ĐỒ ÁN BTCT1 - THIẾT KẾ BẢN SÀN CÓ BẢN LOẠI DẦM(l1 = 3,6 m , l2 = 8,1 m .)

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ CÔNG NGHỆ TP.HCM5... Xác định tiết diện cắt lý thuyết: -Vị trí tiết diện cắt lý thuyết,x,được xác định theo tam giác đồng dạng -Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyế

Trang 1

bản làm việc một phương theo phương cạnh ngắn

I.2Xác định sơ đồ chiều dày bản,kích thước dầm:

a)Sơ bộ chiều dày bản:

Theo công thức thực nghiệm:chon m=32,D=0.8

1

)(54.0405.01.815

120

Dầm chính

Trang 2

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ CÔNG NGHỆ TP.HCM

1

)(72.035.18.1015

18

400 mm

b dc =

I.3Tính toán nội lực bản sàn:

Bản loại dầm:

-Tải trọng truyền theo phương cạnh ngắn(l ),nên khi tính toán,ta cắt bản thành dải có bề 1

rộng bằng 1(m),theo phương vuông góc với dầm phụ để xác định nội lực và tính toán cốt thép theo phương cạnh ngắn

-Phương cạnh dài l ,chỉ đặt cốt thép phân bố2

Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo,nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa:

Đối với nhịp biên:

22

dp ob

C t

b L

2

1203402

200

Đối với nhịp giữa

)(3400200

%85.0

%10042

.3

4.342

I.4Tải trọng thường xuyên(Tĩnh tải):

Loại vật liệu

Chiều Dày(mm)

Trọng lượng riêng(kN/m )3

Tải trọng tiêu chuẩn (g ) tc

(kN/m )2

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán(g ) tt

I.5 Tải trọng tạm thời(Hoạt tải):

Theo điều kiện 3.2 và 4.3.3 TCVN 2737-1995 Tải phân bố đều trên sàn khip tc <2(KN/m2)thì chọn hệ số vượt tải n=1.3 còn p tc >2(KN/m2)chọn n=1.2.vậy nên

Theo đề cho p tc =3.5(KN/m2)> 2(KN/m2) nên chọn n=1.2

)/(2.42.15

GVHD: PHẠM GIA HẬU SVTH: NGUYỄN VIỆT ĐỨC2

Trang 3

2 2

-Moment nhỏ nhất ở gối thứ hai:

)/(7.711

4.3324.711

2 2

-Moment lớn nhất nhịp giữa và gối tựa giữa:

)/(292.516

4.3324.716

2 2

m kN x

xL q

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15: R b =8.5(MPa)

Cốt thép bản sàn sử dụng loại AI=CI : R s =225 MPa( )

Tính cốt thép theo bài toán cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật bxh=1000xh b

Trang 4

KHOA:CƠ KHÍ-XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP

Chọn a=15(mm) vì h b =9cm≤10 cm( ),tính cốt thép theo công thức sau:

)(751590

455.075

.10005.81

7910.7

2 6 0

x x x bh

R

M

αγ

R

bh R

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

%4.1225

5.837.0

%100

%05

bh

A

s

b b s

R

γξµµ

µ

Cách tính tương tự ta có kết quả có trong bảng sau:

Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bản sau:

)(mm2

A s

(%)

Ø (mm) (mm)@ (mm2)

2.4

g

p

o s

)(850342025.0

.019.333

%50

2006

2 ,

mm x

x A

A

s ct

s

ωφ

Chọn Ø6@200(A sc =142(mm2)

Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:

325.23600

81002

.0

Chọn chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa:

Trang 5

d mm

Vùng giảm cốt thép

Trang 6

Nhịp tính toán của dầm lấy theo mép gối tựa:

)(76702

2203402

40081002

Trang 7

7670

340

400 220

7670 8100

g g

II.2.2 Hoạt tải

Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào:

)/(12.156.32.4

xL P

II.2.3 Tổng tải:

Tải trọng tổng cộng:

)/(625.2812.15505

p g

12.15

=

dp

dp g

p

Tung độ tại các tiết diện của biểu đồ bao moment tính theo công thức sau:

M=βxq dp xL2o(đối với nhịp biên L o = L ob)

k

,

β (hệ số tra bảng phu lục 8(giáo trình hướng dẫn đồ án BTCT của Võ Bá Tầm, )

Tung độ biểu đồ moment dầm phụ:

Nhịp Tiết diện L (m) o

)(

425

Trang 8

5

Moment dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:

)(15.167.715.015

.0

Đối với nhịpgiữa:

)(151.17.715.015

.0

Moment dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:

)(3.367.7425.0425

.0

II.3.2 Biểu đồ bao lực cắt

Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:

Gối thứ 1:

)(82.8767.7625.284.04

.0

Bên trái gối thứ 2:

)(73.13167.7625.286.06

.0

Bên phải gối thứ 2,bên trái và bên phải gối thứ 3:

)(21.1107.7625.285.05

.0

3 3

II.4 Tính cốt thép:

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15:R b =8.5(MPa);R bt =0.75(MPa)

Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CI:R s =225 MPa( )

Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại AI:R sw =175 MPa( )

II.4.1 Cốt dọc

a) Tại tiết diện ở nhịp

Tương ứng với giá trị moment dương,bản cánh chịu nén,tiết diện tính toán là tiết diện chữ T

131.73 110.21

Trang 9

) ( 1700 )

200 3600 ( 2

1 ) (

2 1

) ( 1283 )

400 8100 ( 6

1 ) (

6 1

' 1 2

mm x

xh

mm x

b L x

mm x

b L S

f dp dc

f

Chọn S f =540 mm( )

Chiều rộng bản cánh:

)(1280540

22002

a h

)(472.4012

09.0455.009.028.1105.82

3

' '

xb xR

'

mm x

xh

b)Tiết diện ở gối:

Tương ứng với giá trị moment âm,bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật

)(500

Nhịp giữa(1280x500) 106.08106 0.1 0.1 1061.81 0.18 2Ø20+2Ø18 1137 6.6

Kiển tra hàm lượng cốt thép:

%54.2225

5.8673.0

%100

%05

bh

A

s

b b s

R

γξµµ

µ

Trang 10

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II.4.2Cốt ngang:

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông tại tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q=131.73 (kN)

1073.131(

45520075.0124

.)

1(4

2 3

2 2

0 2

mm x

x x x

x x x x x a

n R Q

bh R

)(61.35310

.73.131

45520075.015.1)

1(

3

2 0

4

Q

bh R

)(1673

5003

mm

h

s ct

Chọn s=150(mm) bố trí trong đoạn l/4 đoạn đầu dầm

Kiểm tra lại:

3.1086.1150200

28210

.23

10.21515

bxs

nxa x E

b

s w

ϕ

915.05.8101.01

0 1

)(3754

500343

mm

mm x

-Tại tiết diện đang xét,cốt thép bố trí có tiết diện A s

-Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc a0 =25(mm);

khoảng cách thông thủy giữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm t=30(mm)

-Xác địnha th ⇒h oth =h dp−a th

Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:

[ ] m b b oth m

oth b b

s

bh R

A

)5.01

ξαγ

Kết quả tính toán thống kê trong bản sau:

) (mm2

Trang 11

455834

455442466

0.4380.3050.145

0.3420.2580.135

120.485.8549.66

0

Gối 2

Bên phải

Cắt 2Ø20 còn 4Ø18Cắt 2Ø18còn 2Ø18

1018509

5834

442466

0.3050.145

0.2580.135

85.8549.66Nhịp 2

509

3734

463466

0.050.021

0.0460.021

107.249.62

0.1

II.5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết:

-Vị trí tiết diện cắt lý thuyết,x,được xác định theo tam giác đồng dạng

-Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết,Q,lấy bằng độ dốc của đồ bao của biểu đồ moment

Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết: (tt)

Trong đó :

Q –lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết,lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao moment:

Trang 12

GVHD: PHẠM GIA HẬU SVTH: NGUYỄN VIỆT ĐỨC

Trang 13

inc

s

Q, khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt dọc,mọi cốt xiên đều nằm

ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Q s,inc=0

q sw −khả năng chịu cắt cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết,

Trong đoạn dầm có cốt đai Ø6@150 thì:

s

a n R

sw

150

282175

m kN x

Trong đoạn dầm có cốt đai Ø6@300 thì:

s

a n R

sw

300

282175

m kN x

Ø- đường kính cốt thép được cắt

Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng sau:

Gối 2

Bên phải

3(2 Ø20)

6(2 Ø18)

Chi tiết có trong hình sau

bên trái gối 2,uốn thanh thép số 3(2Ø18) để chịu moment

Uốn từ nhịp biên gối 2:xét phía moment dương:

Tiết diện trước có [ ]M T =99.6(kNm) gồm(4Ø18)

Tiết diện sau[ ]M s =53.7(kNm):(2Ø18)

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn 1815(mm)

60

7.536

sw

.

=

Trang 14

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện cách tiết diện trước một đoạn:

1815+475=2190(mm)>760(mm)

Như vậy,điểm kết thúc uốn đã nằm ngoài tiết diện sau,điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn:2190-760=1330(mm)

Uốn từ gối thứ 2 xuống nhịp biên:xét phần moment âm

Tiết diện trước có: [ ]M T =120.4(kNm)(phía mép tựa)

Tiết diện sau:[ ]M tds=85.85(kNm) gồm có(4Ø48)điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn

II.5.4:Kiểm tra neo cốt thép:

Nhịp biên bố trí 4Ø18+2Ø20 có A s =1551.14(mm neo vào gối 2Ø20 có2) A s =628 (mm >2)

)(517

Trang 15

II.6:Thống kê thép:

Trang 16

G

daàm phuï 340

dc

Nhịp tính toán lấy theo khoàng cách từ biên đến trục cụ thể như sau:

Trang 17

G G

III.2.2 Hoạt tải:

Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:

P=p dp xL2 =15.12x8.1=122.472(kN)

Trang 18

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP III.3 Xác định nội lực:

III.3.1 Biểu đồ bao moment:

III.3.1.1Các trường hợp đặt tải:

Sơ đồ tính dầm chính đối xứng,các trường hợp đặt tải được trình bày trên hình dưới đây:

III.3.1.2:Xác định biểu đồ moment cho từng trường hợp tải:

Tung độ của biểu đồ moment tại tiết diện bất kì của từng trường hợp đặt tải được xác định theo công thức:

αα

(với α -hệ số cho trong bản phụ lục 9 giáo trình hướng dẫn đồ án BTCT của Võ Bá Tầm…)

Do tính chất đối xứng,nên chỉ cần tính cho 2 nhịp.Kết quả tính biểu đồ moment cho tường trường hợp tải được trình bày trong bảng sau:

(b) MP1

(c) MP2

(d) MP3

(e) MP4

(f) MP5

(g) MP6

Các trường hợp đặt tải của dầm bốn nhịp Tiết diện

Sơ đồ

G M

Trang 19

16.47

)(73.313

26.47

)(3.311.1893

2)1.1896.47(

)(2.1101

.1893

1)1.1896.47(

)(13.3673

13.2519.440

)(37.2733

23.2519.440

)(63.1253

.2513

1)7.1253.251(

)(03.03.2513

2)7.1253.251(

Trong đó các sơ đồ d,e,f và g bảng tra không cho các giá trị số α tại một số tiết diện nói trên,tính nội

suy theo phương pháp cơ kết cấu:

)(37.2996.4243

19.440

Sơ đồ g: Đoạn dầm AB: :

)(231)7.1253.378(3

1)7.1259.440(

)(03.257)5.636.424(3

1)5.639.440(

)(67.136)5.636.424(3

2)5.639.440(

)(8.146)7.1253.378(3

2)7.1259.440(

Trang 20

218.4 363.5

424.6

63.5 136.67

257.03 (d)

Trang 21

316.31

3600 3600 150

Chọn M C mg =M C mg =627.72(kNm)

Trang 22

M1

533.18 741.75

625.9

451.81 47.34

22.69 (a)

M2

92.72 299.96 393.12

449.24 (b)

M3 592.79

562.41 668.45

351.64 316.31 (d)

M5 379.32

353.31 479.3

89.34 59.31(e)

491.75 730.58

415.81 688.07

Trang 23

d Q P3 63.71 -19.86 -161.78 155.90 33.43 -89.03

III.3.2.2:Xácđịnh biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải:

Tung độ biểu đồ lực cắt thành phần và biểu đồ bao lực cắt(kN) Đoạn

Q P1 17.64 105.08 139.99 5.88 (b)

Q P2 17.64 128.23 5.88 116.47 (c)

17.27

Q P3 19.86 63.71 161.78 89.03 155.9 33.43 (d)

Q P4 11.39 23.39 99.07 145.86 (e)

11.76

Q P5 4.41 21.92 21.93 (f)

145.75 34.91 (g) 26.04

Q P6

5.88 5.88 17.64

11.76 4.41 4.41 21.92 101.98 34.91 34.91

Biểu đồ lực cắt của từng trường hợp tải(kN)

Trang 24

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15:R b =8.5(Mpa):R bt =0.75(Mpa)

Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CI:R s =225 Mpa( )

Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại CI: R sw =175 Mpa( )

III.4.1:Cốt dọc:

III.4.1.a:Tại tiết diện ở nhịp:

Tương ứng với giá trị moment dương,bản cánh chịu nén,tiết diện tính toán của tiết diện chữ T

) ( 3850 )

400 8100 ( 2

1 ) (

2 1

) ( 1800 )

3600 3 ( 6

1 ) 3 ( 6 1

' 2 1

mm x

xh

mm x

b L x

mm x

x L

S

f

dc f

Chọn S f =540 mm( )

Chiều rộng bản cánh:

)(1480540

24002

a h

)(42.9112

09.085.009.048.1105.82

3

' '

xb xR

'

mm x

xh

III.4.1.b:Tiết diện ở gối:

Tương ứng với giá trị moment âm,bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật

)(9001480

'

mm x

Trang 25

Tiết diện ở nhịp Tiết diện ở gối

Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng sau:

Tiết diện

)/(kN m

5.87.0

%100

%05

bh

A

s

b b s

R

γξµµ

)(3003

9003

mm

h

s ct

Chọn s=200(mm) bố trí trong đoạn l=3600(mm) đoạn gần gối

Bố trí cốt đai cho đoạn dầm giữa nhịp

)(6754

900343

mm

mm x

h

s ct

Chọn s=450(mm) bố trí trong đoạn l=3600(mm) đoạn giữa nhịp

Kiểm tra lại:

3.1057.1200400

50210

.23

10.21515

bxs

nxa x E

b

s w

ϕ

Trang 26

915.05.8101.01

0 1

ϕ

⇒Q< 0.3ϕw1ϕb1γb R b bh0 =799.1(kN)

Kết luận:dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

Khả năng chịu cắt của cốt đai:

)/(5.87200

502175

s

a n R

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

sw o bt b n f b

502

850

500850187210.231

x R

a n

h

h F

sw sw s

Chọn m=8 đai,bố trí mỗi bên 4 đai,trong đoạn h s =350 mm( )⇒khoảng cách giũa các cốt treo

79.5(mm) khoảng cách giữa các cốt treo Ø8@50

III.5 Biểu đồ bao vật liệu:

III.5.1 Tính khả năng chịu cắt của tiết diện:

Trình tự như sau:

• Tại tiết diện đang xét,cốt thép bố trí có diện tích A s

Trang 27

• Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc a0 ,nh =25(mm)và (a0,ng =25(mm),d), khoảng cách thông thủy giữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm t=30(mm)

• Xác định a th ⇒h oth =h dc −a th

Tính khả năng chịu lực theo công thức sau:

oth b b

s s bh R

A R

431030791847

594242

841858858

0.0920.0640.039

0.0880.0620.038

783573.7354

61584926369518471232

7178565656

829822844844844

0.490.40.290.1450.1

0.370.320.250.1350.09

864.55736.7605.5326218

0.4

Gối B

(Bên phải) Cắt 1Ø28 còn 9Ø28Cắt 2Ø28 còn 7Ø28

Cắt 2Ø28 còn5Ø28Cắt 3Ø28 còn2Ø28

5542431030791232

68735656

832827844844

0.448440.240.097

0.340.240.210.09

800664512224Nhịp giữa

(1480x900

)

1Ø28+4Ø25Cắt1Ø28 còn4 Ø25Cắt 2 Ø25 còn 2Ø25

25791963982

414141

859859859

0.0540.0410.02

0.0530.040.019

487.7373183.8

7.8

Gối C

(400x900) Cắt 2Ø25còn 7Ø259Ø25

Cắt 2Ø25 còn 5Ø25Cắt 2Ø25 còn 3Ø25Cắt 1Ø25 còn 2Ø25

4418343624541473982

6553414141

835847859859859

0.350.270.190.110.08

0.290.230.170.10.08

687.5570.2431.6260.31193.1

2.8

III.5.2.Xác định tiết diện cắt lý thuyết

• Vị trí tiết diện cắt lý thuyết,x, được xác định theo tam giác đồng dạng

• Lực cắt tại tại tiết diện cắt lý thuyết,Q,lực cắt của biểu đồ bao moment

Bảng xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết:

Tiết diện Thanh

Trang 28

5(3Ø28

Trang 29

7(2Ø28

Trang 30

132Ø25

III.5.3.Xác định đoạn kéo dài W:

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

d d q

Q Q W

sw

inc s

2052

8

≥+

sw

=

200

502175

s

a n R

Kết quả tính đoạn W được tóm tắt trong bảng sau:

Gối B

Bên phải

3,5,7(1Ø28,3Ø28,2Ø28)

Trang 31

III.5.4.Kiểm tra về uốn cốt thép:

Chi tiết uốn cốt thép thể hiện dưới hình sau:

Bên trái gối B uốn thanh thép số3(2Ø28) để chịu moment và lực cắt

Uốn thép từ nhịp biên lên gối B:xét phía moment dương

Thanh thép số 3(2Ø28):

Tiết diện trước [M]tdt =460.2(kNm)

Tiết diện sau [M]tds =237.7(kNm)

Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn 4350(mm)

Trên nhánh moment dương,theo tam giác đồng dạng,tiết

diện sau cách tiết diện có M=533.2(kNm) một đoạn:

)(920)(920.0322

7.2372

(Q=322(kN) là độ dốc của biểu đồ moment )

Tiết diện sau cách tiết diện cách tiết diện trước một đoạn:3600+920=4520(mm)

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn:

410+4350=4760>4520(mm)

Như vậy,điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau,điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn:4760 -4520=240(mm)

III.5.5.Kiểm tra neo cốt thép:

Nhịp biên bố trí 7Ø28 có A s =4310(mm2),neo vào gối 3Ø28 cóA s =1847(mm2)

)(14374310

3

/

≥ ,nhịp 2 bố trí (4Ø25+1Ø28) có A s =2579(mm2)neo vào gối 2 Ø25

cóA s =982(mm2) ≥1/3x2579=960(mm2).Chọn chiều dài đoạn neo vào gối biên tự do là 350(mm) và vào các gối giữa là 600(mm)

Tại nhịp biên,nối thanh thép số 4(2Ø12) thanh thép số6(2Ø28),thanh thép số 10(2Ø28),chọn chiều dài đoạn nối là 600(mm)≥20d=560(mm)

Trang 32

Trang 33

III.5.5.Thống kê cốt thép:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

350 350

Ø25 Ø12 Ø28

Ø28 Ø28 Ø12 Ø28

10 11 12

76 6485 7245

2Ø28 410

18

10150 6945

6945 10150 13840

31.3 28

108 121 164.5

262.5 535 53.3 403 393 196 115 154 333

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	2,61 MB