Thiết kế môn học kết cấu bê tông cốt thép

MỤC LỤC PHẦN I: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2 PHẦN II: THUYẾT MINH TÍNH TOÁN 3 1. Sơ bộ tính toán, chọn kích thước mặt cắt ngang dầm 3 1.1. Chiều cao dầm h 3 1.2. Bề rộng sườn dầm bw 3 1.3. Chiều dày bản cánh hf 3 1.4. Chiều rộng bản cánh bf 3 1.5. Kích thước bầu dầm b1, h1 3 1.6. Kích thước vút bv1, hh1, bv2, hh2 4 1.7. Trọng lượng bản thân dầm 4 1.8. Xác định mặt cắt ngang tính toán 4 2. Tính và vẽ biểu đồ bao nội lực 6 2.1. Công thức tổng quát 6 2.2. Tính mômen M 6 2.3. Tính lực cắt V 8 3. Tính và bố trí cốt thép dọc chủ tại mặt cắt giữa dầm 10 4. Xác định vị trí cắt cốt thép, vẽ biểu đồ bao vật liệu 13 4.1. Lý do và nguyên tắc cắt cốt thép 13 4.2. Lập các phương án cắt cốt thép 13 4.3. Xác định vị trí cắt cốt thép dọc chủ, vẽ biểu đồ bao vật liệu 13 5. Tính toán và bố trí cốt thép đai 17 5.1. Xác định mặt cắt tính toán 17 5.2. Tính toán bố trí cốt thép đai 17 6. Tính toán kiểm soát nứt 20 6.1. Kiểm tra xem mặt cắt có bị nứt hay không 20 6.2. Kiểm tra điều kiện hạn chế bề rộng vết nứt 20 7. Tính toán kiểm soát độ võng do hoạt tải 22 PHẦN III: BẢN VẼ 23

doc23 trang | Chia sẻ: tlsuongmuoi | Lượt xem: 2488 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế môn học kết cấu bê tông cốt thép, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Môc lôc PhÇn i: NhiÖm vô thiÕt kÕ 2 PhÇn ii: thuyÕt minh tÝnh to¸n 3 1. S¬ bé tÝnh to¸n, chän kÝch th­íc mÆt c¾t ngang dÇm 3 1.1. ChiÒu cao dÇm h 3 1.2. BÒ réng s­ên dÇm bw 3 1.3. ChiÒu dµy b¶n c¸nh hf 3 1.4. ChiÒu réng b¶n c¸nh bf 3 1.5. KÝch th­íc bÇu dÇm b1, h1 3 1.6. KÝch th­íc vót bv1, hh1, bv2, hh2 4 1.7. Träng l­îng b¶n th©n dÇm 4 1.8. X¸c ®Þnh mÆt c¾t ngang tÝnh to¸n 4 2. TÝnh vµ vÏ biÓu ®å bao néi lùc 6 2.1. C«ng thøc tæng qu¸t 6 2.2. TÝnh m«men M 6 2.3. TÝnh lùc c¾t V 8 3. TÝnh vµ bè trÝ cèt thÐp däc chñ t¹i mÆt c¾t gi÷a dÇm 10 4. X¸c ®Þnh vÞ trÝ c¾t cèt thÐp, vÏ biÓu ®å bao vËt liÖu 13 4.1. Lý do vµ nguyªn t¾c c¾t cèt thÐp 13 4.2. LËp c¸c ph­¬ng ¸n c¾t cèt thÐp 13 4.3. X¸c ®Þnh vÞ trÝ c¾t cèt thÐp däc chñ, vÏ biÓu ®å bao vËt liÖu 13 5. TÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp ®ai 17 5.1. X¸c ®Þnh mÆt c¾t tÝnh to¸n 17 5.2. TÝnh to¸n bè trÝ cèt thÐp ®ai 17 6. TÝnh to¸n kiÓm so¸t nøt 20 6.1. KiÓm tra xem mÆt c¾t cã bÞ nøt hay kh«ng 20 6.2. KiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n chÕ bÒ réng vÕt nøt 20 7. TÝnh to¸n kiÓm so¸t ®é vâng do ho¹t t¶i 22 PhÇn iii: B¶n vÏ 23 PHÇn i NhiÖm vô thiÕt kÕ m«n häc I. §Ò bµi: ThiÕt kÕ mét dÇm tiÕt diÖn ch÷ T (dÇm gi÷a) cho cÇu trªn ®­êng « t« nhÞp gi¶n ®¬n, b»ng BTCT, thi c«ng b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc riªng tõng dÇm t¹i c«ng tr­êng, sau ®ã lao vµ nèi c¸c c¸nh dÇm l¹i b»ng ®æ bª t«ng mèi nèi ­ít. II. C¸c sè liÖu gi¶ ®Þnh ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n : L = 12 (m) Ho¹t t¶i : HL- 93 HÖ sè cÊp ®­êng : k = 0,65 Kho¶ng c¸ch tim hai dÇm liÒn kÒ : S = 1,7 (m) BÒ réng chÕ t¹o c¸nh : bf = 1,4 (m) TÜnh t¶i r¶i ®Òu cña c¸c líp trªn mÆt cÇu : wDW = 5 kN/m TÜnh t¶i b¶n th©n dÇm : wDC = kN/m HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho m« men : mgM = 0,59 HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho lùc c¾t HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho ®é vâng : mgV = 0,68 : mg = 0,50 §é vâng cho phÐp cña ho¹t t¶i :1/800 VËt liÖu: Cèt thÐp däc, cèt thÐp ®ai ASTM 615M Bª t«ng Tiªu chuÈn thiÕt kÕ : 22TCN272 - 05 : fy = 420 MPa : fc’ = 28 MPa III. Yªu cÇu néi dung A - ThuyÕt minh tÝnh to¸n Chän mÆt c¾t ngang. TÝnh vµ vÏ biÓu ®å bao m«men, lùc c¾t vµ t¶i trong g©y ra. TÝnh vµ bè trÝ cèt thÐp däc chñ t¹i mÆt c¾t ngang. X¸c ®Þnh vÞ trÝ cèt thÐp chñ vµ vÏ biÓu ®å bao vËt liÖu. TÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp ®ai. TÝnh to¸n vµ kiÓm so¸t nøt. TÝnh to¸n ®é vâng do ho¹t t¶i g©y ra. B - B¶n vÏ ThÓ hiÖn b¶n vÏ trªn khæ giÊy A1. VÏ mÆt c¾t chÝnh dÇm, c¸c mÆt c¾t ngang (Tû lÖ :1/10; 1/20; 1/25). PHÇn ii thuyÕt minh tÝnh to¸n 1. S¬ bé tÝnh to¸n, chän kÝch th­íc mÆt c¾t ngang dÇm 1.1. ChiÒu cao dÇm h - ChiÒu cao cña dÇm chñ cã ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn gi¸ thµnh c«ng tr×nh, do ®ã ph¶i c©n nh¾c kü khi lùa chän gi¸ trÞ nµy. Ở ®©y, chiÒu cao dÇm ®­îc chän kh«ng thay ®æi trªn suèt chiÒu dµi nhÞp. §èi víi cÇu ®­êng « t«, nhÞp gi¶n ®¬n, ta cã thÓ chän s¬ bé theo kinh nghiÖm sau: h=L = hmin = 0,07 . 12 = 0,84m VËy ta chän h = 1000mm. 1.2. BÒ réng cña s­ên dÇm bw - T¹i mÆt c¾t gèi trªn cña dÇm, chiÒu réng cña s­ên dÇm ®­îc dÞnh ra theo tÝnh to¸n vµ øng suèt kÐo chñ, tuy nhiªn ë ®©y ta chän bÒ réng s­ên kh«ng ®æi trªn sèt chiÒu dµi dÇm. ChiÒu réng bw ®­îc chñ yÕu theo yªu cÇu thi c«ng sao cho dÔ ®æ bª t«ng víi chÊt l­îng tèt. - Theo yªu cÇu ®ã, ta chän chiÒu réng s­ên bw= 200 mm. 1.3. ChiÒu dµy b¶n c¸nh hf - ChiÒu dµy b¶n c¸nh chän phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn chÞu lùc côc bé cña vÞ trÝ xe vµ tham gia chÞu lùc tæng thÓ víi c¸c bé phËn kh¸c. - Tiªu chuÈn quy ®Þnh hf ≥ 175mm, ta chän hf = 180 mm. 1.4. ChiÒu réng b¶n c¸nh bf - ChiÒu réng b¶n c¸nh lµ phÇn b¶n c¸nh ®­îc chia ®Òu cho c¸c dÇm chñ. Theo ®Ò bµi cho, ta cã: bf = 1,4m = 1400mm. 1.5. KÝch th­íc bÇu dÇm b1, h1 - KÝch th­íc bÇu dÇm ph¶i c¨n cø vµo viÖc bè trÝ cèt thÐp chñ trªn mÆt c¾t dÇm (quyÕt ®Þnh sè l­îng thanh, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh, bÒ dµy líp bª t«ng b¶o vÖ). Tuy vËy ë ®©y ta ch­a biÕt sè l­îng cèt thÐp däc chñ lµ bao nhiªu, nªn ta chän theo kinh nghiÖm: b1 = 330mm, h1 = 190mm 1.6. KÝch th­íc c¸c vót bv1, hv1, bv2, hv2 - Theo kinh ngiÖm ta chän: bv1 = hv1 = 65 mm bv2 = hv2 = 100 mm VËy mÆt c¾t ngang cña dÇm ®· chän nh­ sau: H×nh 1: MÆt c¾t ngang dÇm 1.7. TÝnh träng l­îng b¶n th©n cña dÇm DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang dÇm: A = 1400*180+330*190+100*100+65*65+(1000-190-180)*200 = 454925mm2 = 0,454925m2. Träng l­îng b¶n th©n 1m chiÒu dµi dÇm: wDC = A. gc = 0,454925.24,5 = 11.15kN/ m. Trong ®ã: gc = 24,5 kN/m3 : Träng l­îng riªng cña bª t«ng. 1.8. X¸c ®Þnh mÆt c¾t ngang tÝnh to¸n 1.8.1. X¸c ®Þnh bÒ réng c¸nh h÷u hiÖu be - BÒ réng c¸nh tÝnh to¸n ®èi víi dÇm trong kh«ng lÊy qu¸ trÞ sè nhá nhÊt trong ba gi¸ trÞ sau: + = = 3m. + Kho¶ng c¸ch gi÷a hai tim dÇm S = 1.7m. + 12 lÇn bÒ dÇy c¸nh vµ bÒ réng s­ên = 12.0,18 + 0,2 = 2,36m. VËy bÒ réng c¸nh h÷u hiÖu be = 1.4m 1.8.2. Quy ®æi mÆt c¾t tÝnh to¸n - §Ó ®¬n gi¶n cho tÝnh to¸n thiÕt kÕ ta quy ®æi tiÕt diÖn dÇm vÒ tiÕt diÖn cã kÝch th­íc ®¬n gi¶n theo nguyªn t¾c sau: Gi÷ nguyªn chiÒu cao h, chiÒu réng be, b1, chiÒu dµy bw. Do ®ã ta cã chiÒu dµy bÇu dÇm vµ chiÒu dµy b¶n c¸nh quy ®æi nh­ sau: = = VËy mÆt c¾t dÇm sau khi quy ®æi lµ: H×nh 2: MÆt c¾t Quy ®æi 2. TÝnh vµ vÏ biÓu ®å bao néi lùc 2.1. C«ng thøc tæng qu¸t M«men vµ lùc c¾t t¹i tiÕt diÖn i bÊt k× ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: + §èi víi TTGHC§I: Mi=h{1,25.wDC + 1,5.wDW + mgM[1,75.LLL + 1,75.k.LLMi(1+IM)]} wMi Vi =h{(1,25.wDC + 1,5.wDW).wVi + mgV[1,75.LLL + 1,75.k.LLVi(1+IM)]w1Vi} + §èi víi TTGHSD: Mi=1,0{1,0.wDC + 1,0.wDW + mgM[1,0.LLL + 1,0.k.LLMi(1+IM)]} wMi Vi =1,0{(1,0.wDC+1,0.wDW). wVi + mgV[1,0.LLL + 1,0.k.LLVi(1+IM)] w1Vi } Trong ®ã: LLL : T¶i träng lµn r¶i ®Òu (9,3 kN/m). LLMi : Ho¹t t¶i t­¬ng ®­¬ng øng víi ®.¶.h M t¹i mÆt c¾t i. LLVi : Ho¹t t¶i t­¬ng ®­¬ng øng víi ®.¶.h V t¹i mÆt c¾t i. mgM : HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho m«men (®· tÝnh c¶ hÖ sè lµn xe m). mgV : HÖ sè ph©n bè ngang tÝnh cho lùc c¾t (®· tÝnh c¶ hÖ sè lµn xe m). wDW : Träng l­îng c¸c líp mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých c«ng céng trªn mét ®¬n vÞ chiÒu dµi (tÝnh cho mét dÇm). kN/m wDC : Träng l­îng dÇm trªn mét ®¬n vÞ chiÒu dµi. kN/m (1+IM) : HÖ sè xung kÝch (IM = 25%) wMi : DiÖn tÝch ®­êng ¶nh h­ëng Mi m2 wVi : Tæng ®¹i sè diÖn tÝch ®.a.h Vi m2 w1Vi : DiÖn tÝch ®.a.h Vi (phÇn diÖn tÝch lín) m2 k : HÖ sè cÊp ®­êng h : HÖ sè ®iÒu chØnh t¶i träng h = hd . hR. hl ≥ 0,95 Víi ®­êng quèc lé vµ tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I:hd= 0.95;hR=1,05; hd= 0,95 Víi tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: h = 1 2.2. TÝnh m« men M Chia dÇm thµnh 10 ®o¹n b»ng nhau, nªn mçi ®o¹n cã chiÒu dµi = 1,2m §¸nh sè thø tù c¸c mÆt c¾t vµ vÏ ®­êng ¶nh h­ëng Mi t¹i c¸c mÆt c¾t nh­ sau: H×nh 3: §ah m«men t¹i c¸c mÆt c¾t B¶ng gi¸ trÞ Mi: MÆt c¾t xi (m) a wMi (m2) LLMitruck (kN/m) LLMitandem (kN/m) MiC§ (kN.m) MiSD (kN.m) 1 1,20 0,10 6,480 39,618 34,586 395,680 263,275 2 2,40 0,20 11,520 37,906 34,342 687,714 458,590 3 3,60 0,30 15,120 36,174 33,976 881,753 589,346 4 4,80 0,40 17,280 34,422 33,488 983,591 659,025 5 6,00 0,50 18,000 32,670 33,000 1004,175 674,215 BiÓu ®å bao m« men ë TTGHC§: h×nh 4: BiÓu ®å bao m (kN.m) 2.3. TÝnh lùc c¾t V Chia dÇm thµnh 10 ®o¹n b»ng nhau, nªn mçi ®o¹n cã chiÒu dµi = 1,2m. §¸nh sè thø tù c¸c mÆt c¾t vµ vÏ ®­êng ¶nh h­ëng Vi t¹i c¸c mÆt c¾t nh­ sau: H×nh 5: §ah lùc c¨t t¹i c¸c mÆt c¾t B¶ng gi¸ trÞ Vi: MÆt c¾t xi (m) li (m) wVi (m2) w1Vi (m2) LLVitruck (kN/m) LLVitandem (kN/m) ViC§ (kN) ViSD (kN) 0 0,00 12,00 6,000 6,000 41,330 34,830 413,053 271,853 1 1,20 10,80 4,860 4,800 44,350 38,528 346,832 227,341 2 2,40 9,60 3,840 3,600 47,666 43,068 281,814 183,552 3 3,60 8,40 2,940 2,400 51,572 48,780 219,057 141,124 4 4,80 7,20 2,160 1,200 56,532 56,152 159,309 100,505 5 6,00 6,00 1,500 0,000 62,030 66,000 106,705 64,184 BiÓu ®å bao lùc c¾t ë TTGHC§: h×nh 6: BiÓu ®å bao V (kN) 3. TÝnh vµ bè trÝ cèt thÐp däc chñ t¹i mÆt c¾t gi÷a dÇm §©y lµ bµi to¸n tÝnh As vµ bè trÝ cña dÇm tiÕt diÖn ch÷ T ®Æt cèt thÐp ®¬n. BiÕt: h = 1000mm, b = 1400mm, bw = 200mm, hf = 188mm, fy = 420 MPa fc’ = 28 MPa vµ Mu = Mu max = 1004,175kN.m - Gi¶ sö chiÒu cao cã hiÖu cña ds: ChiÒu cao cã hiÖu phô thuéc vµo l­îng cèt thÐp däc chñ vµ c¸ch bè trÝ. Ta lÊy s¬ bé: ds = h = .1000 = mm. Chän ds = 900mm. - Gi¶ sö trôc trung hoµ (TTH) ®i qua c¸nh, tÝnh nh­ tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt cã kÝch th­íc bxh = 1400x1000mm2. Ta cã: = = Suy ra: Trong ®ã: : M« men kh¸ng danh ®Þnh (kN.m). : M«men do ngo¹i lùc t¸c dông (kN.m). : HÖ sè kh¸ng (). : C­êng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng (MPa). : ChiÒu cao khèi øng suÊt ch÷ nhËt t­¬ng ®­¬ng (mm). c: ChiÒu cao vïng nÐn (mm). : HÖ sè quy ®æi chiÒu cao vïng nÐn, ®­îc x¸c ®Þnh: = 0,85 khi = khi = 0,65 khi Thay sè: VËy, gi¶ sö TTH ®i qua c¸nh lµ ®óng. - DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu kÐo: As S¬ bé mét sè ph­¬ng ¸n chän cèt thÐp nh­ sau: Ph­¬ng ¸n §­êng kÝnh (mm) DiÖn tÝch 1 thanh (mm2) Sè thanh As (mm2) 1 16 199 16 3184 2 19 284 12 3408 3 22 387 10 3870 Tõ b¶ng trªn, ta chän ph­¬ng ¸n 2 vµ bè trÝ mÆt c¾t nh­ sau: h×nh 7: s¬ ®å bè trÝ cèt thÐp - KiÓm tra l¹i tiÕt diÖn ®· chän: MÆt c¾t sau khi chän cã: ds= 1000 - (50+60) = 890mm Gi¶ sö TTH qua c¸nh: + TÝnh to¸n chiÒu cao vïng nÐn quy ®æi: <.hf = 0,85.188 =159.8 mm VËy ®iÒu gi¶ sö lµ ®óng. + M«men kh¸ng tÝnh to¸n: = .Mn= 0,9. Mr = 0,9.0,85.28.1400.42,9. = 1118,85.106 Nmm = 1118,85kN.m > Mu =1004.175 KNm => DÇm ®ñ kh¶ n¨ng chÞu m«men. + KiÓm tra l­îng cèt thÐp tèi ®a: => L­îng cèt thÐp tèi ®a tho¶ m·n. + KiÓm tra l­îng cèt thÐp tèi thiÓu : > . => L­îng cèt thÐp tèi thiÓu tho¶ m·n. KÕt luËn: As chän vµ bè trÝ nh­ h×nh vÏ lµ tho¶ m·n. 4. X¸c ®Þnh vÞ trÝ c¾t cèt thÐp, vÏ biÓu ®å bao vËt liÖu 4.1. Lý do c¾t vµ nguyªn t¾c c¾t cèt thÐp §Ó tiÕt kiÖm thÐp, sè l­îng cèt thÐp chän khi tÝnh víi mÆt c¾t cã m« men lín nhÊt (mÆt c¾t gi÷a dÇm) sÏ lÇn l­ît ®­î bít ®i cho phï hîp h×nh bao m« men. C«ng viÖc nµy ®­îc tiÕn hµnh trªn c¬ së c¸c nguyªn t¾c sau ®©y: - C¸c cèt thÐp ®­îc c¾t bít còng nh­ c¸c cèt thÐp cßn l¹i trªn mÆt c¾t ph¶i ®èi xøng qua mÆt ph¼ng uèn cña dÇm (tøc lµ mÆt ph¼ng ®i qua trôc ®èi xøng cña tÊt c¶ c¸c mÆt c¾t cña dÇm ). - §èi víi dÇm ®¬n gi¶n Ýt nhÊt ph¶I cã mét phÇn ba sè thanh trong sè thanh cèt thÐp cÇn thiÕt ë mÆt c¾t gi÷a nhÞp ®­îc kÐo vÒ neo ë gi÷a dÇm. - Sè l­îng thanh cèt thÐp c¾t ®i cho mçi lÇn nªn chän lµ Ýt nhÊt (th­êng lµ 1 ®Õn 2 thanh). - Kh«ng ®­îc c¾t, uèn c¸c cèt thÐp t¹i gãc cña cèt ®ai. - T¹i mét mÆt c¾t kh«ng ®­îc c¾t 2 thanh c¹nh nhau. 4.2. LËp c¸c ph­¬ng ¸n c¾t cèt thÐp Tõ s¬ ®å bè trÝ cèt däc chñ tµi mÆt c¾t gi÷a dÇm, ta lËp ®­îc c¸c ph­¬ng ¸n c¾t cèt thÐp nh­ sau: Sè lÇn c¾t Sè thanh cßn l¹i (thanh) As cßn l¹i (mm) c (mm) VÞ trÝ TTH ds (mm) Mn (kN.m) Mr (kN.m) 0 12 3408 50,54 Qua c¸nh 890 1243,17 1118,85 1 10 2840 42,12 Qua c¸nh 902 1054,56 949,10 2 8 2272 33,69 Qua c¸nh 905 849,92 764,93 4.3. X¸c ®Þnh vÞ trÝ c¾t cèt thÐp däc chñ, vÏ biÓu ®å bao vËt liÖu 4.3.1. HiÖu chØnh biÓu ®å bao m«men - DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang tÝnh to¸n: Ag = 1400.188 + (1000-290-188).200 + 330.190 = 454590mm2 - Kho¶ng c¸ch ngoµi cïng tõ TTH tíi thí chÞu kÐo ngoµi cïng cña tiÕt diÖn quy ®æi: - M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn quy ®æi víi TTH: - M«men nøt cña tiÕt diÖn: =220,55kN.m Do ®ã: 1.2Mcr = 264,66kN.m vµ Mcr = 198,49kN.m - Do ®iÒu kiÖn vÒ l­îng cèt thÐp tèt thiÓu : nªn khi th× ®iÒu kiÖn l­îng cèt thÐp tèi thiÓu sÏ lµ . §iÒu nµy cã nghÜa lµ kh¶ n¨ng chÞu lùc cña dÇm ph¶i bao ngoµi ®­êng 4/3 Mu khi . - Néi suy tung ®é biÓu ®å bao m« men ban ®Çu x¸c ®Þnh vÞ trÝ vµ . Ta cã: x1 = 803mm vµ x2 = 602mm - Do vËy biÓu ®å m«men sau khi ®· hiÖu chØnh nh­ sau: H×nh 8: biÓu ®å bao m«men ®· hiÖu chØnh (kN.m) 4.3.2. X¸c ®Þnh vÞ trÝ c¾t cèt thÐp däc chñ,vÏ biÓu ®å bao vËt liÖu - X¸c ®Þnh ®iÓm c¾t lý thuyÕt: §iÓm c¾t lý thuyÕt lµ ®iÓm mµ t¹i ®ã theo yªu cÇu vÒ uèn kh«ng cÇn cèt thÐp dµi h¬n. §Ó x¸c ®Þnh ®iÓm c¾t lý thuyÕt ta chØ cÇn vÏ biÓu ®å m«men tÝnh to¸n Mu vµ x¸c ®Þnh ®iÓm giao biÓu ®å - X¸c ®Þnh ®iÓm c¾t thùc tÕ: Tõ ®iÓm c¾t lý thuyÕt nµy cÇn kÐo dµi vÒ phÝa m«men nhá h¬n mét ®o¹n lµ . ChiÒu dµi l1 lÊy b»ng trÞ sè lín nhÊt trong c¸c trÞ sè sau: + ChiÒu cao h÷u hiÖu cña tiÕt diÖn: d = 890mm + 15 lÇn ®­êng kÝnh danh ®Þnh:15x19 = 285mm + 1/20 lÇn nhÞp tÞnh:1/20x12000 = 600mm =>Chän = 1000mm - §ång thêi chiÒu dµi nµy còng kh«ng nhá h¬n chiÒu dµi ph¸t triÓn lùc . ChiÒu dµi ld gäi lµ chiÒu dµi khai triÓn hay chiÒu dµi ph¸t triÓn lùc, ®ã lµ ®o¹n mµ cèt thÐp dÝnh b¸m víi bª t«ng ®Ó nã ®¹t ®­îc c­êng ®é nh­ tÝnh to¸n. + ChiÒu dµi khai triÓn ld cña thanh kÐo ®­îc lÊy nh­ sau: + ChiÒu dµi triÓn khai cèt thÐp kÐo d, ph¶i kh«ng ®­îc nhá h¬n tÝch sè chiÒu dµi triÓn khai cèt thÐp kÐo c¬ b¶n db ®­îc quy ®Þnh ë ®©y, nh©n víi c¸c hÖ sè ®iÒu chØnh hoÆc hÖ sè nh­ ®­îc quy ®Þnh cña quy tr×nh. ChiÒu dµi triÓn khai cèt thÐp kÐo kh«ng ®­îc nhá h¬n 300 mm . + ChiÒu dµi triÓn khai cèt thÐp c¬ b¶n db(mm) ®­îc sö dông víi cèt thÐp däc sö dông trong bµi lµ thÐp sè 19. => §ång thêi: Trong ®ã : Ab = 387mm2 : DiÖn tÝch cña thanh sè 19 fy = 420MPa: C­êng ®é ch¶y ®­îc quy ®Þnh cña c¸c thanh cèt thÐp = 28MPa: C­êng ®é chÞu nÐn quy ®Þnh cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy db = 19mm: §­êng kÝnh thanh HÖ sè ®iÒu chØnh lµm t¨ng d :1,0 HÖ sè ®iÒu chØnh lµm gi¶m d: . Chän Víi : :DiÖn tÝch cÇn thiÕt theo tÝnh to¸n :DiÖn tÝch thùc tÕ bè trÝ - Cèt thÐp chÞu kÐo cã thÓ kÐo dµi b»ng c¸ch uèn cong qua th©n dÇm vµ kÕt thóc trong vïng bª t«ng chÞu nÐn víi chiÒu dµi triÓn khai tíi mÆt c¾t thiÕt kÕ hoÆc cã thÓ kÐo dµi liªn tôc lªn mÆt ®èi diÖn cèt thÐp H×nh 9: vÞ trÝ c¾t cèt thÐp vµ biÓu ®å bao vËt liÖu 5. TÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp ®ai 5.1. X¸c ®Þnh m¾t c¾t tÝnh to¸n - Ta chØ cÇn tÝnh to¸n cèt thÐp ®ai ë mÆt c¾t ®­îc coi lµ bÊt lîi nhÊt lµ m¾t c¾t c¸ch gèi mét ®o¹n b»ng chiÒu cao h÷u hiÖu chÞu c¾t dv : - ChiÒu cao chÞu c¾t h÷u hiÖu lµ trÞ sè lín nhÊt trong c¸c trÞ sè sau : + C¸nh tay ®ßn cña ®«i ngÉu lùc: + + => VËy dv = 891mm - Néi suy tuyÕn tÝnh ta cã néi lùc tÝnh to¸n t¹i mÆt c¾t c¸ch gèi mét ®o¹n lµ dv lµ: Mu = 293,79kN.m; Vu = 363,88KN 5.2. TÝnh to¸n bè trÝ thÐp ®ai BiÓu thøc kiÓm to¸n tÝnh chèng c¾t : Vn: Søc kh¸ng danh ®Þnh, ®­îc lÊy b»ng gi¸ trÞ nhá h¬n cña (N) hoÆc (N) (N) (N). Trong ®ã: + : BÒ réng b¶n bông h÷u hiÖu, lÊy b»ng bÒ réng b¶n bông nhá nhÊt trong chiÒu cao dv, vËy + S: b­íc cèt thÐp ®ai. + HÖ sè chØ kh¶ n¨ng cña bªt«ng bÞ nøt chÐo truyÒn lùc kÐo. + : Gãc nghiªng cña øng suÊt nÐn chÐo. +  ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tra ®å thÞ vµ tra b¶ng. +  : Gãc nghiªng cña cèt thÐp ngang víi trôc däc, bè trÝ cèt thÐp ®ai vu«ng gãc víi trôc dÇm nªn + : HÖ sè søc kh¸ng c¾t, víi bªt«ng th­êng + Av: DiÖn tÝch cèt thÐp bÞ c¾t trong cù ly . + : Kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t cña cèt thÐp (N). + : Kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t cña bªt«ng (N). + : Lùc c¾t tÝnh to¸n (N). KiÓm tra ®iÒu kiÖn chÞu lùc c¾t theo kh¶ n¨ng chÞu lùc cña bª t«ng vïng nÐn : §¹t - TÝnh gãc vµ hÖ sè + TÝnh to¸n øng suÊt c¾t + TÝnh tû sè øng suÊt : < 0,25 + Gi¶ sö trÞ sè gãc , tÝnh biÕn d¹ng cèt thÐp chÞu kÐo theo c«ng thøc: - Tra b¶ng ta ®­îc : . TÝnh l¹i 1,259.10-3 Tra b¶ng ®­îc :. TÝnh l¹i 1,241.10-3 Tra b¶ng ®­îc :. TÝnh l¹i 1,244.10-3 Tra b¶ng ®­îc :. TÝnh l¹i 1,244.10-3 => VËy ta lÊy . Tra b¶ng ®­îc 2,004 Kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t cña bª t«ng: Yªu cÇu vÒ kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t cÇn thiÕt cña cèt thÐp: Kho¶ng c¸ch bè trÝ cèt thÐp ®ai lín nhÊt: Trong ®ã: : Giíi h¹n ch¶y quy ®Þnh víi cèt thÐp ®ai. : Gãc nghiªng víi øng suÊt nÐn chÐo. dv = 891mm. Av: DiÖn tÝch cèt thÐp ®ai(mm2) Chän cèt thÐp ®ai lµ thanh sè 10, ®­êng kÝnh danh ®Þnh d = 9,5mm, diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cèt thÐp ®ai lµ:   => Ta chän kho¶ng c¸ch bè trÝ cèt ®ai: S =200mm KiÓm tra l­îng cèt thÐp ®ai tèi thiÓu: L­îng cèt thÐp ®ai tèi thiÓu: Mµ => Tho¶ m·n KiÓm tra kho¶ng c¸ch tèi ®a cña cèt thÐp ®ai: Ta cã: Nªn kho¶ng c¸ch cèt thÐp ®ai ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau : => Tháa m·n. => Tho¶ m·n. KiÓm tra ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o cho cèt thÐp däc kh«ng bÞ ch¶y d­íi t¸c dông tæ hîp cña m« men, lùc däc trôc vµ lùc c¾t: Ta cã: MÆt kh¸c: As.fy = 2272.420 = 954270N VËy: => §¹t 6. TÝnh to¸n kiÓm so¸t nøt 6.1. KiÓm tra xem mÆt c¾t cã bÞ nøt hay kh«ng - Theo phÇn IV, ta cã: Ig= 44818441783mm4 ; yct = 676,7mm - Ứng suÊt kÐo trong bª t«ng : Ma= 674,21kN.m : M«men lín nhÊt cña dÇm ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông. C­êng ®é chÞu kÐo khi uèn cña bª t«ng: Do ®ã: 0,8.fr = 0,8.3,33 = 2,66 MPa < fct = 10,18 MPa. VËy mÆt c¾t cã nøt. 6.2. KiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n chÕ bÒ réng vÕt nøt C«ng thøc kiÓm tra: fs 6.2.1. X¸c ®Þnh giíi h¹n øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông fsa: Ta cã: Z = 30000N/mm (dÇm lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn b×nh th­êng) dc = 50mm. A: DiÖn tÝch vïng bª t«ng chÞu kÐo cã cïng träng t©m víi ®¸m cèt thÐp chñ chÞu kÐo vµ ®­îc bao bëi c¸c mÆt c¾t ngang vµ ®­êng th¼ng song song víi trôc trung hoµ, chia cho sè l­îng c¸c thanh chÞu kÐo: H×nh 10: S¬ ®å x¸c ®Þnh trÞ sè A Theo h×nh vÏ, ta cã: A = Do ®ã: . 6.2.2. X¸c ®Þnh øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông fs - Tû lÖ m«®un ®µn håi cña thÐp vµ bª t«ng: Trong ®ã: Es = 2.105 MPa : M« ®un ®µn håi cña thÐp Ec = : M«®un ®µn håi cña bªt«ng tû träng cña bª t«ng (kg/m3). Suy ra: . VËy chän n = 7. - X¸c ®Þnh vÞ trÝ TTH: Gi¶ sö TTH qua c¸nh: VËy: x =173,99mm Gi¶ sö TTH qua c¸nh lµ ®óng. M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn khi nøt víi trôc trung hoµ: = 1688250517 mm4 - Ứng suÊt trong cèt thÐp ë tr¹ng th¸i sö dông: => §iÒu kiÖn h¹n chÕ bÒ réng vÕt nøt ®­îc tho¶ m·n. 7. TÝnh to¸n kiÓm so¸t ®é vâng do ho¹t t¶i - C«ng thøc kiÓm tra: - X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh tÝnh to¸n: Ta cã: Ig = 44818441783mm4; Mcr = 220,55kN.m Icr = 14688250517 mm4; Ma = 674,21kN.m => I = min(Ig, Ie) = min (44818441783; 14174257503) = 14174257503 mm4 - X¸c ®Þnh m«®un ®µn håi cña bªt«ng: - X¸c ®Þnh ®é vâng do ho¹t t¶i cña lµn: wlane = mg.LLL = 0,5.9,3 = 4,65 N/mm - X¸c ®Þnh ®é vâng do xe t¶I thiÕt kÕ: wtruck= mg.m.(1+IM).LLMmaxtruck=0,5.0,65.1,25.32,67 = 13,3 N/mm - §é vâng do ho¹t t¶i g©y ra ë m¾t c¾t gi÷a nhÞp sÏ lµ: - §é vâng kh«ng b¾t buéc cña ho¹t t¶i: => §iÒu kiÖn h¹n chÕ ®é vâng cña dÇm lµ tho¶ m·n. PHÇn iii B¶n vÏ ThÓ hiÖn trªn khæ giÊy A1, gåm cã: + MÆt c¾t chÝnh dÇm: TØ lÖ 1/20. + MÆt cÆt ngang dÇm: TØ lÖ 1/15 + TriÓn khai cèt thÐp: TØ lÖ 1/10 + BiÓu ®å bao vËt liÖu. + B¶ng thèng kª vËt liÖu - §¬n vÞ b¶n vÏ: mm

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docTRANHIEU.Concrete Structure.doc
  • docBia.doc
  • rarCAD.rar
  • xlsKcbt.xls
  • dwgLayout.2dwg.dwg