ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

Vùng xây dựng công trình có: - Cường độ gió qq = 1,2 (KN/m2), Hệ số gió đẩy kgió đẩy = 0,8 Hệ số gió hút kgió hút = 0,6. Cầu máng thuộc công trình cấp III Dùng bê tông mác M150, cốt thép nhóm CI, Dung trọng bê tông b = 25 KN/m3 - Các chỉ tiêu tính toán tra trong quy phạm như sau: - Hệ số tin cậy: kn = 1,15 Cường độ tính toán đối với các trạng thái giới hạn nhóm một: - Nén dọc trục: Rn = 70 (daN/cm2) - Kéo dọc trục: Rk = 6,3 (daN/cm2) Cướng độ tính toán đối với các trạng thái giới hạn nhóm hai: - Kéo dọc truc: R = 9,5 (daN/cm2)

Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C 1TK2 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Giáo viên hướng dẫn: Đới Thị Bình STT: 07 A, TÀI LIỆU THIẾT KẾ: Kênh dẫn nước N qua vùng trũng Sau so sánh phương án chọn phương án xây dựng cầu máng bê tơng cốt thép Dựa vào địa hình, qua tính tốn thuỷ lực thuỷ nơng người ta xác định kích thước mức nước yêu cầu cầu máng sau: Số thứ tự 07 Chiều dài L (m) 30 Bề rộng B (m) 3,6 Hmax (m) 2,4 Mác bê tơng 150 Nhóm thép CI Số nhịp Sơ đồ cầu máng Thân máng; Tr ; Ni tip Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C 1TK2 B Ct ngang máng Lề Vách máng Đáy máng Dầm đỡ dọc máng Khung đỡ H Vùng xây dựng cơng trình có: - Cường độ gió qq = 1,2 (KN/m2), Hệ số gió đẩy kgió đẩy = 0,8 Hệ số gió hút kgió hút = 0,6 Cầu máng thuộc cơng trình cấp III Dùng bê tơng mác M150, cốt thép nhóm CI, Dung trọng bê tông b = 25 KN/m3 - Các tiêu tính tốn tra quy phạm sau: - Hệ số tin cậy: kn = 1,15 Cường độ tính tốn trạng thái giới hạn nhóm một: - Nén dọc trục: Rn = 70 (daN/cm2) - Kéo dọc trục: Rk = 6,3 (daN/cm2) Cướng độ tính tốn trạng thái giới hạn nhóm hai: - Kéo dọc truc: R ck = 9,5 (daN/cm2) - Nén dọc trục: R cn = 85 (daN /cm2) Cường độ tính tốn cốt thép trạng thái giới hạn nhóm thứ nhất: - Ra = R'a = 2100 (daN /cm2) - Hệ số điều kiện làm việc bê tông kết cấu bê tông: mb4 = 0,9 - Hệ số điều kiện làm việc thép: ma = 1,1 - Hệ số giới hạn: = 0,7 A0 = 0,455 Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C 1TK2 - Mụ dun dàn hồi thép: Ea = 2,1.106 (daN /cm2) - Mô dun đàn hồi ban đầu bê tông: Eb = 2,1.105 (daN /cm2) E a - n  E 10 b - Hàm lượng cốt thép tối thiểu: min = 0,1% - an.gh = 0,24 (mm) f - Độ võng cho phép :     l  500 B TÍNH TỐN KẾT CẤU CÁC BỘ PHN CA CU MNG: Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Trờng cao đẳng thuỷ lợi B¾c Bé Líp C 1TK2 Tính nội lực phận cầu máng với tổ hợp tải trọng: bản, đặc biệt, thời gian thi công Trong phạm vi đồ án tính với tải trọng tổ hợp tải trọng Thiết kế lề người đi: 1.1 Sơ đồ tính tốn: Cắt 1m dài theo chiều dọc máng xem lề người dầm công xôn ngàm đầu vách máng Chọn bề rộng lề L1 = 0,8 m = 80 cm Chiều dày lề người thay đổi dần: h1 =  12 cm Trong tính tốn lấy chiều dày trung bình: h = 10 cm 12cm 8cm 80cm 800cm Hình1-1 : Sơ đồ tính tốn lề người 1.2 Tải trọng tác dụng: a- Trọng lượng thân (qbt): c q bt = b h b = 25 0,1 = 2,5 (kN/m) b- Tải trọng người (qng):Tải trọng người lấy sơ kN/m2 c q ng = = (kN/m)  Tải trọng tính toán tổng cộng tác dụng lên lề người Trong đó: n tb = 1,05 ; n ng = 1,2 hệ số vượt tải  qtc = nbt qbt + nng qng = 1,05 2,5 + 1,2 = 5,025 (kN/m) 1.3 Xác định ni lc: Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Líp C 1TK2 4,02 kN 1,608 kNm ql = 5,025 kN/m M Q Hình 1-2 Biểu đồ nội lực lề người 1.4 Tính tốn, bố trí cốt thép ● Tính tốn thép cho mặt có mơ mên lớn (mặt cắt ngàm): M = 1,608 kNm Chọn tiết diện chữ nhật có thơng số sau: b = 100cm, h = 10cm Chọn a = → h = cm Tra hệ số: kn = 1,15 mb = 1,00 nc = Rn = 70 daN/cm2 ma = 1,1 Ra = 2100 daN/cm2 M= 1,608 kNm = 1,608.104 daNcm kn nc M 1,15 11,608 104 A  0,041 mb Rnbh02 170 100 82 Fa  →  =   A = 0,042 mb Rnbh0 170 100 8 0,042 ma Ra  1,12100 1,018cm Bố trí 58/1m (2,51cm ) Bố trí thép cấu tạo vng góc 46/1m ● Kiểm tra điều kiện cường độ theo lực cắt Q (tính với Q max = 402 daN) k1.mb4.Rk.b.h0 = 0,8.0,9.6,3.100.8 = 3628,8 daN kn.nc.Q = 1,15.1.402 = 462,3 daN Có: kn.nc.Q < k1.mb4.Rk.b.h0  Khơng cần đặt cốt ngang ● Bố trí thép l ngi i: Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bé Líp C 1TK2 M  a = 25  a = 25 h ho a 58 b = 100cm Hình1-3 Bố trí thép lề nguời Vách máng: 2.1 Sơ đồ tính tốn: Cắt 1m dài dọc theo chiều dài máng Vách máng tính dầm công xôn ngàm đáy máng dầm dọc Sơ chọn kích thước vách máng sau: - Chiều cao vách máng: Hv = Hmax +  = 2,4 + 0,5 = 2,9 m Trong đó:  = 0,5 m - độ cao an toàn - Bề dày vách thay đổi dần từ: hV = 12  20 cm Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thÐp Líp C 1TK2 Hv = 2,9m Hmax = 2,4m m Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ 20 Hình2-1 Sơ đồ tính tốn vách máng 2.2 Tải trọng tác dụng Do điều kiện làm việc vách máng nên tải trọng tác dụng gồm: - Mô men tập trung người lề truyền xuống: M ng ; - Mô men trọng lượng thân lề đi: M l ; - Áp lực nước nước tương ứng với H max : q n ; - Áp lực gió (gồm gió đẩy gió hút): q g ; Các tải trọng gây căng căng vách máng - Các tải trọng gây căng ngoài: M l , q gd ql L2l 2,5.0,8 M   0.8kNm 2 c l Ml = nl M lc = 1,05 0,8 = 0,84 kNm Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C 1TK2 c qgd k gd qg 1m 0,8.1, 2.1 0,96kN / m; c qgd ng qgd 1,3.0,96 1, 248kN / m Trong đó: ng =1,3 – hệ số vượt tải gió - Các tải trọng gây căng trong: M l , M ng , q n , q gh : M lc 0,8kNm; M l 0,84kNm c M ng M ng qng L2l 2.0,82   0,64kNm 2 c nng M ng 1, 2.0,64 0,768kNm Biẻu đồ áp lực nước có dạng hình tam giác: q cn max = kd.n.Hmax.1 = 1,3.10.2,4.1 = 31,2 (kN/m) q n max = nn.q cn max = 1.31,2 = 31,2 (kN/m) Trong đó: kd = 1,3 hệ số động nn = hệ số vượt tải dòng nước c q gh = kgh.qg.1 = 0,6.1,2.1 = 0,72 (kN/m) c qgh = ng.q gh = 1,3.0,72 = 0,936 (kN/m) Ml = 0,84 kNm Mng=0,768 kNm Hmax Ml=0,84 kNm qgd = 1,248 kN/m qmax = 31,2 kN/m qgh = 0,936 kN/m Hình 2-2 Tải trọng tác dụng lên vách máng Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C 1TK2 2.3 Xác định nội lực 2.3.1 Trường hợp căng - Xét mặt cắt nguy hiểm (mặt cắt ngàm) M = M l + M gd M lc = 0,8 kNm ; M l = 0,84 kNm c M gd  c qgd H v2 c 0,96.2,92  4,0368kNm; M gd = n g M gd = 1,3.4,0368 = 5,248 kNm M = 5,248 + 0,84 = 6,088 kNm 5,248 kNm 0,84 kNm Mgd Ml 3,37 kN Qgd Ql Hình 2-3 Biểu đồ nội lực vách máng (trường hợp căng ngoài) 2.3.2 Trường hợp căng - Xét mặt cắt nguy hiểm (mặt cắt ngàm) M = M l + M ng + M n + M gh M lc = 0,8 kNm ; M l = 0,84 kNm c M ng = 0,64 kNm ; M ng = 0,768 kNm M nc qnc max H max 31,2.2, 42   29,952kNm 6 M n nn M nc 1.29,952 29,952kNm Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C 1TK2 c qgh H v2 0,72.2,92   3,0276kNm 2 c M gh ng M ng 1,3.3,0276 3,9359kNm M = 0,84 + 0,786 + 29,952 + 3,9359 =35,5139 kNm Q = Q l + Q ng + Q n + Q gh c M gh Q l 0 ; Q ng = qmax H max 31,2.2,  37,44kN 2 Qgh qgh H v 0,936.2,9 2,714kN Qn  Q = 37,44 + 2,714 = 40,15 kN 0.84 kNm Ml 0,768 kNm M ng 29,952 kNm Mn 37,44 kN 3,9356 kNm M gh Ql Q ng Qn 2,714 kN Qgh Hình2-4 Biểu đồ nội lực vách máng (Trường hợp căng trong) 2.4.Tính tốn, bố trí cốt thép Tiết diện tính tốn hình chữ nhật b = 100cm, h = 20cm Chọn a = 2cm, h = h – a = 18cm Tra hệ số: kn = 1,15 mb = 1,00 nc = Rn = 70 daN/cm2 ma = 1,1 Ra = 2100 daN/cm2 2.4.1 Trường hợp căng (M = 6,088 kNm) A kn nc M 1,15.1.60880  0,031 0.031 mb Rnbh02 1.70.100.182 Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 10 ... bh0  Khơng cần đặt cốt ngang Bố trí cốt thép Lớp trong: 5 14/1m Lớp ngoài: 5 8/1m Dọc theo phương dịng chảy bố trí lớp thép cu to 8/1m Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép 11 Trờng cao đẳng... - Hàm lượng cốt thép tối thiểu: min = 0,1% - an.gh = 0,24 (mm) f - Độ võng cho phép :     l  500 B TÍNH TỐN KẾT CU CC B PHN CA CU MNG: Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Trờng cao... ni lc: Đồ án môn học: Kết cấu bê tông cốt thép Trờng cao đẳng thuỷ lợi Bắc Bộ Lớp C 1TK2 4,02 kN 1,608 kNm ql = 5,025 kN/m M Q Hình 1-2 Biểu đồ nội lực lề người 1.4 Tính tốn, bố trí cốt thép ●