đồ án bê tông 1

đồ án bê tông cho bản loại dầm

2550 2550 2550 2550 2550 2550 2550 2550 2550

Gach latVua lotBan betonTrat tran

2 Ho¹t t¶i tiªu chuÈn:

P=5 KN/m2 hÖ sè tin cËy: n =1,2

3 Sè liÖu vÒ vËt liÖu:

- Bª t«ng B15 cã : Rb = 8.5 MPa ; R bt = 0.75 MPa

- Cèt thÐp CI cã : Rs =225 MPa ; Rsc=225 MPa ; Rsw=175 MPa ; Es =21*10 4 MPa

- Cèt thÐp CII cã : Rs =280 MPa ; Rsc=280 MPa ; Rsw=225 MPa ; Es =21*10 4 MPa

l

l = = > ,xem b¶n lµm viÖc mét ph¬ng C¾t d¶i b¶n

réng 1m vµ vu«ng gãc víi dÇm phôvµ xem nh 1 dÇm liªn tôc (h×nh vÏ)

- Tĩnh tải đợc tính toán và ghi trong bảng sau:

Các lớp cấu tạo bản Giá trị tiêu

chuẩn(KG/ 2

m

)

Hệ số độ tin cậy Giá trị tính toán (KG/ 2

m )Gạch lát 20mm, γ = 2200 KG/ 3

5.Tính cốt thép chịu mômen uốn :

Chọn a0=15 mm cho mọi tiết diện

4.764*10

298 225.0,947.75

b h =

Chọn thép có đờng kính φ8, as=50.3 mm2 khoảng cách giữa các cốt thép là

s 1 * 1000*50.3

168 298

s

s

b a

mm A

3.318*10

204 225.0,965.75

Thép dọc chịu mômen âm đợc đặt xen kẽ nhau, đoạn vơn của cốt thép ngắn hơn tính từ mép dầm phụ là :

0

1 1

*2.33 0.39

6l = 6 = m

7 Cốt thép đặt theo cấu tạo :

Cốt chịu mô men âm đặt theo phơng vuông góc với dầm chính chọn φ6,a = 200mm có diện tích trong mỗi mét của bản là 141 mm2 lớn hơn 50% cốt thép chịu lực tại gối giữa

và nhịp giữa của bản

Dùng các thanh cốt mũ với đoạn dài đến mép dầm chính là 1/4*l=1/4.2,55 = 0,63 m, tính đến trục dầm là (0,63 + 0,3/2)=0,78m ;

Cốt thép phân bố đợc bố trí vuông góc với thép chịu lực ở phía dới chọn φ6, a = 250 mm

có diện tích trong mỗi mét bề rộng của bản là

0,283.1000/250=113 mm2 lớn hơn 20% cốt thép chịu lực giữa nhịp(với nhịp biên:

0,2.298=59.6 mm2)

III Tính toán dầm phụ:

1 Sơ đồ tính:

Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhịp

Đoạn dầm gối lên tờng Sd=220mm Bề rộng dầm chính đã giả thiết bdc=300 mm Nhịp tính toán:

5690 150 1505900

150

5900

840 853 1230

M-= β2qdplo2 = β2*27.112*5.62=β1*850.23 kNm

tiết diện

giá trị β Tung độ M, kGm của β 1 của β 2 M + M -

0.00 57.057 79.002 79.88 65.835 17.556 Gối B - TD5 -0.0715 -62.763

-0.0339 -0.0138

15.3 49.313 53.139

-28.815 -11.73

Mô men dơng triệt tiêu cách mép gối tựa giữa một đoạn 0,15.l = 0,15.5,6= 0,84 m

Mô men dơng triệt tiêu cách mép gối tại nhịp biên mot đoạn : 0,15.5,69=0,853 m

Beton có cấp độ bền B15 có Rb= 8.5 Mpa, Rbt=0.75 Mpa ;

Cốt thép dọc nhóm CII có Rs= 280 MPa, Rsc= 280MPa , Cốt đai nhóm CI có

b

M

R bh = = <αpl=0.255

=>γ = 0,890

6

2 0

62.763*10

607 280*0,890*415

bh = >µmin

b Víi m« men d¬ng: TÝnh theo tiÕt diÖn chö T c¸nh trong vïng nÐn, hf= 90mm

Gi¶ thiÕt a = 35mm;→ h0=450-35=415 mm

§é v¬n c¸nh S f lÊy gi¸ trÞ nhá h¬n trong hai gi¸ trÞ sau:

- Mét n÷a kho¶ng c¸ch th«ng thñy cña dÇm phô: 0,5.2,33=1,165m ( Do hf > 0.1 hb)

- Mét phÇn s¸u kho¶ng c¸ch gi÷a 2 mÐp trong cña dÇm chÝnh: 1/6.5,6=0,93

VËy chän S f=0.93 m

TÝnh bc=b+2Sf=220 + 2*930 =2080 mm

TÝnh :

Mf = Rbbfhf(h0-0,5hc) = 8.5*2080*90*(415-0.5*90) = 588.744*106 Nmm=588.74 KNm

Cã Mmax= 79.88KNm < Mf Trôc trung hoµ qua c¸nh

T¹i nhÞp biªn, víi M = 79.88 KNm

79.88*10

697 8.5*0,987 *415

bh = >µminT¹i nhÞp gi÷a, víi M = 53.139KNm

53.139*10

461 280*0,991.415

bh = >µmin=0.05%

5 Chän vµ bè trÝ cèt thÐp:

Chän thÐp theo cÊu t¹o Φ 6 a150 ,2 nh¸nh A sw = 2* 28.3 56.6 = mm2

Gi¶ thiÕt a=30mm →h0=450-30=420mm

KiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n tÝnh to¸n Q<0,6Rbtbh0

Gèi cã lùc c¾t bÐ nhÊt lµ gèi A cã QA=61.707 kN, h0=420mm

ϕ =f 0 v× c¸nh cña tiÕt diÖn n»m trong vïng chÞu kÐo

h Tháa m·n kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña cèt ®ai lín h¬n beton

TÝnh C0:

sw

M C

58.212

1.7319.518

b b

p

7 Tính toán vẽ hình bao vật liệu:

A R

b

s s

Trên gối B 2Φ16+1Φ18 656.6 421 0.234 0.888 68.36Cạnh gối B Cắt 1Φ18 còn 2Φ16 402.1 422 0.143 0.929 44.14Giữa nhịp 2 2Φ18 508.9 421 0.019 0.99 59.415

c Xác định mặt cắt lý thuyết của các thanh

Đầu bên phải gối B sau khi cắt cốt thép số 2 còn 2Φ16 khả năng chịu lực của tiết diện

là 44.14 kNm Dựa vào biểu đồ bao vật liệu xác định đợc vị trí mặt cắt lý thuyết cách mép gối B là 616mm

0

62.763 44.14

*0.2 616 62.763 28.883 l mm

−

- Xác định đoạn kéo dài w2:

Bằng quan hệ hình học xác định đợc lực cắt tại điểm cắt lý thuyết là :

mLấy tròn 0.53m

- Tại vị trí mômen âm bằng 0 cắt cốt thép số 3 Tại đây giá trị lực cắt là Q=51.5kN

Xác định đoạn kéo dài w3

Tại khu vực này bố trí cốt đai Φ6 a150

d Kiểm tra uốn cốt thép

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 B xuống, điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trớc 400mm lớn hơn h0/2=210.5mm, điểm kết thúc uốn cách mép trái gối B một đoạn

421+400=821mm nằm ra ngoài tiết diện sau

8 Kiểm tra neo cốt thép:

Cốt thép ở phía dới, sau khi uốn, cắt, phải đảm bảo số còn lại leo chắc vào gối

ở nhịp biên, As=763.4mm2, cốt neo vào gối 2φ18 có diện tích 508.9mm2 thỏa mãn lớn hơn 1/3 cốt thép ở giữa nhịp

Tại gối A đoạn leo vào gối la= 15Φ=270mm, chọn la=300mm

Dầm chính là dầm liên tuc 3 nhịp Kích thớc dầm đã giả thiết là: b = 300 mm, h =

700 mm Cho cạnh cột b=600 mm Đoạn dầm chính kê lên tờng đúng bàng chiều dày ờng là 340 mm Nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên là

t-l = 7,65 m

7650 7650

7650

2550 2550

2550 2550

2550 2550

2550 2550

122.964 37.024

266.982

138.175 383.326

180.22 49.547

Do phía bên trái độ thị mômen dốc hơn nên ta tính mômen âm ở bên phải mép gối B Xác định mômen tại mép bên phải gối B :

70.23

4 Tính cốt thép dọc:

Beton cấp độ bền B15 có Rb=8.5 MPa Rbt=0.75 MPa

Cốt thép CII có Rs= 280 MP a ; Rsc = 280 MPa

HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña beton γb2=1 : HÖ sè h¹n chÕ vïng nÐn ξR= 0.65 ;

Sf lÊy theo trÞ sè bÐ nhÊt trong c¸c trÞ sè:

- mét nöa kho¶ng c¸ch gi÷a 2 mÐp trong cña dÇm:

M« men d¬ng lín nhÊt M=353.81 kNm<Mf VËy trôc trung hoµ ®i qua c¸nh

TÝnh theo tiÕt diÖn ch÷ nhËt b=bf=2850mm ,h=700mm

353.81*10

1947.8( )0,982 280 655

mgB s

poutre bh

2 0

180.22*10

983.579( )0,991 280 655

mgB s

poutre bh

s s

M A

bh =

B¶ng bè trÝ cèt thÐp däc cho c¸c tiÕt diÖn chÝnh cña dÇm

TiÕt diÖn A s ,mm 2 Cèt thÐp DiÖn tÝch,mm 2 h 0 ,mm

1Ø28

4

2

1Ø28 2Ø25

KiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n tÝnh to¸n Q<0,6Rbtbh0

Gèi cã lùc c¾t bÐ nhÊt lµ gèi A cã QA=61.834 kN, h0=655mm

Q bmin=0,6Rbtbh0=0,6.0,75.300.655=88.425 kN

X¶y ra QA> Qbmin nªn cÇn ph¶i tÝnh to¸n cèt ®ai

Chän thÐp theo cÊu t¹o Φ 8 a150 ,2 nh¸nh A sw = 2*50.25 100.5 = mm2

Gi¶ thiÕt a=80mm →h0=700-20=620mm

h Tháa m·n kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña cèt ®ai lín h¬n cña beton

TÝnh C0:

sw

M C

20.62 2.070,6

0.5 2.55 0.5*0.6 2.25

b b

ở chổ dầm phụ kê lên dầm chính cần có cốt treo để gia cố cho dầm chính Lực tập trung

do dầm phụ truyên cho dầm chính là:

P1=P+G1= 90.27+70.021=159.961kNCốt tre đợc đặt dới dạng cốt đai, diện tích cần thiết:

3 1

A R

b

s s

Kết quả tính toán khả năng chịu lực các tiết diện có trong bảng sau :

Tiết diện Số lợng và diện tích cốt thép h0 (mm) ξ ζ (kNm)Mtd

Giữa nhịp

biên 2Φ30+1Φ28 - As=2059.5mm2 655 0.036 0.982 370.85Cạnh nhịp

biên Uốn 1Φ28 còn 2Φ30 - As=1413.7mm2 655 0.025 0.988 256.04Trên gối B 2Φ25+2Φ25+1Φ28- As=2579.3 mm2 624 0.454 0.773 348.38Cạnh trái gối

B Cắt 2Φ25 còn 2Φ25+1Φ28-

As=1579.6mm2 646 0.268 0.866 247.4Cạnh trái gối

B Uốn 1Φ28 còn 2Φ25 647.5 0.166 0.917 163.18Cạnh phải gối

B Cắt 2Φ25 còn 2Φ25+1Φ28 -

As=1579.6mm2 646 0.268 0.866 247.4Cạnh phải gối

B Cắt 1Φ28 còn 2Φ25 - As=981.8mm2 647.5 0.166 0.917 163.18Giữa nhịp hai 2Φ28 - As=1231.5mm2 656 0.022 0.989 223.71

b Xác định mặt cắt lí thuyết của các thanh:

 Bên trái gối B khi cắt thanh số 4 khả năng chịu lực của các thanh còn lại là

Mtd=247.4 kNm(mô men âm) Theo hình bao mô men thì tiết diện có M-=247.4 kNm nằm trong đoạn gần gối B, ở đó có độ dốc của hình bao mô men là:

+

Tính đoạn kéo dài W Lấy Q bằng độ dốc biểu đồ mô men

Tại khu vực cắt thép không bố trí cốt xiên nên Qinc =0 Tại khu vực này cốt đai là Φ8 ,s=150mm do vậy

 Bên phaỉ gối B khi cắt thanh số 4 khả năng chịu lực của các thanh còn lại là

Mtd=247.4 kNm(mô men âm) Theo hình bao mô men thì tiết diện có M-=247.4 kNm nằm trong đoạn gần gối B, ở đó có độ dốc của hình bao mô men là:

Q=383.326 49.547 130.89

kNTiết diện có M=247.4kNm cách tâm gối B một đoạn là:

x4= 383.326 247.4 *2.55 1.03 383.205 49.547 m

−

Tính đoạn kéo dài W Lấy Q bằng độ dốc biểu đồ mô men

Tại khu vực cắt thép không bố trí cốt xiên nên Qinc =0 Tại khu vực này cốt đai là Φ8 ,s=150mm do vậy

−

Tính đoạn kéo dài W Lấy Q bằng độ dốc biểu đồ mô men

Tại khu vực cắt thép không bố trí cốt xiên nên Qinc =0 Tại khu vực này cốt đai là

Φ8 ,s=150mm do vậy

Khoảng cách từ đầu cắt thép đến mép gối là 1.682+0.698=2.38m Chon 2.4m

8 Kiểm tra về uốn cốt thép:

Tại bên trái gối B ,Cốt thép số 2 đợc uốn lên trên kết hợp chịu mômen âm ở gối B Nếu xét uốn từ dới lên , điểm uốn cách trục B một đoạn 1870mm , điểm kết thúc uốn nằm cách trục B một đoạn 1250mm đảm bảo nằm ngoài tiết diện sau Nếu xét uốn từ trên xuống điểm bắt đầu uốn cách trục B một đoạn 1010mm , đảm bảo điều kiện cách tiết diện trớc425 > 0.5h0=310mm

9 Kiểm tra neo cốt thép:

Cốt thép ở phía dới sau khi uốn, số đợc neo vào gối phải bảo đảm lớn hơn 1/3 diện tích cốtthépở giữa nhịp

Nhịp biên còn 2Φ30: 1413.7mm2 >1/3*2059.5mm2=686.5mm2

ở gối B phía nhịp biên kéo vào 2φ30, phía nhịp giữa kéo vào 2φ25 Các cốt này đặt chồng lên nhau một đoạn tối thiểu bằng 20d, Lấy đoạn chập lên nhau 600mm Cạnh cột 600mm, nh vậy đầu mút cốt thép còn kéo dài tới mép cột

ở gối biên, đoạn dầm kê lên gối 340 mm, đoạn cốt thép neo vào gối 310 mm thoả mản yêu cầu về neo cốt thép tối thiểu 10d=300mm

Cốt thép này đợc sử dụng làm cốt thép phụ đặt thêm ở mặt bên trên suốt chiều dài dầm ,

do dầm cao hơn 700mm , đảm bảo để khoảng cách giữa các lớp cốt dọc không nhỏ hơn 400mm Diện tích cốt thép là 308 mm2 , không nhỏ hơn

0.1%bh0=0.1%*300*655=197mm2

V Tổng hợp số liệu

Bảng thống kê cốt thép cho từng cấu kiện

CÊu kiÖn Sè hiÖu thanh §êng kÝnh thanh (mm)ChiÒu dµi 1 Sè lîng Tæng chiÒu dµi îng (kg)Träng

l-1 cÊu kiÖn toµn bé

Cấu kiện Thể tích beton (m3) Khối lợng cốt thép (kG) Hàm lợng cốt thép trong 1 m3 betong (kG/m3)

V1 : Thể tích dầm tính với tiết diện b*h

V2 : Thể tích phần sờn của dầm tính với tiết diện b*(h-hb) dùng để tính Vs