Đồ án bê tông cốt thép 1

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP BAO GỒM BÀI TẬP TÍNH TOÁN DẦM THẾP, BÊ TÔNG. RẤT CHI TIẾT ĐỂ CÁC BẠN NGÀNH XÂY DỰNG KHAM THẢO RẤT LÀ HAY VÀ BỔ ÍCH. CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN NÀY ĐƯỢC CHÍNH CÁC BẠN VÀ THẦY GIÁO CÙNG NHAU NGHIÊN CỨU ĐÚT KẾT, TÍNH TOÁN CHI TIẾT . CÁC BẠN NGHÀNH XÂY DỰNG KHI BƯỚC CHÂN VÀO HỌC NHỮNG MÔN HỌC CHUYÊN NGÀNH SẼ BẮT ĐẦU TẬP LÀM QUEN VỚI RẤT NHIỀU ĐỒ ÁN.

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN A CHƯƠNG THIẾT KẾ BẢN SÀN THEO SƠ ĐỒ DẺO 1.1 Cấu tạo phân loại sàn: Mặt dầm sàn thiết kế sàn tầng điển hình nhà cơng nghiệp Hoạt tải sử dụng tiêu chuẩn sàn 15 kN/m2, kích thước lưới cột 5100 4000mm2 Với cơng trình này, tải trọng sử dụng sàn lớn, phải bố trí hệ dầm phụ dày để giảm kích thước nhằm tăng khả chịu lực cho sàn Theo đó, nhịp dầm bố trí dầm phụ Nhiệm vụ dầm phụ tiếp nhận tải trọng sử dụng từ sàn để truyền lên dầm chính, tường chịu lực cột, tiếp đến xuống móng Mặt kết cấu sàn dầm thể Hình d C B A Hình 1: Sơ đồ mặt kết cấu dầm sàn - Xét tỉ số cạnh ô L2  2,35 >2 , nên thuộc loại dầm, làm L1 1,7 việc phương theo cạnh ngắn L1 Kết luận: Các ô mặt cho ô sàn dầm, làm việc theo phương, phương cạnh ngắn Trong trường hợp này, tải trọng truyền chủ yếu theo phương cạnh ngắn lên dầm phụ, phần tải trọng truyền lên dầm SVTH: NGUYỄN VĂN B LỚP: A ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN A 1.2 Chọn sơ kích thước tiết diện vật liệu sử dụng 1.2.1 Vật liệu sử dụng: - Bê tông: Chọn bê tông cấp độ bền B20 – loại có cường độ tương đối cao chế tạo điều kiện thường, khơng địi hỏi cao cơng nghệ, hệ số điều kiện làm việc bê tông - Cốt thép cho bàn sàn: CB300V - Cốt thép cho dầm: CB300V - Cốt đai cho dầm phụ dầm chính: CB240T Tra bảng TCVN 5574 – 2018 để xác định đặc trưng tính tốn vật liệu chọn, giá trị thể bảng sau: Bảng : Các đặc trưng tính tốn vật liệu Vật liệu Bê tông Các tiêu lý MPa Rb = 11,5 MPa Rbt = 0,9 MPa Eb = 27 10-3 MPa Hệ số  R  R Hệ số  pl Cốt thép CB300V Rs = 260 MPa Rsw = 210 MPa Es = 200x103 MPa  R = 0.4132  R = 0.5833 CB240T Rs = 210 MPa Rsw = 170 MPa Es = 200x103 MPa  R = 0.426  R = 0.615  pl = 0,302 1.2.2 Chọn sơ kích thước cấu kiện  Xác định sơ chiều dày Bản sàn: D h b  L1 m Trong đó: D = 0,8 ÷ 1,4 tải trọng trung bình  Chọn D = 1,4 m = 30 ÷ 35 với loại dầm  hb  1,4 1700 = 68 79 (mm)mm) 30 35 Vậy Chọn hb = 80 (mm) (Thỏa mãn ≥ hmin)  Xác định sơ kích thước Dầm phụ: SVTH: NGUYỄN VĂN B LỚP: A ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN A  1  1 h dp    L    4000 250 333 (mm)mm)  12 16   12 16  Vậy Chọn hdp = 300 (mm)mm) bdp (mm)0,3 0,5).h dp (mm)0,3 0,5).300 90 150 (mm)mm) Vậy Chọn bdp = 200 (mm)mm) Kích thước Dầm phụ: (bdp  hdp)=(200  300) mm  Xác định sơ kích thước Dầm chính: 1  1  h dc    3.L1    1700x3 425 637 (mm)mm)  12   12  Vậy Chọn hdc = 550 (mm)mm) bdc (mm)0,3 0,5).h dc (mm)0,3 0,5).550 165 275 (mm)mm) Vậy Chọn bdc = 250 (mm)mm) Kích thước Dầm chính: (bdc  hdc)=(250  550) mm 1.3 Sơ đồ tính - Do làm việc theo phương (mm) phương cạnh ngắn) nên ta cắt theo phương cạnh ngắn (mm)vng góc với dầm phụ) dải có chiều rộng b=1m (mm)Hình 3) d C B A Hình 2: Cắt dải có bề rộng 1m theo phương L1 SVTH: NGUYỄN VĂN B LỚP: A ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN A - Xem dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa tường biên dầm phụ (mm)Hình 2) - Bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính tốn lấy theo mép gối tựa * Đối với nhịp biên: L b L1  bdp  t hb 0,2 0,34 0,08  1,7    1,475 (mm)m) = 1475 (mm)mm) 2 2 * Đối với nhịp : Lg = L1 - bdp = 1,7 – 0,2 = 1,5 (mm)m) = 1500 (mm)mm) * Chênh lệch Lb Lg không đáng kể : 1500  1475 100 0 2 0  10 0 1500 * Cb _ đoạn kê lên tường: Chọn Cb = 120 (mm) ≥ ( 120 mm ;hb = 80 mm) Hình 3: Mặt cắt dọc dải tính tốn Hình 4: Sơ đồ tính tốn dải 1.4 Xác định tải trọng tác dụng 1.4.1 Tĩnh tải : Xác định trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn: g b   (mm)n.  ) i i Kết tính tốn trình bày bảng sau : SVTH: NGUYỄN VĂN B LỚP: A ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN A Bảng 2: Tĩnh tải tác dụng lên sàn Lớp cấu tạo Gạch lát Vữa lót Bêtơng Cốt thép Vữa trát Bề dày lớp i (mm)mm) Trọng lượng riêng i (mm)kN/m3) Giá trị tiêu chuẩn g btc (mm)kN/m2) Hệ số độ tin cậy n Giá trị tính toán gb (mm)kN/m2) 20 25 18 18 0,36 0,45 1,2 1,3 0,432 0,585 80 25 1,1 2,2 0,36 3,17 1,3 0,468 3,685 20 18 Tổng cộng  Tĩnh tải: gb = 3,685 (mm)kN/m2) 1.3.2 Hoạt tải : Hoạt tải tính tốn : pb = n.Ptc = 1,2.15 = 18 (mm)KN/m2) 1.3.3 Tổng tải : Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải có chiều rộng b=1m: qb = (mm)gb + pb ).b = (mm)3,685 + 18 ).1 = 21,685 (mm)KN/m2) 1.5 Xác định nội lực 1.5.1 Xác định mơmen Bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo có kể đến hình thành khớp dẻo phân phối lại nội lực nhịp gối Giá trị mômen cực đại nhịp gối dải tính tốn xác định sau:  Mômen lớn nhịp biên: M nb  q b Lob 21,685 1,4752 = 4,28 (mm)kN.m)  11 11  Mômen lớn gối thứ 2: q b max(mm)Lob ;L b ) 21,685.1,52 = 4,43 (mm)kN.m) M g2   11 11  Mômen lớn nhịp gối giữa: M g,max q b Lg 21,685.1,52   =  3.04 (mm)kN.m) 16 16 SVTH: NGUYỄN VĂN B LỚP: A ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN A 1.5.2 Xác định lực cắt Lực cắt tính tốn xác định theo công thức sau:  Lực cắt dải trụ tiết diện gối biên: Q p 0, q l b 0, 21, 685 1, 475 = 12,79 kN b  Lực cắt dải trụ tiết diện bên trái gối thứ hai: Q t 0, q l b 0, 21, 685 1, 475 = 19,19 kN b  Lực cắt dải trụ tiết diện bên phải gối thứ hai, bên tría bên phải gối bên trong: Q p 0,5 q l g 0,5 21, 685 1,5 = 16,263 kN b 1.5.3 biểu đồ nội lực dải tính tốn Sau xác định tung độ cực đại mômen nhịp gối lực cắt gối, tiến hành vẽ biểu đồ mômen biểu đồ lực cắt cho Biểu đồ mômen lực cắt dải tính tốn thể Hình 5: Hình 5: Sơ đồ tính tốn biểu đồ nội lực bản: a) Sơ đồ tính tốn ; b)Biểu đồ Mơmen ; c) Biểu đồ Lực cắt SVTH: NGUYỄN VĂN B LỚP: A ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN A 1.6 Tính Cốt thép - Bê tơng có cấp độ bền chịu nén B20 : Rb = 11,5 MPa ; Rbt = 0,9 MPa - Cốt thép sàn sử dụng loại CB240T : Rs = 210 MPa Tra bảng ta được:R = 0,41  R = 0,583 (phụ lục 7B) Với: pl = 0,3  pl = 0,37 ( phụ lục 6A)  max =  pl Rb 11,5 100% 0,37 .100% = 1,63% Rs 260 Vì tính toán theo sơ đồ khớp dẻo nên ta phải hạn chế chiều cao vùng bê tông chịu nén giá trị giới hạn dẻo pl m< pl = 0,3 Giả thiết: a = 15 mm  Chiều cao làm việc bê tông: ho = hb – a = 80 – 15 = 65 (mm)mm) 1.6.1 Tính Cốt thép nhịp biên M 4,28.106  m = = 0,088 < pl = 0,3 (mm)Thỏa mãn) R b b.h o2 11,5.1000.652   0,092 As1 =  = .R b b.h o 0,092.11,5.1000.65  = 320,35 (mm)mm2) Rs 210 As 320,35  = 0,49 % b.h o 1000.65 Ta thấy: min = 0,1%   = 0,49%  max = 1,63% (mm)bố trí hợp lí)  Chọn a150 (mm)As chọn = 335 mm2 ) 1.6.2 Tính Cốt thép gối M 4, 43.106  m = = 0,091 < pl = 0,3 (mm)Thỏa mãn) R b b.h o2 11,5.1000.652   0,095 As1 =  = .R b b.h o 0,095.11,5.1000.65  = 338,15 (mm)mm2) Rs 210 As 338,15  = 0,52 % b.h o 1000.65 Ta thấy: min = 0,1%   = 0,52%  max = 1,63% (mm)bố trí hợp lí) SVTH: NGUYỄN VĂN B LỚP: A ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN A  Chọn a150 (mm)As chọn = 335 mm2) 1.6.3 Tính cốt thép nhịp gối : M 3,04.106  m = = 0,062 < pl = 0,3 (mm)Thỏa mãn) R b b.h o2 11,5.1000.652   0,064 As2 =  = .R b b.h o 0,064.11,5.1000.65  = 227,80 (mm)mm2) Rs 210 As 227,80  = 0,35% b.h o 1000.65 Ta thấy: min = 0,1%   = 0,35%  max = 1,63% (mm)bố trí hợp lí)  Chọn a200 (mm)As chọn = 252 mm2) Tính lại chiều cao làm việc ho: Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ: cbv = 10 mm Suy ra: ho,tt = hb – a = hb – (mm)c + 0,5.d) = 80 – (mm)10 + 0,5.8) = 66 (mm)mm) ho,tt > ho,gt =65mm Vậy CT chọn thỏa mãn điều kiện agt ban đầu Bảng 3: Kết tính toán chọn cốt thép cho dải Tiết Diện M, kNm Nhịp biên Gối Gối, Nhịp Giữa CHỌN CỐT THÉP Ø,mm S,mm Asc,mm m  As,mm2 4.28 4.43 0.088 0.091 0.092 0.095 320,35 338,15 0.49 0.52 8 150 150 335 335 3.04 0.062 0.064 227,80 0.35 200 252 ,% 1.7 Bố trí Cốt thép 1.7.1 Cốt thép dọc chịu lực (Trong tính tốn)  Cốt thép chịu mômen dương: - Khoảng cách từ đầu mút CT ngắn đến MÉP tường (mm)với L=Lb): Chọn 120 (mm)  L 1475  = 122,9 (mm)mm) 12 12 - Khoảng cách từ đầu mút CT ngắn đến MÉP dầm phụ (mm)L=Lg): Chọn 180 (mm)  L 1500  = 187,5 (mm)mm) 8 - Chiều dài đoạn neo CT nhịp vào gối tựa: Lneo = 200 mm ≥ 10 SVTH: NGUYỄN VĂN B LỚP: A ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN A  Cốt thép chịu mômen âm(sử dụng cách mũ ; với L=Lg): Xét tỉ số:  pb 18  4,88    = 0,3 g b 3,685 - Đoạn vươn CT tính từ TRỤC dầm phụ: Chọn 550 (mm) ≥ .L  bdp 200 = 550 (mm)mm) 0,3.1500  2 - Đoạn vươn CT ngắn tính từ TRỤC dầm phụ: Chọn 350 (mm)mm) ≥ L bdp 1500 200    = 350 (mm)mm) 6 1.7.2 Cốt thép cấu tạo - chịu mômen âm (Không kể đến tính tốn) Sử dụng mũ, đặt dọc theo gối biên dọc theo dầm (mm)mặt cắt CC) Chịu mơmen âm bỏ qua tính toán (mm)1 phần tải trọng nhỏ truyền theo phương cạnh dài bản) làm tăng độ cứng tổng thể  6a 200 A  Hàm lượng: s ,ct  50% s , gg 50% 227,8 113,4mm  Chọn a200 (mm)As chọn = 141 mm2) - Đoạn vươn CT tính từ MÉP dầm (mm)với L=Lg): Chọn 400 (mm)mm) ≥ L 1500  = 375 (mm)mm) 4 - Đoạn vươn CT tính từ MÉP tường (mm)với L=Lb): Chọn 250 (mm)mm) ≥ L 1475  = 245 (mm)mm) 6 1.7.3 Cốt thép cấu tạo - phân bố Đặt vng góc với thép chịu lực để tạo thành lưới thép, chịu phần tải trọng nhỏ truyền theo phương cạnh dài Do  L2 2,6   Hàm lượng: As,pb ≥ 20%.As L1 Hàm lượng:  Tại nhịp biên gối SVTH: NGUYỄN VĂN B LỚP: A ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN A  6a 200 As ,pb  20% s1 20% 258,75 51,75mm  Chọn a200 (mm)As chọn = 141 mm2)  Tại nhịp gối  6a 200 As ,pb  20% s 20% 201,25 40mm  Chọn a200 (mm)As chọn = 141 mm2) 1.7.4 Cốt thép đai Bản khơng bố trí cốt đai lực cắt thường nhỏ nên hồn tồn bê tơng chịu: Qb,max = 19,19 kN < Qb = 0,75.Rbt.b.ho = 0,75.0,9.10-3.1000.66 = 44,55 kN C B A SVTH: NGUYỄN VĂN B 10 LỚP: A