Đồ Án bê tông cốt thép (801048) chương 1 số liệu tính toán

Bảng 1.2: Hệ số vùng nén Kí hiệu Loại cốt thép ứng với các cấp độ bền của bê tông nặng, khi nội lực tính toán theo sơ đồ đàn hồi... Theo công thức, ta có kết quả tính nội lực sàn một p

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 1.1 Bê tông:

- Cường độ tính toán của bê tông Rb, Rbt khi tính toán theo trạng thái

giới hạn thứ nhất được quy định trong bảng 7-TCVN 5574:2018

- Sử dụng bê tông có cấp độ bền chịu nén: B30

- Cường độ tính toán chịu nén dọc trục: 𝑅𝑏 = 17 (MPa)

- Cường độ tính toán chịu kéo dọc trục: Rbt = 1.15 (MPa)

- Hệ số điều kiện làm việc của bê tông được quy định trong 6.1.2.3 – TCVN

Bảng 1.1: Cường độ tính toán của thép

Loại cốt thép Cường độ chịu kéo R s

Bảng 1.2: Hệ số vùng nén

Kí hiệu

Loại cốt thép ứng với các cấp độ bền của bê tông nặng, khi

nội lực tính toán theo sơ đồ đàn hồi

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN SÀN 2.1 Chia ô sàn tầng 2:

Hình 2.1: Mặt bằng dầm sàn điển hình

2.1.1 Phân loại bản sàn và sơ bộ phương làm việc:

- Xét tỉ số giữa 2 cạnh của bản sàn:

2 1

LL

 =

Trong đó:

+ L1: là chiều rộng ô bản (cạnh có kích thước bé hơn, tính từ trục

dầm đến trục dầm) + L2: là chiều dài ô bản (cạnh có kích thước lớn hơn, tính trục dầm đến trục dầm)

+ Khi   : ô sàn làm việc theo 1 phương 2

+ Khi 1   : ô sàn làm việc theo 2 phương 2

+ D hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D = ( 0.81.4 ),

+ m là hệ số phụ thuộc loại bản với:

+ Bàn dầm m =1 30 35 đối với bản sàn 1 phương,

+ Bản dầmm =2 35 40 đối với bản sàn 2 phương,

+ L1: Chiều dài của cạnh ngắn của ô bản (m),

+ hs: Chiều dày bản sàn (mm),

+ hmin: Chiều dài tối thiểu của bản sàn (mm):

• hmin = 70mm đối với sàn nhà công nghiệp,

• h = 60mm đối với sàn nhà dân dụng,

9 Hành lang 1800 3300 1.83 Sàn làm việc 2 phương

10 Hành lang 2300 8300 3.61 Sàn làm việc 1 phương

11 Hành lang 2300 8500 3.7 Sàn làm việc 1 phương

12 Hành lang 2300 8900 3.87 Sàn làm việc 1 phương

• hmin = 50mm đối với sàn mái bằng

Sơ bộ bề dày (mm)

+ n: hệ số tin cậy về tải trọng lớp i.,

+  : khối lượng riêng lớp thứ i (kN/m3),

+  : chiều dày lớp thứ i (mm),

Chọn chiều dày các lớp cấu tạo theo sách THIẾT KẾ BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO TCVN 5574:2018 của PGS.TS.BÙI QUỐC BẢO, phần 3 chương 10 trang 161)

Bảng 2.4 : Tĩnh tải đối với sàn thường (Phòng làm việc, hành lang )

 (kN/m 3 )

Tĩnh tải tiêu chuẩn

tc s

g (kN/m 2 )

Hệ số vượt tải n

Tĩnh tải tính toán

tt s

g (kN/m 2 ) Gạch thạch

 (kN/m 3 )

Tĩnh tải tiêu chuẩn

tc s

g (kN/m 2 )

Hệ số vượt tải n

Tĩnh tải tính toán

tt s

g (kN/m 2 ) Gạch Ceramit

− Các lớp cấu tạo thông dụng:

Hình 2.2: Các lớp cấu tạo của bản sàn

− Ô sàn 4 có 2 chức năng (phòng bếp và nhà vệ sinh) do đó tĩnh tải tính toán của

− Chiều dài tường : lt =2.45m

− Chiều cao tường : ht =3.6 0.12− =3.48(m)

+ tc

s

q : Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn (kN/m2),

+ n : Hệ số tin cậy tiêu chuẩn

− Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang được quy định trong mục 8.3.1 TCVN 2737:2023

− Hệ số vượt tải tiêu chuẩn được quy định trong mục 8.3.5

Bảng 2.6: Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn

Hoạt tải tính toán (kN/m 2 ) Cầu thang, hành lang

2.5 Xác định nội lực trong bản sàn:

- Tính toán và bố trí cốt thép theo sơ đồ đàn hồi

- Dựa vào liên kết của ô sàn với gối đỡ để chọn sơ đồ tính thích hợp

- Liên kết tựa đơn: khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) có d

s

h3

h 

- Liên kết ngàm: khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) có d

s

h3

h 

- Tự do: hẫng, không có liên kết

- Nhịp tính toán từ tim dầm đến dầm

- Sơ đồ tính sàn làm việc 2 phương

- Đối với sàn làm việc 2 phương, cần xác định nội lực theo 2 phương để tính thép Nội lực có thể tính thông qua các sơ đồ ô bản, tương ứng điều kiện biên

khác nhau

Hình 2.3: Sơ đồ tính

Bảng 2.8: Sơ đồ tính và phân loại

LL

d (min) s

h

L1 L2 hs

1 3300 4150 120 600 1.26 5 Sàn làm việc 2 phương, sơ đồ 9

2 3300 4250 120 600 1.29 5 Sàn làm việc 2 phương, sơ đồ 9

3 4150 4450 120 600 1.07 5 Sàn làm việc 2 phương, sơ đồ 9

4 3300 8300 120 600 2.52 5 Sàn làm việc 1 phương, tính như dầm

5 3300 8500 120 600 2.58 5 Sàn làm việc 1 phương, tính như dầm

6 2450 4450 120 600 1.82 5 Sàn làm việc 2 phương, sơ đồ 9

7 3300 8300 120 800 2.52 6.67 Sàn làm việc 1 phương, tính như dầm

8 3300 8500 120 800 2.58 6.67 Sàn làm việc 1 phương, tính như dầm

9 1800 3300 120 600 1.83 5 Sàn làm việc 2 phương, sơ đồ 9

10 2300 8300 120 800 3.61 6.67 Sàn làm việc 1 phương, tính như dầm

11 2300 8500 120 800 3.7 6.67 Sàn làm việc 1 phương, tính như dầm

12 2300 8900 120 800 3.87 6.67 Sàn làm việc 1 phương, tính như dầm

− Sơ đồ tính toán sàn 1 phương

M : Moment (kNm),

b

 hệ số điều kiện làm việc của bê tông,

b

R : Cường độ chịu nén tính toán của bê tông (MPa),

b : bề rộng tính toán trên 1 mét của ô bản (m),

ho : Chiều cao làm việc của ô bản (m)

Hệ số giới hạn vùng nén:

m

 = − −  Diện tích cốt thép:

s

s

R bhA

R : Cường độ chịu nén tính toán của bê tông (MPa),

b : bề rộng tính toán trên 1 mét của ô bản (m),

ho : Chiều cao làm việc của ô bản (m),

st s o

1

( ) 24

Theo công thức, ta có kết quả tính nội lực sàn một phương như sau:

Bảng 2.9: Sơ đồ tính moment

(kNm)

Moment tại nhịp (kNm)

n

11

3.95

g

M = 0.096 0.028 0.028 1.58 8 200 2.51 0.26 1.98

− Vậy liên kết sàn và dầm được xem là ngàm

− Nội suy sơ đồ 9 ta được:

− Chọn lớp bê tông bảo vệ: c = 20 (mm)

− Chiều cao làm việc của cốt thép chịu kéo 8

− Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

max

s min

st s o

st s o

st s o

− Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

max

s min

st s o

h(m)

m

tt s

 a

chon s

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ DẦM DỌC TRỤC B 3.1 Sơ đồ tính

- Dầm dọc trục B là dầm liên tục gồm 5 nhịp và có các gối tựa là các cột

- Tính dầm dọc trục theo sơ đồ đàn hồi, nhịp tính toán lấy từ tim

* Các tải trọng tác dụng lên dầm:

- Tĩnh tải do sàn truyền vào dầm

- Hoạt tải do sàn truyền vào dầm

- Tải do trọng lượng bản thân dầm

- Tải do tường truyền vào dầm

- Tải tập trung do dầm phụ gác lên dầm chính (nếu sàn có dầm phụ)

3.1.1 Sơ đồ truyền tải

Hình 3.1: Sơ đồ truyền tải

3.1.2 Sơ bộ tiết diện dầm

− Chọn có thể xác định sơ bộ theo công thức sau :

− Vậy chọn bdp = 250(mm)

❖ Vậy kích thước dầm phụ b ×h dp dp = 250× 500 (mm)

Thống kê các loại ô sàn tác dụng tải trọng vào dầm trục B

Bảng 3.1: Thống kê loại loại ô sàn truyền tải vào dầm

Bảng 3.2: Tải trọng của sàn truyền vào dầm chính

3.2 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm dọc trục B

3.2.1 Sơ đồ truyền tải tác dụng lên dầm dọc:

− Dầm dọc trục B là dầm liên tục 5 nhịp có các gối tựa là các cột và gác lên dầm chính

− Trọng lượng bản thân dầm trục B ta khai báo trên Sap2000

− Tải từ sàn truyền vào dầm trục B

− Trường hợp sàn 2 phương, tải trọng từ sàn truyền vào dầm có dạng hình thang ( lên cạnh dài L2) và truyền vào dầm có dạng hình tam giác ( lên cạnh ngắn L1)

− Trường hợp sàn 1 phương, tải trọng từ sàn truyền vào dầm trục B có dạng hình chữ nhật ( lên cạnh dài L2)

− Ô sàn 9: tải tam giác:

Tải tường trên dầm (kN/m)

Trọng lượng bản thân dầm dọc trục B (kN/m) Nhịp 1 – 2 Hình chữ nhật (sàn 4) 10.413 -

Hình chữ nhật (sàn 7) 8.366

DẦM TRỤC B Tiết diện truyền tải Hoạt tải sàn truyền vào dầm

tt s

L

Q =q  =   = kN m

− Trọng lượng bản thân dầm phụ:

6 , ( ) 25 0.25 (0.5 0.12) 1.1 2.613( / )

s TLBT DP BTCT dp dp s

− Tải tường đặt lên dầm phụ:

6 , ( t ) 25 0.2 (3.6 0.5) 1.2 18.6 ( / )

s

P =b h −h n =   −  = kN m

❖ Ô sàn 9

− Ô sàn 9 có công năng là hành lang, có L1 =1800 mm, tĩnh tải như đã tính ở phần sàn bằng 5.07 kN/m2 và hoạt tải bằng 3.9 kN/m2

− Tĩnh tải sàn truyền vào dầm phụ có dạng hình thang:

2

1.8 5.07 4.563( / )

tt s

dp s

dp s

9 ' 2

1.84.563 4.107 ( )

dp s

dp s

− Hoạt tải 1 (Chất tải nhịp lẻ)

− Hoạt tải 2 (Chất tải nhịp chẵn)

− Hoạt tải 3 (Chất tải liền nhịp gối lẻ)

− Hoạt tải 4 (Chất tải liền nhịp gối chẵn)

− Hoạt tải 5(Chất tải liền nhịp gối lẻ)

− Biểu đồ bao lực cắt:

− Biều đồ bao moment:

3.5 Chọn tiết diên và tính thép cho dầm

+ Sử dụng công thức để tính toán và bố trí thép cho dầm gối như sau:

s

s

R bhA

R



=

schon s

− Bê tông B30: Rb=17 Mpa

' ' ' 0

6

( 0.5 )0.9 17 600 120 (550 0.5 120) 10539.784

Trong đó:

- M : Moment lớn nhất ở nhịp (kNm),

-  hệ số điều kiện làm việc của bê tông, b

- Rb: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông (MPa),

− Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

max

s min

schon s

1-2

Nhịp 180.174 0.065 0.0673 971 222 + 218 1269 0.77 Gối 2 (T) 207.28 0.15 0.163 1176 222 + 218 1269 0.77

3.6 Tính toán cốt đai:

❖ Dầm nhịp (8.3m đến 8.9m) với bxh = 300x600 (mm)

− Tính toán cốt đai cho tiết diện tại điểm có lực cắt lớn nhất của đoạn đầu dầm và

cuối dầm với 1 đoạn L

• Với φb1 =0.3 là hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của

bê tông trong dải nghiêng

− Vậy cấu kiện thỏa điều kiện về khả năng chịu ứng suất nén chính

− Khả năng chịu cắt của bê tông được xác định:

3

Q =0.5.R b.h =0.5 1.15 10  0.3 0.55 =94.88(kN) =Q 159.96 (kN)

(Theo TCVN 5574:2018, mục 8.1.3.3)

− Vậy cấu kiện không thỏa điều kiện về khả năng chịu cắt của bê tông

− Vậy cần bố trí cốt đai cho dầm

− Chọn đường kính cốt đai =8

2 sw

• Với Rsw = 210 Mpa Quy định được lấy trong Bảng 14 - TCVN 5574:2018

− Khoảng cách tối đa cho phép:

• Với φb1 =0.3 là hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của

bê tông trong dải nghiêng

− Vậy cấu kiện thỏa điều kiện về khả năng chịu ứng suất nén chính

− Khả năng chịu cắt của bê tông được xác định:

❖ Cốt đai gia cường khi có dầm phụ gác vào nhịp dầm chính:

− Khoảng cách cần gia cường cốt đai cấu tạo được tính theo công thức sau: