Thuyết minh tính toán đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép sàn suờn BTCT toàn khối có bản dầm

TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO SÀN SƯỜN BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI Đề Bài: Thiết kế dầm sàn BTCT đổ toàn khối có sơ đồ mặt bằng như sau:Vậy ta xem bản sàn là bản dầm. Khi tính toán bản sàn cắt một dả

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIÊN TRÚC TP.HCM

KHOA XÂY DỰNG

BO MON KET CAU CONG TRINH

THUYET MINH TINH TOAN

BO AN MON HOC KET CAU BE TONG COT THÉP

SAN SUON BTCT TOAN KHOI CO BAN DAM

GVHD: NGUYEN THANH NGHI SVTH: LUONG TIEN DUNG LỚP : X05A3

MSSV: X050347.

Đề Bài: Thiết kế dầm sàn BTCT đỗ toàn khối có sơ đồ mặt bằng như sau: TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO SÀN SƯỜN

BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI

R, =2000KG/em?

- Thép sàn, dầm phụ, cốt đai: CI + R, = 2000KG/em? R„ = 1600KG/cm” R, =2600KG/cm7

- Thép dầm chính: CII 4 R, = 2600KG/cm?

R„ =2100KG/cmˆ A TINH BAN SAN:

cạn đài là +

* Xét tỷ số: €9!1À 047! — li =19 = 2,1>2

Vay ta xem ban san 18 ban dam Khi tinh to4n ban san cat mét dai ban rong 1m theo phương

vuông góc với dầm phụ và ta tính như 1 dầm liên tục (do nhịp tính toán không chênh lệch nhau

quá 10%)

1.XÁC ĐỊNH SƠ ĐÔ VÀ TÀI TRỌNG TÍNH TOÁN BẢN SÀN:

a Xác định sơ bộ kích thước cho các cấu kiện:

Lat gach Ceramic 6=1,0cm ; y=2000KG/cmZ ; n=1,1 Lớp vữa lót

Đan BTCT

Lớp vữa tô trần

6=2,0cm ; y=1800KG/cm2 ; n=1,2 6=7,0cm ; y=2500KG/cm2 ; n=1,1 6=1,5cm ; y=1800KG/cm ; n=1,1

+ Tĩnh tải: theo cầu tạo sàn ta có bảng tông hợp sau

22 - Gach ceramics 2000 0,01 1,1

- Vũa lót 1800 0,02 1,2 43,2 - Bản BTCT 2500 0,07 1,1 192,5

+ˆ ñ 1728 170 1900 1900

a/ Tính cốt thép: Vì bản sàn được coi như đầm liên tục có tiết diện chữ nhật (100 x 8)

-Chiều cao tính toán của bản: ho = hb— a = 8 — 1,5 = 6,5 cm (Chọn a = 1,5 cm) -Bê tông mác 200,điều kiện hạn chế khi tính theo sơ đồ đẻo là A* Ad = 0,3

- Tính cốt thép theo báng đưới đây:

+tacé:tys6 G =287,4 =334<5 => Doan thing tir mit cét thép mũ đến mép dầm

lay bang 0,33L = 0,33 1750=578 (mm); lấy tròn bằng 600 mm

+ Cốt thép chịu momen âm theo câu tạo: (vị trí dọc theo các gối biên khi bản được chèn cứng vào tường mà chúng ta đã bỏ qua khi tính toán), cần 5ø6 và Fa > 50% Fa max

> Fa = 2,86 0,5 = 1,43 (cm2) chon ¢6 a = 200 (Fa= 1,41 cm2)

la 400n

+ Chọn cốt thép cấu tạo (phân bố):do 2< 1 =1900 =2,1 <3

> F cấu tạo = 20% Fa bién = 0,2 2,86 = 0,57 (cm2);

chọn ¢6a = 300 (Fa=0,94cm2)

B TINH DAM PHU:

Sơ đồ tính: Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhịp, với các gối tựa là dầm chính

* Xót tỷ sô: [Sap = /624 = 2,83; tra bang phụ luc III => k = 0,28

4) Tính biêu đồ bao nội lực:

6 0.018 -0.0343 33787 608 -1159 7 0.058 -0.0147 - 1960 -497 Giữa 0,5L 0.0625 - 2112

c.Biêu đồ bao mômen và lực cắt:

Như vậy tiết diện đã chọn (150x300)mm là hợp lý/

b.Tiết diện chịu mômen âm: coi dầm làm việc theo tiết diện chữ nhật (15x30) cm

- Bề rộng bản cánh là: bc= Pa +2§c = 15 + 2.60 =135 cm; - Giá thiết a = 4cm => ho =h-a=30-4= 26cm

*V1 tri trục trung hòa:

Mc = Rn.bc.hc.(ho — 0,5hc) = 90.135.8.(26 — 0,5.8) = 2138400 kGcm

Ta thay: Mmax = 324300 kGcm < Mc = 2138400 kGcm => Trục trung hòa đi qua nhánh của

tiết diện chữ T; ta tính tiết diện như tiết điện chữ nhật (135 x 30)cm

d.Tính chọn cốt thép: trong bảng dưới đây (BT mac 200: A < Ad =0,3)

Nhip bién 324300 | 0,039 0,980 6,36 212 |6,28 |-1,3 | 0,2 (135x30) +2 16

Q = k1.Rk.b.ho = 0,6 7,5.15.26 = 1755 kG < Qmax = 5627 kG; _ phải tính cốt đai

+ Xét mặt cắt có lực cắt lớn nhất: Qmax = 5627 kG , ho = 26cm

-Chon dai ¢ 6, Fd = 0,283cm2, đai 2 nhánh => n = 2; u = 150mm

1,15.Rk.b.hoz = 1,15.7,5.15.26?

-Chon bước đai u =150 mm, bảo đảm u = min{ap 2; *zax- ; 150} = min{150;155;150}mm R„.n.F; _ 1600.2.0,283

-Lực cắt cốt đai chịu được: q„ = = 60,4 KG/cm

-Kiểm tra điều kiện tính cốt xiên: Q„ =j8R,bh?q„ = 8.7,5.15.267.60,4 = 6062 KG> Qmax =5627 kG; vậy không cần phái đặt cốt xiên cho dầm phụ

8) Tính và vẽ biểu đồ bao vật liệu:

(135x30) 2 2,26 3,1 26.9 0,014 0,993 1,21 Gôi B 3 6,03 3,3 26,7 0,167 0,916 2,95 (30x60) 2 4,02 3,3 26,7 0,112 0,944 2,03 Nhip 1 2 4,27 3,19 2,81 0,026 0,987 226

9.Xác định điểm cắt lý thuyết và đoạn cắt thực tế: (xem chỉ tiết cách tính ở dầm chính)

Ta có bảng tính toán như sau:

3) Tải trọng tác dụng:

- Hoạt tải tập trung: P = Pap ,Ì; = 1824, 4= 7296 kG

-Tĩnh tai:G = dp lz +n,¥ Pac (ae - by ), La = 644 4 +1,1.2500.0,3.(0,6 — 0,08).1,9 = 3391

kG

4) Tinh va vé biéu do bao mémen:

a)Tính biêu đồ mômen cho từng trường hợp chất tải: M = œ.P.L (œ tra bảng theo sơ đồ tải)

2 A

A BC 11894 | 9898 -5947 -5282 | -4616 | -3951 F f F F œ -0,048 | -0,095 | -0,143 | 0,206 | %222 | -0,095 3

PP PP PP œ -0,321 -0,048

af A SP PP B C FY 9448 5034 -13349 4337 8055 | -1996

P Ƒ Í F œ -0,031 | -0,063 | -0,095 -0,286 5

b)Vẽ biểu đồ mômen cho từng trường hợp chất tái trên là: (kGm)

c) Biêu đô bao mômern:

5) Tinh và vẽ biêu đỗ bao lực cat:

a) Tính biêu đồ lực cắt cho từng trường hợp chất tải:

S Tiết diện: Giữa Trái Phải Giữa

? | Sơ đồ chất tải Phải gôi À | nHP | víp | sip | mp | Cac

b) Biéu dé bao luc cat: (kG)

a Tiết diện chịu mômen âm; Ta tính theo tiết diện chữ nhật (30x60)cm

- Xác định mômen tại mép gối B: Theo biểu đồ bao mômen, nhận thấy răng phía bên phải gỗi

B biêu đồ Mmin ít dốc hơn bên trái ,tính mômen mép bên phải sẽ có trị tuyệt đối lớn hơn

b Tiết diện chịu mômen dương: Tính theo tiết diện chữ T quy đối

-Xác định bề rộng cánh tham gia chịu nén:

1

Sc <2° (400 — 30) = 185cm `]

Ta có: Mmax = 1649400 kGcm < Mc = 6389280kGcm —* Trục trung hòa qua cánh

—> Tiết diện được tính như tiết diện chữ nhật (174x60)cm

c) Tính chọn cốt thép: Thép CII Ra = 2600kG/cm2; thể hiện trong bảng sau

Sử dụng bê tông mac 200, tính theo sơ đồ đàn hồi điều kiện hạn chế: AŠ_ Ao = 0,428

Tiê diện |M A= Y= Fa= Chon thép ụ

*Kiểm tra điều kiện tính toán:

Q =ki.Rk.b.ho = 0,6 7,5 30 53 = 7155 kG < Qmax = 13972 kG—> Cần phải tính cốt đai *Xét mặt cắt có lực cắt lớn nhất: Qmax = 13972kG; ho = 60 — 7 = 53cm (mép trái gôi Bì)

PI=P+G= 7296 + 3391 = 10687 kG;

+Cốt treo đặt đưới dạng cốt đai có đường kính phải thỏa mãn diện tích cần thiết:

Ftr = P/Ra = 10687/2000 = 5,3 (cm2) +Dung dai ó8, Fđ = 0,503 cm2; 2 nhanh (n=2)

+86 cét treo can thiét 1a: N=n.Fd = 2.0,

Gôi C 5 12,72 5,32 54,68 0,224 0,888 16,06 (30x60) 4 10,17 5,81 54,19 0,181 0,910 13,04 2 5,09 3,4 56,6 0,087 0,957 7,17 Nhip 4 8,04 3,3 56,7 0,024 0,988 11,74

giữa

(174x60) 2 4,02 3,3 56,7 0,012 0,994 5,89

- Biêu đô bao vật liệu: (thê hiện chỉ ttrên bản vẽ)

11.Xác định điểm cắt lý thuyết và đoạn cắt thực tế:

*Bên trái gối B khi cắt đi 4 thanh ø 18 khả năng chịu lực của 2ø 18 còn lại sẽ là Mtd = 7,17Tm,

theo hình bao mômen thì tiết diện có M = 7,17 (Tm) nằm trong đoạn gần gối ,ở đó có độ dốc của hình

ˆ 2a, 2.80,5 +5.1,8 = 54,48em > 20.3 = 36cm ,lẫy bằng 54,48cm

-Chiều dài từ trục gối B đến điểm cắt thực tế:

L=X4z + l2 = 1,246 + 0,54 = 1,786 m

*Bên trái gối B khi cắt đi 3 thanh ø 18 khả năng chịu lực của 3ø 18 còn lại sẽ là Mtd = 10,5Tm,

theo hình bao mômen thì tiết diện có M = 10,5 (Tm

Tiét diện cách tâm gôi 1 đoạn là: Ã;; = TT = 0,882m

-Doan kéo dai W3: (trong d6 Q lay bang d6 déc biéu dé mémen, gg = 80,5 (KG/cm2);