Lý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khốiLý thuyết sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối
SÀN SƯỜN BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI CĨ BẢN LOẠI DẦM (ĐỒ ÁN MÔN HỌC NGÀNH XÂY DỰNG) 6.1 Phân loại sàn sườn tồn khối Sàn sườn tồn khối gồm có hệ dầm đặt hệ thống cột tường (sàn nhà) (móng bè) Tuỳ theo tỉ số cạnh dài ld cạnh ngắn lng bản, mà sàn chia làm hai loại: - Khi tỉ số ld / lng lớn, tải trọng truyền chủ yếu theo phương cạnh ngắn, sàn gọi sàn có loại dầm (bản làm việc phương); - Khi tỉ số ld / lng nhỏ, tải trọng truyền theo hai phương, sàn gọi sàn có liên kết bốn cạnh (bản làm việc hai phương) Một cách quy ước, ld / lng ≥ 2, coi làm việc phương; ld / lng < 2, coi làm việc hai phương Sự phân biệt tương đối 6.1.1 Các phận sàn sườn tồn khối có loại dầm Loại sàn có phận chính: bản, dầm phụ dầm đúc liền khối, tất kê lên hệ thống cột tường (h.6.1) Bản trực tiếp nhận tải trọng truyền xuống dầm phụ; dầm phụ nhận tải trọng từ truyền xuống dầm chính; dầm truyền tải trọng xuống cột tường H.6.1 Sàn sườn tồn khối có loại dầm 1- cột; 2- dầm ï; 3-dầm phu; 4- Nhịp (khoảng cách dầm phụ) lb = 1,7 ÷ 2,7 m Nhịp dầm phụ (khoảng cách dầm chính) ld = ÷ m Nhịp dầm (khoảng cách cột theo phương dọc dầm chính) lc = ÷ m Chiều dày tối thiểu sàn nhà cơng nghiệp hb = cm, nhà dân dụng cm, sàn có xe chạy 10 cm Với sàn có nhịp rộng, tải lớn, chiều dày lớn 15 cm ðoạn nằm tường (c) có chiều dài khơng bé chiều dày khơng bé 12 cm (xem hình 6.11,b) Chiều cao dầm phụ (khoảng cách tính từ mép đến mép dầm phụ) hp = (1/18 ÷ 1/15)ld Chiều cao dầm (khoảng cách từ mép đến mép dầm chính) h = (1/12 ÷ 1/8)l Chiều rộng dầm (chính phụ) khoảng (1/3 ÷ 1/2) chiều cao dầm Chiều rộng dầm thường chọn bội số cm, chiều cao - bội số cm để tiện cho thi cơng Chiều rộng dầm thường lấy trị số 20, 22, 25, 28, 30, 35 cm lớn chiều rộng dầm phụ Trong kết cấu nhà dùng tường chịu lực, chiều dày tường thường 22 cm 34 cm (do kích thước viên gạch chuẩn) ðoạn dầm phụ nằm tường thường lấy chiều dài viên gạch 22 cm (đoạn C hình 6.13) Dầm chịu tải nhiều nên đoạn dầm kê lên tường tối thiểu phải 34 cm H.6.3 Bố trí cốt thép loại dầm lưới thép buộc a) khơng dùng cốt xiên; b) có dùng cốt xiên 1,2,3 - cốt thép chịu lực; - cốt thép phân bố 6.1.2 Cấu tạo loại dầm Cốt thép loại dầm gồm có cốt chịu lực, cốt phân bố cốt cấu tạo Ba loại cốt thép tạo thành lưới thép buộc lưới thép hàn Trong đồ án dùng hình thức lưới thép buộc Lưới thép buộc Cốt thép chịu lực nằm dọc theo phương chịu lực (phương thẳng góc với dầm phụ), diện tích xác định theo tính tốn, đường kính thường dùng d = 6÷10 mm, khoảng cách s = 7÷20 cm Cốt phân bố đặt phía (gần trục trung hòa hơn) cốt chịu lực thẳng góc với cốt chịu lực, đường kính 6÷8 mm, số lượng khơng 10% so với cốt chịu lực nhịp khơng mét bề rộng (cốt số h.6.3, a b) Cốt cấu tạo đặt nơi kê lên dầm chính, thẳng góc với dầm nơi nằm tường Số cốt khơng 1/3 so với cốt ch?u lực gối tựa khơng 5φ6 mét bề rộng Chiều dài từ đầu mút cốt thép đến mép tường (cốt số h.6.3,a) (1/10÷1/8)l1’ Chiều dài từ đầu mút cốt thép đến mép dầm (1/5÷1/4)lng ; với lng cạnh ngắn (h.6.4) Dầm phụ h H.6.4 Cốt thép cấu tạo chỗ gối lên dầm hp hb Cốt cấu tạo Dầm (1/5÷1/4)lng (1/5÷1/4)lng Khi có chiều dày nhỏ, bố trí cốt thép h.6.3,a: phía thẳng kéo dài suốt nhịp nhịp; gối hai đầu uốn móc vng, gọi cốt mũ Kiểu bố trí đơn giản tốn cốt thép Khi có chiều dày tương đối lớn, nên bố trí cốt thép h.6.3,b: số từ nhịp uốn lên để chịu mơmen âm gối tựa (dầm phụ); số khơng mét bề rộng; góc uốn 30° chiều dày hb ≤ 15 cm 45° hb > 15 cm Khi số uốn lên khơng đủ để chịu mơmen âm, phải đặt thêm cốt mũ gối tựa 6.1.3 Cấu tạo dầm phụ Cốt thép dầm phụ tạo thành khung thép buộc khung thép hàn Trong đồ án này, dùng khung thép buộc Khung thép buộc Cốt thép chịu lực nhịp đặt phía để chịu mơmen dương, đến gần gối tựa uốn lên để chịu mơmen âm kết hợp làm cốt xiên cắt bớt đi, số kéo qua gối tựa khơng 1/3 số nhịp khơng (h.6.6) Khi dùng khung thép buộc, cần phải ý tn theo quy định cắt, neo uốn cốt thép, trịnh bày chương H.6.6 Bố trí cốt thép dầm phụ khung thép buộc 6.1.4 Cấu tạo dầm Cốt thép dầm bố trí tương tự cốt thép dầm phụ ðể hạn chế phát triển khe nứt, vị trí giao dầm dầm phụ cần liên kết vùng kéo với vùng nén cốt thép treo với diện tích tổng cộng Atr = P Rs Rs cường độ tính tốn chịu kéo thép; P – phản lực lớn dầm lên dầm phụ Số cốt treo đặt hai bên mép dầm phụ, phạm vi Str = bp + 2h1 (h.6.9) Khi chiều dài đoạn Str khơng đủ để đặt cốt treo dạng cốt đai dùng cốt treo dạng vai bò lật ngược H.6.9 Bố trí cốt thép treo vị trí dầm gặp dầm phụ dầm chính; dầm phụ; khe nứt; cốt thép treo Nếu dùng khung thép buộc, bố trí hình 6.10 Tính tốn thiết kế phận sàn sườn tồn khối có loại dầm thường thực theo trình tự từ xuống dưới: bản, dầm phụ dầm H.6.10 Bố trí khung thép buộc cho dầm 6.2 TÍNH TỐN SÀN SƯỜN BẢN DẦM 6.2.1 Tính tốn dầm Sơ đồ tính dầm b) a) hb c ≥ hb, c≥120 b=1m Dầm phụ l01 l l1 l b l02 b l2 g+v Dầm phụ Dầm H.6.11 Sơ đồ tính dầm l01 l02 l02 Vì dầm coi làm việc theo phương cạnh ngắn bản, nên tính tốn tính cho dải rộng m theo phương thẳng góc với dầm phụ (h.6.11,a) Bản sàn thường tính theo sơ đồ biến dạng dẻo: Dải xem dầm liên tục mà khớp dẻo xuất mép gối tựa Nhịp tính tốn nhịp lấy khoảng cách hai mép dầm phụ ( l02 ), nhịp tính tốn biên (l01 ) lấy khoảng cách từ mép dầm phụ đến mép tường cộng thêm ½ chiều dày (l01 l02 xem hình 6.11,b): l02 = l2 – bp (6.1) l01 = l1 – bp / + hb / (6.2) Khi l01 l02 chênh khơng nhiều (dưới 10%) để đơn giản, coi nhịp (lo) lấy trị số lớn hai trị số Tải trọng tác dụng dầm - Tải trọng thường xun (tĩnh tải), ký hiệu gb (daN/m2); - Tải trọng tạm thời (hoạt tải), ký hiệu vb (daN/m2) Tĩnh tải gồm có trọng lượng thân bêtơng cốt thép, trọng lượng lớp phủ, lớp lót, lớp trát (tơ), xác định theo số liệu thực tế chiều dày trọng lượng riêng vật liệu Trị số tính tốn tồn tĩnh tải là: g b = ∑ n i γ i δi (daN/m2) (6.3) i =1 δi, γi, ni – chiều dày, trọng lượng riêng hệ số vượt tải lớp vật liệu thứ i Hoạt tải tiêu chuẩn vtc lấy theo tiêu chuẩn “Tải trọng tác động” - TCVN 2737-95 Hoạt tải tính tốn tích số hoạt tải tiêu chuẩn vtc hệ số vượt tải np: vb = npvtc (daN/m2) (6.4) np = 1,2 ÷ 1,4; sàn nhà dân dụng np = 1,2 Nội lực dầm Theo phương pháp tính có kể đến biến dạng dẻo, người ta thiết lập cơng thức tính mơmen dương nhịp trung gian Mnhg mơmen âm gối tựa trung gian Mgg (kể từ gối thứ ba – dải có từ nhịp trở lên) xác định theo cơng thức: q l M nhg = − M gg = b o (6.5) 16 mơmen dương nhịp biên Mnhb mơmen âm gối tựa trung gian Mgb (gối 2): q l M nhb = − M gb = b o (6.6) 11 Trong cơng thức trên: qb – tổng tĩnh tải hoạt tải tính tốn bản: qb = (gb + vb)×1m (daN/m) (6.7) lo – nhịp tính tốn (lo1 nhịp biên; lo2 nhịp trung gian – xem hình 6.11,b) Tính bố trí cốt thép dầm Tính cốt thép cho dải cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật có chiều rộng b = m, chiều cao chiều dày hb Khoảng cách a từ mép chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chọn khoảng 1,5÷2,5 cm Cần ý tính theo sơ đồ dẻo nên cần hạn chế trị số α: α= M ≤ 0,3 Rn bho2 (6.8) Khi α > 0,3 cần tăng chiều dày hb tính lại từ đầu Cốt thép tính cho tiết diện nhịp gối tựa Tỉ lệ tối thiểu cốt thép µmin lấy 0,1% Khi µ < µmin , nên giảm chiều dày hb tính lại Nếu khơng thể giảm chiều dày lấy µ = µmin diện tích cốt thép ấn định As = µminbho ðối với bản, µ nằm khoảng 0,3% đến 0,9% hợp lý Cốt thép chịu lực nên dùng loại đường kính hai loại đường kính chênh mm đặt xen kẽ ðường kính khoảng cách cốt thép chịu lực, cốt thép phân bố cốt thép cấu tạo theo dẫn mục 6.1.2 6.2.2 Tính tốn dầm phụ a) Sơ đồ tính Dầm phụ tính dầm liên tục, gối lên dầm tường (h.6.13) Khi tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính tốn dầm phụ lấy sau: - nhịp trung gian lấy khoảng cách hai mép dầm chính: lo2 = l2 – bc (6.9) - nhịp biên lấy khoảng cách từ mép dầm phụ đến mép tường cộng với ½ chiều dài đoạn dầm phụ (c) nằm tường: l01 = l1 – bc / + c / (6.10) b) Tải trọng Tải trọng dầm phụ gồm có tĩnh tải gd hoạt tải vd Tĩnh tải trọng lượng dầm phụ trọng lượng phạm vi bề rộng khoảng cách trục dầm phụ (lng) Hoạt tải truyền xuống phạm vi Như vậy: - Tĩnh tải: gd = gblng + go (daN/m) (6.11) gb tĩnh tải bản, tính theo (6.3); lng – khoảng cách trục dầm phụ; go – trọng lượng m chiều dài phần sườn dầm phụ: go = nγbtbp(hp – hb) (6.12) n = 1,05; bp – bề rộng sườn dầm phụ; hp – chiều cao dầm phụ; hb – chiều dày bản; - Hoạt tải: vd = vblng (daN/m) (6.13) vb – hoạt tải tính tốn (cơng thức 6.4) c A a) A c/2 l01 bc l02 l1 b) bc l2 A l02 l2 B C l01 l02 l02 A-A b=l c) l/2 hp l/2 l bp l H.6.13 Sơ đồ tính dầm phụ 1- dầm chính; 2- dầm phụ c) Nội lực dầm phụ Biểu đồ bao mơmen, nhịp chênh khơng q 10%, vẽ hình 6.14; tung độ biểu đồ tính theo cơng thức: M = β(gd + vd) lo2 (6.14) (nhịp tính tốn lo lấy trị số lớn hai trị số nhịp biên nhịp trung gian) Hệ số β cơng thức 6.14 để vẽ nhánh biểu đồ bao mơmen phụ thuộc vào vị trí tiết diện, ghi trực tiếp hình 6.14 Hệ số β để vẽ nhánh trên, ngồi việc phụ thuộc vị trí tiết diện, phụ thuộc tỉ số hoạt tải tĩnh tải vd / gd, ghi bảng 6.1 Bảng 6.1 Hệ số β để vẽ nhánh biểu đồ bao momen dầm phụ vd gd 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,010 -0,020 -0,026 -0,030 -0,033 -0,035 -0,037 -0,038 -0,039 -0,040 +0,022 +0,016 -0,003 -0,009 -0,012 -0,016 -0,019 -0,021 -0,022 -0,024 +0,024 +0,009 0,000 -0,006 -0,009 -0,014 -0,017 -0,018 -0,020 -0,021 Hệ số β tiết diện 10 11 -0,004 -0,0625 -0,003 -0,014 -0,0625 -0,013 -0,020 -0,0625 -0,019 -0,024 -0,0625 -0,023 -0,027 -0,0625 -0,025 -0,029 -0,0625 -0,028 -0,031 -0,0625 -0,029 -0,032 -0,0625 -0,030 -0,033 -0,0625 -0,032 -0,034 -0,0625 -0,033 12 +0,028 +0,013 +0,004 -0,003 -0,006 -0,010 -0,013 -0,015 -0,016 -0,018 13 +0,028 +0,013 +0,004 -0,003 -0,006 -0,010 -0,013 -0,015 -0,016 -0,018 14 -0,003 -0,013 -0,019 -0,023 -0,025 -0,028 -0,029 -0,030 -0,032 -0,033 15 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 H.6.14 Biểu đồ bao mômen dầm phụ Hình 6.14 bảng 6.1 cần sử dụng với Khơng cần vẽ biểu đồ bao lực cắt mà cần tính trị số lực cắt số tiết diện: - Tại gối tựa biên (gối A): QA = 0,4(gd + vd) l01 (6.15) - Tại tiết diện bên trái gối tựa trung gian (gối B): QBtr = 0,6(gd + vd) l01 (6.16) - Tại tiết diện bên phải gối tựa trung gian đầu tiên, tiết diện bên trái bên phải gối tựa trung gian lại: QCtr = QCph = 0,5(gd + vd) l02 (6.17) (l01 , l02 gối tựa A, B, C xem hình 6.13,b) d) Tính bố trí cốt thép dọc dầm phụ Cốt thép dọc tính tiết diện có mơmen dương lớn nhịp mơmen âm gối tựa Tại gối tựa, mơmen căng phía nên tiết diện tính tiết diện chữ nhật có chiều rộng bp, chiều cao hp (hình 6.15,a) Giữa nhịp tính với tiết diện chữ T (hình 6.15,b) Chiều rộng cánh tiết diện bf’= bp + 2c, c phần vươn bên cánh, theo quy định khơng lấy vượt q trị số sau: + ½ khoảng cách mép dầm phụ: c ≤ (lng – bp) / 2; + 1/6 nhịp tính tốn dầm phụ: c ≤ lo2 / 6; + 6hb , hb ≤ 0,1hp (c ≤ 6hb); + 9hb , hb > 0,1hp (c ≤ 9hb) (hb – chiều dày bản; hp – chiều cao dầm phụ) Với tiết diện nhịp, cần xác định vị trí trục trung hòa (đi qua cánh qua sườn tiết diện), từ vận dụng cơng thức tính cốt thép thích hợp a) bc’ b) H.6.15 Tiết diện tính tốn dầm phụ a) gối tựa; b) nhịp c bp c Tương tự bản, dầm phụ, tính nội lực theo cơng thức xét đến biến dạng dẻo nên cần hạn chế hệ số α theo điều kiện 2.8 Nếu α > 0,3 phải tăng kích thước tiết diện dầm phụ tính lại từ nội lực trở Tỉ số cốt thép dầm hợp lý khoảng 0,8% ÷1,5% Tỉ số tối thiểu µmin = 0,15% e) Tính bố trí cốt thép ngang dầm phụ Thơng thường dầm phụ có lực cắt nhỏ nên khơng cần cốt xiên Chỉ cần bố trí cốt đai theo u cầu cấu tạo kiểm tra lại khả chịu lực cắt, từ lực cắt biết, tính bước cốt đai (u) bố trí phù hợp với u cầu cấu tạo Cốt xiên nhiều khơng tính tốn bố trí cách cấu tạo: số cốt dọc nhịp chịu mơmen dương uốn lên gối để chịu mơmen âm; điểm uốn phía gối tựa trung gian phải cách mép gối đoạn khơng nhỏ ho / Khoảng cách cốt đai (u) xác định theo tính tốn phải tn theo u cầu cấu tạo Trong đoạn dầm gần gối tựa (1/4 nhịp): - Khi chiều cao dầm h ≤ 45 cm u ≤ h / u ≤ 15 cm; - Khi h > 45 cm u ≤ h / 30 cm Trong đoạn dầm lại nhịp: u ≤ 3h / u ≤ 50 cm Trường hợp cần tính cốt xiên cho dầm phụ, trường hợp khơng cần tính bố trí cốt xiên cấu tạo phải vẽ hình bao vật liệu cho dầm phụ; cách vẽ tương tự dầm (xem phần tính tốn dầm mục 6.2.3) 6.2.3 Tính tốn dầm a) Sơ đồ tính dầm Dầm đổ bêtơng tồn khối với cột, tạo thành kết cấu khung bêtơng cốt thép 10 Tuy nhiên số trường hợp, tính tốn dầm cách đơn giản theo sơ đồ dầm liên tục, thỏa mãn điều kiện sau: - kết cấu nhà có vách cứng chịu tải trọng ngang, khung nhà chủ yếu chịu tải trọng thẳng đứng; - dầm kê tự lên cột, đúc liền khối với cột có độ cứng đơn vị (EJ/L) lớn lần so với cột Trong đồ án xét trường hợp dầm coi dầm liên tục Sơ đồ tính thuộc mẫu phụ lục C Khi dầm thường tính theo sơ đồ đàn hồi Nhịp tính tốn lấy sau: - nhịp giữa: l2 = lc (khoảng cách trục cột); - nhịp biên: l1 = loc + c / (khoảng cách trục cột đến mép tường cộng với ½ chiều dài đoạn dầm c nằm tường; đoạn c tối thiểu phải 34 cm) b) Tải trọng tác dụng lên dầm Tĩnh tải gồm có: - Trọng lượng dầm phụ chiều dài khoảng cách dầm (bằng cạnh dài bản) ld (kể trọng lượng bản), đưa lực tập trung G1 đặt vị trí giao dầm phụ dầm chính: G1 = gdld (kN) (6.18) (gd – tĩnh tải tính tốn dầm phụ – tính theo 6.11) - Trọng lượng dầm phân bố đều, để đơn giản đưa lực tập trung Go, trọng lượng đoạn dầm có chiều dài cạnh ngắn lng (đoạn vạch chéo hình 6.16,a), có điểm đặt với lực G1: Go = nγbtb(h – hb)lng (kN) (6.19) (n = 1,05; b – chiều rộng dầm chính; h - chiều cao dầm chính; hb – chiều dày bản) lng lng A lng A A-A H.6.16 Xác định tải trọng tiết diện dầm - Tĩnh tải tổng cộng: G = G1 + Go (kN) (6.20) Hoạt tải: Hoạt tải vd dầm phụ đưa lực tập trung V, đặt vị trí với tĩnh tải G: V = vdld (kN) (6.21) 11 (vd – hoạt tải tính tốn dầm phụ; ld - khoảng cách trục hai dầm kề nhau) c) Xác định nội lực dầm Trước hết xét cách tính tốn vẽ biểu đồ bao nội lực cho dầm Giả sử dầm có n nhịp Tải trọng thường xun G (tĩnh tải) tải trọng tạm thời V (hoạt tải) xác định Trong nhịp dầm có một, hai ba dầm phụ (tuỳ theo cấu tạo hệ dầm); để đơn giản, giả thiết nhịp dầm chính, hoạt tải V đồng thời tác dụng tất vị trí có dầm phụ (tại điểm đặt G nhịp) Các phương pháp vẽ vẽ biểu đồ bao mơmen dầm chính: Phương pháp thực hành - vẽ biểu đồ mơmen MG tĩnh tải G gây (h.6.17,a); - vẽ biểu đồ MV1, MV2, , MVn hoạt tải V tác dụng nhịp thứ nhất, thứ hai, , thứ n gây (h.6.17,b,c,d - hình 6.17 vẽ dầm nhịp nên có biểu đồ hoạt tải); - tính tung độ biểu đồ bao mơmen Mmax Mmin tiết diện (đối với dầm tính vị trí có lực tập trung) theo cơng thức: M max = M G + ∑ M (Vi+ ) (6.22) M = M G + ∑ M (Vi− ) (6.23) đó: MG – tung độ biểu đồ bao mơmen tĩnh tải G (dấu dương âm) gây tiết diện xét; ∑M ( +) Vi ∑M ( −) Vi - tổng tất tung độ dương (khơng lấy tung độ âm) hoạt tải V tác dụng nhịp gây tiết diện xét; - tổng tất tung độ âm (khơng lấy tung độ dương) hoạt tải V tác dụng nhịp gây tiết diện xét Tại tiết diện, Mmax Mmin khác dấu dấu (h.6.17.e) Khi vẽ biểu đồ MG biểu đồ MVi , nên dùng chương trình máy tính, khơng nên lập giải hệ phương trình ba mơmen tốn nhiều thời gian khơng tránh khỏi sai sót Biểu đồ bao lực cắt vẽ theo cách tương tự biểu đồ bao mơmen Phương pháp thực hành giúp hình dung rõ ràng chất biểu đồ bao nội lực dầm, khối lượng tính tốn nhiều 12 a) G G V V G G V V G G V V b) c) d) Mmin e) Mmax H.6.17 Vẽ biểu đồ bao mơmen dầm phương pháp thực hành Phương pháp vẽ gián tiếp Dùng chương trình tính kết cấu SAP, ETABS để vẽ biểu đồ bao nội lực Theo lý thuyết, tung độ biểu đồ bao nội lực tiết diện giá trị lớn tung độ loại biểu đồ nội lực do: a) Tĩnh tải tất nhịp + hoạt tải tác dụng nhịp (dầm n nhịp có n biểu đồ); b) Tĩnh tải tất nhịp + hoạt tải tác dụng nhịp đó; c) Tĩnh tải tất nhịp + hoạt tải tác dụng nhịp đó; v.v Tuy nhiên nhận xét để giảm bớt số biểu đồ nội lực hoạt tải sau: 1) ðể gây mơmen dương lớn (tại nhịp), hoạt tải cần đặt nhịp lẻ nhịp chẵn; 2) ðể gây mơmen âm lớn (tại gối), hoạt tải cần đặt hai nhịp hai bên gối; nhịp khơng có hoạt tải Ví dụ cách chất tải cho dầm nhịp: - Các trường hợp tải trọng: Tĩnh tải; hoạt tải nhịp lẻ (HT1); hoạt tải nhịp chẵn (HT2); hoạt tải liền nhịp (1; 2; 4; 5) (HT3); hoạt tải liền nhịp (2; 3; 5) (HT4) - Các tổ hợp bất lợi: TỔ HỢP 1: Tĩnh tải “+” HT1; 13 TỔ HỢP 2: Tĩnh tải “+” HT2; TỔ HỢP 3: Tĩnh tải “+” HT3; TỔ HỢP 4: Tĩnh tải “+” HT4; BAO NỘI LỰC: gồm giá trị lớn tiết diện tổ hợp Phương pháp vẽ trực tiếp Dùng bảng tra để tính tung độ biểu đồ bao nội lực theo cơng thức: Mmax = αoGl + α1Vl ; Mmin = αoGl + α2Vl ; Qmax = βoG + β1V ; (6.24) Qmin = βoG + β2V ; αo , α1 , α2 , βo, β1, β2 hệ số phụ thuộc số nhịp dầm chính, vị trí số lượng dầm phụ nhịp, lập sẵn thành bảng (xem phụ lục C) d) Tính bố trí cốt thép dầm Dầm có tiết diện chữ T, đoạn có mơmen âm (căng trên) tiết diện tính với phần sườn, nghĩa tính tiết diện chữ nhật có bề rộng bề rộng sườn dầm Khi mơmen dương, cần xét vị trí trục trung hòa tiết diện chữ T Trị số mơmen âm để tính cốt thép phía mơmen mép dầm chính, gọi mơmen mép gối Mmg, cách xác định sau: Mmg = Mg – ∆M (6.25) Mg mơmen tâm gối; ∆M chênh lệch mơmen tâm gối mép gối Mmg bên trái bên phải khác nhau, cần lấy trị số lớn để tính cốt thép Tại tiết diện nhịp, bề rộng cánh chữ T để tính tốn khơng lấy lớn trị số sau: + ½ khoảng cách dầm chính: c ≤ (ld – bp) / 2; + 1/6 nhịp tính tốn dầm chính; + 6hb , hb ≤ 0,1hc (c ≤ 6hb); + 9hb , hb > 0,1hc (c ≤ 9hb) (hb – chiều dày bản; hc – chiều cao dầm chính) Bố trí cốt thép dọc chịu lực theo cách tương tự dầm phụ ðối với dầm thường phải tính tốn bố trí cốt đai cốt xiên Cách tính trình bày chương Cần ý tận dụng cốt dọc uốn làm cốt xiên Khi khơng thể kết hợp cốt dọc làm cốt xiên đặt thêm cốt xiên dạng vai bò Tại vị trí, cốt xiên phải đối xứng qua mặt phẳng thẳng đứng chứa trục dầm Sau bố trí xong cốt xiên, cần phải vẽ hình bao vật liệu để đánh giá lại mức độ hợp lý việc bố trí loại cốt thép dầm Hình bao vật liệu phải vẽ với tỉ lệ với biểu đồ bao mơmen để so sánh Theo ngun tắc, hình bao vật liệu 14 khơng nằm bên biểu đồ bao mơmen, nằm cách xa biểu đồ bao mơmen chứng tỏ việc bố trí cốt thép chưa hợp lý, cần có chỉnh sửa để tránh lãng phí vật liệu Phụ lục C MƠMEN UỐN, LỰC CẮT VÀ PHẢN LỰC GỐI TỰA TRONG DẦM LIÊN TỤC ðỀU NHỊP, CHỊU TẢI TRỌNG TẬP TRUNG (để tính dầm sàn có làm việc phương) (Cơng thức chung để tính tung độ biểu đồ bao mơmen uốn lực cắt: M max = M G + M V max ; M = M G + M V ; Qmax = QG + QV max ; Qmin = QG + QV ; (G – tĩnh tải tập trung; V – hoạt tải tập trung) DẦM BA NHỊP F F I F II III IV F F F V l/3 x/l MG 0,0 0,333 0,667 +0,0000 +0,2444 +0,1555 1,849 1,00 1,133 1,20 1,333 1,50 Nhân với -0,0750 -0,2667 -0,1333 +0,0667 +0,0667 +0,0667 Gl F I F II Mơmen uốn MV max +0,0000 -0,0000 +0,2889 -0,0444 +0,2444 -0,0889 +0,0377 +0,0444 +0,0133 +0,0667 +0,2000 +0,2000 Vl F III F IV V -0,1127 -0,3111 -0,1467 -0,1333 -0,1333 -0,1333 Vl F F l/3 ðoạn MẪU 3-2 Dầm ba nhịp, dầm phụ Lực cắt QG I II III IV V Nhân với +0,7333 -0,2667 -1,2667 +1,0000 +0,0000 G Phản lực gối tựa: F F QV max +0,8667 +0,2790 +0,0444 +1,2222 +0,5333 G -0,1322 -0,5457 -1,3111 -0,2222 -0,5333 V Amax = 1,2333G + 1,3667V Bmax = 3,2667G + 3,5333V F VI l/4 l/4 MẪU 3-4 Dầm ba nhịp, dầm phụ 15 x/l MG 0,00 0,25 0,50 0,75 +0,0000 +0,2813 +0,3125 +0,0938 0,837 1,0 1,125 1,20 1,25 1,50 Nhân với -0,1070 -0,3750 -0,1875 -0,0750 +0,0000 +0,1250 Gl Mơmen uốn MV max +0,0000 +0,3281 +0,4062 +0,2344 +0,0535 +0,0625 +0,0232 +0,1125 +0,1875 +0,8125 Vl ðoạn Lực cắt QG -0,0000 -0,0469 -0,0938 -0,1406 -0,1605 -0,4375 -0,2107 -0,1875 -0,1875 -0,1875 Vl QV I II III IV +1,1250 +0,1250 -0,8750 -1,8750 max +1,3125 +0,6250 +0,2250 +0,0625 V VI +1,5000 +0,5000 +1,8125 +1,0325 -0,3125 -0,5300 Nhân với G V V Phản lực gối tựa: -0,1875 -0,5000 -1,1000 -0,9375 Amax = 1,625G + 1,8125V Bmax = 4,375G + 4,75V DẦM BỐN NHỊP F I F II x/l MG 0,0 0,5 0,833 1,00 1,147 1,20 1,50 1,79 1,835 2,0 Nhân với +0,0000 +0,1697 -0,0503 -0,1607 -0,0781 -0,0500 +0,1161 +0,0134 -0,0362 -0,1072 Gl III F F IV Mơmen uốn MV max +0,0000 +0,2098 +0,0168 +0,0201 +0,0048 +0,0250 +0,1830 +0,0458 +0,0282 +0,0536 Vl MẪU 4-1 Dầm bốn nhịp, dầm phụ l /2 ðoạn Lực cắt QG -0,0000 -0,0402 -0,0670 -0,1808 -0,0830 -0,0750 -0,0670 -0,0592 -0,0644 -0,1607 Vl QV I II III IV +0,3393 -0,6607 +0,5536 -0,4464 max +0,4196 +0,0201 +0,6540 +0,1607 -0,0804 -0,7410 -0,1004 -0,6071 Nhân với G G V Phản lực gối tựa: Amax = 0,8393G + 0,9196V Bmax = 2,2143G + 2,3348V Cmax = 1,8928G + 2,2142V 16 F I F II F III x/l MG 0,0 0,333 0,667 0,848 1,00 1,133 1,20 1,333 1,667 1,79 1,858 2,00 +0,0000 +0,2381 +0,1429 -0,0907 -0,2857 -0,1400 -0,0667 +0,0794 +0,1111 +0,0000 -0,0623 -0,1905 Nhân với Gl F I F F IV F V F l/3 MG l/3 MẪU 4-3 Dầm bốn nhịp, dầm phụ Lực cắt QG -0,0000 -0,0476 -0,0958 -0,1211 -0,3214 -0,1528 -0,1333 -0,1270 -0,1111 -0,1053 -0,1170 -0,2857 I II III IV V VI Nhân với +0,7143 -0,2857 -1,2857 +1,0953 +0,0958 -0,9047 G QV max +0,8571 +0,2698 +0,0357 +1,2738 +0,5874 +0,2858 G -0,1428 -0,5555 -1,3214 -0,1785 -0,4921 -1,1905 V Phản lực gối tựa: Amax = 1,2143G + 1,3571V Bmax = 3,3810G + 3,5952V Cmax = 2,8094G + 3,3810V Vl F F F F F II III IV V VI VII VIII x/l F ðoạn Vl F F VI Mơmen uốn MV max +0,0000 +0,2857 +0,2381 +0,0303 +0,0357 +0,0127 +0,0667 +0,2063 +0,2222 +0,1053 +0,0547 +0,0952 F F Mơmen uốn MV max F F l/4 l/4 ðoạn MẪU 4-4 Dầm bốn nhịp, dầm phụ Lực cắt QG QV max 17 0,0 0,25 0,50 0,75 0,8567 1,0 1,124 1,20 1,25 1,50 1,75 1,79 1,8675 2,00 Nhân với +0,0000 +0,2746 +0,2991 +0,0736 -0,1295 -0,4018 -0,1988 +0,0750 -0,0067 +0,1651 +0,0736 +0,0195 -0,0870 -0,2679 Gl +0,0000 +0,3248 +0,3996 +0,2243 +0,0431 +0,0503 +0,0192 +0,1125 +0,1908 +0,3325 +0,2243 +0,1670 +0,0805 +0,1339 Vl -0,0000 -0,0503 -0,1001 -0,1506 -0,1726 -0,4520 -0,2180 -0,1875 -0,1842 -0,1675 -0,1507 -0,1475 -0,1675 -0,4018 Vl I II III IV V VI VII VIII Nhân với +1,0982 +0,0982 -0,9018 -1,9018 +1,6339 +0,6339 -0,3661 -1,3661 G +1,2991 +0,6118 +0,2123 +0,0502 +1,8851 +1,1392 +0,6458 +0,4517 G -0,2009 -0,5137 -1,1142 -1,9520 -0,2511 -0,5053 -1,0120 -1,7678 V Phản lực gối tựa: Amax = 1,5982G + 1,7991V Bmax = 4,5357G + 4,8371V Cmax = 3,7322G + 4,5356V 18 [...]... cốt thép dọc chịu lực theo cách tương tự như ñối với dầm phụ ðối với dầm chính thường phải tính toán và bố trí cả cốt ñai và cốt xiên Cách tính ñã trình bày trong chương 3 Cần chú ý tận dụng cốt dọc uốn làm cốt xiên Khi không thể kết hợp cốt dọc làm cốt xiên thì ñặt thêm những thanh cốt xiên dạng vai bò Tại mỗi vị trí, cốt xiên phải ñối xứng qua mặt phẳng thẳng ñứng chứa trục dầm Sau khi bố trí xong cốt. .. vẽ hình bao vật liệu ñể ñánh giá lại mức ñộ hợp lý của việc bố trí các loại cốt thép của dầm chính Hình bao vật liệu phải ñược vẽ với cùng tỉ lệ với biểu ñồ bao mômen ñể có thể so sánh Theo nguyên tắc, hình bao vật liệu 14 không ñược nằm bên trong biểu ñồ bao mômen, nhưng nếu nó nằm cách xa biểu ñồ bao mômen thì chứng tỏ việc bố trí cốt thép chưa hợp lý, cần có sự chỉnh sửa ñể tránh lãng phí vật liệu... lập sẵn thành bảng (xem phụ lục C) d) Tính và bố trí cốt thép dầm chính Dầm chính có tiết diện chữ T, nhưng tại các ñoạn có mômen âm (căng trên) thì tiết diện chỉ tính với phần sườn, nghĩa là tính như tiết diện chữ nhật có bề rộng bằng bề rộng sườn dầm Khi mômen dương, cần xét vị trí trục trung hòa của tiết diện chữ T Trị số mômen âm ñể tính cốt thép phía trên là mômen ở mép dầm chính, gọi là mômen... ở bên trái và bên phải có thể khác nhau, cần lấy trị số lớn hơn ñể tính cốt thép Tại các tiết diện giữa nhịp, bề rộng cánh chữ T ñể tính toán không ñược lấy lớn hơn các trị số sau: + ½ khoảng cách trong giữa các dầm chính: c ≤ (ld – bp) / 2; + 1/6 nhịp tính toán của dầm chính; + 6hb , nếu hb ≤ 0,1hc (c ≤ 6hb); + 9hb , nếu hb > 0,1hc (c ≤ 9hb) (hb – chiều dày bản; hc – chiều cao dầm chính) Bố trí cốt. .. hình dung ñược rõ ràng bản chất của biểu ñồ bao nội lực trong dầm, nhưng khối lượng tính toán khá nhiều 12 a) G G V V G G V V G G V V b) c) d) Mmin e) Mmax H.6.17 Vẽ biểu ñồ bao mômen của dầm chính bằng phương pháp thực hành 2 Phương pháp vẽ gián tiếp Dùng một chương trình tính kết cấu như SAP, ETABS ñể vẽ biểu ñồ bao nội lực Theo lý thuyết, tung ñộ biểu ñồ bao nội lực tại một tiết diện nào ñó là giá trị... dầm liên tục, nếu thỏa mãn các ñiều kiện sau: - trong kết cấu nhà có những vách cứng chịu tải trọng ngang, khung nhà chỉ chủ yếu chịu tải trọng thẳng ñứng; - dầm chính kê tự do lên cột, hoặc ñúc liền khối với cột nhưng có ñộ cứng ñơn vị (EJ/L) lớn hơn 4 lần so với cột Trong ñồ án này xét trường hợp dầm chính ñược coi như một dầm liên tục Sơ ñồ tính thuộc một trong các mẫu của phụ lục C Khi ñó dầm chính... nội lực do hoạt tải như sau: 1) ðể gây ra mômen dương lớn (tại nhịp), hoạt tải cần ñược ñặt trên các nhịp lẻ hoặc nhịp chẵn; 2) ðể gây ra mômen âm lớn (tại gối), hoạt tải cần ñược ñặt trên hai nhịp hai bên gối; nhịp tiếp theo không có hoạt tải Ví dụ về cách chất tải cho dầm 5 nhịp: - Các trường hợp tải trọng: Tĩnh tải; hoạt tải trên các nhịp lẻ (HT1); hoạt tải trên các nhịp chẵn (HT2); hoạt tải liền... bố trí cốt thép chưa hợp lý, cần có sự chỉnh sửa ñể tránh lãng phí vật liệu Phụ lục C MÔMEN UỐN, LỰC CẮT VÀ PHẢN LỰC GỐI TỰA TRONG DẦM LIÊN TỤC ðỀU NHỊP, CHỊU TẢI TRỌNG TẬP TRUNG (ñể tính dầm chính của sàn có bản làm việc một phương) (Công thức chung ñể tính tung ñộ biểu ñồ bao mômen uốn và lực cắt: M max = M G + M V max ; M min = M G + M V min ; Qmax = QG + QV max ; Qmin = QG + QV min ; (G – tĩnh tải