thuyết minh đồ án bê tông1(sàn sườn ) chuẩn nhất , bám sát cuốn sàn sườn BTCT toàn khối thầyVũ Bá Tầm . chọn thép chi tiết nhất .......................................................................................
Họ tên: Nguyễn Trí Bảo Lớp: XDDD1-K58 MSV:5851101006 A Chọn vật liệu Kích thước: = 3m ; = 7,3m Hoạt tải: Vật liệu: Bê tơng có cấp độ bền B15 Cốt thép : thép CB300-T Số liệu tính tốn : Bê tơng B15 có: Cốt thép CB300-V có: B Tính tốn bản sàn Phân loại bản sàn: Xét tỉ số hai cạnh ô bản: : => Như vậy, bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc phương theo cạnh ngắn Chọn sơ kích thước phận sàn Xác định sơ chiều dày bản sàn: )> => Chọn Xác định sơ kích thước dầm phụ: ) mm => Chọn: == (250 125) mm => Chọn Xánc định sơ kích thước dầm chính: => Chọn == (450 225) mm => Chọn Sơ đồ tính nhịp tính toán cả bản: -Cắt theo phương cạnh ngắn dải có bề rộng b=1 (m), xem bản dầm liên tục nhiều nhip, gối tựa dầm phụ -Tính tốn ban theo sơ đồ có xét đến biến dạng dẻo -Nhịp tính toán xác định sau: Nhịp tính toán nhịp biên: = 2900 (mm) Nhịp tính toán nhịp giữa: Xác định tải trọng: 4.1 Tĩnh tải: Xác định trọng lượng bản thân lớp cấu tạo sàn Kết quả tính trình bày bảng sau: Stt Cấu tạo lớp Gạch lát Vữa lót Bản BTCT Vữa trát trần Chiều dày (m) 0,01 0,03 0,1 0,015 ( 20 18 25 18 Tổng tỉnh tải tính toán 4.2 0,2 0,54 2,5 0,27 Hệ số vượt tải Tải trọng 1,2 1,3 1,1 1,3 0,24 0,702 2,75 0,351 4,043 Hoạt tải: Hoạt tải tính toán: =2,9 ) 4.3 Tổng tỉnh tải: Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có bề rộng b=1(m) nên: Xác định nội lực: Mômen lớn nhip biên: Mômen lớn gối thứ 2: Mômen lớn nhịp gối giữa: Hình 5: Sơ đồ tính tốn biểu đồ mơmen sàn Tính tốn cốt thép: Bêtơng có cấp độ bền chịu nén B15 có: Cốt thép bản sàn sử dụng loai CB300-V có: Từ giá trị mômen nhịp gối, giải thiết a=15mm, tính cốt thép theo cơng thức sau: Chiều cao có ích tiết diện: => => =>Tính theo sơ đồ khớp dẻo = Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Chọn cốt thép đường kính d= 8mm, Khoảng cách bố trí cốt thép: a=1000.50,27/275,11=182,73mm Chọn a=180 mm Kết quả tính cốt thép trình bày bảng sau: Tiết diện M (kNm ) /m) (%) Chọn cốt thép d a (mm (mm) (/m) ) 170 296 Nhịp 5,752 0,09 0,09 275,11 0,32 biên Gối thứ 5,362 0,08 0,09 269,55 0,31 7 Nhịp 3,686 0,06 0,06 172,29 0,20 gối 1000/a số gần nguyên tí 100.125.150.170.200 `Kiểm tra lại khả chịu lực với c chọn: Chiều cao có ích tiết diện: 170 296 200 251 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Kiểm tra điều kiện < Kiểm tra : Mgh = 7,27kN.m > M=5,752 kN.m (thỏa) Kết quả tính cốt thép trình bày bảng sau: Tiết diện Nhịp biên Gối thứ Gối giữa, nhịp c (/m) 296 296 188 mm 81 81 0,095 0,09 (kNm/m) 5,91 5,91 4,48 M (kNm/m) 5,752 5,362 5,020 Kết quả Đạt Đạt Đạt Bố trí cốt thép * Xét tỷ số: → ps < → α = 0, → α × L0 = 0,2 × 2800 = 560(mm) gs Chọn trang 44 α × L0 = α × L0b = 600(mm) * Cốt thép cấu tạo chịu momen âm dọc theo gối biên phía dầm chính xác định sau: φ6a200 A s,ct ≥ 50%× s gối = 50%ì 172,29 = 86.145mm Chn: d6a200 có = 141 mm2 * Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau: trang 46 2< L2 7,3 = = 2,44 < L1 → Asc ≥ 20% Ast = 0,2 × 270,10 = 54mm Chọn d6@300 có = 94 mm2 Chọn chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa: 3/ 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 dầm chính Nhịp tính toán dầm phụ lấy theo mép gối tựa Đối với nhịp biên: l0b = l − bdc hc h 400 + − bdc = l + c − bdc = 7300+ − × 400 = 6900(mm) 2 2 2 Đối với nhịp giữa: khoảng cách mép dầm chính l = l − bdc = 7300− 400 = 6900(mm) 3.2/ Xác định tải trọng 3.2.1/ Tĩnh tải Trọng lượng bản thân dầm phụ 380 600 d6@200 220 d6@300 d8@180 d6@300 600 600 d8@180 d6@200 220 860 d8@180 60 60 d6@200 60 1420 60 d6@200 60 60 3350 60 30340 100 d6@200 d6@300 d6@200 800 800 d6@300 100 60 220 3000 d8@180 2780 3000 d6@200 600 d6@200 2890 220 500 380 700 300 700 1420 60 g = γ f ,g × γ bt × bdp × ( h dp − h b ) = 1,1 × 25 × 0,2 × ( 0,5 − 0,1) = 2,2 ( kN / m ) Tĩnh tải truyền từ bản sàn vào dầm phụ: g1 = g s × L1 = 4,043 × = 12,129 ( kN / m ) ⇒ Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm phụ : g dp = g + g1 = 2,2 + 12,129 = 14,329 ( kN / m ) 3.2.2/ Hoạt tải Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào dầm phụ: pdp = ps × L1 = 3,48 × 3,0 = 10,44 ( kN / m ) 3.2.3/ Tổng tải Tải trọng tổng cộng: q dp = g dp + p dp = 14,329 + 10,44 = 24,769 ( kN / m ) 3.3/ Xác đinh nội lực: 3.3.1/ Biểu đồ bao momen p dp Tỷ số: g dp = 10, 44 = 0,729 14,329 Tra phụ lục nội suy ta k = 0,1821 Tung độ tiết diện biểu đồ bao momen tính theo cơng thức sau: M = β.q dp L2 +Trong đó: β phụ thuộc hệ số k, (tra bảng) -Mômen âm nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn là: x1 = k.L0b = 0,1814 × 6,9 = 1,252 ( m ) -Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn là: + Đối với nhịp biên: + Đối với nhịp giữa: x = 0,15 × L0b = 0,15 × 6,9 = 1,035 ( m ) x = 0,15 × L0 = 0,15 × 6,9 = 1,035 ( m ) -Mômen dương lớn cách gối tựa biên đoạn là: x = 0,425 × L0b = 0,425 × 6,9 = 2,93 ( m ) Bảng xác định tung độ biểu đồ bao mômen dầm phụ: Nhịp Tiết diện (kNm) Mmin (kNm) (kNm) 0.000 0,065 76.651 0,090 106.133 0,091 107.312 0,075 88.444 0,020 23.585 6,9 1179,25 -84.317 -0.0715 Thứ Mmax 0,425Lo Biên Lo (m) 6,9 1179,25 0.018 -0.0146 21.227 -17.184 0.058 -0.0046 68.397 -5.456 0,5Lo 0.0625 0.058 0.0171 68.397 20.215 0.018 -0.0042 21.227 -4.987 10 73.703 -0.0625 -73.703 11 Giữa 12 6,9 1179,25 0,5L 0,018 -0,0076 21,227 -8,962 0,058 0,021 68,397 24,764 0,0625 73,703 3.2 Biểu đồ bao lực cắt -Tung độ biểu đồ bao lực cắt xác định sau: + Gối thứ : Q1 = 0,4.q dp L 0b = 0,4 × 24,769 × 6,9 = 68,36 ( kN ) + Bên trái gối thứ hai: QT2 = 0,6.q dp L0b = 0,6 × 24,769 × 6,9 = 102,54 ( kN ) + Bên phải gối thứ hai ,bên trái gối thứ 3: Q p2 = Q3t = Q3p = 0,5.q dp Lg = 0,5 × 24,769 × 6,9 = 85,45 ( kN ) 3.4 Tính cốt thép Bêtơng có cấp độ bền chịu nén B15: Rb = 8,5MPa; Rbt = 0,75 MPa Cốt thép dọc dầm phụ sử dụng loại CB300-V: Rs = 260 MPa Cốt thép đai dầm phụ sử dụng loại CB240-T: Rsw = 170 MPa 3.4.1 Cốt dọc Với mômen âm (tiết diện gối) Tính theo tiết diện chữ nhật b= 200 mm,h= 500 mm Giả thiết : a= 45mm, ⇒ h o = h − a = 500 − 45 = 455 ( mm ) Tại gối B, với M=84,317(kNm) M 84,317 × 106 αm = = = 0,2396 ≤ α pl = 0,3 R b bh 02 8,5 × 200 × 4552 ⇒γ = + − 2α m ⇒ As = = 0,861 M 84,317 × 106 = = 827,8 ( mm ) R s γh 260 × 0,861 × 455 µ% = Kiểm tra hàm lượng : As 827,8 = ì 100% = 0,91% > bh 200 × 455 → Chọn thép theo bảng + Tại gối với M = 73,703 kNm αm = γ= M 73, 703.106 = = 0, 209 < α m = 0,3 Rb b.h0 8,5.200.4552 + − ×αm As = = + − × 0, 209 = 0,88 M 73, 703 × 106 = = 707,97 Rs γ h0 260 × 0,88 × 455 mm2 ⇒ Thoả mãn µ= As 707,97 = ×100% = 0,78% b × h0 200 × 455 Tại gối D : Giống gối B dầm nhịp *Với mômen dương (tiết diện nhịp) Tính theo tiết diện chữ T ,có cánh nằm vùng nén ,bề dày cánh h 'f = h b = 100mm Giả thiết a=45mm , ⇒ h = h − a = 500 − 45 = 455mm h b 100 = = 0,2 > 0,1 h dp 500 -Xét: →Độ vươn cánh Sf xác định sau: 1 ( L − b ) = (6900 − 400) = 1083,33( mm) dc 6 1 S f ≤ × ( L1 − bdp ) = (6900 − 200) = 3350( mm) 2 ' 6 × h f = ×100 = 600(mm) Xác định Sf: Chọn Sf = 600 mm Chiều rộng bản cánh: b'f = bdp + 2Sf = 200 + × 600 = 1400mm Kích thước tiết diện chữ T (b ' f = 1400mm;h 'f = 100mm;b = 200mm;h = 500mm Xác định vị trí trục trung hòa: Giả thiết a = 45 mm ⇒ ho = h – a = 500 – 45 = 455 mm ) 500 100 1420 690 220 220 600 h 'f 0,1 M f = R b h h o − ÷ = 8,5 × 103 × 1,4 × 0,1 0,455 − ÷ = 481,95 ( kNm ) 2 ' b f ' f M m+ax = 107, 312 KNm < M f = 481, 95 KNm nên trục trung hòa qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật mm Tiết diện tính cốt thép cho dầm phụ a)Tiết diện nhịp; Tại nhịp biên: Với b)Tiết diện gối M + = 107,312 ( kNm ) : M 107,312 × 106 αm = = = 0,0436 < α pl = 0,3 R b bf h 02 8,5 × 1400 × 4552 ; ⇒γ = + − 2α m = 0,978 M 107,312 × 106 ⇒ As = = = 927,52 ( mm ) R s γh 260 × 0,978 × 455 µ% = Kiểm tra hàm lượng: As 927,52 = × 100% = 1,05% bh 200 × 455 Tại nhịp giữa: M= 73,703 (KNm): M 73,703 × 106 αm = = = 0,030 < α pl = 0,3; R b b f h 02 8,5 × 1400 × 4552 ⇒γ = + − 2α m = 0, 985 M 73,703× 106 ⇒ As = = = 632,51( mm ) R s γh 260 × 0,985 × 455 µ% = Kiểm tra hàm lượng: Tiết diện Nhịp biên (1420×500) Gối (220×500) M (kNm) As 632,51 = × 100 = 0,7% bh 200 × 455 αm ξ Chọn cốt thép As µ (mm2) (%) Chọn Asc (mm2) 107,312 0,0436 0,0446 927 1,02 4ϕ18 1018 84,317 0,2396 0,2783 828 0,73 3ϕ18 763 Nhịp (1420 x 500) 73,703 0,0299 0,0304 633 0,7 2ϕ18+1ϕ14 663 Gối (220 x 500) 73,703 0,2094 0,2377 707 0,78 3ϕ18 763 Kiểm duyệt cốt thép + Nhịp biên: Ascbt × Rs 1018 ×10 −6 × 260 ξ= = = 0,065 γ b × R b × b × h 1× 8,5 ×1× 0, 476 αm = − (1 − ζ ) − (1 − 0,065) = = 0,063 2 M gh = Rb × b × h02 × α m = 8, × 1× 0, 4762 × 0, 063 ×103 = 121.33( kNm) M gh > M , cốt thép lựa chọn thỏa mãn điều kiện chịu lực Vị trí ξ αm M gh Gối 7,63 47,6 0,049 0,048 (kN m) 92,44 Nhịp Gối 6,63 47,6 0,043 0,042 80,89 7,63 47,6 0,049 0,048 92,44 M (kNm) Kết luận 90,068 Đạt 76,529 76,529 Đạt Đạt 3.4.2 Cốt ngang Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối có giá trị lực cắt lớn Q= Kiểm tra điều kiện tính tốn: 102,54 kN Bê tơng khơng đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu lực cắt Chọn cốt đai d6 (, số nhánh cốt đai n=2 Xác định bước cốt đai: Chọn s= 150mm bố trí đoạn L/4 đoạn đầu dầm Kiểm tra: Kết luận: dầm không bị phá hoại ứng suất nén chính Đoạn dầm nhịp: Chọn s= 300mm bố trí trọng đoạn L/2 dầm 3.5 Biểu đồ vật liệu 3.5.1 Tính khả chịu lực tiết diện Trình tự tính sau: -Tại tiết diện xét, cốt thép bố trí có diện tích As -Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc ; khoản cách thông thủy hai thép theo phương chiều cao dầm -Xác định => -Tính khả chịu lực theo cơng thức sau: Kết quả tính tốn tóm tắt bảng: Tiết diện Cốt thép [M] (kNm) Nhịp biên (1400 4ϕ18 Cắt 2ϕ18 2ϕ18 1018 509 58 34 442 466 0,050 0,024 0,049 0,024 113,92 62,02 Gối Bên trái (500) 3ϕ18 Cắt 1ϕ18 2ϕ18 763 597 34 34 466 466 0,25 0,196 0,219 0,177 80,8 65,34 Gối Bên phải (500) Nhịp (1400 Cắt 1ϕ18 2ϕ18 597 34 466 0,196 0,177 65,34 2ϕ18+1ϕ14 Cắt 1ϕ14 2ϕ18 Gối Bên trái 3ϕ18 (500) Cắt 1ϕ18 2ϕ18 Gối Bên Cắt 1ϕ18 phải 2ϕ18 (500) Nhịp 2ϕ18+1ϕ14 (1400 Cắt 1ϕ14 2ϕ18 663 509 34 34 466 466 0,031 0,024 0,031 0,024 80,11 62,01 763 597 34 34 466 466 0,25 0,196 0,219 0,177 80,8 65,34 597 34 466 0,196 0,177 65,34 663 509 34 34 466 466 0,031 0,024 0,031 0,024 80,11 62,01 3.5.2 Xát định tiết diện cắt lý thuyết - Vị trí tiết diện cắt lý thuyết x, xát định theo tam giác đồng dạng - Lực cắt tiết diện cắt lý thuyết Q, lấy độ dốc biểu đồ bao momen Tiết Thanh diện thép Nhịp 2ϕ18 biên bên trái Vị trí điểm cắt lý thuyết 62,02 x (mm) 1116.59 (mm) Q(Kn) 55,54 76,651 1380 Nhịp biên bên phải 2ϕ18 562,17(mm) 47 23,58 88,444 62,02 1380 Gối 1ϕ18 bên trái 973,32 (mm) 67,13 84,317 65,34 1256 Gối bên phải 1ϕ18 390,07 (mm) 48,65 84,317 65,34 17,18 1380 Nhịp 1ϕ14 bên trái (bên phải lấy đối xứng) 1193,74 (mm) 21,12 62,01 68,39 1380 34,25 ... (500) Nhịp (14 00 Cắt 1? ?18 2? ?18 597 34 466 0 ,19 6 0 ,17 7 65,34 2? ?18 +1? ?14 Cắt 1? ?14 2? ?18 Gối Bên trái 3? ?18 (500) Cắt 1? ?18 2? ?18 Gối Bên Cắt 1? ?18 phải 2? ?18 (500) Nhịp 2? ?18 +1? ?14 (14 00 Cắt 1? ?14 2? ?18 663 509... thuyết 62,02 x (mm) 11 16.59 (mm) Q(Kn) 55,54 76,6 51 1380 Nhịp biên bên phải 2? ?18 562 ,17 (mm) 47 23,58 88,444 62,02 13 80 Gối 1? ?18 bên trái 973,32 (mm) 67 ,13 84, 317 65,34 12 56 Gối bên phải 1? ?18 ... (kNm) 0.000 0,065 76.6 51 0,090 10 6 .13 3 0,0 91 107. 312 0,075 88.444 0,020 23.585 6,9 11 79,25 -84. 317 -0.0 715 Thứ Mmax 0,425Lo Biên Lo (m) 6,9 11 79,25 0. 018 -0. 014 6 21. 227 -17 .18 4 0.058 -0.0046 68.397