Tính toán dầm phụ

II – Tính toán dầm phụ: 1.Sơ đồ tính: Dầm phụ lá dầm liên tục gồm 4 đựoc nhịp gối lên dầm chính và tường. Đoạn dầm gối lên tường lấy Sd=22cm. Bề rộng dầm chính : bdc=15 cm. Nhịp giữa :lg=l2-bdc/2-bdc/2=4800-250=4550mm=4,55m Nhịp biên :lb=l2-bdc/2-t/2+Sd/2=4800-250/2-340/2+220/2=4615mm=4,615m 2.Tải trọng: Hoạt tải trên dầm: Pdp=Pb. l1=1080. 1,8=9144 kG/m Tĩnh tải : gdp=gb. l1ddp(hdp-hb).g.n=324. 1,8+0,2 (0,35-0,08).2500. 1,1=732kG/m Tải trọng tính toán toàn phần : qdp =1944. 732 =2678 kG/m 3.Nội lực: - Tỷ số Pdp/gdp=1944/732=2.66 -> tra bang được : k=0,275 Do đó mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn x=k.lb= 0,25.4,96=1,24 m Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa giữa một đoạn : 0,15. L = 0,15. 4,96 = 0,744 m , tại nhịp biên 0,15.lb= 0,15. 4,94 = 0.7425 m Tính tung độ biểu đồ bao momen : M=b.qdp.l2 + Nhịp biên và gối biên lấy l=lb=4,96 m -> M = 49805,9 . b + Nhịp giữa và gối giữa lấy l=lg=4,55m -> M = 49605,3 . b Bảng giá trị tính toán momen dầm phụ. Nhịp , tiết diện Giá trị b Tung độ M,(kGm) Của Mmax Của Mmin Mmax Mmin Nhịp biên Gối 1 1 2 0,425.l 3 4 0 0,065 0,090 0,075 0,02 3237,4 4482,5 3735,5 966,1 Gối 2,Td 5 -0,0715 3561,1 Nhịp 2 6 7 0,5.l 8 9 0,018 0,058 0,058 0,018 -0,03 -0,009 -0,006 -0,024 892,9 2877,1 2877,1 892,9 -1488,2 -466,5 -297,6 -1090,5 Gối 3,Td 10 -0,0625 -3100,3 + Lực cắt: Q1=0,4. qdp.lb=0,4. 2024,5 . 4,96 = 4016,6 kG Q2T=0,6. qdp. lg=0,6. 2024,5 . 4,96=6024,9 kG Q2P=0,5. qdp. lg=0,5. 2024,5 . 4,95 = 5010,6 kG Biểu đồ hình bao vật liệu 4.Tính toán cốt thép dọc : Có Rn=90 kG/cm2 , Ra = R’a = 2800 kG/cm2 a)Vùng momen âm : Cánh nằm trong vùng chịu kéo -> tính toán dầm như tiết diện chữ nhật : hdp=35 cm , bdp=15 cm . Giả thiết : abảo vệ= 3 cm -> chiều cao làm việc h0 = 35 – 3 = 32 cm + Tại gối 2 với M =3964 (kGm) ta có: Kiểm tra tỉ lệ cốt thép m=5,71/(20. 32)=0,82%>mmin=0,6% Vây tiết diện đã chọn là hợp lý. + Tại gối 3 : M=3465kGm Kiểm tra : m%=0,7%>mmin b)Với momen dương: Tính theo tiết diện chữ T , cánh trong vùng nén Có hc=8cm, lấy abảo vệ=3,5cm => h0=31,5cm Tính bc=bdp+2.Sc Lấy Sc bé hơn 3 trị số sau: + Một nửa khoảng cách 2 mép trong của dầm: (1,8-0,2)/2=0,8m + ld/6=4,55/6=0,76m + 9.hc=9. 0,08=0,72m -> chọn Sc=0,72m -> bc=0,2+2. 0,72=1,64m=164cm Kiểm tra trục trung hoà: Mc=Rn.bc.hc(h0-0,5.hc)=90. 164.8(31,5-0,5.8)=3247200kGcm=32472kGm Ta có Mmax=5190kGm Trục trung hoà đI qua cánh Do đó tính toán như tiết diện chữ nhật có kích thước bcxhdp * Nhịp giữa: M=Mmax=3465kGm * Nhịp biên : M=5190kGm +Kiểm tra tỉ lệ cốt thép: - Nhịp giữa : m=4,12/(20. 31,5)=0,66>mmin=0,6% - Nhịp biên : m=6,21/(20. 31,5)=0,99>mmin. Vậy tỉ lệ cốt thép thoả mãn. 5.Chọn và bố trí cốt thép dọc: Một số cách chọn cốt thép cho các tiết diệnchính của dầm Tiết diện Nhịp biên Gối 2 Nhịp 2 và giữa Gối 3 D/tích Fa cần 6,21 5,23 4,12 4,48 Các thanh và tiết diện tương ứng 2f16+2f12 6,28cm2 2f14+3f12 6,47cm2 2f16+3f10 6,38cm2 2f14+3f10 5,44cm2 5f12 5,65cm2 2f16+2f10 5,59cm2 2f14+f12 4,21cm2 2f16+2f12 4,27cm2 4f12 4,52cm2 2f14+2f10 4,65cm2 3f14 4,62cm2 4f12 4,52cm2 Ta chọn phương án sau là hợp lý nhất: Nhịp biên Gối 2 Nhịp 2 Gối 3 Nhịp giữa 2f14+3f12 5f12 2f14+f12 4f12 2f14+f12 Tính toán cốt thép ngang: - Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt: Q<k0.Rn.bdp.h0 cho tiết diện chịu lực cắt lớn nhất : Qmax=Q2T=7303kG Tại đó bố trí cốt thép theo tính toán thì h0=32cm -> k0.Rn.bdp.h0=0,35. 90. 20. 32=20160kG -> Qmax=7303 thoả mãn điều kiện hạn Kiểm tra theo điều kiện tính toán . Nừu Q<0,6.Rk.b.bddp.h0 thì không phảI tính toán ,chỉ đặt cốt đai theo cấu tạo. Gối có lựccắt bé nhất Qmin=Q1P=4938kG tạI tiết diện gần gối 1 và có h0=31,5cm 0,6Rk.bdp.h0=0,6. 7,5. 20. 31,5=2835kG Thấy Qmin 4938>2838 nên cần phải tính toán cốt đai Tính phần bên trái gối 2 vớo Q=7303kG,h0=32cm + Chọn thép đai f6,n=2 nhánh,thép AI có Rađ=1700kG/cm2, fđ=0,283cm2. Khoảng cách tính toán của cốt đai: Khoảng cách cực đại giữa 2 cốt đai : + Chiều cao dầm phụ : hdp=350 mm nên lấy khoảng cách cấu tạo của cốt đai là uct=15cm . Vậy chọn cốt đai sao cho Uchọn U=15cm Các gối khác có Qnhỏ hơn nên sẽ tính được Ut và Umax lớn hơn .Nhưng theo điều kiện cấu tạo thì U <=Uct=15cm nên ta vẫn phải chọn U=15cm 7.Tính toán và vẽ hình bao vật liệu: - Ta thấy đường kính cốt thép đều <20mm.Do đó ở nhịp cũng như ở gối tựata đều lấy lớp bảo vệ=2cm .(ở gối tựa thì cốt thép của dầm phụ nằm dưới cốt thép của bản.).Khe hở giữa hai hàng cốt thép lấy là 3cm. Từ cách bố trí ta tính ra được h0 cho từng tiết diện. Với tiết diện chịu thayb=bc=164cm Ta tính được khả năng chịu lực của các tiết diện theo bảng sau: Tiết diện Số lượng và diện tích cốt thép ho cm a g Mtd kGm Giữa N.biên Cạnh N.biên Cạnh N.biên Trên gối 2 Cạnh gối 2 Cạnh gối 2 Nhịp 2 Cạnh nhịp 2 Gối 3 Cạnh gối 3 Nhịp giữa 2f14+3f12 ; 6,47cm2 uốn 2f12còn 2f14+f12;4,21cm2 uốn 2f12 còn 2f14 ; 3,08 cm2 5f12 ; 5,65cm2 uốn f12, còn 4f12; 4,52 cm2 uốn 2f12 còn 2f12 ; 2,26cm2 2f14+f12 ; 4,21 cm2 uốn f12 còn 2f14 ; 3,08 cm2 4f12 ; 4,52 cm2 uốn 2f12 còn 2f12 ; 2,26 cm2 Giống nhịp 2 30,6 32,3 32,3 30,5 30,1 32,4 32,3 32,3 30,5 32,4 0,038 0,024 0,017 0,274 0,193 0,104 0,021 0,015 0,219 0,091 0,981 0,988 0,092 0,862 0,904 0,954 0,989 0,992 0,891 0,954 5244 3627 2662 4011 3321 1886 3631 2664 3316 1886 - Nhịp 2 sau khi uốn 112 khả năng chịu lực của các thanh còn lại là Mtds=2664kgm - Dựa vào hình bao mô men ,tiết diện 6 có M=998 ,tiết diện 7 có M=3216 suy ra tiết diện có M=2664 nằm giữa tiết diện 6 và 7 =>Điểm uốn lý thuyết cách mép gối 2 một đoạn 159 cm.Đó là tiết diện sau của các thanh được uốn . Chọn điểm cuối của điểm uốn thực tế cách mép gối 143 cm . Điểm uốn cuối cách tâm gối :143+12,5=155,5 cm. Lấy tròn 156 cm. * Tìm điểm cắt lý thuyết thanh 5 bên phải gối 2 .Những thanh còn lại có : Mtd =3321kGm Dựa vào hình bao mômen tính tiết diện có mômen âm 3321.Đó là tiết diện nằm giữa tiết diện 5 có M=3964 và tiết diên 6 có M=1962 . Nội suy ta có điểm cắt lý thuyêt cách mép gối một đoạn :x5=29,2 cm Tính toán đoạn kéo dài W5 .Tại mặt cắt lí thuyết với x5=29,2cm có Qt1 Qt1=Q2P =.6085=5304 kG Phía trước mặt cắt lí thuyết có cốt xiên nhưng nó ở khá xa nên không kể vào tính toán Qx=0 qd==/15=64 kG/cm2 W5=(0,8Q- Qx)/2qd+ 5d=(0,8.3504)/(2.64)+5.1,2=39 cm 39>20d=24 cm => Lấy W=39 cm Điểm cắt thực tế cốt thép cách mép gối tựa một đoạn: Z5=x5+W5=29,2+39+12,5=80,7 cm. Lấy tròn Z5=81cm * Tương tự ,tìm mặt cắt lí thuyết của hai thanh số 3 bên phải gối 2 .Với các thanh còn lại có Mtd=1886kGm .Tính được x3=96,5 cm ,Qt2=3504 kG Trong đoạn kéo dài của cách thanh này có lớp cốt xiên vừa nêu trên .Đoạn thẳng từ mặt cắt lý thuyết đến điểm đầu cốt xiên: Wt=156-96,5=59,5 cm >W1=20.d =24 cm . W3=0,8. 3504/(2.64)+5.1,2=28 cm >20.d=24cm. Vậy lấy W3=28cm Z3=96,5+28+12,5=137cm Bên trái gối 2 ,cắt thanh số 4 gồm 2 12 để nối bằng 210 tại chỗ có momen =0 . Ta có x4=125,5cm ,Z4=166cm, đoạn còn lại được nối = 210 và được gối lên 212 một đoạn 10. d=10. 1,0=10cm * Tại gối 3 ta cắt 2 thanh số 6 . Các thanh này chịu momen âm . Tính một cách tương tự ta tìm được Z6=141cm Các điểm bắt đầu uốn của các thanh 3 và 5 bên trái gối 2 cách tâm gối lần lượt là:33cm và 99cm . Các điểm này đều thoả mãn điều kiện điểm đầu: 33-12,5=20,5>ho/2=16cm.Điểm cuối tính theo hình học. Các đoạn này được thể hiện trên hình vẽ bố trí cốt thép