Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: trần thị nguyên hảo

Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD Trần Thị Nguyên Hảo Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD Trần Thị Nguyên Hảo BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM BỘ MÔN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH o0o THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM Đề số N 1 2 GVHD Trần Thị Nguyên Hảo SVTH Châu Lê Vũ Lớp XD19A2 MSSV 19520100365 TP HCM, ngày 17 tháng 10 năm 2021 I Đầu đề 1 Sơ đồ sàn 2 Kích thước l1 = 1,8 m; l2 = 4,4 m 3 Hoạt tải ptc = 3,5 kNm2, hệ số vượt nhịp 1,2 4 Vật liệu Sử dụng bê tông B20, cốt thép.

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM BỘ MƠN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH -o0o - THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SÀN SƯỜN TỒN KHỐI CĨ BẢN DẦM Đề số: N 1-2 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo SVTH: Châu Lê Vũ Lớp: XD19A2 MSSV: 19520100365 TP.HCM, ngày 17 tháng 10 năm 2021 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo I.Đầu đề 1.Sơ đồ sàn: 2.Kích thước: l1 = 1,8 m; l2 = 4,4 m 3.Hoạt tải: ptc = 3,5 kN/m2, hệ số vượt nhịp 1,2 4.Vật liệu: Sử dụng bê tông B20, cốt thép CI CII 5.Số liệu tính tốn: Bê tơng B20: Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa Cốt thép loại CI: Rs = 225 MPa; Rsw = 175 MPa CII : Rs = 280 MPa ; Rsw = 225 MPa II.TÍNH BẢN 1.Sơ đồ tính – nhịp tính tốn bản: - Xét tỉ số cạnh dài cạnh ngắn ô bản: SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Như vậy, thuộc loại dầm, làm việc phương theo phương cạnh ngắn -Bản sàn: hb Chọn hb = 70 mm Cắt theo phương cạnh ngắn dải rộng b = 1m vng góc với dầm phụ, xem dầm liên tục có gối tựa dầm phụ -Dầm phụ: hdp mm bdp mm Chọn tiết diện dầm phụ bdp hdp = 200 300 mm2 -Dầm chính: hdc = mm bdc = mm Chọn tiết diện dầm bdc hdc = 300 500 mm2 Tính tốn theo sơ đồ biến dạng dẻo Nhịp tính tốn: - Nhịp biên: m Nhịp giữa: m Chọn nhịp tính tốn m Sơ đồ tính: SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 2.Tải trọng tác dụng lên Cấu tạo sàn: + Gạch lát ceramic 10 mm: 20 kN/m3 + Vữa lót vữa tô dày 40 mm: 18 kN/m3 + Đan bê tông cốt thép hb = 70 mm Tĩnh tải: kN/m2 Hoạt tải: kN/m2 Tổng tải: kN/m Xác định nội lực - Nhịp biên, gối 2: kNm Nhịp giữa, gối giữa: kNm p = 4,2 kNm s g = 3,009 kNm s 1,678 1,153 1,153 1,153 1,153 1,153 1,678 Tính cốt thép - Tính tốn cốt thép theo trường hợp cấu kiện chịu uốn, tiết diện hình chữ nhật, tiết diện bh=100070 mm2 SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) Thuyết minh đồ án BTCT1 - GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Giả sử a = 20 mm, với a khoảng cách tử mép chịu kéo ti ết diện đến trọng tâm cốt thép chịu kéo Chiều cao làm việc tiết diện ho = h – a = 70 – 20 = 50 mm Dùng bê tông B20: Rb = 11,5 MPa = 11,5 N/mm2 thép CI: Rs = 225 MPa = 225 N/mm2 Tra bảng  Công thức tính tốn: Điều kiện: Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Kết tính cốt thép bảng sau: Tiết diện M (kNm) Nhịp biên Gối Nhịp Gối 1,678 1,678 1,153 1,153 (mm ) 0,06 0,06 0,04 0,04 0,06 0,06 0,04 0,04 Chọn thép 154 154 115 115 (%) As chọn ( 0,3 0,3 0,2 0,2 157 157 142 142 - Cốt thép cấu tạo: Gối biên đặt Ø6a200 - Cốt thép phân bố: Dùng Ø6a250 Kiểm tra lại điều kiện làm việc: Lấy lớp bảo vệ 10 mm h0t = 70 – 10 – 0,5.6 = 57 h0 = 50 mm => Đảm bảo an tồn 3.Bố trí cốt thép: -Ở gối: Đoạn thẳng cốt thép gối lấy ¼ nhịp: ¼ x1600 = 400 mm -Ở biên: Đoạn vươn cốt thép mũ lấy lo/6 = 1600/6 = 267,8 mm => Chọn 300 mm SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Đoạn vươn cốt thép vào dầm phụ 150 mm III.TÍNH DẦM PHỤ 1.Sơ đồ tính SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Dầm phụ dầm liên tục nhịp với gối tựa dầm Tính theo sơ đồ có xét biến dạng dẻo - Kích thước dầm phụ: bdp = 200 mm; hdp = 300 mm - Kích thước dầm chính: bdc = 300 mm; hdc = 500 mm - Nhịp tính tốn: Nhịp biên: mm Nhịp giữa: mm Chọn mm 2.Tải trọng Hoạt tải: kN/m Tĩnh tải: Trọng lượng thân dầm phụ: 25×1,1×0,2× (0,3 – 0,07) = 1,265 kN/m Tổng tĩnh tải: = 3,009×1,8 + 1,265 = 6,68 kN/m Tải trọng toàn phần: 7,56 + 6,68 = 14,24 kN/m 3.Vẽ biểu đồ bao momen Nội suy hệ số k = 0,207 3.1 Momen: - Tung độ hình bao momen tính theo cơng thức: + Nhánh dương: M = + Nhánh âm: M = - Ở nhịp biên: Momen âm triệt tiêu tiết diện cách mép gối đoạn mm SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Momen dương triệt tiêu tiết diện cách mép gối đoạn - Momen dương lớn cách gối biên đoạn: x = 0,425 = 0,425×4100 = 1742,5 mm Tung độ biểu diễn đồ thị Hệ số Nhị Vị trí p 0,425l0 Nhánh dương (kNm) Nhánh âm Nhánh âm (kNm) 15,56 0,065 0,090 0,091 0,075 0,020 239,4 21,54 21,78 17,95 -0,0715 4,79 -17,12 0,5l0 Nhánh dương (kNm) bao M 0,018 0,058 0,0625 239,4 -0,023 0,008 0,01 4,16 13,4 14,44 -5,17 2,63 Biểu đồ bao momen dầm phụ (kNm): 17,95 21,78 21,54 15,56 4,79 3.2.Lực cắt Lực cắt gối biên: kN SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 615 5,17 615 14,44 4,16 0,2l o 17,12 kl o=849 0,425l o=1743 2,63 2350 13,4 4700 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Lực cắt lớn bên trái gối 2: kN Lực cắt bên phải gối 2: kN SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Biểu đồ bao lực cắt Q (kN) 23,35 29,19 4.Tính cốt thép: B 35 A 4.1 Tính cốt thép dọc: Chiều cao có ích dầm phụ: = hdp – a = 300 – 40 = 260 mm (chọn a = 40mm)    Sf = 420 mm Suy chọn Sf = 300 mm Bề rộng cánh là: = 200 + 2×300 = 800 mm Tiết diện tính tốn: tiết diện chữ T hình sau b’=800 h’f = h dp = 30 f Sf bdp = 200 - Kích thước tiết diện chữ T: = 200 mm, = h = 300 mm, = 70 mm, Sf = 300 mm, = 800 mm - Xác định vị trí trục trung hịa: SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 10 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo +HT5: +HT6: +Bao momen M: kNm 114,79 91,26 89,33 74,37 50,66 20,89 7,03 2,23 7,03 2,23 11,5 11,5 38,92 38,92 52,78 71,32 62,15 62,05 98,91 71,32 98,91 -Kiểm tra lại phần mềm Sap2000: SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 52,78 19 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 4.Vẽ biểu đồ bao lực cắt Q: kN QG = QP = với G=35,78 kN P=33,26 kN Đoạn QG QP QP QP QP QP QP S đồ Q1=QG+QP1 Q2= QG+QP2 Q3= QG+QP3 Q4= QG+QP4 Q5= QG+QP5 Q6= QG+QP6 Qmax Qmin A–1 26,41 28,54 -4,79 22,59 -3,09 1,2 26,94 54,95 21,62 49 23,32 27,61 53,35 54,95 21,62 1–2 -10,54 -4,79 -4,69 -10,68 -3,19 1,2 -6,32 -15,33 -15,23 -21,22 -13,73 -9,34 -16,86 -9,34 -21,22 2–B -47,61 -38,02 -4,79 -43,94 -3,29 1,2 -39,58 -85,63 -52,4 -91,55 -50,9 -46,41 -87,19 -46,41 -91,55 +TT: +HT1: SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 20 B–1 40,51 1,6 34,83 42,35 26,94 -5,95 9,48 42,11 75,34 82,86 67,45 34,56 49,99 82,86 34,56 1–2 3,55 1,6 1,6 9,08 -6,32 -5,95 9,48 2–C -33,4 1,6 -31,63 -24,18 -39,58 -5,95 9,48 5,15 5,15 12,63 -2,77 -2,4 13,03 13,03 -2,77 -31,8 -65,03 -57,58 -72,98 -39,35 -23,92 -23,92 -72,98 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo +HT2: +HT3: +HT4: +HT5: +HT6: SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 21 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo +Bao lực cắt Q: kN 82,86 87,19 72,98 50,81 54,95 34,56 21,62 23,92 13,03 9,34 21,22 2,77 46,41 16,86 13,74 2,77 23,92 72,98 13,03 42,11 54,95 75,34 91,55 -Kiểm tra lại phần mềm Sap2000: 5.Tính cốt thép dọc: Bê tơng B20: Rb = 11,5MPa Cốt dọc: Thép CII: Rs = 280MPa Ở tiết diện nhịp, tính tốn với momen dương, tiết diện tính chữ T Chọn Sf = 300mm Bề rộng cánh là: = 300 + 2×300 = 900 mm SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 22 21,65 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo h’f =7 h dc = 50 b'f=900 S’f bdc = 30 Tiết diện tính tốn: tiết diện chữ T hình sau: - Tiết diện chữ T: b = 300 mm, h = 500 mm, = 70mm, Sf = 300mm, = 900mm - Xác định vị trí trục trung hòa: Giả thiết chọn anhịp = 50mm => h0 = h – anhịp = 500 – 50 = 450 mm = 300,67 kNm = 98,91 kNm  <  trục trung hịa qua cánh Vậy việc tính tốn tiết diện nhịp dầm đựợc tính tốn tiết diện hình chữ nhật lớn h) = () Cơng thức tính: - Vật liệu: Dùng bê tơng B20 thép CII Tra bảng  - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Kết tính cốt thép bảng sau: Tiết diện M (kNm) SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) (mm ) 23 µ (%) Cốt thép chọn (mm2) Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Nhịp biên 98,91 0,047 0,048 804 0,6 Gối B 114,79 0,055 0,056 937 0,7 Nhịp 62,05 0,03 0,03 500 0,4 Gối C 89,33 0,04 0,04 725 0,5 -Kiểm tra lại chiều cao làm việc cốt thép: at = c + 0,5max= 25 + 0,5.20 = 35 mm h0t = h – at = 500 – 35 = 465 mm h0 = 450 mm (Đảm bảo an toàn) 6.Tính cốt thép ngang 6.1 Tính cốt đai Cốt đai: Thép CI: Rsw = 175 MPa * Tính thép đai: Chiều cao có ích tính tốn cốt đai: h0 = hdc – a = 500 – 50 = 450 mm Chọn Øđai = Ø6, nđai = 2; suy ASW = nđai aSW = 2x28,3 = 56,6 mm2 Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối B chịu lực cắt lớn nhất: = 91,55 kN Ta có: hdc = 500mm > 450mm Nên sct = = =160 mm Tính: smax = = = 597 mm qsw= = = 19,16 N/mm s= = = 517 mm · sct min(sct; smax; S) = min(160;597,517)  Chọn sct = stk =150 mm Vùng cốt đai dày có giá trị cần thiết kế Ø6a150 SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 24 2Ø18+1Ø20 823 4Ø18 1018 2Ø18 509 3Ø18 763 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Tính giá trị: qsw = = = 66 N/mm Tính Qđb = = 127,4 kN Ta thấy: Qđb > (127,4 kN > 91,55 kN) Như với bước đai thiết kế tính tốn ta khơng cần đặt cốt xiên cho dầm giá trị cốt đai cần thiết kế Ø6a150 Vùng đặt cốt đai thưa s2 = 375 mm Suy chọn s2 = 250 mm Vùng cốt đai thưa có giá trị cần thiết kế Ø6a250 6.2 Tính cốt treo - Tại vị trí chỗ dầm phụ gối lên dầm chính, ta cần phải gia cố cho dầm thêm cốt treo dạng cốt thép đai đặt dày - Gọi Pcb tải trọng cục dầm sàn truyền vào dầm chính: Pcb = G1+P = 29,39 + 33,264 = 62,654 kN - Dự tính dùng Ø6, nhánh, Asw = 2×28,3 = 56,6 mm2, số nhánh đai cần thiết: h1 = h0 - hdp = 450 – 300 = 150 mm x 1000 = 4,2 => chọn n = Ta bố trí bên đai, với bước đai: s = 50 mm => Tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính, ta bố trí tổng cộng đai gia cường, khoảng cách đai s = 50 mm, bố trí đối xứng qua trục dầm phụ bên đai 7.Biểu đồ bao vật liệu 7.1 Tính khả chịu momen tiết diện -Tại tiết diện xét, cốt thép bố trí có diện tích As -Chọn dọc chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép nhịp = 25mm , chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép gối = 40 mm -Xác định ath Ta có: ath = Với: Asi (mm2) – diện tích lớp cốt thép có mặt tiết diện xét xi (mm) – khoảng cách từ trọng tâm lớp cốt thép đến mép chịu kéo nhiều SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 25 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo  h0th = hdc  ath -Tính khả chịu lực theo công thức sau: R s As  �  m     0,5  �  M    m R b bh 0th R b bh 0th Kết tính tốn tóm tắt bảng sau: Tiết diện As ath h0th mm2 mm mm 2Ø18 + 1Ø20 823 34 Cắt 1Ø20 2Ø18 509 4Ø18 Cốt thép [M] ξ αm 466 0,046 0,045 104,91 34 466 0,03 0,029 65,43 1018 49 451 0,183 0,166 116,78 Cắt 2Ø18 2Ø18 509 49 451 0,092 0,087 61,33 2Ø18 509 34 466 0,03 0,029 65,43 3Ø18 763 49 451 0,137 0,128 89,74 Cắt 1Ø18 2Ø18 509 49 451 0,092 0,087 61,33 kNm Nhịp biên (900x500) Gối B (300x500) Nhịp (900x500) Gối C (300x500) 7.2.Xác định tiết diện cắt lý thuyết Tiết diện Thanh thép bị cắt SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) Vị trí điểm cắt lý thuyết 26 x mm Q kN Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Nhịp biên bên trái 1190 54,95 90 67,77 760 70,16 900 59,87 1Ø20 65,43 98,91 Nhịp biên bên phải 50,66 1Ø20 65,43 71,32 114,79 Gối B bên trái 61,33 2Ø18 11,50 Gối B bên phải 114,79 61,33 2Ø18 7,03 SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 27 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Gối C bên trái 550 89,33 50,87 61,33 1Ø18 2,23 7.3.Xác định đoạn kéo dài W Đoạn kéo dài W xác định theo công thức: W= q sw  R sw na sw s Trong đoạn dầm có cốt đai 6a150: qsw = = = 66 N/mm = 0,066 Kết tính đoạn W tóm tắt bảng sau: Tiết diện Thanh thép bị cắt Q kN qsw kN/mm Wtính mm 20Ø mm Wchọn mm Nhịp biên bên trái 2Ø18+1Ø20 1Ø20 54,95 0,066 435 400 450 1Ø20 67,77 0,066 510 400 550 2Ø18 70,16 0,066 515 360 550 Gối B bên phải 4Ø18 2Ø18 59,87 0,066 455 360 500 Gối C bên trái 3Ø18 1Ø18 50,87 0,066 400 360 400 Nhịp biên bên phải 2Ø18+1Ø20 Gối B bên trái 4Ø18 SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 28 Thuyết minh đồ án BTCT1 SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 29 Thuyết minh đồ án BTCT1 SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 30 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo PHỤ LỤC I.ĐẦU ĐỀ 1.Sơ đồ sàn 2.Kích thước 3.Hoạt tải 4.Vật liệu 5.Số liệu tính tốn II.TÍNH BẢN 1.Sơ đồ tính – nhịp tính tốn 2.Tải trọng tác dụng lên 2.1.Tĩnh tải 2.2.Hoạt tải 2.3.Tổng tải 3.Tính nội lực 3.1.Momen nhịp biên gối 3.2.Momen nhịp gối 4.Tính cốt thép 5.Bố trí thép III.TÍNH DẦM PHỤ 1.Sơ đồ tính 2.Tải trọng 2.1.Hoạt tải SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 31 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 2.2.Tĩnh tải 2.3.Tổng tải toàn phần 3.Vẽ biểu đồ bao Momen 3.1.Momen 3.2.Lực cắt 4.Tính cốt thép 4.1.Tính cốt thép dọc 4.2.Tính cốt thép ngang 4.2.1.Số liệu 4.2.2.Tính thép đai 4.2.3.Cắt thép dầm phụ IV.TÍNH DẦM CHÍNH 1.Sơ đồ tính 2.Xác định tải trọng 2.1.Tĩnh tải 2.2.Hoạt tải 3.Tính nội lực vẽ biểu đồ bao momen 3.1.Các trường hợp chất tải 3.2.Biểu đồ bao momen 4.Vẽ biểu đồ bao lực cắt 5.Tính cốt thép dọc 6.Tính cốt thép ngang SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 32 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 6.1.Tính cốt đai 6.2.Tính cốt treo 7.Biểu đồ bao vật liệu 7.1.Khả chịu cắt tiết diện 7.2.Xác định đoạn kéo dài W TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) TCVN5574-2012: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông bê tông cốt thép 2) Võ Bá Tầm-Kết cấu bê tông cốt thép (tập 1: cấu kiện bản), NXB Đại học Quốc gia TpHCM 3) Phan Quang Minh (chủ biên), Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống Kết cấu bêtơng cốt thép (phần cấu kiện bản) NXB Khoa học kỹ thuật, 2012 4) Nguyễn Đình Cống, Sàn sườn bêtơng tồn khối NXB Xây dựng, 2011 5) Võ Bá Tầm – Hồ Đức Duy, Đồ án môn học kết cấu bêtông sàn sườn toàn khối loại dầm theo TCXDVN 365:2005 NXB Xây dựng, 2011 6) Nguyễn Văn Hiệp, Hướng dẫn đồ án mơn học bêtơng cốt thép sàn sườn tồn khối có dầm NXB ĐH Quốc gia Tp.Hồ Chí Minh SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) 33 ... 28 Thuyết minh đồ án BTCT1 SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 29 Thuyết minh đồ án BTCT1 SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 30 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị. .. 4700 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Lực cắt lớn bên trái gối 2: kN Lực cắt bên phải gối 2: kN SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo Biểu đồ. .. Châu Lê Vũ (N1-2) 12 Thuyết minh đồ án BTCT1 SVTH: Châu Lê Vũ (N1-2) GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo 13 Thuyết minh đồ án BTCT1 GVHD: Trần Thị Nguyên Hảo IV.TÍNH DẦM CHÍNH 1.Sơ đồ tính - Dầm dầm liên