Thuyết minh và bản vẽ đồ án bê tông 1

Thuyết minh và bản vẽ cad mẫu đồ án bê tông 1. Đây là một trong những đồ án đầu tiên về kết cấu xây dựng trong quá trình học tập của sinh viên xây dựng. Các bạn sẽ thấy tài liệu này thực sự hữu ích và cần thiết trong quá trình làm đồ án dành cho khối ngành xây dựng

KÝch thíc:

- KÝch thíc tÝnh gi÷a trôc dÇm vµ trôc têng l1 = 2,6m, l2 = 7,2m

- Têng chÞu lùc cã chiÒu dµy t = 340mm

- Cét bª t«ng cèt thÐp tiÕt diÖn 400x400mm

2 T¶i träng

- Ho¹t t¶i tiªu chuÈn: pc = 6000 N/m2

- Hệ số độ tin cậy của hoạt tải n=1,2.

3 Vật liệu

- Cấu tạo sàn nhà dân dụng gồm 4 lớp nh hình vẽ trên

- Vật liệu:

+ Bê tông cấp độ bền theo cờng độ chịu nén B25

+ Cốt thép của bản và cốt đai của dầm dùng nhóm CI

+ Cốt dọc của dầm dùng nhóm CII

+ Các loại cờng độ tính toán

 Bê tông cấp độ bền B25: Rb=14,5Mpa, Rbt=1,05Mpa, Eb=30x103Mpa

 Cốt thép CI: Rs=225Mpa, Rsc=225Mpa, Rsw=175Mpa, Es=21x104Mpa

 Cốt thép CII: Rs=280Mpa, Rsc=280Mpa, Rsw=225Mpa, Es=21x104Mpa

+ m=35 với bản liên tục

- Chọn tiết diện dầm phụ:

2

7200 514 14

dp dp

7, 2 2,76 2 2,6

l

l    => xem bản làm việc theo một phơng.

Cắt một dải bản rộng b1=1m vuông góc với dầm phụ và xem dải bản làm việc nh một dầm liên tục

-

2 2

Gi¸ trÞ tÝnh to¸n (kN/m2)

3,9kNm 3,9kNm

10,2kNm

15,3kNm 12,9kNm

5 Cèt thÐp chÞu momen uèn

- Chän a = 15mm cho mäi tiÕt diÖn, chiÒu cao lµm viÖc cña b¶n:

m b

5,5 10

339

225 0,96 75

s s

1 1000 50,3

148 339

s s

m b

3,9 10

238

225 0,97 75

s s

1 1000 28,3

118 238

s s

1 1000 28,3

148 190

s s

Víi 7, 2

1,98 3 3,63

b b

p

g    =>  = 0,25.

+ §o¹n v¬n cña cèt thÐp chÞu m«men ©m tÝnh tõ tim dÇm phô:

l0 + 0,5bdp = 0,25x2,38 + 0,5x0,22 = 0,705m

+ Đoạn vơn của cốt thép ngắn hơn tính từ tim dầm phụ:

0

0,5 2,38 0,5 0, 22 0,507

6l  b dp  6    m

- Thép dọc chịu mô men dơng đặt xen kẽ nhau:

+ Khoảng cách từ đầu mút của cốt thép ngắn hơn đến mép tờng là:

+ Sử dụng các thanh cốt mũ, đoạn vơn tính từ trục dầm chính:

+ Kiểm tra nhịp biên: 113mm2 > 20% x 339 mm2 = 67,8 mm2 => thỏa mãn

+ Kiểm tra nhịp giữa: 113mm2 > 20% x 238 mm2 = 47,6 mm2 => thỏa mãn

III Tính toán dầm phụ

1 Sơ đồ tính

Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp đối xứng

Đoạn dầm gối lên tờng lấy là Sd = 220 mm

Bề rộng dầm chính đã giả thiết là 300 mm

Nhịp tính toán:

+ NhÞp biªn : lob=l2 -

2

dc b

-

2

t b

+

2

d s

dp dp

- Từ tỷ số dp 1,6

dp

p

g  tra bảng đợc k = 0,23 và các hệ số 

Kết quả tính toán đợc thể hiện trong bảng

Nhịp, tiết diện Giá trị β Tung độ M (kNm)

- Bê tông cấp độ bền B25 có Rb=14,5 MPa, Rbt = 1,05 Mpa

- Cốt thép dọc nhóm CII có Rs = 280 Mpa, Rsc = 280 Mpa

a Với mô men âm

Tính theo tiết diện hình chữ nhật b=220mm, h=500mm

Giả thiết a=35mm, h0=465mm

- Tại gối B, với M=105 kNm có:

2 0

VËy Mmax+ = 137kNm < Mf = 649,06 kNm => Trôc trung hßa ®i qua c¸nh

TÝnh theo tiÕt diÖn ch÷ nhËt b=bf=2520mm, h=500mm, a=35mm, h0=465mm

- T¹i nhÞp biªn víi M+ = 137kNm cã:

91 10

704

280 0,993 465

s s

- Bố trí cốt thép dọc cho các tiết diện chính của dầm

Xác định:

Qbmin= φb3Rbtbh0 = 0,6x1,05x220x465 =64400 N = 64,4 kN

Nh vậy, QA > Qbmin nên cần phải tính toán cốt đai

Qmax=QBT < 0,3φω1φb1Rbbh0 = 0,3x1,0x14,5x220x465 = 321000 N = 321 kN(Với bê tông nặng dùng cốt liệu bé, cấp độ bền không lớn hơn B25, đặt cốt đai thỏa mãn điều kiện hạn chế theo yêu cầu cấu tạo thì φω1φb1≈ 1,0)

b Q

  kN

1 0

99,9

93 308

0, 465

b b

M Q

Chọn đờng kính cốt thép đai Φ6 có asw=28,3mm2, hai nhánh => Asw= 2x28,3 = 56,6

mm2

Khoảng cách tính toán giữa các cốt đai:

175 56,6

143 69

sw sw tt

sw

R A s

Vậy, khoảng cách giữa các cốt đai:

s ≤ Min(stt, sct, smax) = Min(143; 170; 567,8) => chọn s = 140mm

Tại các gối khác do có lực cắt bé hơn nên đợc tính stt lớn hơn, nhng do điều kiện cấu tạo nên vẫn chọn s = 140mm

280 889

0,17 14,5 220 469

s s b

b Xác định mặt cắt lý thuyết của các thanh

- Cốt thép số 2 (1Φ22 ở dới) đầu bên trái:

+ Xác định mặt cắt lý thuyết của thanh: sau khi cắt cốt thép số 2, khả năng chịu lực ởthớ dới là 99 kN.m.cách trục gối A:1534mm

+ Xác định đoạn kéo dài w:

Tại khu vực mặt cắt lý thuyết bố trí cốt đai Φ6s140 có:

175 56,6

140

sw sw sw

dài (mm)

Số 2 (đầu bên phải) Cách mép trái gối B: 2574 mm W 2P 700

Số 4 (đầu bên trái) Cách mép phải gối B: 2399 mm W 4T 530

Số 4 (đầu bên phải) Cách mép trái gối C: 2399 mm W 4P 530

Số 7 (đầu bên trái) Cách mép trái gối C: 633mm W 7T 650

Số 6 (đầu bên trái) Cách mép trái gối B: 625 mm W 6T 800

Số 6 (đầu bên phải) Cách mép phải gối B: 844 mm W 6P 600

Số 5 (đầu bên trái) Cách mép trái gối B: 1600 mm W 5T 600

7 Kiểm tra về neo cốt thép

Nhịp biên 2Φ22+1Φ22 cắt 1Φ22 còn 2Φ22, diện tích còn 66,667% khi vào gối.Nhịp giữa 2Φ18+1Φ18 cắt 1Φ18 còn 2Φ18, diện tích còn 66,67% khi vào gối

 Điều kiện về neo cốt thép vào gối (>1/3 diện tích cốt thép ở giữa nhịp) đợc đảm bảo

Điều kiện tại gối:

b bt b

V.Tính dầm chính.

1 Sơ đồ tính

Dầm chính là dầm liên tục ba nhịp, kích thớc tiết diện dầm bdc = 300 mm, hdc = 750

mm, bề rộng cột bc= 400 mm, đoạn dầm kê vào tờng bằng chiều dày tờng bt = 340 mm Nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên đều bằng l = 7,8 m Sơ đồ tính toán trình bày trên hình vẽ dới đây

a Xác định biểu đồ bao mômen

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

- Xác định biểu đồ mômen uốn do tĩnh tải G:

MG= αGl = αx100x7,8 = α ϒx 780kNm

Tra bảng đợc hệ số α, từ đó xác định đợc biểu đồ mô men uốn do tĩnh tải

- Xác định các biểu đồ mômen uốn do hoạt tải Pi tác dụng:

- Biểu đồ bao mô men:

Tung độ của biểu đồ bao mô men: Mmax = MG+max(MPi), Mmin = MG+min(MPi)

Tính toán Mmax và Mmin cho từng tiết diện và ghi ở bảng trên

Tung độ của biểu đồ bao lực cắt:

- Do tác dụng của tĩnh tải G: QG = β G = β x 100(kN)

- Do tác dụng của hoạt tải Pi: QPi = β Pi = β x 134,7 (kN)

Tra bảng đợc hệ số β, từ đó xác định đợc biểu đồ lực cắt tại các vị trí trên dầm Kết quả thể hiện ở bảng sau:

A P

68.6

Q =303,3BT120,8

Bê tông cấp độ bền B25 có Rb=14,5 MPa; Cốt thép CII có RS=280 Mpa

Với hệ số điều kiện làm việc của bê tông γb2=1,0 tra bảng đợc hệ số hạn chế vùng nén

là ξR=0,595; αR = 0,418

a Với mô men âm

Tính theo tiết diện chữ nhật b=300mm, h=750mm

Giả thiết a=70mm, h0=750-70 = 680mm

Tại gối B với Mmg = 498kN:

m b

M

R bh

  < αR = 0,418

498 10

3077

280 0,85 680

s s

BÒ réng c¸nh bf = b+2Sf = 300+2x1250 = 2800mm

- TÝnh Mf=Rbbfhf(h0-0,5hf) = 14,5x2800x90x(705-0,5x90) = 1896x106 Nmm

VËy Mmax = 493,9 kNm < Mf = 1896 kNm => Trôc trung hßa ®i qua c¸nh

TÝnh theo tiÕt diÖn ch÷ nhËt b=bf=2500mm, h=700mm, a=45mm, h0=655mm

- T¹i nhÞp biªn víi M+ = 493,9kNm cã:

262, 4 10

1347

280 0,987 705

s s

TiÕt diÖn NhÞp biªn Gèi B NhÞp 2

As tÝnh to¸n(mm2) 2553 3077 1347Cèt thÐp 2Φ30+ 2Φ28 2Φ28 + 4Φ25 4Φ22

- Bè trÝ cèt thÐp t¹i c¸c tiÕt diÖn chÝnh

5 TÝnh cèt thÐp chÞu lùc c¾t

a TÝnh cèt ®ai khi kh«ng cã cèt xiªn

Bªn ph¶i gèi A dÇm cã lùc c¾t QAP =190kN lµ h»ng sè trong ®o¹n l1

Bªn tr¸i gèi B dÇm cã lùc c¾t QBT =303,3kN lµ h»ng sè trong ®o¹n l1

Bªn ph¶i gèi B dÇm cã lùc c¾t QBP =264,6kN lµ h»ng sè trong ®o¹n l1

- TÝnh víi lùc c¾t QBT =303,3kN, trong ®o¹n nµy chØ bè trÝ cèt ®ai, kh«ng bè trÝ cèt xiªn

KiÓm tra ®iÒu kiÖn:

2,0

0,6

b i

sw sw sw

tt

R A q

b sw

M

q

C* = min(C0*,2h0) = min (1,33;1,41) = 1,33m

Vậy C0 = C* = 1,33m

Khả năng chịu lực trên tiết diện nghiêng:

0 1

313,12

176,05 1,33 370, 2 2,3

n a

 ta chọn 10 đai

Đặt mỗi bên mép dầm phụ 5 đai, trong đoạn hs = 205mm Khoảng cách giữa các

đai là 40mm, đai trong cùng cách mép dầm phụ 45mm

R A

R bh

  ;    1 0,5  ; M td R A h s s 0

Ta có kết quả tính toán trong bảng sau:

Tiết diện Số lợng và diện tích cốt thép

(mm2)

h0(mm) ζ (kNm)MtdGiữa nhịp biên 2Φ30 + 2Φ28 - As = 2644 705 0,987 515Cạnh nhịp biên Cắt 2Φ28 còn 2Φ30 - As = 1414 705 0,993 277

Cạnh trái gối B Cắt 2Φ25 còn 2Φ28+2Φ25 - As = 2223 696 0,897 389Cạnh trái gối B Cắt 2Φ25 còn 2Φ28 - As = 1232 696 0,943 226Cạnh phải gối B Cắt 2Φ25 còn 2Φ28+2Φ25 - As = 2223 696 0,897 389Cạnh phải gối B Cắt 2Φ25 còn 2Φ28 - As = 1232 696 0,943 226

Cạnh nhịp 2 Cắt 2Φ22 còn 2Φ22 - As = 760 709 0,996 150

b. Xác định mặt cắt lý thuyết các thanh

Cốt thép Mặt cắt lý thuyết Đoạn kéo dài (mm)

8 Kiểm tra về neo cốt thép

Nhịp biên 2Φ30 + 2Φ28 cắt 2Φ28 còn 2Φ30, diện tích còn >50% khi vào gối

Nhịp giữa 2Φ22 + 2Φ22cắt 2Φ22 còn 2Φ22, diện tích còn 50% khi vào gối

Số cốt thép ở phía dới còn lại khi kéo vào gối đảm bảo điều kiện

Điều kiện tại gối:

b bt b