Đồ án bê tông cốt thép

GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN SÀN SƯỜN TỐN KHỐI LOẠI BẢN DẦM 1.MẶT BẰNG SÀN VÀ LỰA CHỌN VẬT LIỆU 1.1Mặt sàn Sơ đồ mặt sàn sau: MẶT BẰNG SÀN SƠ ĐỒ II SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 1.2.Cấu tạo sàn : -Lớp gạch lát dày mm -Lớp vữa lót dày 30 mm -sàn bêtong chịu lực dày 120 mm -Lớp vữa trát trần dày 10 mm 1.3.Số liệu cho trước Kích thước mặt bằng: l1 = 3,3 m; l2 = 7,2 m (tính từ trục dầm trục tường) Hoạt tải tiêu chuẩn: Ptc = 10 KN/m2 Hệ số tin cậy hoạt tải n= 1,2 => Ptt = 12 KN/m2 1.4 Số liệu tính tốn vật liệu : + Bê tông với cấp độ bền: - B20, có Rb=11.5 MPa ; Rbt=0,9 MPa ; Eb=27000 MPa ; + Chọn hai loại thép: - Thép A-I: Rs=Rsc= 225MPa ; R sw = 175 MPa ; Es=210000 MPa : Dùng cho cốt đai - Thép A-II: Rs=Rsc=280 MPa ; R sw = 225 MPa ; Es=210000 MPa : Dùng cho cốt dọc cốt xiên 2.TÍNH TỐN BẢN 2.1 Sơ đồ sàn Xét tỷ số : 2,18 Như xem làm việc theo phương theo phương cạnh ngắn, ta có sàn sườn tồn khối loại dầm từ trục - dầm chính, dầm dọc dầm phụ Để tính tốn bản, ta cắt dải có bề rộng b = 1m, vng góc với dầm phụ xem dầm liên tục 2.2Chọn kích thươc tiết diện cấu kiện SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG + Đối với bản: Tính tốn sơ chiều dày theo cơng thức kinh nghiệm: hb = D l m Chọn m =35 cho liên tục D=0,8 ÷ 1,4 Lấy D =1,2 tải trọng Ptc=10 KN/m2 lớn ⇒ 3,3 = 113,14 (mm) Chọn hb=120 (mm) + Đối với dầm phụ : Nhịp dầm ldp = l2 = 7,2 m Sử dụng công thức kinh nghiệm : =7,2 = 0,36m – 0,6m Chọn hdp=600 (mm) bdp = (0,3 ÷ 0,5 ).hdp = 0,15m – 0,25m Chọn bdp=220 (mm) + Đối với dầm : Nhịp dầm : ldc=3.l1=3.3,3 = 9,9 m Tương tự sử dụng công thức kinh nghiệm : =9,9 = 0,825m – 1,238m Chọn hdc=1000 (mm) bdc = (0,3 ÷ 0,5 ).hdp = 0,3m – 0,5m Chọn bdc=400 (mm) 2.3Nhịp tính tốn: Bản loại dầm: -Tải trọng truyền theo phương cạnh ngắn( l1 ),nên tính tốn,ta cắt thành dải có bề rộng 1(m),theo phương vng góc với dầm phụ để xác định nội lực tính tốn cốt thép theo phương cạnh ngắn -Phương cạnh dài l ,chỉ đặt cốt thép phân bố Bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính tốn lấy theo mép gối tựa: + Nhịp giữa: lo = l1 – bdp = 3,3 – 0,22 = 3,08 (m) + Nhịp biên: lob = = 0,308 (m) Chênh lệch nhịp : 0% 2.4Xác định tải trọng : + Hoạt tải tính tốn : Ptt = Ptc n = 10 1,2 = 12 KN/m2 SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG +Tĩnh tải : Được xác định tính lớp cấu tạo sàn Loại vật liệu Gạch lát sàn Vữa lót tạo dốc Sàn BTCT Vữa trát Trọng lượng riêng Chiều Dày (mm) 30 120 10 Tải trọng tiêu tc chuẩn ( g ) (kN/ m ) 20 18 25 18 (kN/ m ) 0.18 0.54 0.18 ∑ g tc =3,9 Tổng cộng: Tải trọng tính Hệ số vượt tải 1.1 1.3 1.1 1.3 tt toán( g ) (kN/ m ) 0.198 0.702 3.3 0.234 ∑ gs =4,434 + Tải trọng toàn phần : q = ∑ g s + Ptt = 4,434 + 12 = 16,434 KN/m2 Tính tốn với dải rộng b = 1m, có q = 16,434 KN/m 110 110 170 3300 110 110 110 3300 110 110 3300 q = 16,434 KN/m 3080 M= 14,17 (kNm) 3080 M= 9,74 (kNm) 3080 9,74 (kNm) 9,74 (kNm) 9,74 (kNm) 14,17 (kNm) Sơ đồ tính tốn dải 2.5Xác định nội lực : - SVTH: Giá trị nội lực xem bao gồm mômen: M Giá trị mômen nhịp gối : ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang K22X1 GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG -  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP (kNm) Giá trị mômen nhịp biên gối thứ 2: (kNm) 2.6Tính tốn cốt thép Chuẩn bị số liệu để tính tốn: Bê tơng có cấp độ bền: B20 , Rb = 11,5 MPa ; Cốt thép dùng cho : A-I: Rs = Rsc =225 MPa Tính tốn cốt thép cho theo cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ nhật với kích thước: bxhb = 1000 x 120 mm2 Đối với : hb=120 mm, ban đầu chọn a = cm cho tiết diện Với a khoảng cách từ mép BT đến trọng tâm thép vùng kéo 2.6.1Tính toán thép tiết diện gối thứ nhịp biên Số liệu gối biên nhịp biên: M = 14,17 (KNm) Với a = cm ⇒ Tính h0 = hb - a = 0,12 – 0,02 = 0,1 (m) Tính < < Diện tích cốt thép tính theo cơng thức: Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Và (0,3% – 0,9%)  Bản khơng bị phá hoại giòn tiết diện hợp lí với (đẹp) ' Dự kiến dùng thép φ , A s = 0,503 cm2 Khoảng cách thép φ là: SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang K22X1 GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP  Chọn s = 70 (mm) ; ; độ chênh lệch 5,34% (có thể chấp nhận được) 2.6.2Tính tốn thép tiết diện gối nhịp Số liệu gối biên nhịp biên: M = 9,74(KNm) Với a = cm ⇒ Tính h0 = hb - a = 0,12 – 0,02 = 0,1 (m) Tính Diện tích cốt thép tính theo cơng thức: Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Và (0,3% – 0,9%)  Bản khơng bị phá hoại giòn tiết diện hợp lí với (đẹp) ' Dự kiến dùng thép φ , A s = 0,503 cm2 Khoảng cách thép φ là:  Chọn s = 110 (mm) ; ; độ chênh lệch 0,36 % (đạt) Tại nhịp gối ô mà cạnh đúc liền với dầm phép giảm 20% cốt thép (do ảnh hưởng hiệu ứng vòm hình thành khớp dẻo) Cốt thép giảm 20%: As=80% = 3,64 cm2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Và ∈ (0,3 ÷ 0,6%) ' Dự kiến dùng thép φ , A s = 0,503 cm2 Khoảng cách thép φ là:  Chọn s = 140 (mm) ; ; độ chênh lệch 1,4 % (đạt) Kiểm tra lại chiều cao làm việc h0 ( kiểm tra lại a) SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang K22X1 GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTƠNG CỐT THÉP - Chọn lớp Bê tơng bảo vệ C = 15( hb=120>100) - Đối với thép φ : act =15 + 8/2 =19 (mm) < agt =20 (mm) Sự sai khác a giả thiết a thực tế không lớn nghiêng an toàn (cho chiều cao làm việc lớn hơn), nên không cần phải giả thiết lại Cốt thép bố trí thành lưới phù hợp với yêu cầu khoảng cách cốt thép 2.6.3 Đặt cốt thép chịu mômem âm : Tại vùng chịu mơ men âm ta cần phải bố trí cốt thép chịu mơ men âm Với Do đoạn thẳng cốt thép gối lấy nhịp : Nhịp biên gối biên đoạn vươn từ mép tường chịu lực: - Nhịp biên gối thứ đoạn vươn từ mép dầm phụ: - Nhịp biên gối thứ đoạn vươn từ trục dầm phụ: Nhịp biên gối thứ đoạn vươn ngắn từ mép dầm phụ: chọn chẳn lấy 520 (mm) Nhịp biên gối thứ đoạn vươn ngắn từ trục dầm phụ: chọn chẳn lấy 630 (mm) Với hb = 12 cm tiết kiệm thép cách uốn phối hợp Với góc uốn thường 30o 2.7 Cốt thép đặt theo cấu tạo: - + Tại chổ gác lên dầm cần phải bố trí cốt thép để chịu mô men âm Cốt thép chịu mô men âm đặt theo phương vng góc với dầm chính, chọn thép φ 8s200 Có diện tích mét là: As * = 2,52 cm lớn diện tích cốt chịu lực : Đối với gối nhịp : = 1,519 cm2 ≤ 2,52 cm2 Đối với gối thứ nhịp biên : 6,8 = 2,267 cm2 ≤ 2,52 cm2 1 Sử dụng cốt mũ, đoạn dài đến mép dầm: lo = 3080 = 770 (mm) Tính đến trục dầm : SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang K22X1 GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP + Cốt thép phân bố chọn φ 6s200 Có diện tích mét là: As* = 1,415 cm2 lớn 20% diện tích cốt chịu lực : Đối với gối nhịp : 0,2 = 0,915 cm2 ≤ 1,415 cm2 Đối với gối thứ nhịp biên : 0,2.6,8 = 1,36 cm2 ≤ 1,415 cm2 3.TÍNH TỐN DẦM PHỤ: 3.1 Sơ đồ tính tốn: Dầm phụ dầm liên tục gồm nhịp, gối tựa tường dầm chính,lấy đoạn dầm gối lên tường lấy Cdp = 220mm, bề rộng dầm giả thiết ban đầu bdc=300mm Nhịp tính tốn : Nhịp biên: Nhịpgiữa: m Chênh lệch nhịp: Sơ đồ tính toán : SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 7200 7200 6990 6900 1840 Biểu đồ bao mômen 1049 1035 Biểu đồ bao lực cắt pdp gdp Sơ đồ tính tốn nội lực dầm phụ 87,05 29,92 199,33199,33 2970 3.2Tính tốn tải trọng : 181,46 209,38 251,25254,04 55,83 48,96 157,77170,02 Ta có khoảng cách dầm phụ 3,3 m nên : + Hoạt tải tác dụng lên dầm : pdp = ps.l1 = 12.3,3197,12 = 39,6 kN/m 159,75 + Tỉnh tải gdp = g.l1 + go Trong : 239,63 go trọng lượng m dài dầm phụ trừ phần kể vào tính tốn : g = b ( h - h ) γ bt n = 0,22.(0,6 - 0,12).25.1,1 = 2,904 kN/m o dp dp b g1 = gs.l1 = 4,434.3,3 = 14,63 kN/m ⇒ gdp = 2,904 + 14,63 = 17,54 kN/m + Tải trọng toàn phần tác dụng lên dầm phụ qdp = 17,54 + 39,6 = 57,14 kN/m + Tỉ số SVTH: pd g = = 2,26 ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 3.3 Tính tốn vẽ biều đồ bao nội lực: 3.3.1 Tính tốn vẽ biểu đồ bao mơmen: Lợi dụng tính chất đối xứng, ta vẽ biểu đồ bao mômen cho hệ Khi chênh lệch nhịp tính tốn , tung độ biểu đồ bao moment dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo xác định sau: - Tung độ biểu nhánh dương xác định : M+ = β1 q d l - Tung độ nhánh âm xác định : M- = β q d l Với hệ số cho sau : + Hệ số β1 cho hình vẽ biểu đồ dầm pd + Hệ số β k giá trị phụ thuộc vào tỷ số : g d vào vị trí tiết diện cho tra bảng cho trước (ở phụ lục 8) - Mômen âm nhịp biên bị triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn x = k.l ob giá trị k tra bảng tra ta k = 0,263 ⇒ x = 0,263.6,99 = 1,84 m - Mômen dương bị triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn 0,15.l + Đối với nhịp 0,15.lo = 0,15.6,9 = 1,035 m + Đối với nhịp biên 0,15.lob = 0,15.6,99 = 1,0485 m - Mômen dương cực đại cách gối biên đoạn 0,425.lob = 0,425.6,99 = 2,97 m Ta có giá trị tính tốn đươc thể bảng sau: Bảng giá trị mômen dầm phụ : Giá trị ß Nhịp, tiết diện ß1 ß2 nhịp biên 1 0.065 0.09 0,425L 0.091 0.075 0.02 gối - td -0.0714 nhịp 0.018 -0.032 0.058 -0.011 SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 10 Giá trị M + M M- 181.46 251.25 254.04 209.38 55.83 -199.33 48.96 157.77 -87.05 -29.92 K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTƠNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG  Bêtong khơng đủ khả chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt Chọn cốt đai ø8 (asw = 50mm2), số nhánh cốt đai n = - Xác định bước cốt đai:  Chọn s = 130 mm bố trí đoạn L2/4 = 7200/4 = 1800 mm đoạn đầu dầm - Kiểm tra:  Qmax < 386,37  Dầm không bị hoại ứng suất nén - Cốt đai đoạn dầm nhịp:  Chọn s = 250mm bố trí đoạn L/2 dầm 3.6 Biểu đồ bao vật liệu: 1) Tính khả chịu lực tiết diện: - Tại tiết diện xét, cốt thép bố trí có tiết diện As - Chọn chiều dày lớp bt bảo vệ ao=25mm; khoảng cách thông thuỷ thành thép theo phương chiều cao dầm t=30mm - Xác định ath => hoth = hdp – ath Bảng tính khả chịu lực dầm phụ: Tiết diện Nhịp biên (1660x600) Gối (220x600) Nhịp (1660x600) số lượng As (cm2) ath (mm) hoth (mm) Mtd (kNm) 4ø20 + 2ø18 cắt 2ø18, 4ø20 cắt 2ø20, 2ø20 5ø20 cắt 2ø20, 3ø20 cắt 1ø20, 2ø20 17.65 12.56 6.28 15.7 9.42 6.28 49 35 35 49 35 35 551 565 565 551 565 565 0.052 0.0362 0.0181 0.3501 0.0272 0.0181 0.051 0.036 0.018 0.289 0.027 0.018 265.13 195.10 98.45 199.98 147.00 98.45 4ø20 cắt 2ø20, 2ø20 12.56 6.28 35 35 565 565 0.0362 0.0181 0.036 0.018 195.10 98.45 2) Kiểm tra neo, nối cốt thép: - Nhịp biên bố trí 4ø20 + 2ø18 (As = 17,65 cm2), neo vào gối 2ø20 (As = 6,28 cm2 > 1/3.17,56 = 5,88 cm2 ) SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 13 K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG - Nhịp bố trí 4ø20 (As = 12,56 cm2), neo vào gối 2ø20 (As = 6,28 cm2 > 1/3.12,56 = 4,19 cm2 ) - Chọn chiều dài neo vào gối tự 160mm, vào gối 320mm - Tại nhịp nối thép (2ø20 thép mũ) Chọn chiều dài đoạn nối 500mm > 20ø = 400mm TÍNH TỐN DẦM CHÍNH 4.1 Sơ đồ tính tốn: Dầm dầm liên tục gồm nhịp có gối tựa tường cột.Với kích thước dầm có bdc = 400 mm nên ta chọn bề rộng cột bc = 300 mm Đoạn dầm kê lên tường bề dày tường ht = 340 mm Nhịp tính toán nhịp biên nhịp l = 3.l = 3.3,3 =9,9m Sơ đồ tính tốn sau : Sơ đồ tính tốn dầm 4.2 Xác định tải trọng: - Tải trọng tác dụng lên dầm tải trọng từ dầm phụ trọng lượng thân truyền lên bao gồm hoạt tải tập trung P tĩnh tải tập trung G + Hoạt tải tập trung : Pdc = pdp.l2 = 39,6.7,2 = 285,12 kN + Tĩnh tải tập trung : Gdc = Go + G1 Trong : Go trọng lượng thân dầm đưa thành lực tập trung: SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 14 K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG kN G1 tĩnh tải tập trung dầm phụ truyền lên dầm chính: G1 = gdp.l2 = 17,54.7,2 = 126,26 kN Từ tính tĩnh tải tập trung : Gdc = Go + G1 =20,36 + 126,26 = 146,62 kN 4.3 Tính tốn vẽ biểu đồ bao mơmen: Ta tính tốn vẽ biểu đồ bao mômen lực cắt dựa vào phương pháp tổ hợp tải trọng, xác định nội lực tổ hợp nội lực để vẽ biểu đồ bao mơmen lực cắt.Lợi dụng tính chất đối xứng dầm ta cần tính tốn cho nửa dầm 4.3.1 Biểu đồ bao mômen: - a) Biều đồ MG : - Ta có tung độ biểu đồ mômen tĩnh tải MG tác dụng lên dầm : MG = α G.l Với giá trị α - hệ số tra phụ lục - Các giá trị tính tốn thể bảng b) Các biểu đồ Mpi - hình vẽ b,c,d,e,f,g Ta có tung độ biểu đồ mômen trường hợp : Mpi = α P.l với α - hệ số tra phụ lục a) MG SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 15 K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG A B C b) Mp1 c) Mp2 d) Mp3 e) Mp4 f) Mp5 g) Mp6 xác định tung độ biểu đồ moment (kNm) Tiết diện gối B gối C 0.238 345.48 0.286 807.29 -0.048 -135.49 638.87 -0.031 -87.50 33.87 0.143 207.58 0.238 671.80 -0.095 -268.16 336.84 -0.063 -177.83 67.74 -0.286 -415.15 -0.143 -403.64 -0.143 -403.64 -0.321 -906.08 -0.095 -268.16 0.036 101.62 0.079 114.68 -0.127 -358.48 0.206 581.47 291.68 493.03 -66.80 0.111 161.13 -0.111 -313.32 0.222 626.64 548.54 313.32 -235.22 -0.19 -275.80 -0.095 -268.16 -0.095 -268.16 -0.048 -135.49 -0.286 -807.29 -0.143 -403.64 Sơ đồ a b c d e f SVTH: Mg Mp1 Mp2 Mp3 Mp4 Mp5 ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 16 K22X1 GVHD: g  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Mp6 762.13 583.36 -0.19 -536.31 -268.16 0.00 0.095 268.16 - Trong sơ đồ d,e,f,g bảng tra khơng có giá trị số tiết diện, phải tính nội suy theo phương pháp học kết cấu - Ta tính Mo dầm đơn giản kê lên gối tự Mo = Pdc.l1 = 285,12.3,3 = 940,9 KNm Sơ đồ d: - Đoạn dầm AB: M1 = 940,4 – 906,08/3 = 638,87 kNm M2 = 940,4 – 2.906,08/3 = 336,84 kNm - Đoạn dầm BC: M3 = 940,4 – 135,49 - 2.(906,08 – 135,49)/3 = 291,68 kNm M4 = 940,4 – 135,49 - (906,08 – 135,49)/3 = 548,54 kNm Sơ đồ e: - Đoạn dầm BC: M3 = 940,4 – 268,16 – (807,29 – 268,16)/3 = 493,03 kNm M4 = 940,4 – 268,16 – 2.(807,29 – 268,16)/3 = 313,32 kNm Sơ đồ f: - Đoạn dầm AB: M1 = 101,62/3 = 33,87 kNm M2 = 2.101,62/3 = 67,74 kNm - Đoạn dầm BC: M3 = 2.(403,64 + 101,62)/3 – 101,62 = -66,8 kNm M4 = (403,64 + 101,62)/3 – 101,62 = -235,22 kNm Sơ đồ g: - Đoạn dầm AB: M1 = 940,4 – 536,31/3 = 762,13 kNm M2 = 940,4 – 2.536,31/3 = 583,36 kNm - Đoạn dầm BC: M3 = (268,16 + 536,31)/3 – 536,31 = -268,16 kNm M4 = 2.(268,16 + 536,31)/3 – 536,31 = kNm Biểu đồ moment trường hợp tải trọng (kNm) SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 17 K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG a) MG A B C b) Mp1 c) Mp2 d) Mp3 e) Mp4 f) Mp5 g) Mp6 xác định tung độ biểu đồ moment thành phần biểu đồ bao moment (kNm) SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 18 K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Tiết diện gối B gối C M1 = Mg + Mp1 1152.77 879.38 -818.80 -243.81 -152.19 -543.96 M2 = Mg + Mp2 209.99 -60.58 -818.80 696.15 787.76 -543.96 M3 = Mg + Mp3 984.35 544.42 -1321.24 406.35 709.67 -411.29 M4 = Mg + Mp4 257.97 29.75 -683.31 607.70 474.44 -1083.09 M5 = Mg + Mp5 379.35 275.32 -313.54 47.87 -74.10 -679.45 M6 = Mg + Mp6 1107.60 790.93 -951.46 -153.48 161.13 -7.65 Mmax 1152.77 879.38 -313.54 696.15 787.76 -7.65 Mmin 209.99 -60.58 -1321.24 -243.81 -152.19 -1083.09 Moment - Xác định moment mép gối: Gối B: 1236,43 kNm 1242,71 kNm Chọn = 1242,71 kNm Gối C: 1012,29 kNm M1 vẽ biểu đồ bao lực cắt: 4.4 Tính 1) Xác định biểu đồ bao lực cắt cho trường hợp tải: SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 MM 56234 Trang 19 K22X1 Biểu đồ moment thành phần biểu đồ bao moment (kNm) GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTƠNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Ta có quan hệ moment lực cắt: “Đạo hàm moment lực cắt” Vậy ta có M’ = Q = tg Xét tiết diện a b cách đoạn x, chênh lệch moment tiết diện Do lực cắt tiết diện - Đoạn Sơ đồ a b c d e f g Qg Qp1 Qp2 Qp3 Qp4 Qp5 Qp6 Xác định tung độ biểu đồ lực cắt (kN) BB A-1 1-2 2-B B-3 104.69 244.63 -41.06 193.60 -26.52 10.26 230.95 Đoạn A-1 -41.79 -41.06 -40.20 -91.52 -27.37 10.26 -54.17 1-2 -188.71 -325.89 -41.06 -376.64 -27.37 10.26 -339.29 160.55 13.69 298.52 362.96 230.66 -51.04 81.26 2-B B-3 3-4 4-C 14.08 13.69 13.69 77.84 -54.46 -51.04 81.26 -132.40 13.69 -271.15 -207.28 -339.58 -51.04 81.26 3-4 Lực cắt 4-C Q1 = Qg + Qp1 349.32 -82.85 -514.60 174.24 27.76 -118.72 Q2 = Qg + Qp2 63.63 -81.99 -229.76 459.07 27.76 -403.55 Q3 = Qg + Qp3 298.29 -133.31 -565.35 523.51 91.91 -339.68 Q4 = Qg + Qp4 78.17 -69.16 -216.08 391.22 -40.38 -471.98 Q5 = Qg + Qp5 114.95 -31.52 -178.44 109.52 -36.96 -183.44 Q6 = Qg + Qp6 335.64 -95.96 -528.00 241.81 95.34 -51.14 Qmax 349.32 -31.52 -178.44 523.51 95.34 -51.14 Qmin 63.63 -133.31 -565.35 109.52 -40.38 -471.98 Xác định tung độ biểu đồ lực cắt thành phần biểu đồ bao lực cắt(kN) BB SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 20 K22X1 GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP a) QG b) Qp1 c) Qp2 d) Qp3 e) Qp4 f) Qp5 g) Qp6 Biểu đồ lực cắt trường hợp (kN) BB Q Biểu đồ bao lực cắt (kN) BB SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 21 K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 4.5 Tính cốt thép: + Bê tơng với cấp độ bền: () - B20, có Rb=11.5 MPa ; Rbt=0,9 MPa ; Eb=27000 MPa ; + Chọn hai loại thép: - Thép A-I: Rs=Rsc= 225MPa ; R sw = 175 MPa ; Es=210000 MPa : Dùng cho cốt đai Thép A-II: Rs=Rsc=280 MPa ; R sw = 225 MPa ; Es=210000 MPa : Dùng cho cốt dọc cốt xiên 1) Cốt dọc : a) Tại tiết diện nhịp: Tương ứng với vị trí moment dương, cánh chịu nén, tiết diện tính tốn hình chữ T - Xác định - Vậy chọn Sf = 0,72 m bf’=2.Sf + bdc = 2.0,72 + 0,4 = 1,74 m để tính cốt thép Xác định vị trí trục trung hồ: Giả thiết agt nhịp = 50mm => honhịp = h – a = 1000 – 50 = 950 mm Giá trị mômen qua mép cánh: - Nhận xét kNm : Do tất tiết diện nhịp biên nhịp trục trung hồ qua cánh Việc tính tốn tiết diện hình chữ nhật bf’.hdc = 1740mm x 1000 mm a) Tại tiết diện gối: - Tương ứng với giá trị moment âm, cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật bdc.hdc = 400mm x 1000mm - Giả thiết agt gối = 80mm => honhịp = h – a = 1000 – 80 = 920 mm 1740 120 Tiết ởdiện Tiết diện nhịp Nhịp biên M(kNm) 1152.77 (300x900) Nhịp (1740x900) SVTH: 720 1000 Chọn cốt thép Tiết diện gối chọn Asc(cm2) 400 720 0.068 0.071 45.89 1.208 3ø36+2ø32 46.62 1321.24 0.362 0.4737 66.54 1.808 4ø36 + 4ø30 69 787.76 0.047 0.048 30.78 0.810 3ø36 30.54 (1740x900) Gối Tính tốn cốt dọc cho 1000dầm BB As(cm2) (%) ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 22 K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG Gối (300x900) 1083.09 0.295 0.360 50.55 1.374 4ø36 + 2ø30 Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Và (0,8% – 1,5%) dầm 2) Cốt ngang : - Lực cắt lớn gối: QA = 349,32kN; QBtr = 565,35kN; QBph = 523,51kN; QCtr = QCph = 471,95kN - Kiểm tra điều kiện tính tốn: Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối có lực cắt lớn Qmax=239,63 kN Kiểm tra điều kiện tính tốn:  Qmax >  Bêtong không đủ khả chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt Chọn cốt đai ø10 (asw = 78,5mm2), số nhánh cốt đai n = - Xác định bước cốt đai theo cấu tạo:  Chọn s = 200 mm bố trí đoạn L1 = 3300mm gần gối tựa - Kiểm tra:  Qmax <  Dầm không bị hoại ứng suất nén - Khả chịu cắt cốt đai: - Khả chịu cắt cốt đai bê tông:  QA, QB, QC < : không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối A,B,C có cốt xiên uốn cốt dọc lên để chịu moment - Bố trí cốt đai cho đoạn nhịp:  chọn s = 250mm bố trí đoạn L1 = 3300mm dầm 3) Cốt treo : - Lực tập trung dầm phụ truyền lên dầm chính: SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 23 K22X1 54.86 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG F = P + G1 = 285,12 + 126,26 = 411,38 kN - Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn đai ø10 (asw = 0,785 cm2), n = nhánh Số lượng cốt treo cần thiết:  Chọn m = 10 đai, bố trí bên dầm phụ đai, đoạn hs = 350  Khoảng cách cốt treo 70 mm Ø10s70 4.6 Biểu đồ bao vật liệu: 1) Tính khả chịu lực tiết diện: - Tại tiết diện xét, cốt thép bố trí có tiết diện As - Chọn chiều dày lớp bt bảo vệ ao nhịp = 40mm; ao gối = 40mm; khoảng cách - thông thuỷ thành thép theo phương chiều cao dầm t=30mm Xác định ath => hoth = hdp – ath Tính khả chịu lực theo cơng thức sau: Bảng tính khả chịu lực dầm chính: Tiết diện NB G2 G3 số lượng 3ø36 + 2ø32 cắt 2ø32, 3ø36 4ø36 + 4ø30 cắt 4ø30, 4ø36 4ø36 + 2ø30 cắt 2ø30, 4ø36 As (cm2) ath (mm) hoth (mm) 46.62 30.54 69 40.72 54.86 64 43 75 43 59 40.72 43 936 957 925 957 941 957 Mtd (kNm) 0.337 0.216 0.505 0.288 0.394 0.288 0.280 0.193 0.377 0.246 0.317 0.246 1016.06 730.04 1335.82 934.13 1160.12 934.13 2) Kiểm tra neo, nối cốt thép: - Nhịp biên bố trí 3ø36 + 2ø32 có As = 46,62 cm2, neo vào gối 3ø36 có As = 30,54 cm2 > 1/3.48,64 = 15,54 cm2 Nhịp bố trí 3ø36 có As = 30,54 cm2, SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 24 K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG - neo vào gối 3ø36 có As = 30,54 cm2 > 1/3.30,54 = 10,18 cm2 Chọn chiều dài neo vào gối biên kê tự 330mm vào gối 750mm Chọn chiều dài nối thép 750mm > 20ø = 20.36 = 720mm 5.BẢNG TỔNG HỢP SỐ LIỆU 5.1.Thống kê cốt thép cho cấu kiện: Tên cấu kiện Bản sàn Dầm phụ (11 dầm) Dầm (2 dầm) SVTH: Số hiệu Đường kính (mm) 8 8 6 8 20 20 18 20 36 36 30 32 ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Chiều dài (mm) Số lượng Tổng chiều dài (m) Trọng lượng (daN) 4290 3500 4450 1710 3600 7320 3420 2040 710 11700 3900 3900 7200 1740 11400 6000 7500 6700 312 312 2000 312 200 908 282 400 400 44 132 44 66 1456 48 16 20 1337 1091 8898 533 721 6649 964 816 284 515 515 172 475 2534 547 96 150 54 528 431 3514 210 285 1477 214 322 112 1269 1269 343 1171 1000 4373 767 832 338 Trang 25 K22X1 GVHD: NGUYỄN KHẮC CƯỜNG SVTH:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP 10 12 2960 194 10000 16 BẢN THỐNG KÊ CỐT THÉP ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 26 575 160 354 142 K22X1 GVHD:  ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP NGUYỄN KHẮC CƯỜNG 5.2 phân loại cốt thép cho toàn sàn: BẢNG TỔNG HỢP CỐT THÉP Nhóm thép Đường kính (mm) Trọng lượng (daN) AI AII 10 12 18 20 30 32 36 1691 354 142 343 3709 832 338 5140 5.3 Chỉ tiêu sử dụng vật liệu: BẢNG CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT Tên cấu kiện Thể tích bê tông (m3) Trọng lượng cốt thép (daN) Hàm lượng cốt thép 1m3 bêtong (daN/m3) Bản sàn 102.6 7093 Dầm phụ V1 = 25.1 V2 = 31.4 5384 Dầm V1 = 24.7 V2 = 28.5 5548 Tồn sàn 152.4 18025 Trọng lượng cốt thép 1m diện tích mặt sàn : 21,1(daN/m2) SVTH: ĐẶNG HỮU TRIỆU - X160680 Trang 27 69.1 171.7 194.6 118.2 K22X1 ... CƯỜNG +Tĩnh tải : Được xác định tính lớp cấu tạo sàn Loại vật liệu Gạch lát sàn Vữa lót tạo dốc Sàn BTCT Vữa trát Trọng lượng riêng Chiều Dày (mm) 30 120 10 Tải trọng tiêu tc chuẩn ( g ) (kN/ m )