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.

ĐTCT05-14: TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN BTL KẾT CẤU XD & TTKC TRƯỜNG CĐXD NAM ĐỊNH PHẦN 3:PHỤ LỤC Phụ lục CƯỜNG ĐỘ TÍNH TỐN CỦA BÊ TƠNG NẶNG (TTGH1) ĐẠI LƯNG VÀ ĐƠN VỊ Rb(MPa) Rbt(MPa) Eb(MPa)*10^3 B12.5 7.50 0.66 21.00 B15 8.50 0.75 23.00 B20 11.50 0.90 27.00 B25 14.50 1.05 30.00 CẤP ĐỘ BỀN BÊ TƠNG B30 B35 B40 17.00 19.50 22.00 1.20 1.30 1.40 32.50 34.50 36.00 B45 25.00 1.45 37.50 B50 27.50 1.55 39.00 B55 30.00 1.60 39.50 B60 33.00 1.65 40.00 Phụ lục CƯỜNG ĐỘ TÍNH TỐN CỦA CỐT THÉP THANH (TTGH1) ĐẠI LƯNG Rs(MPa) Rsc(MPa) Rsw(MPa) Eb(MPa)*10^4 AI 225.0 225.0 175.0 21 AII 280.0 280.0 225.0 21 AIII 365.0 365.0 290.0 20 AIV 510.0 450.0 405.0 19 AV 680.0 500.0 545.0 19 NHĨM CỐT THÉP SD295A SD295B 270.0 270.0 270.0 270.0 21 21 CI 225.0 225.0 175.0 21 CII 280.0 280.0 225.0 21 CIII 365.0 365.0 290.0 20 CIV 510.0 450.0 405.0 19 Phụ lục MỘT SỐ HỆ SỐ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA BÊ TƠNG HƯ sè ®iỊu kiƯn lµm viƯc Theo tÝnh chÊt t¸c dơng dµi h¹n cđa t¶i träng Ký hiƯu Gi¸ trÞ + §¶m b¶o cho bªt«ng ®ỵc tiÕp tơc t¨ng cêng ®é theo thêi gian γb2 1,00 + Kh«ng ®¶m b¶o cho bªt«ng ®ỵc tiÕp tơc t¨ng cêng ®é theo thêi gian γb2 0,90 - §èi víi bªt«ng tỉ ong, bªt«ng rçng kh«ng phơ thc vµo ®iỊu kiƯn sư dơng γb2 0,85 b) Khi kĨ ®Õn t¶i träng t¹m thêi ng¾n h¹n (t¸c dơng ng¾n h¹n) tỉ hỵp ®ang xÐt hay t¶i träng ®Ỉc biƯt kh«ng nªu mơc a), ®èi víi c¸c lo¹i bªt«ng γb2 1,10 a) Khi kĨ ®Õn t¶i träng thêng xuyªn, t¶i träng t¹m thêi dµi h¹n vµ t¹m thêi ng¾n h¹n, ngo¹i trõ t¶i träng t¸c dơng ng¾n h¹n mµ tỉng thêi gian t¸c dơng cđa chóng thêi gian sư dơng nhá (vÝ dơ t¶i träng cÇu trơc, thiÕt bÞ b¨ng t¶i, t¶i träng giã, t¶i träng xt hiƯn qu¸ tr×nh s¶n xt, vËn chun, l¾p dùng …); còng nh kĨ ®Õn t¶i träng ®¨ch biƯt g©y biÕn d¹ng lón kh«ng ®Ịu, v.v… - §èi víi bªt«ng nỈng, bªt«ng h¹t nhá, bªt«ng nhĐ ®ãng r¾n tù nhiªn vµ bªt«ng ®ỵc dìng nhiƯt ®iỊu kiƯn m«i trêng: Phụ lục Hệ số ξ d nội lực tính tốn theo sơ đồ dẻo Cấp độ bền BT ξd B25 B30 B35 B40 B45 B50 B55 0,37 0,36 0,35 0,34 0,33 0,32 0,31 `Trang 55 ĐTCT05-14: TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN BTL KẾT CẤU XD & TTKC TRƯỜNG CĐXD NAM ĐỊNH Phụ lục Hệ số ω ; ξ R; α R HƯ sè ®klv Nhãm thÐp Ký hiƯu CÊp ®é bỊn chÞu nÐn cđa bªt«ng B12,5 B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45 B50 B55 B60 Rs 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 ξ R= 0,689 0,681 0,656 0,631 0,611 0,592 0,572 0,549 0,530 0,512 0,490 α R= 0,452 0,449 0,441 0,432 0,424 0,417 0,408 0,398 0,390 0,381 0,370 ξ R= 0,667 0,658 0,633 0,608 0,588 0,568 0,549 0,526 0,507 0,489 0,467 α R= 0,445 0,442 0,433 0,423 0,415 0,407 0,398 0,388 0,379 0,369 0,358 ξ R= 0,636 0,627 0,601 0,576 0,556 0,536 0,517 0,494 0,475 0,457 0,436 α R= 0,434 0,430 0,420 0,410 0,401 0,392 0,383 0,372 0,362 0,353 0,341 Rs 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 ξ R= 0,682 0,673 0,645 0,618 0,596 0,575 0,553 0,528 0,508 0,488 0,464 α R= 0,449 0,446 0,437 0,427 0,419 0,410 0,400 0,389 0,379 0,369 0,356 ξ R= 0,660 0,650 0,623 0,595 0,573 0,552 0,530 0,505 0,485 0,465 0,442 α R= 0,442 0,439 0,429 0,418 0,409 0,399 0,390 0,378 0,367 0,357 0,344 ξ R= 0,628 0,619 0,590 0,563 0,541 0,519 0,498 0,473 0,453 0,434 0,411 α R= 0,431 0,427 0,416 0,405 0,395 0,384 0,374 0,361 0,351 0,340 0,326 Rs 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 ξ R= 0,675 0,665 0,635 0,605 0,582 0,558 0,535 0,508 0,486 0,464 0,438 α R= 0,447 0,444 0,433 0,422 0,412 0,402 0,392 0,379 0,368 0,356 0,342 ξ R= 0,653 0,642 0,612 0,582 0,558 0,535 0,512 0,485 0,463 0,442 0,416 α R= 0,440 0,436 0,425 0,413 0,402 0,392 0,381 0,367 0,356 0,344 0,330 ξ R= 0,621 0,611 0,580 0,550 0,526 0,503 0,480 0,453 0,432 0,411 0,386 α R= 0,428 0,424 0,412 0,399 0,388 0,376 0,365 0,351 0,339 0,326 0,312 γ b2=0,9 280 MPa 365 MPa γ b2=1,0 280 MPa 365 MPa γ b2=1,1 280 MPa 365 MPa `Trang 56 ĐTCT05-14: TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN BTL KẾT CẤU XD & TTKC TRƯỜNG CĐXD NAM ĐỊNH Phụ lục HỆ SỐ ξ; ζ; α m ξ 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 ζ 0,995 0,990 0,985 0,980 0,975 0,970 0,965 0,960 0,955 0,950 0,945 0,940 0,935 0,930 0,925 0,920 0,915 0,910 0,905 0,900 0,895 0,890 0,885 0,880 0,875 αm 0,010 0,020 0,030 0,039 0,049 0,058 0,068 0,077 0,086 0,095 0,104 0,113 0,122 0,130 0,139 0,147 0,156 0,164 0,172 0,180 0,188 0,196 0,204 0,211 0,219 ξ 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 0,50 ζ 0,870 0,865 0,860 0,855 0,850 0,845 0,840 0,835 0,830 0,825 0,820 0,815 0,810 0,805 0,800 0,795 0,790 0,785 0,780 0,775 0,770 0,765 0,760 0,755 0,750 αm 0,226 0,234 0,241 0,243 0.255 0,262 0,269 0,276 0,282 0,289 0,295 0,302 0,308 0,314 0,320 0,326 0,332 0,338 0,343 0,349 0,354 0,360 0,365 0,370 0,375 ξ 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,60 0,62 0,64 0,66 0,68 0,70 0,72 0,74 0,76 0,78 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 — ζ 0,745 0,740 0,735 0,730 0,725 0,720 0,715 0,710 0,705 0,700 0,690 0,680 0,670 0,660 0,650 0,640 0,630 0,620 0,610 0,600 0,575 0,550 0,525 0,500 — αm 0,380 0,385 0,390 0,394 0,399 0,403 0,407 0,412 0,416 0,420 0,428 0,435 0,442 0,449 0,455 0,461 0,466 0,471 0,476 0,480 0,489 0,495 0,499 0,500 — ξ= 1− 1− 2α m Phụ lục 7: CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ Đại lượng Tên gọi Ký hiệu Quan hệ chuyển đổi Niutơn N kG = 10N Kilơ niutơn kN 1kN = 1000N = 100kG Kilơgam lực kG 1T = 10kN =1000kG Tấn T 1m2 = 10000cm2 = 1000000mm2 Niutơn met N.m Mpa = 1N/mm2 Kilơ niutơn met kN.m Mpa = 0,1 kN/cm2 Tấn mét T.m kN.m = 100 kN.cm Mêga Pascan Mpa 1kG/mm = 10 N/mm Niutơn/mm N/mm Phụ lục BẢNG TRA DIỆN TÍCH CỐT THÉP BẢN SÀN Khoảng cách (mm) Đuờng kính thép(mm) 10 12 14 16 `Trang 57 ĐTCT05-14: TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN BTL KẾT CẤU XD & TTKC TRƯỜNG CĐXD NAM ĐỊNH Tr lượng kg/m Diện tích măt cắt ngang (cm2) ứng với số φ(mm) 10 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 36 0.283 0.503 0.785 1.131 1.539 2.011 2.545 3.142 3.801 4.909 6.158 7.069 8.042 10.179 0.565 1.005 1.571 2.262 3.079 4.021 5.089 6.283 7.603 9.817 12.315 14.137 16.085 20.358 0.848 1.508 2.356 3.393 4.618 6.032 7.634 9.425 11.404 14.726 18.473 21.206 24.127 30.536 1.131 2.011 3.142 4.524 6.158 8.042 10.179 12.566 15.205 19.635 24.630 28.274 32.170 40.715 1.414 2.513 3.927 5.655 7.697 10.053 12.723 15.708 19.007 24.544 30.788 35.343 40.212 50.894 1.696 3.016 4.712 6.786 9.236 12.064 15.268 18.850 22.808 29.452 36.945 42.412 48.255 61.073 1.979 3.519 5.498 7.917 10.776 14.074 17.813 21.991 26.609 34.361 43.103 49.480 56.297 71.251 2.262 4.021 6.283 9.048 12.315 16.085 20.358 25.133 30.411 39.270 49.260 56.549 64.340 81.430 2.545 4.524 7.069 10.179 13.854 18.096 22.902 28.274 34.212 44.179 55.418 63.617 72.382 91.609 0.222 0.395 0.617 0.888 1.21 1.58 1.998 2.466 2.98 3.85 4.83 5.549 6.313 7.99 Phụ lục 10 BẢNG TRA HỆ SƠα , β TÍNH BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC: M, Q (tổ hợp) Sơ Hệ sớ α: Mơmen Các nhịp có tải trọng đờ B Hệ sớ β: Lực cắt C A-1 2-B B-3 4-C Dầm nhịp a G A G P P b G B G 0.111 0.222 0.000 0.667 1.333 0.333 1.333 0.278 0.222 0.000 0.833 0.167 0.167 0.111 0.056 1.167 C 0.222 0.111 0.667 0.167 Dầm nhịp c G A G P d G B G P P G P e g G C P D P P P P P P h P 0.067 0.067 0.267 0.267 0.289 0.244 0.133 0.133 0.200 0.200 0.044 0.089 0.133 0.311 0.080 0.044 0.178 0.244 0.156 1.000 1.267 0.867 1.133 1.000 0.133 0.133 0.689 1.222 1.311 0.044 0.222 0.733 0.778 Dầm nhịp i k A G G P P l m n P P B G G C G G P P D G G E P P P P P P P P P P P P 0.079 0.111 0.714 1.005 0.286 0.190 1.286 0.286 0.238 0.857 0.048 0.143 0.127 0.111 0.095 1.143 0.206 0.222 1.048 0.048 0.095 0.143 0.095 0.143 0.143 0.679 1.274 0.321 0.048 1.321 0.810 0.238 0.143 `Trang 58 0.995 0.952 0.726 - ĐTCT05-14: TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN BTL KẾT CẤU XD & TTKC o p P P TRƯỜNG CĐXD NAM ĐỊNH 0.031 0.063 0.095 0.190 P P P 0.286 0.095 0.095 0.095 0.081 0.286 1.190 0.036 0.143 0.036 P Phụ lục 11 HỆ SỐ β1 ĐỂ TÍNH MƠMEN DƯƠNG CỦA DẦM LIÊN TỤC Tiết diện 2* 6; 9; 11 7; 8; 12 7*; 12* β1 0,065 0,090 0,091 0,075 0,02 0,018 0,058 0,0625 - Tiết diện 2* cách gối biên đoạn 0,425lt Tiết diện 7* 12* nhịp dầm 0,5lt Ở cạnh gối β =0 tiết diện cách gối tựa đoạn 0,15lt Phụ lục 12 HỆ SỐ β2 ĐỂ TÍNH MƠMEN ÂM CỦA DẦM LIÊN TỤC Tỉ số pd/gd Giá trị -100β để tính M- ứng với 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 1,5 7,15 2,6 0,3 0.00 2.00 6,25 1,9 -0.40 0.228 2.00 7,15 3,3 0,9 0.60 2.40 6,25 2,3 0.30 0.250 2,5 7,15 3,3 1,2 0.90 2.70 6,25 2,5 0.60 0.270 3.00 7,15 3,5 1,6 1.40 2.90 6,25 2.80 1.00 0.285 4.00 7,15 3,8 2,1 1.80 3.20 6,25 3.00 1.50 0.314 Phụ lục 13 HỆ SỐ α, β ĐỂ TÍNH Sơ Dầm hai nhịp Dầm Tiết diện B A B Hệ sớ momen x/l 0.3330 0.6670 0.8570 1.0000 0.0000 0.3330 0.6670 0.8490 1.0000 1.1330 α0 0.2222 0.1111 -0.1430 -0.3333 0.0000 0.2444 0.1555 -0.0750 -0.2667 -0.1333 α1 0.2778 0.2222 0.0000 0.0000 0.0000 0.2889 0.2444 0.0377 0.0444 0.0133 P M, Q CỦA DẦM LIÊN TỤC ( P ) Hệ sớ lực cắt α2 0.0556 0.1111 1.1430 0.3333 0.0000 0.0444 0.0889 0.1127 0.3111 0.1467 Đoạn I II III β0 β1 β2 0.6667 -0.3333 -1.3333 0.8333 0.2407 0.0000 0.1667 0.5741 1.3333 I 0.7333 0.8667 0.1332 II -0.2667 0.2790 0.5457 III -1.2667 0.0444 1.3111 `Trang 59 1.190 0.286 ĐTCT05-14: TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN BTL KẾT CẤU XD & TTKC TRƯỜNG CĐXD NAM ĐỊNH ba nhịp A Dầm bớn nhịp B C 1.2000 1.3330 1.5000 0.0000 0.3330 0.6670 0.8480 1.0000 1.1330 1.2000 1.3330 1.6670 1.7900 1.8580 2.0000 -0.6670 0.6670 0.6670 0.0000 0.2381 0.1429 -0.0907 -0.2851 -0.1400 0.0667 0.0791 0.1111 0.0000 -0.0623 -0.1905 0.0667 0.2000 0.2000 0.0000 0.2857 0.2381 0.0303 0.0357 0.0127 0.0667 0.2063 0.2222 0.1053 0.0547 0.0952 0.1333 0.1333 0.1333 0.0000 0.0476 0.0958 0.1211 0.3214 0.1528 0.1333 0.1270 0.1111 0.1053 0.1170 0.2857 IV 1.0000 1.2222 0.2222 V 0.0000 0.5333 0.5333 I 0.7143 0.8571 0.1428 II -0.2857 0.2698 0.5555 III -1.2857 0.0357 1.3214 IV 1.0953 1.2738 0.1785 V 0.0953 0.5874 0.4921 VI -0.9047 0.2858 1.1905 Phụ lục 14: Một số vấn đề khác 14.1 Ngun lý tính tốn kết cấu sàn: Thiết kế kết cấu sàn: Thiết kế kết cấu dầm Gồm bước thiết kế sau: [1] Giới thiệu chung: Mơ tả kết cấu, nêu rõ tên gọi, vị trí đặc điểm có [2] Sơ đồ kết cấu [3] Chọn kích thước tiết diện: Chiều dày sàn, Chiều cao chiều rộng dầm [4] Xác định sơ đồ tính: Nhịp tính tốn, tải trọng, liên kết [5] Xác định nội lực: Tính vẽ biểu đồ nội lực [6] Xác định vật liệu: Tính tốn cốt thép(bài tốn thiết kế) xác định khả giới hạn vật liệu (bài tốn kiểm tra khả chịu lực) [7] Lựa chọn, bố trí cốt thép thể ý đồ thiết kế vẽ (bài tốn thiết kế) Đánh giá, kết luận hay khuyến nghị (bài tốn kiểm tra) 14.1.2 Tiêu chuẩn áp dụng phương pháp tính tốn Có nhiều phương pháp tiêu chuẩn khác để tính tốn thiết kế hay kiểm tra kết cấu sàn BTCT Tiêu chuẩn áp dụng để tính tốn: Tiêu chuẩn quốc gia, TCVN 5574 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế (Thay cho TCVN 5574- 1991 TCVN 356 : 2005 “Kết cấu bê tơng cốt thép”- Tiêu chuẩn thiết kế.) Phương pháp tính tốn kết cấu sàn: Phương pháp “Trạng thái giới hạn” Trạng thái giới hạn trạng thái mà từ trở kết cấu khơng thể thỏa mãn u cầu đề cho Kết cấu BTCT tính theo hai nhóm TTGH: Về khả chịu lực 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 giai đoạn đàn hồi Ưu điểm: Thiên đảm bảo an tồn `Trang 60 ĐTCT05-14: TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN BTL KẾT CẤU XD & TTKC TRƯỜNG CĐXD NAM ĐỊNH Nhược điểm: Giả thiết tính khơng phù hợp với thực tế, biến dạng kết cấu BT khơng tỷ lệ bậc với tải trọng, khơng phù hợp với phương pháp tính nội lực sơ đồ đàn hồi (Biểu đồ ứng suất hình tam giác, tính tốn hình chữ nhật.) Sơ đồ khớp dẻo: Là sơ đồ xét đến tính dẻo cốt thép biến dạng dẻo bê tơng Xét đến hình thành khớp dẻo nhân tố làm phân phối lại nội lực kết cấu (liên kết khớp chịu mơ men khơng đổi quay cách hạn chế.) Ưu điểm: Tận dụng khả làm việc thép bê tơng Sự hình thành khớp dẻo, phân bố lại mơ men (cân giới hạn) lượng thép tính tối ưu tiết kiệm, chuyển bớt lượng cốt thép tiết diện qua tiết diện khác, thuận lợi thi cơng Nhược điểm: Khơng sử dụng thép có cường độ cao Việc tính tốn phức tạp Tính với kết cấu mơi trường che chắn, khơng chịu tải trọng trực tiếp mơi trường bị xâm thực TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn quốc gia, TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tơng bê tơng cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế (Thay cho TCVN 5574- 1991 TCVN 356 : 2005 “Kết cấu bê tơng cốt thép”- Tiêu chuẩn thiết kế.) Tiêu chuẩn quốc gia, TCVN 2737-1995: T¶i träng vµ t¸c ®éng - Tiªu chn thiÕt kÕ Tiêu chuẩn quốc gia, TCVN 4612-1988, ký hiệu quy ước thể vẽ BTCT Tiêu chuẩn quốc gia, TCVN 4608-1988, chữ chữ số vẽ xây dựng Tiêu chuẩn quốc gia, TCVN 0008-1993, ký hiệu đường nét đường trục vẽ Tiêu chuẩn quốc gia, TCVN 5898-1995, bảng thống kê cốt thép Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống , Kết cấu bê tơng cốt thép-Phần cấu kiện bản, nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2010 Bộ xây dựng, giáo trình kết cấu xây dựng, nhà xuất xây dựng, 2006 `Trang 61 ĐTCT05-14: TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN BTL KẾT CẤU XD & TTKC TRƯỜNG CĐXD NAM ĐỊNH Trần Mạnh Tn, Nguyễn Hữu Thành, Nguyễn Hữu Lân, Nguyễn Hồng Hà Kết cấu bê tơng cốt thép, nhà xuất xây dựng, 2009 10 Bộ mơn cơng trình bê tơng cốt thép, Trường ĐHXD Sàn sườn tồn khốiNXB khoa học kỹ thuật 2008 11 Nguyễn Đình Cống Sàn sườn bê tơng tồn khối- NXB xây dựng 2008 12 Vũ Mạnh Hùng, Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình Nhà xuất xây dựng, 2006 13 Bộ xây dựng, Cơng ty tư vấn xây dựng Việt Nam Cấu tạo bê tơng cốt thép Nhà xuất xây dựng, 2004 14 Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT Nhà xuất xây dựng, 2009 `Trang 62