Đồ án Kết cấu bê tông cốt thép - Nguyễn Xuân Vinh
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
Sinh viên: Nguyễn Xuân Vinh
Lớp: 64DCDB03
A. Số liệu cho trước
- Bề rộng chế tạo cánh dầm: bf=60cm
- Chiều dài nhịp tính toán: l= 19 (m)
- Khoảng cách tim 2 dầm: 200 cm
- Tĩnh tải rải đều tiêu chuẩn tác dụng lên dầm: DW= 5,0 (KN/m)
- Trọng lượng bản thân dầm trên một mét dài phụ thuộc vào kích thước mặt cắt
dầm: DC= A (KN/m)
훾푐
- Hoạt tải thiết kế: HL-93
- Hệ số tải trọng của trọng lượng bản thân dầm:
=1.25
훾pd
- Hệ số tải trọng của tải trọng phần trên:
=1.5
훾pw
- Hệ số tải trọng của hoạt tải: =1.75
훾L
- Hệ số xung kích: (1+IM)= 1.25
- Hệ số phân bố ngang tính mômen: mgM =0.6
- Hệ số phân bố ngang tính lực cắt: mgv =0.65
- Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng: mg=0.65
- Các hệ số điều chỉnh tải trọng:
0.95
휂 =
∆
- Độ võng tương đối cho phép hoạt tải[ ]= 1/400
푙
- Hệ số cấp đường: k= 0.6
-Vật liệu
+ Cốt thép dọc chịu lực: fy = 42kN/cm2=420MPa
'
+ Cốt thép đai: fy =320MPa
+ Bê tông: f 'c= 2,8kN/cm2=28MPa
1. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM
1.1 Chiều dài dầm (L) và chiều dài nhịp tính toán (l)
có l= 19 (m) mà L= l9+0.5= 19+0.5= 19.5 (m)
1.2 Chiều cao dầm
Chiều cao dầm chọn theo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng. Chiều cao có thể
chọn sơ bộ theo:
1
1
h=
l
÷
10 20
Đối với cầu giản đơn bêtông cốt thép thường thì chiều cao dầm không được nhỏ hơn
0,07l. Sau đó ta chọn h chẵn đến 5cm.
-Chiều cao dầm được chọn không thay đổi trên suốt chiều dài nhịp. Nên chọn:
h= 80÷150cm
ta chọn chiều cao dầm là:
h= 135cm
1.3 Bề rộng sường dầm
- Tại mặt cắt trên gối của dầm, chiều rộng sườn dầm định ra theo tính toán và ứng
suất kéo chủ, tuy nhiên ở đây ta chọn bề rộng sườn dầm không đổi trên suốt chiều dài
dầm.
Đối với dầm giản đơn nhịp nhỏ(l 20m), có thể chọn bề rộng sườn dầm:
≤
b = 20
w
cm
30
÷
chọn bề rộng sườn dầm: bw = 25cm
1.4 Chiều dày bản cánh
- Chiều dầy bản cánh chọn phụ thuộc vào điều kiện chịu lực cục bộ của vị trí xe và
tham gia chịu lực tổng thể với các bộ phận khác, khi cầu không có dầm ngang thì bản
cánh nên chọn dầy hơn.Dầm đúc sẵn chiều dày bản cánh không được nhỏ hơn
푏푓 + 3000
50mm.Theo 22TCN-272-05 thì hf min =
(b : Khoảng cách giữa
165푚푚
≥
f
30
hai tim dầm)
chọn chiều dày bản cánh: hf = 16.5cm
1.5 Chiều rộng bản cánh
Bề rộng bản cánh hữu hiệu đối với dầm bên trong không lấy lớn hơn trị số nhỏ nhất
trong ba trị số sau:
1
- l với l là chiều dài nhịp hữu hiệu.
4
-12(hf +bf).
- Khoảng cách tim giữa hai dầm.
Bề rộng cánh tính toán của dầm biên lấy bằng 1/2 bề rộng hữu hiệu của dầm trong kề
bên, cộng thêm trị số nhỏ nhất của:
1
- l
8
- (6hf + 0,5bf).
- Chiều dài của phần cánh hẫng
Khi tính bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu, chiều dài nhịp hữu hiệu có thể lấy bằng
khẩu độ tính toán đối với các nhịp giản đơn và bằng khoảng cách giữa các điểm thay
đổi momen uốn của tải trọng thường xuyên đối với các nhịp liên tục, thích hợp cả
momen âm và dương.
lấy b= 130cm
1.6 Chọn kích thước bầu dầm
Kích thước phần bầu dầm phải căn cứ vào việc bố trí cốt thép chủ trên mặt cắt dầm để
quyết định ( số lượng thanh, kích thước các thanh). Tuy nhiên khi chọn sơ bộ ban đầu
ta chưa biết cốt thép chủ là bao nhiêu nên phải tham khảo các đồ án điển hình và nên
đảm bảo kích thước sao cho bề rộng bầu phải bố trí được tối thiểu 4 cột cốt thép và
chiều cao bầu phải bố trí được tối thiểu hai hàng cốt thép.
- Chọn bl= 39cm
-Chiều cao bầu dầm đối với dầm đúc sẵn không được nhỏ hơn 12,5cm. Ta chọn
hl=25cm
1.7 Tính sơ bộ trọng lượng bản thân của dầm trên 1(m) dài:
- Diện tích mặt cắt ngang dầm hf
0.45 + 0.25
Ac=1,3×0,165+
×0,1+(1,35-0,165-0,1-0,07-0,25)×0.25
2
0.39 + 0.25
+
×0,07+0,25×0,39=0,56065(m2)
2
- Trọng lượng bản thân của dầm trên 1m dài là:
DC= .A = 25×0,56065= 14,01625 (kN/m)
훾c
c
lấy trọng lượng thể tích của bê tông là =25kN/m3
훾푐
1.8 Quy đổi thiết diện tính toán
Hình 1.
Chiều dày cánh mới:
2푆1
hfmới = hf +
푏 푏푤
-
Chiều dày bầu dầm mới:
2푆2
h1mới = h1 +
푏1 푏푤
-
S1S2 là diện tích của một tam giác tại chỗ vát (như hình 1)
Thay số ta có:
-Chiều dày cánh quy đổi:
2
50
×
130 25
hfmới = hf +
= 17,45 (cm)
-
-Chiều cao bầu dầm mới:
2
24,5
×
39 25
mới
h1
= h1 +
= 28,5 (cm)
-
Hình 2. Tiết diện sơ bộ
Hình 3. Tiết diện tính toán
2.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
2.1 Xác định momen.
2.1.1 Vẽ đường ảnh hưởng momen tại các tiết diện:
- Chiều dài nhịp tính toán : l=19m
- Chia dầm thành 10 đoạn tương ứng với các mặt cắt đánh số từ 0 đến 10, mỗi đoạn
dầm dài 1.9m
- Đường ảnh hưởng momen tại các thiết diện:
2.1.2 Tính toán:
để tính momen tại mặt cắt nào đó, ta tiến hành xếp tải bất lợi nhất lên đường ảnh
hưởng momen tại mặt cắt ấy. Tính diện tính đường ảnh hưởng tương ứng dưới tải
trọng dải đều và tính tung độ đường ảnh hưởng tương ứng dưới tải trọng tập trung.
Ð ah M 1
Ð ah M 2
Ð ah M 3
Ð ah M 4
Ð ah M 5
a- Đối với TTGH cường độ, momen M tại mặt cắt thứ (i) nào đó của dầm được xác
định theo công thức sau:
∑
Mi,cd = [(1,25.DC+1,5.DW+1,75.mg .P ) +1,75.k.mgM.(1+IM)
휔M
y ]
퐿퐿i,M i,M
휂
M
LL
b- Đối với TTGH sử dụng, momen M tại mặt cắt thứ (i):
∑
M = [(1,0.DC+1,0DW+1,0.mg P )
+ 1,0.k.mgM.(1+IM)
y ]
퐿퐿i,M i,M
휂
휔M
i,sd
M LL
Trong các công thức trên:
PLL
: Tải trọng làn dải đều
LLi,M : Tải trọng tập chung của bánh xe hoạt tải thiết kế ứng với ĐAH momen tại mặt
cắt i.
mgM : Hệ số phân bố ngang tính cho momen (đã tính cả hệ số làn xe m).
(1+IM) : Hệ số xung kích
: Diện tích ĐAH momen tại mặt cắt thứ i, tương ứng với tải trọng dải đều.
: Hệ số cấp đường. Ở đây, k=0.65
휔M
k:
yi,M
xe).
: Tung độ ĐAH momen tương ứng dưới tải trọng bánh xe đang xét (tim bánh
Momen uốn lớn nhất tại mặt cắt giữa nhịp:
110KN
110KN
1200
TandemLoad
TruckLoad
145KN
145KN
35KN
4300
4300
LaneLoad
DW
DC
ÐAH M5
y3
y1
y5
y2 ,y4
M5,cdtruck=0,95×
[(1,25 14.01625 + 1,5 5 + 1,75 0,6 9.3) 45.125 + 1,75 0,65 0.6 1,25 (145
=2428.71 (KN.m)
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
M5,cdtandem=0,95×
⌊(1,25 14.01625 + 1,5 5 + 1,75 0,6 9.3) 45,125 + 1,75 0,65 0.6 1,25 (110
=2284.65 (KN.m)
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
M5,sdtruck=0,95×
[(1 14.01625 + 1 5 + 1 0,6 9,3) 45,125 + 1 0,65 0,6 1,25 (145 4,75 + 145
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
=1590.13 (KN.m)
M5sdtandem=0,95×
[(1 14.01625 + 5 + 1 0,6 9,3) 45,125 + 0,65 0,6 1,25 (110 4,75 + 110 4,15
×
×
×
×
×
×
×
×
×
=1507.8 (KN.m)
Bảng 1- Giá trị momen M
Tande
Mi,cdTrucMi,cdTan Mi,sdTrucMi,sd
yi,M
y3
Mặt Cắt
ωM (m2
xi(m)
y1
y2
y4
y5
0
1
2
3
4
5
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1.9
3.8
5.7
7.6
9.5
1.71
3.04
3.99
1.98
2.6
1.28
2.18
2.7
0.85
1.32
1.41
2.84
2.6
1.71
3.04
3.99
4.56
4.75
1.59 16.245 912.32 831.03 594.15 547.7
2.8 28.88 1605.3 1475 1046.8 972.33
3.15 37.905 2078.8 1889.2 1357.8 1249.4
3.84 43.32 2280.7 2180.4 1497.5 1440.2
4.15 45.125 2428.7 2284.7 1590.1 1507.8
4.56
4.75
so sánh các giá trị, thấy hoạt tải TruckLoad gây ra hiệu ứng momen lớn hơn so với
hoat tải TandemLoad.Ta lấy giá trị này để thiết kế dầm.
Vẽ được biểu đồ bao mômen cho dầm ở TTGH cường độ:
Hình 6. Biểu đồ bao mômen M (kN.m)
2.2. Xác định lực cắt
2.2.1. Vẽ đường ảnh hưởng lực cắt tại các tiết diện:
Ð a h V 0
Ð a h V 1
Ð a h V 2
Ð a h V 3
Ð a h V 4
Ð a h V 5
Hình 7. Đường ảnh hưởng lực cắt
2.2.2. Tính toán
Để tính lực cắt tại mặt cắt nào đó, ta tiến hành xếp tải bất lợi nhất lên đường ảnh
hưởng lực cắt tại mặt cắt ấy. Tính diện tích đường ảnh hưởng tương ứng dưới tải trọng
rải đều và tính tung độ đường ảnh hưởng tương ứng dưới tải trọng tập trung.
a- Đối với TTGH cường độ, lực cắt V tại mặt cắt thứ (i) nào đó của dầm được xác định
theo công thức sau:
V = [
휂 (1,25.DC + 1,5.DW)
i,cd
ω +1,75.mg .P .ω +1,75.k.mg .(1+IM)
yi,V]
퐿퐿i,V
V
V
LL 1V
v
b- Đối với TTG sử dụng, lực cắt V tại mặt cắt thứ (i):
V = [
ω +1.mg .P .ω +1.k.mg .(1+IM)
yi,V]
퐿퐿i,V
휂 (1.DC + 1.DW)
i,sd
V
V
LL 1V
v
Xếp tải ở vị trí 0;1 và 5
110KN
1200
110KN
TandemLoad
145KN
145KN
145KN
35KN
4300
4300
truckLoad
LaneLoad
DW
DC
0.9
_
ÐAH V1
+
0.1
y1,y4 y5
y2
y3
110KN
110KN
1200
TandemLoad
145KN
35KN
4300
4300
truckLoad
LaneLoad
DW
DC
0.5
0.5
ÐAH V5
+
_
y1,y4
y5
y2
y3
110KN
1200
110KN
TandemLoad
truckLoad
145KN
145KN
35KN
4300
4300
LaneLoad
DW
DC
1
+
ÐAH V0
y1,y4
truck
y5
y2
y3
V5 ,cd=0,95x[(1,25x14,01625+1,5x5)9,5+1,75x0.65x9.5×9.5+
1,75x1x0.651025(145x1+145x0,77+35x0,55)]=669.87 kN
tandem
V5
=
[
9,5+1x0,65x9,3x9,5
0,95 (1푥14.01625 + 1x5)
,sd
+1x0,65x0x65x1,25(110x1+110x0,94)=325,009kN
tandem
V5
,cd=0,95x[(1,25x14,01625+1,5x5)9,5+1,75x0.65x9.5×9.5+
1,75x1x0.651025(110x1+110x0,94) = 508.6484kN
truck
V5
=
[
9,5+1x0,65x9,3x9,5+1x0,65x0x65x1,25(
145
0,95 (1푥14.01625 + 1x5)
×
,sd
]=364,602kN
1 + 145 077 + 35 0.55)
×
×
Để tiện tính toán ta lập bảng giá trị lực cắt
Bảng 2-Giá trị lực cắt V
i,cdTandem i,sd
Tandem(k
TruckVi,sd
i,cdTruck
1V (m2) V
Mặt Cắt
ω
V
V
V (m2)
ω
xi(m)
y1 y2 y3 y4 y5
1
0
1
2
3
4
2
0
3
1
4
5
6
1
7
(.8.)
9
10
11
12
13
0.8 0.6
0.9 9.5
9.5 563.52 508.65 365 325.01
7.7 471.69 426.03 304 270.13
1.9 0.9 0.7 0.5 0.9 0.8 7.6
3.8 0.8 0.6 0.3 0.8 0.7 5.72 6.08 382.14 345.41 244
216.5
5.7 0.7 0.5 0.2 0.7 0.6 3.8 4.66 294.03 266.14 185 163.44
7.6 0.6 0.4 0.1 0.6 0.5 1.9 3.42 207.92 189.25 127 111.84
Ghi chú:
Xi : Khoảng cách từ gối đến mặt cắt i
η = 0.95: Hệ số điều chỉnh tải trọng
tandem
LLM
: Hoạt tải tương đương của xe hai trục thiết kế ứng đ.ả.h M tại mặt cắt i (Tra
: Hoạt tải tương đương của xe tải thiết kế ứng với đ.ả.h M tại mặt cắt i (Tra
bảng )
truck
LLM
bảng )
mgM = 0,65: Hệ số phân bố ngang tính cho mômen
DC = 15.95: Trọng lượng dầm trên một đơn vị chiều dài
DW = 5.0: Trọng lượng các lớp mặt cầu và các tiện ích công cộng trên một đơn vị
chiểu dài
(1+IM) = 1.25: Hệ số xung kích
M
: Diện tích đường ảnh hưởng M (m2)
K = 0.65: Hệ số hoạt tải HL-93
Micd
: Mômen tại mặt cắt i tính ở trạng thái giới hạn cường độ, khi lấy với giá
truck
tandem
LLMi LL
Mi
,
)
trị Max(
Misd
: Mômen tại mặt cắt i tính ở trạng thái giới hạn sử dụng, khi lấy với giá
truck
tandem
LLMi LL
Mi
,
)
trị Max(
So sánh các giá trị ghi ở cột (10) với cột (11), thấy hoạt tải TruckLoad gây ra hiệu ứng
lực cắt lớn hơn so với hoạt tải TandemLoad. Ta lấy giá trị này để thiết kế dầm.
Vẽ được biểu đồ bao lực cắt cho dầm ở TTGH cường độ:
Hình 9. Biểu đồ bao lực cắt V (kN)
3. Tính toán và bố trí cốt thép tại mặt cắt giữa dầm
Chiều cao có hiệu (chiều cao làm việc) của dầm có thể lấy:
ds = (0,8÷0,9)h
Lấy: ds =108 cm, và giả sử a=hf . Sức kháng uốn danh định:
푓
h
M = 0,85.f' .h .b .(d - ) + 0,85.f' . .h .(b -b )
c 훽1
n
c
f
w
s
f
f
w
2
Với f'c =2,8 kN/cm2
=0,85; h =17,45cm ; b =75cm.
훽
1
→
f
f
Giả sử TTH đi qua sườn dầm và cốt thép chảy dẻo (fs=fy)
푀푢
Mr=∅Mn
M
M
→
=
(Mu=2428,71kNm)
≥
u
n gh
∅
푎
푓
h
mà Mn=0,85.fc.a.bw.(ds - )+0,85.f'c.B1.hf.(bf - bw).(ds - )
2
2
훼
a
Đặt =
;
A0= α(1 - )
훼
2
ds
hf
Mn Cf . ds
2
269856,7 1765,399,274
0.852,8251082
A =
0
=
=0,1363 (cm) < A0
→
0,85 fc'.bw.ds2
gh=0,293 cm
1 2.퐴
0 =108( 1-
1 2 0,1363
- ×
a= d (1-
= 15,889(cm)
-
→
→
s
푎
15,889
= 18,69>h = 17,45
0,85
c =
=
t/m TTH đi qua sườn dầm.
→
f
훽1
푑푠 - 푐
푐
푓푦
퐸푠
Kiểm tra cốt thép chảy dẻo:
→ 0,003×
> =
휀y
휀s > 휀y
108 18,69
-
18,69
4,2
>
0,003
↔
×
2000
0,014 > 0,0021 (t/m)
↔
0,85 f '.a.b 0,85 f ' .h . b b
w
c
w
c
1
f
f
As cần thiết
=
=
fy
0,852,815,88925 0,852,80,8517,45 75 25
= 61.6 cm2
44
Bảng 3- Phương án cốt thép
Phương án Số hiệu thanh thép A1(cm2) Số thanh thép As(cm2)
1
2
3
22
25
29
3.87
5.1
6.45
18
14
10
69.66
71.4
64.5
Từ bảng trên, ta chọn phương án 3
+) Số thanh bố trí:10
+) Số hiệu thanh: 29 Đường kính danh định của thanh thép 28.7 (ASTM
A615M)
+) Tổng diện tích cốt thép thực tế: 64.5 cm2
* Kiểm tra lại thiết diện:
- Ta có: As = 64.5 (cm2)
- Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm
đám cốt thép:
450 4130 2210
d1=
= 114 mm
10
- Khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chịu nén ngoài
cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo là: ds= h - d1 =1350 -
114 = 1236 (mm ) = 123,6 (cm)
-Lúc này chiều cao vùng nén:
A . f 0,85 f '. .h . b b
w
=
s
y
c
1
f
f
a=
0,85. fc'.bw
64,544 0,852,80,8517,45 75 25
=18
0,852,825
a > .h =0,85×17,45=15,0875
훽1
→
f
- Mômen kháng tính toán:
푎
훽1. 푓
h
2
M =∅.M =0,9. [0,85.f' .a.b .(d - ) + 0,85.f' . .h .(b -b ).(d -
]
)
c 훽1
r
n
c
w
s
f
f
w
s
2
17,64
2
=0,9×[0,85×2,8×18 ×25×(123,6-
) +0,85×2,8×0,85×17,45×(72-25)×(
0,85 17,45
×
123,6 -
] =295212,2 kN.cm
2
Mr =2952,122 kNm >Mu=2428,71kNm
dầm đủ khả năng chịu mômen
푐
21,175
123,6
Hàm lượng cốt thép tối đa:
=
= 0,257 ≤ 0,42 (t/m)
푑푠
fc'
A
s
Hàm lượng cốt thép tối thiểu: =
>
min
휌
ds.bw
fy
0,03 > 0,00214 (t/m)
↔
2,8
>0.03×
64.5
↔
42
25123,6
4. Vẽ biểu đồ bao vật liệu
Để tiết kiệm thép, số lượng cốt thép chọn khi tính với mặt cắt có mômen lớn nhất sẽ
lần lượt được cắt bớt đi cho phù hợp với hình bao mômen. Tại mỗi vị trí thiết diện có
số thanh thép cắt bớt đi, phải luôn đảm bảo điều kiện: Mr > Mu.
Số thanh thép cắt bớt đi luôn đảm bảo tính đối xứng và phù hợp với yêu cầu cấu
tạo. Có ít nhất 1/3 số thanh cốt thép chủ được kéo về neo ở gối. Không được cắt hoặc
uốn cốt thép ở góc cốt thép đai. Không được cắt 2 thanh cạnh nhau trên cùng mặt cắt.
Tại mỗi mặt cắt phải xác định lại diện tích cốt thép, vị trí trục trung hoà, chiều
cao khối ứng suất tương đương và mômen kháng tính toán tại tiết diện có cắt thép.
Do đó ta có bảng sau:
Lần cắt 1 (II-II)
Lần cắt 2 (III-III)
Lần cắt 3 (IV-IV)
Bảng 5- Phương án cắt cốt thép
truck
Số Số thanh
As
d1
d s
a
Vị trí
Mr
Mi,cd
lần thép còn (cm2) (cm)
(cm)
(cm)
TTH
(kNm)
(kNm)
cắt
0
lại
10
8
còn lại
64.5
11.4
11
123.6
124
22.5 Qua sườn 2931.32 2428.71
1
51.6
12.7 Qua cánh 2403.81
2
6
38.7
10.33 124.67
9.5
Qua cánh 1837.49
Dùng phương pháp nội suy, xác định vị trí mặt cắt, tức là điểm cắt thép lý thuyết:
- Lượng cốt thép tối thiểu phải thỏa mãn:
M 1,2M ;1,3M
u
r
cr
Mu 0,9Mcr
Mr 1,3M
u . Điều này có
Khi
thì điều kiện lượng cốt thép tối thiểu sẽ là
4
Mu 0,9Mcr
nghĩa là khả năng chịu lực của dầm phải bao ngoài đường
khi
.
Mu
3
Ig
Mcr fr
- Xác định mômen kháng nứt:
Diện tích mặt cắt ngang dầm là :
yt
Ag = 17,45×75+(135-17,45-28,5)×25+39×28,5= 4646.5(cm2)
Xác định vị trí trục trung hoà :
F y
17,4575126,27589,052573,025 3928,514,25
i
i
yt
=
= 73,96 (cm)
F
4646,5
i
3
2
2
2
bf h3f
hf
hh h
bh3
h
b hh h
w
1
f
f
f
t
1
1
t
1 1
1
Ig
bf h h yt
b hh h y h
bh y
w
1
f
1 1
12
2
12
2
12
2
7517,453
2589,53
2
17,45
2
=
+
75
+
73,96
+
× 17,45 ×
25 × 89,5 ×
135 -
-
12
12
3928,53
2
2
89,5
2
3928,5 73,96 14,25 =9147828,036(cm4)
73,96
+
+
- 28,5 -
12
Ig= 9147828,036 (cm4)
Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông là : fr 0,63 fc'
=
0,63 28 =3,33(MPa)
3,33103 0,09147828036
Ig
yt
M cr fr
Vậy mômen kháng nứt là:
=
=411,87 (kNm)
0,7396
- Tìm vị trí mà Mu=1,2Mcr và Mu=0,9Mcr . Để tìm được các vị trí này ta xác định
khoảng cách x1x2 nội suy tung độ của biểu đồ mômen ban đầu.
Ta có: M = 0,9M =0,9 × 411,87 =370,69 kNm x =772 mm
→
u
cr
1
M = 1,2M =1,2 × 411,87 =494,25 kNm
x =1029 mm
2
→
u
cr
Điều chỉnh biểu đồ như sau:
-
-
Từ gối tới x 1 điều chỉnh Mu thành đường 4/3 Mu'
Từ x1 tới 2nối bằng đường nằm ngang.
푥
-
Từ x2 tới giữa dầm giữ nguyên đường
푀푢
BIỂU ĐỒ BAO MÔMEN SAU KHI ĐÃ HIỆN CHỈNH
*Xác định điểm cắt lý thuyết:
Điểm cắt lý thuyết là điểm mà tại đó theo yêu cầu về uốn không cần cốt thép dài
hơn. Để xác định điểm cắt lý thuyết ta chỉ cần vẽ biểu đồ mômen tính toán Mu và xác
đinh điểm giao biểu đồ ΦMu.
*Xác định điểm cắt thực tế:
Từ điểm cắt lý thuyết này kéo về phía mômen nhỏ một đoạn là l1.
Chiều dài l1 lấy bằng giá trị lớn nhất trong các giá trị sau:
- Chiều cao hữu hiệu của tiết diện: d=h-ds=1350-114=1236(mm)
-
15 lần đường kính danh định: 15d = 15×28,7 = 430,5 (mm)
1
1
-
chiều dài nhịp:
×19000 = 950 (mm)
20
20
=> Vậy : l1 = 1240(mm)
- Chiều dài phát triển lực ld:Chiều dài này không được nhỏ hơn tích số chiều dài
triển khai cốt thép cơ bản ldb với các hệ số điều chỉnh, đồng thời không nhỏ hơn
400(mm).Trong đó, ldb lấy giá trị lớn nhất trong hai giá trị sau:
0,02.A . fy
0,02645440
b
ldb =
=
=1072,66(mm)
fc'
28
ldb=0.06×db׃y=0.06×28,7×440= 757,68 (mm).
Trong đó:Ab là diện tích thanh 29
db là đường kính thanh 29
=>Chọn ldb= 1072,66 (mm).
+ Hệ số điều chỉnh làm tăng
hệ số điều chỉnh làm tăng ld: 1
+Hệ số điều chỉnh làm giảm ld:
A
61
ct
ld=
=
=0,9457
A
64,5
tt
Với Act:61 cm2 là diện tích cần thiết khi tính toán.
Att :64.5 cm2 là thực tế bố trí.
=>Vậy ld=1 x 0,9457 x 1072,66 = 1014,20 (mm).
Chọn l = 1020 (mm).
d
Trên cơ sớ đó ta vẽ biểu đồ bao vật liệu như sau: điểm cắt lý thuyết
IV
III
III
I
I
II
50
IV
II
250
3479
4459
1563
l/2
2428.71
2280.68
912.32
1605.25
2078.80
772
1029
1834.90
2403.81
Mu'=4/3Mu
1020
1020
1240
2952.12
1020
1240
V.TÍNH TOÁN CHỐNG CẮT :
- Biểu thức kiểm toán:φ.Vn>Vu
Vn:Sức kháng cắt danh định, được lấy bằng giá trị nhỏ hơn của:Vn=Vc+Vs
Hoặc Vn=0.25׃c’×bv×dv(N)
ƒc’
Vc=0.083×β×
×bv×dv
A fvdv (cot g cot g)sin
v
Vs=
S
Trong đó:
+bv: Bề rộng bản bụng hữu hiệu, lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong
chiều cao dv,vậy bv=bw=200mm
+dv: Chiều cao hữu hiệu
+S(mm): Cự ly cốt thép đai
+β: Hệ số chỉ khả năng của bêtông bị nứt chéo truyền lực kéo.
+θ: Góc nghiêng của ứng suất nén chéo
+ β, θ:đựoc xác định bằng cách tra đồ thị và tra bảng
+α: Góc nghiêng của cốt thép ngang với trục dọc , α =900
+φ: Hệ só sức kháng cắt, với bêtông thường, φ=0.9.
+Av: Diện tích cốt thép bị cắt trong cự ly s (mm)
+Vs: Khả năng chịu lực cắt của cốt thép(N)
+Vc: Khả năng chịu lực cắt của bêtông(N).
+Vu: Lực cắt tính toán.
Bước 1:Xác định chiều cao chịu cắt hữu hiệu dv.
a
dv=max{0.9de;0.72h;d- }
2
Ta có bảng sau:
Vị trí
tính
ds (mm)
a (mm)
95
0.9 ds
1098
ds- a/2
1188.5
0.72h
972
dv (mm)
1188.5
6 thanh
1220
Tải về để xem bản đầy đủ
29 trang
01/04/2022
6500
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Kết cấu bê tông cốt thép - Nguyễn Xuân Vinh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_ket_cau_be_tong_cot_thep_nguyen_xuan_vinh.docx
