Đồ án bê tông cốt thép 1 Đại Học Bách Khoa

Bài làm đồ án bê tông cốt thép 1 điển hình của Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, phân tích sơ bộ tiết diện sàn dân dụng, phân tích tải trọng tác động, tính toán và phân tích nội lực từng thành phần cấu kiện, cơ sở chọn giá trị nội lực và quy trình chi tiết tính toán, thiết kế kết cấu.

Trang 1

ĐOÀN VĂN HIỂN – XD11DD01 1

BẢNG THEO DÕI THỰC HIỆN ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT1

(Học kỳ II - năm học 2013-2014)

Sinh viên thực hiện: ĐOÀN VĂN HIỂN MSSV: 81101155

Giáo viên hướng dẫn: ĐOÀN NGỌC TỊNH NGHIÊM

Trang 2

PHẦN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU

Trang 3

5 Số liệu tính toán

Bê tông B15 có: Rb =8.5MPa ; Rbt =0.75 MPa , Eb =23.103MPa

Cốt thép AI có: Rs = Rsc = 225MPa ; Rsw = 175MPa ;Es = 21.104MPa

Cốt thép AII có: Rs = Rsc = 280MPa ; Rsw = 225MPa

Với: + D là hệ số phụ thuộc tải trọng chọn D = 1

+ m là hệ số phụ thuộc vào loại bản chọn m = 30

+ hmin =60mm đối với sàn của nhà công nghiệp

Chọn chiều dày bản hb là bội số của 10 vậy ta có:

Trang 4

3 Sơ đồ tính và nhịp tính toán của bản

Cắt theo phương cạnh ngắn một dải có bề rộng b = 1m xem bản như một dầm liên

tục nhiều nhịp với gối tựa là các dầm phụ

Tính toán bản theo sơ đồ có xét đến biến dạng dẻo

- Sơ đồ tính của bản:

- Nhịp tính toán của bản được xác định như sau:

Nhịp tính toán của nhịp biên:

L0b = L1 – 1.5bdp = 2300 – 1.5×200 = 2000mm

Nhịp tính toán của các nhịp giữa:

Trang 5

Trang 6

Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có bề rộng b = 1m:

Trang 7

2 0

trong đó μhợp lý = (0.3%-0.9%)

 Theo đó kết quả tính toán được trình bày ở bảng sau

Trang 8

1 ,

2 ,

L A

Trang 9

Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa

Đối với nhịp giữa: L0 = L2 – bdc = 5700 – 300 = 5400 (mm)

Đối với nhịp biên: L0b= L2 – 3

2 bdc = 5700 – 3 300

2  = 5250 (mm)

2 Xác định tải trọng

Trang 10

Đối với nhịp giữa: M= βpdp L2

Ở nhịp biên momen âm triệt tiêu ở tiết diện cách mép gối tựa thứ 2 một đoạn :

Trang 11

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau

Nhánh âm

β2

Nhánh dương (KNm)

Nhánh âm (KNm)

Trang 12

4 Tính toán cốt thép

Bê tông cấp độ bền chịu nén B15 có: Rb = 8.5Mpa ; Rbt = 0.75Mpa

Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại AII: Rs = 280Mpa

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

a Tính toán cốt thép dọc:

i Tại tiết diện ở nhịp Tương ứng với giá trị momen dương , bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán và tiết diện chữa T

2 200 2 480 1160 ( )

b  b  S     mm Kích thước tiết diện chữ T có:

h f  h b 80 (mm)

b f  1160 (mm) Xác định vị trí trục trung hòa:

Giả thiết a= 35mm => h0 = h – a = 450  35  415 (mm)

0

1 ( ) 8500 1.16 0.08 (0.415 0.08) 295.8 ( )

Trang 13

Nên trục trung hòa đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật:

(b f h dp)  (1160 450) (  mm)

Tính:

2 0

Tiết diện

M (KNm) αm ξ As(cm2) µ(%) Chọn cốt thép

Chọn As(cm2)

Nhịp biên

94.66 0.056 0.058 8.48 1.02 3 14   2 16  8.64

Nhịp giữa

68.78 0.041 0.042 6.14 0.74 4 14  6.16

Gối thứ 2

78.69 0.269 0.320 8.06 0.97 3 14   2 16  8.64

Trang 14

Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Trang 15

1

3

1 1 0.01 8.5 0.915 0.3 0.3 1.086 0.915 8.5 10 200 415 210.31 ( )

Vậy dầm không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính gây ra

Cốt thép đai ở trên đoạn giữa nhịp dầm L/2

a Tính khả năng chịu lực của tiết diện

Tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

Chọn chiều dài lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc a0 : a0 = 25 (mm)

Trang 16

Khoảng cách thông thủy giữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm: t = 25 (mm)

Xác định abt : h0 = hdp – a bt

Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau

2 0 0

∆M (%)

Nhịp

biên(1160

x450)

3 14   2 16  8.64 47 403 0.061 0.06 96.08 1.5% Cắt 2 14  , còn

1 14   2 16  5.56 33 417 0.038 0.037 63.69 Cắt 1 14  còn

Nhịp giữa

4 14  6.16 32 418 0.042 0.041 70.59 2.63% Cắt 2 14  còn

Trang 17

b Xác định tiết diện cắt lý thuyết

Vị trí 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

c Xác định đoạn kéo dài bên W

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức

Q là lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết giá trị Q lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao momen

Qs,inc là khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt cốt dọc (cốt xiên đi qua tiết diện cắt lý thuyết)

Trang 18

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

Trang 19

d Kiểm tra đoạn neo cốt thép vào gối tựa

Ở nhịp biên bố trí 3Ф14+2Ф16 có As = 8.64cm2 ,neo vào gốc tựa 2Ф16 có

Tính toán tương tự, cốt thép nhịp giữa cũng thỏa điều kiện trên

Theo yêu cầu cấu tạo thì đoạn neo vào gối biên ( hay gối tự do ) không được nhỏ hơn 10d và vào các gối giữa không được nhỏ hơn 20d

Trang 20

Đối với nhịp biên: 0 3 1 3 2300 300 6750 ( )

c b

3.1 vẽ biểu đồ bao mômen

a xác định biểu đồ mômen cho từng trường hợp tải

Tung độ của của biểu đồ mô men tại tiết diện bất kỳ của từng trường hợp đặt tải được xác định theo công thức:

Trang 21

MG     G L L0( 0b)

MPi     P L L0( 0b)

Do tính chất đối xứng nên chỉ cần tính cho 2 nhịp

Trang 22

Trang 23

Trong các sơ đồ d, e, f và g bảng tra không cho các trị số  tại một số tiết

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

Trang 24

Xác định biểu đồ bao mômen:

Mômen Tiết diện

Trang 25

a Xác định biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải:

Ta có mối quan hệ giữa mô men và lực cắt: “đạo hàm của mô men chính là

lực cắt vậy ta có M Qtg

Trang 26

Xét hai tiết diện a và b cách nhau một đoạn x, chênh lệch mô men của hai

tiết diện là   M Ma  Mb Do đó lực cắt giữa hai tiết diện đó là

Trang 27

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15 có: Rb  8.5 MPa ; Rbt  0.75 MPa

Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại AII có: Rs  280 MPa

Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại AI có: Rsw  175 MPa

Trang 28

a Tại tiết diện ở giữa nhịp:

Tương ứng với giá trị mô men dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính

toán là tiết diện chữ T

Trang 29

Nhận xét: ta thấy M M f nên trục trung hòa đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật có kích thước:

b Tại tiết diện gốc:

Tương ứng với giá trị mô men âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chứ nhật có kích thước:

Trang 30

Giả thiết a goi 80 (mm)  h0 h dca goi 750 80 670 (  mm)

Kết quả tính cốt thép dọc của dầm chính như sau:

Trang 31

Khả năng chịu cắt của cốt đai:

w

175 2 50.3

88.03 ( / ) 200

Trang 32

 Q QA, C  Qbsw: vậy không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối A, C

và bên phải gối B, nếu có cốt xiên chỉ là do uốn cốt dọc ở dưới nhịp lên

để chịu mô men trên gối

Q B trva Q B ph Q bsw: cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối B

Xác định bước cốt đai lớn nhất cho phép:

Diện tích các lớp cốt xiên được xác định như sau:

Bên trái gối B:

, w

Trang 33

Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn  8số nhánh cốt đai n với:

h x

a Tính khả năng chịu lực của tiết diện

Chọn bề dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc là: 0,

Trang 34

2 0 0

Tiết diện Cốt thép

sA

2

( cm )

bta

Nhịp biên

(1260x

750)

4 22   2 25  25.03 54 696 0.094 0.090 464.85 9.05 uốn 2 22  còn

Trang 35

Tiết diện Cốt thép

sA

2

( cm )

bta

b Xác định tiết diên cắt lý thuyết:

Vị trí tiết diện cắt lý thuyết đươc xác định theo tam giác đồng dạng

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

mômen

Trang 36

c Xác định đoạn kéo dài W:

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

Qs,inc là khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt cốt dọc (cốt

xiên đi qua tiết diện cắt lý thuyết)

Kết quả tính các đoạn W được trình bày tóm tắt trong bảng sau:

Tiết diện Thanh

thép

Q (kNm)

,inc 2

( )

s

A cm

Gối B bên trái 2 22  298.51 7.6 120.91 88.03 780 440 800

Gối B bên phải 2 22  277.37 0 0 88.03 684 440 700

Gối B bên phải 2 22  85.93 0 0 88.03 500 440 500

Gối C bên trái

(bên phải lấy

đối xứng)

2 22  251.06 0 0 88.03 1251 440 1300

Trang 37

d Kiểm tra về neo và nối cốt thép:

Nhip bản bố trí 4 22   2 25  có A s 25.03 (cm2) , neo vào gốc 2 25  có

29.82 ( )

s

A  cm phải thỏa điều kiện:

2 ,

s

A  cm phải thỏa điều kiện:

2 ,

e Kiểm tra về uốn cốt thép:

Bên trái gối B, uốn thanh số 2(2 22)  và số 3(2 22)  để chịu momen và lực cắt

*Uốn từ nhịp lên gối B

Trang 38

+ Thanh thép số 3(2 22)  : xét phía mô men dương

Tiết diện trước có [M]tdt  464.85 (kNm) (4 22 2 25)  

Tiết diện sau có [M]tdt  336.67 (kNm) (2 22 2 25)  

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn:

Tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn: 2300  204  2096 (mm)

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn:

2550  570  3120 (mm)  2096 (mm)

Như vậy, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn:

3120  2096  1024 (mm)

+ thanh thép số 22 22 :

Trang 39

Tiết diện sau có [M]tdt  192.24 (kNm) (2 25)

Trang 40

Tiết diện trước có[M]tdt  451.21 (kNm) (6 22 2 25)  

Trên nhánh mô men âm, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách tiết

diện trước một đoạn: 275 ( ) 451.21 369.05 ( )

298.51

(298.51 kN là độ dốc của biểu đồ mômen tương ứng)

Trang 41

Trên nhánh mô men âm, theo tam giác đồng dạng, tiết diện trước cách gối

tựa một đoạn: 688 ( ) 487.59 282.10 1000 ( )

298.51

(298.51 kN là độ dốc của biểu đồ mômem tương ứng)

Trên nhánh mô men âm, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách gối tựa

Trang 42

1 250 ( ) ; 2 300 ( ) ; 3 350 ( ) < max=507.43 ( )

*Bên phải gối B, uốn thanh thép số 6(1 22)  thanh thép số 7(1 22)  để chịu mômen:

+ uốn từ gối B xuống nhịp 2: xét phía mômen âm:

(277.37 kN là độ dốc của biểu đồ mômen tương ứng)

Trên nhánh mô men âm, theo tam giác đồng dạng, tiết sau cách tiết diện trước một đoạn:

Trang 43

Điểm kết thúc uốn tiết diện trước một đoạn:

630  419  1049 (mm)  253 (mm)

Như vậy điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn: 1049  253  796 (mm)

+ Uốn từ nhịp 2 lên gối B: xét phía mô men dương

Trang 44

Tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn: 2300  289  2589 (mm)

+ Uốn từ nhịp 2 lên gối C: xét phía mô men dương

Trang 45

(213 kN là độ dốc của biểu đồ mômen tương ứng)

Tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn: 2300  482  2782 (mm)

3370  680  4050 (mm)  2782 (mm)

Như vậy, điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết sau một đoạn: 4050  2782  1268 (mm)

+ Uốn từ gối C xuống nhịp 2: xét phía mô men âm

Trang 46

680  462  1142 (mm)  370 (mm)

Như vậy, điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết sau một đoạn: 1142  370  772 (mm)

Định dạng
Số trang	46
Dung lượng	1,16 MB