Đồ án có điểm cao, tính toán sàn sườn BTCT toàn khối theo TCVN 27372023 đang hiện hành, mô tả chi tiết từng bước để tính toán kết cấu của từng cấu kiện như sàn, dầm phụ dầm chính, chọn thép có kèm file bản vẽ ib zalo 0374856298,
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG BỘ MÔN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH THUYẾT MINH BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 SÀN SƯỜN BTCT TOÀN KHỐI GVHD :TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO SVTH:TRẦN HỮU NGHĨA MSSV: 21520100935 NHÓM : N15 NGÀY BẢO VỆ : 21/12/2023 TP HỒ CHÍ MINH 12/2023 BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM BỘ MÔN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÀI TẬP LỚN KẾT CẤU BTCT SỐ 1 SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI VÓ BẢN DẦM Họ và tên sinh viên: Trần Hữu Nghĩa Lớp: XD21-CT ĐỀ SỐ : N15-4 Tính toán và cấu tạo sàn sườn toàn khối có sơ đồ mặt bằng như hình vẽ Với các số liệu sau : L1 = 2,1 m L2 = 4,9 m Hoạt tải tạm thời qk ,t = 3,7 kN/m2 Hệ số vượt tải f =1,2 Hệ số tầm quan trọng ( nhà ≤ 5 tầng) n = 0,87 Sinh viên làm các điều sau đây : • Chọn vật liệu sử dụng cho sàn (cấp độ bền bê tông, nhóm thép) • Dự kiến cấu tạo các lớp sàn và kích thước tiết diện các cấu kiện của sàn • Tính toán và cấu tạo cốt thép cho các bộ phận: đan sàn- đà phụ- đà chính Các nội dung trên phải được trình bày đầy đủ vào bản thuyết minh có khổ giấy A4(210x297) Bìa cứng của thuyết minh có ghi các danh mục theo hướng dẫn, trang đầu của tập thuyết minh là bản chính của PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ Sinh viên phải thể hiện một bản vẽ khổ A1(600x850) với nội dung theo chỉ dẫn, có khung tên thống nhất Ngày ra đề : 06-11- 2023 GV MÔN HỌC Ngày nộp bài: 21- 12- 2023 Trần Thị Nguyên Hảo TRẦN HỮU NGHĨA LỚP:XD21-CT MSSV:21520100935 Trang 1 BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO TRẦN HỮU NGHĨA LỚP:XD21-CT MSSV:21520100935 Trang 2 BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN - Kích thước mặt bằng : l1 = 2,1m ; l2 = 4,9m - Hoạt tải tiêu chuẩn : qk ,t qk ,t = 3,7kN/m2 - Hệ số vượt tải của hoạt tải : f f = 1,3 - Bêtông với cấp độ bền B20 : Rb = 11,5 MPa ; Rbt = 0,9 MPa ; Eb = 27,5x103 MPa - Thép CB300V Rs = Rsc = 260 MPa ; Rsw = 210 MPa ➔ Dùng cho cốt dọc dầm phụ, dầm chính - Thép CB240T : Rs = Rsc = 210 MPa ; Rsw = 170 MPa ➔ Dùng cho bản sản , cốt đai, cốt treo… TRẦN HỮU NGHĨA Hình 1 Mặt bằng bố trí dầm sàn LỚP:XD21-CT MSSV:21520100935 Trang 3 BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO II TÍNH TOÁN BẢN SÀN II.1 Các lớp cấu tạo bản sàn và kích thước các cấu iện II.1.1 Các lớp cấu tạo sàn Sàn được thiết kế gồm các lớp cấu tạo như sau : + Gạch lát : δg = 10mm ; γg = 20 kN/m3 ; n = 1,1 + Vữa lót : δv = 20mm ; γv = 18 kN/m3 ; n = 1,1 + Bản BTCT : δb = hb ; γbt = 25 kN/m3 ; n = 1,1 + Vữa trát : δvt = 20mm ; γvt = 18 kN/m3 ; n = 1,1 Hình 2 Cấu tạo các lớp sàn II.1.2 Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn: 1.2.1 Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn 𝐷 ℎ𝑏 = 𝑚 𝐿1 Với : + 𝐷 = (0,8 ÷ 1,4):hệ số phụ thuộc tải trong →Chọn 𝐷 = 1 Trong đó 𝐿1 = 2100(𝑚𝑚) + 𝑚 = 30 ÷ 35:hệ số phụ thuộc vào điều kiện liên kết ô bản + 𝑚 = 31 ⇒ ℎ𝑏 = 1×2100 31 = 67,74(𝑚𝑚) ⇒ Chọn chiều dày bản ℎ𝑏 = 70(𝑚𝑚) TRẦN HỮU NGHĨA LỚP:XD21-CT MSSV:21520100935 Trang 4 BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO 1.2.2 Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ ℎ𝑑𝑝 = ( 112 ÷ 114) 𝐿𝑑𝑝 = ( 112 ÷ 114) × 4900 = (408,3 ÷ 350)(𝑚𝑚) ⇒ Chọn ℎ𝑑𝑝 = 350(𝑚𝑚) 𝑏𝑑𝑝 = (14 ÷ 23) ℎ𝑑𝑝 = (87,5 ÷ 233,3)(𝑚𝑚) ⇒ Chọn 𝑏𝑑𝑝 = 200(𝑚𝑚) Vậy kích thước dầm phụ :(200𝑚𝑚 × 350𝑚𝑚) 1.2.3 Xác định sơ bộ kích thước dầm chính ℎ𝑑𝑐 = ( 110 ÷ 112) 𝐿𝑑𝑐 = ( 110 ÷ 112) 3𝐿1 = ( 110 ÷ 112) 3 × 2100 = (630 ÷ 525)(𝑚𝑚) ⇒ Chọn ℎ𝑑𝑐 = 600(𝑚𝑚) 𝑏𝑑𝑐 = (14 ÷ 23) ℎ𝑑𝑐 = (14 ÷ 23) × 600 = (150 ÷ 400)(𝑚𝑚) ⇒ Chọn 𝑏𝑑𝑐 = 300(𝑚𝑚) Vậy kích thước dầm chính :(300𝑚𝑚 × 600𝑚𝑚) TRẦN HỮU NGHĨA LỚP:XD21-CT MSSV:21520100935 Trang 5 BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO II.2 Tính bản theo sơ đồ khớp dẻo II.2.1 Sơ đồ tính và nhịp tính toán : 𝑋é𝑡 𝑡ỉ 𝑠ố 𝑙𝑙21 = (2,1 4,9) = 2,33 > 2 ➔Bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc một phương theo cạnh ngắn (uốn theo cạnh ngắn) - Để tính bản, ta cắt theo phương cạnh ngắn (phương vuông góc với dầm phụ) một dải có chiều rộng b = 1m = 1000mm Xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là dầm phụ Nhịp biên 3 3 Nhịp giữa 𝑙𝑜𝑏 = 𝑙1 − 2 𝑏𝑑𝑝 = 2,1 × 1000 − 2 × 200 = 1800𝑚𝑚 log = l1 −bdp = 2100 − 200 =1900mm Để thiên về an toàn ta chọn nhịp ls = l0 = 1900 mm tính toán Chênh lệch giữa các nhịp: 1900 −1800 100% = 5, 26% 10% 1900 Hình 3 Mặt cắt A-A ( Sơ đồ cấu tạo ) TRẦN HỮU NGHĨA LỚP:XD21-CT MSSV:21520100935 Trang 6 BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO II.2.2 Tải trọng tác dụng lên sàn a Tĩnh tải Lớp cấu tạo Chiều dày Trọng lượng Trị tiêu chuẩn Hệ số độ tin Trị tính toán riêng cậy về tải i (mm) gsc (kN / m2 ) gs (kN / m2 ) i (kN / m3 ) trọng f ,i 0,22 Gạch 10 20 0,2 1,1 0,396 Vữa lát 20 18 0,36 1,1 1,925 Bêtông cốt 70 25 1,75 1,1 0,396 thép 2.937 Vữa trát 20 18 0,36 1,1 Tổng cộng 2,67 Bảng 1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn gs = ( ni i i )= 2,94 kN/m2(làm tròn) b Hoạt tải Hoạt tải tính toán: q =n ×pc =1,3×3,7=4,81 kN/m2 sp c Tổng tải Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải bản có chiều rộng b =1 m qs = (gs + qs )xb = (2,94+ 4,81) x1 = 7,75 kN/m II.2.3 Xác định nội lực -Momen uốn lớn nhất tại nhịp biên và gối 2 của dải bản: 𝑀𝑛𝑏 = 𝑀𝑔𝑡ℎ2 = ± qb.lb2 = ± 7,75×1,82 = ±2,28(𝑘𝑁𝑚) 11 11 -Momen uốn lớn nhất ở nhịp giữa và gối giữa của dải bản: 𝑀𝑛𝑔 = 𝑀𝑔𝑔 = ± qb lg2 7,75 × 1,92 = ±1,75(𝑘𝑁𝑚) =± 16 16 q s TRẦN HỮU NGHĨA LỚP:XD21-CT MSSV:21520100935 Trang 7 BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO 2,28 1,75 (M) Hình 4 Biểu đồ bao momen của bản sàn II.2.4 Tính cốt thép chịu lực II.2.4.1 Tính thép dọc chịu lực - Chuẩn bị số liệu tính toán : + Bêtông có cấp độ bền chịu nén B20 : Rb = 11,5 MPa = 115(kg/cm2) + Cốt thép dùng cho bản sàn : CB300V Rs = Rsc = 260 MPa =2600(kg/cm2); Rsw = 210 MPa =2100(kg/cm2); - Tính toán cốt thép cho bản sàn BTCT theo cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ nhật với kích thước : 1000 x 70 ( b = 1 m ; hb = 70 mm ) - Đối với bản sàn : hb = 70 mm Ta giả thiết a = 15mm ➔ h0 = hb – a = 70 – 15 = 55 mm - Sàn sử dụng Bêtông B20 và thép CB300V cho nên : Chỉ số chảy dẻo : Tại gối biên với: M=2,28 (kN/m) Tính: αm = M 2= 2,28×106 2 =0,065 Rbbho 11,5×1000×55 Kiểm tra điều kiện: m R phá hoại dẻo, tính cốt đơn Từ đó tính : =1−√1 − 2𝛼𝑚=1 − √1 − 2 × 0,065= TRẦN HỮU NGHĨA LỚP:XD21-CT MSSV:21520100935 Trang 8 BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Diện tích cốt thép: As= M = 2, 28106 =165,2 mm2 RS ho 260 0,965 55 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: % = As = 165, 2 100% = 1,501% Min = 0,01% bho 200 55 Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 2 M As µ Chọn cốt thép Tiết diện αm ξ (kNm) (mm2) (%) a Asc ϕ mm mm2 Gối biên 2,28 0,065 0,069 165,2 1,501 6 180 157 Gối 2, Nhịp biên 2,28 0,065 0,069 165,2 1,501 6 180 157 Nhịp giữa 1,75 0,05 0,051 125,6 1,14 6 200 141 Gối giữa Bảng 2 Tính cốt thép cho bản sàn a Bố trí cốt thép chịu lực ps = 4,81 = 1,63 3 gs 2,94 ➔ Đoạn vươn của cốt thép chịu momen âm tại 2 gối và gối giữa ( tính từ mép dầm là l ) 4 ➔ Đoạn vươn của cốt thép chịu momen âm tại 2 gối biên ( tính từ tâm dầm hay mép dầm là l ) 6 - Cốt thép chịu momen âm bố trí phía trên - Cốt thép chịu momen dương bố trí phía dưới b Bố trí thép cấu tạo: TRẦN HỮU NGHĨA LỚP:XD21-CT MSSV:21520100935 Trang 9