Đồ án bê tông côt thép

Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép số1Sàn sờn toàn khối có bản dầm I... Tính toán cấu kiện:1.. Sơ đồ tính: Cắt theo phơng cạnh ngắn 1 dải có bề rộng b =1m Xem bản nh 1 dầm liên tục

Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép số1

Sàn sờn toàn khối có bản dầm

I Số liệu tính toán:

1

Bêtông B15

Cốt thép Sàn

AI (MPa)

Cốt đai AI (MPa)

Cốt dọc AII (MPa)

f ,p 1, 2

γ = RRb bt= 17=1,2 Rs=225 Rsw=175 Rs=280

A

C

B

5 D

Sơ đồ sàn

II Tính toán cấu kiện:

1 Tính toán bản sàn:

1.1 Phân loại bản sàn:

1

3 2

l = = > 2 nên bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc

1 phơng theo cạnh ngắn

1.2 Chọn sơ bộ kích thớc các cấu kiện:

Với D (0,8 1, 4) = ữ ⇒Chọn D 1,3 =

m (30 35) = ữ

⇒ = ì = ữ ữì = ữ

Chọn h b = 80(mm) h ≥ min = 70(mm)

= ữ ữì = ữ ữì = ữ

Chọn h dp = 400(mm)

b dp = (0,3 0,5) h ữ ì dp = (0,3 0,5) 400 120 200(mm) ữ ì = ữ

Chọn b dp = 200(mm)

= ữ ữì = ữ ữì = ữ

Chọn h dc = 700(mm)

b dc = (0,3 0,5) h ữ ì dc = (0,3 0,5) 700 210 350(mm) ữ ì = ữ

Chọn b dc = 300(mm)

1.3 Sơ đồ tính:

Cắt theo phơng cạnh ngắn 1 dải có bề rộng b =1(m)

Xem bản nh 1 dầm liên tục nhiều nhịp,gối tựa là tờng biên và các dầm phụ.Bản sàn đuợc tính theo sơ đồ khớp dẻo,nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa

dp t b

b 1

L g = L 1 − b dp = 2000 200 1800(mm) − =

Chênh lệch giữa các nhịp: 1800 1790 100% 0.55% 10%

1800

− ì = <

1.4 Xác định tải trọng:

∗ Tĩnh tải:

Xác định trọng lợng bản thân các lớp cấu tạo sàn:

g s =∑ (γ ì γ ìδ i f ,i i)

Mặt cắt sàn

S

T

Chiều dày δ i

(mm)

Trọng l-ợng riêng

i

Trị tiêu chuẩn

tc

Hệ số

độ tin cậy về tải trọng

f ,i

γ

Trị tính toán g s

∗ Hoạt tải:

Hoạt tải tính toán:

s f ,p

p = γ ì p = 1, 2 8 9,6(KN / m ) ì =

∗ Tổng tải:

Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có b = 1(m)

q (g = s + p ) b (3,583 9, 6) 1 13,183(KN / m) s ì = + ì =

1.5 Xác định nội lực:

Sơ đồ tính toán bản sàn

= − = − ì ì = −

min

= ± = ± ì ì = ±

b

Q 0, 4 q L = ì ì = 0, 4 13,183 1,79 9, 44(KN) ì ì =

Q 0,6 q L = ì ì b = 0,6 13,183 1,79 14,16KN) ì ì =

Q 0,5 q L = ì ì g = 0,5 13,183 1,8 11,86(KN) ì ì =

2000 170170

120

200

80

Biểu đồ mômen và lực cắt

1.6 Tính cốt thép:

Tính toán cốt thép trong bản nh đối với cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn b h 1000 80mm ì = ì

Giả thiết: a 15(mm) =

- Tính cốt thép theo các bớc sau:

h 0 = h b − = a 80 15 65(mm) − =

b 0

M

0,3

R bh

α = ≤ α = ⇔ ξ = 0,37

⇒ ζ = 0,5 1( + 1 2 − α m)

Tính s

s 0

M A

R h

= ζ

Kiểm tra hàm lợng cốt thép:

à = ≤ à = ≤ à = ξ = ì =

Ta có bảng số liêu tinh toán :

à

(mm)

a

A

(mm2)

Nhịp giữa

- Kiểm tra chiều cao làm việc h 0: Chọn a bv = 10(mm)

Tại tiết diện dùng φ 8 ta có:

0

h = − = h a 80 (10 3) 67(mm) 65(mm) − + = > ⇒Thoả mãn

- Kiểm tra điều kiện lực cắt:

ứng với trờng hợp bất lợi nhất C 2h = 0

max

ì

⇒Thoả mãn

1.7 Bố trí cốt thép:

- Xét tỉ số:

s

g s

Chọn : α = α = L g L b 450(mm)

- Đối với những ô bản liên kết ở 4 biên (vùng gạch chéo) đợc giảm 20% lợng cốt thép so với kết quả tính đợc

s

A = 0,8 185 148(mm ) ì =

Chọn 2

s

chính đợc xác định:

sgg

6a200 A

φ





s

2

1

< = = ≤

s,pb st

s

l an = 120mm 10d >

A

C

B

5 D

Vùng giảm cốt thép

2 Tính dầm phụ theo sơ đồ khớp dẻo:

2.1 Số liệu tính toán:

Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp, các nhịp giữa kê lên dầm chính, các

nhịp biên kê lên dầm chính và tờng biên, đoạn gối kê lên tờng lấy:

a 22(cm) =

Theo giả thiết và kích thớc dầm chính: b h 30 70cm ì = ì

Ta xác định đợc các nhịp tính toán dầm phụ

Lấy l g bằng khoảng cách hai mép dầm chính

l g = − l 2 b dc = − 6 0,3 5, 7(m) =

= − − + = − − + =

5,74

2.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên dầm phụ:

dp s 1

p = p l = 9,6.2,0 19, 2(KN / m) =

dp s 1 0

g = g l + g

Trong đó:

0

g 0 = b dp(h dp − h 1 b) γ γ = f ,b b 0, 2 ì(0, 4 0,08 1 1,1 25 1,76(KN / m) − )ì ì ì =

Với: 1 là 1 m dầm

Thay số vào ta có:

dp

g = 3,583 2,0 1,76 8,926(KN / m) ì + =

dp dp dp

q = p + g = 19, 2 8, 926 + = 28,126(KN / m)

Sơ đồ tính dầm phụ

2.3 Tính nội lực:

Tung độ của biểu đồ bao mômen nhánh max:

2

1 d

M = β q l

Tung độ của biểu đồ bao mômen nhánh min:

2 d

M = β q l

+ Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa 2 một đoạn là:

Tỉ số dp

dp

⇒ k.l b = 0, 25 5, 74 1, 435(m) ì =

400

6000 6000

220

170

+ Mômen dơng triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn là:

Nhịp giữa là: 0,15.l g = 0,15.5,7 0,855(m) =

Nhịp biên là: 0,15.l b = 0,15 5, 74 0,861(m) ì =

Q = 0, 4.q l = 0, 4 28,126 5,74 64,58(KN) ì ì =

T

Q = 0,6.q l = 0,6 28,126 5,74 96,87(KN) ì ì =

Q = Q = Q = 0,5.q l = 0,5 28,126 5,7 80,16(KN) ì ì =

Bảng giá trị tung độ biểu đồ bao mômen

dp

M(KNm)

1

β β2 Mmax Mmin

Nhịp biên

Nhịp giữa

Biểu đồ bao mômen và lực cắt dầm phụ

2.4 Tính toán cốt thép dọc

a Tính toán cốt thép

Cánh tiết diện nằm trong vùng kéo, tính nh tiết diện chữ nhật:

b h 20 40cm ì = ì

Giả thiết a 4cm = ⇒ h 0 = − = h a 40 4 36(cm) − =

6

b 0

ì

ì ì

ζ = 0,5 1( + 1 2 − α m) = 0,5 1 ì +( 1 2.0,15 − )= 0,918

6

s

s 0

ì

s

min 0

à = ì = ì = > à =

ì

⇒thoả mãn điều kiện hạn chế.

6

b 0

ì

ì ì

ζ = 0,5 1( + 1 2 − α m) = 0,5 1( + 1 2.0,129 − ) = 0,967

6

s

s 0

ì

s

min 0

à = ì = ì = > à =

ì

⇒thoả mãn điều kiện hạn chế.

Cánh nằm trong vùng nén tham gia chịu lực cùng sờn

f b

'

b = + b 2S

Trong đó:

g

b

d

0

0,95(m)

0,9(m)

 = =





= = > ⇒ =  = ì =



 = =



⇒ Chọn Sf = 0,72(m)

Vậy '

b = + b 2S = 0, 2 2 0,72 1,64(m) 1640(mm) + ì = =

(b = 1820; h = 80;b 200;h 400mm) = =

+ Vị trí trục trung hoà:

Ta có:

M = R b h h − 0,5h = ì 17 1820 80 ì ì 360 0,5 80 − ì = 792, 064(KNm)

Từ biểu đồ bao mômen ta có: M f > M max

⇒Trôc trung hoµ ®i qua c¸nh.TÝnh nh tiÕt diÖn ch÷ nhËt:

b ' h 164 40cm f × = ×

V× b

d

0, 2 0, 2

6

s

b

s 0

R h

2 2

×

 −  × − 

min 0

µ = × = × = > µ =

×

⇒tho¶ m·n ®iÒu kiÖn h¹n chÕ.

6

s

b

s 0

R h

2 2

×

 −  × − 

s

min 0

µ = × = × = > µ =

×

⇒tho¶ m·n ®iÒu kiÖn h¹n chÕ.

b Chän vµ bè trÝ cèt thÐp däc

Chän a bv = 25(mm)

φ

φ

φ

φ

φ

φ

φ φ

Bố trí thép dọc dầm phụ

2.5 Tính toán cốt thép ngang

∗ Dầm có: h 40(cm) 80cm = < ⇒chọn cốt đai φ 8

b 20(cm) 35cm = < ⇒chọn n 2=

∗ Bớc đai cấu tạo S CT:

l a 4

=

Ta có: h 400(mm) 450(mm) = <

CT

h

2

⇒ =  ữ=

+ Đối với đoạn còn lại:

CT

3h

4

=  ữ=

∗ Bớc đai lớn nhất S max:

Với bêtông nặng:

max i

max i

1,5.R bh S

Q

=

+ Tính cho đoạn đầu dầm (bên trái gối B):

T

max B

Q = Q = 96,87(KN) ; h 0 = 367(mm).

1,5 1, 2 200 367

96,87 10

ì ì ì

ì

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế

Q max ≤ 0,3 ϕ ϕ w1 b1 R bh b 0

Trong đó: ϕ = + αà w1 1 5 w

Chọn s min S ;S = ( CT max) = min(150;500) 150(mm) =

Với

4 3

3 sw

w

7, 24

3,35 10

−

ì

ì

ì

3

⇒ ϕ = + ì ì ì = <

ϕ = −β b1 1 R b = − 1 0,01 17 0,83 ì =

⇒ 0,3 1,12 0,83 17 200 367 347,95(kN) Q ì ì ì ì ì = > max = 96,87(kN)

⇒thoả mãn điều kiện hạn chế

∗ Bớc đai tính toán Stt :

+ Kiểm tra điều kiện tính toán :

b4 n bt 0

max 3

ì

⇒Phải tính toán cốt đai chịu cắt cho các đoạn dầm

d

1 d

Do dùng bê tông nặng không có lực dọc cho tiết diện chữ nhật nên:

b bt 0

M = 2R bh = ì 2 1, 2 200 367 ì ì = 64,65(KNm)

Qb1= 2 M qb 1 = 2 64,65 18,529 69, 22(KN) ì =

0, 6 1, 2 200 367

10

ì ì ì

b1

max

max b1 sw

b

max bt

sw 0

Q Q 96,87 69, 22

37,67(KN / m) q 17,67(KN / m) 2h 2 0,367

ì

⇒ Vậy phải lấy q sw = 37,67(KN / m)

+ Khoảng cách đai ở khu vực gần gối tựa đó là:

tt

sw

ì

⇒ S tk = min(S ,S CT max ,S ) min(150;500;467,34) 150(mm) tt = =

⇒ ở khu vực gần gối tựa chọn φ 8a150, n 2 =

+ Đoạn dầm còn lại:

⇒ S tk = min(S ;S ;S ) min(300;500; 467,34) 300(mm) CT max tt = =

⇒ khu vực dầm còn lại chọn φ 8a260, n 2 =

+ Xác định chiều dài đoạn l1 :

sw sw sw1

1

ì

sw 2

2

ì

q 1 = 18,529(kN / m)<0,56qsw1= 0,56 117,37 65,73(KN / m) ì =

01

sw1

q 1 = 22,529(KN / m) q < sw1 − q sw 2 = 117,37 58,68 58, 69(KN / m) − =

2.6 Cắt cốt thép:

Cắt theo mẫu (hình 10.36 – sách giáo khoa)

Cốt thép ở phía dới sau khi cắt phải đảm bảo số còn lại đợc neo chắc

vào gối và thoả mãn điều kiện:

ss st

1

3

> ì

s

A = 9, 42(cm )

s

A = 6, 28(cm )

6, 28 1 9, 42 3,14

3

> ì = ⇒Thoả mãn điều kiện

Độ dài đoạn neo cốt thép vào gối là:

l an ≥ 15d 15 20 300(mm) = ì =

s

A = 6, 28(cm )

s

A = 6, 28(cm )

6, 28 1 6, 28 2,09

3

> ì = ⇒Thoả mãn điều kiện

Độ dài đoạn neo cốt thép vào gối là:

l an ≥ 15d 15 20 300(mm) = ì =