ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÙNG CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC – HỌC VIÊN CAO HỌC CÁC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT 1. Đề tài: ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2. Dạng File: Auto Cad, có thuyết trình đầy đủ 3. Đối tượng: Dùng cho Học sinh, sinh viên Cao đẳng – Đại học và học viên Cao học Khối chuyên ngành xây dựng, giao thông, kiến trúc … 4. Dung lượng: 3,64 MB

Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng  THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BTCT TOAÌN KHÄÚI CÓ BẢN DẦM I .Các số liệu và sơ dồ thiết kế: 1.1.Sơ đồ sàn: 2 3 4 II I II I 5400 5400 5400 5400 21600 220022002200220022002200220022002200 660066006600 A B C D E 1 1.2.Kích thước sàn: - Kích thước từ giữa trục dầm và trục tường: l 1 = 2,2(m); l 2 = 5,4(m). Tường chịu lực, có chiều dày t= 34(cm). - Cấu tạo mặt sàn gồm 4 lớp như sơ đồ trên. Hoạt tải tiêu chuẩn: p tc = 9,7(KN/m 2 ) SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 1 ỏn bờ tụng ct thộp Khoa Xõy Dng 1.3.Vt liu: - Bờtụng B15, ct thộp v ct ai ca dm loi AI, ct dc ca dm loi AII. 1.4.S liu tớnh toỏn ca vt liu: - Bờtụng vi cp bn chu nộn B15 cú: R b = 8,5 MPa; R bt = 0,75 MPa. - Ct thộp AI cú: R s = 225 MPa; R sc = 225 MPa; R sw = 175 MPa. - Ct thộp AII cú: R s = 280 MPa; R sc = 280 MPa; R sw =225 MPa. (Tra bng PL5) II .Tớnh toỏn bn: 2.1.S bn sn: - Xột t s hai cnh ụ bn: 245,2 2,2 4,5 1 2 >== l l - Bn l bn dm, ti trng ch lm vic theo phng cnh ngn (phng l 1 ), do ú khi tớnh toỏn cú th tng tng ct ra mt di cú chiu rng mt một theo phng ngn xỏc nh ni lc v tớnh toỏn ct thộp chu lc t theo phng l 1 .Ta cú sn sn ton khi bn dm. Cỏc dm t trc B n trc C l dm chớnh, cỏc dm ngang l dm ph. SVTH : HAè VUẻ KHOA - LẽP 03X1C Trang 2 LẽP TRAẽT TAM HĩP DAèY 20mm BAN BTCT DAèY 90mm VặẻA XI MNG DAèY 25mm GACH CERAMIC DAèY 10mm Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng  - Để tính bản, ta cắt một dải rộng b 1 = 1(m) vuông góc với dầm phụ và xem như một dầm liên tục. 3,86 3,86 3,86 3,86 5,55 5,55 340 2200 2200 2200 100100 100100 Hình 2:Sơ đồ tính toán của dải bản. 2.2.Lựa chọn kích thước các bộ phận: 2.2.1.Chiều dày bản h b : - Áp dụng công thức: l m D h b ×= - Trong đó: l là nhịp của bản (cạnh bản theo phương chịu lực), l = l 1 = 220(cm). D = 0,8÷ 1,4 phụ thuộc tải trọng. m: phụ thuộc loại bản; m = 30÷ 35. - Vì tải trọng khá lớn nên chọn D= 1,3 ; chọn m= 35. Vậy: h b = 35 2203,1 × = 8,34(cm) . Chọn h b = 9(cm) 2.2.2.Dầm phụ: SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 3 Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng  - Chiều cao tiết diện dầm chọn theo nhịp: h dp = d d l m × 1 Trong đó: l d – nhịp dầm đang xét, l d = l 2 = 540 (cm). m d – hệ số, với dầm phụ m d = 12÷ 20, chọn m d = 14. Vậy: h dp = 540 14 1 × = 38,6(cm) - Chọn h dp = 40(cm), b dp = 20(cm). 2.2.3.Dầm chính: - Nhịp dầm chính: l d = 1 3 l× = 2203× =660(cm). - Với dầm chính m d = 8÷ 12, vì tải trọng lớn nên chọn m d nhỏ. Chọn m d = 9. - Chiều cao tiết diện dầm chính: h dc = 660 9 1 × = 75,3(cm). - Chọn h dc = 80(cm), b dc = 35(cm). 2.3.Nhịp tính toán của bản: Nhịp tính toán của bản : - Nhịp giữa: l = l 1 – b dp = 2,2 – 0,2 = 2,0 (m). - Nhịp biên: Nhịp tính toán l b lấy bằng khoảng cách từ mép dầm phụ đến điểm đặt phản lực gối tựa ở trên tường. Điểm này được qui ước cách mép của tường một đoạn: C b = 120(mm). l b = 222 1 b dp b C t b l +−− = 1205,0 2 340 2 200 2200 ×+−− = 1990(mm) = 1,99 (m) - Chênh lệch giữa các nhịp: %100 2000 19902000 × − = 0,5% < 10% nên ta dùng sơ đồ tính bản có kể đến sự xuất hiện của khớp dẻo. 2.4.Tải trọng trên bản: - Hoạt tải tính toán: p b = p tc × n = 9,7 × 1,2 =11,64 kN/m 2 . - Tĩnh tại được tính toán và ghi trong bảng sau: Các lớp Chiều dày(mm) Trọng lượng riêng Tiêu chuẩn(KN/m 2 ) n Tính toán(KN/m 2 ) SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 4 Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng  (KN/m 3 ) Gạch ceramic 10 20 0,2 1,2 0,24 - Vữa xi măng 25 18 0,45 1,3 0,59 - Bản bêtông cốt thép 90 25 2,25 1,1 2,48 - Vữa trát 20 18 0,36 1,3 0,47 Tổng cộng 3,26 3,78 SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 5 Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng  Lấy g b = 3,78 (kN/m 2 ) Tải trọng toàn phần q b = p b + g b = 11,64 + 3,78 =15,42 (kN/m 2 ) Tính toán với dải bản rộng b 1 = 1(m), có q b = 15,42 (kN/m 2 ). 2.5.Tính mômen: Vì sự chênh lệch giữa các nhịp tính toán %25,1100 0,2 975,10,2 = − < 10% nên mômen trong bản được xác định theo sơ đồ khớp dẻo, ta có thể dùng công thức tính sẵn để tính mômen cho các tiết diện như sau: * Mômen dương ở giữa nhịp giữa: M nhg = + 16 2 lq b × = 16 0,242,15 2 × = 3,86 (kNm) * Mômen âm ở gối tựa giữa: M gg = - 16 2 lq b × = - 16 0,242,15 2 × = - 3,86 (kNm) * Mômen dương lớn nhất ở nhịp biên: M nhb = 11 2 bb lq × = 11 99,142,15 2 × = 5,55 (kNm) * Mômen âm ở gối tựa thứ hai: M nhb = - 11 2 bb lq × = - 11 975,142,15 2 × = - 5,55 (kNm) 2.6.Tính cốt thép: Chọn a = 1,5(cm).Trong đó: a là khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo. Chiều cao làm việc của tiết diện dầm: h 0 = h - a =9 - 1,5 = 7,5 (cm) Khi thiết kế sàn bêtông cốt thép chúng ta phải cố gắng tránh hiện tượng phá hoại giòn, vì không tận dụng hết khả năng chịu lực của cốt thép. Để hạn chế điều này người thiết kế phải bố trí một lượng cốt thép hợp lý để xảy ra hiện tượng phá hoại dẻo, khi đó sẽ tận dụng hết khả năng chịu lực của cốt thép. Để đảm bảo xảy ra phá hoại dẻo thì cốt thép A s phải không được quá nhiều, tức là phải hạn chế A s và tương ứng với nó là hạn chế chiều cao vùng chịu nén x. Các nghiên cứu thực nghiệm cho biết trường hợp phá hoại dẻo sẽ xảy ra khi: SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 6 Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng        −+ ==≤= 1,1 11 , 00 ω σ ω ξξ usc s R R R h x h x Trong đó: ω - đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bêtông chịu nén. ω = α - 0,008R b Bêtông sử dụng là bêtông nặng nên α = 0,85, R b = 8,5MPa. ω = 0,85 – 0,008 × 8,5 = 0,758. σ sc, u - ứng suất giới hạn của của cốt thép trong vùng bêtông chịu nén: σ sc, u = 500MPa. Vậy :       −+ == 1.1 11 , 0 ω σ ω ξ usc s R R R h x =       −+ 1,1 758,0 1 500 225 1 758,0 = 0,66 ( ) RRR ξξα 5,01−= = 0,66 × (1 – 0,5 × 0,66) = 0,442 2 0 bhR M b m = α 2.6.1.Tính cốt thép nhịp biên và gối biên: M = M nhb = 5,55 (kNm) 2 6 7510005,8 1055,5 ×× × = m α = 0,116 Vì α m ≤ α R tra bảng PL 5 ta được ζ = 0,938 Diện tích cốt thép được tính theo công thức: A s = 0 hR M s ζ = 75938,0225 1055,5 6 ×× × = 351 (mm 2 ) = 3,51(cm 2 ). Hàm lượng cốt thép trong bản ở phần nhịp biên và gối biên: 0 bh A s = µ = %100 5,7100 51,3 × × = 0,468% Vậy: µ =0,468> µ min = 0,1% thỏa mãn. Dự kiến dùng cốt thép Φ8, f a = 0,503 (cm 2 ). Khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là: s a A fb a 1 = = 51,3 503,0100× = 14,33 (cm). Chọn Φ8; a = 14(cm);có A s = 3,59(cm 2 ). 2.6.2. Tính cốt thép nhịp giữa và gối giữa: SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 7 Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng  Với M = M nhg = M g = 3,86 (kNm) 2 6 2 0 7510005,8 1086,3 ×× × = ×× = hbR M b m α = 0,081 Vì α m ≤ α R tra bảng PL 5 ta được ζ =0,958 Diện tích cốt thép được tính theo công thức: A s = 0 hR M s ζ = 75958,0225 1086,3 6 ×× × = 239 (mm 2 ) = 2,39 (cm 2 ). Hàm lượng cốt thép trong bản ở phần nhịp giữa và gối giữa: 0 bh A s = µ = %100 5,7100 39,2 × × = 0,32% Vậy: µ =0,32% > µ min = 0,1% thỏa mãn. Dự kiến dùng cốt thép Φ6; f a = 0,283 (cm 2 ). Khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là: s a A fb a = = 39,2 283,0100× = 11,8 (cm). Chọn Φ6, a = 12 (cm), có A s = 2,36 (cm 2 ).Thiếu hụt trong phạm vi cho phép. Tại các nhịp giữa và gối giữa ở trong vùng được phép giảm tối đa 20% cốt thép cóA s . Ta chọn giảm 15% cốt thép. A s = 0,85 × 2,39= 2,03 (cm 2 ) Hàm lượng cốt thép : 0 bh A s = µ = %100 5,7100 03,2 × × = 0,27% Vậy: µ =0,27% > µ min = 0,1% thỏa mãn. Khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là: s a A fb a 1 = = 03,2 283,0100× = 13,9 (cm) Chọn dùng Φ6, a = 14 (cm), có A s = 2,02 (cm 2 ). Thiếu hụt trong phạm vi cho phép. Kiểm tra lại chiều cao làm việc h 0 . Lấy lớp bảo vệ 1(cm). * Với tiết diện dùng Φ8, có h 0 = 9 – 1 – 0,4 = 7,6(cm). * Với tiết diện dùng Φ6, có h 0 = 9 – 1 – 0,3 = 7,7(cm). Nhận xét: h 0 đều xấp xỉ và nghiêng về phía lớn hơn so với trị số đã dùng để tính toán là 7,5 (cm), nên sự bố trí cốt thép như trên là được và thiên về an toàn. 2.6.3.Cốt thép chịu mômen âm theo cấu tạo: SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 8 Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng  Có những vùng bản có thể chịu mômen âm nhưng trong tính toán đã bỏ qua. Đó là dọc theo các gối biên khi bản được chèn cứng vào tường ( trong tính toán xem là gối tự do, M = 0), là vùng bản phía trên dầm chính (trong tính toán bỏ mômen đó gây ra và làm tăng độ cứng tổng thể của bản qua sự làm việc theo phương cạnh dài). Cần đặt cốt thép để chịu mômen âm nói trên, tránh cho bản có những vết nứt do các mômen đó gây ra và làm tăng độ cứng tổng thể của bản. Khoảng cách từ mép dầm phụ đến mút cốt mũ bằng: 0,3 0,2 × = 0,60(m). Khoảng cách từ mút cốt thép đến trục dầm là: 0,60 + 2 2,0 = 0,70(m). Với h b =9(cm) có thể tiết kiệm cốt thép bằng cách uốn phối hợp. * Khoảng cách từ mép dầm phụ đến điểm uốn là: l 6 1 = 6 1 × 2,0 = 0,34(m). * Khoảng cách từ mép trục dầm đến điểm uốn là: 0,34 + 0,1 = 0,44(m). 2.6.4.Cốt thép phân bố - cấu tạo: Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính, chọn Φ6, diện tích cốt thép chịu mômen âm đặt ở nhịp giữa có diện tích trong mỗi mét của bản không ít hơn: 0,5A s = 0,5 × 2,39 = 1,195(cm 2 ). Chọn khoảng cách a = 20(cm), có diện tích A s =1,415(cm 2 ). Dùng các thanh cốt mũ * Khoảng cách từ mép cốt mũ đến mép dầm: 0,3 l × = 0,3 × 2,0 = 0,6(m) = 600(mm). * Khoảng cách từ mép cốt mũ đến trục dầm: 0,600 + 0,35/2 = 0,775(m). Chọn 0,78m * Khoảng cách đoạn móc vuông của cốt mũ: 8(cm). Chiều dài toàn bộ thanh(kể cả hai móc vuông): 0,78 208,02 ×+× = 1,72(m) = 172 (cm). Cốt phân bố đặt vuông góc và liên kết với cốt chịu lực. Diện tích các cốt này, tính trong phạm vi bề rộng dải bản b 1 = 1m. * Cốt thép phân bố ở phía dưới chọn Φ6, a = 30(cm), có diện tích tiết diện trong mỗi mét bề rộng của bản là: 0,283 × 100/30 = 0,94(cm 2 ) lớn hơn 0,2 × A s cốt thép chịu lực giữa nhịp(với nhịp biên: 0,2 × 3,51 = 0,702(cm 2 ), với nhịp giữa: 0,2 × 2,39 = 0,478(cm 2 ). SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 9 Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng  Cốt thép ở các ô bản giữa được giảm 20%, khoảng cách cốt thép từ ô thứ 2 trở đi lấy a = 280mm thay cho a = 240mm và ở giữa nhịp trục 2, trục 3 cho a = 280mm. 50 2 1 4 Ø6 a240 L=3160 4 L=3160 Ø6 a240 L=3160 Ø6 a240 4 1740 1 2 5 1170 75 Ø6 a240 L=3160 75 1170 1740 50 5 Ø6 a240 L=2440 4 3 Ø8 a280 L=1610 L=2365 Ø8 a280 2 75 1170 1 2 5 1740 75 1170 1 2 5 1 2 5 1740 50 50 2340 75 445 1670 50 50 1 2 5 75 75 1460 75 1170 1 2 5 1610 1 Ø8 a280 L=3030 50 340 Ø6 a300 Ø6 a300 6 Ø6 a300 6 440 440 700 700700700 440440 120 170 110 1990 2000 2000 100100100 100100 100 220022002200 440 440 340 700 700 Ø6 a300 6 6 6 Ø6 a300 50 50 2340 L=2440 Ø6 a280 5 Ø6 a300 6 66 Ø6 a300 700700 340 440440 2200 2200 2200 100100 100100 100 10020002000 1990 110 170 120 440 440 700 700 700700 440440 6 Ø6 a300 6 Ø6 a300 Ø6 a300 340 50 L=3030 Ø8 a280 1 1610 1 2 5 1170 75 1460 75 75 1 2 5 50 50 1670 445 75 50 1740 1 2 5 1 2 5 1170 75 1740 1 2 5 1170 75 2 Ø8 a280 L=2365 L=1610 Ø8 a280 3 4 50 1740 1170 75 L=3160 Ø6 a280 75 1170 1 2 5 1740 4 Ø6 a280 L=3160 Ø6 a280 L=3160 4 L=3160 Ø6 a280 4 1 2 III .Tính toán dầm phụ: 3.1.Sơ đồ tính: Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp. Đoạn dầm gối lên tường lấy là C dp = 220 cm. Bề rộng dầm chính đã giả thiết b dc = 35 cm. Nhịp tính toán là: - Nhịp giữa: l = l 2 – b dc = 5,4 - 0,35 = 5,05 m. - Nhịp biên: l b = l 2 – 2 dc b – 2 t + 2 dp C = 5,4 – 2 35,0 – 2 34,0 + 2 22,0 = 5,165 m. Chênh lệch giữa các nhịp: %23,2%100. 165,5 05,5165,5 = − SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 10 . sơ đồ trên. Hoạt tải tiêu chuẩn: p tc = 9,7(KN/m 2 ) SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 1 ỏn bờ tụng ct thộp Khoa Xõy Dng 1.3.Vt liu: - Bờtụng B15, ct thộp v ct ai ca dm loi AI,. ngang l dm ph. SVTH : HAè VUẻ KHOA - LẽP 03X1C Trang 2 LẽP TRAẽT TAM HĩP DAèY 20mm BAN BTCT DAèY 90mm VặẻA XI MNG DAèY 25mm GACH CERAMIC DAèY 10mm Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng  - Để. h b = 35 2203,1 × = 8,34(cm) . Chọn h b = 9(cm) 2.2.2.Dầm phụ: SVTH : HAÌ VUÎ KHOA - LÅÏP 03X1C Trang 3 Đồ án bê tông cốt thép Khoa Xây Dựng  - Chiều cao tiết diện dầm chọn theo nhịp: h dp =