thiết kế sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối có bản dầm

Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình đề Thiết kế sàn sờn bê tông cốt thép toàn khối có dầm 1-Sơ đồ sàn theo hình vẽ Mặt toàn sàn 2-Kích thớc tính từ trục dầm trục tờng L1 = (m) ; L2 = (m) Tờng chịu lực có chiều dày t = 340 mm Cột có kích thớc ( 300x 300 ) mm 3-Sàn nhà sản suất công nghiệp nhẹ, cấu tạo mặt sàn gồm lớp nh hình Tải trọng tiêu chuẩn: Ptc = 1200kG/m2 Hệ số vợt tải: n = 1,2 4-Vật liệu : Bê tông mác M200 có Rn = 90 kG/cm2 ; Rk = 7,5 kG/cm2 ; ( = 2,5 T/m3); hệ số tin cậy n = 1,1 Cốt thép có 8mm dùng thép AI có Ra = 2300 kG/cm2 ; Rad = 1800 kG/cm2 Cốt thép có 10mm dùng thép AII có Ra = 2800 kG/cm2 ; Rad = 2200 kG/cm2 Vữa trát có = 1,8T/m3; vữa lót có = 2T/m3 Hệ số độ tin cậy: - TLBT lớp vữa lót, vữa trát: n = 1,3 - TLBT lớp sàn BTCT: n = 1,1 thực hành tính toán I-Tính toán Sơ đồ sàn Xét tỉ số hai cạnh ô bản: L2 = m > 2L1 = m Xem làm việc phơng, ta có sàn sờn toàn khối dầm Các dầm ngang B, C dầm , dầm dọc sầm phụ Để tính , cắt dải rộng b = 1m vuông góc với dầm phụ xem nh dầm liên tục Lựa chọn kích phận HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình Tính sơ chiều dày theo công thức : hb = D l m Với m = 30 cho liên tục, lấy D = 1,3 tải trọng P tc = 1200kG/m2 lớn hb = D 1,3 l = 200 = 8,12( cm ) , lấy tròn (cm) m 32 Dầm phụ : Nhịp dầm Ld = L2 = m (cha phải nhịp tính toán) Với tải trọng tơng đối lớn nên chọn md tơng đối bé , tính sơ với md =13 có: 600 = 46,15( cm ) chọn hdp = 50 (cm) 13 bdp = ( 0,3 ữ 0,5) hdp Chọn bdp = 20 (cm) hdp = Dầm : Nhịp dầm Ld = 3.200 = 600 (cm), hdc lấy khoảng ( 1/8 ữ 1/12) Ld Với tải trọng tơng đối lớn ta lấy: hdc = 600 = 75 ( cm ), chọn hdc = 80 (cm ) bdc = 30 (cm ) 3-Nhịp tính toán bản: Nhịp Lg = L1 - bdp = - 0,2 = 1,8 (m) bdp t hb 0,2 0,34 0,08 + = + = 1,77( m ) 2 2 2 1,8 1,77 100% = 1,6% Chênh lệch nhịp : 1,8 Nhịp biên Lb = L1b 4-Tải trọng bản: - Hoạt tải tính toán pb = 1,2 1200 = 1440 ( kG/m2) - Tĩnh tải đợc tính ghi bảng sau: Các lớp - Vữa xi măng dày 2,5 cm, = 2000 ( kG/m3) - Bản bê tông cốt thép dày cm, = 2500 ( kG/m3) - Vữa trát dày 1,5 cm, = 1800 ( kG/m3) Tải trọng tiêu chuẩn ( kG/m2) n Tải trọng tính toán ( kG/m2) 50 1,3 65 200 1,1 220 27 Cộng: 1,3 35,1 320,1 Lấy tròn gb = 320 ( kG/m2) Tải trọng toàn phần: qb = 1440 + 320 = 1760 ( kG/m2) Tính toán với bề rộng b = 1m; có qb = 1760 ( kG/m) 5-Tính mômen: HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình 2 - nhịp gối : M nhg = M g = qb l = 1760.1,8 = 356( kG.m ) - nhịp biên gối thứ hai : M nhb = M gb 16 16 ql 1760.1,77 = bb = = 501( kG.m ) 11 11 Sơ đồ tính dảibản 6-Tính cốt thép: Chọn a0 = 1,5cm cho tất tiết diện ho = hb ao = 80 15 = 65 ( mm) - Khi gối biên nhịp biên với Mnhb = Mgb = 501 kG.m : M gb A= Rn b.ho = 50100 = 0,13 < 0,3 90.100.6,5 = 0,5.(1 + A ) = 0,93 M gb Fa = Ra h0 = ( 50100 = 3,6 cm 2300.0,93.6,5 100.Fa ) 100.3,6 Kiểm tra hàm lợng thép : à% = b.h = 100.6,5 = 0,55% ( hợp lý) Dự kiến sử dụng cốt thép 8, có fa = 0,503 ( cm2) Khoảng cách hai cốt liền nhau: a= b f a 100.0,503 = 13,97( cm ) = Fa 3,6 Chọn , a = 14 cm , có Fa = 3,59(cm2) (tra bảng ) - Tơng tự ta tính cho nhịp gối , với Mnhg = Mg = 356 ( kG.m): A= 35600 = 0,09 < A0 90.100.6,5 = 0,5.(1 + A ) = 0,953 ( ) M 35600 = 2,49 cm = Ra h0 2300.0,953.6,5 b f a 100.0,283 Dự kiến dùng , fa = 0,283 a = F = 2,49 = 11,36( cm ) a Fa = HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình Chọn a = 12 cm Chọn , a = 12 cm , Fa = 2,36 cm2 Tại nhịp gối vùng đợc phép giảm 20% hàm lợng thép Fa = 0,8 2,36 = 1,888 ( cm2) Chọn dùng cốt thép 6, fa = 0,283 cm2 Khoảng cách hai cốt liền nhau: b f a 100.0,283 = 14,98( cm ) = Fa 1,888 1,888 Hàm lợng thép : à% = 100.6,5 100% = 0,29% > a= Nh nhịp gối ta chọn thép , a = 15cm , có Fa = 1,89 cm2 Kiểm tra lại chiều cao làm việc h o Lấy lớp bảo vệ 1cm Tính lại, với tiết diện dùng có ho = 6,6 (cm), tiết diện dùng có h0 = 6,7 (cm) xấp xỉ nghiêng phía lớn so với trị số dùng để tính toán 6,5 (cm), tính dùng đợc thiên an toàn *) Cốt thép chịu mô men âm Với Pb = 1440 < 5gb = 1600, lấy đoạn dài tính toán cốt thép ( mút cốt thép cách mép gối đoạn l ) là: + Với nhịp biên : 0,3.Lb = 0,3.1,77 = 0,531 (m) + Với nhịp : 0,3.Lg = 0,3.1,8 = 0,54 (m) Đoạn dài từ mút cốt thép tới trục dầm là: + Với nhịp biên : 0,531 + 0,2/2 = 0,631 (m) + Với nhịp : 0,54 + 0,2/2 = 0,64 (m) Với hb = 8cm tiết kiệm cốt thép cách uốn phối hợp Đoạn thẳng từ điểm uốn đến mép dầm : + Với nhịp biên : 1/6 Lb = 1/6 1,77 = 0,295 (m) +Với nhịp : 1/6 Lg = 1/6 1,8 = 0,3 (m) Tính đến trục dầm : + Với nhịp biên : 0,295 + 0,1 = 0,395(m) +Với nhịp : 03 + 0,1 = 0,4 (m) góc uốn lấy 300 7- Cốt thép cấu tạo - Với cốt thép chịu mômen âm : Đợc đặt theo phơng vuông góc với trục dầm chính, có Fa 0,5 2,36= 1,18(cm2) Lấy Fa =1,41(cm2), tơng ứng với cốt thép 6, a = 20cm Dùng cốt mũ , độ dài từ mút cốt thép đến mép dầm : + Với nhịp biên : 1/4.Lb = 1,77/4 = 0,44 (m) + Với nhịp : 1/4 Lg = 1,8/4 = 0,45 (m) Tính đến trục dầm : + Với nhịp biên : 1/4.Lb + 0,3/2 = 1,77/4 + 0,15 = 0,59 (m) + Với nhịp : 1/4 Lg + 0,28/2 = 1,8/4 + 0,15 = 0,6 (m) Chiều dài toàn đoạn thẳng ( kể đến hai móc vuông7cm ) : + Với nhịp biên : 59 + 2.7 = 73 cm + Với nhịp : 60 + 2.7 = 74 cm Đoạn thẳng từ mút cốt thép đến mép tờng : 1/8 Lb = 22 cm - Cốt thép phân bố: đặt vuông góc với cốt chịu lực, có L2/L1 = nên diện tích cốt phân bố không 20% cốt chịu lực ( tức F a 0,2.2,36 = 0,472 cm2 với nhịp biên Fa 0,2 1,89 = 0,378 cm2 với nhịp ) Chọn cốt thép ( fa = 0,283 cm2), a = 30 cm, diện tích mét bề rộng 0,283.100/30 = 0.94 cm2 ( thỏa mãn điều kiện lớn 20% cốt thép chịu lực nhịp nhịp biên) HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình II Tính toán dầm phụ: Sơ đồ tính: Dầm phụ dầm liên tục nhịp, đoạn dầm gối lên tờng lấy Sd = 22 cm , Bề rộng dầm giả thiết bdc = 30(cm), nhịp tính toán là: - Nhịp gữa : Lg = L2 - bdc = 6000 - 300 = 5700 (mm) bdc t S d 300 340 220 + = 6000 + = 5790( mm) 2 2 2 5790 5700 - Chênh lệch nhịp 100% = 1,55% Nên đợc sử dụng bảng 5790 - Nhịp biên : Lb = L2b tính sẵn để tính biểu đồ bao mô men Tải trọng: Vì khoảng cách dầm , L1 = (m) nên: - Hoạt tải dầm: pd = pb L1 = 1440 = 2880 (kG/m) - Tĩnh tải dầm: gd = gb L1+ go Trong đó: gb L1 = 320 = 640 ( kG/m) g0 = bdp (hdp- hb).1.2500.1,1 g0 = 0,2 ( 0,5 0,08).1 2500 1,1 = 231 ( kG/m) gd = 320.2 + 231 = 871( kG/m) - Tải tính toán : qd = gd + pd = 2880 + 871 = 3751 (kG/m) - Tỉ số p 2880 = = 3,3 nên hệ số để vẽ nhánh âm biểu đồ bao mômem g 871 dầm phụ lấy giá trị xấp xỉ tỉ số từ bảng phụ lục cho sẵn Nội lực: Tung độ hình bao mômen : M = qdl2 Tra bảng để lấy hệ số , kết tính toàn bảng sau Mômen âm nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn: x = k L b = 0,294 5790 = 1702,26 (mm), lấy tròn 1702 ( mm) Mômen dơng triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn ( nhịp giữa): 0,15 Lg = 0,15 5700 = 855 (mm); nhịp biên 0,15 L b= 0,15 5790=868 (mm) Lực cắt : QA = 0,4 qd Lb = 0,4 3751 5,79 = 8687 ( kG) QBt = 0,6 qd Lb = 0,6 3751 5,79 = 13030 ( kG) QBp = 0,5 qd Lg = 0,5 3751.5,7 = 10690 ( kG) Bảng : Tính toán hình bao mô men dầm phụ Nhịp, tiết diện Mmax Nhịp biên Gối A 0.425l Tung độ M (kGm) Giá trị 0,065 0,09 0,091 0,075 0,02 HVHT:Hà Quang Tạo Mmin Mmax Mmin 8173 11317 11443 9431 2514 Lớp:CTQP-K36 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình -0,0715 Gối B (5) 0,018 0,058 0,0625 0,5.l -0,0359 -0,0176 -8991 2193 7068 7616 -4375 -2145 Sơ đồ tính nội lực dầm phụ Tính toán cốt thép dọc: Tính toán dầm phụ theo sơ đồ khớp dẻo a) Với mômen âm : Tính theo tiết diện hình chữ nhật b = 20 (cm) ; h = 50 (cm) Giả thiết a = 3,5 (cm) ho = h a = 50 3,5 = 46,5 (cm) Tính theo sơ đồ dẻo, dự kiến khớp dẻo xuất gối tựa , với tiết diện phải kiểm tra điều kiện : A Ad = 0,3 tơng ứng với = x/h0 0,37 - Gối B , với M = 6347 kG.m : A= M Rn b.h0 = 899100 = 0,23 < 0,3 90.20.46,5 = 0,5.(1 + A ) = 0,867 Fa = M 899100 = = 7,96(cm ) Ra ho 2800.0,867.46,5 Fa 7,96 Kiểm tra: = b.h 100% = 20.46,5 100% = 0,85% >àmin HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình b) Với mômen dơng Tính theo tiết diện chữ T có cánh vùng nén: h c = ( cm) - nhịp : a = 3,5 cm ho = 46,5 (cm) - nhịp biên, mô men lớn, có khả dùng nhiều cốt thép, nên ta lấy : a = 4,5 (cm) ho = 45,5 (cm) Để tính bề rộng cánh bc = b+2C1 , dầm đúc liền khối với nên lấy C bé ba trị số sau : + nửa khoảng cách hai mép dầm : 0,5 1,6 = 0,8 (m) + Ldtt/6 = 6/6 = (m) + hc = 0,08 = 0,72 (m) hc = (cm) > 0,1 h = 0,1 45 = 4,5 ( cm) Do ta chọn C1 = 72 (cm) bc = 20 + 72 = 164 (cm) Xác định vị trí trục trung hòa cách tính Mc: Mc = Rn bc hc ( ho- 0,5 hc ) = 90 164 ( 45,5 4) = 4900320(kG.cm) Lấy tròn Mc = 49003,2 kG.m Có Mmax = 8078 kG.m < Mc trục trung hoà qua cánh Việc tính toán đợc tiến hành nh tiết diện chữ nhật bcx h - Tại nhịp biên : A= M 1144300 = = 0,037 < A0 = 0,428 Rn bc h0 90.164.45,5 = 0,5(1 + A ) = 0,981 1144300 = 9,15(cm ) 2800.0,981.45,5 Fa 9,15 Kiểm tra: = b.h 100% = 20.45,5 100% = 1% >àmin Fa = - Tại nhịp có M = 7616kG.m :Tính toán hoàn toàn tơng tự ta lấy Fa=5,92 (cm2) Fa 6,056 Kiểm tra : = b.h 100% = 20.45,5 100% = 0,66% > Chọn bố trí cốt thép dọc: Để có đợc cách bố trí hợp lý cần so sánh phơng án Trớc hết tìm tổ hợp chọn cho tiết diện Trong bảng sau ghi tiết diện riêng biệt,cha xét đến phối hợp vùng Tiết diện Diện tích Fa cần thiết Các Và Diện tích Tiết diện Nhịp biên 9,15 Gối B 7,96 Nhịp 5,92 214+316 9,11 216+218 9,11 614 9,23 416 8,04 214+218 8,17 216+314 8,64 316 6,03 114+218 6,62 312+214 6,47 Một số phơng án bố trí cốt thép đợc ghi bảng sau : HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình Phơng án \Tiết Nhịp biên diện 216+218 214+316 614 Gối B Nhịp 214+218 416 216+314 316 114+218 312+214 Trong phơng án phơng án khả thi Ta chọn phơng án :Đây phơng án tối u đảm bảo đợc` mặt kinh tế trình thi công lợng thép mà kỹ thuật thi công không đòi hỏi kỹ thuật cao, trình thi công cốt thép đơn giản Tính toán cốt thép ngang: Trớc hết ta kiểm tra điều kiện hạn chế Q ko.Rn.b.ho cho tiết diện chịu lực cắt lớn QBT = 13030 (kG), theo cốt thép bố trí, ta có a = 5,5cm ho = 50 5,5 = 44,5 (cm) Khi ko.Rn.b.ho = 0,35 90 20 44,5 = 28035 (kG) thoả mãn điều kiện hạn chế Kiểm tra điều kiện tính toán Q < k 1.Rk.b.ho, tiết diện A có QA = 8687kG nhỏ , tiết diện gần gối A có h0 = 47,2 cm k1Rkbho = 0,6.7,5.20.47,2= 4248(kG) < QA = 8687 (kG) nên cần phải tính toán cốt đai Tính cho phần gối A với QA = 8687 (kG); ho = 47,2 (cm): qđ = Q2 8687 = = 28,22(kG / cm) 8.Rk bho2 8.7,5.20.47,2 Chọn đai 6, fđ = 0,283 (cm2), số nhánh n = 2, thép AI có R ađ = 1800 (kG/cm2) Khoảng cách tính toán : Ut = Umax = Rad n f d 1800.2.0,283 = 36( cm ) = qd 28,22 1,5.Rk b.h0 Q 2 = 1,5.7,5.20.47,2 = 57,7( cm ) 8687 Khoảng cách cấu tạo: Uct < Umax Uct < Ut chọn Uct = 15 cm Tính toán vẽ hình bao vật liệu: nhịp, đờng kính cốt thép nhỏ 20mm , lấy lớp bảo vệ 2cm gối tựa cốt dầm phụ nằm dới cốt chiều dày lớp bảo vệ thực tế lấy 2cm Từ chiều dày lớp bảo vệ bố trí cốt thép ta tính đợc a ho cho tiết diện Mọi tiết diện tính khả chịu lực theo trờng hợp cốt thép đơn Ra Fa = R bh ; = ; Mtd = Ra Faho n o Với tiết diện chịu mômen dơng thay b bc ( 164cm) Bảng: Khả chịu lực tiết diện Tiết diện Số lợng diện tích cốt thép Giữa nhịp 216+218 9.11 biên Cạnh nhịp 4.02 uốn 218 216 biên HVHT:Hà Quang Tạo ho 44.6 Mtd 0.039 0.981 11756 47.2 0.016 0.992 5270 Lớp:CTQP-K36 Đồ án: Kết cấu công trình Trên gối B GVHD: Đào Công Bình 8.17 44.5 0.286 0.857 9726 uốn cắt 218 3.08 214 Nhip 6.03 316 Cạnh nhịp 4.02 uốn 116 216 47.3 0.101 0.949 3873 47.2 0.024 0.988 7873 47.2 0.016 0.992 5270 214+218 Cạnh gối B Cạnh nhịp sau uốn 116, khả lại Mtd = 5270 ( kG.m) Dựa vào hình bao mômen, tiết diện có M = 2193kG.m, tiết diện có M = 7068 (kG.m), suy tiết diện có M = 5270 kG.m nằm tiết diện 7, cách mép gối B đoạn 186 (cm) Đó tiết diện sau đợc uốn Chọn điểm cuối đoạn uốn cách mép gối B đoạn 180 (cm), nằm tiết diện sau Điểm uốn cách tâm gối: 180 + 15 = 195 ( cm) Tìm điểm cắt lí thuyết 218 bên phải gối B : lại có M td 3873 kG.m Dựa vào hình bao mô men tìm tiết diện có mô men âm 3873kG.m Đó tiết diện nằm tiết diện có M = 4375kG.m tiết diện có M = 2145kG.m Bằng phơng pháp nội suy ta tìm đợc khoảng cách từ tiết diện có mô men âm 3873kG.m đến mép gối B 140cm Tính toán đoạn kéo dài W lấy Q độ dốc biểu đồ mô men Dầm phụ chịu tải trọng phân bố , biểu đồ mô men đờng cong , xác định độ dốc biểu đồ tơng đối phức tạp nên lấy gần Q theo giá trị lực cắt Tại mặt cắt lý thuyết với x1 = 140 cm có Qt1 (h.6) 0,5l x1 285 140 P QB = 10690 = 5439( kG ) 0,5l 285 R nf 1800.2.0,283 q d = ad d = = 197( kG / m ) U 15 0,8Q Q x 0,8.5439 W = + 5d = + 5.1,8 = 20( cm ) 2q d 2.197 Qt1 = 20 cm < 20d = 36 cm Lấy W = 36 cm Điểm cắt thực tế cốt thép cách mép gối tựa đoạn : x1 + W = 140 +36 = 176 (cm) Kiểm tra vị trí uốn cốt xiên bên trái gối B theo điều kiện quy định cho điểm bắt đầu lần lợt cách trục gối tựa 73 cm 113 cm (cách mép gối 58 cm 98cm) Uốn 218 có 58 > 0,5.h0 = 22,25 cm , thỏa mãn điều kiện điểm đầu Tại tiết diện sau Mtds = 3873 cách mép gối 96cm thoả mãn điều kiện điểm cuối Bên trái nhịp biên sau uốn 218 khả lại M = 5270, tiết diện cách mép gối 184cm, thoả mãn điều kiện điểm sau Kiểm tra neo cốt thép: Cốt thép phía dới, sau uốn, cắt phải bảo đảm số lại đợc neo vào gối - Nhịp biên: neo 216 Có Faneo = 4,02 > Fa/3 = 3,03 (cm2) Đoạn cốt thép neo vào gối biên kê tự do: lneo 10 d = 16 (cm) Đoạn dầm kê lên tờng 22 (cm), bảo đảm đủ chỗ để neo cốt thép III Tính toán dầm 1.Sơ đồ tính toán: Dầm dầm liên tục nhịp, kích thớc dầm giả thiết là: b = 30 (cm); HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình h = 80 (cm) Đoạn dầm kê lên tờng chiều dày tờng 34 (cm) Nhịp tính toán nhịp nhịp biên (m) Sơ đồ tính nh hình vẽ Sơ đồ tính toán dầm Xác định tải trọng: Hoạt tải tập trung: P = pd.L2 = 2880 = 17280 (kG) = 17,28 (T) Tĩnh tải dầm phụ truyền vào: G1 = gd.L2 = 871.6 = 5226 (kG) = 5,226 (T) Trọng lợng thân dầm đa lực tập trung: G0=b(h - hb) L1 2500 1,1=0,3.(0,80,08).2.2500.1,1 = 1188 (kG) = 1,118(T) Tĩnh tải : G = G1 + G0 = 5,226 + 1,118 = 6,414 (T) Tính vẽ biểu đồ bao mômen: Dùng tính chất đối xứng để vẽ biểu đồ mômen, dầm có nhịp nênvẽ biểu đồ mômen theo cách trực tiếp Tung độ nhánh dơng biểu đồ bao mômen: M+ = (0G + 1P) L (T.m) Tung độ nhánh âm biểu đồ bao mômen: M- = (0G - 2P) L (T.m) Hệ số 0; 1; đợc tra theo bảng Kết tính toán đợc lập theo bảng dới đây: x/L 0.333 0.667 1.000 1.333 1.667 2.000 0 0.2381 0.1429 -0.2857 0.0794 0.1111 -0.1905 0.2857 0.2381 0.0357 0.2063 0.2222 0.0952 0.0476 0.0958 0.3214 0.127 0.1111 0.2857 Mômen dơng Mômen âm 38.784 30.186 -7.294 24.445 27.313 2.539 4.228 -4.433 -44.318 -10.112 -7.243 -36.953 Biểu đồ bao mô men HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 10 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình * Tính mômen mép gối: Xác định mô men gối Theo hình bao mômen thấy phía bên phải gối biểu đồ Mmin dốc phía bên trái, tính mômen mếp bên phải gối có trị tuyệt đối lớn Độ dốc biểu đồ gối 4: 44,318 10,112 = 17,103 (T) 17,103.0,3 i.b = 2,56( Tm ) M = c = 2 i= Mmg4 = 44,318 - 2,56 = 41,758 (T.m) Xác định mô men gối Tơng tự nh tính gối ta có mô men mép gối : Mmg7 = 34,72 (T.m) Tính vẽ biểu đồ bao lực cắt: Tiến hành tính toán nh dối với biểu đồ bao mômen , hệ số tra bảng Tung độ nhánh dơng biểu đồ bao lực cắt: Qmax = G + P (T) Tung độ nhánh âm biểu đồ bao lực cắt: Qmin = G - P (T) Giá trị tính toán bảng sau: Bảng : Tổ hợp lực cắt Đoạn I II III IV V VI x/l 0,333 0.7143 0.857 0.143 0,667 -0.2857 0.27 0.556 1,000 -1.2857 0.036 0.3214 1,333 1.0593 1.2738 0.179 1,667 0.0958 0.587 0.492 -0.9047 0.286 0.191 Qmax Qmin 19.392 2.114 2.830 -11.432 -7.630 -13.800 28.806 3.710 10.765 -7.889 -0.864 -9.095 Biểu đồ lực cắt Tính cốt thép dọc: Tính theo sơ đồ đàn hồi, hệ số hạn chế vùng chịu nén đợc tra theo mác bêtông cờng độ tính toán kéo cốt thép: = 0,62 ; A0 = 0,428 ; = 0,69 HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 11 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình a) Tính với mômen dơng: Tiết diện chữ T vùng nén, bề rộng cánh tímh toán: bc = b + 2C1 Trong đó: C1 nửa khoảng cách hai mép dầm: 0,5 (600 - 30) = 285 (cm) C1 1/6 nhịp dầm = 600/6 = 100 (cm) C1 9hc = = 72 (cm) Ta chọn C1 = 72 (cm) bc = 30 + 72 = 174 (cm) Giả thiết a = 4,5 cm h0 = 80 4,5 = 75,5 (cm) Mc = Rnbchc(h0 0,5hc) = 90.174.8.(75,5 0,5.8) =8957520 (kG.cm) = 89,57(T.m) Mmax = 26,856(T.m) < Mc trục trung hoà qua cánh, việc tính toán đợc tiến hành nh tiết diện chữ nhật bcx h = 174 x 80 (cm) Có hc = cm < 0,2h0 = 15,1 cm nên dùng công thức gần M M M = = Ra (h0 0,5hc ) 2800(75,5 0,5.8) 200200 3878400 nhịp biên : Fa = = 19,37 cm 200200 2731300 nhịp : Fa = = 13,64 cm 200200 Fa = ( ) ( ) b) Tính với mômen âm : Cánh nằm vùng kéo nên ta tính theo tiết diện chữ nhật b = 25cm, gối cốt thép phải đặt dới hàng cốt thép dầm phụ nên a lớn Giả thiết a = 5cm h0 = 75 cm - Tại gối lấy mômen gối 41,758 (T.m) A= M 4175800 = = 0,275 < 0,5 Rn bh0 90.30.75 = 0,5(1 + A ) = 0,835 Fa = ( M 4175800 = = 23,81 cm Ra h0 2800.0,835.75 ) - Tại gối lấy mômen gối 34,72(T.m) A= M 3472000 = = 0,228 < A0 Rn bh0 90.30.75 = 0,5(1 + A ) = 0,868 Fa = ( M 3472000 = = 19,04 cm Ra h0 2800.0,868.75 ) Kiểm tra hàm lợng cốt thép: 23,81 100% = 1,05% 30.75 19,04 100% = 0,84% Tại gối : à= 30.75 13,64 100% = 0,6% Tiết diện nhịp = 30.75 Tại gối : à= Hàm lợng nàylà hợp lý Căn vào kết tính ta có phơng pháp chọn cốt thép (cho vùng chịu kéo) nh sau:( phía dới lấy lớp bảo vệ 2,5 cm phía lấy lớp bảo vệ 2,5 cm từ tính lại chiều cao làm việc h0) HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 12 Đồ án: Kết cấu công trình Tiết diện Nhịp biên Gối Nhịp Gối Fa(cm2) 19,37 23,81 13,64 19,04 GVHD: Đào Công Bình cốt thép diện tích 425 [19,63] 525 [24,54] 220+222 [13,88] 320+225 [19,24] h0 73,5 74,05 73,38 74,53 Lựa chọn hoàn toàn thoả mãn hàm lợng thép tiết diện Tính toán cốt thép ngang: - Kiểm tra điều kiện hạn chế: Q0 = 0,35Rnbh0 = 0,35.90.30.74,05 = 69974 (kG) Trị số lực cắt lớn nhất: Qmax = 28806 (kG) < Q0 Thỏa mãn điều kiện hạn chế -Kiểm tra điều kiện tính toán: Q1 = 0,6Rkbh0 = 0,6.7,5.30.74,05 = 10055 (kG) Trong đoạn nhịp có trị số lực cắt nhỏ Q nên ta tính cốt ngang mép gối - bên phải gối 4: 1,5 Rk bh02 1,5.7,5.30.74,05 Umax = = = 64(cm) Q 28806 Chọn đai 8, fđ = 0,503 (cm2), hai nhánh (n = 2), Chọn khoảng cách U = 20 (cm) nhỏ Umax Khi đó: qđ = Rad nf d 1800.2.0,503 = = 90,54(kG / cm) U 20 Khả chịu cắt cốt đai bê tông tiết diện nguy hiểm là: Qđb = 8Rk bh02 q d = 8.7,5.30.74,05 2.90,54 = 29893(kG ) Vì Q [...]... tại gối 4 bê tông và cốt đai đủ khả năng chịu lực cắt , không cần tính toán cốt xiên Tơng tự nh trên ta tính đợc trên toàn bộ trục dầm không cần tính cốt xiên 7 Tính toán cốt treo: Tại chỗ dầm phụ kê lên dầm chính phải có cốt treo để gia cố dầm chính Lực tập trung do dầm phụ truyền cho dầm chính là: P1 = P + G1 = 17,28 +6,414 = 23,694 (T) Cốt treo đợc đặt dới dạng các cốt đai, thép dùng làm cốt đai... cắt 5 Tính cốt thép dọc: Tính theo sơ đồ đàn hồi, hệ số hạn chế vùng chịu nén đợc tra theo mác b tông và cờng độ tính toán về kéo của cốt thép: 0 = 0,62 ; A0 = 0,428 ; 0 = 0,69 HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 11 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình a) Tính với mômen dơng: Tiết diện chữ T trong vùng nén, bề rộng cánh tímh toán: bc = b + 2C1 Trong đó: C1 nửa khoảng cách hai mép trong dầm: 0,5... điểm kết thúc uốn cách tâm gối một đoạn 115cm nằm ngoài tiết diện sau Mặt khác bên phải nhịp biên sau khi uốn 220 khả năng còn lại của tiết diện M = 25,235 (T.m), theo biểu đồ bao mô men tiết diện này cách trục gối 7 một đoạn là 186cm Vậy điểm cuối uốn nằm ngoài tiết diện sau 9 Kiểm tra neo cốt thép Cốt thép ở phía dới sau khi uốn, số đợc kéo vào neo đều phải đảm bảo lớn hơn 1/3 diện tích cốt thép. .. Ra Fa = R b h n c 0 Từ tra bảng ta tìm đợc HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 13 Đồ án: Kết cấu công trình GVHD: Đào Công Bình = 1 2 Sau đó tính Mtd: Mtd = Ra Fa h0 - Gối 4, 7 mômen âm, tiết diện chữ nhật 30x 70 (cm) Ra Fa = R b.h n o Từ tra bảng ta tìm đợc = 1 2 Sau đó tính Mtd: Mtd = Ra Fa h0 ở các tiết diện khác, sau khi cắt uốn cốt thép, tính M td với những cốt thép còn lại cũng theo đờng... lợng cốt thép: 23,81 100% = 1,05% 30.75 19,04 100% = 0,84% Tại gối 7 : à= 30.75 13,64 100% = 0,6% Tiết diện ở giữa nhịp à = 30.75 Tại gối 4 : à= Hàm lợng nàylà hợp lý Căn cứ vào kết quả tính ta có các phơng pháp chọn cốt thép (cho vùng chịu kéo) nh sau:( ở phía dới lấy lớp bảo vệ 2,5 cm ở phía trên lấy lớp bảo vệ 2,5 cm từ đó tính lại chiều cao làm việc h0) HVHT:Hà Quang Tạo Lớp:CTQP-K36 12 Đồ án: Kết... 2731300 ở nhịp giữa : Fa = = 13,64 cm 2 200200 Fa = ( ) ( ) b) Tính với mômen âm : Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính theo tiết diện chữ nhật b = 25cm, ở trên gối cốt thép phải đặt dới hàng trên cùng cốt thép dầm phụ nên a khá lớn Giả thiết a = 5cm h0 = 75 cm - Tại gối 4 lấy mômen gối bằng 41,758 (T.m) A= M 4175800 = = 0,275 < 0,5 Rn bh0 90.30.75 2 = 0,5(1 + 1 2 A ) = 0,835 Fa = ( M 4175800 = =... 23,694 (T) Cốt treo đợc đặt dới dạng các cốt đai, thép dùng làm cốt đai 8, diện tích cần thiết: P1 23694 = = 10,3(cm 2 ) Ra 2300 10,3 = 10 (đai) Nếu dùng 2 nhánh thì số đai cần thiết là: 2.0,503 Ftr = Đặt mỗi bên mép dầm phụ 5 đai trong đoạn: h1 = hdc hdp = 30 (cm) Khoảng cách giữa các đai là 3 (cm ) 8 Cắt, uốn cốt thép và vẽ biểu đồ bao vật liệu: a) Tính khả năng chịu lực : - Nhịp biên, nhịp giữa, mômen... cấu công trình Tiết diện Nhịp biên Gối 4 Nhịp giữa Gối 7 Fa(cm2) 19,37 23,81 13,64 19,04 GVHD: Đào Công Bình cốt thép và diện tích 425 [19,63] 525 [24,54] 220+222 [13,88] 320+225 [19,24] h0 73,5 74,05 73,38 74,53 Lựa chọn này hoàn toàn thoả mãn về hàm lợng thép trong tiết diện 6 Tính toán cốt thép ngang: - Kiểm tra điều kiện hạn chế: Q0 = 0,35Rnbh0 = 0,35.90.30.74,05 = 69974 (kG) Trị số lực cắt lớn... Kiểm tra về uốn cốt thép - Bên trái gối (4) uốn 225 (đang chịu mômen âm) xuống làm cốt xiên Cốt này đợc dùng hết khả năng chịu lực tại tiết diện mép gối tựa (chịu mômen Mmg), đó là tiết diện trớc Điểm bắt đầu uốn cách mép gối tựa 40 (cm) Sở dĩ lấy nh vậy là do: Theo điều kiện về lực cắt: 40 (cm) < umax = 64 (cm) Theo điều kiện về mômen: 40 (cm) > h0/2 = 38,125 (cm) Tiết diện sau khi uốn có Mtd = 28,298... 0,6.7,5.30.74,05 = 10055 (kG) Trong đoạn giữa nhịp có trị số lực cắt nhỏ hơn Q 1 nên ta chỉ tính cốt ngang ở mép gối - ở bên phải gối 4: 1,5 Rk bh02 1,5.7,5.30.74,05 2 Umax = = = 64(cm) Q 28806 Chọn đai 8, fđ = 0,503 (cm2), hai nhánh (n = 2), Chọn khoảng cách U = 20 (cm) nhỏ hơn Umax Khi đó: qđ = Rad nf d 1800.2.0,503 = = 90,54(kG / cm) U 20 Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông trên tiết diện nguy hiểm nhất là: ... Tơng tự nh ta tính đợc toàn trục dầm không cần tính cốt xiên Tính toán cốt treo: Tại chỗ dầm phụ kê lên dầm phải có cốt treo để gia cố dầm Lực tập trung dầm phụ truyền cho dầm là: P1 = P + G1 =... 300 7- Cốt thép cấu tạo - Với cốt thép chịu mômen âm : Đợc đặt theo phơng vuông góc với trục dầm chính, có Fa 0,5 2,36= 1,18(cm2) Lấy Fa =1,41(cm2), tơng ứng với cốt thép 6, a = 20cm Dùng cốt. .. do: lneo 10 d = 16 (cm) Đoạn dầm kê lên tờng 22 (cm), bảo đảm đủ chỗ để neo cốt thép III Tính toán dầm 1.Sơ đồ tính toán: Dầm dầm liên tục nhịp, kích thớc dầm giả thiết là: b = 30 (cm); HVHT:Hà