ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT QUY TRÌNH MỚI Giáo viên hướng dẫn : Bộ môn :Công Trình Sinh viên thực : Lớp : ĐỀ BÀI: Thiết kế dầm cho cầu đường ô tô nhịp giản đơn,bằng BTCT,thi công phương pháp đúc riêng dầm công trường tải trọng cho trước I SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH Chiều dài nhịp: :l= 20 m Hoạt tải :HL-93 Khoảng cách tim hai dầm :240 cm Bề rộng chế tạo cánh :bf = 160 cm Tĩnh tải mặt cầu rải đều(DW) 5.5 Kn/m Hệ số phân bố ngang tính cho mgM =0,7 mômen Hệ số phân bố ngang tính cho lực mgQ =0,7 cắt Hệ số phân bố ngang tính cho độ mg =0,6 võng Hệ số cấp đường K=0,65 Độ võng cho phép hoạt tải 1/800 Vật liệu(cốt thép theo ASTM Cốt thép chịu lực: fy =420MPa 615M): Cốt đai: fy =520 Mpa Bê tông fc’ =28 MPa Quy trình thiết kế cầu 22TCN272-2005 II YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG Trang1 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP A-TÍNH TOÁN: Chọn mặt cắt ngang dầm Tính mômen,lực cắt lớn tải gây Vẽ biểu đồ bao mômen,lực cắt tải gây Tính,bố trí cốt thép dọc chủ mặt cắt nhịp Tinh,bố trí cốt thép đa Tính toán kiểm soát nứt Tính độ võng hoạt tải gây Xác đinh vị trí cốt thép,vẽ biểu đồ bao vật liệu Thuyết minh đánh máy giấy A4 B-BẢN VẼ: 10 Thể khổ giấy A1 11 Vẽ mặt dầm,vẽ mặt cắt đại diện 12 Vẽ biểu đồ bao vật liệu 13 Bóc tách cốt thép,thống kê vật liệu I XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM: 1.1Chiều cao dầm h Chiều cao dầm h chọn theo điều kiện cường độ điều kiện độ võng,thông thường dầm BTCT chiều cao thỏa mãn điều kiện cường độ đạt yêu cầu độ võng Chiều cao dầm chọn không thay đổi suốt chiều dài nhịp,chọn theo công thức kinh nghiệm: h =( 1 ÷ )l 10 20 h =(1÷ 2) m Chiều cao nhỏ theo quy định quy trình: hmin =0,07×20=1.4 m Trên sở chọn chiều cao dầm h=150 cm =1.5 m Mặt cắt ngang dầm Trang2 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP 100 180 1600 1500 100 200 200 80 80 360 1.2 Bề rộng sườn dầm bw Tại mặt cắt gối dầm,chiều rộng sườn dầm định theo tính toán ứng suất kéo chủ Chiều rộng bw chọn chủ yếu theo yêu cầu thi công cho dễ đổ BT với chất lượng tốt Theo yêu cầu đó,ta chon chiều rộng sườn bw=20cm 1.3Chiều dày cánh hf Chiều dày cánh chọn phụ thuộc vào điều kiện chịu lực vị trí xe tham gia chịu lực tổng thể với phận khác Theo kinh nghiệm hf=18(cm) 1.4 Chiều rộng cánh bf Theo điều kiện đè cho: b=160cm 1.5Chọn kích thước bầu dầm bl,hl: hl=20cm bl=36cm 1.6Tính sơ trọng lượng thân dầm 1(m) dài: - Diện tích mặt cắt dầm A=0,18x1,6+0,1x0,1+0,08x0,08+(1,5-0,18-0,2)x0,2+0,2x0,36=0.6004(m2) Wdc=A×γ=0.662×24=14,41 (KN/m) Trong γ=24KN/m3: trọng lượng riêng bê tông - Xác định bề rộng cánh tính toán Trang3 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP Bể rộng cánh tính toán dầm bên không lấy trị số nhỏ ba trị số sau: - 23 L= =5m với L chiều dài nhịp hữu hiệu 4 - Khoảng cách tim dầm:240cm - 12 lần bề dày cánh bể rộng sườn dầm: 12hf+bw=12×18+20=236 cm - Và bề rộng cánh tính toán không lớn bề rộng cánh chê tạo bf=160cm Vậy bề rộng cánh hữu hiệu b=160cm Quy đổi tiết diện tính toán: - Diện tích tam giác chỗ vát cánh: S1=10×10/2=50 cm2 - Chiều dày cánh quy đổi: qd S1 × 50 h f =hf+ b − b = 18+ =18,7cm= 187mm 160 − 20 w - Diện tích tam giác chỗ vát bầu dầm: S2 =8x8/2=32cm2 - Chiều cao bầu dầm mới: 2S 2 x32 h 1qd =hf+ b − b =20+ =24cm=240mm 36 − 20 w 1500 187 Mặt cắt ngang tính toán 1600 240 200 360 Trang4 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP II TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT GIỮA DẦM Tính moomen tính toán ứng với trạng thái giới hạn cường độ,tính mặt cắt nhịp; M=η{(1,25×wdc+1,5×wdw)+mgM[1,75×LL1+1,75×k×LLM×(1+IM)]}×wM Trong đó: LLL :Tải trọng rải (9,3kN/m) tan dem LL M = 20.68 :Hoạt tải tương đương xe trục thiết kế ứng với đ.a.h M mặt cắt nhịp(KN/m) truck LL M = 24.76 :Hoạt tải tương đương xe tải thiết kế ứng với đ.a.h M mặt cắt nhịp(KN/m) Mg M = 0.7 :Hệ số phân bố ngang tính cho mômen (đã tính hệ số xe m) Wdc = 14.41 :Trọng lượng dầm dv chiều dài (KN/m) Wdw = 5.5 :Trọng lượng lớp mặt cầu tiện ích công cộng đơn vị chiều dài(tính cho dầm(KN/m)) (1+IM) = 1,25 : Hế số xung kích ωM = 50 :Diện tích đ.a.h M (m2) K = 0,65 :Hệ số HL-93 Thay số: M=0.95×{(1.25×14.41 +1.5×5.5)+0.7×[1.75×9.3+1.75×0.65×24.76× (1+0.25)]} ×50 = 2952.2 (KN.m) Giả sử chiều cao hữu hiệu dầm: d=(0,8÷0,9)h chọn d=135 (cm) Giả sử trục trung hòa qua dầm ta có: Mn=0,85×a×bw×f 'c (d-a/2)+0,85×βl(b-bw)×hf×f 'c (d-hf/2) Mu=ΦMn Trong đó: Mn:Mômen kháng danh định Mu=2952.2 (KN.m) Φ:Hệ số kháng(với dầm chịu kéo uốn lấy:Φ=0,9 As:Diện tích cốt thép chịu kéo Fy=420 Mpa:Giới hạn chảy cốt thép dọc chủ f 'c =28 Mpa:Cường độ chịu nén BT tuổi 28 ngày Βl:Hệ số quy đổi chiều cao vùng nén xác định =0,85 28MPa ≥ f 'c Vậy theo điều kiện đầu f 'c =28MPa nên ta có βl=0.85 hf=0.18714 m :chiều dày cánh sau quy đổi Trang5 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP a=βlc:Chiều cao khối ứng suất chữ nhật tương đương  Mu  −Mf φ  Ta có a=d 1 − − 0,85 × f c' × bw × d           Với Mf=0,85×βl× (b-bw)×hf×f 'c (d-hf/2) Thay số liệu vào ta có: Mf =0,85×0,85× (1,6 – 0,2) × 0,187 × (28 × 10 ) × (1.35 – 0,187/2) = 6654.69(KN.m) M u 2959.2 = 0,9 = 3288 KN.m< Mf => a0,03× f ×=0,03× 100%=0.2%(thỏa mãn) 420 y Vậy lượng cốt thép tối thiểu thỏa mãn III XÁC ĐỊNH NỘI LỰC: 1.Tính toán mômen lực cắt vị trí Vẽ đ.a.h mômen lực cắt +chiều dại nhịp:l=20(m) +chia dầm thành 10 đoạn ứng với mặt cắt từ đến 10,mỗi đoạn dài 2m Đường ảnh hưởng mômen tiết diện: 1.8 3.2 4.2 4.8 Các công thức tính toán giá trị mômen,lực cắt mặt cắt thứ i theo trạng thái giới hạn cường độ: Mi=η { (1,25 × wdc + 1,5 × wdw ) + mg M [1,75 × LLl + 1,75 × k × LLM (1 + IM )]} × wM Qi=η {(1,25 × wdc + 1,5 × wdw ) × wQ + mg Q [1,75 × LLl + 1,75 × k × LLQ × (1 + IM )]} × w1Q Các công thức tính toán giá trị mômen.lực cắt mặt cắt thứ i theo trạng thái giới hạn sử dụng: Mi=1× { ( wdc + wdw ) + mg M [ LLl + LLM × k (1 + IM )]} wM Qi=1× {( wdc + wdw ) × wQ + mg Q [ LLl + LLQ × k (1 + IM )]} w1Q Trang8 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP Trong đó: w dw ;wdc : Tĩnh tải rải trọng lượng thân dầm(KNm) wM : Diện tích đ.a.h mômen mặt cắt thứ i wQ : Tổng đại số diện tích đ.a.h lực cắt w lQ : Diện tích phần lớn đ.a.h lực cắt LLM : Hoạt tải tương ứng với đ.a.h mômen lực cắt mặt cắt thứ i LLQ : Hoạt tải tương ứng với đ.a.h lực cắt mặt cắt thứ i mgM;mgQ : Hệ số phân bố ngang tinh cho mômen lực cắt LLL=9,3KN/m : Tải trọng rải (l+IM) : Hệ số xung kích,lấy=1,25 Η : Hệ số điều chỉnh tải trọng xác định công thức η = ηd × ηR × ηl ≥ 0,95 với đường quốc lộ trạng thái giới hạn cường độ I: ηd = 0,95; ηR = 1,05; ηl = 0,95 với trạng thái giới hạn sử dụng η=1 Bảng giá trị mômen xi (m) α wmi ( m2 ) LLmi truck LLMi tan dem cd sd M i (kNm) M i (kNm) (KN/m) (KN/m) 0.1 18 27.26 21.25 1107.72 754.50 0.2 32 26.65 21.16 1950.63 1330.11 0.3 42 26.02 21.03 2535.43 1730.87 0.4 48 25.39 20.86 2868.85 1960.88 10 0.5 50 24.76 20.68 2958.61 2024.61 Biêu Đồ Bao Mômen (KN.m) Trang9 SV: 1107.72 1950.63 2535.43 2868.85 2958.61 2958.61 2868.85 2535.43 1950.63 1107.72 Ta vẽ biểu đồ bao mômen cho dầm trạng thái giới hạn cường ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP Đường ảnh hưởng lực cắt tiết diện 10 ÐAH Q0 ÐAH Q1 ÐAH Q2 ÐAH Q3 ÐAH Q4 ÐAH Q5 Bảng Giá Trị Lực Cắt : xi (m) l i (m) w Q ( m ) wQl (m ) LLQi truck (kN / m) LLQi tan dem cd sd Qi (kN ) Qi (kN ) 621.22 422.67 (kn / m) 20 10 10 27.880 21.3400 18 8.0 30.400 23.6300 520.00 351.98 16 6.4 33.400 26.4700 421.01 282.64 14 4.9 36.990 30.0800 324.16 214.59 12 3.6 41.330 34.8300 229.52 147.86 10 10 2.5 46.510 41.3600 137.00 82.41 Biểu Đồ Bao Lực Cắt Ở Trạng Thái Cường Độ: Trang10 SV: 520.00 421.01 324.16 137.00 229.52 137.00 229.52 324.16 421.01 520.00 621.22 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP Biểu đồ bao Q (KN) 2.VẼ VẬT LIỆU BIỂU ĐỒ BAO Tính toán mômen kháng tính toán dầm bị cắt uốn côt thép: Kết tính toán thể bảng sau: Số lần Số Diện tích cắt As còn lại lại(cm2) 12 6120 10 77.40 64.50 51.60 d(cm) 12.0 10.5 10.12 9.50 a(cm) Vị trí trục trung hòa Qua cánh 6.75 Qua cánh 5.625 Qua cánh 4.500 Qua cánh 3.375 Qua cánh Mr(KN m) 3114.36 2635.06 2122.51 1603.30 Hiệu chỉnh biểu đồ bao mômen Do điều kiện lượng cốt thép tối thiểu:Mr ≥ min{1,2Mcr;1,33Mu} nên Mu≤0,9Mcr điều kiện lượng côt thép tối thiểu Mr≥ 1,33Mu.Điều có nghĩa khả chịu lực dầm phải bao đường M M cr cr = g r t =498.519 (KN.m) Trang11 SV: f I y Mu Mu≤0,9Mcr ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP Trong đó: f = 0,63 f ' = 0.63 28 = 3.33 Mpa : Cường độ chịu kéo uốn y = 996.051 mm: Khoảng cách từ trục trung hòa đến thớ r c t chịu kéo I =14893524.73 cm : Mômen quán tính mặt cát nguyên bê tông xung quanh trục Nội suy tung độ biểu đồ bao moomen xác định vị trí Mu=1,2Mcr Mu=0,9Mcr thông qua xl=1080mm ; x2=810 mm g D E D C B C B A 1500 E 1107.72 10000 1950.63 2535.43 2868.85 A 2958.61 Mu(KNm) 0.9Mcr 1.2Mcr X1=810 X2=1080 2122.51 2635.06 4/3Mu Mu 3114.36 Biểu đô mômen sau hiệu chỉnh Xác định điểm cắt lý thuyết Điểm cắt lý thuyết mà theo yêu cầu uốn không cần cốt thép dài Để xác định điểm cắt lý thuyết ta cần vẽ biểu đồ moomen tính toán Mu xác định điểm giao biểu đồ ΦMn Xác định điểm cắt thực tế Từ điểm cắt lý thuyết cần kéo dài phía moomen đoạn ll.chiều dài ll lấy trị số lớn trị số sau: -chiều cao hữu hiệu tiết diện:d=1380mm -15 lần đường kính danh định:15x25=375 mm -1/20 lần nhịp:1/20x20000=1000mm =>chọn ll=1400mm Trang12 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP Đồng thời chiều dài không nhỏ chiều dài phát triển lực ld.Chiều dài ld gọi chiều dài khai triển hay chiều dài phát triển lực đoạn mà cốt thép dính bám với BT để đạt cường độ tính toán Chiều dài khai triển ld kéo lấy sau: Chiều dài triển khai cốt thép kéo ld,phải không nhỏ tích số chiều dài triển khai cốt thép kéo ldb quy định đây,nhân với hệ số điều chỉnh hệ số quy định quy trình.Chiều dài triển khai cốt thép kéo không nhỏ 300mm Chiều dài triển khai cốt thép ldb(mm) sử dụng với cốt thép dọc sử dụng thép sô 25 ldb= 0,02 Ab f y f ' c = 0,02 x510 x 420 28 =810 (mm) Đồng thời ldb≥0,06×db×fy=0,06×25.4×420=640.08 (mm) Trong Ab =510 :diện tích số 29 (mm2) fy =420MPa:cường độ chảy quy định cốt thép f 'c =28 MPa:cường độ chịu nén quy định BT tuổi 28 ngày db =25.4 mm:đường kính thanh(mm) Hệ số điều chỉnh làm tăng ld:1,4 Act 59.432 Hệ số điều chỉnh làm giảm ld: A = = 0.9709 61.2 tt ld=640.08×1.4×0.9709 = 870.035 (mm) Chọn ld=1000(mm) Với: Act=59.432(cm2) Diện tích cần thiết theo tính toán Att=61.2(cm2) Diện tích thực tế bố trí Cốt thép chịu kéo kéo dài cách uốn cong qua thân dầm kết thúc vùng BT chịu nén với chiều dài triển khai ld tới mặt cắt thiết kế có the kéo dài liên tục lên mặt đối diện côt thép Trang13 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP C D B A 1500 E E D 1107.72 1950.63 C 10000 2535.43 B 2868.85 A 2958.61 Mu(KNm) 0.9Mcr 1.2Mcr X1=810 X2=1080 2122.51 2635.06 4/3MuMu 3114.36 Ld=1000 L1=1400 IV TÍNH TOÁN CHỐNG CẮT Biểu thức kiểm toán φVn > Vu Vn : Sức kháng danh định,được lấy giá trị nhỏ Vn=Vc+Vs (N) Hoặc Vn=0,25f 'c bvdv (N) Vc=0,083β f c' dvbv (N) Vs= Av f v d v (cot gθ + cot gα ) sin α (N) s Trong đó: • Chiều cao chịu cắt hữu hiệu dv,xác định khoảng cách cánh tay đòn nội ngẫu lực Trường hợp tính theo tiết diện chữ nhật cốt thép đơn dv =d-a/2.Đồng thời dv = max{0,9d; 0,72h} Vậy : dv = max{0,9d; 0,72h; d-a/2} 0,9de = 0,9×1380= 1242.00 (mm) 0,72h = 0,72×1500 = 1080 (mm) d-a/2 = 1380 – 67.5 = 1346.25 (mm) + bv :Bề rộng bụng hữu hiệu,lấy băng bụng nhỏ chiều cao dv,vậy bv=bw=20cm Từ ta thấy dv = 1346.25mm + s(mm) :Bước cốt thép đai Trang14 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP + β :Hệ số khả BT bị nứt chéo truyền lực kéo + θ: :Góc nghiêng ứng suất nén chéo + β, θ: xác định cách tra đồ thị tra bảng + α :Góc nghiêng cốt thép ngang với trục dọc,bố trí cốt thép đai vuông với trục dầm nên α=90  + Hệ số sức kháng cắt,với BT thường Φ=0,9 Av : Diện tích cốt thép bị cắt cự ly s(mm) Vs : Khả chịu lực cắt BT (N) Vu : Lực cắt tính toán(N) Kiểm tra điều kiện chịu lực cắt theo khả chịu lực BT vùng nén: + Xét mặt cắt cách gối khoảng dv=1346.25 mm.Xác định nội lực đường bao băng phương pháp nội lực: Vu=553.09(KN) Mu= 745.63 (KNm) ΦVn = Φ(0,25f 'c bvdv) =0,9x0.25x28x200x1346.25=1696.28x103 (N) = 1696.28(KN) Vu = 553.09 KN < ΦVn = 1696.28 KN => Đạt Tính góc θ hệ số β: +Tính toán ứng suất cắt Vu 553.09 × 10 V= φ × d × b = =2.28N/mm2 , × 1346 25 × 200 v v v 2.28 +Tính tỉ số ứng suất f ' = = 0,081 < 0,25 28 c +Giả sử trị số góc θ=40  tính biến dạng cốt thép chịu kéo theo công thức Mu + 0,5 × Vu × cot gθ dv E s × As εx= M u = 745.63kN.m dv=1346.25 (mm) Es=2.105 (MPa) As=3060(mm2 )(khi kéo gối cắt lại thanh) εx=1.44×10-3 Tra bảng ta θ =39o.Tính lại εx=1.46×10-3 Tiếp tục tra bảng ta θ =39  Tính lại εx=1.46×10-3 Giá trị θ, εx hội tụ Vậy ta lấy θ =39  Tra bảng ta β=1.8 Khả chịu lực cắt BT Vc=0,083×β f c' ×dv×bv=0,083×1.8× 28 ×200×1346.25=272.51×103(N) Yêu cầu khả chịu lực cắt cần thiết côt thép: Trang15 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP Vs=Vn-Vc= 553.09 × 10 -212.86×103=401688.6(N) 0,9 Khoảng cách bố trí cốt thép đai lớn Smax= Av × f y × d v × cot gθ Vs fy=420MPa:giới hạn chảy quy định với côt thép đai θ =39 ° :góc nghiêng với ứng suất nén chéo Dv=1346.25 mm Vs=401688.61(N) Av:diện tích cốt thép đai(mm2) Chọn côt thép đai số 10,đường kính danh định d=9,5mm,diện tích mặt cắt ngang cốt thép đai là: Av=2×71=142mm2 Vậy ta tính Smax= 142 × 420 × 1346.25 × cot g 29 ° =305.60 (mm) 401688.61 Ta chọn khoảng cách bố trí cốt đai s=24cm Kiểm tra lượng cốt thép đai tối thiểu bv s Av≥0,083 f c' f =0,083 28 y 200x 240 =40.54 mm2 420 Mà Av=142mm2 > A vmin =40.54 mm2=>thỏa mãn Kiểm tra khoảng cách tối đa côt thép đai Ta có 0,1f 'c ×dv×bv=0,1×28×1346.25×200=753.9×103(N)>Vu=553.09×103(N) Nên ta kiểm tra theo điều kiện sau: s≤0,8dv s=240mm≤0,8dv=0,8×1346.25=1077 mm => thỏa mãn s≤600mm => thỏa mãn Kiểm tra điều kiện đảm bảo cho cốt thép dọc không bị chảy tác dụng tổ hợp mômen,lực dọc trục lực cắt: Khả chịu lực cắt cốt thép đai: Vs= Av × f y × cot gθ s = 142 × 420 × 1346.25 × cot g (39  ) = 413.13×103 (N) 240 Asfy=3060x420=1285.2×103 (N) M u  Vu   745.63 × 10  553.09 × 10   − 0,5Vs  cotg θ = − 0,5 × 413.13 × 10  cotg(39  ) + + d vφ  φ 0,9 1346.25 × 0,9    =974.85×103 (N) M V  u Asfy > d φ +  u − 0,5Vs  cotg θ =>đạt v φ  Trang16 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP VI:TÍNH TOÁN KIỂM TOÁN NỨT: 187 Tại mặt cắt tuỳ vào giá trị nội lực bêtông bị nứt hay không.Vì để tính toán kiểm toán nứt ta kiểm tra xem mặt cắt có bị nứt hay không Để tính toán xem mặt cắt có bị nưt hay không người ta coi phân bố ứng suất mặt cắt ngang tuyến tính ứng suất kéo fc bêtông Mặt cắt ngang tính toán 1600 1500 TTH 240 yt 200 360 Diện tích mặt cắt ngang: Ag =18.7x160+(150-24-18.7)x20+36x24=6002 (cm ) Xác định vị trí trục trung hòa: yt = 18.7 x160 x140.65 + (150 − 18.7 − 24) x 20 x77.65 + 24 x36 x12 = 99.61 (cm) 6002 Mômen quán tính tiết diện nguyên: 107.3 160 x18.7 +160×18.7× (140.65 – 99.6051 ) +20×107.3× (24+ 12 3 20 × 107.3.3 36 × 24 + + 36 × 24 × (99.6051 − 12) = 14893524.73(cm ) - 99.6051 ) + 12 12 Ig = -Tính ứng suất tiết diện nguyên: Trang17 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP fc = Ma 2025.11x10 −3 yt = × 99.61 = 13.54 MPa Ig 14893524.73 × 10 −8 -Cường độ kéo uốn bê tông: ' f r = 0,63 f c = 0,63 28 = 3,3MPa ⇒ f c > 0,8 f r Vậy mặt cắt bị nứt Xác định khả chịu kéo lớn cốt thép trạng thái giới hạn sử dụng :  Z  f sa =  ;0,6 f y  1/  (dxA)  +Trong đó: +dc:chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo tâm gần theo bố trí cốt thép dọc ta có:dc=45(mm) +A:diện tích phần bê tông có trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo tạo mặt cắt ngang đường thẳng song song với trục trung hòa chia số lượng diện tích phần bê tông bọc cốt thép cần tìm: (20 × 36 × 20 / 2) + (36 − × 8) × × (20 + / 2) + (2 × (0.5 × × (20 + / 3))) + (20 × ξ × (20 + ξ / 2)) yA 20 × 36 + 82 + (36 − × 8) × + 20 × ξ =14,14 giải phương trình bậc hai ta tìm được:X=9.89(cm) dt A = 20 x36 + x8 + 20 x8 + 9.89 = 953.89(cm) 9.89 200 80 dt A = 7949.083(mm) 12 200 80 A= 360 360 Z : Thông số bề rộng vết nứt xét điều kiện bình thường Z= 30000 N/mm Trang18 SV: ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THẾP Z 30000 = = 422.615MPa 1/ (d c A) (45 x7949.083)1 / ⇒ 0,6 f y = 0,6 × 420 = 252MPa ⇒ => f sa = 252MPa Tính toán ứng suất sử dụng cốt thép: - Tính diện tích tương đương tiết diện bị nứt E s = 2.10 MPa E c = 0,043 y c 1, f ' c = 0,043 × 24001,5 28 = 2675,49MPa 2.10 = 7,48 ⇒ chọn n =7 n= 2675,49 -Xác định vị trí trục trung hòa dựa vào phương trình mômen tĩnh với trục trung hòa không S= H f (b − bw) (h – y - h f )+ b w (h - y) h− y - n As (y y A ) 18.7 (150 − y ) S= 18.7× (160-20) × (150 – y )+20× -7×90.3× (y-14.14)=0 2 Giải y=67.98 cm M a Tính ứng suất cốt thép : f s =n I (y-d ) cr Tính mômen quán tính tiết diện nứt : 18.7 20 × (150 − 67.98) 140 × 18.7 ) + I cr = +140×18.7×(150-67.98+7 × 90.3 × (67.982 12 14.14) =1941.25x104 cm fs= × 2025.11 × 10 × (679.8 − 141.4) = 39.316 MPa 1941.25 × 10 f s =39.316 Mpa > f sa =252MPa ⇒ Đạt Trang19 SV: ... mômen Kiểm tra l ợng cốt thép tối đa: a 67.5 c = β d = 0,85 × 1380 =0.0575