Thuyết minh kết cấu bê tông cốt thép 1 sàn sườn toàn khối có bản dầm

Trang 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCMBỘ MƠN KẾT CẤU CƠNG TRÌNHBÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN BTCT – 1SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦMHọ và tên sinh viên: Trịnh Tuấn Hoàng; Lớp: XD21/A4;ĐỀSỐ: N2 – 2

Trường Đại học Kiến Trúc Tp Hồ Chí Minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

BỘ MÔN KẾT CẤU CÔNG TRÌNHBÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN BTCT – 1 SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM

Họ và tên sinh viên: Trịnh Tuấn Hoàng; Lớp: XD21/A4; ĐỀ SỐ: N2 – 2

Tính toán và cấu tạo sàn sườn toàn khối có sơ đồ mặt bằng như hình vẽ Với các số liệu sau:

L 1 = 2,3 m L 2 = 5,3 m

Tải trọng tạm thời

q k,t = 5,3 kN/m 2

Sinh viên làm các số liệu sau đây:

 Chọn vật liệu sử dụng cho sàn (cấp độ bền bê tông, loại 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 – dầm phụ – dầm chính

Các nội dung trên phải được trình bày đầy đủ vào bản thuyết minh có khổ giấy A4 (210 x 297), in

2 mặt Bìa cứng của thuyết minh có ghi các danh mục theo hướng dẫn, trang đầu của tập thuyếtminh là bản chính của PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ

Sinh viên phải thể hiện một bản vẽ khổ A1 (600 x 850) với nội dung theo chỉ dẫn, có khung tênthống nhất:

Ngày nộp bài: 21 – 12 – 2023 Trần Thị Nguyên Hảo

MỤC LỤC

I Số liệu ban đầu 2

II Vật liệu 2

III Thiết kế sàn: 2

1 Sơ bộ kích thước tiết diện .2

2 Xác định tải trọng .3

3 Xác định nội lực .3

4 Tính và bố trí thép 4

IV Thiết kế dầm phụ .5

1 Sơ đồ tính .5

2 Xác định tải trọng .5

3 Xác định nội lực .5

4 Tính toán và bố trí cốt thép .6

V Thiết kế dầm chính .10

1 Sơ đồ tính 10

2 Xác định tải trọng .10

3 Xác định nội lực 11

4 Tính toán và bố trí cốt thép .15

5 Biểu đồ bao vật liệu dầm chính 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

I Số liệu ban đầu.

MPa 0,9

Rbt   2

) (kN/cm 2750

GPa 27,5

Eb   2

- Thép sử dụng cho sàn và cốt đai, cốt treo: CB240T: Rs  Rsc  210 MPa  21 (kN/cm2)

) (kN/cm 17

MPa 170

Rsw   2

) (kN/cm 2.10

GPa 200

Es   4 2

0,615

ξR 0,426

αR 

) (kN/cm 21

MPa 210

Rsw   2

) (kN/cm 2.10

GPa 200

Es   4 2

0,583

ξR 0,413

1 Sơ bộ kích thước tiết diện.

1L

30

135

1L

12

114

1L

10

1121

3

24

1h

3

24

2

3 L

Trọng lượngriêng (kN/m3)

Giá trị tiêu chuẩn(kN/m2)

Hệ sốtin cậy

Giá trị tính toán(kN/m2)

Tải trọng thường xuyên: gs  2,838 (kN/m2)

Tổng tải trọng tác dụng lên sàn với dải bàn có chiều rộng b = 1m:

(kN/m)9,198

12,838)(6,36

1)g(q

3 Xác định nội lực.

- Momen tại nhịp biên, gối 2:

m).(kN3,68811

(2,1)9,198

11

qLM

2 2

0   





- Momen tại nhịp giữa, gối giữa:

m).(kN2,53516

(2,1)9,198

16

qLM

2 2

h

R

h.b Rξ

,.100%

R

R.ξμ

μ

0,05%

s

b R max     



21

1516150

5%)0,65%

5%)2,93%

0,43%

b/ Bố trí thép:

* Thép chịu lực:

- Đoạn vươn của cốt thép chịu momen âm tại gối 2 và gối giữa là L/4, tính từ mép dầm

- Đoạn vươn của cốt thép chịu momen âm tại gối biên là L/6, tính từ mép dầm

- Cốt thép chịu momen âm, bố trí phía trên,

- Cốt thép chịu momen dương, bố trí phía dương

* Thép cấu tạo: tác dụng định vị thép chịu lực và chống co ngót của bê tông không đồng đều.

- Thép cấu tạo: đặt phía trên, vuông góc với cốt thép chịu momen âm chọn  6 a 250

- Thép cấu tạo đặt theo phương cạnh dài: đặt phía dưới, vuông góc với cốt thép chịu momen

2

3 L

( ,

) h h ( b ,

62814

,,

,g

L

,

X2 015 0 01550075

- Momen dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:

)cm(,,

L

, L q , Q

,,

,h

+ Sf Ldp , 88 , 333 ( cm )

6

100 3 5 6

cm kN , )

, (

, ) h , h ( h

b

R

Mf  b 'f 'f 0  0 5 'f  1 15  104  7  35  0 5  7  26371 8  263 718

)m.kN(,

* Tiết diện tại gối: bản cánh nằm trong vùng chịu kéo, không góp phần chịu lực chung với sườn.

Tính toán theo CKCU có tiết diện: bh (20 40)

* Công thức tính toán:

2 0

h

R

h.b Rξ

.100%

A

%,

%,

,.100%

R

R.ξμ

μ

0,05%

s

b R max 100 258

26

1515830

b/ Tính toán thép cốt đai.

* Kiểm tra điều kiện tính cốt đai:

0

0 0 35

0, Rbtbh Q , Rbbh

35 20 15 1 3 0 22 68 35 20 09

a n

Asw  sw  2  0 283  0 566 2



- Chọn stk 15min(sct,smax)min(15;32,32)15cm

cm )

; ( min )

;

h ( min

sct 15 15

2

40 15

2  



cm , ,

, Q

bh R

s bt

22 68

35 20 09

sw 0642

15

566017

40 4

3 50

c/ Tính toán đoạn neo thép dọc.

- Đoạn neo thép phía dưới: Rbond  1 2 Rbt  2 , 5  1  0 , 09  0 , 225 ( kN / cm2)

mm,

,

,U

.R

A

R

L

s bond

s s

an

,

o 462 31

16225

0

120126

, ,

A

A L

.

L

ef , s

cal , s an ,

,U

.R

A

R

L

s bond

s s

an

,

14225

0

930726

mm A

A L

.

L

ef , s

cal , s an

,

o

an  1  1  809  1  809

) (

, L

) h h ( b ,

G0  btct  1 1  dc dc  b  1  25  106 1 1  30  60  7  2 3  100  10 06

)kN(,,

,L

g

G1   2 8342534421

)kN(,

G 5427



- Tải trọng tạm thời: QqL2 14,6285,377,53(kN)

3 Xác định nội lực.

a/ Momen:

Sơ đồ chất tải:

Giá trị momen được tính theo công thức: M = hệ số ( ,  ) x lực

Với giá trị  ,  được tra theo phụ lục 19 - Kết cấu bê tông cốt thép - cấu kiện cơ bản, TCVN5574-2018

(,)SS

(

Cm n  G t  Q 087 G 1 Q

* Gối B:

) m kN ( , ,

) , ,

(

Mtrmg 2 38 226 6

230

15 230 38

2 57

242     



) m kN ( , ,

) , ,

(

Mphmg 33 37 228 93

230

15 230 37

33 57

) , ,

( M

Mtrmg phmg 15 5 183 3

230

15 230 5

15 01

195     





* Gối D:

) m kN ( , ,

) , ,

(

Mtrmg 33 37 171 93

230

15 230 37

33 6

181     



) m kN ( , ,

) , ,

(

Mphmg 2 38 169 60

230

15 230 38

2 6

181     



 Chọn: MDmg  171 , 93 ( kN m )

b/ Lực cắt:

Với: Q   tan ( do đạo hàm của momen chính là lực cắt).

: là góc được tạo bởi thanh ngang và giá trị của momen ở thanh đang xét

, ,

, h

, (

, ) h , h ( h

b

R

Mf  b 'f 'f 0  0 5 'f  1 15  114  7  53  0 5  7  45426 15

)m.kN(,2615454

)

m.kN(,

* Tiết diện tại gối: bản cánh nằm trong vùng chịu kéo, không góp phần chịu lực chung với sườn.

Tính toán theo CKCU có tiết diện: bh (30 60)

* Công thức tính toán:

2 0

h

R

h.b Rξ

.100%

A

%,

%,

,.100%

R

R.ξμ

μ

0,05%

s

b R max 100 258

26

1515830

b/ Tính toán thép cốt đai.

* Tại vị trí gối có Q max = 171,92 kN.

- Kiểm tra điều kiện tính cốt đai:

0

0 0 35

0, Rbtbh Q , Rbbh

53 30 15 1 3 0 92 171 53 30 09

a n

cm ,

,

, Q

bh R

s bt

35 169

53 30 09

sw 114

15

006117

* Tại vị trí nhịp có Q max = 40,36 kN.

- Kiểm tra điều kiện tính cốt đai:

0

0 0 35

0, Rbtbh Q , Rbbh

53 30 15 1 3 0 36 40 53 30 09

60 4

3 50

h(R

454

553

13117

74121

cm,A

cm,

5 503 0

d/ Tính toán đoạn neo thép dọc.

- Đoạn neo thép phía dưới: Rbond  1 2 Rbt  2 , 5  1  0 , 09  0 , 225 ( kN / cm2)

mm,

,

,U

.R

A

R

L

s bond

s s

an

,

o 722 26

25225

0

949026

, A

A L

.

L

ef , s

cal , s an ,

,

,U

.R

A

R

L

s bond

s s

an

,

o 722 26

25225

0

949026

, A

A L

.

L

ef , s

cal , s an ,

o

an  1  1  722 26  1  722 26

5 Biểu đồ bao vật liệu dầm chính.

a/ Tính khả năng chịu lực cắt của tiết diện.

5 0

1 m b tt

m tt

s2

c

s1

c s2

c

s1

tt

h b R M

,

; h

a A a

Kết quả tính toán thể hiện trong bảng sau:

b/ Xác định tiết diện cắt lý thuyết.

Vị trí cắt X được xác định theo công thức sau:

Q l  2

- Tại tiết diện xét, M1là momen có giá trị tuyệt đối lớn và M2là momen có giá trị tuyệt đối bé

)

(114 60

22 2 22

Tiết diện Thanh thép

[M]

(kN.m)

X(mm)Nhịp biên bên trái

Cắt 2  22, còn 2  22

Gối 2 bên trái

Nhịp giữa bên trái

c/ Xác định đoạn kéo dài.

qsw: khả năng chịu cắt của cốt đại tại tiết diện cắt lý thuyết

s

a n R

q sw sw

15

006 1 17

q sw sw

25

006 1 17

(mm)

Wchọn

(mm)Nhịp biên bên trái

Cắt 2  22, còn 2  22

Gối 2 bên trái

Nhịp giữa bên trái

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1/ Phan Quang Minh, Ngô Thế phong, Nguyễn Trường Thắng, Võ Mạnh Tùng Kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện cơ bản) Nxb.Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2021.

2/ Võ Bá Tầm Kết cấu bê tông cốt thép tập 1 (phần cấu kiện cơ bản) Nxb.Đại học quốc gia

TPHCM, 2016

3/ Nguyễn Đình Cống Sàn sườn bê tông toàn khối Nxb Xây dựng, 2011.

4/ Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 5574:2018 “Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”.

5/ Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 2737:1995 “Tải trọng và tác động”.