Tính toán thiết kế dầm dọc trục B

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM DỌC TRỤCB I/ MẶT BẰNG VỊ TRÍ VÀ SƠ ĐỒ TÍNH II/ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM DỌC TRỤC B 1/ SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI 2/ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM Nguyên tắc truyền tải - Dầm được tính theo sơ đồ đàn hồi: là một dầm liên tục nhiều nhịp với gối tựa là các cột. - Nếu hai bên đều có sàn thì tải trọng truyền lên dầm được cộng dồn. - Tải trọng từ sàn, tường xây và trọng lượng bản thân dầm truyền vào dạng tải phân bố đều, vị trí dầm phụ gác lên dầm dọc thì có tải tập trung. Bản kê bốn cạnh Tải trọng thẳng đứng từ sàn truyền vào dầm xác định bằng cách gần đúng theo diện truyền tải như trên mặt bằng truyền tải ( đường phân giác). Như vậy tải trọng truyền từ bản sàn vào dầm theo phương cạnh ngắn có dạng hình tam giác, và có dạng hình thang theo phương cạnh dài. Để đơn giản cho việc tính toán ta đưa tải trọng về dạng tương đương. - Với tải trọng hình tam giác: gtđ = x q.tt x - Với tải hình thang: gtd = 0.5x q.tt x l1(1-2xb2+b3) -Với nhịp dầm có hai tam giác giống nhau: q= 0.5 x q.tt x l1 Trong đó: + b = 0,5x + l1: là cạnh ngắn của ô bản + l2: là cạnh dài của ô bản Bản dầm Tải trọng truyền về cạch dài của ô ( theo phương cạnh ngắn), diện truyền tải hình chữ nhật q= 0.5 x q.tt x l1 TĨNH TẢI A.1) Tải trọng bản thân dầm Gdầm = bhgn = 0,30,725001,1 = 577.5 (kG/m) A.2) Tải trọng tường xây trên dầm Trọng lượng bản thân tường dày 100 truyền vào dầm: Gtường =ht gtn = 3,51801,1 = 693 (kG/m) A.3) Tải trọng sàn truyền vào dầm Ô SÀN TT g.tt.sàn (kG/m2) g.tt.tường qđ (kG/m2) q.tt (kG/m2) S2 433.9 433.9 S3 433.9 433.9 S14 433.9 150 583.9 NHỊP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM q.tương đương (kG/m) SÀN TRÊN (kG/m) SÀN DƯỚI (kG/m) 1 _ 2 583.9 867.8 1451.7 2 _ 3 433.9 867.8 1301.7 3 _ 4 433.9 867.8 1301.7 4 _ 5 433.9 867.8 1301.7 A.4) Tổng tĩnh tải NHỊP G.dầm (kG/m) G.tường (kG/m) q.tương đương (kG/m) Tổng tĩnh tải (kG/m) 1 _ 2 577.5 693 1451.7 2722.2 2 _ 3 577.5 693 1301.7 2572.2 3 _ 4 577.5 693 1301.7 2572.2 4 _ 5 577.5 693 1301.7 2572.2 A.5) Tải tập trung NHỊP TẢI TẬP TRUNG TÁC DỤNG LÊN DẦM G (kG) SÀN TRÊN SÀN DƯỚI 1 _ 2 0 5020 5020 2 _ 3 0  5020 5020 3 _ 4 0 5020 5020 4 _ 5 0 5020 5020 HOẠT TẢI B.1) Tải trọng sàn truyền vào dầm và tổng hoạt tải Ô SÀN HT p.tt.sàn (kG/m2) S2 195 S3 365 S14 365 NHỊP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM q.tương đương (kG/m2) SÀN TRÊN SÀN DƯỚI 1 _ 2 360 402.1875 762.1875 2 _ 3 360 402.1875 762.1875 3 _ 4 360 402.1875 762.1875 4 _ 5 360 402.1875 762.1875 B.2) Tải tập trung NHỊP TẢI TẬP TRUNG TÁC DỤNG LÊN DẦM P (kG) SÀN TRÊN SÀN DƯỚI 1 _ 2 1620 1620 2 _ 3 1620 1620 3 _ 4 1620 1620 4 _ 5 1620 1620 III/ CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG: IV/ TỔ HỢP TẢI TRỌNG TH1: TT + HT 1 TH 2: TT + HT 2 TH 3: TT + HT 3 TH 4: TT + HT 4 TH 5: TT + HT 5 V/ TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC Dùng phần mềm Sap2000 giải từng trường hợp tải trọng, sau đó tổ hợp tìm biểu đồ bao. Ta chọn các giá trị Momem và tại các mặt cắt gối và nhịp để tính cốt thép cho cho từng tiết diện. BIỂU ĐỒ BAO MOMENT (KGm) BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT (KG) VI/ TÍNH TOÁN CỐT THÉP 1/ Vật liệu Các đặc trưng của vật liệu sử dụng tính toán Bêtông M300 Cốt thép CII ao Rn Rk Eb Ra Ra' Rađ (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) 130 10 2.9x106 2600 2600 2100 0.58 2/ Tính Cốt Thép Dọc Với mômen âm Tính theo tiết diện chữ nhật: Nhịp 1-2 và 2-3 : b = 25cm, h = 70cm Nhịp 3-4 và 4-5 : b = 25cm, h = 70cm Giả thiết + a = 4 cm khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bêtông chịu kéo; + chiều cao có ích của tiết diện; = 70 – 4 = 66 cm Sau khi tính toán cốt thép phải kiểm tra hàm lượng cốt thép : với : Theo TCVN qui định Kết quả tính toán cốt thép trình bày trong bảng sau: NHỊP TIẾT DIỆN Giá trị mômen (kG.m) b (cm) ho (cm) A g Fatt (cm2) Thép chọn Fachọn (cm2) m (%) 1_2 10 39740 25 66 0.2807 0.831 27.86 4F25+2f22 27.238 1.65 2_3 11 39740 25 66 0.2807 0.831 27.86 4F25+2f22 36.948 2.24 3 30310 25 66 0.2141 0.878 20.12 4F22+2f18 20.294 1.23 3_4 3 30310 25 66 0.2141 0.878 20.12 4F22+2f18 21.236 1.29 4 32770 25 66 0.2315 0.866 22.04 6F22 22.806 1.38 4_5 4 32770 25 66 0.2315 0.866 22.04 6F22 19.636 1.19 5 32770 25 66 0.2315 0.866 22.04 6F22 25.698 1.56 Với mômen dương Tiết diện tính toán là tiết diện chữ T (bản cánh chịu nén) Giả thiết + a = 4 cm khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bêtông chịu kéo; + chiều cao có ích của tiết diện; = 70- 4 = 66 cm *Xác định bc’, lấy c1 bé hơn 3 trị số sau: - một nửa khoảng cách 2 mép trong của dầm: 0.56.3 = 3.15 m = 320cm - ld/6 = 820/6 = 140 cm - 9hc’(hc’ = 10 > 0.1h = 6.5 cm) bằng 90 cm . Chọn c1 = 90 cm . Bề rộng bản cánh bc’ = 2c + b = 180 +30 = 210 cm . Kích thước tiết diện chữ T (bc’ =210, hc’ = 10, b = 30, h = 65cm) * Xác định vị trí trục trung hoà Mc = Rnbc’hc’(ho – ) = 11020510(62.5 - 5) = 129662 (kGm) > M = 40170 (kGm) Trục trung hoà qua cánh tính như tiết diện chữ nhật lớn (bc’, hd) NHỊP TIẾT DIỆN Giá trị mômen (kG.m) b (cm) ho (cm) A g Fatt (cm2) Thép chọn Fachọn (cm2) m (%) 1_2 9 33080 210 66 0.028 0.986 19.5532 4F22+2F18 20.29 0.15 2_3 12 19320 210 66 0.016 0.992 11.3517 3F22 11.4 0.08 3_4 4 23020 210 66 0.019 0.99 13.5473 2F22+2F20 13.88 0.1 4_5 3 21810 210 66 0.018 0.991 12.8285 2F22+2f18 12.7 0.09 2/ Tính cốt thép đai Kiểm tra điều kiện cốt đai với lực cắt lớn nhất tại mặt cắt 5 của phần tử 1 với Q = 23410 (kG) k1Rkbh0 = 0,6103067.5 = 12150 (kG) k0Rnbh0 = 0,351303067.5 = 92137 (kG) So sánh k1Rkbh0 < Q <k0Rnbh0 Þ thỏa điều kiện tính toán cốt ngang. Lực cốt đai phải chịu qđ = = = 52.42 kG/cm Chọn đai þ8, fđ = 0.503 cm2, hai nhánh n = 2, thép CIII có Rađ = 2100 kG/cm2 Khoảng cách tính toán Utt = = = 42.15 cm Umax = = = 69.77 cm Uct = min (h/3, 25) cm (h > 50 cm) Þ U = min (Utt, Umax, Uct ) Chọn U = 16cm, bố trí đoạn ¼ từ gối ra, đoạn 2/4 giữa dầm chọn U = 25cm Kiểm tra điều kiện cốt xiên Qđb = 2,8h0 Với: Rk = 10 kG/cm2 qđ = = = 132.037 (cm) Khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là: Qđb = 2,866 = 33575 (Kg) Qđb > Q bê tông và cốt đai đủ khả năng chịu lực vì Ẹhông cần tính cốt xiên. 3/ Tính cốt treo Ở chỗ dầm phụ kê lên dầm chính phải gia cố thêm cốt đai hay cốt xiên cho dầm chính, gọi là cốt treo. Khi dùng cốt đai để làm cốt treo thì diện tích tất cả các thanh là: Ftr = = = 3.2 cm2 Sử dụng þ22 với fđ = 3.801 cm2 Và số cốt treo cần thiết = = 1 đai