Ban Thuyet minh DABT1

Tính khả năng chịu lực của tiết diện - Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As... - Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen.. Xác đị

I.SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa.

- Đối với nhịp biên:

i

δ (mm)

Trọng lượngriêng

i

γ (kN/m3)

Trị tiêuchuẩn

s

g (kN/m2)

Hệ số độ tincậy về tảitrọng γf ,i

Trị tínhtoán

- Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có chiều rộng b = 1 m:

- Bêtông có cấp độ bền chịu nén B15: Rb = 8,5 MPa

- Cốt thép bản sàn sử dụng loại CI: Rs = 225 Mpa

- Từ các giá trị mômen ở nhịp và ở gối, giả thiết a = 15 mm, tính cốt thép theo các công thức sau:

Bảng 3 Tính cốt thép cho bản sàn

(mm2/m) (%)µ

Chọn cốt thépd

sc(mm2/m)Nhịp biên

Gối 2

Nhịp giữa, gối giữa

5,825,884,04

0,1620,1640,112

0,1780,1800,119

437442292

0,670,680,45

888

110110170

457457296

7 Bố trí cốt thép

a/cốt thép chịu mômen uốn

* Xét tỉ số:

s s

p

g

< ≤ ⇒ α =

* Cốt thép chịu mômen âm:

- đoạn vươn của cốt thép chịu mômen âm tính từ mép dầm phụ là:

Hình 5 Vùng giảm cốt thép

b/cốt thép cấu tạo

- Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính: chọn ϕ8@200 có

diện tích trên mỗi mét của bản là 250 mm2, lớn hơn 50% diện tích cốt thép tính toán tại gối tựa giữa của bản là 0,5 292 146× = mm2, sử dụng các thanh cốt mũ, đoạn vươn ra tính

Hình 7 Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ

- Nhịp tính toán dầm phụ lấy theo mép gối tựa

- Đối với nhịp biên:

dp dc

- Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 4

- Mômen âm triệt tiêu cách gối tựa một đoạn:

1 ob

x = × k L = 0,2715 5,615 1,524 × = m

- Mô men dương triệt tiêu cách gối tựa một đoạn:

- Đối với nhịp biên:

Hình 9 Biểu đồ bao nội lực của dầm phụ

4 Tính cốt thép

- Bêtông có cấp độ bền chịu nén B15: Rb = 8,5MPa; Rbt = 0,75 Mpa

- Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CII: Rs = 280 Mpa

- Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại CI: Rsw = 175 Mpa

4.1 Cốt dọc

a) Tại tiết diện ở nhịp

- Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T

b) Tại tiết diện ở gối

- Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật bdp× hdp = 200 450 × mm.

Hình 10 Tiết diện tính cốt thép dầm phụ

(tiết diện nhịp bên trái, tiết diện gối bên phải)

- Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 5

s

R bh A

(mm2)Nhịp biên

- Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 120,45 kN

- Kiểm tra điều kiện tính toán:

2 2

2 b4 n b bt o max

2 3

s

Q 1,5 1 0 1 0,75 200 415

- Chọn s = 300 mm bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm

5 Biểu đồ bao vật liệu

5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện

- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

- Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc ao = 25 mm

Bảng 6 Tính toán khả năng chịu lực của dầm phụ

(1160×400

)

2ϕ20+1ϕ20Cắt 1ϕ20, còn 2ϕ20 942628 3535 415415

0,0640,043

0,0620,042

105,9371,41 3,26

Gối 2

0,350

0,0410,027

0,0400,027

68,9646,30 0,19

5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

- Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x, được xác định theo tam giác đồng dạng

- Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen

Bảng 7 Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

Nhịp biên

Nhịp biên

bên trái( bên

phải lấy đối

xứng)

5.3 Xác định đoạn kéo dài W

- Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

s,inc sw

- Trong đó: Q - lưc cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen

Qs,inc - khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt thép dọc, mọi cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Qs,inc=0;

qsw - khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết,

sw sw sw

R naq

Bảng 8 Xác định đoạn kéo dài W của dầm phụ

(kN/m)

Wtính(mm)

20d(mm)

Wchọn(mm)Nhịp biên bên

- Chọn thép 2ϕ12 cốt thép này được sử dụng làm cốt giá ở nhịp biên, trong đoạn không

có mômen âm Diện tích cốt thép là 226 mm2 không nhỏ hơn

0,1% bho = 0,1% 200 415 83 × × = mm2

5.5 Kiểm tra neo, nối cốt thép

- Nhịp biên bố trí 2ϕ20 + 1ϕ20 có As = 942 mm2, neo vào gối 2ϕ20 có As = 628 mm2 >

- Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp được tính theo sơ đồ đàn hồi

- Giả thiết cạnh tiết diện cột: 400x400 mm

340

3.1 Biểu đồ bao mômen

- Sơ đồ dầm chính đối xứng, các trường hợp đặt tải được trình bày như sơ đồ sau:

(a)

Hình 14: Các trường hợp đặt tải của dầm bốn nhịp

- Tung độ của biểu đồ bao mômen tại các tiết diện bất kì của từng trường hợp đặt tải đượcxác định theo công thức:

M = × =

- 2

2 36,979 24, 647 3

M = × =

M = − × =

- 2

5,513 2,3

146,890 85, 6085,513

31.843 64.714 97.584

179.420 114.020

293.780

Hình 15 Các biểu đồ momen của từng trường hợp tải (KNm)

Bảng 10: xác định tung độ biểu đồ mômen thành phần và biểu đồ bao

Hình 16 Các biểu đồ momen thành phần và biểu đồ bao mômen dầm chính

(KNm) 3.2 Biểu đồ bao lực cắt

- Xét 2 tiết diện a và b cách nhau một đoạn x, chênh lệch mô men của 2 tiết diện là

Hình 17 Biểu đồ bao lực cắt của từng trường hợp tải

285.941

49.309 265.474

21.775

49.088

20.216 239.948KN/m

- Bê tông có cấp độ bền B15: Rb = 8,5 MPa; Rbt = 0,75 MPa

- Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CII: Rs = 280 MPa

- Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại CI: Rsw = 175 MPa

4.1 Cốt dọc

a) Tại tiết diện ở nhịp

- Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T

c) Tại tiết diện ở gối

- Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật bdc× hdc = 250 800 × mm.

- Giả thiết a = 80 mm ⇒ h = h - a = 800 – 80 = 720 mm

(mm2)Nhịp biên

s

Q1,5 1 0 1 0,75 250 720

- Kết luận: dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.

- Khả năng chịu cắt của cốt đai:

sw sw sw

Q 4 (1 ) R bh q

4 2 (1 0 0) 1 0,75 10 0, 25 0,72 110,03 292,5 kN

= ϕ + ϕ + ϕ γ

=

⇒ Lực cắt tại các gối đều nhỏ hơn 292,5 kN nên không cần tính cốt xiên chịu cắt

- Bố trí cốt đai cho đoạn dầm giữa nhịp

5 Biểu đồ bao vật liệu

5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện

- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích A

- Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc ao,nhịp = 25 mm và ao,gối = 40 mm; khoảngcách thông thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30 mm.

- Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 14

Bảng 14 Tính khả năng chịu lực của dầm chính

(1210×800

)

4ϕ22+2ϕ20Cắt 2ϕ20, còn 4ϕ22Cắt 2ϕ22, còn 2ϕ22

21481520760

513636

749764764

0,0780,0540,027

0,0750,0530,027

432,893316,353160,378

6,18

Gối 2

(250×800)

4ϕ25+2ϕ22Cắt 2ϕ22, còn 4ϕ25Cắt 2ϕ25, còn 2ϕ25

27231963982

675353

733747747

0,4890,3460,173

0,3700,2860,158

422,089339,498187,606 2,10Nhịp giữa

(1210×800

)

2ϕ22+2ϕ20Cắt 2ϕ20, còn 2ϕ22 1388760 3636 764764 0,0490,027 0,0480,027 289,578160,378 2,99

Gối 3

(250×800)

2ϕ25+4ϕ22Cắt 2ϕ22, còn 2ϕ25 và

2ϕ22Cắt 2ϕ22, còn 2ϕ25

25021742982

685253

732748747

0,4500,3070,173

0,3490,2600,158

397,331308,866187,606

18,0

5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

- Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x, được xác định theo tam giác đồng dạng

- Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen

Bảng 15 Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

Nhịp giữa

bên trái 2ϕ20

x 2300

Gối 3

2ϕ22

x 2300

5.3 Xác định đoạn kéo dài W

- Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

s,inc sw

- Trong đó: Q - lưc cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen

Qs,inc - khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt thép dọc, mọi cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Qs,inc=0;

qsw - khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết,

sw sw sw

R naq

- Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 16

Bảng 16 Xác định đoạn kéo dài W của dầm chính

tính

chọn(mm)

0,1% bho = 0,1% 250 750 187,5 × × = mm2

- Chọn thép số 16 (2ϕ12) cốt thép này được sử dụng để đặt phụ thêm ở mặt bên trong suốt chiều dài dầm Diện tích cốt thép là 226 mm2 không nhỏ hơn

0,1% bho = 0,1% 250 750 187,5 × × = mm2

5.5 Kiểm tra neo, nối cốt thép

- Nhịp biên bố trí 4d22+2d20 có AS = 2148 mm2, neo vào gối 2d22 có

- Chọn chiều dài đoạn neo vào gối biên là 220 mm và vào các gối giữa là 440 mm

- Tại nhịp giữa nối 2 thanh số 4 (2d25), chọn chiều dài đoạn nối là 500 mm = 20d

- Tại nhịp biên nối 2 thanh số 12 (2d12) và 2 thanh số 4 (2d25) Chọn chiều dài đoạn nối

là 500 mm = 20d