Đồ Án kết cấu bê tông cốt thép 1 tính toán về cốt thép thép dọc, cốt Đai, cốt xiên theo tiêu chuẩn tcxdvn 55752012, tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và cốt thép

Để có được những côngtrình thẩm mỹ và bền bĩ theo thời gian, một trong những yếu tố quyết định chính làKết cấu bê tông cốt thép trong xây dựng.. Là một sinh viên ngành xây dựng nói chung

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Nhà trường đã tạo điều kiện cho

em học tập và nghiên cứu đồ án “Kết cấu bê tông cốt thép 1”; đồng thời, tỏ lòng cảm

ơn đến giáo viên hướng dẫn Thầy Nguyễn Mạnh Tuấn đã nhiệt tình chỉ dẫn và hỗ trợ

em hoàn thành đồ án này!

Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay, đất nước ta đang trên đàphát triển, từ một nền văn minh nông nghiệp lúa nước bước qua kỷ nguyên của sự hiệnđại trong công nghiệp và dịch vụ Để đạt được mục tiêu trọng đại này, hơn ai hết, đấtnước ta phải tiến hành trên phát triển nhiều lĩnh vực, trong số đó, một trong nhữngnhiệm vụ cấp thiết đi đôi với cách mạng kiến thiết nước nhà là xây dựng cơ sở vậtchất, cơ sở hạ tầng như mở rộng đường bộ, hệ thống cấp thoát nước, cầu cống, côngsở,… chúng là nền tảng cũng như tiền đề thúc đẩy nền kinh tế, còn là minh chứng rõràng nhất cho sự thịnh vượng và chất lượng cuộc sống Bên cạnh đó, nhu cầu xây dựng

về nhà ở cũng như các công trình công cộng, các hệ thống phức hợp công trình cũngngày một gia tăng ở hiện tại và trong tương lai Vì lẽ đó, lĩnh vực xây dựng cầu đường,nhà ở cũng ngày một đi lên mạnh mẽ trong những năm gần đây song song đó là yêucầu về chất lượng công trình cũng gia tăng trên thị trường Để có được những côngtrình thẩm mỹ và bền bĩ theo thời gian, một trong những yếu tố quyết định chính làKết cấu bê tông cốt thép trong xây dựng

Là một sinh viên ngành xây dựng nói chung và xây dựng cầu đường nói riêngcần phải nhận thức được sự cần thiết của hệ thống kết cấu bê tông cốt thép đối vớicông trình; nắm được các tính chất cơ lý của vật liệu bê tông cốt thép; phương pháptính toán theo trường hợp giới hạn các cấu kiện chịu uốn, kéo, nén, cắt; cũng như là

bố trí cấu tạo thép trong các cấu kiện cơ bản Nhận thức được điều đó, với sự hướngdẫn của Thầy em đã thực hiện đồ án “Kết cấu bê tông cốt thép 1” để nghiên cứu, họctập, trau dồi kiến thức chuyên môn ngày một tốt hơn

- Bước 3: Tính toán và vẽ biểu đồ nội lực Đối với bản sàn và dầm phụ tính toántheo sơ đồ dẻo Đối với dầm chính được tính toán theo kết cấu khung khôngcho phép nứt nên tính theo sơ đồ đàn hồi Khi tính toán bản thường chỉ cầnmột biểu đồ momen uốn Với dầm thường xét các trường hợp bất lợi của hoạttải và tổ hợp để tìm ra hình bao nội lực.

- Bước 4: Tính toán về cốt thép: thép dọc, cốt đai, cốt xiên theo Tiêu chuẩnTCXDVN 5575:2012, Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và cốt thép

- Bước 5: Bố trí cốt thép và thể hiện bản vẽ thi công Bản vẽ tuân thủ theo cáctiêu chuẩn về xây dựng Trên bản vẽ trình bày mặt bằng kết cấu, các mặt chínhcủa các cấu kiện, các mặt chi tiết cấu tạo

- Bước 6: Thống kê cốt thép và vật liệu toàn sàn

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN………

TÓM TẮT………

DANH SÁCH BẢNG HIỆU………

DANH SÁCH HÌNH VẼ………

CHƯƠNG 1 ĐỀ BÀI………

1.1 SƠ ĐỒ SÀN………

1.2 SỐ LIỆU………

1.3 YÊU CẦU ĐỒ ÁN………

CHƯƠNG 2.BẢN SÀN……….

2.1 PHÂN LOẠI SÀN………

2.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC SÀN………

2.2.1 Xác định sơ bộ bề dày bản sàn………

2.2.2 Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ………

2.2.3 Xác định sơ bộ kích thước dầm chính………

2.3 NHỊP TÍNH TOÁN VÀ SƠ ĐỒ TÍNH CỦA SÀN………

2.3.1 Xác định nhịp tính toán ………

2.3.2 Xác định tải trọng tác dụng………

2.3.3 Hoạt tải tính toán………

2.3.4 Tổng tải tính toán………

2.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC………

2.5 KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA BÊ TÔNG………

2.6 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN CỐT THÉP………

2.6.1 Cốt thép chịu lực…… ………

2.6.2 Cốt thép phân bố………

2.6.3 Cốt thép cấu tạo………

2.6.4 Tính toán đoạn neo cốt thép trong sàn………

2.7 BỐ TRÍ CỐT THÉP………

CHƯƠNG 3 DẦM PHỤ………

3.1 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHỊP TÍNH TOÁN………

3.1.1 Sơ đồ tính………

3.1.2 Nhịp tính toán………

3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG………

3.2.1 Tĩnh tải………

3.2.2 Hoạt tải………

3.2.3 Tổng tải………

3.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC……….

3.3.1 Biểu đồ bao momen………

3.3.2 Biểu đồ bao lực cắt………

3.4 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN CỐT THÉP………

3.4.1 Cốt thép dọc………

3.4.2 Cốt thép đai………

3.4.3 Cốt xiên………

3.5 BẢNG KÊ VẬT LIỆU………

3.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện………

3.5.2 Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm phụ………

CHƯƠNG 4 DẦM CHÍNH………

4.1 SƠ ĐỒ TÍNH………

4.1.1 Kích thước dầm chính………

4.1.2 Sơ đồ tính và nhịp tính toán………

4.2 XÁC ĐỊNH TẢI RỌNG………

4.2.1Tĩnh tải………

4.2.2 Hoạt tải………

4.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC………

4.3.1 Các trường hợp đặt tải………

4.3.2 Biểu đồ bao Momen dầm chính………

4.3.3 Biểu đồ bao lực cắt dầm chính………

4.4 TÍNH VÀ CHỌN CỐT THÉP………

4.4.1 Xác định momen mép gối……… …

4.4.2 Cốt thép dọc………

4.4.3 Cốt thép đai………

4.4.4 Cốt xiên……….………

4.5 TÍNH TOÁN GIẬT ĐỨT………

4.5.1 Điều kiện giật nứt………

4.5.2 Cốt treo………

4.6 BẢNG KÊ VẬT LIỆU………

4.6.1 Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm chính………

CHƯƠNG 1

CHƯƠNG 2 ĐỀ BÀI 2.1 SƠ ĐỒ SÀN

Hình - Sơ đồ sàn

Thiết kế sàn và dầm phụ theo sơ đồ dẻo, dầm chính trục B theo sơ đồ đàn hồi.

Trình bày thuyết minh tính toán (đánh máy, khổ A4, font: Times New Roman, size:13)

Trình bày bản vẽ thể hiện cốt thép sàn – dầm phụ - dầm chính – thống kê khối lượngcốt thép

Phần mềm được phép sử dụng: Sap (tính dầm chính) – Delta Tip (thống kê khốilượng) – Autocad (thể hiện bản vẽ )

R s w =225( MPa)

Khi tính ta cắt dãy bản có bề rộng 1m dọc theo phương dầm chính và ta xem dầmphụ là các gối tựa.

Khi đó dầm có kích thước: b × h =1×h s

3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC SÀN

3.2.1 Xác định sơ bộ bề dày bản sàn:

KẾT QUẢ (mm)

3.2.3 Xác định sơ bộ kích thước dầm chính

KẾT QUẢ (mm)

3.3 NHỊP TÍNH TOÁN VÀ SƠ ĐỒ TÍNH CỦA SÀN

3.3.1 Xác định nhịp tính toán

Cắt theo phương l1 dãy bản rộng 1m, xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp,gối tựa là các dầm phụ

Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo

Với t: chiều dày tường

Xét sự chênh lệch giữa chiều dài tính toán các nhịp:

g b=∑n i γ i δ i.1 (kN/ m)Trong đó:

ptc – hoạt tải tiêu chuẩn, ptc =550 daN /m2=5 ,5 kN /m2

γ i ( kN /m3

)

CHIỀ U DÀY

δ i (mm)

TẢI TIÊU CHUẨN

kN /m2

HỆ SỐ VƯỢT TẢI

n i

TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

+ p s tt

l t (m)

Tải trọng tínhtoán

Hình – Biểu đồ lực cắt bản sàn

3.5 KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA BÊ TÔNG

Chọn a=20mm (Khoảng cách từ mép bê tông tới tâm cốt thép chịu lực)

Chiều cao làm việc của bản : h o =h s −a=80−20=60(mm)

Khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông:

- Chọn a= 20 mm cho mọi tiết diện

- Chiều cao làm việc của bản h0:

2.6.4 Tính toán đoạn neo cốt thép trong sàn

Đoạn neo cốt thép trong dầm được tính theo công thức:

Tại gối biên: bố trí thép mũ là thép cấu tạo d6a200 và thép phân bố d6a300

Tại nhịp biên: bố trí thép chịu lực d6a100 và thép phân bố d6a300

Tại gối thứ 2 bố trí thép mũ là thép chịu lực d6a100 và thép phân bố lớp trên d6a300

Tại các gối còn lại: bố trí thép mũ là thép chịu lực d6a150 và thép phân bố d6a300

Tại các nhịp còn lại: bố trí thép chịu lực d6a150 và thép phân bố d6a300

Hình - Bố trí thép bản sàn

CHƯƠNG 4 DẦM PHỤ

4.1 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHỊP TÍNH TOÁN

4.1.1 Sơ đồ tính

Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo

Sơ đồ tính là dầm liên tục có 5 nhịp, gối tựa là các dầm chính

4.1.2 Nhịp tính toán

Nhịp tính toán lấy theo mép các gối tựa:

- Đối với nhịp biên:

4.3.1 Biểu đồ bao Momen

Tung độ các tiết diện biểu đồ bao momen được tính theo công thức:

• Tung độ tại các điểm có momen dương: M¿dpt

suy để tính (β, β¿ tra bảng Phụ lục 8, trang 165, Kết cấu BTCT, Nguyễn Đình Cống)

q dp- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ, q dp =17,526 kN /m

l - chiều dài nhịp tính toán, l t =7 ,2m

Bảng - Tung độ các tiết diện biểu đồ bao momen dầm phụ

• Khoảng cách từ điểm momen âm triệt tiêu đến gối thứ 2: k l t

• Khoảng cách từ điểm momen dương bị triệt tiêu ở nhịp biên gối thứ 2: 0.15 l t

• Momen lớn nhất ở nhịp biên cách gối thứ nhất 1 đoạn: 0.425 l t

• Khoảng cách từ momen dương triệt tiêu ở nhịp thứ 2 đến gối thứ 2:0.15 l t

Hình - Biểu đồ bao Momen dầm phụ (kNm)

4.3.2 Biểu đồ bao lực cắt

Tung độ biểu đồ lực cắt được xác định như sau

0 ,37.0 , 9.11,5

280

A s c h on

(mm2)Nhịp

biên 82,68 0,197 0,222 738,55 2 d 16 +3 d 12 741 0,82Nhịp

giữa 56,78 0,135 0,146 485,71 2 d 16 +1d 12 515 0,57Gối

s =min( s ct ; s tt ; s min(max

Chọn bước đai d 6 a 150 mm bố trí trên đoạn l b/4 ở đầu dầm.

Vùng nhịp:

h = 500mm > 300mm => s2≤ min (3 h/4 ;500)=(375;500)

=> Chọn s2=200 mm bố trí trên đoạn giữa dầm.

Chọn bước đai d 6 a 200 mm bố trí trên đoạn giữa dầm

- Kiểm tra ứng suât nén chính:

Q <Q s w b Không cần tính cốt xiên cho dầm.

4.5 BẢNG KÊ VẬT LIỆU

4.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện

Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép a0=25 mm, khoảng cách giữa haithanh thép theo phương chiều cao dầm t =25 mm.

Bảng– Tính khả năng chịu lực của dầm phụ

3.5.2 Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm phụ

Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm phụ

Đoạn neo cốt thép trong dầm được tính theo công thức:

l an ≥ 200 (mm)l an ≥ 12×16 =192(mm)l an ≥(0 ,5 × 280

⇒ Chọn l an =400(mm)

CHƯƠNG 5 DẦM CHÍNH

5.1 SƠ ĐỒ TÍNH

5.1.1 Kích thước dầm chính

Ta có: b dc × h dc =300×700(mm)

5.1.2 Sơ đồ tính và nhịp tính toán

- Dầm chính trục B được tính theo sơ đồ đàn hồi

- Sơ đồ tính là dầm liên tục có 4 nhịp, cột là các gối tựa

- Nhịp tính toán lấy khoảng cách từ trục đến trục

L =3l1=3.2400=7200 mm

HT8:

Hình - Các trường hợp đặt hoạt tải lên dầm chính

5.3.2 Biểu đồ bao Momen dầm chính

Hình - Biểu đồ bao momen dầm chính (kNm)

5.3.3 Biểu đồ bao lực cắt dầm chính

Sử dụng: Bê tông B20(M250) có R b =11.5( MPa) , R bt =0.9( MPa)

Cốt thép CII có R s =280( MPa), R s w =225( MPa), ξ R=0.656, α R=0.441

Dầm chính tính theo sơ đồ đàn hồi ξ R=0,656

Tiết diện hình chữ nhật b × h =300 mm×700 mm

Chiều cao làm việc

Tính α m

α m= M

γ b R b b h02Kiểm tra điều kiện cốt đơn

- Khả năng chịu lực cắt của bê tông Q b

s ≤ min ( s ct ; s tt ; s min (mm max

 Chọn bước đai d 8 a 150 mm bố trí trên đoạn l t/4 ở đầu dầm

Vùng nhịp:

h = 700mm > 300mm => s2≤ min (3 h/4 ;500)=(525;500)

Chọn bước đai d 8 a 200 mm bố trí trên đoạn giữa dầm

- Kiểm tra ứng suât nén chính:

Hình - Sơ đồ tính toán giật đứt cấu kiện bê tông cốt thép

5.5.1 Điều kiện giật đứt:

5.6 BẢNG KÊ VẬT LIỆU

Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép a0=25 mm, khoảng cách giữa haithanh thép theo phương chiều cao dầm t =25 mm

a tt

(mm)

Δ M

(%)

Nhịp biên

6d20 1885 57,5 642,5 0,27 0,23 294,81 14Cắt3d20

Còn 3d20 942 35 665 0,13 0,12

164,77

Gối 2 bên trái

3d20+3d2

0 1885 57,5 642,5 0,27 0,23 294,81 9,2Cắt 3d20

Còn 3d20 942 35 665 0,13 0,12

164,77

Gối 2 bên phải

3d20+3d2

0 1885 57,5 642,5 0,27 0,23 294,81 9,2Cắt 3d20

Còn 3d20 942 35 665 0,13 0,12 164,77

Nhịp giữa

3d20 942 35 665 0,13 0,12 164,77 15Cắt 1d20

phải

3d20+2d16

1344 48 652 0,19 0,17 223,0

7

9,8

Cắt 2d16Còn 3d20 942 35 665 0,13 0,12

164,77

Bảng - Biểu đồ bao vật liệu dầm chính

Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm chính

Đoạn neo cốt thép trong dầm được tính theo công thức:

l an ≥[l an]l an ≥ λ an ϕl an ≥(ω an R s

γ b R b + Δ λ an)Trong đó các hệ số : [l an], λ an , ω an , Δ λ an , γ b tra trong TCVN 5574:2012

Bảng– Các số liệu để xác định đoạn neo cốt thép

Hình - Mặt cắt dọc dầm chính

Hình - Mặt cắt chi tiết dầm chính

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Võ Bá Tầm Kết cấu bê tông cốt thép (tập 1 – cấu kiện cơ bản) Nhà xuất bản Đại

học Quốc gia TP.HCM, 2006

[2] Nguyễn Văn Hiệp Hướng dẫn đồ án môn học bê tông cốt thép 1: Sàn sườn toàn

khối có bản dầm Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP.HCM, 2007.

[3] Nguyễn Đình Cống Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối Nhà xuất bản Xây dựng,

2008