ĐỒ án kết cấu bê TÔNG cốt THÉP 1

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SỐ 1SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM Yêu cầu thiết kế sàn sườn đổ toàn khối có sơ đồ mặt bằng như hình vẽ... Xác định biểu đồ mô men cho tong trường hợp: Tung độ của bi

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SỐ 1

SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM

Yêu cầu thiết kế sàn sườn đổ toàn khối có sơ đồ mặt bằng như hình vẽ)

AII: RS= 280 MPa ; RSC=280 MPa

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN

Trong đó: -D: là hệ số phụ thuộc tải trọng (0,81,4)

-L:Là kích thước cạnh ngắn (L1=2,25m)-m:Là Hệ Số phụ thuộc ô bản (3035) Với sàn bản dầm lấy m=3035 Chọn m = 32

1

12

1

20 =4,9(m) =(4125) cm Chọn hdp= 40(cm)bdp=( )h dp 40 ( ) (10 . . 20 )

2

1

4

1

12

12

1

2

+0,04= 2,25 - 0,1- 0,11 + 0,04 =2,08(m) Vậy

nhịp biên: lob =2,08(m)

+ Nhịp giữa: Lo= L1-bdp= 2,25- 0,2=2,05(m)

+ Lob và Lo chênh lệch không đáng kể:  l < 10%

SƠ ĐỒ XÁC ĐỊNH NHỊP TÍNH TOÁN CỦA BẢN:

g (kN/m 2)

H.số độ tincậy về tảitrọng

i f,

2.4.2 Hoạt tải tính toán: (Pc=600 KG/m2)

* 68 ,

* 68 ,

- Bê tông cấp độ bền chịu nén B15: Rb = 8,5 MPa

- Cốt thép bản sàn sử dụng loại AI: Rs = 225.MPa

Từ các giá trị mô men ở nhịp và ở gối, giả thiết a = 1,5 cm, tính cốt thép theo công thức sau:

- Chiều cao tính toán của bản : h0 = hb- a = 8-1,5 = 6,5 cm

h0= 6,5cm

m= 2

0bhb

R

b

bM

 < pl=0,3 Tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo

 = 0,05%  =

o bh

As

  max= pl

s

b b

(%)

Chọn thépD

(mm)

@(mm)

Asc+(mm)

2 , 7







s g

Ps

 1<2,07<3   =0,25   Lo= 0,25*2050 =513

*Đối với ô bản có dầm liên kết ở 4 biên, vùng gạch chéo trên hình vẽ được giảm 20% lượng thép

so với kết quả tính được Ở các gối giữa và các nhịp giữa

As = 0,8*208= 166 mm2.Chọn d6@140(Asc = 202 mm2)

*Cốt thép cấu tạo chịu mô men âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác định nhưsau

* 5 , 0

%

50

200

@ , 6 ,

mm As

2250 6750

Theo giả thiết

Về kích thước dầm chính : ( 30*70) ta xác định được các nhịp tính toán của dầm phụ

Nhịp biên : Lob= L2

-22

t2dc



2 2 2

120220300

6 , 4 8 , 4

2 , 16



Tung độ các tiết diện của biểu đồ bao mô men được tính theo công thức sau:

M= qdpLo2 ( Với nhịp biên Lo = Lob)

+ Bê tông cấp độ bến B15 có Rb=8,5 MPa , Rbt=0,75 MPa

+ Cốt thép dọc của dầm sử dụng loại AII có Rs=280 MPa+ Cốt thép đai của dầm sử dụng loại AI có Rs=175 MPa

+ Tiết diện tính toán chữ nhật (b*h) = 20*40 cm.

* 6 ( )

*

6

(

) ( 1625 )

300 4900 (

* 6

1 )

* 6

1 )

2

mm h

mm b

L

mm b

L

f dp

Chọn cốt thépChọn Asc(mm2)

As

=   max= pl

s

b b

*

*) ++

n f

* 75 , 0

* ) 0 0

Q

bh

* Rbt

*

* ) +

(1

o b

360

* 200

* 75 , 0

* ) 0 1 (

* 5 ,

200

2002

400

2

Chọn s = 150 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm.

Kiểm tra điều kiện hạn chế:

Es

150

*200

28

*2

*10

*23

10

*21

500

3004

400

*343

Chọn s = 200mm bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm

* Khả năng chịu lực của cốt đai ứng với:

- Đoạn đầu dầm:

150

3.28

*2

*175

s

A n R q

66

* 36 0

* 2 0

* 10

* 75 0

* ) 0 0 1 (

* 2

* 4

* ) 1

Kết luận không cần tính cốt xiên

Bố trí cốt thép cho dầm phụ được thể hiện trên bản vẽ A1

4 TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH

4.1.Sơ đồ tính toán :

Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp Kích thước dầm đã được giả thiết : b = 30

(cm):h =70(cm).Chọn cạnh của cột bo=40(cm) Đoạn dầm chính kê lên tường đúng bằng chiều dày

tường là 22(cm) Nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên đều lấy từ trục đến trục và bằng L=

6,75(m)

Có sơ đồ tính toán vẽ sau

Svth: - líp - Trang

g p

g p

g p

g p

g p

g p

g p

4.3.1.2 Xác định biểu đồ mô men cho tong trường hợp:

Tung độ của biểu đồ mô men tại tiết diện bất kỳ của tong trường hợp đặt tải được xác định theocông thức:

2 1

178,6 121,27

4.3.1.3 Xác định biểu đồ bao mô men:

B ng-Xác định tung độ biểu đồ bao mô men thành phần và biểu đồ bao mô nh tung độ biểu đồ bao mô men thành phần và biểu đồ bao mô ểu đồ bao mô men thành phần và biểu đồ bao mô đồ bao mô men thành phần và biểu đồ bao mô bi u bao mô men th nh ph n v bi u ành phần và biểu đồ bao mô ần và biểu đồ bao mô ành phần và biểu đồ bao mô ểu đồ bao mô men thành phần và biểu đồ bao mô đồ bao mô men thành phần và biểu đồ bao mô bao mô men:

Mmax= MG + maxMp ,Mmin = MG + minMP

Tính toán Mmax và Mmin cho từng tiết diện và ghi ở hai dòng cuối bảng 4.3.1.4.Xác

* 2100 3

, 24

166,8

55,6 162,8

26,3 8,4

Cốt thép dọc cuả dầm chính sủ dụng thép AII RS= 280MPa ; RSC=280 MPa

Cốt thép đai của dầm chính sủ dụng thép AI RS= 250MPa ; RSw=175 MPa

4.4.1 Cốt dọc:

a Tại tiết diện ở nhịp.

Tương ứng với giá trị mô men dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T.Xác định S f

* 6

* 6

) ( 2300 )

300

* 4900 (

* 2

1 ) (

*

2

1

) ( 1125 )

2250

* 3 (

* 6

1 ) 3 (

*

6

1

' 2

mm h

mm b

L

mm L

f dc

Chọn S f = 480 mm

Svth: - líp - Trang

Chiều rộng bản cánh '

f

b = bdc + 2Sf = 300 + 2*480 = 1260 mmKích thước tiết diện chữ T: ( '

,

f

b x hdc) = (1260x700)mm

b Tại tiết diện ở gối.

Tương ứng với giá trị mô men âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật (bdc xhdc) = (300*700)mm

Giả thiết agối = 70mm  h0 = h- agối =700 – 70 =630 mm

bM

Chọn cốt thépChọn (mmAs2)Nhịp biên(1260x700) 229,23 0,039 0,04 1326 0,73 2d22+1d20 1388Gối 2 (300x700) 263,31 0,196 0,22 1677 0,94 3d22+2d20 1768

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

 = 0,05%  = As =   max= pl b R b = 2,56%

 Điều kiện về hàm lượng đảm bảo.

4.4.2 Cốt ngang.

Lực cắt lớn nhất tại gối: Q1= 101,9 KN, QTr

2 = 166,8 KN, Q P

2 = 162,8KN

Q3 = 118,2 KN Lấy Qmax= 166,8 KN để tính toán

*Kiểm tra điều kiện hạn chế:

3,50

*2

*10

*23

10

*21

*

*) ++

n f



=

2 3

2

) 10

* 8 , 166

(

630

* 300

* 9 , 0

* ) 0 0

*

* ) +

(1

o bt b n

630

* 300

* 9 , 0

* ) 0 1 (

* 5 ,

500

2333

700

3

Chọn s = 200 mm bố trí trong đoạn L1 = 2250 gần gối tựa:

-Khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai:

* 175

Ở chỗ dầm phụ kê lên dầm chính cần có cốt treo để gia cố cho dầm chính

Lực tập trung do dầm phụ truyền cho dầm chính là:

F = P + G – Go = 79,38 + 57,97 – 10,98 =126,4KNCốt treo được đặt dưới dạng các cốt đai , chọn đai  8 ; asw= 50,3mm2 n = 2

Số lượng cốt treo cần thiết là:

Svth: - líp - Trang

sw sw o s

R na h

=

175

* 3 , 50

* 2

630

400 630 1 10

* 4 ,

4.5 Biểu đồ vật liệu:

4.5.1 Tính khả năng chịu lực cắt của tiết diện:

Trình tự tính toán

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

- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc ao,nhịp= 25 và ao,gối =40

- Xác định ath hoth = hdc - ath

- Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:

 =

oth b

b R bh

RsAs

  m=  (1-0,5 )  M= 2

oth b b

13,8810,747,60

0,730,570,4

229,23185,57131,4

87,6165,73Nhịp giữa 3d20

-Cắt 1d20 còn 2d20

9,446,28

0,50,33

164,2109,5 100,5Gối biên

3d22+2d20

-Cắt 1d20 còn 3d22+ 1d20-Cắt 1d20 còn 3d22

-Cắt 1d22 còn 2d22

17,6814,5411,47,6

0,940,770,6030,402

277,6228,3179,0119,3

165,7165,7151,6Gối giữa 3d18

-Cắt 1d18 còn 2d18

7,635,09

0,40,27

128,585,75 100,5

4.5.2 Xác định mặt cắt lý thuyết:

- Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x , được xác định theo tam giác đồng dạng

- Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, Q , lấy bằng độ dốc cảu biểu đồ bao mô men

* Gối biên trái: x= 2,25(263(263,31,31 5228,3) ,3)

Những đoạn còn lại tính tương tự

4.5.3 Xác định đoạn kéo dài của cốt thép W:

Đoạn kéo dài W được xác địng theo công thức: (Khi không có cốt xiên)

Q- Lực cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mô men

qsw- Khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết:

Cốt đai d8@200  qsw=

200

50

* 2

* 175

=87,5 KN/m

Những đoạn còn lại tính tương tự

Kết quả tính toán các đoạn W được tóm tắt trong bẳng sau:

Svth: - líp - Trang

(KN) (KNm) (m) (m) (m)

Nhịp biên

2d22+2d20

-Cắt 1d20 còn 2d22+1d20-Cắt 1d20 còn 2d22

87,6165,73

87,587,5

0,50,85

0,40,4

0,50,85Nhịp giữa 3d20

Gối biên

3d22+2d20

-Cắt 1d20 còn 3d22+ 1d20-Cắt 1d20 còn 3d22

-Cắt 1d22 còn 2d22

165,7165,7151,6

87,587,587,5

0,850,850,8

0,40,40,44

0,850,850,8Gối giữa 3d18

119 : 2d22

179 : 3d22

228.3 3d22+1d20

277.6:3d22+2d20 228.3

3d22+1d20

179 : 3d22

119 : 2d22

4.5.4 Kiểm tra neo cốt thép:

Ở gối biên và nhịp biên kéo vào là: 222 Phía nhịp giữa kéo vào là: 220 Phía nhịp giữa kéo vào là: 218 Các cốt thép này đặt nối chồng lên nhau một đoạn là 20d Với d là đường kính trungbình của cốt thép Lấy đoạn chồng lên nhau = 44cm

Cạnh cột là:40cm.Vậy đầu mút cốt thép còn lại là: 2cm

2

40 44





Ở gối biên đoạn dầm gối lên tường là 22cm, đoạn cốt thép neo vào tường là:19cm (Trừ lớp bảo vệ ở đầu mút 3cm) Để thoả mãn yêu cầu về neo cốt thép tối thiểu10d Vậy ta phải bẻ lên một đoạn là 21cm