm

2

322002

L

L o  1 dp 22002002000Chênh lệch giữa các nhịp : 100% 5% 10%

2000

19002000









4 Tải trọng

 Tĩnh tải :

Các lớp cấu tạo bản Giá trị tiêu

chuẩn (KN/m2) Hệ số vượt tải

5 Xác định nội lực

 Khi chênh lệch giữa các nhịp tính toán L0 10%, nội lực theo bản sàn tính theo

sơ đồ khớp dẻo được xác định như sau :

 Mô men nhịp giữa và gối giữa :

kNm L

q M

2 2

 Mô men nhịp biên :

kNm

l q

2 2

2 2

,06510005,81

1049,4

2 6 2

b m

bh R

M





Suy ra : b 1 12m 1 120,173 0,134Diện tích cốt thép cần thiết tại biên :

2 0

329225

65.1000.5,8.1.134,0

mm R

bh R A

s

b b

Chọn 8d150 ; A s = 335mm 2 (chênh lệch 1,8%)

 Diện tích cốt thép tại nhịp giữa và gối giữa :

3,0095

,06510005,8

1042,3

2 6 2

gg m

bh R

M





Suy ra : b 1 12m 1 120,095 0,1Diện tích cốt thép cần thiết tại nhịp giữa và gối giữa :

2 0

6,245225

65.1000.5,8.1.1,0

mm R

bh R A

s

b b

225

5,837,0



s

b b pl

A sc (mm 2 )

Nhịp biên 4,49 0,125 0,134 329 0,51 8 150 335 Gối 2 4,49 0,125 0,134 329 0,51 8 150 335 Nhịp

,255,3

8,10

%50

2006

mm A

d A

goigiua ct

62

- Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa

Đối với nhịp giữa : l0 = l2 – bdc = 6000 - 300 = 5700mm Đối với nhịp biên : lob = L2 -

1 g L   

- Do trọng lượng bản thân dầm phụ:

04,2)08,045,0(2,0251,1)(

0 n b dp h dp h b      

- Tổng tĩnh tải tính toán :

72,904,268,71

44,22



 k

- Tung độ tại các tiết diện của biểu đồ bao mô men được tính theo công thức sau :

Đối với nhịp biên : 2

ob

dp L q

M  Đối với nhịp giữa : 2

o

dp L q

M  

- Ở nhịp biên, mô men âm triệt tiêu ở tiết diện cách mép gối tựa thứ hai một đoạn

14545550

262,

Mmax(KNm)

Mmin (KNm)

q

Q1 0,4 dp ob 0,432,165,5571,4+ Bên trái gối thứ 2 :

kN l

q

Q2T 0,6 dp ob 0,632,165,55107,1+ Bên phải gối thứ 2, bên trái gối thứ 3 :

kN l

q Q

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

- Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại AII có Rs = 280 MPa

- Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại AI có Rsw = 175 Mpa

4.1 Tính cốt thép dọc

4.1.1 Tại tiết diện ở nhịp

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

mm b

L

mm b

L

S

f dc dp

f

4808066

9506

30060006

10002

20022002

2 1

Chọn Sf = 480mm

- Chiều rộng bản cánh : b'f b dp 2S f 20024801160 mm

- Kích thước tiết diện chữ T có :

mm h

mm b

mm h

mm b

f f

40020080

1160'

3 '

0 ' '

h b R



s

f b s

R

h b R

'

4.1.2 Tiết diện tại gối

- Tương ứng với giá trị mô men âm, bán cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật có kích thước tiết diện như sau :

bdp = 200 mm ; hdp = 450 mm

- Tính m

b m

h b R

R

h b R

giữa 65.3 0.038 0.039 5.69 0.13 3 16 6.03 Gối thứ

Kiểm tra hàm lượng cốt thép

%97,1280

5,865,0

%05,

R

R h

- Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối thứ 2 có lực cắt lớn nhất : Qmax = 107,1kN

- Kiểm tra điều kiện tính toán :

Khả năng chịu lực cắt của bê tông :

kN bh

- Chọn cốt đai  số nhánh cốt đai n = 2 ; A6 sw = 0,283 cm2

- Xác định bước cốt đai :

mm Q

A n R h b R

5,178)

101,107(

3,28217541520075,0)001(24

)1

(4

2 3 2

2 max

2 0 2

h b R

8,36110

1,107

41520075,0)01(5,1 )

1.(

3

2 max

2 0 4

s ct

150

2252

4502

- Chọn khoảng cách S giữa các cốt đai bố trí trong đoạn L/4 đầu dầm : s = 150mm

- Kiểm tra : điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng :

086,1150200

3,28210.23

10.2151.5

nA E

b

s w



Suy ra w1 1,3

915,05,801,01.1



31,2104152005,8915,0086,13,0 3,

s ct

500

5,3374

450343

Chọn khoảng cách s giữa các cốt đai bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm : s = 300mm

5 Biểu đồ vật liệu

5.1 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 bê tông bảo vệ cốt thép dọc a0 = 25mm

- Khoảng cách giữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30mm

- Kết quả tính toán được ghi trong bảng sau :

1 14 và 2

16

5,56 33 417 0,038 0,037 63,49

Cắt 1 14 còn 2 16 4,02 33 417 0,027 0,027 46,29 Nhịp giữa

(1160 x 450)

3 16 6,03 33 417 0,041 0,04 68,58 4,8 % Cắt 1 16 còn

2 16 4,02 33 417 0,027 0,027 46,29

Gối thứ 2

(200 x 450)

5 14 7,69 50 400 0,317 0,268 72,9 2,9% Cắt 2 14 còn

3 14 4,62 32 418 0,182 0,165 49,01 Cắt 1 14 còn

2 14 3,08 32 418 0,121 0,114 33,86

5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

- 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 mô men

5.3 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

2052

8,

+ Q : lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ

bao mô men

+ Qs,inc : Khả năng chịu cắt của cốt xiên, vì ta không đặt cốt xiên chịu lực

cắt mà chỉ bố trí cốt đai chịu cắt nên ta có Qs,inc = 0

+ d : Đường kính cốt thép được cắt

+ qsw : Khả năng chịu lực cắt của cốt đai

 Trong đoạn dầm có cốt đai ∅6a110 thì :

66150

3,282175

 Trong đoạn dầm có cốt đai ∅6a300 thì :

33300

3,282175

- Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng sau :

Tiết diện Thanh

5.4 Kiểm tra đoạn neo cốt thép vào gối tựa

- Ở nhịp biên bố trí 3 14 + 2 16 có As = 8,64 cm2, neo vào gối tựa 2  16 có

,83

102

,

- Tính toán tương tự, cốt thép ở nhịp giữa cũng thỏa điều kiện trên

- Theo yêu cầu cấu tạo thì chiều dài đoạn neo vào gối biên không được nhỏ hơn 10d

và vào các gối giữa không được nhỏ hơn 20d

- Chọn chiều dài đoạn neo cốt thép chịu mô men âm được neo vào gối tựa là :

3601230

L an 20 2016320

300 925

L h h b n

16,122,2)08,075,0(3,0251,1

)(

0

1 0

3.1 Vẽ biểu đồ bao mô men

3.1.1 Xác định biểu đồ bao mô men cho từng trường hợp tải

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

624,8886

,664,134

168,4656

,648,700

L G M

Pi G

- Do tính chất đối xứng nên chỉ cần tính cho 2 trường hợp

0,143 66,52

-0,286 -133,04

0,079 36,75

0,111 51,63

-0,19 -88,38

MP1

0,286 254,15

0,238 211,49

-0,143 -127,07

-0,127 -112,86

-0,111 -98,64

-0,095 -84,42

MP2

-0,048 -42,65

-0,095 -84,42

-0,143 -127,07

0,206 183,06

0,222 197,27

-0,095 -84,42

MP3

-0,321 -285,25

-0,048 -42,65

MP4

-0,031 -27,55

-0,063 -55,98

-0,095 -84,42

-0,286 -133,04

MP5

0,036 31,99

-0,143 -127,07

MP6

-0,19 -168,84

0,095 84,42

- Trong các sơ đồ d, e, f và g bảng tra không có các trị số  tại một sô tiết diện, phải tính nội suy theo phương pháp cơ học kết cấu

 Sơ đồ d :

Đoạn dầm AB

21,2962,264,134



P L M

13,2013

25,28521,296

M

04,1063

25,285221,296

M

Đoạn dầm BC

83,913

2)65,4225,285(65,4221,296

M

69,1723

)65,4225,285(65,4221,296

2)42,8415,254(42,8421,296

M

21,1553

)42,8415,254(42,8421,296

66,103

99,31

M

33,2123

99,31

M

03,2107,12723

99,3107,127

99,3107,127

M

93,2393

84,16821,296

M

65,18323

84,16821,296

84,168

3.1.2 Xác định biểu đồ bao mô men

Mô men Tiết diện

  kNm

M mg B ph 418,29 128,58 128,58 381

2200

1502200,

3.2.1 Xác định biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải

- Ta có quan hệ giữa mô men và lực cắt : đạo hàm của mô men chính là lực cắt Vậy ta có M' Qtg

- Xét hai tiết diện A và B cách nhau 1 đoạn x, chênh lệch mô men của 2 tiết diện là

224

4 Tính cốt thép

4.1 Tính cốt thép dọc

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

- Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại AII có : Rs = 280 Mpa

- Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại AI có : Rsw = 175 Mpa

4.1.1 Tại tiết diện ở nhịp

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

mm b

L

mm L

S

f

dc f

4808066

2700300

60002

12

1

11002200

36

1361

' 2

mm h

mm b

dc f f

75080

1260'

2

806908012605,82

' 0 ' '

4.1.2 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 có kích thước : bdc = 300 mm ; hdc = 750 mm

- Giả thiết agối = 80mm h0 h dc  agối = 750 – 80 = 670 mm

300

b m

h b R

R

h b R

C tr

S CT

500

2503

7503

- Chọn bước cốt đai S = 200 mm, bố trí trong đoạn 1/3 nhịp dầm gần gối tựa

200300

3,5021023

102151

5

a n E

b

s w



915,05,801,011



kN bh

R b

b

w 0,3 1,077 0,915 8,5 300 670 5053

3,502175

m kN s

a n R

q h b R Q

bsw

sw bt

n f b

bsw

7,26603,8867030010

75,0124

1

4

2 6

2 0 2

B C

Không cần tính cốt xiên chịu cắt

- Xác định bước cốt đai lớn nhất cho phép

)(11,56457

,268

67030075,015,1

max

2 0 4

Q

h b R

S CT

500

5,5624

750343

- Chọn bước cốt đai S bố trí trong đoạn 1/3 nhịp dầm đoạn giữa dầm : S = 300 mm

s

R a n h

h F

x

690

240196,192

5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện

- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc là

- Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau :

.0

h b R

A R

0 R b h

4   20,17 51 699 0.075 0.072 376.77 3,16% Uốn 2 20

còn 2 20 + 2

 22

13.87 35.5 714.5 0.048 0.047 273.38

Uốn 2 22 còn 2 20 6,28 35 715 0.023 0.023 125.93

Gối B bên

trái (300 x

750)

4 20 + 4 22 26.45 61.5 688.5 0.422 0.333 402.52 5,35% Uốn 2 22

còn 4 20 + 2

 22

18.85 51.5 698.5 0.296 0.252 313.53

Cắt 2 20 còn 2 20 + 2 22 12.57 35 715 0.193 0.174 226.83 Uốn 2 22

còn 4 20 + 2

 22

18.85 51.5 698.5 0.296 0.252 313.53

Cắt 2 20 còn 2 20 + 2 22 12.57 35 715 0.193 0.174 226.83 Cắt 2 22 còn

2 20 6.28 35 715 0.096 0.091 118.63 Nhịp giữa

(1260 x 750)

22220

2   13,87 35.5 714.5 0.051 0.05 273.38 8,9% uốn 2 22

còn 2 20 6.28 35 715 0.023 0.023 125.93 Gối C (300 x

750)

22420

2   21.48 51 699 0.317 0.267 332.66 7,13% Uốn 2 22

còn 2 20 +2

 22

13.87 60 690 0.2 0.18 239.17 Cắt 2 22 còn

2 20 6.28 35 715 0.096 0.091 118.63

5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

- Vị trí cắt lý thuyết 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 mô men

Tiết diện Thanh thép Vị trí điểm cắt lý

1100 248.58

5.3 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

2052

8,

Qs,inc là khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc Q s,inc R sw.A s,inc.sin

qsw là khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết

m kN s

a n R

200

3,502175

- Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt ở bảng sau :

Tiết diện Thanh

thép

Q(kN) As,inc Qs,inc qsw W tính

(mm)

20d (mm)

W chọn (mm) Gối B bên