Sàn sườn BTCT toàn khối có bản làm việc 1 chiều

Bài tập lớn môn học kết cấu xây dựng “Sàn sườn BTCT toàn khối có bản loại dầm” và “Thực tập kết cấu” là những học phần quan trọng của chương trình đào tạo kỹ thuật viên xây dựng. Bài tập lớn và thực tập kết cấu phần giúp học sinh vận dụng kiến thức đã học để tính toán và làm quen với công tác thiết kế thực tế. Sàn sườn BTCT toàn khối là kết cấu được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng. Mỗi học sinh cần được trang bị phương pháp thiết kế (tính toán và thể hiện bản vẽ) kết cấu sàn sườn toàn khối có bản loại dầm theo quy định hiện hành.

PHẦN 3:PHỤ LỤC

Phụ lục 1.CƯỜNG ĐỘ TÍNH TOÁN CỦA Bấ TễNG NẶNG (TTGH1)

ẹAẽI LệễẽNG

VAỉ ẹễN Về B12.5 B15 B20 B25 CẤP ĐỘ BỀN Bấ TễNGB30 B35 B40 B45 B50 B55 B60

Rb(MPa) 7.50 8.50 11.50 14.50 17.00 19.50 22.00 25.00 27.50 30.00 33.00

Rbt(MPa) 0.66 0.75 0.90 1.05 1.20 1.30 1.40 1.45 1.55 1.60 1.65

Eb(MPa)*10^3 21.00 23.00 27.00 30.00 32.50 34.50 36.00 37.50 39.00 39.50 40.00

Phụ lục 2.CƯỜNG ĐỘ TÍNH TOÁN CỦA CỐT THẫP THANH (TTGH1)

AI AII AIII AIV AV SD295A SD295B CI CII CIII CIV

Rs(MPa) 225.0 280.0 365.0 510.0 680.0 270.0 270.0 225.0 280.0 365.0 510.0

Rsc(MPa) 225.0 280.0 365.0 450.0 500.0 270.0 270.0 225.0 280.0 365.0 450.0

Rsw(MPa) 175.0 225.0 290.0 405.0 545.0 175.0 225.0 290.0 405.0

Phụ lục 3.MỘT SỐ HỆ SỐ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA Bấ TễNG

Theo tính chất tác dụng dài hạn của tải trọng Hệ số điều kiện làm việc

Ký hiệu Giá trị

a) Khi kể đến tải trọng thờng xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn, ngoại

trừ tải trọng tác dụng ngắn hạn mà tổng thời gian tác dụng của chúng trong thời gian sử

dụng nhỏ (ví dụ tải trọng do cầu trục, do thiết bị băng tải, tải trọng gió, tải trọng xuất hiện

trong quá trình sản xuất, vận chuyển, lắp dựng …); cũng nh khi kể đến tải trọng đăch biệt

gây biến dạng lún không đều, v.v…

- Đối với bêtông nặng, bêtông hạt nhỏ, bêtông nhẹ đóng rắn tự nhiên và bêtông đợc dỡng

hộ nhiệt trong điều kiện môi trờng:

+ Đảm bảo cho bêtông đợc tiếp tục tăng cờng độ theo thời gian γb2 1,00

+ Không đảm bảo cho bêtông đợc tiếp tục tăng cờng độ theo thời gian γb2 0,90

- Đối với bêtông tổ ong, bêtông rỗng không phụ thuộc vào điều kiện sử dụng γb2 0,85

b) Khi kể đến tải trọng tạm thời ngắn hạn (tác dụng ngắn hạn) trong tổ hợp đang xét hay

tải trọng đặc biệt không nêu trong mục a), đối với các loại bêtông γb2 1,10

Phụ lục 4 Hệ số ξd khi nội lực tớnh toỏn theo sơ đồ dẻo

Cấp độ bền của BT

0,37 0,36 0,35 0,34 0,33 0,32 0,31

d

ξ

Phụ lục 5 Hệ số ω ; ξR; αR

Hệ số

đklv

Nhóm

thép

Ký hiệu

Cấp độ bền chịu nén của bêtông

B12,5 B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45 B50 B55 B60

γb2 =0,9

R s ω= 0,796 0,789 0,767 0,746 0,728 0,710 0,692 0,670 0,652 0,634 0,612

225

MPa

ξR = 0,689 0,681 0,656 0,631 0,611 0,592 0,572 0,549 0,530 0,512 0,490

αR = 0,452 0,449 0,441 0,432 0,424 0,417 0,408 0,398 0,390 0,381 0,370

280

MPa

ξR = 0,667 0,658 0,633 0,608 0,588 0,568 0,549 0,526 0,507 0,489 0,467

αR = 0,445 0,442 0,433 0,423 0,415 0,407 0,398 0,388 0,379 0,369 0,358

365

MPa

ξR = 0,636 0,627 0,601 0,576 0,556 0,536 0,517 0,494 0,475 0,457 0,436

αR = 0,434 0,430 0,420 0,410 0,401 0,392 0,383 0,372 0,362 0,353 0,341

γb2 =1,0

R s ω= 0,790 0,782 0,758 0,734 0,714 0,694 0,674 0,650 0,630 0,610 0,586

225

MPa

ξR = 0,682 0,673 0,645 0,618 0,596 0,575 0,553 0,528 0,508 0,488 0,464

αR = 0,449 0,446 0,437 0,427 0,419 0,410 0,400 0,389 0,379 0,369 0,356

280

MPa

ξR = 0,660 0,650 0,623 0,595 0,573 0,552 0,530 0,505 0,485 0,465 0,442

αR = 0,442 0,439 0,429 0,418 0,409 0,399 0,390 0,378 0,367 0,357 0,344

365

MPa

ξR = 0,628 0,619 0,590 0,563 0,541 0,519 0,498 0,473 0,453 0,434 0,411

αR = 0,431 0,427 0,416 0,405 0,395 0,384 0,374 0,361 0,351 0,340 0,326

γb2 =1,1

R s ω= 0,784 0,775 0,749 0,722 0,700 0,678 0,656 0,630 0,608 0,586 0,560

225

MPa

ξR = 0,675 0,665 0,635 0,605 0,582 0,558 0,535 0,508 0,486 0,464 0,438

αR = 0,447 0,444 0,433 0,422 0,412 0,402 0,392 0,379 0,368 0,356 0,342

280

MPa

ξR = 0,653 0,642 0,612 0,582 0,558 0,535 0,512 0,485 0,463 0,442 0,416

αR = 0,440 0,436 0,425 0,413 0,402 0,392 0,381 0,367 0,356 0,344 0,330

365

MPa

ξR = 0,621 0,611 0,580 0,550 0,526 0,503 0,480 0,453 0,432 0,411 0,386

αR = 0,428 0,424 0,412 0,399 0,388 0,376 0,365 0,351 0,339 0,326 0,312

`Trang 56

Phụ lục 6 HỆ SỐ ξ ; ζ ; αm

Phụ lục 7 : CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ

Kilô niutơn met kN.m 1 Mpa = 0,1 kN/cm2

Phụ lục 8 BẢNG TRA DIỆN TÍCH CỐT THÉP BẢN SÀN

Khoảng cách

(mm) 6 8 Đuờng kính thép(mm)10 12 14 16

.ξ= − 1 1 − 2αm

φ(mm) Diện tích măt cắt ngang (cm2) ứng với số thanh Tr lượng kg/m

6 0.283 0.565 0.848 1.131 1.414 1.696 1.979 2.262 2.545 0.222

8 0.503 1.005 1.508 2.011 2.513 3.016 3.519 4.021 4.524 0.395

10 0.785 1.571 2.356 3.142 3.927 4.712 5.498 6.283 7.069 0.617

12 1.131 2.262 3.393 4.524 5.655 6.786 7.917 9.048 10.179 0.888

14 1.539 3.079 4.618 6.158 7.697 9.236 10.776 12.315 13.854 1.21

16 2.011 4.021 6.032 8.042 10.053 12.064 14.074 16.085 18.096 1.58

18 2.545 5.089 7.634 10.179 12.723 15.268 17.813 20.358 22.902 1.998

20 3.142 6.283 9.425 12.566 15.708 18.850 21.991 25.133 28.274 2.466

22 3.801 7.603 11.404 15.205 19.007 22.808 26.609 30.411 34.212 2.98

25 4.909 9.817 14.726 19.635 24.544 29.452 34.361 39.270 44.179 3.85

28 6.158 12.315 18.473 24.630 30.788 36.945 43.103 49.260 55.418 4.83

30 7.069 14.137 21.206 28.274 35.343 42.412 49.480 56.549 63.617 5.549

32 8.042 16.085 24.127 32.170 40.212 48.255 56.297 64.340 72.382 6.313

36 10.179 20.358 30.536 40.715 50.894 61.073 71.251 81.430 91.609 7.99

Phụ lục 10 BẢNG TRA HỆ SƠ α , β TÍNH BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC: M, Q (tổ hợp)

Sơ

đờ

Các nhịp có tải trọng Hệ sớ α : Mơmen Hệ sớ β: Lực cắt

1 2 B 3 4 C A-1 2-B B-3 4-C

Dầm 2 nhịp

G G

A B C 0.222 0.111 0.333- 0.111 0.222 0.000 0.667 1.333- 1.333 0.667

-b P P 0.278 0.222 0.167- 0.111- 0.056- 0.000 0.833 1.167- 0.167 0.167

Dầm 3 nhịp

c A 1G 2G B 3G 4G C G G D 0.244 0.156 0.267 0.067 0.067- 0.267 0.733- 1.267 1.000

-d P P P P 0.289 0.244 0.133- 0.133- 0.867 1.133

-0.044 0.089- 0.133 0.200 0.200- 0.133- 0.133 1.000

-0.311 0.080 0.689- 1.311 1.222- 0.778

-Dầm 4 nhịp

i G G

A B C D E 0.238 0.143 0.286- 0.079 0.111 0.190- 0.714 1.286- 1.005 0.995

-k P P P P 0.286 0.238 0.143- 0.127- 0.111- 0.095- 0.857 1.143- 0.048

-0.048 0.095- 0.143- 0.206 0.222 0.095- 0.143- 0.143- 1.048 0.952

-0.321

-0.048 0.679

-1.321 1.274

-0.726

-`Trang 58

0.031 0.063 0.095 0.286 0.095 0.095 1.190

-0.190 0.095 0.081 1.190 0.286 0.286

Phụ lục 11.HỆ SỐ β1 ĐỂ TÍNH MÔMEN DƯƠNG CỦA DẦM LIÊN TỤC

- Tiết diện 2* cách gối biên một đoạn bằng 0,425lt

- Tiết diện 7* và 12* ở giữa nhịp dầm bằng 0,5lt

- Ở cạnh các gối giữa β1 =0 tại các tiết diện cách gối tựa một đoạn 0,15lt

Phụ lục 12.HỆ SỐ β2 ĐỂ TÍNH MÔMEN ÂM CỦA DẦM LIÊN TỤC

Tỉ số

pd/gd Giá trị -100 β để tính M- ứng với các tiết diện

5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00

≤0,5 7,15 1.00 -2.20 -2.40 -0.40 6,25 0.30 -2.80 0.167

1.00 7,15 2.00 -1.60 -0.90 1.40 6,25 1,3 -1.30 0.200

Phụ lục 13.HỆ SỐ α, β ĐỂ TÍNH M, Q CỦA DẦM LIÊN TỤC ( P P )

Sơ

đô Tiết diện Hệ số momen Hệ số lực cắt

x/l α0 α1 α2 Đoạn β0 β1 β2

Dầm

hai

nhịp

1 0.3330 0.2222 0.2778 0.0556 I 0.6667 0.8333 0.1667

2 0.6670 0.1111 0.2222 0.1111 II -0.3333 0.2407 0.5741 0.8570 -0.1430 0.0000 1.1430 III -1.3333 0.0000 1.3333

B 1.0000 -0.3333 0.0000 0.3333 Dầm A 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 I 0.7333 0.8667 0.1332

1 0.3330 0.2444 0.2889 0.0444

2 0.6670 0.1555 0.2444 0.0889 II -0.2667 0.2790 0.5457 0.8490 -0.0750 0.0377 0.1127

B 1.0000 -0.2667 0.0444 0.3111 III -1.2667 0.0444 1.3111 1.1330 -0.1333 0.0133 0.1467

ba

nhịp

1.2000 -0.6670 0.0667 0.1333 IV 1.0000 1.2222 0.2222

3 1.3330 0.6670 0.2000 0.1333

1.5000 0.6670 0.2000 0.1333 V 0.0000 0.5333 0.5333

Dầm

bốn

nhịp

A 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

1 0.3330 0.2381 0.2857 0.0476 I 0.7143 0.8571 0.1428

2 0.6670 0.1429 0.2381 0.0958

0.8480 -0.0907 0.0303 0.1211 II -0.2857 0.2698 0.5555

B 1.0000 -0.2851 0.0357 0.3214

1.1330 -0.1400 0.0127 0.1528 III -1.2857 0.0357 1.3214 1.2000 0.0667 0.0667 0.1333

3 1.3330 0.0791 0.2063 0.1270 IV 1.0953 1.2738 0.1785

4 1.6670 0.1111 0.2222 0.1111

1.7900 0.0000 0.1053 0.1053 V 0.0953 0.5874 0.4921 1.8580 -0.0623 0.0547 0.1170

C 2.0000 -0.1905 0.0952 0.2857 VI -0.9047 0.2858 1.1905

Phụ lục 14: Một số vấn đề khác.

14.1 Nguyên lý tính toán kết cấu sàn:

Thiết kế kết cấu sàn: Thiết kế kết cấu bản và dầm Gồm các bước thiết kế chính như sau:

[1] Giới thiệu chung: Mô tả kết cấu, nêu rõ tên gọi, vị trí và các đặc điểm nếu có

[2] Sơ đồ kết cấu.

[3] Chọn kích thước tiết diện: Chiều dày bản sàn, Chiều cao và chiều rộng của dầm.

[4] Xác định sơ đồ tính: Nhịp tính toán, tải trọng, liên kết.

[5] Xác định nội lực: Tính và vẽ biểu đồ nội lực.

[6] Xác định vật liệu: Tính toán cốt thép(bài toán thiết kế) hoặc xác định khả năng giới hạn của vật liệu (bài toán kiểm tra khả năng chịu lực).

[7] Lựa chọn, bố trí cốt thép và thể hiện ý đồ thiết kế trên bản vẽ (bài toán thiết kế) Đánh giá, kết luận hay khuyến nghị (bài toán kiểm tra)

14.1.2 Tiêu chuẩn áp dụng và phương pháp tính toán.

Có nhiều phương pháp và tiêu chuẩn khác nhau để tính toán thiết kế hay kiểm tra

kết cấu sàn BTCT Tiêu chuẩn áp dụng để tính toán: Tiêu chuẩn quốc gia, TCVN 5574 –

2012: Tiêu chuẩn thiết kế (Thay thế cho TCVN 5574- 1991 và TCVN 356 : 2005 “Kết cấu bê tông cốt thép”- Tiêu chuẩn thiết kế.)

Phương pháp tính toán kết cấu sàn: Phương pháp “Trạng thái giới hạn” Trạng thái

giới hạn là trạng thái mà từ đó trở đi kết cấu không thể thỏa mãn các yêu cầu đề ra cho

nó Kết cấu BTCT được tính theo hai nhóm TTGH: Về khả năng chịu lực và điều kiện sử

dụng bình thường.

Xác định nội lực theo hai dạng sơ đồ:

Sơ đồ đàn hồi: Giả thiết sử dụng: Vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi.

Ưu điểm: Thiên về đảm bảo an toàn.

`Trang 60

Nhược điểm: Giả thiết tớnh khụng phự hợp với thực tế, biến dạng kết cấu BT khụng tỷ lệ bậc nhất với tải trọng, khụng phự hợp với phương phỏp tớnh nội lực sơ đồ đàn hồi (Biểu

đồ ứng suất là hỡnh tam giỏc, trong khi đú tớnh toỏn là hỡnh chữ nhật.)

Sơ đồ khớp dẻo: Là sơ đồ xột đến tớnh dẻo của cốt thộp và biến dạng dẻo của bờ

tụng Xột đến sự hỡnh thành khớp dẻo những nhõn tố này làm phõn phối lại nội lực trong kết cấu (liờn kết khớp cú thể chịu được một mụ men khụng đổi nào đú và cú thể quay được một cỏch hạn chế.)

Ưu điểm: Tận dụng được khả năng làm việc của thộp và bờ tụng Sự hỡnh thành khớp dẻo, phõn bố lại mụ men (cõn bằng giới hạn) lượng thộp tớnh ra sẽ tối ưu và tiết kiệm, chuyển bớt lượng cốt thộp ở tiết diện này qua tiết diện khỏc, thuận lợi thi cụng.

Nhược điểm: Khụng sử dụng thộp cú cường độ cao Việc tớnh toỏn phức tạp hơn Tớnh với kết cấu trong mụi trường được che chắn, khụng chịu tải trọng trực tiếp trong mụi trường bị xõm thực.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Tiờu chuẩn quốc gia, TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bờ tụng và bờ tụng cốt thộp -Tiờu chuẩn thiết kế (Thay thế cho TCVN 5574- 1991 và TCVN 356 : 2005 “Kết cấu bờ tụng cốt thộp”- Tiờu chuẩn thiết kế.)

2 Tiờu chuẩn quốc gia, TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.

3 Tiờu chuẩn quốc gia, TCVN 4612-1988, ký hiệu quy ước và thể hiện bản vẽ BTCT.

4 Tiờu chuẩn quốc gia, TCVN 4608-1988, chữ và chữ số trờn bản vẽ xõy dựng

5 Tiờu chuẩn quốc gia, TCVN 0008-1993, ký hiệu đường nột và đường trục trong bản vẽ

6 Tiờu chuẩn quốc gia, TCVN 5898-1995, bảng thống kờ cốt thộp

7 Phan Quang Minh, Ngụ Thế Phong, Nguyễn Đỡnh Cống , Kết cấu bờ tụng cốt thộp-Phần cấu kiện cơ bản, nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2010.

8 Bộ xõy dựng, giỏo trỡnh kết cấu xõy dựng, nhà xuất bản xõy dựng, 2006.

9 Trần Mạnh Tuân, Nguyễn Hữu Thành, Nguyễn Hữu Lân, Nguyễn Hoàng Hà

Kết cấu bê tông cốt thép, nhà xuất bản xây dựng, 2009.

10 Bộ môn công trình bê tông cốt thép, Trường ĐHXD Sàn sườn toàn khối-

NXB khoa học kỹ thuật 2008.

11 Nguyễn Đình Cống Sàn sườn bê tông toàn khối- NXB xây dựng 2008.

12 Vũ Mạnh Hùng, Sổ tay thực hành kết cấu công trình Nhà xuất bản xây

dựng, 2006.

13 Bộ xây dựng, Công ty tư vấn xây dựng Việt Nam Cấu tạo bê tông cốt thép

Nhà xuất bản xây dựng, 2004.

14 Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT Nhà xuất bản xây

dựng, 2009.

`Trang 62