11 BANG TINH 121 132 CHUONG VI DAM LIEN HOP DAM CHINH

DẦM LIÊN HỢP THÉP – BÊ TƠNG Bảng Tính Tựa Đề DẦM CHÍNH LIÊN HỢP THÉP – BÊ TƠNG Dầm nhịp 8,85 m khung trục 6.1 MẶT BẰNG BỐ TRÍ DẦM CHÍNH Hình 6.1 Mặt bố trí dầm 6.2 DỮ LIỆU BAN ĐẦU 6.2.1 Tấm tơn thép (profile sheeting) Sử dụng tôn thép comflor 46 có dạng sau : Giới hạn chảy : Module đàn hồi : Chiều dày tôn : Chiều dày thiết kế : Hình 6.2 Cấu tạo sàn liên hợp f yp = 350 N/mm2 Es = 210 kN/mm2 ts = 1,2 mm = 1,16 mm 121 DẦM LIÊN HỢP THÉP – BÊ TƠNG Diện tích tiết diện : Chiều cao tơn thép : Thể tích bê tơng đơn vị diện tích : Trọng lượng tơn thép : Mơmen qn tính dương : Mơmen qn tính âm : Sức kháng đặc trưng : Sức kháng mômen dương : Sức kháng mômen âm : Khoảng cách từ mặt tới trọng tâm tôn : Khoảng cách từ mặt tới trọng tâm tôn : Lực cắt đặc trưng : Lực cắt tính tốn : Thơng số kiểm tra cắt dọc : Ap = 1534mm2/m hp = 46 mm Vc = 0,101 m3/m2 Wp = 0,13 kN/mm2 I+ = 53 cm4/m I- = - cm4/m Mpa =6,59 kNm/m MRd+= 5,99 kNm/m M Rd-= 6,23 kNm/m e = 18,6 mm ep = 20,44 mm V pa = 92,73 kN V Rd = 92,73 kN m = 86,8 N/mm2 k = 0,216 N/mm2 6.2.2 Đặc trưng sàn Chiều cao sàn liên hợp : h = 120 mm Chiều cao lớp bê tơng phía tơn hc = 74 mm Khoảng cách từ mặt đến trọng tâm tôn : dp = 101,4 mm 6.2.3 Bê tông Cấp độ bền bê tông : Trọng lương riêng : Cường độ chịu nén mẫu hình trụ : Cường độ chịu kéo mẫu hình trụ : Module đàn hồi cát tuyến : C20/25 γ = 25 kN/m3 fck = 20 N/mm2 fctm = 2,2 N/mm2 Ecm = 29 kN/mm2 6.2.4 Đặc trưng cốt thép Đường kính cốt thép : Khoảng cách rải cốt thép : Diện tích cốt thép : Giới hạn đàn hồi : Module đàn hồi : ϕ = 10 mm a = 150 mm As = 523 mm2/m fsk = 420 N/mm2 Ea = 210 kN/mm2 6.2.5 Hệ số an toàn Tĩnh tải : Hoạt tải : Bê tông : Thép tôn, thép kết cấu : Cốt thép : Hệ số tính tốn lực cắt : γ G = 1,35 γ Q = 1,5 γ c = 1,5 γap, γa = 1,1 γs = 1,15 γVS = 1,25 122 DẦM LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG Chốt liên kết chịu cắt : γV = 1,25 6.2.6 Đặc trưng thép hình Chọn mác thép XCT42 tương đương S275 Giới hạn chảy : f yp = 260 N/mm2 Module đàn hồi : Ea = 210 kN/mm2 Trọng lượng riêng : γa = 78,5 kN/m3 Trọng lượng mét dài : wa = 0,88 kN/m Diện tích mặt cắt ngang : Aa = 112 cm2 Chiều cao : h = 550 mm Bề rộng : b = 200 mm Chiều dày cánh : t f = 15 mm Chiều dày bụng : tw = 10 mm Mômen quán tính trục x-x : Ix-x= 54662 cm4 Mơmen kháng uốn trục x-x : Wx-x = 1988 cm3 Mômen kháng uốn dẻo trục x-x : Wpl,x-x = 2281 cm3 Bán kính qn tính trục x-x: rx = 22,09 cm Mơmen qn tính trục x-x : Iy-y= 2004,3 cm4 Mơmen kháng uốn trục x-x : Wy-y = 200,4 cm3 Bán kính quán tính trục x-x: ry = 4,23 cm 6.2.7 Đặc trưng chốt liên kết chịu cắt Đường kính : Chiều dài ban đầu : Chiều dài sau hàn : Sức bền kéo đứt : d = 19 mm h = 100 mm hs = 95 mm fu = 450 N/mm2 6.3 CHIỀU RỘNG THAM GIA LÀM VIỆC CỦA SÀN Đối với dầm chính, sơ đồ tính dầm đầu ngàm, nên cần xác định bề rộng tham gia làm việc sàn vị trí nhịp gối tựa Hình 6.3 Sơ đồ tính chiều rộng tham gia làm việc sàn b1 = (m) b2 = (m) Chiều dài nhịp dầm Le = 8,85 (m)  Tại vị trí nhịp : be1 = min(Lo/8, b1) = (0,7.8,85/8 , 3) = 0,7743 (m) be2 = min(Lo/8, b2) = (0,7.8,85/8 , 3) = 0,7743(m) 123 DẦM LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG Vậy chiều rộng tham gia làm việc sàn : beff  be1  be  0,7743  0,7743  1,548 (m)  Tại vị trí gối tựa d Nhận xét thấy chiều rộng sàn tham gia làm việc gối tựa biên nhỏ gối tựa trung gian , tính tốn kiểm tra tiết diện với chiều rộng tham gia làm việc sàn gối tựa biên be1 = min(Lo/8, b1) = (0,25.8,85/8 , 3) = 0,2765 (m) be2 = min(Lo/8, b2) = (0,25.8,85/8 , 3) = 0,2765(m) 2, 25   1   0,55  0,025  0,75 0, 2765    2, 25     0,55  0,025  0,75 0, 2765    Vậy chiều rộng tham gia làm việc sàn : beff  1be1  2be  0,75  0, 2765   0, 414 (m) 6.4 KIỂM TRA LOẠI TIẾT DIỆN Hệ số   235 235   0,95 fy 260 Bản cánh : c 95   6,33 → lấy kl = Vậy sức bề chống cắt chốt sàn liên hợp : PRd  63,78 1  63,78 (kN) Lực cắt dọc trục :  A f 0,85beff hc f ck  As f sk   2647,27;1798,11  272,8  2070,91 Vlf   a y ;     c s  a  (kN) Lượng chốt hàn nửa dầm cần để liên kết hoàn toàn : V 2070,91 N f  lf   32 chốt PRd 63,78 Số chốt bố trí thực tế nửa dầm : L / 8850 / N  e   44 chốt 225 100 Vậy đủ chỗ để bố trí liên kết để đạt liên kết hồn tồn Chi tiết bố trí kích thước tuân thủ theo tiêu chuẩn phần lý thuyết vẽ thuyết minh kl  0,6 6.6.2.5 Cốt thép ngang chống phá hoại cắt dọc Bố trí thép ngang phạm vi bề rộng tham gia làm việc vủa sàn Bố trí cốt thép ϕ12 @100 có As = 1131 mm2 P 63,78 VSd  0,5 Rd  0,5   318,92 (kN) s 0,1 Chiều dài phá hoại bề rộng nhỏ mặt cắt ngang qua sàn, trường hợp , Ls = hc = 74 mm Giá trị lực kháng cắt bê tông : τRd = 0,26 N/mm2 Khả bê tông chịu cắt cố thép chịu kéo : VRd(1)  2,5 Rd Lsb  Ae f sk /  s  Ap f yp /  ap VRd(1)   2,5  0,26  74 1000  1131 390 /1,15103  431 (kN) Khả bê tông chịu nén : VRd(2)  0,2Ls f ck b /  c  Ap f yp /  ap / VRd(2)  0,2  74 1000 /1,5  1534  350 /   1,1  479,13 (kN) Vậy khả chịu cắt dọc : VRd  VRd(1) ;VRd(2)  431(kN) > VSd → OK   6.6.3 Kiểm tra trạng thái sử dụng (SLS) 6.6.3.1 Độ võng Hệ số tính đổi n : 129 DẦM LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG n Ea 210  10,86 Ecm   29  1  29    Ecm    2  2 Tỷ số diện tích dầm thép với diện tích cánh bê tơng : A 1120 100 r a   0,098 beff hc 1548  74 Trong vùng mơmen dương nên mơmen qn tính tiết diện khơng nứt : I   Aa  hc  2hp   1  nr   beff hc3 12n  Ia  11200  74   46  550 2 1548  743  I    54662 104 104  124774,72 (cm4)  1  10,86  0,098   12 10,86   Độ võng lớn :lấy từ Etabs δmax = 12 mm < L/250 = 8850/250 = 35,4 mm → OK 6.6.3.2 Nứt bê tông Bề rộng giới hạn vết nứt chọn wk = 0,3 mm Khoảng cách trục trọng tâm cánh bê tông trọng tâm tiết diện liên hợp xem bê tông không nứt bỏ qua cốt thép : z0 = z – hc/2 = 128,98 – 74/2 = 91,98 mm 1 kc   0,3  → kc   0,3  1,01 >1  hc /  z0   74 /   91,98 → kc = Hệ số giảm sức bề chịu kéo k = 0,8 Hệ số giảm trượt cục ks = 0,9 Bố trí 2ϕ25 nên ứng suất cốt thép σs = 280 N/mm2 Cường độ chịu kéo bê tông sau 28 ngày :f ct = N/mm2 Diện tích phần bê tơng chịu kéo Act = beffhc = 30698,43 mm2 Diện tích cốt thép tối thiểu :  As min  kks kc fct Act /  s  1 0,8  0,9   30698,43 / 280  236,8 mm2 Vậy cốt thép bố trí chống nứt đủ BẢNG TĨM TẮT TÍNH TỐN DẦM CHÍNH NHỊP 5,9m KHUNG TRỤC & DẦM CHÍNH NHỊP 2,95m KHUNG TRỤC Chọn tiết diện giống cho loại dầm để đơn giản thuận tiện chế tạo, đồng thời tăng độ cứng tổng thể cho nhà thiết kế liên kết đồng Một số giá trị thuộc dầm nhịp 2,95 khơng có dầm vồng lên khơng xuất mơmen âm Kí hiệu Đơn vị B 5,9m B 2,95m Đặc điểm dầm 130 DẦM LIÊN HỢP THÉP – BÊ TƠNG Nhịp dầm Nhịp tính tốn Đặc trưng tiết diện Chiều cao Bề rộng cánh Chiều dày bụng Chiều dày cánh Bán kính lớn Góc Diện tích Khối lượng Mơmen qn tính Mơmen chống uốn Kiểm tra ổn định tiết diện dầm thép Bản cánh Kiểm tra Bản bụng L Le mm mm 5900 5900 2950 2950 bf tw tf R r Aa ρ Iay Wpl mm mm mm mm mm mm cm2 Kg/m cm4 cm3 350 140 9,1 14,6 15 7,5 71,1 58,8 14200 920 350 140 9,1 14,6 15 7,5 71,1 58,8 14200 920 3,45 9,5 OK 31,96 68,45 OK 3,45 9,5 OK 31,96 68,45 OK kNm kNm kN 77,62 77,62 50,42 38,0 33,73 kNm 217,38 OK 398,38 OK 217,38 OK 398,38 OK kNm kNm kN 194,86 226,48 186,47 77,24 126,35 122,74 Kn Kn Kn kNm 1198 1656,27 966 387,76 589,21 1656,27 966 330,15 kNm 290,35 290,35 Kn 398,38 398,38 c/tf 10ε c/tf < 10ε d/tw 72ε d/tw < 72ε Kiểm tra Nội lực giai đoạn thi công Mômen dương MSd Mômen âm MSd Lực cắt VSd Kiểm tra khả chịu lực giai đoạn thi công Momen kháng Mapl,Rd Kiểm tra MSd < Mapl,Rd Lực kháng cắt VplRd Kiểm tra VSd < VplRd Nội lực giai đoạn liên hợp Momen dương MSd Mômen âm MSd Lực cắt VSd Khả chịu lực tiết diện liên hợp Lực nén cánh bê tông Ncf Lực kéo dầm thép Napl Lực dọc cánh dầm thép Nbf Mômen kháng dương tiết diện MplRd liên hợp Mômen kháng âm tiết diện liên MplRd hợp Khả chịu cắt tiết diện liên VplRd hợp Kiểm tra khả chịu lực tiết diện liên hợp kN 131 DẦM LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG Khả chịu uốn Khả chịu cắt Tính tốn số lượng neo liên kết Lực cắt phá hoại neo Lực cắt phá hoại bê tông quanh neo Lực cắt tác dụng Số lượng neo cần thiết Số lượng neo liên kết Đủ liên kết hồn tồn Tính tốn cơt thép ngang Diện tích cốt thép ngang Kiểm tra độ võng Hệ số tính đổi Tỷ số Tổng độ võng MSd < MplRd VSd < VplRd OK OK OK OK PRd PRd Kn Kn 81.7 63.8 81.7 63.8 VL Nf N Kn Neo Neo 1531,43 24 30 OK 921,90 14 15 OK d12@100 N r δ [δ] Kiểm tra độ võng tổng Kiểm tra vết nứt vùng cánh bê tơng Diện tích cốt thép tối thiểu Asmin Diện tích cốt thép bố trí sãn As mm 10,86 0,092 11 23,6 OK 10,86 0,187 11,6 OK mm2/m mm2/m 221 981 OK 108 981 OK 132 ... trục x-x : Ix-x= 54662 cm4 Mơmen kháng uốn trục x-x : Wx-x = 1988 cm3 Mômen kháng uốn dẻo trục x-x : Wpl,x-x = 2281 cm3 Bán kính quán tính trục x-x: rx = 22,09 cm Mơmen qn tính trục x-x : Iy-y=... nhịp 8,85m MSd (kNm) VSd (kN) Tầng điển hình -5 58,93 325,76 -3 07,51 312,88 Trệt -5 06,99 320,96 -3 25,34 325,72 Vậy giá trị MSd,max+ = 325,76 kNm; MSd,max- = 558,93 kNm; VSd,max = 325,34 kN Vậy MSd,max+... 22,09 cm Mơmen qn tính trục x-x : Iy-y= 2004,3 cm4 Mơmen kháng uốn trục x-x : Wy-y = 200,4 cm3 Bán kính quán tính trục x-x: ry = 4,23 cm 6.2.7 Đặc trưng chốt liên kết chịu cắt Đường kính : Chiều