Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG - LÊ HỮU BẰNG MSSV: 19473091 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Thành phố Hồ Chí Minh - 4.2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG - ĐỒ ÁN MÔN HỌC Kỹ thuật xây dựng Mã số : 7580201 Ngành : Sinh viên thực : Lê Hữu Bằng Mã số sinh viên : 19473091 Khóa : 2019 - 2023 Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Văn Nam KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP Thành phố Hồ Chí Minh - 4.2023 M ỤC LỤC Số liệu tính toán .1 Bản sàn 2.1 Phân loại sàn 2.2 Chọn sơ kích thước phận sàn .3 2.3 Sơ đồ tính 2.4 Xác định tải trọng : 2.4.1 Tĩnh tải 2.4.2 Hoạt tải 2.4.3 Tổng tải 2.5 Xác định nội lực 2.6 Tính cốt thép 2.7 Bố trí cốt thép DẦM PHỤ .10 3.1 Sơ đồ tính .10 3.2 Xác định tải trọng 10 3.2.1 Tĩnh tải 10 3.2.2 Hoạt tải 11 3.2.3 Tổng tải .11 3.3 Xác định nội lực 11 3.3.1 Biểu đồ bao mômen 11 3.3.2 Biểu đồ bao lực cắt 12 3.4 Tính cốt thép 13 3.4.1 Cốt dọc 13 3.4.1.1 Tại tiết diện nhịp 13 3.4.1.2 Tại tiết diện gối 14 3.4.2 Cốt ngang 15 3.5 Biểu đồ vật liệu 16 3.5.1 Tính khả chịu lực tiết diện .16 3.5.2 Xác định tiết diện cắt lí thuyết .17 3.5.3 Xác định đoạn kéo dài W 18 3.5.4 Kiểm tra uốn cốt thép 19 Dầm 22 4.1 Sơ đồ tính .22 4.2 Xác định tải trọng 22 4.2.1 Tĩnh tải 22 4.2.2 Hoạt tải 23 4.3 Xác định nội lực 23 4.3.1 Biểu đồ bao mô men 23 4.3.1.1 Các trường hợp đặt tải 23 4.3.1.2 Xác định biểu đồ mô men cho trường hợp đặt tải 23 4.3.1.3 Xác định biểu đồ bao mômen 26 4.3.1.4 Xác định mômen mép gối 27 4.3.2 Biểu đồ bao lực cắt 28 4.3.2.1 Xác định biểu đồ lực cắt cho trường hợp tải 28 4.3.2.2 Xác định biểu đồ bao lực cắt .29 4.4 Tính cốt thép 30 4.4.1.1 Tại tiết diện nhịp 30 4.4.1.2 Tại tiết diện gối 31 4.4.2 Cốt ngang 32 4.4.3 Cốt treo 32 4.5 Biểu đồ vật liệu 33 4.5.1 Tính khả chịu lực tiết diện .33 Số liệu tính tốn - Tường gạch dày 0,34 m - Cột bêtông cốt thép có tiết diện 300x300 mm - Chức tồn sàn dùng làm phịng thể thao Hình Sơ đồ mặt sàn Bảng Tổng hợp số liệu tính tốn Cốt thép L1 (m) L2 (m) Bê tông B20 (MPa) Sàn d ≤ 10 (MPa) Cốt đai CB240-T Cốt dọc CB400-V (MPa) (MPa) x Rsw =170 Rs =350 d ≤ 10 d ≤ 12 Rb =11,5 2,6 6,7 Rbt =0, Rs =210 γb =1 Các lớp cấu tạo sàn sau: Hình Các lớp cấu tạo sàn Gạch ceramic δg = 10 mm, γg = 20 kN/m3, γf = 1,2 Vữa lót δv = 25 mm, γv = 18 kN/m3, γf = 1,3 Bê tông cốt thép δb = hb=90mm, γbt = 25 k Vữa trát δv = 20 mm, N/m3, γv = 18 kN/m , γf = 1,1 γf = 1,3 2 Bản sàn 2.1 Phân loại sàn Mặt sàn sườn tồn khối có hệ dầm dầm phụ Kích thước có =2,6m; =6,7m ô b ản dầm liền kề theo phương cạnh ngắn = , Xét tỉ số cạnh ô phương theo cạnh ngắn , = 2,6 > 2,nên thuộc loại dầm, làm việc 2.2 Chọn sơ kích thước phận sàn - Xác định sơ chiều Ddày của1bản sàn: = 60mm h = m L = 30 × 2600 = 86,66mm ≥ h chọn hb = 90 mm - Xác định sơ kích thước dầm phụ: 1 hdp = 1 Ldp = 12 ÷ 418 mm ×6700 = 558 16 12 16 chọn hdp = 500 mm b chọn bdp = 200 mm - = ÷ hdp = ×500 = 125 250 mm Xác định sơ kích thước dầm chính: chọn hdc = 1 12 Ldc = 12 ÷ 650 mm ×3×2600 = 975 hdc = 700 mm =÷ℎ=÷ ×700=350÷175 = 300 chọn + Trong đó: L=LL ( = 6700mm ): chiều dài dầm phụ (mm) L = 2600mm L h h h b b : chiều dài cạnh ngắn ô (mm) : chiều dài cạnh dài ô (mm) : chiều cao (mm) : chiều cao dầm (mm) : chiều cao dầm phụ (mm) : bề rơng dầm (mm) : bề rộng dầm phụ (mm) L =3L hệ số phụ thuộc vào loại bản, dầm m=(30 m: D: hệ số phụ thuộc vào loại tải trọng, D=(0,8 ÷1,4) ÷ 35) :chiềudàidầmchính(mm) 2.3 Sơ đồ tính Cắt theo phương cạnh ngắn dải có chiều rộng b=1 m (hình 1), xem dầm liên tuc nhiều nhịp, gối tựa dầm biên dầm phụ ( hình 3) Bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính tốn lấy theo mép gối tựa Đối với nhịp biên: 2 Lob = L1 - bdp - t Đối với nhịp giữa: + C b + 2600 = - =2390 mm – 200 = 2400 mm Lob Lo chênh lệch không đáng kể ( 0.53%) Lo = L1 - bdp = 2600 Hình Sơ đồ xác định nhịp tính tốn C n đoạn kê lên tườ g, chọn C = 120 mm L : nhịp tính tốn hịp biên mm b b L : nhịp tính tốn nhịp mm t: chiều dày tường chịu lực t=340mm 2.4 Xác định tải trọng : 2.4.1 Tĩnh tải Xác định trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn: gs Kết = ∑ ( γf,i×γi × δi) tính tốn trình bày bảng Bảng Lớp cấu tạo chiều dày δi (mm ) Tĩnh tải tác dụng lên sàn Trọng lượng Hệ số tinh cậy γf,i Trị tính tốn gs (kN/m ) 1,2 0,24 riêng γi Gạch ceramic Vữa lót Bêtơng cốt thép 10 25 90 (kN/m ) 20 Vữa trát 20 Tổng cộng 2.4.2 Hoạt tải Hoạt tải tính tốn: p= γ 18 25 1,3 1,1 0,59 2,475 18 1,3 0,47 3,8 × p = 1,2 × 6,2 = 7,44 kN/m 2.4.3 Tổng tải Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải có chiều rộng b = m: q= g+p × b = 3,8 + 7,44 × = 11,24 kN/m - 2.5 Xác định nội lực Nội lực thường tính theo sơ đồ dẻo Khi chịu tải phân bố đều, nhịp tính tốn lệch khơng q 10% Mômen lớn nhịp biên: M = 11 q L = 11 × 11,24 × 2,39 = 5,96 kN/m Mômen lớn gối th ứ hai: M = Mômen lớn M 11 qL = 11 × 11,24 × 2,4 = kN/m nhịp gối giữa: = ± 16 q L = ± 16 × 11,24 × 2,4 = ± 4,13 kN/m 1 Hình Sơ đồ tính biểu đồ bao mơmen sàn 2.6 Tính cốt thép Bêtơng có cấp độ bền chịu nén B20: Rb =11,5 Mpa Cốt thép sàn sử dụng loại CI: Rs =210 MPa Từ giá trị mômen thức sau: nhịp gối, giả thiết a = 15 mm, tính cốt thép từ cơng ℎ ho = m M = 2pl – a = 90 – 15 = 75 mm = 0,3 : tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo R bh b tra bảng b o ξ tính từ: ξ = - Kiểm tra hàm 1− = ≤= ξ lượng cốt thép: = 0,05% ≤ = Kết tính tốn cốt ℎ ξ m ℎ 115 = 5,5% = 0,37 × 2100 thép tóm tắt bảng Bảng Tính tốn cốt thép cho sàn M αm ξ As (mm ) 5,96 0,0921 0,097 398.4 4,13 0,093 0.066 0,098 0.068 402,4 279 Tiết diện (kNm) Nhịp biên Gố i Nhịp giữa, gối *Hàm lượng cốt thép hợp lí μ= (0,3 Kiểm tra chiều cao h ℎ C : ÷ =10mm , 0,9) ℎ =66mm ( a =C+ Chọn cốt thép d @ Asc (mm) (mm) (mm ) 120 419 120 419 100 283 =10+4=14 ) ≈ h → thiên an tồn Trong đó: a: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép bê tông chịu kéo (mm) μ μ : hàm lượng cốt thép nhỏ cho phép (%) : hàm lượng cốt thép lớp cho phép (%)