Thuyết minh đồ án môn học bê tông cốt thép 1 ĐH GTVT TP HCM

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD HUỲNH THẾ VĨ LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Nhà trường đã tạo điều kiện cho em học tập và nghiên cứu đồ án “Kết cấu bê tông cốt thép 1”; đồng t.

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Nhà trường đã tạo điều kiện cho

em học tập và nghiên cứu đồ án “Kết cấu bê tông cốt thép 1”; đồng thời, tỏ lòng cảm

ơn đến giáo viên hướng dẫn Thầy Huỳnh Thế Vĩ đã nhiệt tình chỉ dẫn và hỗ trợ emhoàn thành đồ án này!

Trong công cuộc xây dựng từng bước phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóahiện nay, đất nước ta đang trên đà phát triển, từ một nền văn minh nông nghiệp lúanước bước qua kỷ nguyên của sự hiện đại trong công nghiệp và dịch vụ Để đạt đượcmục tiêu trọng đại này, đất nước ta phải tiến hành trên phát triển nhiều lĩnh vực, trong

số đó, một trong những nhiệm vụ cấp thiết đi đôi với cách mạng kiến thiết nước nhà làxây dựng cơ sở vật chất, cơ sở hạ tầng như mở rộng đường bộ, hệ thống cấp thoátnước, cầu cống, công sở,… chúng là nền tảng cũng như tiền đề thúc đẩy nền kinh tế,còn là minh chứng rõ ràng nhất cho sự thịnh vượng và chất lượng cuộc sống Bên cạnh

đó, nhu cầu xây dựng về nhà ở cũng như các công trình công cộng, các hệ thống phứchợp công trình cũng ngày một gia tăng ở hiện tại và trong tương lai Vì thế, lĩnh vựcxây dựng cầu đường, nhà ở cũng ngày một đi lên mạnh mẽ trong những năm gần đâysong song đó là yêu cầu về chất lượng công trình cũng gia tăng trên thị trường Để cóđược những công trình thẩm mỹ và bền bĩ theo thời gian, một trong những yếu tốquyết định chính là Kết cấu bê tông cốt thép trong xây dựng

Là một sinh viên ngành xây dựng nói chung và xây dựng cầu đường nói riêngcần phải nhận thức được sự cần thiết của hệ thống kết cấu bê tông cốt thép đối vớicông trình; nắm được các tính chất cơ lý của vật liệu bê tông cốt thép; phương pháptính toán theo trường hợp giới hạn các cấu kiện chịu uốn, kéo, nén, cắt; cũng như là

bố trí cấu tạo thép trong các cấu kiện cơ bản Nhận thức được điều đó, với sự hướngdẫn của Thầy em đã thực hiện đồ án “Kết cấu bê tông cốt thép 1” để nghiên cứu, họctập, trau dồi kiến thức chuyên môn ngày một tốt hơn Một lần nữa em xin cám ơn thầyrất nhiều đã giúp đỡ em trong môn học này

- Bước 3: Tính toán và vẽ biểu đồ nội lực Đối với bản sàn và dầm phụ tính toántheo sơ đồ dẻo Đối với dầm chính được tính toán theo kết cấu khung khôngcho phép nứt nên tính theo sơ đồ đàn hồi Khi tính toán bản thường chỉ cầnmột biểu đồ momen uốn Với dầm thường xét các trường hợp bất lợi của hoạttải và tổ hợp để tìm ra hình bao nội lực.

- Bước 4: Tính toán về cốt thép: thép dọc, cốt đai, cốt xiên theo Tiêu chuẩnTCXDVN 5575:2012, Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và cốt thép

- Bước 5: Bố trí cốt thép và thể hiện bản vẽ thi công Bản vẽ tuân thủ theo cáctiêu chuẩn về xây dựng Trên bản vẽ trình bày mặt bằng kết cấu, các mặt chínhcủa các cấu kiện, các mặt chi tiết cấu tạo

- Bước 6: Thống kê cốt thép và vật liệu toàn sàn

SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN………

TÓM TẮT………

DANH SÁCH BẢNG HIỆU………

DANH SÁCH HÌNH VẼ………

CHƯƠNG 1 ĐỀ BÀI………

1.1 SƠ ĐỒ SÀN………

1.2 SỐ LIỆU………

1.3 YÊU CẦU ĐỒ ÁN………

CHƯƠNG 2.BẢN SÀN……….

2.1 PHÂN LOẠI SÀN………

2.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC SÀN………

2.2.1 Xác định sơ bộ bề dày bản sàn………

2.2.2 Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ………

2.2.3 Xác định sơ bộ kích thước dầm chính………

2.3 NHỊP TÍNH TOÁN VÀ SƠ ĐỒ TÍNH CỦA SÀN………

2.3.1 Xác định nhịp tính toán ………

2.3.2 Xác định tải trọng tác dụng………

2.3.3 Hoạt tải tính toán………

2.3.4 Tổng tải tính toán………

2.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC………

2.5 KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA BÊ TÔNG………

2.6 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN CỐT THÉP………

2.6.1 Cốt thép chịu lực…… ………

2.6.2 Cốt thép phân bố………

2.6.3 Cốt thép cấu tạo………

2.6.4 Tính toán đoạn neo cốt thép trong sàn………

2.7 BỐ TRÍ CỐT THÉP………

CHƯƠNG 3 DẦM PHỤ………

3.1 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHỊP TÍNH TOÁN………

3.1.1 Sơ đồ tính………

3.1.2 Nhịp tính toán………

3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG………

3.2.1 Tĩnh tải………

3.2.2 Hoạt tải………

3.2.3 Tổng tải………

3.3.1 Biểu đồ bao momen………

3.3.2 Biểu đồ bao lực cắt………

3.4 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN CỐT THÉP………

3.4.1 Cốt thép dọc………

3.4.2 Cốt thép đai………

3.4.3 Cốt xiên………

3.5 BẢNG KÊ VẬT LIỆU………

3.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện………

3.5.2 Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm phụ………

CHƯƠNG 4 DẦM CHÍNH………

4.1 SƠ ĐỒ TÍNH………

4.1.1 Kích thước dầm chính………

4.1.2 Sơ đồ tính và nhịp tính toán………

4.2 XÁC ĐỊNH TẢI RỌNG………

4.2.1Tĩnh tải………

4.2.2 Hoạt tải………

4.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC………

4.3.1 Các trường hợp đặt tải………

4.3.2 Biểu đồ bao Momen dầm chính………

4.3.3 Biểu đồ bao lực cắt dầm chính………

4.4 TÍNH VÀ CHỌN CỐT THÉP………

4.4.1 Xác định momen mép gối……… …

4.4.2 Cốt thép dọc………

4.4.3 Cốt thép đai………

4.4.4 Cốt xiên……….………

4.5 TÍNH TOÁN GIẬT ĐỨT………

4.5.1 Điều kiện giật nứt………

4.5.2 Cốt treo………

4.6 BẢNG KÊ VẬT LIỆU………

4.6.1 Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm chính………

SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002

CHƯƠNG 1:ĐỀ BÀI 1.1 SƠ ĐỒ SÀN

Hình - Sơ đồ sàn

6 D

Thép cho sàn và thép đai: CI

Thép dầm chính và dầm phụ (THÉP DỌC): CII

1.3 YÊU CẦU ĐỒ ÁN

Thiết kế sàn và dầm phụ theo sơ đồ dẻo, dầm chính trục B theo sơ đồ đàn hồi

Trình bày thuyết minh tính toán (đánh máy, khổ A4, font: Times New Roman, size:13)

Trình bày bản vẽ thể hiện cốt thép sàn – dầm phụ - dầm chính – thống kê khối lượngcốt thép

Phần mềm được phép sử dụng: Sap (tính dầm chính) – Delta Tip (thống kê khốilượng) – Autocad (thể hiện bản vẽ)

SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002

CHƯƠNG 2 BẢN SÀN 2.1 PHÂN LOẠI SÀN

> 2Bản thuộc loại bản dầm, làm việc một phương theo cạnh ngắn

Khi tính ta cắt dãy bản có bề rộng 1m dọc theo phương dầm chính và ta xem dầmphụ là các gối tựa

Khi đó dầm có kích thước:

2.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC SÀN

2.2.1 Xác định sơ bộ bề dày bản sàn:

2.2.2 Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ

DẦM

CÔNG THỨC

KẾT QUẢ (mm)

2.3 NHỊP TÍNH TOÁN VÀ SƠ ĐỒ TÍNH CỦA SÀN

2.3.1 Xác định nhịp tính toán

Cắt theo phương l1 dãy bản rộng 1m, xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp,gối tựa là các dầm phụ

Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo

Nhịp tính toán của bản:

+Đối với nhịp biên:

+Đối với nhịp giữa:

Xét sự chênh lệch giữa chiều dài tính toán các nhịp:

=> Chọn chiều dài tính toán của dầm phụ là:

SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002

CHIỀU DÀY

TẢI TIÊU CHUẨ N

HỆ SỐ VƯỢT TẢI

TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn :

2.3.3 Hoạt tải tính toán

(kN/m)Trong đó:

Tải trọng tínhtoán Công thức Gía trị momen (kNm)

5,42

(kN.m)3,73

2.5 KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA BÊ TÔNG

Chọn a=20mm (Khoảng cách từ mép bê tông tới tâm cốt thép chịu lực)

Chiều cao làm việc của bản :

Khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông:

- Chọn a= 20 mm cho mọi tiết diện

- Chiều cao làm việc của bản h0:

- Tính α m:

a(mm) (mm2) (%)

∆(%)Nhịp

2.6.4 Tính toán đoạn neo cốt thép trong sàn

Đoạn neo cốt thép trong dầm được tính theo công thức:

Trong đó các hệ số : tra trong TCVN 5574:2012

Tại gối biên: bố trí thép mũ là thép cấu tạo d6a200 và thép phân bố d6a300

Tại nhịp biên: bố trí thép chịu lực d6a100 và thép phân bố d6a300

Tại gối thứ 2 bố trí thép mũ là thép chịu lực d6a100 và thép phân bố lớp trên d6a300

SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002

Tại các gối còn lại: bố trí thép mũ là thép chịu lực d6a175 và thép phân bố d6a300

Tại các nhịp còn lại: bố trí thép chịu lực d6a175 và thép phân bố d6a300

1 7

CHƯƠNG 3 DẦM PHỤ

3.1 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHỊP TÍNH TOÁN

3.1.1 Sơ đồ tính

Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo

Sơ đồ tính là dầm liên tục có 5 nhịp, gối tựa là các dầm chính

3.1.2 Nhịp tính toán

Nhịp tính toán lấy theo mép các gối tựa:

- Đối với nhịp biên:

- Đối với nhịp giữa:

3.3.1 Biểu đồ bao Momen

Tung độ các tiết diện biểu đồ bao momen được tính theo công thức:

• Tung độ tại các điểm có momen dương:

• Tung độ tại các điểm có momen âm:

Trong đó:

β- hệ số tra bảng, tỷ số , không có trong bảng tra, nộisuy để tính ( , tra bảng Phụ lục 8, trang 165, Kết cấu BTCT, Nguyễn Đình Cống)

- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ,

- chiều dài nhịp tính toán,

q= 27,107 kN/m

Bảng - Tung độ các tiết diện biểu đồ bao momen dầm phụ

• Khoảng cách từ điểm momen âm triệt tiêu đến gối thứ 2:

• Khoảng cách từ điểm momen dương bị triệt tiêu ở nhịp biên gối thứ 2:

• Momen lớn nhất ở nhịp biên cách gối thứ nhất 1 đoạn:

• Khoảng cách từ momen dương triệt tiêu ở nhịp thứ 2 đến gối thứ 2:

Hình - Biểu đồ bao Momen dầm phụ

3.3.2 Biểu đồ bao lực cắt

Tung độ biểu đồ lực cắt được xác định như sau

- Gối thứ nhất

- Bên trái gối thứ hai

- Bên trái và bên phải gối giữa

Kiểm tra hàm lượng côt thép

- Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối hai có lực cắt lớn nhất

- Khả năng chịu lực cắt của bê tông

SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002

Vì , bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt, cần tính toán bố trí cốt đaichống cắt cho dầm.

- Tính toán và chọn cốt đai Chọn dw=6 ( ), nhánh đai n=2

=> Chọn bố trí trên đoạn giữa dầm

Chọn bước đai bố trí trên đoạn giữa dầm

- Kiểm tra ứng suât nén chính:

Trong đó:

Xét Thỏa điều kiện

3.5 BẢNG KÊ VẬT LIỆU

3.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện

Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

thanh thép theo phương chiều cao dầm

Tiết diện Cốt thép          

(kNm)

 (%)Nhịp biên

3.5.2 Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm phụ

Đoạn neo cốt thép trong dầm được tính theo công thức:

Bảng– Các số liệu để xác định đoạn neo cốt thép

Chọn

2 2

3 3

4 4

5 5

2550 2600

2Ø16 1 2Ø16 2 2Ø16 3 2Ø16 2 2Ø16+1Ø12 5

CHƯƠNG 4 DẦM CHÍNH

4.1 SƠ ĐỒ TÍNH 4.1.1 Kích thước dầm chính

Ta có:

4.1.2 Sơ đồ tính và nhịp tính toán

- Dầm chính trục B được tính theo sơ đồ đàn hồi

- Sơ đồ tính là dầm liên tục có 4 nhịp, cột là các gối tựa

- Nhịp tính toán lấy khoảng cách từ trục đến trục

200 TL: 1/20

HT11:

Hình - Các trường hợp đặt hoạt tải lên dầm chính

4.3.2 Biểu đồ bao Momen dầm chính

Hình - Biểu đồ bao momen dầm chính (kNm)

4.3.3 Biểu đồ bao lực cắt dầm chính

Hình– Xác định momen mép gối (kN.m)Gối thứ 2 (B)

- Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối hai có lực cắt lớn nhất

- Khả năng chịu lực cắt của bê tông

Vì , bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt, cần tính toán bố trí cốt đaichống cắt cho dầm

- Tính toán và chọn cốt đai Chọn dw=8, nhánh đai n=2

Vùng gần gối tựa:

SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002

 Chọn bước đai bố trí trên đoạn ở đầu dầm

Vùng nhịp:

h = 700mm > 300mm =>

Chọn bước đai bố trí trên đoạn giữa dầm

- Kiểm tra ứng suât nén chính:

Hình - Sơ đồ tính toán giật đứt cấu kiện bê tông cốt thép

4.6.1 Điều kiện giật đứt:

Chọn thép giật đứt là d8a50 và n= 2 nhánh

Lực tập trung do dầm phụ và bản truyền lên dầm chính

Diện tích cốt treo cần thiết

Sử dụng cốt treo dạng đai có đường kính và số nhánh n=2

Số đai cần thiết

Chọn 8 đai, mỗi bên dầm phụ bố trí 4 đai

Ta có:

( thỏa điều kiện giật đứt)

4.7 BẢNG KÊ VẬT LIỆU

Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép , khoảng cách giữa haithanh thép theo phương chiều cao dầm

Xác định

Tính

Tính khả năng chịu lực

SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002

2d25+3d25 2454 57,5 642,5 0,25 0,22 395 15,8Cắt 2d25

Còn 3d25 1473 37,5 662,5 0,14 0,13 248,2  Gối 2 bên phải

2d25+3d25 2454 57,5 642,5 0,25 0,22 395 15,8Cắt 2d25

Còn 3d25 1473 37,5 662,5 0,14 0,13 248,2  Nhịp giữa

Cắt 1d25

Gối giữa bên

Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm chính

Đoạn neo cốt thép trong dầm được tính theo công thức:

Bảng– Các số liệu để xác định đoạn neo cốt thép

SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002

3Ø25 (248,2) 3Ø25+2Ø25 (395)

3Ø25 (248,2)

4

11 1

10 2Ø12

1

5

9 2

3Ø25

2Ø25

Ø8a150 2Ø25+1Ø25

8-8

TL: 1/20 300

10 2Ø12

8 8 9 9

10 10

11 11

12

12 2Ø25+1Ø25 2 2Ø25 4

2Ø25 4 1Ø25 3

2Ø25 2

2Ø20 7 300

100

100

19275 4000

2 9

1 3Ø25

Ø8a150 2Ø25

11-11

TL: 1/20 300

2Ø12

7 2Ø20

3Ø25

2Ø25

Ø8a150 2Ø25

9-9

TL: 1/20 300

10 2Ø12

3Ø20 Ø8a200

2Ø25+1Ø25

1 11

2

10-10

TL: 1/20 300

10 2Ø12

6

Hình - Mặt cắt chi tiết dầm chính

2 9

1 3Ø25

Ø8a150 2Ø25

11-11

TL: 1/20 300

2Ø12

7 2Ø20

2Ø25+1Ø25

1 11

6

3Ø20 Ø8a200

2Ø25+1Ø25

1 11

2

12-12

TL: 1/20 300

10 2Ø12

8

SVTH: NGUYỄN THANH BÌNH MSSV: 1651090002

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Võ Bá Tầm Kết cấu bê tông cốt thép (tập 1 – cấu kiện cơ bản) Nhà xuất bản Đại

học Quốc gia TP.HCM, 2006

[2] Nguyễn Văn Hiệp Hướng dẫn đồ án môn học bê tông cốt thép 1: Sàn sườn toàn

khối có bản dầm Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP.HCM, 2007.

[3] Nguyễn Đình Cống Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối Nhà xuất bản Xây dựng,

2008