Đáp án đề thi cuối học kỳ II năm học 2019-2020 môn Kết cấu bê tông cốt thép - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Đáp án đề thi giúp cho các bạn sinh viên nắm bắt được cấu trúc và cách giải đề thi, dạng đề thi chính để có kế hoạch ôn thi một cách tốt hơn. Tài liệu hữu ích cho các các bạn sinh viên đang theo học môn này và những ai quan tâm đến môn học này dùng làm tài liệu tham khảo.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐÁP ÁN CUỐI KỲ HỌC KỲ NĂM HỌC 20192020 Mơn: KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP Mã mơn học: RCST240617 Đề số/Mã đề: MS01 Đáp án có 05 trang KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG - Câu 1: (5.5 điểm) As A’s M(+) A’s As Vẽ dạng biểu đồ mômen dầm (0.25 điểm) Vẽ mặt cắt gối trái dầm (0.25 điểm) Vẽ mặt cắt nhịp dầm (0.25 điểm) a (1.0 điểm) M(-) M(-) Giải thích: Dự kiến bố trí cốt thép As vào vùng bê tơng chịu ứng suất kéo, A’s đối diện As (0.25 điểm) b (2.5 điểm) Tính R theo TCVN 5574:2018 260 ∗ 10 ,  0.8  , 0.0013 ; 0.8 0.0013 0.0035 0.5 0.0035 0.583 0.583 (0.25 điểm) 0.5 ∗ 0.583 0.413 (0.25 điểm) 750 660 (0.25 điểm) 0.484 0.413cốt kép (0.25 điểm) Giả thiết a = 90(mm)  90 300 ∗ 10 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 0.5 (0.25 điểm) Giả thiết a’ = 40(mm) 1075 ∗ 10 9.763 9.818 ∗ 100% 30 ∗ 66  0.413 ∗ 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 260 ∗ 660 40 bố trí 225  9.818 , 0.1% (0.25 điểm) 225 (0.25 điểm) ∗ 0.583 ∗ 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 260 85.239 8523.863 bố trí 1825  0.493% 976.256 88.362 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV 260 ∗ 976.256 260 (0.25 điểm) , (0.25 điểm) 1825 Bố trí thép dầm (0.25 điểm) Trang: …/5 c (2.0 điểm) Ghi chú: SV tính cốt đai theo tiêu chuẩn cũ điểm tối đa Gợi ý lời giải theo tiêu chuẩn cũ sau: Kiểm tra cần thiết phải tính cốt đai: Kiểm tra khả chịu lực cắt bê tơng dầm khơng có cốt đai: 0.6 ∗ 1 136.620 0 ∗ 1.0 ∗ 1.15.300 ∗ 660 270 136620 (0.25 điểm) Kiểm tra khả chịu nén bụng dầm lực cắt: Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu 6, bước cốt đai s = 150mm, n=2 nhánh: ∗ 10 3.25 ∗ 10 6.154 ; 1 ∗ 28.3 300 ∗ 150 ∗ ∗ 6.154 ∗ 0.00126 0.01 ∗ 17 0.00126 (0.25 điểm) 1.039 (0.25 điểm) 0.83 0.3 0.3 ∗ 1.039 ∗ 0.83 ∗ 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 0.3 791.656 270 791656 (0.25 điểm) Từ (1) (2)  cần thiết phải tính cốt đai Sử dụng đai 6 có asw = 0.283 (cm2), số nhánh cốt đai n = 4∗2∗ 0 ∗ 1.0 ∗ 1.15 ∗ 300 ∗ 660 ∗ 170 ∗ ∗ 28.3 270000 1.5 ∗ 1.5 ∗ 0 ∗ 1.0 ∗ 1.15 ∗ 300 ∗ 660 270000 834.9 (0.25 điểm)  450 , (0.25 điểm) 158.685 , 250 (0.25 điểm) 300 chọn 150 Kết luận: chọn cốt đai 6, s = 150 (mm), số nhánh n= để bố trí Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV (0.25 điểm) Trang: …/5 Gợi ý lời giải theo tiêu chuẩn sau: Kiểm tra khả chịu ứng suất nén chính: 270 0.3 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 1009800 1009.800 Tính Mb: (0.25 điểm) 1.5 (hệ số kể đến ảnh hưởng cốt thép dọc, lực dính trạng thái ứng suất) Với 1.5 ∗ 1.15 ∗ 300 ∗ 660 225.432 225.432 ∗ 10 (0.25 điểm) Tính cốt đai: ∗ 0.75 ∗ Thỏa 270 ∗ 0.75 ∗ 225.432 107.793 107.793 (0.25 điểm) Tính qsw,min = 0.25*Rbt*b = 0.25*1.15*300 = 86.25 (N/mm) < qsw Tính cốt đai (chọn đai 6, nhánh): Bước cốt đai cần thiết: , ∗ 28.3 ∗ 170 107.793 89.264 (0.25 điểm) Theo điều kiện cấu tạo: sw  {ho/2 = 330, 300} (mm) lấy s = 80 (mm) Tính lại qsw: ∗ 28.3 ∗ 170 80 225.432 ∗ 10 0.75 ∗ 120.275 120.275 86.25 , (0.25 điểm) 1581 1320 (0.25 điểm) Không thỏa điều kiện ho  Co  2ho Lấy C = 2ho = (1320 mm) để kiểm tra lại khả chịu cắt tiết diện: 225.432 ∗ 10 0.75 ∗ 120.275 ∗ 1320 1320 Thỏa điều kiện chịu lực cắt tiết diện nghiêng 289854 (0.25 điểm) Tính Smax: 1.15 ∗ 300 ∗ 660 270 ∗ 10 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV 556.6 80 thỏa (0.25 điểm) Trang: …/5 Câu 2: (4.5 điểm) a (0.5 điểm) Giả thiết a = a’ = 40(mm)  ho = h - a = 500 - 40 = 460 (mm) = 0.46 (m) Tính L hệ số, kể đến ảnh hưởng thời hạn tác dụng tải trọng theo TCVN 5574:2018 với ý: ML mômen trọng tâm thép chịu kéo nhiều chịu nén (khi toàn tiết diện chịu nén) tác dụng toàn tải trọng: ML = M + N(ho - a')/2 = 255 + 1000*(0.46 - 0.04)/2 = 465 (kNm) (0.25 điểm) ML1 mômen trọng tâm thép chịu kéo nhiều chịu nén (khi tồn tiết diện chịu nén) tác dụng tải trọng thường xuyên tạm thời dài hạn ML1 = Mdh + Ndh(ho - a')/2 = 200 + 350*(0.46 - 0.04)/2 = 273.5 (kNm) (0.25 điểm) b (3.0 điểm) Tính R theo TCVN 5574:2018 260 ∗ 10 ,  0.8 , 1 0.0013 ; 0.8 0.0013 0.0035 0.0035 0.583 Tính tốn cốt thép đối xứng cho cột sử dụng thép 25, agt = a’gt = 40mm, hàm lượng cốt thép giả thiết tgt = 2.1%, cho phép chênh lệch thép bố trí tính tốn t = 5% Chú ý sử dụng kết L câu a Liên kết đầu ngàm - tự  hệ tĩnh định   =  Lo = L = 2*3 = (m) (0.25 điểm) Độ lệch tâm tĩnh học: e1 = M/N = 255 / 1000 = 0.255 (m) = 255 (mm) Độ lệch tâm ngẫu nhiên: ea  max (L/600; h/30; 10) = max (5; 16.667; 10) = 16.667 (mm) (0.25 điểm) Độ lệch tâm ban đầu: eo = e1 + ea = 255 + 16.667 = 271.667 (mm) (0.25 điểm) Kiểm tra trường hợp chịu nén (đúng tâm eo  h/30 Lo/h  20) Do eo = 271.337 (mm) > h/30 = 500/3 = 16.667 (mm) Lo/h = 6000/500 = 12 < 20  Kết luận: nén lệch tâm Độ mảnh cấu kiện: i = Lo/i = Lo/0.288h = 6000/(0.288*500) = 41.667 > 14   > Tính hệ số uốn dọc : (0.25 điểm) Ib = bh3/12 = 300*5003/12 = 3.125*109 (mm4) Hàm lượng cốt thép giả thiết tgt = 2.1% (0.25 điểm)  Is = t bho(0.5h-a) = 0.021*300*460*(0.5*500 - 40) = 1.278*10 (mm ) gt 2 0.15 < e = eo/h = 271.667/500 = 0.543 < 1.5 (0.25 điểm) Ks = 0.7 L = + ML1/ML = + 273.5/465 = 1.588 Kb = 0.15/[L(0.3 + e)] = 0.15/[1.588*(0.3 + 0.543)] = 0.112 (0.25 điểm) D = KbEbIb + KsEsIs Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: …/5 D = 0.112*3 25*104*103*3.125*109*10-12 + 0.7*2*105*103*1.278*108*10-12 D = 29266.634 (kNm2) Ncr = 2D/L2o = 2*29266.634/62 = 8023.614 (kN) (0.25 điểm)  = 1/(1 - N/Ncr) = 1/(1 - 1000/8023.614) = 1.142 x1 = N/(bRbb) = 1000*103/(1.0*17*300) = 196.078 (mm)  2a’ = 2*40 = 100 (mm) < x1 = 196.078 (mm) < Rho = 0.583*460 = 268.18 (mm) (0.25 điểm)  Nén lệch tâm lớn e = eo + 0.5h - a = 1.142*271.667 + 0.5*500 - 40 = 520.346 (mm) (0.25 điểm) Za = ho - a' = 460 - 40 = 420 (mm) 1000 ∗ 10 ∗ 520.346 260 ∗ 420 500 460 ttt = 2*14.504/(30*46) = 2.1% =tgt Chọn As = A’s = 325 = 14.727 (cm2)  t = 1.538% < 5% 14.504 (0.25 điểm) (0.25 điểm) c (1.0 điểm) Vẽ hình bố trí cốt thép tính atk = 25 + 25/2 = 37.5 (mm) < agt = a’gt = 40 (mm) (0.5 điểm) 325 325 (0.5 điểm) HẾT Chuẩn đầu học phần (về kiến thức) [CĐR 1.1]: Giải thích thuật ngữ, khái niệm cấu kiện bê tông cốt thép bê tông ứng lực trước [CĐR 1.2]: Có khả xây dựng cơng thức thiết lập lưu đồ tính tốn cấu kiện bê tơng cốt thép [CĐR 2.1]: Trình bày nguyên lý tính tốn cấu kiện kết cấu bê tơng cốt thép [CĐR 2.2]: Tính tốn, thiết kế cấu kiện kết cấu bê tông cốt thép Đề xuất giải pháp, phương án thiết kế hợp lí [CĐR 2.3]: Thể tồn phần sản phẩm tính tốn thiết kế Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Nội dung kiểm tra Câu 1, Câu 1, Câu 1, Câu 1, Câu 1, Trang: …/5 ... tông cốt thép bê tơng ứng lực trước [CĐR 1.2]: Có khả xây dựng cơng thức thi? ??t lập lưu đồ tính tốn cấu kiện bê tơng cốt thép [CĐR 2.1]: Trình bày ngun lý tính tốn cấu kiện kết cấu bê tông cốt thép. .. 2.2]: Tính tốn, thi? ??t kế cấu kiện kết cấu bê tông cốt thép Đề xuất giải pháp, phương án thi? ??t kế hợp lí [CĐR 2.3]: Thể toàn phần sản phẩm tính tốn thi? ??t kế Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Nội dung... cột sử dụng thép 25, agt = a’gt = 40mm, hàm lượng cốt thép giả thi? ??t tgt = 2.1%, cho phép chênh lệch thép bố trí tính toán t = 5% Chú ý sử dụng kết L câu a Liên kết đầu ngàm - tự  hệ tĩnh