Đề tài: THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG I MẶT BẰNG SÀN Cơng trình: Nhà cơng nghiệp Mặt tầng thứ i Tường chịu lực có chiều dày t = 330 mm Cột tiết diện 300  300 Bê tông B15 tương ứng M200  Rb = 8,5 < 15 MPa  Pl = 0,37 PL = 0,30 Hệ số điều kiện làm việc bê tông b2 = 1,0 Cốt thép chọn để tính tốn + d  10 dùng loại thép CI + d  10 dùng loại thép CII Mặt sàn + dầm phụ + dầm L1 L1 L1 D C B A 6000 1000 A L2 B L2 6000 C L2 6000 D L2 6000 E L1 E L1 2000 2000 2000 2000 6000 2000 2000 2000 6000 2000 2000 2000 6000 2000 2000 2000 6000 10 2000 2000 6000 13 16 BẢNG TỔNG HỢP SỐ LIỆU TÍNH TỐN c t L1 L2 P mm m m T/m2 330 2,0 6,0 0.7 f,p Bê tông B15 MPa Rb = 8,5 1,2 Rbt = 0,75 b = 1,0 Cốt thép Thép sàn Cốt đai d  10 d  10 MPa MPa Cốt dọc d  12 MPa Rs = 225 Rs = 280 Rsw = 175 ĐỔI CÁC ĐƠN VỊ ĐỂ THUẬN CHO VIỆC TINH TOÁN Trạng thái Hoạt tải tiêu chuẩn Cường độ chịu nén dọc trục bê tông Cường độ chịu kéo dọc trục bê tông Cường độ chịu kéo cốt thép dọc Cường độ chịu kéo cốt thép dọc (dầm) Cường độ chịu kéo cốt thép ngang Ký hiệu Pc Rb Rbt Rs (sàn) Rs Rs’ Đơn vị gốc 0.7 T/m2 8,5 MPa 0,75 MPa 225 MPa 280 MPa Đơn vị chuyển đổi KN/m2 8,5  10 3KN/m2 7,5 10 KN/m2 225  10 KN/m2 280  10 KN/m2 Rsw 175 MPa 175  10 KN/m2 II TÍNH TỐN BẢN SÀN 1.Các lớp cấu tạo sàn G¹ch Ceramic dày 10mm Vữa lót dày 25 mm Bê tông cốt thép B15 dày = hb Vữa trát trần mác 50 dày 20 Gch Ceramic = 10 mm Vữa lót  = 25 mm Bê tơng cốt thép  = hb mm Vữa trát  = 20 mm Phân loại sàn - Xét tỷ số hai cạnh ô bản: g = 20 KN/m3 v = 18 KN/m3 bt = 25 KN/m3 g = 18 KN/m3 f = 1,2 f = 1,3 f = 1,1 f = 1,3 L2 = =   Bản thuộc loại dầm, làm việc theo phương L1 cạnh ngắn Chọn sơ kích thước phận sàn hb = 12000 DL1 = = 67 mm  hmin = 60 mm 30 m Chọn hb = 70 mm - Xác định sơ kích thước dầm phụ Chiều cao dầm phụ:  1  1   Ldp =    6000 = 500  375 mm  12 16   12 16  hdp =  Chọn hdp = 400 Chiều rộng dầm phụ: 1 1 1 1 bdp =    hdp =    400 = 200  100 mm 2 4 2 4 Chọn bdp = 200 mm - Xác định sơ kích thước dầm Chiều cao dầmchính: 1  1  hdc =    Ldc =    6000 = 750 500 mm  12   12  Chọn hdc = 600 Chiều rộng dầmchính: 1 1  1 bdc =    hdc =    600 = 300  150 mm 2 4 2 4 Chọn bdc = 300 mm Sơ đồ tính - Cắt theo phương cạnh ngắn dải có chiều rộng b = 1,0 m xem dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa tường dầm phụ - Bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính tốn lấy theo mép gối +/ Đối với nhịp biên Lb = L1 - bdp - 200 t 330 70 h + b = 2000 + = 1770 mm = 1,77 m 2 2 +/ Đối với nhịp Lg = L1 - bdp = 2000 - 200 = 1800 mm = 1,8 m SƠ ĐỒ NHỊP TÍNH TỐN CỦA BẢN SÀN 330 120 1770 200 2000 1800 200 2000 Xác định tải trọng 5.1- Tĩnh tải - Xác định trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn gs = (fi  i  i) LẬP BẢNG TÍNH TT Lớp Cấu tạo Chiều dày Trọng  (m)m) lượng riêng i (m)KN/m3) Hệ số tin cậy tải trọng f,i Giá trị tính tốn gs (m)KN/m2) Gạch Ceramic 0,01 20 1,2 Vữa lót 0,025 18 1,3 Bê tơng cốt thép 0,07 25 1,1 Vữa trát trần 0,02 18 1,3 Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn 5.2 - Hoạt tải Ps = f,i  Pc = 1.2  = 8,4 KN/m2 5.3 - Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải b = m qs = (gs + ps)  b = (3,23 + 8,4) = 11,63 KN/m2 Xác định nội lực - Mô men lớn nhịp biên Mnb = 0,24 0,59 1,93 0,47 3,23 q s L2b 11,63 1,77 = = 3,31 KNm 11 11 - Mô men lớn gối biên ( gối thứ ) Mgb = - q s L2g 11 11,63 1,80 == - 3,43 KNm 11 - Mô men lớn nhịp gối Mng,gg =  q s L2g 16 = 11,63 1,80 = 2,36 KNm 16 Vẽ biểu đồ mô men p s gs K N m K N m 3 K N m K N m 1800 K N m 1770 Biểu đồ mô men sàn Tính cốt thép Giả thiết a = 15mm  ho = 70 – 15 = 55 mm = 0,055 m *Tính thép cho nhịp biên M ng 3,31 m = = = 0,129  PL = 0,30 8,5 10 1 0.055 Rb bh o  = 1-  0,129 = 0,139 Rb bho 0,139 8,5 10 10,055 As = = = 2,88  10-4 m2 = 288 mm2 Rs 225 10 Chọn  6/8 @ 130 có Asc = 302 mm2 (Sai số +4,86%) - Kiểm tra hàm lượng As 302  100% =  100% = 0,55% bho 1000 55 Rb 0,37 8,5 103 Max = pl =  100% = 1,40% Rs 225 103 = Min = 0.05%   = 0,55%  Max = 1,40%  Thoả mãn điều kiện *Tính thép cho gối biên M gb 3,43 m = = = 0,133  PL = 0,30 8,5 10 1 0.055 Rb bh o  = 1-  0,133 = 0,143 Rb bho 0,143 8,5 10 10,055 As = = = 2,97  10-4 m2 = 297 mm2 Rs 225 10 Chọn 6/8 @ 130 có Asc = 302 mm2 (Sai số +1,68%) -Kiểm tra hàm lượng As 302  100% =  100% = 0,55% bho 1000 55 Rb 0,37 8,5 103 Max = pl =  100% = 1,40% Rs 225 103 = Min = 0.05%   = 0,55%  Max = 1,40%  Thoả mãn điều kiện *Tính thép cho nhịp gối M ng , gg 2,36 m = = = 0,092  Pl = 0,30 8,5 10 1 0.055 Rb bh o  = 1-  0,092 = 0,0967 Rb bho 0,0967 8,5 10 10,055 As = = = 2,01  10-4 m2 = 201 mm2 Rs 225 10 Chọn 6 @ 130 có Asc = 218 mm2 (Sai số +5,5%) Kiểm tra hàm lượng As 218  100% =  100% = 0,40% bho 1000 55 Rb 0,37 8,5 103 Max = pl =  100% = 1,40% Rs 225 103 = Min = 0.05%   = 0,40%  Max = 1,40%  Thoả mãn điều kiện KẾT QUẢ TÍNH TỐN CỐT THÉP CHO BẢN SÀN Tiết diện Nhịp biên Gối biên Nhịp , gối M KNm m 3,31 0,129 -3,43 0,133 2,36 0,092  As (m)mm2/m)  (m)%) 0,139 0,143 0,096 288 297 201 0,52 0,54 0,36 Chọn cốt thép  (m)mm) 6/8 6/8 @ (m)mm) Asc (m)mm2/m) 130 130 130 296 296 218 Bố trí cốt thép hb  80 mm  Không xét đến hệ số  Bố trí thép nhịp gối tách riêng *Cốt thép cấu tạo chịu mô men âm dọc theo gối biên phía dầm xác định: 6 @ 200 50% As gối = 0,5  201 = 100 mm2 Chọn 6 @ 200 (Asc = 141 mm2) *Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện As,ct  L2   As, pb  15%Ast = 0,15  298 = 447 mm2 L1 Chọn 6 @ 300 (Asc = 94 mm2) *Đối với ô có dầm liên kết bốn bên ta giảm 20% lượng thép so với kết tính - gối nhịp As = 0,8  201 = 160 mm2 Chọn 6 @ 160 (Asc = 166 mm2) *Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa: Lan  10dd C E C Vïng gi¶m 20% cèt thÐp 6000 A D D D A B A 6000 B 6000 C 6000 B 2000 2000 2000 2000 2000 6000 2000 6000 2000 2000 2000 6000 330 300 120 2000 2000 2000 2000 6000 16 13 450 2000 6000 10 6 @300 2000 300 450 L = 29830 6 @300 L = 380 600 6 @ 200 600 400 70 70 L = 29830 Mặt cắt C - C @ 200 L = 1200 Mặt cắt D - D 330 300 450 200 450 450 6 @300 6 @130 6/8 @130 6/8 @130 L = 1100 L = 1920 6 @ 300 6 @300 6 @ 200 L = 380 6 @ 300 2000 7  L = 380   6 @ 260 130 6 @ 200 L = 1100  6 @260 6 @130 L = 1100    L = 1920  130  6 @300 L = 1100 2000 L = 1100 6 @130 L = 23880 8 @ 260  450 L = 23880 L = 26000 200  6 @130  L = 26000  8 @260 L = 1920 Mặt cắt a - a 330 300 450 200 450 450 6 @300 6 @160 L = 23880 6/8 @130 L = 1920 6 @ 300 L = 23880 6/8 @130 L = 1100 L = 23880 450 6 @ 300 6 @160 L = 1100 6 @300 7 L = 23880 6 @ 200 L = 380 2000 2000 8 @130 L = 1100  L = 380 L = 1100   6 @160 L = 1100  6 @ 260 L = 1920 130    6 @130   130 6 @ 200  L = 26000 6 @300 200   8 @ 260 6 @160 L = 26000 L = 1920 Mặt cắt b - b III TÍNH TỐN CỐT THÉP DẦM PHỤ 1.S tớnh A B C Sơ đồ tính dÇm phơ Xác định nhịp tính tốn: Lấy theo mép gối tựa -Đối với nhịp biên Lb = L2 - C t 300 330 220 bdc - + dp = 6000 + = 5795 mm = 5,795 m 2 2 2 -Đối với nhịp Lb = L2 – bdc = 6000 - 300 = 5700 mm = 5,70 m Xác định tải trọng 2.1 Tĩnh tải * Trọng lượng thân dầm phụ g o = f,g  bt  bdp(hdp - hb) = 1,1  25  0,2 (0,4 – 0,07) = 1,82 KN/m * Tĩnh tải từ sàn truyền vào g1 = gs + L1 = 3,23  2,0 = 6,46 KN/m * Tổng tĩnh tải gdp = go + g1 = 1,82 + 6,46 = 8,28 2.2 Hoạt tải Pdp = Ps  L1 = 8,4  = 16,8 KN/m 2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ qdp = gdp + Pdp = 8,28 + 16,8 = 25,08 KN/m Xác định nội lực 3.1 Biểu đồ bao mô men *Xét tỉ số: Pdp g dp 16,8 = 8,28 = 2,0 *Mô men âm triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn X1 = k  Lb = 0,25  5,795 = 1,45 m = 1450 mm *Mô men dương triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn Đối với nhịp biên: X2 = 0,15  Lb = 0,15  5,795 = 0,87 m = 870 mm Đối với nhịp giữa: X3 = 0,15  Lb = 0,15  5,70 = 0,86 m = 860 mm *Mô men dương lớn cách gối tựa biên đoạn X4 = 0,425  Lb = 0,425  5,795 = 2,46 m = 2460 mm BẢNG XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ BIỂU ĐỒ BAO MÔ MEN CỦA DẦM PHỤ Nhịp Tiết diện Lb q Lb2 (m)KN/m) Max Min MMax MMin Biên Thứ 2 0,425Lb 0,5Lg 10 5,795 5,70 842 815 0,065 0,090 0,091 0,075 0,020 0,018 0,058 0,0625 0,058 0,018 54,73 75,78 76,62 63,15 16,84 -0,0715 -0,030 -0,009 -0,006 -0,024 -0,0625 14,67 47,27 50,94 47,27 14,67 -60,20 -24,45 -7,34 -4,89 -19,56 -50,94 3.2 Biểu đồ bao lực cắt Gối 1: Q1 = 0,4  qdp  Lb = 0,4  25,08  5,795 = 58,14 KN Gối 2: Bên trái Q1t = 0,6  qdp  Lb = 0,6  25,08  5,795 = 87,20 KN Gối 2: Bên phải Q2p = Q3t = Q3p = 0,5  qdp  Lg = 0,5  25,08  5,70 = 71,48 KN 10