Đồ án BTCT1 đại học kiến trúc tp hcm

Với mômen dương : Tại tiết diện ở nhịp momen dương.. - Tính toán và kiểm tra chiều cao làm việc thực tế của từng tiết diện so với giả thiết... Tính biểu đồ momen cho từng trường hợp chấ

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM

Cắt một dải bản rộng b=1m vuông góc với dầm phụ, xem như là một dầm liên tục có gối tựa

Các lớp cấu tạo bản Tải tiêu chuẩn

- Nội lực theo sơ đồ dẻo gồm 2 giá trị:

+ Tại nhịp biên, gối thứ 2: M = 4,84 (kNm)

349, 46 μ% 100%= 100% 0,54%> 0, 05%

R R

227, 21μ% 100%= 100% 0,35%> 0, 05%

R R

=> lấy 580 mm

- Nhịp biên: Có kê lên trụ tường Trụ tường có btrụ =300 mm Tường có btường =200 mm.

Gọi c là đoạn kê, c = 200 mm

Theo sơ đồ dẻo ta có:

- Tung độ của hình bao momen tính theo công thức:

- Lực cắt tại gối biên:

Q b=0,4 ×q d ×l 0 b = 0,4×26,01×5,25 = 54,621 (kN)

5

Tính cốt thép:

5.1 Cốt dọc:

a Với mômen âm : Tính theo tiết diện hình chữ nhật 200x400 mm.

Tại gối B ứng với Mg2=-51,26(kNm)

Giả thiết a=40 mm; ho=400-40=360(mm)

b Với mômen dương :

Tại tiết diện ở nhịp momen dương Bản cánh chịu nén, để an

toàn cao hơn ta vẫn tính theo tiết diện chữ nhật 200x400 mm

- Tại tiết diện nhịp biên: Mb=65,24 (kNm)

Giả thiết a=40 mm; ho=400-40=360(mm)

min o

- Tính toán và kiểm tra chiều cao làm việc thực tế của từng tiết diện so với giả thiết.

Ta xác định giá trị a theo công thức : As

Với lớp bêtông bảo vệ + phía dưới C ¿{C o=20 ;φmax=16}⇒C=20 mm

+ phía trên C ¿{C o=20 ;φmax=18}⇒C=20 chọn C=20mm

Khoảng hở giữa hai lớp cốt thép+ phía dưới t ¿{t o=25 ;φmax=16}⇒t=25 mm

+ Phía trên t ¿{t o=30 ;φmax=18}⇒ chọn t = 30mm

Tiết diện Cốt thép ho(giả thiết)(mm) ho(thực tế) (mm)

Nhịp biên

Gối 2

Nhịp giữa

2Ø16 + 3Ø121Ø18 + 3Ø122Ø16 + 1Ø12

404040

39,536,427,6

Nhận xét: các giá trị h0thực tế nhỏ hơn giả thiết, đạt yêu cầu

5.2 Tính cốt ngang:

b.1 Số liệu, chọn sơ bộ cốt đai:

- b = 200mm, h = 400mm, a = 40mm, h0 = 360mm

- QB = 81,932 kN (bên trái gối B )

- Bêtông: Cấp độ bền chịu nén B20 có: {R b=11,5 MPa

R bt=0,9 MPa;

- Thép: thép nhóm AI có: {R s=225 MPa

R sc=225 MPa

R sw=175 MPa;

Vậy Q b 0 < Qmax = 81,932 kN Nên cần phải tính toán thêm cốt đai.

b.3 Điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng: Qmax  Qbt

Vậy Qmax  Qbt (thỏa mãn điều kiện)

b.4 Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của thép đai và bê tông:

*

w w w

2 28,3 175

66, 03150

Vậy Qdb  Qmax thỏa

Vậy chọn cốt thép đai ∅6, 2 nhánh với s = 150mm nằm trong đoạn 1/4L = 14×5100=¿1275

mm gần gối tựa

Đoạn L/2 = 2550 mm ở giữa nhịp: s = 3h/4 = 3×400/4 = 300mm

V TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI:

1 Sơ đồ tính:

Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp, kích thước tiết diện dầm hdc= 650(mm), bdc=300(mm), bề rộng cột bc=300(mm), đoạn dầm kê lên bổ trụ bo=400(mm) Nhịp tính toán ở nhịp biên và nhịp giữa đều bằng l tt=3 l1=3 × 2500=7500 (mm)

Tải trọng đối xứng nên ta chỉ tính toán xét 2 nhịp bên trái của dầm

Hình vẽ - Sơ đồ tải trọng của dầm chính

3 Tính momen và vẽ biểu đồ bao momen:

- Tung độ biểu đồ bao momen của tĩnh tải: M G= α×G×l = α ×64,73×7,5 = 485,48α (kNm)

- Tung độ biêu đồ bao momen của hoạt tải: MPi= α × P × l = α ×87,75×7,5 = 658,12α (kNm)

3.1 Tính biểu đồ momen cho từng trường hợp chất tải: (kNm)

a Trường hợp 1: Tĩnh tải chất đầy nhịp:

b Trường hợp 2: Hoạt tải chất nhịp lẻ:

c Trường hợp 3: Hoạt tải chất nhịp chẵn:

d Trường hợp 4: Hoạt tải hai nhịp kế nhau và cách nhịp:

e Trường hợp 5: Hoạt tải hai nhịp kề nhau và cách nhịp:

f Trường hợp 6: Hoạt tải cho gối B có momen dương cực đại:

g Trường hợp 7: Hoạt tải để cho gối C có momen dương lớn nhất:

BẢNG TÍNH BIỂU ĐỒ MÔMEN CỦA ½ DẦM CHO TỪNG TRƯỜNG HỢP TẢI

0,14369,43

-0,286-138,85

0,07938,36

0,11153,89

-0,190-92,25

b M α

P 1

0,286188,23 156,640,238 -0,143-94,12 -0,127-83,59 -0,111-73,06 -0,095-62,53

c M α

P 2

-0,048-31,59 -0,095-62,53 -0,143-94,12 135,580,206 0,222146,1 -0,095-62,53

e Trường hợp 5:

f Trường hợp 6:

g Trường hợp 7:

3.3 Giá trị momen cho từng tổ hợp chất tải:

Tiết diện

a+b 303,78 226,07

-232,97 -45,23 -19,17 -154,78a+c 83,96 6,9 -

232,97 173,94 199,99 -154,78a+d 264,505 147,965 -

350,11 106,365 181,785 -123,84a+e 94,71 27,74 -

201,38 153,3 126,93 -280,48a+f 123,45 85,12 -

115,16 22,78 -0,96 -186,37a+g 293,24 205,44 -263,9 -24,16 53,89 -29,72

Mmax 303,78 226,07 115,16- 173,94 199,99 -29,72

Mmin 83,96 6,9 350,11- -45,23 -19,17 -280,48

3.4 Biểu đồ bao momen:

Ta chỉ vẽ biểu đồ bao momen cho ½ dầm, rồi lấy đối xứng

4 Tính lực cắt và vẽ biểu đồ bao lực cắt:

Đối với biểu đồ bao lực cắt ta có thể làm 2 cách:

- Cách thứ nhất làm tương tự biểu đồ bao momen

- Cách thứ 2 ta có thể lấy đạo hàm biểu đồ momen M'  Q tg Giá trị sai số so với cách thứ nhất không đáng kể, có thể chấp nhận được

Vì biểu đồ momen có tính chất đối xứng nên biểu đồ lực cắt Q sẽ có tính chất phản xứng

Q MAX 121,52 -15,29 -80,14 182,58 31,21 25,04

Q MIN 33,58 -46,65 -199,2 55,18 -10,56 -162,96

Biểu đồ bao lực cắt:

5 Xác định momen tại mép gối

6.1 Tại tiết diện ở nhịp (ứng với giá trị momen dương ):

Tại tiết diện ở nhịp thì có momen dương Bản cánh chịu

nén, để an toàn cao hơn ta vẫn tính theo tiết diện chữ nhật 300x650 mm

- Tại tiết diện nhịp biên: Mb=303,78 (kNm)

Giả thiết a=50 mm; ho=650 - 50=600(mm)

280

s

b R

S

A

R R

- Tại nhịp giữa: Mg= 199,99≈ 200 (kNm)

Giả thiết a= 50 (mm); ho=650-50=600(mm)

min o

280

s

b R

S

A

R R

6.2 Tại tiết diện ở gối:

Tại tiết diện ở nhịp thì có momen âm Bản cánh chịu kéo, ta tính theo tiết diện chữ nhật 300x650 mm

S

A

R R

s

b R

S

A

R R

331,82 2405,5 2 Ø 16 + 3Ø 20

+ 3 Ø 22

2485

Gối 3300x650

264,8 1793,17 2 Ø 16 + 1Ø 18

+ 3 Ø 22

1797

Nhịp biên300x650

303,78 2102,58 2 Ø 16 + 3 Ø 20

+ 2 Ø 22

2105

Nhịp giữa300x650

200 1305,35 2 Ø 16 + 3 Ø 20 1344,8

Bố trí cốt thép:

Hình bố trí thép trong dầm chính

- Tính toán và kiểm tra chiều cao làm việc thực tế của từng tiết diện so với giả thiết

Ta xác định giá trị a theo công thức : As

Với lớp bêtông bảo vệ + phía dưới C ¿{C o=20 ;φmax=22}⇒C=22 mm

+ phía trên C ¿{C o=20 ;φmax=22}⇒C=22 chọn C=22mm

Khoảng hở giữa hai lớp cốt thép+ phía dưới t ¿{t o=25 ;φmax=22}⇒t=25 mm

+ Phía trên t ¿{t o=30 ;φmax=22}⇒ chọn t = 30mm

Tiết diện Cốt thép a(giả thiết)(mm) a(thực tế) (mm)

Từ biểu đồ bao lực cắt ta thấy chỉ có ở các mép gối thì giá trị lực cắt mới lớn hơn Q b 0 Cho

nên ta chỉ cần tính tóan cốt đai cho mép gối

Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 chịu lực cắt lớn nhất, Q2tr  199, 2 199, 2( kN)

.Vậy Q b 0 < Qmax = 199,2 kN Nên cần phải tính toán thêm cốt đai.

b.3 Điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng: Qmax  Qbt

Vậy Qmax  Qbt (thỏa mãn điều kiện)

b.4 Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của thép đai và bê tông:

- Trường hợp s= 150 mm

*

w w w

2 50,3 175

117,36150

Vậy Qdb  Qmax thỏa.

Từ biểu đồ bao lực cắt ta thấy trong đoạn nhịp giữa thì Qdb  136, 435 kN thỏa

Vậy chọn cốt thép đai ∅8, 2 nhánh với s = 150mm nằm trong đoạn

1/4L = 14×(7500−300)=¿1800 mm gần gối tựa

Đoạn L/2 = 3600 mm ở giữa nhịp: s = 400mm

7.2 Tính cốt treo:

- Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính cần có cốt treo để gia cố cho dầm chính

- Gọi N là lực tập trung của dầm phụ tác dụng lên dầm chính, xét TH bất lợi nhất gồm tĩnhtải và hoạt tải

N = Gdp + P = 52,974 +87,74 = 140,72(kN)

- Diện tích tất cả các thanh cốt treo là :

Ftr =

3140,72 10

s s

R b

R b

R b

e Tại các tiết diện khác:

Việc cắt, uốn thép và tính tung độ hình bao vật liệu được trình bày trong bảng sau:

2 Ø 16 + 3 Ø 20 1344,8 31,4 618,6 0,176 0,161 212,55Cắt 2Ø 20 còn

2Ø16+1Ø 20 716,4 30,9 619,1 0,094 0,09 119,01Gối 3 2 Ø 16 + 1Ø 18 + 3 Ø22 1797 39,5 610,5 0,239 0,21 270,03Gối 3 bên

trái

Cắt 1Ø 18 + 1 Ø 22 còn

2 Ø 16+ 2 Ø 22 1162,4 31,9 618,1 0,153 0,141 185,85Cắt 2Ø 22 còn 2 Ø 16 402,2 30 620 0,053 0,052 68,96

8.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết:

Ta xác định tiết diện cắt lý thuyết bằng cách vẽ biểu đồ bao momen và biểu đồ momen của vật liệu đúng tỉ lệ trên Autocad Ta sẽ xác định được tiết diện cắt lý thuyết

8.3 Xác định đoạn kéo dài W:

Đoạn kéo dài được xác định theo công thức sau:

s,in w

0,8

2

c s

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

Trong đoạn dầm có đai ∅8a150:

w w

w

2 50,3 175

117,36150

w w

w

2 50,3 175

44,0125400

Kết quả đoạn tính kéo dài được xác định trong bảng sau:

(mm)

vị trí cắt lý thuyết Nhịp

VI THỐNG KÊ CỐT THÉP: