Thuyết minh Đồ án Bêtông Cốt thép 1

Đồ án thiết kế về sàn sườn toàn khối loại bản dầm là đồ án cơ bản và đầu tiên của sinh viên nghành xây dựng. Đồ án sau đây với bản thuyết minh đầy đủ, rõ ràng sẽ giúp định hướng để các bạn có được dàn bài để hoàn thành đồ án này.

Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng Mục Lục SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 1 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng 1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN Cho mặt bằng dầm sàn như sau: 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 5100 5100 5100 40004000400040004000 1 A B C D E F 2 3 4 Hình 1. Sơ đồ mặt bằng sàn SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 2 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng Bảng 1. Tổng hợp số liệu tính toán L 1 (m) L 2 (m) P c (kN/m 2 ) γ f,p Bêtông B15 (Mpa) Cốt thép Sàn Cốt đai, cốt xiên (Mpa) Cốt dọc (Mpa) 1.4 4.0 950 Kg/m 2 = 9.5 kN/m 2 1.2 R b =8.5 R bt =0.75 γ b =1 Nhóm CI R s =225 R sw =175 Nhóm CII R s =280 R sw =225 2. BẢN SÀN 2.1. Phân loại bản sàn Xét tỉ số hai cạnh ô bản 2 1 L 4.0 2 L 1.7 = > , nên bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc một phương theo cạnh ngắn. 2.2. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn * Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn: b 1 1 1 1 1 h L 1700 (48.6 68)mm 25 35 25 35     = ÷ = ÷ × = ÷  ÷  ÷     Yêu cầu cấu tạo h b ≥ 70 mm với sàn nhà công nghiệp ⇒ chọn h b = 70mm. * Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ ( L dp = L 2 = 4000 mm ) dp dp 1 1 1 1 h L 4000 333 250 12 16 12 16     = ÷ = ÷ × = ÷  ÷  ÷     mm chọn h dp =300 mm SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 3 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng dp dp 1 1 1 1 b h 300 75 150 2 4 2 4     = ÷ = ÷ × = ÷  ÷  ÷     mm Do hoạt tải lớn nên chọn b dp = 200 mm. * Xác định sơ bộ kích thước của dầm chính: dc dc 1 1 1 1 h L 5100 425 638 8 12 8 12     = ÷ = ÷ × = ÷  ÷  ÷     mm chọn h dc = 550 mm. dc dc 1 1 1 1 b h 550 275 138 2 4 2 4     = ÷ = ÷ × = ÷  ÷  ÷     mm chọn b dc = 250 mm. 2.3. Sơ đồ tính Cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải bản có chiều rộng b = 1 m (hình 1), xem bản như 1 dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là các dầm phụ (hình 2). Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa. Đối với nhịp biên: dp t b ob 1 b b h 200 340 70 L L 1400 1465 2 2 2 2 2 2 = − − + = − − + = mm Đối với nhịp giữa: o 1 dp L L b 1700 200 1500= − = − = mm L o và L ob chênh lệch không đáng kể (3.87%) SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 4 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng 1 400 150020015002001465 170017001700 70 70 340 Hình 2. Sơ đồ xác định nhịp tính toán của bản 2.4. Xác định tải trọng 2.4.1. Tĩnh tải - Gạch lát: δ g = 15 mm, γ b = 25 kN/m 3 , γ f = 1,1 - Vữa lát: δ v = 30 mm, γ b = 18 kN/m 3 , γ f = 1,3 - Bản BTCT :δ b = h b mm,γ b = 25 kN/m 3 ,γ f = 1,1 - Vữa trát :δ v = 20 mm,γ b = 18 kN/m 3 ,γ f = 1.3 Hình 3. Các lớp cấu tạo sàn Xác định trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo sàn: ( ) s f ,i i i g = γ × γ ×δ ∑ Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2. SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 5 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng Bảng 2. Tĩnh tải tác dụng lên sàn Lớp cấu tạo Chiều dày i δ (mm) Trọng lượng riêng i γ (kN/m 3 ) Hệ số độ tin cậy về tải trọng f ,i γ Trị tính toán g s (kN/m 2 ) Gạch lát 15 25 1.1 0.4125 Vữa lát 30 18 1.3 0.702 Bản BTCT 70 25 1.1 1.925 Lớp trát 30 18 1.3 0.702 Tổng cộng 3.7415 2.4.2. Hoạt tải Hoạt tải tính toán: c s f ,i p p 1,2 9.5 11.4 = γ × = × = kN/m 2 2.4.3. Tổng tải Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có chiều rộng b = 1 m: ( ) ( ) s s s q g p b 3,7415 11.4 1 15.1415= + × = + × = kN/m 2.5. Xác định nội lực * Mômen lớn nhất ở nhịp biên: 2 2 max s ob 1 1 M q L 15.1415 1.465 2.954 11 11 = = × × = kN/m * Mômen lớn nhất ở gối thứ hai: 2 2 max s o 1 1 M q L 15.1415 1.5 3.097 11 11 = − = − × × = − kN/m * Mômen lớn nhất ở các nhịp giữa và các gối giữa: SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 6 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng 2 2 max s o min 1 1 M q L 15.1415 1.5 2.129 16 16 = ± = ± × × = ± kN/m Hình 4. Sơ đồ tính và biểu đồ bao mômen của bản sàn 2.6. Tính cốt thép Bêtông có cấp độ bền chịu nén B15: R b = 8.5 MPa Cốt thép bản sàn sử dụng loại CI: R s = 225Mpa Từ các giá trị mômen ở nhịp và ở gối, giả thiết a = 15 mm, tính cốt thép theo các công thức sau: o h h a 70 15 55= − = − = mm m pl 2 b b o M 0.3 R bh α = ≤ α = γ : tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo ⇒ m 1 1 2ξ = − − α b b o s s R bh A R ξγ = Kiểm tra hàm lượng cốt thép : s b b min max pl o s A R 8.5 0.05% 0.37 1.4% bh R 225 γ µ = ≤ µ = ≤ µ = ξ = × = SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 7 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 3 Bảng 3. Tính cốt thép cho bản sàn Tiết diện M (kN/m) α m ξ A s (mm 2 / m) µ (%) Chọn cốt thép φ (mm ) a (mm) A sc (mm 2 /m) ΔA s (%) Nhịp biên Gối 2 Nhịp giữa, gối giữa 2.954 3.097 2.129 0.115 0.120 0.083 0.123 0.128 0.087 256 266 181 0.51 0.56 0.38 6 6 6 100 100 170 283 283 188 9.98 6.39 3.87 2.7. Bố trí cốt thép * Xét tỉ số: s s p 11.4 3 3.047 5 0.3 g 3.7415 < = = < ⇒ α = ⇒ αL o = 0.3 × 1500=450 mm chọn αL o = αL ob =450 mm. * Đối với ô bản có dầm liên kết ở bốn biên, vùng gạch chéo trên hinh 5 có thể giảm được khoảng 20% lượng thép so với kết quả tính được. Ở các gối giữa và nhịp giữa : A s = 0.8 × 181=145 mm 2 ⇒ chọn φ 6a190 (A sc =149 mm 2 ) * Cốt thép cấu tạo chịu mômen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác định như sau: φ  ≥  ×  s,ct 2 s 6a200 A 50%A gèi gi÷a = 0.5 181 = 91 mm chọn φ 6a200 (A sc = 141 mm 2 ). * Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau: 2 1 L 4000 2 2.35 3 L 1700 < = = < s,pb st A 20%A 0.2 266 53⇒ ≥ = × = mm 2 SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 8 ỏn Bờtụng ct thộp 1 GVHD : TS. Phựng Ngc Dng chn 6a300 (A sc = 94 mm 2 ) * Chn chiu di on neo ct thộp nhp vo gi ta: chn L an = 120 mm 10 6 10 60 = ì = mm. * Kim tra li a v h 0 Chn chiu dy lp bo v c = 10mm > ; a o =c + 0.5=10+0.5ì 6=13mm ; h o =70-13 = 57mm ln hn giỏ tr ó dựng tớnh toỏn bng 55mm nờn khụng cn kim tra li chu lc. 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 1700 5100 5100 5100 40004000400040004000 Vuứng giaỷm theựp 1 A B C D E F 2 3 4 Hỡnh 5 : Vựng gim ct thộp SVTH: Lờ Nguyn ỡnh Tun. MSSV : 12520800772 Page 9 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng 3. DẦM PHỤ 3.1. Sơ đồ tính Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo. sơ đồ tính là dầm liên tục 3 nhịp có các gối tựa là dầm chính. A 25037502503815 40004000 340 4000 3750 220 400 550 B C Hình 6. Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ Nhịp tính toán dầm phụ lấy theo mép gối tựa. Đối với nhịp biên: dp dc ob 2 C b t 250 340 220 L L 4000 3815 2 2 2 2 2 2 = − − + = − − + = mm. Đối với nhịp giữa: o 2 dc L L b 4000 250 3750= − = − = mm. Hình 7. Sơ đồ tính của dầm phụ SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 10 p dp g dp 3815 3750 3750 A B C [...]... 31 52 31 31 31 248 269 248 269 248 269 0.2 41 0 .11 1 0.2 41 0 .11 1 0.046 0.0 21 0. 212 0 .10 5 0. 212 0 .10 5 0.045 0.0 21 22 .18 12 .92 22 .18 12 .92 26.67 12 .77 13 .53 4 12 452 31 269 0.222 0 .19 8 24.32 cắt 2 12 , còn 2 12 uốn 2 12 , còn 2 12 226 226 31 31 269 269 0 .11 1 0 .11 1 0 .10 5 0 .10 5 12 .92 12 .92 4 12 452 31 248 0.046 0.045 26.67 12 .77 uốn 2 12 , còn 2 12 226 31 269 0.0 21 0.0 21 13.53 Tiết diện Cốt thép Nhịp biên (10 40x300)... - 31. 35 0.37 -28.88 -11 9 .12 Mmax 15 8. 81 124.94 - 31. 35 91. 30 91. 30 -83.94 Mmin 27 .15 -6. 71 -17 1.70 -40.35 -40.35 -11 9 .12 SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn MSSV : 12 520800772 Page 30 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS Phùng Ngọc Dũng 10 1.33 40.35 M1 A 1 158. 81 M2 27 .15 2 12 4.94 B 40.35 3 4 10 1.33 6. 71 1 71. 70 91. 30 91. 30 M3 50.32 78.30 13 5.35 31. 55 M4 64.95 14 .26 0.37 50.35 40.08 17 1.70 M 90.93 90.93 15 8. 81 124.94... -13 3 .10 35.87 0.00 -35.87 Q1=QG+QP2 15 .97 -19 . 91 -55.66 11 3. 31 0.00 -11 3. 31 Q1=QG+QP3 79.32 -33.56 -14 7.06 13 0.60 17 . 21 -96 .18 Q1=QG+QP4 29.62 -6.04 -48.84 18 .66 -17 . 21 -53.08 Qmax 93.42 -6.04 -48.84 13 0.60 17 . 21 -35.87 Qmin 15 .97 -33.56 -14 7.06 18 .66 -17 . 21 -11 3. 31 SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn MSSV : 12 520800772 Page 32 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS Phùng Ngọc Dũng 93.42 Q1 35.87 19 .92 A 1 2 13 3 .10 ... Bảng 11 Tung độ biểu đồ lực cắt Đoạn Sơ đồ A -1 1-2 2-B B-3 3-4 4-C a QG 26. 21 -9.45 -45.43 35.87 0.00 -35.87 b QP1 67. 21 -10 .47 -87.67 0.00 0.00 0.00 c QP2 -10 .24 -10 .46 -10 .23 77.44 0.00 -77.44 d QP3 53 .11 -24 .11 -10 1.63 94.73 17 . 21 -60. 31 e QP4 3. 41 3. 41 3. 41 -17 . 21 -17 . 21 -17 . 21 Bảng 12 Tung độ biểu đồ lực cắt thành phần và biểu đồ bao lực cắt Đoạn Lực cắt A -1 1-2 2-B B-3 3-4 4-C Q1=QG+QP1 93.42 -19 .92... 763 2 12 24.64 Nhịp biên bên phải 29.48 7.86 x 763 1 14 28 .10 Gối 2 bên trái 22 .18 x 10 34 12 . 61 22 .18 x 1 14 28 .10 Gối 2 bên phải 750 SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn MSSV : 12 520800772 Page 21 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS Phùng Ngọc Dũng 20.7 420 20.3 22.03 330 20.3 14 5 17 .9 12 .92 12 . 61 735 23.74 2 12 28 .10 x 750 13 .53 2 12 22.03 Nhịp 2 bên phải 6.84 x 750 Nhịp 2 bên trái 13 .53 6.84 x 2 12 750 2 12 12 .92... 1 2 13 3 .10 B 3 4 11 3. 31 Q2 15 .97 19 . 91 55.56 13 0.60 Q3 79.32 17 . 21 33.56 14 7.06 Q4 29.62 18 .66 6.04 17 . 21 97.64 13 0.60 93.42 Q 18 .66 15 .97 6.04 33.56 17 . 21 17. 21 97.64 14 7.06 Hình 15 Các biểu đồ lực cắt thành phần và biểu đồ bao lực cắt SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn MSSV : 12 520800772 Page 33 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS Phùng Ngọc Dũng 4.3.3 Xác định mômen mép gối Tại gối B, biểu đồ mômen phía bên... 5.8 11 .6 17 .40 -11 .86 - 41. 11 -70.37 Tại các sơ đồ c,d,e bảng tra không cho trị số phương pháp cơ học kết cấu α tại một số tiết diện , phải tính nội suy theo Bảng 10 Tung độ biểu đồ Mômen thành phần và biểu đồ bao Mômen Tiết diện Momen 1 2 Gối B 3 4 Gối C M1=MG+MP1 15 8. 81 124.94 -10 1.33 -40.35 -40.35 -10 1.33 M2=MG+MP2 27 .15 -6. 71 -10 1.33 91. 30 91. 30 -10 1.33 M3=MG+MP3 13 5.35 78.30 -17 1.70 50.32 79.57... Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng  Bảng 13 Tính cốt thép dọc cho dầm chính Tiết diện M (kNm) αm ξ Chọn cốt thép As μ (mm2) (%) Chọn Asc (mm2) ΔAs (%) Nhịp biên (10 90×550) 15 8. 81 0.069 0.0 71 117 5 0.94 5 18 12 72 8.29 Gối B (250×550) 15 5.38 0. 317 0.396 14 43 1. 15 6 18 15 27 5.85 Nhịp giữa (10 90×550) 91. 3 0.039 0.04 662 0.53 1 18 + 3 14 716 8 .19 SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn MSSV : 12 520800772 Page... : 12 520800772 Page 16 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS Phùng Ngọc Dũng Bảng 5 Tính cốt thép dọc cho dầm phụ M Chọn cốt thép As µ (mm2) (%) Chọn 0.062 633 1. 22 6 12 679 7. 21 0.245 0.285 560 1. 08 4 12 +1phi14 606 8.24 23.74 0.040 0.0 41 419 0. 81 4 12 452 7.92 23.74 Tiết diện 0.207 0.234 460 0.90 4 12 452 -1. 67 (kNm ) 35.77 Gối 2 (200×300) Nhịp giữa (10 40×300) Gối 3 (200×300) 0.060 28 .1 Nhịp biên (10 40×300)... tính toán được tóm tắt trong bảng 6 Bảng 6 Tính toán khả năng chịu lực của dầm phụ ath mm 52 52 31 hoth mm 248 248 269 ξ αm 6 12 Cắt 2 12 , còn 4 12 Uốn 2 12 , còn 2 12 As mm2 679 452 226 0.067 0.045 0.0 21 [M] kNm 36.57 24.64 13 .53 ΔM % 2.23 0.070 0.046 0.0 21 4 12 +1 14 606 49 2 51 0.320 0.268 28.76 2.33 cắt1 14 , còn 4 12 uốn 2 12 , còn 2 12 cắt1 14 , còn 4 12 cắt 2 12 , còn 2 12 4 12 cắt 2ϕ 12 , còn 2 12 452 . Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng Mục Lục SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 1 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng 1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN Cho. Nguyn ỡnh Tun. MSSV : 12520800772 Page 9 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng 3. DẦM PHỤ 3.1. Sơ đồ tính Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo. sơ đồ tính là dầm liên tục 3 nhịp có các. không đáng kể (3.87%) SVTH: Lê Nguyễn Đình Tuấn. MSSV : 12520800772 Page 4 Đồ án Bêtông cốt thép 1 GVHD : TS. Phùng Ngọc Dũng 1 400 150020015002001465 170017001700 70 70 340 Hình 2. Sơ đồ xác