Bê tông: Tính toán thiết kế theo các thông số đề bài đã cho

Phaàn 1: SOÁ LIEÄU ÑEÀ BAØI Soá lieäu : 4-d-a-a Sô ñoà 4. l1 = 2.6 m l2 = 5.3 m ptc = 500 daN/m2 Heä soá vöôït taûi gp=1.2 Choïn beâ toâng caáp ñoä beàn B15 coù : Cöôøng ñoä tính toaùn chòu neùn Rb = 8.5 Mpa. Cöôøng ñoä tính toaùn chòu keùo Rbt = 0.75 Mpa. Moâñun ñaøn hoài ban ñaàu Eb = 23x 103 Mpa. Heä soá laøm vieäc cuûa beâ toâng gb = 1. Choïn theùp CI coù : Cöôøng ñoä tính toaùn coát theùp khi chòu keùo : Rs = 280 Mpa. Cöôøng ñoä tính toaùn coát theùp khi chòu neùn : Rsc = 280 Mpa. Cöôøng ñoä tính toaùn coát theùp ngang (coát ñai, coát xieân): Rsw = 175 Mpa. Moâñun ñaøn hoài ban ñaàu Es = 21x 104 Mpa. Phaàn 2: TÍNH TOAÙN BAÛN SAØN Phaân loaïi baûn saøn : Xeùt tæ soá hai caïnh oâ baûn: l2/l1 = 5.3/2.6=2.038> 2 Þ Baûn laøm vieäc theo loaïi baûn daàm (laøm vieäc 1 phöông). Choïn sô boä caùc kích thöôùc baûn saøn : Choïn beà daøy baûn saøn : hb =80 mm > hmin = 60 mm. Kích thöôùc daàm : Daàm phuï : Chieàu cao hdp = ( ÷ ) l2 = 265 ÷ 442(mm) Þ Choïn hdp =400mm Beà roäng bdp = 200 (mm) Daàm chính : chieàu cao hdc =( ÷ ) 3l1 = 650÷975 (mm) Þ Choïn hdc = 700 mm Beà roäng bdc = 400 mm Sô ñoà tính vaø nhòp tính toaùn: Vôùi baûn laøm vieäc theo 1 phöông, caét 1 daûi baûn roäng 1 m theo phöông caïnh ngaén (vuoâng goùc vôùi daàm phuï). Taûi troïng tính toaùn : Tónh taûi taùc duïng leân saøn öùng vôùi beà roäng b= 1m : Tónh taûi tính toaùn laø taûi troïng cuûa saøn : gsaøn = gn . gbeâ toâng . hsaøn =1.1x2500x0.08=220 daN/m. Trong ñoù: gn : heä soá vöôït taûi cuûa beâ toâng, laáy baèng 1.1 gbeâ toâng = 2500 daN/m3 : troïng löôïng rieâng cuûa beâ toâng coát theùp. hsaøn=0.08 m : beà daøy saøn ñaõ choïn. Hoaït taûi taùc duïng leân saøn öùng vôùi beà roäng b= 1m: p = ngptcb = 1.2x500x1 = 600 daN/m2 Toång taûi taùc duïng leân saøn öùng vôùi beà roäng b= 1m: q = g +p =220 + 600= 820 daN/m. Noäi löïc cuûa baûn saøn coù beà roäng b = 1m: Tính noäi löïc baûn theo sô ñoà bieán daïng deûo. Ñoái vôùi nhòp bieân : Ñeå choáng xoaén cho daàm bieân tính theo sô ñoà bieán daïng deûo, giaû thuyeát khôùp deûo xuaát hieän taïi meùp daàm phuï bieân. Ñoái vôùi nhòp giöõa : Tính theo sô ñoà bieán daïng deûo, khôùp deûo xuaát hieän taïi meùp daàm phuï. Nhö vaäy, nhòp tính toaùn : Nhòp bieân : lbieân = l1 - bdpï/2+ C/2 – btï/2 =2.6-0.1-0.17+0.06=2.39m Nhòp giöõa : lgiöõa = l1 – bdp =2.6 - 0.2= 2.4 m. Vì tính theo sô ñoà bieán daïng deûo neân: Moâmen taïi nhòp bieân vaø goái thöù 2: M = ± qlb2/11= ± 820 x 2.392/11=425.8 daN/m. Moâmen taïi nhòp giöõa vaø goái giöõa: M = ± ql2/16 =± 820x2.42/16=295.2 daN/m. Tính coát theùp cho baûn saøn coù beà roäng b= 1m: Giaû thuyeát: a = 15 mm Ta coù : ho = hb – a = 80-15 = 65 mm. Vôùi: , vì B=15 Mpa < 25 Mpa neân laáy xdeûo = 0.37. Choïn theùp cho pheùp sai khaùc veà dieän tích tieát dieän ±5%. Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: Haøm löôïng coát theùp hôïp lyù: Keát quaû tính vaø choïn coát theùp  M α x As(cm2) mtính Chon thép As chọn(cm2) mchọn Nhịp biên: 425.8 0.12 0.128 3.15 0.48 d8a150 3.35 0.52 Nhịp giữa 295.2 0.082 0.086 2.1 0.324 d8/6a170 2.31 0.40 _ Ñoái vôùi caùc oâ baûn maø caû boán caïnh ñuùc toaøn khoái vôùi daàm thì ñöôïc pheùp giaûm 20% coát theùp do aûnh höôûng cuûa hieäu öùng voøm khi hình thaønh khôùp deûo. Caùc oâ giöõa giaûm 20% löôïng coát theùp choïn nhö sau: Boá trí coát theùp cho baûn saøn coù beà roäng b = 1m: _Xeùt tæ soá p/g=2.7 <3 Boá trí coát theùp: (tham khaûo theâm ôû baûn veõ). Taïi goái phaûi coù toái thieåu 0.25 lượng cốt thép ôû phía döôùi keùo vaøo goái. Ñoái vôùi nhòp bieân: 3d8 ñöôïc uoán leân coøn laïi 3d8 ôû phía döôùi keùo vaøo goái, >0,25ï löôïng coát theùp. Ñoái vôùi goái 2: Löôïng coát theùp naøy laø 3d8/(3d8+3d6), thoûa. Ñoái vôùi caùc goái giöõa löôïng coát theùp naøy laø 3d6/(3d8+3d6), thoûa _ ÔÛ caùc goái bieân vaø phía treân daàm chính, ñaët coát caáu taïo chòu moâmmen aâm _ Coát theùp phaân boá (theo phöông l2) ñöôïc choïn: f 6 @ 300 Ñieàu kieän neo coát theùp: Vieäc neo coát theùp ñöôïc ñaûm baûo baèng caùch keùo quaù tieát dieän maø taïi ñoù coát theùp ñöôïc tính vôùi toaøn boä cöôøng ñoä chòu keùo 1 ñoaïn lan. Chieàu daøi ñoaïn neo: Thanh d8: Choïn lan = 240 mm. Thanh keùo vaøo goái keùo daøi ñeán giöõa daàm phuï. Phaàn 3: TÍNH TOAÙN DAÀM PHUÏ Sô ñoà tính: Sô ñoà tính: tính daàm phuï theo sô ñoà bieán daïng deûo. Xem daàm phuï laø daàm lieân tuïc goái leân caùc daàm chính vaø töôøng. Nhòp tính toaùn: Nhòp bieân: lbp = l2 – bdc/2-t/2+ Cdc/2=5.3 - 0.2 - 0.17 + 0.11 = 5.04 m Nhòp giöõa: lp = l2 – bdc = 5.3 - 0.4 =4.9 (m). Taûi troïng tính toaùn: Troïng löôïng baûn thaân daàm phuï go = bdp(hdp –hb)gn = 0.2x(0.4-0.08)x2500x1.1 = 176 daN/m Tónh taûi truyeàn töø saøn: g1 = gl1 = 220x2.6 = 572 daN/m Toång tónh taûi: gd = g1 + go = 176+462=748 daN/m Hoaït taûi: pd = pl1 = 600 x 2.6 =1560 daN/m Toång taûi troïng: qd = pd +gd = 748 +1560 =2308 daN/m. Noäi löïc trong daàm phuï: Bieåu ñoà bao moâmen: Xeùt tæ soá: Pd/gd = 1560/748=2.08 . Töø ñoù duøng excel noäi suy ra caùc giaù trò b2 vaø k=0.311. ÖÙng vôùi giaù trò b1 tra baûng, b2 vaø k tính vaø veõ ñöôïc bieåu ñoà moment nhö sau: Ñoái vôùi nhaùnh döông: M = b1qdlbp2. Ñoái vôùi nhaùnh aâm: M = b2qdlp2. M(+) L(m) Mặt cắt b1 M(+)(daN.m) 0 0 0 0.00 0.2 1 0.065 3364.95 0.4 2 0.09 4659.16 0.425 2' 0.091 4710.93 0.6 3 0.075 3882.63 0.8 4 0.02 1035.37 0.85 4' 0 0.00 1 5 0 0.00 1.15 5' 0 0.00 1.2 6 0.018 931.83 1.4 7 0.058 3400.4 1.5 7' 0.0625 3664.2 1.6 8 0.058 3400.4 1.8 9 0.018 1055.3 1.85 9' 0 0.00 2 10 0 0.00 2.15 10' 0 0.00 2.2 11 0.018 1055.3 2.4 12 0.058 3400.4 2.5 12' 0.0625 3664.2 2.6 13 0.058 3400.4 2.8 14 0.018 1055.3 3 15 0 0.00 M(-)  L(m) Mặt cắt b2 M(-) (daN.m) 0 0 0 0.00 0.2 1 0 0.00 0.4 2 0 0.00 0.6 3 0 0.00 0.68858307 3' 0 0.00 0.8 4 -0.026 -1440.79 1 5 -0.072 -3989.89 1.2 6 -0.03 -1162.45 1.4 7 -0.009 -498.74 1.6 8 -0.006 -332.49 1.8 9 -0.024 -1329.96 2 10 -0.063 -3491.15 2.2 11 -0.023 -1274.55 2.4 12 -0.003 -166.25 2.6 13 -0.003 -166.25 2.8 14 -0.030 -1662.45 3 15 -0.063 -3491.15 Töø caùc giaù trò moment treân veõ bieåu ñoà bao moment daàm phuï (tham khaûo baûn veõ) Bieåu ñoà bao löïc caét: Tung ñoä bieåu ñoà bao löïc caét xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: Goái thöù 1: QA = 0.4 qdlbp =4653 Beân traùi goái thöù 2: QTB = 0.6 qdlbp =6979.4 Beân phaûi goái thöù 2: QPB = 0.5 qdlp =4993.1 Beân traùi vaø phaûi goái giöõa: QPC = QTC = 0.5qdlp Bieåu ñoà bao löïc caét daàm phuï (daN): Tính coát theùp cho daàm phuï: Coát doïc: Taïi tieát dieän giöõa nhòp: Daàm chòu moâmen döông, tieát dieän tính toaùn laø chöõ T vì baûn caùnh chòu neùn. Xaùc ñònh beà roäng saûi caùnh sf: Choïn sf = 480 mm. Kích thöôùc tieát dieän chöõ T: b = bdp =200mm b’f = b +2sf = 1160mm h’f = hb = 80 mm. h = 400 mm Xaùc ñònh vò trí truïc trung hoaø: Choïn beà daøy lôùp beâ toâng baûo veä a= 40 mm. ho = h- a =360 mm Giaû söû truïc trung hoaø qua meùp döôùi cuûa caùnh: Nhaän xeùt : Do M < Mf neân truïc trung hoaø qua caùnh, tính coát theùp theo tieát dieän chöõ nhaät lôùn : Taïi tieát dieän goái töïa: Daàm chòu moïmen aâm, baûn caùnh chòu keùo, tieát dieän tính toaùn laø hình chöõ nhaät bdp x hdp = 200x400 mm2. Töø caùc moâmen ôû nhòp vaø goái, ta tính löôïng coát theùp theo coâng thöùc sau: Kieåm tra haøm löôïng coát theùp thoaû: Haøm löôïng coát theùp hôïp lyù: Baûng tính coát theùp: L(m) Mặt cắt b1 M(+)(daN.m) α As (cm2) m 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.2 1 0.065 3364.95 0.15 4.53 0.63 0.4 2 0.09 4659.16 0.21 6.54 0.91 0.425 2' 0.091 4710.93 0.21 6.62 0.92 0.6 3 0.075 3882.63 0.18 5.31 0.74 0.8 4 0.02 1035.37 0.05 1.31 0.18 0.85 4' 0 0.00 0.00 0.00 0.00 1 5 0 0.00 0.00 0.00 0.00 1.15 5' 0 0.00 0.00 0.00 0.00 1.2 6 0.018 931.83 0.04 1.18 0.16 1.4 7 0.058 3400.4 0.15 4.58 0.64 1.5 7' 0.0625 3664.2 0.17 4.98 0.69 1.6 8 0.058 3400.4 0.15 4.58 0.64 1.8 9 0.018 1055.3 0.05 1.34 0.19 1.85 9' 0 0.00 0.00 0.00 0.00 2 10 0 0.00 0.00 0.00 0.00 2.15 10' 0 0.00 0.00 0.00 0.00 2.2 11 0.018 1055.3 0.05 1.34 0.19 2.4 12 0.058 3400.4 0.15 4.58 0.64 2.5 12' 0.0625 3664.2 0.17 4.98 0.69 2.6 13 0.058 3400.4 0.15 4.58 0.64 2.8 14 0.018 1055.3 0.05 1.34 0.19 3 15 0 0.00 0.00 0.00 0.00 L(m) Mặt cắt b2 M(-)(daN.m) α As (cm2) m 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.2 1 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.4 2 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.6 3 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.68858307 3' 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.8 4 -0.026 -1400.79 0.07 1.84 0.0.26 1 5 -0.072 -3989.89 0.18 5.48 0.76 1.2 6 -0.038 -1162.45 0.05 1.46 0.0.2 1.4 7 -0.020 -498.74 0.02 0.62 0.09 1.6 8 -0.018 -332.49 0.015 0.41 0.06 1.8 9 -0.032 -1329.96 0.06 1.69 0.24 2 10 -0.063 -3491.15 0.16 4.72 0.66 2.2 11 -0.030 -1274.55 0.06 1.62 0.23 2.4 12 -0.014 -166.25 0.006 0.21 0.03 2.6 13 -0.014 -166.25 0.006 0.21 0.03 2.8 14 -0.030 -1662.45 0.08 2.14 0.3 3 15 -0.063 -3491.15 0.16 4.72 0.66 Choïn theùp: As tính Chọn thép As chọn Sai số(%) m chọn Dầm phụ Nhịp 1 6.62 6d12 6.79 2.6 0.84 3d14+2d12 6.88 3.9 0.86 2d14+3d2 6.47 -2.3 0.81 Nhịp 2 4.98 5d12 5.65 3.4 0.71 2d14+2d12 5.34 7.2 0.67 2d16+1d12 5.65 13.5 0.71 Nhịp 3 4.98 5d12 5.65 13.5 0.71 2d14+2d12 5.34 7.2 0.67 1d12 +2d16 5.15 3.4 0.64 Gối 1 5.48 5d12 5.65 3.1 0.7 3d14+d12 5.75 4.9 0.72  1d14+4d12 606  10.6 0.76 Gối 2 4.72 3d12+1d14 4.93 4.4 0.62 1d12+2d16 5.15 9.1 0.64 2d14+1d16 5.09 7.8 0.63 Chọn phương án 1 (màu vàng) trình bày bản vẽ Coát ngang: Tính cốt đai dầm phụ: Qmax= 6979.4 daN KN chịu cắt BT Qmin= 4653 daN Chọn phid1=1, Qmax= 4993.1 daN Đai 2 nhánh d= 0.6 cm Ađai= 0.5652 cm2 Q=> stt<= 204.63 mm Bê tông chịu cắt s2<= 336.32 mm Chọn s= 150 mm Cấu tạo sct= 150 mm Kiểm tra lại: phid1= 1.09 <1.3 Qmin< Q< Qmax 4653 6979.4 18244.2945 (daN) Giữa nhịp l/2, h>300, s=min(3*h/4, 500) mm s(l/2)<= 300 mm Chọn s giữa nhịp = 300 mm Tính coát ñai cho tieát dieän beân traùi goái 2 coù Qmax = 6979.4 daN. Ñieàu kieän tính toaùn : Trong ñoù : đ b laø beà roäng cuûa söôøn cuûa tieát dieän chöõ T ñoái vôùi beâ toâng naëng heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa caùnh chòu neùn heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng löïc doïc Ta choïn coát ñai 2 nhaùnh. _ Ta choïn theùp CI laøm coát ñai , suy ra _ Ta choïn theùp f6 laøm coát ñai (cm2) Lôùp beâtoâng baûo veä : a = 20mm Choïn jd=1 Beâtoâng khoâng ñuû khaû naêng chòu caét. Phaûi tính theâm coát ñai . Khoaûng caùch giöõa caùc coát ñai theo tính toaùn treân tieát dieän nghieâng nguy hieåm nhaát: Khoaûng caùch lôùn nhaát giöõa caùc coát ñai tính theo beâ toâng chòu caét: Khoaûng caùch giöõa caùc coát ñai theo caáu taïo : vì h<450 mm neân: Ta choïn sct = 150 (mm ) Cuoái cuøng khoaûng caùch thieát keá cuûa coát ñai laø : Choïn s = 150 mm. Kieåm tra laïi: Ta coù: vôùi: Coát ñai ñuû khaû naêng chòu caét, khoâng caàn tính coát xieân. Khoaûng caùch coát ñai ôû nhòp theo caáu taïo: Choïn sct = 300 mm ñeå boá trí trong ñoaïn giöõa nhòp. Vaäy: Trong ñoaïn l2/4 gaàn goái töïa ñaët coát ñai: f6@150 mm. Trong ñoaïn coøn laïi giöõa nhòp l2/2 ñaët coát ñai: f6@300 mm. Bieåu ñoà vaät lieäu: Tính khaû naêng chòu löïc taïi töøng tieát dieän: Choïn chieàu daøy lôùp beâtoâng baûo veä : a0= 20 mm Khoaûng caùch giöõa meùp 2 thanh coát theùp theo phöông chieàu cao daàm : 25 mm Khoaûng caùch töø meùp ñeán troïng taâm coát theùp: Vôùi : x1 , x2 laø khoaûng caùch töø meùp beâtoâng chòu keùo ñeán troïng taâm nhoùm coát theùp chòu keùo A1,A2. Ta coù baûng tính khaû naêng chòu löïc daàm phuï: Tieát dieän Loaïi theùp Dieän tích [M] (daN.m) Nhòp bieân (1500x500) 6d12 (Fa= 6.79 cm2) Caét 2d12,coøn 4d12 (Fa=4.53 cm2) Uoán 2d12, coøn 2d12 (Fa=3.39 cm2) 5361 3600 2721 Goái 2 (300x500) 5d12 (Fa = 5,65 cm2) Uoán 2d12, coøn 3d12 (Fa =3.39cm2) Uoán 1d12, coøn 2d12 (Fa = 2.6 cm2) 4010 2406 1604 Nhòp 2 (beân traùi) (1500x500) 5d12 (Fa= 5.65 cm2) Uoán 1d12, con 4d12 4500 3202 Nhòp 2 (beân phaûi) 5d12 (Fa= 5.658 cm2) Caét 1d12, coøn 4d12 (Fa = 4.527 cm2) uoán 2d12, coøn 2f12 (Fa= 2.265 cm2) 4500 3614 1821 Goái 3 (beân traùi) 5d12 (Fa= 5.658 cm2) Caét 1d12 coøn 4d12 (Fa = 4.527 cm2) Uoán 2d12, coøn 2f12 (Fa= 2.265 cm2) 4500 3361 1758 Goái 3 (beân phaûi) 5d12 (Fa= 5.658 cm2) Caét 2d12 coøn 3d12 (Fa = 3.396 cm2) Uoán 1d12, coøn 2d12 (Fa= 2.265 cm2) 4106 2579 1758 Nhòp 3 5d12 (Fa= 5.658 cm2) Caét 2d12, coøn 3d12 (Fa = 3.396 cm2) uoán 1d12, coøn 2f12 (Fa= 2.265 cm2) 4500 2721 1821 Bieåu ñoà bao moâment ( tham khaûo hình) Xaùc ñònh ñoaïn keùo daøi W: Khaû naêng chòu caét toái ña cuûa coát ñai ñoaïn Löïc caét taïi tieát dieän caét lyù thieát: Ñoaïn keùo daøi tính toaùn: Keát quaû trình baøy trong baûng: d (kN.m) (kN.m) (m) Q(KN) (kN.m) 20d(mm) (mm) (mm) W1 12 6047 4367 1 1680 6594 240 161.91 240 W2 12 6114 5039 1 1075 6594 240 125.21 240 W3 12 3897 1209 1 2688 6594 240 223.06 240 W4 12 4119 3897 1 222 6594 240 73.47 240 W5 12 4119 3897 1 222 6594 240 73.47 240 W6 12 4804 0 1 4804 6594 240 351.42 360 W7 12 4804 2536 1 2268 6594 240 197.58 240 W8 12 4199 2132 1 2067 6594 240 185.39 240 W9 12 4199 1998 1 2201 6594 240 193.52 240 Kieåm tra ñieàu kieän neo theùp _ Coát theùp daàm phuï ñöôïc neo vaøo goái baèng 312 moment döông ôû nhòp 1, tyû leä coát theùp neo laø 3/7>1/3 vaø 212 moment döông ôû nhòp 2 tyû leä coát theùp neo laø 2/5>1/3 => Thoûa _ Chieàu daøi ñoaïn neo : cốt thép trơn, tra bảng 36 TCXDVN 356:2005 Thép kéo trong bê tông kéo Thép kéo hoặc nén trong bê tông nén wan = 1.2 wan = 0.8 Dl= 11 Dl= 8 dmax 12 mm dmax 12 mm l an= 20 l an= 15 lan1 513.1764706 mm lan1 350.11765 mm lan2 240 mm lan2 180 mm lan3 250 mm lan3 200 mm L an max 513.1764706 mm L an max 350.11765 mm L an chon 520 mm L an chon 360 mm + Thanh 12: thanh chòu keùo hoaëc neùn trong vuøng beâ toâng chòu neùn Choïn lan = 360 mm + Thanh 12 : thanh chòu keùo hoaëc neùn trong vuøng beâ toâng chòu keùo Choïn lan = 520mm Kieåm tra ñieàu kieän noái choàng coát theùp _ Chieàu daøi ñoaïn noái choàng : + Thanh 12 : thanh chòu keùo hoaëc neùn trong vuøng beâ toâng chòu neùn Choïn lan = 360 mm + Thanh 12: thanh chòu keùo hoaëc neùn trong vuøng beâ toâng chòu keùo Choïn lan = 520 mm Phaàn 4: TÍNH TOAÙN DAÀM CHÍNH Sô ñoà tính: Daàm chính ñöôïc tính theo sô ñoà ñaøn hoài. Sô ñoà tính laø daàm lieân tuïc 3 nhòp . Daàm chính keâ tröïc tieáp leân caùc coät vaø töôøng (xem ñoä cöùng ñôn vò cuûa coát lôùn hôn 4 laàn ñoä cöùng ñôn vò cuûa daàm). Kích thöôùc daàm chính ñöôïc choïn: bdc×hdc = 350×650 (mm2). Nhòp tính toaùn daàm chính laáy theo truïc ñònh vò: l0= 3l1 = 3×2600= 7800 (mm) Taûi troïng tính toaùn: Troïng löôïng baûn thaân daàm chính: g0 = [(hdc-hb) bdc× l1× ×n = (0.65-0.08)×0.35x2.1×2500×1.1 = 1152 (daN) Toång tónh taûi truyeàn töø daàm phuï : G1 = gd×l2 =638 ×5= 3190(daN/m) Toång tónh taûi : G = g0+G1 = 1152+3190=4342 (daN) Hoaït taûi truyeàn töø saøn vaøo daàm : P = pd×l2 = 2469×5 = 12348 (daN) Noäi löïc trong daàm chính: Xaùc ñònh bieåu ñoà bao moâmen: Sô ñoà tính laø daàm ñoái xöùng. Do ñoù neân chæ caàn tính cho 1.5 nhòp. Tung ñoä cuûa bieåu ñoà moment cuûa tieát dieän baát kì cuûa töøng tröôøng hôïp ñaët taûi ñöôïc xaùc ñònh theo : : heä soá tra ôû phuï luïc saùch “Keát caáu beâ toâng coát theùp” cuûa Nguyeãn Ñình Coáng Caùc tröôøng hôïp ñaët taûi: Toå hôïp TT+HT1 : cho giaù trò döông cöïc ñaïi taïi nhòp 1 vaø nhòp 3 Toå hôïp TT+HT2 : cho giaù trò döông cöïc ñaïi taïi nhòp 2 Toå hôïp TT+HT3 : cho giaù trò aâm cöïc tieåu taïi goái 2 Toå hôïp TT+HT4 : cho giaù trò döông cöïc ñaïi taïi goái 2 Baûng keát quaû tính toaùn cho 1.5 nhòp: TÍNH DẦM CHÍNH Tĩnh tải tính toán: 4342.113 daN Hoạt tải tính toán: 12348 daN TĨNH TẢI 0 MA 0 0.00 2.1 M11 0.244 6674.70 4.2 M12 0.156 4267.43 6.3 MB -0.267 -7303.87 8.4 M21 0.067 1832.81 10.5 M22 0.067 1832.81 12.6 MC -0.267 -7303.87 14.7 M31 0.156 4267.43 16.8 M32 0.244 6674.70 18.9 MD 0 0.00 0.00 QA 0.733 3182.77 2.10 0.733 3182.77 2.10 -0.267 -1159.34 4.20 -0.267 -1159.34 4.20 Q1B -1.267 -5501.46 6.30 -1.267 -5501.46 6.30 Q2B 1 4342.11 8.40 1 4342.11 8.40 0 0.00 10.50 0 0.00 10.50 Q1C -1 -4342.11 12.60 -1 -4342.11 12.60 Q2C 1.267 5501.46 14.70 1.267 5501.46 14.70 0.267 1159.34 16.80 0.267 1159.34 16.80 -0.733 -3182.77 18.9 QD -0.733 -3182.77 Mg+Mpi HOẠT TẢI 1 0 MA 0 0.00 0.00 2.1 M11 0.289 22482.00 29156.70 4.2 M12 0.244 18981.35 23248.77 6.3 MB -0.133 -10346.39 -17650.26 8.4 M21 -0.133 -10346.39 -8513.58 10.5 M22 -0.133 -10346.39 -8513.58 12.6 MC -0.133 -10346.39 -17650.26 14.7 M31 0.244 18981.35 23248.77 16.8 M32 0.289 22482.00 29156.70 18.9 MD 0 0.00 0.00 0.00 QA 0.867 10705.72 13888.48 2.10 0.867 10705.72 13888.48 2.10 -0.133 -1642.28 -2801.63 4.20 -0.133 -1642.28 -2801.63 4.20 Q1B -1.133 -13990.28 -19491.74 6.30 -1.133 -13990.28 -19491.74 6.30 Q2B 1 12348.00 16690.11 8.40 1 12348.00 16690.11 8.40 1 12348.00 12348.00 10.50 1 12348.00 12348.00 10.50 Q1C 1 12348.00 8005.89 12.60 1 12348.00 8005.89 12.60 Q2C 1.133 13990.28 19491.74 14.70 1.133 13990.28 19491.74 14.70 0.133 1642.28 2801.63 16.80 0.133 1642.28 2801.63 16.80 -0.867 -10705.72 -13888.48 18.9 QD -0.867 -10705.72 -13888.48 HOẠT TẢI 2 0 MA 0 0.00 0.00 2.1 M11 -0.044 -3422.87 3251.83 4.2 M12 -0.089 -6923.52 -2656.10 6.3 MB -0.133 -10346.39 -17650.26 8.4 M21 0.2 15558.48 17391.29 10.5 M22 0.2 15558.48 17391.29 12.6 MC -0.133 -10346.39 -17650.26 14.7 M31 -0.089 -6923.52 -2656.10 16.8 M32 -0.044 -3422.87 3251.83 18.9 MD 0 0.00 0.00 0.00 QA -0.133 -1642.28 1540.48 2.10 -0.133 -1642.28 1540.48 2.10 -0.133 -1642.28 -2801.63 4.20 -0.133 -1642.28 -2801.63 4.20 Q1B -0.133 -1642.28 -7143.74 6.30 -0.133 -1642.28 -7143.74 6.30 Q2B 1 12348.00 16690.11 8.40 1 12348.00 16690.11 8.40 0 0.00 0.00 10.50 0 0.00 0.00 10.50 Q1C -1 -12348.00 -16690.11 12.60 -1 -12348.00 -16690.11 12.60 Q2C 0.133 1642.28 7143.74 14.70 0.133 1642.28 7143.74 14.70 0.133 1642.28 2801.63 16.80 0.133 1642.28 2801.63 16.80 0.133 1642.28 -1540.48 18.9 QD 0.133 1642.28 -1540.48 HOẠT TẢI 3 0 MA 0 0.00 0.00 2.1 M11 0.22966667 17866.32 24541.02 4.2 M12 0.126 9801.84 14069.27 6.3 MB -0.311 -24193.44 -31497.30 8.4 M21 0.09633333 7494.00 9326.81 10.5 M22 0.17033333 13250.64 15083.44 12.6 MC -0.089 -6923.52 -14227.39 14.7 M31 -0.0593333 -4615.68 -348.25 16.8 M32 -0.0296667 -2307.84 4366.85 18.9 MD 0 0.00 0.00 0.00 QA 0.689 8507.77 11690.54 2.10 0.689 8507.77 11690.54 2.10 -0.311 -3840.23 -4999.57 4.20 -0.311 -3840.23 -4999.57 4.20 Q1B -1.311 -16188.23 -21689.68 6.30 -1.311 -16188.23 -21689.68 6.30 Q2B 1.222 15089.26 19431.37 8.40 1.222 15089.26 19431.37 8.40 0.222 2741.26 2741.26 10.50 0.222 2741.26 2741.26 10.50 Q1C -0.778 -9606.74 -13948.86 12.60 -0.778 -9606.74 -13948.86 12.60 Q2C -0.014127 -174.44 5327.02 14.70 -0.014127 -174.44 5327.02 14.70 -0.014127 -174.44 984.90 16.80 -0.014127 -174.44 984.90 16.80 -0.014127 -174.44 -3357.21 18.9 QD -0.014127 -174.44 -3357.21 HOẠT TẢI 4 0 MA 0 0.00 0.00 2.1 M11 0.01466667 1140.96 7815.65 4.2 M12 0.02933333 2281.91 6549.34 6.3 MB 0.044 3422.87 -3881.00 8.4 M21 -0.03 -2333.77 -500.97 10.5 M22 -0.104 -8090.41 -6257.60 12.6 MC -0.178 -13847.05 -21150.91 14.7 M31 0.21466667 16699.44 20966.86 16.8 M32 0.274 21315.12 27989.81 18.9 MD 0 0.00 0.00 0.00 QA 0.044 543.31 3726.08 2.10 0.044 543.31 3726.08 2.10 0.044 543.31 -616.03 4.20 0.044 543.31 -616.03 4.20 Q1B 0.044 543.31 -4958.14 6.30 0.044 543.31 -4958.14 6.30 Q2B -0.222 -2741.26 1600.86 8.40 -0.222 -2741.26 1600.86 8.40 -0.222 -2741.26 -2741.26 10.50 -0.222 -2741.26 -2741.26 10.50 Q1C -0.222 -2741.26 -7083.37 12.60 -0.222 -2741.26 -7083.37 12.60 Q2C 1.178 14545.94 20047.40 14.70 1.178 14545.94 20047.40 14.70 0.178 2197.94 3357.29 16.80 0.178 2197.94 3357.29 16.80 -0.822 -10150.06 -13332.82 18.9 QD -0.822 -10150.06 -13332.82 Bieåu ñoà bao moment daàm chính Caùc sô ñoà khoâng coù baûng tra trò soá , giaù trò M ôû nhòp ñöôïc tính noäi suy theo phöông phaùp cô hoïc keát caáu vôùi giaù trò Mgoái ñaõ bieát . Tung ñoä bieåu ñoà bao löïc caét ñöôïc xaùc ñònh döïa vaøo quan heä Q = M’ = tg (cô hoïc keát caáu) vaø ñöôïc tra baûng taïi 1 soá vò trí tính baèng coâng thöùc: Q= P ( hoaëc G) Bieåu ñoà moment vaø löïc caét ñöôïc veõ baèng caùch choàng chaäp caùc bieåu ñoà moment thaønh phaàn, töø ñoù laáy caùc giaù trò lôùn nhaát vaø nhoû nhaát taïi caùc maët caét veõ bieåu ñoà bao moment cuoái cuøng (tham khaûo baûn veõ). Xaùc ñònh moment meùp goái B : =28095 daNm Baûng noäi suy Moment meùp coät, tính theùp: Moment Nội suy M mép cột α As (cm2) m tính 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 29156.70 29156.70 0.08 22.86 1.11 23248.77 23248.77 0.06 18.07 0.88 -31497.30 -28095.29 0.27 25.25 1.22 17391.29 17391.29 0.04 13.41 0.65 17391.29 17391.29 0.04 13.41 0.65 Tính coát theùp cho daàm chính Coát doïc: Taïi tieát dieän giöõa nhòp: Daàm chòu moment döông, baûn caùnh chòu neùn, tính coát theùp theo tieát dieän chöõ T + Xaùc ñònh Sf Choïn Sf = 480 (mm) + Chieàu roäng baûn caùnh : b’f = bdc+2Sf = 350+2×480 = 1310 (mm) + Kích thöôùc tieát dieän chöõ T : b’f =1310mm h’f =hb = 80 mm b=bdc = 350mm h = hdc= 650mm + Xaùc ñònh vò trí truïc trung hoaø : Choïn a = 60mm h0 = h-a = 650-60 = 590 mm Do Mmax =48994 (daNm) < Mf neân truïc trung hoaø qua caùnh, tính coát theùp theo tieát dieän chöõ nhaät lôùn : (ho=h-55=795 mm) Taïi tieát dieän goái töïa: Daàm chòu moment aâm, baûn buïng chòu neùn, tính coát theùp theo tieát dieän chöõ nhaät Choïn a = 60 mm neân h0= 590 mm. Tính coát theùp theo caùc coâng thöùc sau : Baûng keát quaû: Moment Nội suy M mép cột α As (cm2) m tính 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 29156.70 29156.70 0.08 22.86 1.11 23248.77 23248.77 0.06 18.07 0.88 -31497.30 -28095.29 0.27 25.25 1.22 17391.29 17391.29 0.04 13.41 0.65 17391.29 17391.29 0.04 13.41 0.65 Choïn theùp: Chọn thép: Vị trí As tính Chọn thép Aschọn(cm2) Sai số(%) m chọn(%) Dầm chính Mặt cắt 11&32 22.86 2d16+6d20 22.87 0.05 1.11 4d16+4d22 23.24 1.67 1.13 6d18+2d22 22.87 0.05 1.11 Mặt cắt 12&31 18.07 Mặt cắt này không cần chọn thép, khi chọn thép cho mặt cắt 11 và 32 vẽ biểu đồ bao moment, khi thỏa mãn biểu đồ bao thì thép tại mặt cắt này tự động thỏa. Mặt cắt 21&22 13.41 2d16+3d20 13.45 0.29 0.65 3d16+2d22 13.64 1.69 0.66 3d18+2d22 15.24 13 0.74 Gối B&C 25.25 2d16+7d20 26.02 3.03 1.26 2d16+6d22 26.83 6.25 1.30  6d18+3d22  26.61 5.5 1.30 Chọn phương án 1 (màu vàng), trinh bày bản vẽ Coát ngang: Tính cốt đai dầm chính: Qmax= 21,689.68 daN KN chịu cắt BT Qmin= 9,292.50 daN Chọn j d1=1, Qmax= 48,181.61 daN Đai 2 nhánh d= 0.8 cm Ađai= 1.0048 cm2 Q=> stt<= 273.23 mm Bê tông chịu cắt s2<= 631.93 mm Chọn s= 200 mm Cấu tạo sct<= 216.67 mm Kiểm tra lại: j d1= 1.07 <1.3 Qmin< Q< Qmax 9292.5 21,689.68 51,338.97 (daN) Tính coát ñai cho tieát dieän beân traùi goái 2 coù Qmax = 21689.7 daN. Ñieàu kieän tính toaùn : Trong ñoù : đ b laø beà roäng cuûa söôøn cuûa tieát dieän chöõ T ñoái vôùi beâ toâng naëng heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa caùnh chòu neùn heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng löïc doïc Ta choïn coát ñai 2 nhaùnh. _ Ta choïn theùp CI laøm coát ñai , suy ra _ Ta choïn theùp f8 laøm coát ñai (cm2) Lôùp beâtoâng baûo veä : a = 25mm Choïn jd=1 Beâtoâng khoâng ñuû khaû naêng chòu caét. Phaûi tính theâm coát ñai . Khoaûng caùch giöõa caùc coát ñai theo tính toaùn treân tieát dieän nghieâng nguy hieåm nhaát: Khoaûng caùch lôùn nhaát giöõa caùc coát ñai tính theo beâ toâng chòu caét: Khoaûng caùch giöõa caùc coát ñai theo caáu taïo : vì h>450 mm neân Ta choïn sct = 200 (mm ) Cuoái cuøng khoaûng caùch thieát keá cuûa coát ñai laø : Choïn s = 200 mm. Kieåm tra laïi: Ta coù: vôùi: Coát ñai ñuû khaû naêng chòu caét, khoâng caàn tính coát xieân. Vaäy: coát ñai f8@200 mm. Tính toaùn giaät ñöùt: Tính giật đứt: Tại vị trí Dp gác lên DC Lực giật đứt: F= 15538 daN Lực do cốt đai chịu: 3340.96 daN Bị G.đứt,BTr thêm cốt đai Ta có: Fgi.đ*(1-hs/h0dc)<=SRsw*Asw,với Asw: d.tích cốt đai trong đoạn a=bdp+2hs.Với hs=h0dc-hdp Suy ra: hs= 0.19 a= 0.58 s chống gi.đ 96.81 chọn s= 90 mm 2 nhánh d8 bố trí trong đoạn 0.2m từ mép dầm phụ ra ngoài, bố trí đối xứng Taïi daàm phuï ñaët leân daàm chính coù löïc taäp trung: F= qdp x l2 = 3107.6 x 5= 15538 daN Söû duïng coát treo daïng ñai, choïn f8 , n = 2 nhaùnh. Asw= 1.0048 cm2 Trong ñoù: F: löïc giaät ñöùt. hs : khoaûng caùch töø vò trí daët löïc giaät ñöùt ñeán troïng taâm tieát dieän. a=2xhs +b Soá löôïng coát treo boá trí cho moät daàm phuï : Choïn 6 thanh, boá trí moãi beân 4 thanh böôùc 90 mm trong ñoaïn a1=270 mm. Bieåu ñoà bao vaät lieäu: Tính khaû naêng chòu löïc taïi töøng tieát dieän: Choïn chieàu daøy lôùp beâtoâng baûo veä : a0= 25 mm Khoaûng caùch giöõa meùp 2 thanh coát theùp theo phöông chieàu cao daàm :e =25 mm Khoaûng caùch töø meùp ñeán troïng taâm coát theùp: Vôùi : x1 , x2 laø khoaûng caùch töø meùp beâtoâng chòu keùo ñeán troïng taâm nhoùm coát theùp chòu keùo A1,A2. Ta coù baûng tính khaû naêng chòu löïc daàm phuï: Tieát dieän Loaïi theùp Dieän tích [M] (daN.m) Nhòp bieân (1600x850) 2d16+6d20 (Fa=22.87cm2) Uoán 2d20, coøn 2d16+4d20 (Fa = 16.59 cm2) Uoán 2d20, coøn 2d16+2d20 (Fa=10.31 cm2) 29175 21391 13440 Goái 2 Beân traùi (400x850) 2d16+7d20 (Fa = 26.01 cm2) Caét 2d20, coøn 2d16+5d20 (Fa =19.73 cm2) Caét 1d20 ,coøn 2d16+4d20 (Fa = 16.59 cm2) Uoán 2d20, coøn 2d16+2d20 (Fa = 10.31 cm2) Uoán 2d20, coøn 2d16 (Fa = 4.02 cm2) 28777 22881 19681 12777 5201 Goái 2 Beân phaûi (400x850) 2d16+7d20 (Fa = 26.01 cm2) Caét 2d20, coøn 2d16+5d20 (Fa =19.73 cm2) Caét 1d20 ,coøn 2d16+4d20 (Fa = 16.59 cm2) Uoán 2d20, coøn 2d16+2d20 (Fa = 10.31 cm2) 28777 22881 19681 12777 Nhòp 2 (1500x850) 2d16+3d20 (Fa= 13.44 cm2) Caét 1d20, coøn 2d16+2d20 (Fa = 10.31 cm2) Uoán 2d20, coøn 2d16 (Fa= 4.02 cm2) 17441 13440 5320 Xaùc ñònh ñoaïn keùo daøi W: Khaû naêng chòu caét toái ña cuûa coát ñai ñoaïn Löïc caét taïi tieát dieän caét lyù thieát: Ñoaïn keùo daøi tính toaùn: Keát quaû trình baøy trong baûng: d (m) Q(KN) (kN.m) 20d (mm) W1 20 17391 -17650 2.1 16686.19 8792 400 859.15 859.15 860 W2 20 31497 -9326 2.1 19439.52 8792 400 984.42 984.42 990 W3 20 31497 -9326 2.1 19439.52 8792 400 984.42 984.42 990 W4 20 31497 -14069 2.1 21698.10 8792 400 1087.17 1087.17 1090 W5 20 31497 -14069 2.1 21698.10 8792 400 1087.17 1087.17 1090 Kieåm tra ñieàu kieän neo theùp: _ Coát theùp daàm chính ñöôïc neo vaøo goái baèng 2d16 vaø 2d20 cho moment döông ôû nhòp, tyû leä coát theùp neo laø: (2*162+2*202)/ (2*162+6*202)=0.45>1/3 => thoûa vaø khoâng ít hôn 2 thanh . _ Chieàu daøi ñoaïn neo : Thép kéo trong bê tông kéo Thép kéo hoặc nén trong bê tông nén wan = 1.2 wan = 0.8 Dl= 11 Dl= 8 dmax 20 mm dmax 20 mm l an= 20 l an= 15 lan1 855.29 mm lan1 583.53 mm lan2 400 mm lan2 300 mm lan3 250 mm lan3 200 mm L an max 855.29 mm L an max 583.53 mm L an chon 860 mm L an chon 590 mm + Thanh 20: thanh chòu keùo hoaëc neùn trong vuøng beâ toâng chòu neùn Choïn lan = 590 mm + Thanh 20: thanh chòu keùo hoaëc neùn trong vuøng beâ toâng chòu neùn Choïn lan = 470 mm + Thanh 12 : thanh chòu keùo hoaëc neùn trong vuøng beâ toâng chòu keùo Choïn lan = 860mm Kieåm tra ñieàu kieän noái choàng coát theùp: Chieàu daøi ñoaïn noái choàng : + Thanh d16 : thanh chòu keùo hoaëc neùn trong vuøng beâ toâng chòu neùn Choïn lnoái neùn = 690 mm Thanh d20 : thanh chòu keùo hoaëc neùn trong vuøng beâ toâng chòu neùn Choïn lnoáikeùo = 860 mm