THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BTCT1.DOCX

Vật liệu: Bêtông cấp độ bền B20, cốt thép của bản và cốt đai của dầm loại AI, cốt dọc của dầm loạiAII... Cốt thép đặt theo cấu tạo : Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phương vuông góc với

Hoạt tải tiêu chuẩn Ptc = 10,5 kN/m2= 1050 Kg/m2=10500 Pa , n = 1,2

4 Vật liệu: Bêtông cấp độ bền B20, cốt thép của bản và cốt đai của dầm loại AI, cốt dọc của dầm loạiAII

Trát bằng vữa tam hợp dày 10 mmBản bê tông cốt thép

Vữa xi măng

ng -ct d”y 20mm

I Các số liệu tính toán của vật liệu:

- Bêtông cấp độ bền B20 có Rb= 11,5MPa , Rbt = 9,0 MPa

2 Lựa chọn kích thước cấu kiện:

a Bản : Tính sơ bộ chiều dày bản theo công thức:

hb=

l.

m D

=

=

) ldp ; hdp = (30-50cm) Chọn hdp = 45cm.

- ở nhịp giữa và gối giữa: Mnhg = Mg = 16

0 11500 .(6,5/100)

56,3

=

bh R

100 56 , 3

=2,58cm2

b ở gối giữa và nhịp giữa:

Ta có T: αm =

2 2

0 11500 ( 6 , 5 / 100 )

2,53

=

bh R

100 53 , 24

L = 1440 6

8 Ø6 a300

300

Ø6 a130

Ta sử dụng cách uốn phối hợp ở nhịp và gối:

Khoảng cách từ trục dầm phụ đến điểm uốn:

0,1 + 6

1

l = 0,1 + 0,30 = 0,40 (m)

7 Cốt thép đặt theo cấu tạo :

Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính, chọn Φ6, diện tích cốt thép chịumômen âm đặt ở nhịp giữa có diện tích trong mỗi mét của bản không ít hơn 8φ6 trên 1m dài và không

ít hơn 1/3 cốt thép chịu lực ở nhịp Chọn khoảng cách a = 14(cm), có diện tích As = 2.02(cm2)

Hình 2.2 Bố trí cốt thép ở vùng giao nhau của bản và dầm chính

Dùng các thanh cốt mũ

* Khoảng cách từ mép cốt mũ đến mép dầm:

0.25 l0 = 0.25 2 = 0.5(m) = 500(mm)

* Khoảng cách từ mép cốt mũ đến trục dầm chính: 0.5 + 0.30/2 = 0.65(m)

* Khoảng cách đoạn móc vuông của cốt mũ: 7(cm)

Chiều dài toàn bộ thanh(kể cả hai móc vuông):

×

* Cốt thép phân bố ở phía dưới chọn Φ6, a = 30(cm), có diện tích tiết diện trong mỗimét bề rộng của bản là: 0.283 100/30 = 0.94(cm2) lớn hơn 0.2 As cốt thép chịu lực giữa nhịp(vớinhịp giữa: 0.2 1,86 = 0,36(cm2), với nhịp biên:0.2 2,53= 0,51(cm2))

- ( 2

3 , 0

34 , 0

) = 5,79m

Chênh lệch giữa các nhịp :

79 , 5

7 , 5 79 ,

2 , 19

Nhịp tiết diện Giá trị

Nhịp biênNGối A120,425l34

00,0650,0900,0910,0750,020

0,0058,9181,5782,4867,9718,13

Nhịp giữa670,5l

0,0180,0580,0625

-0,031-0,012

15,8150,9554,90

-27,23-10,54

-k=

) 4 1

(

8

) 1

(

α

α +

+

=

) 4

45 , 2 1 ( 8

) 45 , 2 1 ( + +

0 11 , 5 200 400

10 80 , 64

10 80 ,

b Mômen dương

Nhịp giữa: giả thiết a = 4,5 (cm) ⇒

h0 = 40,5(cm)

Nhịp biên: giả thiết a = 5,0 (cm)⇒

h0 = 40,0 cm (do momen lớn nên dự kiến đặt nhiều cốt thép)

Bề rộng của cánh tiết diện chữ T: b’ f = b + 2S c

Sc: Lấy giá trị nhỏ nhất trong các giá trị sau:

0 11 , 5 1280 400

10 48 , 82

M

b

= 0,039<0,3 (thoả mãn điều kiện hạn chế),tra ζ = 0,980

Từ M = ζRAsho

As =

400 980 , 0 280

10 48 ,

M = 54,90 kNm

Ta có: αm =

2

6 2

0 11 , 5 1280 405

10 90 , 54

10 90 ,

a Một số phương án chọn cốt thép cho tiết diện:

5

φ

147,70 (cm2)

φ

166,03 (cm2)

Ta chọn phương án cốt thép các tiết diên như sau:

b Qua các phương án đã chọn trên ta chọn ra phương án tối ưu nhất và tính khả năng chịu lực của tiếtdiện :

0,0390,0230,015

0,9810,9890,992

87,6154,0636,18

uốn 1

φ

14 còn 2

φ 14=3,08(cm2)

41,539,742,4

0,2020,1640,065

0,8990,9180,968

71,8554,5125,98

0,0280,011

0,9860,994

59,2826,70

6 Kiểm Tra cốt thép ngang :

Các số liệu lấy từ phụ lục:

Rb=11,5 Mpa;Rbt=0,9 Mpa, lấy γb2=1,00

Eb=23×103MPa;Rsw=175MPa;Es=21×104 Mpa

Lực cắt lớn nhất ở gối tựa Qmax=93,92kN(tại gối B)

=0,0019

α= b

s

E E

=

3

410 23

10 21

=9,13

ϕf=0 vì không có lực nén hoặc lực kéo;

ϕb2=2 đối với bêtông nặng

62 ×

=65,7 kNm

6,01

Q Q

4

2 1

2 max −

=

0 , 62 4

7 , 65

×

−

=18,1 kN/m =18,1 N/mm Kiểm tra điều kiện:

qsw =

0

1 max

7 , 65 92 , 93

×

−

)×103=34(N/mm) > 18,1 (N/mm)như vậy phải lấy qsw =34,0 (N/mm) để tính tiếp

Chọn đai Ф6, hai nhánh, tính khoảng cách đai ở khu vực gần gối tựa

Tính khoảng cách tính toán giữa các cốt đai:

S=

sw

sw sw

q

A R

3 , 28 2

175 × ×

=292 mmTính khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

415 200 9 , 0 5 , 1

=66,03N/mmKiểm tra cốt xiên:

Tính co theo (4.58)

x2x1

=

03 , 66

10 0 ,

c

bh

) 1

7 Tính toán và vẽ hình bao vật liệu:

vẽ và đo, tiết diện trước uốn cách trục đoạn 1820 mm

Ta chọn điểm cuối của đoạn uốn cách mép đoạn 1500 mm ,cách trục đoạn (1500+150)=1650 mm

-Điểm cắt lý thuyết thanh 2 (

φ

14) bên phải gối B:

Vẽ và sử dụng tam giác đồng dạng ta tính được x1=427mm

=66,03 N/mmTính Q bằng cách xét tam giác, ta có:

Q=

P B

Q l

65,5

×

+5.0,014=0,57m ≥20d=0,28m Lấy W1=570 mm

-Trường hợp cắt 2 thanh số 3 (2Ф14) cũng không thuộc đoạn xiên, ta cũng tính tương tự, được các giátrị:

Z1=bdc/2+x1 +W1=150+430+570=1150 mm

Z2=bdc/2+x2 +W2=150+1120+530=1800 mm

Z3=bdc/2+x3 +W3=150+1510+430=2090 mm

các đoạn này được thể hiện trên hình vẽ bố trí cốt thép

∗Kiểm tra uốn và cắt cốt thép:

-Các thanh thuộc bên trái gối B

45/2=22,5cm.,thoã mãn điều kiện về điểm đầu

còn theo hình học: điểm cuối cách mép: 69 cm(cách tâm gối 84cm)

có 69cm>40cm→ điểm kết thúc uốn nằm ngoài tiết diện sau

- Chiều dài đoạn xiên: 396

Tại tiết diện có M =0, cắt lý thuyết 2 thanh còn lại,Mtds=0.Từ đó trở đi dùng 2

φ

10 làm cốt giá cấu tạo,

nối vào với 2

φ

14

∗Kiểm tra neo cốt thép:

300 300

6000 6000

6000 6000

2000 2000 2000

2000 2000

2000 2000

2000 2000

2000 2000

Đoạn dầm kê lên tường 22cm, đảm bảo đủ chỗ để neo cốt thép.Đoạn neo thực tế lấy bằng 22-3=19 cm

Cốt thép ở nhịp giữa,sau khi uốn 2

φ

14 còn lại 2

φ

12 có diện tích 2,26 cm2 đảmbảo:2,26>(1\3).6,88=2,29cm2

III Bố trí cốt thép dầm chính:

1 Sơ đồ tính toán:

Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp, kích thước giả thiết là: bdc = 30cm ,

hdc = 70cm , chọn cạnh của cột là b0= 30cm, đoạn dầm chính kê lên tường đúng bằng chiều dài tường

t = 34cm , nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên là:

2000.3 = 6000mm

Sơ đồ tính toàn dầm chính

2 Xác định tải trọng:

P p

Hoạt tải tập trung P = pd.l2 = 19,20×

6,0=115,20 (kN )Trọng lượng bản thân dầm đưa về thành các lực tập trung :

-G0 = b(h - hb).l1.2500.1,1 = 0,3(0,7 - 0,08)2,3.2,5.1,1 = 1,023 (T)=10,23 (kN)

Tỉnh tải do dầm phụ truyền vào:

-G1 = gd.l2 = = 7,84×

6,0 = 47,01 (kN)Tĩnh tải tác dụng tập trung

Sơ đồ tính mômen trong dầm

-Biểu đồ bao mô men: (tổ hợp theo sơ đồ A)

Ở đây, đối với biểu đồ Mp3 , MP5, MP6 còn thiếu α

để tính mômen tại các tiết diện 1, 2, 3, 4 Biểu đồ

MP4 còn thiếu α

để tính mômen tại td 3 và 4 Để tính các giá trị mômen tại các vị trí này ta sử dụng

phương pháp “bổ trợ mômen”

Nội dung của phương pháp này như sau:

-Trước hết vẽ biểu đồ Mo của dầm đơn giản kê lên hai gối tựa tự do chịu tác dụng của 2 lực P tại các

vị trí cách gối l/3 và 2l/3 như hình vẽ

Mo= P.l1= 115,20×

2,0= 230,40 (kNm)

- Tách rời phần biểu đồ trong 2 đoạn dầm AB và BC ra như hình vẽ

-Tính mômen tại các tiết diện còn thiếu như sau:

+ Đối với biểu đồ MP3: (bổ trợ mômen)

td1 M= Mo-MB/3=230,40-221,88/3= 156,44 (kNm)

+ Đối với biểu đồ MP5: bổ trợ mômen cho td 1,2 td 3, 4 tính theo tỉ lệ.

+ Đối với biểu đồ MP6: (tính theo tỉ lệ) làm tương tự

, 2

65 , 60 10 , 320

60 , 38 50 , 250

= 15,89 (kN.m)

⇒

Mmg = 250,50-15,89 =234,60 (kN.m)

Giữa nhịp

Bên phảiB

Giữa nhịpgiữa

Bên tráiC

Sơ

đồ

0 11500 10 30 630

100 300,64

−

=

bh R

As =

63 4 0,8 10

280000

100 64 , 300

Ta có: αm =

2 4

2

0 11500 10 30 630

100 234,60

−

=

bh R

100 234,60

Bề rộng của cánh tiết diện chữ T: b’ f = b + 2S c

Sc: Lấy giá trị nhỏ nhất trong các giá trị sau:

= 11500.126.10-2.8.10-2.(63,5 – 4,0).10-2

= 736 kNm

Mà Mmax = 279,42< Mc = 736kNm

⇒

Trục trung hoà đi qua cánh

Giả thiết a= 6,5 cm suy ra: ho=70-6,5=63,5 cm

+Tại nhịp biên:

M = 279,42 kNm

Ta có: αm =

2 4

2

0 11500.10 126.63,5

100 279,42

−

=

bh R

100 279,424

M = 191,57 kNm

Ta có: αm =

2 4

2

0 11500 10 126 63 , 5

100 191,57

−

=

bh R

100 191,574

−

= 10,96 cm2

=

% 100

Rb=11,5 MPa ; Rbt=0,9 MPa , lấy γb2=1,00

Eb=23×103Mpa ; Rsw=175Mpa ; Es=21×104 Mpa

Lực cắt lớn nhất ở gối tựa Qmax=204,29 kN(tại gối B)

=

3

410 23

10 21

0,3ϕω 1ϕb1Rbbho=0,3×1,078×0,885×11,5×300×631

=622630N =622,63kN> Qmax=204,29 kN

⇒

Điều kiện được thoả mãn

-Tính khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

631 300 9 , 0 5 , 1

=788 mm>200 mm

-Tính Mb theo :

Mb=ϕb2(1+ϕf+ϕn) Rbtbh2

ϕn=0 vì tiết diện là hình chữ nhật;

ϕf=0 vì không có lực nén hoặc lực kéo;

ϕb2=2 đối với bêtông nặng

=88,03 N/mm_Tính co theo(4.58):

co=

sw

b

q M

=

03 , 88

10 7 ,

=1562mm>2ho=1262 mm

do đó phải lấy co=1262 để tính tiếp Qu

Qu=

o

bt f n b

c

bh

) 1

Với h=700 >450mm nên:

sct≤h/3=233mm;200mm

-Khoảng cách thiết kế của cốt đai: s=min{stt;sct;smax}

=min{200;233; 788}=200 mm

7 Tính toán và vẽ hình bao vật liệu:

a)Bảng : khả năng chịu lực của tiết diện:

Trên gối

B

Cạnh

gối C

Cắt 2Ф20(số 9)còn 2Ф20(số 8)

Nhịp

ktra lại giá trị bđồ bao M < bđồ bao VL

b)Xác định mặt cắt lý thuyết của các thanh:

Tiến hành tính toán tìm điểm cắt lý thuyết và điểm cắt thực tế tương tự như dầm phụ, hoặc cũng cóthể dùng phương pháp đo vẽ tỉ lệ

* Mặt cắt lý thuyết1 : * Điểm cắt lý thuyết thanh số (2) 2Ф25 bên phải gối B có

Mtd = 132,43 kN.m

Tiết diện này cách tâm gối một đoạn:

X==1,30m=130 cm Đối chiếu với sơ đồ bố trí xiên thì ta thấy rằng mặt cắt ấy thuộc vùng có cốt xiên.+ Tính đoạn kéo dài w:

Độ dốc i của biểu đồ mômen tại điểm cắt lý thuyết là:

I=

) ( 64 , 126 895

,

1

65 , 60

,Qinc=0,225.6,158.100.0,707=98kN,

⇒

w =

88,03 2

10 ).

98 64 , 126

Độ dốc i của biểu đồ mômen tại điểm cắt lý thuyết là:

-Lấy Q = i=26,57/0,484=54,9; Qinc=0

⇒

w =

88,03

.

2

10 9 , 54

c)Kiểm tra về uốn cốt thép

-Bên trái gối B, đầu tiên uốn cốt số 3(1Φ22) xuống .Điểm bắt đầu uốn cách mép gối tựa 35cm

Theo điều kiện về lực cắt: 35 < smax=77,2 cm;

Theo diều kiện về mômen 35 > ho/2 = 63,10/2=31,55 cm

Tiết diện sau khi uốn có Mtds = 271,83 kN.m Theo hình bao mômen, tiết diện có M = 271,83kN.m cách trục gối B một đoạn 38cm(dùng pp đo vẽ tỉ lệ hoặc tính thông qua độ dốc của biểu đồmômen)

Điểm kết thúc uốn cốt thép cách trục gối một đoạn là 117cm nằm ngoài tiết diện sau

-Uốn cốt số 2 (2Φ25) từ trên xuống : Điểm bắt đầu uốn cách trục gối B một đoạn 123cm , điểmkết thúc nẩm ngoài td sau (xem biểu đồ bao)

- Ở nhịp giưã uốn cốt số 6 (2Φ20) :điểm bắt đầu uốn cách trục gối B một đoạn 1m (thỏa đk về tdtrước uốn) điểm cuối uốn nằm ra ngoài td sau uốn

- Xét phần bên trái gối C, uốn cốt số 6 (2Φ20): điểm bắt đầu uốn cách trục gối B một đoạn 0,9m (thỏa

đk về td trước uốn) điểm cuối uốn nằm ra ngoài td sau uốn

8.Tính toán và bố trí cốt thép chống phá hoại cục bộ:

bdf h1 h1

P0

=

175000

98 , 151

=8,68 cm2.với Asw là diện tích tiết diện 1 lớp cốt đai:

đai Φ8 có As=0,503 cm2.vậy số cốt đai cần thiết là:

n=

503 , 0 2

68 , 8

×

=8,6 thanh;

Do đó mỗi bên đặt 5 đai

-khoảng cách đặt cốt đai mỗi bên là: h1=hdc-hdp=700-450=250mm

-Vậy cách đặt cốt đai là: 60mm

9.Kiểm tra neo cốt thép:

- Cốt thép ở phía dưới sau khi uốn, số được kéo vào neo ở gối đều đảm bảo lớn hơn 1/3 diện tích cốtthép ở giữa nhịp