thuyết minh ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I

bản thuyết minh đồ án bê tông cốt thép 1 rất cần thiết cho các bạn sinh vien ngành xây dựng đang làm đồ án này,đồ án này mình làm rất kỹ lưỡng,chi tiết đầy đủ các nội dung,sẻ giúp ích cho các bạn trong quá trình làm đồ án. đồ án btct 1 này được tóm tắt như sau: +tính toán ,thiết kế bản sàn. +tính toán dẩm phụ +tính toán dầm chính

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN Bấ TễNG CỐT THẫP I

I Số liệu tính toán

1-Sơ đồ sàn:

S

ơ đồ mặt bằng sàn

Kích thớc giữa trục tờng và trục dầm: l1=1,9 m l2=6,0 m

Tờng chịu lực có chiều dày bt = 300 mm,cột bờ tụng cú tiết diện bcxbc=360mm

2-Hoạt tải tiêu chuẩn:

1m vµ vu«ng gãc víi dÇm phô vµ xem nh 1 dÇm liªn tôc

NhÞp tÝnh to¸n cña b¶n xác đ nh theo sịnh theo s ơ đ bi n d ng d o:ồ biến dạng dẻo: ến dạng dẻo: ạng dẻo: ẻo:

C u t o s ấu tạo s ạo s à n

-Tĩnh tải đợc tính toán và ghi trong bảng sau:

Bảng 1:Xỏc định tải trọng

Các lớp cấu tạo bản Giá trị tiêu

chuẩn(KN/m2)

Hệ số độ tincậy

Giá trị tínhtoán (KN/m2)

Bi u ểu đ l c c t c a d i b n ồ momen của dải bản ực cắt của dải bản ắt của dải bản ủa dải bản ải bản ải bản

5.TÝnh cèt thÐp chÞu m«men uèn :

Chän a0=15 mm cho mäi tiÕt diÖn

Tỷ số pb/gb =2,68 <3, lấy đoạn tính toán của cốt thép bằng 0,25.l0 = 0,25.1,65 = 0,4125

m Đoạn dài từ mút cốt thép đến trục dầm sẽ là: 0,4125 + 0,25

2 = 0,5375 m,chọn 0,54m

Với bản của ta dày 9 cm, có thể uốn cốt thép phối hợp Chọn gúc uốn bằng 45o

Khoảng cách từ mộp uốn đến mép dầm phụ là :

l0

1,65

6 =0,275 m ch ọ n 0, 275 m

6 Cốt thép đặt theo cấu tạo :

Cốt chịu mômen âm đặt theo phơng vuông góc với dầm chính chọn 6,s = 200mm có diện tích trong mỗi mét của bản là 141 mm2 lớn hơn 50% cốt thép chịu lực tại gối giữa

và nhịp giữa của bản

Dùng các thanh cốt mũ với đoạn dài đến mép dầm chính là 1/4*l1=1/4.1,65= 0,4125 m,tính đến trục dầm là (0,4125 + 0,3/2)=0,5625m,chọn 0,563m ;

Cốt thép phân bố đợc bố trí vuông góc với thép chịu lực ở phía dới chọn 6, s = 200

mm có diện tích trong mỗi mét bề rộng của bản là

28,3.1000/200=141,5 mm2 lớn hơn 20% cốt thép chịu lực giữa nhịp(với nhịp biên: 0,2.245=49 mm2;nh p gi aịnh theo s ữa :0,2.162,3=32,46 mm2)

III-Tính toán dầm phụ:

1-Sơ đồ tính:

Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp

Đoạn dầm gối lên tờng Sd=220mm Bề rộng dầm chính đã giả thiết bdc=360 mm Nhịp tính toán:

- Nhịp giữa: l0=l2-bdc=6 - 0,36 = 5,64 m

- Nhịp biên:l0b=l2-bdc/2- bt /2+ Sd /2=6-0,3/2-0,36/2+0,22/2=5,78 m

Chênh lệch giữa các nhịp:5,78−5,64

10 -0.0625 0.00 -64.7 (Gối C)

Bi u ểu đ momen d m ph (KN.m) ồ momen của dải bản ầm phụ(KN.m) ụ(KN.m)

Kiểm tra lại kích thước tiết diện đã chọn:

T i g i C,v i M=64,7KN.mạng dẻo: ối C,với M=64,7KN.m ới M=64,7KN.m

§é v¬n c¸nh S f lÊy gi¸ trÞ nhá h¬n trong hai gi¸ trÞ sau:

- Mét n÷a kho¶ng c¸ch th«ng thñy cña dÇm phô: 0,5.1,65=0,825m

Mf = Rbbfhf(h0-0,5hf) = 8,5.1900.90.(455-0,5.90) = 596.106 Nmm=596 KNm

Cã Mmax= 99KNm < Mf Trôc trung hoµ đi qua c¸nh

T¹i nhÞp biªn, víi M = 99 KNm

T¹i nhÞp gi÷a, víi M = 68,49KNm

Bố trí thép chịu lực trong các tiết diện chính của dầm

X¶y ra QA> Qbmin nªn cÇn ph¶i tÝnh to¸n cèt ®ai

KiÓm tra ®iÒu kiÖn đảm bảo độ bền trên dải tiết diện nghiêng giữa các vết nứt:

Với φb2 =2 -với bê tông nặngb2 =2 -với bê tông nặng

φ f=0 - v× c¸nh cña tiÕt diÖn ch nh tử nhật ậy g

Kiểm tra:Q bmin

2 h0=

51,75 2.0,46=56,3 kN /m>qs w=20,09 kN /m

Vậy khoảng cách giữa các cốt đai:

S=min(s tt ; s max ; s ct)=min(176;524,4;160)=160mm

Chọn Ø6;s=160mm

Tại các gối khác do có lực cắt bé hơn nên tính được s tt lớn hơn,nhưng theo điều kiện cấu tạo vẫn chọn s=160mm

-Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng:

Trong đoạn l1 =1,425m tính từ gối ,bố trí thépØ6s160,

Với φb2 =2 -với bê tông nặngb2 =2 -với bê tông nặng

φ f=0 - v× c¸nh cña tiÕt diÖn ch nh tử nhật ậy g

Bảng5:Khả năng chịu lực của các tiết diện

Tiết diện Số lượng Diện tích cốt

thép As (mm2 )

0Cạnh phải

gối A

uốn 1Ø20còn 2Ø16

Cạnh nhịp

biên

uốn 1Ø20còn 2Ø18

Cạnh nhịp

2

cắt 1Ø14còn 2Ø16

Cốt thép số 2(đầu bên phải):sau khi

cắt cốt thép số 2,tiết diện gần gối

B,nhịp thứ 2 còn lại cốt thép số

3(2Ø16) ở phía trên,khả năng chịu lực

ở thớ trên là 50,12kN.m.Biểu đồ vật

liệu cắt biểu đồ bao momen ở điểm

H,đây là mặt cắt lý thuyết của cốt thép

Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng dạng,xác định lực cắt tương ứng tại điểm H là Q=71KN,tại khu vực này cốt đai được bố trí là Ø6a160.

Cốt thép số 2(đầu bên phải) Cách mép phải gối B là

Cốt thép số 5(đầu bên trái) Cách mép trái gối C là 454mm W5T=695 mm

C-kiểm tra về uốn cốt thép:

Cốt thép số 2 được sử dụng vừa chịu momen dương ở nhịp biên,vừa chịu momen âm tại gối B,nó được uốn tại bên trái gối B

Nếu coi thép số 2 được uốn từ trên gối xuống ,điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước 511mm,lớn hơn h0/2=285mm,điểm kết thúc uốn cách mép gối B một đoạn

430+511=941mm

8-kiểm tra về neo cốt thép:

Cốt thép ở phía dưới sau khi được uốn,cắt,số còn lại khi kéo vào gối đều phải đảm bảolớn hơn 1/3 diện tích cốt thép ở giữa nhịp

Nhịp biên 1Ø20+2Ø18,uốn 1Ø20 còn 2Ø18,diện tích còn 61,8% khi vào gối

Nhịp giữa 1Ø14+2Ø16,cắt 1Ø14 còn 2Ø16,diện tích còn 71,04% khi vào gối.

Điều kiện tại gối:Q max ≤ φ b 4 R bt b h0

a-xác định biểu đồ bao mômen:

Tìm các trường hợp tải trọng tác dụng gây bất lợi cho dầm

Xác định biểu đồ momen uốn do tỉnh tải G:

Ta có:MG=αGl=Gl= αGl=.75.5,7= αGl=.427,5(KN.m)

Xác định biểu đồ momen uốn do các loại tải trọng Pi tác dụng:

Xét 6 trường hợp bất lợi của hoạt tải:

Ta có: MPi=αGl=Pl=αGl=.129,96.5,7= αGl=.740,77(KN.m)

Trong sơ đồ MP3 còn thiếu αGl= để tính momen tại các tiết diện1,2,3,4.Để tính toán tiến hành cắt rời các nhịp AB,BC.Nhịp 1và 2 có tải trọng,tính M0 của dầm đơn giản kê lên hai gối tự do M0=Pl1i =129,96.1,9=246,924(KN.m)

Dùng phương pháp treo biểu đồ,kết hợp quan hệ các tam giác đồng dạng

Xác định được giá trị momen:

Biểu đồ bao momen xác định theo phương pháp tổ hợp.

-M«men tÝnh to¸n;

Mmax=MG + max(MPi)

Mmin= MG + min(MPi)

-Xác định momen ở mép gối:

Từ hình bao momen trên gối 2 ,thấy

rằng phía bên phải gối 2 ,độ dốc của

biểu đồ Mmin nhỏ hơn phía trái

Tính momen mép phải gối 2 sẻ có giá

Tung độ của biểu đồ bao lực cắt:

-Do tác dụng của tỉnh tải G:Q G=βG=β 75 (kN )

-Do tác dụng của tỉnh tải Pi :Q Pi=βPi=β 129,96(kN )

Trong đó hệ số β lấy theo phụ lục 12,các trường hợp tải trọng lấy theo hình sơ đồ momen trong dầm,kết quả ghi trong bảng tính toán tổ hợp lực cắt.

Trong đoạn giữa nhịp,suy ra lực cắt Q theo phương pháp mặt cắt,xét cân bằng của đoạn dầm.Ví dụ ở nhịp biên:

Bên trái gối 2

Bên phải gối 2

Giữa nhịp 2

Bên trái gối 3

Sf lÊy theo trÞ sè bÐ nhÊt trong c¸c trÞ sè:

- Một nữa khoảng cách thông thuỷ gữa các dầm chính cạnh nhau:

0,5*5.64=2.82m (Do hf > 0.1 h,với h=600mm và các dầm ngang là các dầm phụ có khoảng cách 1900mm)

M« men d¬ng lín nhÊt M=312.8 kNm<Mf VËy trôc trung hoµ ®i qua c¸nh

Tính theo tiết diện chữ nhật b=bf=2260,h=600,a=35,h0=565mm

T¹i nhÞp biªn víi M=312.8 kNm

R b b f h02=

312,8.1068,5.2260.565 ²=0,051< αR= 0,439

C¸c gi¸ trÞ lín nhÊt cña lùc c¾t : Q P =163.77 kN; Q2T=266.05kN;Q2 =238.93kN

-Tại bên phải gối 1:

Chọn cốt đai Ø8 ,2 nhánh với diện tích 1 lớp cốt đaiAsw=2x50,3=100,6mm2

Khoảng cách tính toán giữa các cốt đai:

Vậy khoảng cách giữa các cốt đai:

S=min(s tt ; s max ; s ct)=min(255,1; 789,4;200)=200mm

→Chọn Ø8;s=200mm

-Tại bên phải gối 2:

Tính với lực cắt Q P

2=238,93 kN.Tính tương tự ta có s tt=157,3mm

Bố trí cốt đai Ø8;hai nhánh;khoảng cách s=150mm

-Giả sử áp dụng cốt đai Ø8;s=200mm ,2 nhánh tại bên trái gối B,kiểm tra khả năng chịu lực cắt của dầm tại khu vực này

Như vậy phần dầm bên trái gối 2 ,trong đoạn l1 phải bố trí cốt xiên.

b-cấu tạo và tính toán cốt xiên.

+Bố trí cốt xiên:

-Trong đoạn dầm bên trái gối 2 ,trong đoạn l1 bố trí 1 lớp cốt xiên

+Cốt thép dọc Ø28 vừa chịu momen dương ở nhịp được uốn lên để vừa chịu momen

âm ở gối,vừa kết hợp làm cốt thép xiên có As.inc1 =1231,6mm2

+ Thanh cốt xiên này thuộc nhóm AII có Rsw=225000KN/m2

-Với chiều cao dầm h=600mm ,góc hợp bởi cốt xiên và trục dầm lấy bằng 45o

-Đầu lớp cốt xiên cách mép gối tựa 1 đoạn s=250mm

+Kiểm tra điều kiện cường độ với cốt xiên (2Ø28, As.inc1 =1231,6mm2 )

Q≤Qb+Qsw+Qs,inc=Mb/C+qsw.C0+Rsw.As,inc.sinαGl=

Trong đó: - Q1 =Q2T =266.05KN

- C1 :khoảng cách từ lực tập trung đến điểm cuối lớp cốt xiên:

C1 =0.930m

-Mb/C1 =172,8/0,93=185,8kN

Với -C1 =0.930m<(φb2 =2 -với bê tông nặngb2/ φb2 =2 -với bê tông nặngb3)h0 =(2/0,6)x0,565=1,88m

- C1=0 930m>( φb2 =2 -với bê tông nặngb2 /1,9)(1+ φb2 =2 -với bê tông nặngn+ φb2 =2 -với bê tông nặngf )h0 =(2/1,9)x0,565=0,59m

- qsw.C01 =88,025.0,93=81,8kN với C01 =min(2h0; C1)=0,93m

- Rsw.As,inc2.sinαGl==225x982xsin45o =214430N=214,43KN

Như vậy Q2 =266.05KN<185,8+81,8+214,43=482KN.

→thoả mản điều kiện cường độ

6-Tính cốt treo.

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

Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính

Đặt mổi bên mép dầm phụ 3 đai

Khoảng cách giữa các đai là 24mm,đai trong cùng cách mép dầm phụ 24mm

7-Tính và vẽ hình bao vật liệu.

a-Tính khả năng chịu lực.

Tại nhịp biên momen dương,tiết diện chử T có cánh nằm trong vùng nén,bề rộng cánh b=bf=2260mm,bố trí cốt thép 225+228,có diện tích As=2213,6mm2

Bảng 10:Khả năng chịu lực của các tiết diện.

Tiết diện Số lượng Diện tích cốt

gối 2 còn(2Ø28)Cắt 2Ø25 1231,6 556 0,202 0.898 172,3Cạnh phải

gối 2

Cắt 2Ø28 còn (2Ø25+2Ø28)

2213.6 531,5 0.384 0.808 268,3

Cạnh phải

gối 2 Cắt 2Ø25,còn 2Ø28 1231,6 556 0,202 0.898 172,3Giữa nhịp

Cạnh trái

gối 3

Cắt 2Ø28 còn 2Ø28

b-xác định mặt cắt lý thuyết của các thanh.

Cốt thép số 2(đầu bên phải gối 2):sau

khi cắt cốt thép số 2,tiết diện giữa nhịp

2 còn lại cốt thép số 3(2Ø28) và cốt

thép số 1(2Ø25),khả năng chịu lực là

263,2kN.m.Biểu đồ vật liệu cắt biểu đồ

bao momen ở điểm H,đây là mặt cắt lý

thuyết của cốt thép số 2.Bằng quan hệ

hình học giữa các tam giác đồng

dạng,xác định khoảng cách từ điểm H

đến mép gối 2 là 380 mm

Xác định đoạn kéo dài của cốt thép số 2(W2t)

Q là độ dốc của biểu đồ momen:

ChọnW2=800mm,điểm cắt thực tế cách mép phải gối 2 một đoạn :

800mm+380mm=1180mm.Cách trục định vị một đoạn:180+1180=1360mm

Bảng 11:Mặt cắt lý thuyết của các cốt thép.

Cốt thép số 6(đầu bên phải) Cách mép trái gối 3 là 1215mm W6p=600 mm

8-kiểm tra về neo cốt thép:

Cốt thép ở phía dưới sau khi được uốn ,cắt ,số còn lại sau khi kéo vào gối đều phải đảm bảo lớn hơn 1/3 diện tích cốt thép ở giữa nhịp:

Nhịp biên 2Ø25+2Ø28,uốn 2Ø28 còn 2Ø25,diện tích còn 44% khi vào gối

Nhịp giữa 2Ø25+2Ø20,cắt 2Ø20 còn 2Ø25,diện tích còn 60,9% khi vào gối

Điều kiện tại gối:Q max ≤ φ b 4 R bt b h0