Đồ án bê tông 1 sàn sườn toàn khối (sàn 2 phương )

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MÔN KẾT CÁU XÂY DỰNG SVTH MSSV Lớp Số hiệu đề ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG : BÙI VĂN PHƯỚC : 5451101079 : XDDD&CN k54 : A8B8C8 I Số liệu thiết kế: Sàn BTCT kích thước cấu tạo hình dưới, với số liệu cho bảng p tc (kN / m ) Hoạt tải tiêu chuẩn sàn Bảng STT Nhịp dầm phụ L1 (m) Nhịp dầm L2 (m) Hoạt tải tiêu chuẩn sàn p tc (kN / m ) A B 4,5 8,2 C 4,5 II Nội dung, yêu cầu: A Thuyết minh (đánh máy A4) Lựa chọn tiết diện cấu kiện (dầm, sàn) điển hình Tính toán tải trọng tác dụng lên cấu kiện Tính toán nội lực loại cấu kiện (sàn, dầm phụ, dầm chính) điển hình Tính toán, lựa chọn bố trí cốt thép cho cấu kiện điển hình SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page1 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH B Bản vẽ (01 A1) Mặt tổng thể cấu kiện sau lựa chọn kích thước Mặt cắt bố trí thép sàn điển hình Cấu tạo thép dầm phụ (mặt cắt ngang, mặt cắt dọc) Cấu tạo cốt thép dầm chính, biểu đồ bao vật liệu Lập bảng thống kê cốt thép Ngày giao đồ án……………… ………………… Giảng viên hướng dẫn 1.SƠ ĐỒ VÀ KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 1.1 Sơ đồ kết câu sàn • • • • l2 4.5 = = 1.09 < l1 4.1 Xét ô có : Nhịp lb=l1=4100mm Nhị dầm sàn lds=l2=4500mm Nhịp đàm ldc=8200mm làm việc hai phương SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page2 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH 4500 E 4500 D 4500 C 4500 B A 4100 4100 4100 4100 8200 4100 8200 4100 8200 4100 4100 8200 1.2 Lựa chọn kích thước hb = ( • Chiều dày sàn 1 ÷ )lb = 102.5 ÷ 82mm 40 50 hdp = ( • • Chiều dày dầm phụ Chiều dày dầm chọn hb=100 mm 1 ÷ )ldp = 375 ÷ 225mm 20 12 bdp = (0.25 ÷ 0.5)hdp = 87.5 ÷ 175mm 1 hdc = ( ÷ )ldc = 683 ÷ 1025mm 12 chon hdp =350 mm chọn bdp=200 mm chọn hdc=700 mm bdc = (0.25 ÷ 0.5) hdc = 175 ÷ 300mm chon bdc=300 mm : THIẾT KẾ Ô BẢN SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page3 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG Thiết kế ô sàn với hb=100 mm L1 • GVHD:ĐỖ VĂN LINH L • Momen tác dụng vào ô M1A M2B M2 l02 M1 M2B M1A l01 15 100 30 10 2.1 Xác định tải trọng đơn vị tác dụng lên ô sàn + Tĩnh tải Các lớp 1.Gạch lát 2.vửa lót 3.Bản BTCT 4.Vửa trát 0.01 x 20 = 0.2 kN/m2 0.03 x 18 = 0.54 kN/m2 0.1 x 25 = 2.5 kN/m2 0.015 x 18 = 0.27 kN/m2 Giá trị Hệ số tiêu vượt chuẩn tải n 0.2 1.1 0.54 1.2 2.5 1.1 0.27 1.2 TỔNG CỘNG Giá trị tính toán G 0.22 0.648 2.75 0.324 =3.942KN/m2 +Hoạt tải Ptc x n = 4.5 x 1.2= 5.4 kN/m2 SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page4 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH *Tổng tải tác dụng lên sàn q = G + P =3.942 + 5.4 = 9.342 kN/m2 • Xác định nhịp tính toán ô lt = L1 − bdp = 4500 − 200 = 4300 mm lt1 = L − bdc = 4100 − 300 = 3800mm 2.2 Nội lực ô • • Vì làm việc theo hai phương phía có liên kết ngàm cứng nên ta xác định Momen sau r= lt 4300 = = 1.1 lt1 3800 ( tra bảng 2.2 sàn sườn bê tông toàn khối tác giả Nguyễn Đình Cống ) ta giá trị θ = 0.9 A1, B1 = 1.3 A2, B2 = 1.2 M1 = • q.l012 (3l02 − l01 ) 12 D Momen M1 tính theo công thức ( với D=(2+A1+B1).lt2+(2ɵ+A2+B2).lt1) • Khi cốt thép để chịu momen dương đặt theo phương toàn ô nên ta có D: D=(2+A1+B1).lt2+(2ɵ+A2+B2).lt1=(2+1.3+1.3)*4.3 + (2*0.9+1.2+1.2)*3.8 =35.74 • Mome M1 tính M1 = • • q.lt21.(3lt − lt1 ) 9.342*3.82 *(3*4.3 − 3.8) = = 2.86kN m 12 D 12*35.74 Tính M2 , MA1 , MB1 M = θ * M = 2.86*0.9 = 2.57 kN M A1 = A1 * M = 2.86*1.2 = 3.432kN M B = B2 * M = 2.86*1.3 = 3.718kN 2.3 Thiết kế cốt thép cho ô 2.3.1 Tính cốt thép • Vật liệu BTCT B30 có Rb = 17.0 Mpa SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page5 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH • Cốt thép AI có Rs = 225 Mpa.( sử dungnj cho thép sàn thép đai ) ξ D = 0.36 • Nội lực theo sơ đồ dẻo, hệ số hạn chế vùng nén ; α D = ξ D *(1 − 0.5* ξ D ) = 0.36*(1 − 0.5*0.36) = 0.295 • Với h=100mm Giả thiết với bề rộng b=1m=1000mm , ao=20mm , ho= h – ao=100-20=80mm a a a b b Momen Âm Momen Duong • a Theo phương cạnh ngắn lt1  Trường hợp momen dương M2=2.574 kNm M2 2.574*106 αm = = = 0.023 < α D = 0.295 Rb b.h0 17 *1000 *802 γ = 0.5*(1 + − 2α m ) = 0.5*(1 + − 2*0.023) = 0.988 M2 2.574*106 As = = = 144.73mm Rsγ ho 225*0.988*80 µ= As 144.73*100 = = 0.18% > µmin = 0.1% bho 1000*80  Trường hợp momen âm M2B=3.718 kNm M 2B 3.718*106 αm = = = 0.034 < α D = 0.295 Rb b.h0 17 *1000*80 γ = 0.5*(1 + − 2α m ) = 0.5*(1 + − 2*0.034) = 0.982 As = µ= M 2B 3.718*106 = = 210.3mm Rsγ ho 225*0.982*80 As 210.3*100 = = 0.262% > µmin = 0.1% bho 1000*80 • Theo phương cạnh dài lt2  Trường hợp momen dương M1=2.86 kNm SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page6 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH M1 2.86*106 αm = = = 0.0262 < α D = 0.295 Rb b.h0 17 *1000*802 γ = 0.5*(1 + − 2α m ) = 0.5*(1 + − 2*0.0262) = 0.986 M1 2.86*106 As = = = 161.14mm Rsγ ho 225*0.986*80 µ= As 161.14*100 = = 0.201% > µmin = 0.1% bho 1000*80  Trường hợp momen âm M1A=3.432 kNm αm = M 1A 3.432*106 = = 0.0315 < α D = 0.295 Rb b.h0 17 *1000*80 γ = 0.5* (1 + − 2α m ) = 0.5*(1 + − 2*0.0315) = 0.984 As = µ= M1A 3.432*106 = = 193.76mm Rsγ ho 225*0.984*80 As 193.76*100 = = 0.242% > µmin = 0.1% bho 1000*80 2.3.2 Chọn bố trí cốt thép φ≤ + Cốt thép chịu lực: sử dụng cốt thép +chọn cốt thép: φ6 h = 10mm 10 as = - Diện tích thép a= -Khoảng cách cốt thép πφ = 0.785φ bas As 2.3.2.1 Cốt thép chịu lực φ = 6mm Bố trí theo phương cạnh ngắn lt1 với +Bố trí với momen dương M2 = 2.574 kNm bas 1000*0.785*62 a= = = 195mm As 144.73 Khoảng cách cốt thép amin ≤ a ≤ amax Chọn a=200mm ( với amax=200mm amin=70mm) • φ 6a 200 Chọn +Bố trí với momen dương M2B = 3.718kNm ba 1000*0.785*6 a= s = = 134.4mm As 210.3 Khoảng cách cốt thép SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page7 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH Chọn a=200mm Chọn • amin ≤ a ≤ amax φ 6a150 ( với amax=200mm amin=70mm) φ = 6mm Bố trí theo phương cạnh dài lt2 với +Bố trí với momen dương M1 = 2.86 kNm ba 1000*0.785*6 a= s = = 200mm As 161.14 Khoảng cách cốt thép amin ≤ a ≤ amax Chọn a=200mm ( với amax=200mm amin=70mm) φ 6a 200 Chọn +Bố trí với momen dương M1A = 3.432 kNm ba 1000* 0.785*62 a= s = = 145mm As 193.76 Khoảng cách cốt thép amin ≤ a ≤ amax Chọn a=150mm ( với amax=200mm amin=70mm) Chọn φ 6a150 2.3.2.2 bố trí cốt thép chịu lực hình vẽ Hình ảnh bố trí thép chịu lực hệ cột dầm sàn Tiến hành bố trí cốt thép theo bước ( với lt cạnh dài ) - Bố trí theo phương cạnh ngắn trước số hình có chiều dài φ 6a 200 - lt1 =3.8m Bố trí theo cạnh dài số hình có chiều dài lt2 =4.3 m φ 6a150 Bố trí thép chịu momen âm gối gàm đầm ,ở số số + p=0.125lt +0.5bd =0.125*4.5+0.1=0.64m lấy 1.1m cho trình thi công dễ dàng 2.3.2.3 Chọn bố trí cốt thép phân bố - cấu tao • Đối với liên kết ngàm cạnh , xét cho dải rộng 1m diện tích cốt thép - phân bố >= 0.2As =0.2*144.73=28.946 mm2 chon φ 6a 200 SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page8 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH :THIẾT KẾ DẦM PHỤ 3.1 Sơ kích thước tiết diện hdp = ( • 1 ÷ )ldp = 375 ÷ 225mm 20 12 bdp = (0.25 ÷ 0.5) hdp = 87.5 ÷ 175mm chon hdp =350 mm chọn bdp=200 mm 3.2 Lựa chọn sơ đồ tính • Dâm phụ liên tục truyền trực tiếp tải trọng lên dầm nên gối tựa dầm trực giao với • Khoàng cách nhịp l0 = L1-bdc = 4.5 – 300 = 4.2 m hb=100 4500 4200 4500 4200 4500 4200 4500 4200 3.3 Xác định tải trọng 3.3.1 Tĩnh tải • Trọng lượng thân dầm phụ g = n.γ bt bdp ( hdp − hb ) = 1.1* 25*0.2*(0.35 − 0.1) = 1.375kN / m SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page9 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG • GVHD:ĐỖ VĂN LINH Tĩnh tải từ sàn truyền vào g1 = gbs l0 = 3.942* 4.3 = 16.95kN / m 3.3.2 Hoạt tải • Hoạt tải từ sàn truyền vào pdp = ps l0 = 5.4* 4.5 = 24.3kN / m 3.4 Tính toán nội lực cho dầm Sử dụng phân mềm sap2000 để xá định nội lực( trọng lưởng thân dầm khai báo phần mềm tự động tính trình chạy nội lực ) 3.4.1 Tĩnh tải sàn • Tĩnh tải sàn truyền vào dầm với dạng hình tam giác có đọ lớn lớn dầm g1 = g bs l0 = 3.942* 4.5 = 16.95kN / m 3.4.2 Hoạt tải 3.4.2.1 Hoạt tải nhịp lẻ (HT1) Truyền từ sàn vào dầm với dạng tam giác có đọ lớn Pdp=24.3kN/m 3.4.2.2 Hoạt tải nhịp chẵn.(HT2) Truyền từ sàn vào dầm với dạng tam giác có độ lớn Pdp=24.3kN/m SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page10 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH µ= Nhịp As bh - Kiểm tra hàm lượng cốt thép a • Bảng tính cốt dọc cho dầm phụ chịu momen âm Vị M a γ As h trí kNm mm mm2 mm Đ C 4.58 -54.52 320 320 30 30 0.013 0.157 0.013 0.171 0.993 0.914 52 666 2φ16 + 2φ14 As tương ứng … 710 Đ -55.33 320 30 0.159 0.174 0.913 677 2φ16 + 2φ14 710 1.1 C -36.91 320 30 0.106 0.112 0.944 437 3φ14 462 0.72 Đ -36.91 320 30 0.106 0.112 0.944 437 3φ14 462 0.72 C -55.33 320 30 0.159 0.174 0.913 677 2φ16 + 2φ14 710 1.1 Đ -54.52 320 30 0.157 0.171 0.914 666 2φ16 + 2φ14 710 1.1 C 4.28 320 30 0.013 0.013 0.993 52 … … … Chọn thép … (%) … 1.1 Chú ý: điểm đầu dầm giá trị momen gây dương nhỏ nên ta tiến hành bố trí kéo dài thép chịu lưc vừa đảm bảo cho trình thi công dễ dàng đạt đỘ an toàn tuyệt đối 3.5.2 Tính toán cốt đai Tính cốt đai cho tiết diện cho gối có lực cắt lớn Q = 64.35 kN Kiểm tra điều kiện tính toán: ϕb3 (1 + ϕf + ϕn ) γ b R bt bh o = 0,6 × (1 + + 0) × 1× 1, 2.103 × 0, × 0,35 = 50, kN Q > ϕb3 (1 + ϕf + ϕn ) γ b R bt bh o ⇒ ⇒ bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt Chọn cốt đai þ6(asw = 28,3 mm2), số nhánh cốt đai n = Xác định bước cốt đai: s max ϕb4 ( + ϕn ) γ b R bt bh o2 = Q 1,5 × ( + ) × 1× 1, × 200 × 320 = = 572,86 mm 64,35.103  h 350 = 175 mm  = s ct ≤  2  150 mm Chọn s = 150 mm bố trí đoạn L/4 đoạn đầu dầm Kiểm tra: SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page15 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH ϕw1 = + E s na sw 21.104 × 28,3 = 1+ 5× × = 1,61 E b bs 32,5.10 200 ×150 ϕb1 = − βR b = − 0,01× 17 = 0,83 0,3ϕw1ϕb1γ b R b bh o = 0,3 × 1,61× 0,83 × 1× 17.103 × 0, × 0,32 = 436.2 kN Q < 0,3ϕw1ϕb1γ b R b bh o ⇒ Kết luận: dầm không bị phá hoại ứng suất nén  3h dp × 350 = = 262,5 mm  s ct ≤  4 500 mm  Đoạn dầm nhịp: Chọn s = 200 mm bố trí đoạn L/2 dầm 3.5.3 Kiểm tra neo, nối cốt thép  Nhịp biên bố trí 414+416 có As = 1420 mm2, neo vào gối416 có As = × 1420 = 473 804 mm2 > mm2  Các nhịp bố trí 614 có As = 923 mm2, neo vào gối 414 có As = 616 mm2 > × 923 = 308 mm2  Chọn chiều dài đoạn neo vào gối biên 200 mm > 10d = 160 mm vào gối 320 mm = 20d  Tại nhịp biên nối số (2d14) (2d16) Chọn chiều dài đoạn nối 360 mm > 20d = 320 mm  Tại gối nối số (2d16) (2d16) Chọn chiều dài đoạn nối 320 mm = 20d :THIẾT KẾ DẦM CHÍNH 4.1 Sơ đồ tính • Chiều dày dầm 1 hdc = ( ÷ )ldc = 683 ÷ 1025mm 12 chọn hdc=700 mm bdc = (0.25 ÷ 0.5) hdc = 175 ÷ 300mm ltt = L2 − bdp = 8, − 0.2 = 8m chon bdc=300 mm Nhịp tính toán : 4.2 Xác định tải trọng Tải trọng tác dụng lên dầm gồm trọng lượng thân go, phần tải trọng từ truyền vào g1, p1 tải trọng từ dầm phụ truyền vào G1, P dạng lực tập trung SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page16 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH 4.2.1 Tĩnh tải Trọng lượng thân dầm chính: g o = n × γ bt × (h dc − h s ) b dc = 1,1× 25 × ( 0,7 − 0,1) 0,3 = 4,95 Tĩnh tải từ sàn truyền vào dạng hình tam giác: g1 = g s × L1 = 3,942 × 4,1 = 16,16 -Tổng tĩnh tải: kN/m kN/m g dc = g o + g1 = 4,95 + 16,16 = 21,11 kN/m -Tải trọng từ dầm phụ truyền vào: (dạng tải tập trung) gồm trọng lượng thân dầm phụ tĩnh tải sàn truyền vào dầm phụ, xét gối có phản lực lớn nhất: G1=57,86KN 4.2.2 Hoạt tải Hoạt tải truyền từ sàn truyền vào dầm dạng hình tam giác P1 = Ps × L1 = 5, × 4,1 = 22,14 kN Hoạt tải truyền vào dầm phụ truyền vào dầm xét vị trí có phản lực lớn P=35,03KN Sử dụng phân mềm sap2000 để xá định nội lực( trọng lưởng thân dầm khai báo phần mềm tự động tính trình chạy nội lực ) 4.2.3 Tĩnh tải sàn • Tĩnh tải sàn truyền vào dầm với dạng hình tam giác có đọ lớn lớn dầm g1 = gbs l0 = 3.942* 4.1 = 16.16 kN / m • Tĩnh tải từ dầm phụ tác dụng vào dầm quy tải tập trung g=57.86kN SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page17 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH 4.2.4 Hoạt tải 4.2.4.1 Hoạt tải nhịp lẻ (HT1) Truyền từ sàn vào dầm với dạng tam giác có đọ lớn Pdp=22.14kN/m Hoạt tải tập trung từ dầm phụ truyền vào P=35.03kN 4.2.4.2 Hoạt tải nhịp chẵn.(HT2) Truyền từ sàn vào dầm với dạng tam giác có độ lớn Pdp=22.14kN/m Hoạt tải tập trung từ dầm phụ truyền vào P=35.03kN 4.2.5 Tổ hợp tải trọng • Xét cho TH1 ( TT +HT1) Biểu đồ lực cắt SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page18 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH Biểu đồ momen • Xét cho TH2 ( TT +HT2) Biểu đồ lực cắt Biểu đồ momen • Xét cho TH3 ( TT +0.9HT1+0.9HT2) Biểu đồ lực cắt Biểu đồ momen SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page19 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG • GVHD:ĐỖ VĂN LINH Xét cho THB =( TH1+TH2+TH3) Biểu đồ bao lực cắt Biểu đồ bao momen 4.2.6 Tổ hợp nội lực • -Xác định giá trị Mmax, Mmin, Qmax nhịp dầm từ biểu đồ bao momen bao lực cắt,ta bảng tổng hợp sau: Nhịp Mmax Qtư MmaxQtư Qmax Mtư + 175,20 44,69 -159,62 140,49 -166,46 274,16 197,13 44,69 288,45 -149,08 143.89 -187,73 197,13 49,04 228,45 -143,89 149,08 -166,46 175,20 59,60 274,16 70,50 159,62 -101,30 • 4.3 Thiết kế cốt thép cho dầm • Một phần sàn đúc liền với dầm nên ta tính dầm theo tiết diện hình chữ T với cánh chịu nén ta có tiết diện hình vẽ SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page20 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH Với h=370mm ; hf=100 mm;Sf= ? ;b=300mm Ta tính : 1 S f ≤ ld = 7900 = 1316mm 6 S f = 6h f = 6*100 = 600mm(TM ) hf bf b f = b + 2h f = 300 + 2.600 = 1500 mm Sf h Sf b • Xác định vị trí trục trung hòa Giả sử a=50mm => h0=h-a=700-50=650mm M f = Rb b f h f ( ho − M max hf ) = 17.103.1, 4.0,1.(0, 65 − 0, 05) = 1428kNm = 197,13kNm < M f = 1428kNm TTH qua cánh tính cốt thép theo diện tích hình chữ nhật bfxbdp=1400x700 mm 4.3.1 Tính toán cốt dọc • Bê tông B30 có Rb=17Mpa • Cốt thép AII có Rs=280Mpa nội lực tính theo sơ dồ đàn hồi • Với tiết diện b=200 ,h=350 giả thiết a0=50mm => ho=650 mm γ b = ξ R = 0.573 • Hệ số điều kiện làm việc 4.3.1.1 Tiết diện nhịp dầm • Tương ứng với giá trị momen dương , cách chịu nén tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật bxhdp=1500x700mm • Giả sử a=30mm => h0=h-a=350-35=320mm αm = M Rbbho tính nội lực theo sơ đồ đàn hồi tra bảng PHỤ LỤC 17 ξ = − − 2α m ≤ ξ R = 0.573 ta tính từ công thức γ = − 0.5ξ điều kiện tính As = - tính diện tích cốt thép ξ thỏa mản M Rsγ h0 µ= As bh - Kiểm tra hàm lượng cốt thép a • Bảng tính cốt dọc cho dầm chịu momen dương Nhịp M a As h0 mm kNm mm2 mm Chọn thép As tương ứng SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC (%) Page21 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH 969 4φ18 1018 0,11 0,993 0,013 1090 5φ18 1272 0,14 0,013 0,993 0,013 1090 5φ18 1272 0,14 0,011 0.994 969 4φ18 1018 0,11 175,20 650 50 0,011 0.994 197,13 650 50 0,013 197,13 650 50 175,20 650 50 0,011 0,011 4.3.1.2 Tính toán tiết diện gối • Tương ứng với giá trị momen âm , cách chịu kéo nên ta bỏ qua phần vương • cánh tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật bxh=300*700mm Giả sử a=50mm => h0=h-a=700-50=650mm αm = M Rbbho tính nội lực theo sơ đồ đàn hồi tra bảng PHỤ LỤC 17 ξ = − − 2α m ≤ ξ R = 0.573 ta tính từ công thức γ = − 0.5ξ điều kiện tính As = - tính diện tích cốt thép ξ thỏa mản M Rsγ h0 µ= As bh - Kiểm tra hàm lượng cốt thép a • Bảng tính cốt dọc cho dầm chịu momen âm Gối M kNm a As h0 mm mm2 mm Chọn thép -274,16 650 50 0,127 0,932 0,136 1617 As tương ứng 3φ18 + 3φ 20 1705 (%) -228,45 650 50 0,106 0,944 0,112 1330 3φ18 + 2φ 20 1391 0,71 -228,45 650 50 0,106 0,944 0,112 1330 3φ18 + 2φ 20 1391 0,71 -228,45 650 50 0,106 0,944 0,112 1330 3φ18 + 2φ 20 1391 0,71 -274,16 650 50 0,127 0,932 0,136 1617 3φ18 + 3φ 20 1705 0,87 0,87 4.3.2 Tính toán cốt đai 4.3.2.1 Đoạn đầu dầm Tính cốt đai cho tiết diện bên phải gối bên trái gối có lực cắt lớn Q = 159,62kN Giả thiết hệ số φw khoảng 1,05÷1,1, lấy gần C=2ho ð Kiểm tra điều kiện tính toán: SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page22 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH Q b0 = 0,5ϕb4 (1 + ϕn )R bt bh o = 0,5.1,5 × (1 + 0) × 1, 2.103 × 0,3 × 0,65 = 175.5 kN Q < Qb0 ⇒ ⇒ Bê tông đủ khả chịu cắt, không cần phải tính cốt đai chịu cắt mà bố trí theo cấu tạo ð Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính: φb1=1-βRb = 1- 0,01.17 = 0,83 (tra β_bảng 6.1_Sàn sườn_Nguyễn Đình Cống) Qbt = 0,3ϕ w1ϕb1 Rb bho = 0,3.1.0,885.17.103.0,3.0, 65 = 880,13kN => Q < 0,7.Qbt,=616,09 Thỏa mãn điều kiện ứng suất nén M b = ϕb (1 + ϕ f + ϕ n ).Rbt b.ho2 = 2.1.1, 2.103.0,3.0, 652 = 304, 02 Kn.m Chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng nguy hiểm C* = M b 2.304, 02 = = 3,8 Q 159, 62 C* > 2h0 = 2.650 = 1300mm m=3800mm lấy C= C* =3800mm C0 = 2h0 = 2.650 = 1300 mm ứng với tải trọng phân bố: M b 304, 02 = = 80 C 3,8 Qb = Qb Lấy Qb = 140, qsw1 = qsw = Lấy kN = ϕb3 (1 + ϕ f + ϕ n ).R bt b.ho = 0,6.(1 + + 0).1, 2.103.0,3.0, 65 = 140, Q − Qb 159, 62 − 140, = = 17.8 C0 1,3 Qb 140, = = 108 2h0 2.0, 65 qsw = 17,8 kN/m kN/m kN/m stt = Vậy khoảng cách Chọn thép Rsw Asw 175.56, = = 556 qsw 17,8 φ6 Asw = kN mm để bố trí thép đai φ π 62.π Với Chọn s=200mm = = 56, 6mm ứng với cốt đai nhánh SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page23 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG s max = = GVHD:ĐỖ VĂN LINH ϕb4 ( + ϕn ) R bt bh o2 Q 1,5 × ( + ) × 1, × 300 × 5502 = 1429mm 159,62.103 Thỏa mãn s < smax Vậy chọn s = 200 mm bố trí đoạn L1/4 đoạn đầu dầm Q b0 Đoạn dầm nhịp: có Q > = 159,62 kN, nên ta đặt cốt đai theo tính toán chọn s=300mm cho dầm 4.3.3 Cốt treo -Phạm vi cần đặt cốt thép treo: S s = 2(ho − hdp )tg 45o + bdp = 2.(650 − 300).tg 450 + 200 = 900 m -Ta thấy Ss đủ lớn nên dùng cốt treo dạng cốt thép đai -Xác định lực tập trung dầm phụ truyền lên dầm chính: ( xét trường hợp phản lực gối lớn nhất) P1= P+G1= 120,92kN Diện tích cốt treo cần thiết đoạn Ss: (Mục 6.2.5.5_TCVN5574-2012) P1  h o − h dp  120,92.103  650 − 200  A sw = 1 − ÷= 1 − ÷ = 212,6 R sw  ho  175 650   mm2 Nếu dùng đai ∅6, hai nhánh số đai cần thiết: 212,6 = 3.75 × 28,3 ⇒ chọn đai Vậy bố trí bên đai, bước đai: h − h dp 650 − 200 st = = = 225 2 mm SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page24 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH 4.4 Biểu đồ bao vật liệu 4.4.1 Tính khả chịu lực tiết diện - Tại tiết diện xét, cốt thép bố trí có diện tích As - Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc ao,nhịp = 50 mm ao,gối = 60 mm; khoảng cách thông thủy hai thép theo phương chiều cao dầm t = 50 mm - Xác định ath ⇒ hoth = hdp − ath - Tính khả chịu lực theo công thức sau: R s As ξ= ⇒ α m = ξ ( − 0,5ξ ) ⇒ [ M ] = α m γ b R b bh 0th γ b R b bh 0th Kết tính toán tóm tắt bảng 14 Bảng Tính khả chịu lực dầm As ath hoth Tiết diện Cốt thép ξ mm mm mm αm [M] kNm 4ϕ18 Cắt 1ϕ18, 3ϕ18 Cắt 1ϕ18, 2ϕ18 1018 763 509 58 58 58 642 642 642 0,45 0,34 0,23 0,35 0,28 0,20 3678,5 2942,8 2417,3 3ϕ18 2ϕ20 1391 70 630 0,52 0,38 769,2 Cắt 3ϕ18, 2ϕ20 628 70 630 0,23 0,20 404,8 Cắt 3ϕ18, 2ϕ20 628 70 630 0,23 0,20 404,8 Gối (300x700) Cắt 3ϕ18, 2ϕ20 628 70 630 0,23 0,20 404,8 Nhịp (1500×700) 5ϕ18 Cắt 1ϕ18, 4ϕ18 Cắt 2ϕ18 còn3ϕ18 Cắt 3ϕ18 còn2ϕ18 59 59 59 59 641 641 641 641 0,55 0,44 0,33 0,22 0,39 0,34 0,27 0,19 4086,2 3562,3 2828,9 1990,7 Nhịp biên (1500x700) Gối (300x700) bên trái bên phải 4.4.2 1272 1018 763 509 Xác định tiết diện cắt lý thuyết − Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x, xác định theo tam giác đồng dạng − Lực cắt tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy độ dốc biểu đồ bao mômen Bảng 13 Xác định vị trí lực cắt tiết diện cắt lý thuyết Tiết diện Thanh thép Vị trí điểm cắt lý thuyết x (mm) SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Q (kN) Page25 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH (1∅20) 200 121,83 480 121,83 350 109,556 550 109,556 250 107,118 220,8 Gối bên phải & gối bên trái 90 x (1∅20) 2500 1665 90 (1∅20) 220,8 Gối bên trái & gối bên phải 0,5 x (1∅20) 1665 90 35,04 55,7 Nhịp bên trái, nhịp bên phải 19,77 55,7 (1∅18) 100 68,9 700 77,08 100 54,36 1100 71,69 x x 73,71 Nhịp1 bên phải, nhịp bên trái 107,118 1665 (1∅18) (1∅18) 550 61,4 (1∅20) 220,8 Gối bên phải & gối bên trái 0,5 x (1∅20) 1375 SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page26 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH (1∅18) (1∅18) 500 60,06 1200 74,63 500 57,85 1200 74.05 Nhịp bên trái, nhịp bên phải (1∅18) (1∅18) Nhịp bên phải nhịp bên trái (1∅18) 5.3 Xác định đoạn kéo dài W Đoạn kéo dài W xác định theo công thức: Q W= + 5d ≥ 20d 2q sw Trong đó: Q - lưc cắt tiết diện cắt lý thuyết, lấy độ dốc biểu đồ bao mômen qsw - khả chịu cắt cốt đai tiết diện cắt lý thuyết, R na qsw = sw sw s ; Trong đoạn dầm có cốt đai d6a200 thì: 175 × × 28 q sw = = 49,5 200 kN/m Kết tính đoạn W tóm tắt bảng 16 Bảng 14 Xác định đoạn kéo dài W dầm SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page27 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH Tiết diện Thanh thép Q (kN) Nhịp biên bên trái (1ϕ18) (1ϕ18) 68,9 77,08 Nhịp biên bên phải Nhịp bên trái Nhịp bên Phải Gối bên trái Gối bên phải (1ϕ18) (1ϕ18) (1ϕ18) (1ϕ18) (1ϕ18) (1ϕ18) (1ϕ18 (1ϕ18) (1ϕ18 (1ϕ18) qsw (kN/m) 49,5 Wtính (mm) 785 868 20d (mm) Wchọn (mm) 360 800 900 360 650 850 639 814 54,36 71,69 60,06 74,63 57,85 74,06 49,5 109,556 109,556 49,5 1194 360 1200 107,118 107,188 49,5 1172 320 1180 696 843 674 838 49,5 49,5 700 900 700 900 360 360 Gối bên phải (2ϕ20) 121,83 49,5 1330 400 1350 (2ϕ20) 5.4 Kiểm tra neo, nối cốt thép  Đầu mút có gờ uốn gập 135o 180o  Giữa nhịp bố trí 4∅18 có As = 10,18 cm2, neo vào gối 2∅18 có As = 509 0, 4.10,18 = 4,072 mm > mm2  Chọn chiều dài đoạn neo vào gối 200 mm > 10∅ = 180 mm vào gối 200 mm  Neo cốt thép nhịp1 nhịp 4,đoạn neo không nhỏ lan ω R   0, 5.365  lan =  an s + ∆ an ÷φ =  + ÷.18 = 429 tính theo công thức: Đồng thời  Rb l* = 200mm lan ≥  λanφ = 12.18 = 216mm   11,5  mm ,Chọn lan =300mm  Neo cốt thép nhịp 2và nhịp 3,đoạn neo không nhỏ lan ω R   0,5.365  lan =  an s + ∆ an ÷φ =  + ÷.16 = 381  11,5   Rb  tính theo công thức: Đồng thời l = 200mm lan ≥  * λanφ = 12.16 = 192mm mm ,Chọn lan =250mm SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page28 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG GVHD:ĐỖ VĂN LINH SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page29 [...]... mm2 mm 1 Đ C 4.58 -54. 52 320 320 30 30 0. 013 0 .15 7 0. 013 0 .17 1 0.993 0. 914 52 666 2 16 + 2 14 As tương ứng … 710 2 Đ -55.33 320 30 0 .15 9 0 .17 4 0. 913 677 2 16 + 2 14 710 1. 1 C -36. 91 320 30 0 .10 6 0 .11 2 0.944 437 3 14 4 62 0. 72 Đ -36. 91 320 30 0 .10 6 0 .11 2 0.944 437 3 14 4 62 0. 72 C -55.33 320 30 0 .15 9 0 .17 4 0. 913 677 2 16 + 2 14 710 1. 1 Đ -54. 52 320 30 0 .15 7 0 .17 1 0. 914 666 2 16 + 2 14 710 1. 1 C 4 .28 320 ... (mm) SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Q (kN) Page25 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD:ĐỖ VĂN LINH (1 20 ) 20 0 12 1,83 480 12 1,83 350 10 9,556 550 10 9,556 25 0 10 7 ,11 8 22 0,8 Gối 1 bên phải & gối 5 bên trái 90 x (1 20 ) 25 00 16 65 90 (1 20 ) 22 0,8 Gối 2 bên trái & gối 4 bên phải 0,5 x (1 20 ) 16 65 90 35,04 55,7 Nhịp 1 bên trái, nhịp 4 bên phải 19 ,77 55,7 2 (1 18 ) 10 0 68,9 700 77,08 10 0 54,36 11 00 71, 69 x x 73, 71 Nhịp1 bên phải, nhịp 4 bên... (1 18 ) (1 18 ) 68,9 77,08 Nhịp 1 biên bên phải Nhịp 2 bên trái Nhịp 2 bên Phải Gối 2 bên trái Gối 2 bên phải (1 18 ) (1 18 ) (1 18 ) (1 18 ) (1 18 ) (1 18 ) 5 (1 18 (1 18 ) 2 (1 18 (1 18 ) qsw (kN/m) 49,5 Wtính (mm) 785 868 20 d (mm) Wchọn (mm) 360 800 900 360 650 850 639 814 54,36 71, 69 60,06 74,63 57,85 74,06 49,5 10 9,556 10 9,556 49,5 11 94 360 12 00 10 7 ,11 8 10 7 ,18 8 49,5 11 72 320 11 80 696 843 674 838 49,5 49,5... 17 05 ( %) 2 -22 8,45 650 50 0 ,10 6 0,944 0 ,11 2 13 30 3 18 + 2 20 13 91 0, 71 3 -22 8,45 650 50 0 ,10 6 0,944 0 ,11 2 13 30 3 18 + 2 20 13 91 0, 71 4 -22 8,45 650 50 0 ,10 6 0,944 0 ,11 2 13 30 3 18 + 2 20 13 91 0, 71 5 -27 4 ,16 650 50 0 , 12 7 0,9 32 0 ,13 6 16 17 3 18 + 3φ 20 17 05 0,87 0,87 4.3 .2 Tính toán cốt đai 4.3 .2 .1 Đoạn đầu dầm Tính cốt đai cho tiết diện bên phải gối 1 và bên trái gối 5 có lực cắt lớn nhất Q = 15 9,62kN... 6 42 6 42 6 42 0,45 0,34 0 ,23 0,35 0 ,28 0 ,20 3678,5 29 42, 8 2 417 ,3 3 18 2 20 13 91 70 630 0, 52 0,38 769 ,2 Cắt 3 18 , còn 2 20 628 70 630 0 ,23 0 ,20 404,8 Cắt 3 18 , còn 2 20 628 70 630 0 ,23 0 ,20 404,8 Gối 1 (300x70 0) Cắt 3 18 , còn 2 20 628 70 630 0 ,23 0 ,20 404,8 Nhịp giữa (15 00×70 0) 5 18 Cắt 1 18 , còn 4 18 Cắt 2 18 còn3 18 Cắt 3 18 còn2 18 59 59 59 59 6 41 6 41 6 41 6 41 0,55 0,44 0,33 0 ,22 0,39 0,34 0 ,27 0 ,19 ... trái 10 7 ,11 8 16 65 (1 18 ) (1 18 ) 550 61, 4 (1 20 ) 22 0,8 Gối 2 bên phải & gối 4 bên trái 0,5 x (1 20 ) 13 75 SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page26 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD:ĐỖ VĂN LINH (1 18 ) (1 18 ) 500 60,06 12 00 74,63 500 57,85 12 00 74.05 Nhịp 2 bên trái, nhịp 3 bên phải (1 18 ) (1 18 ) Nhịp 2 bên phải nhịp 3 bên trái (1 18 ) 5.3 Xác định đoạn kéo dài W Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức: Q W= + 5d ≥ 20 d 2q sw... mm2 mm Chọn thép As tương ứng 2 16 + 2 14 710 ( %) 1 55.34 320 30 0. 022 7 0.989 0. 022 9 625 0 .16 2 39.70 320 30 0. 016 3 0.9 92 0. 016 4 447 3 14 4 62 0 .10 3 39.70 320 30 0. 016 3 0.9 92 0. 016 4 447 3 14 4 62 0 .10 4 55.34 320 30 0. 022 7 0.989 0. 022 9 625 2 16 + 2 14 710 0 .16 3.5 .1. 2 Tính toán tiết diện gối • Tương ứng với giá trị momen âm , bản cách chịu kéo nên ta bỏ qua phần vương của cánh do đó tính cốt thép theo... GVHD:ĐỖ VĂN LINH 969 4 18 10 18 0 ,11 0,993 0, 013 10 90 5 18 12 72 0 ,14 0, 013 0,993 0, 013 10 90 5 18 12 72 0 ,14 0, 011 0.994 969 4 18 10 18 0 ,11 1 175 ,20 650 50 0, 011 0.994 2 19 7 ,13 650 50 0, 013 3 19 7 ,13 650 50 4 17 5 ,20 650 50 0, 011 0, 011 4.3 .1. 2 Tính toán tiết diện gối • Tương ứng với giá trị momen âm , bản cách chịu kéo nên ta bỏ qua phần vương • của cánh do đó tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật bxh=300*700mm... Page15 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD:ĐỖ VĂN LINH ϕw1 = 1 + 5 E s na sw 21 . 104 2 × 28 ,3 = 1+ 5× × = 1, 61 3 E b bs 32, 5 .10 20 0 15 0 ϕb1 = 1 − βR b = 1 − 0, 01 17 = 0,83 0,3ϕw1ϕb1γ b R b bh o = 0,3 × 1, 61 0,83 × 1 17 .10 3 × 0, 2 × 0, 32 = 436 .2 kN Q < 0,3ϕw1ϕb1γ b R b bh o ⇒ Kết luận: dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính  3h dp 3 × 350 = = 26 2,5 mm  s ct ≤  4 4 500 mm  Đoạn dầm giữa nhịp: Chọn s = 20 0...ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 3.4.3 Tổ hợp tải trọng • Xét cho TH1 ( TT +HT 1) GVHD:ĐỖ VĂN LINH Biểu đồ lực cắt Biểu đồ momen • Xét cho TH2 ( TT +HT 2) Biểu đồ lực cắt SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page 11 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD:ĐỖ VĂN LINH Biểu đồ momen • Xét cho TH3 ( TT +0.9HT1+0.9HT 2) Biểu đồ lực cắt Biểu đồ momen • Xét cho THB =( TH1+TH2+TH 3) Biểu đồ bao lực cắt Biểu đồ bao momen SVTH :BÙI VĂN PHƯỚC Page 12 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1