Đồ án môn học - Ks. Nguyễn Trung Thành do an be tong

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI Xã hội bất cơng ni ta lớn.Người đời bất dạy ta khơn.Khơng đâm khơng chém đời khơng nể.Không tiền không bạc người yêu ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SỐ SÀN SƯỜN TỒN KHỐI CĨ BẢN LOẠI DẦM Sơ đồ sàn A B GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD C D E ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI Số liệu tính tốn Bảng Tổ hợp số liệu tính tốn : L1 (m) L2 (m) p tc (kN/m2) γ f,p Bề rộng tường bt (m) 2,6 11,5 1,2 0,34 Bê tông B25 (MPa) Sắt CI (MPa) Cốt thép Cốt đai CI (MPa) Rb =14,5 Rbt = 1,05 γ b=1 Rs=225 Rsw=175 Cấu tạo lớp sau : Gạch lát : δg=20mm; γ g=20kN/m3; γ f= 1,2 Vữa lót : δv=15mm; γ v=18kN/m3; γ f= 1,3 Bê tông cốt thép : δb= hb ; γ bt=25kN/m3; γ f= 1,1 Vữa trát : δv=15mm; γ v=18kN/m3; γ f= 1,3 GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD Cốt dọc CII (MPa) Rs=280 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI THUYẾT MINH TÍNH TỐN I.Bản sàn Phân loại sàn Xét tỉ số cạnh ô : L2 = = 2, 69 > ⇒ nên loại dầm L1 2, 2.Chọn sơ kích thước phận sàn +Xác định sơ chiều dày sàn : hb = D L1 m Với D=0,8 ÷ 1,4 , chọn D=1 m=30 ÷ 35, chọn m=30 L1 = 260cm , ⇒ hb = 2600.1 = 81, 25(mm) ⇒ chọn hb = 90(mm) 32 +Xác định sơ kích thước dầm phụ: 1 1 1 1 hdp = ữ ữl2 = ữ ữì 7000 = ( 437,5 ÷ 583,33) mm ⇒ chọn  16 12   16 12  hdp = 550mm = 55cm bdp = ( 0,3 ÷ 0,5 ) hdp = ( 0,3 ữ 0,5 ) ì 55 = ( 16,5 ÷ 27,5 ) cm ⇒ chọn bdp = 25cm Vậy kích thước dầm phụ : (25x55)cm + Xác định sơ kích thước dầm :  1  1 hdc =  ÷ ÷Ldc =  ÷ ÷× × 2600 = ( 650 ÷ 975 ) mm ⇒ chọn hdc = 90cm  12   12  bdc = (0,3÷ 0,5)hdc = (0,3 ÷ 0,5) × 90 = (27 ÷ 45) cm Chọn bdc = 35cm Vậy kích thước dầm (35x90)cm Sơ đồ tính -Cắt theo phương cạnh ngắn dải có chiều rộng b=1m, xem dầm liên tục nhiều nhịp , gối tựa tường biên dầm phụ Bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo , nhịp tính tốn lấy theo mép gối tựa Đoạn kê lên tường Sb lấy không bé chiều dày hb = 9cm không bé 12cm ⇒ chọn đoạn Sb = 12cm GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI +Nhịp biên : Lb = L1 − bdp − Lb = 2365mm bt Sb + =2600-125-170+60=2365mm 2 + Nhịp giữa: Lg = L1 − bdp = 2600 − 250 = 2350mm Chênh lệch nhịp: 2,365 − 2,35 ×100 = 0, 63% < 10% 2,365 Hình Sơ đồ nhịp tính tốn Xác định tải trọng 4.1 Tĩnh tải Xác định trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn : g s = ∑ (γ f , I × γ I × δ I ) Kết tính bảng Bảng 2.Tĩnh tải tác dụng lên sàn Lớp cấu tạo Gạch Vữa lát Bêtông cốt thép Vữa chát Tổng Chiều dày δ i (mm) Trọng lượng riêng γ i (kN / m3 ) 20 18 25 18 20 15 90 15 Trị tiêu chuẩn g sc (kN / m ) 0,2 0,45 0,36 Hệ số độ tin cậy tải trọng γ f ,i 1,2 1,3 1,1 1,3 Trị tính tốn g s (kN / m ) 0,48 0,351 2,475 0,351 3,657 4.2 Hoạt tải tc Hoạt tải tính tốn : ps = γ f ,i p = 1, ×11,5 = 13,8kN / m 4.3 Tổng tải Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải có chiều rộng b=1m: qs = (gs+ps).b = (3,657+13,8).1 = 17,457 (kN/m2) Xác định nội lực +Mômen lớn nhịp biên: q l b M max = s b 11 = 17, 457 × (2,365) = 8,876(kNm) 11 +Mômen lớn gối thứ 2: GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI Mg2 = − qs lb2 17, 457 × (2,365) =− = −8,876(kNm) 11 11 +Mơ men nhịp gối : qs lg2 17,457 × 2,352 Mmax,min= ± =± = ±6,025(kNm) 16 16 + Giá trị lực cắt : QA = 0, 4qbl0b = 0, 4.17, 457.2,365 = 16,514kN QBT = 0, 6qb l0b = 0, 6.17, 457.2,365 = 24, 771kN Qc = QBP = 0,5.qb l0 = 0,5.17, 457.2,35 = 20,512kN 13,8kN/m 3,657 2365 2350 2350 8,876 6,025 6,025 M kN.m 8,876 16,514 20,512 6,025 20,512 6,025 20,512 Q kN 24,771 20,512 20,512 Hình Sơ đồ tính biểu đồ mô men , biểu đồ lực cắt Tính cốt thép chịu mơ men uốn -Bê tơng cấp độ bền B25: Rb = 14,5MPa -Cốt thép sàn sử dụng loại CI: Rs = 225MPa Từ giá trị mô men nhịp gối , giả thiết a=15mm , h0 = 75mm với tiết diện GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI Tính cốt thép : +Tại gối biên nhịp biên với: M=8,876kN.m ⇒ αm = M 8,876 = = 0,109 < α pl = 0, 255 ⇒ ξ = − − 2α m = 0,116 Rb b.h0 14,5.103.1.0, 0752 Diện tích cốt thép : As = ξ Rb b.h0 0,116.14,5.103.1.0, 075 = = 5, 607.10−4 m = 560, mm Rs 225.10 Kiểm tra hàm lượng cốt dọc: µ (%) = As 560, = × 100 = 0, 748% ⇒ v = Đoạn vươn cốt gb 3, 657 3 thép chịu mơmen âm tính từ mép dầm phụ : v.l0 = 2,35 = 0, 783m ,nhịp biên v.l0 = 2,365 = 0, 788m 3 Tính từ trục dầm phụ: v.l0 + 0,5bdp = 2,35 + 0,5.0, 25 = 0,908m Thép chịu momen âm đặt xen kẽ , đoạn vươn cốt thép ngắn 6 6 tính từ mép dầm phụ : l0 = 2,35 = 0,392m , nhịp biên l0b = 2,365 = 0,394m GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI Tính từ trục dầm phụ : 1 l0 + 0,5bdp = 2,35 + 0,5.0, 25 = 0,517 m 6 + Cốt thép chịu momen dương: đặt xen kẽ , khoảng cách từ đầu mút cốt thép ngắn đến mép tường : 1 l0b = 2,365 = 0,197 m 12 12 8 Khoảng cách từ cốt thép ngắn đến mép dầm phụ : l0 = 2,35 = 0, 294m -Cốt thép cấu tạo +Cốt thép cấu tạo chịu momen âm đặt theo phương vng góc với dầm : Chọn φ8 ,s=250mm As = b.as 1000.50,3 = = 201, 2mm2 Diện tích thép chịu momen s 250 chon âm phải lớn 50% As =0,5.386,92=193,46 mm Chọn Acst = 201, 2mm Sử dụng cốt mũ đoạn vươn tính từ mép dầm : l0 = 0, 25.2,35 = 0,588m 4 Tính từ trục dầm : l0 + 0,5bdc = 0, 25.2,35 + 0,5.0,35 = 0, 763m +Cốt thép phân bố bố trí vng góc với cốt thép chịu lực Do 2l1 < l2 < 3l1 ⇒ Acst ≥ 20% As nhịp (tính cho mét) -Đối với nhịp biên : 20% As = 0, 2.560, = 112,14mm -Đối với nhịp : 20% As = 0, 2.386,92 = 77,38mm Chọn φ6 , s = 200mm, as = 28,3mm ⇒ Acst = b.as 1000.28,3 = = 141,5mm s 200 +thép chịu momen dương ngắn biên: b lngan = l0b − 0,197 − 0, 294 = 2,365 − 0,197 − 0, 294 − 60 = 1,814m +thép chịu momen âm ngắn giữa: g lngan = l0 − l0 2,35 = 2,35 − = 1, 763m 8 GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI A B C D E Bố trí cốt thép a, Mặt , vùng giảm cốt thép ; b,Mặt cắt A-A qua dầm ;c, Mặt cắt B-B khai triển cốt thép -Bản không bố trí cốt đai, lực cắt hồn tồn bê tông chịu : QBT = 24, 771kN < Qmin = 0,8.Rbt b.h0 = 0,8.1, 05.103.1.0, 075 = 63kN III TÍNH TỐN DẦM PHỤ GVHD:Th.S NGUYỄN XN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI Sơ đồ tính tốn Dầm phụ dầm nhịp đối xứng xét nửa bên trái dầm Dầm gối lên tường đoạn không nhỏ 220mm tính tốn lấy S d = 220mm Trên thực tế nên kê dầm phụ lên toàn chiều dày tường để giảm ứng suất cục từ đầu dầm truyền lên tường Bề rộng dầm bdc = 350mm Nhịp tính tốn dầm phụ : +Nhịp biên : L0b = L2 − + Nhịp giữa: Chênh lệch nhịp: bdc bt S d − + =7000-175-170+110=6765mm 2 Lb = 6765mm Lg = L2 − bdc = 7000 − 350 = 6650mm 6, 765 − 6, 65 ×100 = 1, 7% < 10% 6, 765 2.Tải trọng tính tốn Tĩnh tải : Tải trọng thân dầm (không kể phần dày 90mm) g dp = bdp ( hdp − hb ).γ n = 0, 25.(0,55 − 0, 09).25.1,1 = 3,163kN / m Tính tải truyền từ : gb l1 = 3, 657.2, = 9,508kN / m Tĩnh tải toàn phần : g dp = g dp + gb l1 = 3,163 + 9,508 = 12, 671kN / m Hoạt tải truyền từ : pdp = pb l1 = 13,8.2, = 35,88kN / m Tải trọng tính tốn tồn phần: qdp = g dp + pdp = 12, 671 + 35,88 = 48,551kN / m Tỉ số : pdp g dp = 35,88 = 2,832 12, 671 3.Nội lực tính tốn a Mơ men uốn Tung độ hình bao mơ men: (nhánh dương ) + 2 + nhịp biên : M = β1.qdp l0b = β1.48,551.6, 765 = 2221,95.β1 ( kN m) GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 10 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI Biểu đồ bao lực cắt Tính cốt thép dọc Bê tơng cấp độ bền : B25 có RB = 14,5Mpa, Rbt = 1, 05, γ b = Cốt thép nhóm CII có: Rs = 280Mpa, Rsc = 280Mpa , cốt đai nhóm CI có Rsω = 175Mpa Tra phụ lục 9, với hệ số làm việc bê tông γ b = , hệ số hạn chế vùng nén ξ R = 0,595; α R = 0, 418 ⇒ ς R = + − 2α R = 0, 702 a Với momen âm tính theo tiết diện chữ nhật :b=350mm,h=900mm Ở gối cốt thép dầm phải đặt xuống phía hàng cốt thép dầm phụ nên a lớn giả thiết a=80mm, h0 = 900 − 80 = 820mm B Tại gối B có momen âm M mg = 818,897kNm : M 818,897 × 106 ⇒ αR = = = 0, 24 < α R = 0, 418 ⇒ ς = + − 2α R = 0,86 2 Rb b.h0 14,5.350.820 As = M 818,897.106 = = 4147, 23mm Rs ς h0 280.0,86.820 GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 26 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI Kiểm tra: µ% = As 4147, 23 = ×100 = 1, 44% bdc h0 350.820 C Tại gối C: M mg = 675, 72kNm : M 675, 72 × 106 ⇒ αR = = = 0,198 < α R = 0, 418 ⇒ ς = + − 2α R = 0,888 2 Rb b.h0 14,5.350.820 As = Kiểm tra: M 675, 72.106 = = 3314, 22mm Rs ς h0 280.0,888.820 µ% = As 3314, 22 = ×100 = 1,15% bdc h0 350.820 b với momen dương tính theo tiết diện chữ T với cánh nằm miền nén , bề dày cánh dày h f = 90mm , giả thiết a=50mm, h0 = 850mm Độ vươn cánh S f lấy không lớn giá trị bé trị số sau: 6 + ld = 7,8 = 1,3m +,Một nửa khoảng cách thông thủy dầm cạnh nhau: 0,5l = 0,5.7 = 3,5m (do h f > 0,1h, h = 900mm, l1 = 2, 6m ) Vậy S f ≤ min(1,3;3,5) = 1,3m ⇒ chọn S f = 1300mm Bề rộng cánh b f = b + 2.S f = 350 + 2.1300 = 2950mm Tính M f = Rb b f h f (h0 − 0,5h f ) = 14,5.2950.90.(850 − 0,5.90) = 3099, 048.10 Nmm + Vậy M max = 768, 484 < M f = 1959, 6kNm => trục trung hòa qua cánh Tính theo tiết diện chữ nhật: b = b f = 2950mm, h = 900mm, a = 50mm, h0 = 850mm + +Tại nhịp biên, với M max = 762,575kNm : ⇒ αm = M 762,575 × 106 = = 0, 0247 < α R = 0, 418 Rb b f h02 14,5.2950.8502 + − 2α R = 0,987 GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD ⇒ ςR = 27 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI As = Kiểm tra : µ % = M 762,575.106 = = 3246, 29mm Rs ς R h0 280.0,987.850 As 3246, 29 = ×100 = 1, 09% bdc h0 350.850 + +Tại nhịp : M max = 529,523kNm ⇒ αm = ⇒ ςR = M 529,523 × 106 = = 0, 0171 < α R = 0, 418 Rb b f h02 14,5.2950.8502 + − 2α R = 0,99 As = M 529,523.106 = = 2247,36mm Rs ς R h0 280.0,99.850 µ% = Kiểm tra: As 2247,36 = ×100 = 0, 755% ⇒ 0,3% < µ < 0,9% thỏa bdc h0 350.850 mãn hàm lượng cốt thép Bố trí cốt thép dọc cho tiết diện dầm Tiết diện As tính tốn ( mm ) Cốt thép Diện tích( mm ) Chênh lệch(%) Nhịp biên Gối B Nhịp Gối C 3246.29 φ 25+3 φ 28 4147.23 φ 28+3 φ 32 2247.36 φ 22+3 φ 25 3314.22 φ 25+3 φ 28 3319.9 2.27 4260 2.72 2232.9 -0.64 3319.9 0.17 GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 28 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI C Bố trí cốt thép tiết diện dầm Chiều cao có ích thực tế tiết diện dầm : a1 = 28 + 28 = 42mm , a2 = 28 + 0,5.28 + 25 + 0,5.25 = 79,5mm , As1 = 1847,3mm , As = 1472, 6mm h0tt = h − ( a1 As1 + a2 As 42.1847,3 + 79,5.1472, ) = 900 − = 841mm As1 + As 1847,3 + 1472, Chiều cao có ích thực tế tiết diện gối : a1 = 45 + 32 = 61mm , a2 = 45 + 0,5.32 + 25 + 0,5.28 = 100mm , As1 = 2412, mm2 , As = 1847,3mm2 h0tt = h − ( a1 As1 + a2 As 61.2412, + 100.1847,3 ) = 900 − = 822, 09mm > h0 = 820mm As1 + As 2412, + 1847,3 Vậy chiều dày lớp bảo vệ thỏa mãn Tính cốt thép chịu lực cắt a.Tính cốt đai khơng có cốt xiên Bên phải gối A, dầm có lực cắt QAP = 293, 407kN số đoạn l1 T Bên trái gối B, dầm có lực cắt QB = 471,914kN số đoạn l1 Bên phải gối B, dầm có lực cắt QBP = 429, 49kN số đoạn l1 Kiểm tra điều kiện để bố trí cốt thép chịu lực cắt : GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI Qb ≤ Q ≤ 0,3Rb b.h0 (1) Qb = φb Rbt bh0 = 0, 6.1, 05.350.850 = 187425 N = 187, 425kN ⇒ QA = 293, 407 kN > Qb Qmax = QA = 293, 407 kN < 0,3.Rb b.h0 = 0,3.1.14,5.350.850 = 1294125 N = 1294,125kN ⇒ Vậy cần phải tính cốt đai Trong dầm , lực cắt số đoạn dầm có chiều dài l1 ,tính P với lực cắt QA = 293, 407 kN Trong đoạn bố trí cốt đai khơng bố trí cốt xiên Điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt : Qmax ≤ Qb1 + Qsω1, Trong Qb1 lực cắt bê tơng chịu tiết diện nghiêng có hình chiếu C1 Qb1 = Mb ϕb ϕ (1 + ϕ f + ϕn ).h0 ≤ C1 ≤ b h0 , C1 = l1 − 0,5bc ; C1 2,5 ϕb 2 Ta có : M b = ϕb Rbt b.h0 = 2.1, 05.350.850 = 531.10 Nmm = 531kN m C1 = l1 − 0,5bc = 2, − 0,5.0, = 2, 4m C1 ≤ ϕb 2 ϕ h0 = 0,85 = 2,83m , b (1 + ϕ f + ϕ n ).h0 = 0,85 = 0, 68m ≤ C1 ϕb 0, 2,5 2,5 Chọn C1 = 2, 4m ⇒ Qb1 = χ1 = M b 531 = = 221, 25kN C1 2, Q − Qb1 293, 407 − 221, 25 = = 0,326 Qb1 221, 25 ; χ 01 = Qb C0 187, 425 1, = = 0,847 Qb1 2.h0 221, 25 1, Do χ 01 > χ1 nên lực phân bố mà cốt đai phải chịu tính theo cơng thức sau: qsω = Q χ 01 293, 407 0,847 = = 79,147kN / m với C0 = 2.h0 = 1, m C0 χ 01 + 1, 0,847 + Chọn cốt đai φ8 , nhánh , có diện tích lớp cốt đai : Asω = 2.50,3 = 100, 6mm Khoảng cách lớp cốt đai: GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 30 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI Theo tính tốn : stt = Rsω Asω 175.100, = = 222, 43mm qsω 79,147 Theo cấu tạo , với dầm có chiều cao h=900mm>450mm h ⇒ sct ≤ min( ,500) = min(900 / 3,500) = 300mm Khoảng cách lớn cốt đai: smax = ϕb Rbt b.h02 1,5.1, 05.350.8502 = = 1357, 425mm Qmax 293, 407.103 Vậy chọn khoảng cách cốt đai: s = min( stt , smax , sct ) = min(222, 43;1357, 425;300) = 222, 43mm ⇒ chọn s=220mm Bố trí cốt đai nhánh cốt đai φ8 khoảng cách s=200mm, khu vực gần gối Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng : Qmax = QA = 293, 407 kN < Qb1 + Qsω1 = 221, 25 + 79,147.1, = 355,8kN Vậy tiết diện nghiêng gần gối A đảm bảo điều kiện cường độ, không cần bố trí cốt xiên +Tại bên phải gối B có giá trị lực cắt QBP = 429, 49kN Qb = Mb ϕb ϕ (1 + ϕ f + ϕ n ).h0 ≤ C2 ≤ b h0 , C2 = l1 − 0,5bc , C2 2,5 ϕb Ta có : C2 = l1 − 0,5bc = 2, − 0,5.0, = 2, 4m C2 ≤ ϕb 2 ϕ h0 = 0,85 = 2,83m , b (1 + ϕ f + ϕ n ).h0 = 0,85 = 0, 68m ≤ C2 ϕb 0, 2,5 2,5 Chọn C2 = 2, 4m ⇒ Qb = χ1 = M b 531 = = 221, 25kN C2 2, Q − Qb 429, 49 − 221, 25 Q C 187, 425 1, = = 0,941 ; χ 02 = b = = 0,847 Qb 221, 25 Qb 2.h0 221, 25 1, GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 31 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI Với χ 02 < χ1 < C2 2, = = 1, 41 Thì lực phân bố mà cốt đai phải chịu tính theo C0 1, cơng thức sau : qsω = QB − Qb 429, 49 − 221, 25 = = 122, 494kN / m C0 1, Chọn cốt đai φ8 , nhánh , có diện tích lớp cốt đai : Asω = 2.50,3 = 100, 6mm Khoảng cách lớp cốt đai: Theo tính tốn : stt = Rsω Asω 175.100, = = 143, 72mm qsω 122, 494 Theo cấu tạo , với dầm có chiều cao h=900mm>450mm h ⇒ sct ≤ min( ,500) = min(900 / 3,500) = 300mm Khoảng cách lớn cốt đai: smax = ϕb Rbt b.h02 1,5.1, 05.350.8502 = = 927,33mm Qmax 429, 494.103 Vậy chọn khoảng cách cốt đai: s = min( stt , smax , sct ) = min(143, 72;927,33;300) = 143, 72mm ⇒ chọn s=140mm Bố trí cốt đai nhánh cốt đai φ8 khoảng cách s=140mm, khu vực gần gối B, bên phải Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng : Qmax = QBP = 429, 49kN ≈ Qb1 + Qsω1 = 221, 25 + 122, 494.1, = 429, 49kN Vậy tiết diện nghiêng gần gối B, bên phải đảm bảo điều kiện cường độ, khơng cần bố trí cốt xiên +Sử dụng cốt đai φ10 , nhánh , khoảng cách s=150mm bên trái gối B, sau kiểm tra khả chịu cắt dầm khu vực GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 32 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI Lực phân bố mà cốt đai chịu : qsω = C0* = RSω Asω 175.157 = = 183,17 kN / m s 150 Mb 531 = = 1, 703m ⇒ C * = min(C2 , 2h0 ) = min(2, 4;1, 7) = 1, m qsω 183,17 C0* > C * ⇒ C0 = C * = 1, m Vậy khả chịu lực tiết diện nghiêng : Qtt = Qb + Qsω = 221, 25 + qsω C0 = 221, 25 + 183,17.1, = 532, 639kN Bên trái gối B có lực cắt : Q2T = 471,914kN < Qtt Vậy tiết diện nghiêng bên trái gối B đảm bảo điều kiện chịu lực cắt Không cần bố trí cốt xiên Tính cốt treo Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm cần bố trí cốt treo để gia cố cho dầm Lực tập trung dầm phụ truyền vào dầm : P1 = P + G1 = 251,16 + 88, 697 = 339,857 kN Cốt đâi đặt dạng cốt đai, diện tích tính tốn : P1.(1 − Asω = Rsω hs ) h0 = 339,857.103.(1 − 175 300 ) 850 = 1256, 61mm 2 Dùng cốt đai φ10 có asω = 78,5mm , số nhánh ns = , số lượng đai cần: n= Asω 1256, 61 = ≈ Chọn n=8.Mỗi bên mép dầm phụ đặt đai,khoảng cách ns as 2.78,5 đai 40mm, đai cách mép dầm phụ 75 mm GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 33 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI Hình vẽ Tính vẽ hình bao vật liệu a Tính khả chịu lực Tại nhịp biên ,momen dương , tiết diện chữ T có cánh nằm vùng nén , bề rộng cánh b f = 2950mm , bố trí cốt thép 3φ25 + 3φ28 , diện tích As = 3319,9mm a=30+0,5.28=44mm, h0 = h − a = 900 − 44 = 854mm ξ= Rs As 280.3319,9 = = 0, 0254 , Rb b.h0 14,5.2950.854 x = ξ h0 = 0, 0254.854 = 21, 69mm < h f = 90mm ⇒ trục trung hòa qua cánh ς = − 0,5.ξ = − 0,5.0, 0254 = 0,9873 M td = Rs As ς h0 = 280.3319,9.0,987.854 = 783, 772.106 N mm = 783, 772kN m Tại gối B, momen âm , tiết diện chữ nhật bxh=(350x900)mm, bố trí cốt thép : Hàng ngồi : 3φ32 − As1 = 2412, 7mm , a1 = 45 + 32 = 61mm , , 3φ28 − As = 1847,3mm , a2 = 45 + 0,5.32 + 25 + 0,5.28 = 100mm Chiều cao có ích thực tế tiết diện gối : GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 34 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI h0tt = h − ( a1 As1 + a2 As 61.2412, + 100.1847, ) = 900 − = 822,32mm As1 + As 1847,3 + 2412, Rs As 280.4260 = = 0, 286 < ξ R = 0, 623 Rb b.h0 14,5.350.822,32 ξ= ς = − 0,5.ξ = − 0,5.0, 286 = 0,857 M td = Rs As ς h0 = 280.4260.0,857.822,32 = 840,599.106 N mm = 840,599kN m Kết tính tốn ghi bảng , tiết diện tính tốn theo trường hợp đặt cốt đơn.(với tiết diện chịu momen âm thay b b f ) ξ= Rs As ; ς = − 0,5.ξ ; M td = Rs As ς h0 Rb b.h0 Khả chịu lực cắt tiết diện Tiết diện Giữa nhịp biên Cạnh nhịp biên trái ς h0 (mm) 3φ28 + 3ϕ 25 As = 3319.90 839.00 0.04 0.98 790.65 856.00 0.01 0.99 439.63 822.32 0.29 0.86 840.69 839.00 0.16 0.92 521.83 839.00 0.11 0.95 357.88 839.00 0.16 0.92 521.83 839.00 0.11 0.95 357.88 855 0.02 0.99 529.99 857.50 0.01 0.99 351.58 820.13 0.22 0.89 677.24 841.00 0.12 0.94 408.64 3φ 25 ,còn 3φ 28 As = 1847.30 Cắt Cạnh trái gối B1 3φ32 + 3ϕ 28 As = 4260.00 Cắt 3φ 28 ,còn 3φ 32 As = 2412.70 Cạnh trái gối B2 Cắt 1φ 32 ,còn 2φ 32 As = 1608.50 Cạnh phải gối B1 Cắt 3φ 28 ,còn 3φ 32 As = 2412.70 Cạnh phải gối B2 Cắt 1φ 32 ,còn 2φ 32 As = 1608.50 Trên gối B ξ Số lượng diện tích cốt thép ( mm ) Giữa nhịp 2φ22 + 3ϕ25 As = 2232.90 Cạnh nhịp Cắt 2φ 22 ,còn 3φ 25 As = 1472.60 Trên gối C 3φ 25 + 3ϕ 28 As = 3319.90 Cạnh gối C trái Cắt 3φ 25 ,còn 3φ 28 As = 1847.30 M td (kN.m) b Xác định mặt cắt lí thuyết vị trí tiết diện mặt cắt lý thuyết ,x,được xác định theo tam giác đồng dạng lực cắt tai tiết diện cắt lý thuyết,Q, lấy độ dốc biểu đồ bao Bảng tổng hợp mặt cắt lí thuyết cốt thép : Tiết diện Thanh thép Vị trí điểm cắt lý thuyết GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 35 x(mm) Q(kN) ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI cạnh nhịp biên trái 1- 3d28 1101 293,298 cạnh nhịp biên phải 1-3d28 507 292,44 cạnh nhịp biên phải 1-2d28 1005 292,44 cạnh trái gối B1 3-3d32 1127 310,527 GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 36 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI cạnh trái gối B2 3-2d32 1655 310,527 cạnh phải gối B1 3-3d32 1319 265.42 cạnh phải gối B2 3-2d32 1937 265,42 cạnh nhịp phải 5-3d25 915 194,09 GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 37 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI cạnh trái gối C 7-3d28 1360 230,256 Xác định đoạn kéo dài W= 0,8.Q + 5φ ≥ 20φ 2qsω cốt đai φ ,s=220mm.Do qsω = Rsω Asω 175.100, = = 88, 025kN / m s 200 φ ,s=140mm qsω = 122, 494kN / m φ10 ,s=150mm qsω = Tiết diện cạnh nhịp biên trái cạnh nhịp biên phải cạnh nhịp biên phải cạnh trái gối B1 Rsω Asω 175.157 = = 183,167 kN / m s 150 Thanh thép Q(kN) qsw (kN/m) 5φ W tính(mm) 20φ W chọn(mm) Số1- φ 28 293.298 88.025 140 1472.794 560 1475 Số1- φ 28 292.44 183.167 140 778.630 560 780 Số1- φ 28 292.44 183.167 140 778.630 560 780 Số 3-3 φ 32 310.527 183.167 160 838.129 640 840 GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 38 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI cạnh trái gối B2 Số 3-2 φ 32 310.527 183.167 160 838.129 640 840 cạnh phải gối B1 Số 3-3 φ 32 265.42 122.494 160 1026.720 640 1030 cạnh phải gối B2 Số1- φ 28 265.42 122.494 160 1026.720 640 1030 cạnh nhịp phải Số 5-3 φ 25 194,09 122.494 125 758,794 500 760 cạnh trái gối C Số 7-3 φ 28 230.256 122.494 140 891.893 560 895 cạnh nhịp trái 5-3d25 247.41 122.494 125 932.909 640 940 Kết bố trí cốt thép biểu đồ vật liệu dầm thể hình bên 8.Kiểm tra neo cốt thép Cốt thép sau cắt , số lại kéo vào gối phải đảm bảo lớn 1/3 diện tích cốt thép nhịp Nhịp biên 3φ 25 + 3φ 28 , cắt 3φ 25 + 1φ 28 lại 2φ 28 ,diện tích cịn 37,09% Nhịp 2φ 22 + 3φ 25 ,cắt 2φ 22 + 1φ 25 2φ 25 , diện tích cịn 43,97% Điều kiện gối : Qmax φb Rbt b.h02 1,5.1, 05.350.8392 ≤ = = 228, 256kN c 1, Tại gối A: Qmax = 293, 407 kN la = 15φ = 15.28 = 420mm , để đảm bảo điều kiện neo, ta chọn chiều cao h0=840mm Tại gối B: phía nhịp biên kéo vào 2φ 28 , nhịp kéo vào 2φ 25 ,các cốt thép đặt chồng lên tối thiểu 20d, với d giá trị trung bình đường kính cốt thép , lấy đoạn chập lên 520mm, bề rộng cột b=400mm, đầu mút cốt thép kéo dài qua mép cột đoạn 0,5.(520-400)=60mm 9.Cốt thép cấu tạo a.Cốt thép số 9(2 φ16 ) Cốt thép sử dụng làm cốt giá nhịp biên , đoạn khơng có momen âm Diện tích cốt thép 402,1 mm không nhỏ 0,1%.b.h0 = 0,1%.350.900 = 315mm b.Cốt thép số 11(2 φ18 ) Cốt thép sử dụng làm cốt thép phụ đặt them mặt bên suốt chiều dài dầm , dầm cao 700mm, đảm bảo để khoảng cách lớp cốt dọc GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 39 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI khơng khơng lớn 400mm Diện tích cốt thép 508,9mm2 khơng nhỏ 0,1%.b.h0 = 0,1%.350.900 = 315mm Bố trí thép dầm biểu đồ bao dầm GVHD:Th.S NGUYỄN XUÂN HIỂN SVTH : PHẠM VĂN QUÂN LỚP : 50CXD 40 ... 587.796 -6 4.568 -0 .143 -2 80.144 -0 .143 -2 80.144 -0 .321 -6 28.855 -0 .095 -1 86.110 -0 .190 -3 72.220 0.036 70.526 -1 72.558 -8 71.939 -4 6.340 470.710 -1 81.654 -1 63.242 529.253 -1 23.111 -0 .095 -1 86.110 -0 .095... 12.056 -0 .952 -2 39.104 Q 0.679 170.538 -8 0.622 -1 .321 -3 31.782 1.274 319.978 68.818 -0 .726 -1 82.342 Q -0 .095 -2 3.860 -2 3.860 -0 .095 -2 3.860 0.810 203.440 -4 7.720 -1 .190 -2 98.880 Q 0.081 20.344 -2 30.816... Q 0.714 77.802 -3 4.348 -1 .286 -1 40.132 1.005 109.512 3.728 -0 .995 -1 08.422 Q 0.857 215.244 -3 5.916 -1 .143 -2 87.076 0.048 12.056 0.000 0.000 0.000 Q -0 .143 -3 5.916 -3 5.916 -0 .143 -3 5.916 1.048