ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 CÔ BÍCH BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2, ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1,CÔ BÍCH BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINHCÔ BÍCH BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINHCÔ BÍCH BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINHCÔ BÍCH BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINHCÔ BÍCH BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINHCÔ BÍCH BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINHCÔ BÍCH BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINHCÔ BÍCH BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINH

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI LOẠI BẢN DẦM

I/ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

2400=2.375>2 như vậy bản thuộc loại bản dầm ( sàn chỉ chịu uốn theo

phương L1=2400, khi chịu tải trọng chỉ có L1biến dạng)

hb= D

m L1 =301 2400= 80 mm

Chọn bề dày bản sàn là: h b=80 mm.

3/ Sơ đồ tính

Để tính toán, cắt theo phương cạnh ngắn l1 dải bản rộng b=1m để tính toán

Bản làm việc như 1 dầm liên tục nhiều nhịp Tính toán bản dầm theo sơ đồ biến dạng dẻo, nhịp tính toán của bản được xác dịnh như sau:

Hình 4-Sơ đồ tình toán và biểu đồ bao momen của bản sàn

6/ Tính cốt thép

Tiết diện tính:

Chiều cao hữu ích của bản:

ho = h-a = 80-15= 65 mmTính:

s

R bh A

(mm)

a(mm2)

Asc

(mm2)Nhịp biên 4.44 0,0914 0.0960 319 0.49 6/8 120 321Gối tựa thứ 2 -4.34 0,0914 0.0960 319 0.49 6/8 120 321Nhịp giữa 3.05 0.0628 0.0649 216 0.33 6 120 236

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

0.37*11.5

225*100% =1.89%

7/ Bố trí thép

Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:

Xét tỷ số: ps

gs =

6.63.49 = 1.89; chọn a= 0.25, aLob=0.25*2200= 550mmCốt thép cấu tạo chịu mômen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính:

1) Sơ đồ tính

Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịpTính theo sơ đồ có xét biến dạng dẻo

Kích thước tiết diện dầm phụ:

Tung độ biểu đồ bao moment tình theo công thức:

Ở nhịp biên, M âm triệt tiêu ở tiết diện cách mép gối tựa thứ hai một đoạn:

Bảng 4: Tính toán biểu đồ bao momen dầm phụ

Nhịp Tiết diện L0 (m) qdpL0 (kNm) βmax βmin Mmax Mmin

bdphb= hf

Hình 7: Biểu đồ bao vật liệu của dầm phụ

4) Tính cốt thép

a) Cốt dọc:

Tại tiết diện ở nhịp

Các tiết diện ở nhịp chịu moment dương (căng thớ dưới), do đó bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T

Xác định các kích thước của tiết diện chữ T :

 Xác định bề rộng cánh :

f

s

≤ 16*(L2-bdc) =1/6*(5700-300) = 900 mm

lớn b c ' × h dp=1160 × 400

Tại tiết diện ở gối :

- Các tiết diện ở gối chịu moment âm (căng thớ trên), do đó bản cánh chịu kéo, tiết diện tính toán là tiết diện chữ nhật

bdp = 200mm hdp = 400mm

Hình 7: Tiết diện tính cốt thép dầm phụ

a) Tiết diện ở nhịp b) Tiết diện ở gối

- Tính cốt thép theo các công thức sau :

s

R bh A

(mm2)Nhịp biên

(1160 x 400) 68,93 0.041 0.042 710.36 1%  729Gối 2

(200 x 400) 54,16 0.1869 0.2087 608.58 0.86%  616

Nhịp giữa

(1160 x 400) 47,34 0.0282 0.0286 483.72 0.68%  493Gối 3

(200 x 400) 47,34 0.1633 0.1794 523.14 0.74%  534

b) Cốt ngang :

- Lực cắt lớn nhất ở bên trái gối 2 : Q = Qmax = 84,16 (KNm) nên ta tính cốt đai theotiết diện này

- Kiểm tra điều kiện tính toán :

Khả năng chịu cắt của bê tông :

Smax=(b4 (1+n) γb= 0.2(0.4-0.08)*1.1*25= b Rbt b ho2)/Q

=(1.5*(1+0)*0.9*200*3552)/(84.16*103)=404.31 mm

sct≤{ h/3=400/3=133 mm, 400mm

+ Khoảng cách giữa các cốt đai theo cấu tạo: hdp = 400 mm

* Bố trí trong đoạn dầm gần gối tựa L/4:

Vậy dầm k bị phá hoại do ứng suất nén chính

* Bố trí trong đoạn dầm giữa nhịp L/2: Bố trí theo cấu tạo

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

- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc chịu lực là ao = 25mm, khoảngcách thông thủy giữa các thanh thép theo phương chiều cao dầm là t = 25mm

- Xác định khoảng cách a thật : ath => hoth = hdp - ath

- Tính khả năng chịu lực từ các công thức sau : ‘

x

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng dưới đây :

Bảng 5 Tính khả năng chịu lực của dầm phụ

Tiết diện Cốt thép As ath hoth   M ΔM (%)M (%)

Nhịp biên

(1160 x 400)

 729 48.32 351.68 0.044 0.043 70.94 2.92Cắt còn

 421 32 368 0.024 0.024 43.36Cắt còn

 308 32 368 0.018 0.018 32.52Gối 2

(200 x 400)

 616 32 368 0.204 0.183 57 5.24Cắt còn

 308 32 368 0.102 0.097 30.21

Nhịp 2

(1160 x 400)

 493 42.87 357.13 0.029 0.029 49.34 4.2Cắt còn

 339 31 369 0.019 0.019 34.51Cắt còn

 226 31 369 0.013 0.013 23.61Gối 3

(200 x 400)

 534 48.08 351.92 0.185 0.168 47.85 1.08Cắt  còn

 308 32 368 0.102 0.097 30.21

Xác định tiết diện cắt lý thuyết :

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

Bảng 6 Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

Tiết diện Thanh thép Vị trí cắt lý thuyết x (mm) Q (KN)

b) Xác định đoạn kéo dài W :

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

+ Qs.inc: Khả năng chịu cắt của cốt xiên, vì ta không đặt cốt xiên chịu lực

cắt mà chỉ bố trí cốt đai chịu cắt nên ta có Qs.inc = 0

+ d : Đường kính cốt thép được cắt.

+ qsw : Khả năng chịu lực cắt của cốt đai.

 Trong đoạn dầm có cốt đai d6@150 thì :

Qsw=R sw s na sw = (175*2*28)/150=65 kN/m

 Trong đoạn dầm có cốt đai d6a300 thì :

Qsw=R sw s na sw = (175*2*28)/300=33 kN/m

Kết quả tính toán các đoạn neo W được tóm tắt trong bảng 7.

Bảng 7 Xác định đoạn kéo dài W của dầm phụ

Tiết diện Thanh thép Q (KN)

W c

(mm)Nhịp biên bên trái

bên trái

- Biểu đồ bao moment :

Hình 8: Các trường hợp đặt tải của dầm 5 nhịp

 Xác định biểu đồ bao moment cho từng trường hợp tải :

- Tung độ của biểu đồ bao moment tại tiết diện bất kì cho từng trường hợp tải dược tính theo công thức :

MG =  x G x L =  x 69.53 x7.2= 500.616 x KNm

MP =  x P x L =  x 90.29x 7.2 = 650.088 x KNm

Hệ số tính được tại các mặt cắt bằng phương pháp lực trong cơ kết cấu

Bảng 8 Kết quả biểu đồ bao moment

 Xác định biểu đồ bao moment :

Lần lượt đem cộng biểu đồ momen do tĩnh tải g gây ra với từng biểu đồ momen do cáctrường hợp hoạt tải P khác nhau gây ra,ta sẽ được biểu đồ moment thành phầnM1,M2,M3…

Với : M1=Mg+Mp1;M2=Mg+Mp2…

Vẽ chồng các biểu đồ moment thành phần M1,M2,M3…trên cùng một biểu đồ,biểu đồ bao moment thu được là đường viền ngoài cùng của các biểu đồ moment thành phần.

150150

24002400

B

,

B tr mg

M B ph ,

mg M

Hình 9:Biểu đồ bao mô-men

 Xác định moment tại mép gối :

-Moment tại mép gối B :

281,04

150150

24002400

C

,

C tr mg

M C ph ,

mg M

Hình 10 Xác định moment tại mép gối

- Moment tại mép gối c :

M mg C ,tr=(2400−150)

2400 x (281,04 +127,73)−127.73=255,49(kNm)

Chọn M mg C ,tr =M mg C , ph=255,49(kNm)

- Biểu đồ bao lực cắt :

 Xác định biểu đồ bao lực cắt cho từng trường hợp tải :

Tung độ của biểu đồ bao lực cắt tại tiết diện bất kì cho từng trường hợp tải được tính từ biểu đồ moment

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 10

a) Tại tiết diện ở nhịp :

- Các tiết diện ở nhịp chịu moment dương (căng thớ dưới), do đó bản cánh chịu

nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T

- Xác định các kích thước của tiết diện chữ T :

+ Xác định bề rộng cánh s c ' :

s c ' = Min(s1,s2,s3)

a) Tại tiết diện ở gối :

- Các tiết diện ở gối chịu moment âm (căng thớ trên), do đó bản cánh chịu kéo, tiết diện tính toán là tiết diện chữ nhật bdcx hdc = 300 x 700

- Giả sử agối = 80 mm => ho = h – agối = 700 – 80 = 620mm

- Tính cốt thép theo các công thức sau :

Chiều cao làm việc bê tông : ho = h – a

(mm2)

Chênhlệch(%)Nhịp biên

(1260x700) 50 305,08 0,0498 0,0511 1719 0.88



 1766 2,66Gối B

(300x700) 80 323,07 0,2436 0,2840 2169 1,17

 2281 5,16Nhịp 2

(1260x700) 50 199,89 0,0327 0,0333 1120 0,57

 1140 1,79Gối C

- Q C tr

= Q C ph = 170,32KN

- Kiểm tra điều kiện tính toán :

Khả năng chịu cắt của bê tông : Qb = b3.(1 + f +n ).Rbt.b.ho

+ Đối với bê tông nặng :b3 = 0.6

Đối với bê tông nặng :b2 = 2, b4 = 1.5

+ Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán :

Q= 212.565 ≤0.3b1w1γb= 0.2(0.4-0.08)*1.1*25= b Rb b ho

=0,3x1,048x0.885x11.5x10^3x0.3×0.62= 595,16 kN

Vậy dầm k bị phá hoại do ứng suất nén chính

- Khả năng chịu cắt của cốt đai :

- Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông :

nên ta không cần tính cốt xiên chịu lực cắt

* Bố trí trong đoạn dầm giữa nhịp L1: Bố trí theo cấu tạo

Sct≤{3h/4=3*700/4=525 mm, 500mm

Chọn s = 300 mm

- Cốt treo :

- Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính, do tải trọng tập trung lớn, để tránh phá hoại

cục bộ cho dầm chính, ta phải đặt thêm cốt treo gia cường Chọn cốt treo dạng

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

- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc chịu lực là ao = 25 mm, ao= 40

mm (tại gối) khoảng cách thông thủy giữa các thanh thép theo phương chiều

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng dưới đây :

Bảng 13 : Tính khả năng chịu lực của dầm chính

Nhịp biên

(1260 x 700)

 1766 49.12 650,88 0,052 0,0506 310,61 0.15Cắt 218,

còn 420 1257 35 665 0,0365 0,0358 229,4Cắt 220,

còn 220 628 35 665 0,0182 0,0180 115,34

Gối B trái

(300x700)

 2281 68,325 631,675 0,2931 0,2501 344,29 4,75Cắt 222

còn 422 1521 51 649 0,1902 0,1721 250,09Cắt 2

còn 222 760 51 649 0,0950 0,0905 131,51

Gối B phải

(300x700)

 2281 68.325 631,675 0,2931 0,2501 344,29 4,75Cắt 22

còn 422 1521 51 649 0,1902 0,1721 250,09Cắt 2

còn 222 760 36 664 0,0221 0,0219 139,91

Gối C

(300x700)

 1702 69,818 630,182 0,2192 0,1952 267,44 3,2Cắt 

còn  1074 51 649 0.0320 0,0315 182,08Cắt 

còn  760 51 649 0.0950 0,0905 131,51

Xác định tiết diện cắt lý thuyết :

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

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

Bảng 14 Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

Tiết diện Thanh thép Vị trí cắt lý thuyết x (mm) Q (KN)

- Xác định đoạn kéo dài W :

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

0.8

5 202

x d

+ Q x :Khả năng chịu cắt của cốt xiên, vì ta không đặt cốt xiên chịu lực

cắt mà chỉ bố trí cốt đai chịu cắt nên ta có Q x = 0

Kết quả tính toán các đoạn neo W được tóm tắt trong bảng 15

Bảng 15:Xác định đoạn kéo dài W của dầm chính

Tiết diện Thanh thép Q (KN) q sw

(KN/m)

W t

(mm)

20d(mm)

W c

(mm)Nhịp biên bên