Đồ án BT1 thuyết minh final phạm văn tình rác

- Xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tường biên và các Dầm phụ Hình 3.- Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa.. Cốt thép cấu tạo – c

Bề rộngtường

Hình 2: Các lớp cấu tạo sàn

Cốt Thép nhóm

CB300-V (cốt dọc)

Rb = 11,5 (MPa) Rs = 210 (MPa) Rs = 260 (MPa)

Rbt = 0,9 (MPa) Rsc = 210 (MPa) Rsc = 260 (MPa)

1 Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện

1.1 Xác định sơ bộ chiều dày của Bản sàn:

Vậy Chọn h b = 90 (mm) (Thỏa mãn ≥ h min).

1.2 Xác định sơ bộ kích thước của Dầm phụ:

*Kích thước tiết diện cột.

Ta có độ cứng EJ của dầm lớn hơn bốn lần độ cứng EJ của cột:

- Xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tường biên và các Dầm phụ (Hình 3).

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

* Đối với nhịp biên:

Hình 3: Sơ đồ tính của bản

3 Tải trọng tác dụng lên sàn:

3.1 Tĩnh tải:

Xác định trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn: gb  � (   f ,i )i i

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau :

i



(kN/m 3 )

Trị tiêu chuẩn

s

g

(kN/m 2 )

Hệ số độ tin cậy

về tải trọng

f ,i



Trị tính toán

gb

(kN/m 2 )

 Thỏa mãn điều kiện.

5.2 Tính cốt thép ở nhịp giữa và gối giữa: M=3,96 kNm

0,06.1.11,5.1000.75

246, 42 210

b h

�

max

 Thỏa mãn điều kiện

5.3 Ở nhịp giữa và các gối giữa trong vùng được phép giảm 20% cốt thép.

A

(mm2)

µ (%)

Các phương án chọn cốt thép

Phương

án chọn d

(mm)

a (mm)

As (mm2) Nhịp biên,

Gối thứ hai

5,71 0,08 328,57 0,44 P/án 8

P/án 6/8

150 110

110 150 200

257 262 250

202

207  6 140 a

Kiểm tra lại chiều cao làm việc h 0 :

- Chọn lớp bảo vệ 10mm, tiết diện thép lớn nhất  8:

 Nên bê tông đủ khả năng chịu lực do đó không cần bố trí cốt đai.

5.5 Cốt thép cấu tạo:

a Cốt thép cấu tạo – chịu momen âm:

Sử dụng các thanh cốt thép mũ đặt dọc theo các gối biên (tường) và dọc theo dầm chính chịu mômen âm đã bỏ qua trong tính toán và làm tăng độ cứng tổng thể của bản

IV Tính toán dầm phụ:

1 Sơ đồ tính và nhịp tính toán của dầm phụ:

- Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo Sơ đồ tính là một dầm liên tục 4 nhịp đối xứng, có các gối tựa là tường biên và dầm chính

- Đoạn gối lên tường lấy Cdp = 220 mm

- Theo giả thiết kích thước của dầm phụ là: bxh=300x700 mm

- Ta xác định được nhịp tính toán của dầm phụ là:

5995 5900

.100% 1,58% 10%

5995

d

p

Với tỷ số trên, tra bảng, ta có hệ số k=0,253

3.1 Biểu đồ bao momen:

Biểu đồ bao mômen :

- Tung độ nhánh dương tại các tiết diện của biểu đồ bao mômen :

Mmax = max.qdp.L2

- Tung độ nhánh âm tại các tiết diện của biểu đồ bao mômen :

Mmin = min.qdp.L2

Trong đó:

*Các tiết diện trên biểu đồ cách nhau 0,2.L

*Tại nhịp biên lấy L=Lb ; Gối thứ 2 lấy L = max (Lb,Lg); nhịp giữa lấy L=Lg.

*Các hệ số max, min lấy trong bảng tra bằng cách nội suy.

- Kết quả tính toán được tóm tắt trong Bảng 5.

- Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa (Gối thứ 2) một đoạn:

x1 = k.Lb = 0,253.5995 = 1516,74 (mm)

- Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:

* Với nhịp biên (cách mép gối 2): x2 = 0,15.Lb = 0,15.5995 = 899,25 (mm)

*Với nhịp giữa (cách mép dầm chính): x3= 0,15.Lg = 0,15.5900 = 885 (mm)

- Mômen dương lớn nhất cách mép gối tựa một đoạn:

*Với nhịp biên (cách mép tường): x4 = 0,425.Lb = 0,425.5995 = 2547,875 (mm)

*Với nhịp giữa (cách mép dầm chính): x5= 0, 5.Lg = 0,5.5900 = 2950 (mm)

Bảng 5: Xác định tung độ biểu đồ bao mômen của dầm phụ

diện

L qdp.L2 Giá trị của  Tung độ biểu đồ M

Biểu đồ bao lực cắt của dầm phụ

4 Tính toán cốt thép cho dầm phụ:

4.1 Kiểm tra lại kích thước sơ bộ của bê tông:

a Điều kiện momen:

6 0

goitua gt

b dp

M h

Bêtông có cấp độ bền chịu nén B25: Rb = 14,5 MPa; Rbt = 1,05 Mpa

Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CB400-V: Rs = 350 Mpa

Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại CB240-T: Rsw = 170 Mpa

a Với tiết diện chịu momen âm.

Tính theo tiết diện chữ nhật (bxh) = (220x400) mm

Giả thiết a = 40 mm  h0= 400 - 40 = 360 mm

 Tại gối thứ 2 với M = 87,5 kNm.

b h

b Với tiết diện chịu momen dương

Tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng nén Lấy h’f = hb= 80 mm

f

h

) Chọn Sf’tt = 0,8m = 800 mm

Mmax= 111,47 kNm < Mf = 760,032 kNm  Trục trung hoà đi qua cánh

 Tiết diện tính toán là tiết diện chữ nhật b’ f �h dp = 1820 x 400 mm.

 Tại nhịp biên có M + = 111,47 kNm

350

b s

Bảng tổng số liệu tính toán tại các tiết diện

Tiết diện Momen(kNm) Kích thước(mm) h o

tt

(mm 2 )

Hàm lượng

diện M (kNm)

A s tt (mm 2 )

Hàm lượng µ (%) Các phương án

A s (mm 2 ) Chọn

+ Chọn lớp BT bảo vệ: co = 30 mm ≥ max (max =18, co=20) mm

+ Khoảng hở nhỏ nhất tại nhịp biên (do 1 20 2 22   bố trí 1 lớp):

t =[220 – (30.2 + 2.22+1.20)]/2 = 48 mm ≥ max (max = 16 ,to= 25) mm

+ Chiều cao làm việc nhỏ nhất tại nhịp giữa (do 218+116 bố trí 1 lớp ):

Tính được: : att =

si i si

A a A

A a A

=>Qmax>0,75 .R b h => cần tính toán cốt đai bt 0

-Khoảng cách cốt đai S=150 thoả mãn :

=> Qmax< 0,3 .R b h => Bê tông không bị nẽn vỡ b 0

-Tính khả năng chịu lực của cốt đai trên đơn vị chiều dài dầm:

=> qsw>0,25 Rbt.b

+Chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất:

0 0

w

2 2.1, 05.220.361

113,88

bt s

+Đối với đoạn đầu dầm

V Tính toán dầm chính:

1 Sơ đồ tính và nhịp tính toán của dầm chính:

- Dầm chính là dầm liên tục 3 nhịp, kê lên tường biên và các cột

- Dầm chính có kích thước sơ bộ: (b�h) = (300�700) mm

- Đoạn dầm chính kê lên tường đúng bằng chiều dày tường là 330 mm

- Nhịp tính toán ở nhịp giữa bằng nhịp tính toán ở biên và bằng 7,2 m

3.1 Biểu đồ bao momen:

* Các trường hợp đặt tải: Sơ đồ các trường hợp đặt tải trình bày như hình vẽ

* Xác định biểu đồ momen cho từng trường hợp đặt tải.

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

Do tính chất đối xứng nên chỉ cần tính cho 1,5 nhịp Kết quả tính biểu đồ momen cho

Bảng 9: Xác định tung độ biểu đồ mô men (kN.m)

M 4 = 299,2 – 49,36 – (330,15-49,36)/3 = 152,21 (kN.m)

Bảng 10: Xác định tung độ biểu đồ mô men thành phần

và biểu đồ bao mô men (kN.m)

Hình 17: Các biểu đồ mômen thành phần (đơn vị: kN.m)

3.3.2 Biểu đồ bao lực

 Xác định biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp đặt tải.

- Ta có quan hệ giữa mômen và lực cắt: “Đạo hàm của mômen chính là lực cắt”, vậy ta có: M’

= Q = tg

- Xét 2 tiết diện a và b cách nhau 1 đoạn x, chênh lệch mômen của 2 tiết diện là M = M b -

M a .Do đó lực cắt giữa 2 tiết diện đó là: Q = M/x:

Kết quả tính toán được trình bày trong Bảng 11:

Hình 19: Biểu đồ Bao lực cắt dầm chính (đơn vị: kN) 3.4 Tính Cốt thép

Tra bảng các tham số của vật liệu ta được:

- Bê tông có cấp độ bền chịu nén B20 :

Rb = 11,5 (Mpa) ; Rbt = 0,9 (MPa) ; Eb = 27.103 (MPa)

- Cốt thép dọc sử dụng loại CB400-V : Rs = 350 (MPa) ; Rsc = 350(MPa)

- Cốt thép đai sử dụng loại CB240-T: Rsw = 170 (MPa)

3.4.1 Tính cốt dọc:

*Tại tiết diện ở nhịp:

- Các tiết diện ở nhịp tương ứng với giá trị mômen dương (căng thớ dưới), bản cánh chịu

nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T.

nhật với (b f ’ x h dc ) = (2300 x 700) mm.

*Tại tiết diện ở gối:

Tiết diện ở gối tương ứng với giá trị mômen âm (căng thớ trên), bản cánh chịu kéo, tính

cốt thép theo tiết diện chữ nhật với (b dc x h dc ) = (300 x 700) mm.

Giả thiết: a gối = 70 (mm)  h o = h – agối = 700-70 = 630 (mm)

Hình 20: Tiết diện tính cốt thép dầm chính

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

- Tính Cốt thép theo các công thức sau:

Chọn cốt thép Chọn A s,chọn

Nhịp biên

(2300x700) 432,14 0,31 0,38 2359,8 1,24 5 25 2454 Gối thứ 2

(300x700) 495,97 0,36 0,47 2918,7 1,54 5 28 3079 Nhịp giữa

c bv,gối = 35 mm ≥ max ( max =28 , c o =20) mm + Khoảng hở nhỏ nhất tại nhịp biên (do 525 bố trí 1 lớp):

t =[300 – (40 + 5.25)]/3 = 45 mm ≥ max (max =28,t o = 25) mm

+ Chiều cao làm việc nhỏ nhất tại gối thứ 2 (do 528 bố trí 2 lớp ):

Chọn khoảng cách giữa 2 lớp thép theo chiều cao dầm là 30 mm.

Tính được: a tt =

si i si

A a A

�

� = 44 mm  ho,tt = 656 mm ≥ ho,gt = 630 mm

 Cốt thép đã chọn và bố trí là hợp lý.

Hình 21: Bố trí cốt thép len tiết diện dầm chính

Hình 20: Bố trí cốt thép len tiết diện dầm chính

4.3Tính toán cốt đai chịu lực cắt.

Tiết diện dầm chính (b�h) = (300�700) mm

Chọn ho = 656 mm

Các giá trị lực cắt nguy hiểm trên dầm:

* Kiểm tra điều kiện tính toán:

 Kiểm tra điều kiện để bê tông giữa các vết nứt xiên không bị ép vỡ do ứng suất nénchính:

Ta có: Q � 0,3  1. b1 R b hb 0

Trong đó: b1   1 0, 01 Rb   1 0, 01.11,5 0,885 

4 w

 Thỏa mãn điều kiện

 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông theo điều kiện:

Q � 0,75 R b hbt . 0= 0,75.0,9.300.656 = 132,84 kN.

Có QA = 180,05 kN > 132,84 kN

 Vậy bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt, phải tính toán cốt đai chịu lực cắt

 Tính toán cốt đai không cốt xiên:

* Bước đai theo cấu tạo:

+ Đối với đoạn đầu dầm:

* Bước đai lớn nhất S max:

2 0 max

* Bước đai tính toán:

Chọn cốt đai ∅8 có Asw=nsw.fsw = 2.50,3=100,6 mm2, số nhánh cốt đai nsw = 2 Ta có:

Thiên về an toàn chọn cốt đai  8 150 a cho đoạn dầm gối tựa.

* Kiểm tra cho đoạn dầm gần gối:

+ Kiểm tra khả năng chịu cắt tối thiểu của bê tông và cốt đai:

- Bố trí cốt đai 8 150 a ở hai bên gối

- Bố trí 8 300 a cho đoạn giữa dầm.

4.4 Tính cốt thép treo.

170 2 50,3

114, 01( / ) 0,3 81 /150

Tại những chỗ dầm phụ kê lên dầm chính cần có cốt treo để gia cố để tránh sự tập trung ứng suất gây ra sự phá hoại dầm chính.

+ Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính:

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

- Xác định lại vị trí trục trung hòa cho tiết diện ở nhịp:

 TTH đi qua cánh, tính khả năng chịu lực theo tiết diện HCN (2300800)

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

cbv,nhịp và gối = 30 mm

- Khoảng cách thông thủy giữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm t*=30mm

- Xác định: att =

si i si

A a A

2

m b o,tt[M]   R b.h

Kết quả tính toán được tóm tắt trong Bảng 14:

còn 325 1473 42,5 657,5 0,22 0.19 283,37Cắt 125, còn 225 982 42,5 657,5 0.15 0.14 208,8

Gối thứ 2

(300x700)

528 3079 67,2 632,8 0,49 0,37 511,15Cắt 228, còn 328 1847 44 656 0.29 0.24 356,3Cắt 128, còn 228 1232 44 656 0.19 0.17 252,4Nhịp giữa

(2300x700)

225+128 1598 43 657 0,24 0,21 312,72Cắt 128, còn 225 982 42,5 657,5 0.15 0.14 208,8

Gối thứ 3

(300x700)

(Đối xứng)

525 2454 64,5 635,5 0.39 0.31 431,92Cắt 225,

còn 325 1473 42,5 657,5 0.22 0.2 298,3Cắt 125, còn 225 982 42,5 657,5 0.15 0.14 208,8

3.5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết và đoạn kéo dài W :

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

- Lực cắt tại TD cắt lý thuyết: Q lấy bằng độ dốc của BĐ bao mômen

- Để xác định chính xác vị trí của tiết diện cắt lí thuyết (x1 , x2) ta sử dụng quan hệ hình học

giữa các tam giác đồng dạng

Từ tiết diện cắt lí thuyết trở đi, thanh thép phải kéo dài thêm đoạn W rồi mới cắt hẳn, đoạn W

được xác định theo công thức:

(kN/m)

3.5.2 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 TD cắt lý thuyết: Q lấy bằng độ dốc của BĐ bao mômen.

3.5.3 Xác định đoạn kéo dài W :

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

3 sw

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

Bảng 16: Xác định đoạn kéo dài W của dầm chính

Tiết diện Thanh thép (kN)Q qsw

3.5.4 Kiểm tra về neo, nối cốt thép :

- Nhịp biên bố trí 228 + 325 có A s = 2704,1 mm 2 , neo vào gối 228 có A s = 1231,5 mm 2 > 2704,1/3 = 902 mm 2

- Nhịp giữa bố trí 128+125 có A s = 1722,4 mm 2 , neo vào gối 228 có A s = 1231,5 mm 2 > 1722,4/3 = 575 mm 2

- Chọn chiều dài đoạn neo CT: vào gối biên kê tự do L an1 = 300 mm ≥ 10 =280 mm ; vào

các gối giữa L an2 = 600 mm ≥ 20 = 560 mm.

- Tại nhịp giữ, nối thanh số 1 (228), chọn chiều dài đoạn nối là 600 mm > 20 = 560 mm.

.

TÍNH TOÁN BẢN SÀN PHƯƠNG ÁN 2



(kN/m 3 )

Trị tiêu chuẩn

s

g

(kN/m 2 )

Hệ số độ tin cậy

về tải trọng

f ,i



Trị tính toán

gb

(kN/m 2 )

=>Tĩnh tải : g b =3,75 (kN/m 2 );

-Hoạt tải:

2 b

- Mô men dương

với L 2 /L 1 = 1,72 ; tra theo sơ đồ 6

- Mô men dương

với L 2 /L 1 = 1,78 ; tra theo sơ đồ 7

- Mô men dương

với L 2 /L 1 = 1,72 ; tra theo sơ đồ 8

- Mô men dương

với L 2 /L 1 = 1,72 ; tra theo sơ đồ 8

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

S

min 0

Ta có :

6 II

- Cốt thép chịu mô men âm

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

S

min 0

6

2 II

Cốt thép chịu momen âm theo cấu tạo

Cốt thép cấu tạo chịu momen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính ở các gối biên được xác định như sau:

2 ,