Sàn sường BTCT có bản dầm

Sàn sườn bê tông cốt thép có bản dầm. Cấu tạo các lớp sàn và kích thước các cấu kiện. Chọn vật liệu kết cấu sàn. Tính toán cấu tạo cốt thép cho các bộ phận. Dầm phụ. Dầm chính, kiểm tra. Sơ đồ tính, xác định trọng tải tính toán. Xác định nội lực trong dầm, tính toán cốt thép, cốt dọc chịu lực momen dương.

Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO SÀN SƯỜN BTCT TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM I. CẤU TẠO CÁC LỚP SÀN VÀ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN: MẶT BẰNG DẦM SÀN l 1 =2,4m l 2 =6 m p tc = 480 KG/m 2 n p = 1.5 1. Chiều dày bản sàn : h b = ( 35 1 ÷ 25 1 ) x l 1 = ( 35 1 ÷ 25 1 ) x 1,8 =(7÷8)cm h b ≥ 7cm  chọn h b = 8 cm 2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm phụ : h dp = ( 14 1 ÷ 16 1 ) x l 2 = ( 14 1 ÷ 16 1 ) x 600 = (36,50 ÷42,85) cm  chọn h dp =40cm b dp = ( 2 1 ÷ 3 2 ) x h dp =( 2 1 ÷ 3 2 ) x40 = (20÷26,7) cm  chọn b dp =25cm ( b dp x h dp ) =( 25 cm x40 cm ) SVTH:VĂN THĂNG 1 1 2 3 4 5 A B C D MẶT BẰNG BỐ TRÍ THÉP SÀN TL 1/100 600060006000 18000 1000 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 28800 Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO 3. Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính : L dc = 3 L 1 = 3 x 2,4 = 7,2 m = 720cm h dc = ( 10 L ÷ 12 L ) = ( 10 1 ÷ 12 1 )x720 =(60 ÷ 72)cm  chọn h dc = 60 cm b dc = ( 2 1 ÷ 3 2 )h dc = ( 2 1 ÷Ï 3 2 ) x 70 =(35÷46.66 )  chọn b dc =30 cm ( b dC x h dC ) =(30 cm X 60 cm ) II. CHỌN VẬT LIỆU CHO KẾT CẤU SÀN : HỒ TÔ SÀN BTCT 7cm HỒ LÓT GẠCH LOT CERAMIC o. Bêtông M250 : R n = 110 KG/cm 2 R k = 8,8 KG/cm 2 o. Cốt thép : - Bản sàn : Dùng cốt trơn CI có: R a = R a ’ =2100 KG/cm 2 - Dầm: Cốt dọc: Dùng cốt gân CII có: R a = R a ’ = 2700 KG/cm 2 Cốt đai: Dùng cốt trơn CI có: R = 1700 KG/cm 2 III. TÍNH TOÁN , CẤU TẠO CỐT THÉP CHO CÁC BỘ PHẬN : 1. BẢN SÀN : a. Sơ đồ tính : l 2 : l 1 =6.0 : 2,4 = 2,5 >2  sàn 1 phương b. Nhòp tính toán : Nhòp biên : l ob = l 1 – 2 3 b dp = 2,4 - 2 3 x 0,25 = 2,03 (m) l b = 2,0 m SVTH:VĂN THĂNG 2 Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Nhòp giữa : l = l 1 – b dp = 2,4 – 0.25 l = 2,2 m c. Xác đònh tải trọng tính toán : * Tónh tải : Lớp    (kg/m3) Chiều dày Hệ số Ptt(kg/m2) (m) vượt tải Gạch lóøt Ceramic 2000 0,01 1.1 22 Hồ lót 1800 0.02 1.2 43,2 Bản BTCT 2500 0.07 1.1 192,5 Hồ tô 1800 0.02 1.2 43,2 gtt=300,9 * Hoạt tải : p = p tc x n p = 480 x 1.5 = 720 (kg/m 2 )  q= g + p = 300,9 + 720 = 1020,9 (kg/m 2 ) Xét tải trọng truyền lên 1m dài sàn  qx1 =1020,9 (kg/m) d. Xác đònh nội lực trong bản sàn : Sàn là kết cấu chòu uốn nên chòu lực cắt và moment. Nhưng vì trong sàn lực cắt Q bé, bản bêtông có tiết diện lớn đủ sức chòu lực cắt do nó sinh rabõ qua lực cắt Q . Momen nhòp biên, gối biên : M nb = M gb = 11 2 b ql ± = 371,24 11 229,1020 =± xx (kgm) = ±37124 (kg.cm) . Momen nhòp giữa, gối giữa : M nb = M gg = 16 2 ql ± = 82.308 16 2,22,29,1020 ±=± xx (kgm) =±30882 (kg.cm) e. Tính toán – bố trí cốt thép bản sàn: SVTH:VĂN THĂNG 3 M g=30882kg.cm M b = 37124kg.cm M b = 37124kg.cm M g=30882kg.cm Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Do bản sàn được cắt để tính toán có chiều rộng là 1m. Giả thiết a=1.5cm, b=100cm  h 0 = h b –a gt = 8 -1.5 =6.5 cm BTCT Mác 250  R n =110 (KG/cm 2 ) Cốt thép CI  R a =2100 (KG/cm 2 ) ∗ Nhòp, gối giữa: A = 2 0 hbR M n g = 2 5.6100110 30882 xx = 0,066 α = (1- A21 − ) = (1- 066.021 x− ) = 0,069 F a = a n R hbR α = 2100 5,6.100.110.069,0 = 2,34cm 2  chọn thép CI þ6a120 ∗ Nhòp biên: A = 2 0 hbR M n b = 2 5.6100110 37124 xx = 0,0798 α = (1- A21 − ) = (1- 0798,0.021 x− ) = 0.083 F a = a n R hbR α = 2100 5,6100110083,0 xxx = 2,84 cm 2  chọn thép CI þ6a110 TIẾT DIỆN M (KGm) A α F a (cm 2 ) CHỌN THÉP F a ch (cm 2 ) NHỊP BIÊN GỐI B 371,24 0,08 0,083 2.83 φ8a110 2,83 NHỊP GIỮA GỐI C 308,82 0,066 0,068 2.34 φ6a120 2,36 (hình vẽ bố trí CT bản sàn) 2. DẦM PHỤ : a. Sơ đồ tính : b. Xác đònh nhòp tính toán : SVTH:VĂN THĂNG 4 6000 6000 6000 q(kg/m) 6000 300 5400 300 80 400 600 Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Nhòp biên : L ob = L 2 - 2 3 b dc =6- 2 3 .0,3 = 5,55(m) Nhòp giữa : L og = L 2 - b dc = 6-0,3 =5,7 (m) c. Xác đònh tải trọng tính toán : q dp= g dp + p dp * Tónh tải : g dp = (gx l 1 ) + g 0 = (gx l 1 ) + 1.1x2500x b dp (h dp - h b ) = (300,9 x 2,4) + 1.1 x 2500 x 0.25 x (0.4-0.08) = 942,16 (kg/m) * Hoạt tải : p dp = p x l 1 = 720 x 2,4 = 1728 (kg/m) * Tổng tải : q dp = g dp + p dp =942,16+1728=2670,16 (kg/m) d. Xác đònh nội lực trong dầm phụ : theo sơ đồ dẻo Nhòp Vò trí tiết diện Giá trò β Giá trò l và ql 2 M + M - Của M + Của M - Biên 0 0.425l b gối biên 0 0.091 -0.0715 l b = 5,55 (m) q l b 2 = 82247,6 0 7484,53 5880,7 Giữa 0.5l 0.0625 l=5.7(m) ql 2 =86754,49 5422,09 M b = 0,091q dp x (l ob ) 2 = 0,091 x 2670,16x (5,55) 2 = 7484,53 (kg.m) =748453 (kg.cm) M g2 = -0,0715x q dp x( l ob ) 2 = -0,0715 x 2670,16x (5,55) 2 = -5880,7 (kg.m) = -588070 (kg.cm) M g = 0,0625 x q dp x (l ob ) 2 = 0,0625 x 2670,16x (5,7) 2 = 5422,09 (kg.m) = 542209 (kg.cm) Lực cắt trong dầm sẽ được bố trí đai theo cấu tạo. SVTH:VĂN THĂNG 5 C B A l g l b Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO d. Tính toán cốt thép : • Cốt dọc : Tính cốt dọc với tiết diện chòu momen âm : Tiết diện 25x40 (cm) Giả thiết a=4 (cm)  h 0 = h dp - a = 40-4 = 36 (cm) > xbR M n 2 = 25110 588070 2 x = 29,25 b=25 (cm) BTCT Mác 250  R n =110 (KG/cm 2 )  A 0 = 0.412  α 0 =0.58 Cốt thép CII  R a =2700 (KG/cm 2 ) Cốt dọc cho gối giữa (momen âm) : A = 2 0 hbR M n b = 2 3625110 588070 xx =0.165 < A 0 =0.412 α = (1- A21− ) = (1- 165.021 x− ) = 0,18 F a = a n R hbR α = 2700 362511018,0 xxx = 6,65 (cm 2 )  Chọn 2φ18 +1φ14  2F 18 = 5,09cm 2 , 1F 14 =1,539 cm 2  F= 6,629 (cm 2 ) Kiểm tra: Chọn chiều dày bê tông bảo vệ cốt thép là 25mm − Khoảng cách cốt thép : t= 2 14218225250 −−− xx =75mm>    = mmd mm 12 25 (đạt) − Hàm lượng cốt thép : µ= 0 bh F a = 3625 629,6 x =0,73% < µ MAX = α 0 x a n R R =0.58 x 2700 110 = 2.36 % • Cốt dọc : Tính cốt dọc với tiết diện chòu momen dương : SVTH:VĂN THĂNG 6 1Þ14 10 3-3 7 8 12 Þ6a150 2Þ14 400 250 2Þ18 Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO S c ≤          c dp h phudamcachkhoang l '.9 2 1 6 S c ≤          = = = )(7289 )(120240 2 1 )(100 6 600 cmx cmx cm  Chọn S c =70 (cm)  b’ c =2x S c +b = 2x70+25 = 145 (cm) Xác đònh vò trí trục trung hòa : M C = Rxb’ c x h’ c (h 0 -0.5h’ c ) = 110x145x8(36 -0.5x8) = 4083200 (kg.cm) > M max =7484,53 (kg.m)  Trục trung hòa thuộc cánh  Tiết diện chữ T được tính như tiết diện hình chữ nhật 145x40 (cm) - Ta có : h C < 0.2 h 0 với h C =8 (cm) ; 0.2 h 0 =7.2 (cm) nên ta tính gần đúng  F a = a n R hbR α Cốt dọc cho nhòp biên (momen dương) : A = 2 0 hbR M n b = 2 36145110 748453 xx =0.036 < A 0 =0.412 α = (1- A21 − ) = (1- 036,021 x− ) = 0,037  F a = a n R hbR α = 2700 36145110037,0 xxx = 7,87 (cm 2 )  Chọn 2φ14 +1φ26  2F 14 +1F 25 =3,08+4,909=7,989(cm 2 ) Kiểm tra : Chọn chiều dày bê tông bảo vệ cốt thép là 25 (mm). Tính a thực tế − Khoảng cách cốt thép : t= 2 125214225250 xxx −−− =73mm>    = mmd mm 25 25 (đạt) − Hàm lượng cốt thép : µ= 0 bh F a = 2625 989,7 x =0,86% < µ MAX = α 0 x a n R R =0.62 x 2700 110 = 2.36 % Cốt dọc cho nhòp giữa (momen dương) : A = 2 0 hbR Mg n = 2 36145110 542209 xx =0.026 < A 0 =0.412 α = (1- A21 − ) = (1- 026,021 x− ) = 0,026  F a = a n R hbR α = 2700 36145110026,0 xxx = 5,52 (cm 2 )  Chọn thép CII 2φ14+ 1φ18 F= 2F 14 + F 18 =5,625 (cm 2) Kiểm tra: Chọn chiều dày bê tông bảo vệ cốt thép là 25mm SVTH:VĂN THĂNG 7 13 Þ6a250 1Þ25 11 2-2 7 8 2Þ14 400 250 2Þ18 1Þ18 9 4-4 7 8 13 Þ6a250 2Þ14 400 250 2Þ18 Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO − Khoảng cách cốt thép : t= 2 118214225250 xxx −−− =77 mm>    = mmd mm 18 25 (đạt) − Hàm lượng cốt thép : µ= 0 bh F a = 3625 625,5 x =0.61% < µ MAX = α 0 x a n R R =0.58 x 2700 110 = 2,36 % TIẾT DIỆN M (KGcm) A α F a (cm 2 ) CHỌN THÉP F a ch (cm 2 ) ∆F a (%) NHỊP BIÊN 708500 0.198 0,223 7,87 2φ14 +1φ25 7,989 +1,5% GỐI BIÊN -556712 0.16 0,1753 6,65 2φ18 +1φ14 6,629 +0,3% NHỊP GIỮA 523351 0.147 0,16 5,52 2φ14+ 1φ18 5,625 +1.9% GỐI GIỮA 0.16 0,1753 6,65 2φ18 +1φ14 6,629 +0,3% • Cốt đai: Đặt theo yêu cầu cấu tạo. Do h dp = 400 cm < 450 cm  Chọn cố đai φ6, thép CI, n=2, f đ =0.283 (cm 2 ) + Trong đoạn dầm có lực cắt lớn : u 1 ≤      == 200 2 400 2 1 15 h cm  u 1 =15 (cm) + Trong đoạn dầm còn lại : u 2 ≤      == 300 4 3400 4 3 30 X h cm  u 2 = 25 (cm) II. DẦM CHÍNH : a. Sơ đồ tính : Nhòp tính toán lấy từ tim gối tựa này đến gối tựa kia, tính theo sơ đồ đàn hồi nên không cho phép nứt. L 0b =3 l 1 – 2 1 b cot =3x2,4 - 2 1 0,3 = 7,05 (m). L 0G =3 l 1 = 3 x 2,4 = 7,2 (m). SVTH:VĂN THĂNG 8 7200 7200 7200 q(kg/m) Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Do chênh lệch của 2 nhòp không lớn nên ta lấy nhòp lớn để tính toán (5,2 m) b. Xác đònh tải trọng tính toán : * Tónh tải : G= G 1 + G 0 G 1 = G dp x l 2 = 942,16 x 5 = 4710,8 (kg) G 0 = 1.1x2500x b dc (h dc - h b ) x l 1 = 1.1x2500x0.3(0.6– 0.08)x 2,4 =1029,6(kg)  G= G 1 + G 0 = 4710,8 + 1029,6 = 5740,4(kg) * Hoạt tải : P = P dp x l 2 = 1728 x 6 =10368 (kg/m) c. Xác đònh nội lực trong dầm M Max =α 0 .G.L + ß 1 .P.L M Min =-(α 0 .G.L -ß 1 .P.L) Nhòp biên: M =(0,2381x5740,4 + 0,2857x10368) x 7,2 = 31168,27 (kg.m) Gối B :M =(-0,2857x5740,4 -0,3214x10368) x 7,2 = -35800,61(kg.m) Nhòp giữa :M =(0,1111x5740,4 + 0,222x10368) x 7,2 = 21164,07 (kg.m) Gối C :M =(-0,1905x5740,4 – 0,2857x10368) x7,2 =- 29200,92 (kg.m) Tiết diện M A Nhòp biên Gối B Nhòp giữa Gối C M MAX 0 31168,72 21164,07 M Min 0 35800,61 29200,92 d.Tính toán cốt thép : Dầm chính : Cốt thép CII  R a =2700 (KG/cm 2 ) R n =110 (KG/cm 2 )  A 0 =0.412 Kiểm tra kích thước tiết diện |M MIN | = 35800,61 (kg.m) Giả thiết a=6 (cm)  h 0 = h –a = 60-6 = 54 (cm) SVTH:VĂN THĂNG 9 B A α 0 = 0 . 2 8 3 1 β 1 = 0 . 2 8 5 7 c α 0 = − 0 . 2 8 5 7 β 2 = 0 . 3 2 1 4 8 α 0 = − 0 . 1 9 0 5 6 β 2 = 0 . 2 8 5 7 α 0 = 0 . 1 1 1 1 β 1 = 0 . 2 2 2 Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO  A = 2 0 hbR M n b = 2 5430110 3580061 xx = 0.37 < A 0 = 0.412  Tiết diện chọn đạt yêu cầu. • Cốt dọc chòu momen dương (nhòp biên, nhòp giữa): S c ≤        c h L '.9 6  S c ≤        == == 7289'.9 120 6 720 6 xh L c  C = 70 (cm)  b’ C = b + 2 S c = 30+ 2x70 = 150(cm) Giả thiết a=6 (cm)  h 0 = 70-6 = 64(cm) Xác đònh vò trí trục trung hòa : M C = Rxb’ c xh’ c (h 0 -0.5h’ c ) = 110x160x7(64-0.5x7) M C = 7453600 (kg.cm) > M MAX = 3220920 (kg.cm)  Trục trung hòa thuộc cánh  tính như tiết diện hình chữ nhật 160x40 (cm) Vì : h C = 7 (cm) < 0.2 h 0 = 68 (cm) nên sử dụng công thức gần đúng : - Nhòp biên: A = 2 0 hbR M n b = 2 54150110 3116872 xx =0.065 < A 0 =0.412 α = (1- A21 − ) = (1- 065,021 x− ) = 0,067  F a = a n R hbR α = 2700 54150110067,0 xxx = 22,11(cm 2 ) F a = 22,11(cm 2 ) Chọn 2 φ25 + 1φ28  2F 25 + 2F 28 = 22,138 (cm 2 ) Kiểm tra: t= 3 228225225300 xxx −−− =48 (mm) >    = mmd mm 28 25 (đạt) µ= 0 bh F a = 5430 138,22 x =1,36 % < µ MAX = α 0 x a n R R =0.58 x 2700 110 x = 2.36 % - Nhòp giữa : A = 2 0 hbR M n b = 2 54150110 2116407 xx =0.044< A 0 =0.412 α = (1- A21 − ) = (1- 044.021 x− ) = 0,045  F a = a n R hbR α = 2700 54150110045,0 xxx = 14,85(cm 2 ) SVTH:VĂN THĂNG 10 Þ8a300 15 2-2 1Þ28 16 14 2Þ25 2Þ12 24 2Þ28 300 600 300 600 Þ8a300 6-6 15 14 22 2Þ25 2Þ18 19 2Þ12 24 2Þ28 [...]... +2,3% 40,59 • Cốt ngang: Đặt theo yêu cầu cấu tạo + Chọn cốt đai φ8, CII, n=2, fđ = 0.503 (cm2) + Chọn khoảng cách cốt đai : h / 3   u1 = 15 cm 300  • Trong đoạn dầm có lực cắt lớn u1 ≤ min  3 / 4h    u2 = 30 cm 500  • Trong đoạn dầm còn lại u2 ≤ min  SVTH:VĂN THĂNG 12 . Đồ án KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO SÀN SƯỜN BTCT TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM I. CẤU TẠO CÁC LỚP SÀN VÀ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN: MẶT BẰNG DẦM SÀN l 1 =2,4m l 2. b dc =30 cm ( b dC x h dC ) =(30 cm X 60 cm ) II. CHỌN VẬT LIỆU CHO KẾT CẤU SÀN : HỒ TÔ SÀN BTCT 7cm HỒ LÓT GẠCH LOT CERAMIC o. Bêtông M250 : R n = 110 KG/cm 2 R k = 8,8 KG/cm 2 o. Cốt. Hệ số Ptt(kg/m2) (m) vượt tải Gạch lóøt Ceramic 2000 0,01 1.1 22 Hồ lót 1800 0.02 1.2 43,2 Bản BTCT 2500 0.07 1.1 192,5 Hồ tô 1800 0.02 1.2 43,2 gtt=300,9 * Hoạt tải : p = p tc x n p = 480