ĐỒ án môn học kết cấu bê TÔNG cốt THÉP 1

Đồ án Nhà khung ngang bê tông cốt thép là đồ án kết cấu mà sinh viên ngành kỹ sư xây dựng dân dụng và công nghiệp nào cũng phải thực hiện. Đó là sự tổng hợp kiến thức áp dụng vào thực tế của sinh viên sau khi học xong các tất cả các môn cơ sở ngành và chuyên ngành như : Sức bền vật liệu, Cơ học cết cấu, đặc biệt là môn Bê tông cốt thép Đây là đồ án nhằm kiểm tra kiến thức và khả năng tính toán của sinh viên, khả năng nắm bắt các nguyên lý cấu tạo các cấu kiện, khả năng tư duy và khả năng thể hiện các bản vẽ bằng Autocad, đó cũng là yêu cầu cấp thiết của một kỹ sư xây dựng sau khi ra trường. Đồ án được thực hiện theo từng nhóm sinh viên, mỗi nhóm gồm 5 sinh viên. Tất cả các thành viên trong nhóm đều tích cực tham gia công việc của nhóm và hoàn thành công việc được giao đúng thời hạn và chính xác.

532ABCD ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SƠ ĐỒ MẶT BẰNG SÀN SƠ ĐỒ B 32ABCD GVHD: TS: Trần Ngọc Long 32ABCD 2ABCD ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1ABCD I SỐ LIỆU TÍNH TỐN : − Sơ đồ mặt sàn: Sơ đồ B − Kích thước: L1 = 2,2m; L2 = 6m − Hoạt tải: ptc = 4,5 kN/m2; Hệ số vượt tải n = 1,3 − Vật liệu: + Bê tơng có cấp độ bền B15 + Cốt thép nhóm AI; AII − Số liệu tính tốn: + Bê tơng cấp độ bền B15 có: Rb = 8,5 MPa; Rbt = 0,75 MPa; γbt = 1; Eb = 27.103MPa + Cốt thép AI có Rs = Rsc = 225 MPa; Rsw = 175 MPa; Es = 21.104 MPa + Cốt thép AII có Rs = Rsc = 280 MPa; Rsw = 225 MPa; SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP Các lớp cấu tạo sàn GVHD: TS: Trần Ngọc Long Gạch lát Vữa lát Bê tông cốt thép Vữa trát Các lớp cấu tạo sàn − Gạch lát: hg = 10mm γg = 20KN/m3 n = 1,1 − Vữa lát: hv = 25mm γg = 18KN/m3 n = 1,3 − Bản BTCT: hbt = 80(mm) γbt = 25KN/m3 − Vữa trát: hv = 20mm γv = 18KN/m3 n = 1,3 II BẢN SÀN Phân loại sàn − Xét tỷ số hai cạnh ô n = 1,1 − Bản thuộc dầm, làm việc theo phương theo phương cạnh ngắn (phương L1) Chọn sơ kích thước phận sàn 2.1 Bản: Xác định sơ chiều dày sàn Áp dụng công thức: Trong đó: D: hệ số phụ thuộc tải trọng (D= 0,8÷1,4) Chọn D = 1,1 m: hệ số phụ thuộc vào loại bản, với dầm m = (30÷35) Chọn m = 30 L: nhịp (cạnh theo phương chịu lực), L = L1 = 2000mm = 200cm Chọn hb = 80mm = 8cm 2.2 Xác định sơ kích thước dầm phụ: ⇒Chọn hdp = 450mm = 45cm bdp = (0,3÷ 0,5).hdp = (0,3÷ 0,5).450 = 135÷ 225mm ⇒ Chọn bdp = 200 mm = 20cm 2.3 Xác định sơ kích thước dầm chính: Chọn sơ kích thước dầm chính: (nhịp Ldc = 3L1 = 6600mm) ⇒ Chọn hdc = 700 mm = 70cm bdc = (0,3÷0,5).hdc = (0,3÷0,5).700 = 210÷350mm ⇒ Chọn bdc = 300 mm = 30cm Bảng 1: Bảng tổng hợp kích thước chi tiết SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP h (mm) b (mm) GVHD: TS: Trần Ngọc Long Sàn 80 1000 Dầm phụ Dầm 450 700 200 300 Sơ đồ tính Cắt theo phương cạnh ngắn dải có chiều rộng b = 1m vng góc với dầm phụ, xem dầm liên tục nhiều nhịp có gối tựa tường biên dầm phụ Bản thường kê lên tường khơng chiều dày Chọn Sb = 110mm Tính tốn theo sơ đồ có xét đến tính biến dạng dẻo, nên nhịp tính tốn lấy theo mép gối tựa Nhịp tính tốn bản: + Nhịp biên: + Nhịp giữa: L = L1 – bdb = 2200 – 200 = 2000mm + Chênh lệch nhịp: ⇒ Thỏa điều kiện tính theo sơ đồ có xét đến biến dạng dẻo Xác định tải trọng 4.1 Tĩnh tải Xác định trọng lương thân lớp cấu tạo sàn: gs = Σ(γi hi ni ) Kết tính tốn tĩnh tải trình bày bảng Bảng 2:Tĩnh tải tác dụng lên sàn Lớp cấu tạo Gạch lát Vữa lát Bản BTCT Vữa trát Chiều dày Trọng lượng riêng Giá trị tiêu chuẩn Hệ số hi (mm) γi(KN/m ) (kN/m ) vượt tải ni 10 20 0,20 1,1 25 18 0,45 1,3 80 25 0,20 1,1 20 18 0,36 1,3 Tổng cộng 3,01 … Giá trị tính tốn gs (kN/m2) 0,22 0,585 2,20 0,468 3,473 4.2 Hoạt tải Hoạt tải tính tốn là: p = n.ptc = 1,3 x 4,5 = 5,85(kN/m2 ) 4.3 Tổng tải Tải trọng tác dụng lên có bề rộng b =1(m) là: Tĩnh tải tính tốn: gb = gs.b1 = 3,473 x = 3,473(kN/m2) Hoạt tải tính tốn: pb = p.b1 = 5,85x = 5,85(kN/m2) Tải trọng toàn phần : qb = gb + pb = 3,473 + 5,85 = 9,32(kN/m2) ⇒ Tính tốn với dải rộng b1 =1m; qb = 9,32kN/m2 x 1m = 9,32kN/m Xác định nội lực sàn − Mô men nhịp biên gối thứ 2: − Mô men nhịp gối giữa: SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long − Giá trị lực cắt: QA = 0,4qbl0b = 0,4.9,32.2,085 = 7,7(kN/m) Sơ đồ tính biểu đồ bao mơ men sàn 6.Tính cốt thép − Bê tơng cấp độ bền B15 có: Rb = 8,5 MPa − Cốt thép sàn sử dụng loại AI có: Rs = 225 MPa − Từ giá trị mô men nhịp gối, giả thiết a = 15mm ⇒ h0 = hb – a = 80 − 15 = 65mm 6.1 Tại gối biên nhịp biên, với M= 3,68(kN.m) ⇒ Thỏa điều kiện hạn chế − Diện tích cốt thép cần thiết tính theo cơng thức: SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long − Kiểm tra hàm lượng cốt thép + Hàm lượng cốt thép μ% = 0,41 hợp lý μ% = (0,05 ÷ 0,9)% + Chọn thép có đường kính 8mm có as = 50,24(mm2), khoảng cách cốt thép là: ⇒Vậy chọn ∅8 s = 189mm 6.2 Tại gối nhịp giữa, với M = 2,33(kN/m) ⇒ Thỏa điều kiện hạn chế →Hàm lượng cốt thép μ% = 0.25 hợp lý μ%=(0,05 ÷ 0,9)% Chọn thép có đường kính 6mm ,có as =28,26(mm2), khoảng cách cốt thép là: Vậy chọn Ф6 s = 171mm Tại nhịp gối vùng phép giảm đến tối đa 20%, ta chọn giảm 20% cốt thép, có cốt thép As =165x (20 x165 )/100 =132mm2 Hàm lượng cốt thép μ% = 0,203 hợp lý μ% = (0,05 ÷ 0,9)% Chọn thép có đường kính ∅8mm, có s = 100mm, có As = 503(mm2) > 132 =>đạt Kiểm tra lại chiều cao làm việc h0: lớp bảo vệ 10mm h0 = 80 − 10 − (0,5 x 10) = 65mm Vậy trị số dùng để tính tốn h0 = 65mm, thiên an tồn Cốt thép chịu mơ men âm gối tựa bố trí kéo dài khỏi mép gối đoạn γ.L0 : Trị số γ = 1/4 = 0,25, − Đoạn vươn cốt thép khỏi gối: +Tính từ mép dầm phụ là: γL0 = 0,25 x = 0,5(m) +Tính từ trục dầm phụ là: γL0+0,5bdp= 0,5+ 0,5 x 0,2 = 0,60m −Thép dọc chịu mômen âm đặt xen kẽ nhau, đoạn vươn cốt thép ngắn hơn: +Tính từ mép dầm phụ là: +Tính từ trục dầm phụ là: −Thép dọc chịu mômen dương đặt xen kẽ nhau, khoảng cách từ đầu mút cốt thép ngắn hơn: + Đến mép tường là: +Khoảng cách từ đầu mút cốt thép ngắn đến mép dầm phụ là: SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long Bản khơng bố trí cốt đai, lực cắt hồn tồn bê tơng chịu, ta có: ⇒ Bản đủ khả chịu cắt Cốt thép cấu tạo: − Cốt thép chịu mơmen âm đặt theo phương vng góc với dầm chính: chọn Ф= 6; s =150mm có diện tích mét 189mm đảm bảo lớn 50% diện tích cốt thép tính tốn gối tựa là: 50% x165 = 82,5(mm2) − Sử dụng cốt mũ, đoạn vươn tính từ mép dầm là: Tính từ trục dầm là: − Cốt thép phân bố bố trí vng góc có thép chịu lực: chọn Ф6 s =250 mm có diện tích mét 113mm2 đảm bảo lớn 20% diện tích cốt thép tính toán nhịp là: (nhịp biên 20% x 266 = 53,2mm2, nhịp 20% x 165 = 33mm2) SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN GVHD: TS: Trần Ngọc Long Trang ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN GVHD: TS: Trần Ngọc Long Trang ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long III Tính dầm phụ: Sơ đồ tính: Dầm phụ dầm liên tục bốn nhịp đối xứng Xét nửa bên trái dầm Dầm gối lên tường đoạn khơng nhỏ 110mm Trong tính tốn lấy Sd = 110mm, thực tế nên kê dầm phụ lên toàn chiều dày tường để giảm ứng suất cục từ dầm truyền lên tường Bề rộng dầm bdc= 300mm Nhịp tính tốn dầm phụ: 2.Tải trọng tính tốn: − Tỉnh tải: Trọng lượng thân dầm (không kể phần dày hb =80mm) godp = bdp (hdp − hb)γn = 0,2 x (0,45 − 0,08) x 25 x 1,1 = 2,035(kN/m) Tĩnh tải truyền từ bản: gb.L1 = 3,47 x 2,2 = 7,643(kN/m) Tĩnh tải toàn phần: gdp = godp + gb.L1 = 2,035 + 7,643 = 9,669 (kN/m) − Hoạt tải truyền từ bản: pdp= pbL1= 5,85x 2,2 =12,87(kN/m) − Tải trọng tính tốn tồn phần: qdp = gdp + pdp = 9,669 + 12,87 = 22,539(kN/m) 3.Nội lực tính tốn : Biểu đồ bao mơmen a Mơmen uốn −Tung độ hình bao mơmen (nhánh dương) SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long +Tại nhịp biên M+=β1qdpLob2 = β1 x 22,539 x 34,223 = β1 x 771,352(kN/m) +Tại nhịp M+=β1qdpLo2= β1 x 22,539 x 32,49 = β1 x 732,292(kN/m) −Tung độ hình bao mômen (nhánh âm) +Tại nhịp M−=β2qdpLo2=β2 x 22,539 x 32,49 = β2 x 732,292(kN/m) Tra phụ lục 11, với tỷ số pdp/gdp=1,33, có hệ số k = 0,2185 hệ số β1, β2, kết tính tốn trình bày bảng sau: Tính tốn hình bao mơmen dầm phụ Giá trị β Tung độ M(kNm) Nhịp Vị Trí β1 β2 M+ M0 0 0,065 50,138 0,09 69,422 Nhịp biên 0,091 70,193 0.425L 0,072 55,537 0,02 15,427 Gối -0,0715 -55,152 0,018 -0,02396 13,181 -17,546 0,058 -0,0008 42,473 -0,586 0.5L 0,0625 45,768 0,058 -0,0166 42,473 -12,156 0,018 -0,0279 13,181 -20,431 10 -0,0625 -45,768 SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 10 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long Tung độ biểu đồ bao mômen: Mmax = MG + max(Mpi ; Mmin) = MG + (Mpi) Tính tốn Mmax Mmin cho tiết diện hình: Biểu đồ bao mômen xác định theo phương pháp tổ hợp: Xác định mômen mép gối Mmg Xác định mômen mép gối: Từ hình bao mơmen gối B thấy phía bên phải gối B độ dốc biểu đồ Mmin bé bên trái Tính mơmen mép bên phải gối B có trị tuyệt đối lớn Tương tự gối C ta có: hình: Sơ đồ tính Mmg SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 24 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long b Xác định biểu đồ bao lực cắt Tung độ của biểu đồ bao lực cắt: − Do tác dụng tỉnh tải G: QG = βG = βx69,267(kN) − Do tác dụng hoạt tải Pi: QG = βPi = βx77,22(kN) Trong β lấy theo phụ lục 12, trường hợp tải trọng lấy theo hình sơ đồ mơmen dầm Kết ghi bảng tính toán tổ hợp lực cắt: Trong đoạn nhịp, suy lực cắt Q theo phương pháp mặt cắt, xét cân đoạn dầm Ví dụ nhịp bên có: Q = QA − G =49,457 - 69,267 =-19,81(kN) Thơng thường nhịp có lực cắt bé nên đặt thép đai theo yêu cầu cấu tạo: Bên phải Giữa Bên trái Bên phải Giữa Bên trái Lực cắt (kN) gối A nhịp biên gối B gối B nhịp gối C β 0,714 …… -1,286 1,005 …… -0,995 QG Q 49,457 -19,81 -89,077 69,613 0,346 -68,921 β 0,857 …… -1,143 0,048 …… QP1 Q 66,178 -11,042 -88,262 3,707 β -0,143 …… -0,143 1,048 …… -0,952 QP2 Q -11,042 -11,042 -11,042 80,927 3,707 -73,513 β 0,679 …… -1,321 1,274 …… -0,726 QP3 Q 52,432 -24,788 -102,008 98,378 21,158 -56,062 β -0,095 -0,095 0,81 …… -1,19 QP4 Q -7,336 -7,336 -7,336 62,548 -14,672 -91,892 β 0,81 …… -1,19 0,286 …… 0,286 QP5 Q 62,548 -14,672 -91,892 22,085 22,085 22,085 β 0,036 0,187 …… …… QP6 Q 2,78 14,44 Qmax 115,635 -19,81 -86,297 167,991 22,431 -46,836 Qmin 38,415 -44,598 -191,085 73,32 -14,326 -160,813 hình: Biểu đồ bao nội lực Tính cốt thép dọc SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 25 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long Bêtông cấp độ bền B15 có Rb = 8,5Mpa; Cốt thép AII có Rs =280Mpa; có Rsc =280Mpa Tra phụ lục 9, với hệ số điều kiện làm việc bêtông γb2= 1,0 Hệ số hạn chế vùng nén là: ξR= 0,65; αR= 0,439, Tra phụ lục 10 ta có ; ζR= 0,65 a Với mơmen âm Tính theo tiết diện chữ nhật: b x h = (300x700)mm Ở gối cốt thép dầm chình phải đặt xuống phía hàng thép dầm phụ nên α lớn Giả thiết a = 100mm, h0 = 700 − 100 = 600mm Tại gối B, với Mmg = 276,228kNm αm = 0,301 < αR = 0,439 Hàm lượng cốt thép μ% = 1,12 hợp lý μ% = (0,8 ÷ 1,5)% Chọn thép Ф20 thép Ф25 có tiết diện: A = 2238,6 (mm2) > 2017,44 (mm2) đạt Tại gối C, với Mmg = 217,158kNm αm = 0,171 < αR = 0,439 Hàm lượng cốt thép μ% = 0,83 tạm hợp lý μ% = (0,8 ÷ 1,5)% Chọn thép Ф20 thép Ф25 có tiết diện A= 1610,2(mm2) >1498(mm2) đạt b Với mơmen dương Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm vùng nén, bề dày cánh hf = 80mm Giả thiết a = 100mm, h0 =700 −100 =600mm Độ vươn cánh Sf lấy không lớn giá trị bé trị số sau: (1/6) ld = (1/6) x 6,6 = 1,1m Một nửa khoảng cách thông thủy dầm cạnh 0,5 l = 0,5 x 5,7 = 2,85m, (do hf > 0,1 h, với h = 700mm dầm ngang dầm phụ có khoảng cách 2,2m) Vậy Sf ≤ (1,1 ; 2,85) = 1,1m, chọn Sf = 1000mm Bề rộng cánh bf = b + 2Sf = 300 + x 1000 = 2300mm Mf = Rb.bf.hf.(h0 − 0,5hf) = 8,5 x 2300 x 80x (600 − 0,5 x 80) =875,84.106Nmm Vậy Mmax = 254,565kNm < Mf = 875,84kNm Trục trung hịa qua cánh Tính theo tiết diện chữ nhật b = bf = 2300mm, h = 700mm, a = 100mm, h0 = 600mm Tại nhịp biên, với M = 254,565kNm αm = 0,036 < αR = 0,439 SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 26 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long Hàm lượng cốt thép μ%= 0,86 hợp lý μ% = (0,8 ÷ 1,5)% Chọn thép Ф18 thép Ф20 có tiết diện: A = 1646,4(mm2) > 1543,04 (mm2) đạt Tại nhịp giữa, với M = 163,888kNm αm = 0,023 < αR = 0,439 Hàm lượng cốt thép μ% = 0,55 tạm hợp lý μ% = (0,8 ÷ 1,5)% Chọn thép Ф28 1thanh thép Ф25 có tiết diện: A = 1722,5 (mm2) > 987,37 (mm2) đạt Bố trí cốt thép dọc cho tiết diện dầm Tiết diện Nhịp biên Gối B Nhịp 2 As tính tốn 1543,04mm 2017,44mm 987,37mm2 Cốt thép Diện tích μ 4Φ18+2Φ20 4Φ20+2Φ25 1646mm2 2239mm2 0.86% 1.12% Gối C 1498mm2 2Φ28+1Φ25 1723mm2 2Φ20+2Φ25 1610mm2 0.55% 0.83% hình: Bố trí cốt thép dọc cho tiết diện hình sau: SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 27 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long Tính cốt thép chịu lực cắt a Tính cốt thép đai khơng có cốt xiên Bên phải gối A dầm có lực cắt số đoạn l1 Bên trái gối B dầm có lực cắt số đoạn l1 Bên phải gối B dầm có lực cắt số đoạn l1 Tại bên phải gối A Tính lực cắt Trong đoạn bố trí cốt đai, khơng bố trí cốt xiên Kiểm tra điều kiện sau Tính tốn cốt thép chịu lực cắt xem có thỏa mãn: Qbmin ≤ Q ≤ 0,3 Rb.b.h0 Với: Qbmin = φb3.Rbt.b.h0 = 0,6 x 0,75 x 300 x 650 = 87750N = 87,75 kN 0,3 Rb.b.h0 = 0,3 x 8,5 x 300 x 650 = 497250N = 497,25kN Qbmin = 87,75 kN < < 0,3 Rb.b.h0 = 497,25kN →Thỏa mãn điều kiện tính tốn Tính Mb = 2.Rbt.b = x 0,75 x 300 x 422500= 190,125x106Nmm = 190,125kNm Tính C1 = l1 − 0,5.bt = 2,2 - 0,5x0,3 = 2,05m Chọn C1 = min(2,05; 2,167) = 2,05m Х01 = 0,946 > Х1 = 0,247 →Lực phân bố mà cốt đai phải chịu tính theo cơng thức Với C0 = 2h0 =1,3m Chọn dường kính thép đai Ф8 có asw = 50,3mm hai nhánh =>Asw = n x asw = 100,6(mm2) Khoảng cách tính tốn cốt đai: Với dầm cao h = 700mm > 450mm Khoảng cách cấu tạo cốt đai: sct ≤ (h/3, 500) = min(233; 500) = 233mm Khoảng cách lớn cốt đai: Vậy chọn khoảng cách cốt đai là: sct ≤ (stt, sct, smax) = min(523; 233; 1051) = 233mm Vậy chọn Ф8, s =150mm đạt Bố trí cốt đai Ф8, nhánh , khoảng cách s = 150mm, khu vực gần gối A Tại bên phải gối B, lực cắt Trong đoạn bố trí cốt đai, khơng bố trí cốt xiên SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 28 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long Kiểm tra điều kiện sau Tính tốn cốt thép chịu lực cắt xem có thỏa mãn: Qbmin ≤ Q ≤ 0,3 Rb.b.h0 Với: Qbmin = φb3.Rbt.b.h0 = 0,6x 0,75x300x650 = 87750N = 87,75kN 0,3Rb.b.h0 = 0,3x8,5x300x650= 497250N = 497,25kN Qbmin = 87,75 kN < < 0,3 Rb.b.h0 = 497,25kN Thỏa mãn điều kiện tính tốn Tính Mb = 2.Rbt.b = 2x0,75 x300x422500=190.125 x106Nmm = 190.125kNm Tính C1 = l1 − 0,5.bt = 2,2 -0,5x0,3 =2,05m Chọn C1 = min(2.05; 2,167) = 2,05m Х01 = 0,946 > Х1 = 0,811 →Lực phân bố mà cốt đai phải chịu tính theo công thức Với C0 = 2h0 = 1,3m Chọn dường kính thép đai Ф8 có asw= 50,3mm hai nhánh =>Asw = n x asw = 100,6(mm2) Khoảng cách tính tốn cốt đai: Với dầm cao h = 700mm > 450mm Khoảng cách cấu tạo cốt đai: sct ≤ min(h/3, 500) = min(233; 500) = 233mm Khoảng cách lớn cốt đai: Vậy chọn khoảng cách cốt đai là: sct ≤ (stt, sct, smax) = (360; 233; 1233) = 233mm Vậy chọn Ф8,s =150mm đạt Tại khu vực bên trái gối B Bố trí cốt đai Ф8, nhánh, khoảng cách s = 150mm, khu vực bên phải gối B Giả sử áp dụng cốt đai Ф8, nhánh, khoảng cách s = 150mm, khu vực bên trái gối B Tính lực cắt mà cốt đai chịu được: C* = (C1, 2h0) = (2,05; 1,3) = 1,3m C1 = 2,167m > h0 = 0,65m Vậy chọn C0 = C* =1,3m Khả chịu lực tiết diện nghiêng: SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 29 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long Bên trái gối B có lực cắt QBt = 191,085kN < Qu = 283,907kN Như phần dầm bên trái gối B, khơng cần bố trí cốt xiên − Cuối lớp cốt xiên thứ hai cách tiết diện Q > Qu đoạn s = 450 < smax = 1051mm, phải bố trí cốt đai khơng thể giảm s Tính cốt treo Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm cần bố trí thêm cốt treo để gia cố cho dầm Lực tập trung dầm phụ truyền vào dầm là: P1 = P + G1 = 77,22 + 58,014 =135,234 kN Cốt treo đặt dạng cốt đai, diện tích tính tốn: Dùng cốt đai Ф10 có asw = 78,5mm2, số nhánh ns = 2, số lượng đai cần thiết là: Đặt bên dầm phụ đai Trong đoạn hs = 150mm Khoảng cách đai 50mm Chọn a = 200mm hình: Bố trí cốt treo: Tính, vẽ hình bao vật liệu a Tính khả chịu lực Tại nhịp biên, mơmen dương, tiết diện chữ T có cánh nằm vùng nén, bề rộng cánh b = bf = 2300 mm Bố trí cốt thép 4Φ18 + 1Φ20 diện tích As = 1646mm2 a = 50 + 0,5 x 20 = 60mm h0 = 700 − 60 = 640mm x = ξ.h0 = 0,037 x 640 = 23,68mm < hf = 80mm Trục trung hòa qua cánh ζ = 1− 0,5ξ =1 − 0,5 x 0,037 = 0,982 Mtd = RsAsζh0 = 280x1646x0,982x640 =289,654x 106(Nmm) = 289,654 (kNm) Tại gối B, mômen âm, tiết diện chữ nhật (b x h) = (300 x 700)mm Bố trí cốt thép: 4Φ20+2Φ25 có As1 = 2239mm2 a = 50 + 0,5 x 25 = 62,5mm h0 = h − a = 700 − 62,5 = 637,5mm ξ = 0,386 < ξR = 0,65 ζ = − 0,5ξ = −0,5 x 0,386 = 0,807 SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 30 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long Mtd = RsAsζh0 = 280x2239x 0,807x637,5 =322,527x 106(Nmm) = 322,527 (kNm) Kết tính toán khả chịu lực ghi bảng 10, tiết diện tính tốn theo trường hợp tiết diện đặt cốt thép đơn (với tiết diện chịu mômen dương thay b = bf ) Khả chịu lực tiết diện: Tiết diện Số lượng diện tích cốt thép (mm2) Giữa nhịp biên 4Φ18 + 2Φ20; As =1646 Trái nhịp biên Phải nhịp biên Trên gối B Trái gối B Phải gối B Giữa nhịp Trái nhịp Phải nhịp Trên gối C Trái gối C Phải gối C Uốn 2Φ20 4Φ18; As = 628,4 Uốn 2Φ20 4Φ18; As = 628,4 4Φ20 + 2Φ25; As =2239 Uốn 2Φ25 4Φ20; As = 1256,8 Cắt 2Φ25 4Φ20; As = 1256,8 2Φ28 + 1Φ25; As = 1723 Cắt 1Φ25 2Φ28; As = 1231,6 Cắt 1Φ25 2Φ28; As = 1231,6 2Φ20 + 2Φ25; As = 1610 Cắt 2Φ25 2Φ20; As = 628,4 Cắt 2Φ25 2Φ20; As = 628,4 h0 (mm ) 640 641 641 637,5 640 640 636 636 636 638 640 640 ξ ζ 0,05 0,01 0,01 0,38 0,21 0,21 0,03 0,02 0,02 0,27 0,10 0,10 0,97 0,99 0,99 0,80 0,89 0,89 0,98 0,98 0,98 0,86 0,94 0,94 Mtd (kNm) 287,58 111,996 111,996 322,52 200,89 200,89 301,00 216,25 216,25 247,92 106,52 106,52 Đảm bảo hợp lý lớp bê tông bảo vệ b Xác định mặt cắt lý thuyết cánh + Cốt thép số (đầu bên trái gần gối B) : sau cắt cốt thép số 4, tiết diện nhịp thứ hai lại cốt thép số ( 2Φ28 ) phía dười, khả chịu lực thớ là: 216,253kNm Biểu đồ vật liệu cắt biểu đồ bao mômen điểm H, mặt cắt lý thuyết cốt thép số Bằng quan hệ hình học tam giác đồng dạng OBD, OGH OEF, xác định khoảng cách từ điểm H đến trục B là: 2852mm đến mép phải gối B là: 2702mm Xác định đoạn kéo dài từ cốt thép số (bên trái) - W4t SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 31 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP Q độ dốc biểu đồ mômen: GVHD: TS: Trần Ngọc Long Tại khu vực cốt đai Φ8a150 vậy: Lấy tròn W4t = 750 mm đạt Tiến hành tương tự cho cốt thép khác, kết ghi bảng sau: Cốt thép Mặt cắt lý thuyết Đoạn kéo dài tính toán Cốt thép số (đầu bên phải) cách trục gối B là: 1002mm W2 =212,379 Cốt thép số (đầu bên phải) cách mép trái gối C là: 655mm W4p = 414,051 Cốt thép số (đầu bên trái) cách trục gối B là:2080mm W3 = 143,75 Cốt thép số (đối xứng) cách trục gối C là: 655mm W6 = 176,441 chọn 350m m 760m m 230m m 370m m Vị trí tiết diện cắt lý thuyết x , xác định theo tam giác đồng dạng Lực cắt tiết diện cắt lý thuyết Q, lấy độ dốc biểu đồ bao mômen Xác định vị trí lực cắt tiết diện cắt bảng sau: SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 32 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP Tiết diện Thanh thép Gối B bên phải GVHD: TS: Trần Ngọc Long X (mm) Q (kN) 2Φ20 Cốt thép số (đầu bên phải) 1002 1198 89.507 Gối C bên phải 2Φ25 Cốt thép số (đầu bên phải) 1742 655 890 1310 852 458 33,934 Gối B bên trái 2Φ18 Cốt thép số (đầu bên trái) 2080 698 99,072 Gối C bên trái 2Φ25 Cốt thép số (đối xứng) 655 33,934 Vị trí cắt lý thuyết Kiểm tra neo cốt thép Tại biên trái gối B, cốt thép số uốn lên kết hợp chịu mômen âm gối B Nếu xét uốn từ lên, điểm bắt đầu uốn cách điểm B đoạn 1255mm, điểm kết thúc uốn cách trục B đoạn 1105mm, đảm bảo nằm tiết diện sau Nếu xét uốn từ xuống, điểm bắt đầu uốn cách trục B đoạn 698mm Đảm bảo điều kiện cách tiết diện trước đoạn 505 > 0,5h0 = 320mm, điểm kết thúc uốn cách trục B đoạn: 1255mm, đảm bảo nằm ngồi tiết diện sau Cốt thép phía sau uốn, cắt, số lại kéo vào gối phải đảm bảo lớn 1/3 diện tích cốt thép nhịp − Nhịp biên: 4Φ18 + 2Φ20; As = 1646mm2 +Trái nhịp biên: Uốn 2Φ20 4Φ18; As = 628,4 mm2 +Phải nhịp biên: Uốn 2Φ20 4Φ18; As = 628,4 mm2 SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 33 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS: Trần Ngọc Long Diện tích lại là: 38,177% qua gối − Nhịp giữa: 2Φ28 + 1Φ25; As = 1723 mm2 +Trái nhịp giữa: Cắt 1Φ25 2Φ28; As = 1231,6 mm2 +Phải nhịp giữa: Cắt 1Φ25 2Φ28; As = 1231,6 mm2 Diện tích cịn lại là: 71,48% qua gối Điều kiện gối: Tại gối A: Qmax =115,635kN, la = 15Ф =15 x 28 = 420mm Chọn la = 500mm Tại gối B, phía nhịp biên kéo vào 4Φ20 phía nhịp kéo vào 2Φ20 cốt thép đặt chồng lên tối thiểu 20d Với d trị trung bình đường kính cốt thép Lấy đoạn chập lên là: 500mm, bề rộng cột là: 300mm Vậy đầu nút cốt thép kéo dài qua mép cột đoạn: 0,5 x (500 − 300) = 100mm Cốt thép cấu tạo a Cốt thép số (2Ф14) Cốt thép sử dụng làm cốt giá nhịp biên, đoạn khơng có mơmen âm Diện tích cốt thép 307,8mm2, không nhỏ 0,1%.b.h0 = 0,1% x300x640 = 192mm2 b Cốt thép số (2Ф14) Cốt thép sử dụng làm cốt thép phụ đặt thêm mặt bên suốt chiều dài dầm, Do chiều cao dầm lớn 500mm, nhắm đảm bảo ổn định cho lồng thép nên phải bố trí thêm cốt thép Diện tích cốt thép: 307,8mm2, khơng nhỏ hơn: 0,1%.b.h0 = 192mm2 SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 34 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN GVHD: TS: Trần Ngọc Long Trang 35 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN GVHD: TS: Trần Ngọc Long Trang 36 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP V TỔNG HỢP SỐ LIỆU GVHD: TS: Trần Ngọc Long Bảng thống kê thép cho cấu kiện Cấu kiện BẢN Dầm phụ (8 dầm) Số lượng C Toàn kiệ n Số hiệu than h Đ Kính (mm) C.dài (mm) 2300 16 1570 Tổng chiều dài (m) Trọng lượng (Kg) 192 441,6 174,432 16 192 301,44 119,069 22320 22 264 5892,48 2327,53 1500 48 576 864 341,28 520 40 240 124,8 27,706 6 1330 16 192 255,36 56,69 997 16 192 191,424 42,496 1330 48 576 766,08 170,07 997 48 576 574,272 127,488 10 17900 26 312 5584,8 1239,826 11 17900 44 528 9451,2 2098,166 12 1350 80 960 1296 287,712 13 26300 96 2524,8 560,506 20 6818 32 218,176 538,022 18 7301 16 116,816 233,398 20 5030 44 221,32 545,775 18 7626 22 167,772 66,27 18 518 11 5,698 2,251 10 1554 22 34,188 21,094 1180 86 946 1116,28 247,814 18 6755 12 81,06 161,958 SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Hình dáng Trang 37 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP Dầm Chính (3 dầm) GVHD: TS: Trần Ngọc Long 20 7952 12 95,424 235,316 18 6661 12 79,932 159,704 25 3516 12 42,192 162,566 28 6900 12 82,8 400,255 25 1025 6,15 23,696 18 3594 21,564 43,085 14 4295 12 51.54 62,26 14 6705 24 160,92 194,391 10 1600 161 483 772,8 305,256 11 290 88 264 76,56 16,996 SV: Trần Trọng Hải− Lớp 60EXDQN Trang 38 ... 64, 81 1? ?18 12 78 14 33 -293 55, 15 Gối Bên phải 55, 15 64, 81 1? ?18 17 , 54 11 40 -13 1 55, 15 12 71 59,4 61 114 0 17 , 54 Nhịp 11 40 13 , hai 18 1 bên 59,4 42, trái 61 473 18 01 1? ?18 -2,0 51 (bên phải 18 01. .. 6 818 32 218 ,17 6 538,022 18 73 01 16 11 6, 816 233,398 20 5030 44 2 21, 32 545,775 18 7626 22 16 7,772 66,27 18 518 11 5,698 2,2 51 10 15 54 22 34 ,18 8 21, 094 11 80 86 946 11 16,28 247, 814 18 6755 12 81, 06... -13 0,748 -0 ,14 3 -72,88 -0 ,14 3 -72,88 -0,3 21 -16 3,598 -0,095 -48, 417 -0 ,19 -96,834 0,036 18 ,347 18 6,6 71 16,957 0,079 36 ,11 6 -0 ,12 7 -64,726 0,206 10 4,988 0 ,11 1 50,745 -0 ,11 1 -56,5 71 0,222 11 3 ,14 3