THUYẾT MINH đồ án môn học BÊTÔNG cốt THÉP 1 sàn sườn TOÀN KHỐI có bản dầm

Tính cốt thép:  Tính cốt dọc tại tiết diện ở nhịp:  Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, cơ sở tính toán là tiết diện chữ T... Biểu đồ bao vật liệu: - Tại tiết diện đ

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC BÊTÔNG CỐT THÉP 1

SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM

Mã đề: IB1c

 Chọn sơ bộ:

 Chiều dày bản sàn: hb = 90mm

 Kích thước tiết diện dầm phụ: hdp = 500mm; bdp = 200mm

 Kích thước tiết diện dầm chính:hdc = 700mm;bdc = 300mm

 Tĩnh tải tính toán: gs = 3,744 kN/m

 NỘI LỰC

Q(k N)

780 780 1385

Nhịp Tiết diện

Nhịp tínhtoán

L0(m)

qdpL2 0

9 0,018 -0,0272 16,83 -25,4310

Lực cắt (Q)

- Tung độ biểu đồ bao lực cắt được xác định theo công thức:

) ( 33 , 91 2 , 5 1287 , 35 5 , 0 q 0,5 Q

Q

) ( 60 , 109 2

, 5 1287 , 35 6 , 0

.q -0,6 Q

) ( 08 , 73 2 , 5 1287 , 35 4 , 0 q 0,4 Q

dp tr

3 ph

2

dp tr

2

dp 1

kN L

kN L

kN L

g b

 Tung độ Biểu đồ momen:

Momen Gối A 1 2 Gối B 3 4 Gối C

Cốt thép Cốt dọc (MPa)

Cốt đai, cốt xiên (MPa)

1 2 3 4 5

A B C D

1 L 16

1 12

1 h

4

1 2

 Chọn sơ bộ kích thước dầm chính: (nhịp = 3L1 =3.2300= 6900mm)

12

1 8

1 L 12

1 8

1 h

4

1 2

1,2 9 n p

- Tỉnh tải:

Lớp cấu tạo Chiều dày

i (m)

Trọng lượng riêng i (kN/m3)

Hệ số tin cậytải trọng f,i

,511

2,114,26911

LqMM

2 2

ob s gb

Giá trị tuyệt đối của moment dương ở nhịp giữa và moment âm ở gối giữa:

kNm.933

,316

2,114,26916

LqMM

2 2

o s gg

Chiều cao làm việc của bê tông : h0 = hs – a0 = 80 – 15 = 65(mm)

- Công thức tính toán:

2

o b b m

bhRγ

M

α  ;   1  1  2 m ;

s

0 b b st

R

bhRξγ

bh

Aμ%

R

Rξγ

100 = 2 , 54 0

225

5 , 8 673 , 0 1

6,9

Chọn 60 350(mm)



B TÍNH DẦM PHỤ

Dầm phụ tính theo sơ đồ biến dạng dẽo.

VL: Bê tông B15, cốt thép AII

5500 b

5500 b

2 , 0 25 1 , 1 ) (

dp l β.q

M  ( l0: nhịp tính toán)

 Moment âm triệt tiêu cánh mép gối tựa một đoạn::

) ( 385 , 1 2 , 5 2664 , 0

k.L

 Moment dương triệt tiêu cánh mép gối tựa một đoạn:

Đối với nhịp biên:

) ( 78 , 0 2 , 5 15 , 0 L

q dp 

Nhịp Tiết diện

Nhịp tínhtoán

L0(m)

qdpL2 0

.q 0,5 Q

Q

) ( 60 , 109 2

, 5 1287 , 35 6 , 0

.q

-0,6

Q

) ( 08 , 73 2 , 5 1287 , 35 4 , 0 q

0,4

Q

dp tr

kN L

kN L

g b

Q(k N)

780 780 1385

Biểu đồ bao lực của dầm phụ

4 Tính cốt thép:

 Tính cốt dọc tại tiết diện ở nhịp:

 Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, cơ sở tính toán là tiết diện chữ T

 Độ vươn của sải cánh được lấy theo TCVN 356-2005:

1050 2

200 2300

2

40

1 , 0 80 )

( 720 80

9

9

) (

867 6

300 5500

6 Sc

1

' '

2

,

mm b

L

h h

mm h

mm b

L

dp

dp f

f dc

.

' 0 '

b R

f f b b

 Tính cốt dọc 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 nhỏ: 200 x 500 (mmmm)

 Giả thiết a = 30(mm); h0 = h – a = 500 – 30 = 470(mm)

 Công thức tính toán:

2

o b b m

bhRγ

M

α  ;   1  1  2 m ;

s

0 b b st

R

bhRξγ

bh

Aμ%

R

Rξγ

100 = 1 , 97 0

280

5 , 8 650 , 0 1

- Kiểm tra nếu: att  agt (thỏa)

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO DẦM PHỤ

 (mm) A sc (mm 2 ) Chênh lệch Nhịp biên

10.45,8622

Điều kiện kết quả được chọn thiên về an toàn : h0tt > h0

 Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối B có lực cắt lớn nhất Q =107,89(kN)

 Kiểm tra điều kiện tính toán:

) ( 3 , 42 47 , 0 2 , 0 10 75 , 0 1 ).

0 0 1 (

6 , 0

) 1

2.(1 )

4

Q

h b R A

n R

w sw tt

10 6 , 109 (

470 200 75 , 0 1 ).

0 0 1 (

2 3 , 28 2 225



Q

h b R

2 0 4

max

).

1 (  

 

10 89 , 107

470 200 75 , 0 1 ).

0 1 (

5 , 1

s ct

150

166 3

s ct

500

375 4

1500 4

3

=> Chọn sct =300 mm

 Chọn s = min( stt; smax; sct ) = min(281; 453;150) = 150 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm

 Chọn s = 300 mm bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính.

3,282

1021

Tính : qSW  

S

A n

R sw w

9 , 84 15

283 , 0 2 2250

 daN/cm

daN q

h b R

Vậy không cần tính cốt xiên cho dầm phụ.

5 Biểu đồ bao vật liệu:

- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

- Chọn chiều dày lớp bảo vệ cốt thép dọc ao = 20 mm; khoảng cách thông thuỷ giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30 mm

- Xác định att  hott = hdp - att

=>

TT b

S S

bh R

A R

(1640500

)

214+216 710 27 473 0,0302 0.0296 92,61 +7,14Cắt 216 còn 214 308 27 473 0,0131 0,0130 40,52

d d q

Q Q W

SW

inc

S 5 202

8,

3,28.2.225

m kN a

a n R

d (mm) W tính 20 W chọn

- Giả thiết cạnh tiết diện cột: 300 x 300

- Nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên lấy bằng: L= 3L1=6900 (mm)

08 , 0 7 , 0 (

3 , 0 25 1 , 1 ).

 Tĩnh tải tính toán:

) ( 35235 , 68 58785 , 56 7645 , 11

 Tung độ của Biểu đồ momen tại một tiết diện bất kì của từng trường hợp tải được xác định như sau:

) ( 943 9 , 6 62 , 136

) ( 471 9 , 6 35235 , 68

kNm L

P M

kNm L

G M

 Tung độ Biểu đồ momen:

*Sơ đồ d: nội suy các điểm 1, 2, 3, 4

M1 = 314,23 –

3

9 , 293

3

3 , 293 2

118,70 KNm

M3 = 314,23 –  )  83 , 9 

3

9 , 83 9 , 293 (

M4 = 314,23 –  )  83 , 9 

3

9 , 83 9 , 293

27,67 KNm

3

5 , 41 9 ,

 Tung độ Biểu đồ momen thành phần và biểu đồ bao momnen:

Momen Gối A 1 2 Gối B 3 4 Gối C

=419,1 - (419,1 + 220,2)

2300 2

300

=377,4 KNmChọn MmgB= = 379,2 KNm

Biểu đồ bao lực cắt

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

* Tính và vẽ biểu đồ lực cắt

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:

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 AII: Rs = 280 MPa

-Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại AI : Rs = 225 Mpa

- Với b2 = 1 Tra bảng có: R = 0,439 và R = 0,650 khi sử dụng thép AII

Sơ đồ

Lực cắt

Cốt dọc

-Tại tiết diện giữa nhịp:(tương ứng vùng chịu moment dương), bản cánh chịu nén nên tiết diện tính

toán là tiết diện chữ T

300 5500

2

) (

720 80

9

9

) (

1150 6

2300

3 6

3

2 ' 1

mm b

L

mm h

mm L

S

dc f f

.

' 0 ' '

KNm

h h h b R

-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 nhỏ

s s

R b h A

%

%100

%

%)05,0

0

min

s s

b b R s

R

R h

TT b

S S

bh R

A R

 Lực cắt lớn nhất tại gối: Qmax  241 , 21 (kN)

 Kiểm tra điều kiện tính toán:

2.(1 )

4

Q

h b R A

n R

) ( 230

) 10 21 , 241 (

650 300 75 , 0 1 ).

0 0 1 (

2 3 , 50 2 175

ax

(1 )

b n b bt o m

R bh s

Q

  



) ( 532

10 21 , 241

650 300 75 , 0 9 , 0 ).

0 1 (

5 , 1

s ct

300

233 3

s ct

500

525 4

700 3 4 3

 Chọn s = 500 mm

 Kiểm tra:

w w1 1 5

bs

s s b

E na E

   vết nứt nguy hiểm nhất xuất hiện trong dầm khi khơng đi qua cốt đai w1 1

923 , 0 5 , 8 9 , 0 01 , 0 1 1

b  R



) ( 1 , 413 65

, 0 3 , 0 10 5 , 8 9 , 0 923 , 0 3 , 0 3 ,

0 1



0 1

1 max 241 (kN) 0 , 3 R .b.h

Q   w b b b

 Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính



 Khả năng chịu cắt của cốt đai:

)/(3,138200

79.2.175

m kN s

a n R

( 7 , 307

3 , 138 65 , 0 3 , 0 10 75 , 0 9 , 0 ).

0 0 1 (

2 2

max

2 3

kN Q

10 3 ,

R

P A

7 , 858



 Chọn số lượng là 8 đai, đặt mỗi bên dầm phụ 4 đai

Bước đai: 40 ( )

h h

2

mm

Bố trí cốt treo

Biểu đồ bao vật liệu:

Tính khả năng chịu lực của tiết diện

trình tự tính như sau:

- 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

h oTT

M gh (KNm) M (%)

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 mômen

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

(mm) (KN)

Nhịp biên

(Bên trái)

Cắt lần 1Thanh Số 3

Cắt lần 2Thanh Số 2(2 20)

1034,3 168,44

Nhịp biên

(Bên phải)

Cắt lần 1Thanh Số 3(225)

2181,78 241,21

Cắt lần 2Thanh Số 2

Gối B

(Bên trái)

Cắt lần 1Thanh Số 8

Cắt lần 2Thanh Số 7

Gối B

(Bên phải)

Cắt lần 1Thanh Số 8(4 25)

912,5 231,89

Cắt lần 2Thanh Số 7

Nhịp giữa

905 207,54

Cắt lần 2Thanh Số 9(2 20)

1878 207,54

q

Q Q W

SW

inc

S 5 202

8,

3,50.2.175

m kN s

f n R

Tiết diện thanh thép (KN) Q (mm) W (mm) 20d W Chọn