Đang tải... (xem toàn văn)
Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu thuyết minh đồ án Bê tông cốt thép I sau đây. Đồ án được xây dựng trên tài liệu sàn sườn bêtông toàn khối theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam. Đồ án do sinh viên Dương Tấn Toàn thực hiện. Đây là tài liệu hữu ích cho các bạn sinh viên đang học về xây dựng.
Người thực hiện: Dương Tấn Tồn Sinh ngày: 18 / 05 / 1986 SDT: 0935.888.045 Yahoo: happyday_htt Gmail : tinhd4u@gmail.com Địa chỉ: An Khê, Thanh Khê, Đà Nẳng Viết ngày: 9 / 9 / 2009 Đồ án được xây dựng trên tài liệu SÀN SƯỜN BÊTƠNG TỒN KHỐI theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN 356:2005 & TCVN27371995 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP I 1. Sơ đồ sàn như hình vẽ 2. Các kích thước từ trục dầm và trục tường là L1 = (m), L2 = 2.1 5.5 tường chịu lực có chiều dài t = 340 (mm) , Cột bêtơng cốt thép tiết diện ac x bc =( 400 x 400 )mm 3. Cấu tạo mặt sàn gồ có 3 lớp hoạt tải tiêu chuẩn Ptc = (kN/m2), hệ số vượt tải n = 1.2 4. Vật liệu bê tơng có cấp độ bền chịu nén B15 , cốt thép của bản và cốt đai của dầm loại CI , cốt dọc của dầm loại CII A 5, B 5, C 5, D Mặt bằng sàn 2,1 2,1 2,1 6,3 6,3 Gạch ceramic Vữa lót Bêtơng cốt thép Vữa trát 6,3 I .Các số liệu tính tốn của vật liệu: Bê tơng có cấp độ bền chịu nén có Rbt= 0.75 (Mpa) có Rb= B15 Cốt thép bản sàn dùng loại: CI , có Rs= 255 8.5 (Mpa) (Mpa), ξpl = II .Tính bản sàn: 1.Sơ đồ sàn: Tỷ số L2/L1 = 5.5 / 2.1 = 2.6 > xem bản làm việc theo một phương. Ta có sàn sườn tồn khối có bản loại dầm. Các dầm qua trục B, C là dầm chính, vng góc với dầm chính là dầm phụ Cắt một dãi bản rộng m, vng góc với các dầm phụ và được xem là các dầm liên tục 2.Lựa chọn kích thước của bản: 2.1.Bản: Chiều dày hb = (D/m) x L1. chọn D = 1.1 , m = 30 Suy ra hb= 2.2.Dầm phụ: Ldp=L2 = 77 (mm), chọn hb= 90 (mm) 5500 mm ; (nhịp dầm phụ chưa phải là nhịp tính tốn) Chiều cao: hdp=(1/12 ÷ 1/20)Ldp =( 275 ÷ 458.333333 )mm, chọn hdp= Bề rộng: bdp=(0.3÷0.5)hdp=( 135 ÷ 225 )mm, chọn bdp= 2.3.Dầm chính: Ldc=3L1 = 6300 mm ; (nhịp dầm chính chưa phải là nhịp tính tốn) Chiều cao: hdc=(1/8 ÷ 1/12)Ldc =( Bề rộng: bdc=(0.3÷0.5)hdc=( 2.4.Nhịp tính tốn của bản: Nhịp giữa: L0=L1bdp= 240 2100 Nhịp biên: L0b=L1bdp/2 bt/2 +hb/2 = = Chênh lệch giữa các nhịp: ( 1900 525 ÷ ÷ 400 200 = 2100 1875 1900 (mm) 1875 200 )mm, chọn hdc= 788 )mm, chọn bdc= 300 1900 (mm) 100 ) x 100% = 450 (mm) 800 (mm) 170 + 1.31579 % < 3.Tải trọng tính tốn: Tỉnh tải được tính tốn như trong bảng sau: Các lớp cấu tạo bản Lớp gạch lá dày 10mm, у=20kN/m3 Lớp vữa lót dày 20mm, у=18kN/m3 Bản BTCT dày 90mm, у=25kN/m3 Lớp vữa trát dày 10mm, у=18kN/m3 Tổng cộng Lấy tròn gb= 3.4 (kN/m2) Hoạt tải pb = ptcn = Giá trị tiêu chuẩn 0.01 x 20 = 0.2 0.02 x 18 = 0.36 0.09 x 25 = 2.25 0.01 x 18 = 0.18 (kN/m2) 2.99 Hệ số tin cậy 1.1 1.3 1.1 1.3 x 1.2 = 9.6 (kN/m2) Hoạt tải toàn phần qb = gb + pb = 3.4 + 9.6 = 13 (kN/m2) Tính tốn dải bản b1=1m, có qb= 13 x 1 (m) = 13 (kN/m) (kN/m2) Giá trị tính tốn 0.22 0.47 2.48 0.23 3.40 4.Nội lực tính tốn: Mômen uốn tại nhịp biên và gối thứ hai: Mnh=Mg2= ± qblob2 = ± 11 Mômen uốn tại nhịp giữa và gối giữa: 13 x 11 Mnhg=Mg1= ± qbl02 16 13 x 16 3.61 Giá trị lực cắt: QA = 0.4qbl0b = 0.4 x 13 x 1.875 = 9.75 QBt = 0.6qbl0b = 0.6 x 13 x 1.875 = 14.63 QBp =QC= 0.5qbl0 = 0.5 x 13 x 1.9 = 12.35 = ± 3.52 = ± 4.16 = ± (kN/m) 2.93 (kN/m) 170 1900 1900 2100 200 1830 2100 1900 2100 200 200 13 1875 1900 1900 4,16 1875 2,93 1900 2,93 12,35 12,35 9,75 2,93 M 2,93 1900 4,16 14,63 1875 12,35 1900 Q 1900 4.Tính cốt thép chịu mơmen uốn: Chọn a = 15 mm cho mọi tiết diện, chiều cao làm việc của bản: h0 = hba = 90 15 = 75 mm Tại gối biên và nhịp biên, với M= αm = M Rbb h02 = ( 093 09 50 4.16 ( 8.5 (kN/m) 4.16 x 1o6 x 1000 x )Nmm 5625 = )Nmm 0.09 αm = 0.09 αpl= < ζ =1+ (1 2αm) = As = 0.95 M Rsξ h0 = ( As μ% = b1h0 thép là 0.255 ξ=1 (12αm) = ( 255 = b1as = 0.06 < x 0.95 x 75 x 100 = ) ( As A1 Vậy chọn Ф 0.3 % ÷ 0.9 220 mm 228 mm (kN/m) x 1000 x αpl= 0.255 2.933 x 1o6 x 0.969 x 75 x 100 = )Nmm 5625 ( 225 179 = và s = 1000 0.191 Chọn thép có đường kính 143.2 => 0.06 = 179 0.97 Hàm lượng μ% = > = )Nmm x hợp lý 1000 80 ) ) 0.24 % 75 μ%=(0.05 ÷ 0,9)% mm ,có as = 28.26 x 179 mm (mm2), khoảng cách giữa các cốt 28.26 = 158 mm đạ t (s < 158 )mm Tại các nhịp giữa và gối giữa ở trong vùng được phép giảm đến tối đa 20%, ta chọn giảm 20 % cốt thép, có cốt thép As= 179 x ( 20 x hàm lượng cốt thép μ%= ) (mm2), khoảng cách giữa các cốt = 8.5 1000 0.24 b1as 50.24 1o6 Chọn thép có đường kính s = 100 2.93 x 228 ) 0.3 50.24 x = b1h0 hàm lượng cốt thép μ%= 1000 = 2.93 ( ζ =1+ (1 2αm) = As = M = Rsξ h0 ( thép là 1o6 x 75 không hợp lý μ%= ( mm ,có as = Chọn thép có đường kính M Rbb h02 μ% = x 228 = A1 Vậy chọn Ф và s = Tại gối giữa và nhịp giữa, với M= αm = 4.16 1000 0.3 s = αm = 0.09 đạ t 143.2 x tạm hợp lý 200 75 x 100 = 179 ) /100 = mm, có As = 503 0.191 % μ%=(0.05 ÷ 0,9)% mm ,có s = 100 Kiểm tra lại chiều cao làm việc h0: lớp bảo vệ h0= 10 90 10 ( Vậy trị số đã dùng để tính tốn h0 = 0.5 75 x mm, là mm 10 ) = 75 mm thiên về an tồn Cốt thép chịu mơmen âm: với Pb/gb = 9.6 / 3.4 = 2.824 < ,đoạn vươn của cốt thép chịu mơmen âm tính từ mép dầm phụ là γL0= 1/4 x 1.9 = 0.475 (m) tính từ trục dầm phụ là γL0+0.5bdp = 0.475 + 0.5 x 0.2 = 0.58 m Thép dọc chịu mơmen âm được đặt xen kẽ nhau, đoạn vươn của cốt thép ngắn hơn tính từ mép dầm phụ là: 1/6 x L0= 1/6 x 1.9 = 0.32 m, tính từ trục dầm phụ là: Trị số γ = 1/4 1/6 x L0+0.5 x bdp= 0.32 + 0.5 x 0.2 = 0.42 m Thép dọc chịu mômen dương được đặt xen kẽ nhau, khoảng cách từ đầu mép của cốt thép ngắn hơn đến mép tường là: 1/12 x L0b= 1/12 x 2.49 = 0.21 m khoảng cách từ đầu mút của cốt thép ngắn hơn đến mép dầm phụ là: 1/8 x L0= 1/8 x 1.9 = 0.24 m Bản khơng bố trí cốt đai, lực cắt của bản hồn tồn do bê tơng chịu, do: QBtr = Qbmin=0.8Rbtb1h0= 0.8 x 14.63 (kN) < 0.75 x 1000 = 45000 (N) = 45 (kN) 5.Cốt thép cấu tạo: Cốt thép chịu mơmen âm đặt theo phương vng góc với dầm chính: chọn Ф= có diện tích mổi mét của bản là 189 mm2 đảm bảo lớn hơn 50% thép tính tốn tại gối tựa giữa bản là: 50% x 179 sử dung các thanh cốt mũ, đoạn vươn ra tính từ mép dầm chính là: 1/4 x L0= = 0.475 m Tính từ trục dầm chính là: 1/4 x L0 + 0.5 x bdc = 1/4 x 1.9 = 0.625 m Cốt thép phân bố được bố trí vng góc có thép chịu lực: chọn Ф có diện tích mổi mét của bản là 113 mm2 đảm bảo lớn hơn 20% thép tính tốn tại giữa nhịp là: (nhịp biên 20% x 228 mm2) 20% x 179 = 35.8 x 89.5 s= diện tích cốt (mm2) 1/4 x + 0.5 và s = x 300 250 = = 45.6 diện tích cốt mm , nhịp giữa 5, D Vùng ô bản được phép giảm đến 20% cốt thép IV IV I 5, I C IV III A 5, III B II II 2,1 2,1 2,1 6,3 6,3 6,3 II (vùng giảm cốt thép) 575 417 575 517 417 Ф Ф 6 Ф a Ф 200 Ф 150 a 200 Ф 10 Ф 120 a 300 a a Ф 200 200 Ф a 300 11 200 370 150 75 75 a 200 a Ф a 200 833 60 Ф 2100 a a 200 200 a a 1150 200 45 a 200 200 200 1150 75 Ф a 833 1424 45 Ф 75 75 Ф 238 200 Ф Ф 200 1900 Ф 2080 60 a 238 1900 200 1150 1325 60 238 2100 a 200 Ф 75 833 a 200 1424 45 45 60 200 4300 45 Ф IIII a 45 200 625 475 625 475 09 a 417 200 Ф 250 575 417 Ф 238 2100 Ф 417 11 238 1875 170 a 238 75 200 575 208 420 M 50 P6 a 575 09 575 271 Ф Ф a a 150 12 300 Ф A 575 417 575 417 575 417 Ф Ф 150 238 200 a a Ф Ф Ф 370 Ф a 150 a 75 75 a 200 a Ф 238 200 a 160 238 200 200 2100 Ф a 160 a 200 a 6 1150 75 833 160 1424 45 Ф Ф 833 60 11 1900 75 300 45 45 Ф a a 160 a 1150 75 833 a 160 1424 45 60 200 4300 45 Ф 625 a 45 160 625 475 475 VIVI 160 75 6 160 57 Ф Ф Ф 2080 60 a 1900 200 1150 1325 60 2100 160 238 250 200 2100 a Ф 11 238 200 1875 170 300 238 Ф 10 Ф 120 a 420 50 Ф Ф a 160 200 a 200 09 a 208 575 417 09 Ф a 575 417 51 Ф 575 417 13 B III III (vùng không giảm cốt thép ) ) 75 300 300 5500 MP 6 a VIVI a Ф a Ф 150 12 300 13 300 II .Tính dầm phụ: 1. Sơ đồ tính: Dầm phụ là dầm liên tục bốn nhịp đố xứng Xét một nửa bên trái của dầm Dầm gối lên tường một đoạn khơng nhỏ hơn 220 mm. Trong tính tốn lấy Sd = mm, trên thực tế nên kê dầm phụ lên tồn bộ chiều dày tường để giảm ứng suất cục bộ từ dầm truyền lên tường. Bề rộng dầm chính bdc= 300 mm Nhip giữa: L0=L2bdc= Chênh lệch giữa các nhịp: 1290 0.15 = 6.7 m 0.3 = 6.79 6.79 6.7 5 5500 6700 5500 B qdp 6790 m x 100% = 300 6790 A 6.79 = 6790 0.17 mm + = 6700 1.325 % < 09 Nhịp tính tốn dầm phụ : Nhịp biên: Lob= L2 bdc/2 bt/2 + Sd/2 = 10 300 C 6700 725, 121 598, 04 598, 04 + M 296, 38 1358 666, 77 301, 42 300 1358 139, 99 605, 72 20, 99 51, 521 577, 321 810, 18 393, 98 + 333, 89 333, 89 1722 Q Q 4073 725, 121 6790 2717 6790 6700 2.Tải trọng tính tốn : a. Tỉnh tải: Trọng lượng bản thân dầm (khơng kể phần bản dày godp = bdp (hdp hb)γn = 0.2 x ( = 2.53 Tĩnh tải truyền từ bản: gbL1= 3.4 x 2.1 Tĩnh tải toàn phần: gdp=godp+gbL1 = Hoạt tải truyền từ bản: pdp=pbL1= 90 0.55 = pdp 20.16 gdp mm) 0.09 ) x 25.00 x 9.67 (kN/m) (kN/m) = 7.14 (kN/m) 2.53 + 7.14 9.6 x 2.1 = 20.16 (kN/m) 9.67 + 20.16 = 2.085 β1 x 29.83 x 46.104 = β1 x 1375.28 (kN/m) x 44.89 = β1 x 1339.07 (kN/m) x 44.89 = β2 x 1339.07 (kN/m) Tải trọng tính tốn tồn phần: qdp=gdp+pdp= Tỷ số = = 29.83 9.67 3.Nội lực tính tốn : a. Mơmen uốn Tung độ hình bao mơmen (nhánh dương) +Tại nhịp biên M+=β1qdpLob2= +Tại nhịp giữa M =β1qdpLo = Tung độ hình bao mơmen (nhánh âm) +Tại nhịp giữa M=β2qdpLo2= + β1 x β2 x 29.83 29.83 Tra phụ lục 11, với tỷ số pdp/gdp= 2.09 , có hệ số k = 0.2536 tính tốn được trình bày trong bảng sau: Tính tốn hình bao mơmen của dầm phụ Giá trị β Tung độ M(kNm) Nhịp, tiết diện β1 β2 M+ M Nhịp biên Gối A 0 0.065 89.393 0.09 123.775 0.425L 0.091 125.151 0.072 99.02 0.02 27.506 Gối BTd.5 0.0715 98.333 98.333 Nhịp giữa 0.018 0.03054 24.103 40.895 40.895 0.058 0.0008 77.666 1.071 1.071 0.5L 0.0625 83.692 0.058 0.0166 77.666 22.229 0.018 0.0279 24.103 37.36 10 0.0625 83.692 Tiết diện có mơmen âm bằng 0 cách gối thứ hai một đoạn: x=kLob= = Tiết diện có mơmen dương bằng 0 cách gối tựa một đoạn: +Tại nhịp biên: 0.15 Lob= 0.15 x 6.79 = và các hệ số β, β, kết quả 0.2536 x 1722 mm 1.019 m 6790 +Tại nhịp giữa: 0.15 Lb= b. Lực cắt QA=0.4qdpLob= 0.4 0.15 x 6.7 = 1.005 m x 29.83 x 6.79 = 81.018 kN x 29.83 x 6.79 = 121.527 kN 0.5 x 29.83 x 6.7 Bê tơng cấp độ bền B15 có Rb= 8.5 Mpa và có Rbt= 0.75 Mpa Cốt thép dọc nhóm Cốt thép đai nhóm CII CI có Rs= có Rsw= 280 175 Mpa và có Rsc= Mpa 280 Mpa 520 (mm) QtB=0.6qdpLob= 0.6 QpB=QC=0.5qdpLo= = 99.931 kN 4.Tính cốt thép dọc : a. Với mơmen âm Tính theo tiết diện chữ nhật b = mm, h0= Giả thiết a = 30 Tại gối B với M = αm = αm = M Rbb h02 μ% = 30 = 98.333 x 1o6 )Nmm 8.5 x 200 x αpl= 0.3 98.333 x 1o6 x 0.88 x ( ( 0.214 M Rsξ h0 550 = < ζ =1+ (1 2αm) = As = mm, h= 98.333 200 550 (kN/m) (mm) 270400 = 0.214 = 769 )Nmm 0.88 = ( ( 280 As = bdph0 220 hàm lượng cốt thép μ%= 0.672 Chọn thanh thép Ф có tiết diện A= 1074.4 (mm2) 769 x hợp lý 22 > ) x 100 520 ) = 0.672 % 520 và 769 μ%=(0.05 ÷ 0,9)% thanh thép Ф (mm ) đạ t 760.2 b. Với mơmen dương Tính theo tiết diện chữ T, có cánh nằm trong vùng nén, bề dày cánh hf = 20 90 mm, mm, h0= Giả thiết a= 30 520 mm, Độ vươn của cánh Sf lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các giá trị sau: (1/6) Ld = 1/6 x 6.7 = 1.12 m Một nữa khoảng cách thông thủy giữa hai dầm cạnh nhau: 0.5L0= 0.5 x 1.9 = 0.95 m, do hf > 0.1 h, với h = cách giữa các dầm ngang lớn hơn khoảng cách giữa các dầm dọc ( 5.5 Vậy Sf≤ min ( 1.12 , 0.95 ) m = 1.12 m 550 m, > mm, và khoảng 2.1 Chọn Sf = 1120 mm Bề rộng cách bf = b + 2Sf = = Tính Mf = Rb bf hf (h0 0.5hf) 8.5 x 2440 200 + x 90 2240 x ( = 2440 520 mm 45 ) B60 0.464 0.442 0.411 0.356 0.344 0.326 B60 0.442 0.344 ### ### #VALUE! ### mm ### mm ### mm ### mm ### ... 89.5 s= diện tích cốt (mm2) 1/4 x + 0.5 và s = x 300 250 = = 45.6 diện tích cốt mm , nhịp giữa 5, D Vùng ơ bản được phép giảm đến 20% cốt thép IV IV I 5, I C IV III A 5, III B II II 2,1 2,1... 164, 95 G i B bên ph i 333, 89 463 333, 89 Ф 84, 87 G i B bên tr i 3350 + Cốt thép số 2 (đầu bên ph i) : sau khi cắt cốt thép số 2, tiết diện gần g i B, nhịp thứ hai còn l i cốt thép số 3 ( ) ... Cốt thép số 3 (đầu bên ph i) cách mép ph i g i B là: 433 mm W3p = Cốt thép Mặt cắt lý thuyết 550.259 660 Cốt thép số 5 (đầu bên tr i) cách mép tr i g i C là: Cốt thép số 5 (đầu bên ph i) 2225 cách mép tr i g i C là: