Đồ án thiết kế môn học Bê Tông Cốt Thép I - P2

Đồ án thiết kế môn học Bê Tông Cốt Thép I - GVHD Phạm Tiến Cường

Đố Án BêTông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến CườngCHƯƠNG ISỐ LIỆU TÍNH TOÁN1. Sơ đồ mặt bằng kết cấu.Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 1 Đố Án BêTông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến Cường2. Vật liệu:* Bê tông Cấp độ bền : B20 (M250)- bR = 11502/KN m- btR = 9002/KN m- 7bE 27.10=2/KN m* Thép- Thép CI+ s scR =R = 225 Mpa+ Rsw = 175 MPa+ sE= 21.104 Mpa+ Rζ = 0.645 (Tra bảng)+Rα= 0.473- Thép CII+ s scR =R = 280 Mpa+ + Rsw = 225 MPa+ sE= 21.104 Mpa+ Rζ = 0.623+Rα= 0.4293. Tải trọng.* Tĩnh tải:- Tải trọng bản thân bản.Lớp vật liệuBề dày(δ-mm)KL riêng(3KN / mγ −)HS vượt tảiGTTC(3KN / m)GTTT(3KN / m)Gạch 12 20 1.1 0.24 0.264Vữa lót 15 18 1.2 0.27 0.324Bản BTCT 100 25 1.1 2.5 2.75Vữa trát 10 18 1.2 0.18 0.216Tổng 3.19 3.554* Hoạt tảiP = 8 KN/m2Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 2 Đố Án BêTông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến CườngCHƯƠNG IILỰA CHỌN KÍCH THƯỚC VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ1. Chọn chiều dày bản.Xét tỉ số 21l 58302.2 2l 2650= = > nên xem bản làm việc theo một phươngChiều dày bản: b t1h lm=Trong đó:- m = (30:35)- lt = 2650 mm Chiều dài tính toán (Chiều dài nguyên thủy)hb = 2650/30 = 88.33 mmChọn hb = 100 mm Chọn các lớp vật liệu trong bản.- Lớp gạch lót dày 12 mm- Lớp Vữa lót trên dày 15 mm- Bản BTCT dày 100 mm- Lớp vữa trát dưới dày 10 mm2. Chọn kích thước dầm phụ.Chiều cao: dp t1h lm=Trong đó:- m = (12:20)- lt = 5830 mm Chiều dài tính toán (Chiều dài nguyên thủy)hb = (291 : 485) mmChọn hdp = 400 mmBề rộng : bdp = (0.25 – 0.5)hdpChọn bdp = 200 mm3. Chọn kích thước dầm chính.Chiều cao: dc t1h lm=Trong đó:- m = (12:20)- lt = 2*l1 2650*2 = 5300 mm Chiều dài tính toán (Chiều dài nguyên thủy)hb = (441 : 662) mmChọn hdc = 600 mmBề rộng : bdp = (0.25 – 0.5)hdpChọn bdc = 300 mmThực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 3 Đố Án BêTông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến CườngCHƯƠNG IIITÍNH TOÁN BẢN SÀN1. Xác định sơ đồ tính.Hình 3.1 Sơ đồ tính bản sàn.- Sơ đồ tính như dầm liên tục (Siêu tĩnh) Tính theo sơ đồ dẻo- Lấy dải bản rộng b = 1 m để tính toán.- Chiều dài nhịp giữa: l = lo = l1 – bdp = 2650-200 = 2450 mm- Chiều dài nhịp biên : lb = l1 – 1.5bdp = 2650.1.5*200 = 2350 mm2. Tải trọng tác dụng.- Hoạt tảiP = 8 KN/m2- Tĩnh tảiG = 3.554 KN/m2* Tải trọng toàn phầnQ =(g=p)b = (3.554 = 8 )1 = 11.554 KN/m23. Tính nội lực bản sàn.- Xét tỉ số bl k2450 23504% 10%l 2450−−= = < nên áp dụng công thức với sơ đồ lập sẵn theo [1]-2 2bql 11.544*2.35M 5.79KNm11 11= = =-2 2ql 11.544*2.45M 4.33KNm16 16= = =Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 4 Đố Án BêTông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến CườngHình 3.2 Biểu đồ momen bản sàn.4. Tính toán cốt thép.- Xem bản làm việc như cấu kiện chịu uốn tiết diện chử nhật hxb = 0.1x1 m.- Thép được dùng là thép CI+ Rζ = 0.645+Rα= 0.473Hình 3.3 Mặt cắt tính toán cốt thép bản sàn.Chọn ao = 20 mmho = 100-20 =80 mma) Tính cốt thép tại giữa nhịp biên (monen dương) và gối số (2) (momen âm).M = 5.79 KNm2 2b oM 5.790.078R .b.h 11500.1.0.08α = = =< R0.473α =m1 1 2 1 1 2*0.078ζ = − − α = − −=0.093 2b oS.R .b.h0.09*11500*0.08As 0.386*10 mR 225000−ζ= = =Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 5 Đố Án BêTông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến CườngKiểm tra hàm lượng cốt thép:bmin max RsRRµ < µ < µ = ζTrong đó:minµ = 0.05%3soA0.368*100.46%b.h 1*0.08−µ = = = bmaxSRRµ = ζ Vì Rα < αnên maxµ < µThép sử dụng là thép CI φ8 có fa =0.503 cm2Tính khoảng cách giữa các thanh thép:43sb.fa 1*0.503*10a 0.144mA 0.368*10−−= = =Chọn a = 0.1 mVậy trong 1m có 10φ8 có fa =5.03 cm2b) Tính cốt thép cho momen dương các nhịp gữa và các gối giữa.M = 4.33 KNm2 2b oM 4.330.0588R .b.h 11500.1.0.08α = = =< R0.473α =m1 1 2 1 1 2*0.0588ζ = − − α = − −=0.0613 2b oS.R .b.h0.061*11500*0.08As 0.249*10 mR 225000−ζ= = =Kiểm tra hàm lượng cốt thép:bmin max RsRRµ < µ < µ = ζTrong đó:minµ = 0.05%3soA0.249*100.31%b.h 1*0.08−µ = = = bmaxSRRµ = ζ Vì Rα < αnên maxµ < µThép sử dụng là thép CI φ8 có fa =0.503 cm2Tính khoảng cách giữa các thanh thép:43sb.fa 1*0.503*10a 0.202mA 0.249*10−−= = =Chọn a = 0.2 mVậy trong 1m có 8φ8 có fa =0.2515 cm2Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 6 Đố Án BêTông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến Cườngc) Chọn thép cấu tạo và tính toán bố trí thép trong bản sàn.Lựa chọn cách bố trí theo sơ đồ sau:Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thép trong bảnXét p 80.257 3g 3.554= = <Chọn: v = 0.25* Tính toán,chọn chiều dài các thanh thép.- Tính chiều dài các thanh thép:Thanh số (1):= l2 – abv = 2650-20 = 2630 mmChiều dài các đoạn móc neo lấy bằng 8d chọn bằng 70 mmTính toán và chọn thép cấu tạo được bố trí như sau:Hình 3.5 Bố trí thép trong bản.• Chọn cốt thép phân bố φ6 a 250• Chọn thép bố trí cho momen âm xuất hiện tại đầu tường và trên dầm chínhThực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 7 Đố Án BêTông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến Cườngd) Kiểm tra khả năng chịu lực cắt.Tính toán lực cắt theo: (2.8[1])Qb = 0.6.q.lt = 0.6*11.554*2.35 = 16.277 KNQ = 0.6.q.lt =0.5*11.544*2.45 = 14.111 KNKhả năng chịu lực cắt phẳng: Q <= QboQbo = 0 .5.0 hbRbtbtφ2/115005.1mKNRbtbt==φQbo = 0.5*1.5*11500*1*0.08 = 690 KN > max(Q,Qb) = 16.277 KNDo không có lực tập trung nên không kiểm tra khả năng chịu lực cắt thủng.Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 8 Đố Án BêTông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến CườngCHƯƠNG IVTÍNH TOÁN DẦM PHỤ1. Sơ đồ tính toán.Hình 4.1 Sơ đồ tính toán dầm phụ.- Sơ đồ tính như dầm liên tục (Siêu tĩnh) Tính theo sơ đồ dẻo- Chiều dài nhịp giữa: l = lo = l1 – bdp = 5830 - 300 = 5530 mm- Chiều dài nhịp biên : lb = l1 – 1.5bdp = 5830 - 1.5*300 = 5380 mm- Độ chênh lệch giữa 2 nhịp: %10%9.0553053805530<=−2. Tải trọng tác dụng.Cắt bản có bề rộng bằng l1 = 2650 để tính toán. Sao cho trục của mặt cắt trùng với trục của dầm trục.a) Hoạt tải.m/KN44.252.1*2650*8n.l.pP1d===b) Tĩnh tải.(gd)- Tỉnh tải do bản thân bản sàn: 2bsm/KN554.3g =- Xét trên bản được cắt để tính toán. m/KN39.965.2*544.3g1==- Tỉnh tải do bản thân dầm phụ. ( )( )m/KN65.11.1*25*1.04.0*2.0n.hh bgbsdpdp0=−=γ−=m/KN0416.113916.965.1ggg10d=+=+=* Tải trọng tính toán.m/KN4816.360416.1144.25gpqdddp=+=+=Chọn )m/KN(5.36qdp=để tính toán.3. Tính nội lực, biểu đồ bao monen.Do lực tác dụng và kết cấu đối xứng nên ta tính cho ½ dầm.Tính toán theo sơ đồ dẻo nên dùng công thức và sơ đồ lập sẳn.2dpl.q.M β=β: tra bảng phụ lục [1]Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 9 Đố Án BêTông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến CườngHình 4.2 Sơ đồ tính toán biểu đồ bao cho ½ dầm phụa) Tính toán với nhánh Mmax của biểu đồ bao.Ta có : qd = 36.5 KN/m: l = 5.53 m: lb = 5.38 mTính toán ta được bảng kết quả sau:ĐiểmβMMax (KN.mNhịp biên Nhịp giữa122*346,97,87*0.0650.0900.0910.0750.0200.0180.0580.06268.6705995.0823596.1388279.235321.1294120.0916564.7397769.20458Bảng 4.1 Bảng tính kết quả Mmaxb Tính toán với nhánh Mmincủa biểu đồ bao.Ta có: 2.21144.25gp==Tra bảng, nội suy , tính toán được bảng kết quả sau:ĐiểmβMMinKN.m)567-0.0715-0.033-0.01-79.8085-36.8347-11.162Bảng 4.2 Kết quả tính toán Mmin.Tính toán các giá trị khác:Hệ số k tra được k = 0.260.15 lb = 0.15*5380 = 870 mm1/5 lb = 5380/5 = 1076 mmThực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 10 [...]... 0.0375 238.5 39.75 0.833 -0 .0416 0.0208 0.0265 0 -3 7.6035 1 -0 .15 0.025 0.175 -3 9.75 -1 98.75 1.15 -0 .075 0.0063 0.0813 -2 4.804 -9 4.446 1.2 -0 .05 0.025 0.075 0 -7 9.5 1.5 0.1 0.175 0.075 178.875 -1 9.875 Bảng 5.1 Bảng giá trị biểu đồ bao momen dầm chính. - Đoạn I ~ A-1 - Đoạn II ~ 1 – B - Đoạn III ~ B – 2 Đoạn β g β p1 β p2 Q Max Q Min I 0.35 0.425 0.0755 90 14.925 II -0 .65 0.025 0.675 -4 5 -1 50 III 0.5 0.625 0.125...Đớ Án BêTơng Cớt Thép GVHD: Phạm Tiến Cường CHƯƠNG IV TÍNH TỐN DẦM PHỤ 1. Sơ đồ tính tốn. Hình 4.1 Sơ đồ tính tốn dầm phụ. - Sơ đờ tính như dầm liên tục (Siêu tĩnh) Tính theo sơ đồ dẻo - Chiều da i nhịp giữa: l = lo = l 1 – b dp = 5830 - 300 = 5530 mm - Chiều da i nhịp biên : l b = l 1 – 1.5b dp = 5830 - 1.5*300 = 5380 mm - Độ chênh lệch giữa 2 nhịp: %10%9.0 5530 53805530 <= − 2.... thủy: = (30 0-4 *18)/3 = 76 ok Hình 5.6 Bố trí thép t i mặt cắt giữa dầm biên của dầm chính T i dầm giữa. - As = 12.723 cm 2 -1 5 Chọn a bv = 30 mm -1 6 Khoảng cách lớp thép v = 30 mm -1 7 a = 20+9 + )8930( 655.11 021.4 ++ =45.2 < a 0 = 50 Khoảng thơng thủy: = (30 0-3 *18)/3 = 82 ok Hình 5.7 Bố trí thép t i mặt cắt giữa dầm giữa của dầm chính. 6. Tính tốn vẽ biểu đồ bao vật liệu và cắt, uốn thép. a) Tính... +1000 = 3298 mm - Đoạn giữa: = 5300 – 20 – 2x500 – 1377 – (753+500) = 1650 mm - Thanh số (4): 2 φ 16 Chiều d i: 3x5300 – 2x20 = 15860 mm - Thanh số (5): 2 φ 20 Bằng chiều d i nhịp cọng bề rộng dầm.  Chiều d i: 5300 + 300 = 5600 mm - Thanh số (6): 1 φ 16 Chiều d i: w2ZZ i P i T ++ = 186 + 186 +1000 = 1372 mm - Thanh số (7) : 2 φ 16 - 2 đoạn uốn nghiên bằng 45 0 , d i 2530 =750 mm - Đoạn giữa: = 2Z =... Phạm Tiến Cường CHƯƠNG I SỚ LIỆU TÍNH TOÁN 1. Sơ đồ mặt bằng kết cấu. Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 1 Đố Án B Tông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến Cường Hình 3.2 Biểu đồ momen bản sàn. 4. Tính toán cốt thép. - Xem bản làm việc như cấu kiện chịu uốn tiết diện chử nhật hxb = 0.1x1 m. - Thép được dùng là thép CI + R ζ = 0.645 + R α = 0.473 Hình... tốn v i nhánh M min của biểu đồ bao. Ta có: 2.2 11 44.25 g p == Tra bảng, n i suy , tính tốn được bảng kết quả sau: i m β M Min KN.m) 5 6 7 -0 .0715 -0 .033 -0 .01 -7 9.8085 -3 6.8347 -1 1.162 Bảng 4.2 Kết quả tính tốn M min . Tính tốn các giá trị khác: Hệ số k tra được k = 0.26 0.15 l b = 0.15*5380 = 870 mm 1/5 l b = 5380/5 = 1076 mm Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 10 Đớ Án BêTơng Cớt... +10.931 = 75 KN - Sơ đồ t i trọng. Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 18 Đố Án B Tông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến Cường 2. Vật liệu: * Bê tông Cấp độ bê n : B20 (M250) - b R = 1150 2 /KN m - bt R = 900 2 /KN m - 7 b E 27.10= 2 /KN m * Thép - Thép CI + s sc R =R = 225 Mpa + R sw = 175 MPa + s E = 21.10 4 Mpa + R ζ = 0.645 (Tra bảng) + R α = 0.473 - Thép CII + s sc R... liệu. Hình bao vật liệu là biểu đồ thể hiện khả năng chịu lực của vật liệu. Cơng thức tính khã năng chịu lực: 0sstd h.A.RM γ= Trong đó: 2 1 α −=γ 0b ss h.b.R A.R =α Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 23 Đố Án B Tông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến Cường - 2 đoạn uốn nghiên bằng 45 0 , d i 2500 =707 mm - Đoạn bên tr i: = 20500753 2 5300 20500Zl 2 1 T −−−=−−− =1377 mm - Đoạn bên ph i: ... 1880 370 78.03158 Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 15 Đố Án B Tông Cốt Thép GVHD: Phạm Tiến Cường P = 150 KN G = 75 KN Hình 5.2 Sơ đồ t i trọng dầm chính. 3. Tính n i lực dầm chính. - Tính dầm theo sơ đồ đàn h i, t i trọng tập trung. - Dựa vào Phụ lục 12B lập bảng số liệu v i sơ đồ Hình 5.3 Bảng tra hệ số và kết quả tính toán. x/l α g α p1 α p2 M Max M Min 0 0 0 0 0 0 0.5 0.175... = -0 .6q d .l b = 0.6*36.5*5.380 = -1 17.8 KN Q 2P = 0.5q d .l b = 0.5*36.5*5.530 = 100.9 KN Hình 4.4 Biểu đồ bao lực cắt dầm phụ. 5. Tính cốt thép dọc. Dùng thép CII. a) Tính cho momen âm t i g i. M = 79.8 KN.m Mặt cắt dầm bxh = 200x400 mm (Vì Bê tơng chịu nén tốt, chịu kéo kém) Giả thiết a 0 = 50 mm Thực hiện: SV.Vương Ngọc Ánh – CD04074 Trang 11 Đớ Án BêTơng Cớt Thép GVHD: Phạm Tiến . biểu đồ bao momen dầm chính .- Đoạn I ~ A- 1- Đoạn II ~ 1 – B- Đoạn III ~ B – 2Đoạnβgβp1βp2QMaxQMinI 0.35 0.425 0.0755 90 14.925II -0 .65 0.025 0.675 -4 5 -1 50III. TOÁN DẦM PHỤ1. Sơ đồ tính toán.Hình 4.1 Sơ đồ tính toán dầm phụ .- Sơ đồ tính như dầm liên tục (Siêu tĩnh) Tính theo sơ đồ dẻo- Chiều da i nhịp