Đáp án đề thi giúp cho các bạn sinh viên nắm bắt được cấu trúc và cách giải đề thi, dạng đề thi chính để có kế hoạch ôn thi một cách tốt hơn. Tài liệu hữu ích cho các các bạn sinh viên đang theo học môn này và những ai quan tâm đến môn học này dùng làm tài liệu tham khảo.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
-
ĐÁP ÁN CUỐI KỲ HỌC KỲ 2 NĂM HỌC
2019-2020 Môn: KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
Mã môn học: RCST240617
Đề số/Mã đề: MS01 Đáp án có 05 trang
Câu 1: (5.5 điểm)
a (1.0 điểm)
Giải thích: Dự kiến bố trí cốt thép As vào vùng bê tông chịu ứng suất kéo, A’s đối diện As
(0.25 điểm)
b (2.5 điểm)
Tính R theo TCVN 5574:2018
,
260
2 ∗ 10 0.0013 ; 0.0035
0.8
1 0.00130.0035 0.583
1 0.5 0.583 1 0.5 ∗ 0.583 0.413
1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 0.484 0.413cốt kép Giả thiết a’ = 40(mm)
1075 ∗ 10 0.413 ∗ 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660
9.763
30 ∗ 66∗ 100% 0.493% 0.1%
∗ 0.583 ∗ 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660
260
260
260∗ 976.256
M(+)
Vẽ dạng biểu đồ mômen dầm
(0.25 điểm)
As
A’s
Vẽ mặt cắt gối trái dầm (0.25 điểm)
A’s
As
Vẽ mặt cắt giữa nhịp dầm (0.25 điểm)
(0.25 điểm) (0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
225
Bố trí thép dầm (0.25 điểm) 1825
Trang 2c (2.0 điểm) Ghi chú: SV tính cốt đai theo tiêu chuẩn cũ và mới đều được điểm tối đa
Gợi ý lời giải theo tiêu chuẩn cũ như sau:
Kiểm tra sự cần thiết phải tính cốt đai:
Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bê tông dầm khi không có cốt đai:
Kiểm tra khả năng chịu nén ở bụng dầm do lực cắt:
Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu là 6, bước cốt đai s = 150mm, n=2 nhánh:
2 ∗ 10 3.25 ∗ 10 6.154 ; ∗
2 ∗ 28.3
300 ∗ 150 0.00126
1 5 1 5 ∗ 6.154 ∗ 0.00126 1.039
0.3 0.3 ∗ 1.039 ∗ 0.83 ∗ 1.0 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 791656
Từ (1) và (2) cần thiết phải tính cốt đai
Sử dụng đai 6 có asw = 0.283 (cm2), số nhánh cốt đai n = 2
4 ∗ 2 ∗ 1 0 0 ∗ 1.0 ∗ 1.15 ∗ 300 ∗ 660 ∗ 170 ∗ 2 ∗ 28.3
270000 834.9
300
Kết luận: chọn cốt đai 6, s = 150 (mm), số nhánh n= 2 để bố trí
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm) (0.25 điểm)
(0.25 điểm) (0.25 điểm)
Trang 3Gợi ý lời giải theo tiêu chuẩn mới như sau:
Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính:
270 0.3 ∗ 17 ∗ 300 ∗ 660 1009800 1009.800 Thỏa
Tính Mb:
Với 1.5 (hệ số kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực dính và trạng thái ứng suất)
1.5 ∗ 1.15 ∗ 300 ∗ 660 225.432 ∗ 10 225.432
Tính cốt đai:
1
0.75∗4 ∗
1 0.75∗
270
4 ∗ 225.432 107.793 107.793 Tính qsw,min = 0.25*Rbt*b = 0.25*1.15*300 = 86.25 (N/mm) < qsw
Tính cốt đai (chọn đai 6, 2 nhánh):
Bước cốt đai cần thiết:
107.793 89.264 Theo điều kiện cấu tạo: sw {ho/2 = 330, 300} (mm) lấy s = 80 (mm)
Tính lại qsw:
Không thỏa điều kiện ho Co 2ho
Lấy C = 2ho = (1320 mm) để kiểm tra lại khả năng chịu cắt của tiết diện:
1320 0.75 ∗ 120.275 ∗ 1320 289854 Thỏa điều kiện chịu lực cắt trên tiết diện nghiêng
Tính Smax:
1.15 ∗ 300 ∗ 660
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm) (0.25 điểm)
Trang 4Câu 2: (4.5 điểm)
a (0.5 điểm) Giả thiết a = a’ = 40(mm) ho = h - a = 500 - 40 = 460 (mm) = 0.46 (m) Tính L là hệ số, kể đến ảnh hưởng của thời hạn tác dụng của tải trọng theo TCVN 5574:2018 với chú ý:
ML là mômen đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của toàn bộ tải trọng:
ML = M + N(ho - a')/2 = 255 + 1000*(0.46 - 0.04)/2 = 465 (kNm)
ML1 là mômen đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn
ML1 = Mdh + Ndh(ho - a')/2 = 200 + 350*(0.46 - 0.04)/2 = 273.5 (kNm)
b (3.0 điểm) Tính R theo TCVN 5574:2018
,
260
2 ∗ 10 0.0013 ; 0.0035
0.8
1 0.00130.0035 0.583 Tính toán cốt thép đối xứng cho cột chỉ sử dụng thép 25, agt = a’gt = 40mm, hàm lượng cốt thép giả thiết tgt = 2.1%, cho phép chênh lệch giữa thép bố trí và tính toán t = 5% Chú ý
sử dụng kết quả L của câu a
Liên kết 2 đầu ngàm - tự do hệ tĩnh định
= 2 Lo = L = 2*3 = 6 (m)
Độ lệch tâm tĩnh học: e1 = M/N = 255 / 1000 = 0.255 (m) = 255 (mm)
Độ lệch tâm ngẫu nhiên:
ea max (L/600; h/30; 10) = max (5; 16.667; 10) = 16.667 (mm)
Độ lệch tâm ban đầu: eo = e1 + ea = 255 + 16.667 = 271.667 (mm)
Kiểm tra trường hợp chịu nén (đúng tâm nếu eo h/30 và Lo/h 20)
Do eo = 271.337 (mm) > h/30 = 500/3 = 16.667 (mm) và Lo/h = 6000/500 = 12 < 20
Kết luận: nén lệch tâm
Độ mảnh của cấu kiện: i = Lo/i = Lo/0.288h = 6000/(0.288*500) = 41.667 > 14 > 1 Tính hệ số uốn dọc :
Ib = bh3/12 = 300*5003/12 = 3.125*109 (mm4)
Hàm lượng cốt thép giả thiết tgt = 2.1%
Is = tgtbho(0.5h-a)2 = 0.021*300*460*(0.5*500 - 40)2 = 1.278*108 (mm4)
0.15 < e = eo/h = 271.667/500 = 0.543 < 1.5
K = 0.7
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm) (0.25 điểm)
(0.25 điểm) (0.25 điểm) (0.25 điểm)
Trang 5D = 0.112*3 25*104*103*3.125*109*10-12 + 0.7*2*105*103*1.278*108*10-12
D = 29266.634 (kNm2)
Ncr = 2D/L2 = 2*29266.634/62 = 8023.614 (kN)
= 1/(1 - N/Ncr) = 1/(1 - 1000/8023.614) = 1.142
x1 = N/(bRbb) = 1000*103/(1.0*17*300) = 196.078 (mm)
2a’ = 2*40 = 100 (mm) < x1 = 196.078 (mm) < Rho = 0.583*460 = 268.18 (mm)
Nén lệch tâm lớn
e = eo + 0.5h - a = 1.142*271.667 + 0.5*500 - 40 = 520.346 (mm)
Za = ho - a' = 460 - 40 = 420 (mm)
2 1000 ∗ 10 ∗ 520.346 5002 460
ttt = 2*14.504/(30*46) = 2.1% =tgt
Chọn As = A’s = 325 = 14.727 (cm2) t = 1.538% < 5%
c (1.0 điểm)
Vẽ hình bố trí cốt thép và tính atk = 25 + 25/2 = 37.5 (mm) < agt = a’gt = 40 (mm)
HẾT
Chuẩn đầu ra của học phần (về kiến thức) Nội dung kiểm
tra
[CĐR 1.1]: Giải thích được các thuật ngữ, các khái niệm về cấu kiện
[CĐR 1.2]: Có khả năng xây dựng công thức và thiết lập lưu đồ tính
[CĐR 2.1]: Trình bày được nguyên lý tính toán các cấu kiện cơ bản
kết cấu bê tông cốt thép
Câu 1, 2
[CĐR 2.2]: Tính toán, thiết kế được các cấu kiện cơ bản kết cấu bê
tông cốt thép Đề xuất được các giải pháp, phương án thiết kế hợp lí Câu 1, 2 [CĐR 2.3]: Thể hiện được toàn bộ hoặc một phần các sản phẩm tính
toán thiết kế
Câu 1, 2
(0.25 điểm)
(0.25 điểm)
(0.25 điểm) (0.25 điểm) (0.25 điểm)