đồ án bê tông cốt thép 1

Sơ đồ tính Cắt một dải bản rộng b1=1m vuông góc với dầm phụ và xem dải bảnlàm việc như một dầm liên tục nhiều nhip,gối tựa là tường biên và cácdầm phụ.hình 1,hình 2 Chọn tường chịu lực

MỤC LỤC

I Tính toán bản sàn 2

I.1 sơ đồ bản sàn 2

I.2 Lựa chọn kích thước các bộ phận 2

I.3 Nhịp tính toán của bản 3

I.4 Tải trọng tính toán trên bản sàn 3

I.5 Tính momen 3

I.6 Tính cốt thép 4

I.7 Cốt thép cấu tạo và cốt thép phân bố 6

II Tính toán dầm phụ 7

II.1 Sơ đồ tính 7

II.2 Tải trọng tác dụng lên dầm phụ 8

II.3 Tính nội lực 8

II.4 Tính cốt thép dọc 9

II.5 Chọn và bố trí cốt thép dọc 11

II.6 Tính toán cốt thép ngang 12

II.7 Tính toán cắt thép theo cấu tạo, vẽ hình bao vật liệu 13-17 III Tính toán dầm chính 18

III.1 Sơ đồ tính toán 18

III.2 Xác định tải trọng 18

III.3 Tính và vẽ biểu đồ momen 18

III.3.3 Biểu đồ bao momen 20

III.4.Tính toán và vẽ biểu đồ bao lực cắt 21

III.5 Tính cốt thép dọc 22

III.6 Tính cốt thép ngang 24

III.7 Tính cốt treo 25 III.8 Cắt, uốn cốt thép và vẽ hình bao vật liệu 25-29 III.9 Kiểm tra neo cốt thép 29-30

IV Tổng hợp số liệu 31-32

Bê tông B15(MPa)

Cốt thépSàn

d ≤ 10(MPa)

Cốt đai

d ≤ 10(MPa)

Cốt dọc

d ≤12(MPa)

Xác định sơ bộ chiều dày bản: hb=

Chọn m = 30 cho bản liên tục, lấy D = 1

hb=

chọn hb= 70 (mm)Xác định sơ bộ kích thước của dầm phụ:

ldp = l2 = 6.3 mm = 6300 mm ( chưa phải nhịp tính toán)

hdp= ( với dầm phụ : md = 12 20 )

hdp== ( 525393) mm

chọn hdp= 500 mm,

bdp= hdp = mmChọn bdp = 200 mm

Vậy chọn kích thước dầm phụ (bxh) = (200x500) mmXác định sơ bộ kích thước của dầm chính:

hdc= ( với dầm chính : md = (8 12 )

hdc = Ldc = 6300 = 787  525chọn hdc = 700 mm

bdc = hdc = 700 = 350 175 mmchon bdc = 300 mm

Vậy chọn kích thước của dầm chính ( bxh ) = (30x80)cm

2.3 Sơ đồ tính

Cắt một dải bản rộng b1=1m vuông góc với dầm phụ và xem dải bảnlàm việc như một dầm liên tục nhiều nhip,gối tựa là tường biên và cácdầm phụ.(hình 1,hình 2)

Chọn tường chịu lực có chiều dày 0,34m

Nhịp giữa: nhịp tính toán lg lấy bằng khoảng cách giữa 2 mép dầm phụ

Tĩnh tải được tính toán và ghi trong bảng sau:

Trọnglượng riêng(kN/m3)

Trị tiêu chuẩn(kN/m2)

Hệ số độtin cậy(n)

Giá trị tínhtoán(kN/m2)

2.6 Tính cốt thép:

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15: Rb = 8,5 Mpa

Cốt thép bản sàn sử dụng loại CI: Rs = 225 Mpa

h0 = hb - a0 = 70 – 15 = 55 ( mm)

Gối ở biên và nhịp biên :

= ≤ αpl = 0,3: tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo tra bảng được ξ hoặctính từ : ξ = 1-

(mm2/m)

µ(%

)

Chọn cốt thépd

(mm)

a(mm)

Asc(mm2/m)Nhịp biên

Gối 2

Nhịp giữa,gối

giữa

3,343,382,32

0,080,0810,055

0,0830,0840,056

219214148

0,30,30,2

886

110110110

230230200

2.7 Bố trí cốt thép

* Xét tỉ số:

1 < < 3 α = 0,25 αLo = 0,25 x 1900 = 475 mm

chọn αLo = αLob = 480 mm

* Đối với các ô bản có dầm liên kết ở bốn biên, vùng gạch chéo trên hình

5, được giảm 20% lượng thép so với kết quả tính được Ở các gối giữa vànhịp giữa:

As= 0,8x148 = 119 mm2

chọn d6a230(Asc = 122)

*Cốt thép cấu tạo chịu mômen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầmchính được tính như sau:

Hình 3:Bố trí cốt thép trong bản.

Cdp - đoạn dầm phụ kê lên tường, chọn Cdp = 220mm

nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa

Đối với nhịp biên:

= - Đối vớin hịp giữa:

L0 = L2 - bdc = 6300- 300 =6000 mm

g1 = gs x L1

= 3,2 x 2,1 = 6,72 kN/mTổng tĩnh tải:

gdp = g0 + g1 = 2,36 + 6,72 = 9,1 kN/m

3.2.2 Hoạt tải

Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào

pdp = ps x L1 = 7,2 x 2,1 = 15,1 kN/m3.2.3 Tổng tải

Tải trọng tổng cộng

qdp = gdp + pdp = 9.1 +15.1 = 24.2 kN/m3.3 Xác định nội lực

3.3.1 Biểu đồ bao mômen

Tỉ số Tung độ tại các tiết diện của biểu đồ bao mômen tính theo công thức sau:

M = β x qdp x L02 (đối với nhịp biên L0 = Lob)

β, k - hệ số tra phụ lục 8

Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 4

Mômen âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:

x1 = k x L0b = 0.24 x 6.09 = 1.461 mMômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:

Đối với nhịp biên:

x2 = 0.15 x L0b = 0.15 x 6.09 = 0.913 mĐối với nhịp giữa:

x3 = 0.15 x L0 = 0.15 x 6.0 = 0.9 mMômen dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:

x4 = 0.425 x L0b = 0.425 x 6.09 = 2.588 m

Bảng 1: tính toán hình bao mômen của dầm phụ

Nhịp

Tiết diện Lo

(m)

QdpLo2(kNm)

Hình 4: Sơ đồ tính toán và nội lực trong dầm phụ

b) Biểu đồ bao mômen; c) Biểu đồ bao nội cắt

3.4 Tính toán cốt thép

Bê tông cấp độ bền B15 có Rb=8,5 MPa ,Rbt=0,75 MPa ; Cốt thép dọcnhóm CII có Rs=280 MPa, Rsc=280 MPa;Cốt đai nhóm CI có Rsw=175 MPa

3.4.1 Cốt dọc

a) Tại tiết diện ở gối

Tính theo tiết diện chữ nhật b = 200mm, h = 500 mm

Giả thiết a = 45 Khi đó chiều cao làm việc của tiết diện là:

h0 = h – a = 500 – 45 = 455 (mm) b) Tại tiết diện ở nhịp

Tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng nén

Bề dày bản hf = hb = 70 (mm)

Ở nhịp biên, mômen lớn, có khả năng dùng nhiều thanh cốt thép, dự

kiến chọn a = 45 (mm), khi đó h0 = 455 (mm) với M = 117,7 (kNm)

Độ vươn của cánh Sf lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các giá trị

sau:

- Một nửa khoảng cách hai mép trong của dầm: Sf 0,5.2,2=1,1 (m)

- Một phần sáu nhịp tính toán của dầm: Sf (m)

- hf =70 (mm) > 0,2h = 0,2.70 = 14(mm)

suy ra Sf= 420

bf’ = 200 + 2.420 = 1040 (cm)

Tiết diện (kNm)M α m ξ (mmAs2 )

µ (%)

Tính cốt đai cho tiết diện bên trai gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 88,4

Kiểm tra điều kiện tính toán:

- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bôrí có diện tích As

- Chọn chiều dày lớp betong bảo vệ cốt thép dọc ao = 25mm ;khoảng cách thông thủy giữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm t =30 mm

- Xác định ath => hoth = hdp - ath

- Tính khả năng chịu lực theo các công thức bảng 6

Bảng 6: tính khả năng chịu lực của dầm phụ

Tiết diện Cốt thép A s

(mm 2 )

a th

(mm )

h oth

(mm )

(kNm )

ΔM (% ) Nhịp biên

45 45

455 455

0,04 4 0,02 8

0,04 4 0,02 7

80,5 49,4

40 30

460 470

0,19 0,15

0,17 0,14

61,1 52,5

40 30 30

470 470 470

0,19 0,15 0,03 9

0,17 0,14 0,03 8

61,1 52,5 14,2

45 30 30

455 470 470

0,03 0,02 1 0,01 3

0,02 9 0,02 0,01 2

53 39 23,4

45 45 45

455 455 455

0,19 0,15 0,07

0,17 0,14 0,06

59,8 49,3 21,1

45 40

455 460

0,02 9 0,21

0,02 8 0,02

52,3 37,4

-7

3.5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

- Vị trí tiết diên cắt lý thuyết, x, được xác định theo tam giác đồng dạng

- Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao momen

Bảng 7 Xác định vị trí cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

3.5.3 Xác định đoạn kéo dài W

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

W = + 5d ≥ 20dTrong đó: Q - lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao momen;

Qs,inc - khả năng chịu cắt của côt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc, mọi cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Qs,inc = 0;

qsw - khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyêt,

qsw = ;

trong đoạn dầm có cốt đai d6a150 thì:

qsw= trong đoạn dầm có cốt đai d6a300 thì:

qsw= Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 8

Bảng 8 xác định doạn kéo dài W của dầm phụ

(kN/m) (mm)Wtính (mm)20d (mm)Wchọn

nhip 3 bên trái

(bên phải lấy đối

4 DẦM CHÍNH

4.1 Sơ đồ tính

Dầm chính dược tính theo sơ đồ đàn hồi,xem như 1 dầm liên tục co 4 nhip tựa lên tường biên và các cột

Cdc - đoạn dầm chính kê lên tường, chọn Cdc = 340 mm

Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục dến trục, cụ thể như sau:

L = 3L1 = 3x 2100 = 6300 mm4.2 Xác định tải trọng

Tải trọng từ bản sàn chuyền lên dầm phụ rối từ dầm phụ chuyền lên dầmchính dưới dạng lực tấp trung

4.2.1.Tĩnh tải

Trọng lượng bnr thân dầm chính:

G0 = ˠf,g x ˠbt x bdc x So = 1,1 x 25 x 3,3 x ((0,7 - 0,07) x 2,1 - (0,5 - 0,07) x 0,2) = 10 kN

Từ dầm phụ truyền lên:

G1 = gdp x L2 = 9,1 x 6,3 = 57,4 kNTĩnh tải tính toán:

G = G0 x G1 = 10 + 57,4 = 67,4 kN4.2.2 Hoạt tải

Từ dầm phụ truyền lên :

P = pdp x L2 = 15,1 x 6,3 = 95,1 kN4.3 Xác định nội lực

4.3.1 Biểu đồ bao momen9

4.3.1.1 Các trường hợp đặt tải

Sơ đồ dầm chính đối xứng

4.3.1.2 Xác định biểu đồ momen cho tunhwf trường hợp tải

Tung độ của biểu đồ momen tại tiết diện bất kì đươc tính theo công thức

MG = α x G x L = α x 67,4 x 6,3 = α x 424,62

Mpi = α x P x L = α x 95,1 x 6,3 = α x 599,13

α - hệ số tra phụ lục 9

Do tính chât đối xứng, nên chỉ cần tính cho 2 nhịp.kết quả tính theo biểu đồmomencho từng trường hợp tải được trình bày trong bảng 9

Sơ đồ Tiết diện

g

0.244103.6

0.15666.2

-0.267-113.3

0.06728.4

0.06728.4

-0.267-113.3

p1

0.289173.1

0.244146.2

-0.133-79.7

-0.133-79.7

0.244146.2

0.289173.1

p2

-0.044-26.3

-0.089-53.3

-0.133-79.7

0.200119.8

0.200119.8

-0.133-79.7

Hình 14 Biểu đồ momen của từng trường hợp tải(kNm)

4.3.1.3 Xác định biểu đồ bao momen

Bảng 10 Xác định tung độ biểu đồ momen thành

phần và biểu đồ bao momen

Hình 15 Các biểu đồ momen thành phần và biểu đồ

bao momen(kNm)

Giả thiết a=50mm, h0=700-50=650mm

Độ vươn của cánh Sf lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các trị số sau

Một nửa khoảng cách thông thủy giữa các dầm chính cạnh nhau:

0,5(L2 - bdc)

=0,5.(6.3 - 0.3) =3 m

6 x hf = 6x 0.07 = 0.42 m Vậy Sfmin(1.05;3;0.42)=0.42m

Chọn Sf=420 mm

Bề rộng cánh bf=b+2Sf=300+2.420=1140mm

Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5hf)

=8.5 x 1140 x 70 x (650-0,5.70)=410 KNmVậy Mmax <Mf=, vậy trục trung hòa đi qua cánh

Tính theo tiết diện hình chữ nhật b= bf=1140 mm, h=700mm, a=50mm,

h0=650mm

(kNm)

(mm2)

µ(%)

7

2d22+2d25

1741nhịp 2( 1140x700) 174.8 0.03

6

0.036

7

2d25+1d22

1361

2

0.085

14.4.2 Cốt ngang

Bên phải gối A dầm có lực cắt QAP=131.7 KN

Bên trái gối B dầm có lực cắt QBt=192.9 KN

Bên phải gối B dầm có lực cắt QBP=183.2 KN

Tính với lưc cắt QAP=246,69 KN.Trong đoạn này chỉ bố trí cốt đai không

Khoảng cách giữa các lớp cốt đai:

Theo cấu tạo ,với dầm cao h=800mm>450mm

sctmin(h/3,500)=min(233;500)=233mm

Vậy chọn khoảng cách giữa các cốt đai là:

Chọn s=200mm bố trí trong đoạn L1 = 2100 gần gối tựa

Bố trí thép đai cho đoạn giữa nhịp:

sctmin(3h/4,500)=min(525;500)chọn s= 450 mm bố trí trong đoạn L1 giứa dầmVậy lực phân bố mà cốt đai phải chịu được tính theo công thức:

qsw=

4.5 Biểu đồ vật liệu

4.5.1 tính khả năng chịu lực của tiết diện

Trình tự

- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

- Chọn chiều đay lớp betong bảo vệ cốt thép dọc anhip = 25mm va agối=40mm; khoản cách thông thủy giữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm t =30mm

- Xác định ath => hoth = h - ath

- Tính khả năng chịu lực theo công thức bang 14

Bảng 14 tính khả năng chịu lực của dầm chính

(mm2)

ath(mm)

h0th(mm)

(kNm)

-5.6Gối B

(300x700)

2d22+2d25

4

-1.1nhịp 2

(1140x700)

2d25+1d22

III.8.4.cốt thép cấu tạo

Cốt thép số 10 là 216 cốt thép này được sử dụng làm cốt giá ở nhịpbiên trong đoạn không có momen âm

Diện tích cốt thép là 400mm2 không nhỏ hơn

0,1%b.h=0,1%.30.73=2,19cm

I Tổng hợp số liệu

II IV.1 Thống kê thép

IV.2 Phân loại thép cho sàn

IV.3 Phân loại thép cho sàn

Chú thích: V1 thể tích phần sườn của dầm, tính với chiều cao ( h- hb) Dùng V1 để tính Vs.

V2 : Thể tích dầm tính với tiết diện bxh Dùng V2 để tính hàm lượng thép trong dầm

Trọng lượng thép tính trên 1m2 diện tích mặt sàn 11,8 Kg