CƠ SỞ LÝ THUYẾT I) Lý thuyết tính toán dầm bê tông cốt thép.
1 Giả thiết tính toán.
- Dầm bê tông cốt thép chỉ chịu uốn do tải trọng phân bố đều trên dầm, không có lực tập trung ( từ dầm phụ truyền vào).
- Không xét đến các tải trọng đặc biệt như động đất, cháy nổ, va chạm...vv.
- Tính toán khả năng chịu tải của dầm theo trạng thái giới hạn thứ nhất.
- Dầm bê tông cốt thép không chịu ảnh hưởng của xâm thực hay môi trường kiềm, axít.
- Dầm bê tông cốt thép có bê tông cấp độ bền B20, - Rn = 11.5 MPa, Rbt = 0.9 MPa, Eb= 27.103 MPa - Cốt thép nhóm A-II.
- Rs = 280 MPa, Rsw = 225 MPa, Rsc = 280 MPa, Es = 21.104 MPa.
- Hệ số điều kiện làm việc của bê tông b = 1 - m = 0.429 , R = 0.623.
- Bê tông cốt thép có khối lượng riêng = 25 KN/m3.
2 Sơ bộ tiết diện.
- Sơ bộ kích thước dầm:
Chiều cao dầm h : h= 1
20L ÷1
8L“Kết cấu bê tông cốt thép _ Võ Bá Tầm (2004)”
Bề rộng dầm b: b =h
4÷ h
2 .
Để thuận tiện cho thi công ta chọn b và h là bội số của 50.
Vì lý do cấu tạo ta không chọn những dầm có bề rộng b= 50 và b=100 mm.
Sơ bộ chiều dày sàn: “Kết cấu bê tông cốt thép _ Võ Bá Tầm (2012)”
Chiều dày sàn theo công thức : hs= 𝐷
𝑚L1
Nghiên cứu khoa học sinh viên 23 trong đó:
m = 30 ÷ 35 đối với bản dầm.
D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc vào tải trọng.
L1 : cạnh ngắn ô bản sàn.
3 Tải trọng .
3.1Trọng lượng bản thân dầm.
3.2Tải trọng tường truyền lên dầm ( giả sử chiều cao tầng 3.6m).
3.3 Tải trọng truyền từ sàn lên dầm.
3.3.1Tĩnh tải: bao gồm trọng lượng các lớp cấu tạo sàn + Trọng lượng các lớp cấu tạo
- Lớp gạch ceramic: = 20 kN/m3, = 10 mm, n = 1.2 - Lớp vữa lót: = 18 kN/m3, = 40 mm,n = 1.1 - Trọng lượng bản sàn: = 25 kN/m3, = 15 mm,n = 1.1 - Lớp vữa trát : = 18 kN/m3, = 1.5 mm,n = 1.1 3.3.2 Hoạt tải:
Chọn hoạt tải theo TCVN 2737-1995, nhà ở kiểu căn hộP = (150 daN/m2).
Lưu ý :
Kích thước ô sàn được chọn có chiều dài các cạnh bằng nhau và bằng chiều dài nhịp dầm.
4 Tính nội lực .
Quan điểm tính toán : Để đơn giản cho tính toán coi sơ đồ tính là dầm đơn giản 2 đầu liên kết ngàm.
Moment lớn nhất giữa nhịp: 𝑀𝑚𝑎𝑥𝑛 = 𝑞𝑙
2
24( KN.m)
Nghiên cứu khoa học sinh viên 24 Moment lớn nhất tại gối :𝑀𝑚𝑎𝑥𝑔 = 𝑞𝑙
2
12 ( KN.m) Lực cắt lớn nhất tại gối : Q max = 𝑞𝑙
2 ( KN) II) Điều kiện cấu tạo cốt thép.
1) Chiều dài và cấu tạo đoạn neo, cắt cốt thép.
Chiều dài đoạn neo được tính theo công thức 𝑙𝑎𝑛 = (𝑤𝑎𝑛 𝑅𝑠
𝑅𝑏+𝑎𝑛) 𝑑 ( TCVN 5574 : 2012)
- Đoạn neo cốt thép chịu kéo trong vùng bê tông chịu kéo.
𝑙𝑎𝑛 = (0.7280
11.5+ 11) 𝑑 và không nhỏ hơn 12d
- Đoạn neo cốt thép chịu nén hoặc kéo trong vùng chịu nén của bê tông . 𝑙𝑎𝑛 = (0.5280
11.5+ 8) 𝑑 và không nhỏ hơn 20d .
Để tiết kiệm vật liệu.
Cốt thép chịu kéo tại gối được neo vào gối và đươc cắt tại vị trí L/4 kể từ gối gần nhất Cốt thép chịu uốn giữa nhịp được cắt tại vị trí cách gối tựa 1 đoạn L/5.
để tiết kiệm vật liệu. Ta chọn chiều dài đoạn neo và cắt cốt thép như hình bên dưới.
Nghiên cứu khoa học sinh viên 25 Bố trí cốt đai chịu lực cắt cho dầm , để tiết kiệm vật liệu cốt đai chịu lực được bố trí cách gối tựa 1 đoạn L/4, phần còn lại trên dầm được bố trítheo điều kiện cấu tạo.
Ta chọn lớp bảo vệ cốt đai a = 20 mm.
Cấu tạo cốt đai chọn theo:
“ Kết cấu bê tông cốt thép _ Võ Bá Tầm (2012)”
2) Nguyên tắc chọn và bố trí cốt thép.
Cốt thép bố trí trên tiết diện ngang của dầm phải bố trí đối xứng qua trục đứng của tiết diện không được bố trí so le.Các thanh thép ở góc phải thẳng không được uốn, các thanh thép còn lại được thép cắt và uốn để chịu moment và lực cắt.
Đường kính cốt dọc 12 25, trong một dầm không dùng quá 3 đường kính.Trong một tiết diện không dùng cốt thép có đường kính chênh lệch nhau lớn max - min 8.
Cốt dọc trong vùng nén của dầm bắt buộc phải có và được đặt theo cấu tạo nếu tính bài toán cốt đơn.
Nghiên cứu khoa học sinh viên 26 Đối với dầm có chiều cao tiết diện lớn, ở các cạnh bên cần phải đặt thêm các cốt dọc cấu tạo (cốt giá) chạy suốt chiều dài dầm sao cho khoảng cách giữa các thanh cốt thép theo chiều cao không lớn hơn 400mm.
Bố trí cốt thép trong tiết diện cần đảm bảo các điều kiện về chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép và khoảng cách thông thủy giữa các thanh cốt thép.
Nghiên cứu khoa học sinh viên 27
Chương 2