ĐỒ án BÊ TÔNG CỐT THÉP 1, TCVN 55742018

ĐỒ ÁN BTCT 1 Thuyết minh đồ án BTCT1, SỮ DỤNG TVCN 55742018, GVHD Th s Đỗ Huy Thạc SV XXX – MSSV XXXX (2022) 1 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM SỐ LIỆU ĐỀ BÀI l1 (m).

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM

2 Thép:

- Sàn, đai: thép nhóm CB300-T có: {𝑅𝑠= 260𝑀𝑃𝑎, 𝑅𝑠𝑐= 260𝑀𝑃𝑎, 𝑅𝑠𝑤= 210𝑀𝑃𝑎

=>{𝛼𝑅 = 0,583, 𝜉 𝑅 = 0.413

- Thép dầm phụ, dầm chính: Thép nhóm CB300-V có: {𝑅 = 260𝑀𝑃𝑎, 𝑅 = 260𝑀𝑃𝑎, 𝑅 =210𝑀𝑃𝑎 =>{𝛼𝑅 = 0,583, 𝜉 𝑅 = 0.413

II SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN:

III TÍNH MOMEN TRONG BẢN THEO SƠ ĐỒ BIẾN DẠNG DẺO:

1 Sơ đồ tính:

Cắt một dải bản rộng b=1m vuông góc với dầm phụ, xem như là một dầm liên tục có gối tựa là dầm phụ

- Xét tỷ số cạnh dài và cạnh ngắn của một ô bản:

4800

2300= 2,09 > 2   Xem bản làm việc một phương (theo cạnh ngắn)

- Tính toán cốt thép theo trường hợp cấu kiện chịu uốn, tiết diện hình chữ nhật, tiết diện b.h

- Chọn a = 20 (mm), ℎ = h – a = 100 – 20 = 80 (mm)

- Nội lực theo sơ đồ dẻo gồm 2 giá trị:

+ Tại nhịp biên, gối thứ 2: M = 6,32 (kNm)

𝑅 𝑏ℎ =

6,32 × 1011,5 × 1000 × 80 = 0,085 < 𝛼 = 0,437

Kết quả tính cốt thép trong bảng sau:

Tiết diện M

(kNm)

𝐴 (mm2)

4 Tính nội lực:

4.1 Momen:

Theo sơ đồ dẻo ta có:

- Tung độ của hình bao momen tính theo công thức:

5.1 Cốt dọc:

a Với mômen âm : Tính theo tiết diện hình chữ nhật 200x400 mm

Tại gối B ứng với Mg2=-52,52 (kNm)

Giả thiết a=45 mm; ho=400-45 = 355 (mm)

{𝛼𝑚= 𝑀

𝑅𝑏𝑏ℎ𝑜2=

51,52 × 10611,5 × 200 × 3552= 0,177 ⟨𝛼𝑅= 0,429

b Với mômen dương :

Tại tiết diện ở nhịp momen dương Bản cánh chịu nén, để an toàn

cao hơn ta vẫn tính theo tiết diện chữ nhật 200x400 mm

- Tại tiết diện nhịp biên: Mb=71,38 (kNm)

Giả thiết a=40 mm; ho=400-40=360 (mm)

{𝛼𝑚= 𝑀

𝑅𝑏𝑏ℎ𝑜2=

71,38 × 10611,5 × 200 × 3602= 0,239 ⟨𝛼𝑅= 0,429

𝜁 = 0,5 × 1 + 1 − 2 × 𝛼 = 0,918

× , × = 527,05 mm2

𝜇% = 𝐴𝑠

𝑏ℎ𝑜 100% =

527,05 × 100%

200 × 365 = 0,72% > 𝜇𝑚𝑖𝑛Kết quả tính cốt thép trong bảng sau:

- Tính toán và kiểm tra chiều cao làm việc thực tế của từng tiết diện so với giả thiết

Ta xác định giá trị a theo công thức : 𝑎 =∑

∑ với Asi là diện tích cốt thép của lớp thứ i ; ai

Nhịp biên

Gối 2

Nhịp giữa

3Ø16 + 2Ø16 1Ø18 + 2Ø16 2Ø16 + 1Ø14

40

40

40

39,4 36.3 35.5

Nhận xét: các giá trị a0thực tế nhỏ hơn giả thiết, đạt yêu cầu

Vậy 𝑄 < Qmax = 101,22 kN Nên cần phải tính toán thêm cốt đai

b.3 Điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng: 𝑄𝑏𝑡

𝑄 = 0,3 × 𝜑 × 𝜑 × 𝑅 × 𝑏 × ℎ 𝜑 = 1; 𝛽 = 0,01; 𝜑 = 1 − 𝛽 × 𝑅 ⇒ 𝜑

= 1 − 0,01 × 11,5 = 0,885

𝑄 = 0,3 × 1 × 0,885 × 11,5 × 200 × 360 = 219834(𝑁) = 219,834(𝑘𝑁) Vậy 𝑄𝑏𝑡 (thỏa mãn điều kiện)

b.4 Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của thép đai và bê tông:

* 𝑄 = 4,5 × 𝑅 × 𝑏 × ℎ × 𝑞 = 4,5 × 0,9 × 200 × 360 × 118,16 = 111373(𝑁) =111,373(𝑘𝑁)

Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp, kích thước tiết diện dầm hdc= 650(mm), bdc=300(mm), bề rộng cột

bc=300(mm), đoạn dầm kê lên bổ trụ bo=400(mm) Nhịp tính toán ở nhịp biên và nhịp giữa đều bằng

2.2 Hoạt tải :

𝑃 = 𝑝 × 𝑙 = 24,48 × 4,8 = 117,504 (kN)

Hình vẽ - Sơ đồ tải trọng của dầm chính

3 Tính momen và vẽ biểu đồ bao momen:

- Tung độ biểu đồ bao momen của tĩnh tải: M G= α×G×l = α × 65,348 × 6,9 = α x 450,90 (kNm)

- Tung độ biêu đồ bao momen của hoạt tải: MPi= α × P × l = α × 117,504 × 6,9 = α x 810,77 (kNm) + Mg, Mp1, Mp2, Mp3, Mp4, Mp5, Mp6, Mp7, tra bảng có hệ số

3.1 Tính biểu đồ momen cho từng trường hợp chất tải: (KN/m)

a Trường hợp 1:

b Trường hợp 2:

c Trường hợp 3:

Đối với biểu đồ bao lực cắt ta có thể làm 2 cách:

- Cách thứ nhất làm tương tự biểu đồ bao momen

- Cách thứ 2 ta có thể lấy đạo hàm biểu đồ momen 𝑄 = Giá trị sai số so với cách thứ nhất không đáng kể, có thể chấp nhận được

Vì biểu đồ momen có tính chất đối xứng nên biểu đồ lực cắt Q sẽ có tính chất phản xứng

6.1 Tại tiết diện ở nhịp (ứng với giá trị momen dương ):

Tại tiết diện ở nhịp thì có momen dương Bản cánh chịu nén,

để an toàn cao hơn ta vẫn tính theo tiết diện chữ nhật 300x650

mm

- Tại tiết diện nhịp biên: Ma=367,81 (kNm)

Giả thiết a=65 mm; ho = 650 – 65 = 585 (mm)

𝛼 = 𝑀

𝑅 𝑏ℎ =

367,81 × 1011,5 × 300 × 585 = 0,319 ⟨ 𝛼 = 0,429

6.2 Tại tiết diện ở gối:

Tại tiết diện ở nhịp thì có momen âm Bản cánh chịu kéo, ta tính theo tiết diện chữ nhật 300x650

𝜉 = 0,5 × 1 + 1 − 2 × 𝛼 = 0,77

× , × = 3410 (kNm)

300x650 230,04 1645,7 2 Ø 22 + 2 Ø 25 1742 Gối B

300x650 389,20 3410 2 Ø 22 + 6 Ø 25 3705 Gối C

300x650 317,55 2549 2 Ø 22 + 4 Ø 25 2724

Bố trí cốt thép:

Hình bố trí thép trong dầm chính

- Tính toán và kiểm tra chiều cao làm việc thực tế của từng tiết diện so với giả thiết

Ta xác định giá trị a theo công thức : 𝑎 =∑

∑ với Asi là diện tích cốt thép của lớp thứ i ; ai

Nhận xét: các giá trị h0thực tế nhỏ hơn giả thiết, đạt yêu cầu

+ Tại nhịp giữa 2 Ø 22 + 2 Ø 25, đi vào uốn 2 Ø 25, còn 2 Ø 22 Kiểm tra As (2 Ø 22) = 760mm2 >

As (628 + 760) = 462.6mm2 Do đó thép kéo vào gối như thế là hợp lý

7 Tính cốt thép ngang:

7.1 Tính cốt đai:

a Số liệu:

b.3 Điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng: 𝑄𝑏𝑡

𝑄 = 0,3 × 𝜑 × 𝜑 × 𝑅 × 𝑏 × ℎ

𝜑 = 1; 𝛽 = 0,01; 𝜑 = 1 − 𝛽 × 𝑅

⇒ 𝜑 = 1 − 0,01 × 11,5 = 0,885

⇒ 𝑄 = 0,3 × 1 × 0,885 × 11,5 × 300 × 590 = 540425(𝑁) = 540,425(𝑘𝑁) Vậy 𝑄𝑏𝑡 (thỏa mãn điều kiện)

b.4 Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của thép đai và bê tông:

- Trường hợp s= 150 mm

* 𝑄 = 4,5 × 𝑅 × 𝑏 × ℎ × 𝑞 = 4,5 × 0,9 × 300 × 590 × 140,84 = 244063(𝑁) =244,063(𝑘𝑁)

Vậy 𝑄 ≥ 𝑄 thỏa

- Trường hợp s= 400 mm

* 𝑄 = 4,5 × 𝑅 × 𝑏 × ℎ × 𝑞 = 4,5 × 0,9 × 300 × 590 × 52,815 = 149457(𝑁) =149,457(𝑘𝑁)

Từ biểu đồ bao lực cắt ta thấy trong đoạn nhịp giữa thì 𝑄 = 149,457𝑘𝑁 thỏa

Vậy chọn cốt thép đai ∅8, 2 nhánh với s = 150mm nằm trong đoạn

1/4L = × (6900 − 300) = 1650 mm gần gối tựa

Đoạn L/2 = 300 mm ở giữa nhịp: s = 400mm

7.2 Tính cốt treo:

- Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính cần có cốt treo để gia cố cho dầm chính

- Gọi N là lực tập trung của dầm phụ tác dụng lên dầm chính, xét TH bất lợi nhất gồm tĩnh tải và hoạt tải

- athực= 75,7 mm=> ℎ = 650 − 75,7 = 574,3 𝑚𝑚

𝑅 × 𝑏 × ℎ =

280 × 370511,5 × 300 × 574,3= 0,523 < 𝜉 = 0,623

⇒ 𝛼𝑚= 𝜉(1 − 0,5𝜉)= 0,230 ×(1 − 0,5 × 0,230)= 0,203

𝑀 = 𝑅 × 𝑏 × ℎ × 𝛼 = 11,5 × 300 × 614, 5 × 0,203 = 264,4 × 10 𝑁𝑚𝑚

e Tại các tiết diện khác:

Việc cắt, uốn thép và tính tung độ hình bao vật liệu được trình bày trong bảng sau:

Gối C bên

trái Cắt 2Ø25 còn 2Ø25 + 2Ø22 1742 47,8 602,2 0,234 0,206 257,7

8.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết:

Ta xác định tiết diện cắt lý thuyết bằng cách vẽ biểu đồ bao momen và biểu đồ momen của vật liệu đúng tỉ lệ trên Autocad Ta sẽ xác định được tiết diện cắt lý thuyết

8.3 Xác định đoạn kéo dài W:

Đoạn kéo dài được xác định theo công thức sau:

𝑄𝑠,𝑖𝑛𝑐: khả năng chịu cắt của cốt xiên (𝑄𝑐=0 vì không có đặt cốt xiên)

𝑞 : khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết

Trong đoạn dầm có đai ∅8a150:

𝑞 = 𝑅 𝑥 𝑛 𝑥 ∅ 𝑥 = 210 𝑥 2 𝑥 𝑥 = 140,74 (N/mm)

Trong đoạn dầm có đai ∅8a400:

𝑞 = 𝑅 𝑥 𝑛 𝑥 ∅ 𝑥 = 210 𝑥 2 𝑥 𝑥 = 52,77 (N/mm)

Kết quả đoạn tính kéo dài được xác định trong bảng sau:

MẶT CẮT DỌC DẦM CHÍNH

Tiết diện Thanh thép (kNm) Ml (kNm) Mn (m) Δl (N) Q (N/mm) qsw

Đoạn kéo dài

Wtính

(mm)

20Ø

Đoạn kéo dài

MẶT CẮT NGANG DẦM CHÍNH

VI THỐNG KÊ CỐT THÉP:

ĐƯỜNG KÍNH (mm)

CHIỀU DÀI 1 THANH (mm)

SỐ LƯỢNG THANH

KHỐI LƯỢNG/

THANH (Kg)

TỔNG CHIỀU DÀI (mm)

TỔNG KHỐI LƯỢNG (Kg)

TÊN

CẤU

KIỆN

SỐ HIỆU

THANH

THÉP

HÌNH DẠNG KÍCH THƯỚC (mm)

ĐƯỜNG KÍNH (mm)

CHIỀU DÀI 1 THANH (mm)

SỐ LƯỢNG THANH

KHỐI LƯỢNG/

THANH (Kg)

TỔNG CHIỀU DÀI (mm)

TỔNG KHỐI LƯỢNG (Kg)

Tổng trọng lượng thép có đường kính Φ6 = 4,209,590 Kg; Chiều dài = 926.11 m

Tổng trọng lượng thép có đường kính Φ8 = 931,002 Kg; Chiều dài = 363.09 m

Tổng trọng lượng thép có đường kính Φ12 = 110,400 Kg; Chiều dài = 460.4 m

Tổng trọng lượng thép có đường kính Φ14 = 34,650 Kg; Chiều dài = 192.3 m

Tổng trọng lượng thép có đường kính Φ16 = 865,700 Kg; Chiều dài = 6,172 m

Tổng trọng lượng thép có đường kính Φ18 = 58,960 Kg; Chiều dài = 420.4 m

Tổng trọng lượng thép có đường kính Φ22 = 372,288 Kg; Chiều dài = 4,445.1 m

Tổng trọng lượng thép có đường kính Φ25 = 95,228 Kg; Chiều dài = 1,353.2 m