đồ án bê tông cốt thép 1

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I MỤC LỤC I Tính tốn sàn I.1 sơ đồ sàn .2 I.2 Lựa chọn kích thước phận .2 I.3 Nhịp tính tốn .3 I.4 Tải trọng tính tốn sàn I.5 Tính momen .3 I.6 Tính cốt thép .4 I.7 Cốt thép cấu tạo cốt thép phân bố II Tính tốn dầm phụ .7 II.1 Sơ đồ tính II.2 Tải trọng tác dụng lên dầm phụ II.3 Tính nội lực II.4 Tính cốt thép dọc .9 II.5 Chọn bố trí cốt thép dọc 11 II.6 Tính tốn cốt thép ngang 12 II.7 Tính tốn cắt thép theo cấu tạo, vẽ hình bao vật liệu .13-17 III Tính tốn dầm .18 III.1 Sơ đồ tính toán 18 III.2 Xác định tải trọng 18 III.3 Tính vẽ biểu đồ momen .18 III.3.3 Biểu đồ bao momen 20 III.4.Tính tốn vẽ biểu đồ bao lực cắt .21 III.5 Tính cốt thép dọc 22 III.6 Tính cốt thép ngang .24 III.7 Tính cốt treo 25 III.8 Cắt, uốn cốt thép vẽ hình bao vật liệu 25-29 III.9 Kiểm tra neo cốt thép 29-30 IV Tổng hợp số liệu .31-32 nguyen ngoc bao Page ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I SỐ LIỆU TÍNH TỐN Hình 1: Sơ đồ sàn Bảng 1: Tổng hợp số liệu tính tốn L1 (m) 2,1 L2 (m) 6,3 c p (kN/m2) nguyen ngoc bao n 1,2 Bê tông B15 (MPa) Rb = 8,5 Rbt = 0,75 ˠb = Page Sàn d ≤ 10 (MPa) Cốt thép Cốt đai d ≤ 10 (MPa) Cốt dọc d ≤12 (MPa) Rs = 225 Rsw = 175 Rs = 280 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP I Gạch lát Vữa lót Bê tơng cốt thép Vữa trát δg = 10 mm, δv = 30 mm, δb = hb, δv = 10 mm, ˠb = 20 kN/m3, ˠv = 18 kN/m3, ˠbt = 25 kN/m3, ˠv = 18 kN/m3, n = 1,2 n = 1,3 n = 1,1 n = 1,3 BẢN SÀN 2.1 Phân loại sàn Xét tỷ số hai cạnh ô Xem làm việc theo phương Ta có sàn sườn tồn khối dầm dầm từ trục đến trục dầm chính, dầm dọc dầm phụ Để tính bản, ta cắt dải dộng b = m vng góc với dầm phụ xem dầm liên tục ( hình ) 2.2 Chọn sơ kích thước phận sàn Xác định sơ chiều dày bản: hb= Chọn m = 30 cho liên tục, lấy D = hb= chọn hb= 70 (mm) Xác định sơ kích thước dầm phụ: ldp = l2 = 6.3 mm = 6300 mm ( chưa phải nhịp tính tốn) hdp= ( với dầm phụ : md = 12 20 ) hdp== ( 525393) mm chọn hdp= 500 mm, bdp= hdp = mm Chọn bdp = 200 mm Vậy chọn kích thước dầm phụ (bxh) = (200x500) mm Xác định sơ kích thước dầm chính: hdc= ( với dầm : md = (8 12 ) nguyen ngoc bao Page ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I hdc = Ldc = 6300 = 787  525 chọn hdc = 700 mm bdc = hdc = 700 = 350 175 mm chon bdc = 300 mm Vậy chọn kích thước dầm ( bxh ) = (30x80)cm 2.3 Sơ đồ tính Cắt dải rộng b 1=1m vng góc với dầm phụ xem dải làm việc dầm liên tục nhiều nhip,gối tựa tường biên dầm phụ.(hình 1,hình 2) Chọn tường chịu lực có chiều dày 0,34m Nhịp giữa: nhịp tính tốn lg lấy khoảng cách mép dầm phụ Lo= L1 – bdp = 2100 – 200 = 1900 (mm) Nhịp biên : nhịp tính toán lob lấy khoảng cách từ mép dầm đến điểm đặt phản lực gối tựa tường Lb = L1 + =2100 - - + = 1890(mm) Cb - đoạn kê tường, chon Cb = 120 mm Chênh lệch nhịp : 2.4 Xác định tải trọng 2.4.1 Hoạt tải Hoạt tải tính tốn: Pb= n.Pc = 1,2.6 = 7,2 (kN/m2) 2.4.2 Tĩnh tải Xác định tải trọng thân lớp cấu tạo sàn: gs = Kết tính tốn trình bày bảng Tĩnh tải tính tốn ghi bảng sau: Bảng Tĩnh tải tác dụng lên sàn Lớp cấu tạo Chiều dày (mm) Gạch lát 10 20 0,2 1,2 30 18 0,54 1,3 1,75 1,1 Vữa lót BTCT nguyen ngoc bao 70 Trọng Trị lượng riêng tiêu chuẩn (kN/m3) (kN/m2) 25 Page Hệ số độ tin cậy (n) Giá trị tính tốn(kN/m2) 0,24 0,7 1,92 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I Vữa trát 18 Tổng 18 0,18 1,3 2,67 Lấy tròn : gb = 3,1 (kN/m2 ) 2.4.3 Tổng tải Tải trọng toàn phần : qb = gb + Pb = 3.2 +7,2= 10,4 (kN/m2) Tính tốn với dải rộng 1m nên tải trọng tác dụng lên là: qb = 10,31=10,4 (kN/m) 2.5 Xác định nội lực Mômen lớn nhịp gối : == Mômen lớn gối thứ hai : Mmin = = Mômen lớn nhịp biên : Mmax = = = 3.37 (kN/m) Hình 2:Sơ đồ tính tốn nội lưc dải nguyen ngoc bao Page 0,32 3,2 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP I 2.6 Tính cốt thép: Bê tơng có cấp độ bền chịu nén B15: R b = 8,5 Mpa Cốt thép sàn sử dụng loại CI: Rs = 225 Mpa h0 = hb - a0 = 70 – 15 = 55 ( mm) Gối biên nhịp biên : = ≤ αpl = 0,3: tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo tra bảng ξ tính từ : ξ = 1As = khoảng cách cốt thép: a = ( với A1 = ) Kiểm tra tỷ lệ cốt thép: µmin = 0,05% ≤ µ = ≤µmax = ξpl =0.37 x = 1,4% Kết cốt thép tóm tắt bảng Bảng Tính cốt thép cho sàn Tiết diện M (kNm ) Nhịp biên 3,34 Gối 3,38 Nhịp giữa,gối 2,32 αm ξ As µ (mm /m) (% ) Chọn cốt thép d a Asc (mm (mm (mm2/m) ) ) 0,3 110 230 0,3 110 230 0,2 110 200 0,08 0,08 0,05 0,08 0,08 0,05 219 214 148 2.7 Bố trí cốt thép * Xét tỉ số: < < α = 0,25 αLo = 0,25 x 1900 = 475 mm chọn αLo = αLob = 480 mm * Đối với có dầm liên kết bốn biên, vùng gạch chéo hình 5, giảm 20% lượng thép so với kết tính Ở gối nhịp giữa: As= 0,8x148 = 119 mm2 chọn d6a230(Asc = 122) *Cốt thép cấu tạo chịu mômen âm dọc theo gối biên phía dầm tính sau: nguyen ngoc bao Page ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I As,ct ≥ chọn d6a200 (As = 141 mm2) *cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau: As,pb ≥ 15%Ast = 0,15 x 214 = 32.1 mm2 chọn d8a250(Asc = 94mm2) chọn chiều dài neo cốt thép vào gối tựa: Lan = 120 mm ≥ 10d nguyen ngoc bao Page ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I Hình 3:Bố trí cốt thép nguyen ngoc bao Page ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I c) Mặt cắt 2-2 khai triển cốt thép DẦM PHỤ: 3.1 Sơ đồ tính: Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo Sơ đồ tính dầm liên tục nhịp có gối tựa tường biên dầm chính(hình 7,8) Hình Sơ đồ xác định nhịp tính tốn dầm phụ Cdp - đoạn dầm phụ kê lên tường, chọn Cdp = 220mm nhịp tính tốn dầm phụ lấy theo mép gối tựa Đối với nhịp biên: = Đối vớin hịp giữa: L0 = L2 - bdc = 6300- 300 =6000 mm Hình Sơ đồ tính dầm phụ 3.2 Xác định nội lực: 3.2.1 Tĩnh tải Trọng lượng thân dầm phụ go = =1,1x 25x 0,2 x (0,5 - 0,08) = 2,36 kN/m Tĩnh tải từ sàn chuyền vào: g1 = g s x L nguyen ngoc bao Page ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I = 3,2 x 2,1 = 6,72 kN/m Tổng tĩnh tải: gdp = g0 + g1 = 2,36 + 6,72 = 9,1 kN/m 3.2.2 Hoạt tải Hoạt tải tính tốn từ sàn truyền vào pdp = ps x L1 = 7,2 x 2,1 = 15,1 kN/m 3.2.3 Tổng tải Tải trọng tổng cộng qdp = gdp + pdp = 9.1 +15.1 = 24.2 kN/m 3.3 Xác định nội lực 3.3.1 Biểu đồ bao mômen Tỉ số Tung độ tiết diện biểu đồ bao mơmen tính theo cơng thức sau: M = β x qdp x L02 (đối với nhịp biên L0 = Lob) β, k - hệ số tra phụ lục Kết tính tốn tóm tắt bảng Mômen âm triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn: x1 = k x L0b = 0.24 x 6.09 = 1.461 m Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn: Đối với nhịp biên: x2 = 0.15 x L0b = 0.15 x 6.09 = 0.913 m Đối với nhịp giữa: x3 = 0.15 x L0 = 0.15 x 6.0 = 0.9 m Mômen dương lớn cách gối tựa biên đoạn: x4 = 0.425 x L0b = 0.425 x 6.09 = 2.588 m nguyen ngoc bao Page 10 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I nguyen ngoc bao Page 19 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I DẦM CHÍNH 4.1 Sơ đồ tính Dầm dược tính theo sơ đồ đàn hồi,xem dầm liên tục co nhip tựa lên tường biên cột Cdc - đoạn dầm kê lên tường, chọn Cdc = 340 mm Nhịp tính tốn lấy theo khoảng cách từ trục dến trục, cụ thể sau: L = 3L1 = 3x 2100 = 6300 mm 4.2 Xác định tải trọng Tải trọng từ sàn chuyền lên dầm phụ rối từ dầm phụ chuyền lên dầm dạng lực tấp trung 4.2.1.Tĩnh tải Trọng lượng bnr thân dầm chính: G0 = ˠf,g x ˠbt x bdc x So = 1,1 x 25 x 3,3 x ((0,7 - 0,07) x 2,1 - (0,5 - 0,07) x 0,2) = 10 kN Từ dầm phụ truyền lên: G1 = gdp x L2 = 9,1 x 6,3 = 57,4 kN Tĩnh tải tính tốn: G = G0 x G1 = 10 + 57,4 = 67,4 kN 4.2.2 Hoạt tải Từ dầm phụ truyền lên : P = pdp x L2 = 15,1 x 6,3 = 95,1 kN 4.3 Xác định nội lực 4.3.1 Biểu đồ bao momen9 4.3.1.1 Các trường hợp đặt tải Sơ đồ dầm đối xứng 4.3.1.2 Xác định biểu đồ momen cho tunhwf trường hợp tải Tung độ biểu đồ momen tiết diện đươc tính theo cơng thức MG = α x G x L = α x 67,4 x 6,3 = α x 424,62 Mpi = α x P x L = α x 95,1 x 6,3 = α x 599,13 α - hệ số tra phụ lục nguyen ngoc bao Page 20 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I Do tính chât đối xứng, nên cần tính cho nhịp.kết tính theo biểu đồ momencho trường hợp tải trình bày bảng nguyen ngoc bao Page 21 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I Sơ đồ a b c d e α Mg α Mp1 α Mp2 α Mp3 α Mp4 0.244 103.6 0.289 173.1 -0.044 -26.3 0.156 66.2 0.244 146.2 -0.089 -53.3 137.6 75.5 8.7 17.5 Tiết diện Gối -0.267 0.067 -113.3 28.4 -0.133 -0.133 -79.7 -79.7 -0.133 0.200 -79.7 119.8 -0.311 -186.3 57 0.044 26.3 -18 0.067 28.4 0.244 146.2 0.200 119.8 100.7 -62.3 Sơ đồ d Đoạn thẳng M1 = 199.7 - = 137.6 (KN.m) M2 = 199.7 - = 75.5 (KN.m) Các đoạn sau tính tương tự nguyen ngoc bao Page 22 Gối -0.267 -113.3 0.289 173.1 -0.133 -79.7 -0.089 -55.3 -0.178 -106.6 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I Hình 14 Biểu đồ momen trường hợp tải(kNm) nguyen ngoc bao Page 23 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I 4.3.1.3 Xác định biểu đồ bao momen Bảng 10 Xác định tung độ biểu đồ momen thành phần biểu đồ bao momen Tiết diện Momen Gối M1 = MG + Mp1 276.7 212.4 -193 -51.3 174.8 M2 = MG + Mp2 77.3 12.9 -193 148.2 148.2 M3 = MG + Mp3 241.2 141.7 -299.6 85.4 129.1 M4 = MG + Mp4 112.3 83.7 -87 10.4 -33.9 4.3.1.4 Xác định momen mép gối Hình 15 Xác định momen mép gối (kNm) Gối B chọn = = 272 kNm Gối C tương tự : =103.4 kNm nguyen ngoc bao Page 24 Gối 59.8 -193 -168.6 219.9 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I Hình 15 Các biểu đồ momen thành phần biểu đồ bao momen(kNm) nguyen ngoc bao Page 25 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I 4.3.2 Biểu đồ lực cắt 4.3.2.1 Xác định biểu đồ lực căt cho trường hợp tải Tính vẽ biểu đồ lực cắt: ΔM = Ma - Mb Q = ΔM/x Bảng 11 xác định tung độ biểu đồ lực cắt(kN) Sơ đồ Đoạn A-1 1-2 2-B B-3 3-4 a Qg 49.3 -17.8 -85.4 67.4 b Qp1 82.4 -12.8 -107.5 107.5 c Qp2 -12.5 -12.8 12.5 95 d Qp3 65.5 -46.7 124.5 115.8 20.8 e Qp4 4.14 4.19 4.19 -44.3 21.1 4.3.2.2 Xác định biểu đồ bao cắt Bảng 12 Xác định tung độ biểu đồ bao lực cắt(kNm) Lực căt Đoạn A-1 1-2 2-B B-3 3-4 Q1=QG+Qp1 131.7 -30.6 -192.9 67.4 107.5 Q1=QG+Qp1 36.8 -30.6 -72.9 162.4 Q1=QG+Qp1 114.8 -64.5 39.1 183.2 20.8 Q1=QG+Qp1 53.44 -13.6 -81.21 23.1 21.1 Qmax 131.7 -13.6 39.1 183.2 107.5 Qmin 36.8 -64.5 -192.9 23.1 4-C -6.74 12.8 19.06 -74.3 74.29 4-C 6.06 12.32 -81.3 67.55 67.55 -81.3 Hình 16 biểu đồ bao lực cắt (kN) 4.4 Tính cơt thép Bê tơng cấp độ bền B15 có Rb=8.5 MPa; Cốt thép CII có Rs=Rsc= 280 MPa thép dọc CI: Rsw = 175 MPa 4.4.1 Cốt dọc Giả thiết a=50mm, h0=700-50=650mm Độ vươn cánh Sf lấy không lớn giá trị bé trị số sau (1/6)Ldc=(1/6).6.3=1.05 m nguyen ngoc bao Page 26 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP I Một nửa khoảng cách thơng thủy dầm cạnh nhau: 0,5(L2 - bdc) =0,5.(6.3 - 0.3) =3 m x hf = 6x 0.07 = 0.42 m Vậy Sfmin(1.05;3;0.42)=0.42m Chọn Sf=420 mm Bề rộng cánh bf=b+2Sf=300+2.420=1140mm Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5hf) =8.5 x 1140 x 70 x (650-0,5.70)=410 KNm Vậy Mmax