Đang tải... (xem toàn văn)
thuyet minh do an be tong cot thep
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP Chương I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN. I. SỐ LIỆU. - Sơ đồ: 1. - Số liệu: CDA Bảng 1. Số liệu tính toán Chiều dài nhịp L1, B2 (m) và chiều cao H các tầng lầu 3.7 (m) Chiều dài nhịp L2, B3 (m) 6.2 (m) Chiều dài nhịp L3, B1 (m) 4.4 (m) - Số tầng: 7 tầng. II. VẬT LIỆU. - Sử dụng bê tông B20 cho cả dầm, sàn, cột. Nếu đường kính thép 12 φ < mm thì dùng thép AI. Nếu đường kính thép 12 φ ≥ mm thì dùng thép AII. - Bê tông B20 có : 11.5 ; b R Mpa= 0.9 ; bt R Mpa= 3 27 10 b E Mpa= × + Cốt thép loại AI có: 225 ; S R Mpa= W 175 ; S R Mpa= 4 21 10 S E Mpa= × + Cốt thép loại AII có: 280 ; S R Mpa= W 225 ; S R Mpa= 4 21 10 S E Mpa= × III. CHỌN SƠ BỘ CHIỀU DÀY Ô SÀN, DẦM 1. Chiều dày sàn - Chiều dày ô sàn : 1 1 1 4400 88 50 50 s h L mm= = × = Trong đó chọn: L 1 = 4400mm là chiều dài cạnh ngắn ô sàn Vậy chọn h s = 100 mm. - Sàn mái ta chọn chiều dày sàn mái 80 mm. 2. Kích thước dầm 1 1 8 12 h L = ÷ ÷ ; 1 1 2 4 b h = ÷ ÷ Chọn h=400mm; b=200mm IV. SƠ ĐỒ SÀN DẦM SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 1 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG Chương II TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG I. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ: - TCVN 2737-1995 tải trọng và tác động. - Thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 5574 - 2012 II. TẢI TRỌNG THIẾT KẾ: - Tỉnh tải là do trọng lượng bản thân của sàn trong suốt quá trình khai thác và sử dụng không thay đổi. - Tỉnh tải được xác định dựa trên cơ sở cấu tạo các lớp của sàn. Trong đó cấu tạo của sàn khác nhau vì thế tỉnh tải của các lớp sàn khác nhau. Nó là tích của hệ số vượt tải và tải trọng tiêu chuẩn. 1. Tỉnh tải. Các lớp cấu tạo của sàn: Sàn tầng GẠCH CERAMIC DÀY 8 MM LỚP VỮA LÓT DÀY 20 MM SÀN BTCT DÀY 100 MM LỚP VỮA TRÁT #75 DÀY 15 MM Sàn mái LỚP VỮA TẠO ĐỘ DỐC DÀY 100 MM SÀN BTCT DÀY 80 MM LỚP VỮA TRÁT #75 DÀY 15 MM Sê nô SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 2 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NƠNG LỚP VỮA TRÁT #75 DÀY 50 MM SÀN BTCT DÀY 80 MM LỚP VỮA TRÁT #75 DÀY 15 MM Sàn vệ sinh GẠCH MEN DÀY 8MM LỚP VỮA LÓT DÀY 20MM LỚP BÊ TÔNG GẠCH VỢ ĐỘN DÀY 250MM SÀN BTCT DÀY 100MM LỚP VỮA TRÁT #75 DÀY 15MM 2. Hoạt tải Xác định hoạt tải tác dụng lên sàn: tt tc p np= (daN/m 2 ). Trong đó: p tt - hoạt tải tính tốn. n - hệ số vượt tải (tra TCVN 2737-1995). p tc - hoạt tải tiêu chuẩn (tra TCVN 2737-1995). Tùy vào chức năng của phòng và theo TCXDVN 2737 - 1995 ta có: Bảng 2: Hoạt tải phân bố đều trên sàn Loại phòng Hoạt tải tiêu chuẩn daN/m 2 Hệ số n Hoạt tải tính tốn daN/m 2 Phòng ngủ 150 1.3 195 Phòng Khách 150 1.3 195 Bếp 150 1.3 195 WC 150 1.3 195 Mái 75 1.3 97.5 Hành lang 300 1.2 360 Sê nơ 75 1.3 97.5 SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 3 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG Ghi chú : hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995 như sau: Khi tải trọng tiêu chuẩn: - nhỏ hơn 200 kg/m 2 : n = 1.3 - không nhỏ hơn 200 kg/cm 2 : n = 1.2 Bảng 3: Trọng lượng đơn vị một số vật liệu STT Vật liệu Đơn vị đo Hệ số vượt tải n Trọng lượng Kg 1 2 3 4 5 Gạch men 20x20x0.8cm Vữa lót #50 dày 2cm Sàn bê tông dày 10cm Vữa trát trần #75 dày 1.5cm Tường 10cm gạch ống m 3 m 3 m 3 m 3 m 2 1.1 1.2 1.1 1.2 1.2 2250 1600 2500 1600 180 Ghi chú : hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995 như sau: Trọng lượng của kết cấu: - kết cấu thép : n =1.05 - kết cấu gạch đá, gạch đá có cốt thép : n = 1.1 - kết cấu bê tông trên 1600 kg/m 3 : n = 1.1 - kết cấu bê tông từ 1600 kg/m 3 trở xuống, vật liệu ngăn cách, lớp trát ngoài, hoàn thiện. • Sản xuất tại nhà máy : n = 1.2 • Sản xuất tại công trường : n = 1.3 3. Trọng lượng bản thân sàn: Cấu tạo các lớp sàn: SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 4 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG Bảng 4: Trọng lượng bản thân sàn các tầng: Vật liệu Bề dày δ (cm) Trọng lượng riêng γ kg/m 3 Hệ số vượt tải n Tải trọng tính toán g s (kg/m 2 ) Gạch men 0.8 2250 1.1 19.8 Lớp vữa lót 2 1600 1.3 41.6 Sàn BTCT 10 2500 1.1 275 Lớp hồ tô 1,5 1600 1.3 31.2 Trọng lượng bản thân sàn: g s = Σ g si = Σ.γ i δ i. .n = 368 (Kg/m 2 ) Bảng 5: Trọng lượng bản thân sàn vệ sinh các tầng: Vật liệu Bề dày δ (cm) Trọng lượng riêng γ kg/m 3 Hệ số vượt tải n Tải trọng tính toán g s (kg/m 2 ) Gạch men 0.8 2250 1.1 19.8 Lớp vữa lót (có trộn phụ gia chống thấm) 2 1600 1.3 41.6 Bêtông gạch vỡ độn 25 1600 1.1 440 Sàn BTCT 10 2500 1.1 275 Lớp hồ tô 1.5 1600 1.3 31.2 Trọng lượng bản thân sàn: g s = Σ g si = Σ.γ i δ i. .n = 808 (Kg/m 2 ) Cấu tạo sàn mái: Bảng 6: Trọng lượng bản thân sàn mái: Vật liệu Bề dày δ (cm) Trọng lượng riêng γ kg/m 3 Hệ số vượt tải n Tải trọng tính toán g s (kg/m 2 ) Vữa tạo độ dốc (có trộn phụ gia chống thấm) 10 1600 1.3 208 Sàn BTCT 8 2500 1.1 220 Lớp hồ tô 1.5 1600 1.3 31.2 Trọng lượng bản thân sàn: g s = Σ g si = Σ.γ i δ i. .n = 460 (Kg/m 2 ) Bảng 7: Trọng lượng bản thân sàn ban công các tầng: Vật liệu Bề dày δ (cm) Trọng lượng riêng γ kg/m 3 Hệ số vượt tải n Tải trọng tính toán g s (kg/m 2 ) SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 5 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG Gạch men 0.8 2250 1.1 19.8 Lớp vữa lót (có trộn phụ gia chống thấm) 2 1600 1.3 41.6 Sàn BTCT 10 2500 1.1 275 Lớp hồ tô 1,5 1600 1.3 31.2 Trọng lượng bản thân sàn: g s = Σ g si = Σ.γ i δ i. .n = 368 (Kg/m 2 ) Cấu tạo sàn mái: Trọng lượng bản thân sàn sênô: g s = Σ.γ i δ i. .n + lượng nước ứ động = 514 + 300 = 814 (Kg/m 2 ) Bảng 8: Tải trọng tính toán các loại sàn BẢNG TỔNG HỢP TỈNH TẢI VÀ HOẠT TẢI SÀN Tên sàn Tỉnh tải (daN/m 2 ) Hoạt tải (daN/m 2 ) Hệ số vượt tải Hoạt tải tính toán (daN/m 2 ) Phòng ngủ 368 150 1.3 195 Phòng khách 368 150 195 Bếp 368 150 195 Sàn vệ sinh 808 150 195 Sàn mái 460 150 97.5 Sàn sênô 814 75 97.5 Sàn ban công 368 200 1.2 240 Hành lang 368 300 360 CHƯƠNG III TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP LÊN CÁC Ô SÀN I. Xác định nội lực: SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 6 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG - Ta căn cứ vào tỉ số: α= L 2 / L 1 Trong đó : L 1 : chiều dài phương cạnh ngắn. L 2 : chiều dài phương cạnh dài. Ta chỉ xét dải bản làm việc theo sơ đồ 9. • Nếu = L 2 / L 1 > 2 Sàn thuộc loại bản dầm, bản làm việc một phương theo phương cạnh ngắn. (Sách Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép của Võ Bá Tầm – NXB, Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh). Tính theo từng ô riêng biệt chịu tải trọng toàn phần theo sơ đồ đàn hồi. Cắt một dải bề rộng dài 1m theo phương cạnh ngắn để tính nội lực theo sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu. M I M I M I 1000 * Xác định nội lực : - Đối với 2 đầu ngàm : Moment ở nhịp : 2 1 24 tt q L M × = Moment ở đầu ngàm : 2 12 tt I q L M × = − • Nếu = L 2 / L 1 < 2 Sàn thuộc loại bản kê bốn cạnh, bản làm việc hai phương. (Sách Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép của Võ Bá Tầm – NXB, Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh). * Xác định nội lực : Bản được tính theo sơ đồ đàn hồi bằng cách tra bảng, bản sàn được xem như là bản liên tục. SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 7 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG Căn cứ vào tỉ số = L 2 / L 1 < 2 ta tra các hệ số : m 91 , m 92 , k 91 , k 92 trong bảng phụ lục 12, sách Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép của Võ Bá Tầm – NXB, Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh. * Tải trọng toàn phần tính toán tác dụng lên ô sàn : Moment dương lớn nhất ở giữa bản : M 1 = m 91 P (daNm) M 2 = m 92 P (daNm) Moment âm lớn nhất ở gối : M I = k 91 P (daNm) M II = k 92 P (daNm) Với P là tổng tải trọng tác dụng lên ô bản P = (g + p) x L 1 x L 2 (daN hoặc Kg) M1 L 2 L1 M2 M I MII M I MII Moment sàn hai phương II. Bố trí cốt thép: Các công thức tính toán : Giả thiết a, h 0 = h - a, 2 b o M R b h m = SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 8 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG 0.5(1 1 2 ) m ζ α = + − 0 s s M A R h ζ = 100 s A bh µ = × max 100% R b s R R ξ µ = Để tránh phá hoại giòn phải đảm bảo: min axm µ µ µ ≤ ≤ Thường lấy min 0.05% µ = , thường lấy min 0.1% µ = III. Tính toán và bố trí cốt thép lên sàn các tầng: Ta có sơ đồ bố trí sàn các tầng: SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 9 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NƠNG 1 2 3 4 5 A B C D E S1 S2 S3 S4 S8 S7 S6 S5 S11 S9 S10 S12 S17 S14 S13 S15 S16 S20 S22 S23 S24 S4 S18 S19 S 6 S7 S21 S6 S25 S1 S3 S4 S3 S5 S1 S2 MẶT BẰNG Ô SÀN CÁC TẦNG TL: 1/100 4400 3700 4400 6200 18700 4400 3700 6200 4400 18700 1000 1000 1000 1000 2000 1300 15001400 1600 1600 1300 1300 2000 2000 1500 SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 10 [...]... 1118561 Trang 26 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S LÊ NƠNG III SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG PHẲNG 1 Sơ đồ hình học của khung SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 27 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S LÊ NƠNG +26200 +22500 +18800 +15100 +11400 +7700 +4000 1200 +0.000 4400 2900 3300 3700 4400 18700 E D D' C B A 2 Sơ đồ kết cấu của khung SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 28 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 4400 E 6200... 1118561 Trang 24 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S LÊ NƠNG D2 : Dầm 20 x 40 cm D3: Dầm 20x30 cm C1 : Cột 25 x 35 cm C2 : Cột 25 x 30 cm C3 : Cột 25 x 25 cm 4400 2 1 S3 D2 D2 D2 D1 C1 D2 S9 D2 D2 C1 4400 S11 D2 6200 S12 D2 S4 D1 D2 S10 D2 D2 C1 D2 S3 D2 D2 C1 3700 C1 4400 18700 E D C B A MẶT BẰNG KẾT CẤU TẦNG 1, 2, 3 TL: 1/100 SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 25 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S... 118.92 ×100 M = 0.626 cm2 = ζ Rs h0 0.993 × 2250 × 8.5 => Chọn thép φ6@200 với As = 1.42cm2 SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 16 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S LÊ NƠNG Theo TCXD lấy µmin = 0.05%, thường lấy µmin = 0.1% 1.42 × 100 As µ = bh *100 = 100 × 8.5 =0.17% o µ max = 0.645 ×115 ×100 ξ R Rb 100 = = 3.3% 2250 Rs Ta thấy hàm lượng cốt thép thỏa: µmax > µ > µmin Số thanh cần bố trí: n= L1 × b... Chí Minh Ta được : m91= 0.0179, m92= 0.0179 k91= 0.0417, k92= 0.0417 Moment dương lớn nhất ở giữa bụng M1 = m91P = 0.0179 x10900 = 195.11 Kgm SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 13 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S LÊ NƠNG M2 = m92P = 0.0179x10900 = 195.11 Kgm Moment âm lớn nhất ở gối MI = k91P = 0.0417x10900= 454.53 Kgm MII = k92P =0.0417x10900 = 454.53 Kgm *Bố trí thép: Theo phương L1 : - Tính thép. .. 2.45 cm2 ζ Rs h0 0.97 × 2250 × 8.5 => Chọn thép φ6@100 với As = 2.83 cm2 Theo TCXD lấy µmin = 0.05%, thường lấy µmin = 0.1% A 2.83 ×100 s µ = bh × 100 = 100 × 8.5 = 0.33 % o µ max = 0.645 ×115 ×100 ξ R Rb 100 = = 3.3% 2250 Rs Ta thấy hàm lượng cốt thép thỏa: µmax > µ > µmin Số thanh cần bố trí: SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 14 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP n= GVHD: Th.S LÊ NƠNG L1 × b 4.4 × 1 +1... 59,47 118,93 37,98 75,96 37,98 75,96 37,98 75,96 Trang 17 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S LÊ NƠNG BẢNG TÍNH VÀ BỐ TRÍ THÉP SÀN 1 PHƯƠNG CÁC TẦNG Ký hiệu Momen Giá trị M ơ sàn 2 S1 M1 3 2346 4692 MI 2346 M1 4692 MI S9 2346 M1 4692 MI S10 S18 S20 S21 S24 SM5 SN2 SN3 SN4 ζ 7 8 9 8,5 100 11,5 225 0,0028 8,5 100 11,5 225 8,5 100 11,5 b Rb Rs Chọn As µ% thép (cm2) φ a (m.m) chọn As (daN.cm) (cm) (cm) (MPa)... ngắn là phương L1 1.6 chịu lực SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 15 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S LÊ NƠNG MZ MZ Mt 1600 Ta có: qtt = gtt + ptt = 368 + 360 = 728 daN/m2 Moment ở bụng: M1 = q tt × L2 24 = 728 × 1.62 = 77.65 daNm 24 Moment ở đầu ngàm: MI = - q tt × L2 12 =- 728 ×1.6 2 = 155.31 daNm 12 ♦ Tính thép ở bụng: Tính thép cho sàn theo phương L1: M1 =75.65 daNm 75.65 M αm = R b h 2 = 115... 1003 728 563 728 728 728 728 728 563 1003 728 563 557.5 557.5 557.5 557.5 557.5 557.5 557.5 911.5 911.5 911.5 911.5 Trang 12 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S LÊ NƠNG IV Tính tốn sàn điển hình: Tính đại diện sàn S3, S20, SN2 - Bêtơng B20 : Rb= 115 kg/cm2, Rbt = 9.0 kg/cm2 - Thép CI : Rs = 225 MPa = 2250 kg/cm2 - R = 0.645, R = 0.437 - Chiều dày sàn h = 10cm - Chọn lớp bảo vệ : a = 1.5cm => ho = h... 768 533 63 36 143 81 259 92 570 203 193 193 450 450 184 130 423 299 319 161 596 360 257 91 564 201 384 384 894 894 137 137 318 318 Trang 20 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP SN1 1,0 1,0 GVHD: Th.S LÊ NƠNG 1,00 0,0179 0,0179 0,0417 0,0417 97,5 814 912 16 16 38 38 BẢNG TÍNH THÉP SÀN 2 PHƯƠNG CÁC TẦNG Ký hiệu Momen Giá trị M ho ơ sàn 1 S3 2 M1 MI MII M1 M2 MI MII S5 M1 M2 MI MII S6 M1 M2 MI MII S7 M1 M2 MI MII S8... LÊ NƠNG 4400 B A IV XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG 1 Tải trọng tác dụng vào sàn các tầng SVTH: NGUYỄN VĂN CỤ MSSV: 1118561 Trang 29 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2 GVHD: Th.S LÊ NƠNG S11 S12 S4 S3 1 S9 S10 2900 4400 1000 4400 S3 3300 3700 4400 18700 E D D' C A B Sơ đồ truyền tải vào các ơ sàn tầng điển hình Bảng Tỉnh tải phân bố NHỊP E-D TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả 1 Do tải trọng từ sàn S3 . ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP Chương I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN. I. SỐ LIỆU. - Sơ đồ: 1. - Số liệu: CDA Bảng 1. Số liệu tính toán Chiều dài. Trang 7 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG Căn cứ vào tỉ số = L 2 / L 1 < 2 ta tra các hệ số : m 91 , m 92 , k 91 , k 92 trong bảng phụ lục 12, sách Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép của. 1118561 Trang 12 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S. LÊ NÔNG IV. Tính toán sàn điển hình: Tính đại diện sàn S3, S20, SN2 - B tông B20 : R b = 115 kg/cm2, R bt = 9.0 kg/cm2 - Thép CI : R s =