Đang tải... (xem toàn văn)
tính cốt thép dầm
ỏn tt nghip k s xõy dng Chơng 4: Tính cốt thép dầm: *) Chọn vật liệu: - Bê tông mác 250: R n = 110 kG / cm 2 , R k = 8.8 kG / cm 2 - Cốt dọc nhóm AII: R a = 2800 kG / cm 2 - Cốt đai nhóm AI: R a = 2100 kG/ cm 2 , R đ = 1700 kG/ cm 2 Nội lực tính toán đợc chọn nh đã đánh dấu trong bảng tổ hợp nội lực. ở đây ta chọn các nội lực có mô men dơng và mô men âm lớn nhất để tính thép dầm. Cơ sở tính toán. Tính toán với tiết diện chịu mô men âm: Tính toán theo sơ đồ đàn hồi, với bê tông Mác 250 có A 0 = 0,412 Vì cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua, tính toán với tiết diện b x h Tính giá trị: A = 2 0 hbR M n , h 0 = h - a - Nếu A A 0 thì tra hệ số theo phụ lục hoặc tính toán : = 0,5.(1 + A.21 ) Diện tích cốt thép cần thiết: F a = 0 .hR M a Kiểm tra hàm lợng cốt thép : 100 . % 0 ì= hb F a à (%) à min =0,15%<à%<à max = 0 .Rn/Ra=0,58.110/2800=2.28% Nếu à < à min thì giảm kích thớc tiết diện rồi tính lại. Nếu à > à max thì tăng kích thớc tiết diện rồi tính lại. Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 50 b F a x h 0 a h F a F a b c 1 b c c 1 h c h 0 a h ỏn tt nghip k s xõy dng Nếu A > A 0 thì nên tăng kích thớc tiết diện để tính lại. Nếu không tăng kích thớc tiết diện thì phải đặt cốt thép chịu nén F a và tính toán theo tiết diện đặt cốt kép. Tính toán với tiết diện chịu mô men dơng: Do bản sàn đổ liền khối với dầm nên nó sẽ cùng tham gia chịu lực với sờn khi nằm trong vùng nén. Vì vậy khi tính toán với mô men dơng ta phải tính theo tiết diện chữ T. Bề rộng cánh đa vào tính toán : b c = b + 2.c 1 Trong đó c 1 không vợt quá trị số bé nhất trong 3 giá trị sau: + Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm. + Một phần sáu nhịp tính toán của dầm. + 6.h c khi h c > 0,1.h h c :chiều cao của cánh, lấy bằng chiều dày bản. Xác định vị trí trục trung hoà: M c = R n .b c .h c .(h 0 - 0,5.h c ) - Nếu M M c trục trung hoà qua cánh, lúc này tính toán nh đối với tiết diện chữ nhật kích thớc b c x h. - Nếu M > M c trục trung hoà qua sờn, cần tính cốt thép theo trờng hợp vùng nén chữ T: - Tính toán trong trờng hợp M > M c : Ta có: A = 2 0 0 )2/()( Rnbh hhhbbRnM ccc + Nếu A>A 0 =0,412 thì tăng chiều cao dầm hoặc đặt cốt kép (cốt dọc chịu nén) + Nếu A<A 0 =0,412 thì tính = 1- A21 . - Diện tích của tiết diện ngang của cốt thép chịu kéo: Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 51 ỏn tt nghip k s xõy dng Fa= a ccnn R hbbRhbR )( 0 + - Diện tích cốt thép cấu tạo: Fa ct = à min bh 0 = 0,0015bh 0 + Nếu Fa > Fa ct thì chọn cốt thép bố trí theo Fa. + Nếu Fa < Fa ct thì lấy Fa=Fa ct để bố trí cốt thép. IV.1 Tính cốt thép dầm tầng 1: Tính cốt dọc dầm nhịp 12(phần tử 51) Kích thớc : 60x35 cm Giả thiết a = 3 cm ,h 0 = h - a = 60-3=57 cm Từ bảng tổ hợp chọn ra cặp nội lực nguy hiểm sau: Mômen đầu trái: M t =-21,197 tm Mômen giữa nhịp: M g =6,72 tm Mômen đầu phải: M p =-20,815 tm. a.Tính thép chịu mômen dơng Mômen giữa nhịp M g = 6,72 tm =672 kgm Bề rộng cánh đa vào tính toán : b c = b + 2.c 1 Trong đó c 1 không vợt quá trị số bé nhất trong 3 giá trị sau: Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0,5.(6 - 0.75) = 2,625 (m) Một phần sáu nhịp tính toán của dầm: 6 1 ì 6 = 1m 6h c : (với h c là chiều cao cánh lấy bằng chiều dày của bản 6x h c = 6 x 0,11 = 0.66 (m) b c = 35 + 2 x 66 = 167 (cm) Giả thiết a = 3 cm h 0 = 60 - 3 = 57 (cm) Xác định vị trí trục trung hoà: Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 52 ỏn tt nghip k s xõy dng M c = R n .b c .h c .(h 0 - 0,5.h c ) = 110x167x11x(57 - 0,5x11)= 1040660 kgcm = 10406,6 kgm Ta có M = 672 (kGm) < M c =10406,6(kGm) nên trục trung hoà đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật b c xh=167x60 cm. 2 2 0 1040660 0,017 . . 110 167 57 n M A R b h = = = ì ì < A 0 = 0,412 => =0.993 F a = 2 0 1040660 0,65 . . 2800 0,993 57 a M cm R h x x = = Kiểm tra hàm lợng cốt thép : à% = 0 0 min 0 0,656 100 100% 0,068% 0,05 . 167 57 a F b h à ì = ì = > = ì Chọn thép: 3 16 có F a = 6,032(cm 2 ) b. Tính thép chịu mô men âm đầu trái: M t =-21,197 tm Tính với tiết diện chữ nhật 35 x 60 cm Chọn chiều dày lớp bảo vệ: a = 3cm, h 0 = 60 - 3 = 57 cm. Ta có: A = 2 2 0 2119700 0,17 . . 110 35 57 n M R b h = = ì ì < A 0 = 0,412 => = 0.909 F a = 0 2119700 14,61 . . 2800 0,909 57 a M R h = = ì ì (cm 2 ) Kiểm tra hàm lợng cốt thép : à% = 0 0 min 0 14,61 100 100% 0,73% 0,05 . 35 57 a F b h à ì = ì = > = ì Chọn thép: 2 25 và 4 20, F a = 22,384 (cm 2 ) c. Tính thép chịu mô men âm đầu phải: M p =-20,815 tm Tính với tiết diện chữ nhật 35 x 60 cm Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 53 ỏn tt nghip k s xõy dng Chọn chiều dày lớp bảo vệ: a = 3cm, h 0 = 60 - 3 = 57 cm. Ta có: A = 2 2 0 2081500 0,016 . . 110 35 57 n M R b h = = ì ì < A 0 = 0,412 => = 0.993 F a = 0 2081500 13,13 . . 2800 0,993 57 a M R h = = ì ì (cm 2 ) Kiểm tra hàm lợng cốt thép : à% = 0 0 min 0 13,13 100 100% 0,65% 0,05 . 35 57 a F b h à ì = ì = > = ì .Chọn thép: 2 25 và 4 20, F a = 22,384 (cm 2 ) Các phần tử còn lại tính toán tơng tự, em lập thành bảng kết quả nh sau: phantu matcat b h fa botri1 Fa thep botri2 fanc 45 0 40 60 1.12 3/18 7.634 2/14+4/20 15.645 45 3 40 60 7.467 3/18 7.634 2/14 3.079 45 6 40 60 1.12 3/18 7.634 2/14+4/20 15.645 46 0 40 60 1.12 3/18 7.634 2/14+4/20 15.645 46 3 40 60 7.219 3/18 7.634 2/14 3.079 46 6 40 60 1.12 3/18 7.634 2/14+4/20 15.645 47 0 40 60 1.12 3/18 7.634 2/14+4/20 15.645 47 3 40 60 7.56 3/18 7.634 2/14 3.079 47 6 40 60 1.12 3/18 7.634 2/14+4/20 15.645 48 0 35 60 0.98 3/14 4.618 2/14+4/20 15.645 48 3 35 60 4.275 3/14 4.618 2/14 3.079 48 6 35 60 0.98 3/14 4.618 2/14+4/20 15.645 49 0 35 60 0.98 3/14 4.618 2/14+4/20 15.645 49 3 35 60 4.383 3/14 4.618 2/14 3.079 49 6 35 60 0.98 3/14 4.618 2/14+4/20 15.645 50 0 35 60 0.98 3/14 4.618 2/14+4/20 15.645 50 3 35 60 4.258 3/14 4.618 2/14 3.079 50 6 35 60 0.98 3/14 4.618 2/14+4/20 15.645 51 0 35 60 0.57 3/16 6.032 2/25+4/20 22.384 51 3 35 60 5.923 3/16 6.032 2/25 9.817 Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 54 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 51 6 35 60 1,3 3/16 6.032 2/25+4/20 22.384 52 0 35 60 0.98 3/16 +2/12 8.294 4/25+4/20 32.201 52 3 35 60 7.906 3/16 +2/12 8.294 2/25 9.817 52 6 35 60 0.98 3/16 +2/12 8.294 4/25+4/20 32.201 53 0 35 60 0.98 3/16 6.032 2/25+4/20 22.384 53 3 35 60 5.74 3/16 6.032 2/25 9.817 53 6 35 60 0.98 3/16 6.032 2/25+4/20 22.384 54 0 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+4/20 22.384 54 3 35 60 5.722 2/20 6.283 2/25 9.817 54 6 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+4/20 22.384 55 0 35 60 0.98 2/20+2/16 10.304 5/25+4/20 37.11 55 3 35 60 9.375 2/20+2/16 10.304 2/25 9.817 55 6 35 60 0.98 2/20+2/16 10.304 5/25+4/20 37.11 56 0 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+4/20 22.384 56 3 35 60 6.18 2/20 6.283 2/25 9.817 56 6 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+4/20 22.384 57 0 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+4/20 22.384 57 3 35 60 5.74 2/20 6.283 2/25 9.817 57 6 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+4/20 22.384 58 0 35 60 0.98 2/20+2/16 10.304 5/25+4/20 37.11 58 3 35 60 9.394 2/20+2/16 10.304 2/25 9.817 58 6 35 60 0.98 2/20+2/16 10.304 5/25+4/20 37.11 59 0 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+4/20 22.384 59 3 35 60 6.226 2/20 6.283 2/25 9.817 59 6 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+4/20 22.384 60 0 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+2/28 22.133 60 3 35 60 5.749 2/20 6.283 2/25 9.817 60 6 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+2/28 22.133 61 0 35 60 0.98 2/20+2/16 10.304 5/25+2/28 36.859 61 3 35 60 9.394 2/20+2/16 10.304 2/25 9.817 61 6 35 60 0.98 2/20+2/16 10.304 5/25+2/28 36.859 62 0 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+2/28 22.133 62 3 35 60 6.235 2/20 6.283 2/25 9.817 62 6 35 60 0.98 2/20 6.283 2/25+2/28 22.133 63 0 35 60 0.98 2/22 7.603 4/25 19.635 63 3 35 60 5.804 2/22 7.603 2/25 9.817 Sinh viên: Hồ Đức Anh Lớp: XDD47 - ĐH2 55 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 63 6 35 60 0.98 2/22 7.603 4/25 19.635 64 0 35 60 0.98 2/22+1/18 10.147 4/25+4/22 34.84 64 3 35 60 9.509 2/22+1/18 10.147 2/25 9.817 64 6 35 60 0.98 2/22+1/18 10.147 4/25+4/22 34.84 65 0 35 60 0.98 2/22 7.603 4/25 19.635 65 3 35 60 6.327 2/22 7.603 2/25 9.817 65 6 35 60 0.98 2/22 7.603 4/25 19.635 66 0 35 60 0.98 2/22 7.603 4/25 19.635 66 3 35 60 5.914 2/22 7.603 2/25 9.817 66 6 35 60 0.98 2/22 7.603 4/25 19.635 67 0 35 60 0.98 2/22+1/18 10.147 4/25+4/22 34.84 67 3 35 60 9.749 2/22+1/18 10.147 2/25 9.817 67 6 35 60 0.98 2/22+1/18 10.147 4/25+4/22 34.84 68 0 35 60 0.98 2/22 7.603 4/25 19.635 68 3 35 60 6.548 2/22 7.603 2/25 9.817 68 6 35 60 0.98 2/22 7.603 4/25 19.635 69 0 35 60 0.98 2/22 7.603 2/22+2/25 17.42 69 3 35 60 5.932 2/22 7.603 2/22 7.603 69 6 35 60 0.98 2/22 7.603 2/22+2/25 17.42 70 0 35 60 0.98 2/22+1/18 10.147 2/22+5/25 32.146 70 3 35 60 9.759 2/22+1/18 10.147 2/22 7.603 70 6 35 60 0.98 2/22+1/18 10.147 2/22+5/25 32.146 71 0 35 60 0.98 2/22 7.603 2/22+2/25 17.42 71 3 35 60 6.548 2/22 7.603 2/22 7.603 71 6 35 60 0.98 2/22 7.603 2/22+2/25 17.42 72 0 35 60 0.98 2/22 7.603 2/22+2/25 17.42 72 3 35 60 6.06 2/22 7.603 2/22 7.603 72 6 35 60 0.98 2/22 7.603 2/22+2/25 17.42 73 0 35 60 0.98 2/22+1/18 10.147 2/22+5/25 32.146 73 3 35 60 10.048 2/22+1/18 10.147 2/22 7.603 73 6 35 60 0.98 2/22+1/18 10.147 2/22+5/25 32.146 74 0 35 60 0.98 2/22 7.603 2/22+2/25 17.42 74 3 35 60 6.797 2/22 7.603 2/22 7.603 74 6 35 60 0.98 2/22 7.603 2/22+2/25 17.42 75 0 35 60 0.98 2/22 7.603 2/25+2/22 17.42 75 3 35 60 6.336 2/22 7.603 2/25 9.817 Sinh viên: Hồ Đức Anh Lớp: XDD47 - ĐH2 56 ỏn tt nghip k s xõy dng 75 6 35 60 0.98 2/22 7.603 2/25+2/22 17.42 76 0 35 60 0.98 3/22 11.404 2/25+5/22 28.824 76 3 35 60 10.669 3/22 11.404 2/25 9.817 76 6 35 60 0.98 3/22 11.404 2/25+5/22 28.824 77 0 35 60 0.98 2/22 7.603 2/25+2/22 17.42 77 3 35 60 7.345 2/22 7.603 2/25 9.817 77 6 35 60 0.98 2/22 7.603 2/25+2/22 17.42 Tính cốt đai: Lấy giá trị lớn nhất trong các giá trị Q max ở 3 tiết diện để tính và bố trí cho dầm: Q max = 13.436 T = 13436 kG Ta có : k 1 .R k .b.h 0 = 0.6 *8.3 * 35 * 57 = 9935,1 kG k o .R n .b.h 0 = 0.35 *110 *35 * 7 = 76807,5 kG k 1 .R k .b.h 0 < Q max < k o .R n .b.h 0 Tính cốt đai không cốt xiên, chọn đai 8 có: f ađ = 0,503 cm 2 Khoảng cách đai: U ct 30 20 3 cm h cm = U ct 20 U max = 2 2 0 1,5. . . 1,5*8.3*57 *35 13436 k R h b Q = = 105 cm U tt = 8.R ađ .n.f ađ . 2 2 0 Q hbR k = 8*1700*2*0,503* 2 2 8.3*35*57 13436 =40 cm Vậy chọn đai 8, U = 20 cm Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 57 . + Nếu Fa < Fa ct thì lấy Fa=Fa ct để bố trí cốt thép. IV.1 Tính cốt thép dầm tầng 1: Tính cốt dọc dầm nhịp 12(phần tử 51) Kích thớc : 60x35 cm Giả. tiết diện để tính lại. Nếu không tăng kích thớc tiết diện thì phải đặt cốt thép chịu nén F a và tính toán theo tiết diện đặt cốt kép. Tính toán với