cau tao be tong cot thep

be tong ct 1

Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn đức hà lớp 45xd5 II.Tính toán bản: 1.Sơ đồ sàn: Sàn gồm có bản ,cột,dầm chính, dầm phụ đúc liên khối Xét tỉ số hai cạnh của ô bản l 2 =5,0m >2l 1 =2,4.2=4,8m.xem bản làm việc một phơng,ta có sàn sờn toàn khối bản loại dầm.Các dầm từ trục 2 đến trục 5 là trục chính,các dầm dọc là dầm phụ. Để tính bản,cắt một dải bản rộng b=1m vuông góc với dầm phụ và xem nh dầm liên tục.(h.2). 2.Lựa chọn kích th ớc các bộ phận: Do bản liên tục nên chọn m=35,do P TC =600kG/m 2 nên chọn D=1,0. )(82,6240 35 0,1 1 cml m D h b =ì=ì= Chọn )(7 cmh b = .(chiều dày tối thiểu của mẫu nhà công nghiệp) Dầm phụ:Ta có nhịp dầm l d =l 2 =5m(cha phải nhịp tính toán).Do dầm đang xét có tải trọng trung bình và coi nh dầm liên tục nên chọn m d =15. ).(3,33500 15 11 cml m h d dp dp =ì=ì= Chọn )(35 cmh dp = và )(18 cmb dp = . Dầm chính :Nhịp dầm chính l d =7,2m.chọn m d =11 ).(655,0 mh dc = chọn h dc =70cm và chọn b=30(cm). 3.Nhịp tính toán của bản: Nhịp giữa: )(22,218,04,2 1 mbll dp === . Nhịp biên: ).(5,2175,3179240 222 1 cm h t b ll b dp b =+=+= Chênh lệch giữa các nhịp:2,23%. 4.Tải trọng trên bản: Gồm có tĩnh tải g và hoạt tải p.Hoạt tải tính toán trên bản p b =1,2.600=720kG/m 2 . Tĩnh tải: Các lớp Tiêuchuẩn n Tính toán -Vữa xi măng 2cm, 2 0 2000 m kG = . -Bản bê tông cốt thép 7cm , 2 0 2500 m kG = . -Vữa trát 1cm, 2 0 1800 m kG = 40 175 18 1,2 1,1 1,2 48 192,5 21,6 Cộng 262,1 Làm tròn g b =263kG/m 2 . Bộ môn công trình bê tông cốt thép Trờng đại học xây dựng hà nội 1 422,3kGm. 302,5kGm 302,5kGm 2400 2400 2400 2175 2220 2220 180 180 180 2220 2220 340 2175 Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn đức hà lớp 45xd5 Tải trọng toàn phần q b =p+g b =263+720=983kG/m 2 . Tải trọng tính toán với bản dải rộng b=1m, có q b =983kG/m. 5.Tính mô men: xác định mômen trong bản bằng sơ đồ khớp dẻo. Ta có nhịp tính toán có chênh lệch là 2,23% nên có thể dung các công thức lập sẵn. giá trị tuyệt đối của mô men dơng ở nhịp biên và mô men âm ở gối thứ hai: ==== 11 175,2.983 11 . 22 bb gbnhb lq MM 422,3kGm. Momen ở nhịp giữa và gối giữa: ==== 16 22,2.983 16 . 22 lq MM b gnh 302,5kGm. Sơ đồ tính toán của dải bản 6. Tính cốt thép: chọn a 0 =1,5 cho mại tiết diện. Ta có h 0 =7-1,5= 5,5 cm. - ở nhịp biên và gối biên: === 22 01 5,5.100.90 42230 hbR M A n 0,1558 < A d = 0,255 hợp lý. =+= ).211( 2 1 A 0,915. Diện tích cốt thép: == 0 hR M F a a = 5,5.915,0.2100 42230 4,01 cm 2 . Kiểm tra : 01 . .100 % hb F a = à =0,73 Hợp lí. Chọn cốt thép 8 có f a =0,5 cm 2 ,chọn F a =4,19 cm 2 khoảng cách đặt cốt thép a=12cm(tra bảng). Bộ môn công trình bê tông cốt thép Trờng đại học xây dựng hà nội 2 60 360 8 a120 8 a120 6 0 8 a120 430 60 8 a120 6 0 60 2280 1300 giảm 20% thép tl 1:20 b-b 8a120 mặt cắt 60 2280 60 60 1300 60 6 0 60 6 a120 6 a120 6 0 6 a100 1300 ( 8a120 60 1300 6 0 60 tl 1:20 ) 6 a100 6 0 6 a300 6 a100 6 a120 Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn đức hà lớp 45xd5 Xét ở nhịp giữa và ở gối giữa : Momen M n =302,5 kGm. === 22 01 5,5.100.90 30250 hbR M A n 0,111 < A d =0,255 thoả mãn. =+= ).211( 2 1 A 0,941. == 0 hR M F a a = 5,5.941,0.2100 30250 2,783 cm 2 . Kiểm tra tiết diện: 01 . .100 % hb F a = à =0,506% thoả mãn. Dùng 6 có f a =0,283 cm 2 ,chọn F a =2,83 cm 2 tra bảng ta có khoảng cách giữa các cốt thép a=10cm. Nhờ hiệu quả của vòm ,cho phép giảm 20% cốt thép cho các ô bản có dầm bao xung quanh nên tại các nhịp giữa và gối giữa đợc giảm 20% cốt thép . F a =0,8.2,783=2,2264 cm 2 . Kiểm tra : 01 . .100 % hb F a = à =0,4048% thoả mãn điều kiện. Dùng 6 có f a =0,283 cm 2 ,chọn F a =2,36 cm 2 tra bảng ta có khoảng cách giữa các cốt thép a=12cm. Cốt thép chịu momen âm : Với P b =720 kG/m 2 <3.g b =789 kG/m 2 .Lắy đoạn dài tính toán của cốt thép bằng 0,25.l = 0,25.2,22 = 0,555 m. Đoạn dài từ mút cốt thép đến trục dầm là 0,555 + 0,09 = 0,645 m, làm tròn 0,65 m. 7. Đặt cốt thép cấu tạo: Cốt chịu momen đặt theo phuơng vuông góc với dầm chính , chọn 6 , khoảng cách giữa các cốt thép a= 20cm, có diện tích trong mỗi mét bản là 1,41 cm 2 lớn hơn 50%F a tại gối tựa giữa của bản (0,5.2,783=1,3915cm 2 .) Dùng các thanh cốt mũ ,đoạn dài đến mép dầm 0,25.2,22 = 0,555 m . Tính đến trục dầm 0,555 + 0,15 = 0,705 m , làm tròn 0,71 m. Chiều dài toàn bộ doạn thẳng 0,71.2 = 1,42 m. Nếu kể cả đoạn móc vuông 6cm thì chiều dài toàn bộ thanh thép mũ là 1,42 + 2.0,06 = 1,54m . Cốt thép phân bố phía dới chọn 6 ,a= 30 cm.Có diện tích tiết diện mỗi mét bề rộng bản là 0,94cm 2 .Con số này lớn hơn 20% cốt thép chịu lực ở nhịp giữa và nhịp biên là 0,3928 cm 2 và 0,6996 cm 2 . Riêng ở gối kê lên tờng , chiều dài từ mút cốt thép đến mép tờng bằng 1/6.l = 1/6.2140= 35667mm , làm tròn 360mm,đoạn dầm kê lên tờng là 12cm Bộ môn công trình bê tông cốt thép Trờng đại học xây dựng hà nội 3 710 150 710 a300 8 a200 6 150 720072007200 5000 5000 2400 7200 5000 mặt cắt dầm chính 50005000 1 2 3 4 5 6 a b c d e 70 700 25000 Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn đức hà lớp 45xd5 III.Tính toán dầm phụ: 1.Sơ đồ tính: Dầm phụ là dầm liên tục 5 nhịp , gối tựa lên tờng và dầm chính. Đoạn dầm gối lên tờng lấy là S d =22cm. Bề rộng dầm chính đã tính toán là 30cm. Nhịp tính toán của dầm phụ là : -Nhịp giữa : l = l 2 b dc = 4,7 m. Bộ môn công trình bê tông cốt thép Trờng đại học xây dựng hà nội 4 Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn đức hà lớp 45xd5 -Nhịp biên : l b = 5 0,15 0,17 + 0,11 = 4,79 m. Chênh lệch giữa các nhịp : = %100 79,4 7,479,4 1,87%. 2.Tải trọng: Tải trọng tác dụng lên dầm gồm tĩnh tải và hoạt tải: -Tĩnh tải gồm : -Do bản thân truyền vào : g b .l 1 = 263.2,4=631,2kG/m. -Trọng lợng bản thân dầm phụ : = 1,1.2500) ( bdpdp hhb 0,18.(0,35-0,08).2500.1,1 = 133,65 kG/m. Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm phụ : - g d = 628,8 + 133,65 = 764,85 kG/m. -Hoạt tải tác dụng lên dầm: P d = P b .l 1 = 720.2,4 = 1728kG/m. -Tải trọng tính toán toàn phần: q d = g d + P d = 764,85 + 1728 = 2492,85 kG/m. Làm tròn q d = 2493 kG/m. Tỉ số : == 85,764 1728 d d g p 2,082. 3. Nội lực: Tính toán theo sơ đồ hình thành khớp dẻo. Tung độ hình bao momen tính theo công thức: M=.q d .l 2 . Nhịp tiết diện Giá trị Tung độ M(kGm) của M max của M min của M max của M min Nhịp biên Gối A 1 2 0,425.l 3 4 0 0,065 0,09 0,091 0,075 0,02 3718 5148 5206 4290 1144 Gối B TD.5 -0,0715 -4090 Nhịp 2 6 7 0,5.l 8 9 0,018 0,058 0,0625 0,058 0,018 -0.030492 -0.009492 -0.006492 -0.024492 992 3195 3442 3195 992 -1680 -523 -358 -1349 Gối C TD.10 -0,0625 -3442 Bộ môn công trình bê tông cốt thép Trờng đại học xây dựng hà nội 5 1 2 3 4 5 5 6 7 8 8 10 10 11 12 b c a 5000 47004790 300 300 5148 3718 5206 4290 1144 4090 3442 3442 3442 3442 193 193 4090 3195 523 1680 992 358 3195 1349 992 1285 992 3195 1210 719 705 705705 4776,5 7165 5858,5 5858,5 5858,5 5000 Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn đức hà lớp 45xd5 Nhịp giữa 11 12 0,5.l 0,018 0,058 0,0625 -0.023328 -0.003492 -0.003492 992 3195 3442 -1285 -193 -193 Các giá trị của M max tra ở bảng III,trang 79,sách sàn bê tông,còn giá trị của M min tra ở bảng III và dùng phơng pháp nội suy để tính. Dùng phơng pháp nội suy tính hệ số k= 0,25328 . Mô men âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn x = k.l b = 0,25328.4,79 = 1,21 m. Mô men dơng triệt tiêu cách mép gối tựa giữa một đoạn 0,15.l = 0,15.4,7 = 0,705 m, tại nhịp biên 0,15.4,79 = 0,7185m. Lực cắt : Q A = 0,4.q d .l b = 0,4.2493.4,79 = 4776,5 kG. Q B T = 0,6.2493.4,79 = 7165 kG. Q B P = Q C =0,5.q d .l = 0,5.2493.4,7 = 5858,5kG. Sơ đồ tính toán ,hình bao mô men và biểu đồ lực cắt: 4. Tính toán cốt thép dọc: Dùng cốt thép AII làm thép dọc cho dầm: theo số liệu vật liêu ta có R n =90kG/cm 2 , R a = R a =2700kG/cm 2 . a.Với mô men âm: Tính theo tiết diên hình chữ nhật b=18cm, h=35cm.Giả thiết a 0 =3,5cm thì chiều cao h 0 = 35-3,5 = 31,5cm. Tại gối tựa B có momen M= 4090kGm. Bộ môn công trình bê tông cốt thép Trờng đại học xây dựng hà nội 6 Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn đức hà lớp 45xd5 === 22 0 5,31.18.90 409000 hbR M A n 0,2544 < A d =0,255 thoả mãn. =+= ).211( 2 1 A 0,8506 == 0 hR M F a a 5,64 cm 2 . Kiểm tra 0 . .100 % hb F a = à = 0,99% hợp lí. Tại gối C có mô men M=3442kGm. === 22 0 5,31.18.90 344200 hbR M A n 0,2141 <A d =0,255 thoả mãn. =+= ).211( 2 1 A 0,878 == 0 hR M F a a 4,6 cm 2 . Kiểm tra 0 . .100 % hb F a = à = 0,811% hợp lí. b.Với mô men d ơng : Tính theo tiết diện chữ T cánh nằm trong vùng nén , lấy h c =7cm . Nhịp giữa dự kiến lấy a 0 =3,5cm ,h 0 =31,5cm. Còn ở nhịp biên có mô men lớn ,có khả năng dùng nhiều thanh cốt thép nên chọn a 0 =4,5cm ,h 0 =30,5cm. -Một nửa khoảng cách hai mép trong dầm : 0,5.2,22 = 1,11 m. - == 7,4. 6 1 . 6 1 d l 0,783m. - 9.h c = 9.0,07=0,63 m. chọn c 1 =0,63m. vậy b c = =+ 1 .2 cb dp 18 +2.63 =144 cm. Mô men giới hạn M c = R n .b c .h c .(h 0 0,5.h c ) =90.144.7.(30,5-3,5)= 2449440kGcm =24494,4kGm. Ta có M max =5206 kGm <M c do đó trục trung hoà đi qua cánh. Tại nhịp biên : === 22 0 5,30.144.90 520600 hbR M A cn 0,0431 <A d =0,255 thoả mãn =+= ).211( 2 1 A 0,978 Bộ môn công trình bê tông cốt thép Trờng đại học xây dựng hà nội 7 Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn đức hà lớp 45xd5 == 0 hR M F a a 6,455 cm 2 . Kiểm tra 0 . .100 % hb F a = à = 1,17% hợp lí. Tại nhịp giữa có M=3442kGm. === 22 0 5,31.144.90 344200 hbR M A cn 0,0267 <A d =0,255 thoả mãn =+= ).211( 2 1 A 0,986 == 0 hR M F a a 4,10 cm 2 . Kiểm tra 0 . .100 % hb F a = à = 0,721% hợp lí. 5. Chọn và bố trí thép dọc: Một số cách chọn cốt thép cho các tiết diên chính của dầm: Tiết diện Nhịp biên Gối B Nhịp 2 và giữa Gối C Fa cần thiết 6,455cm 2 5,64cm 2 4,10cm 2 4,6cm 2 Các thanh và diện tích tiết diện 216 +118 6,567 cm 2 216 +118 6,567 cm 2 216 +214 7,1 cm 2 316 6,03 cm 2 316 6,03 cm 2 216+14 5,559cm 2 314 4,62 cm 2 216 +114 5,559 cm 2 314 4,62 cm 2 314 4,62 cm 2 216 +114 5,559 cm 2 314 4,62 cm 2 Bảng trên chỉ mới ghi các tiết diên riêng biệt ,cha xét đến sự phối hợp cốt thép các vùng. Một số phơng án chon cốt thép: Nhịp biên Gối B Nhịp 2 Gối C Nhịp giữa P.án 1 P.án 2 P.án 3 216+118 216+118 216+214 316 316 216+14 314 216+114 314 314 216+114 314 314 216+114 314 Nhận xét : Bộ môn công trình bê tông cốt thép Trờng đại học xây dựng hà nội 8 1 4 3 ỉ14 2ỉ14 ỉ14 2ỉ14 2ỉ16 nhịp biên gối b nhịp 2 gối c nhịp giữa 2 5 6 1 2ỉ16 5 2ỉ16 2 ỉ18 ỉ14 3 ỉ14 4 6 ỉ16 nhịp biên gối b nhịp 2 gối c nhịp giữa 2ỉ14 nhịp biên gối b nhịp 2 gối c nhịp giữa ỉ14 2ỉ16 2ỉ16 ỉ18 ỉ16 ỉ14 1 6 4 5 3 2 7 Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn đức hà lớp 45xd5 -Phơng án 1 chọn cốt thép khá sát với yêu cầu .Có thể phối hợp đợc cốt thép các vùng ở gối C và nhịp 2 và nhịp giữa ,không phối hợp đợc cốt thép ở gối B và nhịp biên. -Phơng án hai thì thuận tiện trong việc lắp đặt ,chế tạo cốt thép,có thể kéo dài cốt thép dọc dầm,có thể phối hợp cốt thép ở các nhịp và gối ,diện tích cốt thép nói chung cũng khá sát với yêu cầu. -Phơng án 3 chọn cốt thép sát với yêu cầu,chỉ dùng hai loại đờng kính.Phối hợp đợc cốt thép giữa nhịp giữa,nhịp 2 và 2 gối giữa .Nhng nếu ở nhịp biên và gối biên đặt cốt thép thành một hàng thì hơi chật còn đặt thành hai hàng thì lại giảm h 0 . Bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết diện chính của dầm (P.án 2) Bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết diện của dầm (P.án 3) Bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết diện của dầm (P.án 1). Bộ môn công trình bê tông cốt thép Trờng đại học xây dựng hà nội 9 Đồ án bê tông cốt thép I Nguyễn đức hà lớp 45xd5 Trong 3 ph ơng án trên chọn ph ơng án 3. 6.Tính toán cốt thép ngang: Trớc hết cần phải kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt: Q k 0 .R n .b.h 0 . Tiết diện chịu lực cắt lớn nhất Q B T = 7156 kG. Tại đó theo cốt thép đã đợc bố trí ta có h 0 =32,2 cm. Ta có k 0 .R n .b.h 0 = 0,35.90.18.32,2 = 18257,4kG. thỏa mãn điều kiện hạn chế .Kiểm tra điều kiện tính toán ,ta có :Q<0,6.R k .b.h 0 . Gối có lực cắt bé nhất Q A =4776,5kGtại tiết diện A có h 0 =32,2cm . 0,6. R k .b.h 0 = 2608,2kG. Xốy ra Q >0,6.R k .b.h 0 nên phải tính toán cốt đai . Tính toán cho gối trái B với Q =7165 kG và h 0 =32,2cm . == 2 0 2 .8 hbR Q q k d 45,845kG/cm. Chọn ỉ6 ,f đ =0,283cm 2 ,n =2 ,thép AI có R ađ =1700kG/cm 2 .Khoảng cách tính toán : == d aad t q fnR U 21cm. === 7165 2,32.18.5,7.5,1 .5,1 2 2 0 max Q hbR U K 29,3cm Với h=35cm <45cm U ct =15cm chọn 15cm .Do các gối khác có Q bé hơn tính toán U t lớn hơn nhng theo cấu tạo U CT =15cm. 7.Tính toán và vẽ biểu đồ bao vật liệu: Trong 3 phơng án trên ta chọn phơng án thiết kế là phơng án 3. ở nhịp lấy lớp bảo vệ là 2cm ,còn ở gối tựa do cốt thép dầm phụ nằm dới cốt sàn lấy lớp bảo vệ cũng bằng 2cm .Từ chiều dày lớp bảo vệ ,phơng cán bố rí cốt thép và dựa vào các công thức , . 0 hbR FR n aa = =1-0,5., M td =R a .F a h 0 ta có bảng sau: Tiết diện Cốt thép và diện tích cốt thép H 0 M TD (kGm) Giữa nhịp biên 2ỉ16+2ỉ14 -7,1cm 2 30,1 0,0459 0,997 5828,39 Cạnh nhịp biên Uốn 2ỉ16còn 2ỉ14 -3,08 32,3 0,0199 0,990 2659,38 Trên gối B 2ỉ16+ỉ14 5,559 32, 2 0,287 0,856 4137,68 Bên trái gối B Cắt ỉ14 còn 2ỉ16- 4,02 32, 0,028 0,895 3131,79 Bộ môn công trình bê tông cốt thép Trờng đại học xây dựng hà nội 10