Chương 15: BỐ TRÍ CỐT THÉP VÀ CHỌN KÍCH THƯỚC MẶT CẮT 1./ Xác đònh lượng cốt thép cần thiết theo công thức gần đúng : Chiều cao làm việc ' 0 h của dầm :   uc Rb M h     501 1 0 . ' Trong đó : Dầm giảm đơn :  = 0.07  0.09. Chọn  = 0.09 b c = 1.65 m =165cm. R u :cường độ chòu nén khi uốn của Bêtông, M 500 : R u = 255 ( kG/cm 2 ) . M : moment lớn nhất do tónh tải và hoạt tải tính toán 432.942 Tm.  h’ o = 109.416 cm.  Tính diện tích cốt thép dự ứng lực : R d2 : cường độ tính toán của cáp khi sử dụng. R d2 : = 11160 (kG/cm 2 ). 2 cm 12637 11160 255 416109165090  d F Với tao  12.7 thì diện tích cốt thép một tao là 0.908 cm 2 Số bó tao thép cần thiết : tao F F n tao d . . . 8940 9080 12637  2 , 0 d u cd R R hbF   chọn 44 tao có F d = 44  0.908 = 39.952 cm 2 . 2./ Bố trí cốt thép : 18 17 5 5x4.5=22.5 61 55x4.5=22.56 16 22.522.5 NHÓM I 6 TAO 12.7mm 6 TAO 12.7mm NHÓM II 44 TAO 12.7mm 2x4.55 21 2x3.3 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC * a T - Trọng tâm cốt thép dự ứng lực so với đến đáy dầm. cm n yn a t ii T 53511 44 0162071616416135081220899085521459512 . ) ().( .       a T = 11.535 cm  h 0 = 140 – 11.535 = 128.465 cm. h 0 = 128.465 cm > h’ 0 = 109.416 cm. Vì vậy chiều cao dầm và cốt thép chọn như trên đạt yêu cầu. 3./ Bảng xác đònh các yếu tố và góc của cốt thép : Uốn 12 tao cốt thép lên và đặt neo đònh vò ở hai vò trí . Điểm uốn thứ nhất cách đầu dầm một đoạn L 1 = 8.35m. Điểm uốn thứ hai cách đầu dầm một đoạn L 2 = 11.35m. E E' C C Tên cốt thép tg h (cm) l (cm) CE (cm) EE ’ L sợi (cm) 40 l = 835cm l = 1135cm 155x3.3 104.984 102.592 2 1 3 4 6 5 789 2 1 140 SƠ ĐỒ CĂNG UỐN CÁP DỰ ỨNG LỰC (cm ) 1 (2 tao haøng 1) 0.0925 104.98 4 113 5 1139. 8 103 0 3309.6 2 (2 tao haøng 2) 0.0925 104.98 4 113 5 1139. 8 103 0 3309.6 3 (2 tao haøng 3) 0.0925 104.98 4 113 5 1139. 8 103 0 3309.6 4 (2 tao haøng 4) 0.1228 6 102.59 2 835 841.6 1 163 0 3313.22 5 (2 tao haøng 5) 0.1228 6 102.59 2 835 841.6 1 163 0 3313.22 6 (2 tao haøng 6) 0.1228 6 102.59 2 835 841.6 1 163 0 3313.22 7 (10 tao haøng 7) 0 0 330 0 0 330 0 3300 8 (10 tao haøng 8) 0 0 330 0 0 330 0 3300 9 (12 tao haøng 9) 0 0 330 0 0 330 0 3300 Vò trí tao 12.7mm Chieàu daøi  0 tg cos sin 2 tao haøng 1 3309.6 5.284 8 0.0925 0.9957 5 0.09211 2 tao haøng 2 3309.6 5.284 8 0.0925 0.9957 5 0.09211 2 tao haøng 3 3309.6 5.284 8 0.0925 0.9957 5 0.09211 2 tao haøng 4 3313.2 7.108 0.1247 0.9923 0.1219 2 1 1 2 tao giữa hàng 5 3313.2 2 7.108 1 0.1247 0.9923 1 0.1219 2 tao giữa hàng 6 3313.2 2 7.108 1 0.1247 0.9923 1 0.1219 32 tao còn lại 3300 - Toạ độ cốt thép dự ứng lực theo mặt phẳng thẳng đứng (lấy đường chuẩn 0-0 qua mép dưới của đáy dầm) Vò trí x (c m) Y 1 (cm) Y 2 (cm) Y 3 (cm) Y 4 (cm) Y 5 (cm) Y 6 (cm) Y 7 (c m) Y 8 (c m) Y 9 (c m) N6(l/2 ) 16 10 20.01 6 16.71 6 13.41 6 12.5 08 9.28 5.90 8 14 9.5 5 N6(l 1 ) 11 35 20.01 6 16.71 6 13.41 6 12.5 08 9.28 5.90 8 14 9.5 5 N6(l/3 ) 10 73 25.75 1 22.45 1 19.15 1 12.5 08 9.28 5.90 8 14 9.5 5 N6(l 2 ) 83 5 47.76 6 44.46 6 41.16 6 12.5 08 9.28 5.90 8 14 9.5 5 N6(l/4 ) 80 5 50.54 1 47.24 1 43.94 1 13.1 94 12.9 66 9.59 38 14 9.5 5 N6(l.5 m) 15 0 111.1 41 107.8 41 104.5 41 96.6 67 93.4 39 90.0 67 14 9.5 5 N0(gố i) 0 125.0 04 121.7 04 118.4 04 115. 096 111. 868 108. 496 14 9.5 5 NA(đa àu) - 40 128.7 04 125.4 04 122.1 04 120. 011 116. 783 113. 411 14 9.5 5 VI./TÍNH DUYỆT CƯỜNG ĐỘ DẦM TRONG GIAI ĐOẠN SỬ DỤNG THEO MOMENT CỦA MẶT CẮT THẲNG GÓC - Bỏ qua phần cốt thép thường và không bố trí cốt thép dự ứng lực ở phần chòu nén. - Do dầm liên hợp bản bêtông cốt thép đổ tại chỗ nên dầm làm việc theo hai giai đoạn .  Giai đoạn I : Dầm I chòu tải trọng phần I (bản thân dầm và bản đổ tại chỗ) + Giả sử trục trung hoà qua cánh dầm : Phải thỏa mãn điều kiện : R u  b c  h c ≥ R d2  F d Trong đó : R u : cường độ tính toán chòu uốn của bêtông. Bêtông Mac500, chế tạo trong nhà máy R u = 255 kG/cm 2 . R d2 : cường độ tính toán của thép dự ứng lực trong giai đoạn sử dụng, thép 12.7mm có R d2 = 11160 kG/cm 2 . b c : bề rộng cánh trên của dầm, b c = 50cm. h c : chiều dày tính đổi bản cánh trên của dầm, h c = 22.0cm. Theo công thức trên ta có giá trò VT và VP là : VT = 255  50  220 = 280500 kG. VP = 11160  39.952 = 445864.32 kG. VT R u  b c  h c = 280500 kG. VP R d2  F d = 445864.32 kG. Như vậy : VP > VT nên không thoả mãn điều kiện trục trung hoà qua cánh. + Trục trung hoà đi qua sườn dầm : Điều kiện cường độ là :               22 002 c ccncu h hhbbR x hxbRmM )( max Với M max là môment lớn nhất do tónh tải phần I M max = 191.447 Tm = 19144700 KGcm R u = 255 kg/cm 2 R tr = 205 kg/cm 2 b c = 50 cm b = 16 cm h c = 22.0 cm h 0 = h d - a d = 140 – 5.45 =134.55 cm Xác đònh chiều cao chòu nén x theo công thức : R u b x + R n (b c - b)h c = R d2 F d bR h b b R F R x u ccndd    ) ( 2 cmx 12671 16 255 02216502059523911160 . . ) ( .         Thoả mãn điều kiện hạn chế x  0.55  h 0 = 0.55  134.55 = 74.003 cm m 2 : hệ số điều kiện làm việc Vì x > 0.3  h 0 = 0.3  134.55 = 40.365 cm nên m 2 = 0.8 Thay số vào công thức ta có:   TmcmkG M 5889074990758760 2 22 55134221650205 2 12671 55134126715025580 ).()() . .(   M max = 191.447 Tm < [M] = 907.588 Tm  Đạt yêu cầu  Giai đoạn II : Dầm I liên hợp với bản bê tông đổ tại chỗ, làm việc theo kiểu dầm T chòu môment do tónh tải và hoạt tải tính toán . Ta tính đổi mặt cắt I liên hợp với bản thành mặt cắt chữ I b h b h b b + Giả sử trục trung hoà qua cánh dầm : Phải thỏa mãn điều kiện : n R u  b b  h b  R d2  F d n = E b /E d = 0.921 VT = 0.921  255  165  22.0 = 925650 KG VP = 11160  39.951 = 445864.32 KG Như vậy : VT > VP Thoả mãn điều kiện trục trung hoà qua cánh. Điều kiện cường độ là : ]M[ 2 x hxbRmM 0bu2max         M max là moment lớn nhất do tónh tải và hoạt tải M max = 432.942 Tm = 43294200 KGcm R u = 255 KG/cm 2 b b = 165 cm h 0 = 134.55 cm Xác đònh chiều cao chòu nén x theo công thức : R n  b b  x = R d2  F d cm bR F R x bn dd 18113 165205 953911160 2 . .        Thoả mãn điều kiện : x  0.55  h 0 = 0.55 ×134.55 = 74.003 cm m 2 : hệ số điều kiện làm việc Vì x = 13.181 < 0.3 h 0 = 40.365 nên m 2 = 1 Thay số ta có :   Tm570.504KGcm. .         7857050400 2 18113 55134181131652051M M max = 432.942 Tm < [M] = 570.504 Tm  Đạt yêu cầu . Chương 15: BỐ TRÍ CỐT THÉP VÀ CHỌN KÍCH THƯỚC MẶT CẮT 1./ Xác đònh lượng cốt thép cần thiết theo công thức gần đúng : Chiều cao làm việc. 5 N6(l/3 ) 10 73 25.75 1 22.45 1 19 .15 1 12.5 08 9.28 5.90 8 14 9.5 5 N6(l 2 ) 83 5 47.76 6 44.46 6 41.16 6 12.5 08 9.28 5.90 8 14 9.5 5 N6(l/4 ) 80 5 50.54 1 47.24 1 43.94 1 13.1 94 12.9 66 9.59 38 14 9.5 5 N6(l.5 m) 15 0 111.1 41 107.8 41 104.5 41 96.6 67 93.4 39 90.0 67 14.  TmcmkG M 5889074990758760 2 22 55134221650205 2 12671 55134126 7150 25580 ).()() . .(   M max = 191.447 Tm < [M] = 907.588 Tm  Đạt yêu cầu  Giai đoạn II : Dầm I liên hợp với bản bê tông