ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐỖ VĂN LINH GIAO THÔNG VẬN TẢI Cơ Sở 2

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO

THÔNG VẬN TẢI

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

BỘ MÔN KẾT CÁU XÂY DỰNG

Hoạt tải tiêu chuẩn trên

sàn

tc 2

p (kN / m ) C 5,7 4,3 5,2 4,6 5,4 4,8 3,8 4,5

2 Nội dung, yêu cầu:

A Thuyết minh (đánh máy A4)

1. Lựa chọn tiết diện các cấu kiện (dầm, sàn) điển hình

2. Tính toán tải trọng tác dụng lên các cấu kiện

3. Tính toán nội lực các loại cấu kiện (sàn, dầm phụ, dầm chính) điển hình

4. Tính toán, lựa chọn và bố trí cốt thép cho các cấu kiện điển hình

B Bản vẽ (01 bản A1)

1 Mặt bằng tổng thể các cấu kiện sau khi đã lựa chọn kích thước

2 Mặt cắt bố trí thép sàn điển hình

3 Cấu tạo thép dầm phụ (mặt cắt ngang, mặt cắt dọc)

4 Cấu tạo cốt thép dầm chính, biểu đồ bao vật liệu

5 Lập bảng thống kê cốt thép

Ngày giao đồ án:

Giảng viên hướng dẫn

Cốt thép

Cốt dọc (Mpa)

Cốt đai, cốt xiên (Mpa)

là chiều dày bản, điều kiện hb > hmin

theo điều kiện sử dụng min

60

nên talấy hb

Giá trị tiêuchuẩn

l r l

min 0

a170 có As = 166,5 mm2 ( Phụ lục 18- Sàn sườn bê tông toàn khối)

- Kiểm tra :chọn chiều dày bảo vệ c=15 mm

2 0

Hình 5: Mặt cắt bố trí cốt thép sàn chịu momem dương.

6.3.Tính toán momen âm ( đặt phần trên bản ).

 Momen âm M A1 ,M B1 (theo phương cạnh l 1 ):

Chọn a0=15 mm ; Chiều cao làm việc của bản h0= hb – a0= 100 - 15= 85 mm

2 0

m b R bh

α

= 0,041×11,5×1000×822 =3015714Nmm=3kNm

Mgh = 3,17kNm > M1A = 3,1kNm

2 0

Trên mỗi gối tựa lấy vlt1 ở 2 bên là bằng nhau và theo giá trị lt1 lớn hơn.

Chiều dài vlt của cốt thép chịu momen âm theo cả 2 phương đều lấy theo lt1 cạnh ngắn

Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:l2 ≤ 3l1 =>

Nhịp tính toán dầm phụ lấy theo mép trong của liên kết :

Truyền từ sàn vào dầm dạng tam giác với độ lớn pdp = 23,3 kN/m.

- Bêtông có cấp độ bền chịu nén B20: Rb = 11,5MPa; Rbt = 0,9Mpa

- Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CII: Rs = 280 Mpa, Rsc= 280Mpa

- Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại CI: Rsw = 175 Mpa

- Hệ số làm việc γb2=1,tra bảng PL16A:ξR= 0,622

3.3.4.1Tính cốt dọc:

a) Tính cốt thép dọc chịu momen dương.

Ở nhịp momen tính toán là momen dương, nên tiết diện tính toán là chữ T; sẽ có cánh nằm trong vùng bê tông chịu nén,xét sự làm việc của cánh:

- Xác định Sf :

f f

b) Tính cốt thép dọc chịu momen âm:

Ở gối tựa momen tính toán là momen âm,nên tiết diện tính toán là tiết diện hình chữ nhật (b ×

-Tính diện tích cốt thép As theo công thức:

h (mm)

Tiết diện chữ T có cánh trong vùng kéo nên φf = 0 Không có lực dọc φn = 0

*Kiểm tra điều kiện tính toán:

⇒ Cần tính toán cốt đai chịu cắt

*Kiểm tra về điều kiện ứng suất chính nén:

Giả thiết φw1 = 1,05; φb1 = 1- βRb = 1 - 0,01 ×

11,5 = 0,885

= 36,45(kN), Bê tông đủ khả năng chịu lực do đó không cần tính toán, mà

bố trí cốt thép đai theo cấu tạo: h =300mm

Chọn s = 250mm bố trí trong đoạn L1/2 ở giữa nhịp dầm.

Bước cốt đai và bố trí đai trên từng nhịp thể hiện như sau:

*Kiểm tra lại giả thiết: Ở trên đã giả thiết φw1=1,05 để xác định Qbt Tính lại φw1

1

210000

7,7827000

nhịp 200 300 30 270 Cốt đai cấutạo 225 250 Ø6a250Nhịp

nhịp 200 300 30 270 Cốt đai cấutạo 225 250 Ø6a250

3.3.4.3 Kiểm tra neo, nối cốt thép

- Đầu mút của các thanh có gờ uốn gập 1350 hoặc 1800

- Giữa nhịp bố trí 3Ø18 có As = 763 mm2, neo vào gối 1 Φ 18 có :

As = 254 mm2 >

0,4.254 = 101,6 mm2

- Chọn chiều dài đoạn neo vào gối là 200 mm >

10 Φ = 160 mm và vào các gối giữa là 200 mm

Neo cốt thép ở giữa nhịp,đoạn neo này không được nhỏ hơn lan tính theo công thức:

- Giả thiết tiết diện cột: 350x350 mm.

Hình 7: Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm chính.

go = γ × γ ×f ,g bt (hdc − h ) bs × dc = × × 1,1 25 0,8 0,1 0 ( − ) ,3 5,775 N / m = ( k )

→Tổng tĩnh tải: gdp = g0 + g1 = 12,5 + 5,775 = 18,27 (kN/m)

- Tải trọng từ dầm phụ truyền vào: (Dạng tải tập trung) gồm trọng lượng bản thân dầm phụ

và tĩnh tải sàn truyền vào dầm phụ, xét tại gối có phản lực lớn nhất: G = 49,67(kN)

-Tĩnh tải sàn truyền vào dầm dạng hình thang với độ lớn g1=12,5(kN/m); tĩnh tải dầm phụ

truyền vào dạng tải tập trung G=39,9(kN)

+Biểu đồ mômen:

+Biểu đồ lực cắt:

BIỂU ĐỒ BAO : TH1 + TH2 + TH3: để tìm tiết diện có mômen, lực cắt lớn nhất đồng

thời tìm vị trí mà tại đó nguy hiểm bất lợi nhất cho dầm

+Biểu đồ bao mômen:

Bêtông có cấp độ bền chịu nén B20: Rb = 11,5MPa; Rbt = 0,9Mpa

Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CIII(∅10÷40): Rs = 365 Mpa, Rsc= 365Mpa

Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại CI: Rsw = 175 Mpa

Hệ số làm việc γb2=1,tra bảng PL16A:ξR= 0,590

4.1 Cốt dọc.

4.1.1 Tại tiết diện ở nhịp.

Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T

Xác định Sf:

2 f

Nhận xét: M = 191,1 kNm < Mf = 1207kNm, nên trục trung hòa đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật f dp

b h × = 1500 800 ×

mm

300

4.1.2 Tại tiết diện ở gối.

Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo do đó bỏ qua phần vương của cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật bdc× hdc = 300 800 ×

.Khi thỏa điều kiện về ξ, tính ζ = 1-0,5ξ

Tính diện tích cốt thép As theo công thức:

s

s o

MA

R h

=ζ

-Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

h (mm)

⇒ Bê tông đủ khả năng chịu cắt, không cần tính toán, chon đặt cốt thép đai theo cấu tạo

- Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính:

φb1=1-βRb = 1- 0,01×11,5 = 0,885

3 w1 1

2

max

2 3

- Đoạn dầm giữa nhịp: có Q = 53,52 < b0

Q

= 151,88 kN, Bê tông đủ khả năng chịu lực do

đó không cần tính toán, mà bố trí cốt thép đai theo cấu tạo: h > 300mm

7, 7827000

w1 1 5 s w 1 5 7,78 0,00076 1,0296

ϕ = + α µ × = + × × =

3 w1 1

h (m m)

a (m m)

h 0

(m m)

Kt khả năng chịu cắt của BT

Bước cốt đai Bố trí

thép

Φ wl Φ bl Kt

ứng suất

-Xác định lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính ( xét trường hợp phản lực tại gối

-Chọn cốt thép ∅12 đặt mỗi cạnh bên 1 thanh như hình vẽ

-Xác định hàm lượng cốt dứng (1 bên cạnh tiết diện) tương ứng với tiết diện bê tông 150x 330mm (Mục 8.6.6_TCVN5574-2012)

=> Thỏa mãn điều kiện hàm lượng tại tiết diện đang xét.

- Chọn cốt đai chống phình tại giữa tiết diện dầm là ∅6, 1 nhánh đai và khoảng cách giữa các lớp đai theo chiều dài dầm là s = 200mm

5 Kiểm tra neo, nối cốt thép.

-Đầu mút của các thanh có gờ uốn gập 135o hoặc 180o

-Giữa nhịp bố trí 4∅18 có As = 1018 mm2, neo vào gối 2∅18

an s

b

R l

thức:

0,5 365

8 14 334 11,5

an s

b

R l

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. TCVN 5574:2012 Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế NXB Xâydựng, 2012

2. Phan Quang Minh (chủ biên), Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống Kết cấu bêtông cốt thép (phần cấu kiện cơ bản) NXB Khoa học và kỹ thuật, 2012

3. Nguyễn Đình Cống, Sàn sườn bêtông toàn khối NXB Xây dựng, 2011

4. Võ Bá Tầm – Hồ Đức Duy, Đồ án môn học kết cấu bêtông sàn sườn toàn khối loại bản dầm theo TCXDVN 365:2005 NXB Xây dựng, 2011

MỤC LỤC

I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 1

II BẢN SÀN 2

1 Phân loại bản sàn 2

2 Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận của sàn 2

3 Sơ đồ tính 3

4 Xác định tải trọng 3

5 Xác định nội lực 4

6 Tính cốt thép 4

7 Bố trí cốt thép 5

III DẦM PHỤ 6

1 Sơ đồ tính 6

2 Xác định tải trọng 7

3 Xác định nội lực 7

4 Tính cốt thép 9

5 Biểu đồ bao vật liệu 11

IV DẦM CHÍNH 16

1 Sơ đồ tính 16

2 Xác định tải trọng 16

3 Xác định nội lực 17

4 Tính cốt thép 19

5 Biểu đồ bao vật liệu 21

TÀI LIỆU THAM KHẢO 25