Tính toán thép đai cho dầm

5.9. Tính toán cốt thép dầm

5.9.2. Tính toán thép đai cho dầm

a) Lý thuyết tính toán

Các cốt đai được sử dụng trong dầm bêtông cốt thép vì 4 lý do sau:

- Các cốt đai liên kết với các cốt thép dọc thành khung chắc chắn, giữ đúng vị trí cốt thép khi thi công.

- Khi chịu nén, cốt thép dọc có thể bị cong, phá vỡ lớp bêtông bảo vệ và bật ra khỏi bêtông.

Lúc này cốt đai giữ cho cốt dọc không bị cong và bật ra ngoài, giữ ổn định cho cốt dọc.

- Các cốt đai được bố trí hợp lý sẽ tăng tính mềm dẻo của bêtông.

- Các cốt đại làm việc như cốt thép chịu cắt của cột.

- Bảng 5-22 Thông số vật liệu

VẬT LIỆU

BÊ TÔNG THÉP:

Cấp độ bền: B30 Thép dọc: A-III (10-40)

Rb= 17 (MPa) Rs=Rsc= 365 (MPa)

Rbt= 1.2 (MPa) Es= 200000 (MPa)

Eb= 32500 (MPa) Thép đai: A-II (10-40)

φw1= 1.01 (mm) Rsw= 225 (MPa)

φb1= 0.83

 Chọn trước đường kính và số nhánh đai:

doc max

dai ;5mm

4

  

 

 

Số nhánh đai tùy thuộc vào kích thước cột và cách bố trí thép dọc

- Khi cạnh tiết diện < 400mm và trên mỗi cạnh có không quá 4 thanh cốt thép dọc thì được phép dùng một cốt thép đai bao quanh toàn bộ cốt thép dọc.

- Các trường hợp còn lại thì cách một thanh thép dọc phải có một cốt đai và khoảng cách không quá 400mm.

- Tính toán đai chịu cắt:

Khoảng cách đai chịu lực ( có thể bỏ qua vì thường cho kết quả nhỏ hơn rất nhiều so với bước đai cấu tạo).

- Kiểm tra điều kiện bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính:

88

0 w1 b1 b 0 max

Q 0.3  R bh Q (5-49)

- Khả năng chịu cắt của bê tông: (Theo mục 6.2.3.4 TCVN 5574-2012):

Qb  b3(1  n) bR bhbt 0

Nếu Qmax > Qb thì tính toán cốt đai, ngược lại thì bố trí đai theo cấu tạo

2

2 b2 n b bt 0

tt sw sw 2

(1 ) R bh a R n d

Q

   

 

(5-50)

2

b4 n b bt 0

max

(1 ) R bh

a Q

   



(5-51) Trong đó:

 w1 = 1 + 5w nhưng không lớn hơn 1.3, trong đó: s w sw

b

E A

E ; bs

    (5-52)

 b1 = 1-Rb =1-0.01Rb (5-53)

 b2 = 2; b3 = 0.6; b4 = 1.5 đối với bê tông nặng. (5-54)

 n

b bt 0

0.1 N 0.5

   R bh 

 hệ số xét đến ảnh hưởng của lực nén dọc N. (5-55) Vì tính toán ra thép đai dầm có bước cốt đai quá lớn, sinh viên lựa chọn phương án bố trí thép đai dầm tại khu vực L/4 gần cột là a150 và đối với vị trí giữa nhịp là a200.

Mặt cắt bố trí thép đai dầm xem trong bản vẽ kết cấu dầm

89 Bảng 5-23 Bảng tính toán thép đai dầm tầng 13

Tên Qmax b h a h0 Kiểm tra khả năng Bước tốt đai Bố trí

1

w b1 KTDK phá hoại dầm (kN) (mm) (mm) (mm) (mm) chịu cắt của bê tông Stt (mm) Smax (mm) Sct (mm) Schọn (mm) cốt đai theo USN chính B13 -

TANG 13

-414.34 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2434 3071 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 284.80 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 5153 4469 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B37 -

TANG 13

-61.93 300 850 30 820 Bố trớ đai cấu tạo 24484 4617 283 200 ỉ10a200 1.21 0.86 Thỏa 29.12 300 850 30 820 Bố trớ đai cấu tạo 110737 9819 500 200 ỉ10a200 1.21 0.86 Thỏa B39 -

TANG 13

-468.99 300 850 30 820 Bố trớ đai cấu tạo 427 610 283 200 ỉ10a200 1.21 0.86 Thỏa -220.97 300 850 30 820 Bố trớ đai cấu tạo 1923 1294 500 200 ỉ10a200 1.21 0.86 Thỏa B40 -

TANG 13

-463.25 400 850 30 820 Bố trớ đai cấu tạo 583 823 283 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa -541.51 400 850 30 820 Bố trớ đai cấu tạo 427 704 500 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa B41 -

TANG 13

-132.19 400 850 30 820 Bố trớ đai cấu tạo 7165 2884 283 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa -462.32 400 850 30 820 Bố trớ đai cấu tạo 586 825 500 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa B53 -

TANG 13

82.10 400 500 30 470 Bố trớ đai cấu tạo 6102 1526 167 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa 332.41 400 500 30 470 Tớnh đai chịu cắt 372 377 375 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa B54 -

TANG 13

187.32 400 500 30 470 Tớnh đai chịu cắt 1172 669 167 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa 177.17 400 500 30 470 Tớnh đai chịu cắt 1310 707 375 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa B55 -

TANG 13

-185.35 400 500 30 470 Bố trớ đai cấu tạo 1197 676 167 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa -4.30 400 500 30 470 Bố trớ đai cấu tạo 19540 29128 375 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa B58 -

TANG 13

-1058.07 400 500 30 470 Bố trớ đai cấu tạo 37 118 167 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa -42.61 400 500 30 470 Bố trớ đai cấu tạo 22655 2939 375 200 ỉ10a200 1.15 0.86 Thỏa B63 -

TANG 13

1072.14 2000 700 30 670 Tớnh đai chịu cắt 364 1187 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 1330.37 2000 700 30 670 Tớnh đai chịu cắt 236 957 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa

90

B64 - TANG

13

1021.78 2000 700 30 670 Tớnh đai chịu cắt 400 1246 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 70.26 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 84662 18113 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B70 -

TANG 13

10.18 200 400 30 370 Bố trớ đai cấu tạo 122989 3812 150 200 ỉ10a200 1.30 0.86 Thỏa 6.61 200 400 30 370 Bố trớ đai cấu tạo 291715 5872 300 200 ỉ10a200 1.30 0.86 Thỏa B133 -

TANG 13

1301.42 1000 700 30 670 Tớnh đai chịu cắt 123 489 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 1159.16 1000 700 30 670 Tớnh đai chịu cắt 156 549 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B135 -

TANG 13

-574.86 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1265 2214 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 548.62 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1389 2320 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B3 -

TANG 13

-851.93 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 576 1494 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 753.08 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 737 1690 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B5 -

TANG 13

-1002.91 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 416 1269 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 658.20 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 965 1934 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B6 -

TANG 13

-939.52 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 473 1355 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 790.78 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 668 1609 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B14 -

TANG 13

-539.65 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1435 2358 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 760.39 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 723 1674 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B16 -

TANG 13

-1093.68 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 349 1164 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa -373.90 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2989 3404 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B24 -

TANG 13

-447.07 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2091 2847 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 543.23 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1416 2343 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B34 -

TANG 13

-435.74 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2201 2921 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 482.35 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1796 2638 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa -497.16 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1691 2560 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa

91

B60 - TANG

13

431.70 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2243 2948 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B73 -

TANG 13

-453.38 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2033 2807 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 549.09 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1386 2318 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B80 -

TANG 13

-999.97 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 418 1273 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa -392.27 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2716 3244 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B96 -

TANG 13

-648.13 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 995 1964 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 602.62 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1151 2112 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B100 -

TANG 13

-342.81 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 3556 3712 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 451.52 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2050 2819 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B105 -

TANG 13

-732.92 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 778 1736 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 698.98 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 855 1821 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B106 -

TANG 13

-461.34 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1964 2759 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 512.21 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1593 2485 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B107 -

TANG 13

58.76 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 121044 21658 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 152.31 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 18016 8356 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B108 -

TANG 13

49.82 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 168384 25545 233 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa 137.45 2000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 22122 9259 500 200 ỉ10a200 1.03 0.86 Thỏa B109 -

TANG 13

-38.60 900 500 30 470 Bố trớ đai cấu tạo 62114 7301 167 200 ỉ10a200 1.07 0.86 Thỏa 48.61 900 500 30 470 Bố trớ đai cấu tạo 39166 5797 375 200 ỉ10a200 1.07 0.86 Thỏa B110 -

TANG 13

-173.48 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 6944 3668 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 164.08 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 7762 3878 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa -139.35 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 10761 4566 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa

92

B111 - TANG

13

147.07 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 9661 4327 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B112 -

TANG 13

-168.22 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 7385 3783 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 196.42 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 5416 3240 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B113 -

TANG 13

-169.23 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 7297 3760 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 168.78 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 7336 3770 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B114 -

TANG 13

-181.34 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 6355 3509 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 153.73 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 8842 4139 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B115 -

TANG 13

-104.31 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 19205 6100 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 150.32 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 9248 4233 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B116 -

TANG 13

-286.97 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2537 2217 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 324.09 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1990 1963 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B117 -

TANG 13

-307.97 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2203 2066 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 282.33 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2622 2254 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B118 -

TANG 13

-288.59 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2509 2205 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 312.54 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2139 2036 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B119 -

TANG 13

-330.62 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 1912 1925 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 262.64 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 3029 2423 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B120 -

TANG 13

-272.45 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 2815 2336 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 536.52 1000 700 30 670 Tớnh đai chịu cắt 726 1186 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa B121 -

TANG 13

-1434.19 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 102 444 233 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa 240.08 1000 700 30 670 Bố trớ đai cấu tạo 3625 2650 500 200 ỉ10a200 1.06 0.86 Thỏa

93 Dựa vào kết quả tính toán, sinh viên chọn thép đai  10a100 bố trí đoạn đầu dầm (L/4) và

 10a200 bố trí đoạn giữa dầm.