ĐỒ án bê TÔNG BÁCH KHOA - tính toán chi tiết

Sơ đồ xác định nhịp tính toán của bảnCắt theo phương cạnh ngắn một dải có chiều rộng b = 1 m, xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là dầm chính và các dầm phụ hình 1.. Xác dị

2 Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện:

Hình 1 Sơ đồ xác định nhịp tính toán của bản

Cắt theo phương cạnh ngắn một dải có chiều rộng b = 1 (m), xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là dầm chính và các dầm phụ (hình 1)

Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa Cụ thể nhưsau:

- Đối với nhịp biên:

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Hình 2 Sơ đồ tính và biểu đồ bao mômen của bản sàn

- Tính toán chi tiết (Xét nhịp biên)

(thỏa điều kiện hàm lượng cốt thép)

Chênh lệch diện tích tiết diện ngang:

→ 1<p s

g s<3→ α=0.25 → α L o=0.25× 2100=525 mm

Hình 2 Sơ dồ tính của dầm phụ Hình 1 Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ

- Chọn chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa:

L an=120 mm ≥ 10 d

PHẦN II: DẦM PHỤ

1 Sơ đồ tính

Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo Sơ đồ tính là dầm liên tục 4 nhịp có các gối tựa là dầmchính (Hình 1, 2)

Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa

- Đối với nhịp biên:

- Tung độ tại các tiết diện của biểu đồ bao mômen tính theo công thức sau:

M=β ×q dp × L o2 (đối với nhịp biên L o=L ob)

β, k – hệ số tra phụ lục 8

- Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 1.

- Mômen âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:

x1=k × L ob=0.2612× 5.1=1.332 m

- Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:

Hình 3 Biểu đồ bao nội lực của dầm phụ

- Bêtông có cấp độ bền chịu nén B15: R b=8.5 MPa; Rbt=0.75 MPa

- Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại AII: R s=280 MPa

- Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại AI: R sw=175 MPa

4.1 Cốt dọc

a) Tại tiết diện ở nhịp

- Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện

chữ T

- Xác định S f:

- Kích thước tiết diện chữ T (b f '=1160 ;hf '=80 ;b=200 ;h=450 mm).

- Xác đinh vị trí trục trung hòa:

b) Tại tiết diện ở gối

- Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ

nhật b dp × h dp=200 × 450 mm

- Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 2.

- Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q=109.3 kN

- Kiểm tra tiết diện tính toán:

- Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 3.

Bảng 3 Tính khả năng chịu lực của dầm phụ

bên trái

5.2 Xác dịnh tiết diện cắt lý thuyết

- Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x, được xác định theo tam giác dồng dạng.

- Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy bằng độ dốc của biểu đò bao mômen.

Bảng 4 Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

Nhịp biên

bên trái

5.3 Xác định đoạn kéo dài W

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

- Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 5.

Bảng 5 Xác định đoạn kéo dài W của dầm phụ

Nhịp 2 bên trái (bên

Nhịp 3 bên trái (bên

6 Kiểm tra neo, nối cốt thép

- Nhịp biên bố trí 3d12 + 3d14 có A s=801 mm 2, neo vào gối 2d14 có A s=308 mm 2

- Tại nhịp 2, nối 2 thanh số 5 (2d12) Chọn chiều dài đoạn nối là 240 mm = 20d

Hình 3 Các trường hợp đặt tải của dầm 4 nhịp

- Tĩnh tải từ dầm phụ truyền lên dầm chính:

- Sơ đồ tính dầm chính đối xứng, các trường hợp đặt tải được trình bày trên hình 2.

b) Xác định biểu đồ mômen cho từng trường hợp tải

- Tung độ của biểu đồ mô men tại tiết diện bất kỳ của từng trường hợp đặt tải được xác định theo công thức:

tính nội suy theo phương pháp cơ học kết cấu

Sơ đồ d

Hình 4 Biểu đồ mômen của từng trường hợp tải (kNm)

P 1

0.286 264.7 0.238220.3 −0.143−132.4 −0.127−117.5 −102.7−0.111 −0.095−87.9

Hình 4 Biểu đồ mômen của từng trường hợp tải (kNm)

c) Xác định biểu đồ bao mô men

Bảng 2 Xác định tung độ biểu đồ mômen thành phần và biểu đồ bao mômen (kNm)

Tiết diệnMômen

Hình 6 Các biểu đồ mômen thành phần và biểu đồ bao mômen (kNm)

Do đó lực cắt giữa 2 tiết diện đó là:

b) Xác định các biểu đồ bao nội lực

Hình 8 Biểu đồ bao lực cắt (kN)

4 Tính cốt thép

4.1 Cốt dọc

a) Tại tiết diện ở nhịp

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

b) Tại tiết diện ở gối

- Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật: b dc ×h dc=300 ×700 mm (hình 9.2).

Giả thiết: a gối=70 mm⟹ h o=h−a gối=700−70=630 mm

- Sử dụng mômen mép gối để tính cốt thép cho tiết diện gối, do dầm chính tính theo sở

Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 5

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

- Khả năng chịu cắt của cốt đai:

⟹ Q A , C<Q swb: không cần tính cốt xiện chịu cắt cho gối A và gối C, nếu có cốt xiên chỉ

là do uốn cốt dọc lên để chịu mômen

⟹ Q B<Q swb: không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối B

- Xác định bước cốt đai lớn nhất cho phép:

 Tại tiết diện đang xét, cốt thép có diện tích A s.

 Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt théo dọc a o ,nhịp=25 mm và a o , gối=40 mm; khoảng cách thông thủy giữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30 mm

 Xác định a th ⟹ h oth=h dc−a th

γ b R b b h oth ⟹ α m=ξ (1−0.5 ξ) ⟹[M]=α m γ b R b b h oth2

- Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 6

Bảng 6 Tính khả năng chịu lực của dầm chính

5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

- Vị trí tiết diện 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 Số liệu tính toán thể hiện trong bảng 7

Bảng 7 Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

bên trái (bên

phải lấy dối

xứng)

5.3 Xác định đoạn kéo dài W

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

W = 0.8 Q−Q s ,inc

2 q sw +5 d ≥20 d

Trong đó:

Q – lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mô men;

Q s , inc – khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cát bớt cốt dọc,

- Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 7

Tiết diện Thanhthép (kN)Q qsw (kN/

Nhịp 2 bên trái (bên

Gối C bên trái (bên

phải lấy đối xứng)

6 Kiểm tra neo, nối cốt thép

1/3 ×2239=746 mm2 Chọn chiều dài đoạn neo vào gối biên là 330 mm

20d = 500 mm