<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

3.3. Vẽ biểu đồ bao moment...8

3.4. Tính tốn cốt thép chịu uốn...9

4.3. Tính và vẽ biểu đồ bao nội lực...20

4.4. Tính tốn cốt thép chịu uốn...24

4.5. Tính tốn cốt thép chịu cắt...25

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

4.6. Biểu đồ bao vật liệu...28 4.5. Tính tốn dầm chính theo trạng thái giới hạn thứ hai...31

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

HÌNH 4.2 PHẦN DIỆN TÍCH TÍNH TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN CHO DẦM CHÍNH...19

HÌNH 4.3 CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶT TẢI CHO DẦM CHÍNH...20

HÌNH 4.4 BIỂU ĐỒ MƠ MEN CHO CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG...22

HÌNH 4.5 BIỂU ĐỒ MÔ MEN CHO CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP TẢI TRỌNG...24 HÌNH 4.6 BIỂU ĐỒ BAO MOMEN VÀ BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT TRONG DẦM CHÍNH. .24

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

HÌNH 4.7 BỐ TRÍ CỐT XIÊN CHO DẦM CHÍNH...27

HÌNH 4.8 BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU DẦM CHÍNH...29

HÌNH 4.9. BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI TÍNH TỐN CHUYỂN VỊ DO TĨNH TẢI G...31

HÌNH 4.10. BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI TÍNH TỐN CHUYỂN VỊ DO TĨNH TẢI P...32

BẢNG 3.3 KHẢ NĂNG CHỊU LỰC DẦM PHỤ TRÊN TỪNG TIẾT DIỆN...15

BẢNG 3.4 ĐIỂM CẮT LÝ THUYẾT VÀ ĐOẠN KÉO DÀI ...15

BẢNG 4.1 BẢNG TÍNH TUNG ĐỘ BIỀU ĐỒ MOMENT CHO TỪNG TRƯỜNG HỢP TẢI

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU TÍNH TỐN</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ SÀN2.1 Phân loại bản sàn</b>

Xét tỉ số 2 cạnh cơ bản:

=> Sàn thuộc loại bản 1 phương và làm việc theo phương cạnh ngắn

<b>2.2 Tính tốn sơ bộ kích thước cấu kiện</b>

2.2.1 Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

- Cắt theo phương cạnh ngắn dải sàn rộng 1.0 m để tính

- Xem bản như 1 dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tường biên và các dầm phụ - Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa <small>- MORTAR LINING, 20 mm THICKNESS, =20 kN/m3, n2=1.2- CONCRETE SLAB, 80 mm THICKNESS, =25 kN/m3, n3=1.1- MORTAR, 15 mm THICKNESS, =20 kN/m3, n4=1.2</small>

Hình 2.3 Cấu tạo sàn

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Bảng 2.1. Bảng tính tốn tải trọng lên sàn

Mơmen lớn nhất tại nhịp biên:

Mômen lớn nhất tại gối thứ hai:

Mômen lớn nhất ở nhịp giữa và gối giữa:

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Hình 2.4. Biểu đồ momen

<b>2.6. Tính cốt thép</b>

Giả thiết lớp bê tơng bảo vệ a = 25mm

Hình 2.5. Tiết diện tính toán sàn (dài 1m)

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Tung độ của biểu đồ momen đối với nhánh dương:

Tung độ của biểu đồ momen đối với nhánh âm:

Kết quả tính tốn ghi trong (bảng 3.1):

Bảng 3.1 Kết quả moment tính tốn trong dầm phụ

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

Hình 3.2 Biểu đồ bao nội lực dầm phụ a) Biểu đồ bao moment (kNm); b) Biểu đồ bao lực cắt (kN)

<b>3.4. Tính tốn cốt thép chịu uốn</b>

Với momen dương, cốt thép tính tốn với tiết diện chữ T

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Với momen âm, cốt thép tính tốn với tiết diện chữ nhật nhỏ 200x500 mm

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

(N)

Vậy

Cần phải đặt cốt đai theo tính tốn khơng cần tăng kích thước tiết diện Điều kiện chịu cắt của tiết diện nghiêng khi có tải phân bố đều, xét trong đoạn

Bước cốt đai theo tính tốn:

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Kiểm tra với các tiết diện nghiêng khác theo chiều dọc cấu kiện:

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<b>3.6. Tính tốn và vẽ biểu đồ bao vật liệu</b>

Chọn lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép dọc = 25 mm, khoảng cách thông thủy giữa các lớp thép tại mép dưới dầm phụ = 25 mm, khoảng cách thông thủy giữa các lớp thép tại mép trên dầm phụ = 30 mm. Tại nhịp biên như hình 3.3a, tiến hành cắt cốt thép lần lượt như hình 3.3b và 3.3c. Các tiết diện tính tốn cịn lại tiến hành cắt cốt thép tương tự. Các kết quả trong bảng 3.3 được thực hiện theo trình tự:

Tính

Kiểm tra

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Bảng 3.3 Khả năng chịu lực dầm phụ trên từng tiết diện

Để xác định điểm cắt cốt thép lý thuyết cần xác định những vị trí mà khả năng chịu lực của

Bảng 3.4 Điểm cắt lý thuyết và đoạn kéo dài

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Cốt thép dọc tại gối biên và những chỗ không đủ chiều dài (mép trên và mép dưới) trong dầm phụ cần phải được neo và nối để đảm bảo yêu cầu truyền lực. Chiều dài đoạn neo cơ sở:

Trong đó:

đối với cốt thép d14 đối với cốt thép d18

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Chiều dài đoạn neo (nối) tính tốn:

Đối với các thanh cốt thép d18 chịu kéo neo vào gối biên (mép trên):

Biểu đồ bao vật liệu và bố trí cốt thép cho dầm phụ được thể hiện như Hình 3.6 và 3.7

Hình 3.6 Biểu đồ bao vật liệu dầm phụ

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Hình 4.2 Phần diện tích tính trọng lượng bản thân cho dầm chính

<b>4.3. Tính và vẽ biểu đồ bao nội lực</b>

Để tìm nội lực lớn nhất trong dầm chính, cần xét nhiều trường hợp đặt hoạt tải khác nhau. Vì P≤ 3G nên trường hợp hoạt tải gây moment dương tại gối được loại trừ, do đó chỉ cần xét các trường hợp đặt tải trọng như hình.

Tổ hợp (a) + (b): Cho giá trị moment dương lớn nhất tại nhịp 1, nhịp 3 Tổ hợp (a) + (c): Cho giá trị moment dương lớn nhất tại nhịp 2 Tổ hợp (a) + (d): Cho giá trị moment âm lớn nhất tại gối B

Do dầm chính là dầm 3 nhịp, đối xứng nên momen lớn nhất tại gối C cũng chính là momen lớn

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Hình 4.3 Các trường hợp đặt tải cho dầm chính

Tung độ của biểu đồ moment tại tiết diện bất kì của từng trường hợp tải trọng được xác định theo công thức:

Kết quả tính tốn được thể hiện trong Bảng 4.1

Biểu đồ moment cho các trường hợp tải trọng như Hình 4.4

Bảng 4.2 Thể hiện kết quả tính tốn biểu đồ bao moment của các trường hợp tổ hợp tải trọng và biểu đồ bao moment trong dầm chính

Bảng 4.1 Bảng tính tung độ biều đồ moment cho từng trường hợp tải trọng

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Hình 4.4 Biểu đồ mô men cho các trường hợp tải trọng

Bảng 4.2 Bảng tính tung độ biều đồ bao momen

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

Hình 4.5 Biểu đồ mơ men cho các trường hợp tổ hợp tải trọng

Hình 4.6 Biểu đồ bao momen và biểu đồ bao lực cắt trong dầm chính

<b>4.4. Tính toán cốt thép chịu uốn</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

365.435 mm Bước cốt đai theo cấu tạo yêu cầu

Đoạn gần gối Đoạn giữa nhịp

trí Sw =100; 150; 200; 250; 300 mm trong đoạn 1/3 nhịp ( =2.5 m) gần gối tựa.

Các bước tính tốn khả năng chịu lực cắt Qdb của dầm chính ( giả sử chọn trường hợp bước đai

Lấy Qu = 520.508 kN làm khả năng chịu cắt cho dầm chính ứng với bước cốt đai Sw =100 mm Bảng 4.4 Bảng tính tốn khả năng chịu cắt Qu và lực cắt Q trong dầm chính

-Bảng 4.4 thể hiện kết quả tính tốn khả năng chịu lực cắt Qu của tiết diện ứng với các bước cốt đai khác nhau và so sánh với lực cắt có trong dầm chính. Trong bảng cho thấy từ bước cốt đai

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

Sw,ch = 200 cần phải tính tốn thêm cốt xiên để chịu lực cắt tại gối dầm. Kết hợp với tính khả thi cho việc uốn cốt thép từ bụng dầm lên gối dầm nhầm đảm bảo các yêu cầu kinh tế và cấu tạo, bước cốt đai nên chọn để thiết kế trong trường hợp này là Sw,ch = 200 mm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

Tận dụng cốt thép dọc tại bụng dầm uốn lên gối dầm làm cốt xiên là 2Ø22 và 2Ø25 có As = 760 mm2 , As = 982 mm2 > { 536.06 mm2; 531.47 mm2} nên đảm bảo yêu cầu cường độ trên tiết diện nghiêng của dầm chính

Tại vị trí dầm phụ giao dầm chính cần phải bố trí cốt thép gia cường Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:

Sử dụng cốt treo dạng đai Ø8 (asw = 50.3 mm2), số nhánh n = 2, bước cốt đai tính tốn sw,tt:

Chọn bước cốt đai thiết kế sw,ch = 100 mm

<b>4.6. Biểu đồ bao vật liệu</b>

Đối với mép dưới dầm chính chọn lớp bê tông bảo vệ của cốt dọc = 28 mm, khoảng cách thông thủy giữa các lớp thép = 25 mm. Đối với mép trên chọn lớp bê tông bảo vệ = 30 mm, khoảng cách thông thủy giữa các lớp thép = 30 mm.

Kiểm tra:

Bảng 4.5 Khả năng chịu lực của dầm chính trên từng tiết diện

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

Do tận dụng cốt thép từ bụng uốn lên gối dầm để chịu lực nên khơng có trường hợp cắt gối thép tại nhịp dầm. Tiến hành xác định các điểm cắt lý thuyết tại bên trái và bên phải gối B và C

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

Chiều dài neo cơ sở cần để truyền lực cho cốt thép:

Tính được

mm đối với cốt thép d22 mm đối với cốt thép d25 mm đối với cốt thép d28 Chiều dài đoạn neo (nối) tính tốn:

Đối với các thanh cốt thép chịu kéo neo vào gối biên (mép trên):

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<b>4.5. Tính tốn dầm chính theo trạng thái giới hạn thứ hai</b>

Do dầm chính là dầm liên tục nhiều nhịp, có xét đến tổ hợp tải trọng do hoạt tải, nên việc tính tốn chuyển vị trong dầm chính tại tiết diện nguy hiểm được tiến hành như sau

Chuyển vị do tĩnh tải tại tiết diện tính toán:

Với Db là độ cứng kháng uốn của tiết diện tính tốn;

Hình 4.9. Biểu đồ trạng thái tính tốn chuyển vị do tĩnh tải G a) Biểu đồ moment do tĩnh tải chất đầy; b) Biểu đồ mô-men do tải đơn vị tiết diện 1

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

c) Biểu đồ lực cắt do tĩnh tải chất đầy; d) Biểu đồ lực cắt do tải đơn vị tại tiết diện 1 Chuyển vị do hoạt tải tại tiết diện tính tốn:

Hình 4.10. Biểu đồ trạng thái tính tốn chuyển vị do tĩnh tải P a) Biểu đồ moment do hoạt tải cách nhịp; b) Biểu đồ mô-men do tải đơn vị tiết diện 1 c) Biểu đồ lực cắt do hoạt tải cách nhịp; d) Biểu đồ lực cắt do tải đơn vị tại tiết diện 1 Tính tốn giá trị moment của toàn bộ tải trọng tiêu chuẩn (tồn phần):

kNm Tính khả năng chống nứt:

Trong đó:

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

I<small>red</small> = I + αI + αI ’ (moment quán tính quy đổi của tiết diện đối với trục trọng tâm tiết diện bê<small>ss</small>

độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng

</div><span class="text_page_counter">Trang 41</span><div class="page_container" data-page="41">

Xác định chiều cao vùng nén khi có xuất hiện vết nứt:

Trong đó:

MPa (do tác dụng ngắn hạn của tải trọng) MPa (do tác dụng dài hạn của tải trọng)

(do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng) (do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

MPa (do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng)

MPa (do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

(do tác dụng ngắn hạn của tải trọng) (do tác dụng dài hạn của tải trọng) (do tác dụng ngắn hạn của tải trọng) (do tác dụng dài hạn của tải trọng) 382 mm (do tác dụng ngắn hạn của tải trọng)

429 mm (do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

</div><span class="text_page_counter">Trang 42</span><div class="page_container" data-page="42">

Momen quán tính quy đổi của tiết diện đối với trục trung hòa: - Do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng:

= 5574296800 = 383292094 = 140748608

- Do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn: Độ cứng của tiết diện dầm chính do tác dụng ngắn hạn của tải trọng:

Độ cứng của tiết diện dầm chính do tác dụng dài hạn của tải trọng:

Độ cong tại tiết diện tính tốn do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng:

</div><span class="text_page_counter">Trang 43</span><div class="page_container" data-page="43">

Độ võng của dầm chính tại tiết diện tính tốn do thành phần momen gây ra:

Độ võng tại tiết diện tính tốn do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng:

</div><span class="text_page_counter">Trang 44</span><div class="page_container" data-page="44">

Do tỷ số nhịp trên chiều cao dầm L/h = 7.5/0.8 = 9.375 < 10 nên cần xét độ võng do lực cắt Giá trị lực cắt Q tại tiết diện tính tốn:

(đối với cốt thép có gân) (đối với cấu kiện chịu uốn).

Ứng suất trong cốt thép chịu kéo tại tiết diện tính tốn:

</div><span class="text_page_counter">Trang 45</span><div class="page_container" data-page="45">

- Trường hợp tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng:

Khoảng cách cơ sở giữa các vết nứt thẳng góc Ls được tính theo cơng thức:

- Trường hợp tác dụng ngắn hạn của tải trọng:

</div><span class="text_page_counter">Trang 47</span><div class="page_container" data-page="47">

Hình 4.11, 4.12. Bố trí cốt thép và mặt cắt thép trong dầm chính

</div>