Luận văn xây dựng công trình_Chương 2
Tài liệu tham khảo về luận văn xây dựng công trình dành cho sinh viên ngành xây dựng
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
CHÖÔNG II
TÍNH TOAÙN CAÀU THANG TAÀNG 2
A. BAÛN THANG VAØ CHIEÁU NGHÆ:
I. SÔ ÑOÀ TÍNH:
1. Sô boä choïn kích thöôùc baûn thang:
Caàu thang goàm hai veá:
- Moãi veá coù 9 baäc 300 x 165( α = 290 ) cosα = 0.875.
Choïn chieàu daøy baûn thang hb = 10cm, beà roäng baûn thang bb = 180cm.
MAËT BAÈNG CAÀU THANG
3500 2350
BCT
1800
400
BCN
DCN1
DCN2
DCT
4200
1800
700 9x300
BCN
VEÁ 1 DCN1 DCN2
1500
BCT
DCT
l2 = 700 l1 = 2700 2350
2. Lieân keát:
Caét baûn theo beà roäng 1 m ñeå tính.
II. TAÛI TROÏNG:
Taûi troïng taùc duïng leân baûn thang goàm troïng löôïng baûn thaân vaø hoaït taûi.
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(CAÀUTHANG) TRANG : 14
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
1. Troïng löôïng baûn thaân:
Baûn thang:
Taûi troïng taùc duïng leân 1 m baûn thang
γ Taûi tieâu chuaån HSVT Taûi tính toaùn
THAØNH PHAÀN 3
(Kg/m ) (Kg/m2) (n) (Kg/m2)
Gaïch men (δ=1.0cm) 1800 18 1.2 21.6
Vöõa loùt (δ=2.0cm) 1800 36 1.2 43.2
Baäc thang 300*165mm2 1600 132 1.2 158.4
Baûn BTCT (δ=12cm) 2500 300 1.1 330
Vöõa toâ (δ=1.0cm) 1800 18 1.2 21.6
TOÅNG COÄNG 574.8
Toång tónh taûi baûng thang ∑gttbt = 574.8 (Kg/m2)
Baûn chieáu nghæ vaø baûn chieáu tôùi :
Taûi troïng taùc duïng 1 m daøi
γ Taûi tieâu chuaån HSVT Taûi tính toaùn
THAØNH PHAÀN 3
(Kg/m ) (Kg/m2) (n) (Kg/m2)
Gaïch men (δ=1.0cm) 1800 18 1.2 21.6
Vöõa loùt (δ=2.0cm) 1800 36 1.2 43.2
Baûn BTCT (δ=12cm) 2500 300 1.1 330
Vöõa toâ (δ=1.0cm) 1800 18 1.2 21.6
TOÅNG COÄNG 416.4
Toång tónh taûi baûng chieáu nghæ ∑gttbcn = 416.4 (Kg/m2)
Tay vòn goã:
- Taûi tieâu chuaån gtc = 20 Kg/m.
- Taûi tính toaùn gtt = 20 x1.2 = 24 Kg/m.
2. Hoaït taûi:
- Hoaït taûi tieâu chuaån: ptc =300 Kg/m2.
- Hoaït taûi tính toaùn treân 1 m daøi: ptt = 300kg/m2 x1mx1.2 = 360 Kg/m.
3. Toång taûi troïng taùc duïng leân baûn thang vaø baûn chieáu nghæ:
tt
∑ gtt
bt + ptt + gtt = 574.8 x1m+360 + 24 = 1041 Kg/m.
- Baûn thang: q1 =
cosα 0.875
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(CAÀUTHANG) TRANG : 15
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
- Chieáu nghæ vaø chieáu tôùi :
q2tt =∑gttbcn + ptt + gtt = 416.4x1m + 360 + 24 = 800.4 Kg/m.
III. XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC:
2
q1tt = 1041kg/m
VEÁ I
tt
q2 = 800.4kg/m
A
x
B
700 2800
l ⎛ l ⎞
∑ M/B = 0 ⇔ RA .(l + l ) = q tt .l . 1 + q tt .l ⎜ l + 2 ⎟
1 2 1 1 2 2 2⎜ 1 2 ⎟
⎝ ⎠
l ⎛ l ⎞
q tt .l . 1 + q tt .l ⎜ l + 2 ⎟
1 1 2 2 2⎜ 1 2 ⎟
⎝ ⎠
⇔ RA =
l +l
1 2
2.8 0.7 ⎞
1041x2.8. + 800.4x0.7 ⎛ 2.8 +
⎜ ⎟
2 ⎝ 2 ⎠
=
2 .8 + 0 .7
⇒ RA = 1670.2 Kg.
∑ Ñöùng = 0 ⇔ RA + RB = (qtt1.l1 + qtt2.l2) = 1041 x 2.8 + 800.4 x 0.7
B
⇒ RB = 3475.08 – 1670.2 = 1805 Kg
B
tt
q2 = 800.4kg/m
q1tt = 1041kg/m
VEÁ I
tt
q2 = 800.4kg/m
A
x
B
RA = 1670.2kg
RB = 1805kg
700 2800
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(CAÀUTHANG) TRANG : 16
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
x
∑ M/x = RA.x – qtt1.x. (1)
2
Laáy ñaïo haøm phöông trình (1) theo x
Q/x = RA –qtt1.x = 0
R A 1670.2
⇒x= = = 1.6 m
q1
tt
1041
Theá x = 1. m vaøo phöông trình (1)
1.6
⇒ Mmax = 1670.2 x 1.6 – 1041 x 1.6 = 1340 kgm
2
Mgoái = 0.4 x Mmax = 0.4 x 1340 = 536 kgm
Mnhòp = 0.7 x Mmax = 0.7 x 1340 = 938 kgm
Mmax = 1340kg.m
IV. TÍNH COÁT THEÙP:
Söû duïng BT#200 coù Rn = 90 Kg/cm2
Coát theùp CII coù Ra = 2600 Kg/cm2
Tính caùc heä soá :
A=
M
(
; γ = 0.5 1 + 1 − 2.A )
R n .b.h 2
0
M F
⇒ Fa = ; μ% = a
γ.R .h b.h
a 0 0
BAÛN THANG :
Mmax h0 Fat Choïn Fac μ
VÒ TRÍ γ
(kg.m) (cm) (cm2) theùp (cm2) (%)
TAÏI GOÁI 626 10.5 0.967 2.37 Φ10 a200 3.9 0.037
GIÖÕA NHÒP 1095.5 10.5 0.941 4.263 Φ10 a180 4.4 0.042
(choïn a = 1.5 cm, b = 100 cm)
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(CAÀUTHANG) TRANG : 17
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
BAÛN CHIEÁU TÔÙI :
q2tt =∑gttbcn + ptt + gtt = 416.4 x 1m + 360 + 24 = 800.4 Kg/m.
l1 = 0.7 m ; l2 = 4.2 m vôùi l2/l1 > 2
Saøn laøm vieäc theo phöông caïnh ngaén. Khi ñoù vôùi sô ñoà 2 ñaàu ngaøm thì
noäi löïc trong baûn laø:
Mgoái = q.l1/12
2
Mgoái = q.l1/12
2
L1
Mgiöõa = q.l1/24
2
L2
l2 2
Moment ôû nhòp giöõa: M =q 1 = 800.4 0.7 = 16.34kgm
nhòp 24 24
l2 2
Moment ôû goái töïa: M =q 1 = 800.4 0.7 = 32.68kgm
goái 12 12
Tính coát theùp :
Moment h0 Fa2 Choïn Fa2
A γ μ%
(kgm) (cm) (cm2) theùp choïn
16.34 10.5 0.002 0.999 0.092 Φ6 a250 1.1 0.105
32.68 10.5 0.003 0.998 0.183 Φ6 a250 1.1 0.105
BAÛN CHIEÁU NGHÆ :
q2tt =∑gttbcn + ptt + gtt = 416.4 + 360 + 24 = 800.4 Kg/m.
l1 = 2.35 m ; l2 = 4.2 m vôùi l2/l1 = 1.79 < 2 baûn laøm vieäc theo 2 phöông
- Moment döông ôû giöõa nhòp:
M1 = m91 . P
M2 = m92 . P
- Moment aâm ôû goái
MI = - K91 . P
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(CAÀUTHANG) TRANG : 18
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
MII = - K92 . P
tt
Vôùi P = q2 .L1.L2 = 800.4 x 2.35 x 4.2 = 7899.95 kg
L1; L2: chieàu daøi caïnh ngaén vaø caïnh daøi cuûa oâ baûn.
Heä soá mi , Ki tra trong baûng “ soå tay thöïc haønh keát caáu coâng trình”.
l2/l1 = 1.79 ⇒ m91 = 0.0168 ; m92 = 0.0049 ; k91 = 0.04 ; k92 = 0.0107
- Moment döông ôû giöõa nhòp:
M1 = m91 . P = 0.0168 x 7899.95 = 132.72 kgm
M2 = m92 . P = 0.0049 x 7899.95 = 38.71 kgm
- Moment aâm ôû goái:
MI = - K91 . P = - 0.04 x 7899.95 = - 316 kgm
MII = - K92 . P = - 0.0107 x 7899.95 = - 84.53 kgm
M FaI Choïn FaI
VÒ TRÍ h0 A γ μ%
(kg.m) (cm2) theùp choïn
M1 132.7 10.5 0.035 0.982 0.757 Φ6 a200 1.4 0.133
M2 38.71 10.5 0.01 0.995 0.218 Φ6 a200 1.4 0.133
MI 316 10.5 0.083 0.957 1.851 Φ8 a200 2.5 0.238
MII 84.53 10.5 0.022 0.989 0.479 Φ6 a200 1.4 0.133
1m MI
M1
L1
MI
L2
MII MII
M2
Choïn a = 1,5cm ⇒ h0 = h - a = 12 -1,5 = 10,5 cm
M
A=
R n .b.h 2
0
Vôùi : h = 12cm chieàu daøy baûn saøn
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(CAÀUTHANG) TRANG : 19
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
b = 100cm
(
⇒ γ = 0.5 1 + 1 − 2.A )
M Fa
⇒ Fa = ; μ% =
γ.R.h b.h
0 0
B. TÍNH DAÀM CHIEÁU TÔÙI DCT:
Choïn kích thöôc daàm: bxh = 20 x 40 cm2.
Taûi troïng taùc duïng leân daàm:
- Do phaûn löïc baûn thang : 1805/1 = 1805 kg/m.
- Do taûi taùc duïng leân saøn truyeàn xuoáng daàm :
800.4 x 0.5 x 0.7 = 280.14 kg/m.
- Do troïng löôïng baûn thaân: 0.2 x 0.4 x 2500 x 1.1 = 220 kg/m.
∑ Taûi troïng taùc duïng leân daàm chieáu nghæ :
qtt = 1805 + 280.14 + 220 = 2305.14 kg/m.
Sô ñoà tính:
4200
Q = 4840.8kg
Q = 4840.8kg
Mmax = 5083kg.m
q tt .l 2305.14x4. 2
Löïc caét : Q = = = 4840.8 kg
2 2
q tt .l 2 2305.14x4. 2 2
Moment giöõa nhòp : M max = = = 5083 kg.m
8 8
Tính coát theùp:
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(CAÀUTHANG) TRANG : 20
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
M 508300
A= max = = 0.218
R n .b.h 2 90x20x(40 − 4)2
0
( )
γ = 0.5 1 + 1 − 2.A = 0.875
M 508300
⇒F = max = = 6.2 cm2.
a γ.R a .h
0 0.875x2600 x36
Choïn 4Φ16 (Fa = 8.044 cm2), μ = 0.223%.
Tính coát ñai: Qmax = 4840.8 kg.
Cöôøng ñoä chòu caét cuûa beâ toâng:
Q = k1.Rk.b.h0 = 0.6 x 7.5 x 20 x 36 = 3240 kg
K0.Rn.b.h0 = 0.35 x 90 x 20 x 36 = 22680 kg
Vaäy k1.Rk.b.h0 < Qmax < K0.Rn.b.h0 , chæ caàn ñaët coát ñai.
Duøng ñai Φ8, tính böôùc coát ñai:
Rañ = 2100 Kg/cm2, n = 2, fñ = 0.503 cm2.
R .n.f .8.R .b.h 2 2100x2x0.5 03x8x7.5x2 0x36 2
- utt = añ ñ k 0= = 140 cm.
2
Q max 4840.8 2
1.5xR .b.h 2 1.5x7.5x20 x36 2
- umax = k 0= = 60 cm.
Q 4840.8
max
- uct = < h/2 vaø 150 mm
u = min (utt ; umax ; uct) .
Vaäy choïn trong khoaûng l/4 (1050 mm) töø hai truïc daàm trôû vaøo choïn
u = 150 mm, giöõa nhòp choïn u = 300 mm.
C. TÍNH DAÀM CHIEÁU NGHÆ DCN :
Choïn kích thöôc daàm: bxh = 20 x 30 cm2.
Taûi troïng taùc duïng leân daàm:
- Do phaûn löïc baûn thang : 1670.2/1 = 1670.2 kg/m.
- Do taûi taùc duïng leân saøn truyeàn xuoáng daàm :
800.4 x 0.5 x 2.35 = 940.47 kg/m.
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(CAÀUTHANG) TRANG : 21
Luaän vaên toát nghieäp KSXD khoaù 99 – 04 GVHD : ThS. VOÕ BAÙ TAÀM
- Do troïng löôïng baûn thaân: 0.2 x 0.4 x 2500 x 1.1 = 220 kg/m.
∑ Taûi troïng taùc duïng leân daàm chieáu tôùi :
qtt = 1805 + 940.47 + 220 = 2965.47 kg/m.
Sô ñoà tính:
q = 2965.47kg/m
4200
Q = 6227.5kg
Q = 6227.5kg
Mmax = 6539kg.m
q tt .l 2965.47x4. 2
Löïc caét : Q = = = 6227.5 kg
2 2
q tt .l 2 2965.47x4. 2 2
Moment giöõa nhòp : M max = = = 6539 kg.m
8 8
Tính coát theùp:
M 653900
A= max = = 0.28
R n .b.h 2 90x20x(40 − 4)2
0
( )
γ = 0.5 1 + 1 − 2.A = 0.835
M 653900
⇒F = max = = 8.4 cm2.
a γ.R a .h
0 0.835x2600 x36
Choïn 4Φ18 (Fa = 10.18 cm2), μ = 0.283%.
Töông töï nhö daàm chieáu nghæ ta choïn theùp ñai Φ8 a150 trong khoaûng l/4
töø 2 truïc daàm trôû vaøo vaø Φ8 a300 ñoái vôùi ñoaïn coøn laïi.
SVTH : PHAÏM HOAØNG VUÕ PHAÀN KEÁT CAÁU(CAÀUTHANG) TRANG : 22
