ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP NHÀ DÂN DỤNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI CÓ BẢN LOẠI DẦM CẤU TẠO TẢI TRỌNG TRÊN SÀN: DP bxh=220x500 E 6600 DC bxh=300x650 b=1m 6600 D 6600 C 6600 B A 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 2100 HÌNH : SƠ ĐỒ MẶT BẰNG SÀN TỈ LỆ 1-200 2100 2100 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy Bảng : Tập hợp số liệu tính toán L1 (m) 2,1 L2 (m) 6,6 ptc (kN/m2) 6,5 Bề rộng tường t (m) n 1,2 0,33 Bêtông B20 (MPa) Rb =11,5 Rbt = 0,9 γb=1 Sàn CI (MPa) Cốt thép Cốt đai Cốt dọc CI CII (MPa) (MPa) Rs=280 Rs=225 Rsw=175 αR=0,429 Eb =27x103 Các lớp cấu tạo sau : Gạch lát : δg=10mm; γg=20kN/m3; Vữa lót : δv=15mm; γv=18kN/m ; γf= 1,3 Bêtông cốt thép :δb= hb Vữa trát ; : δv=15mm; γf= 1,1 γbt=25kN/m3; γf= 1,1 γv=18kN/m3; ξR=0,623 γf= 1,3 Hình : Cấu tạo lớp sàn THUYẾT MINH TÍNH TOÁN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN I.BẢN SÀN I.1 Phân loại sàn: Thiết kế sàn (sàn có loại dầm): -Dầm phụ có khoảng cách l1 -Dầm có khoảng cách -Tại ô ta xét tỉ số: → l2 l1 = = 2.1 (m) l2 = 6.6 (m) 6.6 = 3.14 > 2.1 Bản làm việc phương theo phương cạnh ngắn I.2Xác định sơ đồ chiều dày bản, dầm kích thước : a)Sơ chiều dày bản: Theo công thức thực nghiệm : +Với : D = (0,8-1,4) – hệ số tải trọng tác dụng m = (30-35) - hệ số diều kiện liên kết Chọn D=1, m=32 hb = D l1 2,1 = < hmin = 70(mm) m 32 = 0,066 (m)=66 (mm) Chọn hb=70mm (Thỏa mãn chiều dày với sàn nhà dân dụng) b)Kích thước dầm: +Dầm phụ: 1 1   ÷ .6,6 = 0,33 ÷ 0,55(m) hdp =  ÷ .l dp =   20 12   20 12  TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy Chọn ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN hdp = 500( mm) bdp = (0.3 ÷ 0.5).h = (0,3 ÷ 0,5).500 = 150 ÷ 250 (mm) bdp = 220(mm) Chọn Vậy chọn kích thước dầm phụ : 220x500 +Dầm chính:  1  1 hdc =  ÷ .l dc =  ÷ .( 3.2,1) = 0,525 ÷ 0,788 ( m)  12   12  Chọn hdc = 650 bdc = (0.3 ÷ 0.5).h = ( 0.3 ÷ 0.5).700 = 210 ÷ 350 (mm) bdc = 300(mm) Vậy chọn kích thước dầm : 300x650 Hình : Mặt cắt ngang kết cấu TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN I.3Tính toán nội lực sàn: Bản loại dầm: l1 -Tải trọng truyền theo phương cạnh ngắn( ),nên tính toán,ta cắt thành dải có bề rộng 1(m),theo phương vuông góc với dầm phụ để xác định nội lực tính toán cốt thép theo phương cạnh ngắn -Phương cạnh dài l2 ,chỉ đặt cốt thép phân bố Bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo,nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa Đoạn kê lên tường Sb lấy không bé chiều dày hb= 70 (mm) l b = L1 − bdp − bt hb + 2 2100 − = 220 330 70 − + = 1860 ( mm) 2 lb = 1860 (mm) Đối với nhịp lg = L1 − bdp = 2100 − 220 = 1880( mm) −>lg = 1880 (mm) Lb Lg chênh lệch không dáng kể : Xác định tải trọng: 4.1 Tĩnh tải Xác định trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn, × × gb=Σ(n γI δi) Kết tính trình bày bảng Bảng 2: tĩnh tải tác dụng lên sàn Lớp cấu tạo Chiều dày Gạch Vữa lát Bêtông 10 15 70 δi(mm) Trọng lượng riêng γi(kN/m3) 20 18 25 Hệ số độ tin cậy tải trọng n 1,1 1,3 1,1 Trị tính toán gb(kN/m2) 0,22 0,351 1,925 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy cốt thép Vữa chát 15 Tổng cộng 18 1,3 0,351 2,847 4.2 Hoạt tải Theo điều kiện 3.2 4.3.3 TCVN 2737-1995 Tải phân bố sàn p tc < 2( KN / m ) chọn hệ số vượt tải n=1,3 p tc > 2( KN / m ) chọn n=1,2.vậy nên Theo đề cho p tc = 6,5( KN / m ) 2( KN / m ) > nên chọn n=1.2 =>pb=n.ptc=1,2.6,5=7,8 (kN/m2) 4.3.Tổng tải: Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải có chiều rộng b= (m) : qb = (gs+ps).b = (2,847+7,8).1 =10,647 (kN/m) Xác định nội lực +Giá trị tuyệt đối mômen dương nhịp biên mômen âm gối thứ 2: qb lb2 11 10,647.(1,86 ) 11 Mnhb = Mgb = ± = ± = ±3,35 (kNm) + Giá trị tuyệt đối mômen dương nhịp mômen âm gối giữa: ± qb l g2 16 ± 10,647.(1,88 ) 16 ± Mnhg = Mg = = 2,35 (kNm) + Lực cắt gối A: QA=0,4.qb.lb= 0,4.10,647.1,86= 7,9 (kN) + Lực cắt bên trái gối B : QTB=0,6.qb.lb= -0,6.10,647.1,86= -11,88 (kN) + Lực cắt bên phải gối B : QPB=0,5.qb.lb= 0,5.10,647.1,86=9,90 (kN) + QPB= -QTB= -0,5.qb.lb= 0,5.10,647.1,86= -9,90(kN) TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy Hình 4: Mặt cắt A-A p=7,8kN/m2 g=2,847kN/m2 1860 1880 1880 Hình : Biểu đồ tải trọng tác dụng lên dải 2,35 3,35 2,35 2,35 2,35 KN M 7,9 9,9 11,8 9,9 9,9 9,9 KN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy Hình : Biểu đồ mô men lực cắt dải I.4.Tính toán cốt thép Tính toán cốt thép sàn  Bêtông có cấp độ bền chịu nén B20 : Rb=11,5 MPa  Cốt thép sàn sử dụng loại CI : Rs= 225 MPa hb  Tính cốt thép theo toán cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật bxh=1000x  Từ giá trị Mômen nhịp gối, hb =70 mmQbmin=98,172 (kN) : lực cắt bê tông chịu tiết diện nghiêng có hình chiếu Vì C1=1,95 m >2ho=2.0,606=1,21 m nên lấy Co=2ho=1,21m 38 C1 ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy χ 01 = ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Qb ,min Co 98,172kN 1, 21m Q − Qb1 140, 72 − 101, C 1,95 = = 0,96 > χ1 = = = 0,38 < = = 1, 61 Qb1 2ho 101, N 2.0, 606m Q b1 101, C0 1, 21 qsw = nên Q X 01 140, 72 0,96 , = = 56,96kN / m C0 X 01 + 1, 21 0,96 + (với Co=2ho=1,21m) φ10 - Tính khoảng cách lớp cốt đai : chọn R A 175.2.78,5 Stt = SW SW = = 482,36mm qsw 56,96 + theo tính toán: + theo cấu tạo: dầm cao 650mm>450mm nên Sct ≤ min(h / 3,500) = (650 / 3,500)mm = 216, 67 mm + khoảng cách lớn cốt đai: S max = φb Rbt bh02 1,5.0,9.300.6062 = = 1057mm Qmax 140, 72.103 Vậy chọn khoảng cách cốt đai: s=min(Sct,Stt,Smax)=min(482,36;216,67;1057)mm=216,67mm, ta chọn s=210 mm ϕ10, n = 2, s = 210mm → khu vực gần gối tựa chọn ϕ10, n = 2, s = 420mm → khu vực gần dầm chọn - Lực cắt mà cốt đai chịu được: qsw = C0* = Rsw Asw 175 N / mm (2.78,5) mm = = 130,83 N / mm = 130,83kN / m s 210mm Mb 198,31kNm = = 1, 23m qsw 130,83kN / m C * = min(C1 , 2h0 ) = min(1,95m;.2*0, 606 = 1, 21m) = 1, 21m Ta có: C0* = 1, 23m > C * = 1, 21m C0* = 1, 23m > h0 = 0, 606m nên C0 = C * = 1, 23m 39 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Khả chịu lực tiết diện nghiêng: Qu=Qb+Qsw=Mb/C1+qswC0= 198,31/2+130,83.1,23m=260,08kN> 6.Tính toán cốt treo QBT = 229,38kN (thỏa mãn) Bố trí cốt treo Tại chỗ dầm phụ kê lên dầm cần có cốt treo để gia cố cho dầm chính( tránh tập trung ứng suất làm phá hoại dầm chính), Lực tập trung dầm phụ truyền lên dầm là: P1=G1+P= 56,36+108,11=164,47 kN hs = h0 − hdp =606 - 500 =106 (mm)  h  P1 1 − S ÷ 164, 47.103 1 − 160 ÷ h0   606  = 691, 69 Asw =  = RSW 175 Dung đai φ mm2 10 có As=78,5mm2 , nhánh số lượng cần thiết : A 691, 69 m = sw = = 4, 41 ns As 2.78,5 Chọn m = , đặt bên mép dầm phụ đai đoạn hs=106-35=71mm khoảngcách cốt đai 35, đai cách mép dầm phụ 35mm 40 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tính toán cắt cốt thép • Tại nhịp biên: Momen dương, tiết diện chữa T có cánh nằm vùng nén, bề rộng cánh φ φ b=bf=2400mm, bố trí cốt thép 28+2 22 diện tích As= 19,90cm2= 1990mm2 ho thực tế tính 606mm ξ= RS AS 280.1990 = = 0, 033 Rbbh0 11,5.2400.606 x = ξ h0 = 0, 033.606 = 19,998mm < h f = 70mm -trục trung qua qua cánh ζ = − 0,5ξ = − 0,5.0, 033 = 0,984 M td = RS AS ζ h0 = 280.1900.0,984.606 = 317, 23kNm • Tại gối B φ φ Mômen âm, tiết diện chữ nhật bxh=300x650 ,trí cốt thép 28+2 28 As=2463mm2 ho thực tế tính 600mm ξ= RS AS 280.2463 = = 0,333 Rb bh0 11,5.300.600 * Với nhịp biên: × ASt 2ϕ 28 + 2ϕ 22 có AS = 19,32 cm2 AS = 12,32 2ϕ 28 cốt neo vào gối có cm2 12,32 > × 19,90 = 6, 63cm (Thoả mãn) 2ϕ 28 AS = 12,32 Cốt neo vào tường có 12,32 > × 19,90 = 6, 63cm * Với nhịp giữa: cốt neo vào gối (Thoả mãn) 2ϕ 20 + 2ϕ 22 2ϕ 20 có cm2 có AS = 13,88 AS = 12,32 cm2 cm2 12, 32 > × 13, 38cm = 4, 46cm (Thoả mãn) 45 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN A Hình 24 : Mặt cắt biểu đồ bao vật liệu mặt cắt dọc dầm 46 [...]... kNm 26 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN a) b) c) d) e) f) g Cáctrườnghợptảitrọngtácdụnglêndầmchính4nhịp Hình 14 : Các trường hợp đặt tải của dầm 4 nhịp 27 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy Kết quả tính biểu đồ mômen cho... TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy M1 = M2 = M3= ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1 227 − 229, 04 = 150, 65( kNm) 3 2 227 − 229, 04 = 74,31(kNm) 3 2 227 − 34, 25 − (229, 04 − 34, 25) = 62,89( kNm) 3 M4 = 1 227 − 34, 25 − (229, 04 − 34, 25) = 127,82( kNm) 3 30 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT... TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hình 17 : Sơ đồ tính toán mô men trong dầm 31 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Biểu đồ bao mômen xác định theo phương pháp tổ hợp Biểu đồ bao mômen : Tung độ của biểu đồ bao mômen : • Mmax =MG+ max(MPi) • Mmin =MG+ min(MPi)... 1234mm2 , µ = 0, 68% b) Với mômen âm 35 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật bdc×hdc = 300×650 mm Ở trên gối cốt thép dầm chính phải đặt xuống phía dưới hàng trên cùng của cốt thép dầm phụ nên a khá lớn Giả thiết agối = 70... biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau: + Gối thứ nhất: Q1 = 0,4.qdp.lob = 0,4.24,92.6,4=63,80 kN Bên trái gối thứ 2: t Q 2 = 0,6.qdp.lo =0,6.24,92.6,3=94,2 kN Bên phải gối thứ 2, bên trái và bên phải gối thứ 3: p Q 2 = 0,5.qdp.lo =0,5.24,92.6,3=78,5 kN 15 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy Bảng 4: Tính toán... Hàm lượng cốt thép dọc  Tại nhịp 2 và nhịp giữa M+ = 61,82kN.m As 712 100% = 100% = 0, 07% ≥ µmin = 0, 05% b.ho 2100.470 ζ Tính tương tự ta được αm=0,012 ; = 0,994 ; ⇒ Diện tích cốt thép : As = 473 mm2 µ= - Hàm lượng cốt thép dọc As 473 100% = 100% = 0, 46% ≥ µmin = 0, 05% b.ho 220.470 19 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO... trí cốt thép cho bản sàn được thể hiện trên hình sau E Hình 6 : Mặt cắt C-C và mặt cắt D-D 11 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy DP bxh=220x500 6600 E DC bxh=300x650 6600 D 6600 C 6600 B A 2100 1 2100 2100 2100 2 2100 2100 2100 3 2100 2100 2100 4 Hình 7: Sơ đồ thể hiện vùng giảm cốt thép 12 2100 2100 5 TRƯỜNG ĐẠI...TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN * Cốt thép cấu tạo chịu Mômen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính, dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác định như sau: φ Chọn 6, s=200mm có diện tích trên mỗi mét của bản sàn là 141mm2, Asct lớn hơn 50% diện tích cốt thép tính toán tại gối tựa... Biểu đồ tải trọng tác dụng lên dầm phụ 3.Tính nội lực: a.Momen uốn: 14 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy pdp g dp 16, 38 8,54 Tỉ số : = =1,92 tra phụ lục 8( sách SÀN SƯỜN BÊ TÔNG TOÀN KHỐI_GS TS.NGUYỄN ĐÌNH CỐNG) và bằng phương pháp nội suy ta được β1 β 2 k=0,246 và có được các giá trị : , Tung độ của biểu đồ. .. = 16,38.6, 6m = 108,11kN 25 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CÔNG TRÌNH ******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 3 Xác định nội lực: a Biểu đồ bao mômen * Các trường hợp đặt tải: Sơ đồ tính dầm chính đối xứng, các trường hợp đặt tải đựoc trình bày như hình 13, Xác định biểu đồ mômen cho từng trường hợp đặt tải : Tung độ biểu đồ mômen tại tiết diện bất kì của