Mẫu thuyết minh đồ án bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn ACI dành cho các bạn sinh viên có nhu cầu tìm hiểu và học hỏi thêm về cách thức trình bày thuyết minh bê tông cốt thép theo ACI
TỔNG HỢP SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Mặt bằng sàn
SƠ ĐỒ MẶT BẰNG SÀN (TL: 1/200)
Hình 1.1 Sơ đồ mặt bằng sàn - Sơ đồ 1
Tổng hợp số liệu
1.2.1 Các thông số kích thước
Sơ đồ sàn L 1 (mm) L 2 (mm) P tc (Mpa)
Bảng 1.1 Thông số kích thước
Loại thép f y (MPa) f yt (MPa)
Bảng 1.2 Thông số cốt thép
Sàn được thiết kế thành các lớp cấu tạo như sau:
Vữa lót: δ v (mm), γ tc =2×10 −5 (N/mm 3 )
Bản bê tông cốt thép: γ tc =2.5×10 −5 (N/mm 3 )
Vữa trát: δ vt (mm), γ tc =2×10 −5 (N/mm 3 )
Hình 1.2 Mặt cắt cấu tạo bản sàn
THIẾT KẾ BẢN SÀN
Phân loại bản sàn
2400=2.29>2 nên thuộc loại bản một phương, làm việc theo phương cạnh ngắn ( L 1) Khi tính toán cần cắt ra một bản dài có bề rộng là b=1 (m) có phương theo phương cạnh ngắn ( L 1).
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện
2.2.1 Chiều dày sơ bộ của bản sàn h s =L 1 m; chọn m = 30.
30 (mm) → Vậy chọn chiều dày bản sàn là h s (mm).
2.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm phụ h dp =(201 ÷ 1
2.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính h dc =(121 ÷1
Sơ đồ tính toán
Hình 2.3 Sơ đồ tính toán bản sàn
Xác định tải trọng tính toán theo TTGH cường độ
Hình 2.4 Cấu tạo bản sàn
Từ hình mặt cắt cấu tạo sàn và số liệu đề cho, ta lập bảng tính tĩnh tải như sau:
Giá trị tiêu chuẩn g s tc
Hệ số tin cậy về tải trọng
Giá trị tính toán g s tt (N/mm 2 )
Bảng 2.3 Trọng lượng bản thân của sàn
Hoạt tải tác dụng lên bản sàn:
Tải trọng tính toán tác dụng lên bản sàn ứng với dãy bản có chiều rộng b00(mm).
W DL, s : Tĩnh tải tính toán sàn;
W ¿,s : Hoạt tải tính toán sàn.
Nội lực
2.5.1 Các trường hợp đặt tải
Dùng phần mềm SAP2000 để tìm nội lực (moment và lực cắt) trong bản sàn từ các tổ hợp tải trọng
Do tính chất đối xứng của kết cấu nên chỉ cần đặt tải để tìm ra hình bao nội lực của một nửa sơ đồ, phần còn lại lấy đối xứng qua gối thứ 7.
Hình 2.5 (DL) Tĩnh tải tác dụng lên bản sàn có bề rộng 1000 (mm)
Hình 2.6 (LL 1 ) Hoạt tải chất lên các nhịp lẻ để tìm moment dương lớn nhất tại mặt cắt giữa các nhịp lẻ
Hình 2.7 (LL 2 ) Hoạt tải chất lên các nhịp chẵn để tìm moment dương lớn nhất tại mặt cắt giữa các nhịp chẵn
Hình 2.8 (LL 3 ) Hoạt tải chất lên các nhịp 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12 để tìm moment âm tại gối thứ 2
Hình 2.9 (LL 4 ) Hoạt tải chất lên các nhịp 2, 3, 5, 7, 9, 11 để tìm moment âm lớn nhất tại gối thứ 3
Hình 2.10 (LL 5 ) Hoạt tải chất lên các nhịp 1, 3, 4, 6, 8, 10, 12 để tìm moment âm lớn nhất tại gối thứ 4
Hình 2.11 (LL 6 ) Hoạt tải chất lên các nhịp 2, 4, 5, 7, 9, 11 để tìm moment âm lớn nhất tại gối thứ 5
Hình 2.12 (LL 7 ) Hoạt tải chất lên các nhịp 1, 3, 5, 6, 8, 10, 12 để tìm moment âm lớn nhất tại gối thứ 6
2.5.2 Tổ hợp tải trọng xuất ra từ phần mềm SAP2000
Tổ hợp cơ bản gồm tĩnh tải và hoạt tải theo các trường hợp sau:
Nội lực xuất ra từ phần mềm SAP2000:
Hình 2.13 Biểu đồ bao moment
Hình 2.14 Biểu đồ bao lực cắt
Nhận xét: Từ hình bao moment ta thấy giá trị moment dương không có sự chênh lệch đáng kể ở các nhịp giữa Moment âm không chênh lệch nhiều giữa các gối giữa (trừ gối thứ 2) Để giảm bớt khối lượng tính toán ta chọn một số mặt cắt có moment lớn nhất để thiết kế cốt thép:
Moment dương dùng thiết kế thép cho nhịp biên: M u C70097 (Nmm)Moment âm dùng thiết kế thép cho gối thứ 2: M u =−5513986 (Nmm)Moment dương dùng thiết kế thép cho các nhịp giữa: M u 249790(Nmm)
Moment âm dùng thiết kế thép cho các gối còn lại: M u =−4937046 (Nmm)
Giá trị lực cắt lớn nhất của sàn: V u 406.29(Nmm)
Lấy đối xứng moment ở gối và các nhịp còn lại qua giữa nhịp thứ năm để thiết kế cốt thép.
Kiểm tra khả năng chịu cắt
Sử dụng lực cắt lớn nhất (tại gối thứ 2) bản sàn V u 406.29 (Nmm) để kiểm tra khả năng chịu cắt của bản Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a bv (mm) [Theo mục 20.6 ACI 318-14 trường hợp bản trong nhà], thép chịu lực d b =8 (mm) suy ra chiều cao làm việc giả thuyết là: d s =h s −a bv −d b
Bỏ qua khả năng chịu cắt của cốt thép trong sàn, sức chống cắt của bê tông sàn được xác định:
( λ=1 đối với bê tông thường)
Kiểm tra điều kiện chịu cắt của sàn:
2 "861.9 (N) Trong đó: ϕ là hệ số triết giảm cường độ theo lực cắt (lấy ϕ =0.75).
→ Sàn đủ khả năng chịu cắt.
Tính toán cốt thép
Biết b , h s , f c ' , f y ,d s , M u β 1 ={ ¿ 28 ( MPa )≤ f ¿ ¿ f c ' c ' ≤ f ≥ ' c 56 ≤ 56 28 ( MPa) (MPa ( MPa 0.85− )→ )0.85 0,65 0.05 7 (f ' c − 28) Có f c ' $ (MPa) ¿ 28 (MPa) → β 1=0.85
Tính chiều cao quy đổi vùng nén dựa vào phương trình cân bằng moment tại tâm cốt thép chịu kéo Lấy tổng momen tại tâm cốt thép chịu kéo từ đó tìm được chiều cao vùng nén quy đổi: ϕ [ 0.85 f c ' ab ( d s − a 2 ) ] = M u → a= d s − √ d 2 s − ϕ 0.85 2 M f u ' c b c= β a 1
Nếu ϕ khác nhiều so với giá trị ban đầu thì tính lại a với ϕ vừa tìm được.
Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu:
Chọn và bố trí thép, tính lại d s nếu khác nhiều so với ban đầu thì tính lại với d s vừa tìm được.
>0.6→ tăng tiết diện ( b ,h s ), tăng cường độ bê tông.
Nhịp biên: b00 (mm) h s (mm) f y (0 (MPa) f c ' $ (MPa) ¿ 28 (MPa) → β 1=0.85 d s V (mm)
Lấy tổng moment tại tâm cốt thép chịu kéo: ϕ [ 0.85 f c ' ab ( d s − a 2 ) ] = M u
Chiều cao vùng nén thực: c= a β 1 =4.43
≤0.6 (đúng với giả thuyết ban đầu đưa ra tiết diện phá hoại dẻo, lúc này mặt cắt thuộc vùng T z , T c ).
Trong đó: T z (Transition zone section): Vùng chuyển tiếp.
T c (Tension control): Vùng khống chế kéo.
>0.6 (nên tăng tiết diện hoặc tăng cường độ bê tông f c ' ).
66 =0.09h s ).
Cân bằng moment tại trọng tâm cốt thép chịu kéo:
Từ đó xác định được chiều cao vùng nén quy đổi: a=d s ( 1− √ 1−2 M ϕ u −0.85f 0.85 c ' h s f ( b c ' b f − dc b d dc 2 s ) ( d s − h 2 s ) ) a@0( 1− √ 1−2 39909483 0.9 −0.85 0.85 × × 24 24 × × 80 200 (1375−200 × 40 0 2 ) ( 400− 80 2 ) ) a=−290.4(mm)h s ), chiều cao vùng nén quy đổi được xác định như sau: a=d s ( 1− √ 1−2 M ϕ u −0.85f 0.85 c ' h s f ( b c ' b f − dc b d dc 2 s ) ( d s − h 2 s ) ) ae0( 1− √ 1−2 93412171 0.9 −0.85 0.85 × × 24 15 × ×300 80 (1580−300) × 650 2 ( 650− 80 2 ) ) a=−247.22(mm)
