Khi thiết kế sàn bêtông cốt thép chúng ta phải cố gắng tránh hiện tượng phá hoại giòn, vì không tận dụng hết khả năng chịu lực của cốt thép. Để hạn chế điều này người thiết kế phải bố trí một lượng cốt thép hợp lý để xảy ra hiện tượng phá hoại dẻo, khi đó sẽ tận dụng hết khả năng chịu lực của cốt thép.
39 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 41401 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối có bản loại dầm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BTCT TOÀN KHỐI CÓ BẢN LOẠI DẦM
I.Các số liệu và sơ dồ thiết kế:
1.1.Sơ đồ sàn:
1.2.Kích thước sàn:
- Kích thước từ giữa trục dầm và trục tường: l1= 2,3(m); l2= 5,5(m). Tường chịu lực, có chiều dày t= 34(cm).
- Cấu tạo mặt sàn gồm 4 lớp như sơ đồ dưới.
Hoạt tải tiêu chuẩn:
ptc= 940(daN/m2)
1.3.Vật liệu:
- Bêtông B15, cốt thép của bản và cốt đai của dầm loại AI, cốt dọc của dầm loại AII.
1.4.Số liệu tính toán của vật liệu:
- Bêtông với cấp độ bền chịu nén B15 có: Rb = 8,5 MPa; Rbt = 0,75 MPa.
- Cốt thép AI có: Rs= 225 MPa; Rsc= 225 MPa; Rsw= 175 MPa.
- Cốt thép AII có: Rs= 280 MPa; Rsc= 280 MPa; Rsw=225 MPa.
(Tra bảng PL5)
II.Tính toán bản:
2.1.Sơ đồ bản sàn:
- Xét tỷ số hai cạnh ô bản:
- 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 từ trục B đến trục C là dầm chính, các dầm ngang là dầm phụ.
- Để tính bản, ta cắt một dải rộng b1= 1(m) vuông góc với dầm phụ và xem như một dầm liên tục.
Hình 2:Sơ đồ xác định nhịp tính toán của bản
2.2.Lựa chọn kích thước các bộ phận:
2.2.1.Chiều dày bản hb:
- Áp dụng công thức:
- Trong đó: l là nhịp của bản (cạnh bản theo phương chịu lực), l = l1= 230(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= 1,3 ; chọn m= 35.
Vậy: hb== 8,54(cm) . Chọn hb= 9(cm) ≥ hmin= 6(cm)
2.2.2.Dầm phụ:
- Chiều cao tiết diện dầm chọn theo nhịp:
hdp=
Trong đó: ld – nhịp dầm đang xét, ld= l2= 550 (cm).
md – hệ số, với dầm phụ md= 12¸ 20, chọn md = 14.
Vậy: hdp== 39,3(cm)
- Chọn hdp = 40(cm).
bdp = (0,3-0,5hdp), chọn bdp = 20(cm)
Vậy kích thước sơ bộ của dầm phụ là 20 × 40cm
2.2.3.Dầm chính:
- Nhịp dầm chính: ld = = =690(cm).
- Với dầm chính md= 8¸ 12, vì tải trọng lớn nên chọn md nhỏ. Chọn md = 9.
- Chiều cao tiết diện dầm chính:
hdc = = 76,7(cm).
- Chọn hdc= 80(cm), bdc = 35(cm).
Vậy kích thước sơ bộ của dầm chính là 35 × 80cm.
2.3.Nhịp tính toán của bản:
Nhịp tính toán của bản :
- Nhịp giữa: l = l1 – bdp = 2,3 – 0,2 = 2,1 (m).
- Nhịp biên: Nhịp tính toán l0 lấy bằng khoảng cách từ mép dầm phụ đến điểm đặt phản lực gối tựa ở trên tường. Điểm này được qui ước cách mép của tường một đoạn:
Cb = 120(mm).
lb= = = 2090 (mm) = 2,09 (m)
- Chênh lệch giữa các nhịp: = 0,48% < 10% nên ta dùng sơ đồ tính bản có kể đến sự xuất hiện của khớp dẻo.
2.4.Tải trọng trên bản:
- Hoạt tải tính toán:
pb = ptcn = 9,41,2 =11,28 kN/m2.
- Tĩnh tải được tính toán và ghi trong bảng sau:
Các lớp
Chiều dày
(mm)
Trọng lượng riêng (KN/m3)
Tiêu chuẩn
(KN/m2)
n
Tính toán(KN/m2)
Gạch ceramic
10
20
0,2
1,2
0,24
- Vữa xi măng
25
18
0,45
1,3
0,59
- Bản bêtông cốt thép
90
25
2,25
1,1
2,48
- Vữa trát
20
18
0,36
1,3
0,47
Tổng cộng
3,26
3,78
Lấy gb = 3,78 (kN/m2)
Tải trọng toàn phần qb = pb + gb = 11,28 + 3,78 =15,06 (kN/m2)
Vì bản được tính như một dầm liên tục đều nhịp có bề rộng b = 1m nên tải trọng tính toán phân bố đều trên 1m bản sàn là:
qtt= qb x 1= 15,06(kN/m2)
2.5.Tính mômen:
Vì sự chênh lệch giữa các nhịp tính toán < 10% nên mômen trong bản được xác định theo sơ đồ khớp dẻo, ta có thể dùng công thức tính sẵn để tính mômen cho các tiết diện như sau:
* Mômen dương ở giữa nhịp giữa:
Mnhg = + = = 4,15 (kNm)
* Mômen âm ở gối tựa giữa:
Mgg = - = - = - 4,15 (kNm)
* Mômen dương lớn nhất ở nhịp biên:
Mnhb = = = 5,98 (kNm)
* Mômen âm ở gối tựa thứ hai:
Mnhb = - = - = - 5,98 (kNm)
Sơ đồ tính và biểu đồ mômen của bản sàn
2.6.Tính cốt thép:
Bản sàn được coi như dầm liên tục có tiết diện chữ nhật b × h = 1000 × 90(mm)
Chọn a = 1,5(cm).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: h0= h - a =9 - 1,5 = 7,5 (cm)
Khi thiết kế sàn bêtông cốt thép chúng ta phải cố gắng tránh hiện tượng phá hoại giòn, vì không tận dụng hết khả năng chịu lực của cốt thép. Để hạn chế điều này người thiết kế phải bố trí một lượng cốt thép hợp lý để xảy ra hiện tượng phá hoại dẻo, khi đó sẽ tận dụng hết khả năng chịu lực của cốt thép.
Để đảm bảo xảy ra phá hoại dẻo thì cốt thép As phải không được quá nhiều, tức là phải hạn chế As và tương ứng với nó là hạn chế chiều cao vùng chịu nén x. Các nghiên cứu thực nghiệm cho biết trường hợp phá hoại dẻo sẽ xảy ra khi:
Trong đó: w - đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bêtông chịu nén.
w = a - 0,008Rb
Bêtông sử dụng là bêtông nặng nên a = 0,85, Rb = 8,5MPa.
w = 0,85 – 0,0088,5 = 0,758.
ssc, u - ứng suất giới hạn của của cốt thép trong vùng bêtông chịu nén:
ssc, u = 500MPa.
Vậy :
= = 0,66
= 0,66(1 – 0,50,66) = 0,442
2.6.1.Tính cốt thép nhịp biên và gối biên:
M = Mnhb = 5,98 (kNm)
= 0,125
Vì αm ≤ αR tra bảng PL 5 ta được z = 0,933
Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
As == = 380 (mm2) = 3,80 (cm2).
Hàm lượng cốt thép trong bản ở phần nhịp biên và gối biên:
= = 0,507%
Vậy: µmin= 0,05% ≤ µ = 0,507% ≤ µmax = 2,5%. Thỏa mãn.
Dự kiến dùng cốt thép F8, fa = 0,503 (cm2).
Khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là:
= = 13,24 (cm).
Chọn F8; a = 13(cm);có As = 3,87(cm2).
2.6.2. Tính cốt thép nhịp giữa và gối giữa:
Với M = Mnhg = Mg = 4,15 (kNm)
= 0,087
Vì αm ≤ αR tra bảng PL 5 ta được z =0,955
Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
As == = 258 (mm2) = 2,58 (cm2).
Hàm lượng cốt thép trong bản ở phần nhịp giữa và gối giữa:
= = 0,34%
Vậy: µ =0,34% > µmin = 0,05% thỏa mãn.
Dự kiến dùng cốt thép F6; fa = 0,283 (cm2).
Khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là:
= = 10,97 (cm).
Chọn F6, a = 11 (cm), có As = 2,57 (cm2).Thiếu hụt trong phạm vi cho phép.
Tại các nhịp giữa và gối giữa, các ô bản có dầm liên kết ở 4 bên, được phép giảm tối đa 20% cốt thép cóAs. Ta chọn giảm 15% cốt thép.
As = 0,852,58= 2,19 (cm2)
Hàm lượng cốt thép :
= = 0,29%
Vậy: µ =0,29% > µmin = 0,05% thỏa mãn.
Khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là:
= = 12,9 (cm)
Chọn dùng F6, a = 13 (cm), có As = 2,17 (cm2). Thiếu hụt trong phạm vi cho phép.
Kiểm tra lại chiều cao làm việc h0. Lấy lớp bảo vệ 1(cm).
* Với tiết diện dùng F8, có h0 = 9 – 1 – 0,4 = 7,6(cm).
* Với tiết diện dùng F6, có h0 = 9 – 1 – 0,3 = 7,7(cm).
Nhận xét: h0 đều xấp xỉ và nghiêng về phía lớn hơn so với trị số đã dùng để tính toán là 7,5 (cm), nên sự bố trí cốt thép như trên là được và thiên về an toàn.
2.6.3.Cốt thép chịu mômen âm theo cấu tạo:
Có những vùng bản có thể chịu mômen âm nhưng trong tính toán đã bỏ qua. Đó là dọc theo các gối biên khi bản được chèn cứng vào tường ( trong tính toán xem là gối tự do, M = 0), là vùng bản phía trên dầm chính (trong tính toán bỏ qua sự làm việc theo phương cạnh dài). Cần đặt cốt thép để chịu mômen âm nói trên, tránh cho bản có những vết nứt do các mômen đó gây ra và làm tăng độ cứng tổng thể của bản.
Xét tỉ số: = 2,98 1< < 3.
Khoảng cách từ mép dầm phụ đến mút cốt mũ bằng: 0,25×2100= 530(mm).
Với hb =9(cm) có thể tiết kiệm cốt thép bằng cách uốn phối hợp. * Khoảng cách từ mép dầm phụ đến điểm uốn là:
* Khoảng cách từ mép trục dầm đến điểm uốn là: 0,35 + 0,1 = 0,45(m).
2.6.4.Cốt thép phân bố - cấu tạo:
Cốt thép cấu tạo chịu mômen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác định:
As,ct ≥ 50%As gối giữa = 0,5 × 2,58 = 1,29cm2
As,ct ≥ Φ6 a200
Chọn Φ 6 a200 có As = 1,41cm2.
Dùng các thanh cốt mũ.
* Khoảng cách từ mép cốt mũ đến mép dầm chính:
(m)
* Khoảng cách từ mép cốt mũ đến trục dầm:
0.53 + 0,5/2 = 0,78(m).
* Khoảng cách đoạn móc vuông của cốt mũ = hb- ao = 9-1=8(cm).
Chiều dài toàn bộ thanh(kể cả hai móc vuông):
0,78= 1,72(m) = 172 (cm).
Cốt phân bố đặt vuông góc và liên kết với cốt chịu lực. Diện tích các cốt này, tính trong phạm vi bề rộng dải bản b1 = 1m.
* Cốt thép phân bố ở phía dưới chọn theo điều kiện sau:
2 < < 3
As,pb ≥ 20% Ast = 0,2×3,80 = 0,76cm2
Chọn Φ6a300 có Asc= 0,94cm2
Mặt cắt III-III
Bố trí cốt thép theo mặt cắt I-I
Bố trí cốt thép theo mặt cắt II-II
III.Tính toán dầm phụ:
3.1.Sơ đồ tính:
Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp có các gối tựa là tường biên và dầm chính.
Đoạn dầm gối lên tường lấy là Cdp = 220 cm. Bề rộng dầm chính đã giả thiết bdc = 35 cm. Nhịp tính toán là:
- Nhịp giữa: l = l2 – bdc = 5,5 - 0,35 = 5,15 m.
- Nhịp biên: lb = l2 – – + = 5,5 – – += 5,265 m.
Chênh lệch giữa các nhịp:
Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ
3.2.Xác định tải trọng:
3.2.1. Tỉnh tải:
- Trọng lượng bản thân dầm phụ:
= 1,1.25.0,2.(0.4-0.09) = 1,71 (KN/m)
-Tĩnh tải từ sàn truyền vào:
= 3,78.2.3 = 8,69 (KN/m)
Tổng tĩnh tải:
= 1,71 + 8,69 = 10,40 (KN/m)
3.2.2. Hoạt tải:
Hoạt tải tính từ bản sàn truyền vào:
= 11,28.2,3 = 25.94 (KN/m)
3.2.3. Tổng tải:
Tải trọng tính toán toàn phần qdp = pdp + gdp = 25,94 + 10,40 = 36,34 (kN/m)
Tỉ số: .
3.3. Xác định nội lực:
Vì chênh lệch giữa các nhịp tính toán 10% nên tung độ của biểu đồ bao mômen của dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo theo công thức:
M =
Vì dầm phụ có 4 nhịp nên ta tính toán và vẽ hai nhịp rồi lấy đối xứng.
Nhịp biên : L = Lob
Gối thứ 2 : L = max(Lob,Lo)
Nhịp giữa và gối giữa: L = Lo.
Tra bảng để lấy hệ số và kết quả tính toán trình bày trong bảng sau:
- Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
X1 = k.Lob = 0,270.5,265 = 1,422 (m)
- Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
+ Nhịp biên: X2 = 0,15.Lob = 0,15.5,265 = 0,790 (m)
+ Nhịp giữa: X3 = 0,15.Lo = 0,15.5,15 = 0,773 (m)
Biểu đồ bao lực cắt:
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
Gối thứ 1: Q1 = 0,4.qdp.Lob = 0,4.36,34.5,265 = 76,53 (KN)
Gối thứ 2 bên trái: Q2T = 0,6.qdp.Lob = 0,6.36,34.5,265 = 114,80 (KN)
Gối thứ 2 bên phải và bên trái gối thứ 3:
Q2P = QT3 = 0,5.qdp.Lo = 0,5.36,34.5,15 = 93,58 (KN)
Nhịp, tiết diện
Giá trị
Tung độ M
Của Mmax
Của Mmin
Mmax(kN.m)
Mmin(kN.m)
Nhịp biên
Gối A
1
2
0,425.l
3
4
0
0,065
0,090
0,091
0,075
0,02
0
65,48
90,66
91,67
75,55
20,15
Gối B 5
-0,0715
-72,03
Nhịp 2
6
7
0,5.l
8
9
0,018
0,058
0,0625
0,058
0,018
-0,0329
-0,0119
-0,0089
-0,0269
17,35
55,90
60,24
55,90
17,35
-31,71
-11,47
-8,58
-25,93
Gối C 10
-0,0625
-60,24
3.4.Tính toán cốt thép dọc:
Bêtông có cấp độ bền chịu nén B15: Rb = 8,5 MPa
Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CII: Rs = 280 MPa
Cốt thép đai của dầm sử dụng loại CI: Rsw = 175 MPa
a)Với mômen âm:
Các tiết diện ở gối chịu mômen âm, cánh nằm trong vùng kéo, tính toán theo tiết diện chử nhật. bdp x hdp = 20 x 40 (cm). Tính với mômen ở mép gối.
Tính theo tiết diện chữ nhật b = 20cm, h = 40cm, giả thiết a = 3,5cm.
ho = 40 – 3,5 = 36,5cm
·Tại gối B, với M = 72,03 kNm.
Tính :
Tính :
Tính :
Ta thấy nên tra bảng ta có: .
Tính diện tích cốt thép:
Kiểm tra >
·Tại gối C, với M = 60,24 kNm.
Tính :
Ta thấy nên tra bảng ta có: .
Tính diện tích cốt thép:
Kiểm tra >
b) Với mômen dương:
Tính theo tiết diện chữ T cánh nằm trong vùng nén nên cùng tham gia chịu lực với sườn. Lấy = = 9cm.
Ở nhịp giữa ,lấy a = 3,5cm ; ho = hdp – a = 40 – 3,5 = 36,5cm.
Ở nhịp biên, mômen lớn, có khả năng dùng nhiều cốt thép, lấy a = 4,5cm ; ho = 35,5cm.
Bề rộng vùng cánh:
Với Sf lấy giá trị nhỏ nhất trong các giá trị sau:
- Một nữa khoảng cách hai mép trong của dầm:
- .
-
Lấy Sf = 0,54 m.
Vậy .
Để phân biệt trục trung hòa đi qua cánh hay qua sườn ta xác định:
·Tại nhịp biên: Mmax = 91,67 kNm < Mf nên trục trung hòa đi qua cánh, do đó ta tính như đối với tiết diện hình chữ nhật với kích thước .
Do đó ta tra bảng được
9,56cm2
Kiểm tra tỉ số cốt thép: (thõa mãn)
·Tại nhịp giữa: Mmax = 60,24 kNm < Mf nên trục trung hòa đi qua cánh, do đó ta tính như đối với tiết diện hình chữ nhật với kích thước .
Do đó tra bảng ta được
6,02cm2
Kiểm tra tỉ số cốt thép: (thõa mãn)
3.5.Chọn và bố trí cốt thép dọc:
Tiết diện
Nhịp biên
Gối B
Nhịp giữa
Gối C
Diện tích As cần thiết
9,56 cm2
8,79 cm2
6,02 cm2
7,00cm2
Các thanh và diện tích tiết diện
4F18
10,18 cm2
2F18+2F16
9,11 cm2
4F14
6,16cm2
2F14 + 2F16
7,1 cm2
Ta chọn cốt thép và bố trí cốt thép như như bảng sau:
Phương án bố trí cốt thép trong tiết diện được thể hiện như hình vẽ:
3.6.Tính toán cốt thép ngang:
Để tính toán cốt đai và cốt xiên chịu lực cắt ta dùng nhóm thép AI có: Rs= 225 MPa; Rsc= 225 MPa; Rsw= 175 MPa. Và bêtông có cấp độ bền B15 có: Rb = 8,5MPa; Rbt = 0,75 MPa.
Môdun đàn hồi của bêtông nặng Eb(PL2[TL1]), và Môdun đàn hồi của cốt thép Es (PL3[TL1]): Eb = 23103 Mpa; Es = 21104Mpa.
Tiết diện chịu lực cắt lớn nhất = 110,80 kN
Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
Đoạn gần gối tựa: chọn sct=150
Đoạn giữa nhịp: chọn sct=300
Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng dầm:
Điều kiện:
Trong đó:
jw1: hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện
jb1: hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác nhau
b = 0,01 bêtông nặng và bêtông hạt nhỏ.
b = 0,02 bêtông nhẹ.
h0: chiều cao làm việc tại tiết diện cốt thép đã bố trí.
=0,0019
= 9,13
= =1,087 ≤ 1,3
=
Thay các giá trị trên vào công thức:
=
= 174169 (N) = 171,169 (kN)
Vậy: Thỏa mãn điều kiện hạn chế.
Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
=
Trong đó:
jn: Hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục.
jf: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ T và chữ I.
j3 = 0,6 đối với bêtông nặng, = 0,5 đối với bêtông hạt nhỏ
Vậy: jb3 = 0,6 ; jn = 0 (không có lực dọc); jf = 0 (tiết diện chữ nhật).
= N.mm = 31,95 KN KN
Vậy bêtông không đủ chịu lực cắt, cần tính cốt đai để chịu lực cắt.
-Xác định bước cốt đai:
Tính Mb:
= 2.1.0,75.200.3552 = 37,81 KN.m
Khi: Qmax ≤
Trong đó: Qb1 = 2= 2= 74,14 (kN).
(kN) > Qmax = 110,80 kN.
Tính qsw( Lực cắt cốt đai đã chọn trên 1 đơn vị chiều dài):
qsw = = = 44,83 (kN/m)
Kiểm tra điều kiện = qo = = 51,63 (kN/m) > qsw
Như vậy phải lấy qsw = 44,83 (kN/m) để tính toán.
Chọn đai f6, hai nhánh, tính khoảng cách đai ở gần khu vực gối tựa.
s = = (mm).
Do đó chọn cốt đai theo cấu tạo tối thiểu:
* Ở khu vực gần gối tựa: f6, hai nhánh, s = 150 mm.
* Ở khu vực giữa dầm: f6, hai nhánh, s = 300 mm.
Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:
smax =
jb4 = 1,5 ; jn = 0
smax = = 256(mm) > 150(mm).
Kết luận: Chọn đai f6 hai nhánh với khoảng cách s = 150(mm) trên đoạn 1316(mm) ở gần gối tựa. Phần còn lại ở giữa dầm dùng đai f6 hai nhánh với s = 300(mm).
3.7.Tính toán, vẽ hình bao vật liệu:
- Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ: , chọn abv = 2cm.
- Khoảng hở giữa hai hàng cốt thép là 3(cm).Từ chiều dày lớp bảo vệ và bố trí cốt thép tính ra ath và h0 cho từng tiết diện. Khi đặt cốt thép thành 2 lớp thì tính gần đúng khoảng cách giữa của hai lớp đến mép tiết diện theo công thức:
Trong đó:
: Diện tích nhóm cốt thép thứ i
: Khoảng cách từ trọng tâm nhóm cốt thép thứ i đến mép bêtông chịu kéo.
-
Trước hết để xác định khả năng chịu lực của cốt thép trong tiết diện ta cần xác định các giá trị sau:
Khả năng chịu lực trong các tiết diện chính được ghi trong bảng dưới.
Tiết diện
Số lượng và diện tích cốt thép
As
(cm2)
h0(cm)
b (cm)
x
αm
[M]
(kN.m)
Giữa nhịp biên
4f18
10,18
37,1
128
0,071
0,0685
102,55
Cạnh nhịp biên
Uốn 2f18 còn 2f18
5,09
37,1
128
0,035
0,0344
51,50
Trên gối B
2f16+2f18
9,11
37,1
20
0,404
0,3224
75,44
Cạnh gối B
Uốn hoặc cắt 2f18 còn 2f16
4,02
37,2
20
0,178
0,1622
38,15
Nhịp giữa
4f14
6,16
37,3
128
0,043
0,0421
63,69
Cạnh nhịp giữa
Uốn hoặc cắt
2f14 còn2f14
3,08
37,3
128
0,021
0,0208
31,45
Trên gối C
2F14 + 2F16
7,1
37,2
20
0,314
0,2647
62,27
Để tiết kiệm cốt thép cần cắt bớt hoặc uốn chuyển vùng cốt thép. Dựa vào hình bao mômen và khả năng chịu lực của các tiết diện dầm, xác định vị trí cắt và uốn cốt thép.
Sau khi uốn 2Ø14, khả năng chịu lực của các thanh còn lại là:
[M] = 31,45 (kN.m)
Dựa vào biểu đồ bao mômen, ở tiết diện 7 có M = 55,90 (KN.m), tiết diện 6 có
M = 17,35 (KN.m). Suy ra, tiết diện có M = 31,45 (kN.m) nằm giữa tiết 7 và tiết diện 6. Dùng cách vẽ theo đúng tỉ lệ đo, xác định được tiết diện cần tìm, cách mép gối B một đoạn 1,406 (m). Đó là tiết diện của các thanh khi uốn được uốn. Chọn điểm cuối của đoạn uốn cách mép gối B một đoạn 1125(cm), nằm ra ngoài tiết diện sau. Điểm uốn cách tâm gối B một đoạn: 1,125 + 0,175 = 1,3(m).
Ở xa gối tựa của dầm liên tục, mômen âm giảm ta có thể cắt bớt cốt thép dọc chịu kéo, nhưng để đảm bảo cường độ trên tiết diện nghiêng bất kỳ thì cốt thép bị cắt phải kéo dài ra thêm một đoạn W:
* Điểm cắt lý thuyết hai thanh số 1 bên phải gối B. Những thanh còn lại có Mtd = 38,15 (KN.m). Dựa vào hình bao mômen tìm tiết diện có mômen âm 38,15. Đó là tiết diện nằm giữa tiết diện 5 có M = 72,03 (KN.m) và tiết diện 6 có M = 31,71 (KN.m). Nội suy theo đường thẳng có điểm cắt lý thuyết cách mép gối tựa B một đoạn x1 = 0,86(m).
Đoạn kéo dài W được tính theo công thức:
W=
Trong đó: Q – Giá trị lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết.
d – đường kính cốt dọc bị cắt.
qsw = = = 66,03(kN/m)
Giá trị lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết:
Q= = = 62,33 (KN)
Vì không xét đến ảnh hưởng của cốt xiên nên Qs.inc = 0.
W = = 0,56 (m) > 20.d = 200,018 = 0,36 (m)
Lấy W = 0,56 (m).
Điểm cắt thực tế cách trục gối tựa B một đoạn: 0,86 + 0,175 + 0,56 = 1,595(m).
* Điểm cắt lý thuyết 2 thanh số 3 bên trái gối B:
Theo hình bao mômen, tiết diện có M = 0 cách mép gối B một đoạn X7 = 1,422m.
Giá trị lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết:
Qx= = = 50,95 kN
Khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết:
(KN/m)
Vì không xét đến ảnh hưởng của cốt xiên nên Qs.inc = 0.
W = = 0,47(m) > 200,016 = 0,32 (m)
Lấy W = 0,48 (m).
Điểm cắt thực tế cách mép gối tựa B một đoạn: 1,422 + 0,50 = 1,902(m).
Sau đó nối với cốt thép cấu tạo 2Ø12.
* Ở bên trái gối C, cắt thanh số 7 ( gồm 2f14 kéo qua gối ) các thanh còn lại có [M] = 38,15 KN.m. Tìm mặt cắt lý thuyết.
Với [M] = 38,15 KN.m theo hình bao mômen tìm được điểm cắt lý thuyết cách mép trái gối C x3= 65,7cm.
Tính được Qx3 = 70,00 KN. Ở phía trước mặt cắt lý thuyết có cốt xiên, đầu trên của cốt xiên cách mép gối C một đoạn 112,5cm ( tương tự như bên phải gối B ).
W1 = 112,5 – 65,7= 46,8(cm)
Khi không kể đến cốt xin ta tính được:
W2 = = 0,48(m)
Ta có: W1 > W2 không cần đưa cốt xiên vào trong tính toán.
Lấy W = 58 cm > 20.d = 200,014 = 0,28 (m)
Điểm cắt thực tế cách trục gối tựa C một đoạn: 0,657 + 0,175 + 0,58 = 1,34(m).
* Kiểm tra vị trí uốn của cốt xiên ở bên trái gối B theo các điều kiện quy định cho điểm bắt đầu và điểm kết thúc. Uốn hai thanh số 1 gồm 2f18 tại tiết diện cách trục gối một đoạn bằng 800mm, cách mép 625mm.
625 > = = 168mm
Khi uốn 2 thanh này thì khả năng chịu lực của tiết diện trước khi uốn chính là [M]t = 75,44 KNm. Sau khi uốn có [M]s = 38,15 kNm.
Trên nhánh mômen âm theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn 0,666 (m).
Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn:
625 + 360 = 985 mm > 666 mm
Như vậy, điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn: 985 – 666 = 319 mm
Chọn điểm kết thúc cách tiết diện sau 320 mm.
3.8 Kiểm tra neo cốt thép :
Cốt thép ở phía dưới, sau khi uốn, cắt, phải bảo đảm số còn lại được neo chắc vào gối.
Ở nhịp biên, As = 10,18 cm2, cốt neo vào gối 2F18 có tiết diện 5,09 cm2,
5,09 cm2 > 10,18 = 3,39cm2.
Đoạn cốt thép neo vào gối biên kê tự do.
Cn 10.d = 10.1,8 =18 cm.
Ở nhịp biên, 2Ø16 nối với 2Ø12 Lan = chọn Lan = 480mm 30.16 = 480
Đoạn dầm kê lên tường 22cm, bảo đảm đủ chỗ để neo cốt thép. Đoạn neo thực tế lấy bằng 22 – 3 = 19 cm.
Cốt thép ở nhịp giữa, As = 6,16cm2,số neo vào gối 2F14 có tiết diện 3,08 cm2,
3,08 cm2 > 6,16 = 2,05cm2.
Lan = 350 > 20.14 = 280 mm
Bố trí cốt thép như hình vẽ dưới.
IV.Tính toán dầm chính:
4.1.Sơ đồ tính