Xét tỷ số hai cạnh ô bản:l_2/l_1 =5.4/1.9≈2,842>2
Bản là bản dầm, tải trọng chỉ làm việc theo phương cạnh ngắn (phương l_1), do đó khi tính toán có thể tưởng tượng cắt ra một dải có chiều rộng một mét theo phương ngắn để xác định nội lực và tính toán cốt thép chịu lực đặt theo phương l_1. Ta có sàn sườn toàn khối bản dầm. Các dầm trục 2, 3, 4 là dầm chính, vuông góc với dầm chính là dầm phụ và xem như là 1 dầm liên tục
Để tính bản, ta cắt một dãy rộng b=1m vuông góc với dầm phụ và thuộc dầm lien tục có gối tựa là dầm phụ và tường
Bản
- Áp dụng công thức: h_b=l.D/m
- Trong đó: l là nhịp của bản (cạnh bản theo phương chịu lực), l=l_1= 190(cm).
D = 0.8÷1.4 phụ thuộc tải trọng
m : phụ thuộc loại bản; m = 30÷35
- Vì tải trọng khá lớn nên chọn D= 1.4 ; chọn m= 35.
Vậy : h_b=190.1.4/35=7.6 (cm). Chọn h_b=8 (cm).
Dầm phụ
Chọn sơ bộ kích thước dầm phụ: (nhịp L_dp=L_2=5400mm)
h_dp=(1/12÷1/16) L_2=(1/12÷1/16)5400=(337.5÷450)
Chọn h_dp=400 (mm)
b_dp=(1/2÷1/4) h_dp=(1/2÷1/4)400=(100÷200)
Chọn b_dp=200 (mm)
Dầm chính
Chọn sơ bộ kích thước dầm phụ: (nhịp L_dc=3L_1=5700mm)
h_dc=(1/8÷1/12) 〖3L〗_1=(1/8÷1/12)5700=(475÷712.5)
Chọn h_dc=700 (mm)
b_dc=(1/2÷1/4) h_dc=(1/2÷1/4)700=(175÷350)
Chọn b_dc=350 (mm)
40 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 2443 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề án Bê tông cốt thép, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tính toán bản
Sơ đồ bản sàn
Xét tỷ số hai cạnh ô bản:l2l1=5.41.9≈2,842>2
Bản là bản dầm, tải trọng chỉ làm việc theo phương cạnh ngắn (phương l1), do đó khi tính toán có thể tưởng tượng cắt ra một dải có chiều rộng một mét theo phương ngắn để xác định nội lực và tính toán cốt thép chịu lực đặt theo phương l1. Ta có sàn sườn toàn khối bản dầm. Các dầm trục 2, 3, 4 là dầm chính, vuông góc với dầm chính là dầm phụ và xem như là 1 dầm liên tục
Để tính bản, ta cắt một dãy rộng b=1m vuông góc với dầm phụ và thuộc dầm lien tục có gối tựa là dầm phụ và tường
Bản
- Áp dụng công thức: hb=l.Dm
- Trong đó: l là nhịp của bản (cạnh bản theo phương chịu lực), l=l1= 190(cm).
D = 0.8÷1.4 phụ thuộc tải trọng
m : phụ thuộc loại bản; m = 30÷35
- Vì tải trọng khá lớn nên chọn D= 1.4 ; chọn m= 35.
Vậy : hb=190.1.435=7.6 (cm). Chọn hb=8 (cm).
Dầm phụ
Chọn sơ bộ kích thước dầm phụ: (nhịp Ldp=L2=5400mm)
hdp=112÷116L2=112÷1165400=(337.5÷450)
Þ Chọn hdp=400 (mm)
bdp=12÷14hdp=12÷14400=(100÷200)
Þ Chọn bdp=200 (mm)
Dầm chính
Chọn sơ bộ kích thước dầm phụ: (nhịp Ldc=3L1=5700mm)
hdc=18÷1123L1=18÷1125700=(475÷712.5)
Þ Chọn hdc=700 (mm)
bdc=12÷14hdc=12÷14700=(175÷350)
Þ Chọn bdc=350 (mm)
Nhịp tính toán của bản
Nhịp giữa: lg=l1-bdp=1900-200=1700 (mm)
Nhịp biên:Nhịp tính toán lb lấy bằng khoảng cách từ mép dầm phụ đến điểm đặt phản lực gối tựa ở trên tường. Điểm này được quy ước cách mép tường một đoạn: Sb=120 mm
lb=l1-bdp2-t2+Sb2=1900-2002-3402+1202=1690 (mm)
Chênh lệch giữa các nhịp: lg-lblg.100%=1700-16901700.100%=0.59 % <10 %
Sơ đồ nhịp tiính toán của bản
Tải trọng lên bản
Hoạt tải tính toán:
ps=pc×γf,i=1100×1.2=1320daNcm2=13,2 kN/m2
Tĩnh tải được tính toán và ghi trong bảng sau:
Lớp cấu tạo
Chiều dày δi (mm)
Trọng lượng riêng γi (kN/m3)
Trị tiêu chuẩn gsc(kN/m2)
Hệ số độ tin cậy về tải trọng γf,i
Ttrị tính toán gs (kN/m2)
Vữa lót
0.02
18
0.36
1.2
0.432
Bản bê tông cốt thép
0.08
25
2
1.1
2.2
Vữa trát
0.015
18
0.27
1.2
0.324
Tổng
2.99
2.956
Vậy gs=2.956 kN/m2
Tải trọng toànp hần (tính theo bản rộng b=1m)
qs=(gs+ps)×b=(2.956+13.2)×1=16.156 kN/m2
Tính giá trị moment
Gía trị tuyệt đối của moment dương ở nhịp biên và moment âm ở gối thứ hai:
Mnb=qs×lb211=16.156×1.69211=4.2 kNm
Gía trị tuyệt đối của moment âm ở gối thứ hai:
Mgb=qs×lg211=16.156×1.7211=4.24 kNm
Gía trị tuyệt đối của moment dương ở nhịp giữa và moment âm ở gối giữa:
Mng=Mgg=qs×lg216=16.156×1.7216=2.92 kNm
Hình 1. Sơ đồ tính và biểu đồ moment của bản sàn
Tính cốt thép
Chọn a=15 (mm). Trong đó: a là khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo.
Chiều cao làm việc của tiết diện dầm: h0=h-a=80-15=65 (mm)
Công thức tính toán :
αm=MγbRbbh02; ξ=1-1-2αm; μ=Astbh0×100%
Ast=ξγbRbbh0RS
Số liệu bê tông: Bê tông B15 :
Rb=8.5 Mpa, γb=1, ξR=0.673 , αR=0.446
Dùng thép AI: RS=225 Mpa
Hàm lượng cốt thép hợp lý của bản dầm:
μmin=0.05%≤μ≤μmax=ξRγbRbRS100%=2.54%
Tính cốt thép ở nhịp biên
Ta có: M=Mnb=4.2 kNm
αm=MγbRbbh02=4.2×1061×8.5×1000×652=0.117<, αR=0.446
Þξ=1-1-2αm=1-1-2×0.117=0.125
Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
As=ξγbRbbh0RS=0.125×1×8.5×1000×65225=307 mm2=3.07 cm2
Hàm lượng cốt thép trong bản ở phần nhịp biên và gối biên:
μ=Asbh0=3071000×65100%=0.47 %Vậy μmin=0.05%≤μ≤μmax=2.54% thỏa mãn
Dự kiến dùng cốt thép F8, fa=0.503 (cm2)
Khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là :
a=b1×faAs=100×0.5033.07=16.38 (cm)
Chọn F8, a=16 (cm), có As=3.14 (cm2)
Tính cốt thép cho gối thứ 2
Ta có: M=Mnb=4.24 kNm
αm=MγbRbbh02=4.24×1061×8.5×1000×652=0.118<, αR=0.446
Þξ=1-1-2αm=1-1-2×0.118=0.126
Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
As=ξγbRbbh0RS=0.126×1×8.5×1000×65225=309.4 mm2=3.094 cm2
Hàm lượng cốt thép trong bản ở phần nhịp biên và gối biên:
μ=Asbh0=309.41000×65100%=0.48 %Vậy μmin=0.05%≤μ≤μmax=2.54% thỏa mãn
Dự kiến dùng cốt thép F8, fa=0.503 (cm2)
Khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là :
a=b1×faAs=100×0.5033.094=16.26 (cm)
Chọn F8, a=16 (cm), có As=3.14 (cm2)
Tính cốt thép ở nhịp giữa và gối giữa:
Ta có : M=Mng=Mgg=2.92 kNm
αm=MγbRbbh02=2.92×1061×8.5×1000×652=0.081<, αR=0.446
Þξ=1-1-2αm=1-1-2×0.081=0.085
Diện tích cốt thép được tính theo công thức sau:
As=ξγbRbbh0RS=0.085×1×8.5×1000×65225=208.7 mm2=2.087 cm2
Hàm lượng cốt thép trong bản ở phần nhịp giữa và gối giữa:
μ=Asbh0=208.71000×65100%=0.32 %
Vậy: μmin=0.05%≤μ≤μmax=2.54% thỏa mãn
Dự kiến dùn cốt thép F6, fa=0.283 (cm2)
Khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là :
a=b1×faAs=100×0.2832.087=13.56 (cm)
Chọn F6, a=14 (cm), có Ast=2.02 (cm2).Thiếu hụt trong phạm vi cho phép.
Tại các giữa nhịp và gối giữa ở trong vùng được phép giảm tối đa 20% cốt thép As.
As=0.8×2.087=1.67 (cm2)
Hàm lượng cốt thép:
μ=Asbh0=1.671000×65100%=0.257 %
Vậy: μmin=0.05%≤μ≤μmax=2.54% thảo mãn
Khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là:
a=b1×faAs=100×0.2831.67=16.8 (cm)
Chọn dùng F6, a=16 (cm), có Ast=1.77 (cm2).
Tieát dieän
M
(kN/m)
m
As
(mm2)
(%)
Choïn coát theùp
d
(mm)
a
(mm)
As
(mm2
Nhòp bieân
Gối 2
Nhòp giuõa, goái giöõa
4.2
4.24
2.92
0.117
0.118
0.081
0.125
0.126
0.085
307
309.4
208.7
0.47
0.48
0.32
8
8
6
160
160
140
314
314
202
Kiểm tra lại chiều cao làm việc h0. Lấy lớp bảo vệ 1 (cm).
Với tiết diện dùng F8,có h0=8-1-0.4=6.6 (cm)
Với tiết diện dùng F6, có h0=8-1-0.3=6.7 (cm)
Nhận xét: h0 đều xấp xỉ và nghiêng về phía lớn hơn so với trị số đã dùng để tính toán là 6.5 (cm), nên sự bố trí cốt thép như trên là được và thiên về an toàn
Cốt thép chịu moment âm theo cấu tạo:
Với
ps=13,2kNm2>3.gs=8.868kNm2 và ps=13,2kNm2<5.gs=14.78 kNm2 Chọn v=0.25
Nên áp dụng công thức tính đoạn thẳng từ mút cốt mũ đến mép dầm phụ:
i=v.lg=0.25×1.7=0.425 (m)
Khoảng cách từ mút cốt mũ đến trục dầm:
0.22+0.425=0.525 (m)
Ta sử dụng cách uốn phối hợp ở nhịp và gối:
Đoạn thẳng từ điểm uốn đến mép dầm là: 16.lg=16×1.7=0.283 (m)
khoảng cách từ trục dầm phụ đến điểm uốn:
0.22+0.283=0.3833 (m)
Cốt thép phân bố - cấu tạo
Xét tỷ số psgs=13.22.956=4.45
→=14 →lg=0.25×1700=425 mm
Chọn λlg=λlb=430 mm
Đối với các ô bản có dầm liên kết ở bốn biên, vùng gạch chéo được giảm 20% lượng thép so với kết quả tính được.
ở các gối giữa và nhịp giữa :
As=0.8×2.087=1.67 (cm2)
Chọn dùng F6, a=16 (cm), có Ast=1.77 (cm2).
Cốt thép cấu tạo chịu moment âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác định như sau:
As,ct≥F6 a 20050%As gối giữa=0.5×2.087=1.044 cm2
Chọn ∅6 a 200 có As=141mm2
Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:
2<L2L1=5.41.9=2.84<3
→ As,pb≥15%As=0.15×307=46.1 mm2
Chọn ∅6 a 300 có As=94 mm2
Dùng các thanh cốt mũ ở phần bản chịu moment âm phía trên dầm chính mà trong tính toán đã bỏ qua
Chọn các thanh mũ. Khoảng cách tính đến trục dầm:
14lg+bdc2=14×1.7+0.352=0.6 (m)
Chiều dài toàn bộ đoạn thẳng: 2×60=120 (cm), kể đén hai móc vuông 8 (cm), thì chiều dài thanh là : 120+2×8=136 (cm)
Bố trí thép cho bản:
MAËT CAÉT A-A
MAËT CAÉT B-B MAËT CAÉT C-C
Tính toán dầm phụ
Sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp.
Đoạn dầm gối lên tường là Sd=220 mm. Bề rộng dầm chính đã giả thuyết bdc=35 cm. Nhịp tính toán là:
Nhịp giữa: lg=l2-bdc=5.4-0.35=5.05 m
Nhịp biên: lb=l2-bdc2-t2+Sd2=5.4-0.352-0.342+0.222=5.165 m
Chênh lệch giữa các nhịp :
Ta có sơ đồ tính toán :( hình vẽ )
Tải trọng
Vì khoảng cách giữa các dầm đều nhau, bằng l1=1.9m nên:
Hoạt tải trên dầm: pd=ps×l1=13.2×1.9=25.08 kNm
Tĩnh tải : gd=gsl1+g0
Trong đó: g0=bdphdp-hb×25×1.1=0.20.4-0.08×25×1.1=1.76 kN/m
gd=2.956×1.9+1.76=7.672 kN/m
Tải trọng tính toán toàn phần qd=pd+gd=25.08+7.672=32.752 kN/m
Tỉ số pdgd=25.087.672=3.3≈3.5
Tra bảng ta có k=0.285
Nội lực
Tung độ hình bao moment :M=βqdl2
Nhịp biên : qdlb2=3275.2×5.1652=87373.23 kGm
Nhịp giữa: qdlg2=3275.2×5.052=83525.79 kGm
Nhịp tiết diện
Giá trị
Tung độ
M ,kGm
Mmax(b1)
Mmin(b2)
Mmax
Mmin
Nhịp biên
0
1
2
0,425l
3
4
0
0,065
0,090
0,091
0,075
0,020
0
5679
7864
7951
6553
1748
TD5
-0,0715
-5972
Nhịp giữa
6
7
0.5l
8
9
0,018
0,058
0,0625
0.058
0.018
-0,035
-0,016
-0.014
-0,029
1573
5068
5461
5068
1573
-2924
-1336
-1169
-2422
TD10
-0,0625
-5220
Nhịp giữa
11
12
0.5l
13
14
0,018
0,058
0,0625
0.058
0.018
-0,028
-0,01
-0,01
-0.028
1573
5068
5461
5068
1573
-2339
-835
-835
-2339
Moomen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
X1=klb=0.285×5.165=1.47 m
Moomen dương triệt tiêu cách mép gối tựa với nhịp giữa một đoạn:
X2=0.15lg=0.15×5.05=0.76 m
Tại nhịp biên :X3=0.15lb=0.15×5.165=0.77 m
Moment dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:
X3=0.425lb=0.425×5.165=2.195 m
Lực cắt :
QA = 0,4qdlb = 0,4. 32,752 .5,165 = 67.67 kN
QBT = 0,6qdlb = 0,6. 32,752 .5,165 = 101.5kN
QBP = QC = 0,5qdl = 0,5. 32,752 .5,05 = 82.7 kN
Tính toán cốt thép dọc
Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15: Có Rb=8.5 MPa,Rbt=0.75 MPa
Cốt dọc dầm phụ sử dụng loại AII : RS=280 MPa
Cốt đai dầm phụ sử dụng loại AI : RSW=175 MPa
Cốt dọc
Tại tiết diện ở nhịp biên
Tương ứng với giá trị moment dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T
Xác định Sf
Sf≤16l2-bdc=16×5400-350=841.66 mm12l1-bdp=12×1900-200=850 mm6h'f=6×8=48 cm=0.48 m
Chọn Sf=480 mm
Chiều rộng bản cánh:
b'f=bdp+2.Sf=20+2×48=116 cm=1.16 m
Kích thước tiết diện chữ T (b'f=1160 ;h'f=80 ;b=200;h=400 mm
Xác định vị trí trục trung hòa:
Gỉa thiết lấy a=4.5cm ; h0=hdp-a=40-4.5=35.5 cm
Mf=Rb.b'f.h'fh0-0.5h'f=8.5×1160×80×355-0.5×80=248.5×106N.mm=248.5 kN.m
Nhận xét : Mmax=79.51 kN.m<Mf nên trục trung hòa đi qua cánh, do đó ta tính như đối với tiết diện hình chữ nhật với kích thước b'f×h=116×40 cm
Tính αm=MRbbh02=79.51×1068.5×1160×3552=0.064
Ta thấy αm<αRÞ ξ=1-1-2αm=1-1-2×0.064=0.066
Tính diện tích cốt thép :As=ξγbRbbh0RS=0.066×1×8.5×1160×355280=825 mm2=8.25 cm2
Kiểm tra
μ=Asbh0=8.25116×35.5100%=0.2 %
Vậy: μmin=0.05%<μ thỏa mãn
Tại tiết diện ở nhịp giữa và gối
Tương ứng với giá trị moment âm, bản chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật bdp×hdp=200×400 mm
Giả thiết a=4.5 cm.
h0=40-4.5=35.5 cm
Mmax=54.61 kN.m<Mf nên trục trung hòa đi qua cánh, do đó ta tính như đối với tiết diện hình chữ nhật với kích thước b'f×hdp=1160×400 mm
Tính αm=MRbbh02=54.61×1068.5×1160×3552=0.044
Ta thấy αm<αRÞ ξ=1-1-2αm=1-1-2×0.044=0.045
Tính diện tích cốt thép :As=ξγbRbbh0RS=0.045×1×8.5×1160×355280=563 mm2=5.63 cm2
Kiểm tra
μ=Asbh0=5.63116×35.5100%=0.14 %
Vậy: μmin=0.05%<μ thỏa mãn
Tại gối 2, với M=59.72 kNm
Tính ξR:
ξR=ω1+RSσSC,u(1-ω1.1)=0.85-0.008×8.51+280500(1-0.85-0.008×8.51.1) =0.646
Tính αR= ξR1-0.5 ξR=0.6461-0.5×0.646=0.437
Tính αm=MRbbh02=59.72×1068.5×200×3552=0.279
Ta thấy αm<αR Þ ξ=1-1-2αm=1-1-2×0.279=0.335
Tính diện tích cốt thép :As=ξγbRbbh0RS=0.335×1×8.5×200×355280=722 mm2=7.22 cm2
Kiểm tra
μ=Asbh0=7.2220×35.5100%=1.02 %
Vậy: μmin=0.05%<μ thỏa mãn
Tại gối 3, với M=52.2 kNm
Tính αm=MRbbh02=52.2×1068.5×200×3552=0.244
Ta thấy αm<αR Þ ξ=1-1-2αm=1-1-2×0.244=0.285
Tính diện tích cốt thép :As=ξγbRbbh0RS=0.285×1×8.5×200×355280=614 mm2=6.14 cm2
Kiểm tra
μ=Asbh0=6.1420×35.5100%=0.865 %
Vậy: μmin=0.05%<μ thỏa mãn
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng
Tiết diện
Nhịp biên
Gối 2
Nhịp giữa
Gối 3
Diện tích As cần thiết
8.25 cm2
7.22 cm2
5.63 cm2
6.14 cm2
Các thanh và diện tích tiết diện
2F22+1F18
10,145 cm2
3F20
9,42 cm2
3F16
6,03cm2
3F18
7,63 cm2
Cốt ngang
Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối B có lực cắt lớn nhất QBT = 101.5kN
Kiểm tra điều kiện tính toán:
φb31+φf+φnRbtbh0=0.6×1×0.75×103×0.2×0.355=31.95 kN
QBT > φb31+φf+φnRbtbh0
Bê tông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt
Chọn cốt đai ∅6(asw=0.283cm2), số nhánh đai n=2
Xác định bước cốt đai:
Stt=4φb21+φf+φnRbbh02Q2RSWnasw=4×2×(1+0+0)×0.75×103×0.2×0.3552101.52×175×103×2×28.3×10-6=0.145 m=145 mm
Smax=φb41+φf+φnRbbh02Q=1.5×(1+0+0)×0.75×103×0.2×0.3552101.5=0.279 m=279 mm
Sct≤h2=4002=200 mm150 mm
Chọn Sct=150 mm bố trí tring đoạn L/4 đoạn đầu dầm
Kiểm tra:
μw=Aswb.s=2×28.3200×150=0.0019
α=ESEb=2.1×1042.3×103=9.13
φw1=1+5.α.μw=1+5×9.13×0.0019=1.087<1.3
φb1=1-β.Rb=1-0.01×8.5=0.915 (β=0.01)
Thay các giá trị trên vào công thức:
Q=101.5 kN <0.3×φw1×φb1×Rb×b×h0=0.3×1.087×0.915×200×350×8.5=177537 N=177.537 kN
Vậy: Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính
Đoạn dầm giữa nhịp:
Sct≤3h4=3×4004=300 mm500 mm
Chọn Sct=300 mm bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm
Tính toán,vẽ hình bao vật liệu
ở nhịp, đường kính cốt thép nhở hơn 20mm, lấy lớp bảo vệ bằng 2 cm. ở gối tựa, cốt thép dầm phụ nằm dưới cốt của bản do đó chiều dày lớp bảo vệ thực tế cũng là 2 cm, khoảng hở giữa 2 hàng cốt thép là 3 cm. Từ chiều dày lớp bảo vệ và bố trí cốt thép tính ra a và h0 cho từng tiết diện. Khi đặt cốt thép thành 2 lớp thì tính gần đúng khảng cách giữa của 2 lớp đến mép tiết diện theo công thức:
a=AS1it+∅1i2+AS2it+∅2i2+∅i+8AS
Trong đó:
AS1i,AS2i Diện tích cốtth ép thanh loại i ở lớp 1,ở lớp 2
∅1i,∅2i Đường kính cốt thép loại i ở lớp 1, ở lớp 2
Trước hết để xác định khả năng chịu lực của cốt thép trong tiết diện ta cần xác định các giá trị sau:
x=RS.ASRbbho ; x tra bảng (PL5) ta được: zkhả năng chịu lực trong các tiết diện chính được ghi trong bảng sau:
Tiết diện
Số lượng và diện tích cốt thép
As
(cm2)
h0(cm)
b (cm)
z
Mtd(kN.m)
Giữa nhịp biên
2f22+1f18
10,145
36.9
116
0,075
0,078
100.7
Cạnh nhịp biên
Cắt 1f18 còn 2f22
7.6
36.9
116
0.057
0,058
76.23
Trên gối 2
3f18
7.63
37
20
0,28
0,34
65.63
Cạnh gối 2
cắt 1f18 còn 2f18
5.09
37
20
0,2
0,23
46.76
Nhịp giữa
3f16
6,03
37,2
116
0,045
0,046
61.4
Cạnh nhịp giữa
Cắt 1f16 còn2f16
4.02
37,2
116
0,03
0,031
41.23
Trên gối 3
3F18
7,63
37,1
20
0,28
0,34
65.84
Cạnh gối 3
Cắt 1F18 còn 2F18
5.09
37.1
20
0.13
0.15
31.5
Xác định mặt cắt lý thuyết của các thanh
Tại gối thứ 2
+ Cốt thép số 2 (đầu bên phải): sau khi cắt thép số 2 (1f18), tiết diện gần gối thứ 2 còn lai là cốt thép số 3 (2f18). Khả năng chịu lực ở thớ trên là M= 44.76 kN.m. Ta thấy tiết diện có M=44.76 kNm nằm giữa tiết diện số 59.72 kNm và tiết diện 6 có M=29.24 kNm.Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng dạng
x=0.2Lg-0.2Lg44.76-29.2459.72-29.24=0.495 m
Gía trị lực cắt Q=82.70.5Lg-x0.5Lg=82.70.5×5.05-0.4950.5×5.05=66.5 kN
Tại khu vực này cốt đai được bố trí F6a150 tính
qsw=nRswAsws=2×175×50.3150=117.4 kN/m
Do không bố trí cốt xiên nên
W2P=Q-Qs.inc2qsw+5F=66.52×117.4+5F=66.52×117.4+5×0.018=0.37 m>20F=20×0.018=0.36m
Chọn W2P=400 mm
+ Cây thép số 3(đầu bên trái) sau khi cắt, cây thép số 3 (2F18) x=klb=0.285×5.165=1.47 m
Gía trị lực cắt : Q=101.5Lb-0.425Lb-xLb-0.425Lb=51.26 kN
Tại khu vực này cốt đai được bố trí F8a150 tính
qsw=nRswAsws=2×175×50.3150=117.4 kN/m
Do không bố trí cốt xiên nên
W3T=Q-Qs.inc2qsw+5F=51.262×117.4+5F=51.262×117.4+5×0.018=0.31 m<20F=20×0.018=0.36m
Chọn W3T=360 mm
+ Tại nhịp 2:
Sau khi cắt cây số 4 (1F16) còn cây số 5 2F16 thì khả năng chịu lực M=41.23 kN.m. Tiết diện có M=41.23 kN.m nằm giữa tiết diện 6 có M=15.73 kN.m và tiết diện 7 có M=50.68kN.m
x=0.2Lg-0.2Lg41.23-15.7350.68-15.73=0.27 m
Gía trị lực cắt Q=82.70.1Lg+x0.5Lg=82.70.1×5.05+0.270.5×5.05=25.38 kN
Do không bố trí cốt xiên nên
W5=Q-Qs.inc2qsw+5F=25.382×117.4+5F=25.382×117.4+5×0.016=0.19 m>20F=20×0.016=0.32m
Chọn W5=200 mm
+ Tại gối 3:
Sau khi cắt cây số 9 (1F18) còn cây số 8 2F18 thì khả năng chịu lực M=31.5kN.m. Tiết diện có M=31.5 kN.m nằm giữa tiết diện 9 có M=24.22 kN.m và tiết diện 10 có M=52.2.m
x=0.2Lg-0.2Lg31.53-24.2252.2-24.22=0.75 m
Gía trị lực cắt Q=82.70.5Lg-x0.5Lg=82.70.5×5.05-0.750.5×5.05=58.14 kN
Do không bố trí cốt xiên nên
W5=Q-Qs.inc2qsw+5F=58.142×117.4+5FL=58.142×117.4+5×0.018=0.34 m>20F=20×0.018=0.36m
Chọn W10=400 mm
Tại nhịp biên
Sau khi cắt cây số 6 (1F18) còn lại cốt thép số 1 (2F22) lúc này khả năng chịu lực M=65.63 kN.m. Nằm giữa tiết diện 1 có M=56.79 kN.m và tiết diện 2 M= 78.64 kN.m
x=0.2Lb-0.2Lb76.23-56.7978.64-56.79=0.114 m
Gía trị lực cắt Q=101.5Lb-0.425Lb-xLb-0.425Lb=98 kN
Do không bố trí cốt xiên nên
W5=Q-Qs.inc2qsw+5F=982×117.4+5F=58.142×117.4+5×0.022=0.5 m>20F=20×0.022=0.36m
Chọn W1=500 mm
Cốt thép số 7 (2F12) cốt thép này được sử dụng làm cốt giá ở nhịp biên, trong đó không có moment âm. Diện tích cốt thép là 226 mm2
Bố trí thép
Sơ đồ biểu đồ bao vật liệu dầm phụ
Tính toán dầm chính
Sơ đồ tính toán
Dầm chính là dầm lien tục 4 nhịp. Kích thước dầm đã được giả thuyết: b=35 cm, h =70 cm. Bề rộng cột bc=30 cm ,đoạn dầm kê lên bổ trụ dày b0=40 cm. Đoạn dầm chính kê lên tường đúng bằng chiều dày tường là 34 cm. Nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên đều bằng l=3l1=3×1.9=5.7 m. Sơ đồ tính toán như sau:
Xác định tải trọng
Hoạt tải tập trung P=Pd×l2=25.08×5.4=135.432 kN
Trọng lượng bản than dầm đưa về thành lực tập trung
G0=bh-hb×2500×1.1×l1=0.350.7-0.081.9×25×1.1=11.338 kN
Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào
G1=Gd×l2=7.672×5.4=41.429 kN
Tĩnh tải tác dụng tập trung
G=G0+G1=11.338+41.429=52.767 kN
Tính và vẽ biểu đồ moment
Lợi dụng tính chất đối xứng của sơ đồ tính toán để vẽ biểu đồ moment theo cách tổ hợp
Biểu đồ MG=αGl=α×52.767×5.7=α300.772 kNm
Các biểu đồ Mpi=αPl=α×135.432×5.7=α771.962 kNm
Do tính chất đối xứng, nên ta chỉ cần tính cho 2 nhịp.Kết quả tính biểu đồ moment cho từng trường hợp tải được trình bày như sau:
SĐ
TIẾT DIỆN
1
2
GỐI B
3
4
GỐI C
α,M
G
α
0.238
0.143
-0.286
0.079
0.111
-0.190
M
71.87
43.49
-85.15
24.16
33.22
-57.96
P1
α
0.286
0.238
-0.143
-0.127
-0.111
-0.095
M
220.89
184.47
-109.28
-97.65
-86.03
-74.4
P2
α
-0.048
-0.095
-0.143
0.206
0.222
-0.095
M
-36.43
-72.85
-109.28
159.67
171.29
-74.4
P3
α
-0.321
-0.048
M
175.66
93.99
-244.99
80.82
149.31
-39.52
P4
α
-0.031
-0.063
-0.095
-0.286
M
-24.8
-49.6
-74.4
134.87
86.83
-218.56
P5
α
0.036
-0.143
M
8.81
17.62
26.44
-18.8
-64.04
109.28
P6
α
-0.190
0.095
M
209.7
161.22
-144.16
-72.85
-1.55
69.75
Trong sơ đồ M3 ,M4,M5,M6 bảng tra không cho các trị số α tại một số tiết diện, phải tính nội suy theo phương pháp cơ học kết cấu.
+ M3 :
Mgiữa=Pab2=Pl3=135.432×5.73=257.321 kNm
Ta có M1 =257.321-244.993=175.66kNm
M2 =257.321-2×244.993=93.99 kNm
M3 =257.321-2×244.993-39.523=80.82 kNm
M4 =257.321-244.993-2×39.523=149.31 kNm
+ M4 :
Ta có M3 =257.321-74.4-218.56-74.43=134.87 kNm
M4 =257.321-74.4-2218.56-74.43=86.837 kNm
+ M5 :
Ta có M1 =26.443=8.81 kNm
M2 =2×26.443=17.62 kNm
M3 =-26.44+109.283+26.44=-18.8 kNm
M4 =-226.44+109.283+26.44=-64.04 kNm
+ M6 :
Ta có M1 =257.321-144.163=209.27 kNm
M2 =257.321-2×144.163=161.22 kNm
M3 =144.16+69.753-144.16=-72.85 kNm
M4 =2(144.16+69.75)3-144.16=-1.55 kNm
Tieát dieän
Moâmen
1
2
Goái B
3
4
Goái C
M1=MG+MP1
292.76
227.96
-194.43
-73.49
-52.81
-132.36
M2=MG+MP2
35.44
-29.36
-194.43
183.83
204.51
-132.36
M3=MG+MP3
316
137.48
-330.14
104.98
182.51
-97.48
M4=MG+MP4
247.53
-6.11
-159.55
159.03
120.05
-276.52
M5=MG+MP5
80.68
61.11
-58.71
5.36
-30.82
51.32
M6=MG+MP
281.57
204.71
-229.31
-48.69
31.67
11.79
Mmax
292.76
227.96
-58.71
183.83
204.51
11.79
Mmin
35.44
-29.36
-330.14
-73.49
-52.81
-276.52
Xét gối B: theo hình bao moment thấy rằng phía bên trái gối B biểu đồ Mmin dốc nhiều hơn bên phải, tính moment mép bên trái phảo sẽ có giá trị tuyệt đối lớn hơn. Độ dóc của biểu đồ moment trong đoạn gần gối B:
i=330.15-73.491.9=128.33 kN
∆M=ib02=128.33×0.32=19.25 kNm
Mmg =330.15-19.25=310.9 kNm
Dùng giá trị này tính thép tại gối B
Xét gối C: theo hình bao moment thấy rằng phía bên trái gối C biểu đồ Mmin dốc nhiều hơn bên phải, tính moment mép bên trái phảo sẽ có giá trị tuyệt đối lớn hơn. Độ dóc của biểu đồ moment trong đoạn gần gối C:
i=276.53-52.81.9=117.75 kN
∆M=ib02=117.75×0.32=17.66 kNm
Mmg =276.53-17.66=258.87 kNm
Dùng giá trị này tính thép tại gối C
Biểu đồ bao lực cắt
Biểu đồ QG=bG
Các biểu đồ Qpi=bP
Xác định biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải
SĐ
ĐOẠN
A-1
1-2
2-B
B-3
3-4
4-C
b,Q
G
Q
-37.83