Thông tin tài liệu
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Tính tốn, vẽ cốt thép cho sàn, dầm phụ, dầm Theo số liệu sau: 1, Sơ đồ mặt bằng: - Bản sàn Dầm phụ Dầm Cột Tường chịu lực sàn Đồ án ta dùng tường chịu lực L1 = 2,5 m L2 = 5,2 m 2, Hoạt tải tiêu chuẩn (ptc): Ptc =800DaN/m2 Hệ số vượt tải : n =1,1 3, Vật liệu: - Bê tơng: B20 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP - GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Thép: + Thép sàn cốt đai : + Thép dọc dầm: SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG I- Bản Sàn Phương 1.1: Phân loại: Xét tỉ số: α= L2 ≤2 L1 => ô sàn làm việc theo phương ( loại kê ) α = L2 >2 L1 => ô sàn làm việc theo phương ( loại dầm ) L1 , L2 : Trong chiều dài theo phương cạnh ngắn cạnh dài ô sàn Với L1= 2,5m L2 =5,2 m làm việc phương 1.2: Xác định sơ kích thước phận sàn: a, Bản sàn: Vì phương nên: - m ( hệ số phụ thuộc vào loại bản) = (30 35) - D (hệ số phụ thuộc tải trọng) = Chọn hb = 80 mm b.Chọn sơ kích thước dầm: b,Dầm chính: Chọn sơ chiều cao dầm theo cơng thức sau: hdc = ÷L1 13 Trong đó: Ldc = 2,5 m – chiều dài nhịp lớn dầm ta chọn hdc = 600mm Ta chọn: hdc = 600 mm Chọn sơ chiều rộng dầm theo cơng thức sau: ta chon bdc = 300mm SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Ta chọn: bdc = 300 mm Vậy kích thước dầm b x h = 300 x 600 mm Tương tự ta có dầm chính: 300 x 600 mm c,Dầm phụ: Chọn sơ chiều cao dầm phụ theo công thức sau: hdp = ÷L2 15 Trong đó: Ldp =5,2 m – chiều dài nhịp lớn dầm phụ ta chọn hdp = 350mm ta chon bdp = 200mm Ta chọn: hdp = 350 mm Vậy kích thước dầm phụ b x h = 200 x 350 mm d, Tường chịu lực: Đoạn kê lên tường: C ≥ (;120) mm= (80: 120) mm Chọn C= 120 mm Nhịp biên: =- - + = 2,5 – 0,1 – 0,17 + 0,06 = 2,29 (m) Nhịp giữa: = - = 2,5 – 0,2 = 2,3 (m) Chênh lệch nhịp: = 0,43% < 10% 1.3: XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÍNH TỐN: • Tĩnh tải: Tải trọng lớp cấu tạo sàn n g s = ∑ δ iγ i ( KN m ) Tĩnh tải tiêu chuẩn: n g s = ∑ niδ iγ i ( KN m ) Tĩnh tải tính tốn: Trong đó: n: hệ số vượt tải lớp cấu tạo sàn theo TCVN 2737 -1995 δ: chiều dày lớp cấu tạo sàn SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG γ: trọng lượng riêng lớp cấu tạo sàn HÌNH : Hình vẽ trích đoạn sàn - Cấu tạo lớp sàn : CẤU TẠO Chiều dày δ (m) Trọng lượng riêng γ (kN/m3) Tải tiêu chuẩn (kN/m2) Hệ số vượt tải n Tải tính tốn (kN/m2) GẠCH CERAMIC 0.01 20 0.20 1.2 0.24 VỮA LÓT 0.02 18 0.36 1.2 0.432 BẢN BTCT 0.08 25 2.00 1.1 2.2 VỮA TRÁT TRẦN 0.015 18 0.27 1.2 0.324 0.50 1.2 0.6 TRẦN THẠCH CAO TỔNG CỘNG SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN 3.796 MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP • GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Hoạt tải: ps = np c - Hoạt tải tính tốn: Trong đó: n = 1,1 pc = 800 DaN/m2 =8 KN/m2 • Tổng tải trọng tác dụng lên sàn Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dãy có chiều rộng b = m q s = ( g s + g t + ps ) × b gs Trong đó: : tĩnh tải gt : tĩnh tải tường ps : hoạt tải 1.4:TÍNH TỐN NỘI LỰC: 1.1/Loại sàn dầm: = = = = 4.165 (kN.m) = = = (kN.m) = = = 6.06 (kN.m) SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 1.2/tính cốt thép Chọn a= 15mm cho tiết diện => chiều cao làm việc bê tông = 80-15 = 65 (mm) Cơng thức tính tốn: ; = =; = 1- ; = 100%; Số liệu tính tốn :Bê tơng B20 : Mpa= 11,5 N/, ,= 0,3 Dùng thép AI: Mpa = 225 N/, Tiết diện Nhịp biên Gối Nhịp M (Nmm) (%) chọn thép 0.137 0,148 442.5 0,68 Ø8a110=457) 6.06 0,139 0,15 448.5 0,69 Ø8a110=457) 4.165 0,095 0,1 229 0,35 Ø8a200=251) Kiểm tra lại: Điều kiện hạn chế tính theo sơ đồ dẻo: ≤ =0,3=> khơng cần thay đ ổi kích th ước Hàm lượng cốt thép hợp lý sàn ξR = 0,05% ≤ ≤ = • γ b Rb 0,3.0,9.11,5 100% = 100 = 1,38% γ s Rs 1.225 = (0,3 ÷0,9)% ≤ ≤ => Khơng cần thay đ ổi kích th ước b ản SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Kiểm tra chiều cao làm việc : lấy = 15mm • =80-(15+ ) = 61 mm lớn giá trị tính tốn dùng 60mm 2.Bố trí cốt thép 1.5.Bố trí cốt thép 1.5.1 Thép chịu lực: Xét tỷ số: = = 3,01>3=> = 0, => =>chọn 800mm Chiều dài từ mép dầm đến điểm uốn cốt thép: = = 383 (mm) => chọn = 400 (mm) Chiều dài từ mép tường đến điểm uốn cốt thép: = = 287,5(mm) => chọn =300 (mm) 1.5.2 Cốt thép cấu tạo ( dùng thép AI: Cốt thép cấu tạo chịu moment âm gối biên phía dầm chính: ≥ Chọn Ø6a200 ( = 141 ) Cốt thép phân bố: ≤ = = 2,08 chọn (mm) Chiều dài đoạn thép chịu moment âm theo phương cạnh dài ( chỗ liên kết với dầm ) = = 575 (mm) => chọn =600 (mm) SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Đối với ô có dầm liên kết bốn biên, vùng gạch chéo hình, giảm 20% so với kết tính được, gối nhịp giữa: = 0,8 x 215 = 172 () Chọn Ø6a150 () II- DẦM PHỤ 1.Sơ đồ tính -dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo.Sơ đồ tính dầm liên tục nh ịp v ới g ối t ựa tường biên dầm -kích thước dầm phụ thiết kế là: 350mm, -kích thước dầm là: = 300mm, = 600mm SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Chọn đoạn dầm phụ kê lên tường : 1.1 Nhịp tính tốn: -Nhịp biên: = - - + = 5200 – 150 – 170 + 110 = 4990 (mm) -Nhịp : = - = 5200 – 300 = 4900 (mm) -chênh lệch nhịp: = = 1,84% = h – a = 600 – 90 = 510 (mm) -Cánh nằm vùng kéo,tính theo tiết diện chữ nhật: ( x ) -Cơng thức tính tốn: ; = 1- ; ; = 100%; TÍNH CỐT THÉP DẦM CHÍNH Chọn cốt thép Tiết diện M(kNm) Nhịp biên 365,61 0,092 0,096 3015 1,67 2ø28+4ø25 3194,6 GốiB 398,49 0,386 0,52 4327 2,51 4ø28+4ø25 4426,8 Nhịp 246,55 0,064 0,066 2044 1,14 2ø28 + 2ø25 2213,4 Gối C 321,65 0,334 0,424 3037 1,69 2ø28 + 4ø25 3195,2 Chọn Kiểm tra chiều cao làm việc bê tông: = 540 (mm) = 510 (mm) Lớp bê tông bảo vệ cốt dọc nhịp : = 25 (mm), t ại g ối = 40 (mm) =: –a Điều kiện đảm bảo kết chọn thiên an toàn : > Tiết diện Nhịp biên Gối B Nhịp a (mm) 50 78 37 (mm) 550 522 563 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 4.2 Cốt ngang : Lực cắt lớn gối: = 98,16 kN ; = 110,17 kN ; = 70,70 kN ; = 98,16kN Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối có độ lớn l ực cắt l ớn nh ất =110,17 kN Kiểm tra điều kiện khống chế : Điều kiện khả chịu ứng suất nén bê tơng : Q= 0,3 = 0,3 x x (1-0,01x11,5)x 0,9 x 11,5 x 300 x 510 = 420,4.> 110,17.N Bê tơng chịu ứng suất nén dầm Điều kiện bê tông đủ khả chịu cắt : Q = ( + + ) = 0,6 x 1x 0,9 x 0,9 x 300 x 510 = 74,36 (kN) Nhận xét: + đoạn nhịp có độ lớn lực cắt = 3,712 kN, = 15,668 kN < = 74,36 kN nên khơng c ần tính c ốt đai ch ịu c + đoạn gần gối tựa có Q > 74,36 kN nên phải tính c ốt đai ch ịu l ực c Chọn bố trí cốt đai ( = 50 ), số nhánh cốt đai n= = n = 175 x x 3,14 x x = 732,53 (mm) = = = 860,54 (mm) Khoảng cách cốt đai cấu tạo đoạn đầu dầm có = 600>450 (mm) = = SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Chọn S = 250 (mm) bố trí đoạn L/3 dầm Đoạn dầm nhịp : == Chọn S = 500 (mm) bố trí đoạn L/3 dầm Khả chống cắt cốt đai : ( n.)/s = = 70 (kN/m) Kiểm tra điều kiện tính tốn cốt xiên = = 188,13 (kN) Max () = = 110,17 (kN) < 188,13 (kN) => không cần tính tốn cốt xiên ch ịu c 4.3 Cốt treo: Lực tập trung dầm phụ truyền lên dầm chính: = P + = (114,4 + 57,07 )x = 171470 (kN) Sử dụng cốt treo dạng đai Chọn 10 ( = 79 ), n= s d ụng cốt treo cần thi ết: M = = 5,17 Chọn m = đai, bố trí bên dầm phụ đai Phạm vi bố trí cốt đai: S = + 2( - ) = 200 + 2(600 – 350 )= 700 mm 250 600 350 Khoảng cách cốt treo = = 66,67 mm 200 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 4.5 Biểu đồ bao vật liệu 4.5.1 Tính khả chịu lực tiết diện: Tại tiết diện xét, cốt thép bố trí có tiết diện Chọn chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cốt thép dọc = 25 (mm) = 40 (mm) khoảng cách thông thủy hai thép theo ph ương chi ều cao dầm t = 30(mm).xác định => = Tính khả chịu lực theo cơng thức sau: = => = (1- 0,5) => [] = b Tính khả chịu lực dầm Tiết diện () Cốt thép Giữa nhịp biên 2ø28+4ø25 Cạnh nhịp biên || kNm 3195,2 Uốn 2ø25 còn2ø28+2ø2 2213,4 Uốn 2ø25 còn2ø28 1231,6 4426,8 65 535 0,104 0,098 364,65 48 552 0,07 0,068 265,31 34 566 0,038 0,037 153,88 82 518 0,619 0,43 356,19 Gối B 4ø28+4ø25 Bên trái gối B Uốn 2ø25 4ø28+2ø25 3445 52 548 0,456 0,35 328,02 Uốn 2ø25 4ø28 2463,2 48 552 0,323 0,27 256,47 34 566 0,158 0,15 144,48 48 552 0,323 0,27 256,47 Cắt 2ø28 2ø28 1231,6 Cắt 4ø25 còn4ø28 2463,2 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN M% 4,6 1,1 MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP Cắt 2ø28 2ø28 Nhịp 2ø28 + 2ø25 1231,6 2213,4 GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 34 566 0,158 0,15 144,48 48 552 0,07 0,068 265,32 34 566 0,038 0,037 153,88 Uốn 2ø25 2ø28 1231,6 2ø28 + 4ø25 3195,2 72 528 0,439 0,34 296,36 Cắt 2ø25 2ø28 + 2ø25 2463,2 48 552 0,323 0,27 256,47 Uố 2ø25 2ø28 1231,6 34 566 0,158 0,15 144,48 Gối C Bên trái gối C 10,46 2,8 4.5.2 Xác dịnh tiết diện cắt lý thuyết: -vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x , xác định theo tam giác đồng d ạng - lực cắt tiết diện cắt lý thuyết ,Q , lấy độ dốc c bi ều đồ bao mômen Tiết diện Thanh thép Gối B bên trái Gối B bên phải X Q 3(2d25) 821,3 338,13 2,4(2d25,2d 25) 916,67 178,83 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN Vị trí điểm cắt lý thuyết MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Gối C bên trái GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 6(2d25) 767,86 190,04 4.5.3 Xác định đoạn kéo dài W Đoạn kéo dài W xác định theo công thức: W= 0,8Q-Q s ,inc 2q sw + 5φmax ≥ 20φmax Trong đó: Q: lực cắt tiết diện cắt lý thuyết, lấy độ dốc biểu đồ bao mômen Qs,inc : khả chịu cắt cốt xiên nằm vùng cắt bớt cốt dọc, m ọi c ốt xiên nằm cắt bớt cốt dọc nên Q s,inc = Sin qsw : khả chịu cắt cốt đai tiết diện cắt lý thuyết q sw = Với R sw n.asw s ( KN/m) Cốt thép CI: Rsw = 175 Mpa, Thép đai φ8 asw = 50 (mm2) Xác định đoạn kéo dài W dầm Than Tiết diện h thep Q (kN) W tính 20d W chọn Gối B bên trái 338,1 982 152,8 87,5 362 500 700 Gối B bên phải 2,4 178,8 490 76,2 87,5 197 500 500 Gối C bên trái 190,0 490 76,2 87,5 618 500 820 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 4.5.4 Kiểm tra uốn cốt thép: Chi tiết uốn cốt thép dược thể vẽ 4.5.5 Kiểm tra neo cốt thép - Cốt thép phía sau uốn, số kéo vào neo gối tựa ph ải đ ảm b ảo diện tích lớn 1/3 diện tích cốt thép nhịp + Nhịp biên: Cốt thép bố trí ≥ 31,94 = 10, 65 2ϕ 28 + 4ϕ 25 có A s = 31,94 cm2 neo vào gối tựa có As = 22,13cm2 cm2 + Nhịp giữa: Cốt thép 2ϕ 28 + 2ϕ 25 neo vào gối tựa có As = 22,13cm2 ≥ 22,13 = 7,38 4ϕ 25 cm2 4ϕ 25 - Ở gối B, phía nhịp biên kéo vào , nhịp kéo vào đoạn neo đươc đặt nối chồng lên lấy tối thiểu 20d (do neo d ưới c ột) Do đo ạn neo 20.28 = 560 mm - Ở nhịp biên, đoạn dầm kê lên cột 340 mm, đoạn c ốt thep neo vào g ối biên 34030=310 mm thoả mãn điều kiện neo cốt thep tối thiểu SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN 10ϕ = 10.28 = 280mm MSSV: X116665 29 ... lực cắt cho trường hợp tải: Quan hệ mômen lực cắt: đạo hàm mômen lực cắt Vậy ta có = Q = tg Xét hai tiết diện a b cách đoạn x, chênh lệch Mômen hai tiết di ện = - Do đó, lực cắt hai tiết diện... thiên an toàn : > Tiết diện Nhịp biên Gối B Nhịp a (mm) 50 78 37 (mm) 550 522 563 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HUẤN MSSV: X116665 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 4.2 Cốt ngang :... mm ; = 80 mm ; = 350 mm Giả thiết a= 45 (mm) = – a = 350 – 45 = 305 (mm) Diện tích tiết diện ngang tiết diện chữ T, không kể phần cách chịu nén: x = 200 x 305 = 61000() -Xác định vị trí trục
Ngày đăng: 22/01/2018, 15:38
Xem thêm:
