Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤCI. ĐẦU ĐỀ11. Sơ đồ sàn12. kích thước:13. Hoạt tải:14. Vật liệu:15. Số liệu tính toán:1II. TÍNH BẢN21. Sơ bộ kích thước:22. Sơ đồ tính:23. Tải trọng tác dụng lên bản:34. Tính nội lực:45. Tính toán cốt thép:55. Bố trí cốt thép:7III. TÍNH DẦM PHỤ THEO SƠ ĐỒ BIẾN DẠNG DẺO71. Sơ đồ tính:72. Nhịp tính toán:73. Tải trọng:74. Tính nội lực:85. Tính cốt thép::10V. TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI151. Sơ đồ tính:152. Xác định tải trọng:153. Tính nội lực và vẽ biểu đồ bao momen:164. Tính nội lực và vẽ biểu đồ bao lực cắt:225. Tính cốt thép dọc:256. Tính cốt thép ngang:277. Biểu đồ bao vật liệu:298. Vẽ hình bao vật liệu và bố trí thép:32
Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BTCT SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI LOẠI BẢN DẦM I ĐẦU ĐỀ Sơ đồ sàn Hình 01: Sơ đồ mặt sàn kích thước: ; (các kích thước lấy từ trục dầm đến trục dầm) Hoạt tải: Giá trị tiêu chuẩn , hệ số vượt tải Vật liệu: Sử dụng bêtông B20, cốt thép loại AI, cốt thép dọc dầm loại AII; cốt thép đai dầm loại AI Số liệu tính tốn: Bêtơng B20 có: Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa Cốt thép loại AI có: Rs = 225 MPa; Rsw = 175 MPa Cốt thép loại AII có: Rs = 280 MPa; Rsw = 225 MPa SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Ngun Hảo II TÍNH BẢN Sơ kích thước Chiều dày sàn: Chọn hb = (cm) Dầm phụ: Nhịp = 5000 (mm) Chọn hdp = 350(mm) Chọn bdp = 150(mm) Dầm Phụ (150x350) mm Dầm chính: Nhịp (mm) Chọn hdc = 500(mm) Chọn bdc = 250 (mm) Dầm (250x500) mm Sơ đồ tính: Cắt dải rộng b=1m vng góc với dầm phụ, xem dầm liên tục có gối tựa dầm phụ Hình 02: Mặt cắt A-A SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang Thuyết minh đồ án BTCT1 - Ta có: GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Cạnh dài ô l2 Cạnh ngắn ô l1 - Xét tỷ số cạnh dài cạnh ngắn ô bản: Xem dầm làm việc phương - Nhịp tính tốn: + Nhịp biên: + Nhịp giữa: Tải trọng tác dụng lên Tĩnh tải Hình 03: Các lớp cấu tạo sàn Thơng số lớp vật liệu: • Gạch ceramic: ggạch = 25 (daN/m2) • Vữa lót: Dày h1=2cm, γ = 1800 (daN/m3 ), n = 1,2 gvữa lót = h1 × γ × n = 0,02 × 1800 × 1,2 = 43,2 (daN/m2) • Bê tơng cốt thép: Dày h2=8cm, γ = 2500 daN/m3 , n = 1,1 gbtct = h2 × γ × n = 0,08 × 2500 ì 1,1 = 220 daN/m2 Va tụ: Dy h3=2cm, γ = 1800 daN/m3 , n = 1,2 gvữa tơ = h3 × γ × n = 0,02 × 1800 × 1,2 = 43,2 daN/m2 SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Tổng tĩnh tải: gs = ggạch + gvữa lót + gbtct + gvữa tơ = 25+43,2+220+43,2 = 331,4 (daN/m2) Hoạt tải: Vậy ta có : Tải trọng toàn phần tác dụng lên sàn là: Tải trọng toàn phần tác dụng lên dải rộng b = 1m là: qs = 611,4 daN/m Hình 04: Sơ đồ tính Tính nội lực Momen nhịp biên: Momen gối Momen nhịp gối giữa: SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Tính tốn cốt thép - Tính tốn cốt thép theo trường hợp hình chữ cấu kiện chịu uốn, tiết diện Hình 05: Biểu đồ momen sàn nhật, tiết diện bxh Hình 06: Mặt cắt sàn bề rộng 1m - Chọn a = 20 (mm), = h – a = 80 – 20 = 60 (mm) - Nội lực theo sơ đồ dẻo: + Tại nhịp biên: M = 239,31 daN.m + Gối thứ 2: M = 256,93 daN.m + Tại nhịp giữa, gối giữa: M = 176,64 daN.m Cơng thức tính tốn kiểm tra: SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo - Kiểm tra hàm lượng thép: - Kiểm tra độ dư, thiếu thép: dư thép, lượng dư không 5% thiếu thép, lượng thiếu không 3% Kết tính tốn: BẢNG 01: CỐT THÉP SÀN Cốt thép chọn a (cm2) Ø (cm2) (mm) Tiết diện M (daNm ) Nhịp biên 239,31 0,058 0,060 1,84 150 1,89 0,31 Gối 256,93 0,062 0,064 1,96 200 2,50 0,33 Nhịp 176,64 0,043 0,044 1,35 200 1,41 0,23 Gối 176,64 0,043 0,044 1,35 200 1,41 0,23 (%) Bảng đạt yêu cầu độ dư , thiếu thép • Cốt thép cấu tạo :chịu momen âm dọc theo gối biên phía dầm xác định sau: Chọn Ø6a200 (As = 1,41cm2) • Cốt thép phân bố :chọn theo điệu kiện sau (trong As diện tích cốt thép chịu lực tính cho dải b=1m, chịu momen dương) SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Suy Chọn Kết luận : - Cốt thép cấu tạo: Gối biên đặt Ø6a200 - Cốt thép phân bố: Chọn Ø6a250 Bố trí cốt thép: Hình 07: Bố trí thép sàn III TÍNH DẦM PHỤ THEO SƠ ĐỒ BIẾN DẠNG DẺO Sơ đồ tính Dầm phụ dầm liên tục nhịp với gối tựa dầm Hình 08: Mặt cắt dầm phụ SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Ngun Hảo Nhịp tính tốn - Nhịp biên: - Nhịp giữa: Nhịp tính tốn: Tải trọng Hoạt tải: Tĩnh tải: • Trọng lượng thân dầm phụ: • Tĩnh tải từ sàn truyền vào: Tổng tĩnh tải: Tải trọng toàn phần: SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Tỷ số: ; tra bảng k = 0,183 Hình 09: Sơ đồ tính dầm phụ Tính nội lực Momen: - Tung độ hình bao momen tính theo công thức: + Nhánh dương: + Nhánh âm: - Momen dương không cách mép gối đoạn: + Tại nhịp biên: + Tại nhịp giữa: - Momen âm điểm nằm nhịp biên cách mép gối đoạn: - Momen dương lớn cách gối biên đoạn: - Tại nhịp biên lấy biểu đồ momen đường thẳng BẢNG 02: KẾT QUẢ MOMEN DẦM PHỤ (kNm) SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Tung độ biểu diễn đồ thị bao momen Hệ số β Nhịp Vị trí Nhánh dương β1 2' 0,065 0,09 0,091 0,075 0,02 7' 0,018 0,058 0,0625 Nhánh âm β2 qdp.L02 342,5 -0,0715 -0,0148 0,01912 Nhánh dương kNm Nhánh âm kNm 22,3 30,8 31,2 25,7 6,2 19,9 21,4 -24,5 -5,1 6,5 Hình 10: Biểu đồ momen dầm phụ (kNm) Lực cắt: SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 10 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 12041 7575 3565 12951 6624 3565 6624 7575 12830 9774 2217 5498 6320 6320 9130 8531 12041 2003 8178 3020 7164 14152 7297 14152 4486 633 14263 3854 3854 9557 9557 14263 Xác định momen mép gối Hình18: Xác định momen mép gối (daNm) SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 22 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Gối B: Gối C: Tính nội lực vẽ biểu đồ bao lực cắt Xác định biểu đồ lực cắt cho trường hợp đặt tải Ta có: đạo hàm momen lực cắt Suy ra: Xét tiết diện a b cách đoạn x, chênh lệch momen hai tiết diện Do lực cắt hai tiết diện : Bảng 06 : Xác định tung độ biểu đồ lực cắt trường hợp đặt tải (daN) Đoạn A-1 1-2 2-B B-3 3-4 4-C 3593 -1434 -6476 5510 483 -4544 Sơ đồ a QG SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 23 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo b QP1 2759 -460 -3680 154 155 154 c QP2 -463 -454 -463 3371 154 -3062 d QP3 2187 -1034 -4253 4099 879 -2341 e QP4 -300 -309 -309 2605 -615 -3835 f QP5 116 116 116 -577 -576 -577 g QP6 2608 -612 -3832 918 917 918 Xác định biểu đồ bao lực cắt: Bảng 07: Xác định tung độ biểu đồ lực cắt tổ hợp tải biểu đồ bao lực cắt (daN) Đoạn A-1 1-2 2-B B-3 3-4 4-C Q1= QG+ QP1 6352 -1894 -10157 5664 638 -4390 Q2= QG+ QP2 3130 -1889 -6940 8881 637 -7606 Q3= QG+ QP3 5780 -2468 -10730 9609 1362 -6885 Q4= QG+ QP4 3293 -1743 -6785 8115 -132 -8379 Q5= QG+ QP5 3709 -1319 -6360 4933 -93 -5120 SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 24 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Q6= QG+ QP6 6201 -2046 -10308 6428 1400 -3626 Qmax 6352 -1319 -6360 9609 1400 -3626 Qmin 3130 -2468 -10730 4933 -93 -8379 6352 7619 5664 6930 3134 4390 8885 10157 10150 8881 4399 , 3130 6940 5665 7606 6352 10188 9609 5780 4208 6885 5856 6316 10730 SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 25 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 8379 8115 6785 3293 3293 6785 8115 8379 7811 6891 4933 3709 3173 5120 6360 8693 10308 6428 6201 3626 3626 6201 6428 10308 9609 10308 8379 6352 8379 10730 8885 6352 BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT DẦM CHÍNH (daN) Tính cốt thép dọc Tại tiết diện nhịp (ứng với giá trị momen dương ) - Tính theo tiết diện chữ T quy đổi ( Bản cánh chịu nén ) - Bề rộng cánh: - Ta lấy theo điều kiện sau: SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 26 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Hình 19: Tiết diện chữ T quy đổi Chọn = 350 mm 950 (mm) - Kích thước tiết diện chữ T: b = 25 cm, h = 50 cm, hf = cm, bf = 95 cm - Giả thiết a = cm, ta có = h – a = 50 – = 45cm - Xác định vị trí trục trung hòa: Mf > Mmax = 14618 Trục trung hòa qua cánh Vậy việc tính tốn tiết diện nhịp dầm đựợc tính tốn tiết diện hình chữ nhật lớn: 950 x 500 (mm) Tại tiết diện gối (ứng với tiết diện có momen âm) - Tương ứng với giá trị momen âm,bản cánh chịu kéo, ta tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật 250 x 500 (mm) - Giả thiết agối = mm cốt thép mặt dầm thường đặt cốt thép dọc dầm phụ suy = h – a = 50– = 43cm Tính tốn: Cơng thức tính: - - - - SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 27 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo - Bảng 08: Kết tính thép dầm Tiết diện M (daNm ) Thép chọn (cm ) Ø Gối B 15621 0,294 0,358 15,81 5Ø20 (250x500) Gối C 11621 0,219 0,250 11,04 2Ø20+2Ø18 (250x500) Nhịp biên 14618 0,066 0,068 11,94 2Ø22+ 2Ø18 (950x500) Nhịp 8786 0,040 0,041 7,20 2Ø22 (950x500) Kiểm tra hàm lượng cốt thép thỏa điều kiện: (%) (cm2) 15,71 1,47 11,37 1,03 12,69 1,11 7,6 0,64 Tính cốt thép ngang Tính cốt đai: Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối B chịu lực cắt lớn nhất, Q = 10730 (daN) a Số liệu: - bdc = 250mm, hdc = 500mm, a = 80mm, = 420mm - Bêtông: Cấp độ bền chịu nén B20 có: ; = 27000Mpa - Thép: thép nhóm AI có: ; = 210000Mpa - Dự kiến dùng 8, nhánh, = 2×50,3 = 100,6 mm2 b Điều kiện tính tốn: => Đảm bảo bê tơng khơng bị phá hoại ứng suất nén tiết diện nghiêng SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 28 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo => Cần tính bố trí cốt ngang cho dầm c Tính tốn: Khoảng cách thép đai Stk = Min(Sct; Stt; Smax) - Khả chịu cắt đai phân bố đơn vị chìêu dài là: - Với đoạn dầm có lực cắt lớn (gần gối tựa): - Với đoạn dầm có lực cắt bé: Tính tốn cốt treo: - Ở chỗ dầm phụ kê lên dầm cần phải gia cố cho dầm cốt treo dạng cốt thép đai đặt dày - Gọi Pcb tải trọng tập trung dầm phụ truyền vào dầm chính: - Dự tính dùng Ø8, nhánh, Asw = 2×50,3 = 100,6 (mm2) SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 29 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo - Số lượng cốt treo cần thiết: Chọn m = cốt treo, đặt bên dầm phụ cốt treo, đoạn hs = 100 mm => khoảng cách cốt treo a = 50 mm 500 100 450 350 ⇒ Cốt treo : 2∅8a50 50 50 150 50 50 Hình 20: Bố trí cốt treo Biểu đồ bao vật liệu Tính khả chịu lực tiết diện - Tại tiết diện xét, cốt thép bố trí có diện tích As - Chọn chiều dày lớp bảo vệ cốt thép dọc a 0,nhịp=25 (mm); a0,gối=40(mm); khoảng cách thông thủy hai thép theo phương chiều cao dầm t=30 (mm) - Xác định ath, hoth công thức: - Trong đó: Asi - Diện tích nhóm cốt thép thứ i Xi - Khoảng cách từ trọng tâm nhóm cốt thép thứ i đến mép bê tông chịu kéo SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Hình 21: Xác định ath Trang 30 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo - Ta tính khả chịu lực cốt thép vừa chọn Bảng 09: tính khả chịu lực dầm Tiết diện Cốt thép Nhịp biên (950x500) 2Ø22+2Ø18 1269 56 444 0.073 0.070 15076 Cắt 2Ø18, 2Ø22 760 36 464 0.042 0.041 5Ø20 1571 70 430 0.356 0.293 15576 Cắt 2Ø20, 3Ø20 942 50 450 0.204 0.183 10654 Cắt 1Ø20, 2Ø20 628 50 450 0.136 0.127 Gối B (250x500) SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 3,1 9644 -0,3 7394 Trang 31 Thuyết minh đồ án BTCT1 Nhịp (950x500) Gối C (250x500) GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 2Ø22 760 36 464 0.042 0.041 9644 9,8 2Ø20+2Ø18 1137 72 428 0.259 0.225 11850 1,97 Cắt 2Ø18, 2Ø20 628 50 450 0.136 0.127 7394 Xác định đoạn kéo dài W Trong đó: Q - lực cắt tiết diện cắt lý thuyết , lấy độ dốc biểu đồ bao momen Qs,inc - khả chịu cắt cốt xiên cắt nằm vùng bớt cốt dọc, khơng có bố trí cốt xiênnên Qs,inc = qsw - khả chịu cắt cốt đai tiết diện cắt lý thuyết d – Đường kính cốt thép cắt - Tính phần đầu dầm (L/4), thép Ø8a150 ta có: - Tính phần dầm (L/2), thép Ø8a250 ta có: SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 32 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 17062 12951 9130 4486 79 1388 2854 7198 7320 10253 8786 14618 BIỂU ĐỒ BAO MOMEN DẦM CHÍNH (daNm) Vị trí Bảng 10: Xác định đoạn kéo dài W (mm) Q qsw Wtính 20Ø Wchọn Thép (daN/m cắt (daN) (mm) (mm) (mm) ) x (mm) Nhịp biên trái 2Ø18 6356 11737 307 360 407 1943 Nhịp biên phải 2Ø18 8427 11737 377 360 390 1210 Gối B trái 2Ø20 8659 11737 395 400 445 605 1Ø20 8659 11737 395 400 440 910 Gối B phải 2Ø20 7453 11737 354 400 440 660 1Ø20 7453 11737 354 400 410 1040 2Ø18 6234 11737 302 360 430 670 Gối C trái (phải lấy dối xứng) Vẽ hình bao vật liệu bố trí thép SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 33 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Hình 22: Bố trí thép dầm TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 34 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Pgs, Ts Phan Quang Minh (chủ biên), Gs, Ts Ngô Thế Phong Gs, Ts Nguyễn Đình Cống Kết cấu Bêtơng cốt thép phần cấu kiện Nhà xuất Khoa hoc Kỹ thuật Hà Nội - 2008 Nguyễn Văn Hiệp Hướng dẫn đồ án môn học Bêtông cốt thép (Sàn sườn tồn khối có dầm) Nhà xuất Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh – 2007 Võ Bá Tầm Hồ Đức Duy Đồ án môn học Bêtông cốt thép (Sàn sườn toàn khối loại dầm) Nhà xuất Xây Dựng Hà Nội – 2011 PHỤ LỤC SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 35 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo MỤC LỤC SVTH: Lê Quang Đạt-15520800055 Trang 36 ... Đạt -15 520800055 Trang 20 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Mmax 14 618 10 253 - 913 0 7320 8786 -4486 Mmin 719 8 2854 -17 062 -79 13 88 -12 9 51 1 310 7 13 094 8708 13 88 14 618 719 8 8786 10 253... MP2 -10 66 - 211 1 - 317 7 4577 4932 - 211 1 -0,3 21 α d MP3 α e 5029 26 51 - 713 2 -0,0 31 -0,063 -0,095 -689 -14 00 - 211 1 MP4 MP5 267 533 MP6 4 318 800 5999 4592 -42 21 -10 66 -0,286 38 81 2466 -6354 -0 ,14 3... Đạt -15 520800055 2466 B 38 81 211 1 6354 + Sơ đồ (e): C M4 Trang 18 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 18 51 317 7 + Sơ đồ (f): 526 A M1 B 267 C M4 M3 800 M2 533 211 0 42 21 + Sơ đồ (g):