Đồ án Bê tông cốt thép

sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối loại bản dầm

Trờng Đại học Duy Tõn Đồ án Bê tông Cốt thép Phần I : Số liệu tính toán SàN SƯờn bê tông cốt thép toàn khối loại bản dầm phần 1. Các số liệu tính toán 1.1. Sơ đồ kết cấu và cấu tạo sàn Cấu tạo sàn 1. Gạch lát: 1,1;0,1;25 3 === cm m kN o 2. Vữa lát: 3,1;0,3;18 3 === cm m kN o 3. Bản BTCT: bo h m kN ;25 3 = chọn; 1,1= 4. Lớp trát : 3,1;5,1;18 3 === cm m kN o Kết cấu sàn 4 3 2 1 EDCBA 5900590059005900 600060006000 200020002000 1.2. kích thớc nhịp và các số liệu khác L 1 = 2.0m ; L 2 = 5.9m Lớp Trang 1 GVHD: Nguyễn Đức Hoàng 1 2 3 4 Trờng Đại học Duy Tõn Đồ án Bê tông Cốt thép Phần I : Số liệu tính toán Sàn nhà sản xuất công nghiệp nhẹ ,cấu tạo sàn gồm 4 lớp nh hình vẽ. Hoạt tải tiêu chuẩn :P tc =8KN/m 2 Tờng chịu lực có chiều dày t = 34cm 1.3. Cơ sở tính toán và các thông số về vật liệu: 1.3.1. Tải trọng Xác định theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995. 1.3.2. Tiêu chuẩn thiết kế sử dụng trong đồ án: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 356-2005 Kết cấu Bê tông và bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế. 1.3.3. Vật liệu Bê tông : cấp độ bền B20: = = = MPaR MPaR MPaE bt b b 9,0 5.11 10.27 3 Cốt thép: + d<10: sử dụng nhóm AI : = = = MPR MPaR MPaE sw s s 175 225 10.21 4 + d>10: sử dụng nhóm AII: = == = MPR MPaRR MPaE sw scs s 225 280 10.21 4 Bê tông đổ toàn khối,bảo dỡng theo yêu cầu kỹ thuật thông thờng ,các bộ phận của sàn đợc đổ ở trạng thái nằm ngang và làm việc chịu uốn nên 1= b ứng với B20;Thép nhóm AII có : = = = = 3,0 37,0 623,0 429,0 pl pl R R Lớp Trang 2 GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần II : Tính toán Bản phần 2. Tính toán bản 2.1. Sơ đồ sàn Tỷ số 295.2 0.2 9.5 1 2 >== l l : xem bản làm việc theo một phơng (cạnh ngắn) . Ta có sàn s- ờn toàn khối có bản loại dầm . Các dầm qua trục B, C là dầm chính, vuông góc với dầm chính là dầm phụ . Cắt 1 d i bản rộng 1m, vuông góc với các dầm phụ và đã ợc xem là các dầm liên tục. 5900 5900 5900 5900 A B C D E 1 2 3 4 2000 2000 2000 6000 6000 6000 1000 dầm phụ (11 dầm) dầm chính (11 dầm) d=70 cột vùng giảm 20% côt thép 2.2. sơ bộ xác định chiều dày bản và kích thớc tiết diện 2.2.1. Bản Tính sơ bộ chiều dày bản theo công thức: mmL m D h b )686800(2000) 3530 2.1 ( 1 ữ= ữ == m = ( )3530( ữ D =1, 2 vì tải trọng Ptc =8 kN/m2 là khá lớn. Chọn hb = 700 mm Lớp Trang 3 GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần II : Tính toán Bản 2.2.2. Dầm phụ L bp = L 2 = 5900 mm : Nhịp dầm phụ Chiều cao h dp = [ ] .7.4912955900 12 1 20 1 12 1 20 1 2 mml ữ= ữ= ữ Chọn hdp = 450 cm Bề rộng: mmhb dpdp )5.112225(450) 4 1 2 1 () 4 1 2 1 ( ữ=ữ=ữ= Chọn b dp = 200 mm 2.2.3. Dầm chính L dc = 3L 1 = 6000 mm : Nhịp dầm chính Chiều cao h dc = [ ] mmL dc 7505006000 8 1 12 1 8 1 12 1 ữ= ữ= ữ Chọn hdc = 700 mm. Bề rộng b dc = [ ] [ ] [ ] .3501757005,03,05,03,0 mmh dc ữ=ữ=ữ Chọn b dc =300 mm 2.3. Sơ đồ tính của bản Nhịp giữa: L o = L 1 - b dp = 2000 - 200 = 1800 m Nhịp biên: L ob = L 1 - 2 dp b - 2 t + 2 b C L ob = 2000 - 2 200 - 2 340 + 2 120 = 1790 mm Chênh lệch giữa các nhịp: (1800 -1790).100/1790= 0.56%<10%. 340 120 L1 = 2000 L1 = 2000 18001790 200 1800 200 200 70 2000 2.4. Tải trọng tính toán bản 2.4.1. Tĩnh tải Trọng lợng bản thân các lớp cấu tạo sàn ( ) = = 4 1i ioifii g kết quả thể hiện trong bảng 2-1(tính trên 1m 2 sàn) Lớp Trang 4 GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần II : Tính toán Bản Bảng 2-1 Lớp cấu tạo Chiều dày bản i (m) Trọng lợng riêng i0 (kN/m) Hệ số độ tin cậy về tải trọng fi Trị số tính toán g b (kN/m2) Gạch lót 0.01 25 1.1 0.275 Vữa lót 0.03 18 1.3 0.702 Bản BTCT 0.07 25 1.1 1.925 Lớp trát 0.015 18 1.3 0.351 Tổng = 3.253 3.25 2.4.2. Hoạt tải Hoạt tải tính toán : p b = pf . .Pc =1,2.8 = 9.6 (kN/m 2 ) . 2.4.3. Tổng tải trọng tác dụng lên dải bản q b = (g b + p b ).1m = (3,25+9,6).1m = 12,85 (kN/m 2 ). 2.5. xác định nội lực Momen lớn nhất ở nhịp biên : 743.3 11 79.185.12 11 2 2 max = = = obb Lq M kN.m Momen lớn nhất ở gối thứ 2 : 785.3 11 8.185.12 11 2 2 min = = = ob Lq M kN.m Nhịp giữa và gối giữa : 602.2 16 8.185.12 16 2 2 min max = = = gb lq M kN.m Lớp Trang 5 GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần II : Tính toán Bản 2000 18001790 200 1800 200 L1 = 2000L1 = 2000 120 340 3.875 kN/m 3.743 kN/m 2.602 kN/m Lob =1790 L0 = 1800 1800 Ps gs hb = 70 2.6. Tính cốt thép Chọn thép nhóm AI :R s = 225 MPa Bê tông cấp độ bền B15 : R b = 8.5 Mpa Tính dải bản theo cấu kiện chịu uốn ,tiết diện chữ nhật b.h = 100.hb Chọn chiều dày lớp Bê tông bảo vệ a b =1cm . Chọn a o = 1,5 cm cho mọi tiết diện; h o =h a 0 = 7-1,5= 5,5cm + 3,0 R 2 b == pl o i i m hb M ; + [ ] i mi 2110,5 += + o h. M si i S R A = ; + maxmin 100 ààà = o si i h A + %05.0 min = à ; + %100 . . max s bb R R à = Trờng hợp: min àà < i Chọn A s o h100 min à Kết quả tính toán đợc thể hiện trong bảng 2-2 (kết quả tính toán cốt thép trên 1m bề rộng bản) Bảng 2-2 Tiết diện M (kN.m) h o (m) m A s (cm 2 ) à% Chọn thép Lớp Trang 6 GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần II : Tính toán Bản Nhịp biên 3.743 0.055 0,108 0,943 3,21 0,58 8 a160 A s =3,14cm 2 Sai số:-2.2% Gối B 3.875 0.055 0.151 0.918 3.41 0.62 8 a150 A s =3,35cm 2 Saisố:-1.8% Các nhịp giữa và các gối giữa 2.602 0.055 0,101 0,947 2,22 0,4 6 a130 A s =2.17cm 2 Sai số:-2.3% Vùng đợc giảm 20%A s 1.78 0.34 6 a170 A s =1,77cm 2 Sai số:-0.05% Kiểm tra lại chiều cao làm việc 0 h : Lấy lớp bảo vệ dày a b =1 cm + Tiết diện cốt thép là 8 : a o =1+ 4.1 2 8.0 = cm h 0 =h b -a 0 =7-1.4=5.6 cm + Tiết diện cốt thép là 6 : a o =1+ 2.1 2 6.0 = cm h 0 =h b -a 0 =7-1.2= 5.8 cm Cả hai tiết diện đếu có h o xấp xỉ nhau về trị số đã dùng là 5.5 cm và thiên về an toàn Cốt thép chịu Momen theo cấu tạo (trên gối) 954,2 25,3 6,9 = b b g p < 3 = 0,25 ; Lấy đoạn dài tính toán của cốt thép ( thống nhất cho toàn dầm) + Tính từ mép gối tựa tới mút cốt thép là: 0,25.L o = 0,25.1800= 450 mm + Tính đến trục dầm là :450 +100 = 550 mm . 2.7. Cốt thép đặt theo cấu tạo : Cốt thép chịu mômen âm (cốt mũ cấu tạo) đặt theo phơng vuông góc với dầm chính và xung quanh bản ( nơi bản bị ngàm chặt vào tờng ), chọn 6 a200, diện tích trong mỗi mét của bản 1,41 cm 2 >50% As tại gối của bản(=0,5.2.22 =1.11cm 2 ). Lớp Trang 7 GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần II : Tính toán Bản + Độ vơng của cốt mũ cách mép dầm chính 0,25.L 0 =0,25.1.8= 0,45m =45cm + đoạn móc vuông dài 5,5cm Cốt mũ tại tờng biên : + Độ vơn cốt mũ cách mép tờng 1 đoạn 225.0 8 1 0 =L (m) , + Móc vuông dài 5.5(cm). Cốt thép phân bố ở phía dới chọn 6 a300 có diện tích trong mỗi mét bề rộng bản là: 2 94,0 30 100 283.0 cm=ì , lớn hơn 20% cốt thép chịu lực giữa nhịp: + Với nhịp biên: 2 682,041,32,0 cm=ì + Với nhịp giữa: 2 444,022,22,0 cm=ì Lớp Trang 8 GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Tính toán Dầm phụ phần 3. tính toán dầm phụ 3.1. Sơ đồ tính Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhịp . Có các gối tựa là tờng biên và dầm chính . Đoạn dầm phụ gối lên tờng C dp = 220 (mm) Giả thiết bdc = 300(mm) Chiều dày tờng chịu lực t = 340 (mm) Nhịp tính toán: + Nhịp giữa: L 0 =L 2 - b dc =5900 300 = 5600 (mm) + Nhịp biên: L ob = L 2 - 2 dc b - 2 t + 2 b C L ob = 5900 - 2 300 - 2 340 + 2 220 = 5690 (mm) Chênh lệch giữa các nhịp : 79,5 7,579,5 = 1,58% . Nên ta dùng sơ đồ khớp dẻo để tính toán cho dầm phụ . gs Ps 5600/2L0 = 5600Lob =5690 450 300 A B C hdp 170 A C B 5900/2L2 = 5900L2 = 5900 5600/2Lo= 5600 bdc= 300 Lob = 5690 340 220 3.2. Tải trọng 3.2.1. Tĩnh tải Do bản truyền vào g b L 1 = 3,25.2,0 = 6,5 mKN Do trọng lợng bản thân phần sờn dầm phụ g o = fb .b dp . oBT .(h dp - h b ) = 1,1.0,2.25.(0,45- 0,07) = 2,09kN/m . Tổng tĩnh tải trên dầm: Lớp Trang 9 GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Tính toán Dầm phụ g d = 6,5 + 2,09 = 8,59 mKN 3.2.2. Hoạt tải Hoạt tải tính từ bản sàn truyền vào: p d = p b L 1 = 9,6.2,0 = 19,2 mKN 3.2.3. Tổng tải trọng phân bố đều trên dầm q d = g d + p d = 8,59 + 19,2 = 27,79 mKN 3.3. Nội lực 3.3.1. Biểu đồ bao momen : Tỉ số: d d g p = 59,8 2,19 = 2,235 Tra bảng ta đợc : K = 0.259 Vì tính toán dầm phụ theo sơ đồ khớp dẻo và chênh lệch giữa các nhịp nhỏ hơn 10% nên biểu đồ bao momen của dầm phụ lấy những giá trị đặc trng .Từ đó ta vẽ đợc biểu đồ mômen bằng cách sử dụng bảng tra . Tung độ hình bao mômen: + Nhánh max : M max = 1 q d L 2 + Nhánh min : M min = 2 q d L 2 Trong đó : + Đối với nhịp biên dựng L 0b = 5,6 m + Đối với nhịp giữa dựng L 0 = 5,69 m Tra bảng để lấy hệ số , kết quả tính toán đợc trình bày trong bảng 3-1 Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn X 1 =K .L 0b = 0,259.5,6= 1,45 (m) Mômen dơng triệt tiêu cách mép gối tựa giữa một đoạn: + Tại nhịp biên: X 2 =0,15.L ob = 0,15. 5,6 = 0,84 ( m) + Tại nhịp gữa: X 3 = 0,15L o = 0,15. 5,69. = 0,583 (m) Mômen dơng lớn nhất ở nhịp biên cách mép gối tựa giữa một đoạn: X 4 = 0,425Lob = 0,425.5,6 = 2,38 (m) 3.3.2. Biểu đồ bao lực cắt : Q = 0,4.q dp .L ob = 0,4.27,79.5,6 = 62,25 (kN.) T B Q = 0,6.q dp .L ob = 0,6.27,79.5,6 = 93,37 (kN .) p B Q = C Q = 0,5.q dp .L o = 0,5.27,79.5,69 = 79,06 (kN.) Lớp Trang 10 GVHD: Nguyễn Đức Hoàng [...]... tích cốt thép ở giữa nhịp Nhịp biên bố trí 314+212 có AS=688 mm2,neo vào gối 2 14 có 1 3 AS=308 mm2> 688 =230 mm2 Lớp GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trang 21 Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Tính toán Dầm phụ Các nhịp giữa bố trí 214+212 có AS=534 mm2,neo vào gối 2 14 có 1 3 Vậy cốt thép ở dới dầm sau khi uốn, cắt, số cốt thép đợc kéo neo vào gối đảm bảo lớn hơn 1/3 diện tích cốt thép. .. học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Tính toán Dầm phụ + Q - Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao momen; + Qs.inc khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc,mọi cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Qs.inc= 0 + qsw- khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết R n.a sw q sw = sw ; s + trong đoạn dầm có cốt đai 6a=150... tính toán theo kích thớc đã giả thiết (Lấy MB vì tại B hình thành khớp dẻo đầu tiên) c Chọn và bố trí cốt thép dọc Để có đợc cách bố trí hợp lí cần so sánh các phơng án Trớc hết tìm tổ hợp thanh có thể chọn cho các tiết diện chính Lớp GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trang 15 Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Tính toán Dầm phụ Bảng 3-2 Tiết diện (cm) M (kNm) m % As(cm2) Chọn thép Chọn thép. .. 79,06 93,37 KN Trang 12 Trờng Đại học Duy Tân 3.4 Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Tính toán Dầm phụ Tính cốt thép 3.4.1 Tính cốt thép dọc a Với mômen âm Tiết diện hình chữ nhật, b = 20cm= ; h = 45cm Giả thiết a = 3,5cm h0 = 45 3,5 = 41,5 cm Tại gối B: M = 62,31 (kN.m) MB 62,31.10 5 = = 0,16 < pl = 0,3 Rb b ho2 1150.20.41,5 2 m = m < pl : Đặt cốt đơn = 1 1 2 m = 1 1 2 0,16 = 0,175 AS... Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Tính toán Dầm phụ Tính toán và vẽ hình bao vật liệu 3.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện Chiều dày lớp Bê tông bảo vệ a0 =20 mm Khoảng cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phơng chiều cao dầm t = 30 mm Khả năng chịu lực của các tiết diện [ M ] đợc tính theo công thức sau: = Rs As 2 ; m = (1 0,5 ) ; [ M ] = m b Rb bh0th b Rb bh0 th Kết quả tính toán... Đức Hoàng Trang 19 Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Tính toán Dầm phụ Bảng 3-4 Tiết diện Thanh thép Vị trí điểm cắt lý thuyết x(mm) Q(kN) 1156,3 31,2 811.2 43 902,64 30,4 104,35 29,8 X 5 (116) 52,18 36,10 Nhịp giữa 3 (214) 34,86 Gối B bên trái 62,31 1657 x 1450 28,25 2 (214) 34,86 Gối B bên phải 62,31 x 1120 56,23 25,96 7 (214) Gối C bên trái 22,85 x 1120 3.5.3 Xác định đoạn... -10,1 -67,4 195,56 25,14 Qmin (kN) 46,68 -50,4 -220,89 31,98 -25,14 Ta vẽ đợc biểu đồ hình bao lực cắt : Lớp GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trang 29 Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Thiết kế dầm chính 195,56 140,09 46,68 31,98 10,1 67,4 kN 25,14 25,14 50,4 220.89 4.4 Tính cốt thép dọc : 4.4.1 Tính cốt thép dọc a Tiết diện chịu mômen dơng ở nhịp Bản cách chịu nén, tiết diện tính là tiết... các đoạn đầu dầm bên trái gối 2 Kiểm tra điều kiện tính toán : Qmax = 220,89kN > 0,75 Rbt b ho = 0,75.0,9.10 3.0,3.0,62 = 125,55kN Bê tông không đủ chịu cắt, phải đặt cốt đai chịu cắt: Tính khả năng chịu cắt của tiết diện khi cha có cốt xiên (Ký hiệu Qsw.b) Lớp GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trang 33 Trờng Đại học Duy Tân q sw = Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Thiết kế dầm chính R sw Asw 175.2.50 = =... 1 nhánh hs = ho- hdp = 675 - 450 = 20 cm Chọn đai 8 ; 2 nhánh làm cốt treo ta có số lợng đai cần thiết : h ( P + G1 )(1 s ) (113,28 + 48,85).10 3.(1 20 ) ho m= 65 = 6,38 đai = n.a sw Rsw 2.0,503.175.100 Vậy chọn 8 đai bố trí mỗi bên mép dầm phụ 4 đai trong khoảng hở h s = 20cm Khoảng cách giữa các cốt treo 60 mm Lớp GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trang 34 Trờng Đại học Duy Tân 4.5 Đồ án Bê tông Cốt thép. .. cột 20 cm, nh vậy đầu mút cốt thép còn kéo dài quá mép cột một đoạn (280 - 200) /2 = 40 mm Đoạn dầm kê lên tờng 22cm, đảm bảo đủ chỗ để neo cốt thép. Đoạn neo thực tế lấy bằng 22-3=19 cm Tại nhịp giữa nối thanh số 7 ( 214 ) và thanh số 4 ( 212 ) , chọn chiều dài đoạn nối là Lan3 30d = 30.14 = 420 mm Lớp GVHD: Nguyễn Đức Hoàng Trang 22 Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Thiết kế . Duy Tõn Đồ án Bê tông Cốt thép Phần I : Số liệu tính toán SàN SƯờn bê tông cốt thép toàn khối loại bản dầm phần 1. Các số liệu tính toán 1.1. Sơ đồ kết. §øc Hoµng Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép Phần III : Tính toán Dầm phụ 3.4. Tính cốt thép 3.4.1. Tính cốt thép dọc a. Với mômen âm Tiết