ĐӖ ÁN KẾT CẤU BTCT SỐ 1 SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI LOẠI BẢN DẦM

SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 Đ GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO ÁN K T C U BTCT S SÀN S ỜN TOÀN KH I LO I B N D M Họ tên sinh viên:HUỲNH NH T PHÚC Lớp: XD11A1 Đề số: 64 Tính tốn cấu tạo sàn sư n tồn khối có sơ đồ mặt hình vẽ, với số liệu sau: L1= 2,1m L2= 5m Hoạt tải ptc= 400 (daN/m2) Hệ số np= 1,2 I Đ U Đ : Mặt bố trí dầm sàn: Kích thước : = 2,1 , Hoạt tải : Giá tr tiêu chuẩn =5 = 400 / , hệ số vượt tải n=1,2 SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Vật liệu sử dụng: Bê tông B15 ; cốt thép AI ; cốt thép dọc dầm loại AI , AII ; cốt thép đai dầm loại AI Số liệu tính tốn : Bê tơng B15 có : = 8,5 , = 0,75 , � = 23 103 Cốt thép loại AI : = 225 ; = 175 ; � = 21 104 Cốt thép loại AII : = 280 ; = 225 II TÍNH TỐN B N SÀN : Sơ đ tính , nhịp tính tốn b n : a Chọn kích thước tiết diện :  Đối với sàn : 2100 Chiều dày sàn: hb = L1 = = 70 chiều dày 30 30 thư ng: hb = 70÷100mm  Vậy chọn hb = 70mm  Đối với dầm phụ : Nhịp dầm ldp =l2=5m(chưa phải nhịp tính toán) Sơ chọn kích thước dầm phụ : - Tính chiều cao dầm phụ:  Chọn � � = ����� - Tính bề rộng dầm phụ: 1 hdp  (  )l2  (417mm  312mm) 12 16 1 bdp  (  )hdp  (200  100)mm  Chọn � = ����� Vậy kích thước dầm phụ (200x400)mm  Đối với dầm : Nhịp dầm : ldc=3.l1=3.2,1= 6,3m Sơ chọn kích thước dầm chính: 1 - Tính chiều cao dầm : hdc  (  )ldc  (630  394)mm 10 16  Chọn � =550mm 1 - Tính bề rộng dầm chính: bdc  (  )hdc  (250 125)mm  Chọn =250mm Vậy kích thước dầm (250x550)mm - Xét tỷ số : l2   2,38  l1 2,1 SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO  Như thuộc dầm – Có chiều dày :� =70mm - Để tính tốn , cắt theo phương cạnh ngắn dải rộng 1m để tính : Mặt cắt A-A b Nh p tính tốn : + Nhịp bieân: lob  l1  3bdp  2,1  3.0,  1,8m  1800mm + Nhịp giữa: lo = l1 – bdp = 2,1- 0,2 = 1,9 m= 1900mm  Chênh lệch nhịp : 1,9  1,8 100%  5, 26% < 10% => lấy l0để tính 1,9 tốn  Xem dầm nh p Xác định t i trọng : Tĩnh tải trọng lượng lớp cấu tạo sàn Với cấu tạo sàn hình vẽ ,gồm lớp : 1.Gạch ceramic ,trọng lượng 0,25kN/ 1,1 ,n = 2.Vữa lót:   18kN / m   2cm ; n=1,2 3.Bê tông sàn :   25kN / m   7cm ; n=1,1 4.Vữa tô :   18kN / m   2cm ; n=1,2 _ Hình lớp cấu tạo sàn SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Do dãy rộng 1m , nên : - Tĩnh tải tính tốn : g=[0,25.1,1+18.0,02.1,2+25.0,07.1,1+18.0,02.1,2].1m = 3,064 (kN/m) - Hoạt tải tính tốn : p = pc n.1(m) = 4.1,2.1 = 4,8 (kN/m) - Tổng tải tính tốn : q = g+p = 3,064+4,8 = 7,864 (kN/m ) Xác định nội lực : Moment nh p biên : q.lo 7,864.1,92 Mob    2,58kN m 11 11 Moment gối thứ : q.lo 7,864.1,92 Mob     2,58kN m 11 11 Moment Mog   nh p , gối : q.l0 7,864.1,92   1, 77kN m 16 16  Sơ đồ tính : Sơ đồ tính sàn SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Biểu đồ momen sàn Tính tốn c t thép : Chuẩn bị số liệu để tính toán: + Bêtông : với cấp độ bền B15: Rb=8,5.103 kN / m2 + Loại thép: Thép A-I: Rs=Rsc=225.103 kN / m2 - Tính toán cốt thép cho theo cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ nhật với kích thước: b.hb = 1000 70 mm2 - Đối với : hb=70 mm, ban đầu chọn a = 2cm cho tiết diện - Với a :Là khoảng cách từ mép BT đến trọng tâm thép vùng kéo - Tính h0=hb-a = 70 – 20 = 50 mm Sàn sử dụng bê tông có cấp độ bền B15, thép AI, : α R =0,455 - Tính αm  M M M   2 R b b.h o 8500.1.0, 05 21, 25     2. m Kiểm tra điều kiện : αm  α R  0, 455 - Diện tích cốt thép tính theo công thức:  R b b.ho  8500.1.0, 05 As  Rs  225000 10  18,89. (cm2 ) SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 Kieåm tra hàm lượng cốt thép :   GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO As As   min b.h0 1000.50 Ta có bảng tính toán cốt thép: -Bảng tính cốt thép : Tiết diện M (kN.m) αm  As(cm2) Nhịp biên 2,58 0,121 0,13 2,45 Goái 2,58 0,121 0,13 2,45 Gối 1,77 0,083 0,087 1,65 Nhịp Giữa 1,77 0,083 0,087 1,65 Chọn cốt As % (chọn) thép  8a200  8a200  6a170  6a170 2,51 0,502 2,51 0,502 1,66 0,332 1,66 0,332 Sau tính toán ta kiểm tra hàm lượng  , ta thấy hàm lượng thép lớn min =0,05%, nằm khoảng hợp lý (0,3-0,9%) tiết diện hợp lý Chọn b trí c t thép : - Chọn cốt thép bảng - Bố trí thép hình vẽ : Tỷ số : = 480 306,4 = 1,57 < + Ởû gối, đoạn vươn cốt thép mũ gối lấy  Chọn 550mm l =525mm + Với cốt thép mũ biên bản, đoạn vươn cốt thép mũ lấy  l  350 mm Choïn 400mm SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Cốt thép phân bố : Vì  l2  2,38  Suy diện tích cốt thép phân bố >=20%diện tích l1 cốt thép dọc Sơ chọn  a250  As  1,13cm  20% As cốt thép dọc chịu lực Với nhịp biên gối thứ 2: 20%.2,51 = 0,502cm2 h0 = hdp – anh p = 550 – 60 = 490 mm Sf = 2− 31 = 2,375 = 1,05 -> Chọn Sc = 800 mm b’f = 2Sf + bdc = 2.800+250 = 1850mm Xác đ nh v trí trục trung hòa: Mf = Rb.b’f.h’f (h0 – h’f/2) = 85.185.7.(49-7/2)=500,84kN.m  Mf = 500,84kN.m > MMax = 190kN.m 24 SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUN HẢO Vậy trục trung hịa qua cánh, tính tốn với tiết diện hình chữ nhật lớn: (b’f xhdc ) = (1850x550)mm Tính: 10 � = � = - − 2� As = � � = 0,436 = = 37,76.10 ′ 85.185.492 � = 0,642 ′ = � 85.185.49 2800 → A=275,2 � b Tại tiết diện gối: Với momen âm, cốt thép tính theo tiết diện chữ nhật nhỏ: ( , � ) = (250x550)mm = Giả thiết: agối = 7mm -> � = Tính: As = 10 � = 0,436 = 85.25.48 � = - − 2� � - agối = 55-7=48cm � = 0,642 85.25.48 = � → As = 36,43 � 2800 Kiểm tra hàm lượng thép: � = 0,05% Cần tính bố trí cốt ngang cho dầm a Tính tốn bố trí cốt ngang:  Cốt đai: - Chọn thép đai ∅8 (asw = 50,3 mm2), số nhánh đai n = → Asw = n.asw = 2.50,3 = 100,6 mm2 - Chọn bước đai theo tính tốn : qsw= 02 129,52 = 8.0,75.10 0,25.0,482 =48,53 26 SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Rsw Asw 175.103.100, 6.106 Stt    0,363m  363mm 48,53 qsw - Chọn bước đai theo cấu tạo: Với hdc = 550mm >450mm : Sct =  Sct=150mm Smax = 1,5 02 = 550 = 183,33 300 1,5.0,75.10 0,25.0,48 129,5 = 0,5 = 500mm →chọn S1 = Stk = min(Sct, Smax,Stt) = 150mm  Chọn thép đai ∅8a150 - Bố trí cốt đai cho nh p dầm chính: Với hdc = 550mm ≥ 300mm: → S2 = 3.550 = 412,5 500 →chọnS2 = 250 mm Chọn ∅8a250 - Bố trí cốt đai: + Vùng đặt cốt đai dày l = 1850 mm, gần kề gối + Vùng đặt cốt đai thưa nằm đoạn nh p dầm có độ dài l= 1900 mm  Cốt xiên: Khả ch u cắt đai mét dài: qsw = = 175.10 100,6.10 −6 0,15 = 117,37 kN/m Khả ch u cắt đai bê tông: Qu, = 8.R b.h2 q = 8.0,75.103.0, 25.0, 482.117,37 = 201,4kN bt o sw 27 SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Q Không cần tính cơt xiên ch u lực cắt gối A, B, C b Tính tốn bố trí cốt treo: Tại v trí dầm phụ kê lên dầm chính, tải trọng tập trung lớn, phải đặt cốt treo (dạng đai) gia cư ng để ch u lực tập trung - Lực tập trung từ dầm phụ truyền lên dầm chính: Pcb = P + G – G2 = 50,4 + 48,93 – 6,93= 92,4 kN - Sử dụng cốt treo dạng đai chọn Φ8 ( asw = 50,3 mm2), n= nhánh -> Asw = n.asw = 2.50,3 = 100,6 mm2, Rsw = 175Mpa - Diện tích cốt treo cần thiết: Atr = Rsw = 92,4 175.10 = 5,28.10−4 m2= 528mm2 - Số lượng cốt treo cần bố trí: m≥ Asw = 528 100,6 = 5,26 -> Vậy chọn số đai m = (mỗi bên lực tập trung bố trí 3đai) - Bước đai: (hdc − hdp ) = (550 − 400) Bố trí cốt treo hình vẽ: ≈50 mm 28 SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Tính vẽ biểu đồ bao vật liệu - Tại tiết diện xét, cốt thép bố trí có diện tích As - Chọn ao, nh p = 25 mm, ao, gối = 40 mm, khoảng cách thông thủy hai thép theo phương chiều cao dầm t =30mm - Xác đ nh ath = ∑ ∑ : Diện tích lớp thép thứ i Xi : Khoảng cách mép bê tông đến trọng tâm lớp thép =>hoth = hdc - ath - Tính khả ch u lực theo công thức sau: = =>  =  − 0,5 => = K t qu tính tốn tốn tóm tắt b ng: As Tiết diện Cốt thép ath hoth ξ αm (%) (cm ) (mm) (mm) Nh p biên (1850x550) 3∅16+2∅20 12,31 57 493 0,044 0,043 166,15 cắt 2∅20 3∅16 6,03 33 513 0,02 0,02 85,7 cắt 1∅16 2∅16 4,02 33 513 0,014 0,014 57,34 3∅20 + 2∅25 19,24 76 474 0,535 0,4 190,97 9,42 50 500 0,248 0,217 115,5 6,28 50 500 0,165 0,152 80,64 3∅20 + 2∅25 19,24 76 474 0,535 0,4 190,97 cắt 2∅25 3∅20 9,42 50 500 0,248 0,217 115,5 cắt 2∅25 Gối 3∅20 (250x550) bên trái cắt 1∅20 2∅20 Gối (250x550) Bên phải 1,2 0,51 0,51 29 SV : HUỲNH NHẬT PHÚC Nh p (1850x550) Gối (250x550) MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO cắt 1∅20 2∅20 6,28 50 500 0,165 0,152 80,64 4∅16 8,04 56 49,4 0,029 0,029 109,6 cắt 2∅16 2∅16 4,02 33 513 0,014 0,014 57,34 3∅20 + 2∅16 13,44 64 486 0,364 0,3 150,57 cắt 2∅16 3∅20 9,42 50 500 0,248 0,217 115,5 cắt 1∅20 2∅20 6,28 50 500 0,165 0,152 80,64 4,67 0,8 Xác định đo n kéo dài W Đoạn kéo dài W xác đ nh theo công thức: = 0,8 − , + 5∅ 20∅ Trong đó: Q - lực cắt tiết diện cắt lý thuyết, lấy độ dốc biểu đồ bao moment Qs,inc– khả ch u cắt cốt xiên nằm vùng cắt bớt cốt dọc, (Qs,inc = khơng có đặt cốt xiên) qsw – khả ch u cắt cốt đai tiết diện cắt lý thuyết: Trong đoạn dầm có cốt đai8a150 thì: = 175 103 100,6 10−6 = 0,15 = 117,37 ( ) 30 SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO B ng xác định W cho d m chính: Thanh thép Q (kN) qsw (kN/m) ệ Wtính (mm) 20∅(mm) Wchọn(mm) 20 84,2 117,37 387 400 418 16 84,2 117,37 367 320 380 20 93,5 117,37 419 400 437 16 93,5 117,37 399 320 434 25 97,2 117,37 456 500 532 20 97,2 117,37 431 400 473 25 82,9 117,37 408 500 501 20 82,9 117,37 383 400 430 Nh p trái 16 79,3 117,37 350 320 391 Nh p phải 16 63,4 117,37 296 320 353 Gối trái(phải lấy đx) 16 71 117,37 322 320 370 20 71 117,37 342 400 427 Nh p biên trái Nh p biên phải Gối trái Gối phải 31 SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO - Biểu đ bao moment b trí thép d m : Mặt cắt ngang d m 32 SV : HUỲNH NHẬT PHÚC MSSV : 11510302060 GVHD : TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO PH L C Đ M C: I II III IV TRANG Đ BÀI1 TÍNH TỐN B N SÀN Sơ đ tính , nhịp tính toán b n Xác định t i trọng3 Xác định nội lực4 Tính c t thép5 Chọn b trí c t thép6 TÍNH TỐN D M PH Sơ đ tính tốn Xác định t i trọng8 Tính tốn v biểu đ bao nội lực9 Tính tốn b trí c t thép10 TÍNH D M CHÍNH Sơ đ tính Xác định t i trọng Tính v biểu đ bao moment Tính v biểu đ bao lực cắt Tính tốn c t thép Tính v biểu đ bao v t liệu 16 16 17 21 24 29 33