Nghiên cứu dầm dọc trục b

CHÖÔNG II: DAÀM DOÏC TRUÏC B I. SÔ ÑOÀ TRUYEÀN TAÛI TÖØ SAØN VAØO DAÀM Hình II.1.Sô doà truyeàn taûi cuûa saøn leân daàm doïc truïc B Xaùc ñònh kích thöôùc tieát dieän daàm: (h x b)mm h= () x l b= () x h Vôùi nhòp l = 5000 mm ta choïn tieát dieän: ( h x b ) = ( 400x 200 )mm. II Xaùc ñònh taûi troïng truyeàn leân daàm II.1. Nguyeân taéc truyeàn taûi - Neáu hai beân ñeàu coù saøn thì taûi troïng truyeàn leân daàm ñöôïc coäng doàn. - Ñeå ñôn giaûn hoaù vieäc qui taûi,maët khaùc thieân veà an toaøn ta khoâng tröø phaàn loã cöûa khi tính taûi troïng töôøng. a.Taûi troïng saøn oâ baûn keâ boán caïnh Taûi troïng thaúng ñöùng töø saøn truyeàn vaøo daàm xaùc ñònh baèng caùch gaàn ñuùng theo dieän truyeàn taûi nhö treân maët baèng truyeàn taûi (ñöôøng phaân giaùc). Nhö vaäy taûi troïng truyeàn töø baûn saøn vaøo daàm theo phöông caïnh ngaén coù daïng hình tam giaùc, vaø theo phöông caïnh daøi coù daïng hình thang. - Vôùi taûi troïng hình tam giaùc: q = gs x - Vôùi taûi hình thang: q = gs x Trong ñoù: + l1: laø caïnh ngaén cuûa oâ baûn + l2: laø caïnh daøi cuûa oâ baûn Hình II.2.Sô ñoà truyeàn taûi leân saøn baûn keâ 4 caïnh b.Taûi troïng saøn oâ baûn daàm Taûi troïng truyeàn veà caïch daøi cuûa oâ (theo phöông caïnh ngaén), dieän truyeàn taûi hình chöõ nhaät ( thieân veà an toaøn). q= 0.5 x gb x l1 Hình II.3.Sô ñoà truyeàn taûi leân saøn baûn daàm c.Ñoái vôùi daàm phuï thì taûi troïng töø daàm phuï truyeàn vaøo daàm chính laø löïc taäp trung taïi goái töïa. II.2.Taûi troïng taùc duïng leân daàm a.Tónh taûi Tónh taûi phaân boá ñeàu - Troïng löôïng baûn thaân (200x400) gd = (hd-hb) x bd x gbt x nbt = (0.4-0,1) x 0.2 x 2500 x 1.1 = 165 ( kG). -Troïng löôïng töôøng ngaên:( daøy 100mm) gt = ht x gt x nt = 2.8 x 180 x 1.2 = 691,2 (kG) -Troïng löôïng töø saøn truyeàn vaøo: OÂ saøn S2 truyeàn taûi vaøo + Kích thöôùc oâ saøn: (l1xl2 = 3,3 x5,0 m ). + Taûi troïng truyeàn vaøo coù daïng hình thang + Taûi troïng saøn gs =634,3 (kG/m2) . g1 = gs x = 634.3 x = 1046 (kG/ m2) OÂ saøn S4 truyeàn taûi vaøo + Kích thöôùc oâ saøn: (l1xl2 = 4,0 x6,0 m ). + Taûi troïng truyeàn vaøo coù daïng hình tam giaùc + Taûi troïng saøn g= 619,4 (kG/m2) . g2 = gs x = =1238.8 (kG/m). Tónh taûi taäp trung do daàm phuï truyeàn vaøo Choïn tieát dieän daàm phuï laø bxh(200x300) -Troïng löôïng baûn thaân daàm phuï. Gdp =bx(hdp-hb) xldxgbt x nbt=0,2x(0,3-0,1)x2,5x2500x1,1=550 (kG) -Troïng löôïng töôøng ngaên:( daøy 100mm). Gt = ht x gt x nt x lt = 2.8 x 180 x 1.2 x 2 = 1382 (kG) -Tónh taûi do saøn truyeàn vaøo: +OÂ saøn S5 Taûi troïng truyeàn vaøo daïng hình chöõ nhaät: gS= 496,2 (kG/m). +OÂ saøn S4 Kích thöôùc saøn (l1xl2 = 4,0 x6,0 m ). Taûi truyeàn vaøo daïng hình thang: Taûi troïng saøn gS = 619,4(kG/m2) +Tónh taûi taäp trung saøn truyeàn vaøo: Gs = gs x DTTT = 496,2x(3x1)+ 619,2x() =2848 (kG) Toång tónh taûi taäp trung: G= Gs +Gt +Gdp =2848+1382+550=4780 (kG) Hình II.4.Sô ñoà truyeàn taûi töø saøn vaøo daàm phuï Hình II.5.Sô ñoà tónh taûi truyeàn töø saøn vaøo daàm doïc truïc B b.Hoaït taûi Hoaït taûi phaân boá ñeàu -OÂ saøn S2 truyeàn taûi vaøo + Kích thöôùc oâ saøn: (l1xl2 = 3,3 x5,0 m ). + Taûi troïng truyeàn vaøo coù daïng hình thang + Taûi troïng saøn p =195 (kG/m2) . p1 = 0.5x p x l1 = 0.5x 195 x 3,3 = 321 (kG/ m2) -OÂ saøn S4 truyeàn taûi vaøo + Kích thöôùc oâ saøn: (l1xl2 = 4,0 x6,0 m ) + Taûi troïng truyeàn vaøo coù daïng hình tam giaùc + Taûi troïng saøn p= 195 (kG/m2) p2 = ps x = =390 (kG/m). Hoaït taûi taäp trung do daàm phuïï truyeàn vaøo -OÂ saøn S7 Taûi troïng truyeàn vaøo daïng hình chöõ nhaät. ps= 195 (kG/m2) -OÂ saøn S4 Kích thöôùc saøn (l1xl2 = 4,0 x6,0 m ). Taûi truyeàn vaøo daïng hình thang. Taûi troïng saøn ps= 195(kG/m2) . => Toång hoaït taûi taäp trung truyeàn vaøo daàm phuï: P= psxDTTT=195x(3x1)+195x()=1605 (kG) Hình II.6.Sô ñoà hoaït taûi truyeàn töø saøn vaøo daàm doïc truïc B II.3.Tính noäi löïc daàm - Daàm ñöôïc tính theo sô ñoà ñaøn hoài: laø moät daàm lieân tuïc nhieàu nhòp vôùi goái töïa laø caùc coät. - Taûi troïng töø saøn, töôøng xaây vaø troïng löôïng baûn thaân daàm truyeàn vaøo daïng taûi phaân boá ñeàu,taïi vò trí daàm phuï gaùc leân daàm doïc thì coù taûi taäp trung. - Phaân caùc taûi troïng thaønh caùc tröôøng hôïp ñaët taûi + Tænh taûi + Hoaït taûi caùch nhòp leû. + Hoaït taûi caùch nhòp chaün. + Hoaït taûi lieàn nhòp 1. + Hoaït taûi lieàn nhòp 2 + Hoaït taûi lieàn nhòp 3. Duøng phaàn meàm SAP-2000 giaûi töøng tröôøng hôïp taûi troïng, sau ñoù toå hôïp tìm bieåu ñoà bao. Ta choïn caùc giaù trò Momem taïi caùc maët caét goái vaø nhòp ñeå tính coát theùp cho cho töøng tieát dieän. Teân toå hôïp Caáu truùc + heä soá toå hôïp Tröôøng hôïp taûi Heä soá Tröôøng hôïp taûi Heä soá Tröôøng hôïp taûi Heä soá TH1 TT 1 HTCNL 1 TH2 TT 1 HTCNC 1 TH3 TT 1 HTLN1 1 TH4 TT 1 HTLN2 1 TH5 TT 1 HTLN3 1 TH6 TT 1 HTLN1 0.9 HTLN2 0.9 TH7 BAO BAO = Max,Min (TH1, TH2 ,TH3 ,TH4 ,TH5, TH6) SAU KHI GIAÛI BAÈNG PHAÀN MEÀM SAP2000 TA COÙ BIEÅU ÑOÀ BAO VÔÙI GIAÙ TRÒ MOÂMEN VAØ LÖÏC CAÉT SAU: Hình II.8.Bieåu ñoà noäi löïc daàm doïc truïc B II.4.TÍNH COÁT THEÙP Noäi löïc ñöôïc tính baèng phaàn meàm SAP-2000 nhö treân vaø cuï theå keát quaû ñöôïc in trong phaàn phuï luïc. Keát quaû noäi löïc vaø tính toaùn coát theùp ñöôïc in trong baûng tính sau vôùi caùc thoâng soá ñöôïc tính theo caùc coâng thöùc döôùi ñaây. II.4.1.Nguyeân taéc tính toaùn coát theùp Beâtoâng M.250 Coát theùp AII a0 Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Eb (kG/cm2) Ra (kG/cm2) Rad (kG/cm2) Ea (kG/cm2) 110 8,8 2.65 x 105 2800 2200 2,1x105 0.58 Bảng II.1.Một số đặc trưng vật liệu khi tính toán a.Tính coát theùp doïc Kích thöôùc tieát dieän : h x b =400x 200 mm. Thieân veà an toaøn ta khoâng keå ñeán vuøng caùnh do saøn taïo neân. Choïn a= 3cm => h0 = h-a = 40-3 = 37cm A = Fa = choïn theùp => Fachon 0.05% < m % = < m max= = =2,27% b. Tính coát theùp ñai Coát ñai duøng theùp AI coù Ra= 2600 ( kG/cm2),Rad= 1800( kG/cm2) -Choïn giaù trò | Q|max ñeå tính chung cho caû daàm: | Q|max=1183.99 (kG) -Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá veà löïc caét : Q Ko.Rn.b.ho trong ñoù : Ko=0,35 (ñoái vôùi beâ toâng mac 400 trôû xuoáng). Ko.Rn.b.ho=0,35x110x20x38,5=21,945 > | Q|max=1183.99(kG) => Thoûa ñieàu kieän K1.Rn.b.ho = 0,6x8.8x20x38,5 = 4065,6 (kG) | Q|max => Phaûi ñaët coát ñai. -Löïc maø coát ñai phaûi chòu : qñ== 84,76 (kG/m) -Khoaûng caùch coát ñai tính toaùn: Utt= => Choïn ñai Ø8, 2 nhaùnh (n=2), fñ =0,503cm2, Rad=1800 (kG/cm2) Utt== = 21,3 (cm) -Khoaûng caùch cöïc ñaïi cuûa caùc ñai: Umax==29,4 (cm) -Theo caáu taïo ñoaïn caùch goái ¼ nhòp khoaûng caùch ñai cho daàm coù chieàu cao h45 cm laø : Uct= min(h/3, 30)cm Uct = min(13,30)cm=13 cm Choïn U ( Utt, Umax,Uct) = (21,3cm;29,4cm;15cm) => U = 10 cm =100 mm taïi ¼ nhòp => U = 25 cm = 250 mm tai giöõa nhòp. - Kieåm tra ñieàu kieän coát xieân. - Löïc maø coát ñai ta Ø8 , U = 100 mm phaûi chòu : qd===90,54 ( Kg/cm) Qtb = =13746,2 (Kg) => Qñb >Qmax beâ toâng vaø coát ñai ñuû khaû naêng chòu löïc vì theá khoâng caàn tính coát xieân. Tính coát theùp gia cöôøng taïi daàm phuï goái leân daàm chính: P = P1+G1=4242,6 + 830,9 = 5073,5( kG) Dieän tích coát treo caàn Fa===2,82( cm2) Duøng ñai 2 nhaùnh Ø8, thì soá ñai caàn thieát laø : = 2,3( ñai) => choïn 4 ñai Vaäy boá trí moãi beân 2 ñai.,böôùc ñai laø : Ut== 50 mm => Choïn Ut = 5 mm. Boá trí theùp taïi goái ôû 2 ñaàu daàm: Khi tính toaùn dầm dọc,ta đã xem hai ñaàu cuûa daàm (trục 1 và 10) laø khôùp neân ta thaáy khoâng xuaát hieän moment. Nhöng trong thöïc teá taïi ñaây vaãn xuaát hieän moment,nhaát laø taïi ñaàu daàm truïc 10 coøn coù consol.Vì theá taïi hai ñaàu daàm naøy ta boá trí theâm coát theùp goái ñeå taêng cöôøng khaû naêng chòu moment taïi ñaây. GHI CHUÙ b(cm) h(cm) a(cm) M(kG.cm) A a Fat(cm2) Choïn theùp Fach(cm2) µ(%) Nhòp 1-2 20.0 40.0 3.0 672,122 0.223 0.256 7.715 3Þ18 7.635 1.03 Goái 2 20.0 40.0 3.0 1,050,928 0.349 0.450 13.577 6Þ18 15.27 2.06 Nhòp 2-3 20.0 40.0 3.0 403,925 0.134 0.145 4.358 2Þ18 5.09 0.69 Goái 3 20.0 40.0 3.0 672,718 0.223 0.256 7.723 3Þ18 7.635 1.03 Nhip 3-4 20.0 40.0 3.0 474,068 0.157 0.172 5.193 2Þ18 5.09 0.69 Goái 4 20.0 40.0 3.0 919,345 0.305 0.376 11.333 2Þ18+2Þ20 11.374 1.54 Nhòp 4-5 20.0 40.0 3.0 455,129 0.151 0.165 4.965 2Þ18 5.09 0.69 Goái 5 20.0 40.0 3.0 708,826 0.235 0.272 8.214 2Þ18+1Þ20 8.232 1.11 Nhòp 5-6 20.0 40.0 3.0 461,657 0.153 0.167 5.043 2Þ18 5.09 0.69 Goái 6 20.0 40.0 3.0 903,942 0.300 0.368 11.087 2Þ18+2Þ20 11.374 1.54 Nhòp 6-7 20.0 40.0 3.0 453,886 0.151 0.164 4.950 2Þ18 5.09 0.69 Goái 7 20.0 40.0 3.0 726,697 0.241 0.281 8.462 2Þ18+1Þ20 8.232 1.11 Nhòp 7-8 20.0 40.0 3.0 478,852 0.159 0.174 5.251 2Þ18 5.09 0.69 Goái 8 20.0 40.0 3.0 855,769 0.284 0.343 10.339 2Þ18+2Þ20 11.374 1.54 Nhòp 8-9 20.0 40.0 3.0 384,563 0.128 0.137 4.133 2Þ18 6.032 0.82 Goái 9 20.0 40.0 3.0 904,931 0.071 0.074 10.221 2Þ18+2Þ20 11.374 1.54 Nhòp 9-10 20.0 40.0 3.0 742,751 0.132 0.142 8.279 2Þ18+1Þ20 8.232 1.11 Bảng II.2.Tính thép dọc cho dầm dọc trục B Coát theùp boá trí nhö baûn veõ