tính toán cốt thép cho sàn sườn toàn khối bản dầm

Sơ đồ xác định nhịp tính toán của bản... Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ Nhịp của dầm phụ lấy theo mép gối tựa - Đối với nhịp biên:... Bảng xác định tung độ biểu đồ bao momen d

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM

- Thuyết minh (1 quyển A4).

d≤10 (MPa)

Cốt đai d≤10 (MPa)

Cốt dọc d≥10 (MPa)

Các lớp cấu tạo sàn như sau:

nên bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc một phương theo cạnh ngắn.

1.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện

1.2.1 Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn

h s=D

M∗L1 >h min

Trong đó:

- hs chiều dày bản sàn

- m – hệ số phụ thuộc vào loại bản

- Bản loại dầm làm việc một phương nên có m = (30 ¿ 35) chọn m =33

- D – hệ số phụ thuộc vào tải trọng D = ( 0.8 ¿ 1.4 ) chọn D = 1,1

- hmin = 60 mm chiều dày tối thiểu của bản sàn trong nhà dân dụng

- Phương cạnh dài L2, chỉ đặt cốt thép phân bố.

- Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo,nhịp tính toán lấy theo mép gốitựa:

+ Đối với nhịp biên

L 0 b=L1−b dp=2400−250=2150( mm)

+ Đối với nhịp giữa

L0g = L1 - bdp = 2400 – 250 = 2150(mm)

Sơ đồ xác định nhịp tính toán của bản

μ min=0,05 %≤ μt=0,378 % ≤ μmax=1,4 %(thỏa)

1.6.3 Nhịp giữa, gối giữa

a(mm)

Asc

(mm2/m)Nhịp

- Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:

2 Dầm phụ

2.1 Sơ đồ tính

Dầm phụ tính toán theo sơ đồ khớp dẻo Sơ đồ tính là dầm liên tục 5 nhịp

có gối tực là cột và dầm chính

Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ

Nhịp của dầm phụ lấy theo mép gối tựa

- Đối với nhịp biên:

- Momen dương bằng 0 cách mép gối tựa một đoạn:

+ Đối với nhịp biên:

Bảng xác định tung độ biểu đồ bao momen dầm phụ:

2.3.3.1.1 Tại tiết diện ở nhịp

- Tương ứng với giá trị momen dương nên bản cánh chịu nén, tiến diệntính toán là tiết diện chữ T

2.3.3.1.2 Tại tiết diện ở gối

- Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theotiết diện chữ nhật (bdp x hdp) = 250 x 300 (mm)

Tiết diện ở nhịp Tiết diện ở gối

- Tính toán cốt thép trong dầm phụ như sau:

- Do tính theo sơ đồ khớp dẻo nên điều kiện hạn chế của bài toán là:

α m= M

γ b × R b ×b × h02≤ α R=0,439

Theo phương pháp tính trên ta có kết quả như sau:

2.3.4.1 Khả năng chịu lực cắt của bê tông

Q b=φ b 3 × γ b × R bt × b ×h0=0,6 ×1 ×0,75 ×103×0,25 × 0,25=28,125 (kN )

Vì Q = 66,235 (kN) > Qb = 28,125 (kN) nên bê tông không đủ khả năngchịu lực cắt, cần phải tính cốt đai để chịu lực cắt

Chọn cốt đai Ø6 có asw = 28,26 (mm2), số nhánh cốt đai n = 2

2.3.4.2 Tính khoảng cách giữa các cốt đai ở vùng gần gối (L/4)

- Kết luận: Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.

2.3.4.3 Đoạn dầm giữa nhịp (đoạn L/2)

S ct ≤{3 h4 =

3 ×300

500(mm)

- Vậy chọn S = 200 (mm) bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm

2.3.5 Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm

2.3.5.1 Khả năng chịu lực tại tiết diện ở nhịp biên

3 Dầm chính.

 Dầm chính tính theo sơ đồ đàn hồi

 Sơ đồ tính là dầm liên tục bốn nhịp tựa lên cột

 Cdc- đoạn dầm chính kê lên cột, Cdc = 300

 Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục đến trục, cụ thể như sau:

3.2.2.Biểu đồ bao moment

 Tiến hành giải nội lực cho dầm bằng phần mềm tính toán SAP2000 v10.0.1

 Để lường trước được những trường hợp tải trọng nguy hiểm có thể xảy ra

ta lần lượt giải riêng từng trường hợp tải trọng rồi tiến hành tổ hợp tải trọng

 Tổ hợp tải trọng: lấy tĩnh tải cộng lần lượt các hoạt tải ta được các tổ hợp thành phần:

Bảng kết quả giải sap 2000:

Table: Element Forces - Frames, Part 1 of 2

Frame Station OutputCase CaseType StepTyp

e

1 0,00000 BAO Combination Max 0,000 -37,190 0,000 0,0000

1 2,40000 BAO Combination Max 0,000 -37,190 0,000 0,0000

1 2,40000 BAO Combination Max 0,000 36,109 0,000 0,0000

1 3,60000 BAO Combination Max 0,000 36,109 0,000 0,0000

1 4,80000 BAO Combination Max 0,000 36,109 0,000 0,0000

1 4,80000 BAO Combination Max 0,000 161,610 0,000 0,0000

1 7,20000 BAO Combination Max 0,000 161,610 0,000 0,0000

1 0,00000 BAO Combination Min 0,000 -100,550 0,000 0,0000

1 2,40000 BAO Combination Min 0,000 -100,550 0,000 0,0000

1 2,40000 BAO Combination Min 0,000 22,218 0,000 0,0000

1 3,60000 BAO Combination Min 0,000 22,218 0,000 0,0000

1 4,80000 BAO Combination Min 0,000 22,218 0,000 0,0000

1 4,80000 BAO Combination Min 0,000 84,359 0,000 0,0000

1 7,20000 BAO Combination Min 0,000 84,359 0,000 0,0000

2 0,00000 BAO Combination Max 0,000 -62,141 0,000 0,0000

2 2,40000 BAO Combination Max 0,000 -62,141 0,000 0,0000

2 2,40000 BAO Combination Max 0,000 13,891 0,000 0,0000

2 3,60000 BAO Combination Max 0,000 13,891 0,000 0,0000

2 4,80000 BAO Combination Max 0,000 13,891 0,000 0,0000

2 4,80000 BAO Combination Max 0,000 139,392 0,000 0,0000

2 7,20000 BAO Combination Max 0,000 139,392 0,000 0,0000

2 0,00000 BAO Combination Min 0,000 -139,392 0,000 0,0000

2 2,40000 BAO Combination Min 0,000 -139,392 0,000 0,0000

2 2,40000 BAO Combination Min 0,000 -13,891 0,000 0,0000

2 3,60000 BAO Combination Min 0,000 -13,891 0,000 0,0000

2 4,80000 BAO Combination Min 0,000 -13,891 0,000 0,0000

2 4,80000 BAO Combination Min 0,000 62,141 0,000 0,0000

2 7,20000 BAO Combination Min 0,000 62,141 0,000 0,0000

3 0,00000 BAO Combination Max 0,000 -84,359 0,000 0,0000

3 2,40000 BAO Combination Max 0,000 -84,359 0,000 0,0000

3 2,40000 BAO Combination Max 0,000 -22,218 0,000 0,0000

3 3,60000 BAO Combination Max 0,000 -22,218 0,000 0,0000

3 4,80000 BAO Combination Max 0,000 -22,218 0,000 0,0000

3 4,80000 BAO Combination Max 0,000 100,550 0,000 0,0000

3 7,20000 BAO Combination Max 0,000 100,550 0,000 0,0000

3 0,00000 BAO Combination Min 0,000 -161,610 0,000 0,0000

3 2,40000 BAO Combination Min 0,000 -161,610 0,000 0,0000

3 2,40000 BAO Combination Min 0,000 -36,109 0,000 0,0000

3 3,60000 BAO Combination Min 0,000 -36,109 0,000 0,0000

3 4,80000 BAO Combination Min 0,000 -36,109 0,000 0,0000

3 4,80000 BAO Combination Min 0,000 37,190 0,000 0,0000

3 7,20000 BAO Combination Min 0,000 37,190 0,000 0,0000

Table: Element Forces - Frames, Part 2 of 2

3.3.3 Tính cốt thép

- Bê tông có cấp độ bền B15: Rb = 8,5MPa; Rbt = 0,75 MPA

- Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CII: Rs = 280 MPA

- Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại CI: Rsw = 175 MPA

3.3.3.1 Cốt dọc

3.3.3.1.1 Tại tiết diện ở nhịp

- Tương ứng với giá trị momen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tínhtoán là tiết diện chữ T

- Xác định độ vươn ra của cánh Sf:

S f ≤{ 16×(3 × L1)= 1

6× (3 × 2400)=1200(mm)1

3.3.3.1.2 Tại tiết diện ở gối

- Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiếtdiện chữ nhật (bdc x hdc) = 250 x 700 (mm)

Tiết diện ở nhịp Tiết diện ở gối

- Tính toán cốt thép trong dầm chính như sau:

- Do tính theo sơ đồ khớp dẻo nên điều kiện hạn chế của bài toán là:

1777,714

- Kết luận: Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.

3.3.3.2.3 Đoạn dầm giữa nhịp (đoạn L/2)

3.3.4 Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm

3.3.4.1 Khả năng chịu lực tại tiết diện ở nhịp biên

α m=ξ ×(1−0,5× ξ )=0,036 × (1−0,5 ×0,057 )=0,055

[M]=α m × γ b × R b × b ×h02

10 6

3 Dầm chính

- Dầm chính được tính theo sơ đồ đan hồi, sơ đồ tính là một dầm liên tục

3 nhịp tựa lên cột

Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm chính

- Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục đến trục cụ thể như sau:

- Sơ đồ tính dầm chính đối xứng, các trường hợp đặt tải như sau:

Các trường hợp đặt tải của dầm 3 nhịp

3.2.1.2 Xác định biểu đồ momen cho từng trường hợp cụ thể

- Tung độ của biểu đồ momen tại tiết diện bất kỳ của từng trường hợp đặttải được xác định theo công thức:

M G=α ×G × L=α ×60,491 ×7,2

M P=α × P × L=α × 63,36 ×7,2

Bảng tính tung độ biểu đồ momen cho từng trường hợp tải (kNm)

- Sơ đồ d, e, bảng tra không cho các trị số α tại một số tiết diện, phải tính

nội suy theo phương pháp cơ học kết cấu

Biểu đồ momen cho từng trường hợp tải

3.2.1.3 Xác định biểu đồ bao momen

Bảng xác định tung độ biểu đồ momen thành phần và biểu đồ bao momen (kNm)

Biểu đồ bao momen

3.2.1.4 Xác định momen mép gối

3.2.2.1 Xác định biểu đồ bao lực cắt cho từng trường hợp tải

Xác định tung độ biểu đồ bao lực cắt (kN)

Biểu đồ lực cắt của từng trường hợp tải

Biểu đồ lực cắt thành phần và biểu đồ bao lực cắt

3.3.3 Tính cốt thép

- Bê tông có cấp độ bền B15: Rb = 8,5MPa; Rbt = 0,75 MPA

- Cốt thép dọc của dầm chính sử dụng loại CII: Rs = 280 MPA

- Cốt thép đai của dầm chính sử dụng loại CI: Rsw = 175 MPA

3.3.3.1 Cốt dọc

3.3.3.1.1 Tại tiết diện ở nhịp

- Tương ứng với giá trị momen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tínhtoán là tiết diện chữ T

- Xác định độ vươn ra của cánh Sf:

S f ≤{ 16×(3 × L1)= 1

6× (3 × 2400)=1200(mm)1

2×(L2 −b dc)= 1

2×(5500−250)=2650(mm)

- Chọn Sf = 480 (mm)

3.3.3.1.2 Tại tiết diện ở gối

- Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiếtdiện chữ nhật (bdc x hdc) = 250 x 600 (mm)

Tiết diện ở nhịp Tiết diện ở gối

- Tính toán cốt thép trong dầm chính như sau:

- Do tính theo sơ đồ khớp dẻo nên điều kiện hạn chế của bài toán là:

Theo phương pháp tính trên ta có kết quả như sau:

Nhịp biên

1210x60

0

241,008 0,057 0,059 1387,006 + 1Ø184Ø20 1511 0.179Gối 2

1612,571

Vì Q = 159,828 (kN) > Qb = 72 (kN) nên bê tông không đủ khả năng chịulực cắt, cần phải tính cốt đai để chịu lực cắt.

0,3 × φ w 1 × φ b 1 ×γ b × R b ×b × h0=0,3× 1,069× 0,915 ×1 ×8,5 ×103×0,25 × 0,64=399,1(kN )

⇒Q=161,922(kN )<0,3 ×φ w 1 × φ b 1 × γ b × R b ×b × h0=399,1(kN)

- Kết luận: Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

3.3.3.2.3 Đoạn dầm giữa nhịp (đoạn L/2)

3.3.4 Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm

3.3.4.1 Khả năng chịu lực tại tiết diện ở nhịp biên

Bố trí thép dầm chính