Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 ,THIẾT KẾ SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI ,CÓ BẢN DẦM
Đồ án Bê tông GVHD: Nguyễn Minh Long Mục lục I) Đề bài: 1) Thiết kế sàn theo số liệu sau: 2) Kích thước: 3) Hoạt tải: .1 4) Tiết diện cột: 5) Vật liệu: 6) Cấu tạo sàn: II) Tính tốn sàn: .2 1) Sơ đồ tính – nhịp tính tốn 2) Xác định tải trọng: 3) Xác dịnh nội lực: 4) Tính tốn cốt thép: 5) Chọn bố trí cốt thép III) Tính tốn dầm phụ: 1) Sơ đồ tính .4 2) Xác định tài trọng 3) Vẽ biểu đồ bao moment: .4 4) Tính cốt thép 5) Tính cốt xiên 6) Tính tốn vẽ biểu đồ vật liệu: IV) Tính tốn dầm 1) Sơ đồ tính .8 2) Xác định tải trọng 3) Tính vẽ biểu đồ bao momen M, lực cắt Q 4) 10 Tính tốn cốt thép dọc 5) Tính cốt thép ngang 11 6) Vẽ biểu đồ bao vật liệu: 12 Nguyễn Hồng Việt - 80903275 Đồ án Bê tông GVHD: Nguyễn Minh Long ĐỒ ÁN BÊ TƠNG SÀN SƯỜN TỒN KHỐI CĨ BẢN DẦM I) Đề bài: 1) Thiết kế sàn theo số liệu sau: - Sơ đồ sàn: 2) Kích thước: l1 = 1,8m; l2 = 6m 3) Hoạt tải: Giá trị tiêu chuẩn pc = 11.5kN/m; hệ số vượt tải n = 1,2 4) Tiết diện cột: (350-500)x(350-500) 5) Vật liệu: Bê tông cấp độ bền B20: Rb = 11.5MPa; Rbt = 0.9MPa; b =1,0 Cốt thép nhóm: AI (610): Rs = 225MPa; Rsw = 175MPa (thép sàn, thép đai) AII(>10): Rs = 280MPa; Rsw = 225MPa (thép dầm, thép xiên) 6) Cấu tạo sàn: Lớp lát bề mặt: Lớp vữa lót dày 4cm: Bản bê tơng cốt thép: Lớp vữa trát dày 1.5cm: Nguyễn Hồng Việt - 80903275 Trang gc = 0,4kN/m2; g = 20kN/m3; g = 25kN/m3; g = 20kN/m3; n = 1,2 n = 1,2 n = 1,1 n = 1,2 Đồ án Bê tơng GVHD: Nguyễn Minh Long II) Tính tốn sàn: 1) Sơ đồ tính – nhịp tính tốn Giả thiết kích thước tiết diện dầm phụ: bdp 200mm; hdp 450mm; bdc 350mm; hdc 650mm; Giả thiết kích thước tiết diện dầm chính: 3.33 Tỷ số hai cạnh bản: 1.8 thuộc loại dầm D hb l1 m (D=1.2÷1.4; m=30÷35) Chọn sơ dầm theo công thức 1.4 hb 1.8 0.084(m) 30 Chọn bề dày sàn là: hb 8(cm) Để tính tốn, cắt theo phương cạnh ngắn l1 dải rộng 1m để tính tốn Hình 1: Mặt cắt Bản làm việc dầm liên tục nhiều nhịp Tính tốn dầm theo sơ đồ biến dạng dẻo, nhịp tính tốn xác dịnh sau: 3 lob l1 bdp 1,8 0, 1, 5m 2 lo l1 bdp 1,8 0, 1, 6m Sơ đồ tính: p lob 1,5m lo 1, 6m lo 1, 6m Hình 2: Sơ đồ tính 2) Xác định tải trọng: Tĩnh tải trọng lượng lớp cấu tạo sàn Do rộng m nên: Tĩnh tải tính tốn: g 0, �1, 20 �1, �0, 04 25 �1, �0.08 20 �1, �0.015 �1m 4( kN / m ) Hoạt tải tính tốn: p p n.1(m) 11,5 �1, �1( m) 13,8(kN / m ) c Tổng tải tính toán q g p 13,8 17,8( kN / m ) Nguyễn Hồng Việt - 80903275 Trang Đồ án Bê tông GVHD: Nguyễn Minh Long 3) Xác dịnh nội lực: Momen nhịp biên: q.lob2 17,8 �1,52 M 3, 64(kN / m ) 11 11 Momen gối thứ 2: q.lo2 17,8 �1, 62 4,14(kN / m ) 11 11 Momen nhịp gối giữa: q.l 17,8 �1, 62 M � o � �2.848(kN / m ) 16 16 4) Tính tốn cốt thép: Tiết diện tính: Chiều cao hữu ích bản: M ho h a 1, 6,5(cm) Tính: M M Rb b.ho 115 �100 �6,52 m Kiểm tra điều kiện: Từ tính: Diện tích cốt thép: Vị trí m � R 0.437 2 m M(kNm) h0(cm) m As(cm2/m) Nhịp biên 3.64 6.50 0.07 0.08 2.59 Gối tựa thứ -4.14 6.50 0.0 0.0 2.96 Nhịp 2.85 6.50 0.06 0.06 2.01 Gối tựa -2.85 6.50 0.06 0.06 2.01 Chọn thép a130 3.02 a170 2.96 a140 2.02 a200 2.51 0.46 0.45 0.31 0.39 Bảng 1: Tính tốn chọn bố trí cốt thép Kiểm tra hàm lượng cốt thép: AS �100 � 0.05% b.ho max nằm khoảng hợp lý (0,3÷0,9) nên khơng cần thay đổi kích thước 5) Chọn bố trí cốt thép Chọn bố trí cốt thép theo bảng tính Đoạn neo cốt thép gối lấy 1/4 nhịp: �1600 400( mm) Cốt thép cấu tạo cho sàn để chống moment âm gối biên vùng giao tiếp với dầm chính: As,ct=max(6a300;50% As nhịp) Chọn 8a200 Nguyễn Hồng Việt - 80903275 Trang Đồ án Bê tông Nguyễn Hồng Việt - 80903275 GVHD: Nguyễn Minh Long Trang Đồ án Bê tông Nguyễn Hồng Việt - 80903275 GVHD: Nguyễn Minh Long Trang Đồ án Bê tông III) GVHD: Nguyễn Minh Long Tính tốn dầm phụ: 1) Sơ đồ tính Dầm phụ dầm liên tục nhịp Tính theo sơ đồ có xét biến dạng dẻo bdp 200mm; hdp 450mm; Kích thước tiết diện dầm phụ: bdc 350mm; Kích thước tiết diện dầm chính: Nhịp tính tốn: 3 lob l2 bdc 6000 350 5475( mm) 2 lo l2 bdc 6000 350 5650(mm) Sơ đồ tính tốn: hdc 650mm; p1 Hình3: Sơ đồ tính 2) Xác định tài trọng Tĩnh tải truyền xuống gb �l1 �1,8 7, 2( kN / m) Do trọng lượng thân dầm phụ 0, �(0.45 0.08) �25 �1,1 2, 035( kN / m) g1 7, 2, 035 9, 235( kN / m) Tĩnh tải tính tốn: Hoạt tải: Tổng tải tính tốn p1 pb l1 13,8 �1,8 24,84( kN / m) q1 p1 g1 9, 235 24,84 34, 075( kN / m) p1 24,84 2.68 �3 Tỷ số: g1 9, 235 3) Vẽ biểu đồ bao moment: Tung độ biểu đồ bao moment tình theo cơng thức: Ở nhịp biên, M âm triệt tiêu tiết diện cách mép gối tựa thứ hai đoạn: x klo 0, 285 �5, 65 1, 61( m) M dương nhịp biên triệt tiêu tiết diện cách mép gối tựa thứ hai đoạn: x 0.15 �lob 0,15 �5, 475 0,821( m) M dương nhịp triệt tiêu tiết diện cách mép gối tựa thứ hai đoạn: x 0.15 �lo 0,15 �5, 65 0,8475( m) Nguyễn Hồng Việt - 80903275 Trang Đồ án Bê tông GVHD: Nguyễn Minh Long Bảng 2: Tính tốn biểu đồ bao momen dầm phụ Tung độ biểu diện đồ thi bao M Hệ số Nhịp Vị trí 2' (Gối B) 7' 10 (Gối C) 11 12 12' Nhánh dương 1 Nhánh âm 2 0.065 0.09 0.091 0.075 0.02 qdl02 Nhánh dương (kNm) 1021.42 Nhánh âm (kNm) 0.00 66.39 91.93 92.95 76.61 20.43 -0.0715 0.018 0.058 0.0625 0.058 0.018 -73.03 -0.035 -0.016 -0.014 -0.029 1087.76 19.58 63.09 67.98 63.09 19.58 -0.0625 0.018 0.058 0.0625 -0.028 -0.01 1087.76 19.58 63.09 67.98 QBT 0, 6.q1.lo 0, �33,8 �5, 111,94(kN ) QBP QCT QCP 0,5.q1.lo 0,5 �33,8 �5, 96, 26( kN ) Hình 4:Biểu đồ bao moment dầm phụ(kNm) QCP QBP QBT QCT Hình 5:Biểu đồ bao lực cắt dầm phụ(kN) Nguyễn Hồng Việt - 80903275 -15.23 -31.55 -67.98 QA 0, 4.q1.lob 0, �33,8 �5, 74.62, 01( kN ) QA -38.07 -17.40 Trang -30.46 -10.88 Đồ án Bê tông GVHD: Nguyễn Minh Long 4) Tính cốt thép Kiểm tra lại tiết diện chọn: M 70, 47 �104 ho 35cm h0 chon 41cm Rb b 115.20 Kiểm tra: b (1 f n ).Rbt b.ho 0, �� �20 �41 4428(daN ) 44, 28(kN ) Qmax 111,94(kN ) Như phải đặt cốt đai theo tính toán Tại gối A: QA 74, 62(kN ) 4 (1 f n ) b Rbt bh02 stt Rsw nasw b Q2 �2 ��� 1 �20 �412 1750 �2 �0, 283 � 43(cm) 7462 b (1 f n ) b Rbt bh02 smax Q 1.5 ��� 1 �20 �412 60,8(cm) 7462 sct min(h / 2,150 mm) 150( mm) Chọn bước cốt đai gối s=150(mm) QT 111,94( kN ) Tại gối B(bên trái) : B 4b (1 f n ) b Rbt bh02 stt Rsw nasw Q2 �2 ��� 1 �20 �412 1750 �2 �0, 283 � 19,1(cm) 111942 b (1 f n ) b Rbt bh02 smax Q 1.5 ��� 1 �20 �412 40,55(cm) 11194 sct min(h / 2,150mm) 150( mm) Chọn bước cốt đai gối s=150(mm) Q P 96, 26(kN ) Tại gối B(bên Ph ải) : B 4 (1 f n ) b Rbt bh02 stt Rsw nasw b Q2 �2 ��� 1 �20 �412 1750 �2 �0, 283 � 25,8(cm) 96262 b (1 f n ) b Rbt bh02 smax Q 1.5 ��� 1 �20 �412 47,1(cm) 9626 sct min(h / 2,150mm) 150(mm) Nguyễn Hồng Việt - 80903275 Trang Đồ án Bê tông GVHD: Nguyễn Minh Long Chọn bước cốt đai gối s=150(mm) Bước cốt đai nhịp dầm: s min(0.75h,500mm) 337.5(mm) chọn s=300(mm) Với M dương, cốt thép tính theo tiết diện chữ T, có h’f = 80mm lấy b’f = 1160mm (theo quy dịnh cấu tạo) Tính: h 'f M f Rb b 'f h 'f (ho ) 115 �116 �8 �(36 ) 341,5(kNm) M 89, 69( kNm) 2 Vậy trục trung hòa qua cánh, tính với tiết diện hình chữ nhật lớn: 1160mm x 400mm M m Rb b'f h02 Tính: 2 m Tính: Rb b'f ho AS RS Với M âm, cốt thép tính theo tiết diện chữ nhật 200mm x 400mm M m Rb b.h02 Tính: Tính: 2 m AS Tiết diện M(kNm) Nhịp biên Nhịp Gối B Gối C 92.95 67.98 73.03 67.98 Rb b.ho RS Cách tính As As(cm2) Tiết diện chữ T Tiết diện chữ T Tiết diện chữ nhật Tiết diện chữ nhật 8.27 6.01 7.11 6.56 Chọn cốt thép Hàng Hàng As(cm2) 8.64 7.10 7.70 7.10 (%) 1.07 0.89 0.96 0.89 Bảng 3: Tính tốn chọn bố trí cốt thép dầm phụ 5) Tính cốt xiên R n.aSW 1750 �2 �0.283 qSW SW 65,97(kN / m) S 15 QSWb 4b (1 f n ) Rbt bho2 qSW �2 �9 �20 �412 �65,97 126,37( kN ) QSWb Qmax Khơng cần tính tốn cốt xiên 6) Tính tốn vẽ biểu đồ vật liệu: Bảng 4: Tính tốn biểu đồ bao liệu Tiết diện Giữa nhịp biên Cạnh nhịp biên Cạnh nhịp biên Cốt thép Nguyễn Hồng Việt - 80903275 As(cm2) a(cm) m Mgh(kNm ) 8.64 7.10 4.02 4.81 5.13 3.40 0.05 0.04 0.020 0.04 0.04 0.020 95.03 77.77 46.36 Trang Đồ án Bê tông Gối B Cạnh gối B Cạnh gối B Nhịp Cạnh nhịp Gối C Cạnh gối Cạnh gối GVHD: Nguyễn Minh Long 7.70 6.16 3.08 7.10 4.02 7.70 6.16 3.08 4.86 5.25 3.30 5.13 3.40 4.86 5.25 3.30 0.23 0.19 0.086 0.04 0.02 0.23 0.19 0.086 0.21 0.17 0.090 0.04 0.02 0.21 0.17 0.090 76.41 62.07 34.33 77.77 46.36 76.41 62.07 34.33 Bảng 5:Tính tốn đoạn cắt lý thuyết Số hiệu x31 Mđ(kNm ) 91.93 qsw(kN/m ) 32.99 d(mm) WLT 20d WTT 66.29 Q(kN ) 23.42 14 353.94 280 353.94 x32 92.95 76.61 14.92 32.99 14 250.95 280 280.00 x51 73.03 66.69 65.97 14 474.37 280 474.37 x52 73.03 38.02 31.97 65.97 14 263.85 280 280.00 x41 38.02 17.4 18.25 65.97 14 180.64 280 280.00 x71 63.09 19.58 38.50 32.99 14 536.91 280 536.91 x72 63.09 19.58 38.50 32.99 14 536.91 280 536.91 x91 67.98 31.55 32.24 65.97 14 265.47 280 280.00 x101 67.98 31.55 32.24 65.97 14 265.47 280 280.00 x102 67.98 30.46 33.20 65.97 14 271.31 280 280.00 Mc Nguyễn Hồng Việt - 80903275 Trang 10 Đồ án Bê tông Nguyễn Hồng Việt - 80903275 GVHD: Nguyễn Minh Long Trang 11 Đồ án Bê tông Nguyễn Hồng Việt - 80903275 GVHD: Nguyễn Minh Long Trang 12 Đồ án Bê tông GVHD: Nguyễn Minh Long IV)Tính tốn dầm 1) Sơ đồ tính Dầm dầm lien tục nhịp tính tốn theo sơ đồ đàn hồi Giả hiết tiết diện dầm: bdc 350mm; hdc 650mm; Giả thiết tiết diện cột : 350mmx350mm Sơ đồ tính dầm hình: Hình Sơ đồ tính dầm Nhịp tính tốn: l �1.8 5.4( m) Nhịp tính tốn biên lob �1.8 2) 0.35 5.225(m) Xác định tải trọng Tĩnh tải: Do trọng lượng thân dầm phụ truyền xuống G1 g1 �l2 9.24 �6 55.41( kN ) Do trọng lượng hân dầm quy lực tập trung G0 0.35 �(0.65 0.08) �25 �1.1�1.8 9,87525( kN ) Tổng tĩnh tải tập trung: G G1 G0 65, 28525( kN ) Hoạt tải: P p1 �l2 24.84 �6 149.04( kN ) 3) Tính vẽ biểu đồ bao momen M, lực cắt Q Các trường hợp đặt tải Tổ hợp (a)+(b): cho momen dương lớn nhịp biên Tổ hợp (a)+(c): cho momen dương lớn nhịp thứ Tổ hợp (a)+(d): cho momen âm lớn gối tựa Tổ hợp (a)+(e): cho momen âm nhỏ gối tựa Nguyễn Hồng Việt - 80903275 Trang 13