thuyet minh betong1

I. Số liệu tính toán: Mác BT 200 # có: R n =90 kG/cm 2 . R k =7.5 kG/cm 2 . Cốt thép AI: R a = 2300 kG/cm 2 ; R ad = 1800 kG/cm 2 . Cốt thép AII R a = R a = 2800 kG/cm 2 . R ax =2200 kG/cm 2 . L 2 =5,3 m. L 1 =2,6 m. II. Tính toán bản: 1. Sơ đồ bản sàn: E D C B A 1 4 7 10 2600 2600 2600 7800 7800 7800 5300 5300 5300 5300 2 3 5 6 8 9 a.Tỷ số hai cạnh ô bản: 2 6,2 3,5 1 2 >= l l 1 Xem nh bản làm việc theo một phơng, là phơng cạnh ngắn vì mômen theo phơng cạnh ngắn lớn hơn nhiều so với momen theo ph- ơng cạnh dài. Vậy ta có sàn sờn toàn khối bản loại dầm. Các dầm từ trục B đến trục D là dầm chính. Các dầm còn lại vuông góc với dầm chính là dầm phụ. b. Để tính bản, cắt bản thành một dải có bề rộng là 1 m theo phơng dầm chính, coi nh là một dầm liên tục. 2. Lựa chọn kích thớc các bộ phận: a. Chiều dày bản: h b h b = l m D . D: Hệ số, phụ thuộc vào tải trọng; D (0,8;1,3). m : Hệ số, l : chiều dài nhịp bản, tính theo phơng chịu lực. Do tải tiêu chuẩn là 1050 kG/cm 2 , khá lớn cho lên ta chọn D =1,2; m = 35; l = l 1 = 2,6m. Thay số tính đợc : h b =8,9 cm. Chọn h b = 9 cm. b. Kích thớc dầm phụ: Nhịp dầm: l 2 =5,3 cm(cha phải nhịp tính toán). Với tải trọng khá lớn, nên chọn m d tơng đối lớn, tính sơ bộ với m d =12, ta có: h dp = d m l 2 = = 12 530 44,12 cm. Chọn h dp = 45 cm. Ta lại có b dp =(0,3;0,5)h dp -> chọn b dp =20 cm. c. Kích thớc dầm chính Nhịp dầm chính: l 1 =2,6m -> 3l `1 =7,8 m. Vậy nhịp dầm chính là 7,8 m. Do nhịp dầm khá lớn nên ta chọn m d = 9. Thay số ta tính đợc h dc = 10 780 = 78 cm. Chọn chiều cao dầm chính là 80 cm. Chọn bề rộng dầm chính là 30 cm. 3.Nhịp tính toán của bản 2 a. Nhịp giữa: l g = l 1 - b dp = 260 0,2 = 2,4 m. b. Nhịp biên: l b = l 1 - 2 t b - 22 b dp h b + = 2,6-0,34/2-0,2/2 +0,008/2 = 2,375 m. Chênh lệch giữa các nhịp : 05,1 4,2 375,24,2 = %. 4. ải trọng trên bản: Tải tiêu chuẩn theo giả thiết là 1050 kG/cm 2 > 1000 kG/cm 2 , lấy n = 1,2=> q b =1260 kG/cm 2 Lấy tròn g b =317 kG/m 2 . Tải trọng toàn phần : q b =g b +p b =317+1260=1577 kG/cm 2 . 5. Tính mômen: a. Mômen ở nhịp giữa và gối giữa: Theo công thức: M= 16 2 lq b , ta có M nhg = M g = 16 . 2 gb lq = 1577.2,4 2 /16 = 567,72 kGm. b. Mômen ở gối biên và nhịp thứ 2: M bg = M nb = 11 . 2 bb lq = 808,66 kG.m. 6. Tính cốt thép: Chọn a 0 =1,5 cm cho mọi tiết diện: h 0 = 9-1.5 = 7,5 cm. a. ở gối biên và nhịp thứ hai: A= 2 0 bhR M a nb = 2 5,7.100.90 100.66,808 = 0,16 Dự kiến dùng 8, có f a =0.508 cm 2 . Tính đợc a = 5,14 100.0,508 = 9,88 cm. Lấy a =10 cm. Chọn dùng 8, a =10 cm, có F a = 5,08 cm 2 ( khá phù hợp). b. ở gối giữa và nhịp giữa: A= 2 0 bhR M a nhg = 567,72.100/90.100.7,5 2 = 0,112 Từ A ta tìm đợc = 0.5[1+ A21 ] = 0,5.[1+ 112,0.21 ] = 0,94. 3 Các lóp Tiêu chuẩn n Tính toán -Vữa xi măng 2 cm, 0 =2000 kG/cm 3 40 1,2 48 0,02.2000=40 -Bản bêtông cốt thép dày 9 cm 225 1,1 247,5 0,09.2500=225 -Vữa trát 1cm, 0 =1800 kG/cm 3 . 18 1,2 21,6 Cộng 317.1 F a = 0 hR M a = 94,0.5,7.2300 100.72,567 = 3,5 cm 2 . Kiểm tra hàm lợng cốt thép: à = 0 bh F a = 5,7.100 5,3 = 0,467 %.( Thoả mãn điều kiện à>0,05%) Dự kiến dùng 6, có f a = 0,283 cm 2 . Tính đợc a = 5,3 283,0.100 = 8,01 cm. Lấy a= 8 cm. Chọn dùng 6,a= 8 cm, có F a = 3,54cm 2 ( khá phù hợp). Kiểm tra lại chiều cao làm việc, lấy lớp bảo vệ dày 1 cm. Tính lại với tiết diện dùng 8, có h 0 =7,6cm, tiết diện dùng 6, có h 0 =7,7cm, đều xấp xỉ và nghiêng về phía lớn hơn so với giá trị đã dùng để tính toán là 7,5 cm và thiên về an toàn. c. Cốt thép chịu mômen âm: Tỷ số p b /g b >3, lấy đoạn tính toán của cốt thép bằng 0,3l g = 0,3.2,4 = 0,72 m. Đoạn dài từ mút cốt thép đến trục dầm sẽ là: 0,72 + 2 2,0 = 0,82 m. Với bản của ta dày 9 cm, có thể uốn cốt thép phối hợp. Vì chiều dày bản nhỏ, góc uốn chọn là 30 0 . Đoạn thẳng từ mép uốn đến mép dầm là: 6 4,2 = 0,4 m. Tính đến trục dầm là 0,5 m. 7. Cốt thép đặt theo cấu tạo: Cốt chịu mômen âm đặt theo phơng vuông góc với dầm chính, chọn 6, a = 15 cm, có diện tích trong mỗi mét của bản là 1,89 cm 2 lớn hơn 50% F a tại gối tựa của bản là : 1,75cm 2 . Dùng các thanh cốt mũ, đoạn dài đến mép dầm (1/4)l g =2,4/4=0,6 m, tính đến trục dầm là: 0,6+0,3/2=0,75 m, chiều dài toàn bộ đoạn thẳng là 1,5 m, kể đến hai móc vuông 7 cm chiều dài toàn thanh là: 150+14=164 cm. Cốt thép phân bố ở phía dới chọn 6 a= 20 cm, có diện tích trong mỗi mét bề rộng của bản là: 0,283.100/25= 1,4 cm 2 , lớn hơn 20% cốt thép chịu lực ở gối giữa bản là: 0,2.3,5 = 0,7 cm 2 . Trên hình vẽ dới đây(1) thể hiện bố trí cốt thép trên mặt cắt vuông góc với dầm phụ ở trong phạm vi giữa trục A và trục B, cũng nh giữa trục D và 4 trục E, đó là phạm vi cha giảm 20% cốt thép. Mặt cắt thể hiện ba nhịp của bản từ trục 1 đến trục 4. Cấu tạo của bản từ trục 7 đến trục 10 lấy theo đối xứng với đoạn đợc vẽ. Các ô bản ở vùng giữa, từ trục 4 đến trục 7 đợc cấu tạo giống ô bản số 3 đợc coi nh ô bản giữa. Từ trục B đến trục D, cốt thép các ô bản giữa đợc giảm 20% cốt thép, mặt cắt của bản cũng thể hiện nh trên hình(1) trong đó khoảng cách cốt thép từ ô thứ 2 trở đi lấy là a = 20 cm thay cho 16 cm. Chèn hình vẽ 1 Tr45. 500 820 500 820 820 500 820 500 2600 2600 100 100 100 100 8 a200 2 8 a200 3 6 a160 4 6 a160 5 60 60 60 75 75 75 75 75 140 140 140 1989 1320 1320 1320 1320 III. Tính toán dầm phụ 1. Sơ đồ bản: Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp. Đoạn dầm gối lên tờng lấy là S d = 22 cm. Bề rộng dầm chính đã giả thiết là 30 cm. Nhịp tính toán là: Nhịp giữa: l g =l 2 -b dc =5,3 0,3 = 5 m. Nhịp biên : l b =l 2 2 dc b - 2 t b + 2 d s = 5, 0,5 0,7 +0,1= 5,09 m. 5 Chênh lệch giữa các nhịp là: = 39.5 0.509.5 1,67%. Sơ đồ tính toán nh trên hình 2 13137 8751 10939 7238 10022 10133 8351 2227 2004 6458 6960 7963 4120 2194 1893 3452 6458 2004 6960 6458 2004 6960 3229 1448 53005300 170 220 1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 10 11 12 10 10939 10939 Chèn hình 2 Tr45. 2. ải trọng: Vì khoảng cách giữa các dầm đều nhau, bằng l 1 = 2,6 m nên : Hoạt tải trên dầm p d = p b l 1 =1260.2,6 = 3276 kG/m. Tĩnh tải: g d = g b l 1 + g 0 , trong đó g 0 là trọng lợng bản thân của một đơn vị dài phần sờn của dầm phụ. Với dầm phụ có chiều cao là 45 cm, bề rộng là 20 cm, bản dày 9 cm, ta tính đợc : g 0 = 0,2.(0,45 0,09).2500.1,1 = 198 kG/m. g b là tĩnh tải trên bản, ta tính đợc là 317 kG/m 2 . Thay các số liệu vừa tính đợc để tính, suy ra: g d = 1022,2 kG/m. 6 Tải trọng toàn phần tính toán trên dầm phụ là: q d = 3276 + 1022,3 = 4298,3 kG/m. Tỉ số == 3.1022 3276 g p 3,2. 3. Nội lực trên bản: Tung độ hình bao mômen: M = q d l 2 . (Với l là nhịp tính toán của dầm). Tra bảng để lấy hệ số và kết quả tính toán trình bày trong bảng 1. Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn x = kl b = 0,304.5,09 = 1,547 m. Mômen dơng triệt tiêu cách mép gối tựa giữa một đoạn là 0,15l = 0,15. 5,0 = 0,75 m Tại nhịp biên: 0,15.5,09 = 0,764 m. Lực cắt: Q A = 0,4.q d l b = 0,4.4298,3.5,09 = 8751 kG. Q B T = 0,6.q d l b =0,6.4298,3.5,09 = 13127 kG. Q B P = Q C T = 0,5.q d l b =0,5.4298,3.5,09 = 10939,2 kG. Hình bao mômen và biểu đồ lực cắt thể hiện trên hình bao mômen và lực cắt. Bảng 1. Tính toán hình bao mômen của dầm phụ. (Chèn bảng hệ số ) Nhịp,,,,,,,,,,, tiết diện Giá trị Tung độ M, kGm. của Mmax của Mmin Mmax Mmin Nhịp biên Gối A 0 0 1 0, 065 7238 2 0,09 10022 0,425l 0,091 10133 3 0,075 8351 4 0,02 2227 Gối B - TD.5 0,0715 7963 Nhịp 2 6 0,018 0,037 2004 4120 7 0,058 0,019 6458 2194 0,5l 0,0625 6960 8 0,058 0,017 6458 1893 7 9 0,018 0,031 2004 3452 Gèi C - TD10 0,0625 6960 NhÞp gi÷a 11 0,018 0,029 2004 3229 12 0,058 0,013 6458 1448 0,5l 0,0625 0,013 6960 1448 4. TÝnh cèt thÐp däc: Sè liÖu : R n = 90 kG/cm 2 ; R z = R z ’ = 2800 kG/cm 2 . a. Víi m«men ©m. TÝnh theo tiÕt diÖn ch÷ nhËt cã b = 20 cm, h = 45 cm, gi¶ thiÕt a = 3,5; h 0 = 45 – 3,5 = 41,5 cm. T¹i gèi B, víi M = β 2 q d l 2 = 0,0715.4298,3.5 2 = 7687 kG.m. A= 2 0 bhR M n = 2 5,41.20.90 768700 = 0,248. Cã A < A d = 0,3. γ = 0,5.[1 + 248,0.21 − ] = 0,855. F a = 0 hR M a γ = 5,41.855,0.2800 768700 = 7,73 cm 2 . KiÓm tra µ = 5,41.20 73,7 = 0,93 % > µ min . T¹i gèi C, víi M = β 2 q d l 2 = 0,0625.4298.5,09 2 = 6960 kGm. A= 2 0 bhR M n = 2 5.41.20.90 696000 = 0,225. Cã A < A d = 0,3. γ = 0,5.[1 + 225,0.21 − ] = 0,87. 8 F a = 0 hR M a = 5,41.87,0.2800 696000 = 6,88 cm 2 . Kiểm tra à = 5,41.20 88,6 = 0,83 % > à min . b. Với mômen dơng, tính theo tiết diện chữ T, cánh trong vùng nén. Lấy chiều dày cánh là h c = 9 cm(là chiều dày bản). ở giữa nhịp, dự kiến a = 3,5 cm; h 0 = 41,5 cm. ở nhịp biên, mômen lớn, có khả năng dùng nhiều thanh cốt thép, dự kiến : a = 4,5 cm; h 0 = 40,5 cm. Để tính bề tộng cánh b c lấy C 1 bé hơn 3 trị số sau: - Một nửa khoảng cách hai mép trong của dầm: 0,5.2,4 = 1,2 m. 6 1 l d = 6 1 5,09 = 0,848 m. 9h c (h c = 9 cm > 0,1h = 4,5 cm) bằng 0,81 m. Tính b c = b + 2C 1 = 20 + 2.81 = 182 cm. M c = R n .b c h c .(h 0 0,5.h c ) = 90.182.9(40,5 4.5) = 5307120 kGcm. Lấy tròn, Mc = 53071 kGm. Ta có M max = 10186,22 kG.m( 2 .q d .l 2 d )< M c => Trục trung hoà đi qua cánh do đó ta tính toán nh là dầm hình chữ nhật, có bề rộng là 182 cm, chiều cao là 45 cm. Tại nhịp biên: A= 2 0 hbR M cn = 2 590.182.40, 1013380 = 0,0377. = 0,5.[1 + 0377,0.21 ] = 0.9808. F a = 0 hR M a = 9,11 cm 2 . Tại nhịp giữa, với M = 1 q d l 2 = 0,0625.4298.5,09 2 = 6960 kGm. A= 2 0 bhR M n = 2 .5,41.182.90 696000 = 0,0247. 9 Có A < A d = 0,3. = 0,5.[1 + 0247,0.21 ] = 0,9875 F a = 0 hR M a = 5,41.9875,0.2800 696000 = 6,07 cm 2 . Kiểm tra hàm lợng cốt thép: Tại gối biên và nhịp thứ hai: à = 5,41.20 11,9 = 1,01 % > à min . Tại gối giữa và nhịp giữa: Kiểm tra à = 5,41.20 88,6 = 0,83 % > à min ; à = 5,41.20 07,6 = 0,69. 5. Chọn và bố trí cốt thép dọc Để có đợc cách bố trí hợp lí cần so sánh phơng án. Trớc hết tìm tổ hợp thanh có thể chọn cho các tiết diện chính. Trong bảng 2 chỉ mới ghi các tiết diện riêng biệt, cha xét đến sự phối hợp giữa các vùng, diện tích các thanh đợc ghi kèm ở phía dới. 10 [...]... cốt xiên thì ngời ta đem tất cả các thanh đặt bên dới neo vào gối tựa Tuy vậy để tiết kiệm cốt thép vào phía trên, là vùng chịu nén 14 do mômen dơng Dới đây trình bày theo phơng pháp uốn nhằm làm ví dụ minh hoạ cho việc vận dụng lí thuyết tính toán Sau khi uốn 214, khả năng chịu lực của các thanh còn lại là 3625 kGm ( xem bảng trên) Dựa vào hình bao mômen, ở tiết diện 6 có M = 2004 kGm, tiết diện 7 có . nén 14 do mômen dơng. Dới đây trình bày theo phơng pháp uốn nhằm làm ví dụ minh hoạ cho việc vận dụng lí thuyết tính toán. Sau khi uốn 214, khả năng chịu