Thuyết minh đồ án BTCT 1 Cô Trần Thị Nguyên Hảo tính theo TCVN27372023

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,

Trang 1

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

Trang 2

BÀI TẬP LỚN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

TRẦN HỮU NGHĨA

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 :

n

 =

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

Trang 3

MSSV:21520100935 LỚP:XD21-CT

Trang 4

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

Trang 5

MSSV:21520100935 LỚP:XD21-CT

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 :

II.1.2 Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn:

1.2.1 Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn

ℎ𝑏 = 𝐷

𝑚𝐿1 Với :

+ 𝐷 = (0,8 ÷ 1,4):hệ số phụ thuộc tải trong

Trang 6

Trang 7

MSSV:21520100935 LỚP:XD21-CT

II.2 Tính bản theo sơ đồ khớp dẻo

II.2.1 Sơ đồ tính và nhịp tính toán :

𝑋é𝑡 𝑡ỉ 𝑠ố 𝑙2

𝑙 1 = (4,9

2,1) = 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

Trang 8

Trang 9

- Chuẩn bị số liệu tính toán :

+ Bêtông có cấp độ bền chịu nén B20 : Rb = 11,5 MPa = 115(kg/cm2)

nên : Chỉ số chảy dẻo :

Tại gối biên với: M=2,28 (kN/m)

Trang 10

A bh

αm ξ

As(mm2)

µ (%) Chọn cốt thép

- Cốt thép chịu momen âm  bố trí phía trên

- Cốt thép chịu momen dương  bố trí phía dưới

b Bố trí thép cấu tạo:

Trang 11

MSSV:21520100935 LỚP:XD21-CT

- Thép mũ cấu tạo : Cốt thép phân bố phía trên đặt vuông góc với cốt thép chịu momen âm

và để liên kết với các cốt thép mũ : Chọn 6a250

-Thép cấu tạo theo phương cạnh dài : Cốt thép phân bố phía dưới đặt vuông góc với các cốt

thép chịu momen dương : 2

Đường kính cốt thép phân nhỏ hơn đường kính thép chịu lực, khoảng cách a từ 200 –

330mm

➔ Chọn 6a250

Trang 12

Hình 5 Mặt bằng bố trí thép sàn

Hình 6 Bố trí thép sàn

Trang 13

MSSV:21520100935 LỚP:XD21-CT

III TÍNH TOÁN DẦM PHỤ

III.1 Sơ đồ tính toán và nhịp tính toán

- Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhịp với các gối tựa là dầm chính

Hình 7 Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ

- Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa

+ Đối với nhịp biên: 2 3 4900 3 300 4450

Trang 14

III.2 Xác định tải trọng:

1.Tĩnh tải

-Tải do bản sàn truyền xuống : go =  = gs L1 2,94 2,1 6,174  = (kN/m)

-Trọng lượng phần sườn của dầm phụ:q gdp= dp+ pdp= 7,714 10,101 17,815( + = kN m / )

-Tung độ của biểu đồ bao momen tính theo công thức: M =  q dpl2

+trong đó :  tra bảng ở phụ lục 16 Kết cấu bê tông cốt thép ( Phan Quang Minh )

+Ở nhịp biên, momen âm triệt tiêu cách gối tựa thứ 2 một đoạn :

Trang 15

𝛽𝑚𝑎𝑥 𝛽𝑚in 𝑀𝑚𝑎𝑥

KN.m

𝑀𝑚inKN.m

Bảng 4 : Xác định tung độ biểu đồ bao momen của dầm phụ

Hình 9 Biểu đồ bao momen của dầm phụ ( kN/m)

-Tính toán lực cắt theo sơ đồ khớp dẻo, tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác

Trang 16

định như sau:

Gối thứ nhất: Q1= 0,4 q Ldp. b = 0,4 17,815 4,6 32,8(   = kN )

Bên trái gối thứ hai: Q2t =0,6.q L dp b =0,6 17,815 4,6  =49, 2(kN)

Bên phải gối thứ hai và các gối giữa:

2p i t i p 0,5 dp b 0,5 17,815 4,6 41( )

Q =Q =Q = q L =   = kN

Hình 10 Biểu đồ bao lực cắt ( kN ) III.4 Tính toán và bố trí cốt thép

1 Tính cốt thép dọc chịu lực:

-Chuẩn bị số liệu tính toán:

+Bê tông với cấp độ bền B20: Rb = 11,5 MPa ; Rbt = 0,9 MPa

+Loại thép CB300V: 𝑅𝑠 = 260𝑀𝑝𝑎 , 𝑅𝑠𝑐 = 260 𝑀𝑝𝑎 ,𝑆𝑠𝑤 = 210𝑀𝑝𝑎

- Giả thiết a = 40 mm cho mọi tiết diện

- Chiều cao hữu dụng: ho ho = ℎ − 𝑎 = 350 − 40 = 310𝑚𝑚

- Dầm phụ được tính theo sơ đồ biến dạng dẻo

+ Ở gối tựa , momen tính toán là momen âm, bản nằm trong vùng kéo, không tham gia chịu lực

nên tiết diện tính toán là tiết diện chữ nhật (bdp  hdp )

+Ở nhịp, momen tính toán là momen dương, bản nằm trong vùng nén nên tiết diện tính toán là tiết

diện chữ T

- Trước khi tính toán cần kiểm tra lại tiết diện dầm phụ, theo kết quả nghiên cứu, theo sơ đồ có xét

biến dạng dẻo, tại tiết diện có khớp dẻo phải thỏa điều kiện hạn chế

a.Tại tiết diện ở nhịp

Tương ứng với giá trị momen dương

-Bản cánh chịu nén nên cùng tham gia chịu lực với sườn

-Tính toán cốt thép với cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ T

-Độ vươn của cánh Sf xác định như sau :

Sf lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các trị số sau :

Trang 17

Nhận xét: Mmax = 32,1 kNm < Mf =221,36 kNm, nên trục trung hoà đi qua cánh, tính cốt thép

theo tiết diện hình chữ nhật '

A bh

b Tại tiết diện gối

-Tính toán tiết diện nội lực momen âm

-Bản cánh nằm trong vùng chịu kéo nên không tham gia chịu lực với sườn

-Tính toán cốt thép đối với cấu kiện chịu uốn theo tiết diện hình chữ nhật bdp = hp 200 350(  mm )

Trang 18

A bh



Tiết diện

M (kNm)

αm  As

(mm2)

µ (%)

Chọn cốt thép Chọn

Asc (mm2)

Trang 19

MSSV:21520100935 LỚP:XD21-CT

2.Tính toán cốt đai

Dùng thép CB240T có Rs = 210 MPa R ; sw = 170 MPa R ; sc = 210 MPa

Kiểm tra điều kiện tính toán : Q = 0,3.Rbt.b.h0 = 0,3 x 0,9 x 103 x 0,2 x 0,31 = 16,74kN

➔Qmax = 49,2 kN > Q = 16,74 Kn

➔Bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt

- Chọn cốt đai Φ6 ( asw = 28,3 mm2 ), số nhánh cốt đai n = 2

➔Asw = n.asw = 2 x 28,3 = 56,6 mm2

* Cốt đai cho đoạn gần gối L/4

Tại gối (a=0) : Q1 = Qmax < Qu,1 = 2,5 x Rbt x b x h0 = 139,5 kN ( đạt )

Trang 20

2 2Þ14

4 Þ6a250

1 2Þ12

2 2Þ14

4 Þ6a120

1 2Þ12

2 2Þ14

4 Þ6a250

1 2Þ12

3

2 2Þ14

4 Þ6a120

4-4

Trang 21

Tiết diện cột ban đầu : 300x300 mm

Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ tim cột đến tim cột

Trang 22

3.1 Biểu đồ bao momen:

Dùng số liệu của phụ lục 12 ( sàn sườn toàn khối Nguyễn Đình Cống ) để xác định giá trị  :

MG = α × G × L

MQ = α × Q × L

* trong các sơ đồ d, e, f và g không có giá trị  tại 1 số tiết diện nên tính theo phương pháp cơ học

Trang 23

Trang 24

Bảng 6 : Kết quả tính toán nội lực trong dầm chính

Trang 25

BÀI TẬP LỚNBÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

MSSV:21520100935 LỚP:XD21-CT

Trang 26

Trang 27

Trang 28

- Từ quan hệ đạo hàm giữa moment và lực cắt M’ = Q = tg  , ta suy ra được biểu đồ

moment của từng trường hợp tải

- Gọi chênh lệch momen giữa hai tiết diện a-a và b-b kề nhau là:

Trang 29

Trang 30

Hình 20 Biểu đồ lực cắt thành phần

Trang 31

Trang 32

IV.4 Tính toán cốt thép

4.1 Chuẩn bị số liệu

+ Bêtông với cấp độ bền B20: Rb=11,5 MPa , Rbt=0,9 MPa

+ Loại thép: Thép CB300V Rs = Rsc = 260 MPa ; Rsw = 210 MPa

Ta tiến hành tính toán để bố trí cốt thép tại những tiết diện có |Mmax| ở các nhịp và gối

4.2 Cốt thép dọc

a Tại tiết diện ở nhịp

Tương ứng với giá trị momen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ

Trang 33

A bh

b Tại tiết diện ở gối

Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật :

bdc  hdc = 300  600 mm

+ Giả thiết a = 70 mm  ho = 600-70 = 530 mm

Trang 34

Hình 18 Tiêt diện tính cốt thép tại gối của dầm chính

Trang 35

MSSV:21520100935 LỚP:XD21-CT

Kết quả tính toán cốt thép với các giá trị nội lực momen dương và âm với các tiết diện khác

nhau được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 10 Tính cốt thép dọc cho dầm chính

Tiết diện (kNm) M αm  As (mm2)

μ (%)

Chọn cốt thép

Chọn

Asc (mm2)

911 7,48

Trang 36

4.3 Tính toán Cốt đai

-Lực cắt bên phải gối A: QA P=60,47 kN là hằng số trong đoạn L1

-Lực cắt bên trái gối B: QB T =99,3 kN là hằng số trong đoạn L1

-Lực cắt bên phải gối B: QB P=90,9 kN là hằng số trong đoạn L1

-Lực cắt bên trái gối C: QC T =18,38 kN là hằng số trong đoạn L1

 Bê tông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt

* Cốt đai cho đoạn gần gối L/3

Tại gối (a=0) : Q1 = Qmax < Qu,1 = 2,5 x Rbt x b x h0 = 357,75 kN ( đạt )

sw bt o o

q Q R bh  h

Trang 37

Trang 38

s cb

o treo

s

sw

h P

h A

Trang 39

IV.5 Biểu đồ bao vật liệu

5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện

* Trình tự tính toán như sau:

Trang 40

2Ø18+1Ø16 710 561 0,1 0,095 103,15 Cắt 1Ø16 còn

Gối C (300×600) 2Ø18 + 2Ø16

911 562 0,132 0,123 134,02

Cắt 2Ø16 còn 2Ø18 509 561 0,074 0,071 77,1

5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

-Vị trí tiết diện cắt lý thuyết x được xác định theo công thức sau:

Trang 41

-Q : lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen

Bảng 12 Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

Tiết diện Thanh thép Ml

(kNm)

Mn(kNm)

Q (kN)

Mtd(kNm)

x (mm) Nhịp biên

bên trái

Cắt 2Ø18 còn 2Ø16

127,01 0 60,47 61,46 1019

Nhịp biên

bên phải

94,26 49,63 68,51 61,46 1634

Gối B bên

trái

Cắt 2Ø16 còn 2Ø18+1Ø16

146,48 3,92 71,62 103,15 605

còn 2Ø18

146,48 3,92 71,62 77,1 968

Gối B bên

phải

146,48 18,05 61,15 103,15 709

còn 2Ø18

146,48 18,05 61,15 77,1 1135

Nhịp giữa

bên trái

72,28 49,63 58,05 61,56 1917

Nhịp giữa

bên phải

83,27 13,37 46,02 61,56 1622

Gối C bên

trái

117,04 7,06 52,37 77,1 763

Trang 42

5.2 Xác định đoạn kéo dài W

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

Trang 43

Ml(kNm)

Mn(kNm)

Q (kN)

qsw (kN/m)

Wtính(mm)

20 Ø (mm)

Wchọn(mm)

Nhịp

biên bên

trái

94,26 -49,63 68,51 114 330,38 360 360

Gối B

bên trái

146,48 -3,92 71,62 114 331,3 320 340

còn 2Ø18

146,48 -3,92 71,62 114 331,3 320 340

Gối B

bên phải

146,48 18,05 61,15 114 304,56 320 320

còn 2Ø18

72,28 -49,63 58,05 114 283,7 320 320

Trang 44

83,27 -13,37 46,02 114 241,5 320 320

Gối C

bên trái

117,04 7,06 52,37 114 273,75 320 320

 Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 13

Bảng 13 Xác định đoạn kéo dài W của dầm chính

4 Þ8a150

1 2Þ16

5 Þ8a300

2-2

6 2Þ18

1 2Þ16

4 Þ8a150

3-3

6 2Þ18

2Þ18

1

4 Þ8a150 1Þ25

2Þ16

6 2Þ18

1 2Þ16

5 Þ8a300

5-5

3 1Þ16

1

8 6

2Þ18 +1Þ16

Þ8a300

Trang 45

MSSV:21520100935 LỚP:XD21-CT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1) TCVN5574-2018: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông và bê tông cốt thép

2) TCVN2737-2023: Tải trọng và tác động

3) Võ Bá Tầm-Kết cấu bê tông cốt thép (tập 1: cấu kiện cơ bản), NXB Đại học Quốc gia TpHCM

4) Phan Quang Minh (chủ biên), Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống Kết cấu bêtông cốt thép (phần cấu kiện cơ bản) NXB Khoa học và kỹ thuật, 2012

5) Nguyễn Đình Cống, Sàn sườn bê tông toàn khối NXB Xây dựng, 2011

6) Võ Bá Tầm – Hồ Đức Duy, Đồ án môn học kết cấu bêtông sàn sườn toàn khối loại bản dầm theo TCXDVN 365:2005 NXB Xây dựng, 2011

Tiêu đề	Thuyết Minh Bài Tập Lớn Bê Tông Cốt Thép 1 Sàn Sườn BTCT Toàn Khối
Tác giả	Trần Hữu Nghĩa
Người hướng dẫn	Cô Trần Thị Nguyên Hảo
Trường học	Trường Đại Học Kiến Trúc Tp.Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kết Cấu Công Trình
Thể loại	bài tập lớn
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	45
Dung lượng	1,66 MB