Hướng dẫn đồ án bê tông 1

Nhiệm vụ thiết kế + đề bàiNhiệm vụ: Thiết kế hệ sàn sườn có bản dầm bằng bê tông cốt thép toàn khối, gồm bản + dầm phụ + dầm chính.. Nội dung: Thông số chính, sơ đồ tính toán, cấu tạo và

Trang 1

E D

C B

A

L2 L2

L2

F

4

3

L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1 L1

2

1

L1

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

BỘMÔN CÔNG TRÌNH

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

GV: Hồ Hữu Chỉnh Email: hohuuchinh@hcmut.edu.vn

HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1

SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI LOẠI BẢN DẦM

TÀI LIỆU THAM KHẢO

bê tơng và bê tơng cốt thép, Bộ Xây dựng, 2006

(thay thế tiêu chuẩn TCVN 5574:1991)

[2] Kết cấu bê tơng cốt thép-Phần cấu kiện cơ bản,

Phan Quang Minh (chủ biên), Nhà xuất bản KHKT, 2006

[3] Kết cấu bê tơng cốt thép-Cấu kiện nhà cửa (Tập 2),

Võ Bá Tầm, Nhà xuất bản ĐHQG TP.HCM, 2003

thiết kế, Bộ Xây dựng, 1995.

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH

BỘMÔN CÔNG TRÌNH GV: Hồ Hữu Chỉnh GV: Hồ Hữu Chỉnh

Trang 2

Nhiệm vụ thiết kế + đề bài

Nhiệm vụ: Thiết kế hệ sàn sườn có bản dầm bằng bê

tông cốt thép toàn khối, gồm bản + dầm phụ + dầm

chính

Đề bài: Mỗi SV sẽ có một mã hiệu đề theo thứ tự trong

danh sách lớp học.

Ví dụ: Mã hiệu đề III-C-2-a có các thông số sau:

III → sơ đồ sàn số III 2 → L2= 5.0 m

C → L1 = 1.8 m a → pc = 9 kN/m2

Sơ đồ sàn sườn toàn khối

E D

C B

A

L2 L2

L2

F

4

3

L1

2

1

L1

BẢN

DẦM CHÍNH

DẦM PHỤ

Yêu cầu

c c dc

dc

1 2

l

EJ l

EJ

L 2 L 8) -6 (

≥

>

Tải trọng q Bản Dầm phụ Dầm chính Cột

Trang 3

Kích thước sàn + hoạt tải trên sàn

12 11

10 9

d c

b a

Hoạt tải sàn

6.0 5.5

5.0 4.5

4 3

2 1

(m)

2.1 1.8

1.5 1.2

D C

B A

(m)

Sơ đồ sàn

Hoạt tải sàn tính toán: p = n x pc( n = 1.2)

Tiết diện cột: (300-500) x (300-500) mm

9L1× 4L2 9L1× 5L2 12L1× 4L2 12L1× 5L2 15L1× 4L2 15L1× 5L2

12L1× 4L2 12L1× 5L2 16L1× 4L2 16L1× 5L2 20L1× 4L2 20L1× 5L2

- Lớp gạch lát: gc= 0.4 kN/m2; n = 1.2

- Lớp vữa lót dày 2 cm: γ1= 2000 kg/m3; n = 1.2

- Bản bê tông cốt thép: γ2= 2500 kg/m3; n = 1.1

- Lớp vữa trát dày 1.5 cm: γ3= 2000 kg/m3 ; n = 1.2

Bê tông B15

Rb= 8,5 MPa , Rbt= 0,75 MPa , γγγγb= 1,0

Cốt thép Việt Nam

Nhóm AI - Rs= 225 MPa , Rsw= 175 Mpa (thép sàn, thép đai)

Nhóm AII - Rs= 280 MPa , Rsw= 225 Mpa (thép dầm, thép xiên)

Trang 4

Sản phẩm của đồ án

Thuyết minh

viết tay

Thuyết minh

viết tay

Yêu cầu: Ngắn gọn,

súc tích, dễ kiểm tra,

chuyên nghiệp cao

Yêu cầu:Ngắn gọn,

súc tích, dễ kiểm tra,

chuyên nghiệp cao

Nội dung: Thông số

chính, sơ đồ tính toán,

cấu tạo và tính toán bố

trí thép bản + dầm phụ

+ dầm chính Kết quả

tính nên lập bảng

Nội dung: Thông số

chính, sơ đồ tính toán,

cấu tạo và tính toán bố

trí thép bản + dầm phụ

+ dầm chính Kết quả

tính nên lập bảng

Bản vẽ A1 vẽ AutoCAD

Bản vẽ A1

vẽ AutoCAD

Nội dung: Sơ đồ mặt bằng sàn, bố trí cốt thép sàn, dầm phụ, dầm chính,biểu đồ bao mômen và bao vật liệu của dầm chính, các bảng thống kê thép, phân loại thép, ghi chú…

Yêu cầu: Vẽ đúng tỷ lệ, thể hiện đầy đủ các chi tiết của kết cấu, kích thước, trục

Yêu cầu:Vẽ đúng tỷ lệ, thể hiện đầy đủ các chi tiết của kết cấu, kích thước, trục

Xác định sơ đồ tính, nhịp tính toán lo

Xác định tải tiêu chuẩn + tải tính toán

Tính nội lực: M, Q + các biểu đồ bao

Tính cốt thép dọc, cốt đai, cốt xiên

Bố trí cốt thép chịu lực và thép cấu tạo

Thống kê và phân loại cốt thép

BẢN

DẦM

CHÍNH

DẦM

PHỤ

Trang 5

Phần 1: THIẾT KẾ BẢN

1

∅ 8 a 300

3

∅ 6 a 240

∅ 6 a 240 4 5 5

2

1

∅ 6 a 300 7

3

2

7

∅ 6 a 300 5 4

∅ 8 a 240 5

3

∅ 8 a 300 2

∅ 8 a 300

L2

4

3

L1

2

1

L1

E D C

B A

L2 L2 L2

1m

Cắt 1m theo phương L1để tính bản.

Sơ đồ tính bản là dầm liên tục 5 nhịp chịu tải phân bố đều theo sơ đồ khớp dẻo

Nhịp tính toán:

0.5Lo

Lob Lo

qs= gs+ps

M

Trang 6

Tính toán và bố trí cốt thép bản

2

1

∅ 6 a 300 7

3

2

7

∅ 6 a 300 4

3

α = 1/4khi P/G < 3

α= 1/3khi P/G > 3

Lưu ý:Tại mọi vị trí khoảng cách thép bản nên chọn@ ≤ 250 mm

Tính thép bản sàn theo cấu kiện

uốn tiết diệnchữ nhật cốt đơn:

b = 100 cm, ho= hb- a (a = 1-2 cm)

Khơng cần tính cốt thép chịu cắt

Thép AI: φφφφ = 6-10 mm

Hàm lượng thép: µµµµ = (0,3-0,9)%

Vì tính theo sơ đồkhớp dẻo, kiểm traξξξξ ≤ 0,3

Phần 2: THIẾT KẾ DẦM PHỤ

∅ 6 a 130 7 3 ∅ 6 a 260 7

B

2

6

5 6

7

MẶT CẮT 4-4

2 ∅ 12

2 ∅ 14 6

4

2 ∅ 14

2 ∅ 14 5

∅ 6 a 260 6

2 ∅ 12 4

2 ∅ 14

MẶT CẮT 1-1

2 ∅ 14

2 ∅ 12

2 ∅ 16

3 1 ∅ 12

2 ∅ 14

MẶT CẮT 2-2

2 1

4

3 1 ∅ 12

4 2

∅ 6 a 260

2 ∅ 14 5

2 ∅ 12 7

MẶT CẮT 3-3

2

1

3

4

2

4

A

Trang 7

Chọn dầm phụ ở giữa để tính toán.

Sơ đồ tính là dầm liên tục (≤ 5 nhịp) chịu tải phân bố

đều theo sơ đồ khớp dẻo

Nhịp tính toán: Lo= L2- bdc

Tĩnh tải: gdp= gsL1 + gbtdp

Hoạt tải: pdp= psL1

0.5Lo

Lob Lo

qdp= gdp+ pdp

M

Momen M1để tính giữa nhịp, momen M2để tính gối dầm.

Dùng bảng tính hoặc sơ đồ sẳn có để tìm k , ββββ1, ββββ2

Chỉ tính mômen cho ½ dầm rồi lấy đối xứng.

0.2Lob

0.15Lob 0.15Lo 0.15Lo 0.15Lo

0.425Lob kLob

0 1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 10 10 11 12

M2=ββββ2qdLo

M1=ββββ1qdLo

A

Trang 8

Không cần quan tâm đến dấu của lực cắt vì cốt đai khép kín.

Chỉ tính lực cắt cho ½ dầm

0 1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 10 10 11 12

A

QA = 0.4qdLob

QBt= -0.6qdLob QCt= -0.5qdLo

QBp= 0.5qdLo

∅ 6 a 130 7 3 ∅ 6 a 260 7

B

2

6

5 6

7

MẶT CẮT 4-4

2 ∅ 12

2 ∅ 14

6

4

2 ∅ 14

2 ∅ 14 5

∅ 6 a 260 6

2 ∅ 12

4

2 ∅ 14

MẶT CẮT 1-1

2 ∅ 14

2 ∅ 12

2 ∅ 16

3 1 ∅ 12

2 ∅ 14

MẶT CẮT 2-2

2 1

4

3 1 ∅ 12

4 2

∅ 6 a 260

2 ∅ 14 5

2 ∅ 12

7

MẶT CẮT 3-3

2

1

3

4

4 C

2

4

A

∅ 6 a 130 7 3 ∅ 6 a 260 7

B

2

6

5 6

7

MẶT CẮT 4-4

2 ∅ 12

2 ∅ 14

6

4

2 ∅ 14

2 ∅ 14 5

∅ 6 a 260 6

2 ∅ 12

4

2 ∅ 14

MẶT CẮT 1-1

2 ∅ 14

2 ∅ 12

2 ∅ 16

3 1 ∅ 12

2 ∅ 14

MẶT CẮT 2-2

2 1

4

3 1 ∅ 12

4 2

∅ 6 a 260

2 ∅ 14 5

2 ∅ 12

7

MẶT CẮT 3-3

2

1

3

4

4 C

2

4

A

Tính thépmép gốitheo cấu kiện

b = bdp, ho= hdp- a (a ≥ 5 cm)

Tính thépgiữa nhịptheo cấu kiện tiết diệnchữ T cốt đơn(b’f < Lo/3):

b = bdp, ho= hdp- a (a ≥ 3 cm)

Vì dầm phụ theosơ đồ khớp dẻo, kiểm traξξξξ ≤ 0,3

Thép AII: φφφφ = 12-20 mm

∆φ

∆φ = 4-8 mm

Trang 9

Hướng dẫn đồ án bê tông 1 trang 15

Các trường hợp t nh theo lực cắt (Q)

Công thức cơ bản về độ bền của tiết diện nghiêng theo lực cắt (Q):

a) Tính bản BTCT theo lực cắt (Q):

b) Tính toán dầm BTCT theo lực cắt (Q) chỉ có cốt đai :

c) Tính toán dầm BTCT theo lực cắt (Q) có thép xiên :

b

Q

Qmax ≤

inc s sw

Q

- Thép đai cấu tạo (Asw, sct) ⇒ Qmax ≤ Qb : không nứt nghiêng

- Thép đai tính toán (Asw, s ) ⇒ Qb ≤ Q ≤ Qb+ Qsw : có nứt nghiêng

- Tổng quát ⇒ Qb+ Qsw≤ Q ≤ Qb+ Qsw+ Qs,inc : có nứt nghiêng

Cấu tạo thép đai trong dầm: (Asw, sct)

L1≥ L/4

L1≥ L/4 Q

h

Q

L2= L -2L1

q

sct1 sct1 sct1 sct2 sct2 sct1 sct1 sct1

- Bước đai ở hai đầu dầm (đoạn L1) :

) 30

; 3 / ( min 45

) 15

; 2 / ( min 45

1

cm h

s cm h

cm h

s cm h

ct

=

⇒

>

=

⇒

<

- Bước đai ở giữa dầm (đoạn L2) : h>30cm⇒sct2=min(3h/4;50cm)

- Cốt đai: φsw= φ6 → φ10 loại AI có Rsw= 175 MPa

Trang 10

Tính coát ñai daàm phuï & chính

h

b

h’f b’f

As

Act

Asw

x

ho

c

RswAsw1

RswAsw2

Qb

Nb

Q

mặt cắt nghiêng

Bố trí bước đai ( s ) sao cho: s = min s ; s ; s ( ct tt max)

2 sw sw b tt

Q

A R M 4

s =

Q

bh R φ 1 φ s

2 o bt n

4( )

max

+

= 5

1 φ φ

1

bh R φ φ 1 φ

M

n f

2 o bt n f 2

b

,

≤ ) (

∴

) (

+ +

=

Cấu tạo thép xiên trong dầm: (As,inc, α)

Q

h

Q

q

sct1 sct1 sct1 sct2 sct2 sct1 sct1 sct1

≤smax

- Cốt xiên: φs,inc= φ12 → φ25 loại AII có Rs,inc= 225 MPa

- Góc nghiêng: α = 45°(thông dụng);α ≤ 60°(h ≥ 80cm);α = 30°(h ≤ 30cm)

- Khống chế khoảng cách smax:

Q

bh R

2 4

max

) 1 ( ϕ

ϕ +

=

Trang 11

Tính cốt xiên dầm phụ & chính

“Tiết diện

nghiêng nguy

hiểm nhất cĩ

hình chiếu là

coluơn luơn

cắt quamột

lớp cốt thép

xiên”:thiên

an tồn !!!

ho

Qwb,min

Q1

x

c1 = co

Q2

Q3

c2 = co

c3 = co

Ainc1 α

Ainc2 A

inc3











−

=

−

=

−

=

⇒

α α α

sin sin sin

,

min , 3 3 ,

min , 2 2 ,

min , 1 1

inc s

wb inc

inc s

wb inc

inc s

wb inc

R

Q Q A R

Q Q A

α

sin

,

min , ,

inc s

wb i i inc

R

Q Q

=

Cơng thức thực hành:

2 bt n f 2 b

sw sw sw sw b o

o sw o

b wb

bh R φ φ 1 φ M

s A R q q M c

c q c

M Q

) (

;

min ,

+ +

=

+

=

MẶT CẮT 2-2 MẶT CẮT 3-3 MẶT CẮT 4-4

∅ 8 a 400 9

2 ∅ 20 1

2 ∅ 12

3

8

2 ∅ 22

1 ∅ 22

2

2 ∅ 22 7

2 ∅ 20 1 8

2 ∅ 12

2

1 ∅ 22

3 2 ∅ 22

2 ∅ 22 7

5 1 ∅ 22

4

2 ∅ 22

2 ∅ 12 8

1 ∅ 22

5

2 ∅ 22

1 ∅ 22

7 2 ∅ 22 7

2 ∅ 12 8

2 ∅ 22 4 MẶT CẮT 1-1

7

1

2

3

4

4 6

2 1

2

1 ∅ 20 6

∅ 8 a 200 9

∅ 8 a 200

9

∅ 8 a 200

9

3 ∅ 8 a 400 9

Phần 3: THIẾT KẾ DẦM CHÍNH

Trang 12

Chọn dầm chínhï ở giữa sàn để tính toán.

Sơ đồ tính là dầm liên tục (≤ 5 nhịp) đàn hồi chịu tổ hợp tải trọng P + G

G/2 G G G G G G G M

0.5Lo

P/2 P P P P P P P

- Tĩnh tải: G = gdpL2 + Gbtdc

- Hoạt tải: P = pdpL2

- Nhịp tính toán: Lo= (3-4)L1

Dùng “phương pháp tổ hợp” để

xác định mômenMivới:

Mi= MG+MPi

MG= αGLo

MPi= αPiLo

Sau đó chồng các đườngMilên

nhau để có biểu đồ bao mômen

Chỉ cần tính mômen cho½ dầm

rồi lấy đối xứng

ví dụ dầm liên tục 3 nhịp

Lo

Lo Lo

G/2 G G G G G G G G G/2 P/2 P P P P P P P/2

P P P P

P/2 P P P P P P

P P P P/2

Trang 13

Dùng “phương pháp tổ hợp”

để xác định lực cắtQivới:

Qi= QG+QPi

QG= β1G

QPi= β2Pi

Sau đó chồng các đườngQilên

nhau để có biểu đồ bao lực cắt

Chỉ cần tính lực cắt cho½

dầm

Lo

G/2 G G G G G G G G G/2 P/2 P P P P P P P/2

P P P P

P/2 P P P P P P

P P P P/2

ví dụ dầm liên tục 3 nhịp

Tính thépmép gốitheo cấu kiện

b = bdc, ho= hdc- a (a ≥ 7 cm)

Tính thépgiữa nhịptheo cấu kiện tiết diệnchữ T cốt đơn(b’f< Lo/3):

b = bdc, ho= hdc- a (a ≥ 5 cm)

∅ 8 a 400 9

2 ∅ 20 1

2 ∅ 12

3

8

2 ∅ 22

1 ∅ 22

2

2 ∅ 22 7

2 ∅ 20 1 8

2 ∅ 12

2

1 ∅ 22

3 2 ∅ 22

2 ∅ 22 7

5 1 ∅ 22

4

2 ∅ 22

2 ∅ 12 8

1 ∅ 22

5

2 ∅ 22

1 ∅ 22

7 2 ∅ 22 7

2 ∅ 12 8

2 ∅ 22 4 MẶT CẮT 1-1

7

1

2 3

3

4

4 6

2 1

2

1 ∅ 20 6

∅ 8 a 200 9

∅ 8 a 200

9

∅ 8 a 200

9

3 ∅ 8 a 400 9

∅ 8 a 400 9

2 ∅ 20 1

2 ∅ 12

3

8

2 ∅ 22

1 ∅ 22

2

2 ∅ 22 7

2 ∅ 20 1 8

2 ∅ 12

2

1 ∅ 22

3 2 ∅ 22

2 ∅ 22 7

5 1 ∅ 22

4

2 ∅ 22

2 ∅ 12 8

1 ∅ 22

5

2 ∅ 22

1 ∅ 22

7 2 ∅ 22 7

2 ∅ 12 8

2 ∅ 22 4 MẶT CẮT 1-1

7

1

2 3

3

4

4 6

2 1

2

1 ∅ 20 6

∅ 8 a 200 9

∅ 8 a 200

9

∅ 8 a 200

9

3 ∅ 8 a 400 9

Vì tính theođàn hồi, kiểm traξξξξ ≤ ξξξξR

Tínhthép chịu cắtnhưdầm phụ

Thép AII: φφφφ = 12-25 mm

∆φ

∆φ = 4-8 mm

Trang 14

4 ∅ 8 a 80

2

3

2

4 ∅ 8 a 80

2

3

3 2

4 ∅ 8 a 80

2

3

2

4 ∅ 8 a 80

2

3

2

2φ20

b)- Cĩ thép vai bị

a)- Khơng thép vai bị

hs bdp hs a

hs

ho

Fdp

Kiểm tra giật đứt

o s

inc s inc s sw

sw dp

h h 1

α A R A

R F

-sin

- Fdp= G + P (tải tập trung truyền từ dầm phụ)

- Khi tải giật đứt quá lớn mới bố trí thép vai bị

Tính tốn cốt treo (giật đứt) của dầm chính

Phần 4: VẼ BIỂU ĐỒ VẬT LIỆU

6 ∅ 22 (31,08 T.m)

W=640 W=640 W=640 W=760

5 ∅ 22 (27,2 T.m)

3 ∅ 22 (18,23 T.m)

2 ∅ 22 (12,56 T.m)

2 ∅ 20 (12,56 T.m)

W=720

2 ∅ 20 + 1 ∅ 22(17,84 T.m)

W=600

2 ∅ 22 (13,49 T.m)

2 ∅ 20 + 1 ∅ 22(17,84 T.m)

5 ∅ 22 (27,2 T.m)

3 ∅ 22 (18,23 T.m)

2 φ 20 + 3 φ 22 (30,05 T.m)

gt ai i

ai

Kiểm tra bố trí thép:

Yêu cầu:

1.0 < [M]/ M < 1.1

Trang 15

Hiệu chỉnh biểu đồ bao mômen M (tại mép gối)

0,3 0,5

0,6

1,18

1,0

0,95

Mo a/- Mômen mép gốichưa hiệu chỉnh

1,18 - 1,0 = 0,18 0,12

0,06

M1

0,36 0,5

0,6

1,00

0,95

b/- Mômen mép gốiđã hiệu chỉnh

M

1

o M M

M = +

Yêu cầu

- Áp dụng chosơ đồ đàn hồi

- Hiệu chỉnh mômen không quá 20%so với giá trị ban đầu

Uốn cốt thép lên gối chịu mômen âm của dầm

x

x x As2= 2φφφφ16 x

As1= 2φφφφ20

vùng mômen âm (M-)

a1

a2 h

As1

b

As2

Ghi chú

) (

2 s 1 s 2 s 2 1 s 1 tt

A A A a A a a

+

=

) -( , ,

≥ 0 5 ho 0 5 h att

- Kiểm tra :

- Chỉ nên dùngthép dọc uốnlên gối chịumômen M

- Chỉ nên dùngthép đai + thép xiênchịulực cắt Q

Trang 16

2φ16 + 2φ20

M

Yêu cầu:

1.0 < [M]/M< 1.1

Cắt bớt thép dọc theo biểu đồ bao vật liệu [M]

Q1= δM/δx

Vị trí cắt không thép xiên







 +

≥

d

d q

Q W

sw

20

5 2 max

1

Vị trí cắt có thép xiên







 − +

≥

d

d q

Q Q W

sw

inc s

20

5 2

max

, 1

∑

=

= sw sw 0,8 s w s,inc s,inc s,incsinα

s

nA R s

A R

q

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	1,2 MB