Thuyết minh tính toán dầm phụ trục a

Đồ án tốt nghiệp Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  TÍNH TỐN DẦM PHỤ PHẦN A: TÍNH TỐN DẦM TRỤC A TẦNG A TÍNH DẦM D1 TRỤC A I SỐ LIỆU TÍNH TỐN: Dùng bê tơng có cấp độ bền B20 có : Rb = 11,5 MPa R bt = 0,9 MPa Dùng cốt thép nhóm AI (Ø < 10) có: Rs = Rsc = 225 MPa R sw = 175 MPa cốt thép nhóm AII (Ø ≥ 10) có: Rs = Rsc = 280 MPa R sw = 225 MPa II PHÂN TÍCH VÀ CHỌN SƠ ĐỒ TÍNH: Dầm trục A dầm liên tục nhịp đối xứng qua đoạn trục trục 4, dầm chạy qua đầu cột Sơ đồ tính dầm liên tục tựa lên khớp kê đầu cột (nhÞp 1) (nhÞp 2) (nh Þp 3) 3,8m 3,7m 7,5m 3,9m 3,6m (n hÞp 4) 4,2m 7,5m 4,2m (nhÞp 5) 3,6m 8,4m 3,9m 7,5m 3,7m 3,8m 7,5m III XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM: Tải trọng tác dụng lên dầm gồm có tĩnh tải hoạt tải Tĩnh tải tác dụng lên dầm gồm: - Trọng lượng thân dầm lớp vữa - Tải trọng sàn truyền vào - Tải trọng trọng lượng tường cửa truyền lên dầm - Tải trọng dầm phụ truyền lên Trọng lượng thân dầm Sơ chọn tiết diện dầm: hd = ( 1  )l 20 12 b = ( 0,3  0,5 )h Chọn kích thước dầm kết tính tốn bảng sau:  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 68 - Đồ án tốt nghiệp Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  Bảng 1.1 Chiều Nhịp h(m) dài dầm l 20 l(m) b(m) h l 12 0,3h 0,5h b(chọn) (chọn) 1;2&4;5 7,50 0,375 0,625 0,6 0,18 0,3 0,25 8,40 0,420 0,700 0,65 0,195 0,325 0,25 Cấu tạo phần sàn giao với dầm tính vào trọng lượng sàn Vì trọng lượng thân dầm tính với phần khơng giao với sàn + Trọng lượng phần bê tông: h q = n.bt.(h - hb).b b + Trọng lượng phần vữa trát: h q = n vt.d.[(b + 2(h - hb)] b Với hb= 100 mm: nhịp dầm Kết tính toán bảng 1.2 Bảng 1.2 Tiết diện Nhịp d h-hb (m) Bê Phần gtt tc g (N/m) Tổng (N/m) gtt Phần Phần dầm (m) (m) b h Bê tông N/m3 (N/m3) Bê tông (N/m) trát trát 1,2,4,5 0,25 0,60 0,1 0,50 25000 16000 3125 208 1,1 1,3 3438 270 3708 0,25 0,65 0,1 0,55 25000 16000 3437,5 216 1,1 1,3 3781,25 291 4072 tông 7500 3800 trát 42200 7500 3700 nbt ntr 8400 3900 3600 4200 7500 4200 7500 3600 3900 3700 3800 1850 d p4 4000 A d p1 d p2 25 25 5 d p3 d p2 d p1 2.Tải sàn truyền vào dầm: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm xét gồm có tĩnh tải hoạt tải  Với sàn kê cạnh:  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 69 - Đồ án tốt nghiệp Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  Tải trọng phân bố sàn truyền dầm với góc truyền lực 45 o Gọi gs (N/m2) lực phân bố diện tích sàn Tải gs (N/m2) truyền dầm theo sơ đồ hình vẽ: Trong : qtd 1  2.   q1 qtd  q1 Với: q1= l1 l1 l1.g s   2.l 2 gs l l l l1 gs l l  qtd1 l l qtd2 l Với sàn dầm: Tải trọng phân bố sàn truyền sàn hai dầm dọc (vng góc với phương cạnh ngắn bản) Trong : qtđ3 = q1 = l1.g s qtd3 l1 l2 l2 Kết tính tốn bảng 2.1 Bảng 2.1 Tải trọng sàn truyền lên dầm (N/m)  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 70 - Đồ án tốt nghiệp Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  Tải trọng tính tốn Ơ sàn phân bố sàn (N/m2 ) Tĩnh tải Hoạt tải Công thức 3918 1950 3918 1950 3918 1950 3918 1950 3918 1950 25 3918 4800 = l1 2.l2 K=1-22+3 0,5.gs.l1 0,5.gs.l1 0,5.gs.l1 0,5.gs.l1 g sl1.k g s l1 0,4762 0,6544 Tĩnh tải Hoạt tải 4652,6 2315,6 4530,2 2254,7 4475,1 2376,6 4407,8 2193,8 5127 2550 3624 4440 Tải tường cửa truyền vào dầm trục A:  Láúy thnh lỉûc táûp trung truưn vo nụt cäütbãn dỉåïi Đối với mảng tường đặc: để tiết kiệm người ta quan niệm có phần tường giới hạn phạm vi góc 60 truyền lực lên dầm, lại tạo thành lực tập trung xuống nút cột Sơ đồ truyền tải trọng từ Cäüt Dáöm táöng trãn Cäüt 30 60 tường xuống dầm nút cột thể hình Dáưm âang xẹt vẽ: 30 60 ld + Trọng lượng tính tốn 1m2 tường 20 gạch ống: gt = 1,1.3300 = 3630 (N/m2) Tải trọng từ tường truyền xuống có dạng hình thang hình tam giác:  Khi tải trọng từ tường truyền xuống có dạng hình thang: Gọi ht chiều cao tường : ht = chiều cao tầng – hd a = ht.tg30 =>  = a ld => gtđ = (1-2.2 + 3).gt.ht  Khi tải trọng từ tường truyền xuống có dạng hình tam giác => gtđ = l ( g t d tg 60 )  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 71 - Đồ án tốt nghiệp  Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  Đối với mảng tường có cửa: xem gần tải trọng tác dụng lên dầm toàn trọng lượng tường, cửa phân bố dầm  G G t  Gc  g t S t  g c S c gt : trọng lượng tính tốn m2 tường Trong : St : diện tích tường nhịp dầm xét nc : hệ số vượt tải cửa gc : trọng lượng tính tốn m2 cửa (gc= 250.1,1= 275 (N/m2)) Sc : diện tích cửa tường nhịp dầm xét gtường =  G ld Kết tính tốn bảng 2.2 Bảng 2.2: Tải trọng tường truyền vào dầm Nhịp l S (m) (m2) Sc St (m2) gc gt Gc Gt (m2) (N/m) (N/m) (N/m) (N/m) gtường= G ld (N) 1-2,5-6 7,5 20,25 4,64 15,61 275 3630 1276 55031 7507 2-3,4-5 7,5 20,25 10,12 10,13 275 3630 2783 36772 5274 3630 2178 52054 6456 3-4 8,4 22,26 7,92 14,34 275 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên dầm trục A (Lực phân bố đều) Bảng 2.3 Nhịp 1-2 2-3 3-4 Ld 3,8 3,7 3,9 3,6 4,2 Tĩnh tải Hoạt tải 15857 15735 13447 13379 19266 2316 2255 2377 2194 13980 Đối xứng với nhịp 3-4, 4-5, 5-6 4.Tải trọng dầm phụ truyền vào dầm trục A: (Quy lực tập trung) 4.1.Các tải trọng tác dụng lên dầm phụ: DP1,DP2,DP3,DP4 a Trọng lượng thân dầm phụ (DP1),(DP2),(DP3),(DP4) Sơ chọn tiết diện dầm phụ (DP1),(DP2),(DP3) với nhịp 4m là: 20x60 (cm) Trọng lượng dầm phụ trừ phần giao với sàn với chiều dày 10cm:  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 72 - Đồ án tốt nghiệp Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  Bảng tính trọng lượng thân dầm Tiết diện Dầm phụ (cm) L(m) b DP1 d h h-hb (cm) (cm) 4,0 20 60 Bê Phần tông trát qtc(N/m) Bê Phần qtt (N/m) nbt ntr Phần Tổng qtt Bê tông (N/m) tông trát trát 50 25000 16000 2500 192 1,1 1,3 2750 250 3000 (N/m3) (N/m3) DP2 DP3 Sơ chọn tiết diện dầm phụ (DP4) với nhịp 1,85m là: 20x40 (cm) Trọng lượng dầm phụ trừ phần giao với sàn với chiều dày 10cm Tiết diện Dầm phụ L(m) (cm) b h d h-hb Bê tông (cm) (cm) N/m Phần trát qtc(N/m) Bê Phần qtt (N/m) nbt ntr Phần Tổng qtt Bê tông (N/m) tông trát trát DP4 1,85 20 40 30 25000 16000 1500 128 1,1 1,3 1650 166 1816 b Trọng lượng sàn truyền vào dầm phụ: bao gồm tĩnh tải hoạt tải (N/m3) Tương tự sơ đồ truyền tải trên, tải trọng truyền dầm phụ tính tốn sau  Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP1  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 73 - Đồ án tốt nghiệp Tải trọng tính tốn phân Ơ sàn Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  bố sàn (N/m2) Tĩnh tải Hoạt tải 3918 1950 3918 1950 Tải trọng sàn truyền lên dầm (N/m) Cơng thức tính g sl1.k g sl1.k Tổng Tĩnh tải Hoạt tải 3287,2 1636 3430,3 1707,3 6718 3343 Với l1: chiều dài ô sàn theo phương cạnh ngắn k: 1-22 +3 dạng truyền tải qua sàn hình thang =  l1 2l2 Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP2 Tải trọng tính Ơ tốn phân bố sàn sàn (N/m2) Tĩnh tải Hoạt tải 3918 1950 3918 1950 Tải trọng sàn truyền lên dầm (N/m) Cơng thức tính g sl1.k g sl1.k Tổng Với l1: chiều dài ô sàn theo phương cạnh ngắn Tĩnh tải Hoại tải 3123,5 1554,5 3553,5 1768,6 6677 3323 k: 1-22 +3 dạng truyền tải qua sàn hình thang =  l1 2l2 Tải trọng từ sàn truyền vào dầm phụ DP3 Ơ Tải trọng tính sàn tốn phân bố Tải trọng sàn truyền lên dầm (N/m) sàn (N/m2)  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 74 - Đồ án tốt nghiệp Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  Tĩnh tải Hoạt tải Cơng thức tính Tĩnh tải 3918 1950 0,5.gs.l1 4897,5 2437,5 9795 4875 Tổng cộng Với l1: chiều dài ô sàn theo phương cạnh ngắn Hoạt tải 0,5.gs.l1: dạng truyền tải qua ô sàn dạng hình tam giác c Tải tường truyền vào dầm phụ: Tường dầm phụ DP1; DP2 xây gạch ống dày 100mm, DP3 xây gạch ống 200mm Với tường xây dầm phụ DP1, DP2, DP3 khơng có cửa nên tính mảng tường đặc Tải trọng tường truyền lên dầm phụ tính tốn sau:  Đối với dầm DP1 DP2 - Chiều dài tường: Ld= 4,0 (m) - Chiều cao tường: ht = 3,3 - 0,6 = 2,7 (m), (hd= 0,6m) - Tường dày 100 có gt= 1800 (N/m2) gtt=  10,8.1800 = 4860 (N/m) Đối với dầm DP3 - Chiều dài tường: Ld= 4,0 (m) - Chiều cao tường: ht = 3,3 - 0,6 = 2,7 (m), (hd= 0,6m) - Tường dày 200 có gt= 3630 (N/m2) gtt= 10,8.3630 = 9801 (N/m) 4.2 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên dầm phụ trục A: DP1,DP2,DP3,DP4 Dầm phụ DP1 DP2 DP3 DP4 Với Ptt = gtt Tĩnh tải Hoạt tải Tĩnh tải Hoạt tải tải trọng tải trọng (gtt) (qtt) tập trung tập trung 3343 3323 4875 (Ptt) 29254 29074 37500 1680 (Pht) 6686 6646 9750 Ld 4 1,85 14577 14537 18750 1816 ld l , Pht = qtt d 2  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 75 - Đồ án tốt nghiệp Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  ld: Chiều dài dầm phụ xét gtt = gtlbt + gsàn truyền vào + gtường truyền vào qtt = qsàn truyền vào Sơ đồ chịu tải dầm Tĩnh tải: 15,86kN/ m 39,18kN 29,07kN 29,25kN 15.74kN/ m 13,45kN/ m 13,38kN/ m 3,8m 19,27kN/ m 3,7m 3,9m 7,5m 3,6m 29,07kN 19,27kN/ m 4,2m 7,5m 29,25kN 13,38kN/ m 13,45kN/ m 15,74kN/ m 15,86kN/ m 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 1: 6,686kN 2,316kN/ m 2,255kN/ m 3,8m 3,7m 3,9m 7,5m 3,6m 4,2m 7,5m 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 2: 6,646kN 2,377kN/ m 2,194kN/ m 3,8m 3,7m 3,9m 7,5m 3,6m 4,2m 7,5m 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 3: 9,75kN 13,98kN/ m 3,8m 3,7m 3,9m 7,5m 3,6m 4,2m 7,5m 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 4: 6,646kN 2,194kN/ m 3,8m 3,7m 7,5m 3,9m 3,6m 7,5m 2,377kN/ m 4,2m 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 7,5m 3,7m 3,8m 7,5m Hoạt tải 5:  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 76 - Đồ án tốt nghiệp Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  6,686kN 2,255kN/ m 3,8m 3,7m 3,9m 7,5m 3,6m 7,5m 4,2m 4,2m 2,316kN/ m 3,6m 8,4m 3,9m 7,5m 3,7m 3,8m 7,5m IV TÍNH NỘI LỰC DẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP H.CROSS: Xác định độ cứng đơn vị qui ước thanh: Do J = const toàn dầm nên: R1-2 = R2-1 =R5-6=R6-5= 3EJ 3.EJ  0,1EJ 4l 4.7,5 R2-3 = R3-2 =R4-5=R5-4= EJ EJ  0,133EJ l 7,5 R3-4 =R4-3= EJ EJ  0,119 EJ l 8,4 Xác định hệ số phân phối cho đoạn quy tụ nút: ij  Rij  Ri Trong : Rij : độ cứng đơn vị qui ước ij  Ri : tổng độ cứng qui ước qui tụ nút i  Tại nút 2,5: 2-1 = 5-6 = R2 0,1EJ  0,43 R2  R2 (0,1  0,133) EJ 2-3 = 5-4 = R2 0,133EJ  0,57 R2  R2 (0,1  0,133) EJ  Tương tự tính cho nút 3,4: 3-2 = 4-5 = R3 0,133EJ  0,53 R3  R3 (0,133  0,119) EJ 3-4 = 4-3 = R3 0,119 EJ  0,47 R3  R3 (0,133  0,119) EJ Xác định hệ số truyền  : 2-3= 6-7 = (đầu đối diện nút khớp)  3-4 =  4-5 =  5-6 = 0,5 (đầu đối diện nút ngàm)  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 77 - Đồ án tốt nghiệp  Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 81 - Đồ án tốt nghiệp  Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 82 - Đồ án tốt nghiệp  Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 83 - Đồ án tốt nghiệp  Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh Biểu đồ nội lực: Biểu đồ mômen tĩnh tải gây (kN.m)  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 84 - Đồ án tốt nghiệp -127,27 -112,88 108,78 3,7m 3,9m 3,6m 108,78 28,98 7,5m -112,88 124,97 3,8m -127,27 28,98 Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  4,2m 7,5m 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 1: -13,63 -4.97 21,63 3,69 3,8m 1,85 3,7m 3,9m 7,5m 3,6m 4,2m 7,5m 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 3,8m 7,5m 7,5m Hoạt tải 2: -5,07 -10,13 -10,37 -3,72 17,83 3,8m 2,92 3,7m 3,9m 7,5m 3,6m -0,73 1,09 4,2m 7,5m 4,2m -0,37 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 3,8m 7,5m 7,5m Hoạt tải 3: 7,64 - 22,83 15,28 - 22,83 82,85 3,8m - 60,93 -60,93 3,7m 3,9m 7,5m 3,6m 4,2m 7,5m 4,2m 7,64 15,28 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 4: -0,73 -0,37 1,09 3,8m 3,7m 3,9m 3,6m 4,2m 7,5m -5,07 17,83 7,5m -10,13 -10,37 -3,72 2,92 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 5: -13,63 3,69 1,85 3,8m 3,7m 7,5m 3,9m 3,6m -4.97 21,63 4,2m 7,5m 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 7,5m 3,7m 3,8m 7,5m Biểu đồ lực cắt tĩnh tải gây (kN)  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 85 - Đồ án tốt nghiệp 100,52 64,23 58,74 Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  89,01 67,92 58,74 -89,01 -67,92 3,8m 3,7m 3,9m 7,5m 64,23 -100,52 3,6m 4,2m 7,5m 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 1: 10,11 2,31 2,31 3,8m -0,44 -0,44 -13,72 3,7m 3,9m 7,5m 3,6m 4,2m 7,5m 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 2: 11,91 -1,35 1,58 -1,35 -11,91 3,8m 1,58 0,1 -0,49 -0,49 3,7m 3,9m 7,5m 3,6m 4,2m 7,5m 0,1 4,2m 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 3: 63,59 2,04 10,16 2,04 -10,16 -10,16 3,8m 3,9m 7,5m -2,04 -63,59 3,7m 10,16 3,6m 4,2m 7,5m 4,2m -2,04 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 4: 11,91 0,49 0,49 -0,1 -0,1 -1,58 -1,58 3,8m 3,7m 3,9m 7,5m 1,35 3,6m 4,2m 7,5m 4,2m 1,35 -11,91 3,6m 8,4m 3,9m 3,7m 7,5m 3,8m 7,5m Hoạt tải 5: 13,72 0,44 0,44 - 2,31 - 2,31 3,8m 3,7m 7,5m 3,9m 3,6m 7,5m 4,2m 4,2m 8,4m -10,11 3,6m 3,9m 7,5m  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 3,7m 3,8m 7,5m Trang - 86 - Đồ án tốt nghiệp  Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh III TÍNH TỐN CỐT THÉP  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 87 - Đồ án tốt nghiệp  Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh Chọn vật liệu: - Cốt dọc chịu lực dùng thép AII, có RSC= RS = 280(MPa) - Cốt đai dùng thép AI, có RS = RSC = 250MPa(MPa ), RSW = 175 (MPa ) - Bêtơng B20, có Rn = 11,5 (MPa ), RBT = 0,9 (MPa ) - Chọn lớp bảo vệ a = cm  ho = h – a - với nhịp 7,5m bxh=(25x600)mm, nhịp 8,4m bxh =(250x650)mm Tính cốt thép dọc: a Với tiết diện chịu mômen âm gối: Fa' ho h việc cánh x Do cánh dầm nằm vùng kéo nên ta bỏ qua làm Fa Tính  m  a Lúc tính dầm với tiết diện b x h M Rb bh0 b - Kiểm tra điều kiện  m  R =0,427 + Nếu  m  R  tính tốn đặt cốt đơn Tính As= M Rs h0 từ  m tra bảng  Chọn Fa cho Fachon  Fatt thuận tiện cho thi công - Kiểm tra điều kiện :  %   %= As 100%   max % bh0  =0,8%-1,5% hợp lý  =0.1% + Nếu  R   m 0,5  Tính tốn đặt cốt kép Cốt chịu nén:  Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2 Trang - 88 - Đồ án tốt nghiệp  ' As  M   R Rb b.h0 Rsc h0  a '  Chung cư An Hòa – TP Hồ Chí Minh  Cốt chịu kéo: As=  R Rb bh0 Rsc ' As + Rs As + Nếu  m   R  m  0,5  Thì tăng kích thước tiết diện (nên tăng chiều cao tiết diện ) tăng cấp độ bền bê tông b Với tiết diện chịu mơmen dương nhịp: Tính tiết diện chữ T cánh nằm vùng chịu nén,tham gia chịu lực với sườn nên ta phải kể vào tính tốn Tiết diện tính tốn lúc : h x bc Với bf = b + 2.Sc sc : giá trị nhỏ giá trị sau : + 1/6 nhịp tính tốn dầm  sc