THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG 1 MỤC LỤC THUY T MINH ÁNẾ ĐỒ 1 MÔN H C K T C U BÊ TÔNGỌ Ế Ấ 1 M C L CỤ Ụ 2 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG I. MẶT BẰNG SÀN Công trình: Nhà công nghiệp Mặt bằng tầng thứ i Tường chịu lực có chiều dày t = 330 mm 2 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 1 4 7 10 13 16 A B C D E E D C B A L 2 L 2 L 2 L 2 3 L 1 3 L 1 3 L 1 3 L 1 3 L 1 1000 Cột tiết diện 300 × 300 Bê tông B15 tương ứng M200 ⇒ R b = 8,5 < 15 MPa ⇒ ξ Pl = 0,37 và α PL = 0,30 Hệ số điều kiện làm việc của bê tông γ b2 = 1,0 Cốt thép chọn để tính toán + d ≤ 10 dùng loại thép CI + d ≥ 10 dùng loại thép CII Mặt bằng sàn + dầm phụ + dầm chính BẢNG TỔNG HỢP SỐ LIỆU TÍNH TOÁN t L 1 L 2 P c γ f,p Cốt thép Bê tông B15 Thép sàn d ≤ 10 Cốt đai d ≤ 10 Cốt dọc d ≥ 12 mm m m T/m 2 MPa MPa MPa MPa 330 2,0 6,0 0.7 1,2 R b = 8,5 R bt = 0,75 γ b = 1,0 R s = 225 R sw = 175 R s = 280 3 1. G¹ch Ceramic dµy 10mm 2. V÷a lãt dµy 25 mm 3. Bª t«ng cèt thÐp B15 dµy = h b 4. V÷a tr¸t trÇn m¸c 50 dµy 20 ĐỔI CÁC ĐƠN VỊ ĐỂ THUẬN CHO VIỆC TINH TOÁN Trạng thái Ký hiệu Đơn vị gốc Đơn vị chuyển đổi Hoạt tải tiêu chuẩn P c 0.7 T/m 2 7 KN/m 2 Cường độ chịu nén dọc trục của bê tông R b 8,5 MPa 8,5 × 10 3 KN/m 2 Cường độ chịu kéo dọc trục của bê tông R bt 0,75 MPa 7,5× 10 3 KN/m 2 Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc R s (sàn) 225 MPa 225 × 10 3 KN/m 2 Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc (dầm) R s và R s ’ 280 MPa 280 × 10 3 KN/m 2 Cường độ chịu kéo của cốt thép ngang R sw 175 MPa 175 × 10 3 KN/m 2 II. TÍNH TOÁN BẢN SÀN. 1.Các lớp cấu tạo sàn. Gạch Ceramic δ = 10 mm γ g = 20 KN/m 3 γ f = 1,2 Vữa lót δ = 25 mm γ v = 18 KN/m 3 γ f = 1,3 Bê tông cốt thép δ = h b mm γ bt = 25 KN/m 3 γ f = 1,1 Vữa trát δ = 20 mm γ g = 18 KN/m 3 γ f = 1,3 2. Phân loại bản sàn. - Xét tỷ số hai cạnh ô bản: 1 2 L L = 2 6 = 3 > 2 ⇒ Bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc theo một phương cạnh ngắn. 3. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn. h b = m DL 1 = 30 20001× = 67 mm > h min = 60 mm Chọn h b = 70 mm - Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ Chiều cao dầm phụ: h dp = dp L       ÷ 16 1 12 1 = 6000 16 1 12 1       ÷ = 500 ÷ 375 mm 4 330 1770 120 2000 200 1800 2000 200 1 2 3 Chọn h dp = 400 Chiều rộng dầm phụ: b dp = dp h       ÷ 4 1 2 1 = 400 4 1 2 1       ÷ = 200 ÷ 100 mm Chọn b dp = 200 mm - Xác định sơ bộ kích thước dầm chính Chiều cao dầmchính: h dc = dc L       ÷ 12 1 8 1 = 6000 12 1 8 1       ÷ = 750÷ 500 mm Chọn h dc = 600 Chiều rộng dầmchính: b dc = dc h       ÷ 4 1 2 1 = 600 4 1 2 1       ÷ = 300 ÷ 150 mm Chọn b dc = 300 mm 4. Sơ đồ tính - Cắt theo phương cạnh ngắn một dải có chiều rộng b = 1,0 m xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tường và các dầm phụ. - Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối. +/ Đối với nhịp biên. L b = L 1 - 2 dp b - 2 t + 2 b h = 2000 - 2 200 - 2 330 + 2 70 = 1770 mm = 1,77 m +/ Đối với nhịp giữa. L g = L 1 - b dp = 2000 - 200 = 1800 mm = 1,8 m SƠ ĐỒ NHỊP TÍNH TOÁN CỦA BẢN SÀN 5. Xác định tải trọng. 5.1- Tĩnh tải. - Xác định trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn. g s = Σ(γ fi × γ i × δ i ) LẬP BẢNG TÍNH TT Lớp Cấu tạo Chiều dày δ (m) Trọng lượng riêng γ i (KN/m 3 ) Hệ số tin cậy về tải trọng γ f,i Giá trị tính toán g s (KN/m 2 ) 0 1 2 3 4 5 1 Gạch Ceramic 0,01 20 1,2 0,24 2 Vữa lót 0,025 18 1,3 0,59 5 1770 1800 3.31 KNm 3.41 KNm 2.36 KNm 2.36 KNm 2.36 KNm BiÓu ®å m« men sµn p s s g 3 Bê tông cốt thép 0,07 25 1,1 1,93 4 Vữa trát trần 0,02 18 1,3 0,47 Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn. 3,23 5.2 - Hoạt tải. P s = γ f,i × P c = 1.2 × 7 = 8,4 KN/m 2 5.3 - Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải bản b = 1 m. q s = (g s + p s ) × b = (3,23 + 8,4) = 11,63 KN/m 2 6. Xác định nội lực . - Mô men lớn nhất ở nhịp biên. M nb = 11 2 bs Lq = 11 77,163,11 2 × = 3,31 KNm - Mô men lớn nhất ở gối biên ( gối thứ 2 ). M gb = - 11 2 gs Lq = - 11 80,163,11 2 × = - 3,43 KNm - Mô men lớn nhất ở các nhịp giữa và gối giữa. M ng,gg = ± 16 2 gs Lq = ± 16 80,163,11 2 × = ±2,36 KNm 7. Vẽ biểu đồ mô men. 8. Tính cốt thép. Giả thiết a = 15mm ⇒ h o = 70 – 15 = 55 mm = 0,055 m. *Tính thép cho nhịp biên. α m = o b ng bhR M 2 = 23 055.01105,8 31,3 ××× = 0,129 < α PL = 0,30 ξ = 1- 129,021 ×− = 0,139 A s = s ob R bhR ξ = 3 3 10225 055,01105,8139,0 × ×××× = 2,88 × 10 -4 m 2 = 288 mm 2 Chọn φ 6/8 @ 130 có A sc = 302 mm 2 (Sai số +4,86%). - Kiểm tra hàm lượng. 6 µ = o s bh A × 100% = 551000 302 × × 100% = 0,55% µ Max = ξ pl s b R R = 3 3 10225 108,5 0,37 × ×× × 100% = 1,40% µ Min = 0.05% < µ = 0,55% < µ Max = 1,40% ⇒ Thoả mãn điều kiện. *Tính thép cho gối biên. α m = o b gb bhR M 2 = 23 055.01105,8 43,3 ××× = 0,133 < α PL = 0,30 ξ = 1- 133,021 ×− = 0,143 A s = s ob R bhR ξ = 3 3 10225 055,01105,8143,0 × ×××× = 2,97 × 10 -4 m 2 = 297 mm 2 Chọn φ6/8 @ 130 có A sc = 302 mm 2 (Sai số +1,68%). -Kiểm tra hàm lượng. µ = o s bh A × 100% = 551000 302 × × 100% = 0,55% µ Max = ξ pl s b R R = 3 3 10225 108,5 0,37 × ×× × 100% = 1,40% µ Min = 0.05% < µ = 0,55% < µ Max = 1,40% ⇒ Thoả mãn điều kiện. *Tính thép cho nhịp giữa và gối giữa. α m = o b ggng bhR M 2 , = 23 055.01105,8 36,2 ××× = 0,092 < α Pl = 0,30 ξ = 1- 092,021 ×− = 0,0967 A s = s ob R bhR ξ = 3 3 10225 055,01105,80967,0 × ×××× = 2,01 × 10 -4 m 2 = 201 mm 2 Chọn φ6 @ 130 có A sc = 218 mm 2 (Sai số +5,5%). Kiểm tra hàm lượng. µ = o s bh A × 100% = 551000 218 × × 100% = 0,40% µ Max = ξ pl s b R R = 3 3 10225 108,5 0,37 × ×× × 100% = 1,40% µ Min = 0.05% < µ = 0,40% < µ Max = 1,40% ⇒ Thoả mãn điều kiện. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO BẢN SÀN Tiết diện M KNm α m ξ A s (mm 2 /m) µ (%) Chọn cốt thép φ (mm) @ (mm) A sc (mm 2 /m) Nhịp biên 3,31 0,129 0,139 288 0,52 6/8 130 296 7 Gối biên -3,43 0,133 0,143 297 0,54 6/8 130 296 Nhịp giữa , gối giữa ±2,36 0,092 0,096 201 0,36 6 130 218 9. Bố trí cốt thép h b < 80 mm ⇒ Không xét đến hệ số α. Bố trí thép nhịp và gối tách riêng. *Cốt thép cấu tạo chịu mô men âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác định: A s,ct ≥ φ6 @ 200 50% A s gối giữa = 0,5 × 201 = 100 mm 2 Chọn φ6 @ 200 (A sc = 141 mm 2 ) *Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện 1 2 L L > 3 ⇒ A s, pb ≥ 15%A st = 0,15 × 298 = 447 mm 2 Chọn φ6 @ 300 (A sc = 94 mm 2 ) *Đối với các ô bản có dầm liên kết ở bốn bên thì ta giảm 20% lượng thép so với kết quả tính được. - ở các gối giữa và các nhịp giữa. A s = 0,8 × 201 = 160 mm 2 Chọn φ6 @ 160 (A sc = 166 mm 2 ) *Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa: L an ≥ 10d 8 E D C B A 16 13 10741 Vïng gi¶m 20% cèt thÐp 200020002000 60006000 200020002000 6000 2000 20002000200020002000 6000 200020002000 6000 6000 6000 6000 6000 A A B B C CD D L = 380 φ 6 @ 200 330 300 2 φ 6 @300 9 5 450 300 450 4 φ 6 @300 9 φ 6 @ 200 L = 1200 8 70 400 600 MÆt c¾t C - C MÆt c¾t D - D 70 600 120 L = 29830 L = 29830 9 MÆt c¾t b - b 5 φ 6 @ 260 L = 1920 1 φ 6 @ 200 L = 380 5 φ 6 @130 4 L = 1100 L = 26000 φ 6 @160 6 φ 6 @160 L = 1100 4 4 L = 1100 φ 6 @130 6 φ 6 @130 L = 26000 L = 1100 4 φ 6 @ 260 5 L = 380 φ 6 @ 200 1 L = 1920 φ 6 @260 5 6060 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 50 50 50 50 50 50 L = 23880 L = 23880 L = 23880 L = 23880 L = 23880 L = 23880 1 60 60 50 50 3 φ 8 @ 260 L = 1100 2 L = 1920 φ 8 @260 60 60 3 φ 8 @130 L = 1100 50 50 2 L = 1920 φ 8 @ 260 130 130 130 130 1 3 MÆt c¾t a - a 1 φ 6/8 @130 φ 6 @ 300 φ 6 @ 300 450 200 450 2000 2000 4φ 6 @300 φ 6 @130 L = 1920 L = 26000 φ 6 @130 300330 450200450 2 7 4 7 7 7 4 φ 6/8 @130 4φ 6 @300 3 2φ 6 @300 7 φ 6 @ 200 L = 380 L = 1100 L = 1100 L = 1100 L = 1100 L = 380 φ 6 @ 200 7 2φ 6 @300 3 4φ 6 @300 φ 6/8 @130 2 7 7 7 4 7 1 450 200 450330 300 φ 6 @160 L = 26000 L = 1920 φ 6 @160 4φ 6 @300 20002000 450200450 φ 6 @ 300 φ 6 @ 300 φ 6/8 @130 10 [...]... 252,88 + 97,5) 97,5 = 226,60 KNm 2000 (2000 150) 7 , Ph ì ( 252,88 + 113,7 ) 113,7 = 225,39 KNm M Mg = 2000 7 ,Tr M Mg = 26 M6 1 1 1 2 2 1 195,85 3 150,39 97,50 4 3 3 4 Biểu đồ mô men thành phần 290,50 4 4 256,72 164,98 Biểu đồ bao mô men (KNm) 7 4 4 252,88 148,77 7 4.65 110,75 51,63 36,38 7 20,78 139,78 164,98 7 180,60 136,78 182,26 4 4 5 7 113,70 3 7 165,20 3 130,62 150,39 182,26 195,85 4 53,73... 0,6 ì qdp ì Lb = 0,6 ì 25,08 ì 5,795 = 87,20 KN Gi 2: Bờn phi Q2p = Q3t = Q3p = 0,5 ì qdp ì Lg = 0,5 ì 25,08 ì 5,70 = 71,48 KN 12 13 0 58,14 1 2460 54,73 2 3 4 870 1450 5 860 60,2 6 2850 7 7,34 8 Biểu đồ bao nội lực của dầm phụ 75,78 76,62 63,15 16,84 71,48 87,20 24,45 14,67 47,27 50,94 47,27 4,89 9 14,67 860 10 71,48 71,48 19,56 50,94 KN Q KN.m M 4 Tớnh ct thộp 4.1 Ct dc * Ti tit din nhp Tng ng vi... mt dm liờn tc cú 4 nhp ta lờn tng biờn v cỏc ct Nhp tớnh toỏn ly theo khong cỏch t trc n trc L = 3 L1 = 3 ì 2000 = 6000 mmm Cdc : on dm chớnh kờ lờn tng, chn Cdc = bt = 330mm 1 4 7 P P P P G G G G Sơ đồ tính của dầm chính 2 Xỏc nh ti trng Ti trng t bn sn truyn lờn dm ph ri t dm ph truyn lờn dm chớnh di dng lc tp chung 2000 2000 600 1000 400 1000 2000 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chính 2.1 Tnh...III TNH TON CT THẫP DM PH 1.S tớnh A B C Sơ đồ tính của dầm phụ Xỏc nh nhp tớnh toỏn: Ly theo mộp gi ta -i vi nhp biờn Lb = L2 - C t 300 330 220 bdc - + dp = 6000 + = 5795 mm = 5,795 m 2 2 2 2 2 2 -i vi nhp gia Lb = L2 bdc = 6000 - 300 = 5700 mm... 3.83 2 32,15 81.85 3,63 42 - 4 4 - 3 -16.32 41.67 1 3 4 20,56 5 121,36 f, QP5 g, QP6 1 3,83 3,83 3,83 2 1 7 4 19,25 3 19,25 4 107,52 5 19,25 81,85 27,52 1 1 18,95 2 119,75 4 27,52 27,52 3 4 7 31,19 Biểu đồ lực cắt của từng trƯờng hợp tải (KN) 5 28 XC NH TUNG BIU LC CT THNH PHN V BIU BAO LC CT (KN) 29 S Lc ct Q 1= QG + QP1 Q 2= QG + QP2 Q 3= QG + QP3 Q 4= QG + QP4 Q 5= QG + QP5 Q 6= QG + QP6 Q Max... -12.50 -70.32 189.21 31.52 -26.32 158.70 29.36 -48.47 -207.10 42.74 -16.56 -175.23 51,55 189,21 158,70 128,36 1 29,36 1 7- 5 12,50 4 2 4 3 70,32 48,47 31,52 42,74 16,56 207,10 7 51.55 5 26,32 175,23 Biểu đồ bao lực cắt (KN) 5 Tớnh ct thộp theo s n hi -Bờ tụng cú cp chu nộn B15: Rb = 8,5 MPa; Rbt = 0,75 MPa -Ct thộp dc ca dm chớnh s dng loi CII: Rs = 280 MPa -Ct thộp ai ca dm chớnh s dng loi CI : Rs = . THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG 1 MỤC LỤC THUY T MINH ÁN ĐỒ 1 MÔN H C K T C U BÊ TÔNGỌ Ế Ấ 1 M C L CỤ Ụ 2 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG I. MẶT BẰNG. tiết diện 300 × 300 Bê tông B15 tương ứng M200 ⇒ R b = 8,5 < 15 MPa ⇒ ξ Pl = 0,37 và α PL = 0,30 Hệ số điều kiện làm việc của bê tông γ b2 = 1,0 Cốt thép chọn để tính toán + d ≤ 10 dùng loại. × 10 3 KN/m 2 II. TÍNH TOÁN BẢN SÀN. 1.Các lớp cấu tạo sàn. Gạch Ceramic δ = 10 mm γ g = 20 KN/m 3 γ f = 1,2 Vữa lót δ = 25 mm γ v = 18 KN/m 3 γ f = 1,3 Bê tông cốt thép δ = h b mm