PHẦN THUYẾT MINH đồ án kết cấu bê TÔNG cốt THÉP i (ok)

Đồ án btct 1 đh bk 8.5 đ ( Tham khảo ) MỤC LỤC Chương I. THIẾT KẾ BẢN 2 I.1. Sơ đồ tính 5 I.1.1 Sơ đồ sàn 5 I.1.2 Kích thước 3 I.1.3 Hoạt tải 3 I.1.4 Vật liệu 3 I.1.5 Số liệu tính toán 3 I.2. Tính toán bản sàn 3 I.2.1 Phân loại bản sàn 3 I.2.2 Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn 3 I.2.3 Sơ đồ tính và nhịp tính toán của bản 4 I.3. Xác định tải trọng 3 I.3.1 Tĩnh tải 4 I.3.2 Hoạt tải 4 I.3.3 Tổng tải tính toán 4 I.3.4 Xác định nội lực 4 I.3.5 Tính toán cốt thép 4 I.3.6 Bố trí cốt thép 4 Chương II. TÍNH DẦM PHỤ 6 II.1. Sơ đồ tính 6 II.2. Xác định tải trọng 6 II.2.1 Tĩnh tải 6 II.2.2 Hoạt tải 7 II.3. Xác định nội lực 7 II.3.1 Biểu đồ bao moment 7 II.3.2 Biểu đồ bao lực cắt 7 II.4. Tính toán cốt thép 7 II.4.1 Tính toán cốt thép dọc 6 II.4.2 Tính toán cốt thép ngang 6 II.5. Biểu đồ bao vật liệu 7 II.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện 6 II.5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết 6 II.5.3 Xác định đoạn kéo dài W 6 II.5.4 Kiểm tra đoạn neo cốt thép vào gối tựa 6 CHƯƠNG III. TÍNH DẦM CHÍNH 8 III.1. Sơ đồ tính 7 III.2. Xác định tải trọng 7 III.2.1 Tĩnh tải 7 III.2.2 Hoạt tải 7 III.3. Xác định nội lực 7 III.3.1 Vẽ biểu đồ bao moment 7 III.3.1.1 Xác định biểu đồ bao moment cho từng trường hợp tải 7 III.3.1.2 Xác định các biểu đồ bao moment 7 III.3.2 Vẽ biểu đồ bao lực cắt 7 III.3.2.1 Xác định biểu đồ bao lực cắt cho từng trường hợp tải 7 III.3.2.2 Xác định các biểu đồ bao lực cắt 7 III.4. Tính cốt thép 7 III.4.1 Tính cốt thép dọc 7 III.4.1.1 Tại tiết diện ở nhịp 7 III.4.1.1 Tại tiết diện ở gối 7 III.4.2 Tính cốt thép ngang 7 III.4.3 Tính cốt thép treo 7 III.5. Biểu đồ bao vật liệu 7 III.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện 7 III.5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết 7 III.5.3 Xác định đoạn kéo dài W 7 III.5.4 Kiểm tra neo và nối cốt thép 7 III.5.5 Kiểm tra uốn cốt thép 7 Tài liệu tham khảo: (1) Kết cấu bê tông cốt thép tập 1 ( cấu kiện cơ bản) Võ Bá Tầm (2) Hướng dẫn Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn Văn Hiệp PHẦN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP I Chương I. THIẾT KẾ BẢN I.1 Sơ đồ tính I.1.1 Sơ đồ sàn: Cho công trình có mặt bằng dầm sàn điển hình như hình vẽ, chịu tác dụng của hoạt tải Ptc. I.1.2 Kích thước: L1 = 2.2 m; L2 = 5.5 m I.1.3 Hoạt tải: Ptc = 9.5 kNm2; Hệ số vượt tải n = 1.2 I.1.4 Vật liệu: Bê tông có cấp độ bền B20 Cốt thép nhóm CB240T, CB300V I.1.5 Số liệu tính toán: Bê tông B20 có: Rb = 11.5 MPa ; Rbt = 0.9 MPa ; Eb = MPa Cốt thép CB240T có: Rs = Rsc = 210 MPa; Rsw = 170 MPa; Es = MPa Cốt thép CB300V có: Rs = Rsc = 260 MPa; Rsw = 210 MPa; Es = MPa I.2 Tính toán bản sàn: I.2.1 Phân loại bản sàn: Xét tỉ số 2 cạnh của ô bản: Như vậy bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc 1 phương theo cạnh ngắn I.2.2. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn: Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn: Vậy ta chọn: Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ: Vậy ta chọn Vậy ta chọn: Xác định sơ bộ kích thước dầm chính Vậy ta chọn: Vậy ta chọn: I.2.3 Sơ đồ tính và nhịp tính toán của bản: Sàn thuộc loại bản dầm, cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải có bề rộng Xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là các dầm phụ. Tính toán bản theo sơ đồ có xét đến biến dạng dẻo. Nhịp tính toán của bản được xác định: + Nhịp tính toán của các nhịp giữa: + Nhịp tính toán của nhịp biên: Sơ đồ tính: I.3 Xác định tải trọng: I.3.1 Tĩnh tải: là trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn Với cấu tạo sàn như hình vẽ bên dưới, bản sàn gồm 4 lớp + Gạch bông, trọng lượng 0.4 kNm2, hệ số vượt tải: + Vữa lót, dung trọng 20 kNm2, hệ số vượt tải ; dày + Bê tông sàn, dung trọng 25 kNm3, hệ số vượt tải ; dày + Vữa trát, dung trọng 20 kNm3, hệ số vượt tải ; dày Kết quả tính toán được trình bày ở bảng sau: STT Vật liệu Chiều dày h (mm) (kNm3) (kNm3) HSVTn (kNm3) 1 Gạch bông 0.4 1.1 0.44 2 Vữa lót 20 20 0.4 1.2 0.48 3 Sàn BTCT 90 25 2 1.1 2.48 4 Vữa trát 15 20 0.3 1.2 0.36 Tổng tĩnh tải tính toán 3.76 I.3.2 Hoạt tải: Hoạt tải tính toán: I.3.3 Tổng tải tính toán: Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có bề rộng b=1 (m) nên: I.3.4 Xác định nội lực: Moment lớn nhất ở nhịp biên: Moment lớn nhất ở gối thứ 2: Moment lớn nhất ở các nhịp giữa và các gối giữa: I.3.5. Tính toán cốt thép: Bê tông cấp độ bền chịu nén B20 có Rb = 11.5 MPa Cốt thép bản sàn sử dụng loại CB240T có: Rs = 210 MPa Từ các giá trị moment ở nhịp và ở gối, giả thuyết: a=30mm, tính cốt thép theo các công thức: Chiều cao có ích của tiết diện: ( bê tông B20 có ) Tính : Tra bảng ta tính được tính từ công thức: Kiểm tra điều kiện: Công thức: Kiểm tra hàm lượng cốt thép cho sàn : trong khoảng 0,30,9% Kết quả tính toán được trình bày ở bảng sau: Tiết diện M (kNm) Chọn cốt thép ϕ8a Nhịp biên 4.98 0.120 0.128 421.96 0.70 100 503 Gối thứ 2 5.51 0.133 0.143 471.32 0.79 100 503 Nhịp giữa, gối giữa 3.79 0.092 0.096 316 0,53 150 335 I.3.5.. Bố trí cốt thép: Xét tỷ số: Nên đoạn thẳng cốt thép trên gối lấy = nhịp tính toán: suy ra ta chọn bằng Cốt thép cấu tạo của bản sàn đặt dọc theo các gối biên ( mặt cắt CC ) và dọc theo dầm chính ( mặt cắt BB ) như hình trên có tác dụng tránh cho bản xuất hiện khe nứt do chịu tác dụng của moment âm mà trong tính toán chưa xét đến và làm tăng độ cứng tổng thể của bản được xác định: Chọn ϕ6a170 ( (cm2) ) Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau: Do Chọn ϕ6a300 (=0.94 (cm2 ) Chương II: TÍNH DẦM PHỤ II.1 Sơ đồ tính: Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp: Kích thước dầm phụ: bdp= 200 mm; hdp= 450 mm Kích thước dầm chính: bdc= 300 mm; hdc= 750 mm Nhịp tính toán dầm phụ lấy theo mép gối tựa: Nhịp giữa: Nhịp biên: II.2 Xác định tải trọng: II.2.1 Tĩnh tải: Từ bản sàn truyền vào: Do trọng lượng bản thân dầm phụ: Tổng tĩnh tải tính toán: II.2.2 Hoạt tải: Hoạt tải từ bản sàn truyền vào: Tổng tải trọng tính toán: II.3 Xác định nội lực: II.3.1 Biểu đồ bao moment: Xét tỉ số: Tung độ tại các tiết diện biểu đồ moment được tính theo công thức: Nhịp biên: Nhịp giữa: Ở nhịp biên moment âm triệt tiêu cách mép gối tựa thứ 2 một đoạn: Moment dương M triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn: + Đối với nhịp biên: + Đối với nhịp giữa: Moment dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn: Kết quả được thể hiện ở bảng sau: Nhịp Vị trí Hệ số Tung độ biểu diễn đồ thị bao M Nhánh dương Nhánh âm Nhánh dương Nhánh âm Biên 0 0 901.05 0 1 0.065 58.57 2 0.090 81.09 0.091 82 3 0.075 67.58 4 0.020 18.02 5 0.0715 64.43 Giữa 5’ 0.0715 955.38 68.31 6 0.018 0.033 17.20 31.53 7 0.058 0.012 55.41 11.47 0.0625 59.71 8 0.0580 0.009 55.41 8.60 9 0.018 0.0270 17.20 25.80 10 0.0625 59.71 II.3.2 Biểu đồ bao lực cắt: Tung độ biểu đồ bao lực cắt: Gối 1: Bên trái gối thứ 2: Bên phải gối thứ 2 và trái gối 3: II.4 Tính toán cốt thép: Bê tông B20 có: Rb = 11.5 MPa ; Rbt = 0.9 MPa ; Eb = MPa Cốt thép đai dầm phụ sử dụng thép CB240T có: Rs = Rsc = 210 MPa; Rsw = 170 MPa; Es = MPa Cốt thép dọc dầm phụ sử dụng thép CB300V có: Rs = Rsc = 260 MPa; Rsw = 210 MPa; Es = MPa II.4.1 Tính toán cốt thép dọc: a. Tại tiết diện ở nhịp: Tương ứng với giá trị moment dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T. Xác định : Chọn Chiều rộng bản cánh: Kích thước tiết diện chữ T có: Xác định vị trí trục trung hòa: Giả thuyết: Nhận xét: < Tính: ; ; b. Tại tiết diện ở gối: Tương ứng với giá trị moment âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật có kích thước tiết diện: Tính: Kết quả tính toán cốt dọc dầm phụ: Tiết diện M Chọn cốt thép Chọn Nhịp biên 82 0.035 0.035 803 1 864 Nhịp giữa 59.71 0.025 0.026 582 0.73 603 Gối thứ 2 68.31 0.186 0.207 733 0.92 817 Gối thứ 3 59.71 0.162 0.162 630 0.79 710

MỤC LỤ

C HƯƠNG I THIẾT KẾ BẢN 2

I.1 Sơ đồ tính 5

I.1.1 Sơ đồ sàn 5

I.1.2 Kích thước 3

I.1.3 Hoạt tải 3

I.1.4 Vật liệu 3

I.1.5 Số liệu tính toán 3

I.2 Tính toán bản sàn 3

I.2.1 Phân loại bản sàn 3

I.2.2 Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn 3

I.2.3 Sơ đồ tính và nhịp tính toán của bản 4

I.3 Xác định tải trọng 3

I.3.1 Tĩnh tải 4

I.3.2 Hoạt tải 4

I.3.3 Tổng tải tính toán 4

I.3.4 Xác định nội lực 4

I.3.5 Tính toán cốt thép 4

I.3.6 Bố trí cốt thép 4

C HƯƠNG II TÍNH DẦM PHỤ 6

II.1 Sơ đồ tính 6

II.2 Xác định tải trọng 6

II.2.1 Tĩnh tải 6

II.2.2 Hoạt tải 7

II.3 Xác định nội lực 7

II.3.1 Biểu đồ bao moment 7

II.3.2 Biểu đồ bao lực cắt 7

II.4 Tính toán cốt thép 7

II.4.1 Tính toán cốt thép dọc 6

II.4.2 Tính toán cốt thép ngang 6

II.5 Biểu đồ bao vật liệu 7

II.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện 6

II.5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết 6

II.5.3 Xác định đoạn kéo dài W 6

II.5.4 Kiểm tra đoạn neo cốt thép vào gối tựa 6

CHƯƠNG III TÍNH DẦM CHÍNH 8

III.1 Sơ đồ tính 7

III.2 Xác định tải trọng 7

III.2.1 Tĩnh tải 7

III.2.2 Hoạt tải 7

III.3 Xác định nội lực 7

III.3.1 Vẽ biểu đồ bao moment 7

III.3.1.1 Xác định biểu đồ bao moment cho từng trường hợp tải 7

III.3.1.2 Xác định các biểu đồ bao moment 7

III.3.2 Vẽ biểu đồ bao lực cắt 7

III.3.2.1 Xác định biểu đồ bao lực cắt cho từng trường hợp tải 7

III.3.2.2 Xác định các biểu đồ bao lực cắt 7

III.4 Tính cốt thép 7

III.4.1 Tính cốt thép dọc 7

III.4.1.1 Tại tiết diện ở nhịp 7

III.4.1.1 Tại tiết diện ở gối 7

III.4.2 Tính cốt thép ngang 7

III.4.3 Tính cốt thép treo 7

III.5 Biểu đồ bao vật liệu 7

III.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện 7

III.5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết 7

III.5.3 Xác định đoạn kéo dài W 7

III.5.4 Kiểm tra neo và nối cốt thép 7 III.5.5 Kiểm tra uốn cốt thép 7

Tài liệu tham khảo:

(1) Kết cấu bê tông cốt thép tập 1 ( cấu kiện cơ bản) - Võ Bá Tầm

(2) Hướng dẫn Đồ án bê tông cốt thép I - Nguyễn Văn Hiệp

PHẦN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP I

Chương I THIẾT KẾ BẢN I.1 Sơ đồ tính

I.1.1 Sơ đồ sàn:

Cho công trình có mặt bằng dầm sàn điển hình như hình vẽ, chịu tác dụng của hoạttải Ptc

= = 2.5 > 2

Như vậy bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc 1 phương theo cạnh ngắn

I.2.2 Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn:

Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn:

I.2.3 Sơ đồ tính và nhịp tính toán của bản:

Sàn thuộc loại bản dầm, cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải có bề rộng b1( )m Xembản như một dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là các dầm phụ

Tính toán bản theo sơ đồ có xét đến biến dạng dẻo Nhịp tính toán của bản được xácđịnh:

+ Nhịp tính toán của các nhịp giữa:

0 1 dp

L = L - b = 2200 - 200 = 2000 (mm)+ Nhịp tính toán của nhịp biên:

I.3 Xác định tải trọng:

I.3.1 Tĩnh tải: là trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn

g = ( γ × h × n )Với cấu tạo sàn như hình vẽ bên dưới, bản sàn gồm 4 lớp

+ Gạch bông, trọng lượng 0.4 kN/m2, hệ số vượt tải: n = 1.1

+ Vữa lót, dung trọng 20 kN/m2, hệ số vượt tải n = 1.2; dày h = 2 cmi

+ Bê tông sàn, dung trọng 25 kN/m3, hệ số vượt tải n = 1.1; dày h = 9 cmb

+ Vữa trát, dung trọng 20 kN/m3, hệ số vượt tải n = 1.2; dày h = 1.5 cmi

Kết quả tính toán được trình bày ở bảng sau:

STT Vật liệu Chiều dày

h (mm)

γ(kN/m3)

I.3.2 Hoạt tải:

Hoạt tải tính toán: p = p × n = 9.5 × 1.2 = 11.4 (kN/m )tts tc 2

I.3.3 Tổng tải tính toán:

Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có bề rộng b=1 (m) nên:

Tính :

R

s sc,u

Tra bảng ta tính được ξ tính từ công thức: ξ = 1 - 1 - 2 × αm

Kiểm tra điều kiện: α αm  R

μ(%)

Chọn cốt thép

A2(mm /m)

= = 3.033.76

gtt s tt s

3 < = 3.03 < 5 α=

3g

Nên đoạn thẳng cốt thép trên gối lấy =

Chương II: TÍNH DẦM PHỤ II.1 Sơ đồ tính:

II.2.2 Hoạt tải:

- Hoạt tải từ bản sàn truyền vào:

tt

dp ss 1

p = p × L = 11.4 × 2.2 = 25.08 (kN/m)

Nhịp giữa: M= β × q × Ldp 02

Ở nhịp biên moment âm triệt tiêu cách mép gối tựa thứ 2 một đoạn:

x = k × L = 0.27 × 5050 = 1363.5 (mm)Moment dương M triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:

+ Đối với nhịp biên: x = 0.15 × L = 0.15 × 5050 = 757.5 (mm)2 0b

+ Đối với nhịp giữa: x = 0.15 × L = 0.15 × 5200 = 780 (mm)3 0

Moment dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:

x = 0.425 × L = 0.425 × 5050 = 2146.25 (mm)Kết quả được thể hiện ở bảng sau:

II.3.2 Biểu đồ bao lực cắt:

Tung độ biểu đồ bao lực cắt:

a Tại tiết diện ở nhịp:

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

- Xác định S :f

b Tại tiết diện ở gối:

Tương ứng với giá trị moment âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diệnchữ nhật có kích thước tiết diện: h = 90 (mm); b = 1280 (mm); h = 400 (mm)dp dp 0

α = ; ξ = 1 - 1 - 2 × α ; A =

R

R × b × h

Chọn cốt thép

A2(mm )Nhịp

II.4.2 Tính toán cốt thép ngang:

Tính cốt đai cho tác dụng bên trái gối thứ 2 có lực cắt lớn nhất: Qmax= 107.06 kNKiểm tra điều kiện tính toán:

-3

φ × (1 + φ + φ ) × R × b × h = 0.6 × 1 × 0.9 ×10 × 200 × 400 = 43.2 (kN)max φ × (1 + φ + φ ) × R b3 f n bt 0

Vậy bê tông không đủ điều kiện chịu cắt, cần bố trí cốt đai chịu lực cắt Chọn cốtđai

x 2

4 × φ × (1 + φ + φ ) × R × b × h × R × n × a

S =

4 × 2 × 1 × 0.9 × 200 × 400 × 170

Q(107.06 × 1

Q(107.06 × 10 ) = 403.51 (mm)

Cốt đai ở đoạn giữa nhịp dầm

L

2 : ct

3h 3 × 450 = = 337.5 (mm)

II.5 Biểu đồ bao vật liệu:

II.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 bê tôngcốt thép dọc: a = 25 (mm) 0

Khoảng cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm:

bta(mm)

0h

 M (kNm)

ΔMM(%)

II.5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết:

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

Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết Q lấy bằng độ dốc biểu đồ bao moment

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

Nhịp biên bên

Nhịp biên bên

bên trái (bên

phải lấy đối

Gối thứ 2 bên

Gối thứ 3 bên

II.5.3 Xác định đoạn kéo dài W:

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

sinc sw

0.8Q - Q

- Q - lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc biểu đồ bao moment.

- Qsinc - khả năng chịu cắt của cốt xuyên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc, mọi cốtxuyên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Qsinc= 0

- q - khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết.sw

Tiết diện Thanh

thép

Q(kN)

sw

q (kN/

m)

Wtính(mm)

II.5.4 Kiểm tra đoạn neo cốt thép vào gối tựa:

Ở nhịp biên bố trí 3 14 + 2 16  có A = 864 (mm ) neo vào gối tựa 2 16s 2  có

2 s

A = 402 (mm ) Theo yêu cầu cấu tạo thì diện tích cốt thép ở nhịp neo vào gối khôngđược <

Cốt thép ở nhịp giữa cũng thoả điều kiện trên

Theo yêu cầu cấu tạo thì chiều dài đoạn neo vào gối biên (hay gối tự do) khôngđược 10d và vào các gối giữa không được 20d

Chương III: TÍNH DẦM CHÍNH III.1 Sơ đồ tính:

Dầm chính là dầm liên tục 5 nhịp tựa lên các cột được tính theo sơ đồ đàn hồi.Kích thước dầm chính theo thiết kế: bdc= 300 mm; hdc= 750 mm

Giả thiết tiết diện cột: b = 300 mm; h = 300 mmc c

Nhịp tính toán:

Nhịp giữa: L = 3L = 3 × 2200 = 6600 (mm)0 1

Nhịp biên:

c 0b 1

III.3.1.1 Xác định biểu đồ moment cho từng trường hợp tải

Tung độ của biểu đồ moment tại tiết diện bất kỳ của từng trường hợp đặt tải đượcxác định theo công thức:

Trong các sơ đồ d, e, f và g bảng tra không cho các trị số α tại một số tiết diện, phải

tính nội suy theo phương pháp cơ học kết cấu

M6= -68.87 (kNm)

III.3.1.2 Xác định biểu đồ bao

moment

M1=

MG+Mp1 369.6 284.38 -254.25 -83.15 -61.85 -190.81 263.07 263.07 -190.81M2=

MG+Mp2 65.51 -19.7 -254.25 220.92 241.32 -190.81 -40.1 -40.1 -190.81M3=

MG+Mp2 314.96 175.73 -417.21 126.8

5 216.74 -147.1 -14.9 -33.42 -202.64M4=

MG+Mp2 80.08 9.43 -211.46 191.18 139.67 -365.6 162.32 236.07 -144.37M5=

MG+Mp2 119.83 88.95 -92.19 10.92 -36.66 -234.51 237.8

8 256.09 -179.88M6=

III.3.2 Vẽ biểu đồ bao lực cắt

III.3.2.1 Xác định biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải

Ta có quan hệ giữa moment và lực cắt: “ Đạo hàm của moment chính là lực cắt” Vậy ta có: M’ = Q = tan(α)

Xét hai tiết diện a và b cách nhau 1đoạn x, chênh lệch moment của hai tiết diện

là ∆M = Ma - Mb Do đó lực cắt giữa hai tiết

diện đó là:

MQx

III.3.2.2 Xác định các biểu đồ bao lực cắt

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B20 có:

Rb = 11.5 MPa ; Rbt = 0.9 MPa; Eb = 27.5 10 MPa 3

Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CB300-V:

Rs = 260 MPa ; Es = 2 10 MPa 5 ; Rsw = 210 MPa

Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại CB240-T:

Rs = 210 MPa ; Rsw = 170 MPa

III.4.1.1 Tại tiết diện ở nhịp

Tương ứng với giá trị moment dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán

là tiết diện chữ T.

Xác định Sf :

1

2 dc f

' f f

' f ' f

h = 90 (mm)

b = 1380 (mm)Xác định vị trí trục trung hòa:

Giả thiết: a nhịp = 75 mm   h = h - a0 dc nhip= 750 - 75 = 675 (mm)

α = ; ξ= 1 - 1 - 2α ; A =

R

R × b × h

III.4.1.2 Tại tiết diện ở gối

Tương ứng với giá trị moment âm, bản cánh chịu nén, tính cốt thép theo tiết diệnchữ nhật có kích thước tiết diện:

dc dc

h = 300 (mm)

b = 750 (mm)Giả thiết: agối = 90 (mm) → h0 = hdc - agối = 750 - 90 = 660 (mm)

Kết quả tính cốt thép dọc của dầm chính được tóm tắt ở bảng sau:

(mm2) μ (%)

Chọn cốt thépChọn Asc (mm2)

-3

φ × (1 + φ + φ ) × γ × R × b × h = 0.6 × 1 × 0.9 × 10 × 300 × 660= 106.92 (kN)  Q φ × (1 + φ + φ ) × γ × R × b × h

Do đó cần tính cốt thép ngang chịu lực cắt

Chọn cốt đai ϕ8, số nhánh cốt đai n = 2, asw = 0.503(cm2)

Xác định bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

Vậy dầm không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính gây ra.

Khả năng chịu cắt của cốt đai:

ph

Q , Q và Q < Q



Không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối A,C và gối B bên phải nếu có cốt xiên chỉ

là do uốn cốt dọc ở dưới nhịp lên để chịu moment âm trên gối

Ta có: Q > QBtr bsw Bố trí cốt xiên cho gối B bên trái

Xác định bước cốt đai lớn nhất cho phép

Do đó, trong đoạn đầu dầm (L1 = mm) có lực cắt là hằng số ta bố trí 2 lớp cốt xiên.

Diện tích các lớp cốt xiên được xác định như sau:

Bên trái gối B:

III.4.3 Tính cốt thép treo:

Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:

0

F = P + G - G = 137.94 + 68.37 - 11.979 = 194.33 (kN)

Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn ϕ8, số nhánh cốt đai n = 2, asw = 0.503 (cm2)

Số lượng cốt treo cần thiết:

s 0

sw sw

h

F × (1 - )

hx

3 225194.33 × 10 × (1 - )

675

2 × 50.3 × 170



Chọn x = 10 (đai), bố trí mỗi bên dầm phụ 5 đai, trong đoạn hs =225 (mm) thì

khoảng cách giữa các cốt treo là 45 (mm)

III.5 Biểu đồ vật liệu:

III.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện:

Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc là:

a0,nhịp = 25 (mm); a0,gối = 40 (mm)Khoảng cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm: t = 30(mm)

III.5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

Vị trí tiết diện cắt lý thuyết được xác định theotam giác đồng dạng

Tiết diện Thanh

thép Vị trí điểm cắt lý thuyết x (mm) Q (kN)

Gối thứ 3

Gối thứ 3

III.5.3 Xác định đoạn kéo dài W

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

s,inc sw

qsw là khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết.

s,incA(mm2)

s,incQ(kN)

swq(kN/m)

Wtính

Wchọn(mm)Gối thứ

III.5.4 Kiểm tra về neo và nối cốt thép

Nhịp biên bố trí 4ϕ22+2ϕ20 có As = 21.49 (cm2) neo vào gối 2ϕ22 có As = 7.6 (cm2)phải thỏa điều kiện:

Nhịp giữa bố trí 2ϕ22+2ϕ20 có As = 13.88 (cm2) neo vào gối 2ϕ22 có As = 7.6(cm2) cũng phải thỏa điều kiện:

450 (mm) 20d = 20 × 22 = 440 (mm)

III.5.5 Kiểm tra về uốn cốt thép

Bên trái gối thứ 2, uốn thanh thép số (3) (2ϕ20) và thanh số (2) (2ϕ22) để chịu moment và lực cắt Uốn từ nhịp biên lên gối thứ 2.

(1) Thanh thép số 3 (2ϕ20): Xét phía moment dương

Tiết diện trước có [M]tdt = 380.78 (kNm) (4ϕ22+2ϕ20).

Tiết diện sau có [M]tds = 277.43 (kNm) (4ϕ22).

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn: 2200 + 140 = 2340 (mm)

Tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn: 2200+28 = 2228 (mm).

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn: 2340+580 = 2920 (mm) >

2228 (mm)

Như vậy, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn: 2920 - 2228 = 692 (mm).

(2) Thanh thép số 3 (2ϕ22): Xét phía moment dương

Tiết diện trước có [M]tdt =277.43 (kNm) (4ϕ22).

Tiết diện sau có [M]tds = 139.86 (kNm) (2ϕ22).

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn: 692+300 = 992 (mm).

Uốn từ gối thứ 2 xuống nhịp biên: xét phía moment âm

(3) Thanh thép số 6 (2ϕ20): Xét phía moment âm

Tiết diện trước có [M]tdt = 412.58 (kNm) (4ϕ22+4ϕ20).

Tiết diện sau có [M]tds = 336.99 (kNm) (2ϕ20+4ϕ22).

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn:

(4) Thanh thép số 3 (2ϕ22): Xét phía moment âm

Tiết diện trước có [M]tdt = 253.76 (kNm) (4ϕ22).

Tiết diện sau có [M]tds =132.46 (kNm) (2ϕ22).

Trên nhánh moment âm, theo tam giác đồng dạng, tiết diện trước cách gối tựa một đoạn:

X=606 (mm)

Trên nhánh moment âm, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách gối tựa một đoạn:

X=1142 (mm)

Tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn: 1142 - 606= 536 (mm).

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn: 630 + 400 = 1030 (mm) >

x1= 140 (mm); x2 = 300 (mm); x3 = 350 (mm) < Smax = 628.20 (mm) Bên phải gối thứ 2, uốn thanh thép số 6 (2ϕ20) để chịu moment:

- Uốn từ gối thứ 2 xuống nhịp 2: xét phía moment âm

Tiết diện trước có [M]tdt = 412.58 (kNm) (4ϕ20+4ϕ22).

Tiết diện sau có [M]tds = 336.99 (kNm) (2ϕ20+4ϕ22).

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn: 568(mm)

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước: 630+568 = 1198 (mm) > 397 (mm) Như vậy, điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn: 1198 - 397 = 801 (mm).

- Uốn từ nhịp 2 lên gối thứ 2: xét phía moment dương

Tiết diện trước có [M]tdt = 253.75 (kNm) (2ϕ20+2ϕ22).

Tiết diện sau có [M]tds = 139.86 (kNm) (2ϕ22).

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn: 2200 + 801 = 3001 (mm).

Tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn: 2200 + 375= 2575 (mm).

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn: 3001 + 630 = 3631 (mm)

- Uốn từ gối thứ 3 xuống nhịp 2: xét phía moment âm

Tiết diện trước có [M]tdt = 335.26 (kNm) (4ϕ22+2ϕ20).

Tiết diện sau có [M]tds = 243.48 (kNm) (2ϕ22).

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn:

- Uốn từ gối thứ 3 xuống nhịp 3: xét phía moment âm

Tiết diện trước có [M]tdt = 335.26 (kNm) (4ϕ22+2ϕ20).

Tiết diện sau có [M]tds = 233.381 (kNm) (2ϕ22+2ϕ20).

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn:

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước: 680 + 509 = 1189 (mm) > 337 (mm)

Như vậy, điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn: 1189 - 337 = 852 (mm).

- Uốn từ nhịp 3 lên gối thứ 3: xét phía moment dương

Tiết diện trước có [M]tdt = 267.54 (kNm) (4ϕ22).

Tiết diện sau có [M]tds = 139.86 (kNm) (2ϕ22).

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn: 2200 + 852 = 3052 (mm)

Tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn: 2200 + 574 = 2774 (mm).

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn: 3052 + 620 = 3672 (mm)

> 2774 (mm)

Như vậy, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn: 3650 - 2674 = 898 (mm).