đồ án bê tông cốt thép

Sơ đồ tính Cắt một dải bản rộng b1=1m vuông góc với dầm phụ và xem dải bản Làmviệc như một dầm Liên tục nhiều nhip.gối tựa Là tường biên và các dầm phụ.hình3 Chọn tường chịu Lực có chi

THIẾT KẾ SÀN SƯỜN

I Số Liệu

1 Sơ đồ sàn:

Kích thớc giữa trục tờng và trục dầm: L1=2.2 m L2=6.6 m

Tờng chịu Lực có chiều dày bt = 0.34 m

Cốt thộpSàn

d ≤ 10(MPa)

Cốt đai

d ≤ 10(MPa)

Cốt dọc

d ≤12(MPa)

HÌNH

Abcd

Xác định sơ bộ chiều dày bản: hb=

Chọn m = 30 cho bản Liên tục Lấy D = 1

hb=

chọn hb= 80 (mm)Xác định sơ bộ kích thước của dầm phụ:

Ldp = L2 = 6.6 m = 6600 mm ( chưa phải nhịp tính toán)

hdp== ( 550413) 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 = Ldc = 6600 = 825  550 mmchọn hdc = 700 mm

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

Vậy chọn kích thước của dầm chính ( bxh ) = (300x700) mm

2.3 Sơ đồ tính

Cắt một dải bản rộng b1=1m vuông góc với dầm phụ và xem dải bản Làmviệc như một dầm Liên tục nhiều nhip.gối tựa Là tường biên và các dầm phụ.(hình3)

Chọn tường chịu Lực có chiều dày 0.34m

Nhịp giữa: nhịp tính toán Lg Lấy bằng khoảng cách giữa 2 mép dầm phụ

Hình 3 : sơ đồ xác định nhịp tính toán của bản

Cb - đoạn bản kê tường chon Cb = 120 mm

Tĩnh tải được tính toán và ghi trong bảng sau:

Bảng 2 Tĩnh tải tác dụng Lên sàn

Lớp cấu tạo

Chiềudày(mm)

TrọngLượng riêng(kN/m3)

Trịtiêu chuẩn(kN/m2)

Hệ số độtin cậy(n)

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15: Rb = 8.5 Mpa

5 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

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

Từ các giá trị mômen ở nhịp và gối giải thiết a = 15 cm tính cốt thép theo cáccông thức sau :

ho = hb - a = 80 – 15 = 65 ( mm)

Gối ở biên và nhịp biên :

= ≤ αpL = 0.37: tính nội Lực theo sơ đồ khớp dẻo tra bảng được ξ hoặc tính

từ : = 1-

As = khoảng cách cốt thép: a = ( với A1 = )

(mm2/m)

µ(%)

Chọn cốt thépd

(mm)

a(mm)

Asc

(mm2/m)Nhịp biên

Gối 2

Nhịpgiữa.gối giữa

3.63.612.5

0.10.10.007

0.1050.1060.007

257.8258172

0.40.40.26

6/86/86

150150150

262262189

*cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:

Hình 5 Vùng giảm cốt thép

7 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

6a400 8 6a400 9

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

= 6600- 300 =6300 mm

9 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

g1 = gs x L1

= 3,926 x 2,2 = 8,64 kN/mTổng tĩnh tải:

Tải trọng tổng cộng

qdp = gdp + pdp = 10,94 +13,2 = 24,14 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, k= 0,214

Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 4,

Mômen âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:

x1 = k x L0b = 0,214 x 6,39 = 1,367 mMômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:

Đối với nhịp biên:

x2 = 0,15 x L0b = 0,15 x 6,09 = 0,959 mĐối với nhịp giữa:

x3 = 0,15 x L0 = 0,15 x 6,0 = 0,945 m

10 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

Mômen dương Lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:

x4 = 0,425 x L0b = 0,425 x 6,09 = 2,716 m

11 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

Bảng 1: tính toán hình bao mômen của dầm phụ

Hình 9 : biểu đồ bao nội lực của dầm phụ

12 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

3,4, Tính toán cốt thép

Bê tông cấp độ bền B15 có Rb=8,5 MPa ,Rbt=0,75 MPa

Cốt thép dọc nhóm 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 = 80 (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:

6 x hf = 6 x 80 = 480 mmsuy ra Sf= 480

Chọn cốt thép Chọn Asc

Nhịp biên (1160x500) 89,7 0,044 0,045 721 0,8 2d16+3d12 741 Gối 2 (200x500) 70,5 0,2 0,225 553 0,6 2d16+2d12 628 Nhịp 2 (1160x500) 60 0,029 0,029 465 0,5 2d16+1d12 515,1Gối 3 (200x500) 60 0,17 0,198 519 0,6 2d16+1d12 515,

1

3,4,2, Cốt ngang

Tính cốt đai cho tiết diện bên trai gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 92,6 kN

Kiểm tra điều kiện tính toán:

=>Q > φb3(1+φf + φn)ˠbRbtbho = 0,6 x 0,75,103 x 0,2 x 0,455

= 41 kN

=>bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu lực cắt,

Chọn cốt đai d6(Asw = 28 mm2),số nhánh cốt đai n=2,

Xác định bước cốt đai:

13 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

Sct=150mmĐoạn giữa dầm

- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí 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 )

Nhịp biên

(1160x500)

2d16+3d12 Căt 3d12, Còn 2d16 Cắt 1d16 còn 1d16

741 402 201,1

46 33 33

454 467 467

0,046 0,024 0,012

0,045 0,024 0,012

90,5 51,9 25,8

628 402 201,1

32 33 33

468 467 467

0,22 0,132 0,067

0,2 0,132 0,067

74,5 48,9 24,8

0,1

Gối 2

bên phải

2d16+2d12 Cắt 2d16,còn 2d12 Cắt 1d12, còn 1d12

628 226 113,1

32 49 49

468 451 451

0,22 0,083 0,04

0,2 0,079 0,03

74,5 27,3 140,3

0,1

Nhip 2

(1040x500)

2d16+1d12 Cắt 1d12, còn 1d16+1d12 Cắt 1d12,còn 1d16

515,1 402 201,1

32 33 33

468 467 467

0,031 0,024 0,012

0,03 0,024 0,012

65 51,9 25,8

0,1

14 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

Gối 3

bên trái

(200x500)

2d16+1d12 Cắt 1d12,còn 2d16 Cắt 1d16,còn 1d16

515,1 402 201,1

32 33 33

468 467 467

0,18 0,14 0,071

0,164 0,13 0,067

61 48,2 24,8

0,1

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

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

Bảng 8, xác định doạn kéo dài W của dầm phụ

Tiết diện Thanh thép (kN)Q (kN/m)qsw (mm)Wtính (mm)20d (mm)Wchọn

Nhịp biên bên trái

2,3 (2d12) 50 65 367 240 3704

(1d16) 50 65 346 320 350Nhịp biên bên phải

2,3 (2d12) 42,5 33 575 240 5804

(1d16) 42,5 33 556 320 560Gối 2

bên trái

6 (1d16) 51,5 65 397 320 400Gối 2

bên phải

4 (2d12)

38,4 65 296 240 300

18 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

6 (1d16) 10,2 65 143 320 320Nhịp 2

bên trái (bên phải lấy đối

xứng)

9 (1d12) 30,4 33 428 240 4308

(1d16) 30,4 65 267 320 320

Gối 3 bên trái

11 (1d12) 34,7 65 273 240 28012

(1d16) 34,7 65 293 320 320Kết quả bố trí cốt thép và biểu đồ vật liệu của dầm phụ thể hiện trên hinh 11

51,9 (2d16)

25,8 (1d16)

51,9

(2d16+1d12)

51,9 (2d16)

25,8 (1d16)

10,3 (1d12)

27,3 (2d12)

24,8 (1d16)

48,2 (2d16)

61 (2d16+1d12)

74,5 (2d16+2d12) 25,8

(1d16) 25,8

1 4

6

1 8

9 2

1d16 1d16

1d12

1d16

1d12

1d16 1d16

9920

6800

900 1800

3780 6840

3140

2d12 1260

2d12

2d12 1d12

1d12 1d12

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

PG

PG

PG

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:

Từ dầm phụ truyền lên:

G1 = gdp x L2 = 10,94 x 6,6 = 72,2 kNTĩnh tải tính toán:

G = G0 x G1 = 11,52 + 72,2= 83,7 kN

4,2,2 Hoạt tải

Từ dầm phụ truyền lên :

P = pdp x L2 = 13,2 x 6,6 = 87,12 kN4,3, Xác định nội lực

4,3,1, Biểu đồ bao momen 9

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 từng trường hợp tải

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

0,15686,2

-0,267-147,5

0,06737

0,06737

-0,267-147,5

p1

0,289166,2

0,244140,3

-0,133-76,5

-0,089-51,2

-0,133-76,5

0,200114,9

0,200114,9 0

21 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

phải tính nội suy theo phương pháp cơ học kết cấu,

b)

M4 = 76,5/2 = 38,25 kNm

76,5 76,5

M4 M3

M1 = 25,3/3 = 8,5 kNm M2 = 2 x 25,3/3 = 16,8 kNm

M2

M1

M3 = 2 x (25,3 + 102,3)/3 -102,3 = -17,2 kNmM2 = (25,3 + 102,3)/3 - 102,3 = 59,8 kNmM4

M3

23 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

140,3 166,2

25,3

17,2

Hình 15 , Biểu đồ momen của từng trường hợp tải (kNm)

24 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

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

150,3 258,5

Hình 17.Các biểu đồ mômen thành phần và biểu đồ bao mômen (kNm)

Hình 18 Biểu đồ lực cắt của từng trường hợp tải (kN)

28 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

130,9 49,81

18,4 48

102,3 199,3

74,4 190,8

Hình 19 Biểu đồ bao lực cắt (kN) 4.4 Tính côt thép

Bê tông cấp độ bền B15 có Rb=8.5 MPa

Cốt thép CII có Rs=Rsc= 280 MPa

thép dọc CI: Rsw = 175 MPa

4.4.1 Cốt dọc

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

Tính theo tiết diện hình chữ nhật b= bf=126mm, h=700mm, a=80mm h0=620mm

(kNm)

(mm2)

µ(%

)

chọn thépchọn Asc

5

29 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

Gối 2 (300x700) 297,3 0.3 0.37 1890 0.9 6d2

0

1885nhịp 2( 1260x700) 151,9 0.03

7

0.038

1248 0.1 4d2

0

12574.4.2 Cốt ngang

Bên phải gối A dầm có lực cắt QAP=130,9kN

Bên trái gối B dầm có lực cắt QBt=119,3 KN

Bên phải gối B dầm có lực cắt QBP=190,8 KN

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

Khoảng cách giữa các lớp cốt đai:

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

Sct h/3 =700/3 = 233 mm

500mm

Vậy chọn khoảng cách giữa các cốt đai là:

Chọn s=200mm bố trí trong đoạn L1 = 2200 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

(1260x700)

30 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

Gối1bên trái

(300x700)

6d20Cắt4d20,còn 2d20

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 15 Xác định vị trí cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

Gối 1

trái

2,3(3d12)

Gối 1

phải

2,3(3d12)

155,9 (4d20)

286 (6d20)

286 (6d20)

107 (2d20)

107 (2d20)

2d20 7

7300

7300 6800

4

2

4 2d20 3

1

33 Sinh Viên: Vũ Văn Thành

2 3

6

4 4

4

5

Hình 24 bố trí thép và biểu đồ vật liệu của dầm chính

34 Sinh Viên: Vũ Văn Thành