Tính toán thiết kế bê tông cốt thép cho mặt bằng sàn

2. Số liệu đề: Sơ đồ I L1 = 2.45m L2 = 6.6m Hoạt tải tiêu chuẩn: pc = 9.9 kNm2 3. Cấu tạo sàn: + Lớp sơn phủ hoàn thiện: γ =0.2 kNm2; n= 1.1 + Bê tông đá mi dày 3 cm: γ= 24 kNm3; n=1.2 + Bản BTCT dày 10cm: γ= 25 kNm3; n=1.1 + Lớp vữa trát dày 1.5 cm : γ= 18 kNm3; n=1.2

Trang 1

C B

A

6600 6600

1000

Trang 2

2 Số liệu đề:

- Sơ đồ I

- L1 = 2.45m L2 = 6.6m

- Hoạt tải tiêu chuẩn: pc = 9.9 kN/m2

3 Cấu tạo sàn:

+ Lớp sơn phủ hoàn thiện: γ =0.2 kN/m2; n= 1.1

+ Bê tông đá mi dày 3 cm: γ= 24 kN/m3; n=1.2

+ Bản BTCT dày 10cm: γ= 25 kN/m3; n=1.1

+ Lớp vữa trát dày 1.5 cm : γ= 18 kN/m3; n=1.2

4 Bêtông cấp độ bền B20 : Rb= 11.5MPa, Rbt=0.9 MPa, γb=1.0

5 Cốt thép:

+ A I (d6-10) : RS= 225 MPa, RSW= 175 MPa( thép sàn, thép đai)+ A II( d> 10) : RS= 280 MPa, RSW= 225 MPa( thép dầm, thép xiên)

I TÍNH SÀN

Trang 3

1 Phân loại bản sàn:

L2/L1= 6.6/2.45= 2.694 > 2 Bản làm việc 1 phương

2 Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn:

+ bdc=

4

2 

dc h

= 700

2 4  = 175 350  mm mm, chọn bdc 300 mm = 0.3

d Cột = bdc: 300x300 mm = 0.3x0.3 m

Trang 4

3 Sơ đồ tính:

Trang 5

6 5 4 3 2 1

DAM PHU 200x500 DAM CHINH 300x700

VUNG GIAM COT THEP

TUONG CHIU LUC DAY 340 A

A B

B

C C D D

COT 300x300

Trang 6

+ Lo = L1  bdp= 2450-200= 2250 mm = 2.25 m

2450 200 2450 200 200

Trang 7

= - 7.38 kN.m + Ở nhịp giữa và gối giữa: M=

2 16

= 5.07 kN.m

6.Tính cốt thép:

+Tính cốt thép tại: Nhịp biên M= 7.38 kN.m Gối thứ 2 M= -7.38 kN.m Nhịp giữa và gối giữa M= 5.07 kN.m

+ Lấy giá trị momen tại nhịp biên M= 7.38 để tính mẫu, các giá trị còn lại tính tương tự

+ Tiết diện tính toán: hình chữ nhật b= 1000mm, h= 100mm+ Chọn a= 15mm => h0= 100-15 =85 mm

+m= 2

0

xbxh xR

M b b

 =1 0 11 5 10 3 1 0 085 2

32 7

x x x

+   1  1  2 m  1  1  2  0 088  0 092

Trang 8

As (mm2/m)

μ=As/bxho(%)

Ф @ Asch

Nhịp biên 7,38 0,089 0,093 404,74 8 120 401,9 0,47Gối 2 7,38 0,089 0,093 404,74 8 120 401,9 0,47Nhịp giữa 5,07 0,061 0,063 273,72 6 100 301,4 0,35Gối giữa 5,07 0,061 0,063 273,72 6 100 301,4 0,35

7 Bố trí cốt thép:

- Thép phân bố: d6 a200

- Thép theo phương L2:

Trang 9

=> Chọn d6 a200 có AS=141 mm2/m

- Cốt thép chịu moment âm dọc theo gối biên và phía trên dầm chính:

AS=50%As (gối giữa) = 50% x 273.72 =136.86 mm2/m => Chọn d6 a200 có AS=141 mm2/m

Trang 10

II TÍNH DẦM PHỤ:

5 4 3

1 Sơ đồ tính:

Trang 11

1 2 3

6600 6600

6300

DAM CHINH DAM CHINH

6300

55 7300

Chọn chiều dài đoạn dầm phụ kê lên tường Cdp = 220mm

Trang 12

3 Tính nội lực:

a Biểu đồ bao moment:

X1=k*Lo=0.26x6300= 1670 mm

+ Moment dương triệt tiêu cách mép gối tựa 1 đoạn:

Đối với nhịp biên: x2=0,15*Lo=0,15*6300=958,5 mm

Đối với nhịp giữa: x3=0,15Lo=0,15x6300=945 mm

+ Moment dương lớn nhất cách gối tựa biên 2 đoạn:

L (m)

Trang 13

α

q(kN/m)

L (m)

Q

(kN)Gối

biên

Trang 14

Gối 2trái

Gối 2Phải

Gốigiửa

30,7 98,92 106,59 98,92 30,713,29 43,99106,59

106,76

160,14 131,57

132,57

M

Q

Biểu đồ bao moment và lực cắt dầm phụ

4 Tính cốt thép dọc:

a Tiết diện tính toán:

- Độ vươn của cánh:dựa vào 3 điều kiện



= 1.095 m

Trang 15

+ Sf 6h f' =6x0.1= 0.6 m Chọn Sf = 0.6m

Trục trung hoà qua cánh, tiết diện tính toán hình chữ nhật

Trang 16

b = 1.4m, h= 0.55m

+ m= 2

o b

M

 +  = 1- ( 1  2 m)

M

 +  = 1- ( 1  2 m)

Trang 17

106.59 0.026 0.027 771.73 22 380.13 3.00 1140.40 0.16Gối 3 -106.59 0.185 0.207 1698.31 22 380.13 3.00 1140.40 1.14

5 Tính cốt đai:

Tính cốt đai cho mặt cắt bên trái gối 2 có Qmax= 159 kN

+ Khả năng chịu cắt của bêtông:

Q

 



Trang 18

Smax= 1,5 0,9 103 0.2 0.52

160.14

=0.42 m=420mm+ Sct1  h/3=550/3= 183 và Sct  300mm

Tại vị trí dầm gần gối L/4tại vị trí giữa dầm:

+ Chọn s = min(Stt, Smax, Sct)=139(mm)

 chọn s = 150mmTại vị trí giữa dầm L/2:

Trang 19

Không cần tính cốt xiên cho dầm phụ.

6/Tính đoạn kéo dài W:

- Đoạn cắt lý thuyết:

w

0,8 W

2 s

Q q

+ Nếu W < 20d => chọn đoạn W = 20d

+ Q: Lực cắt xác định bằng độ dốc của biểu đồ moment

+ S: Bước cắt đai: S = 150mm

Lựccắt Q

Đườngkính

20d(m)

chọn

Trang 20

lýthuyêt( )x m

(KN)

thépcắt d(m)

Trang 21

Tính khả năng chịu moment của từng tiết diện:[Mtr],chọn ao=25mm, t

cắt 1φ22 còn 2φ22 760.27 0.036 0.514 0.180 0.164 99.57Nhịp

giữa

3φ22 1140.40 0.036 0.514 0.270 0.234 141.96Cắt 1φ22 còn 2φ22 760.27 0.036 0.514 0.180 0.164 99.57Gối 3 3φ22 1140.40 0.036 0.514 0.270 0.234 141.96

cắt 1φ22 cònφ22 760.27 0.036 0.514 0.180 0.164 99.57

Trang 22

III, THIẾT KẾ DẦM CHÍNH:

1, Sơ đồ tính:Tính theo sơ đồ đàn hồi, xem như một dầm liên tục có 5 nhịp tựa lên tường biên và các cột

Chọn chiều dài đoạn dầm kê lên tường là 340mm

Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục đến trục:

L = 3L1 = 3x2450 = 7350mm

G P

Sơ đồ tính dầm chính

2, Tải trọng: qui về tải tập trung đặt tại vị trí dầm phụ

a Tĩnh tải:

+ Trọng lượng bản thân dầm chính:

Go=[(hdc-hb)L1-(hdp-hb)bdp]bdc btn = [(0,7-0,1).2,45-(0,55-0,1).0,2].0,3.25.1,1

= 12 kN

Trang 23

+ Tĩnh tải do dầm phụ truyền xuống:

G1=gdpx L2= 12,387x 6,6=81,75kN+ Tổng tĩnh tải:

G= Go+ G1= 12+81,75= 93,75 kN

b Hoạt tải:

P= pdpx L2=29,106x6,6=192,1 kN

3 Xác định nội lực:

a Biểu đồ bao moment:

Để xác định nội lực trong dầm ta giải nội lực bằng sap 2000 với tải trọng đặt lên dầm bằng 1 đơn vị

Trang 24

Các trường hợp đặt tải của dầm liên tục 5 nhịp.

Dựa vào bảng kết quả chạy sap của Thầy đã cho với chiều dài mỗi nhịp bằng 1m, ta có được bảng tung độ của các biểu đồ moment khi đặt tải bằng 1 đơn vị như sau:

Tung độ biểu đồ momen khi đặt tải trọng G =1kN và P = 1kN:sơ

đồ

tiết diện1' 1'' gối 2 2' 2'' gối 3 3' 3'' gối 4 4' 4'' gối 5 5' 5''

MG 0,24 0,15 -0,28 0,08 0,1 -0,21 0,12 0,12 -0,21 0,1 0,08 -0,28 0,15 0,24MP1 0,29 0,24 -0,14

0,13-0,12 -0,11 0,23 0,23 -0,11

0,12

0,13-0,14 0,24 0,29MP2-0,05 -0,09 -0,14 0,2 0,22 -0,11 - - -0,11 0,22 0,22 -0,14 -0,09 -0,05

Trang 25

-0,11 -0,11MP3 0,23 0,12 -0,32 0,1 0,19 -0,06

0,08-0,1 -0,12 0,21 0,2 -0,14 -0,09 -0,05MP4-0,03 -0,06 -0,09 0,17 0,1 -0,3 0,12 0,2 -0,05

0,09

0,12-0,15 0,23 0,28MP5 0,27 0,21 -0,19 -0,1 0 0,09 0

0,08-0,16 0,19 0,2 -0,13 -0,09 -0,04MP6 0,25 0,17 -0,24 0,05 0,01 -0,36 0,32 0,34 -0,3 0

0,05-0,42 0,38 0,53

Trang 26

Tung độ biểu đồ momen khi nhân với tải trọng thực G =93,75kN; P=192,1kN,

chiều dài mỗi nhịp bằng 3L1=7,35m:

Bảng tung độ biểu đồ moment thành phần và biểu đồ bao moment (kN.m)

sơ đồ

tiết diện1' 1'' gối 2 2' 2'' gối 3 3' 3'' gối 4 4' 4'' gối 5 5'

M1 574,8 442,2

390,6 -128,4

100,5 -300,0407,4 407,4

300,0-100,5-128,4-390,6 442,2 574,8M2 94,8 -23,7

390,6 337,5 379,5 -300,0 -72,6 -72,6

300,0 379,5 365,8 -390,6 -23,7 94,8M3 490,1 272,8

644,8 196,3 337,2 -229,4 -30,3 -58,5

314,1 365,4 337,5 -390,6 -23,7 94,8M4 123,0 18,6

320,0 295,2 210,1 -568,3252,1 365,1

215,3 -58,2 -114,3-404,7 428,1 560,7M5 546,6 399,9

461,2 -86,1 68,9 -17,6 82,7 -30,3

370,6 337,2 337,5 -376,5 -23,7 108,9M6 546,6 399,9

461,2 -86,1 68,9 -17,6 82,7 -30,3

370,6 337,2 337,5 -376,5 -23,7 108,9Mmax 574,8 442,2

320,0 337,5 379,5 -17,6 407,4 407,4

215,3 379,5 365,8 -376,5 442,2 574,8Mmin 94,8 -23,7

644,8-128,4

100,5-568,3 -72,6 -72,6

-370,6-100,5-128,4-404,7 -23,7Với:

M1 = MG + MP1

Trang 28

578.4 442.2

-390.6

-128.4 -100.5 -300

407.4

94.8 -23.7 -390.6

337.5 379.5

-300 -72.6

-644.8

196.3 337.2

-229.4 -30.3

252.1

-568.3

210.1 295.2

-320

18.6 123

Trang 29

544.6 399.9

-461.2

68.9 -17.6 -86.1

82.7

534.5

-653 -531.8

125.7 343.4 518.4

Biểu đồ momen thành phần và biểu đồ bao moment (kN.m)

Trang 30

b Biểu đồ bao lực cắt: Lấy hệ số góc của biểu đồ bao moment:

Lực cắt giữa 2 tiết diện là: Q =

x



; với x là khoảng cách giữa 2 đoạn :2,45(m)

Bảng tung độ biểu đồ lực cắt thành phần và biểu đồ bao lực cắt (kN.m)

sơ đồ

tiết diện1' 1'' gối 2 2' 2'' gối 3 3' 3'' gối 4 4' 4'' gối 5 5' 5'' gối 6Q1 234,6-54,1-339,9107,0 11,4 -81,4 288,8 0,0 -288,8 81,4 -11,4-107,0339,9 54,1 234,6Q2 38,7 -48,4-149,8297,2 17,2

277,4 92,8 0,0 -92,8 277,4 -5,6 -308,7149,8 48,4 -38,7Q3 200,0-88,7-374,5343,3 57,5

231,3 81,3 -11,5-104,3277,4-11,4-297,2149,8 48,4 -38,7Q4 50,2 -42,6-138,2251,1-34,7

317,7 334,9 46,1 -236,9 64,1 -22,9-118,5339,9 54,1 228,9Q5 223,1-59,9-351,5153,1 63,3 -35,3 40,9 -46,1-138,9288,9 0,1 -291,4144,0 54,1 -44,4

Trang 31

-Q6 211,6-71,4-357,2268,4-17,4

300,4 484,7 11,5 -461,6260,1-34,4-314,5582,0111,8372,9Qmax 234,6-54,1-311,1268,4 17,2

162,1 225,4 11,5 -317,6242,8 -5,6 -303,0414,9111,8372,9Qmin 38,7 -48,4-253,5210,7 11,4

225,5 236,9 0,0 -202,3190,9-11,4-268,4311,1 48,4 -38,7

Trang 32

34.7 334.9

Q4 50.2

138.2

317.7 42.6

343.3

81.3 Q3 200

374.5 231.3 88.7 11.5

2997.2

92.8 Q238.7

149.8 277,4 48.8

107 288.8

Q1 234.6

339.9 81.4 54.1 11,4

17.2

57.5

46.1

Trang 33

17.4

484.7

Q6 211.6

357.2 300.4 71.4

11.5

153.1 63.3 40.9 Q5

223.1

351.5

35.3 59.9 46.1

484.7

Q

63.3

46.1 34.7

317.7

46.1 343.3

374.5 88.7 234.6

Trang 34

Biểu đồ lực cắt thành phần và biểu đồ bao lực cắt (kN)

4, Tính cốt dọc:

a, Tính Sf:

Tiết diện tính toán hình chữ T:

- Độ vươn của cánh:dựa vào 3 điều kiện

x

= 1225 mm

+ Sf 6h f' =6x100= 600 mm Chọn Sf = 600mm

+ chọn giá trị Mmax= 578,4 kN.m

+ Tiết diện tính toán chữ T

Trang 35

+ Vị trí trục trung hoà

578, 2.10 1.11,5.1500.650 =0,079

Thoả điều kiện

c, Tiết diện ở gối :

+ chọn a= 80 mm

+ Tiết diện tính toán: HCN b= 300, h= 700 mm

+ Bảng tổng hợp tính thép:

Trang 36

Tiết diện M αm ξ AS tính Chọn thép AS chọn μ%

Nhịp biên

1.5x0.7

578,4 0,08 0,08 3315,3 5d30 3532,5 0,34Gối 2

0.3x0.7

644,8 0,44 0,66 5289,7 8d30 5652 2,4Nhịp 2

1.5x0.7

379,5 0,05 0,05 2142,5 4d30 2826 0,22Gối 3

Trang 37

Qmax > b3 b R b h bt . o, cần phải tính cốt đai chịu lực cắt.

+ Chọn d8, n=2

+ Stt= 2. 2

2

. b b bt o SW

Trang 38

+ 0.3 w b b b o 1 1 R bh   0.3 1.076 0.885 1 11.5 300 620      

= 611,07 kN > Qmax.Đạt

Như vậy dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

Không cần tính cốt xiên cho tất cả các gối

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

a/Cốt treo dạng đai:

Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:

F= P+G1-G0=192,1+81,75-12=273,85 kN

Dùng cốt đai d8, n=2,số lượng cốt treo cần thiết:

m >=

sw sw

s

R nA h

Trang 39

R : cường độ tính toán cốt vai bò.

 =450: góc uốn cốt thép

m=8:tổng số lượng cốt treo dạng đai cần thiết

7.Biểu đồ vật liệu:

a Khả năng chịu lực của tiết diện:

Trang 40

cắt 4d30, còn 4d30 2826 94 606 0,08 0,07 461,4cắt 2d30, còn 2d30 1413 94 606 0,04 0,04 235,2nhịp 2

1.5x0.7

cắt 2d30, còn 2d30 1413 64 636 0,04 0,04 247,1Gối 3

0.3x0.7

cắt 4d30, còn 4d30 2826 94 606 0,08 0,07 461,4cắt 2d30, còn 2d30 1413 94 606 0,04 0,04 235,2Nhịp

8/Tính đoạn kéo dài W:

- Đoạn cắt lý thuyết:

-w

0,8W

2 s

Q q

Trang 41

+ Nếu W < 20d => chọn đoạn W = 20d

+ Q: Lực cắt xác định bằng độ dốc của biểu đồ moment

+ S: Bước cắt đai: S = 150mm

+ Thép 6 n2,a sw 28,3mm2 28,3 10 6m2

9/ Vẽ biểu đồ bao vật liệu:

- Tính toán tương tự dầm phụ, kết quả thể hiện trong bản vẽ

Vd: Tính toán điển hình:

Lựccắt Q(KN)

Đườngkínhthép cắt

d (m)

20d(m)

W (m)

Wchọn(m)

Định dạng
Số trang	42
Dung lượng	1,65 MB