Đồ án: Đồ án môn học Kết cấu bê tông cốt thép số 1 Sàn sườn toàn khối có bản dầm

Đồ án môn học Kết cấu bê tông cốt thép số 1 Sàn sườn toàn khối có bản dầm Sơ đồ sàn: Số liệu tính toán: Bảng 1, Tổ hợp số liệu tính toán: L1 (m) L2 (m) Ptc (kNm2) ?f,p Bề rộng tường t (m) Bêtông B20 (MPa) Cốt thép CI (MPa) Cốt đai CI (MPa) CII(MPa) Cốt dọc CII,CIII (MPa) 2.7 6 15 1,2 0.44 Rb=11.5 Rbt=0.90 ?b=1 Rs=175 Rsw=175 Rsw=225 Rs=280 Rs=365 Các lớp cấu tạo như sau: Gạch lát :?g =10mm; ?g=20kNm3; n= 1,1 Vữa lót : ?v =30mm ; ?v=18kNm3; n= 1,3 Bêtông cốt thép : ?b =hb ; ?bt=25kNm3; n= 1,1 Vữa trát : ?v =15mm; ?v=18kNm3; n= 1,3 Thuyết minh tính toán I. Bản sàn, 1. Phân loại bản sàn: Xét tỉ số 2 cạnh ô bản: nên b?n làm việc như bản loại dầm 2. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn: + Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn: hb = L1 Trong đó L1 = 2700 (mm) hb = = 99 (mm) Chọn hb=110 (mm) + Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ: hdp = = = (300 500) (mm ) ? Chọn hdp = 500 (mm) bdp = (0,3 ? 0,5)hdp = (0,3 0,5) 500 = (150 250) (mm) Chọn bdp = 250 (mm) Vậy kích thước dầm phụ: (250 x 500) (mm); + Xác định sơ bộ kích thước dầm chính: hdc = ? Ldc = ? 3 2700 = (1012.5 ? 540) (mm) Chọn hdc = 900 (mm) bdc = (0,3?0,5)hdc = (0,3 ?0,5) 900 = (270 450 ) (mm) ? Chọn bdc = 400 (mm) Vậy kích thước dầm chính : (400 x900) (mm); 3. Sơ đồ tính Cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải có chiều rộng b=1m, Xem bản như 1 dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tường biên và các dầm phụ. Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa, Đoạn bản kê lên tường là Sb lấy không bé hơn chiều dày hb=110(mm) Nhịp biên: Lb = L1 + = 2700 125 220 + 55 = 2410 (mm); Lb = 2410 (mm) +Nhịp giữa: Lg = L1 bdp = 2700– 250 = 2450 (mm) Lb và Lg chênh lệch nhau : Xác định tải trọng, Tĩnh tải: Xác định trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn, gs=?(?f,i, ?i,?i), Kết quả tính được trình bày trong bảng 2, Lớp cấu tạo Chiều dày ?i(mm) Trọng lượng riêng ?i(kNm3) Trị tiêu chuẩn gsc(kNm2) Hệ số độ tin cậy về tải trọng ?f,i Trị tính toán gs(kNm2) Gạch 10 20 0,20 1,1 0.22 Vữa lát 30 18 0.54 1,3 0.702 Bêtông cốt thép 110 25 2.75 1,1 3.025 Vữa chát 15 18 0.270 1,3 0.351 Tổng cộng 3.76 4.298 Hoạt tải : Hoạt tải tính toán: Pb = ?f,p pc = 1,2.15 =18 (kNm2) Tổng tải : Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có chiều rộng b=1m: qb = gP + pb = 4.298 + 18=22.298 (kNm2) 3. Xác định nội lực, +Mô men lớn nhất ở nhịp biên và gối thứ 2: Mmax b = = + Gối :M= = + ở nhịp giữa và gối giữa: Mmax,min=

Trang 1

Sµn sên BTCT toµn khèi

Bªt«ng B20 (MPa)

Cèt thÐp CI

(MPa)

Cèt ®ai

CI (MPa) CII(MPa)

Cèt däc CII,CIII (MPa)

Trang 2

6 1

L L

nªn bản lµm viÖc nh b¶n lo¹i dÇm

Trang 3

Sàn sờn BTCT toàn khối

2 Chọn sơ bộ kích thớc các bộ phận sàn:

+ Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn:

hb =

35 30

4 1 8 0

.

1 

= 99 (mm)

 Chọn h b =110 (mm) + Xác định sơ bộ kích thớc dầm phụ:

hdp = l 2

20

1 12

bdp = (0,3  0,5)hdp = (0,30,5)500 = (150250) (mm)

 Chọn b dp = 250 (mm) Vậy kích thớc dầm phụ: (250 x 500) (mm);

1

Ldc = 



 8

1

 



 15

Cắt theo phơng cạnh ngắn 1 dải có chiều rộng b=1m, Xem bản nh

1 dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tờng biên và các dầm phụ

Trang 4









Trang 5

250 250

 i (mm)

Trọng lợng riêng  i (kN/

m 3 )

Trị tiêu chuẩn

g s (kN/m 2 )

Hệ số độ tin cậy

về tải trọng f,i

Trị tính toán

l

g b

Trang 6

g

b b

5 11 1 37

Trang 7

Bè trÝ cèt thÐp,

XÐt tØ sè : 4.19 3

298.4

Trang 8

CC

Cốt thép cấu tạo chịu Mômen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm

Lan ≥ 20 Ф => chọn Lan = 200 (mm)

 Bố trí cốt thép cho bản sàn đợc thể hiện trên hình 6

Trang 9

420 420

Ø10a320

Ø10a320 Ø8a300 Ø10a200

Ø8a300 Ø10a165

Ø8a300 Ø8a125

Ø8a250

Ø8a250 Ø8a300

95 95

60

1 7

3

7 4

7

6 5

420 420

Ø10a320

Ø10a320 Ø8a300 Ø10a200

Ø8a300 Ø10a165

Ø8a300 Ø8a160

Ø8a320

Ø8a320 Ø8a300

95 95

m¨t c¾t b-b

Trang 10

ỉ10a200 ỉ8a300

Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo, Sơ đồ tính là dầm liên tục

4 nhịp có các gối tựa là tờng biên và dầm chính, (Hình 7-8)

a : Đoạn gối kê lên tờng lấy: a220 (mm) =>Chọn 220 (mm)

Trang 11

Theo giả thiết và kích thớc dầm chính : bdchdc=400 x 900

440 2

400 6000 2

2 2

2 Tính toán tải trọng tác dụng lên dầm phụ

* Hoạt tải: Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào:

6 , 48 7 2 18

g p  d

Trong đó:

g0 : Trọng lợng bản thân phần sờn của dầm phụ

g0 = n.o.bdp.(hdp-hb) = 1.1.25.0.3.(0.5 - 0.11)

= 2.68 (kN/m)

Trang 12

6 , 48



p

p d

g p

Tung độ của biểu đồ bao mômen tính theo công thức sau:

2

L q

M    dp

( Đối với nhịp biên thì L=Lb; L=Lg)

Kết quả tính toán đợc tóm tắt trong bảng 4,

Bảng 4, Xác định tung độ của biểu đồ bao Mômen của dầm phụ

Nhịp Tiết

diện

L (m)

q dp L 2

(kNm)

Giá trị của  Tung độ cbiểu đồ

M (kNm) max

Trang 13

+ M«men ©m ë nhÞp biªn triÖt tiªu c¸ch mÐp gèi tùa 2 mét ®o¹n lµ:

x1=kL b  0 3002  5 69  1 708 (m )

+ M«men d¬ng triÖt tiªu c¸ch mÐp gèi tùa mét ®o¹n lµ:

§èi víi nhÞp biªn: x2 = 0 15 L b  0 15  5 69  0 8535m,

§èi víi nhÞp gi÷a: x3 = 0 , 15 L g  0 15  5 6  0 84 (m)+ M« men d¬ng lín nhÊt c¸ch gèi tùa biªn 1 ®o¹n lµ:

, 0

Bªn tr¸i gèi thø 2:

3 211 69 5 886 62 6 0 6

, 0

Bªn ph¶i gèi thø 2, bªn tr¸i vµ bªn ph¶i gèi thø 3:

176 6 5 886 62 5 0 5

0

127.7 118.5 36.78

143.13

211.3 176

176

Trang 14

Hình 9 : Biểu đồ hình bao nội lực dầm phụ

4 Tính cốt thép,

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B20,

Rb = 11.5Mpa; Rbt = 0.90 MpaCốt thép dọc của đầm phụ sử dụng loại CII: Rs = 280 Mpa

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

a Cốt dọc :

 Tại tiết diện ở nhịp :

Tơng ứng với giá trị mômen dơng, bản cánh chịu nén, Tiết diệntính toán là tiết diện chữ T,

Xác định Sf

930 1225

2 250 2700 2

110 110 9 9

933 6

5600 6

min 1

0 22 0

f d

b L h b L S

h

Chiều rộng cánh tính toán:

f dp

0 11 2 10 5

.

11

' 5 0 '

h b R

Nhận thấy M< Mf ( Với M ở mọi mặt cắt trên dầm) nên trục trung hoà qua

cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật ( b’f  hdp)=2110500

 Tại tiết diện ở gối:

Tơng ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiêt diện chữ nhật (bdphdp) = 250500 mm,

Hình 10, tiết diện tính cốt thép cho dầm phụ

a) tiết diện ở nhịp; b) tiết diện ở gối

Trang 15

2 0

R

h b R

A . . . 0



min= 0.05≤

h b

b b pl

5 11 1 37

250500 148.144 465 0.2435 0.8581 1340 1.16 418+120 1332NhÞp gi÷a

2110500 127.7 465 0.0233 0.988 1003 0,86 418 1018Gèi 3

250500 127.7 465 0.2099 0.8808 1126 0.978 318+216 1165

Bè trÝ cèt thÐp däc:

+ ë phÝa díi lÊy líp b¶o vÖ b»ng 20 mm,

Trang 16

+ ë phÝa trªn lÊy líp b¶o vÖ b»ng 20 mm,

2Ø20

2Ø18 1Ø20

; 4

t b i

h b R , S

2 0

3 211

465 250 9 , 0 5 , 1

Trang 17

10 27

10 21 3

3 , 28 2

A s w

w



3 , 1 07002 , 1 0018 , 0 78 , 7 5 1

885 , 0 5 , 11 01 , 0 1 1

, 78 465

2

465 250 9 , 0 5 , 1 1

max 2

2 0 4

kN Q

kN C

h b

R b t n b

 Phải tính toán cốt đai chịu cắt cho các đoạn dầm :

Gỉa thiết chọn khoảng cách cốt đai theo cấu tạo:sct =160 mm

160

175 2 24 , 50



S

Rsw Asw

KN/mm

9 109

465 , 0 25 0 10 09 2

q

h b



S

Rsw Asw

23 , 117

465 , 0 25 0 10 09 2

q

h b

R

=> ho<c<2ho  khả năng chịu cắt của cốt đai,bê tông tối thiểu

Qu min = 8 R bt.b.h o.q sw = 8 0 9 10 3 0 25 0 465 2 117 , 23 =213,6 KN >Qmax

 cốt đai đợc đăt là: 8 S150 n=2

c, Kiểm tra neo cốt thép:

Cốt thép ở phía dới sau khi cắt phải đảm bảo số còn lại đợc neo chắc vào gối, Thoả mãn:

S neo

Trang 18







 1451 490 3

Dầm chính đợc tính theo sơ đồ đàn hồi, xem nh 1 dầm liên tục có

5 nhịp tựa lên tờng biên và các cột,

Trang 19

L q

* Xác định biểu đồ mômen cho từng trờng hợp đặt tải :

Tung độ biểu đồ mômen tại tiết diện bất kì của từng trờng hớp đặt tải

Trang 20

P P

P

Hình 14 Các trờng hợp đặt tải của dầm 5 nhịp

Hình 15, Biểu đồ mômen cho từng trờng hợp đặt tải (kNm)

Trang 21

212.244 129.1151

248.502

67.2106 87.55 186.598

108.775 186.598

493.649 487.69

323.589 215.726 107.863

29.918 59.836

89.754

60.624 211.002

440.898 462.943

302.331

201.555 100.777

Trang 22

248.502 67.2106 87.55065 -186.598 108.7751 108.7751

Trang 23

1500 1500

200 200

92.91

139.23

888.1 1001.98

1500 1500

200 200

Hình 17, Xác định mômen mép gốiGối B:

98 1001



64 945 ) 487 , 237 98 , 1001 ( 2700

2500 487

2500 8

* Xác biểu đồ lực cắt cho từng trờng hợp tải

Ta có quan hệ giữa mômen và lựuc cắt: “ Đạo hàm của mômen

chính là lực cắt , Vậy ta có: M = Q = tg” , Vậy ta có: M’ = Q = tg ’ ,

Xét hai tiết diện a và b cách nhau 1 đoạn x, chênh lệch mômen của

2 tiết diện là M = Ma M– 0,11).2,7= 23.463 kN b, Do đó lực cắt giữa 2 tiết diện đó là:

Giua nhip D T

Trang 24

329.28

123.7

Hình 18, Biểu đồ bao lực cắt (kN)

4 Tính cốt thép

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

Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CIII: Rs =365 Mpa

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

a Cốt dọc:

* Tại tiết diện ở nhịp

Tơng ứng với giá trị mômen dơng, bản cánh chịu nén, tiết diện tính

toán là tiết diện chữ T,

400 6000 2

990 9

1350 6

8100 6

3 min

2 1

dc b f

b L h L S

Chọn Sf= 990 mm,

Chiều rộng bản cánh

bf = bdc + 2Sf = 400 + 2.990= 2380Kích thớc tiết diện chữ T (bf =2380; hf =110; b =400; h =900mm)

 Xác định vị trí trục trung hòa:

* Tại tiết diện gối

Tơng ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo

tiết diện chữ nhật bdchdc = 400900 mm

Giả thiết ai = 80mmh0= h a = 800 80= 820 mm– 0,11).2,7= 23.463 kN – 0,11).2,7= 23.463 kN

Trang 25

B¶ng 13, TÝnh cèt thÐp däc cho dÇm chÝnh

TiÕt diÖn (kNm)M  m  A s

(mm 2 )

 (%) ChänChän cèt thÐpA sc h o

(400900) 945.64 0.298 0,817 3797 1.13 2 30

32 3



38.28 820 NhÞp gi÷a

+ë phÝa díi lÊy líp b¶o vÖ b»ng 3cm

+ë phÝa trªn lÊy líp b¶o vÖ b»ng 3,5cm, kho¶ng c¸ch 2 hµng cètthÐp t0=3,2cm

Trang 26

1ỉ28

2ỉ28 2ỉ30

* Xác định bớc đai lớn nhất S max:

Đối với cấu kiện chịu uốn, sử dụng bêtông nặng, bỏ qua ảnh hởngcủa phần cánh tiết diện chữ T, ta có bớc đai lơn nhất cho phép trong các

đoạn dầm xác định, theo lực cắt lớn nhất trong đoạn dầm đang xét đợcxác định theo công thức:

i max

t b i

max

Q

h b R , S

2 0

5

Tính cho bên trái gối 2: Qmax=524.5 kN; h0=855mm

Giả thiết chọn cốt đai theo cấu tạo: S=300

24 , 50 3 175



92 , 87

855 , 0 4 , 0 10 9 , 0 2

.

q

h b R

>2ho

 lấy co= 2ho=2.0.855=1,71 mLực cắt ma bê tông và cốt đai chịu đợc là

QU =Rbt.b.ho + qsw.2ho=0,9.103.0,4.0,855 +87,92.1,71 =458,14 KN<Qmax

=>cốt đai đặt theo cất tạo cha đảm bảo khả năng chịu lực

Giảm khoảng cách cốt đai xuống :S= 200m

24 , 50 3 175



Trang 27

88 , 131

855 , 0 4 , 0 10 9 , 0 2

.

q

h b R

>2ho

 Co=2ho=1,71 mLực cắt ma bê tông và cốt đai chịu đợc là

1

1 G P  

hs = h0  hdp =855-500= 355 mmDùng đai  8 ; n 3thì số lợng đai cần thiết:

8 855

355 1 175 3 , 50 3

10 32 , 377 1

a n

P

sw sw

Chọn m = 8, đặt mỗi bên mép dầm phụ 4 đai trong đoạn h s 355 

Khoảng cách giữa các cốt treo 85,

A R

s s d t b

0

d t

Cắt 2  28

Trang 28

28 1 30

32 

Cắt 2  32 Còn 32 1 , 30

Cắt 2  28 Còn 30 1 30

2   

Cắt 1  30

Bảng xác định đoạn kéo dài W của dầm chính,

Tiết diện Thanh

Keo dai (w)(mm)

Nhịp biên

Bên trái 2  28 329,68 131.88 140 1899 1250 Bênphải 2  28 71,9 87,92 140 3334 1350 Bên trái 1  28 329.68 131,88 140 1329 410 Bênphải 1  28 316.48 131,88 140 1885 1190

Bênphải 1  30 215.26 131.88 150 1958 810 Gối giữa

Bên trái 228 259 131.88 140 1251 980

30

Bênphải 2  28 277.35 131.88 140 1178 1050

Trang 29

30

1  277.35 131.88 150 1730 1050

7, Kiểm tra neo cốt thép

Cốt thép ở phía dới sau khi cắt phải đảm bảo số còn lại đợc neo chắc vào gối, Thoả mãn:

St neo

1 14 ,

 Độ dài đoạn neo cốt thép vào gối là:l an  15 d  15  30  450cm Cốt thép cấu tạo: cốt thép này là cốt thép đợc đặt thêm ở mặt bên trên suốt chiều dài dầm chính,do dầm chinhd cao hơn 700 mm

đặt 2  14 diện tích cốt thép là: 308 mm2 không nhỏ hơn 0,1%bho

=0,1.400.855=342 mm2

Tiêu đề	Đồ án môn học Kết cấu bê tông cốt thép số 1 sàn sườn toàn khối có bản dầm
Tác giả	Phạm Gia Dũng
Người hướng dẫn	ThS. Trịnh Tiến Khương
Trường học	Trường Đại Học Xây Dựng
Chuyên ngành	Kết cấu bê tông cốt thép
Thể loại	Đồ án

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	1,08 MB