đồ án thép 1 đại học xây dựng

Bạn đang xem: đồ án thép 1 đại học xây dựng Tại Lingocard.vn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (283.57 KB, 28 trang )

Đang xem: đồ án thép 1 đại học xây dựng

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

Sơ đồ sàn:

6900

3
6900

6900

1
5100

5100

* Kích thớc tính từ giữa dầm và trục tờng: l1 = 1,8 (m) ; l2 = 5,4 (m).
Tờng chịu lực dày: t = 34 cm.
* Vật liệu:
– Bê tông mác 200.
– Cốt thép bản loại AI.
– Cốt dọc của dầm loại AII.
* Sàn có cấu tạo nh sau:

Gạch lát Ceramic dày 10 mm
Vữa xi măng cát vàng lót dày 20 mm
Bản Bê tông cốt thép
Vữa Xi măng cát trát trần dày 15 mm

svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

Hoạt tải:
Hệ số vợt tải:
I.

GVHD: Lý trần cờng

q = 975 KG/m2
n = 1,2

Số liệu tính toán của vật liệu:
Tra bảng:
– Bê tông mác 200 có: Rn = 90 KG/cm2
Rk = 7,5 KG/cm2
– Thép AI có:
Ra = 2300 KG/cm2
Rađ = 1800 KG/cm2
– Thép AII có:
Ra = 2800 KG/cm2
Rađ = 2200 KG/cm2

II.
Tính toán bản sàn:
Sàn gồm có bản, cột, dầm chính, dầm phụ đúc liên khối. Xét tỉ số hai
cạnh của ô bản l2= 5,1m > 2l1 = 2.2,3 = 4,6m. Xem bản làm việc một phơng,
ta có sàn sờn toàn khối bản loại dầm.
Các dầm từ trục 2 đến trục 3 là trục chính, các dầm dọc là dầm phụ.
Để tính bản, cắt một dải bản rộng b =1m theo phơng vuông góc với dầm
phụ và tính toán nh một dầm liên tục khi nhịp tính toán không chênh quá
10%.
1) Xác định sơ đồ và tải trọng tính toán bản sàn:
a) Xác định sơ bộ kích thớc cho các cấu kiện:
Tính sơ bộ chiều dày bản theo công thức:
hb =

D
l
m

Do bản liên tục nên chọn m = 35, do PTC = 975 kG/m2 là khá lớn nên chọn
D = 1,3
hb =
Chọn hb = 9 (cm).

1,3
230 = 8,54 (cm)
35

Giả thiết kích thớc dầm phụ:
1
1
hdp = ữ ldp
12 20

Với ldp = l2 = 5,1 (m)
1
1
hdp = ữ 510 = (42,5 ữ 25,5) cm
12 20

Chọn hdp = 40 (cm)

bdp = (0,3 ữ 0,5)hdp
svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

= (0,3 ữ 0,5).40 = (12 ữ 20) cm.
Chọn bdp = 20 (cm)
Vậy kích thớc dầm phụ: (20 x 40) cm
Giả thiết kích thớc dầm chính:

hdc = ữ

1 1
ldc
8 12

ldc = 3.l1 = 3.2,3 = 6,9 (m)
1

hdc = 8 ữ 12 690 = (85,25 ữ 57,5) cm

Chọn hdc = 85cm.
bdc = (0,3 ữ 0,5).hdc
= (0,3 ữ 0,5).80 = (24 ữ 40) cm

Chọn bdc = 40 (cm).
Vậy kích thớc dầm chính: (40 x 85) cm.
b) Xác định nhịp tính toán của bản:
Nhịp giữa:
l = l1 bdp = 2,3 0,2 = 2,1 (m)
Nhịp biên:
bdp

t hb
+
2 2 2
0,2 0,34 0,09

+
lb = 2,3 = 2,075 (m).
2
2
2
l b = l1

Chênh lệch giữa các nhịp:
2,1 2,075
100% = 1,19%
2,1

c) Xác định tải trọng tính toán:
Gồm có tĩnh tải g và hoạt tải p.
Hoạt tải tính toán trên bản:

Pb = 1,2.975 = 1170kG/m2.
Tĩnh tải:
Các lớp
Tiêu chuẩn
– Gạch Ceramic dày10mm, 0 = 2200 kG m 3 22

n
1,1

Tính toán
24,2

– Vữa lót dày 2 cm 0 = 2000 kG m 3
40
– Bản bê tông cốt thép 9 cm ,
200
0 = 2500 kG 3 .
m

1,2

1,1

247,5

– Vữa trát trần 1,5cm, 0 = 2000 kG m 3

1,2

svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

Tổng tĩnh tải tính toán:
gb = g1 + g2 + g3 + g4
= 24,2 + 48 + 247,5 + 36 = 355,7 (KG/m2)
Vậy tải trọng toàn phần:
qb = pb + gb = 1170 + 355,7 = 1525,7 (KG/m2).
Lấy tròn: qb = 1526 (KG/m2)
Tải trọng tính toán với bản dải rộng b = 1m: qb = 1526.1 = 1526 ( KG/m)
2) Xác định nội lực trong bản sàn:
Xác định mômen trong bản bằng sơ đồ khớp dẻo. Ta có nhịp tính toán có
chênh lệch là 1,19% nên có thể dung các công thức lập sẵn.

Giá trị tuyệt đối của mô men dơng ở nhịp biên và mô men âm ở
gối thứ hai:
M nhb = M gb =

qb .lb2 1526.2,075 2

=
= 597,31 (KGm).
11
11

Giá trị tuyệt đối của momen dơng ở các nhip giữa và momen âm
ở các gối giữa:
M nhg

qb .l 2
1
= Mg =
= 1526.2,12 = 420,6 (KGm)
16
16

Sơ đồ tính toán của dải bản
200

340

200

2075

2100

2300

2075

2100

420,6kGm

597,31kGm.

420,6kGm

3) Tính toán cốt thép cho bản sàn:
svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

Bản sàn đợc coi nh dầm liên tục có tiết diện chữ nhật (100×9) cm
Chiều cao tính toán của bản:
h0 = hb a0
Chọn a0 =1,5 cm cho mọi tiết diện.
Ta có h0 = 9 – 1,5 = 7,5 cm.
Tính các giá trị:
M

A = R b h2
với A 0,3
n 1 0
= 0,5.<1 + 1 2 A >
Diện tích cốt thép:
M

Fa = R h
a
0
a) ở tiết diện nhịp biên và gối thứ hai:
M
59731
=
= 0,118 < 0,3 (hợp lý) 2 Rn .b1 .h0 90.100.7,5 2 1 = (1 + 1 2. A ) = 0,937 2 A=
Diện tích cốt thép:
M
59731
=
= 3,695 (cm2)
Ra . .h0 2300.0,937.7,5
100.Fa
100.3,695
Kiểm tra : à % =
=
= 0,493% Hợp lý.
b1 .h0
100.7,5
Chọn cốt thép 8 có fa = 0,503 cm2
Fa =

Khoảng cách giữa các cốt là:
a=

b1 f a
100.0,503
=
= 13,613 (cm)
Fa
3,695

Chọn 8, a = 13 cm
Tra bảng Fa = 3,87 cm2
b) Tại tiết diện nhịp giữa và gối giữa :
Momen Mnhg = 420,6 kGm.

M
42060
=
= 0,083 < 0,3 (thoả mãn) 2 Rn .b1 .h0 90.100.7,5 2 1 = (1 + 1 2. A ) = 0,957 2 M 42060 Fa = = = 2,548 cm2. Ra . .h0 2300.0,957.7,5 A= Kiểm tra tỷ lệ cốt thép: svth: phạm đăc phớc_50xd10 5 đồ án bê tông cốt thép I à% = GVHD: Lý trần cờng 100.Fa
= 0,34% (thoả mãn)
b1 .h0

Chọn 6 có fa = 0,283 cm2
Khoảng cách giữa các cốt thép là:
a=

b1 f a 100.0,283
=
= 11,107 (cm)
Fa
2,548

Chọn 6, a = 11 cm
Tra bảng Fa = 2,57 cm2
* Kiểm tra lại chiều cao làm việc h0 :
Lấy lớp bảo vệ 1cm. Với tiết diện 8 có:
h0 = 9 1
Tiết diện dùng 6 có:
h0 = 9 1 –

0,8
= 7,6 (cm)
2

0,6
= 7,7 (cm)
2

đều xấp xỉ và nghiêng về phía lớn hơn so với trị số đã dùng để tính toán

là 7,5 cm, dùng đợc và thiên về an toàn .
* Tại nhịp giữa và gối giữa đợc phép giảm 10% cốt thép.
Fa = 2,57.0,9 = 2,313 (cm2)
Tỷ lệ cốt thép:
100.2,313

à% = 100.7,5 = 0,31% (0,3 ữ 0,9)%
b f

1 a
a= F =
a

100.0,283
= 12,24 (cm)
2,313

Chọn cốt thép 6; a = 12 cm
Tra bảng Fa = 2,36 cm2.
c) Cốt thép chịu momen âm:
Với Pb = 1170 > 3gb = 1067,1 (kG/m2). Lấy đoạn dài tính toán
của cốt thép bằng 0,3l = 0,3.2,1 = 0,63 (m) (v = 0,3).
Đoạn dài từ mút cốt thép đến trục dầm là: 0,63 +

0,2
= 0,73 (m)
2

Với hb = 9 cm có thể tiết kiệm cốt thép bằng cách uốn phối hợp.
Đoạn thẳng từ điểm uốn đến mép dầm là:

1
1
l = 2,1 = 0,35 (m)
6

tính đến trục dầm là:
svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

0,35 + 0,1 = 0,45 (m)
4. Đặt cốt thép cấu tạo:
Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phơng vuông góc với dầm chính.
Chọn 6a200 có diện tích tronh mỗi mét của bản là 1,41 cm 2 lớn hơn
50% Fa tại gối giữa của bản (0,5.2,57 = 1,285 cm2)
– Dùng các thanh cốt mũ, đoạn dài đến mép dầm chính bằng
1
l = 0,525 (m). Tính đến trục dầm
4

0,525 +

0,4

= 0,725 (m), làm tròn
2

73 cm. Chiều dài toàn bộ doạn thẳng 73.2 = 146 cm. Nếu kể đến 2
móc vuông 7cm thì chiều dài toàn bộ thanh là 146 + 2.7 = 160 cm.
– Đoạn dài từ mút cốt thép đến mép tờng bằng:
1
1
l b = 2,075 = 0,259 (m) = 259 (m) (Lấy tròn 260 mm)
8
8

Cốt thép phân bố phía dới:
Có: 2l1 < l2 < 3l1 (2.2,3 < 5,1 < 3.2,3) Chọn 6 , a = 30 cm, f a = 0,283, có diện tích tiết diện trong mỗi mét bề rộng bản là: - 100.0,283 = 0,94 (cm2) 30 lớn hơn 20% cốt thép chịu lực ở nhịp giữa và nhịp biên: ở nhịp biên là: 0,2.3,695 = 0,379 cm2 Và giữa nhịp: 0,2.2,548 = 0,5096 cm2 Kết quả tính cho bản sàn thể hiện ở bảng sau: Tiết diện M(kGm) A

Fa (cm2)

Chọn
thép

à%

Nhịp biên
và gối biên

597,31

0,118

0,937

3,695

8a130 0,493
Fa = 3,87

Nhịp giữa
và gồi giữa

420,6

0,083

0,957

2,548

6a100 0,34
Fa = 2,57

svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

Vùng các ô bản đợc giảm 10% cốt thép

6900

3
6900

6900

1
5100

5100

Bố trí cốt thép trong bản(Xem hình vẽ)
III.

Tính toán dầm phụ:
1. Sơ đồ tính:
1

5 5

10 10

110

110
4840

4700
400

5100

400
5100

4840

svth: phạm đăc phớc_50xd10

4840
5100

4700

4840

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhịp, gối tựa lên tờng và dầm chính. Đoạn
dầm gối lên tờng lấy là Sd = 22cm.
Chiều dày tờng: t = 34 cm.
Bề rộng dầm chính đã giả thiết là 40cm. Nhịp tính toán của dầm phụ
là :
– Nhịp giữa : l = l2 bdc = 5,1 0,4 = 4,7 (m)
– Nhịp biên : lb = l2 –

bdc t S d
+
2 2 2

= 5,1 0,2 0,17 + 0,11 = 4,84 (m)
Chênh lệch giữa các nhịp :

4,84 4,7
100% = 2,89%
4,84

2. Xác định tải trọng:
Tải trọng tác dụng lên dầm gồm tĩnh tải và hoạt tải
Tĩnh tải:
gd = gb.l1 + g0
g0 = bdp(hdp hb).bt.n
= 0,2.(0,4 0,09).2500.1,1 = 170,5 (KG/m)
gd = 1526.2,3 + 170,5 = 3680,3 (KG/m)
Hoạt tải:
Vì khoảng cách giữa các dầm đều nhau và bằng 2,3 m nên:
Pd = Pb.l1 = 975.1,2.2,3 = 2691 (kG/m)

Tải trọng tính toán toàn phần:
qd = gd + Pd = 2691 + 3680,3 = 6371,3 (KG/m)
Lấy tròn: qd = 6372 (KG/m)
Tỷ số:
pd
2691
=
= 0,73 k = 0,1685
q d 3680,3

3. Nội lực:
Tính toán theo sơ đồ hình thành khớp dẻo.
Tung độ hình bao momen tính theo công thức:
M = .qd.l2.
Tra bảng lấy hệ số và trình bày ở bảng sau:

svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

Nhịp tiết diện

Nhịp biên
Gối A
1
2
0,425l

3
4
Gối B – TD.5
Nhịp 2
6
7
0,5l

GVHD: Lý trần cờng

Giá trị
của Mmax

Tung độ M(kGm)
của Mmax
của Mmin

của Mmin

0
0,065
0,09
0,091
0,075
0,02

0
9703
13435
13584

11196
2986
– 0,0715

0,018
0,058
0,0625

– 10673

– 0,0146
0,01924

2534
8164
8798

– 2055
2709

14980

8798

11196

13435
13584

+

_

svth: phạm đăc phớc_50xd10

18510

12340

9703

10673

– Mô men âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
x = k.lb = 0,1685.4,84 = 0,186 (m)
– Mô men dơng triệt tiêu cách mép gối tựa giữa một đoạn:
0,15.l = 0,15.4,7 = 0,705 (m)
– Tại nhịp biên: 0,15.l = 0,15.4,84 = 0,726 (m)

Lực cắt:
Q1 = 0,4.qd.lb = 0,4.6372.4,84 = 12340 (kG)
Q t2 = – 0,6.qd.lb = – 0,6.6372.4,84 = – 18510 (kG)
Q 2p = – Q tr3 = 0,5.qd.l
= 0,5.6372.4,7 = 14980 (kG)
Hình bao mô men và biểu đồ lực cắt

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

4. Tính toán cốt thép dọc:
Dùng cốt thép AII làm thép dọc cho dầm.
Theo số liệu vật liệu ta có:
Rn = 90 kG/cm2.
Ra = Ra = 2800 kG/cm2.
a. Với mô men âm: Tính theo tiết diên hình chữ nhật: b = 20cm,
h = 40 cm.
Giả thiết a = 3 cm thì chiều cao h0 = 40 – 3 = 37 cm.
Tại gối tựa B có momen M = 10673 kGm.
M

1067300

A = R .b.h 2 = 90.20.37 2 = 0,433
n
0
A > 0,3. Tính theo cốt kép.
Chọn a, = 3 cm
M Ad Rn bh02 1067300 0,3.90.20.37 2
=
– Fa =
= 3,45 (cm2).
,
2800.(37 3)
Ra (h0 a ” )

d .Rn .b.h0 + Ra” .Fa” 0,37.90.20.37 + 2800.3,45
=
– Fa =
= 12,25 (cm2).
Ra
2800

– Kiểm tra tỷ lệ cốt thép:
100.Fa

100.12,25

à% = b.h = 20.37 = 1,66%
0
à% > àmin = 0,15%
b. .Với mô men dơng :
Tính theo tiết diện chữ T, cánh nằm trong vùng nén.
Xác định bc: bc = b + 2c.
Lấy hc = 9 cm > 0,1.h = 4 cm.
c Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm:
0,5.2 = 1 m.
c

1
1
l = 4840 = 806(cm)
6
6

c 9.hc = 9.9 = 81 (cm)
Chọn c = 80 (cm) bc = 20 + 2.80 = 180 (cm).
Tiết diện chữ T có:
hc = 9 cm; bc = 180 cm; h = 40 cm; b = 20 cm.
svth: phạm đăc phớc_50xd10

GVHD: Lý trần cờng

800

200

800

400

đồ án bê tông cốt thép I

Tiết diện chữ T
– ở nhịp giữa dự kiến a = 3 cm h0 = 37 (cm)
– ở nhịp biên, momen lớn, có khả năng dùng nhiều thanh cốt
thép, dự kiến a = 4 cm h0 = 36 (cm)
Xác định vị trí trục trung hòa:
Mc = Rn.bc.hc.(h0 0,5.hc) = 0,9.180.9.(36 0,5.9) = 45927 (kGm).
Có Mmax = 13584 kGm < Mc. Trục trung hòa đi qua cánh. Tiết diện
chữ T đợc quy về tính nh tiết diện chữ nhật (bxh) = (180×40) cm.
Xác định thép:
– Tại nhịp biên có M = 1358400 kGcm
M

1358400

A = R .b .h 2 = 90.180.36 2 = 0,0647 < 0,3 n c 0 1 = (1 + 1 2. A ) = 0,967 2 M Fa = = 13,936 (cm2) Ra . .h0 100.Fa Kiểm tra à % = b .h = 0,215% > àmin = 0,15% (hợp lí).
0

– Tại nhịp giữa có M = 879800 (kGcm).
M

879800

A = R .b .h 2 = 90.180.37 2 = 0,0397 < 0,3 n c 0 1 = (1 + 1 2. A ) = 0,9798 2
M
Fa =
= 8,67 (cm2).
Ra . .h0
100.Fa
Kiểm tra: à % = b .h = 0,13% > àmin hợp lí.
0
svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

5. Chọn và bố trí cốt thép dọc:
Tiết diện
Fa (cm2)
F “a (cm2)
Chọn thép

Nhịp biên
13,936

320 + 218
(Fa = 14,51)

Gối B
12,25

3,45
420
(Fa = 12,56)
216
”
(F a = 4,02)

Nhịp giữa
8,67

220 + 18
(Fa = 8,825)

Bố trí cốt thép chịu lực cho các tiết diện chính của dầm(Xem hình vẽ).
6. Tính toán cốt thép ngang: (Cốt đai và cốt xiên).
Cờng độ chịu kéo của bê tông: Rk = 7,5 kG/cm2.
Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt:
Q k0.Rn.b.h0.
Tiết diện chịu lực cắt lớn nhất QBT = 18510 kG.
Tại đó theo cốt thép đã đợc bố trí ta có h0 = 36 cm.
Ta có k0.Rn.b.h0 = 0,35.90.20.36 = 22680 kG thỏa mãn điều kiện
hạn chế.
Kiểm tra điều kiện tính toán: Q 0,6.Rk.b.h0.
Gối có lực cắt bé nhất QA = 12340 kG. Tại tiết diện A có h0 = 36 cm.
0,6. Rk.b.h0 = 0,6.7,5.20.36 = 3240 kG Q > 0,6Rk.b.h0
Cần phải tính toán cốt đai .
Tính toán cho phần bên trái gối B với Q = 18510 kG và
h0 = 36 cm .
Lực cốt đai phải chịu:
qd =

Q2
=220,3 (kG/cm).
8.Rk .b.h02

Chọn đai 8, fđ = 0,503 cm2, 2 nhánh (n = 2)
Thép AII có Rađ = 2200 kG/cm2.
Khoảng cách tính toán :
Ut =

Rad .n. f a
= 10 (cm).
qd

U max

1,5.R K .b.h02 1,5.7,5.20.36 2
=
=
= 15 cm
Q
18510

Chọn U = 10 cm thỏa mãn điều kiện:
svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

U Ut = 10 cm
U

h
= 20 cm
2

U 15 cm
U Umax = 15 cm
Với U = 10 cm Không cần tính cốt xiên.
Tính cho phần bên phải gối B với:
Q = 14980 KG và h0 = 37 cm
Lực cốt đai phải chịu:
Q2
14980 2
=
qđ =
= 136,6 (KG/cm).
8.Rk .b.h02 8.7,5.20.37 2

Chọn đai 8, fđ = 0,503, 2 nhánh (n = 2)
Thép AII có Rađ = 2200 KG/cm2
Khoảng cách tính toán:
Ut =

Rad .n. f d 2200.2.0,503
=

= 16,2 (cm).
qd
136,6

1,5.Rk .b.h02 1,5.7,5.20.37 2
=
Umax =
= 20 (cm)
Q
14980

Chọn U = 15 cm thỏa mãn điều kiện:
U Ut = 16,2 cm
U h/2 = 20 cm
U 15 cm
U Umax = 15 cm
Nh vậy, ở 2 nhịp biên cốt đai đặt cách nhau 10 cm còn ở nhịp giữa đặt
cách nhau 15 cm.
7. Tính toán và vẽ biểu đồ bao vật liệu:
– Tại tiết diện nhịp biên và nhịp giữa tính theo trờng hợp
cốt đơn:
=

Ra .Fa
, = 1- 0,5. , Mtd = Ra.Fa..h0.
Rn .b.h0

Từ chiều dày bảo vệ tính đợc a h0.
b = bc = 180 cm
Ra = 2800 kG/cm2

Rn = 90 kG/cm2

svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

Kết quả tính toán khả năng chịu lực thể hiện ở bảng sau:

Giữa nhịp biên
Cạnh nhịp biên

320 + 218 (14,51 cm2)

35
35

0,072
0,041

Mtd
(kGm)
0,964 13707
0,9795 7900

Gối B

Cạnh gối B

420 (12,56 cm2)
Uốn 220 còn 220
(6,28 cm2)

36
36

0,06
0.03

0,97
0,985

12280
6236

37
37

0,041
0,012

0,979
0,994

8951
2621

Tiết diện

Số lợng & diện tích cốt thép
Uốn 220 còn 20 + 218
(8,23 cm2)

Nhịp giữa

220 + 18 (8,825 cm2)
Cạnh nhịp giữa Cắt 220 còn 18(2,545cm2)

– Tại nhịp giữa, sau khi cắt 220, khả năng chịu tải của các thanh còn lại là:
Mtds = 2621 kGm. ở hình bao momen tại tiết diện 6 là M = 2534 kGm, tiết
diện 7 là M = 5455 kGm tiết diện có M = 2621 nằm giữa tiết diện 6 và 7,
cách mép gối 1 đoạn 97 cm.
– Tại tiết diện cạnh gối B, sau khi uốn (cắt) 220 thì Mtd = 6236 nằm giữa
tiết diện có M = 10673 và M = 2055 Điểm uốn (cắt) cách mép gối B một
đoạn 48 (cm).
Điểm cắt thực tế so với lý thuyết:
0,8Q Q x
+ 5d
2q d
0,5.l 48 p
0,5.470 48
QB =
14980 = 11895 (kG)

Có: Q =
0,5.l
0,5.470
R .n. f
1800.2.0,503
= 121 (kG/cm)
qđ = ad d =
U
15
0,8.11895 0
+ 5.2 = 49,3 cm > 20d = 40 cm
W=
2.121

Lấy W = 50 cm.
Điểm cắt cách mép: 48 + 50 = 98 (cm).
– ở tiết diện cạnh nhịp biên, sau khi uốn 220 thì Mtd = 7900 nằm giữa tiết
diện có M = 11196 và M = 2896 Điểm uốn cách mép gối B một đoạn 1,55
(m).

IV.

Tính toán dầm chính:

svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

Dầm chính là dầm liên tục 3 nhịp, kích thớc dầm đã giả thiết bdc= 40cm,
h = 85 cm. Chọn cạnh của cột b0 = 30cm . Dầm chính kê lên tờng đúng bằng
chiều dày của tờng là 34 cm. Nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên đều
bằng.
1.Sơ đồ tính toán:

300
2300

2300

6900

2300

300
2300
6900

6900

2300

6900

2.Xác định tải trọng:
Hoạt tải tập trung: P = Pd.l2= 2691.5,1 = 13724,1 kG = 13,7241 T.
Trọng lợng bản thân của dầm đa về thành các lực tập trung :
Go = b.(h – hb).l1.2.1,1 = 0,4.(0,85 – 0,09).2,3.2,5.1,1
= 1,93 T
Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào:
G1= gd.l2 = 3,6803.5,1 = 18,77 T.
Tĩnh tải tác dụng tập trung: G = G0 + G1 = 1,93 + 18,77 = 20,7 T
3.Tính và vẽ biểu đồ mômen:
Dùng số liệu ở bảng ta tra ra hệ số .
MG = .G.l = .20,7.6,9 = 142,83.
Các biểu đồ MPi = .P.l = .13,7241.6,9 = 94,69629
Mômen tính toán:
svth: phạm đăc phớc_50xd10

Xem thêm: Câu 1, 2, 3, 4 Trang 15 Vở Bài Tập Toán Lớp 2 Tập 2 Trang 15 Luyen Tap

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

Mmax = MG + max(MPi).

Mmin = MG + min(MPi).

Bảng tính toán và tổ hợp momen:
Tiết diện

0,244
34,85
0,289
27,367
– 0,044
– 4,167

0,156
22,2815
0,244
23,106

– 0,089
– 8,428

0,067
9,5696
– 0,133
– 12,595
0,2
18,939

21,748

11,931

1,389

2,778

– 0,267
– 38,1356
– 0,133
– 12,595
– 0,133
– 12,595
– 0,311
– 29,451
0,044
4,167

MMax

62,217

45,3875

– 8,6846

28,5086

MMin

30,683

13,8535

– 50,7306

– 3,0254

Sơ đồ
MG

MP1
MP2
MP3
MP4

9,406

Sơ đồ tính và vẽ biểu đồ bao momen
G

6900

34,85

22,2815

38,1356

12,5959,5696
_

G
6900

MG
p

+
+

23,106

27,367
12,595
_
svth: phạm đăc phớc_50xd10
4,167

8,428

p
+

18,939

®å ¸n bª t«ng cèt thÐp I

GVHD: Lý trÇn cêng

MP1

MP2

29,451

21,748
p

7,576

MP3

11,931

2,778

9,406

4,167
p

MP4

Mmin

45,3875

62,217
30,683

13,8535

50,7306

1,389

3,0254

8,6846

Mmax
Trong mét sè s¬ ®å Mpi cßn thiÕu α ®Ó tÝnh momen t¹i c¸c tiÕt diÖn
1,2,3,4. §Ó tÝnh to¸n ta cÇn ph¶i tÝnh thªm.
svth: ph¹m ®¨c phíc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

Với sơ đồ MP3 có Mc = 94,69629 = 94,69629.(- 0,08) = – 7,576 Tm
Đem cắt rời các nhịp AB, BC.
– Với MP4 có M1 =(1/3).MB = (1/3).4,167 = 1,389 Tm; M2 = 2,778 Tm.
– Với MP3 , nhịp 1&2 có tải trọng, tính M0 của dầm đơn giản kê lên 2gối .

M0 = P.l1 =13,7241.2,3 = 31,56543 Tm
M1 = 31,56543 – (1/3). 29,451 = 21,748 Tm
M2 = 31,56543 – (2/3). 29,451 = 11,931 Tm
M3 = 31,56543 – (2/3). 29,451 (1/3). 7,576 = 9,406 Tm
Đa số liệu vừa tính toán vào bảng trên.
Xác định momen ở mép gối:

50,7306

3,0254

Mmg

300
2300

Xét ở gối B: Độ dốc của biểu đồ mô men ở đoạn gần gối B, ta thấy mép
trái dốc hơn mép phải, tính mômen mép bên phải sẽ có trị tuyệt đối lớn hơn:
50,7306 3,0254
= 20,74t
2,3
i.b
20,74.0,3
= 3,111tm Momen ở mép gối B:
MB = 0 =
2
2
iB =

Mmg = 50,7306 3,111 = 47,6196 Tm.

4.Tính và vẽ biểu đồ bao lực cắt:
Tính toán nh biểu đồ bao momen

QG = .G = 20,7 ;
QPi = .P = 13,7241
: hệ số, tra bảng. Trong đoạn giữa nhịp, suy ra lực cắt Q theo phhơng
pháp mặt cắt.

Bảng tính toán và tổ hợp lực cắt
svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

Đoạn
Sơ đồ

GVHD: Lý trần cờng

Bên phải Giữa
gối A
nhịp biên
0,733

Bên trái
gối B
-1,267

Bên phải Giữa nhịp
gối B
giữa
1

15,1731

– 26,2269

20,7

0,867

-1,133

11,8988

– 15,5494

– 0,133

– 1,8253

13,7241

0,689

-1,311

1,222

9,4559

– 4,2682

– 17,9923

16,7709

3,0468

Qmax

27,0719

– 6,7943

– 28,0522

37,4709

3,0468

Qmin

13,3478

– 20,5184

– 44,2192

20,7

QP1

QP2

QP3

– 4,969

– 1,8253

– 15,5494

28,0522

20,5184

20,7

6,7943

3,0468

44,2192

13,3478

37,4709

27,0719

Biểu đồ bao lực cắt

5.Tính toán cốt thép dọc:
Tra bảng: Do Ra 3000; Mác Bê tông 200 hệ số hạn chế 0 = 0,62 .
svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

A0 = 0,428.
Số liệu Rn=90 , Ra = Ra = 2800kG/cm .
a.Tính với momen dơng:
Tiết diện chữ T cánh trong vùng nén. Bề rộng cánh dùng trong tính
toán: bc = b + 2c1 .

c1: Lấy theo trị số bé nhất trong 3 trị số :
– Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm :
0,5.(510 – 40) = 235 cm .
2

– 1/6 nhịp dầm :

1
690 = 115 cm.
6

9.hc = 9.9 = 81 cm .
Chọn c1 = 81 cm
bc = 40 +2.81 =202 cm.
Giả thiết a = 5 cm; h0 = 85 5 = 80 cm.
* Xác định vị trí trục trung hoà:
Tính Mc :
Mc = Rn.bc.hc.(h0 – hc/2) = 90.202.9.(80 4,5) = 12353310 KGcm
= 123,5331 Tm.
Mômen dơng lớn nhất của dầm : M = 62,217 Tm < Mc . Trục trung hòa đi qua cánh: Có hc = 9cm < 0,2.h0 = 0,2.80 = 16 cm Có thể dùng công thức tính gần đúng : M M M Fa = R (h 0,5.h ) = 2800(80 0,5.9) = 211400
0
c
Tính ở nhịp biên :
a

6221700
= 29,43 cm2.
211400
2850860
Fa =
= 13,486 cm2.
211400

Fa =
Nhịp 2:

Kiểm tra tỉ số cốt thép :

29,43.100
= 0,92% thỏa mãn.
40.80
100.13,486
= 0,42% thỏa mãn.
% =
40.80

% =

b. Tính với momen âm :
Cánh nằm trong vùng kéo, cho nên tính theo tiết diện hình chữ nhật với

b = 40 cm. Do ở trên gối cốt thép dầm chính phải đặt xuống dới cốt thép dầm
phụ nên a lớn . Giả thiết a =7,5cm h0 = 77,5 cm .
Tại gối B lấy momen mép gối M = 47,6196 Tm.
svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

4761960

A = R .b.h 2 = 90.40.77,5 2 = 0,22 < A0 = 0,42 thỏa mãn . n 0 = 0,5.(1 + 1 2.0,22 ) = 0,8742 Diện tích tiết diện cốt thép cần thiết : Fa = 4761960 = 25,1 cm2 . 2800.0,8742.77,5 Kiểm tra tỉ số cốt thép : Fa .100
25,1.100

% = b.h = 40.77,5 = 0,81% thỏa mãn.
0
Lớp phía dới lấy chiều dày lớp bảo vệ 2,5 cm , ở phía trên lấy lớp bảo vệ
3,6 cm. Cả hai chiều dày lớp bảo vệ đều khác hẳn lúc tính toán, cho nên phải
tính lại h0 .
Chọn cốt thép dọc của dầm:
Tiết diện Fa(cm2) Chọn cốt thép
Nhịp biên 29,43
Gối B
25,1
Nhịp giữa 13,486

Diện tích(cm2) h0(cm)

528
228+325
325

30,79
27,05
14,73

78
77,2
81,2

Bố trí cốt thép tại các tiết diện chính của dầm(Xem hình vẽ).
6.Tính toán cốt thép ngang :

Kiểm tra điều kiện hạn chế: 0,35.Rn.b.h0 = 0,35.90.40.77,5 = 97650 kG.
Trị số lực cắt lớn nhất tại bên trái gối B: 44,2192 < 97,650 (T) thỏa mãn điều kiện hạn chế . Tính: 0,6.Rk.b.h0 = 0,6.7,5.40.77,5 = 13950 kG. Tại mọi đoạn của nhịp có trị số lực cắt Q > 13,950 T, nên cần phải tính
toán cốt ngang chịu lực cắt.
Để tính toán cho toàn dầm chính, ta tính toán tại nơi có lực cắt lớn nhất :
1,5.Rk .b.h02 1,5.7,5.40.77,2 2
=
= 61 cm.
Umax =
Q
44219,2

Chọn cốt đai ỉ8, fđ = 0,503 cm2, hai nhánh n = 2
Khoảng cách tính toán:
Utt =

Rad .n. f d
qd

Trong đó:
qd =

Q2
=
8 Rk bh02

svth: phạm đăc phớc_50xd10

44219,2 2
= 136,7 kG/cm
8.7,5.40.77,2 2

đồ án bê tông cốt thép I

Utt =

GVHD: Lý trần cờng

2800.2.0,503
= 81 (cm)
136,7

Khoảng cách cốt đai chọn không vợt quá Utt và Umax đồng thời phải thỏa
mãn yêu cầu về cấu tạo sau:
Do h = 85 cm > 50 cm nên Uct

h
= 28 cm
3

Chọn cốt đai 8, fđ = 0,503, khoảng cách U = 25 cm, thỏa mãn điều kiện
cấu tạo và bé hơn Umax .
qd =

Rad .n. f d 2200.2.0,503

=
= 88,528 kG/cm
U
25

Khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai trên tiết diện nghiêng nguy hiểm
nhất là :
Qđb= 8.Rk .b.h02 .q d = . 8.7,5.40.77,5 2.88,528 = 35723 kG.
Ta nhận thấy:
Tại gối A có Q = 27071,9 kG < Qđb, bêtông và cốt đai đủ khả năng chịu cắt, không cần tính toán cốt xiên .Tại vùng này nếu có cốt xiên chỉ là do lợi dụng uốn cốt dọc . Tại bên trái và bên phải gối B có Q > Qđb nên cần phải tính toán cốt xiên.
Xét đoạn dầm bên trái gối B:
Trong đoạn này, dự kiến đặt hai lớp cốt xiên nh trên hình vẽ .
Cốt xiên sẽ do cốt dọc ở nhịp biên uốn lên góc = 450
Trong đoạn dầm đang xét, lực cắt là hằng số, đồng thời xem gần đúng là
tiết diện nghiêng nguy hiểm chỉ cắt qua 1 lớp cốt xiên, và nh vậy:
Fx1 = Fx2=

Q Qdb
44219,2 35723
=
= 4,291 cm2
0
Rax . sin
2800. sin 45

Giá trị tính đợc này thỏa mãn khi uốn cốt dọc lên (Với thép 28 thì F =
6,16 cm2)

Xét đoạn dầm bên phải gối B:
Cốt xiên sẽ do cốt dọc ở nhịp giữa uốn lên góc = 450
Trong đoạn dầm đang xét, lực cắt là hằng số, đồng thời xem gần đúng là
tiết diện nghiêng nguy hiểm chỉ cắt qua 1 lớp cốt xiên, và nh vậy:
Fx1 = Fx2=

Q Qdb
37470,9 35723
=
= 0,883 cm2
Rax . sin
2800. sin 45 0

Giá trị này tính đợc là khá bé nên không cần thiết phải chính xác trong
việc bố trí cốt xiên.
7. Tính toán cốt treo :
Chỗ dầm phụ kê lên dầm chính phải gia cố thêm cốt treo cho dầm chính .
Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính là:
svth: phạm đăc phớc_50xd10

đồ án bê tông cốt thép I

GVHD: Lý trần cờng

P1 = P + G1 = 13,7241 + 18,77 = 32,4941 T.
Cốt treo đợc đặt dới dạng cốt đai ,có diện tích cần thiết :
Ftr =

P1 32494,1
=
= 11,6 cm2 .
Ra
2800

Dùng 8 , fa = 0,503 cm2, hai nhánh thì số lợng cốt đai cần thiết là :

11,6
12 đai Đặt mỗi bên mép dầm phụ 6 đai trong
2.0,503

đoạn h1 = hdc hdp = 85 – 40 = 45 cm .Khoảng cách giữa các đai là 8 cm.
8.Cắt, uốn cốt thép và vẽ hình bao vật liệu:
a.Khả năng chịu lực :
ở nhịp biên, momen dơng, tiết diện chữ T cánh trong vùng nén, bề rộng
cánh 186 cm.
=

Ra .Fa
2800.30,79
=
= 0,066
Rn .bc .h0 90.186.78

x = .h0 = 0,066.78 = 5,15 cm < h c = 9cm đúng trờng hợp trục trung hòa nằm trong cánh. = 1 /2 = 1 0,066/2 = 0,967. Mtd = Ra.Fa ..h0 = 2800.30,79.0,967.78 = 6502626 kGcm =
= 65,02626 Tm .
ở gối B, momen âm, tiết diện hình chữ nhật b = 40cm, h0 =77,2 cm .
= 0,059
= 0,9705
Mtd = 56,7464 Tm
ở các tiết diện khác sau khi cắt, uốn thép, ta cũng tính M td với những cốt
thép còn lại theo đờng lối nh trên.
Với mỗi tiết diện cần xác định h0 theo cấu tạo cốt thép tại tiết diện đó .
Việc cắt ,uốn cốt thép và tính tung độ hình bao vật liệu đuợc diễn giải
trong bảng sau:
Tiết diện
Nhịp biên
bc =186 cm
Gối B ,
b = 40 cm
Bên trái B

Cốtthép
Fa(cm2)
528
30,79
Uốn 228(2) còn 328(1) 18,47
228+325
27,05
Uốn 228(2) còn 325
14,73
Cắt 25(4) còn 225(3)

Bên phải B

Cắt 228(2) còn 325

svth: phạm đăc phớc_50xd10

h0
78
81
77,2
80,
1
80,
9,82
1
14,73 80,
1

0,066
0,038
0,0586

0,967
0,981
0,9707

Mtd(Tm)
65,03
41,09
56,76

0,031

0,9845

32,52

0,02

0,99

21,8

0,031

0,9845

32,52

đồ án bê tông cốt thép I

Nhịp giữa

GVHD: Lý trần cờng

Uốn 25(4) còn 225(3)

9,82

325

14,73

Uốn 25(4) còn 225(5)

9,82

80,
1
81,
2
81,
2

0,02

0,99

21,8

0,03

0,985

32,99

0,02

0.99

22,1

b.Xác định mặt cắt lí thuyết và kiểm tra uốn của các thanh:
Xét tại bên phải gối A:
Uốn 228 lên làm thép cấu tạo. Sau khi uốn khả năng chịu lực của các
thanh còn lại là Mtds = 41,09 Tm. Dựa vào hình bao momen thì tiết diện có
Mtds = 41,09 Tm nằm trong đoạn gần gối A, cách gối A một đoạn: X 1 = 1,52
m. Chọn điểm cuối uốn cách tâm gối A một đoạn 220 mm, điểm đầu uốn
cách tâm gối A một đoạn 750 mm. Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trớc một
đoạn 2,3 0,75 = 2,225 m > h0/2 = 40,5 cm thỏa mãn các qui định về
uốn cốt dọc.
Xét bên trái gối B :
-Uốn 2ỉ28 từ trên xuống dới, khả năng chịu lực còn lại của các thanh sau
khi uốn Mtds = 32,52tm, tiết diện này cách trục gối B 1 đoạn X 2 = 1,75m.
Chọn điểm kết thúc uốn cách trục gối B là 2,2m, điểm bắt đầu uốn cách trục
gối B một khoảng 1,7 m và cách tiết diện trớc 1 đoạn 0,6 m > h0/2 = 40,05
cm thỏa mãn .
– Cắt thanh 25 khả năng chịu lực của các thanh còn lại là M tds=21,8tm.
Tiết diện có M = 21,8 tm cách trục gối B một đoạn 1,3 m. Tính toán đoạn
kéo dài W :
Phía trớc có cốt xiên Fx2 = 2ỉ28 = 12,32 cm2. Lấy Q bằng độ dốc của
biểu đồ mômen Q =

50,7306 + 13,8335
= 28,08 t.
2,3

Qx = Rax.Fx.sin = 2200.12,32.0,707 = 19162,53 kG.

0,8.28080 19162,3
+ 5.2,8 = 32,65 cm.
W=
2.88,528

Ta có 20.d =20.2,8 = 56 cm >W chiều dài đoạn thép tính từ trục gối B
đến điểm cắt thực tế là: 130 + 56 = 186 cm
Xét bên phải gối B :
– Cắt 228, khả năng chịu lực của các thanh còn lại M tds = 32,52 tm. Tiết
diện có momen M = 32,52 tm cách trục gối B một đoạn 0,95 m. Tính toán
đoạn kéo dài W: Phía trớc mặt cắt lí thuyết có cốt xiên do uốn 25 từ dới
lên, Fx = 25 = 4,91cm2. Lấy Q bằng độ dốc của biểu đồ momen:
svth: phạm đăc phớc_50xd10