Đồ án bê tông cốt thép

Đồ án bê tông cốt thép A. SƠ ĐỒ SÀN 5 B. SỐ LIỆU ĐỀ BÀI: 5 C. THUYẾT MINH TÍNH TOÁN 6 1. Phân loại bản sàn tính toán: 6 2. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn 6 2.1. Bản sàn 6 2.2. Dầm phụ 7 2.3. Dầm chính 7 3. Thiết kế sàn: 8 3.1. Sơ đồ tính và nhịp tính toán: 8 3.2. Xác định tải trọng 8 3.3. Xác định nội lực 9 3.4. Tính toán cốt thép ( theo TCVN 5574:2018) 10 3.5. Bố trí cốt thép 11 4. Thiết kế dầm phụ 13 4.1. Sơ đồ tính và nhịp tính toán của dầm 13 4.2. Xác định tải trọng 14 4.3. Xác định nội lực 14 4.4. Tính toán cốt thép 16 4.5. Cắt, uốn và neo cốt thép 21 5. Thiết kế dầm chính 25 5.1. Sơ đồ tính 25 5.2. Xác định tải trọng 25 5.3. Hoạt tải 26 5.4. Xác định nội lực 26 5.5. Xét các trường hợp tải 26 5.6. Biểu đồ bao moment 27 5.7. Biểu đồ bao lực cắt 33 6. Tính cốt thép 34 6.1. Cốt thép dọc 34 6.2. Cốt thép ngang 36 6.3. Cốt thép treo 40 7. Biểu đồ bao vật liệu 40 7.1. Khả năng chịu lực của tiết diện 40 7.2. Xác định tiết diện cắt lý thuyết 41 7.3. Xác định đoạn kéo dài W 43 8. Xác định chiều dài neo – nối cốt thép dọc cho dầm chính 45 D. TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

SƠ ĐỒ SÀN

SỐ LIỆU ĐỀ BÀI

Bảng B.1 Số liệu đề bài

(kN/m 2 ) Bê tông B20 Cốt thép

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN

Phân loại bản sàn tính toán

Xét tỉ số 2 cạnh ô bản: sơ đồ khớp dẻo.

=> Bản dầm làm việc theo 1 phương tính toán theo

Cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải có chiều rộng b = 1m, xem bản như 1 dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tường biên và các dầm phụ.

Hình C.1 Dải sàn tinh toán

Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn

Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn: h  0.8

=>Kích thước dầm phụ: dp dp

=>Kích thước dầm chính: dc dc

Thiết kế sàn

3.1 Sơ đồ tính và nhịp tính toán:

Sàn bản dầm, tính thép phương cạnh ngắn L1 một dải có chiều rộng b = 1(m) Sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo. Đối với nhịp biên:

2 dp 2 Đối với nhịp giữa:

Hình C.2 Nhịp tinh toán sàn

Tĩnh tải là trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn được tính theo công thức: Bao gồm các lớp sau: g tt    n     

Hình C.3 Các lớp cấu tạo sàn s i i i ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD: T.s Phan Thành Trung

Bảng C.2 Tính toán tĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn

Vật liệu cấu tạo sàn

Chiều dày (mm) g (kN/m 3 ) Hệ số tin cậy

Hoạt tải tính toán: p tt  p tc  n  10 1.2  12  kN / m 2 

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên bản sàn tương ứng với bề rộng b = 1m q   g tt  p tt  b   3.539 12  1  15.54  kN / m 

Giá trị nội lực được xác định trên cơ sở xuất hiện khớp dẻo q  L 2 15.54  2.1 2

Moment lớn nhất ở nhịp biên:

Moment lớn nhất ở gối thứ hai: 11 11 q 

Moment lớn nhất ở các nhịp giữa và gối giữa: M ng

1 2  0.111 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD: T.s Phan Thành Trung

3.4 Tính toán cốt thép ( theo TCVN 5574:2018)

Chọn nhịp biên để tính toán:

Bê tông có cấp độ bền B20

Hình C.4 Sơ đồ tinh và biểu đồ moment

Cốt thép bản sàn sử dụng là CB240-T ( ≤ 10 mm) s s

Sàn tính theo cấu kiện chịu uốn có tiết diện

 Tính  m , và kiểm tra điều kiện b  h b

 Tính diện tích cốt thép

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép

 Chênh lệch giữa As và As,ch

Bảng C.3 Tính thép cho bản sàn

(kNm)  m  m (mm A s 2 ) Thép bố trí 

10 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD: T.s Phan Thành Trung

3.5 Bố trí cốt thép ptt 12 s   3.39  5    0.3

Cốt thép cấu tạo chịu moment âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác định như sau:

Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:

Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa: L an  10d  10 8  80mm g ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD: T.s Phan Thành Trung

Hình C.5 Qui cách uốn cốt thép trong sàn 11 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD: T.s Phan Thành Trung

Thiết kế dầm phụ

4.1 Sơ đồ tính và nhịp tính toán của dầm:

Sơ đồ tính là dầm liên tục nhiều nhịp có các gối tựa là tường biên và dầm chính Tính theo sơ đồ khớp dẻo Đối với nhịp biên:

2 dc 2 Đối với nhịp giữa:

Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn truyền vào và trọng lượng bản thân dầm phụ: g    b  (h  h )  1.1 25 0.2  (0.45  0.09)  1.98(kN / m 2 )

Hoạt tải từ sàn truyền vào: p dp  p s 

*Tổng tải lên dầm phụ: q  g  p  10.4736  28.8  39.2736(kN / m 2 )

Xét tỉ số: dp dp dp p dp g dp

Moment âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoan: x  kL 0b  0.2775 5650  1567.9(mm)

Moment dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn: x 1  0.15L 0b  0.15 5650  847.5(mm)

Tung độ biểu đồ bao moment tính theo công thức sau: Đối với nhánh dương:

Bảng C.3 Bảng tinh kết quả moment cho dầm phụ

Trong đó :  1 tra bảng,  2 tra bảng phụ thuộc vào tỉ số p dp q dp

*Biểu đồ bao lực cắt

Hình C.8 Biểu đồ bao momemt

Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:

Hình C.9 Biểu đồ bao lực cắt

Chọn nhịp biên để tính toán:

Bê tông cấp độ bền

Cốt thép sử dụng cho dầm phụ CB300-

Xác định kích thước tiết diện:

=> Chọn s f  500(mm) b '  b  2  s  200  2  500  1200(mm) f dp f b '  1200(mm), h '  h  90(mm),b  200(mm), h  450(mm) Kích thước tiết diện chữ T: f f b

 Xác định vị trí trục trung hoà:

Vậy trục trung hoà đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện HCN lớn:

' f  h  1200 450(mm 2 ) b ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD: T.s Phan Thành Trung

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép

 Chênh lệch giữa As và As,ch

Bảng C.4 Tính toán cốt thép cho dầm phụ

D R ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD: T.s Phan Thành Trung

Các giá trị lực cắt nguy hiểm nhất trên dầm: ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD: T.s Phan Thành Trung

Q  Q t  133.14(kN ) Lấy lực cắt lớn nhất để tính toán cốt đai: max 2

Kiểm tra điều kiện tính toán:

 Q 1  88.76(kN )  Q b min  43.2(kN )  Bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt, phải tính cốt ngang chịu lực cắt.

Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền trên dải nghiêng giữa các vết nứt xiên

Các tham số vật liệu bê tông nặng:

 Bước đai lớn nhất S max (đảm bảo bê tông giữa 2 lớp cốt đai đủ khả năng chịu cắt)

 Bước đai theo cấu tạo S ct (để bê tông và cốt đai kết hợp chịu cắt tốt)

+ Đối với đoạn đầu dầm: S

, , ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 GVHD: T.s Phan Thành Trung

+ Đối với đoạn còn lại:  

 Bước đai tính toán S tt q 1  g dp  0.5 p dp  10.4736  0.5 28.8  24.8736(kN / m)

Như vậy xảy ra trường hợp:

Lấy q sw không nhỏ hơn q 0  q sw  71.84(kN / m)

Kiểm tra điều kiện phá hoại giòn q sw

Chọn cốt đai sw 2 số cốt nhánh đai n = 2

Khoảng cách tính toán giữa các cốt đai:

Với kết quả tính được chọn

S  min  S max ; S ct ; S tt   min(324.47;150; 238.06)  150(mm)

Kiểm tra lại điều kiện đảm bảo độ bền trên tiết diện nghiêng:

Q bt  0.3 1 b1 R b bh 0  0.31.12  0.885 11.5  200  400  273571.3(N )  273.571(kN )  Q max Vậy đảm bảo điều kiện không bị phá hoại do ứng suất nén chính

Kiểm tra khả năng chịu cắt của cốt đai:

Kiểm tra điều kiện chống phá hoại giòn cho đoạn đầu dầm: q sw  114.01(kN / m)  Q b min

Như vậy tải trọng dài hạn: q 1  24.8736(kN / m)  0.56q sw  0.56 114.01  63.8456(kN / m)

Bố trí thép đai 8a150 ở 2 bên gối trong đoạn 4 đối với nhịp biên, 4 đối với nhịp giữa

Bố trí thép đai 8a300 trong đoạn còn lại ở giữa dầm

4.5 Cắt, uốn và neo cốt thép

Lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép dọc được chọn với độ dày a0 = 25 mm Khoảng thông thủy giữa các lớp thép ở mép dưới dầm phụ là t1 = 25 mm, trong khi khoảng thông thủy giữa hai lớp thép ở mép trên là t2 = 30 mm.

- Xác định vị trí cắt lý thuyết và đoạn kéo dài

Xác định a th và h oth a t h

Tính khả năng chịu lực tại từng tiết diện  M td 

; oth th theo các công thức sau:

Bảng C.5 Khả năng chịu lực tại từng tiết diện của dầm phụ

DIỆN CỐT THÉP A s,ch a tt h 0tt ξ α M ΔM(%)

 1165 48.5 401.5 0.055 0.053 117.9 Cắt 216 còn 318 763 34 416 0.035 0.034 81.2 3.34 Cắt 118 còn 218 508.5 34 416 0.023 0.023 54.93 Gối 2 bên trái+phải

 1071 47.2 402.8 0.301 0.256 95.53 Cắt 214 còn 318 763 34 416 0.207 0.186 74.03 6.57 Cắt 118 còn 218 508.5 34 416 0.138 0.128 50.95 Nhịp giữa

Để xác định điểm cắt cốt thép lý thuyết, cần xác định các vị trí mà khả năng chịu lực của tiết diện [M]i bằng tung độ Mi của biểu đồ bao mô men Sau đó, các hoành độ xi được tính toán dựa trên nguyên tắc nội suy tuyến tính Tương tự, lực cắt Qi tại các tiết diện tính toán trong dầm phụ cũng được xác định sau khi có được xi thông qua nội suy tuyến tính Công thức để xác định Wi cũng được áp dụng trong quá trình này.

– lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao moment.

- khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc.

Q s,inci  R s,inc,i iA s,inc,i sin

, Q s,inc,i  0  nằm ngoài vùng cắt R sw,i nA sw,i sw,i sw,i – khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết: s

Bảng C.6 Tổng hợp vị trí cắt thép và đoạn kéo dài của dầm phụ

Vị trí Thanh thép Dạng biểu đồ moment x(mm) Q(kN) W(mm) W ch (mm)

Hình C.10 Biều đồ bao vật liệu cho dầm phụ

* Chiều dài neo, nối cốt thép

- Cốt thộp chủ dựng cho dầm chớnh là cốt thộp ỉ18, cốt thộp loại CB300-V, sử dụng thộp cú vằn.

Thiết kế dầm chính

Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp được tính theo sơ đồ đàn hồi. b  h  750  300 mm 2

Kích thước tiết diện dầm:

Giả thiết tiết diện cột: b c  h c  300  300 mm 

Hình C.11 Sơ đồ tinh dầm chính

+ Trọng lượng bản thân dầm phụ và bản truyền xuống:

+ Trọng lượng bản thân dầm chính:

 Tổng tĩnh tải tính toán: G  G0  G1  63.8889 13.068  76.957  kN 

5.5 Xét các trường hợp tải

Hình C.12 Các trường hợp đặt tải

Tung độ của biểu đồ moment tại tiết diện bất kì của từng trường hợp đặt tải được xác định theo công thức:

Các trường hợp tải trọng của dầm 4 nhịp.

Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng phía dưới.

Sơ đồ Tiết diện 1 2 Gối B 3 4 Gối C

Sơ đồ Tiết diện Gối C 5 6 Gối D 7 8

Trong sơ đồ HT3 đến HT8, bảng tra không cung cấp giá trị α cụ thể cho một số tiết diện Do đó, cần tính giá trị moment tại từng tiết diện bằng phương pháp nội suy cơ học.

 Sơ đồ HT3, HT4 (do trường hợp HT4 là trường hợp ngược lại của HT3 nên ta chỉ cần tính toán cho một trường hợp):

*Sơ đồ HT6, HT7 (do trường hợp HT7 là trường hợp ngược lại của HT6 nên ta chỉ cần tính toán cho một trường hợp):

Kết quả tính toán của bảng giá trị moment được thể hiện thông qua các biểu đồ sau:

Hình C.13 Biểu đồ moment các trường hợp tải

Xác định giá trị tung độ của biểu đồ bao moment: MG là tĩnh tải gây ra MP1 là do trường hợp hoạt tải 1 gây ra.Bảng C

7 Giá trị moment của các tổ hợp tải

Biểu đồ bao moment được xác định bằng các giá trị lớn nhất tại mỗi tiết diện Do dầm chính có 4 nhịp đối xứng, nên biểu đồ bao moment cũng mang hình dạng đối xứng tương ứng.

Hình C.14 Biểu đồ bao moment dầm chính

5.7 Biểu đồ bao lực cắt

Để xác định biểu đồ lực cắt từ biểu đồ moment, ta cần sử dụng mối quan hệ giữa chúng Giá trị của lực cắt được tính bằng độ dốc của biểu đồ moment Lực cắt giữa hai tiết diện được ký hiệu là Q, với công thức Q = M' = tan α.

Hình C.15 Biểu đồ bao lực cắt dầm chính

Tính cốt thép

Bê tông cấp độ bền B20 có: R b  11.5 MPa 

Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CB300-V có:

Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại CB240-T có:

Tương ứng với giá trị moment dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T

Chiều rộng bản cánh: f dc f

Kích thước tiết diện chữ T

'  1380  mm  '  90  mm ; bdc  300  mm ; hdc  750  mm 

Xác định vị trí trục trung hòa: agt  70 mm   h0  hdc  agt  750  70  680  mm 

 Trục trung hòa đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật với kích thước như sau:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Chênh lệch giữa As và As,ch

Tương ứng với giá trị moment âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật

h  750  mm  có kích thước:  dc

Kết quả tính cốt thép được thể hiện như bảng sau:

Bảng C.8 Bảng tính toán cốt thép của dầm chính

Tiết diện M α ξ A s Chọn thép A s,ch μ(%) Δ

Giả thiết: a  70 mm   h0  h  a  750  70  680  mm Lực cắt lớn nhất tại gối : Q max  299.84(kN )  299840(N )

Hệ số phụ thuộc vào bê tông:  b 2  2, b3  0.6, b 4  1.5,   0.01 Kiểm tra điều kiện tính toán:

 Cần tính cốt thép ngang chịu lực và không cần tăng kích thước Kiểm tra về ứng suất nén chính:

Bước cốt đai lớn nhất:

Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:

Chọn cốt đai 8 , số nhánh đai n  2 , sw

Giả sử chọn bước cốt đai: S  200(mm)

Lực cắt lớn nhất tại gối :

Tính toán Qsw q sw  R sw na sw

Tải trọng tập trung, lấy C = 1709 (mm)

Không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối A Nếu có cốt xiên chỉ là do uốn cốt dọc lên để chịu moment.

+  tr bsw Cần tính cốt xiên chịu cắt cho bên trái gối B, bên phải gối B và bên trái gối C.

 Điều kiện đảm bảo không có vết nứt nghiêng (đầu và cuối điểm uốn thép):

S  b 4 f n bt 0   624.573(mm) max Q max 299840 Để đảm bảo điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt, các khoảng cách S không được lớn hơn S max

Trong đoạn dầm có lực cắt lớn hơn, diện tích các lớp cốt xiên được tính toán như sau: đoạn cần bố trí thép xiên là Sx = 2400 mm Lớp thép xiên thứ nhất được bố trí cách tâm gối tựa S1 = 300 mm với góc nghiêng θ = 45 độ Đoạn Z được tính là 2400 – 567 – 300 = 1533 mm, lớn hơn S Để tăng cường khả năng chịu lực, lớp thép xiên thứ hai được đặt với góc nghiêng và khoảng cách S2 = 416 mm so với lớp thứ nhất, dẫn đến đoạn Z2 = 1533 – 617 – 416.

 Điều kiện đảm bảo không có vết nứt nghiêng (đầu và cuối điểm uốn thép):

Để đảm bảo cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt, khoảng cách S không được lớn hơn S max là 686.556 mm Trong đoạn dầm có lực cắt lớn hơn Q bsw = 239.076 kN, cần bố trí 2 lớp cốt xiên Diện tích các lớp cốt xiên được tính toán cho đoạn cần bố trí thép xiên Sx = 2400 mm, với lớp thép xiên thứ nhất cách tâm gối tựa S1 = 680 mm và góc nghiêng θ = 45 độ Đoạn Z được tính toán là 2400 - 620 - 680 = 1100 mm.

 Điều kiện đảm bảo không có vết nứt nghiêng (đầu và cuối điểm uốn thép):

S  b 4 f n bt 0   725.889(mm) max Q max 257990 Để đảm bảo điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt, các khoảng cách S không được lớn hơn S max

Trong đoạn dầm có lực cắt lớn hơn Q bsw = 239.076 (kN), cần tính toán diện tích các lớp cốt xiên Đoạn cần bố trí thép xiên có chiều dài Sx = 2400 (mm), với lớp thép xiên thứ nhất được đặt cách tâm gối tựa S1 là 725 (mm) và có góc nghiêng θ = 45 độ Chiều dài đoạn Z được tính là 2400 - 620 - 725 = 1055 (mm).

Bố trí cốt đai đoạn dầm giữa nhịp:

Bố trí cốt đai với 8a200 ở 2 đoạn L/3 đâu nhịp và 8a300 ở đoạn L/3 giữa nhịp

Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:

Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn ∅8 số nhánh đai n  2

Số lượng cốt đai cần thiết: nA sw R sw 2 50.265 210  Chọn n  10 (đai) bố trí mỗi bên dầm phụ 5 đai Khoảng cách giữa các cốt treo là:

Biểu đồ bao vật liệu

7.1 Khả năng chịu lực của tiết diện

Tính khả năng chịu lực tại từng tiết diện

Tại tiết diện đang xét có A s , tính a tt  Chọn a 0  25  mm  , t 1  25  mm  , t 2  30  mm 

: chiều dày lớp bê tông bảo vệ; t 1

: khoảng thông thủy giữa 2 lớp thép bố trí mép dưới; t 2

: khoảng thông thủy giữa 2 lớp thép bố trí mép trên.

Kiểm tra khả năng chịu lực tại từng tiết diện thông qua các công thức sau:

Bảng C.9.Khả năng chịu lực của dầm chính tại từng tiết diện

DIỆN CỐT THÉP A s,ch a tt h 0tt ξ α M ΔM(%)

7.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

Vị trí tiết diện cắt lý thuyết x, được xác định theo tam giác đồng dạng.

Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao moment.

Bảng C.10.Vị trí cắt thép lý thuyết của dầm chính

Vị trí Thanh thép Dạng biểu đồ moment x(mm)

7.3 Xác định đoạn kéo dài W Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

Q – lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao moment.

- khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc

Q s,inc  R s A s ,inc sin  q sw – khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết: q  R sw nA sw sw s

Trong đoạn dầm cú cốt đai ỉ8a200 thỡ: q sw

 85.45(kN / m) 200 d – đường kính cốt đai được cắt.

Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng bên dưới.

Bảng C.11 Xác định đoạn kéo dài của dầm chính

Tiết diện Vị trí W chọn W Q s,inc A s,inc q sw,cốt đai

Bên trái 500 472.452 180.492 981.75 85.4505 25 299.84 Bên phải 500 345.735 180.492 981.75 85.4505 25 272.77 Bên phải 500 345.735 180.492 981.75 85.4505 25 272.77

Bảng C.12 Tổng hợp vị trí cắt thép và đoạn kéo dài của dầm chính

Vị trí Thanh thép Dạng biểu đồ moment x(mm) Q(kN) W(mm) W ch (mm)

Xác định chiều dài neo – nối cốt thép dọc cho dầm chính

- Cốt thộp chủ dựng cho dầm chớnh là cốt thộp 2ỉ16 và 2ỉ25, cốt thộp loại CB300-V, sử dụng thép có vằn.

9 Tính toán dầm chính theo trạng thái giới hạn hai

Dầm chính là dầm liên tục với nhiều nhịp (4 nhịp), do đó việc tính toán chính xác giá trị chuyển vị tại tiết diện tính toán gặp nhiều khó khăn Vì vậy, cần áp dụng một phương pháp tính toán gần đúng với sai số có thể chấp nhận được Hình ảnh minh họa các sơ đồ tính chịu tải tập trung sẽ hỗ trợ trong quá trình này.

20, dễ dàng nhận thấy rằng momen dương tại tiết diện 1 của các sơ đồ tính là tương đương nhau. Nếu bỏ qua ảnh hưởng cách nhịp của hoạt tải

- Tính giá trị momen của toàn bộ tải trọng tiêu chuẩn (toàn phần):

- Tính khả năng chống nứt:

+αI +αI ' (momen quán tính quy đổi của tiết diện đối với trục trọng tâm tiết diện bê tông)

⟶ Mcrc= 49.109 (kNm) < M c ⟶ Dầm chính bị nứt do nội lực.

- Độ cong của dầm chính được xác định:

( 1 r ) 1 = D 1 sh c - Độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng (G c + P c )

( ) r 2 = D 1 sh - Độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn (G c + 0.35P c )

( 1 r ) 3 = 1 D c ' 1 - Độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn (G c + 0.35P c )

M c ' 3 94 kNm (momen do tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

- Xác định chiều cao vùng nén khi có xuất hiện vết nứt: x

0015 (do tác dụng ngắn hạn của tải trọng)

0024 (do tác dụng dài hạn của tải trọng)

(do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng) ψ =1−0 8 M crc =1−0 849 109

1 133 94 (do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

(do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng) 20×10 4

(do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

( do tác dụng ngắn hạn của tải trọng)

(do tác dụng dài hạn của tải trọng) α s2 α s2

(do tác dụng ngắn hạn của tải trọng)

Tải trọng dài hạn có ảnh hưởng đáng kể đến biến dạng, với giá trị xm đạt 339.54 mm Trong khi đó, biến dạng do tải trọng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng là 398.72 mm Sự kết hợp giữa tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn cũng góp phần vào biến dạng tổng thể của công trình.

- Momen quán tính quy đổi của tiết diện đối với trục trung hòa:

+ Do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng:

+ Do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn:

- Độ cứng của tiết diện dầm chính do tác dụng ngắn hạn của tải trọng:

- Độ cứng của tiết diện dầm chính do tác dụng dài hạn của tải trọng

- Các độ cong tính toán của dầm chính:

- Độ võng của dầm chính tại tiết diện tính toán do thành phần momen gây ra: f =s ( 3 L ) 2 ( 1

- Do tỉ số nhịp trên chiều cao dầm L/h = 6.6/0.7 = 9.43 < 10 nên cần xét độ võng do lực cắt.

- Giá trị lực cắt Q tại tiết diện tính toán:

- Góc trượt (biến dạng trượt) tại tiết diện tính toán:

Trong đó: φb = 1 (chỉ xét tác dụng ngắn hạn của tải trọng) x

- Độ võng của dầm chính tại tiết diện tính toán do thành phần lực cắt gây ra: f q =s 1

- Tính toán bề rộng khe nứt: a crc , i =ϕ 1 ϕ 2 ϕ 3 ψ σ s

Trong đó: ϕ 1 =1 (Khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng); ϕ 1 =1 4

(khi có tác dụng dài hạn của tải trọng) ϕ 2 =0 5 (đối với thép có gân) ϕ 3 =1 (đối với cấu kiện chịu uốn)

- Ứng suất σs trong cốt thép tại tiết diện tính toán:

+ Trường hợp tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng:

+ Trường hợp tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn:

+ Trường hợp tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn:

- Khoảng cách cơ sở giữa các vết nứt thẳng góc Ls được tính theo công thức:

+ Trường hợp tác dụng ngắn hạn của tải trọng:

+ Trường hợp tác dụng dài hạn của tải trọng:

Thay số vào công thức tính toán bề rộng khe nứt: a crc ,

Bề rộng khe nứt ngắn hạn: a crc =a crc , 1 +a crc ,2 −a crc ,3 =0 1236+0 0721−0 053 a crc =0 1427 mm ∈ a crc ,u =0 4 mm (thỏa)

Bề rộng khe nứt dài hạn: a crc =a crc , 1 =0 053 mm ≤a crc ,u =0 3 mm (thỏa)

Sự chênh lệch đáng kể giữa độ võng cho phép và bề rộng khe nứt tính toán (ΔRmin = (0.4 - 0.1427)/0.1427 = 180%) cho thấy rằng kết cấu bê tông cốt thép đã đáp ứng yêu cầu theo tính toán trạng thái giới hạn thứ nhất, thường sẽ đảm bảo tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai với khoảng an toàn lớn Do đó, sự chênh lệch của thành phần momen do điều chỉnh sơ đồ tính hoàn toàn có thể chấp nhận được.

56 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:PHAN THÀNH TRUNG