BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC BTCT DÂN DỤNG

Bản word thuyết minh tính toán đồ án môn học kết cấu BTCT dân dụng sàn sườn toàn khối có bản loại dầmThuyết minh tính toánI BẢN SÀN1. Phân loại bản sàn:Thiết kế bản sàn (sàn có bản loại dầm):Dầm phụ có khoảng cách = 2,0 (m)Dầm chính có khoảng cách = 6,6 (m)Tại ô bản ta xét tỉ số: = bản làm việc một phương theo phương cạnh ngắn2. Xác định sơ đồ chiều dày bản, dầm kích thước :a)Sơ bộ chiều dày bản: Theo công thức thực nghiệm : Với D = (0,81,4), m = (3035)Chon D=1, m=30 = 0,067 (m)=67 (mm) chọn Chọn =80 (mm) (Thỏa mãn chiều dày bản với sàn nhà dân dụng)b)Kích thước bản dầm: Dầm phụ: Chọn (mm)Chọn Vậy chọn kích thước dầm phụ là : (22 x 50) (cm) Dầm chính Chọn (mm) Vậy chọn kích thước dầm chính là : (30 x 60 ) (cm)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** ĐỒ ÁN MƠN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG SỐ SÀN SƯỜN TỒN KHỐI CĨ BẢN LOẠI DẦM DP bxh=220x500 DC bxh=300x600 6600 E 6600 C 26400 6600 D 1000 6600 B A 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 6000 6000 6000 6000 24000 Hình : Sơ đồ mặt sàn Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** Bảng : Tập hợp số liệu tính tốn L1 (m) 2,0 L2 (m) 6,6 ptc (kN/m2) 6,5 Bề rộng tường t (m) n 1,2 0,33 Bêtông B20 (MPa) Sàn CI (MPa) Rb =11,5 Rbt = 0,9 γb=1 Cốt thép Cốt đai Cốt dọc CI CII (MPa) (MPa) Rs=280 Rs=225 Rsw=175 Eb =27x103 ξR=0,623 αR=0,429 Các lớp cấu tạo sau : Hình 2: Cấu tạo lớp sàn Gạch lát : δg=10mm; γg=20kN/m3; Vữa lót : δv=15mm; γv=18kN/m ; γf= 1,3 Bêtơng cốt thép : δb= hb Vữa trát ; : δv=15mm; γf= 1,1 γbt=25kN/m3; γf= 1,1 γv=18kN/m3; γf= 1,3 Thuyết minh tính tốn I BẢN SÀN Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** Phân loại sàn: Thiết kế sàn (sàn có loại dầm): -Dầm phụ có khoảng cách l1 l2 -Dầm có khoảng cách l2 l1 -Tại ô ta xét tỉ số: = 2,0 (m) = 6,6 (m) 6, = 3,3 > → 2, = làm việc phương theo phương cạnh ngắn Xác định sơ đồ chiều dày bản, dầm kích thước : a)Sơ chiều dày bản: Theo cơng thức thực nghiệm : Với D = (0,8-1,4), m = (30-35) Chon D=1, m=30 hb = D l1 2, = hb ≥ hmin = 70(mm) m 30 = 0,067 (m)=67 (mm) chọn Chọn =80 (mm) (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  hdp = 500( mm) Chọn bdp = (0.3 ÷ 0.5).h = (0,3 ÷ 0,5).500 = 150 ÷ 250 (mm) Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** bdp = 220(mm) Chọn Vậy chọn kích thước dầm phụ : (22 x 50) (cm) Dầm  1  1 hdc =  ÷ .l dc =  ÷ ÷.6 = 0,5 ÷ 0, 75( m)  12   12  hdc = 600(mm) Chọn bdc = (0.3 ÷ 0.5).h = ( 0.3 ÷ 0.5) 600 = 180 ÷ 300 (mm) bdc = 300(mm) Vậy chọn kích thước dầm : (30 x 60 ) (cm) 330 165 80 220 1725 1780 1780 2000 2000 2000 Hình : Mặt cắt ngang kết cấu Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** Tính tốn nội lực sàn: Bản loại dầm: l1 -Tải trọng truyền theo phương cạnh ngắn( ),nên tính tốn,ta cắt thành dải có bề rộng 1(m),theo phương vng góc với dầm phụ để xác định nội lực tính tốn 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 tốn lấy theo mép gối tựa Đoạn kê lên tường Sb lấy không bé chiều dày hb= (cm) Lb = L1 − bdp − bt hb + 2 2000 − = 220 330 80 − + = 1765(mm) 2 Lb = 1765 (mm) Đối với nhịp Lg = L1 − bdp = 2000 − 220 = 1780(mm) Lg = 1780 (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, × × gs=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 10 15 δi(mm) Trọng lượng riêng γi(kN/m3) 20 18 Hệ số độ tin cậy tải trọng n 1,1 1,3 Sinh viên thực : LƠ VĂN THÀNH 55CXD2 Trị tính tốn gs(kN/m2) 0,22 0,351 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** Bêtơng cốt thép Vữa chát 80 15 Tổng cộng 25 1,1 2,2 18 1,3 0,351 3,122 4.2 Hoạt tải Theo điều kiện 3.2 4.3.3 TCVN 2737-1995 Tải phân bố sàn p tc < 2( KN / m ) p tc > 2( KN / m ) chọn hệ số vượt tải n=1,3 chọn n=1,2.vậy nên ptc = 6,5( KN / m2 ) Theo đề cho 2( KN / m ) > nên chọn n=1.2 => ps=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 = (3,122+7,8).1 =10,922 (kN/m) Xác định nội lực: +Mô men lớn nhịp biên: M b max qb l02b 11 10,922.(1, 765) 11 = = +Mô men lớn gối thứ − qb l02b 11 − 10,922.(1, 765) 11 Mg2 = = + nhịp gối giữa: ± qb l02 16 ± = 3,09(kNm) = - 3,09kNm) 10,922.(1, 78) 16 ± Mmax,min= = = 2,16 (kNm) + Lực cắt gối A: QA=0,4.qb.lob=0,4.10,922.1,765=7,71(kN) + Lực cắt bên trái gối B : QTB=0,6.qb.lob=0,6.10,922.1,765=11,57(kN) + Lực cắt bên phải gối B : QPB=0,5.qb.lob=0,5.10,922.1,765= 9,64(kN) + QTB= QPB=0,5.qb.lob=0,5.10,922.1,765 = 9,64(kN) Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** qb =10,922 kN/m a) 1765 1780 1780 3,09 2,16 2,16 b) M 3,09 7,71 9,64 2,16 9,64 2,16 2,16 kNm 9,64 c) Q Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 9,64 9,64 11,57 kN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CÔNG TRÌNH ****** Hình : Biểu đồ bao momen lực cắt dải a) Sơ đồ tính tốn; b) Biểu đồ mômen; c) Biểu đồ lực cắt Tính cốt thép  Bêtơng 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 = 80 mm Q = 198, 03kN lực, có: Q3T = 252,87 kN  Tính với lực cắt bên trái gối 3: h0 Kích thước dầm: b = 300 mm, h = 600 mm, ∅8 Chọn ,2 nhánh, S = 130 mm Rsw Asw 175.100, 48 qsw = = = 135, 26 N / mm s 130 =547 mm N/mm qsw = 0, 25Rbt b = 0, 25.0,9.300 = 67,5 N / mm C0 = 1,5 Rbt bh02 1,5.0,9.300.547 = = 1093mm 0, 75qsw 0, 75.135, 26 C0 = 1093mm < 2h0 = 2.547 = 1094mm Qdb = 4,5 Rbt bh02 qsw = 4,5.0,9.300.547 2.135, 26 = 221748 N = 221, 748kN Qdb = 221, 748kN < Q = 252,87 kN Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 48 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** Như bê tông cốt đai không đủ khả chịu lực cắt, phải tính tốn cốt thép xiên + Sơ bố trí lớp cốt xiên: - Các lớp cốt xiên cách đoạn: S ≤ S max = Rbt bh02 0,9.300.547 = = 319, 48mm Q 252870 Vậy chọn S = 320 mm α = 45° - Góc nghiêng cốt xiên so với trục dầm + Sau bố trí lớp cốt xiên bên trái gối 2, thấy tiết diện nghiêng C0 = 1093mm cắt qua lớp cốt xiên - Diện tích lớp cốt xiên thứ ( cắt qua tiết diện nghiêng xuất phát từ mép gối tựa): Q − Qdb 252870 − 221748 As.inc1 = = = 335,39mm 0, 75.Rsw sin α 0, 75.175.0, 707 Tương tự, có diện tích lớp cốt xiên thứ (cắt qua tiết diện nghiêng xuất phát từ As.inc = 326, 65mm2 cuối lớp cốt xiên thứ nhất): Lớp cốt xiên thứ uốn từ 2∅ 25 gối xuống, có diện tích As = 982mm2 Lớp cốt xiên thứ hai bố trí ( xem hình 27) 2∅16 As = 402mm có diện tích Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 49 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CÔNG TRÌNH ****** C1 1093 C2 1093 320 504 45° 45° 320 300 320 769 2000 2000 2Ø22 2Ø25 2Ø16 3Ø25 Hình 27: Bố trí cốt xiên gối Tính tốn 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: Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 50 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** P1=G1+P= 57,95+102,96=160,91 kN S s = bdp + 2hs = 220 + 2.57 = 334 mm hs = h0 − hdp =557 - 500 =57 (mm), Ss bé nên Asw ta bố trí cốt treo dạng vai bị (Hình 28) Diện tích cốt thép vai bị (1 bên) P1 160910 = = 505, 77 mm 2 Rs sin θ 2.225.0, 707 Asw , có =509 mm 500 Chọn 2∅18 600 Hình 28 : Bố trí cốt neo 557 Asw = 334 b 'f cánh b= 246 Tính, vẽ hình bao vật liệu: * Tại nhịp biên, Momen dương, tiết diện chữa T có cánh nằm vùng nén, bề rộng =2300mm, bố trí cốt thép 4∅ 25 , diện tích As= 19,63cm2 = 1963mm2 h0 thực tế tính = 557 mm ξ= RS AS 280.1963 = = 0, 037 Rbbh0 11,5.2300.557 x = ξ h0 = 0, 037.557 = 20, 61mm < h f = 80mm -trục trung hòa qua cánh ζ = − 0,5ξ = − 0,5.0, 037 = 0,982 M td = RS AS ζ h0 = 280.1963.0,982.557 = 300,64.106 Nmm = 300, 64kNm * Tại gối : Momen âm, tiết diện chữ nhật bxh=300x600 ,trí cốt thép 4∅ 22 + 2∅25 Có diện tích As = 25,02 cm2 , h0 thực tế tính = 528 mm Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 51 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** ξ= RS AS 280.2502 = = 0,38 < ξ R = 0, 623 Rbbh0 11,5.300.528 ζ = − 0,5.ξ = − 0,5.0, 38 = 0,81 M td = RS AS ζ h0 = 280.2502.0,81.528 = 299, 62.10 Nmm = 299, 62kNm Kết tính tốn khả chịu lực ghi bảng 10, tiết diện tính toán theo trường hợp tiết diện đặt cốt thép đơn ( với tiết diện chịu mô men dương thay b b 'f ) ξ= RS AS Rbbh0 ζ = − 0,5.ξ M td = RS AS ζ h0 ; ; Bảng 10 Bảng xác định giá trị mômen điểm cắt lý thuyết Tiết diện Nhịp biên Gối Cốt thép ∅ 25 ∅ Cắt 25 ∅ Còn 25 ∅ ∅ 22+2 25 ∅ Uốn 25 ∅ Còn 22 ∅ Uốn 22 ∅ Còn 22 ∅ 25 Diện tích (cm2) h0 (mm) ξ ζ Mt d 19,63 557 0.037 0,982 (kNm) 300,64 9,82 557 0,018 0,991 151,77 25,02 528 0,38 0,81 299,62 15,20 547 0,23 0,89 207.19 7,60 547 0,11 0,95 109,42 14,73 557 0.028 0,986 226,51 Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 52 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** Nhịp Cắt Gối ∅ 25 ∅ Còn 25 ∅ ∅ 22+2 25 ∅ Uốn 25 ∅ Còn 22 9,82 557 0,018 0,991 151,77 17,42 547 0,26 0,87 232,12 7,60 547 0,11 0,95 109,42 Bảng 11 : Bảng xác định vị trí lực cắt tiết diện cắt lý thuyết Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 53 2000 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI 281,88 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 207,19 DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Vị trí điểm cắt lý thuyết TS TẠ VĂN PHẤN x(mm) Q(kN) KHOA CƠNG TRÌNH ****** Thanh thép Tiết diện x 2000 x Bên trái Cắt ∅ 95,38 25 Nhịp biên 1120 135,74 730 268,42 151,77 2000 271,68 Bên ∅ phải Uốn 25 730 2000 Uốn Gối 25 Bên phải 730 730 Bên trái 268,42 2000 Uốn Gối ∅ Cắt Cắt ∅ ∅ ∅ 1514 22 520 25 2000 22 268,42 1514 198,03 1000 198,03 40 198,03 1594 54 252,87 281,88 109,42 2000 202,51 Nhịp Bên trái Cắt ∅ x x 25 95,38 151,77 158,45 2000 Gối ∅ thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 Sinh viên Uốn 25 1594 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** * Xác định đoạn kéo dài W: W= - Đoạn kéo dài W xác định theo công thức qsw = Rsw n.asw s - Tại đoạn đặt đai : khả chịu cắt cốt đai tiết diện cắt lí thuyết ∅8a 280 ∅8a560 ∅8a130 ∅8a 260 Tiết diện Nhịp biên Bên trái Gối Bên phải Nhịp Bên trái Q + 5d ≥ 20d 2qsw qSW = 175.2.50,3 = 62,88(kN / m) 280 qSW = 175.2.50,3 = 31, 44(kN / m) 560 qSW = 175.2.50,3 = 135, 42(kN / m) 130 qSW = 175.2.50,3 = 67, 71(kN / m) 260 thì thì Thanh thép Q(kN) W W (mm) chọn 1200 500 20d 2φ 25 135,74 (mm) 1204 2φ 25 268,42 1116 1120 500 2φ 22 268,42 1101 1100 440 1φ 25 198,03 856 850 500 Bảng 12 : Bảng xác định đoạn kéo dài W Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 55 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** Kiểm tra neo cốt thép Cốt thép phía sau cắt phải đảm bảo số lại neo vào gối, Thoả mãn: AS , neo > × ASt AS = 19, 63 4φ 25 * Với nhịp biên: cm2 có AS = 9,82 2φ 25 cốt neo vào gối có 9,82 > ×19, 63 = 6,54cm 2φ 25 cm2 Thoả mãn AS = 9,82 cốt neo vào tường có 9,82 > ×19, 63cm = 6,54 cm2 Thoả mãn l an = 15 × d = 15 × 25 = 375 Độ dài đoạn neo cốt thép vào gối tự là: Độ dài đoạn neo cốt thép vào gối : 400 mm AS = 17, 42 3φ 25 * Với nhịp giữa: có mm AS = 9,82 2φ 25 cm cốt neo vào gối có cm2: 9,82 > ×14, 73 = 4,91 (Thoả mãn) 4φ 22 + 2φ 25 2φ 22 + 2φ 25 * Tại gối : có As=25,02 cm , sau cắt cốt thép lại phải lớn 60% lượng thép tính tốn gối Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 56 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN KHOA CƠNG TRÌNH ****** 2φ 22 Lượng thép cịn lại sau cắt có As=7,6cm2 >0,6.25,02cm2=15,02cm2 (thỏa mãn) Tại gối 2: Cốt thép số uốn lên kết hợp chịu mô men âm gối Nếu xét uốn từ lên, điểm bắt đầu uốn cách trục đoạn 880mm, điểm kết thúc uốn cách trục đoạn 430mm Cốt thép số uốn từ xuống để làm cốt xiên, điểm bắt đầu uốn cách trục đoạn 1160mm, điểm kết thúc uốn cách trục đoạn 1664mm Tại gối 3: Cốt thép số uốn từ xuống làm cốt đai, điểm bắt đầu uốn cách trục đoạn 1090mm, điểm kết thúc cách trục đoạn 1594mm 4335 505 280 450 430 520 480 3256 504 1240 4Ø22+2Ø25 W=1120 4Ø22 2Ø22+2Ø25 4Ø22 299,62 W=1100 232,12 2Ø22 2Ø22 + 151,77 151,77 151,77 2Ø22 151,77 - 204,11 + 300,64 271,68 151,77 151,77 207,19 2Ø22 2Ø22 W=850 2Ø22 W=1200 2Ø22 1120 4000 450 280 300 1811 4039 6000 6000 330 730 430 2100 770 470 1640 2Ø22 2Ø22 2Ø25 2Ø16 2Ø25 600 80 260 260 4Ø25 1160 2Ø8a280 220 220 31664 220 2Ø25 1090 220 1594 Ø8a160 165 1222 613 613 774 613 784 2000 880 2000 675 919 300 6000 6000 2Ø22 2Ø25 2Ø22 2Ø16 45° 2Ø25 45° Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 2Ø25 1Ø25 57 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CƠNG TRÌNH ****** ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP DÂN DỤNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS TẠ VĂN PHẤN Hình 29 : Mặt cắt biểu đồ bao vật liệu mặt cắt dọc dầm Sinh viên thực : LÔ VĂN THÀNH 55CXD2 58