Đồ án môn học bê tông cốt thép 1

Đồ án môn học bê tông cốt thép 1 Sàn sườn toàn khối, bản dầm, bản kê bốn cạnh. TCXDVN55742012; TCXDVN27371995; TCXDVN3562005; Sàn sườn bê tông toàn khốiGS.TS.Nguyễn Đình Cống; Sổ tay thực hành kết cấu công trìnhPGS.TS Vũ Mạnh Hùng

Mục Lục

MỤC LỤC 1

PHẦN I: GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2

1 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 2

2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG: 2

2.1 Bê tông: 2

2.2 Cốt thép: 3

2.3 Vật liệu khác 3

3 KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN 3

3.1 Mặt bằng kết cấu sàn 3

3.2 Xác định chiều dày sàn 4

3.2.1 Phân loại ô sàn 4

3.2.2 Xác định chiều dày sàn 4

3.3 Xác định tiết diện dầm phụ 5

3.4 Xác định tiết diện dầm dầm chính 5

PHẦN II: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 6

1 TĨNH TẢI 6

1.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 6

2 HOẠT TẢI 8

2.1 Hoạt tải tác dụng lên sàn 8

PHẦN III: TÍNH TOÁN KẾT CẤU Ô SÀN 8

1 YÊU CẦU TÍNH TOÁN 8

2 TÍNH TOÁN SÀN S1 8

2.1 Sơ đồ tính toán 8

2.2 Xác định tải trọng tác dụng ô sàn S1 9

2.3 Xác định nội lực ô sàn S1 9

2.4 Tính toán cốt thép ô sàn S1 11

2 4.1 Công thức sử dụng 11

2.4.2 Tính thép cho ô sàn 11

3 TÍNH TOÁN SÀN S2 12

3.1 Sơ đồ tính toán 12

3.2 Xác định tải trọng tác dụng ô sàn S2 12

3.4 Tính toán cốt thép ô sàn S2 13

PHẦN IV: TÍNH TOÁN KẾT CẤU DẦM PHỤ 13

1 SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2A) 13

2 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 14

2.1 Tĩnh tải 14

2.2 Hoạt tải 15

3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DẦM PHỤ 15

4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM PHỤ 26

4.1 Chia dầm phụ thành từng đoạn 26

4.2 Tính toán cốt thép dầm phụ 26

4.2.1 Tính toán cốt thép 26

4.2.1 Tính toán và bố trí cốt thép ngang 28

PHẦN V: TÍNH TOÁN KẾT CẤU DẦM CHÍNH 30

1 SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM CHÍNH ( XÉT DẦM TRỤC B) 30

2 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 31

2.1 Tĩnh tải 31

2.2 Hoạt tải 32

3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DẦM CHÍNH (PHƯƠNG PHÁP VẼ TIẾP) 33

4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM CHÍNH 40

4.1 Chia dầm chính thành từng đoạn 40

4.2 Tính toán cốt thép dầm chính 41

4.2.1 Tính toán cốt thép dọc 41

4.2.2 Tính toán và bố trí cốt thép ngang 44

4.3 Tính toán cốt treo 45

5 TÍNH TOÁN VÀ VẼ BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU DẦM CHÍNH 46

6 XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN CẮT LÝ THUYẾT 47

7 XÁC ĐỊNH ĐOẠN KÉO DÀI W 51

PH N I: ẦN I: GI I PHÁP K T C U ẢI PHÁP KẾT CẤU ẾT CẤU ẤU.

1 TÀI LI U THAM KH O: ỆU THAM KHẢO: ẢI PHÁP KẾT CẤU.

2 V T LI U S D NG: ẬT LIỆU SỬ DỤNG: ỆU THAM KHẢO: Ử DỤNG: ỤNG:

 R b = 8.5(MPa), R bt = 0.75 (MPa), γ b=0 9

- Các lớp vữa: vữa lót, vữa trát có tải trọng tiêu chuẩn  18000(N / m )3

3 KÍCH TH ƯỚC CẤU KIỆN C C U KI N ẤU ỆU THAM KHẢO:

3.1 Mặt bằng kết cấu sàn.

: Bản làm việc một phương ( bản dầm)

+

2 1

L2L

L: chiều dài cạnh ngắn của ô sàn

Bảng thống kê chiều dày sàn:

- Bảng trọng lượng đơn vị của vật liệu (TCVN 2737-1995)

- Bảng tải trọng phân bố trên sàn S1.

Các lớp cấu tạo Hệ số

vượt tải

Trọng lượng riêng N/m3

Chiều dày (m)

Chiều dày (m)

2 HO T T I ẠT TẢI ẢI PHÁP KẾT CẤU.

2.1 Hoạt tải tác dụng lên sàn

bản sau

PH N III: ẦN I: TÍNH TOÁN K T C U Ô SÀN ẾT CẤU Ô SÀN ẤU Ô SÀN.

1 YÊU C U TÍNH TOÁN ẦU TÍNH TOÁN.

+ Nếu

hd

hs

<3: bản liên kết với các dầm bao quanh là gối tựa

- Bảng kiểm tra liên kết sàn và dầm

chính

Chiều cao dầmphụ

Chiều dày sàn

0.3x0.9(m) 0.3x0.6(m)

Tỷ số

d s

trường hợp đang tính toán i = 9

- Mômen âm lớn nhất trên gối:

MI = k91.P (3.5)

- Bảng giá trị mônmen gối và nhịp.

2.4.2 Tính thép cho ô sàn.

Bảng: Kết quả tính toán cốt thép.

- (Bố trí cốt thép dựa vào “Bảng tra diện tích cốt thép của bản – Phụ lục 19” thuộc

sách “Sàn sườn bê tông toàn khối – Nguyễn Đình Cống”)

PHẦN IV: TÍNH TOÁN KẾT CẤU DẦM PHỤ

1 S Đ TRUY N T I C A SÀN LÊN D M PH ( XÉT D M TR C 2a) Ơ ĐỒ TRUYỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2a) Ồ TRUYỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2a) ỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2a) ẢI PHÁP KẾT CẤU ỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2a) ẦU TÍNH TOÁN ỤNG: ẦU TÍNH TOÁN ỤNG:

Hình 4.1: Tải trọng sàn truyền lên dầm phụ

- Chú thích:

Diện truyền tải trọng của sàn lên dầm phụ.(Tĩnh tải hoặc hoạt tải.)

- Tải trọng do ô sàn S2 truyền vào có dạng hình thang

Hình 4.2: Tải trọng sàn S1 truyền lên dầm phụ.

+ Tải trọng truyền vào có giá trị

tt

2 2 2

q lq

2



(4.1)Trọng đó:

q : Tải trọng trên sàn (tĩnh tải hoặc hoạt tải)

l2: Chiều dài cạnh tương ứng tải truyền vào l2 = 2.65(m)

2 T I TR NG TÍNH TOÁN ẢI PHÁP KẾT CẤU ỌNG TÍNH TOÁN.

- TT chất đầy TT=BT+TTHT (Khai báo trong SAP2000)

+ TB: là trọng lượng bản thân dầm phụ tiết diện 0.3mx0.6m, được SAP2000tính

+ TTHT: là tĩnh tải sàn truyền vào dầm phụ

Hình 4.4: Tĩnh tải chất đầy ô sàn truyền vào dầm phụ.

3 XÁC Đ NH N I L C D M PH ỊNH NỘI LỰC DẦM PHỤ ỘI LỰC DẦM PHỤ ỰC DẦM PHỤ ẦU TÍNH TOÁN ỤNG:

- Dùng phương pháp vẽ gián tiếp qua chương trình SAP2000 để vẽ biểu đồ nội lựctrong các trường hợp sao

- Phần mềm SAP2000 tính toán tải trọng bản thân dầm Ta không để cập tính toántải trọng phía trên

Hình 4.5: Xác định trường hợp tải trọng dầm phụ

- Biểu đồ bao mômen và lực cắt dầm phụ.

: Trục trung hòa qua cánh, tính theo tiết diện chữ nhật.

Chú ý: M là giá trị nội lực lấy từ biểu đồ bao mômen

- Tính toán cốt thép cho tiết diện chủ nhật bxh=0.9mx0.5m

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

min

0 ax

m

A bh

- Chọn S = min ( Stt , Smax ,Sct ) = ( 0.578mm; 0.584mm; 0.167m )

 Vậy chọn khoảng cách S = 0.150(m) bố trí L/4 đầu dầm, phần còn lại bố trí

S=0.20(m)

5 TÍNH TOÁN VÀ VẼ BI U Đ BAO V T LI U D M PH ỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU DẦM PHỤ Ồ TRUYỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2a) ẬT LIỆU SỬ DỤNG: ỆU THAM KHẢO: ẦU TÍNH TOÁN ỤNG:

tính toán)

Trình tự tính toán như sau:

- Xét từng tiết diện đặc biệt, tại đó cốt thép bố trí có diện tích A s ch

- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a bv 20mm.

, còn nếu ở đoạn gối thì lấy b0.3m

- Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:

0 0

Bảng 5.3: Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau:

6 XÁC Đ NH TI T DI N C T LÝ THUY T ỊNH NỘI LỰC DẦM PHỤ ẾT CẤU ỆU THAM KHẢO: ẮT LÝ THUYẾT ẾT CẤU.

- 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 biểu đồ bao mô men

- Dầm phụ có 4 nhịp đối xứng nhau nên ta chỉ tính một bên để lấy số liệu

(Bên trái)

Nhịp 2

1d22 bị cắt,

7 XÁC Đ NH ĐO N KÉO DÀI W ỊNH NỘI LỰC DẦM PHỤ ẠT TẢI.

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

PHẦN V: TÍNH TOÁN KẾT CẤU DẦM CHÍNH.

1 S Đ TRUY N T I C A SÀN LÊN D M CHÍNH ( XÉT D M TR C B) Ơ ĐỒ TRUYỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2a) Ồ TRUYỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2a) ỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2a) ẢI PHÁP KẾT CẤU ỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2a) ẦU TÍNH TOÁN ẦU TÍNH TOÁN ỤNG:

Hình 5.1: Sơ đồ truyền tải trọng lên dầm chính

Hình 5.3: Tải trọng sàn S1 truyền lên dầm chính.

+ Lấy phản lực của gối của Trường hợp 1 TT = TB+TTHT trong tính toán dầm phụnhư sau.

+ Phản lực của gối ( dầm phụ gác lên dầm chính)

- Hoạt tải do dầm phụ truyền vào dầm chính

+ Lấy phản lực của Trường hợp 2: HT trong tính toán dầm phụ như sau

Ta có:

+ Hoạt tải tập chung do dầm phụ truyền vào dầm chính

p1g 94835.66(N)

3 XÁC Đ NH N I L C D M CHÍNH (ph ỊNH NỘI LỰC DẦM PHỤ ỘI LỰC DẦM PHỤ ỰC DẦM PHỤ ẦU TÍNH TOÁN ương pháp vẽ tiếp) ng pháp vẽ ti p) ếp)

- Trường hợp 3 : HT là hoạt tải chất đầy.

- Biểu đồ bao mômen và lực cắt dầm chính.

: Trục trung hòa qua cánh, tính theo tiết diện chữ nhật.

Chú ý: M là giá trị nội lực lấy từ biểu đồ bao mômen

- Tính toán cốt thép cho tiết diện chủ nhật bxh=1.2mx0.9m

- Ta có:

1 2 f

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

min

0 ax

m

A bh

- Kiểm tra: a tt a gt

(thỏa mãn)

- Kiểm tra: a tt 20 0.5 22 31   mma gt 70mm (thỏa mãn)

0

2 6 2 0

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

min

0 ax

m

A bh

Bảng 5.2: Tính toán cốt thép tại nhịp: tiết diện bxh=0.3(m)x0.7(m)

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

- Khả năng chịu cắt của cốt đai:

h m

Chọn m4 đai, bố trí mỗi bên dầm phụ 6 đai 10(a sw 78.5mm2),n2, trongđoạn h c 300mm

5 TÍNH TOÁN VÀ VẼ BI U Đ BAO V T LI U D M CHÍNH ỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU DẦM PHỤ Ồ TRUYỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM PHỤ ( XÉT DẦM TRỤC 2a) ẬT LIỆU SỬ DỤNG: ỆU THAM KHẢO: ẦU TÍNH TOÁN.

tính toán)

Trình tự tính toán như sau:

- Xét từng tiết diện đặc biệt, tại đó cốt thép bố trí có diện tích A s ch

- Bề rộng vùng chịu nén tùy thuộc vào vị trí xét đến, nếu ở đoạn giữa nhịp lấy

1.2

f

- Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:

0 0

Bảng 5.3: Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau:

6 XÁC Đ NH TI T DI N C T LÝ THUY T ỊNH NỘI LỰC DẦM PHỤ ẾT CẤU ỆU THAM KHẢO: ẮT LÝ THUYẾT ẾT CẤU.

- 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 biểu đồ bao mô men

- Dầm phụ có 4 nhịp đối xứng nhau nên ta chỉ tính một bên để lấy số liệu

7 XÁC Đ NH ĐO N KÉO DÀI W ỊNH NỘI LỰC DẦM PHỤ ẠT TẢI.

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

S



 Đoạn dầm có cốt đai 8 140 a thì: w

175000 2 50.3

125785.7( / )140