Đang tải... (xem toàn văn)
THIẾT KẾ CÁC CẤU KIỆN SÀN I - PHƯƠNG ÁN SÀN Chú thích: 1 –Hệ dầm chính: Gối tựa là tường và cột. 2 –Hệ dầm phụ : Gối tựa là tường và hệ dầm chính. 3 –Bản sàn : Gối tựa là hệ dầm phụ. Số liệu đồ án (1 –E –6) l1=2,1m l2=5,7m P=850kG/m2 II - CHỌN KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN SÀN 1/ Bản sàn: Ta có: l1=2,1m l2=5,7m Xét tỉ lệ:215,72,712,1ll > 2 => Đây là bản loại dầm. Chọn chiều dày bản theo biểu đồ hb= 8cm, hoặc chọn theo công thức:1.
Đồ án Bêtông Cốt Thép I TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHỊNG KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BÊTƠNG CỐT THÉP I Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Lớp: KS ĐỖ VĂN LẠI NGUYỄN ĐÌNH CHÍNH KS-XD-AK9 Hải Phịng, tháng năm 2011 SVTH: Nguyễn Đình Chính - Lớp KSXDAK9 GVHD: KS Đỗ Văn Lại Đồ án Bêtông Cốt Theùp I THIẾT KẾ CÁC CẤU KIỆN SÀN I- PHƯƠNG ÁN SÀN l2 l2 C 3l1 D 3l1 A l1 l1 l1 B 3l1 l2 l2 Chú thích: – Hệ dầm chính: Gối tựa tường cột – Hệ dầm phụ : Gối tựa tường hệ dầm – Bản sàn : Gối tựa hệ dầm phụ Số liệu đồ án (1 – E – 6) l1=2,1m l2=5,7m P=850kG/m2 SVTH: Nguyễn Đình Chính - Lớp KSXDAK9 GVHD: KS Đỗ Văn Lại Đồ án Bêtông Cốt Thép I II - CHỌN KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN SÀN 1/ Bản sàn: Ta có: Xét tỉ lệ: l1=2,1m l2=5,7m l2 5, 2, 71 > => Đây loại dầm l1 2,1 Chọn chiều dày theo biểu đồ hb = 8cm, chọn theo công thức: hb D l1 m => hb với D = 1,4 m = 30 1, 2,1 0, 084 (m) => Chọn hb = 0,08 m = 8cm 30 2/ Dầm phụ: Chọn tiết diện dầm phụ: 1 hdp ( )l2 (0,32 0, 475) m bội số 50mm 12 18 => Chọn hdp = 0,45m = 450mm * Chiều cao: * Bề rộng: 1 bdp ( ) hdp (0,1 0, 2) m => Chọn bdp = 0,2m = 200mm 2/ Dầm chính: Chọn tiết diện dầm chính: * Chiều cao: Theo phương án sàn chọn, ta thấy nhịp dầm 3l1 Tức 3.2,1=6,3m 1 => hdc ( ).3l1 (0,525 0, 7875) m => Chọn hdc=0,7m=700mm 12 1 bdc ( )hdc (0,175 0,35) m thường chọn từ 220 đến * Bề rộng: 280mm => Chọn bdc=0,28m=280mm SVTH: Nguyễn Đình Chính - Lớp KSXDAK9 GVHD: KS Đỗ Văn Lại Đồ án Bêtông Cốt Thép I II - THIẾT KẾ CÁC CẤU KIỆN SÀN A – Thiết kế sàn 1/ Sơ đồ tính: Đây sàn tồn khối loại dầm, để tính tốn ta cắt dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn (l1) vng góc với dầm phụ tính dầm liên tục Gối tựa tường hệ dầm phụ 100 100 100 100 100 1930 1900 1900 2100 2100 2100 A 100 B Một đoạn mặt cắt Chọn bề rộng tường bt=220mm Chiều sâu gối tựa kê lên tường 120mm Phản lực gối tựa vị trí kê lên tường cách mép tường đoạn 0,5hb=0,5.80=40mm * Nhịp tính tốn: - Nhịp tính tốn nhịp giữa: l0=l1-bdp=2100-200=1900mm - Nhịp tính tốn biên : lob l1 bdp bt hb 200 220 80 2100 1930mm 2 2 Vậy có sơ đồ tính sàn sau: 1930 1900 1900 SVTH: Nguyễn Đình Chính - Lớp KSXDAK9 GVHD: KS Đỗ Văn Lại Đồ án Bêtông Cốt Thép I 2/ Xác định tải trọng: a Tĩnh tải: Gồm: - Trọng lượng than BTCT sàn Các lớp vữa trát trần, vữa láng sàn Lớp vữa láng Lớp BTCT Lớp vữa trát trần Cấu tạo sàn Trọng lượng lớp vữa láng sàn: 0,02.2000=40kg/m2 Trọng lượng sàn BTCT : 0,08.2500=200kg/m2 Trọng lượng lớp vữa trát trần: 0,01.1800=18kg/m2 Các tĩnh tải có dạng phân bố đều, chiều hướng vào tâm TĐ Gọi trị số tĩnh tải là: gbtt gbtt n1.hb 1. b n2 1.1. vl n2 1. vt 1,1.0, 08.1.2500 1, 2.0, 02.1.2000 1, 2.0, 01.1.1800 289, 6kg / m Lấy trịn 290kg/m b Hoạt tải: Hoạt tải tính tốn sàn: ptt=ptc.n3.1 Ta có ptc=850kG/m2, lấy hệ số vượt tải n3=1,2 => ptt=850.1,2.1=1020kG/m Vậy tải trọng toàn phần tác dụng lên sàn: qtt=gtt+ptt=290+1020=1310kG/m 3/ Xác định mômen uốn: - Mômen dương nhịp biên: M nhb q tt lob 1310.1,932 443, 600kG.m 11 11 - Mômen dương nhịp giữa: SVTH: Nguyễn Đình Chính - Lớp KSXDAK9 GVHD: KS Đỗ Văn Lại Đồ án Bêtông Cốt Thép I M nhg q tt lo 1310.1,92 295,570kG.m 16 16 - Mômen âm gối tựa thứ 2: q tt lob 1310.1,932 443, 600kG.m 11 11 q tt lo 1310.1,92 429, 920kG.m 11 11 M nhb M gb => Lấy Mgb=443,600kG.m - Mômen âm gối giữa: M gg q tt lo 1310.1,92 295, 570kG.m 16 16 qtt=gtt+ptt 1930 1900 1900 443.600 295.570 295.570 295.570 295.570 443.600 Biểu đồ mơmen sàn 4/ Tính cốt thép: Tính tốn cốt thép cho ta tính theo cơng thức cấu kiện bêtơng chịu uốn có tiết diện chữ nhật cốt đơn có chiều cao hb=0,08m bề rộng b=1m Chọn a=1,5cm => Chiều cao làm việc h0=hb-a=8-1,5=65cm Chọn: Bêtơng có cấp độ bền B15: Rb=8,5MPa=85kG/cm2 Rbt=0,75MPa=7,5kG/cm2 Cốt thép CI: Rs=Rsc=225MPa=2250kG/cm2 Rsw=175MPa=1750kG/cm2 * Tính cốt thép nhịp biên gối biên: M=443,600kG.m=44360kG.cm SVTH: Nguyễn Đình Chính - Lớp KSXDAK9 GVHD: KS Đỗ Văn Lại Đồ án Bêtông Cốt Thép I Có: m M 44360 0,124 0, 255 Rb b.h0 85.100.6,52 Tra bảng nội suy 0,934 M 44360 3, 25cm Rs h0 2250.0,934.6,5 A 3, 25 Kiểm tra hàm lượng thép: s 100% 100 0,5% (0,3% 0, 9%) b.h0 100.6,5 Diện tích cốt thép: As * Tính cốt thép nhịp biên gối biên: M=295,570kG.m=29557kG.cm Có: m M 29557 0, 08 0, 255 Rb b.h0 85.100.6,52 Tra bảng nội suy 0,958 M 29557 2,11cm Rs h0 2250.0,958.6,5 A 2,11 Kiểm tra hàm lượng thép: s 100% 100 0,32% (0,3% 0, 9%) b.h0 100.6,5 Diện tích cốt thép: 0,958 As Đối với ô có dầm lien kết phía nhịp gối phép giảm bớt 20% lượng cốt thép tính tốn => Lượng cốt thép vùng giảm là: As=0,8.2,11=1,67cm2 Bảng chọn thép sàn M As (cm2) , a (cm) Nhịp biên, gối biên 443,6 0,124 0,934 3,25 8, a=15 Nhịp giữa, gối 295,57 2,11 6, a=13 1,67 6, a=16 Tiết diện kG.m m 0,08 0,958 Vùng giảm 20% thép 5/ Cấu tạo cốt thép: * Bố trí cốt thép chịu lực: - Với nhịp biên: Các chịu mơmen dương (đặt phía dưới), 1/2 số (thanh số 1) suốt nhịp với khoảng cách 2a=300mm, 1/2 số lại (thanh số 2) đến cách mép dầm SVTH: Nguyễn Đình Chính - Lớp KSXDAK9 GVHD: KS Đỗ Văn Lại Đồ án Bêtông Cốt Thép I phụ gối thứ 1/6l0=1/6.1900=317mm ta uốn lên để chịu mômen âm gối thứ 2, khoảng cách uốn 2a=300mm Đăth số số xen kẽ => số số cách a=150mm (thỏa mãn) - Với gối thứ 2: Khi uốn số từ nhịp biên lên ta thấy thiếu 1/2 số thép so với tính tốn, ta cần đặt thêm cốt mũ (thanh số 3) cách 2a=300mm Đặt xen số số => khoảng cách chúng a=150mm (thỏa mãn) Với cốt mũ (thanh số 3): đoạn từ đầu mút cốt thép đến mép dầm phụ l0 Xét tỉ số: => l0 , p tt 1020 3, 52 suy tt g 290 l0 1900 634mm - Đối với nhịp thứ 2: Đặt 1/2 số (thanh số 4) chạy suốt nhịp với khoảng cách 2a=260mm Còn 1/2 số lại (thanh số 5) đến cách mép dầm phụ gối thứ khoảng 1/6l0=1/6.1900=317mm ta uốn lên để chịu mômen âm gối thứ Khoảng cách số 2a=260mm Đặt số số xen kẽ => khoảng cahcs chúng a=130mm (thỏa mãn) - Đối với gối thứ 3: Khi uốn số nhịp thứ lên thiếu 1/2 số thép Ta đảo đầu số lại, khoẳng cách số đảo đầu 2a=260mm Xen kẽ với số nhịp => khoảng cách thỏa mãn a=130mm * Bố trí cốt thép cấu tạo: Khi tính tốn l2/l1 >2 nên coi làm việc theo phương cạnh ngắn, bỏ qua làm việc phương cạnh dài Nhưng thực tế chịu mơmen âm Vì cần đặt cốt thép để chiu mơmen âm đó, tránh cho có vết nứt làm tăng độ cứng tồn - Chọn thép phân bố đặt theo phương cạnh dài có diện tích cốt thép khơng 20%As => chọn 6, a=250mm - Chọn cốt mũ tường: Hàm lượng cốt thép khơng 50% cốt thép chịu lực gối => chọn 6, a=250mm Đảm bảo khoảng cách từ mút cốt thép đến mép tường là: Do hb=8cm => khoảng cách 1/10l0=1/10.1900=190mm SVTH: Nguyễn Đình Chính - Lớp KSXDAK9 GVHD: KS Đỗ Văn Lại Đồ án Bêtông Cốt Thép I B – Tính tốn dầm phụ 1/ Sơ đồ tính tốn: 140 110 140 140 5500 5420 5700 5700 140 Sơ đồ dầm phụ Dầm phụ dầm liên tục có gối tựa dầm tường Kích thước dầm chọn sơ bộ: hdc=0,7m, bdc=0,28m Chọn sơ bt=0,22m, chọn đoạn dầm phụ gối lên tường a=0,22m tường phải bổ trụ them, cho bt=0,34m Tính tốn dầm phụ theo sơ đồ biến dạng dẻo => Nhịp tính tốn dầm lấy khoảng cách hai khớp dẻo: + Nhịp giữa: (Là khoảng cách hai mép dầm chính) L0=l2-bdc=5,7-0,28=5,42m + Nhịp biên: (Là khoảng cách từ mép dầm đến trung tâm gối tựa tường.) L0b=l2-0,5bdc-0,5bt+0,5a=5,7-0,5.0,28-0,5.0,34+0,5.0,22=5,5m (Khi giả thiết bdc nên họn trị số bé để tính tốn, phải sửa đổi tăng bdc => khơng cần tính lại dầm phụ yếu tố an toàn.) 2/ Xác định tải trọng: Thực tế dầm phụ biên chịu tải trọng khác , phạm vi đồ án lấy dầm phụ tính tốn đại diện Dầm phụ chịu tải trọng truyền vào, tải trọng phân bố đều, gồm: tải gdp hoạt tải pdp + Hoạt tải: Với hoạt tải pb1020kg/m truyền vào dầm => pdp=pb.l1=1020.2,1=2142kg/m tĩnh + Tĩnh tải: Với g2 trọng lượng thân 1m dài dầm phụ, tính tốn cần bớt phần tính vào (Chỉ tính phần gạch chéo) g2=bdp.(hdp-hb).1.2500.1,1=0,2.(0,45-0,08).2500.1,1=203,5kg/m Và tĩnh tải gb=290kg/m => Tĩnh tải dầm phụ: gdp=gb.l1+g2=290.2,1+203,5=812,5kg/m SVTH: Nguyễn Đình Chính - Lớp KSXDAK9 GVHD: KS Đỗ Văn Lại 450 80 Đồ án Bêtông Cốt Thép I Vậy tải trọng tồn phần tác dụng lên dầm phụ: qdp=gdp+pdp=812,5+2142=2954,5kg/m (Lấy tròn 2955kg/m) 3/ Vẽ biểu đồ bao mômen biểu đồ bao lực cắt: Đối với dầm phụ từ nhịp trở lên cần vẽ biểu đồ cho hai nhịp rưỡi, nhịp lấy giống Đối với dầm nhịp vẽ cho nhịp, cịn dầm nhịp vẽ cho nhịp rưỡi lấy đối xứng Tung độ biểu đồ bao mơmen tiết diện tính theo công thức: M qdp l ( g dp pdp ).l Với l chiều dài nhịp tính Riêng với gối thứ dung l0b l0 tuỳe theo nhịp lớn Hệ số 1 để vẽ nhánh dương lấy theo phụ lục 10 phụ thuộc vào vị trí tiết diện Hệ số để vẽ nhánh âm lấy phụ thuộc vào tỷ số pdp/gdp theo phụ lục 11 Trên nhánh âm, khoảng cách từ điểm mômen đến gối tựa thứ k.l, với hệ số k phụ lục 11 Xét tỷ số: pdp g dp 2142 2, 64 812,5 Nội suy theo phụ lục 11 ta đc: k=0,2769 * Vẽ biểu đồ bao mômen: Chia nhịp thành đoạn 0,2l Ta có: + Mơmen âm nhịp biên cách mép gối tựa đoạn: k.lob=0,2769.5500=1523mm + Mômen dương nhịp biên cách mép gối tựa đoạn: 0,15.lob=0,15.5500=825mm + Mômen dương nhịp cách mép gối tựa đoạn: 0,15.l0=0,15.5420=813mm 10 SVTH: Nguyễn Đình Chính - Lớp KSXDAK9 GVHD: KS Đỗ Văn Lại ... (2 16 ) 5 (1 14) (1 16) (1 16) 17 22 15 00 ( 6s150) 2420 ( 6s250) 5700 17 22 (2 16 ) 15 00 ( 6s150) 5700 MẶT CẮT DỌC DẦM PHUÏ (TL: 1/ 50) (2 16 ) (2 12 ) 3580 (2 16 ) 3780 4460 (1 14) 0,5l =11 60 19 20 (1 18)... 13 35 2042 BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU DẦM PHỤ (kGm , mm) 213 3 12 83 10 46 16 0 17 0 (2 12 ) (2 18 ) 12 0 (2 16 )(2 12 ) 15 00 ( 6s150) 2390 ( 6s250) 17 0 (2 16 ) 890 220 640 15 00 ( 6s150) (2 18 ) 280 (1 18) (2 16 )... 18 ) 3740 390 (1 16) 19 70 390 55 55 390 590 390 (2 18 ) (2 16 ) 5840 5890 KHAI TRIỂN CỐT THÉP (1 18) 6s250 (2 18 ) (1 18) (2 16 ) 6s150 (2 18 ) 450 (1 18) 450 (2 16 ) 450 (2 12 ) 6s150 (2 16 ) 200 200 200
