Tính toán dầm chính

IV.TíNH TOáN DầM CHíNH 1.Sơ đồ tính. Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp .Kích thước dầm đã giả thiết: bdc=25cm , hdc=60cm. Chọn cạnh của cột b0 x b0=30cm x 30cm. Đoạn dầm kê lên tường lấy =34cm =chiều dày tường Tính toán dầm theo sơ đồ đàn hồi. Nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên đều lấy l=3.l1=5,4m. 2.Xác định tải trọng: + Hoạt tải tập trung : P=Pdp.l2=1944.4,8=9331 kG. Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào: G1=gdp.l2=732.4,8=3514 kG Tĩnh tải do trọng lượng bản thân dâm dầm đưa thành các lực tâp trung G0=bdc(hdc-hb).g.n.l1=0,25.(0,6-0,08).2500.1,1.1,8=643 kG Tĩnh tải tác dụng tập trung : G=G1+G0=3514+643 =4157 kG 3.Tính và vẽ các biểu đồ mô men. Vẽ biểu đồ mô men theo cách tổ hợp: Biểu đồ MG : Tính MG tạI các tiết diệm theo công thức: MG=a.G.l=a.4157.5,4=22448.a a được tra theo bảnh tạI các tiết diện với sơ đồ dầm 4 nhịp . Vẽ các biểu đồ MPi: Xét 6 trường hợp bất lọi của hoạt tải MPi=a.P.l = a. 9331.5,4=50387. a Trong các sơ đồ MP3,MP4,MP5,MP6 còn thiếu momen ,ta phải tính momen ở một số tiết diện: Ta có M0=P.l1=9331.1,8=16796kGm Đối với sơ đồ MP3: M1=16796-1/3.16174=11071 kGm M2=16796-2/3.16174=6013 kGm M3=16796-2/3.16174-1/3.2418=5207 kGm M4=16796-2/3.2418-1/3.16174=9790 kGm Đối với sơ đồ MP4: M3=16796-2/3.4787-1/3.14410=8801kGm M4=16796-2/3.9573=10414 kGm Các tiết diện khác tính toán tương tự được ghi vào bảng Bảng tính toán và tổ hợp mômen tại các tiết diện Tiết diện 1 2 B 3 4 C MG a M 0,238 5343 0,143 3210 -0,286 -6420 0,079 1173 0,111 2491 -0,190 -4265 M P1 a M 0,288 14511 0,238 11992 -0,143 -7205 -0,127 -6399 -0,111 -5593 -0,095 --4787 MP2 a M -0,048 -2418 -0,095 -4787 -0,143 -7205 0,206 10379 0,222 11186 -0,095 -4787 MP3 a M 11071 6013 -0,321 -16174 5207 9790 -0,286 -14410 MP4 a M -0,031 -1562 -0,063 -3174 -0,095 -4787 8801 5594 -0,286 -14410 MP5 a M 13605 10410 -0,190 -9573 -4786 0 0,095 4787 MP6 a M 604 1209 0,036 1814 1192 4198 -0,143 -7205 Mmax 19856 15202 -4606 11552 13677 522 Mmin 2927 -1577 -22594 -5226 -3102 -18675 Biểu đồ hình bao mômen: Biểu đồ bao mômen: Tung độ của biểu đồ bao momen: Mmãx=MG+maxMP , Mmin=MG+minMP Tính toánMmax và Mmin cho từng tiết diện và ghi vào bảng Xác định mômen ở mép gối: - Xét tai gối B : Theo hình bao momen ta thấy ở mép phải gối B có độ dốc ít hơn nên ta sẽ tính momen tại phía phải của gối . Độ dốc của biểu đồ momen trong đoạn phảI gối B là : iB = DMB= (trong đó b0 là cạnh của cột) MmgB=22594-DMB=21147 kGm - Xét tại gối C : Độ dốc của biểu đồ momen trong đoạn gần gối C là : 4.Tính và vẽ biểu đồ bao ]ực cắt: Sử dụng công thức : QG= b.G ; QPi= P.b =>QG=4157. b; QPi=9331. b , ( b tra ở bảng phụ lục). Ta phảI tính thêm lực cắt ở giữa các nhịp theo phơpng pháp mặt cắt Sơ đồ chất tảI lấy theo sơ đồ của momen. Tính Qmax , Qmin cho từng đoạn và ghi vào bảng. Qmax=QG+maxQP , Qmin=QG+minQP. Bảng tính toán và tổ hợp lực cắt Đoạn Bên phải gối A Giữa nhịp biên Trải gối B Phải gối B Giữa nhịp giữa Bên trái gôí B QG b Q 0,714 2986 -1171 -1,286 -5346 1,005 4178 21 -0,995 -4136 QP1 b Q 0,857 7977 -1334 -1,143 -10665 0,045 420 420 420 QP2 b Q -0,143 -1334 -1334 -0,143 -1334 1,048 9779 448 -0,952 -8883 QP3 b Q 0,679 6336 -2995 -1,321 -12326 1,274 11888 2557 -0,726 -6774 QP1 b Q -0,095 -886 -886 -0,095 -886 0,810 7558 -1774 -1,19 -11104 QP5 b Q 0,81 7558 -1774 -1,19 -11104 0,286 2669 2669 0,286 2669 QP6 b Q 336 336 0,036 336 -0,187 -1745 -1745 -1745 Qmax 10983 -2057 -6232 16066 2690 -1467 Qmin 1652 -2945 -17672 2433 -1753 -15240 Biểu đồ hình bao lực cắt: 5.Tính cốt thép dọc: Ta có hệ số a0 của vùng nén ớnh với Bê tông mác 200 : a0=0,62 => A0=0,42 Rn=90kG/cm2, Ra=Ra’=2700kG/cm2 Tính với mômen dương: Tiết diện chữ T , cánh trong vùng nén . Bề rộng cánh dùng tring tính toán : bc=b+2.C1 , C1 lấy theo trị số bé nhất tronh 3 trị số sau: + Một nửa khoảng cách giữa 2 mép trong của dầm: (480-25)/2=228 cm + Một phần 6 nhịp dầm 540/6=90 cm + 9. Hc=9. 8=72 cm Vậy lấy C1=72cm ,=>bc=25+2. 72=169cm Giả sử lấy a=4,5 cm =>h0=60-4,5=55,5cm Tính Mc=Rn.bc.hc(h0-hc/2)=90. 169. 8. (55,5-8/2)=6266520kGcm => Momen dương lớn nhất M=19856Trục trung hoà qua cánh => Việc tính toán như đối với tiết diện chữ nhật bc x h. Ta có : hc=8cmcó thể sứ dụng công thức tính gần đúng: +ở nhịp biên : +ở nhịp giữa: b)Tính với mômen âm: Cánh nằm trting vùng kéo ,tính theo tiết diện chữ nhật b x h =25 x 60 Giả thiết a=7,5cm => h0=60-7,5=52,5cm + Tại gối B lấy mômen mép gối MmgB=21147kG Kiểm tra tỷ lệ cốt thép : + Tại gối C lấy momen mép gối MmgC=17377kG Kiểm tra tỷ lệ thép m =14,75. 100%/(25. 52,5)=1,12%>mmin . Vởy tỷ lệ cốt thép tại các tiết diện đều hợp lý. Chọn cốt thép theo tiết diện ,lấy lớp bảo vệ phía dưới dầm là 2,5cm , phía trtên dầm là 3,5cm, khoảng cách giữa 2 lớp cốt thép là 3cm. Từ đó tính lại h0. Bảng chọn cốt thépdọc của dầm Tiết diện Fa , (cm2) Chọn cốt thép ,diện tích , cm2 h0 Nhịp biên Gối B Nhịp giữa Gối C 14,28 19,08 9,84 14,75 2f18+3f20 ; 14,51 cm2 3f18+3f22 ; 19,03 cm2 2f20+1f22 ; 10,08 cm2 2f22+3f18 ; 15,23 cm2 54,6 52,9 56,5 53,5 Bố trí cốt dọc tại các tiết diện chính 6. Tính toán cốt thép ngang: Kiểm tra đIều kiện hạn chế : 0,35Rn.b.h02=0,35. 90. 25. 52,5=41343kG Trị số lực cắt lớn nhất Q=17672kG thoả mãn đIều kiện hạn chế. Tính 0,6.Rk.b.h0=0,6. 7,5. 25. 52,5=5906 kG Trong các đoạn giữa của nhịp đều có lực cắt 5906 kG nên phải tính toán cốt thép chịu lực cắt . + Khoảng cách cực đạI giữa đai tạI gối B: Tại gối C là: + Lực cốt đai phải chịu : Tại gối B : Tại gối C : + Khoảng cách tính toán giữa 2 cốt đai, chọn thép đai f8 , 2 nhánh =>fđ=0,503cm2. Tại gối B : Tại gối C : Ta phải chọn khoảng cách U giữa 2 cốt đai sao cho U<=min(Umax ,Uct,Ut) Vậy ta chọn ở gối B , C khoảng cách giữa 2 cốt đai là 20cm thì đều thoả mãn điều kiện. ở giữa các nhịp chọn khoảng cách thưa hơn :U=45cm Như vậy thực chất lực cốt đai phải chịu ở gối là: - Khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là: ở tất cả các tiết diện dều có Q < Qđb . Do đó bê tông và cốt đai đủ khả năng chịu lực , do đó không cần phảI tính toán cốt xiên . Tại những vùng này nếu có cốt xiên chỉ là do lợi dung uốn cốt dọc. 7.Tính toán cốt treo: ở chỗ dầm phụ kê lên dầm chính cần có cốt treo để gia cố cho dầm chính. - Lực tẩp trung do dầm phụ truyền cho dầm chính là :