Đồ án bê tông cốt thép thiết kế sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối

Đồ án bê tông cốt thép thiết kế sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI

Trên mặt bằng trục định vị của cột biên nằm ở mép ngoài các cột ,còn đối với cột giữa trục là tim cột theo cả 2 phương

3.Hoạt tải: giá trị tiêu chuẩn: Pc = 90 (Mpa)

II.TÍNH BẢN

1.Sơ đồ tính-nhịp tính toán của bản

Giả thiết kích thước tiết diện dầm phụ

bdc=(12−

1

4)h dc = (12− 1

4¿.750= (187,5-375) chọn b dc=300 mm-Tỷ số 2 cạnh bản:l2 l1 = 7,02,6=2,69>2

Như vậy bản làm việc thuộc loại bản dầm

-Chọn chiều dày bản :hb = 90 mm

Do các ô bản hoàn toàn giống nhau kế tiếp nhau nên khi tính toán sẽ cắt một dãy rộng 1m theo phương cạnh ngắn l1

Nhịp tính toán của nhip biên: l0b =l1-b dp

2 -2t+C b

2

Lob= 2,6-0,252 -0,342 +0,12 =2,355(m)

Nhịp tính toán của nhịp giữa: l0 = l1- bdp = 2,6-0,25= 2,35 (m)

Bản làm việc như một dầm liên tục nhiều nhịp.Tính toán bản theo sơ đồ biếndạng dẻo

Sơ đồ tính toán:

Sơ đồ tính bản

2.Xác định tải trọng.

Tĩnh tải là các lớp cấu tạo sàn gồm 4 lớp:

- Đá hoa cương :Trọng lượng :50 daN/m2;Hệ số vượt tải n=1,2

- Vữa lát :Dung trọng :20 daN/m3;bề dày :2,0cm ;

Hệ số vượt tải n=1,2

- Bản BTCT :Dung trọng :25daN/m3; bề dày hb =9cm,

4.Tính toán cốt thép:

Tiết diện tính toán của bản

Chiều cao có ích của bản:

biên

7,42 0,118 0,126 4,77 0,64 ∅ 8 a 110

A s=4,57cm2<5%Gối thứ

2

7,39 0,117 0,125 4,73 0,64 ∅ 8 a 110

A s= ¿ 4,57 cm2< 5%Nhịp

Nên đoạn thẳng cốt thép trên gối lấy bằng 14 nhịp

Tính chiều dài neo:+ Khi ở vùng chịu nén :15d

+ Khi ở vùng chịu kéo :30d

BỐ TRÍ THÉP MẶT CẮT A-A

3.Vẽ biểu đồ bao mô men và lực cắt

Tung độ biểu đồ bao mô men tính theo công thức: M=β.qd.l02

Kết quả tính toán theo số liệu sau:

Nhánhâm(KNm)

Ở nhịp biên Mômen âm triệt tiêu ở tiết diện cách mép gối thứ 2 một đoạn :

Tiết diện tính toán là tiết diện hình chữ nhật nhỏ

Xét tại gối tựa thứ 2 với tiết diện CN nhỏ:bdp×hdp =25×60 cm

b.Với mô men dương :

Tính toán theo chữ tiết diện chữ T có h f ,=9cm và lấy b f ,=2.S f+b dp

Trong đó b dp=25cm

5.Tính toán cốt đai và cốt xiên

Cần phải đặt cốt đai,cốt xiên để bảo đảm cường độ trên mặt cắt nghiêng khi thỏa mãn điều kiện:

Stt =A sw.Rsw.(1+φ f+φ n¿ 4 φ b 2 b R bt h02

Q2 = 2.28,3.175.4.2 250.0,9 5651702002 2

Stt = 196,5 mm

Tính toán khoảng cách cốt đai cho đoạn đầu dầm:

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

Tính toán khoảng cách cốt đai cho đoạn dầm giữa nhịp:

Vậy không cần tính cốt xiên cho dầm phụ

6.Tính toán và vẽ đường bao vật liệu

Ở nhịpđường kính thép nên nhỏ hơn 20, chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc là 25mm

Ở gối cốt thép dầm bố trí dưới cốt thép bản, nên chiều dày lớp bê tông bảo

vệ cũng là 25mm

Khoảng cách thông thủygiữa 2 thanh thép theo phương chiều cao dầm t= 30mm

-Từ chiều dày lớp bảo vệ và bố trí cốt thép tính ra a và h0 cho từng tiết diện, mọi tiết diện tính theo trường hợp tiết diện đặt cốt đơn

-Với tiết diện chịu mô men dương thay b bằng b f ,

Kết quả ghi ở bảng sau:

Tiết diện Số lượng

thép

Diệntích(cm2)

a(cm)

h0

(cm)

(KN.m)

∆M(%)

2∅16Cạnh gối

B

Cắt 1∅18còn 2∅16

Mđ , Mc : là mô men điểm đầu và điểm cuối của tiết diện cần tính

Lực cắt Q có giá trị bằng độ dốc của biểu đồ mô men

Q=M d−M c

x d−x c trong đó :x d−x c= 0,2.lNhịp biên thì lb

Nhịp giữa lo

Trong khu vực cắt không có cốt xiên nên Qx =0

qsw=R sw n a sw

s

Trong đoạn dầm có cốt đai d6@150 thì :

Wchọn

cm

Lcm

7.Bố trí thép dầm phụ:

MẶT CẮT NGANG DẦM PHỤ

Cdc – đoạn dầm chính kê lên tường, chọn Cdc = 340mm

Giả thiết tiết diện dầm : bdc =300 mm ; hdc = 750 mm

Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục dến trục cụ thể:

P = pd.L2 = 28,08.7,0 = 196,56kN

3.Tính và vẽ biểu đồ bao mô men:

Các trường hợp đặt tĩnh tải và hoạt tải đặt lên dầm chính:a.Tĩnh tải:

b Hoạt tải 1

c Hoạt tải 2

d Hoạt tải 3

e.Hoạt tải 4

a, Ở các tiết diện giữa nhịp:

Tính toán với mô men dương, tiết diện tính là chữ T

Xác định Sf:

Sf≤

{ 16.(3 L1 ) = 1

6 (3.2600)=1300 mm1

Kích thước tiết diện chữ T (b f ,=1380; h f ,=90; b=300; h=750 mm )

Giả thiết anhịp = 5 cm thì h0 = h-a = 75-5 = 70 cm

μ max = ξ R R b

R s = 0,62.1152800 = 2,5% ; μ min = 0,05 %

Kết quả ở bảng sau:

Tiết diện M(KN.m) α m ξ As μ Chọn thépNhịp biên

(138x75)

650,60 0,084 0,087 34,50 1,6 4∅28+2∅25

As=34,45cm2

0,1 %Nhịp giữa

Vậy cần tính cốt ngang( cốt đơn, cốt xiên) chịu lưc cắt

Theo cấu tạo chọn cốt đai∅ d=8 (a sw=50mm2) số nhánh đai bằng 2

Tính toán bước cốt đai theo cấu tạo:

Ta có h= 75cm > 45cm nên

Sct≤ h

3 =753 = 25 cm

Sct≤ 50 cm

Chọn Stk = 25cm bố trí trong đoạn L1=2600 gần gối tựa

Kiểm tra điều kiện:

Q≤ 0,3.φ w 1.φ b 1.Rb.b.h0

Vớiφ w 1=1+5 α μ ≤1,3

Qswb= √4 φ b 2 R bt b h02 q sw =√4.2 0,9 103.0,3 0,682 70 =264,4 kN

Như vậy

QA = 250,23kN ¿Qswb Do đó không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối A

QBT= 395,69 kN >Qswb QBP = 349,17 kN > Qswb

Do đó cần tính toán cốt xiên cho bên trái gối B

Xác định bước cốt đai lớn nhất cho phép:

Smax =φ b 4 (1+φ n) R bt b h02

Q = 1,5.(1+0 ).0,9 300 6802

Để đảm bảo điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt, các

khoảng cách xi phải ¿ Smax Do đó trong đoạn dầm có lực cắt là hằng số,

L1=2600mm, phải bố trí 2 lớp cốt xiên Diện tích các lớp cốt xiên được xác định như sau:

Bên trái gối B:

As,inc =Q−Q swb

R sw sinα =(395,69−264,4) 10

3

225.√22

= 533 mm2

Tận dụng cốt dọc chịu momen dương ở nhịp uốn lên gối để chịu mômen âm làm cốt xiên chịu lực cắt

Như vậy diện tích cốt xiên đã bố trí thỏa mãn yêu cầu chịu lực cắt Q

Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính cần phải bố trí cốt đai gia cường

Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:

trong đó hs=h0-hdp=700-600=100mm

Str=bdp+2hs=250+2.100=450→khoảng cách giữa các cốt treolà 20mm

6.Tính toán và vẽ biểu đồ bao vật liệu.

-Từ chiều dày lớp bảo vệ và bố trí cốt thép tính ra a và h0 cho từng tiết diện, mọi tiết diện tính theo trường hợp tiết diện đặt cốt đơn

-Với tiết diện chịu mô men dương thay b bằng b f ,

Kết quả ghi ở bảng sau:

Tiết diện Số lượng thép Diện

tích(cm2)

a(cm)

h0

(cm)

(KN.m)

∆M(%)Giữa nhịp

Cạnh nhịp

biên

Cắt 2∅28Còn 2∅25

12,32 3,8 71,2 0,03

1

0,031

6

0,045

361,0 0,6

%Cạnh nhịp

2

Cắt 1∅28Còn 2∅28

12,32 3,9 71,1 0,03

1

0,031

629,1 8%

Cạnh gối

B

Cắt 2∅28Còn 4∅28+2∅

25

1

0,327

521,7

CạnhGối

B

Cắt 2∅25Còn 4∅28 24,63 5,4 69,6 0,28

7

0,246

224

6.Xác định điểm cắt lý thuyết và thực tế của các thanh

Lập bảng tính đoạn cắt lý thuyết w:

Ta có: Gọi khoảng cách từ mép gối tựa đến tiết diện cắt lý thuyết của các thanh là X

Mđ , Mc : là mô men điểm đầu và điểm cuối của tiết diện cần tính

Lực cắt Q có giá trị bằng độ dốc của biểu đồ mô men

Q=M d−M c

x d−x c

Nhịp giữa lo

Trong đoạn cắt có cốt xiên nên Qs,inc=Rs,inc.As,inc.sinα

với Rs,inc=2250KG/cm2, As,inc= 0cm2 ( do không uốn thép) và α=45

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức

Q(kN)

Wchọn

mm

Lmm

Nhịp biên Gối 2 Nhịp giữa1