Đồ án bê tông cốt thép Tính toán bản dầm

1900 1900 1900 C D 5700 B B E C 5700 C A 5700 B A A I 5400 5400 5400 5400 Tính tốn Sơ đồ sàn 𝑙 5.4  Xét tỷ số hai cạnh bản:𝑙2 = 1.9 ≈ 2,842 >  Bản dầm, tải trọng làm việc theo phương cạnh ngắn (phương 𝑙1), tính tốn tưởng tượng cắt dải có chiều rộng mét theo phương ngắn để xác định nội lực tính tốn cốt thép chịu lực đặt theo phương 𝑙1 Ta có sàn sườn tồn khối dầm Các dầm trục 2, 3, dầm chính, vng góc với dầm dầm phụ xem dầm liên tục Để tính bản, ta cắt dãy rộng b=1m vng góc với dầm phụ thuộc dầm lien tục có gối tựa dầm phụ tường a) Bản  - Áp dụng cơng thức: ℎ𝑏 = 𝑙 𝐷 𝑚 - Trong đó: l nhịp (cạnh theo phương chịu lực), l=𝑙1= 190(cm) D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc tải trọng m : phụ thuộc loại bản; m = 30 ÷ 35 - Vì tải trọng lớn nên chọn D= 1.4 ; chọn m= 35 1.4 Vậy : ℎ𝑏 = 190 35 = 7.6 (𝑐𝑚) Chọn ℎ𝑏 = (𝑐𝑚) b) Dầm phụ Chọn sơ kích thước dầm phụ: (nhịp 𝐿𝑑𝑝 = 𝐿2 = 5400𝑚𝑚) 1 1 ℎ𝑑𝑝 = ( ÷ ) 𝐿2 = ( ÷ ) 5400 = (337.5 ÷ 450) 12 16 12 16  Chọn ℎ𝑑𝑝 = 400 (𝑚𝑚) 1 1 𝑏𝑑𝑝 = ( ÷ ) ℎ𝑑𝑝 = ( ÷ ) 400 = (100 ÷ 200) 4  Chọn 𝑏𝑑𝑝 = 200 (𝑚𝑚) c) Dầm Chọn sơ kích thước dầm phụ: (nhịp 𝐿𝑑𝑐 = 3𝐿1 = 5700𝑚𝑚) 1 1 ℎ𝑑𝑐 = ( ÷ ) 3𝐿1 = ( ÷ ) 5700 = (475 ÷ 712.5) 12 12  Chọn ℎ𝑑𝑐 = 700 (𝑚𝑚) 1 1 𝑏𝑑𝑐 = ( ÷ ) ℎ𝑑𝑐 = ( ÷ ) 700 = (175 ÷ 350) 4  Chọn 𝑏𝑑𝑐 = 350 (𝑚𝑚) Nhịp tính tốn  Nhịp giữa: 𝑙𝑔 = 𝑙1 − 𝑏𝑑𝑝 = 1900 − 200 = 1700 (𝑚𝑚)   Nhịp biên:Nhịp tính tốn 𝑙𝑏 lấy khoảng cách từ mép dầm phụ đến điểm đặt phản lực gối tựa tường Điểm quy ước cách mép tường đoạn: 𝑆𝑏 = 120 𝑚𝑚 𝑏𝑑𝑝 𝑡 𝑆𝑏 200 340 120 𝑙𝑏 = 𝑙1 − − + = 1900 − − + = 1690 (𝑚𝑚) 2 2 2 𝑙𝑔 −𝑙 1700−1690 Chênh lệch nhịp: 𝑙 𝑏 100% = 1700 100% = 0.59 % < 10 % 𝑔 Sơ đồ nhịp tiính tốn Tải trọng lên  Hoạt tải tính tốn: 𝑝𝑠 = 𝑝𝑐 × 𝛾𝑓,𝑖 = 1100 × 1.2 = 1320  Lớp cấu tạo Vữa lót Bản bê tơng cốt thép Vữa trát 𝑑𝑎𝑁 = 13,2 𝑘𝑁/𝑚2 𝑐𝑚2 Tĩnh tải tính tốn ghi bảng sau: 0.36 Hệ số độ tin cậy tải trọng 𝛾𝑓,𝑖 1.2 Ttrị tính tốn 𝑔𝑠 (kN/𝑚2 ) 0.432 25 1.1 2.2 18 0.27 1.2 0.324 Chiều dày 𝛿𝑖 (mm) Trọng lượng riêng 𝛾𝑖 (kN/𝑚3 ) Trị tiêu chuẩn 𝑔𝑠𝑐 (kN/𝑚2 ) 0.02 18 0.08 0.015 Tổng Vậy 𝑔𝑠 = 2.956 𝑘𝑁/𝑚2 2.99 2.956  Tải trọng tồnp hần (tính theo rộng b=1m) 𝑞𝑠 = (𝑔𝑠 + 𝑝𝑠 ) × 𝑏 = (2.956 + 13.2) × = 16.156 𝑘𝑁/𝑚2 Tính giá trị moment  Gía trị tuyệt đối moment dương nhịp biên moment âm gối thứ hai: 𝑞𝑠 × 𝑙𝑏 16.156 × 1.692 𝑀𝑛𝑏 = = = 4.2 𝑘𝑁𝑚 11 11  Gía trị tuyệt đối moment âm gối thứ hai: 𝑞𝑠 × 𝑙𝑔 16.156 × 1.72 𝑀𝑔𝑏 = = = 4.24 𝑘𝑁𝑚 11 11  Gía trị tuyệt đối moment dương nhịp moment âm gối giữa: 𝑞𝑠 × 𝑙𝑔 16.156 × 1.72 𝑀𝑛𝑔 = 𝑀𝑔𝑔 = = = 2.92 𝑘𝑁𝑚 16 16 Hình Sơ đồ tính biểu đồ moment sàn Tính cốt thép  Chọn a=15 (mm) Trong đó: a khoảng cách từ mép chịu kéo tiết diện đến trọng tâm cốt thép chịu kéo  Chiều cao làm việc tiết diện dầm: ℎ0 = ℎ − 𝑎 = 80 − 15 = 65 (𝑚𝑚)  Cơng thức tính tốn : 𝛼𝑚 = 𝛾 𝑀 𝑏 𝑅𝑏 𝑏ℎ0 𝐴 ; 𝜉 = − √1 − 2𝛼𝑚 ; 𝜇 = 𝑏ℎ𝑠𝑡 × 100% 𝜉𝛾𝑏 𝑅𝑏 𝑏ℎ0 𝐴𝑠𝑡 = 𝑅𝑆    Số liệu bê tơng: Bê tơng B15 : 𝑅𝑏 = 8.5 𝑀𝑝𝑎, 𝛾𝑏 = 1, 𝜉𝑅 = 0.673 , 𝛼𝑅 = 0.446 Dùng thép AI: 𝑅𝑆 = 225 𝑀𝑝𝑎 Hàm lượng cốt thép hợp lý dầm: 𝜉𝑅 𝛾𝑏 𝑅𝑏 𝜇𝑚𝑖𝑛 = 0.05% ≤ 𝜇 ≤ 𝜇𝑚𝑎𝑥 = 100% = 2.54% 𝑅𝑆 a) Tính cốt thép nhịp biên Ta có: 𝑀 = 𝑀𝑛𝑏 = 4.2 𝑘𝑁𝑚 𝑀 4.2 × 106 𝛼𝑚 = = = 0.117 20 = 20 × 0.022 = 0.36m Chọn 𝑊2 = 685 𝑚𝑚 Làm tương tự ta có bảng sau: Cốt thép Cây thép số (bên trái) Cây thép số (bên phải) Cây thép số (bên trái) Cây thép số (bên phải) Cây thép số Mặt cắt lý thuyết Cách trục B đoạn 532mm Đoạn nối dài 𝑊4𝑇 = 784𝑚𝑚 Cách trục B đoạn 1478(mm) 𝑊4𝑃 = 685𝑚𝑚 Cách trục B đoạn 1210 (mm) 𝑊3𝑇 = 784𝑚𝑚 Cách trục B đoạn 623mm 𝑊4𝑃 = 685𝑚𝑚 Cách trục B đoạn 680 (mm) W6 = 650 mm 7.3 Cốt thép cấu tạo Cốt thép số sử dụng làm cốt giá nhịp biên, đoạnkhơng có moment âm.Diện tích cốt thép 3.08 cm2 (2∅14) Cốt thép số (2∅14) làm cốt đặt thêm mặt bên suốt chiều dài dầm, dầm cao 700mm,đảm bảo khoảng cách cốt dọc khơng nhỏ 400 7.4 Bố trí thép W2=685 183.83 W6=650 6 Ø8a150 Ø8a50 10 Ø8a300 5355 10 10 11 5700 2850 A B 3412 3595 150 2Ø22 2Ø14 645 1780 91 91 500 274.64 178.77 139.27 227.96 312.5 292.77 178.77 35.44 6.11 73.49 130.5 W3t=784 130.5 W4p=685 246 330.14 246 W4t=784 2Ø22 3190 5817 2Ø22 2214 2Ø22 6020 2Ø25 3025 2Ø22 8695 2Ø14 2Ø14 11 2Ø22 2Ø22 Ø300 10 2Ø22 2Ø22 Ø8a150 11 1 2Ø14 2Ø25 2Ø22 2Ø22 2Ø22 2Ø22 2Ø22 11 10 Ø8a300 Ø8a150 2Ø14 2Ø14 2Ø22 Ø8a300 2Ø14 2Ø25 2Ø22 2Ø22 [...]... trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm 5 Tính tốn,vẽ hình bao vật liệu ở nhịp, đường kính cốt thép nhở hơn 20mm, lấy lớp bảo vệ bằng 2 cm ở gối tựa, cốt thép dầm phụ nằm dưới cốt của bản do đó chiều dày lớp bảo vệ thực tế cũng là 2 cm, khoảng hở giữa 2 hàng cốt thép là 3 cm Từ chiều dày lớp bảo vệ và bố trí cốt thép tính ra a và ℎ0 cho từng tiết diện Khi đặt cốt thép thành 2 lớp thì tính gần đúng khảng cách... −𝑀𝑐𝑢ố𝑖 𝐿 = 330.14−73.49 1.9 = 135.1 𝑘𝑁 Đoạn kéo dài của cốt thép số 2 bên phải là 𝑄 − 𝑄𝑠.𝑖𝑛𝑐 135.1 135.1 𝑊2 = + 5 = + 5 = + 5 × 0.022 2𝑞𝑠𝑤 2 × 117.4 2 × 117.4 = 0.685 𝑚 > 20 = 20 × 0.022 = 0.36m Chọn 𝑊2 = 685 𝑚𝑚 Làm tương tự ta có bảng sau: Cốt thép Cây thép số 4 (bên trái) Cây thép số 4 (bên phải) Cây thép số 3 (bên trái) Cây thép số 2 (bên phải) Cây thép số 6 Mặt cắt lý thuyết Cách trục B đoạn 532mm... 𝑊4𝑃 = 685𝑚𝑚 Cách trục B đoạn 680 (mm) W6 = 650 mm 7.3 Cốt thép cấu tạo Cốt thép số 7 được sử dụng làm cốt giá ở nhịp biên, trong đoạnkhơng có moment âm.Diện tích cốt thép là 3.08 cm2 (2∅14) Cốt thép số 8 (2∅14) làm cốt đặt thêm ở mặt bên trên suốt chiều dài dầm, do dầm cao 700mm,đảm bảo khoảng cách giữa các cốt dọc khơng nhỏ hơn 400 7.4 Bố trí thép W2=685 183.83 W6=650 6 6 Ø8a150 Ø8a50 10 Ø8a300 9... 0.503𝑐𝑚2 số nhánh 𝑛𝑠 =2 𝐴𝑠𝑤 7 Số lượng đai cần dùng: 𝑛 = = 𝑛𝑠 𝑎𝑠𝑤 2×0.503 =7 Chọn n=8 để dễ thi cơng Đặt mỗi bên mép dầm phụ là 4 đai, khoảng cách giữa các đia là 50 mm, đai trong cùng cách mép dầm phụ là 50 mm 7 Tính tốn,vẽ hình bao vật liệu 7.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện Trình tự tính: - Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích 𝐴𝑆 - Chọn chiều dày lớp bê tong bảo vệ cốt thép dọc... tập trung 𝐺 = 𝐺0 + 𝐺1 = 11.338 + 41.429 = 52.767 𝑘𝑁 3 Tính và vẽ biểu đồ moment Lợi dụng tính chất đối xứng của sơ đồ tính tốn để vẽ biểu đồ moment theo cách tổ hợp - Biểu đồ 𝑀𝐺 = 𝛼𝐺𝑙 = 𝛼 × 52.767 × 5.7 = 𝛼300.772 𝑘𝑁𝑚 - Các biểu đồ 𝑀𝑝𝑖 = 𝛼𝑃𝑙 = 𝛼 × 135.432 × 5.7 = 𝛼771.962 𝑘𝑁𝑚 Do tính chất đối xứng, nên ta chỉ cần tính cho 2 nhịp.Kết quả tính biểu đồ moment cho từng trường hợp tải được trình bày như... 10.47 246.12 -33.73 63.07 229.02 20.52 -42.3 208.72 10.47 5 Tính cốt thép Bê tơng có cấp độ bền chịu nén B15: Có 𝑅𝑏 = 8.5 𝑀𝑃𝑎, 𝑅𝑏𝑡 = 0.75 𝑀𝑃𝑎 Cốt dọc dầm chính sử dụng loại AII : 𝑅𝑆 = 280 𝑀𝑃𝑎 Cốt đai dầm chính sử dụng loại AI : 𝑅𝑆𝑊 = 175 𝑀𝑃𝑎 5.1 Cốt dọc a) Tại tiết diện ở nhịp biên Tương ứng với giá trị moment dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính tốn là tiết diện chữ T Xác định 𝑆𝑓 1 1 (3𝑙1 ) = × 3... phía bên trái gối B biểu đồ 𝑀𝑚𝑖𝑛 dốc nhiều hơn bên phải, tính moment mép bên trái phảo sẽ có giá trị tuyệt đối lớn hơn Độ dóc của biểu đồ moment trong đoạn gần gối B: 330.15 − 73.49 𝑖= = 128.33 𝑘𝑁 1.9 𝑖𝑏0 128.33 × 0.3 ∆𝑀 = = = 19.25 𝑘𝑁𝑚 2 2 𝑀𝑚𝑔 = 330.15 − 19.25 = 310.9 𝑘𝑁𝑚 Dùng giá trị này tính thép tại gối B Xét gối C: theo hình bao moment thấy rằng phía bên trái gối C biểu đồ 𝑀𝑚𝑖𝑛 dốc nhiều hơn bên... Ø16 120 11000 Sơ đồ biểu đồ bao vật liệu dầm phụ 5 8 2Ø12 2 1Ø18 7 Ø6a300 2Ø22 2 1Ø18 3 2Ø22 1 10 2Ø16 1 2-2 2Ø18 3-3 9 1Ø18 3 2Ø18 Ø6a300 4-4 8 Ø6a150 11 2Ø16 3 Ø6a150 10 1-1 4 1Ø16 2Ø18 Ø6a150 11 6 1Ø18 2Ø18 10 2Ø16 5 5-5 5 5 III Tính tốn dầm chính 1 Sơ đồ tính tốn Dầm chính là dầm lien tục 4 nhịp Kích thước dầm đã được giả thuyết: b=35 cm, h =70 cm Bề rộng cột 𝑏𝑐 = 30 𝑐𝑚 ,đoạn dầm kê lên bổ trụ... 0.6252 × 117.4 = 310.33 𝑘𝑁  𝑄𝐴,𝐵,𝐶 < 𝑄𝑠𝑤𝑏 : Khơng cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối A,B và C, nếu có cốt xiên chỉ là do uốn dọc lên để chịu moment 6 Tính cốt treo Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính cần bố trí cố treo để gia cố cho dầm chính.Lực tập trung do dầm phụ truyền vào: 𝑃1 = 𝑃𝑑𝑐 + 𝑔1 = 135.432 + 41.429 = 176.86 Cốt treo được đặt dưới dạng cốt đai,có diện tích là ℎ 𝑃1 (1 − 𝑠 ) 176.86 (1 − 0.225)... đó: 2𝑖 𝐴1𝑖 𝑆 , 𝐴𝑆 Diện tích cốtth ép thanh loại i ở lớp 1,ở lớp 2 ∅1𝑖 , ∅2𝑖 Đường kính cốt thép loại i ở lớp 1, ở lớp 2 Trước hết để xác định khả năng chịu lực của cốt thép trong tiết diện ta cần xác định các giá trị sau: = 𝑅𝑆 𝐴𝑆 𝑅𝑏 𝑏ℎ𝑜 ;  tra bảng (PL5) ta được:  khả năng chịu lực trong các tiết diện chính được ghi trong bảng sau: Tiết diện Số lượng và diện tích cốt thép As (cm2) h0(cm) b (cm)