hướng dẫn tính toán đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1

Bộ môn Kết cấu công trình.. Quan niệm tính - Sơ đồ tính - Nhận thấy các ô sàn SI, S2, S3, S4,S5 đều có liên kết với dầm sàn ở 4 cạnh và có tỉ số : nên xem cạnh của môi ô sàn liên kêt ng

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành 1

1.1 Số liệu tính toán 1.1.1 Vật liệu sử dụng thiết kế sàn

- Bê tông: Chọn bê tông có cấp độ bên chịu nén B20: tra [1] bang 5 trang 199 có: + Cường độ chịu nén tính toán của bê tông: Ry = 1,15 (kN/cm?) + Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông: Rụ = 0,09 (kN/cm?)

- Với bê tông cấp độ bền B<60,thép CB240-T: €,=0,615,a,=0,426

- Nhóm CB300-V có Rs = 260 Mpa = 26 kN/cm?

B: 00, thep CB300- 1: -, =0583.@, =0.413

Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

Nhận thấy các dầm sàn đều là dầm nhiều nhịp, nên chọn chiều cao tiết diện dầm

hye) Se eb bIssh

12 16) Chiều rộng tiết diện dầm 3 3

Kết quả chọn kích thước tiết điện dầm được lập thành bảng 1.1

Bang 1.1 ví dụ chọn sơ bộ kích thước tiét dién dam san

L; <2 Có tỉ số: L : nên tính thép theo bản chịu lực 2 phương

| 1 | Do vậy chọn chiêu dày bản theo công thức: 3U 4$) va phải thỏa quy định h, >h —“ “mịn

Kết quả chọn chiều dày bản sàn được lập thành bảng 1.2

Bảng 1.2 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn (lu)

Kết luận: chọn các ô sàn trong phòng (S1,S2,S3) có cùng chiều dày 9cm,

1.2 Quan niệm tính - Sơ đồ tính - Nhận thấy các ô sàn SI, S2, S3, S4,S5 đều có liên kết với dầm sàn ở 4 cạnh và có tỉ số

: nên xem cạnh của môi ô sàn liên kêt ngàm vào dâm

thi san liên kết với dam dang liên kết khớp xem phụ lục 20

m6i 6 san dai réng | (m) dé tinh, đối với ô sàn làm việc một phương thì cắt dãy rộng 1 m theo phương cạnh ngắn để tính nội lực hoặc cắt dãy rộng Im vuông góc với phương liên kết (nêu có

1 liên kết dầm với sản)

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tốt Thành — 3

1.3.1 Tinh tai Sinh viên tự vẽ cấu tao các lớp sàn va tinh tĩnh tải g (kN/m’) Xem trang 82

a Đối với các ô sàn hành lang: S4, S5

LOP GACH CERAMIC D.10

yi: Trong lượng riêng lớp vật ligu, KN/m? ồ; : Chiều dày từng lớp vật liệu

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành — 4

Bang 1.3 Trong lượng bản thân ô sàn S4, S5

ny L,h ny,L,(H, - h,) C

l A 7 S š Tải trọng tường xây trên sàn:

Huy: Chiễu cao tầng (m) hy: Bé day ban san (m)

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tốt Thành — 5

© ©

Kết quả tính toán hoạt tải tác dụng lên mỗi ô sàn được lập thanh bang1.6

7.< 2(kN/m) Bảng 1.6: Hoạt tải phân bố đểu trên các ô sàn

fa Tiên „ | Tai tinh toan

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành — 6

Bảng 1.7 Tái trọng tác dụng phân bố đều trên sàn

Tên ô sàn Chức năng ô sàn Tải I al tường tưà Tải cá a1 các g s p s

xay trén san lop san (kN/m?) (kNÑ/m?)

trên tiết diện bxh = Im x hụ

- Các hệ sô ø, ø› 6 Ø, tra ở 6 bản loại 1, ung voi ti so — cuao ban loai i xét tinh 1 2 1 2 5 1 :

- Xac dinh cac tai trong tac dung trén mỗi ô bản loại ¡ xét tính là: Ví dụ: Tra tìm hệ số 01.0, ,B, cho 6 san co l,=5m, 1,=5,5m , 6 san co 4 canh lién két ngam

phụ lục 20 trang 243 tài liệu kết câu BTCT phần cấu kiện cơ bản Nếu liên kết khớp thì có (

hạ —<3 n<

243 tài liệu kết cầu BTCT phần cầu kiện cơ bản thuộc ô số 7 ?

b.) ví dụ ô sản có 3 cạnh liên kết ngàm và Ì cạnh LI liên kết khớp thì tra phụ lục 20 trang

VD: Hãy tính thép cho ô sàn làm bằng vật liệu bê tông cấp độ bền B20, nhóm thép

CB240-T, san dày 10 em và giả sử ô sản có moment nhịp theo phương cạnh ngắn MỊ = 5.5 kN.m

Hướng dẫn làm bài

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành 8

Từ bê tông cấp độ bên B20 có Ry = 1,15 kÑ/m2, thép nhóm CB240-T có R, = 21

kN/cm2, tra phụ lục 9 trang 223 tài liệu kết cầu BTCT phần cầu kiện cơ bản có

E,=0,615 ,a,=0,426

Gia thiét a= 1,5 em Mo=h-4=10-15=8,5cm

at ;= nh ———_=0,06<ø,=0,426 Tính: — #ö-Ð-Ìs 1,15.100.85 thỏa bài toán tính cốt đơn

Tịnh Ê=0,5.|1#1~2.ø„)=0,98

Tính diện tích cốt thép:

M_ _550 A.=———=>*———-=).13 cm2 “CR h, 0.98X21X8,5

ụ %= + *—.100=-—321Ö — x100=0,36%>(,1%

Tính hàm lượng cốt thép: " bXxiụ 1008,5

Tra phụ lục 12 tài liệu kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản chọn thép 08160

Bảng 1.9 Kết quả tính toán và chọn thép cho toàn bộ ô sàn

M,=3,55 15 | 85 | 0.04 | 0.97 |205,03| @6a130 |217,5| 0.24 | 5,7

Kiểm tra độ võng của sàn

Đối với bản sàn có tường xây trực tiếp lên trên cần phải kiểm tra khả năng chống nén thủng cho 6 san Mảng tường được xét tính có bê rộng băng chiêu dày tường: b = b,; = 0.1m

Hình 1.7 Sơ đồ kiêm tra nén thủng cho bản sàn Chiều cao mảng tường: h, = H,„„- h,= 3.3 -0.1 = 3.2|m]

Và chiều dài máng tường xét tính: Ì, = 6,6|m]

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành 10

Chiều cao làm việc của bê tông sàn hạ=h, - a=10 - 1,5=8.5cm=0,085m

Điều kiện kiêm tra chồng nén thủng theo tiêu chuân Quốc gia TCVN 5574-2018:

F <R, A,

Ry= 0.09(kN/cm’ = 900|kN/m? \

'

Trong do: F: lực gây nén thủng:

F= y,,-h,.1,.0 = 1.8x3.2x6,6x1.1 = 41,8176/ kN] y„ =1.8|kN/mÏ|: ứng với tường xây bằng gạch ống dày 100

n=1.1Đối với bêtông cốt thép, gạch đá u: Là chu vi đường bao của tiết diện ngang tính toán bao quanh

u= 2| b,+],]+4.hy= 2x|0.1+6,6]+4x0.085 = 13,74 |m]

Ay: Là tiết diện ngang tính toán bao quanh, nằm ở khoảng cách 0,5h¿, tính từ biên của diện truyền lực F

Ay=u.hạ=13,74x0,085=1,1679(m') F=6,93 <R¿„ A,=900x 1,1679=1051,11ÍkN/ m?) => Thỏa yêu cầu

Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm dọc: Hình 5.1: Mặt bằng truyền tải vào dầm dọc trục D Theo chương 2 ta có kết quả chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm dọc như sau:

Bang 5.1 Chon sơ bộ kích thước tiết diện dâm

Nhip | ; Loại ¬ SP Í Kết quá tính | Chọn | Kết quả tính | Chọn

5.1 QUAN NIEM TINH_SO DO TINH

5.1.1 Quan niém tinh:

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành 11

Dam doc truc được tính như một dầm liên tục, tựa trên các gối tựa là cột Nhịp tính toán lấy bằng khoảng cách tim gồi tựa

3,1m, với hệ số trừ cữa k=0,94 (tải phân bố đều) ht = htang - hdam = 3,3 — 0,35 = 2,95m

Atg = 4,9 x (3,3-0,35) = 14,455 m2

Acua = 1,2 x 1,4 = 1,68 m2

A,-A k,=—_— +0,05

- — ;_ ô + — ¿14,455 (1.2% 1,4 )o 74 G5 0,05=0,93

g,=y,.h, n.k,=3,3 x 2,95 x1,1 x0,93=9,96kNfm

Tổng (tải phân bố đều S1) 11,885

Tĩnh tải từ ô sàn SI truyền vào dầm dạng hình tam giác:

g tl, =5 x 3,438 x 5,2=8,9388 kN _1

đị— 2

Hoạt tải từ ô sàn SL truyền vào dầm dạng hình tam giác:

Trọng lượng tường xây bằng gạch ống dày 200, cao

3,1m, với hệ số trừ cữa k=0,98 (tải phân bố đều) ht = htang - hdam = 3,3 — 0,35 = 2,95m Atg = 4,9 x (3,3-0,35) = 14,455 m2 Acua = 0,4 x 0,4= 0,16m2

_ Ayn A

tg ;14,455— (0,4 x 0,4)

14,455 g.=y,.h,.n.k,=3,3x 2,95 x 1,1x 1,04=11,1368kN/m 11,1368

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành 13

Trường hợp 2: Hoạt tải chất cách nhịp lẻ (HT1)

Trường hợp 7: Hoạt tải chất liền nhịp 4-5 (HT6)

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành 14

- COMB2 = TT +HT2 - COMB3= TT +HT3 - COMB4= TT +HTI4 - COMB5 = TT +HT5 - COMB6=TT +HT6 - COMB7 = TT + HT7 - COMB8 = TT + HT1+HT2 - BAO=ENVA(COMB1+COMB2+COMB3+COMB4+COMB5+COMB6+COMB7+CO M8)

2.4.3 Xuat biéu dé bao moment va bao luc cat:

Biéu do bao momen

Biéu do bao lire cat

Gia tri lye ct 1én nhat trong dam Qua = 96,95 kN

2.5 Tinh, chon va bo tri thép: 2.5.1 Tính cốt thép dọc (xem [1] trang 66, 69 va 87) Chon va bé trí cốt thép (trang 34 và 30)

Thép được tính riêng cho từng nhịp và từng gỗi một tương ứng với mômen lớn nhất ở nhịp hay

gối đó

a Tính thép dọc cho nhịp: Do tại nhịp bê tông phần cánh của bản sản nằm ở vùng ứng suất nén, nên phải kề bê tông vùng

cánh tham gia chịu nén, vậy tiết điện xét tính là tiết diện chữ T

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành 16

bf

= co

Sf| b | Sf

Thép được tính riêng cho từng nhịp và từng gối một tương ứng với mômen lớn nhất ở

nhịp hay ở gồi do

Tinh thép cho nhịp trục 1-2: - Mga = 90.95 kNm =9095 kNcem

- _ Tại nhịp cánh thuộc vùng chịu nén nên xét tính theo bài toán cầu kiện chịu uốn có tiết

diện chữ T - Phần cánh thuộc vùng chịu nén có h, =I0em =0.I1h=0.IxS§0 = Sem

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành 17

6-7 1016

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành 18

- Dién tich cét thép: - Kiém tra ham luong cét thép:

12.58 ỉ

\ u(%) = ———* [003% bxh,, = 30x46 «100% = 0.911%%

ul, (%) = = R, 100% = 321 Š, [00% = 2.57%

y - Chon thép: 20204128 cd Asn = 12.44 cm?

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MTUD ĐH Nguyễn Tất Thành 19

Dâm

- Xét tại gối tựa có: Q,„=|Q„„ E96 95(KN) - Kiểm tra điều kiện cần thiết tính cốt đai: Ry = 1,15 (kN/cm”)

Rụ = 0,09 (kN/em?) Rew = 17 (kN/cm”) 0,5 Ry, b hy=0,5 0,09 30 x 46=62.1( KN }<Q,,=96.95( KN)

_” Thỏa điều kiện tính cót đai

- Chọn đai có @,=6mm= a,,=0,283¢ m va dai 2 nhánh (n = 2) * Tính khả năng chịu lực của cốt đại phân bổ trên một đơn vị chiều dai:

q,.= QnA — 36.95 =0,36| KN /em| _45R,bh¿ 45x0,09x30x46”

* Xác định khoảng cách cốt đai theo các trị số sau:

R„Ä _ 17x2x0,283

- Theo qui dinh cau tao: Do dầm có h = 500mm < 450mm

ˆ” sx min (2 ; 300) = min(500/3; 300)=150 (lay seis)

* Chon khoang cach: s = min (S;, Smax, Set) = min (26,7; 58.92; 15) cm Vậy chọn s = s; = 26cm, bé tri trong phạm vi 1⁄4 nhịp kê từ gối tựa (nơi có lực cắt lớn) Trong phạm vi 1/2 nhịp còn lại ở giữa (nơi có lực cắt nhỏ) bồ trí khoảng cách đai:

s <mm (3h⁄4 ; 500) = mm (300 ; 500)mm Chọn s = 150mm = 15cm

Bộ môn Kết cấu công trình Khoa KT-XD&MITUD ĐH Nguyễn Tất Thành — 22