thuyết minh bê tông 1 l1=1,9 .l2 = 5,1

đồ án bê tông cốt thép 1 với nhịp l1= 1,9 m và nhịp l2 =5,1 m

Bê tông B

Nhóm cốt thép Ai Chiều

dàytờng bt

(mm)

Sơ đồKết cấu

ThuyÕt minh tÝnh to¸n

Ta cã:

2 68 2 9 1

1 5 l

l1 : chiÒu dµi c¹nh ng¾n cña « b¶n

l2 : chiÒu dµi c¹nh dµi cña « b¶n

Xem b¶n lµm viÖc theo mét ph¬ng.Ta cã sµn sên toµn khèi b¶n dÇm

2 Chän s¬ bé kÝch thíc c¸c bé phËn sµn

* Giả thiết kích thớc dầm phụ

3 Sơ đồ tính

Sàn thuộc loại bản dầm, khi nhịp tính toán không chênh lệch quá 10%, để tính toán ta cắt theo phơng cạnh ngắn (phơng l1) một dải có chiều rộng b = 1m Sơ đồ tính bản sàn là dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa

là tờng biên và các dầm phụ

Bản sàn đợc tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa, cụ thể nhịp tính toán đợc xác định nh sau:

* Nhịp biên: l0b = l1  2

bdp

bt+ 2

hb 0.2 0.34 0.071,9

= 1,665m

l l l

Mômen tại các gối và nhịp đợc tính theo sơ đồ đàn hồi:

* Mô men uốn tại nhịp biên :

Tính toán thép cho bản ta tính nh đối với dầm đơn giản tiết diện hình chữ nhật có kích thớc b  h = 1000  70 mm

Ta có: B15 : Rb = 8,5 MPa; Rbt=0,75 MPa;Eb=23.103 MPa

CI : Rs=225MPa ; Rsc=225 MPa; Rsw=175 MPa;

+Cốt thép phân bố đợc bố trí vuông góc với cốt thép chịu lực:

Chọn thép 6,s=250mm có diện tích trên mỗi mét của bản là:

113 mm2>20% diện tích cốt thép tính toán tại:

Nhịp biên là:0,2.250=50 mm2

Giữa nhịp là: 0,2.175=35 mm2

MÆT c¾t 3-3

Ø 6a110

525 525

525 120300

525 120300

2 6

2 6

200 200

2 6

2 6

-Chịn S d= 220 (mm) là đoạn dầm phụ kê lên tường.

+ chiều dài tính toán nhịp biên:

B

3 2

Víi  :hÖ sè phô thuéc vÞ trÝ tiÕt diÖn dÇm1

 : hÖ sè phô thuéc vÞ trÝ tiÕt diÖn dÇm2 vµ tØ sè:

dp dp

p g

737,25 1250

9,28 31,668 34,12531,668

9,826

16,76 5,307 3,669 13,49

34,125 34,125

12,82

9,828 57,53 34,1251,9

39,039 39,039

a) Víi m«men ©m:

V× c¸nh n»m trong vïng chÞu kÐo nªn trong tÝnh to¸n bá qua.Ta tÝnh theo tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt cã kÝch thíc bxh = 200mm x 400 mm Gi¶ thiÕt a = 30m h0= 400 - 30= 370

*T¹i gèi tùa B cã M = 39,09 KN.m

39,09.10

415(kN/m),n1,3 ) 280.0,908.370

34,125.10

358.03(kN/m),n1,3 ) 280.0,92.370

498,48(kN/m),n1,3 ) 8,5.0,988.370

34,6.10

332,04(kN/m),n1,3 ) 280.0,992.370

212+114380,1mm2

312339,3mm2

5 1 12

2

1 16

1 12 5

h0=370mm

Xác định:

Qbmin=b3 .R b h bt 0 0,6.0,75.200.370 33300 N=33,3 kN

Nh vậy QA> Qbmin nên cần tính cốt đai

+ Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền trên dải nghiêng giữa các vết nứt trên:

Qmax= QT

B<0.3 w1 .b1R b h b 0 0,3.1.8,5.200.370 188700 N=188.7kN

Với bê tông nặng dùng cốt liệu bé có cấp đọ bền không vợt quá

B25 thì đặt cốt đai thoả mãn điều kiện hạn chế theo yêu cầu cấu tạo thì

9,1323.10

S b

b sw

Kết quả tính toán khả năng chịu lực ghi trong bảng dới,mọi tiết diện đều

đợc tính toán theo trờng hợp tiết diện đặt cốt đơn(với tiết diện chịu âm

Mtd= Rs As  h0

Bảng khả năng chịu lực của các tiết diện

Tiết diện Số lợng và diện tích cốt

b Xác định mặt cắt lí thuyết của các thanh:

+ Cốt thép số 2(đầu bên phải): sau khi cắt cốt thép số 2 tiết diện gần gối

B nhịp thứ 2 còn lại cố thép số 3(2 12) ở phía trên,khả năng chịu lực ở phía trên là 23,45(kN.m).Biểu đồ bao vật liệu cắt biểu đồ bao mômen ở

điểm H đây là mặt cắt lí thuyết của cốt thép số 2.Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng dạng xác định đợc khoảng cách từ điểm H đến gối B là 680mm (hình vẽ)

500 250

phải) cách mép phải gối C là: 515mm W7 =495mm

c Kiểm tra chịu uốn

Cốt thép số 2 đợc sử dụng kết hợp vừa chịu mômen dơng ở nhịp biên vừa chịu mômen âm tại gối B,nó đợc uốn tại bên trái gối B

Nếu coi cốt thép số 2 đợc uốn từ trên gối xuống, điểm bắt dầu uốn cách tiết diện trớc 200mm,lớn hơn h0/2,điểm kết thúc uốn cách gối B một đoạn360+500=860(mm),nằm ra ngoài tiết diện sau

8, kiểm tra về neo cốt thép.

Cốt thép ở phía dới sau khi đợc uốn, cắt số còn lại khi kéo vào gối đều phải đảm bảo lớn hơn 1/3 diện tích cốt thép giữa hai nhịp:

nhịp biên 214+116 uốn 116 còn 214, diện tích còn 60,5% khi vào gối ;

nhịp giữa312 cắt 112 còn 212 diện tích cốt thép khi vào gối 59,5%

điều kiện tại gối: 4 02

-C TÝnh to¸n dÇm chÝnh

Theo gi¶ thiÕt ban ®Çu ta cã kÝch thíc dÇm chÝnh:

hdcbdc = 600250 mm

1.Sơ đồ tính toán

Dầm chính đợc xác định theo sơ đồ đàn hồi, xem nh một dầm liên tục có

3 nhịp,bề rộng cột bcxbc=400x400mm,đoạn dầm kê lên tờng bằng chiều dày tờng bt=340mm nhịp tính toán ở nhịp biên và nhịp giữa đều bằng

a Biểu đồ bao mômen

Tìm các trờng hợp tải trọng tác dụng gây bất lợi cho dầm

Biểu đồ momen uốn do tĩnh tải G

Tra phụ lục 12 ta có hệ số 

*Xác định biểu đồ mômen uốn do tĩnh tải G:

Tra phụ lục 12 đợc hệ số  :

PP

M1=16,702/3=5.567.

M2=16,702.2/3=11,134

M3=(66,345+16,702)-66,345=-10,98

M4=(66,345=16,702)/3-66,345=-58,662

A B Ca,

220,5

8,29 37,291

Tiến hành làm tơng tự nh biểu đồ bao mô men:

+ Do tác dụng của tảI trọng G: QG   G    43,903(kN/m),n1,3 kN )

+ Do tác dụng của hoạt tảI Pi :Q Pi .P  81,396(kN/m),n1,3kN)

Hệ số  tra ở bảng phụ lục 12 Các trờng hợp chất tải lấy nh hình

vẽ chất tải biểu đồ bao mô men Kết quả thể hiện trong bảng dới

Tung độ biểu đồ lực cắt đối với từng trờng hợp chất tải (kN):

Lực

cắt

( kN )

Bên phảigối A

Giữa nhịpbiên

Bên tráigối B

Bên phảigối B

Giữa nhịp2

Bên tráigối C

19,893

4 TÝnh to¸n cèt thÐp däc

Bª t«ng cÊp bÒn B15 : Rb =8.5 MPa; Rbt =0,75 MPa; Eb =23.103 MPa;

Cèt thÐp CII : RS = 280 MPa; Rsc =280 MPa; Rsw =225 MPa;

ES=21.104 M MPa

Tra b¶ng phô lôc 9,víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bª t«ng   HÖ sè vïng b2 1nÐn lµ  R 0,65 ;  R 0,439;

a TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men d¬ng

* TiÕt diÖn tÝnh to¸n lµ tiÕt diÖn ch÷ T cã c¸nh n»m trong vïng nÐn LÊy

*Tính toán cốt thép theo tiết diện chữ nhật b = b’ = Af = 2150 mm; h =600mm;

b Tính toán cốt thép chịu mômen âm

Tính toán theo tiết diện chữ nhật có kích thớc b  h = 250  600 (mm)

ở trên gối cốt thép dầm chính phải đặt xuống dới hàng trên cùng của thép dầm phụ nên a khá lớn

Gỉa thiết a=70mm;h0=600-70=530mm

+tại gèi C.

C mg

mg m

s

M As

3

8 7

163,983

T B

147,82

P B

+Khoảng cách giữa các lớp cốt đai:

Tính khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai

Gỉa sử áp dụng cốt đai 6,2 nhánh,s=200mm tại bên tráI gối B

Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của dầm tại khu vực này:

Lực cắt mà cốt đai chịu đợc:

175.56,6

49,525 /200

Khả năng chịu lực trên tiết diện nghiêng:

 Nh vậy phần bên trái gối B ,trong đoạn l1 phải bố trí cốt xiên

b.Cấu tạo và tính toán cốt xiên.

* Bố trí các lớp cốt xiên:

+ Đặt 2 thanh 16 làm lớp cốt xiên thứ nhất: As,inc=402,1mm2

+ Cốt dọc 2 20 vừa chịu mômen M+ ở nhịp đợc uốn vừa chịu

mômen M- kết hợp làm cốt thép xiên,có diện tích As,inc=628,3mm2

+ Các thanh cốt xiên này thuộc nhóm CII nên Rsw=225MPa

- Với chiều cao dầm h=600mm,góc hợp bởi cốt xiên và trục dầm lấy=450.+ Đầu lớp cốt xiên thứ nhất cách mép gối tựa một đoạn

s=280mm<smax=586mm (khoảng cách tính theo phơng trục dầm)

- Cuối lớp cốt xiên thứ nhất cách đầu lớp cốt xiên thứ 2 một đoạn

s=190mm

Cuối lớp cốt xiên thứ 2 cách tiết diện Q>Qu một đoạn s=290mm

900 290

200

280 610

420

800 190 420

200 400

*Kiểm tra điều kiện cờng độ đối với lớp cốt xiên thứ 2

2 .0,555 1,850,6

b b

 Thoả mãn điều kiện cờng độ.

* Kiểm tra điều kiện cờng độ đối với lớp cốt xiên thứ 1

b b

 Thỏa mãn điều kiện cờng độ

*Kiểm tra điều kiện cờng độ đối với mặt cắt nguy hiểm C0

, 1 , 2

2.(kN/m),n1,3 ).sin 225.(kN/m),n1,3628,3 402,1) 163,447

2 0

555 400.(kN/m),n1,31 ) 118,376.10 (kN/m),n1,31 )

sw

s sw

A n

n a

Chän n = 10 ®ai, bè trÝ mçi bªn dÇm phô 5 ®ai, trong ®o¹n hs = 155mm, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt treo lµ 31 mm,®ai trong cïng c¸ch mÐp dÇm phô lµ 31mm

0

0,02 8,5.2150.559

s s

R b

s s

R b

h0=600-40=560mm

0

0,0206 8,5.2150.560

h0=600-40=560mm

0

0,017 8,5.2150.561

*cạnh gối C, mômen âm,tiết diện chữ nhật bxh=250x600mm, bố trí cốt

thép:222 có A s=760 (mm2) Lấy lớp bảo vệ là 30mm, a=(30+0,5.22)=41

Kết quả tính toán khả năng chịu lực ghi trong bảng dới, mọi tiết diện đều

đợc tính toán theo trờng hợp tiết diện đặt cốt đơn(với tiết diện chịu âm

d-ơng thay b bằng bf)

0

s s b

Bảng khả năng chịu lực của các tiết diện

Tiết diện Số lợng và diện tích cốt

Cạnh phải gối C Cắt 1 18 còn 2

18;As=508,9

b.Xác định mặt cắt lý thuyết của các thanh:

+ Cốt thép số 4 (đầu bên trái gần gối B):

Sau khi cắt cốt thép số 4 tiết diện giữa nhịp thứ 2 còn lại cốt thép số 3 (2

20) ở phía dới ,khả năng chịu lực là 97,68kN.m.Biểu đồ bao vật liệu cắt

biểu đồ bao mômen ở điểm H.Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác

đồng dạng OBD,OGH,OEF,ta xác định đợc khoảng cách từ điểmH đến

trục gối B là 1466mm,mép gối B là 1266mm,nh hình vẽ

12661900200

B

145,86820

- Xác định điểm kéo dài cốt thép:

Tại khu vực cắt cốt thép số 4 không có cốt xiên do điểm uốn cốt thép số

7 cách mép gối phải B là 810mm < 1406mm, nên khu vực này không có

Rsw Asw

kN m s

Cốt thép số 6 (đầu bên cách trục gối B là:1629mm W6 =745mm

-phải)

Cốt thép số 8( đối xứng) Cách trục C là: 1070mm W8=280mm8.Kiểm tra uốn cốt thép:

Tại biên trái gối B cốt thép số 2 đợc uốn lên kết hợp chịu mômen uốn ở gối B Nếu xét uốn từ dới lên điểm bắt đầu uốn cách trục gối B 1

đoạn 1801(mm),điểm kết thúc uốn cách trục gối B một đoạn:

1801-510=1291(mm)

Nếu xét uốn từ trên xuống,điểm bắt đầu uốn cách trục gối B một đoạn 1291(mm), đảm bảo điều kiện cách tiết diện trớc một đoạn

807mm>0,5h0=278mm.điểm kết thúc uốn cách trục gối B một đoạn

1801(mm) đảm bảo nằm ra ngoài tiết diện (hình vẽ)

920 610

B

1900

166,498

220,55 210,423

135

900

8 Kiểm tra về uốn cốt thép

Chi tiết về uốn cốt thép đợc thể hiện trên bản vẽ

Cốt thép ở phía dới sau khi đợc uốn cắt số còn lại khi kéo vào gối đều phảI đảm bảo lớn hơn1/3 diện tích cốt thép ở giữa nhịp:

Nhịp biên:

2 20+2 22 uốn 2 20 , còn 2 22 diện tích còn 73,6% khi vào gối

Nhịp giữa:

1 20+2 20 cắt 1 20 , còn 2 20 diện tích còn 60,8% khi vào gối

*Điều kiện tại gối:

0

4 1,5.0,75.280.559

88,677(kN/m),n1,3 )1110

Tại gối A: Qmax=101,096(kN) ,nh vậy la=10 =10.20=200mm

Tại gối B, phía nhịp biên kéo vào 2 20,nhịp giữa kéo vào 1 20, các cốt thép này đặt chồng lên nhau tối thiếu 20d, d là giá trị trung bình đờng kính cốt thép Lấy đoạn chập lên nhau là 450mm, bề rộng cột là 400mm, nên đầu mút cốt thép còn kéo dài qua mép cột một đoạn 0,5 ( 450-

400)=25mm

9 Cốt thép cấu tạo

Cốt thép cấu tạo chọn thép số 8 (2 14) có diện tích cốt thép là 307,9mm2, không nhỏ hơn 0,1.b.h0=0,1%.280.559 = 156,5mm2 Cốt thép này đợc sử dụng làm cốt giá ở nhịp biên trong đoạn không có mômen

âm

Hình bao vật liệu và bố trí thép trong dầm chính đợc trình bày trong bản vẽ chi tiết:

-

D.Tæng hîp sè liÖu

-B¶ng ph©n lo¹i cèt thÐp cho toµn sµn

Nhãm thÐp CI CII

Träng lîng

B¶ng chØ tiªu sö dông vËt liÖu

CÊu kiÖn ThÓ tÝch bª t«ng(m3) Khèi lîng cèt thÐp (kg) Hµm lîng cèt thÐp trong 1m3 bª t«ng