Giáo trình Hướng dẫn đồ án môn học Bê tông cốt thép

Giáo trình Hướng dẫn đồ án môn học Bê tông cốt thép bao gồm 3 chương với các nội dung tính toán sàn phẳng bê tông cốt thép; tính toán khung phẳng bê tông cốt thép; ví dụ tính toán khung phẳng bê tông cốt thép.

TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG -O0O GIÁO TRÌNH HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MƠN HỌC BÊ TƠNG CỐT THÉP MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN SÀN PHẲNG BTCT 1.1 Vật liệu 1.2 Chọn sơ kích thước 1.3 Xác định tải trọng sàn 1.4 Xác định sơ đồ tính 1.5 Xác định nội lực 1.6 Tính tốn cốt thép sàn 1.7 Bố trí cốt thép sàn CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN KHUNG PHẲNG BTCT 2.1 Vật liệu 2.2 Phân tích làm việc khung 2.3 Chọn sơ kích thước 2.4 Chọn sơ đồ tính 11 2.5 Xác định tải trọng tác dụng lên khung 13 2.5.1 Tải trọng đứng 13 2.5.2 Tải trọng ngang 23 2.6 Xác định nội lực 24 2.6.1 Nguyên lí chất tải lên khung 24 2.6.2 Tổ hợp nội lực 26 2.7 Tính tốn cốt thép khung 28 2.7.1 Tính tốn cốt thép dầm 29 2.7.2 Tính tốn cốt thép cột 34 2.7.3 Kiểm tra lại kích thước dầm, cột 38 2.8 Bố trí cốt thép khung 39 2.8.1 Bố trí cốt thép dầm 39 2.8.2 Bố trí cốt thép cột 40 2.8.3 Cấu tạo cốt thép nút khung 41 CHƯƠNG 3: VÍ DỤ TÍNH TỐN KHUNG PHẲNG BÊTƠNG CỐT THÉP 47 3.1 Nội dung đồ án 47 3.2 Tính tốn sàn tầng điển hình 47 3.2.1 Vật liệu 47 3.2.2 Chọn sơ kích thước 48 3.2.3 Xác định tải trọng sàn 48 3.2.4 Xác định sơ đồ tính 49 3.2.5 Xác định nội lực 50 3.2.6 Tính tốn cốt thép sàn 51 3.2.7 Bố trí cốt thép sàn 52 3.3 Tính tốn khung phẳng trục 58 3.3.1 Vật liệu 58 3.3.2 Phân tích làm việc khung 58 3.3.3 Chọn sơ kích thước khung trục 58 3.3.4 Xác định sơ đồ tính 62 3.3.5 Xác định tải trọng tác dụng lên khung trục 62 3.3.6 Xác định nội lực khung trục 71 3.3.7 Tính tốn cốt thép khung trục 76 3.3.8 Bố trí cốt thép khung trục 77 PHỤ LỤC 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 Chương TÍNH TỐN SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 Vật liệu : Đối với bê tơng: sử dụng bê tơng nặng có cấp độ bền không nhỏ B15 Đối với cốt thép thường (không căng ): lưới buộc kết cấu dùng cốt thép AI 1.2 Chọn sơ kích thước Chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp tải trọng tác dụng, sơ xác định chiều dày sàn theo cách sau : Sàn phương hb  L1 25  8  14cm  Sàn phương: h    L : Khi dùng bêtông nặng b  45 50   1     L1 : Khi dùng bêtông nhẹ  38 42  Dầm phụ :   hdp     L  12 20  Chiều cao tiết diện dầm phụ :  1 bdp     hdp  200mm 2 4 Dầm : 1  hdc     L  12  Chiều cao tiết diện dầm : 1 1 bdc    hdc  200 mm 2 4 Bề rộng tiết diện dầm : b  0 ,3  ,5 h  200 1.3 Tải trọng sàn - Tỉnh tải tính tốn: trọng lượng lớp cấu tạo sàn sau: Hình 1.1: Cấu tạo sàn - + Gạch: g   g  g n1 ( kN / m ) + Lớp vữa lót: g   vl  vl n2 ( kN / m ) + Bản sàn BTCT: g  hb  BTCT n3 ( kN / m ) + Lớp vữa trát: g   vt  vt n4 ( kN / m ) Trọng lượng thân sàn: g s   g i ( kN / m ) Trong đó:  ;  - chiều dày, trọng lượng riêng vật liệu lớp thứ i ni - hệ số vượt tải lớp sàn thứ i g i - trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn thứ i ( kN / m ) - Hoạt tải tính tốn: ps  p tc n p ( kN / m ) p tc - hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn Mỗi đồ án sinh viên có giá trị riêng n p - hệ số vượt tải - Tổng tải: qs  g s  ps ( kN / m ) 1.4 Sơ đồ tính sàn Đánh số thứ tự ô Các ô đánh số khi: - Kích thước giống - Tải trọng giống - Liên kết chu vi giống Xác định loại bản: Theo kinh nghiệm xem - Khi chiều cao dầm hd > 3hb  ngàm lên dầm - Khi chiều cao dầm hd < 3hb  tựa lên dầm Xét tỷ số cạnh dài cạnh ngắn - l2  : thuộc kê cạnh, làm việc theo hai phương l1 l Khi    : thuộc loại dầm, làm việc phương theo phương l1 Khi   cạnh ngắn Bảng 1.1: Sơ đồ tính sàn Ơ số L1 L2 Tỷ số l2/l1 Loại ô 1,5 1,6 1,07 Bản kê loại số 3,2 3,2 Bản loại dầm đầu ngàm 1.5 Xác định nội lực ( theo sơ đồ đàn hồi, ô đơn) a Sàn phương Nội lực đơn :dùng bảng tra lập sẵn cho ô l2 l1 10 11 Hình 1.2: sơ đồ tính sàn phương Công thức xác định mômen trường hợp tổng quát cho sàn phương - Mômen dương lớn : + Theo phương ngắn : M1 = mi1.P (kNm/m) + Theo phương dài : M2 = mi2.P (kNm /m) - Mômen âm lớn gối : + Theo phương ngắn : MI = ki1.P (kNm /m) + Theo phương dài : MII = ki2.P (kNm /m) Trong :  P   g s  ps l1 l2 tổng tải trọng ô (gs , ps tĩnh tải, hoạt tải phân bố có kích thước l1xl2)  i=1,2,…,11 số loại  Chỉ số 1,2 – phương xét phương cạnh ngắn l1 hay phương cạnh dài l2  Các hệ số mi1, mi2, ki1, ki2 tra bảng phụ thuộc tỷ số l2/l1 loại b Sàn phương Cắt dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn vuông góc với trục dầm  tính dầm, tiết diện (b=1m; hb) gối lên dầm Tổng quát ta có sơ đồ tính sau: q (kN/m) q (kN/m) L1 q (kN/m) L1 L1 8ql 12ql 128ql 12ql 24ql 8ql M kN.m Hình 1.3: sơ đồ tính sàn phương Bảng 1.2 Tóm tắt kết tính tốn nội lực Ơ số L1 L2 L2 L1 q=qb.1m P=qb.L1.L2 Hệ số Mômen kN.m - - 2 X - - - - - >2 - X L21 24 L12 12 - 1.6 Tính cốt thép cho sàn Tiết diện tính tốn : b=1000mm ; h=hb ; a  15mm  hb  100 mm a  20mm  hb  100 mm  ho=h-a Tính cấu kiện chịu uốn : m  M  b Rb bho tra bảng tính tốn  ;     2 m tính cốt thép As    b Rb b.ho Rs kiểm tra hàm lượng   ,05%    As   R 100%   max  R b b 100% bho Rs Chọn thép : chọn   ;8;10  f s  28 ,3;50 ,3;78 ,5 mm khoảng cách tính tốn @ tt  b f s 1000 f s  Astt Astt khoảng cách chọn @ ch  @ tt  b  diện tích cốt thép chọn Asch   ch   f s @  Bảng 1.3 Tóm tắt kết tính cốt thép Tiết diện M m  (N.mm) - Ast(mm²/m dài) - -  Asc As bho Þ @ - - - Asch 1.7 Bố trí thép cho sàn a Cốt thép chịu lực (As) - Đường kính cốt thép Þ  1/10hb ; nên chọn loại đường kính, hai loại chênh đặt xen kẽ - Khoảng cách cốt thép nhịp 70 @ 200 (với hb  150) - Khoảng cách cốt thép gối 100 @ 200 (với hb  150) b Cốt thép cấu tạo - Cốt thép phân bố : + Ơ mặt : cần đặt thép phân bố đặt vào phía vng góc với thép chịu mơmen âm M-, tạo thành lưới, để liên kết thép chịu M- Thường đặt  a  250  300 + Ơ mặt : cần đặt thép phân bố để chịu mômen dương M+ theo phương cạnh dài (mà tính tốn chưa xét đến q2  ) Diện tích cốt thép phân bố  0,15As (khi l2/l1  3)  0,2As (khi 2