Thuyết minh đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1 tính toán cốt thép cho sàn sườn toàn khối bản dầm

Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép MỤC LỤC Nội dung Trang Yêu cầu đồ án ………………………………………………………… 03 1.1 Sơ đồ mặt sàn:…………………………………………… 03 1.2 Yêu cầu:………………………………………………… 03 Các số liệu tính tốn………………………………………………… 04 Tính tốn kết quả………………………………………………… 05 3.1 Bản sàn…………………………………………………… 05 3.1.1 Phân loại sàn:……………………………………………………… 05 3.1.2 Chọn sơ kích thước tiết diện cấu kiện: 05 3.1.2.1 Xác định sơ chiều dày sàn: 05 3.1.2.3 Xác định sơ tiết diện dầm chính:…………………… 06 3.1.3 Sơ đồ tính:………………………………………………………… 06 3.1.4 Xác định tải trọng:………………………………………………… 07 3.1.4.1 Tĩnh tải:……………………………………………………… 07 3.1.4.2 Hoạt tải:…………………………………………………… 07 3.1.4.3 Tổng tải:…………………………………………………… 07 3.1.5 Xác định nội lực…………………………………………………… 07 3.1.5.1 Momen lớn nhịp biên:……………………………… 07 3.1.5.2 Moment lớn gối thứ hai:…………………………… 07 3.1.5.3 Moment lớn nhịp gối giữa: …………………… 07 3.1.6 tính cốt thép………………………………………………………………… ……… 08 3.1.6.1 Tính cốt ………………………………………………… GVHD: Nguyễn Thành Cơng thép chịu lực: 08 SVTH: Thái Thanh Phương Trang Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 3.1.6.1.1 Nhịp biên, gối thứ 2:……………………………………… 08 3.1.6.1.2 Nhịp giữa, gối giữa:……………………………………… 09 3.1.6.2 Bố trí cốt thép:…………………………………………… 10 3.2 DẦM PHỤ……………………………………………………… 13 3.2.1 Sơ đồ tính:…………………………………………………………… 13 3.2.2 Xác định tải trọng…………………………………………………… 13 3.2.2.1 Tĩnh tải:…………………………………………………… 13 3.2.2.2 Hoạt tải:……………………………………………………… 14 3.2.2.3 Tổng tải:……………………………………………………… 14 3.2.3 Xác định nội lực…………………………………………………… 14 3.2.3.1 Biểu đồ bao moment:………………………………………… 14 3.2.3.2 Biểu đồ bao lực cắt:………………………………………… 15 3.2.4 Tính cốt thép………………………………………………………… 16 3.2.4.1 Cốt dọc:……………………………………………………… 16 3.2.4.2 Cốt ngang:…………………………………………………… 18 3.2.4.3 Kiểm tra khả chịu lực dầm:………………………… 20 3.3 DẦM CHÍNH…………………………………………………… 24 3.3.1 Sơ đồ tính:…………………………………………………………… 24 3.3.2 Xác định tải trọng:………………………………………………… 24 3.3.3 Xác định nội lực:…………………………………………………… 25 3.3.3.1 Các trường hợp đặt tải:……………………………………… 25 3.3.3.2 Biểu đồ bao moment:……………………………………… 25 3.3.4 Tính cốt thép:……………………………………………………… 31 3.3.4.1 Cốt dọc:……………………………………………………… 31 3.3.4.2 Cốt ngang:…………………………………………………… 33 3.3.4.3 Cốt treo:……………………………………………………… 35 3.3.4.4 Kiểm tra khả chịu lực dầm:………………………… 35 3.4 BẢNG THỐNG KÊ CỐT THÉP:…………………………… GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương 38 Trang Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO:………………………………………… 39 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP TÍNH TỐN CỐT THÉP CHO SÀN SƯỜN TỒN KHỐI BẢN DẦM DVHD: Nguyễn Thành Cơng SVTH : Thái Thanh Phương MSSV : 131713015 Lớp : DB13XD04 Mã đề : ACB Yêu cầu đồ án 1.1 Sơ đồ mặt sàn: GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1.2 Yêu cầu: - Tính tốn cốt thép cho sàn sườn tồn khối dầm - Tính tốn cốt thép dầm phụ - Tính tốn cốt thép dầm - Thuyết minh (1 A4) - Bản vẽ A1 Các số liệu tính tốn - Chiều dài L1 = 2,2 (m) - Chiều dài L2 = 5,4 (m) - Tải trọng tạm thời Pc = (kN/m2) - Hệ số vượt tải np = 1,2 GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép - Bê tơng có cấp độ bền B15, Rb = 8,5 (MPa), Rbt = 0,75( MPa), γbt = - Cốt thép thép đai dầm dùng thép CI, Rs = 225 (MPa), Rsw = 175 (MPa) - Cốt thép dọc dầm dùng thép CII, Rs = 280 (MPa) Bảng tổng hợp số liệu tính tốn: Cốt thép L1 (m) 2,2 L2 (m) 5,4 Pc (kN/m2) np Bê tông BT 15 MPa 1,2 Rb=8,5 Rbt=0,75 γbt=1 Cốt dọc d≥10 (MPa) Sàn d≤10 (MPa) Cốt đai d≤10 (MPa) Rs=225 Rsw=175 Rs=280 Các lớp cấu tạo sàn sau: Lớp cấu tạo sàn Chiều dày δi (m) Gạch Ceramic Vữa lót Bê tông cốt thép Vữa trát 0,010 0,030 0,080 0,015 Khối lượng riêng γi (kN/m3) 20 18 25 18 Hệ số vượt tải γf,i 1,2 1,1 1,1 1,1 Tính toán kết 3.1 Bản sàn 3.1.1 Phân loại sàn: Xét tỷ số hai cạnh ô nên thuộc loại dầm, làm việc phương theo cạnh ngắn GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 3.1.2 Chọn sơ kích thước tiết diện cấu kiện: 3.1.2.1 Xác định sơ chiều dày sàn: Trong đó: - Hs chiều dày sàn - m – hệ số phụ thuộc vào loại - Bản loại dầm làm việc phương nên có m = (30 - D – hệ số phụ thuộc vào tải trọng D = ( 0.8 ÷ ÷ 35) chọn m = 33 1.4 ) chọn D = 1,2 - hmin = 60 mm chiều dày tối thiểu sàn nhà dân dụng Vậy chọn hs = 0,08 ( m ) = 80 (mm) 3.1.2.2 Xác định sơ tiết diện dầm phụ: Vậy chọn hdp = 0,35 ( m ) = 350 (mm) Vậy Chọn bdp = 0,2 ( m ) = 200 (mm) 3.1.2.3 Xác định sơ tiết diện dầm chính: Vậy chọn hdc = 0,60 ( m ) = 600 (mm) Vậy chọn bdc = 0,2 ( m ) = 200 (mm) 3.1.3 Sơ đồ tính: Tải trọng truyền theo phương cạnh ngắn ( L1 ), nên tính tốn, ta cắt thành dải có bề rộng ( m ), theo phương vuông góc với dầm phụ để GVHD: Nguyễn Thành Cơng SVTH: Thái Thanh Phương Trang Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép xác định nội lực tính tốn cốt thép theo phương cạnh ngắn Xem dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa dầm bao quanh cột - Phương cạnh dài L2, đặt cốt thép phân bố - Bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính tốn lấy theo mép gối tựa: + Đối với nhịp biên + Đối với nhịp L0g = L1 - bdp = 2,2 – 0,2 = 2,0 ( m ) 3.1.4 Xác định tải trọng: 3.1.4.1 Tĩnh tải: Lớp cấu tạo sàn Chiều dày δi (m) Gạch bơng Vữa lót Bê tơng cốt thép Vữa trát 0,010 0,030 0,080 0,015 Khối lượng riêng γi (kN/m3) 20 18 25 18 Hệ số vượt tải γf,i 1,2 1,1 1,1 1,1 Tổng cộng Trị tính tốn gs (kN/m2) 0,24 0,594 2,2 0,297 3,331 3.1.4.2 Hoạt tải: - Hoạt tải tính tốn 3.1.4.3 Tổng tải - Tải trọng tồn phần GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép - Tổng tải tác dụng lên sàn ứng với dãi có chiều rộng b = 1m 3.1.5 Xác định nội lực 3.1.5.1 Momen lớn nhịp biên: 3.1.5.2 Moment lớn gối thứ hai: 3.1.5.3 Moment lớn nhịp gối giữa: Ps gs L0b= 2000 L0= 2000 3.1.6 tính cốt thép 3.1.6.1 Tính cốt thép chịu lực: GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép - Từ giá trị momen nhịp gối tính cốt thép, giả thiết chọn a = 0,015 m Tính cốt thép theo cơng thức sau: - Chiều cao làm việc bê tông: h0 = hs – a = 0,08 – 0,015 = 0,065 (m) 3.1.6.1.1 Nhịp biên, gối thứ 2: μmin = 0,05% 3.1.6.1.2 Nhịp giữa, gối giữa: μmin = 0,05% GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép Bảng tóm tắt kết tính tốn cốt thép: Tiết diện Nhịp biên Gối thứ Nhịp Gối M (kNm) αm 2,674 Chọn cốt thép d a Asc (mm) (mm) (mm2/m) ξ As (mm2/m) μ (%) 0,074 0.077 172 0,29 160 177 2,674 0,074 0,077 172 0,29 200 251 1,733 0,048 0,049 120 0,185 200 141 1,733 0,048 0,049 120 0,185 200 251 3.1.6.2 Bố trí cốt thép: - Xét tỉ số: ; chọn Chọn 500 (mm) - Cốt thép chịu moment âm dọc theo gối biên phía dầm xác định sau: Chọn (Asc=251 (mm2)) - Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau: Chọn Chọn (Asc= 94(mm2)) Bảng vẽ mặt sàn, mặt cắt ngang: GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang 10 Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 3.3.4.1 Cốt dọc: - Tại tiết diện nhịp: Tương ứng với giá trị moment dương, cánh chịu nén, tiết diện tính tốn tiết diện chữ T Xác định Sf: + Chọn Sf = 480 mm + Chiều rộng cánh: = bdc + 2Sf = 200 + x 480 = 1.160 (mm) + Kích thước tiết diện chữ T: (= 1.160 mm; hS = 80 mm; b = 200 mm; h = 600 (mm)) + Xác định vị trí trục trung hòa: Giả thiết a = 60 (mm); h0 = h – a = 600 – 60 = 540 (mm) - Nhận xét: M = 168,10 (kNm) < M f = 394,4 (kNm) nên trục trung hòa qua b 'f cánh, tính cốt thép theo cấu kiện tiết diện chữ nhật lớn (mm) x hdp = ( 1.160 x 600) - Tại tiết diện gối: Tương ứng với giá trị mơment âm, cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật (bdb x hdp) = 200 x 600 mm Giả thuyết a = 60 (mm), h0 = h – a = 600 – 60 = 540 (mm) GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang 28 Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép * Tính tốn cốt thép dầm sau: - Do tính theo sơ đồ khớp dẻo nên điều kiện hạn chế: ( - Tra bảng phụ lục 6) - Tính cốt thép: ( - Tra bảng phụ lục 6) (mm2) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: - Theo phương pháp tính ta có kết sau: Chọn cốt thép Tiết diện Nhịp biên (1160x600) Gối (200x600) Nhịp (1160x600) M (kNm) m ξ Ast (mm2) Chọn Asc (mm2) t (%) 168,19 0,058 0,06 1.141 2ϕ20 2ϕ18 1.137 0,182 180,78 0,365 0,480 1.574 5d20 1.571 1,457 80,61 0,028 0,028 532 2d20 628 0,085 SVTH: Thái Thanh Phương Trang 29 3.3.4.2 Cốt ngang: - Lực cắt lớn gối: QA = 76,45 (kN); GVHD: Nguyễn Thành Công Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép - Chọn cốt đai nhánh (Asw = 28,3 mm2, thép CI Rsw = 175 MPa, Rbt = 0,75 MPa ) = 2; = 0; = 0; n = 2; = = 28,3 (mm2); Q = 123,74 (kN) = x x 0,75 x 103 x 0,2 x 0,542 = 87,48 (kNm) Khoảng cách cốt đai theo tính tốn: Chọn tiết diện nghiêng bất kỳ: + Chọn = = 540 (mm) = = = -140,28 (mm) + Chọn = = 648 (mm) = = = -575,59 (mm) + Chọn = = 810 (mm) = = = 506,92 (mm) + Chọn = = 972 (mm) = = = 284,73 (mm) + Chọn = = 1.080 (mm) = = = 249,91 (mm) Khoảng cách lớn cốt đai: = 1,5 = 1,5 × 0,75 × 200 × 5402 × = 530,23 (mm) Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo: = h/3 = 200 (mm) * Chọn s có giá trị nhỏ , GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang 30 Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép - Chọn s = 150 (mm) bố trí đoạn 2,2 đầu dầm Kiểm tra điều kiện: Kiểm tra: = – 0,01 = – 0,01 × × 8,5 = 0,915 = + × = + × = 1,043 Q = 123,84 (kN) < (kN) thỏa Trong đoạn dầm có: Q = nên cốt đai đặt theo cấu tạo: s = 200 (mm) 3.3.4.3 Cốt treo: Lực tập trung dầm phụ truyền lên dầm chính: F = P + G - = 42,768 + 53,585 – 5,995 = 90,358 (kN) Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn ϕ6 ( = 28,3 mm2), n = nhánh Số lượng cốt treo cần thiết: Theo tính tốn: m ≥ = = 5,91 Theo cấu tạo: S = + × = 200 + × (600 – 350) = 700 (mm) Chọn bố trí bên dầm phụ đai, đoạn h = 250 (mm), khoảng cách cốt treo 50 (mm) 3.3.4.4 Kiểm tra khả chịu lực dầm: - Khả chịu lực tiết diện nhịp biên: = + = 25 + = 35 (mm) = + + + t = 25 + 20 + 25 + = 79 (mm) = = = 54,7 (mm) = 54,7 (mmm) < = 60 (mm) (Đạt) = h - = 600 – 54,7 = 545,3 (mm) Tính: ξ = = = 0,06 < = 0,65 (Đạt) = ξ × (1 – 0,5 ξ) = 0,06 × (1 – 0,5 × 0,06) = 0,058 GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang 31 Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép = × × × b × = 0,058 × × 8,5 × 1.160 × = 168.804.616 (mm) = 168,8 (kN.m) > M = 168,19 (kNm) (Thỏa) - Khả chịu lực tiết diện gối thứ 2: = + = 25 + = 35(mm) = + + + t = 25 + 20 + 30 + = 85 (mm) = = = 55 (mm) = 55 (mm) < = 60 (mm) = h - = 600 – 55 = 545 (mm) Tính: ξ = = = 0,475 < = 0,65 (Đạt) = ξ × (1 – 0,5 ξ) = 0,223 × (1 – 0,5 × 0,223) = 0,362 = × × × b × = 0,362× × 8,5 × 200 × = 182.789.185 (Nmm) = 182,8 (kN.m) > M = 180,78 (kNm) (Thỏa) - Khả chịu lực tiết diện nhịp giữa: = + = 25 + = 35 (mm) = = 35(mm) < = 60 (mm) (Đạt) = h - = 600 – 35 = 565 (mm) Tính: ξ = = = 0,032 < = 0,65 (Đạt) = ξ × (1 – 0,5 ξ) = 0,032 × (1 – 0,5 × 0,032) = 0,031 = × × × b × = 0,031 × × 8,5 × 1.160 × = 97.574.313(Nmm) = 97,57 (kN.m) > M = 80,61 (kNm) (Thỏa) GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang 32 Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 3.4 BẢNG THỐNG KÊ CỐT THÉP: GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang 33 Trường đại học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ xây dựng (2005) TCXDVN 356 – 2005: Kết cấu bê tơng bê tơng cốt thép tồn khối, tiêu chuẩn thiết kế NXB Xây dựng Hà Nội Vũ Mạnh Hùng Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình Nhà xuất xây dựng 1999 Võ Bá Tầm Kết cấu bê tông cốt thép (tập – cấu kiện bản) Nhà xuất Đại học quốc gia TP HCM - 2015 Võ Bá Tầm, Hồ Đức Duy (2011) Đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép (Sàn sườn toàn khối loại dầm theo TCXDVN 356 – 2005) Nhà xuất xây dựng Hà Nội - 2011 GVHD: Nguyễn Thành Công SVTH: Thái Thanh Phương Trang 34 ... KN-m 33.6378 67.2757 10 0. 913 5 13 4.5 513 16 8 .18 91 168 .18 91 159.4 316 15 0.67 41 1 41. 916 6 13 3 .15 91 124.4 017 12 4.4 017 73.2488 22.0960 -29.0568 -80.2096 -11 9. 414 9 1. 776E -15 14 . 819 9 29.6398 44.4597 59.2796... - 81. 110 5 -11 9. 414 9 -18 0.7795 -13 4.2932 -87.8069 -60.6302 FrameElem Text 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 SVTH: Thái Thanh Phương ElemStation m 0.44000 0.88000 1. 32000 1. 76000... học Trà Vinh Đồ án kết cấu bê tông cốt thép PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO:………………………………………… 39 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP TÍNH TỐN CỐT THÉP CHO SÀN SƯỜN TỒN KHỐI BẢN DẦM DVHD: Nguyễn