Đồ án bê tông cốt thép 1 đề tài khách sạn

Xác định liên kết chung quanh ô bản: Bản sàn được thiết kế đổ bê tông toàn khối, dựa vào độ cứng của sàn và dầm sàn để xét chọn liên kết... Tĩnh tải kN/m2 Hoạt tải kN/m2 Ta tính theo bả

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN SÀN VÀ THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH Error! Bookmark not defined.

1.1 QUAN NIỆM TÍNH: Error! Bookmark not defined

1.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện 3

1.1.1.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn: 3

1.1.1.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm: 3

1.1.1.3 Xác định liên kết chung quanh ô bản: 4

1.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN: 7

1.3 XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC: 7

1.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP: 9

1.4.1 Vật liệu sử dụng cho tính toán sàn: 9

1.4.2 Ta tính thép sàn theo các trình tự dưới đây: 9

1.5 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN: 14

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC 15

2.1 QUAN NIỆM TÍNH VÀ SƠ ĐỒ TÍNH CHO DẦM DỌC: 15

2.2 TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC B: 15

2.2.1 Xác định tải trọng: 16

2.2.2 Tổ hợp tải trọng, biểu đồ nội lực: 17

2.2.3 Xác định nội lực: 19

2.2.4 Tính cốt thép: 19

2.3 KIỂM TRA VÕNG DẦM Error! Bookmark not defined.

NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN SÀN VÀ THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH

Sàn là một kết cấu chịu lực trực tiếp của tải trọng sử dụng tác dụng lên công trình, sau đó tải này sẽ truyền lên dầm, rồi từ dầm truyền lên cột và cột truyền xuống móng

Sàn bê tông cốt thép đổ toàn khối được dùng rất rộng rãi trong ngành xây dựng dân dụng - công nghiệp Nó có những ưu điểm quan trọng như: bền vững,

có độ cứng lớn, có khả năng chống cháy tốt, chống thấm tương đối tốt, thỏa mãn các yêu cầu thẩm mỹ, vệ sinh và điều kiện kinh tế Tuy nhiên, khả năng cách âm còn hạn chế

Dựa vào mặt bằng kiến trúc, các kích thước và chức năng của các ô sàn, ta phân chia mặt bằng sàn thành 09 loại ô sàn được thể hiện dưới bảng sau:

Ta lập bảng xét phương chịu lực của các ô bản như sau:

Bảng 2 Điều kiện làm việc của các ô bản:

S5 1 3500 6000 1.71 Chịu lực hai phương

1.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện:

1.1.2.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn:

Theo “TCVN 5574 - 2018 – Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép” thì:

Lầu

S1 4500 6000 1.33 Hai phương 90 ÷ 100.0 100

S2 4500 6500 1.44 Hai phương 90 ÷ 100.0 100S3 3250 6000 1.85 Hai phương 65 ÷ 72.2 100S4 3500 4500 1.29 Hai phương 70 ÷ 77.8 100 S5 3500 6000 1.71 Hai phương 70 ÷ 77.8 100S6 3500 4500 1.29 Hai phương 70 ÷ 77.8 100S7 3500 6000 1.71 Hai phương 70 ÷ 77.8 100

1.1.2.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm:

- Chọn chiều cao dầm theo công thức:

 Đối với dầm chính (dầm khung): h= (121 ÷1

Kết quả tính toán được lập thành bảng sau:

Bảng 4 Bảng chọn sơ bộ tiết diện dầm:

Nhịp dầm (mm)

Kết quả tính h (mm)

Chọn

h (mm)

Kết quả tính

b (mm)

Tiết diện chọn bxh (mm)

dọc

6000 333.3÷428.5 400 133.3÷266.6 150 x 400

4500 250÷321.4 300 100÷200 150 x 300

1.1.1.1 Xác định liên kết chung quanh ô bản:

Bản sàn được thiết kế đổ bê tông toàn khối, dựa vào độ cứng của sàn và dầm sàn để xét chọn liên kết

Dựa theo “TCVN 5574 - 2018: Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”

để xác định tải trọng tác dụng lên 1m2 sàn gồm có: tĩnh tải và hoạt tải

- pc: Hoạt tải tiêu chuẩn, tra bảng 8 “TCVN 2737 - 1995”

- n: Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều xác định

Tĩnh tải (kN/m2)

Hoạt tải (kN/m2)

Ta tính theo bản sàn liên tục, nội lực được xác định theo sơ đồ đàn hồi

Bản chịu lực hai phương:

Các ô bản S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 tính theo ô bản liên tục chịu lực hai phương (bản thuộc loại ô số 9) Theo mỗi phương cắt 1 dải có bề rộng b = 1m

để tính

Mômen dương ở nhịp:

- Theo phương cạnh ngắn: M = α ×P ' + α ×P '' (kNm)1 01 9 1 9

- Theo phương cạnh dài: M = α ×P ' + α ×P '' (kNm)2 02 9 2 9

Mômen âm ở gối:

- Theo phương cạnh ngắn: M = β ×P (kNm)I 1 9

- Theo phương cạnh dài: M = β ×P (kNm)II 2 9

Trong đó:

- α , 1 α , 2 β , 1 β2 tra ở ô bản loại 9 ứng với tỉ số l2/l1 của ô bản xét tính

- α , 01 α chính là hệ số 02 α , 1 α tra ô bản loại 1 ứng với tỉ số l2 2/l1 của ô bản xét tính

Kết quả tính toán moment được lập thành bảng sau:

Bảng 9 Kết quả tính toán moment ô sàn S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7

p (kN/m 2 )

Tính thép chịu mômen cho bản theo từng dãy cắt dựa vào bài toán cấu

kiện chịu uốn đặt cốt đơn, có tiết diện chữ nhật b = 1m và h = hb

Dựa vào cấp độ bền chịu nén của bê tông và nhóm cốt thép chịu kéo (các

đại lượng dùng để tính toán theo độ bền) trong “TCVN 5574 - 2018 : Kết cấu bê

tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế” để tìm các hệ số R, R

1.4.1 Vật liệu sử dụng cho tính toán sàn:

- Bê tông cấp độ bền B20:

+ Cường độ chịu nén tính toán của bê tông: Rb = 11,5 MPa = 1,15 kN/cm2

+ Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông: Rbt = 0,90 MPa = 0,09 kN/cm2

+ Môđun đàn hồi của bê tông: Eb = 27x103 MPa = 2,7x103 kN/cm2

+ Môđun đàn hồi của cốt thép: Es = 2x105 MPa = 2x104 kN/cm2

1.4.2 Ta tính thép sàn theo các trình tự dưới đây:

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

-

s

0

Aμ(%) = ×100%

Tính thép Chọn thép

h

(cm)

a (cm)

2.5 7.5 M1 = 4.857 0.0834 0.0872 3.223 0.430% 6 100 2.83

3 7 M2 = 2.343 0.0462 0.0473 1.632 0.233% 6 170 1.66 2.5 7.5 MI = 8.830 0.1517 0.1654 6.114 0.815% 8 100 5.03 2.5 7.5 MII = 4.246 0.0729 0.0758 2.802 0.374% 8 200 2.51

S3 10

2.5 7.5 M1 = 3.088 0.0530 0.0545 2.015 0.269% 6 140 2.02

3 7 M2 = 0.898 0.0177 0.0179 0.618 0.088% 6 200 1.41 2.5 7.5 MI = 5.198 0.0893 0.0937 3.464 0.462% 8 140 3.59 2.5 7.5 MII = 1.528 0.0262 0.0266 0.983 0.131% 8 200 2.51

2.5 7.5 M1 = 3.183 0.0547 0.0563 2.081 0.277% 6 130 2.17

3 7 M2 = 1.915 0.0378 0.0385 1.328 0.190% 6 200 1.41 2.5 7.5 MI = 5.703 0.0980 0.1033 3.818 0.509% 8 130 3.87 2.5 7.5 MII = 3.422 0.0588 0.0606 2.240 0.299% 8 200 2.51

2.5 7.5 M1 = 4.278 0.0735 0.0764 2.824 0.377% 6 100 2.83

3 7 M2 = 1.463 0.0288 0.0292 1.007 0.144% 6 200 1.41 2.5 7.5 MI = 6.996 0.1202 0.1284 4.746 0.633% 8 110 4.57 2.5 7.5 MII = 2.401 0.0412 0.0421 1.556 0.207% 8 200 2.51

2.5 7.5 M1 = 2.562 0.0440 0.0450 1.663 0.222% 6 170 1.66

3 7 M2 = 1.540 0.0304 0.0309 1.066 0.152% 6 200 1.41 2.5 7.5 MI = 4.805 0.0825 0.0862 3.186 0.425% 8 160 3.14 2.5 7.5 MII = 2.883 0.0495 0.0508 1.878 0.250% 8 200 2.51

2.5 7.5 M1 = 3.412 0.0586 0.0604 2.233 0.298% 6 120 2.36

3 7 M2 = 1.167 0.0230 0.0233 0.804 0.115% 6 200 1.41 2.5 7.5 MI = 5.894 0.1012 0.1069 3.952 0.527% 8 180 2.79 2.5 7.5 MII = 2.023 0.0348 0.0354 1.309 0.174% 8 200 2.51

1.5 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN:

Nhận thấy ô sàn S2 có kích thước lớn nhất, moment lớn nhất nên ta kiểm

tra độ võng cho ô sàn S2 Biết:

𝑀𝑙𝑡 = 𝛼1× 𝑝𝑡𝑐𝑙𝑡× 𝑙1× 𝑙2 = 0,0208 × 0,7 × 4.5 × 6.5 × 100 = 39,312(𝑘𝑁𝑐𝑚)+ Mô men do tải tạm thời ngắn hạn

𝑀𝑠𝑡 = 𝛼1× (𝑝𝑡𝑐𝑡𝑝− 𝑝𝑡𝑐𝑙𝑡) × 𝑙1× 𝑙2 = 0,208 × (2 − 0,7) × 4,5 × 6,5 × 100

= 73,008(𝑘𝑁𝑐𝑚)

Bảng 13 Các thông số để xác định khả năng chống nứt của sàn

Bảng 14 Các bước kiểm tra khả năng chống nứt của sàn

Kiểm tra khả năng chống nứt của bê tông

Diện tích tiết diện tính đổi Ared = A+As+A's 1045.70 cm 2

Mô men do tải thường xuyên Mtx 197.1216 kN.cm

Mô men do tải tạm thời dài hạn Mlt 39.312 kN.cm

Mô men do tải tạm thời ngắn hạn Mst 73.008 kN.cm

Mô men tĩnh của diện tích tiết diện

quy đổi của cấu kiện đối với thớ bê

tông chịu kéo nhiều hơn Sred = bh

2/2 +(Asa+A'sh0) 5114 cm 3

Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo

nhiều nhất đến trọng tâm tiết diện

quy đổi của cấu kiện

Mô men quán tính của tiết diện quy

đổi của cấu kiện đối với trọng tâm

của nó

Ired = I + Is + I's 8606.45 cm 4

Mô men kháng uốn đàn hồi của tiết

diện quy đổi theo vùng chịu kéo của

Bảng 15 Kiểm tra độ võng của sàn

 Ô sàn S4 thỏa điều kiện võng

Cấu kiện không xuất hiện vết nứt

trong vùng chịu kéo

Tác dụng ngắn hạn của toàn

bộ tải trọng

Tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

Tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

Mô men quán tính của tiết diện bê

Mô men quán tính của tiết diện quy

đổi của cấu kiện đối với trọng tâm

của nó

Ired = I + αsIs + αsI's 2318.71 2738.52 2738.52

Độ cứng chống uốn của tiết diện

ngang quy đổi của cấu kiện D = Eb1 Ired 5419987.664 1981826.362 1981826.362

Độ cong của cấu kiện bê tông cốt

Hình 2.2 Sơ đồ tính dầm dọc cho đoạn trục A

2.1.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm dọc:

Ta có kết quả chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm dọc như sau:

Loại

dầm Nhịp dầm (mm) Kết quả tính h (mm) Chọn h

(mm)

Kết quả tính b (mm)

Tiết diện chọn bxh (mm) dầm

 Tải phân bố đều :

 Tải từ ô S6 và S7 truyền vào dạng hình thang

2.2.2 Tổ hợp tải trọng, biểu đồ nội lực:

2.2.2.1 Các trường hợp chất tải:

Tĩnh tải chất đầy (TT)

Hoạt tải chất nhịp lẽ (HT1) (Tìm mômen dương lớn nhất ở nhịp lẻ)

Hoạt tải chất nhịp chẵn (HT2) (Tìm mômen dương lớn nhất ở nhịp chẵn)

Hoạt tải chất liền 2 gối - cách nhịp (HT3) (Tìm mômen âm lớn nhất ở gối) Hoạt tải chất liền 2 gối - cách nhịp (HT4) (Tìm mômen âm lớn nhất ở gối) Hoạt tải chất liền 2 gối - cách nhịp (HT5) (Tìm mômen âm lớn nhất ở gối) Hoạt tải chất liền 2 gối - cách nhịp (HT6) (Tìm mômen âm lớn nhất ở gối) Hoạt tải chất liền 2 gối - cách nhịp (HT7) (Tìm mômen âm lớn nhất ở gối)

- Cường độ chịu nén tính toán của bê tông: Rb = 11,5 MPa = 1,15 kN/cm2

- Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông: Rbt = 0,9 MPa = 0,09 kN/cm2

- Môđun đàn hồi của bê tông: Eb = 27x103 MPa = 2,7x103 kN/cm2

- Môđun đàn hồi của cốt thép: Es = 21x104 MPa = 21x103 kN/cm2

- Cốt thép đai nhóm thép CB240 – T :

- Cường độ chịu kéo tính toán và cường độ chịu nén tính toán:

Rs = Rsc = 225 MPa = 22,5 kN/cm2

- Cường độ chịu kéo của cốt đai và cốt xiên : Rsw = 170 MPa = 17 kN/cm2

- Môđun đàn hồi của cốt thép: Es = 2x105 MPa = 2x104 kN/cm2



b (cm)

Chiều cao h (cm)

h 0 (cm) m  A s

(cm 2 )  Chọn thép A ch

s %

(%)

δA s (%)

- Do dầm đang xét tính là dầm biên nên xét tính theo bài toán cấu kiện

chịu uốn có tiết diện chữ nhật (bxh) =(20x35) cm

0 b

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

b (cm)

Chiều cao h (cm)

h 0 (cm) m  A s

(cm 2 )  Chọn thép A ch

s %

(%)

δA s (%)

→ Thiết kế cốt đai để chịu cắt

Xác định khả năng chịu cắt tính toán của cốt đai:

sw

R b h Q

Chọn đường khính cốt đai phi 6 và số nhánh n=2

+ Khoảng cách đai tính toán: 17 2 0, 283 11, 32

0,85

sw sw tt

0, 09 20 32,5

23, 25

81, 77

bt xét

Chọn khoảng cách cốt đai: smin( ,s s tt max,s ct)min(11,32; 23, 25;16, 25) 11,32 cm

Trong phạm vi L/2 nhịp còn lại ở giữa đoạn dầm bố trí khoảng cách đai: