Đồ án Trường trung học phổ thông Nguyễn Văn Trỗi

nhóm thép, đơn vị MPa - Chọn đường kính thép Þ khoảng cách giữa các thanh thép : Từ đẳng thức : Với: aS diện tích 1 thanh thép (mm2) aTT khoảng cách cốt thép theo tính toán (mm) Nếu chọn đơn vị a là cm Þ 1m đổi ra = 1000 mm Þ (mm). - Tính hàm lượng cốt thép : . - Trong sàn µ = 0,3 ¸ 0,9% là hợp lý và µ > µmin = 0,05%. ( thường lấy 0,1% ). - Việc bố trí cốt thép cần phải phối hợp cốt thép giữa các ô sàn với nhau, khoảng cách cốt thép bố trí aBT £ aTT và tính lại diện tích cốt thép bố trí AsBT theo khoảng cách aBT :As bố trí - Tính lại hàm lượng cốt thép : . YÊU CẦU CẤU TẠO SÀN : 5.1. Khoảng cách lớp bảo vệ : abv = khoảng cách từ mép BT đến đáy cốt thép. abv = 10 mm đối với h ≤ 100 mm. abv = 15 mm đối với h > 100 mm. ÞKhoảng cách từ mép bêtông đến trọng tâm cốt thép a: a = abv + d1/2 hoặc a = abv + d1 + d2/2 d2 (đường kính lớp thép trên) d1 (đường kính lớp thép dưới) Đối với cốt thép chịu momen dương thì a của 2 phương khác nhau. Do momen theo phương cạnh ngắn thường lớn hơn momen theo phương cạnh dài nên người ta thường đặt thép cạnh ngắn nằm dưới để tăng ho. 5.2. Khoảng cách của cốt thép : - Khoảng cách giữa các cốt thép chịu lực a = 70 -:- 200 mm. - Cốt thép phân bố (cốt thép đặt theo phương cạnh dài đối với sàn bản dầm) không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1 >= 3; không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/l1 < 3. Khoảng cách các thanh ≤ 350mm, đường kính cốt thép phân bố ≤ đường kính cốt thép chịu lực. Chiều dài thép mũ : Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng tính. CHƯƠNG II TÍNH TOÁN DẦM PHỤ D1 TRỤC B TÍNH TOÁN DẦM PHỤ D2 TRỤC D TÍNH TOÁN DẦM PHỤ D3 TRỤC C COS 7.200m GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : GVC.ThS. PHẠM BÁ LỘC SINH VIÊN THỰC HIỆN : BÙI TIẾN DŨNG LỚP : 28X1A-NT A/TÍNH TOÁN DẦM PHỤ D1 TRỤC B (Từ trục 3 đến trục 11) I. CHON KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN & TẢI TRỌNG TÁC DỤNG: 1. Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D1: 2. Kích thước dầm D1: a. Sơ đồ tính: Dầm D1 là dầm liên tục nhiều nhịp, kéo dài từ trục 3 đến trục 11 b. Xác định chiều cao dầm: Xác định theo nhịp của dầm: Chọn chiều cao hd = 300 mm c. Xác định bề rộng dầm: Bề rộng dầm được chọn theo chiều cao của dầm, theo công thức: bd = (0,3 ÷ 0,5)hd = (0,3 ¸0,5).300 = 90 ¸150 mm Chọn b = 200mm 3. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm: - Tải trọng do sàn truyền vào: gstd (kN/m) - Tải trọng do trọng lượng bản thân dầm và lớp vữa trát: g0 ( kN/m) - Tải trọng do tường và cửa truyền vào ( gt ) (kN/m) a. Tĩnh tải: (gd) a.1. Tĩnh tải do sàn hai bên truyền vào: ( gstđ ) Xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố đều theo diện chịu tải. Từ các góc bản, vẽ đường phân giác Þ chia sàn thành các phần bằng nhau 1,2,3,4 + Phần 1 truyền vào dầm D1. + Phần 2 truyền vào dầm D2. + Phần 3 truyền vào dầm D3. + Phần 4 truyền vào dầm D4. Do đó khi tính dầm phụ D1 trục B thì phần 1 của ô S4 và ô S8 truyền vào dầm. Để thuận tiện cho việc xác định nội lực ta quy đổi tải trọng phân bố dạng hình thang và hình tam giác về tải trọng phân bố tương đương. - Khi tính dầm D1 trục B chỉ có tải trọng phân bố hình thang: gtđ Dạng ban đầu Dạng quy đổi gstđ = (1-2.b2+b3).gb.l1/2; Với b = Trong đó: l1 : Kích thước cạnh ngắn của ô sàn l2 : Kích thước cạnh dài của ô sàn + Các ô sàn S4có kích thước: l1 = 3,9m; l2 = 4,0m => gstđ = (1-2.b12+b13).gb.l1/2 =(1-2.0,48752+0,48753). gb.l1/2 = 0,641.gb.l1/2 + Các ô sàn S8 có kích thước: l1 = 2,8m; l2 = 4,0m => gstđ = (1-2.b22+b23).gb.l1/2 =(1-2.0,352+0,353).gb.l1/2 = 0,798.gb.l1/2 BảngII.1a Tĩnh tải phân bố do sàn truyền vào dầm D1: STT TRỤC NHỊP Ô SÀN l1(m) gSÀN (KN/m2) gtđ gStđ (KN/m) 1 3-4 1-2 S4 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 7,983 S8 2,8 3,3724 0,798.gb.l1/2= 3,768 2 4-5 2-3 S4 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 7,983 S8 2,8 3,3724 0,798.gb.l1/2= 3,768 3 5-6 3-4 S4 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 7,983 S8 2,8 3,3724 0,798.gb.l1/2= 3,768 4 6-7 4-5 S4 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 7,983 S8 2,8 3,3724 0,798.gb.l1/2= 3,768 5 7-8 5-6 S4 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 7,983 S8 2,8 3,3724 0,798.gb.l1/2= 3,768 6 8-9 6-7 S4 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 7,983 S8 2,8 3,3724 0,798.gb.l1/2= 3,768 7 9-10 7-8 S4 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 7,983 S8 2,8 3,3724 0,798.gb.l1/2= 3,768 8 10-11 8-9 S4 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 7,983 S8 2,8 3,3724 0,798.gb.l1/2= 3,768 Trong đó: gs: Tĩnh tải phân bố trên sàn đã được tính toán ở phần tính sàn. a.2. Trọng lượng bản thân dầm:(g0 ) Phần sàn giao nhau với dầm được tính vào trọng lượng sàn Þ Trọng lượng bản thân của dầm chỉ tính với phần không giao với sàn: Trọng lượng bản thân dầm (20x30)cm. Lớp vữa trát dày 1,5 cm trát 2 mặt : go = (h – hb).b.gbt.n +[2.(h-hb)+b].dtr.gtr.n = (0,3-0,09).0,2.25.1,1+[2.(0,3-0,09)+0,2].0,015.16.1,3 = 1,348(KN/m) a.3. Tĩnh tải do tường xây trên dầm: ( gt ) - Tường bao che xây gạch ống câu gạch thẻ có trọng lượng đơn vị là: g = 15kN/m3 - Đối với mảng tường có cửa xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng tường và cửa phân bố đều trên dầm. åGt = gt.St + nc.gctc.Sc. Trong đó: gt: Trọng lượng tính toán của 1m2 tường gt = ng.gg.dg + 2ntr.gtr.dtr = 1,1.15.0,2 + 2.0,015.16.1,3= 3,924 KN/m2 St: Diện tích tường trong nhịp đang xét nc: Hệ số độ tin cậy đối với cửa gctc: Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa (gctc = 250 N/m2) = 1,1 . 0,25 = 0,275 (KN/m2) Sc: Diện tích cửa trong nhịp đang xét Tải trọng tường + cửa phân bố đều trên dầm là: q = - Với nhịp 1-2; 3-4; 5-6; 7-8: åGt = gt.St + nc.gctc.Sc åGt = 3,924.(3,8.3,3 – 1,6.2,4) + 1,1.0,275.2,4.1,6 åGt = 35,300 KN => q = åGt/ld = 35,300/4,0= 8,825 KN/m - Với nhịp 2-3; 4-5; 6-7; 8-9: åGt = gt.St + nc.gctc.Sc åGt = 3,924.(3,8.3,3-2,2.1,6) + 1,1.0,275.2,2.1,6 = 36,459 KN => q = åGt/ld =36,459/4,0 = 9,115 KN/m b. Hoạt tải: Là hoạt tải do hai bên sàn truyền vào, dạng truyền tải trọng vào dầm như tĩnh tải. Ô sàn S4 (phòng học) có Ps = 2,4KN/m2 Ô sàn S8 (sảnh, hành lang) có Ps = 4,8KN/m2 Pstđ = (1-2.b12+b13).Ps.l1/2 (b1 đã tính được ở trên) BảngII.2a Tính hoạt tải phân bố do sàn truyền vào dầm D1: STT TRỤC NHỊP Ô SÀN l1(m) PSÀN (KN/m2) ptđ PStđ (KN/m) 1 3-4 1-2 S4 3,9 2,4 0,641.Ps.l1/2= 3,000 8,362 S8 2,8 4,8 0,798.Ps.l1/2= 5,363 2 4-5 2-3 S4 3,9 2,4 0,641.Ps.l1/2= 3,000 8,362 S8 2,8 4,8 0,798.Ps.l1/2= 5,363 3 5-6 3-4 S4 3,9 2,4 0,641.Ps.l1/2= 3,000 8,362 S8 2,8 4,8 0,798.Ps.l1/2= 5,363 4 6-7 4-5 S4 3,9 2,4 0,641.Ps.l1/2= 3,000 8,362 S8 2,8 4,8 0,798.Ps.l1/2= 5,363 5 7-8 5-6 S4 3,9 2,4 0,641.Ps.l1/2= 3,000 8,362 S8 2,8 4,8 0,798.Ps.l1/2= 5,363 6 8-9 6-7 S4 3,9 2,4 0,641.Ps.l1/2= 3,000 8,362 S8 2,8 4,8 0,798.Ps.l1/2= 5,363 7 9-10 7-8 S4 3,9 2,4 0,641.Ps.l1/2= 3,000 8,362 S8 2,8 4,8 0,798.Ps.l1/2= 5,363 8 10-11 8-9 S4 3,9 2,4 0,641.Ps.l1/2= 3,000 8,362 S8 2,8 4,8 0,798.Ps.l1/2= 5,363 Với PSÀN : Hoạt tải tính toán phân bố trên sàn đã được tính toán ở phần tính sàn 4. Thiết lập sơ đồ chịu tải phân bố của dầm D1: + Xác định tải trọng phân bố tác dụng lên dầm phụ trong đoạn nhịp l=4m qdp = g0 + gstđ +qt (trọng lượng bản thân + trọng lượng sàn truyền vào+ trọng lượng của tường) BảngII.3a Tính tải trọng tác dụng lên dầm phụ D1: STT TRỤC NHỊP TĨNH TẢI TĨNH TẢI (KN/m) HOẠT TẢI (KN/m) g0 (KN/m) gstđ (KN/m) qt (KN/m) 1 3-4 1-2 1,348 7,983 8,225 17,556 8,362 2 4-5 2-3 1,348 7,983 9,115 18,446 8,362 3 5-6 3-4 1,348 7,983 8,225 17,556 8,362 4 6-7 4-5 1,348 7,983 9,115 18,446 8,362 5 7-8 5-6 1,348 7,983 8,225 17,556 8,362 6 8-9 6-7 1,348 7,983 9,115 18,446 8,362 7 9-10 7-8 1,348 7,983 8,225 17,556 8,362 8 10-11 8-9 1,348 7,983 9,115 18,446 8,362 5. Xác định nội lực. 5.1. Phân tích các trường hợp tải trọng: Để thiết kế dầm đảm bảo khả năng chịu lực ta phải xác định nội lực nguy hiểm tại các tiết diện. Ta tiến hành các bước sau: - Chia tải trọng tác dụng lên dầm thành những trường hợp tải trọng và lần lượt vẽ các biểu đồ nội lực cho các trường hợp tải trọng đó (mô men, lực cắt) - Trường hợp tĩnh tải bao gồm tất cả những tĩnh tải tác dụng lên dầm (chỉ có một trường hợp tĩnh tải). * Tĩnh tải: (N/m) * Hoạt tải: (N/m) - Với mỗi trường hợp hoạt tải chỉ tác dụng lên một nhịp của dầm. Như vậy có thể có nhiều trường hợp hoạt tải. - Ta phân tích các trường hợp hoạt tải cho sơ đồ chịu tải của dầm D1 như sau: * Hoạt tải 1: (N/m) * Hoạt tải 2: (N/m) * Hoạt tải 3: (N/m) * Hoạt tải 4: (N/m) * Hoạt tải 5: (N/m) * Hoạt tải 6: (N/m) * Hoạt tải 7: (N/m) * Hoạt tải 8: (N/m) Nhận xét: Do tính đối xứng nên chỉ tính hoạt tải HT1, HT2, HT3, HT4 còn các hoạt tải HT5, HT6, HT7, HT8, được suy từ HT4, HT3, HT2, HT1. II. TÍNH NỘI LỰC TRONG DẦM D1 BẰNG PHƯƠNG PHÁP H.CROSS: a. Xác định độ cứng đơn vị quy ước các thanh Tiết diện dầm là: b = 200, h = 300 mm. Dùng bêtông B20 có mô đun đàn hồi Eb = 27.103 MPa b = 0.5 b = 0 b = 0 b = 0 b = 0 b = 0 b = 0 b = 0 R12=3EJ/4l R12=3EJ/4l R12=3EJ/4l Công thức xác định như sau: Rik = EJ/l : Đối với thanh có hai đầu nút cứng (nhịp giữa dầm) Rik = 3EJ/4l : Đối với thanh có một đầu là khớp 1 đầu ngàm (Nhịp biên) b = 0.5 : Đối với thanh có hai đầu nút cứng (nhịp giữa dầm) b = 0 : Đối với thanh có một đầu là khớp 1 đầu ngàm (Nhịp biên) . b. Xác định hệ số phân phối mô men: - Nút 2 : SR2 = R2-1 + R2-3 = 0,1875EJ + 0,25EJ = 0,4375EJ - Nút 3 : SR3 = R3-2 + R3-4 = 0,25EJ +0,25EJ = 0,5EJ . . - Nút 4: SR4 = R4-3 + R4-5 = 0,25EJ +0,25EJ = 0,5EJ - Nút 5: SR5 = R5-4 + R5-6 = 0,25EJ +0,25EJ = 0,5EJ - Nút 6: SR6 = R6-5 + R6-7 = 0,25EJ +0,25EJ = 0,5EJ - Nút 7: SR7 = R7-6 + R7-8 = 0,25EJ +0,25EJ = 0,5EJ - Nút 8: SR8 = R8-7 + R8-9 = 0,25EJ + 0,1875EJ = 0,4375EJ c. Xác định mô men nút cứng: (Giáo trình Cơ học Kết cấu, sổ tay thực hành Kết cấu công trình của PGS. PTS. Vũ Mạnh Hùng. Có xét dấu theo HCROSS) c.1. Khi tải trọng phân bố đều: Đối với thanh hai đầu ngàm: Đối với thanh có một đầu ngàm, một đầu khớp: . + Tĩnh tải: - Nút 1: M1-2 = 0 Nút 2: M2-1 = M2-3 = Nút 3: M3-2 = M3-4 = Nút 4: M4-3 = M4-5 = Nút 5: M5-4 = M5-6 = Nút 6: M6-5 = M6-7 = Nút 7: M7-6 = M7-8 = Nút 8: M8-7 = M8-9 = - Nút 9: M9-8 = 0 + Hoạt tải 1: - Nút 1 : M1-2 = 0 M2-1 = - M2-3 = 0 + Hoạt tải 2: Nút 2: M2-1 = 0 M2-3 = . M3-2= M3-4 = 0 + Hoạt tải 3: Nút 3: M3-2= 0 M3-4= M4-3= M4-5= 0. + Hoạt tải 4: Nút 4: M4-3= 0 M4-5= M5-4= M5-6= 0 Kết quả phân phối moment trường hợp tĩnh tải, trường hợp hoạt tải được thể hiện trong các Bảng II.4a đến Bảng II.14 Căn cứ vào kết quả trên ta vẽ được biểu đồ nội lực (moment, lực cắt) do trường hợp tĩnh tải, các trường hợp hoạt tải gây ra. Bảng II.4a. Bảng số liệu tĩnh tải theo phương pháp H.Cross Bảng II.5a. Bảng số liệu hoạt tải theo phương pháp H.Cross BIỂU ĐỒ NỘI LỰC ( MOMENT M VÀ LỰC CẮT Q) Trường hợp do tĩnh tải gây ra: * Moment (kN.m) Lực cắt (kN). Trường hợp do hoạt tải 1 gây ra: * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN) Trường hợp do hoạt tải 2 gây ra: * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN) Trường hợp do hoạt tải 3 gây ra: * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN) Trường hợp do hoạt tải 4 gây ra: * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN) Trường hợp do hoạt tải 5 gây ra: * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN) Trường hợp do hoạt tải 6 gây ra: * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN) Trường hợp do hoạt tải 7 gây ra: * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN) Trường hợp do hoạt tải 8 gây ra: * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN) III/ Tổ hợp nội lực và tính thép cho dầm D1: a. Tổ hợp moment, lực cắt: Do hoạt tải có tính chất bất kỳ (xuất hiện theo quy luật khác nhau) Þ cần tổ hợp để tìm ra những giá trị nguy hiểm nhất của nội lực do hoạt tải gây ra . Từ đó ta tính toán ra tiết diện . Hoạt tải được chia làm các trường hợp, mỗi trường hợp tải trọng chỉ tác dụng lên 1 nhịp, cách này có nhiều ưu điểm: phân tích tải trọng đơn giản, xác định tổ hợp nội lực chính xác định đối với tất cả các tiết diện, cả momen lẫn lực cắt nên được áp dụng nhiều . Mmax = MTT + S(MHT+ ) : tổng các momen do hoạt tải gây ra nếu số dương thì cộng vào, âm thì bỏ qua không cộng vào Mmin = MTT + S(MH- ) Qmax = QTT + S(QHT+ ), Qmin = QTT + S(QHT- ) Þ ½Qmax½ = max í½Qmin ú,ú Qmax½ý. * Kết quả tổ hợp nội lực (moment và lực cắt) được thể hiện tại Bảng II.15a và Bảng II.11a IV. Tính toán cốt thép: * Số liệu tính toán : Cäút theïp trong dáöm tênh theo cáúu kiãûn chëu uäún .Váût liãûu chuí yãúu hiãûn nay laì BTCT. Kãút cáúu BTCT cáön thoía maîn nhæîng yãu cáöu vãö tênh toaïn theo hai nhoïm traûng thaïi giåïi haûn sau: *Nhoïm TTGH 1: nhàòm âaím baío khaí nàng chëu læûc cuía kãút cáúu, cuû thãø: - Khäng bë phaï hoaûi do taïc duûng cuía taíi troüng vaì taïc âäüng. - Khäng bë máút äøn âënh vãö hçnh daïng hoàûc vë trê. - Khäng bë phaï hoaûi vç hiãûn tæåüng moíi cuía váût liãûu. - Khäng bë phaï hoaûi do taïc âäüng âäöng thåìi cuía ngoaûi læûc vaì nhæîng yãúu täú báút låüi cuía mäi træåìng. Âiãöu kiãûn kiãøm tra: S Sgh .Trong âoï : +S: Näüi læûc báút låüi do taíi troüng tênh toaïn gáy ra. + Sgh:khaí nàng chëu læûc cuía kãút cáúu khi noï laìm viãûc åí traûng thaïi giåïi haûn. Khaí nàng naìy phuû thuäüc vaìo kêch thæåïc tiãút diãûn, säú læåüng cäút theïp, cæåìng âäü tênh toaïn cuía bãtäng vaì cäút theïp. * Nhoïm TTGH 2: nhàòm âaím baío sæû laìm viãûc bçnh thæåìng cuía kãút cáúu âãø âaïp æïng âæåüc nhu cáöu sæí duûng, cuû thãø cáön haûn chãú : - Khe næït khäng måí räüng quaï giåïi haûn cho pheïp hoàûc khäng coï vãút næït. - Khäng coï nhæîng biãún daûng quaï giåïi haûn cho pheïp (âäü voîng, goïc xoay, goïc træåüt, dao âäüng ...) 1. Tênh cäút theïp doüc: a. Tại tiết diện ở nhịp: Trçnh tæû tênh toaïn cuû thãø cho tiãút diãûn giæîa nhëp 1-2 nhæ sau: Tương ứng với giá trị mômem dương, bản cánh nằm trong vùng nén, tham gia chịu lực với sườn.Vậy tiết diện tính toán là tiết diện chữ T. Xác định độ vươn của bản cánh Sf nhịp tính toán của dầm : .(L2 – bdc) = . (4-0,4)=0,6m Sf khoảng cách 2 mép trong của dầm : .(L1 – bdp) = . (3,9-0,2)=1,85m 6 x hb =6x0,09 = 0,54m Chon độ vươn của bản cánh bf’ = bdp + 2.Sf. = 0,2 + 2.0,54 = 1,1m Kích thước tiết diện chữ T (bf’ =1,1m, hb = 0,09m, bdp=0,2m, hdp=0,3m) (Hình a: tiết diện ở nhịp) (Hình b: tiết diện ở gối) + Xác định vị trí trục trung hoà: Chiều cao làm việc ho=h - a, giả thiết a = 4cm Þ ho= 0,3 – 0,04=0,26m. Tính: Mf = Rb .bf’.hb .(ho – 0,5.hf’ ). Mf = 11,5.103.0,09.1,1.(0,26 – 0,5.0,09) =244,77 kN.m. Tra bảng nội lực ta có: Mmax = 33,08 (kN.m) < Mf = 244,77 (kN.m) Þ Vậy Mc Mf trục trung hoà qua cánh, tính toán dầm như đối với tiết diện chữ nhật bf’x h = (1,1x0,3)m. = 0,039<= 0,429 +Tính =0,98 Þ Tính = 4,64(cm2). * Chú ý : Tại 1 tiết diện ta có 2 giá trị nội lực tổ hợp Mmax & Mmin : + Nếu Mmax, Mmin ³ 0 Þ Cốt thép dưới tính theo Mmax Cốt thép trên đặt theo cấu tạo (As ³ mmin .b.ho). + Nếu Mmax, Mmin £ 0 Þ Cốt thép trên tính theo½Mmin½ Cốt thép dưới đặt theo cấu tạo (As ³ mmin .b.ho). + Nếu Mmax ³ 0, Mmin £ 0 Þ cốt thép dưới tính theo Mmax Cốt thép trên tính theo ½Mmin½. b. Tại tiết diện ở gối (gối 2) có Mmin = -46,47 KN.m Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh nằm ở vùng chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật (bxh)= (0,2x0,3)m. Chiều cao làm việc ho=h - a, giả thiết a = 4cm Þ ho= 30 - 4=26cm. - Xác định : =0,3<= 0,429 - Kiểm tra điều kiện : * Nếu: Þ Tính cốt đơn : + Tính + Tính =0,82 + Tính diên tích cốt thép: = 7,81(cm2 ) + Tính diên tích cốt thép : =1,58% * Chọn AS sao cho : + > . + Thỏa mãn điều kiện cấu tạo. + Thuận tiện thi công. - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: m = % ³ m min= 0,05% và m = 0,8% ¸1,5% * Nếu: >:thì tăng mác bêtông hoặc tăng tiết diện * Nếu: < : Đặt cốt thép kép. + Trường hợp dặt cốt kép: Cốt thép chịu nén : . Tại tiết diện đang xét có bố trí diện tích cốt thép As chon chiều dày lớp BT bảo vệ a=25mm, khoảng cách thông thủy giữa 2 thanh thép t =30cm => xác định ath => hoth = hdp - ath * Quá trình tính toán thép dọc đựợc thể hiện ở Bảng II.17a 2. Tênh toaïn cäút âai: a- Tênh cäút âai cho nhëp 1-2: Ta coï g =17,556KN/m , p = 8,362 KN/m Choün a= 30mm => h0= h-a = 300-30=270mm, b =200mm Âoaûn dáöm gáön gäúi tæûa 2 coï QA= 63,45KN -Kiãøm tra âiãöu kiãûn tênh toaïn: Q < Qbo q 1= 17,556+= 21,737 kN/m Mb = .Rbt. b.= 2x0,9x0,2x0,272 = 26,244 (kN.m) ==1099mm Qbo= ==17910N =17,91kN Qb3=.Rbt.b.h0= 0,6.(1+0).0,9.200.270=29160N=29,160kN Do Qbo= 17,91 kN < Qb3= 29,160 kN . Nãn láúy Qbo= Qb3= 29,160 kN, tênh laûi C C=== 675mm Tênh : Q = QA- q1.C=63,54-21,737x0,675=48,78 kN Kiãøm tra Q = 48,78 kN > 17,91kN => Nãn cáön phaíi tênh cäút âai. * Kiãøm tra khaí nàng chëu neïn cuía Bã täng theo æïng suáút neïn chênh: QA<Qbt =0,3 Giaí thiãút âàût cäút âai 6, n= 2 nhaïnh, bæåïc âai s= 150mm Tênh Qbt= 0,30,3x1,073x0,885x11,5x200x270= 176911N=176,911kN QA= 63,45kN thoîa maîn yãu cáöu *Tênh cäút theïp âai: Tênh giaï trë Qb1=2x=2x=47,765kN kN QA= 63,45kN < = 79,61 kN Råi vaìo træåìng håüp 2 Tênh qsw = = 16,62 N Tênh = (N/mm) qsw = 16,62N < Nãn tênh laûi qsw= =-=40,47 N/mm Choün laûi âæåìng kênh cäút âai laì 6, n= 2 nhaïnh, bæåïc âai s= 150mm khoaíng caïch cäút âai xaïc âënh nhæ sau: mm Kiãøm tra s theo âiãöu kiãûn s smax == Do âoï ta âàût cäút âai theo âiãöu kiãûn cáúu taûo * Khi h 450: sct = min(150;) = 150 mm Váûy âoaûn tæì gäúi âãún nhëp ta âàût cäút âai 6, n= 2 nhaïnh, khoaíng caïch s = 150 mm. Âoaûn tæì âãún nhëp âàût cäút âai 6, n= 2 nhaïnh, khoaíng caïch s = 200 mm. Tinh tæång tæû cho caïc nhëp coìn laûi, kãt qua thãø hiãûn åí baíng sau: Quá trình tính toán và kết quả thể hiện trong Bảng II.18a B/TÍNH TOÁN DẦM PHỤ DẦM D2 TRỤC D : (Từ trục 12’ đến trục 18) I. CHON KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN & TẢI TRỌNG TÁC DỤNG: 1. Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D2: 2. Kích thước dầm D2: a. Sơ đồ tính: Dầm D2 là dầm liên tục nhiều nhịp, kéo dài từ trục 12’ đến trục 18 b. Xác định chiều cao dầm: Xác định theo nhịp của dầm: Chọn chiều cao hd = 300 mm c. Xác định bề rộng dầm: Bề rộng dầm được chọn theo chiều cao của dầm, theo công thức: bd = (0,3 ÷ 0,5)hd = (0,3 ¸0,5).300 = 90 ¸150 mm, Chọn b = 200mm 3. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm: - Tải trọng do sàn truyền vào: gstd (kN/m) - Tải trọng do trọng lượng bản thân dầm và lớp vữa trát: g0 (kN/m) - Tải trọng do tường và cửa truyền vào( gt ) a. Tĩnh tải: (gd) a.1. Tĩnh tải do sàn hai bên truyền vào: ( gtđ ) Xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố đều theo diện chịu tải. Từ các góc bản vẽ đường phân giác Þ chia sàn thành các phần bằng nhau 1,2,3,4 + Phần 1 truyền vào dầm D1. + Phần 2 truyền vào dầm D2. + Phần 3 truyền vào dầm D3. + Phần 4 truyền vào dầm D4. Do đó khi tính dầm phụ D2 trục D thì phần 1 của S3, S4 và S5 truyền vào tại vị trí dầm đó. Để thuận tiện cho việc xác định nội lực ta quy đổi tải trọng phân bố dạng hình thang và hình tam giác về tải trọng phân bố tương đương. - Khi tính dầm D2 trục D chỉ có tải trọng phân bố hình thang: gtđ Dạng ban đầu Dạng quy đổi gtđ = (1-2.b2+b3).gb.l1/2; Với b = Trong đó: l1 : Kích thước cạnh ngắn của ô sàn l2 : Kích thước cạnh dài của ô sàn + Các ô sàn S4 và S5 có kích thước: l1 = 3,9m; l2 = 4,0m => gtđ = (1-2.b12+b13).gb.l1/2 =(1-2.0,48752+0,48753). gb.l1/2 = 0,641.gb.l1/2 + Các ô sàn S1 có kích thước: l1 = 3,9m; l2 = 5,2m => gtđ = (1-2.b22+b23).gb.l1/2 =(1-2.0,3752+0,3753).gb.l1/2 = 0,7715.gb.l1/2 BảngII.1b Tĩnh tải phân bố do sàn truyền vào dầm D2: STT TRỤC NHỊP Ô SÀN l1(m) gs (kN/m2) gtđ (kN/m) 1 12'-13 1 S5 3,9 5,2204 0,641.gb.l1/2= 6,525 2 13-14 2 S3 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 3 14-15 3 S3 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 4 15-16 4 S3 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 5 16-17 5 S3 3,9 3,3724 0,641.gb.l1/2= 4,215 6 17-18 6 S1 3.9 5,2577 0,7715.gb.l1/2= 7,910 Trong đó: gs: Tĩnh tải phân bố trên sàn đã được tính toán ở phần tính sàn. a.2. Trọng lượng bản thân dầm:(g0 ) Phần sàn giao nhau với dầm được tính vào trọng lượng sàn Þ Trọng lượng bản thân của dầm chỉ tính với phần không giao với sàn: Trọng lượng bản thân dầm (20x30)cm. Lớp vữa trát dày 1,5 cm trát 2 mặt : go = (h – hb).b.gbt.n +[2.(h-hb)+b].dtr.gtr.n = (0,3-0,09).0,2.25.1,1+[2.(0,3-0,09)+0,2].0,015.16.1,3 = 1,348(kN/m) a.3. Tĩnh tải do tường xây trên dầm: ( gt ) - Tường bao che xây gạch ống câu gạch thẻ có trọng lượng đơn vị là: g = 15kN/m3 - Đối với mảng tường có cửa xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng tường và cửa phân bố đều trên dầm. åGt = gt.St + nc.gctc.Sc. Trong đó: gt: Trọng lượng tính toán của 1m2 tường gt = ng.gg.dg + 2ntr.gtr.dtr= 1,1.15.0,2 + 2.0,015.16.1,3= 3,924 kN/m2 St: Diện tích tường trong nhịp đang xét nc: Hệ số độ tin cậy đối với cửa gctc: Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa (gctc = 250 N/m2) = 1,1 . 0,25 = 0,275 (kN/m2) Sc: Diện tích cửa trong nhịp đang xét Tải trọng tường + cửa phân bố đều trên dầm là: q = - Với nhịp 1 (trục 12’-13) åGt = gt.St + nc.gctc.Sc åGt = 3,924.(3,8.3,3 – 0,6.0,6.2) + 1,1.0,275.0,6.0,6.2 åGt = 46,56 kN => q = åGt/ld = 46,56/4,0= 11,650 kN/m - Với nhịp 2, 3, 4, 5 (trục 13-17) åGt = gt.St + nc.gctc.Sc åGt = 3924.(3,8.3,3-2,4.1,6) + 1,1.275.2,4.1,6 = 35,300 kN => q = åGt/ld =35,300 /4,0 = 8,825 kN/m - Với nhịp 6 (trục 17-18) åGt = gt.St + nc.gctc.Sc åGt = 3,924.(5,0.3,3-0,6.0,6.4) + 1,1.0,275.0,6.0,6.4 = 59,5310 kN => q = åGt/ld =59,5310/4,0 = 14,883 kN/m b. Hoạt tải: Là hoạt tải do hai bên sàn truyền vào, dạng truyền tải trọng vào dầm như tĩnh tải. Ô sàn S1 (phòng vệ sinh) có Ps = 3,60kN/m2 Ô sàn S5 (phòng vệ sinh giáo viên) có Ps = 3,60kN/m2 Ô sàn S3 (phòng học) có Ps = 2,40kN/m2 Ptđ = (1-2.b12+b13).Ps.l1/2 (b1 đã tính được ở trên) BảngII.2b Tính hoạt tải phân bố do sàn truyền vào dầm D2: STT TRỤC NHỊP Ô SÀN l1(m) PSÀN (kN/m2) ptđ (kN/m) 1 12'-13 1 S5 3,9 3,60 0,641.gb.l1/2= 4,50 2 13-14 2 S3 3,9 2,40 0,641.gb.l1/2= 3,00 3 14-15 3 S3 3,9 2,40 0,641.gb.l1/2= 3,00 4 15-16 4 S3 3,9 2,40 0,641.gb.l1/2= 3,00 5 16-17 5 S3 3,9 2,40 0,641.gb.l1/2= 3,00 6 17-18 6 S1 3,9 3,60 0,7715.gb.l1/2= 5,416 Với PSÀN : Hoạt tải tính toán phân bố trên sàn đã được tính toán ở phần tính sàn 4. Thiết lập sơ đồ chịu tải phân bố của dầm D2: + Xác định tải trọng phân bố tác dụng lên dầm phụ trong đoạn nhịp l=4m qdp = g0 + gtđ +gt (trọng lượng bản thân + trọng lượng sàn truyền vào+ trọng lượng của tường) BảngII.3b Tính tải trọng tác dụng lên dầm phụ D2: STT TRỤC NHỊP TĨNH TẢI TĨNH TẢI (N/m) HOẠT TẢI (N/m) g0 gstđ qt 1 12'-13 1 1,348 6,525 11,650 19,523 4,500 2 13-14 2 1,348 4,215 8,825 14,388 3,000 3 14-15 3 1,348 4,215 8,825 14,388 3,000 4 15-16 4 1,348 4,215 8,825 14,388 3,000 5 16-17 5 1,348 4,215 8,825 14,388 3,000 6 17-18 6 1,348 7,910 14,883 24,141 5,416 II. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC : 1 Sơ đồ chất tải : Dầm D2 trục D là dầm liên tục 6 nhịp từ trục 12’ đến trục 18 SƠ ĐỒ CHẤT TẢI DẦM D2 TĨNH TẢI HOẠT TẢI 1 HOẠT TẢI 2 HOẠT TẢI 3 HOẠT TẢI 4 HOẠT TẢI 5 HOẠT TẢI 6 2.Xác định nội lực: Dùng chương trình SAP để giải cho các trường hợp tĩnh tải và hoạt tải ta được kết quả sau: BIỂU ĐỒ NỘI LỰC ( MOMENT M VÀ LỰC CẮT Q) * Trường hợp do tĩnh tải gây ra: * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN). * Hoạt tải 1 * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN). * Hoạt tải 2 * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN). * Hoạt tải 3 * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN). * Hoạt tải 4 * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN). * Hoạt tải 5 * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN). * Hoạt tải 6 * Moment (kN.m) * Lực cắt (kN). III. TỔ HỢP NỘI LỰC CHO DẦM: Mmax = MTT +; Mmin = MTT + Qmax = ; Qmin = Kết quả tổ hợp nội lực được thể hiện ở bảng II.5b, II.6b BẢNG TỔ HỢP LỰC CẮT DẦM D2 – 6 NHỊP Phần tử Tiết diện Trường hợp tải trọng Tổ hợp TT HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 HT6 Qmin(kN) Qmax(kN) |Q|max(kN) 1 0 31.57 7.801 -0.59 0.155 -0.04 0.011 -0.01 30.93 39.54 39.54 1 l/4 12.05 3.301 -0.59 0.155 -0.04 0.011 -0.01 11.41 15.52 15.52 1 3l/4 -27 -5.7 -0.59 0.155 -0.04 0.011 -0.01 -33.34 -26.83 33.34 1 l -46.5 -10.2 -0.59 0.155 -0.04 0.011 -0.01 -57.36 -46.35 57.36 2 0 32.32 1.515 5.944 -0.79 0.208 -0.06 0.063 31.48 40.05 40.05 2 l/4 17.93 1.515 2.944 -0.79 0.208 -0.06 0.063 17.09 22.66 22.66 2 3l/4 -10.8 1.515 -3.06 -0.79 0.208 -0.06 0.063 -14.74 -9.06 14.74 2 l -25.2 1.515 -6.06 -0.79 0.208 -0.06 0.063 -32.13 -23.45 32.13 3 0 27.08 -0.4 0.814 5.997 -0.8 0.222 -0.24 25.63 34.11 34.11 3 l/4 12.69 -0.4 0.814 2.997 -0.8 0.222 -0.24 11.25 16.72 16.72 3 3l/4 -16.1 -0.4 0.814 -3 -0.8 0.222 -0.24 -20.53 -15.05 20.53 3 l -30.5