Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1 Sàn sườn toàn khối loại bản dầm số liệu 2 sàn, L1=2,4, L2=5,4, hoạt tải tiêu chuẩn 1100

Khi tính toán cắt một dải bản rộng 1m theo phương vuông góc với dầm phụ và ta tính như một dầm liên tục có các gối tựa là tường và dầm phụ... Q q ố trí cốt thép chiu lực và kiểm tra lai

lớ p gạch bô ng 1cm: 2000 daN/m2 lớ p vữ a ló t 2cm: 1800 daN/m3 lớ p btct 9 cm: 2500 daN/m3 lớ p vữ a trá t trầ n 1.5cm: 1800 daN/m3

MSSV: 911290c

ĐAMH KẾT CẤU BÊ TÔNG1

SÀN SỪƠN TOÀN KHỐI LOẠI BẢN DẦM I.SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:

1.Sơ đồ sàn- kích thước L 1 , L 2 - Hoạt tải tiêu chuẩn p c:

2 Vật liệu sử dụng:

- Bê tông có cấp độ bền chịu nén B20: Rb = 11.5MPa, Rbt = 0.9MPa, Eb= 27x103 MPa, ρ = 2500 daN/m3

3 Cấu tạo sàn:

II TÍNH TOÁN BẢN SÀN:

1.Sơ đồ bản sàn :

MSSV: 911290c

Xét tỷ số : 2

1

5.4 2.25 2.4

L

L   > 2  Xem bản sàn là bản dầm làm việctheo một phương Khi tính toán cắt một dải bản rộng 1m theo phương vuông góc với dầm phụ và ta tính như một dầm liên tục có các gối tựa là tường và dầm phụ

2.Lựa chọn kích thước tiết diện :

Chọn bản sàn có chiều dày là : hb = D L

4.Xác định tải trọng tính toán :

 Hoạt tải tính toán :

Vb = Pc  np = 11001.2 = 1320 daN/m2

 Tĩnh tải : căn cứ theo cấu tạo mặt sàn

Ta có trọng lượng của mỗi lớp : gb = γixhini

Ta có tĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn như sau :

MSSV: 911290c

Tính toán bản sàn theo sơ đồ biến dạng dẻo

Công thức tính moment ở các vị trí gối biên,nhịp biên, nhịp giữa, gối giữađược xác định như sau:

2

732.6( ) 11

6.Tính thép cho bản sàn :

Bản sàn được coi như dầm liên tục có tiết diện chữ nhật bh = 100x9cm

 Chọn a = 1 cm nên chiều cao tính toán của bản :

 h0 = hb – a = 9 – 1 = 8 cm

 Dùng thép AI có Rs = 2250 daN/cm2

 Tính cốt thép cho bản sàn ta áp dụng công thức như đối với dầm chịu uốn tiết diện chữ nhật:

As = *R b h b* * 0

R



2.4m 2.4 m

hp hb

bp

dam phu ban san

tuong chiu luc

120

bp 340

MSSV: 911290c

(cm2) (%) Chọn théps (mm) A(cmsthật2)Nhịp biên

6/s=9cm

As=4.37cm2 4.37Nhịp trung

Với ơ bản cĩ cĩ dầm ở bốn bên,cĩ thể giảm tối đa 20% lượng

thép,nghĩa là diện tích cốt thép tối thiểu phải là:

As =2.9x0.8=2.32cm2  chọn đặt xen kẽ 6;s=12cm,As=2.36cm2(sai

số 0.5%)

Chọn cốt thép cấu tạo và cốt thép phân bố:

Cốt cấu tạo: 6 300s

Cốt phân bố:  6 300s

7 Bố trí cốt thép xem bản vẽ

II.TÍNH DẦM PHỤ

1.Sơ đồ tính toán :

Trong đó :

g0 = bp(hp- hb)n = 0.2(0.4-0.09)25001.1=170.5

(daN/m)

Nhánh dương Nhánh

MSSV: 911290c

X1 = kLob = 0.2855.27 = 1502(mm)Momen dương bằng 0 cách mép gối tựa 1 đoạn:

.đối với nhịp biên:x2 = 0.15Lob = 790(mm)

.đối với nhịp giữa:x3 = 0.15Lo = 765(mm)

Momen dương lớn nhất cách gối tựa biên 1 đoạn:

X4 = 0.425Lob = 0.4255.27 = 2240(mm)

Biểu đồ bao moment:Đơn vị tính là kN.m

Xác định lực cắt :

Lực cắt được xác định như sau:

 Gối 1(gối biên):

4.Tính cốt thép dọc :

Xác định bề rộng cánh b f các tiết diện có mômen dương:

Tiết diện dầm phụ(cm)

Xác định vị trí đường trung hoà :

Tính : Mf = Rb bfhf( h0 – 0.5hf )

= 1151009(36 - 0.59) =3260250 daN.cm

Tại các tiết diện giữa nhịp ta có Mf > Mmax =1053100 daNcm nên trục trung hoà nằm trong cánh tiết diện Do đó công thức tính cốt thép theo hình chữ nhật lớn b = bf = 105cm;h = 40cm :

αm= 2

M

R  b h Bằng tra bảng hoặc tính trực tiếp ra ξ : ξ = 1- 1 2   m )Có ξ ta tính cốt thép bằng công thức :

As = b 0

s

R bh R



MSSV: 911290c

Chọn đai 6, n = 2 nhánh  Aw = 2x0.283 = 0.566 cm2

Bước cấu tạo của cốt đai(dầm phụ có h = 40cm < 45cm)

 Ơû đoạn gần gối tựa: Sct  h/2 = 20cm và Sct  15cm

 Ơû đoạn giữa dầm: Sct 3h/4 = 30cm và Sct  50cm

Xét các trị số lực cắt:

Q max = 13175.4 daN < 0.3 w1 b1R bh b 0= 28857 daN nên không cần

tăng kích thước tiết diện.Bảng tính cốt đai không có cốt xiên cho một số tiết diện:

Trị số trong bảng: ' '

0

0.75 f f f

b b h bh

Q q

ố trí cốt thép chiu lực và kiểm tra lai khả năng chịu lực của dầm:

Giả sử bố trí cốt thép chiu lực của dầm phụ theo phương án 1

o Giữa nhịp biên tiết diện chữ T,RsAs = 280011.37 = 31836 daN <

Rbbfhf = 1151009 = 103500 daN,(trục trung hịa đi qua cánh),tiết diện hình chữ nhật cĩ b = bf = 100cm

o Tại gối momen âm,tính với tiết diện chư nhật b = 25cm

Kết quả tính khả năng chịu lực tại mot số tiết của dầm phụ:

M Q L

Biểu đồ bao vật liệu của dầm phụ:xem bản vẽ

III.TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH:

1.Sơ đồ tính : Vì dầm chính phải chịu tải trọng khá lớn nên khi

tính toán ta chọn sơ đồ đàn hồi, tức là nhịp tính toán được tính từ trục đến trục

 Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp với kích thước dầm chính (3570) cm

 Dầm gối lên tường một đoạn 34cm (bằng chiều dày của tường )

 Giả thiết cột có kích thước 3535 cm

MSSV: 911290c

 Nhịp tính toán :

l = 3l1 = 32.4 = 7.2 m

2 Xác định tải trọng :

a Hoạt tải tập trung :

BIỂU ĐỒ BAO MOMEN DẦM CHÍNH(kNm)

 Bảng tính Qmax và Qmin:

BIỂN ĐỒ BAO LỰC CẮT DẦM CHÍNH(kNm)

2) Tính cốt thép dọc dầm chính:

 Với mômen âm (các gối tựa): tính cốt thép với tiết diệnchữ nhật có b = 35 cm, h = 70 cm, a = 6 cm, h0 = 64 cm.Trị số mômen để tính là mômen mép gối

b(cm)

Kiểm tra thấy  < R = 0,441  Thỏa điều kiện hạn chế

  > min = 0,05% và nằm trong khoảng (0,8 – 1,5)%(hợp lý)

 Với mômen dương: tiết diện chữ T có b = 35 cm, h = 70

cm, hf = 9 cm Xác định bề rộng cánh bf của tiết diện đểtính cốt thép:

c  l02 / 2 =(540 – 35)/ 2 =

252 cm;

c  4l1 =42,4 / 6 =

160 cm;

với hf = 9 cm >0,1h = 0,7;

 Mmax = 4684900 (daNcm) < Mf = 5542425

daNcm Vậy trục trung hòa đi qua cánh tiếtdiện

 Do đó các tiết diện có mômen dương dều

được tính như tiết diện chữ nhật có b = b f =

MSSV: 911290c

Diện tích cốt thép cần

 Chọn phương án 1 để bố trí thép

BỐ TRÍ THÉP DỌC DẦM CHÍNH:xem bản vẽ

 Tiết diện có cánh chịu mômen âm (gối B, C): x =

f b b

s s

b R

R A

R A

b b

s s

 ;  = 1 – 0,5; Mgh = RsAsh0;

 chọn lớp bêtông bảo vệ:

 Nhịp biên: c0 = 2,5 cm a = 2,5 + 3/2 + 2 = 6 cm

h0 = 70 – 6 = 64 cm

Số đường kính

thanh-Diệntích(cm2)

3) Tính cốt thép ngang của dầm chính:

 Kiểm tra kích thước tiết diện và điều kiện tính cốt đai,với:

Qmax = QIII = 31349 daN

Chọn đai 8, AI, 2 nhánh:  Asw = 20,503 = 1 cm2

kiện: s  h / 3 = 23,3 cm; s  30 cm và s  s0 =

max

2 0

5 , 1

Q

bh

= 1,593134935642 = 62 cmXét điều kiện: Q  0,3w1b1Rbbh0

10 21

bh

h b

MSSV: 911290c

Qwb = h0 8(1f n)R bt bq sw = 64

7 , 116 35 9 1 , 1

8     = 36400 daN = 364 kN

Qwb = 364 kN > Q = 313.5 kN Không cần cốt xiên

trên được:

 qsw = R sw s A sw = 1750 20 1 = 87,5 daN/cm

 Qwb = h0 8(1f n)R bt bq sw = 64

5 , 87 35 9 1 , 1

= 315.19 kN

 Qwb = 315.19 kN > Q = 292.40 kN. Vậy

không cần cốt xiên

bước đai s = 30 cm: qsw = R sw s A sw = 1750 30 1= 58,3daN/cm

Qwb = 2,8h0 R bt bq sw = 2,864 9  35  58 , 3

= 24300daN

Qwb = 24300 daN > Qmax = 114,46 daN, do đó không cầncốt xiên

được: Qwb = 315 kN > Qmax = 195,21 kN Vậy không cầncốt xiên

4) Tính cốt treo ở chổ dầm phụ gối lên dầm chính:

 Lực tập trung lớn nhất do dầm phụ truyền lên dầm chính:

4 11

 = 11,3 đai

 Chọn mỗi bên 6 đai: Atr = 2260,503 = 12 cm2

 Điểm bắt đầu uốn của thanh số 2 cách mép gối A 1đoạn 50

mm, điểm uốn thứ hai cách mép gối A 1đoạn 700 mm

 Điểm bắt đầu uốn của thanh số 3 cách mép gối A 1đoạn

1071 mm, điểm uốn thứ hai cáh mép gối A 1đoạn 1661 mm

 Gối B:

 Điểm bắt đầu uốn của thanh số 2 cách bên trái mép gối B1đoạn 425 mm, điểm uốn thứ hai cách mép gối B 1đoạn 1075mm

 Điểm bắt đầu uốn của thanh số 3 cách bên trái mép gối B1đoạn 1404 mm, điểm uốn thứ hai cáh mép gối B 1đoạn

1994 mm

 Gối C:

 Điểm bắt đầu uốn của thanh số 8 cách bên trái mép gối C1đoạn 424 mm, điểm uốn thứ hai cách mép gối C 1đoạn 1074mm

 Điểm bắt đầu uốn của thanh số 9 cách bên trái mép gối C1đoạn 1273 mm, điểm uốn thứ hai cáh mép gối C 1đoạn

2



+ 5d  20d.