Thuyết Minh Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 1.Pdf

Sơ đồ tính bản - Bản làm việc 1 phương, lấy dải bản rộng b=1m vuông góc với dầm phụ làm đại diện để tính toán Xem dải bản như dầm liên tục.. Cốt thép chịu mô-men âm đặt theo phương vuôn

Trang 1

Họ và tên: Lê Anh Tuấn

Lớp: 63TH2 MSSV: 223663

I SỐ LIỆU CHO TRƯỚC

1 Sơ đồ kết cấu sàn

(Đơn vị: m)

2 Các kích thước đầu vào:

- Kích thước tính từ giữa trục dầm và trục tường: L1 =

L2 =

- Tường chịu lực có chiều dày: bt =

- Tiết diện cột bê tông cốt thép: + Cột giữa: bc x hc = 800

3 Tải trọng tác dụng lên sàn:

- Tĩnh tải: Bao gồm 4 lớp vật liệu cấu tạo sàn như hình vẽ

- Hoạt tải tiêu chuẩn: ptc

340 mm

x 800 mm

B30

Trang 2

Trong đó: D là hệ số phụ thuộc vào tải trọng, m là hệ số phụ thuộc vào điều kiện liên kết của ô bản.

2.2 Chọn tiết diện dầm phụ:

12 ~16 => Chọn tiết diện dầm phụ: hdp= 500 mm

bdp= 220 mm

2.3 Chọn tiết diện dầm chính:

- Nhịp dầm chính là khoảng cách giữa các cột: Ldc =

8 ~12 => Chọn tiết diện dầm chính: hdc= 700 mm

bdc= 300 mm

3 Sơ đồ tính bản

- Bản làm việc 1 phương, lấy dải bản rộng b=1m vuông góc với dầm phụ làm đại diện để tính toán

Xem dải bản như dầm liên tục

4.2 Hoạt tải tính toán

- Hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo số liệu đầu vào là: 7 kN/m2

=> Hoạt tải tính toán: pb = n x ptc

Vậy tải trọng toàn phần (gồm tĩnh tải và hoạt tải) tác dụng lên dải bản rộng 1m là:

11,9 kN/m

5 Sơ đồ tính toán và nội lực bản

* Nhận xét: Bản được tính toán theo sơ đồ dẻo Do chênh lệch chiều dài các nhịp của bản < 10%

nên có thể sử dụng sơ đồ nội lực lập sẵn với các giá trị nội lực được xác định như sau:

g g g (kN/m ) 3

Tải trọng tính toán (kN/m ) 2

Chiều dày (mm)

0,35

3,503

0,4822

152518Tổng cộng

Trang 3

- Momen uốn tại nhịp giữa và gối giữa:

- Tính nội lực theo sơ đồ dẻo, hệ số hạn chế vùng nén ap

- Hàm lượng cốt thép tối thiểu mmin = 0.05%

11,9 x 2,28 x 2,28

= mmin > 0.05%

5,53 x 10^60,255

Trang 4

0,97 => Diện tích cốt thép cần thiết:

a Thép dọc chịu mô-men âm

- Độ vươn của thép chịu mô-men âm tính từ mép dầm phụ:

Lv = n.L0 = 0,25 x 2,28 x1000 = , Chọn Lv =

6.4 Cốt thép cấu tạo

a Cốt thép chịu mô-men âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính:

Asct ≥ 50% diện tích cốt thép chịu mô-men âm ở vùng giữa dầm phụ

Đồng thời không ít hơn 5 thanh Ø6 trên 1m dài

Vậy ta chọn : có diện tích cốt thép trên 1m dài là: Asct = 149 mm2

+ Chiều dài cốt thép vươn ra khỏi mép dầm chính một đoạn là:

14

b Cốt thép cấu tạo được bố trí vuông góc với cốt thép chịu lực:

- Cốt thép cấu tạo đặt vuông góc với cốt thép chịu mô-men dương:

L2 =

=> Asct ≥ 30% diện tích cốt thép tính toán tại giữa nhịp biên

+ Khoảng cách giữa các thanh cốt thép cấu tạo thỏa mãn điều kiện: 200mm ≤ s ≤ 250mm

Vậy ta chọn : có diện tích cốt thép trên 1m dài là: Asct = 113 mm2

c Cốt thép cấu tạo được bố trí vuông góc với mép tường tại nhịp biên

- Tại vị trí sàn liên kết với tường vẫn tồn tại một momen âm có giá trị nhỏ, không được kể đến

trong tính toán, do đó cần bố trí thép cấu tạo Ø6a200 để chịu momen này

- Độ vươn của thép cấu tạo vượt khỏi mép tường là:

16

7 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:

- Ta có: Qmax =

Qbmin = 0.5xRbtxbxh0 =0.5 x 1,15 x 1000 x 65 = > Qmax

=> Bê tông đủ khả năng chịu lực cắt, không cần bố trí cốt đai trong bản

8 Tính toán giảm 20% cốt thép cho bản :

- Tại các vị trí ô sàn kê hết lên dầm, ta có thể giảm 20% cốt thép diện tích thép lúc này là :

Trang 4

Trang 5

=> Chọn thép: Ø8a200 (mm) Có As = 251 mm2

1000 x 65

Trang 6

Ø 8a200 4

Ø 8a170 4

Ø 8a200 4

Trang 7

Ø8a170 4

Ø8a1703

170

136065

Ø6a250 6Ø8a170 2

Ø8a200 4

690

Ø8a2003

Ø6a250 6Ø8a200 2

Trang 8

1 Sơ đồ tính

- Tiết diện dầm phụ: b x h =

- Dầm gối lên tường 1 đoạn S = 220mmd

- Nội lực dầm phụ được tính theo sơ đồ dẻo

2.2 Hoạt tải tính toán

- Hoạt tải truyền từ bản:

pp = pb.L1 = 8,4 x 2,5 =

Vậy tải trọng toàn phần (gồm tính tải và hoạt tải) tác dụng lên dầm phụ là:

qp = gp + pp= 11,59 + 21

Tỷ số:

3 Sơ đồ tính toán và nội lực dầm phụ

3.1 Biểu đồ bao Mô-men

- Tung độ hình bao mô-men nhánh dương:

Giá trị bbbbb Tung độ mô-men (kNm)

M-M+

- Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp đối xứng Xét 1 nửa bên trái dầm

6,90 m

0,29 kN/m

Trang 9

- Tính n ội lực theo s ơ đ ồ dẻo, hệ số hạn chế v ùng nén apl

- Hàm lư ợng cốt thép tối thiểu mmin = 0.05%

- Chọn a = tính được chiều cao làm việc của tiết diện dầm phụ:

7

0,0180

-34,90-5,81-10,46-44,21

89,990,0580

27,930,0200

9

-96,980,0180

0,0625

0,0580

96,98-0,0037-0,0225-0,0625

-0,0715-0,028531,85

Trang 10

4.2 Tính toán với mô-men dương

* Tính toán theo tiết diện chữ T, có cánh nằm trong vùng chịu nén, ta tính các giá trị sau:

2Ø16 + 1Ø18Nhịp 2

763 mm22Ø18 + 1Ø18

= 898

220 x 465 > 0.05%

144,9 x 10^6113,85 x 10^6

603 mm2

350 x 0,992 x 465

220 x 465

Trang 11

=> Bụng dầm thỏa mãn điều kiện chịu ứng suất nén chính

- Khả năng chịu lực cắt của bê tông:

Qbmin = 0.5xRbt xbxh0 = 0.5 x 1,15 x 220 x 470/1000 = < Qmax

=> Cần tính toán cốt đai chịu lực cắt

-Khoảng cách lớn nhất giữa các thanh cốt đai theo điều kiện chịu lực:

- Khoảng cách giữa các thanh cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

= 321,46 kN

= 409 mm136720

= 235 mm

= 63,3 N/mma140

= 56,52 mm2

Trang 12

Qu(2h0) = 0.75xRbt xbxh0 +1.5qsw.h0+2q1.h0

= (0.75 x 1,15 x 220 x 470 + 1.5 x 68,6 x 470 + 2 x 22,09 x 470)/1000

Qu(3h0) = 0.5xRbt xbxh0 +1.5qsw.h0+3q1.h0

= (0.5 x 1,15 x 220 x 470 + 1.5 x 68,6 x 470 + 3 x 22,09 x 470)/1000

=> Qu,1 = min[Qu(0); Qu(h0); Qu(2h0); Qu(3h0)] > Qmax

=> Thỏa mãn điều kiện chịu cắt tại các điểm giới hạn

Ta có: c ≥ 3h2 0= (1948 ≥ 1410)=> Không cần kiểm tra điều kiện chịu lực tại tiết diện c2

Ta có: c ≥ 2h3 0= (1068 ≥ 940) => Không cần kiểm tra điều kiện chịu lực tại tiết diện c3

Vậy ta chọn bố trí cốt đai tại vị trí gần gối tựa có q = sw

* Tại vị trí giữa nhịp bố trí đai: có qsw =

6 Tính và vẽ hình bao vật liệu

6.1 Tính toán khả năng chịu lực

a Xét tại nhịp biên, mô-men dương, tính toán theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén:

- Bề rộng cánh: b'f

- Bố trí cốt thép: 2Ø20 + 1Ø20 , có As mm2

- Lớp bê tông bảo vệ cốt thép dày: c =

- Chiều cao làm vi ệc của tiết diện h0 = 500 - 20 - 0.5 x 20

- Lớp bê tông bảo vệ cốt thép d ày c =

- Chiều cao làm vi ệc của tiết diện h0 = 500 - 20 - 0.5 x 18

= 1948 mm

= 1068 mm

= 138,96 kN

Ø6a140a250

Trên gối 2

66,2

402 4722Ø16 + 1Ø18

Cạnh nhịp 2

0,995101,30,935

471 0,1310,992

116,2 kN.m0,924

= 470 mm

Mtd

(kN.m)153,7

20 mm

99,1102,8

Cắt 1Ø16 còn 2Ø16

0,011

0,007 0,997Giữa nhịp 2

Trang 13

- Xét tiết diện dầm tại vị trí bên phải gối 2:

+ Sau khi cắt cốt thép số 4 (1Ø18) còn lại cốt thép số 3 (2Ø18), khả năng chịu mô-men của tiết diện là:

Mtd = Biểu đồ bao vật liệu giao với biểu đồ bao mô men tại điểm H, đây là mặt cắt lý thuyết

của cốt thép số 4 Dựa vào tính chất các tam giác đồng dạng ta tính được các giá trị:

+ Khoảng cách từ điểm H đến mép gối 2 là: x1 =

+ Giá trị lực cắt tại điểm H là: Q =

+ Tại vị trí này cốt đai được bố trí Ø6a140 có qsw =

+ Vị trí này không bố trí cốt xiên nên ta tính được đoạn kéo dài của thanh thép số 4 theo công thức:

=> Ta chọn đoạn kéo dài W 4 =

* Tính toán tương tự cho các tiết diện khác của dầm phụ ta lập được bảng sau:

=> Diện tích cốt thép kéo vào gối sau khi cắt = diện tích cốt thép ở giữa nhịp (Thỏa mãn)

Do Q = Qbmin nên chiều dài neo cốt thép số 1 vào gối 1 tối thiểu là:

Lan = max(200,15Ø)

- Xét tại nhịp 2: Cắt 1Ø16 còn 2Ø16

Chiều dài neo cốt thép số 2 vào gối tối thiểu l à: Lan = max(200,15Ø)

66,67 %

Cốt thép số 2 đầu bên phải (nhịp biên)

750 mmCốt thép

Cốt thép số 2 đầu bên trái (nhịp biên)

2 x 68,6

79,7 kN.m

677 mm90,4 kN

> = 59,46 kN

= 300 mm

= 240 mm

Cách mép trái gối 3 là: 2231 mmCách mép phải gối 2 là: 2231 mmCách mép phải gối 2 là: 677 mmCách mép trái gối 2 là: 507 mmCách mép trái gối 2 là: 2596 mmCách gối 1 là: 1388 mm

= 103

66,67 %91,15 kN

749597597Cách mép trái gối 3 là: 739 mm

Cốt thép số 3 đầu bên trái (gối 2)

778

W (mm)434

Cốt thép số 4 đầu bên phải (gối 2)

Cách mép trái gối 2 là: 1692 mm

Vị trí mặt cắt lý thuyết

966

+ 5x18 = 749 mm68,6 N/mm

> 360 = 20Ø

Cốt thép số 6 đầu bên trái (nhịp giữa)

Cốt thép số 6 đầu bên phải (nhịp giữa)

90,4 x 1000

Trang 14

101.27(2Ø16+1Ø18) W3(T)=684

7

4 1Ø18

3' 2Ø16

8 1Ø18

0.5l=3560 0.5l=1620

1Ø18 8 2Ø18 3 1Ø18 4

1Ø18 4 2Ø18 3

1 Ø18 8

Trang 15

3.1 Biểu đồ bao Mô-men

- Mô men uốn do tính tải gây ra được xác định theo công thức:

MG = a.G.Lc = a x 97.3 x 7.5 = a x

- Mô men uốn do hoạt tải gây ra được xác định theo công thức:

MPi = a.P.Lc = a x 151,2 x 7,5 = a x

- Xét 1 trường hợp

- Trong sơ đồ M còn thiếu các giá trị mô-men tại các tiết diện 1,2,3,4.p3

Lập sơ đồ để tính các giá trị mô-men:

Trang 16

0,044

MG + MP1

49,9-352,7

-150,8-49,9

a

M

MP2

-0,133M

-0,133

48,9-194,8

-547,533,3

-0,08

-117,8-33,3112,6

0,2-150,8 -150,8113,8

Tiết diện 2 Gối B

-90,7

142,9-100,9

Mô men (kN.m) Tiết diện 1

Trang 17

* Nhận xét: Do sự phá hoại dầm bởi mô-men âm thường xuất phát từ tiết diện mép gối tựa, nên ta cần xác định các giá trị mô-men âm tại mép gối B và gối C Dựa vào tính chất tam giác đồng dạng ta tính được:

Trang 18

- Tính nội lực theo sơ đồ đàn hồi, hệ số hạn chế vùng nén aR =

- Hàm lượng cốt thép tối thiểu mmin = 0.05%

4.1 Tính toán với mô-men âm

- Chọn a = tính được chiều cao làm việc của tiết diện dầm chính:

Bên phải

gối A

Giữa nhịp biên Bên trái gối B Bên phải gối B Lực cắt

202,3

434.1 x 10^6

Q max

-321,7 -116,8 64,2 283,6

283,6

70 mm

-19,1

Trang 19

4.2 Tính toán với mô-men dương

- Chọn a = tính được chiều cao làm việc của tiết diện dầm chính:

4.3 Kiểm tra lại chiều cao làm việc của tiết diện dầm và khoảng hở giữa các thanh thép:

a Xét tiết diện gần gối tựa:

- Với cốt thép chịu mô-men âm đặt 2 lớp, chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ là:

b Xét tiết diện giữa nhịp:

- Với cốt thép chịu mô-men dương đặt 2 lớp, chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ

Trang 20

=> Bụng dầm thỏa mãn điều kiện chịu ứng suất nén chính

- Khả năng chịu lực của bê tông:

Qbmin = 0.5xRbtxbxh0 = 0.5 x 1,15 x 300 x 657,5/100

* Xét tiết diện bên phải gối A, có giá trị lực cắt lớn nhất là Q = > Qbmin

=> Cần bố trí cốt đai chịu lực cắt

= 640 mm

= 737 mm

= 300 mm

41 mm

Trang 21

* Xét tiết diện bên phải gối B, có giá trị lực cắt lớn nhất là Q = > Qbmin

- Bố trí cốt đai giống tiết diện bên phải gối B: có qsw

= 222,4 N/mm120

86,3 N/mm

1.5 x 1,15 x 300 x 632^2

= 1113 mm0.75 x 222,4

= 215,0 kN.m

2500 mm

0.75 x 94,91.5 x 1,15 x 300 x 657,5^2

a180Ø8

1,15 x 300 x 632^2

= 428 mm321,7

= 94,9 N/mm

= 207,01 kN

= 300 mmØ10 a120

= 157,00 mm2

170 x 157

= 222,4 N/mmØ10

= 378,75 kN

= 319,86 kN

= 319,86 kNa120

Ø10 a120

Trang 22

- Cốt thép dùng làm cốt treo nhóm CB-240T có Rsw =170 Mpa

- Chiều cao làm việc của tiết diện:h0 = 642 mm

- Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính:

=> Số lượng cốt đai cần thiết:

Vậy ta chọn bố trí 8Ø10a50, bố trí đều 2 bên dầm mép dầm phụ

7 Tính và vẽ hình bao vật liệu

7.1 Tính toán khả năng chịu lực

a Xét tại nhịp biên, mô-men dương, tính toán theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén:

Trang 23

7.2 Xác định mặt cắt lý thuyết của các thanh

- Xét tiết diện dầm tại vị trí bên phải gối B:

+ Sau khi cắt cốt thép số 4 (1Ø25) còn lại cốt thép số 3 (2Ø22), khả năng chịu mô-men của tiết diện là:

Mtd = 174,6kN.m Biểu đồ bao vật liệu giao với biểu đồ bao mô-men tại điểm H, đây là mặt cắt lý thuyết của cốt thép số 4 Dựa vào tính chất các tam giác đồng dạng ta tính được các giá trị:

+ Mặt cắt lý thuyết của cốt thép số 4 cách gối B là:

+ Tại vị trí này cốt đai được bố trí có qsw

+ Giá trị lực cắt tại điểm H là: Q = (345.6 + 275.7)/2.5 =

+ Vị trí này không bố trí cốt xiên nên ta tính được đoạn kéo dài của thanh thép số 4 theo công thức:

=> Ta chọn đoạn kéo dài W4 =

* Tính toán tương tự cho các tiết diện khác của dầm chính ta lập được bảng sau:

Do Q = > Qbmin = nên chiều dài neo cốt thép số 1 vào gối tối thiểu là:

Lan= 15Ø = 15 x 22 =

- Xét tại nhịp 2: Cắt 1Ø25 còn 2Ø22

Cách trục B là: 1254 mmCách trục B là: 1845 mm

833

0,1610,248

Cắt 2Ø22 còn 2Ø22 + 2Ø22

772

440748Cốt thép số 4 đầu bên trái (nhịp giữa)

> 500 = 20Ø

0,993 286,1317,9

61,00 %

700 mm

Cốt thép số 2 đầu bên trái (nhịp biên)

Cốt thép số 2 đầu bên phải (nhịp biên)

Cạnh nhịp biên

50,00 %

Cốt thép số 7 đầu bên trái (gối B)

Cốt thép số 7 đầu bên phải (gối B)

Cốt thép số 2' đầu bên trái (nhịp biên)

220 mm

Cạnh gối B

Cách trục B là: 2356 mmCách trục A là: 863 mm

632

440

0,014

649649

Cách trục B là: 810 mm2Ø22 + 2Ø22 + 2Ø22

Cốt thép số 6 đầu bên phải (gối B)

2281

165,7

0,876 442,00,920

Cốt thép số 2' đầu bên phải (nhịp biên)

0,960Trên gối B

Cách trục A là: 1720 mmCách trục B là: 714 mm

Cạnh gối B

Giữa nhịp 2

Cạnh nhịp 2

174,60,008 0,996

760

7601251

Trang 24

505.9(2Ø22+2Ø22+2Ø22)

286.1(2Ø22+1Ø25) 3482(2Ø22+2Ø22)

W5(T)=440

W6(T)=440 W7(T)=833 W7(P)=748

9

2Ø14

5 2Ø22 6 2Ø22 7 2Ø22 10

0.5l=2340 0.5l=3680

9 2Ø14

1 Ø10 120 a

5 2Ø22 2Ø22 6

3 Ø10 120 a

5 2Ø22 2Ø22 6

3 Ø8 300 a

4 1Ø22

Ø6 300 a 10

2 14 Ø 13

7 2Ø22

Ø6 300 a 10

2 14 Ø 13

Ø6 300 a 10

2 14 Ø 13

Ø6 300 a 10

2 14 Ø 13

8 2Ø22

Định dạng
Số trang	24
Dung lượng	3,17 MB