thuyet minh đồ án bê tông cốt thép 1

có kèm bản vẽ sàn 1 phương, tính thép sàn 1 phương...............................................................................................................................................................................................................................................................

Lời cám ơn

Trước tiên em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo

trong trường Đại học Giao thông vận tải nói chung và các thầy cô giáo trong khoa

Kỹ thuật xây dựng, bộ môn bê tông cốt thép nói riêng đã tận tình giảng dạy,

truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Trung Hiếu, thầy đã tận tình giúp

đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án Trong thời gianlàm việc với thầy, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn họctập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu nghiêm túc, hiệu quả, đây là những

điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công

tác sau này

Sau cùng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã động viên, trao dồikiến thức, đóng góp ý kiến và giúp đỡ trong quá trình học tâp, nghiên cứu và hoàn

thành đồ án

Danh sách bảng biểu

Bảng 1.1 Các dữ liệu đề bài cho và chọn các dữ liệu khác……….7

Bảng 2.1 Các tĩnh tải tác dụng lên bản sàn……….11

Bảng 2.2 Cốt thép bản sàn……….15

Bảng 3.1 Các vị trí đặt biệt của biểu đồ bao momen dầm phụ……… 19

Bảng 3.2 Giá trị momen mới của dầm phụ (lần 2)………21

Bảng 3.3 Lực cắt mới của dầm phụ (lần 2) ……… 21

Bảng 3.4 Giá trị momen mới của dầm phụ (lần 3) 22

Bảng 3.5 Lực cắt mới của dầm phụ (lần 3) ……….22

Bảng 3.6 Cốt thép chịu lực dầm phụ……… 27

Bảng 3.7 Khả năng chịu lực của cốt thép dầm phụ………

27 Bảng 3.8 Khả năng chịu lực tại vị trí cắt uốn của dầm phụ………

25 Bảng 4.1 Tải trọng của dầm chính……….30

Bảng 4.2 Tính toán và chọn cốt thép dầm chính………

33 Bảng 4.3 Khả năng chịu lực của cốt thép………

37 Bảng 4.4 Khả năng chịu lực tại vị trí cắt thép……… 38

Danh sách hình vẽ

Hình 1.1 Mặt bằng sàn (mm)……….….7

Hình 2.1 Mặt cắt sàn 1-1………

10 Hình 2.2 Các lớp cấu tạo sàn……… 10

Hình 2.3 Sơ đồ tính bản sàn………

12 Hình 2.4 Biểu đồ momen bản sàn……… 12

Hình 2.5 Biểu đồ mặt cắt bản sàn……… 12

Hình 2.6 Bố trí thép bản sàn……… 16

Hình 3.1 Mặt cắt dầm phụ……….17

Hình 3.2 Sơ đồ tính dầm phụ……….17

Hình 3.3 Biểu đồ bao momen dầm phụ……….19

Hình 3.4 Biểu đồ bao lực cắt dầm phụ……… 20

Hình 3.5 Biểu đồ bao momen và bao vật liệu dầm phụ……….26

Hình 3.6 Cốt thép chịu lực dầm phụ……… 27

Hình 3.7 Mặt cắt dọc dầm phụ………

28 Hình 4.1 Mặt cắt dầm chính……… 29

Hình 4.2 Trọng lượng bản thân dầm chính……… 31

Hình 4.3 Tĩnh tải từ dầm phụ tác dụng vào dầmchính……… 31

Hình 4.4 Các trường hợp hoạt tãi tác dụng lên dầm chính………

Hình 4.8 Sơ đồ tính toán giật đứt cấu kiện bê tông cốtthép……… 36

Hình 4.9 Biểu đồ bao momen bao vật liệu dầmchính……… 40

Hình 4.10 Cốt thép dầm chính……… 42Hình 4.11 Mặt cắt ngang dầm chính………

….42

MỤC LỤC

Lời cảm ơn:……… 1Tóm tắt:………2

Danh sách bảng biểu………3Danh sách hình vẽ………4

1.1.2 Thống kê số liệu đầu vào:……… 7

……… 17

3.1 TÍNH TOÁN DẦM PHỤ:………17

3.1.1 Sơ đồ tính:………17

3.1.2 Xác định tải trọng:………17

3.2.1 Khả năng chịu lực của cốt thép chịu lực:

4.2.1 Cốt thép chịu lực:

……….33

4.2.2 Cốt thép đai:

……….34

4.2.3 Cốt treo:………… 35 4.2.4 Xác định biểu đồ bao vật liệu của dầm chính:

1.1.2 Thống kê số liệu đầu vào:

Bảng 1.1 Các dữ liệu đề bài cho và chọn các dữ liệu khác

1.2.1 Thuyết minh tính toán:

 Thiết kế sàn và dầm phụ theo sơ đồ dẻo, dầm chính trục C theo sơ đồ đàn hồi

1.2.2 Bản vẽ

 Mặt bằng sàn, cốt thép sàn, mặt cắt sàn

 Mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, biểu đồ bao momen, biểu đồ bao vật liệu dầm phụ

chính

 Bảng thống kê cốt thép cho toàn bộ bản vẽ Khối lượng bê tông

Chọn bdc = 300 (mm)

2.1.3 Sơ đồ tính và nhịp tính toán của bản:

Cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải có bề rộng 1m, xem bản như một dầm liên tục gối tựa là các dầm phụ

Tính toán bản theo sơ đồ có xét đến biến dạng dẻo

Nhịp tính toán của bản được xác định như sau:

Nhịp tính toán của các nhịp giữa

Hoạt tải tính toán pstt = ptc  n = 7.58  1.2 = 9.096 (kN/m2)

 Tổng tải tính toán tác dụng lên 1m bản sàn:

2.1.6 Xác định khả năng chịu cắt của bê tông:

Chọn a=15 mm (Khoảng cách từ mép bê tông tới tâm cốt thép chịu lực)

Chiều cao làm việc của bản : h0=h s−a= 90 – 15 = 75 (mm)

Khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông:

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15 có Rb =8.5 (MPa)

Hệ số điều kiện làm việc  =1b

Cốt thép bản sàn sử dụng loại CI có Rs = 225 (MPa)

Tính cốt thép theo bài toán cấu kiện chịu uốn hình chữ nhật

Chọn a = 15mm => Chiều cao có ích của tiết diện : h0 = h-a = 90 – 15 = 75 (mm)

αm =

M

R b b h02

Tra bảng ta được  hoặc tính bằng công thức   1 1 2 m

Kiểm tra điều kiện : αm ≤ αR ,  R

Diện tích cốt thép :

0

b s

s

R bh A

min 0.05

A s

(cm 2 )

Nhịp biên

và gối 2 7.9 75 0.165 0.181 5.13 10 150 5.23 0.69Nhịp giữa

A s ,ct ≥{50 % A s goi giua=0.5 ×393=196.5(mm)∅6 a 200

=> Chọn ∅6a100 (As,ct = 2.83 cm2)

2.2.3 Cốt thép phân bố:

Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:

=> AS,pb > 20% Asmax = 0.2  5.13 = 1.03 (cm2)

=> Chọn ∅6a250 (As,pb = 1.13 cm2)

2.2.4 Đoạn neo cốt thép trong dầm:

Đoạn neo cốt thép trong dầm được tính theo công thức:

Tại gối biên: bố trí thép mũ là thép cấu tạo d6a100 và thép phân bố d6a250

Tại nhịp biên: bố trí thép chịu lực d10a150 và thép phân bố d6a250

Tại gối thứ 2 bố trí thép mũ là thép chịu lực d10a150 và thép phân bố lớp trên d6a250Tại các gối còn lại: bố trí thép mũ là thép chịu lực d10a200 và thép phân bố d6a250Tại các nhịp còn lại: bố trí thép chịu lực d10a200 và thép phân bố d6a250

Trong đó:

Sơ đồ tính là dầm ba nhịp có các gối tựa là dầm chính.

Nhịp tính toán của dầm lấy theo mép gối tựa

-Đối với nhịp biên: lt0 = l2 – 3×

Chọn chiều dài tính toán: ltt = 5340 (mm)

5190 5640

5340 5640

300 300

3

5190 5640

3.1.3 Biểu đồ bao momen:

Tung độ các tiết diện biểu đồ bao momen được tính theo công thức:

• Tung độ tại các điểm có momen dương: Mmax q ldp t2



• Tung độ tại các điểm có momen âm: Mmin q ldp t2

Trong đó:

β- hệ số tra bảng, tỷ số P g dp = 25.377812.5023 =2.0

( ,  tra bảng Phụ lục 8, trang 165, Kết cấu BTCT, Nguyễn Đình Cống)

dp

q

- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ, q dp=37.8801 (kN/m)

L t- chiều dài nhịp tính toán, L t=5190 mm (nhịp biên)

Bảng 3.1- Các vị trí đặt biệt của biểu đồ bao momen dầm phụ

• Khoảng cách từ điểm momen âm triệt tiêu đến gối thứ 2:

x1=¿klt =0.25×5190=1297 (mm)

• Khoảng cách từ điểm momen dương triệt tiêu đến gối thứ 2:

- Đối với nhịp biên: x2=0.15× L0=0.15×5190= 779 (mm)

- Đối với nhịp giữa: x3=0.15× L0=0.15×5340= 801 (mm)

• Momen lớn nhất ở nhịp biên cách gối thứ nhất 1 đoạn:

Hình 3.4 Biểu đồ bao lực cắt dầm phụ (kN) 3.1.5 Tính toán cốt thép.

3.1.5.1 Tính toán thép chịu lực:

Chọn a = 5cm => h0 = h – a = 400 - 50 = 350mm

αm= b 02

Mγ.R b.h

ξ = 1 - 1-2.αm < ξD= 0.37

o As =

ξ.γ.Rb.b.h0 Rs

3.1.5.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

μmin= 0,05%  μ%=

As b.h0.100%  max= ξD

b s

R

Sau khi chọn a = 5cm thì với momen M = 92.8 kN.m giải ra ξ = 0.67 không thõa mãnđược điều kiện ξ = 1 - 1-2.αm < ξD= 0.37 vì vậy ta phải tăng tiết diện dầm hoặc tăngcấp độ bền bê tông

Ta chọn tăng bề cao dầm từ 400 lên 450 rồi vẫn chọn a = 5cm và tiếp tục tính toán lạitheo các bước trên Vậy tiết diện dầm phụ bxh = 200x450 mm

Tiếp tục chọn lại chiều cao dầm phụ là 500mm

Chiều rộng dầm phụ 200mm, a =5 cm, tiết diện dầm phụ 200×500

Tính toán theo các bước trên

Khi chọn lại hdp=500 mm ta tính lại sức chịu tải và monmen như sau:

Bảng 3.6 Cốt thép chịu lực dầm phụ

Tiết diện

M(kN.m)

Tính cốt đai cho tiết diện biên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 119.7( kN)

-Kiểm tra điều kiện tính

Khả năng chịu cắt của bê tông

s=s min(s tt , s tt , s max)= min(150,170,380.64) = 150 (mm)

Chọn bước đai d6a150mm bố trí trên đoạn l / 4b ở đầu dầm.

Vùng nhịp:

h = 500mm > 300mm => s2 min(3h / 4;500) (375;500)

=> Chọn bước đai ∅ 6 a 300 bố trí trên đoạn giữa dầm

- Kiểm tra ứng suât nén chính:

Xét Q Q b1 Thõa điều kiện

Như vậy thép đai bố trí đủ khả năng chịu cắt.Vậy trên dầm không cần bố trí thêm cốtxiên

3.2 BỐ TRÍ CỐT THÉP.

3.2.1 Khả năng chịu lực của cốt thép chịu lực:

Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thépc=25mm, khoảng cách giữa hai thanhthép theo phương chiều cao dầm t 25mm

Xác định

s1 1 s2 2 tt

Kết quả khả năng chịu lực được lập thành bảng sau:

Bảng 3.7 Khả năng chịu lực của cốt thép dầm phụ

As(cm2)

Bảng 3.8 Khả năng chịu lực tại vị trí cắt của dầm phụ

3.2.2Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm phụ

Đoạn neo cốt thép trong dầm được tính theo công thức:

Trong đó các hệ số :  l ,an an,an,an, tra trong TCVN 5574:2012b

 Đoạn neo cốt thép chịu kéo trong vùng bê tông chịu kéo

3.2.3Bố trí cốt thép.

Từ những dữ liệu trên, thép dầm phụ được bố trí và thể hiện qua ảnh sau:

2 1

300 300

2d16

3 4

1 - 1

7 d6a150

1

2d16+1d16 2d16+1d12

3

4

7 d6a150

2d16

2d16+1d12 4

7 d6a150

2d16 2d16

3

4

8 d6a300

3

4 8 d6a300

CHƯƠNG 4 DẦM CHÍNH

4.1 TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH

Kích thước dầm chính được chọn: bxh=300600

4.1.1 Sơ đồ tính và nhịp tính toán

- Dầm chính trục 1 được tính theo sơ đồ đàn hồi

- Sơ đồ tính là dầm liên tục có 3 nhịp, cột là các gối tựa

- Chiều dài tính toán lấy khoảng cách từ trục tới trục :

Giả sử chộn tiết diện cột là 300×300

g kN/m BT bdc(hdc-hb) l = 250.3(0.6-0.09) 3.83

tt odc

HT5:

HT6:

HT7:

Hình 4.4 - Các trường hợp đặt hoạt tải lên dầm chính (kN)

4.1.4 Tính toán nội lực trong dầm dựa vào phần mềm Sap2000

-Biểu đồ bao momen của dầm chính sau khi sử dụng Sap2000

Hình 4.5 Biểu đồ bao momen của dầm (kNm)

-Biểu đồ bao lực cắt của dầm chính sau khi sử dụng Sap2000

LL5E

LL9LL8

LL7

LL6

LL

Hình 4.6 Biểu đồ bao lực cắt của dầm (kN) -Xác định momen mép gối:

Theo hình bao momen dễ dàng nhận thấy mép phải gối 2 có momen lớn

hơn mép trái nên ta sẽ tính momen tại phía phải của gối

M g 2=900−150900 ×(194.1-88.52)+88.52=176.50 (kNm)

4.2 BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM CHÍNH

4.2.1Cốt thép chịu lực

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15 có Rb =8.5 (MPa)

Hệ số điều kiện làm việc  =1 b

Cốt thép sử dụng loại CII có Rs = 280 (MPa)

Tính cốt thép theo bài toán cấu kiện chịu uốn hình chữ nhật bxh = 300x600

Chọn a = 50mm => Chiều cao có ích của tiết diện : h0 = h-a = 600 – 50 = 550 (mm)

Tra bảng ta được  hoặc tính bằng công thức   1 1 2 m

Kiểm tra điều kiện : αm ≤ αR = 0.439

Diện tích cốt thép :

0

b s

s

R bh A

chon s

A(cm2)

s=s min(s tt , s tt , s max)= min(200,450,700) = 200(mm)

Chọn bước đai ∅ 8 a 200 bố trí trên đoạn l / 4t ở đầu dầm.

=>Chọn S max= 700 (mm)

s=s min(s tt , s tt , s max)= min(450,450,700) = 450(mm)

=> Chọn bước đai ∅ 8 a 200 bố trí trên đoạn giữa dầm cho tiện thi công

- Kiểm tra ứng suât nén chính:

Xét Q Q b1 Thõa điều kiện

Như vậy thép đai bố trí đủ khả năng chịu cắt.Vậy trên dầm không cần bố trí thêm cốtxiên

Điều kiện giật đứt:

-Cốt treo dạng đai :

s

sw sw 0

Do mỗi bên dầm phụ chỉ bố trí đủ một thép đai nên cần bố trí cốt thép vai bò

-Trường hợp cần bố trí cả 2 loại cốt treo thì:

Chọn 2 đai cốt vai bò, chọn khoảng cách giữa các cốt vai bò là 2∅18a50

4.2.4 Xác định biểu đồ bao vật liệu của dầm chính.

4.2.4.1Khả năng chịu lực của tiết diện

-Tính khả năng chịu lực của tiết diện:

Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép a0 25mm, khoảng cách giữa haithanh thép theo phương chiều cao dầm t 25mm

Xác định

s1 1 s2 2 tt

Kết quả tính khả năng chịu lực của tiết diện sau khi tính toán chọn thép:

Bảng 4.3 Khả năng chịu lực của cốt thép

Nhịp giữa 3d25 14.73 3.75 56.3 0.287 0,246 198.83 8.1

Để giảm chi phí vật liệu ta tiến hành cắt dựa vào biểu đồ bao momen

Kết quả khả năng chịu lực của tiết diện sau khi cắt thép:

Bảng 4.4 Khả năng chịu lực tại vị trí cắt của dầm chính

Hình 4.9 Biểu đồ bao momen, bao vật liệu dầm chính

Tính toán đoạn neo cốt thép trong dầm chính

Đoạn neo cốt thép trong dầm được tính theo công thức:

Bảng– Các số liệu để xác định đoạn neo cốt thép

2d25+2d25 1

3d20 5

2d18 3

2d20 6

900

1400 1400

2455 300 2455

d8a200 2540

2d25 1 2d25 2

5 3d20 16700

16700 2730

2d20 6 3050 500

1d25 4 3720

2d18 3 3640

2d18 7

Hình 4.10 Cốt thép dầm chính

2d25 3d20 5

3d20

2 5

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội - 2008

khối có bản dầm Đại học quốc gia Tp HCM – 2007

loại bản dầm NXB Xây dựng, Hà Nội – 2010

tiêu chuẩn thiết kế