Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả cá...
Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP * -* -* Giáo viên hướng dẫn :Nguyễn Văn Tuấn Sinh viên :LÀNH XUÂN THƯỢNG Lớp :60CĐB20 ĐỀ BÀI: Thiết kế dầm cho cầu dường ô tô nhịp giản đơn,bằng BTCT,thi công phương pháp đúc rieng dầm công trường tải trọng cho trước I SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH Chiều dài nhịp: :l=20 (m) Hoạt tải :HL-93 Khoảng cách tim hai dầm :210 cm Bề rộng chế tạo cánh :bf=160cm Tĩnh tải mặt cầu rải đều(DW) :4,5 KN/m Hệ số phân bố ngang tính cho mơmen :mgM =0,5 Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt :mgQ =0,6 Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng :mg =0,5 Hệ số cấp đường :K=0,65 Độ võng cho phép hoạt tải Vật liệu(cốt thép theo ASTM 615M): :1/800 :Cốt thép chịu lực: fy =420 Mpa :Cốt đai: fy =520 Mpa :Bê tông fc’ =30 Mpa Quy trình thiết kế cầu 22TCN-272-2005 II YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG A-TÍNH TỐN: Chọn mặt cắt ngang dầm Tính mơmen,lực cắt lớn tải gây Vẽ biểu đồ bao moomen,lực cắt tải gây Tính,bố trí cốt thép dọc chủ mặt cắt nhịp Tinh,bố trí cốt thép đa Tính tốn kiểm sốt nứt Tính độ võng hoạt tải gây Xác đinh vị trí cốt thép,vẽ biểu đồ bao vật liệu B-BẢN VẼ: Thể giấp A1 10 Vẽ mặt dầm,vẽ mặt cắt đại diện 11 Vẽ biểu đồ bao vật liệu 12 Bóc tách cốt thép,thống kê vật liệu Sv:Lành Xuân thượng -1- Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM: 1.1 Chiều cao dầm h Chiều cao dầm h chọn theo điều kiện cường độ điều kiện độ võng,thông thường dầm BTCT chiều cao thỏa mãn điều kiện cường độ đạt yêu cầu độ võng Chiều cao dầm chọn không thay đổi suốt chiều dài nhịp,chọn theo công thức kinh nghiệm: 1 h =( ÷ )l 10 20 h =(0,8÷1,6)m Chiều cao nhỏ theo quy định quy trình: hmin =0,07x20=1,4(m) Trên sở sơ chọn chiều cao dầm h=140cm Mặt cắt ngang dầm 1.2 Bề rộng sườn dầm bw Tại mặt cắt gôi dầm,chiều rộng sườn dầm định theo tính tốn ứng suất kéo chủ Chiều rộng bw chọn chủ yếu theo yêu cầu thi công cho dễ đổ BT với chất lượng tốt Theo yêu cầu đó,ta chon chiều rộng sườn bw=20cm 1.3 Chiều dày cánh hf Chiều dày cánh chọn phụ thuộc vào điều kiện chịu lực vị trí xe tham gia chịu lực tổng thể với phận khác Theo kinh nghiệm hf=18cm 1.4chiều rộng cánh Theo đề ta có:b=160(cm) 1.5 Chọn kích thước bầu dâm bl,hl: hl=19cm bl=33cm 1.6 Tính sơ trọng lượng thân dầm 1(m) dài: Diện tích mặt cắt dầm A=1,6x0,18+0,1x0,1 + 0,065x0,065+(1,4 − 0,18 − 0,19)x0,2+0,19x0,33=0,5489(m2) Sv:Lành Xuân thượng -2- Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án mơn học kết cấu bê tơng cốt thép Wdc=γ=0,5489×24=13,1736 (KN/m) Trong γ=24KN/m3: trọng lượng riêng bê tơng Xác định bề rộng cánh tính tốn Bể rộng cánh tính tốn dầm bên không lấy trị số nhỏ ba trị số sau: - L=16/4=4 (m) với L chiều dài nhịp hữu hiệu - Khoảng cách tim dầm:210cm - 12 lần bề dày cánh bể rộng sườn dầm: 12hf+bw=12x18+20=236cm - Và bề rộng cánh tính tốn khơng lớn bề rộng cánh chê tạo:bf=170cm Vậy bề rộng cánh hữu hiệu b=170cm Quy đổi tiết diện tính tốn: - Diện tích tam giác chỗ vát cánh: S1=10x10/2=50 cm - Chiều dày cánh quy đổi: S1 (2 × 50) h qd =h f + =18 + = 18,667cm =186,67mm f b − bw 170 − 20 - Diện tích tam giác chỗ vát bầu dầm: S2 =6,5x6,5/2=21,125cm2 - Chiều cao bầu dầm mới: 2S 2 × 21,125 qd h =h + =19 + =22,25cm=222,5mm b1 − bw 33 − 20 Mặt cắt ngang tính tốn Sv:Lành Xn thượng -3- Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép TÍNH TỐN DIỆN TÍCH BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT GIỮA DẦM Tính moomen tính tốn ứng với trạng thái giới hạn cường độ,tính mặt cắt nhịp; M=η{(1,25×wdc+1,5×wdw)+mgM[1,75×LL1+1,75×k×LLM×(1+IM)]}×wM Trong đó: LLL :Tải trọng rải (9,3kn/m) tan dem LL M =25,44 LL truck =28,53 M mg m Wdc Wdw =0,5 =13,17 = 5,0 :Hoạt tải tương đương xe trục thiết kế ứng với đ.a.h M mặt cắt nhịp(KN/m) :Hoạt tải tương đương xe tải thiết kế ứng với đ.a.h M mặt cắt nhịp(KN/m) :Hệ số phân bố ngang tính cho moomen(đã tính hệ số xe m) :Trọng lượng dầm đơn vị chiều dài(KN/m) :Trọng lượng lớp mặt cầu tiện ích cơng cộng đơn vị chiều dài(tính cho dầm(KN/m)) :Hệ số xung kích :Diện tích đ.a.h M(m2) :Hệ số HL-93 (1+IM) =1,2 ωM =32 K =0,65 Thay số: M=0,95x{(1,25x13,17+1,5x5,0)+0,5[1,75x9,3+1,75x0,65x28,53x(1+0,25)]}x32 =1592,58 KNm Giả sử chiều cao hữu hiệu ca dm: d=(0,8ữ0,9)h chn d=0,9ìh=0,9x120=108(cm) Gi s trc trung hũa qua dầm: Mn=0,85×a×bw×f 'c (d − a/2)+0,85×βl(b − bw)×hf×f 'c (d − hf/2) Mu=ΦMn Trong đó: Mn:Mơ men kháng danh định Mu=1592,58 (KNm) Φ:Hệ số kháng(với dầm chịu kéo uốn lấy:Φ=0,9 As:Diện tích cốt thép chịu kéo Fy=420Mpa:Giới hạn chảy cốt thép dọc chủ f 'c =28 Mpa:Cường độ chịu nén BT tuổi 28 ngày Βl:Hệ số quy đổi chiều cao vùng nén xác định =0,85 28MPa ≥ f 'c =0,85 − 0,5x(f 'c − 28)/7 56MPa ≥f 'c ≥28MPa =0,65 f 'c ≥56MPa Vậy theo điều kiện đầu f 'c =28MPa nên ta có βl=0,85 hf=0,18667m:chiều dày cánh sau quy đổi a=βlc:Chiều cao khối ứng suất chữ nhật tương đương Mu −Mf φ Ta có a=d 1 − − ' 0,85 × f c × bw × d ' Với Mf=0,85×βl(b − bw)×hf×f c (d − hf/2) Sv:Lành Xuân thượng -4- Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tơng cốt thép Thay số liệu vào ta có: 0,18667 Mf =0,85x0,85x(1,7 − 0,2)x0,18667x28x103x(1,08 − )=5588,97(KNm) M u 1592,58 = =1769,53 KNm < Mf → a 0,03x =0,03x =0,2%(thỏa mãn) fy 420 Sv:Lành Xuân thượng -6- Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tơng cốt thép 2.Xác định nội lực 1.71/Tính tốn mơmen lực cắt vị trí Vẽ đ.a.h mômen lực cắt +chiều dại nhịp:l=16 m +chia dầm thành 10 đoạn ứng với mặt cắt từ đến 10,mỗi đoạn dài 1,6m Đường ảnh hưởng mômen tiết diện: DAH M1 DAH M2 DAH M3 DAH M4 DAH M5 Các cơng thức tính tốn giá trị moomen,lực cắt mặt cắt thứ i theo trạng thái giới hạn cường độ: Mi=η {(1,25 × wdc + 1,5 × wdw ) + mg M [1,75 × LLl + 1,75 × k × LLM (1 + IM )]}× wM Qi=η {(1, 25 × 11, 78 + 1,5 × 4) + 0,5[1, 75 × LLl + 1, 75 × k × LLM (1 + IM )]} × wM Các cơng thức tính tốn giá trị moomen.lực cắt mặt cắt thứ i theo trạng thái giới hạn sử dụng: Mi=1x {(11, 78 + 4) + mg M [ LLl + LLM × (1 + IM )]} wM Qi=1x {( wdc + wdw ) × wQ + 0, 7[ LLl + LLM × (1 + IM )]} w1Q *Trong đó: w dw ;wdc :tĩnh tải rải trọng lượng thân dầm(KNm) w M :diện tích đ.a.h moomen mặt cắt thứ i Sv:Lành Xuân thượng -7- Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép wQ :tổng đại số diện tích đ.a.h lực cắt w lQ :diện tích phần lớn đ.a.h lực cắt LL:hoạt tải tương ứng với đ.a.h moomen lực cắt mặt cắt thứ i LLQ:hoạt tải tương ứng với đ.a.h lực cắt mặt cắt thứ i mgM;mgQ:hệ số phân bố ngang tinh cho mômen lực cắt LLL=9,3KN/m:tải trọng rải (l+IM):hệ số xung kích,lấy=1,25 η:hệ số điều chỉnh tải trọng xác định cơng thức η=ηd×ηR×ηl≥0,95 với đường quốc lộ trạng thái giới hạn cường độ I:ηd=0,95;ηR=1,05; ηl=0,95 với trạng thái giới hạn sử dụng η=1 Bảng giá trị mômen truck tan dem cd α xi (m) wmi ( m ) LLmi (KN/m) LLMi (KN/m) M i (kNm) 1,60 3,20 4,80 6,40 8,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 11,52 20,48 26,88 30,72 32,00 32,44 31,47 30,50 29,51 28,53 26,33 26,20 25,99 25,72 25,44 603,75 1059,92 1373,53 1549,51 1592,58 sd M i (kNm) 507,87 870,24 1125,90 1267,73 1300,96 Ta vẽ biểu đồ bao moomen cho dầm trạng thái giới hạn cường độ: 603,75 1059,92 1373,53 -8- 1549,51 1592,58 1549,51 1373,53 1059,92 603,75 Sv:Lành Xuân thượng Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bờ tụng ct thộp Đờng a/h lực cắt tiÕt diÖn: DAH Q0 DAH Q1 DAH Q2 DAH Q3 DAH Q4 DAH Q5 Bảng giá trị lực cắt xi (m) 0,00 1,60 3,20 4,80 6,40 8,00 l i (m) 16,00 14,40 12,80 11,20 09,60 08,00 w lQ ( m ) 08,00 06,48 05,12 03,92 02,88 02,00 Sv:Lành Xuân thượng wQ (m ) LLQi truck LLQi tan dem Qi (kN ) Qi (kN ) 08,00 06,40 04,80 03,20 01,60 00,00 (kN / m) 33,40 36,20 39,50 43,30 47,67 53,02 (kn / m) 26,47 29,31 32,79 37,22 43,07 50,88 585,76 493,64 403,96 316,19 230,60 148,49 407,74 342,08 277,98 215,09 153,58 77,54 -9- cd sd Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép 585,76 493,64 403,96 316,19 230,60 148,49 148,49 230,60 316,19 403,96 585,76 493,64 1.Biểu đồ bao lực cắt trạng thái giới hạn c−êng ®é VÏ biểu đồ bao vật liệu Tính tốn moomen kháng tính tốn dầm bị cắt uốn cơt thép: Kết tính tốn thể hiệ bảng sau: Số lần Số Diện tích As d(cm) a(cm) Vị trí trục Mr(KNm) cắt cịn lại lại(mm ) trung hòa 14 12 10 43,96 3768 31,40 25,12 18,84 12,36 10,5 9,2 8,875 8,333 4,563 3,92 3,26 2,61 1,96 Qua c¸nh Qua c¸nh Qua c¸nh Qua c¸nh Qua c¸nh 1750,61 1535,06 1295,95 1043,74 789,99 Hiệu chỉnh biểu đồ bao mômen Do điều kiện lượng cốt thép tối thiểu:Mr ≥ min{1,2Mcr;1,33Mu} nên Mu≤0,9Mcr điều kiện lượng cơt thép tối thiểu Mr≥ 1,33Mu.Điều có nghĩa khả chịu lực dầm phải bao ngồi đường Mu Khi;Mu≤0,9Mc Ta có:Diện tích mặt cắt ngang Ag =18,667 × 170+(120 − 18,667 − 22,25) × 20+22,25 × 33=5489,33 (cm ) Xác định vị trí trục trung hịa 18, 667 × 170 × 110, 6665 + (120 − 18, 667 − 22, 25)× 20× 61, 7915 + 22, 25× 33×11,125 yt = 5489,33 yt =83,27 cm Sv:Lành Xuân thượng - 10 - Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép Moomen qn tính tiết diện ngun 170 × 18, 6673 20 × 79, 0833 Ig = + 170 × 18, 667 × (110, 6665 − 83, 27) + 12 12 79, 083 33 × 22, 253 +20 × 79, 083 × (22, 25 + − 83, 27) + 33 × 22, 25 × (83, 27 − 11,125) 2 12 =5710828,099 cm f r =0,63 × f , c = 0, 63× 28 =3,334 Mpa Ig 3,33 × 571, 083×108 ⇔ Mcr=fr = =228,4× 10 Nmm yt 832, ⇒ Mcr=228,4KNm Nội suy tung độ biểu đồ bao moomen xác định vị trí Mu=1,2Mcr Mu=0,9Mcr thong qua xl=544,76mm;x2=726,34mm *Xác định điểm cắt lý thuyết Điểm cắt lý thuyết mà theo yêu cầu uốn không cần cốt thép dài Để xác định điểm cắt lý thuyết ta cần vẽ biểu đồ moomen tính tốn Mu xác định điểm giao biểu đồ ΦMn *Xác định điểm cắt thực tế Từ điểm cắt lý thuyết cần kéo dài phía moomen đoạn ll.chiều dài ll lấy trị số lớn trị số sau: -chiều cao hữu hiệu tiết diện:d=1076,4 mm -15 lần đường kính danh định:15x20=300 mm -1/20 lần nhịp:(1/20)x16000=800mm =>chọn ll=1080mm Sv:Lành Xuân thượng - 11 - Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép Đồng thời chiều dài không nhỏ chiều dài phát triển lực ld.Chiều dài ld gọi chiều dài khai triển hay chiều dài phát triển lực đoạn mà cốt thép dính bám với BT để đạt cường độ tính tốn Chiều dài khai triển ld kéo lấy sau: Chiều dài triển khai cốt thép kéo ld,phải khơng nhỏ tích số chiều dài triển khai cốt thép kéo ldb quy định đây,nhân với hệ số điều chỉnh hệ số quy định quy trình.Chiều dài triển khai cốt thép kéo khơng nhỏ 300mm Chiều dài triển khai cốt thép ldb(mm) sử dụng với cốt thép dọc sử dụng thép sô 22 0,02 Ab f y 0, 02 × 314 × 420 ldb= = =498,46(mm) 28 f c' Đồng thời ldb≥0,06×Ab×fy=0,06x22,2x420=504(mm) Trong Ab =314 :diện tích số 20(mm2) fy =420MPa:cường độ chảy quy định cốt thép f 'c =28MPa:cường độ chịu nén quy định BT tuổi 28 ngày db =20 mm:đường kính thanh(mm) Hệ số điều chỉnh làm tăng ld:1,4 A 39, 79 =0,905 Hệ số điều chỉnh làm giảm ld: ct = Att 43,96 ld=498,46 x 1,4 x 0,905=631,55 (mm) Chọn ld=630 (mm) Với: Act=39,79 (cm2) Diện tích cần thiết theo tính tốn Att=43,96 (cm2) Diện tích thực tế bố trí Cốt thép chịu kéo kéo dài cách uốn cong qua thân dầm kết thúc vùng BT chịu nén với chiều dài triển khai ld tới mặt cắt thiết kế có the kéo dài liên tục lên mặt đối diện côt thép Sv:Lành Xuân thượng - 12 - Gv:Nguyễn Văn Tuấn 1200 Sv:Lành Xuân thượng Tim Goi - 13 - 726,34 603,75 890.02 M'u = Mu 1173.23 630 544,76 250 1059,92 1260.95 Mu 1864.43 1373,53 BIEU DO BAO VAT LIEU 1549,51 2811.38 1750,61 1535,06 1295,95 1043,74 789,99 Mr (KNm) 1592,58 Mu(KNm) Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép 50 Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tơng cốt thép 3:TÍNH TỐN CHỐNG CẮT Biểu thức kiểm toán φVn > Vu Vn sức kháng danh định,được lấy giá trị nhỏ Vn=Vc+Vs (N) Hoặc Vn=0,25f 'c bvdv (N) Vc=0,083β Vs= f c' dvbv (N) Av f v d v (cot gθ + cot gα ) sin α (N) s Trong đó: • Chiều cao chịu cắt hữu hiệu dv,xác định khoảng cách cánh tay đòn nội ngẫu lực Trường hợp tính theo tiết diện chữ nhật cốt thép đơn dv =d − a/2.Đồng thời dv=max{0,9d;0,72h} Vậy dv=max{0,9d;0,72h;d − a/2} 0,9de=0,9x1076,4 = 968,76 mm 0,72h=0,72x1200=864mm d − a/2=1076,4 − 41,3/2= 1055,75(mm) +bv:bề rộng bụng hữu hiệu,lấy băng bụng nhỏ chiều cao dv,vậy bv=bw=20cm Từ ta thấy dv=1055,75 (mm) +s(mm):bước cốt thép đai +β:Hệ số khả BT bị nứt chéo truyền lực kéo + θ :góc nghiêng ứng suất nén chéo + β, θ xác định băng cách tra đồ thị tra bảng +α:góc nghiêng cốt thép ngang với trục dọc,bố trí cốt thép đai vng với trục dầm nên α=90 o +Hệ số sức kháng cắt,với BT thường Φ=0,9 Av:diện tích cốt thép bị cắt cự ly s(mm) Vs:Khả chịu lực cắt BT (N) Vu:Lực cắt tính tốn(N) Kiểm tra điều kiện chịu lực cắt theo khả chịu lực BT vùng nén: +Xét mặt cắt cách gối khoảng dv=1055,75 (mm).Xác định nội lực đường bao băng phương pháp nội suy Vu=524,98 (KN) Mu=398,38 (KNm) ΦVn=Φ(0,25f 'c bvdv)=0,9 x 0,25 x 28 x 200 x 1055,75=1330,25 x 103N=1330,25 KN Vu = 524,98 (KN) < ΦVn = 1330,25 KN=> Đạt Tính góc θ hệ số β: +Tính tốn ứng suất cắt Vu 489, 76 × 103 = =2,763 N/mm2 V= φ × d v × bv 0,9 ×1055, 75 × 200 v 2, 763 +Tính tỉ số ứng suất ' = = 0,0987 < 0,25 28 fc +Giả sử trị số góc θ = 45 o tính biến dạng cốt thép chịu kéo theo cơng thức Mu + 0,5 × Vu × cot gθ dv εx = = Es × As Sv:Lành Xuân thượng - 14 - Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép dv=1055,75 mm Es=2 x 105 N/mm2 As=1884mm2 (khi kéo gối cắt lại thanh) εx=1,698 x 10-3 Tra bảng ta θ =38,52 o Tính lại εx=1,877 x 10-3 Tiếp tục tra bảng ta θ =38,897 o Tính lại εx=1,865 x 10-3 Tiếp tục tra bảng ta θ =38,872 o Tính lại εx=1,865 x 10-3 Giá trị θ , εx hội tụ Vậy ta lấy θ =38,872 o Tra bảng ta β=1,533 *Khả chịu lực cắt BT Vc=0,083×β f c' ×dv×bv=0,083×1,533× 28 ×200×1055,75=142,16×103(N) Yêu cầu khả chịu lực cắt cần thiết cơt thép: 524,98 × 103 Vs=Vn − Vc= − 142,16×103=441,15×103(N) 0,9 Khoảng cách bố trí cốt thép đai lớn Av × f y × d v × cot gθ Smax= Vs fy=420MPa:giới hạn chảy quy định với cơt thép đai θ =38,872 ° :góc nghiêng ứng với UWSS nén chéo Dv=1055,75 (mm) Vs=441,15×103(N) Av:diện θ tích cốt thép đai(mm2) Chọn côt thép đai số 10,đường kính danh định d=9,5mm,diện tích mặt cắt ngang cốt thép đai là: Av=2x71=142mm2 142 × 420 × 1055, 75 × cot g 38,8720 Vậy ta tính Smax= =176,98 (mm) 441,15 × 103 Ta chọn khoảng cách bố trí côt đai s=160 cm Kiểm tra lượng cốt thép đai tối thiểu bs 200 × 160 Av≥0,083 f c' v =0,083 28 =33,46 mm2 fy 420 Mà Av= 142mm2 > A v =33,46 mm2 => thỏa mãn Kiểm tra khoảng cách tối đa cơt thép đai Ta có 0,1f 'c ×dv×bv=0,1×28×1055,75×200=591,22×103(N) > Vu=524,98×103 (N) *Nên ta kiểm tra theo điều kiện sau: S ≤ 0,8dv s=160 mm ≤ 0,8dv=0,8 x 1055,75=844,6 mm=>thỏa mãn S ≤ 600 mm=>thỏa mãn Kiểm tra điều kiện đảm bảo cho cốt thép dọc không bị chảy tác dụng tổ hợp cua mômen,lực dọc trục lực cắt: Khả chịu lực cắt cốt thép đai: Av × f y × cot gθ 142 × 420 × 1055, 75 × cot g (38,872) Vs= = = 317,22×103(N) s 160 Sv:Lành Xuân thượng - 15 Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép Asfy=1844 x 420=791,28 x 103N 524, 98 × 103 M u Vu 398,38 × 105 + − 0,5Vs cotgӨ= + − 0, × 317, 22 × 103 cotg(38,872 o ) φ d vφ 1055, 75 × 0, 0, =568,79x10 N M u Vu + − 0,5Vs cotgӨ=>đạt φ d vφ 3 =791,28 x 10 > x 10 =568,79> Đạt Asfy > Sv:Lành Xuân thượng - 16 - Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thộp 4.Kiểm soát nứt Tại mặt cắt tuỳ vào giá trị nội lực bê tông bị nứt hay không Vì để tính toán kiểm soát nứt ta phải kiểm tra xem mặt cắt có bị nứt hay không Để tính toán xem mặt cắt có bị nứt hay không ngời ta coi phân bố ứng suất mặt cắt ngang tuyến tính tính ứng suất kéo f c bê tông Mặt cắt ngang tính toán 222,5 Yt 1200 186,67 1700 330 Diện tích mặt cắt ngang: Ag =5489,3 (cm ) Xác định vị trí trục trung hoà: yt = 83,27(cm) Mô men quán tính tiết diƯn nguyªn: I g = 5710828,099 (cm4 ) TÝnh øng suất kéo bê tông: fc = Ma 1300, 96ì 10 −3 yt = ×83, 27 × 10−2 = 18, 97 MPa Ig 5710828, 099 ì 10 Cờng độ chịu kéo uốn bê tông : f r = 0, 63 f c ' = 0, 63 28 = 3,334MPa ⇒ f c > 0,8 f r ⇒ 18,97 > 0,8 x 3,334 = 2,67 Vậy mặt cắt bÞ nøt Sv:Lành Xuân thượng - 17 - Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thộp Xác định ứng khả chịu kéo lớn cốt thép trạng thái giới hạn sử dụng Z f sa = ;0, f y 1/3 (d × A) +Trong đó: d c : chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo cùngcho đến tâm gần nhÊt, theo bè trÝ cèt thÐp däc ta cã d c =40 mm +A : Diện tích phần bê tông có trọng tâm với cốt thep chủ chịu kéo đợc bao mặt cắt ngang đờng thẳng song song với trục trung hoà chia số lựơng Để tìm A ta giả sử đờng giới hạn miền A sờn dầm Trọng tâm miền A tÝnh nh− sau: 19 × 33 × 19 / + (33 − × 6,5) × 6,5 × (19 + 6,5 / 2) + 2(0,5 × 6.52 (19 + 6,5 / 3)) + 20ξ (19 + ξ / + 6,5) yA = 33 × 19 + 6,52 + (33 − × 6,5) × 6,5 + 20ξ y A = y = 12, 36cm Giải phơg trinh bậc hai ta tìm đợc = 0,5cm Khi phần bê tông bọc cốt thép cần tìm là: dt A = 33 × 19 + 6,52 + (33 − × 6,5) × 6,5 + 20 × ξ = 809, 25cm dt A= A = 5780, 36mm 14 Z : th«ng sè bỊ réng vÕt nøt sÐt điều kiện bình thờng Z= 30000 N/mm Z 30000 ⇒ = = 488, 78 N / mm = 488, 78MPa 1/3 (d c A) (40 × 5780, 36)1/3 ⇒ 0, f y = 0, × 420 = 252 MPa ⇒ f y =252 MPa *Tính tốn ứng suất sử dụng cốt thép Sv:Lành Xuân thượng - 18 - Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tơng cốt thép - Tính diện tích tương đương tiết diện bị nứt Es=2x105Mpa Ec=0,043 x γ c1,5 × f c ' = 0, 043 × 24001,5 × 28 =26752,50(Mpa) - Tỷ lệ môđun đàn hồi cốt thép bêtơng: E ×105 n= s = = 7,48 ⇒ chọn n=7 Ec 26752,50 - Xác định vị trí trục trung hồ dựa vào phương trình mơmen tĩnh với trục trung hồ khơng: hf h − y S = h f × ( b − bw ) × h − y − + bw × ( h − y ) × − n × As × ( y − d1 ) 18, 667 (120 − y ) − × 43,96 × ( y − 12,36 ) =0 S= 18, 667 × (170 − 20 ) × 120 − y − + 20 × Giải y=101,98(cm) M - Tính ứng suất cốt thép :fs=n a ( y − d1 ) I cr - Tính mơmen qn tính tiết diện bị nứt: h f bw ( h − y ) ( b − bw ) h f Icr = + h f ( b − bw ) h − y − + + nAs ( y − d1 ) 12 (170 − 20) ×18, 6673 18, 667 + 18, 667(170 − 20) × (120 − 101, 98 − ) 12 Icr= (120 − 101, 98)3 +20 × + × 43,96 × (101,98 − 12,36) 4 = 359,17× 10 (cm ) × 1300,96 × 106 ⇒ fs = × (1019,8 − 123, ) =227,23(N/mm2)= 227,23MPa 359,17 × 108 fs =227,23 MPa< fsa=252MPa ⇒ Đạt Sv:Lành Xuân thượng - 19 - Gv:Nguyễn Văn Tuấn ... 1592,58 Mu(KNm) Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép 50 Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tơng cốt thép 3:TÍNH TỐN CHỐNG CẮT Biểu thức kiểm toán φVn > Vu Vn sức kháng danh định,được... Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép Đồng thời chiều dài không nhỏ chiều dài phát triển lực ld.Chiều dài ld gọi chiều dài khai triển hay chiều dài phát triển lực đoạn mà cốt thép dính... 48,28 43,96 51,0 Gv:Nguyễn Văn Tuấn Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép Kiểm tra lại tiết diện: As=43,96 cm2 Khoảng cách từ thớ chịu kéo đến trọng tâm cốt thép ΣF y × 40 + ×105 + × 170 + × 235