DO AN BTCT 1

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TRẦN THỊ NGUN HẢO I SỐ LIỆU TÍNH TỐN Cho mặt dầm sàn sau: DẦ M PHỤ CỘ T BTCT 300X300 4400 D DẦ M CHÍNH 4400 13200 C 4400 B A 2000 2000 2000 2000 6000 2000 2000 2000 6000 2000 2000 2000 6000 2000 2000 6000 24000 Hình Sơ đồ mặt sàn Bảng Tổng hợp số liệu tính tốn L1 (m) L2 (m) 4.4 c P γ (daN/m2) f,p 300 1,3 Bêtông B15 (MPa) Rb=8.5 Rbt=0.75 Cốt thép Cốt dọc (Mpa) Nhóm CI, AI Rs=225 Nhóm CII, Rs=280 AII Cốt đai (Mpa) Rsw=175 Rsw=225 II BẢN SÀN 2.1 Phân loại sàn L 4.4 = = 2.2 > , nên thuộc loại dầm, L1 làm việc phương theo cạnh ngắn Xét tỉ số hai cạnh 2.2 Chọn sơ kích thước phận sàn Xác định sơ chiều dày sàn: D   h b = L1 = ữ ữì 2000 = 66,67 ÷ 57,14 mm m  30 35  → Chọn hb =80 mm SVTH: ĐOÀN MINH TÂM MSSV: 15520800332 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Xác định sơ kích thước dầm phụ: 1 1 1 1 h dp =  ÷ ÷L dp = ữ ữì 4400 = 366.67 ữ 275 mm  12 16   12 16  ( Với Ldp = L2 ) → Chọn hdp = 300mm 1 2 1 2 b dp =  ÷ ÷h dp = ữ ữì 350 = 175 ữ 233 mm 2 3 2 3 → Chọn bdp = 200 mm Xác định sơ kích thước dầm chính:  1 1 1 h dc =  ÷ ÷L dc =  ÷ ÷× 6000 = 600 ÷ 450 mm  10 14   10 14  ( Với Ldc = 3L1) → Chọn hdc = 500 mm 1 2 1 2 b dc =  ÷ ÷h dc =  ÷ ÷× 500 = 250 ÷ 333,33 mm 2 3 2 3 → Chọn bdc = 300 mm 2.3 Sơ đồ tính Cắt theo phương cạnh ngắn dải có chiều rộng b = m (hình 1), xem dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa dầm phụ (hình 3) Bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính tốn lấy theo mép gối tựa Đối với nhịp biên: 3 Lob = L1 − bdp = 2000 − × 200 = 1700 mm 2 Đối với nhịp giữa: Lo = L1 − b dp = 2000 − 200 = 1800 mm Hình Sơ đồ xác định nhịp tính tốn 2.4 Xác định tải trọng 2.4.1 Tĩnh tải Xác định trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn: g s = ∑ ( γ f ,i × γ i × δi ) Các lớp cấu tạo sàn sau: SVTH: ĐỒN MINH TÂM MSSV: 15520800332 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Hình Các lớp cấu tạo sàn Kết tính tốn trình bày bảng Bảng Tĩnh tải tác dụng lên sàn Hệ số độ tin Chiều Trọng lượng Trị tiêu cậy tải dày riêng chuẩn Lớp cấu tạo δi (mm) γ i (kN/m ) g s (kN/m ) trọng γ f ,i Gạch ceramic Vữa lót Bêtơng cốt thép Vữa trát Tổng cộng 10 20 80 20 0,25 18 25 18 1,2 1,1 1,2 Trị tính tốn gs (kN/m2) 0,25 0,432 2,2 0,432 3,314 2.4.2 Hoạt tải Hoạt tải tính tốn: ps = γ f ,i × p c = 1.3 × 300 = 390 daN/m= 3,9 kN/m 2.4.3 Tổng tải Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải có chiều rộng b = m: q s = ( g s + ps ) × b = ( 3,314 + 3,9 ) × = 7, 214 kNm 2.5 Xác định nội lực Mômen lớn nhịp biên: q L2 7, 214 × 1.7 M max = s ob = = 1,895 kNm 11 11 Mômen lớn gối thứ hai: −q s L2o −7, 214 × 1.82 M max = = = −2,125 kNm 11 11 Mômen lớn nhịp gối giữa: q L2 7, 214 × 1.82 M max = ± s o = ± = ±1, 461 kNm 16 16 SVTH: ĐOÀN MINH TÂM MSSV: 15520800332 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO ps gs 1700 1800 A 2,125 1,461 M (kNm) 1,895 1,461 Hình Sơ đồ tính biểu đồ bao mơmen sàn 2.6 Tính cốt thép Bêtơng có cấp độ bền chịu nén B15: Rb = 8,5 MPa = 8,5 × 103 kN/m2 Cốt thép sàn sử dụng loại CI: Rs = 225MPa = 225 × 103 kN/m2 Từ giá trị mômen nhịp gối, giả thiết a = 15 mm, tính cốt thép theo công thức sau: h o = h − a = 80 − 15 = 65 mm M 1,895 αm = = = 0.053 ≤ α R = 0, 455 → Bài toán cốt đơn R b bh o 8,5 × 103 × × 0,0652 Tính nội lực tra bảng ξ tính từ : ξ = − − 2α m Kiểm tra hàm lượng cốt thép: A s = ξR b bh o Rs As R 8,5 ì 100% max = ξ R b × 100% = 0,65 × × 100% = 2, 45% bh o Rs 225 Kết tính cốt thép tóm tắt bảng µ = 0,05% ≤ µ = Bảng Tính cốt thép cho sàn Tiết diện Nhịp biên Gối Nhịp giữa, gối M (kNm) αm ξ As (cm2) µ (%) Chọn cốt thép 1,895 2,125 1,461 0,053 0,059 0,041 0,055 0,061 0,042 1,83 2,03 1,4 0,312 ϕ6a150 ϕ6a125 ϕ6a200 Kiểm tra tiết diện gối 2: ζ = − 0,5ξ = − 0,5 × 0,059 = 0,9705 M td = R s A s ζh o = 225 × 103 × 2,03 × 10 −4 × 0,9705 × 0,065 = 2,881 kNm SVTH: ĐỒN MINH TÂM MSSV: 15520800332 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO M td = 2,881 > M = 2,125 ⇒ tiết diện đủ khả chịu lực Bố trí cốt thép Hình Bố trí thép sàn III 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 300 3950 300 A 2050 B Hình Sơ đồ xác định nhịp tính tốn dầm phụ Nhịp tính tốn dầm phụ lấy theo mép gối tựa Đối với nhịp biên: 3 Lob = L − bdc = 4400 − × 300 = 3950 mm 2 Đối với nhịp giữa: Lo = L − b dc = 4400 − 300 = 4100 mm pdp gdp 3950 2050 A Hình Sơ đồ tính dầm phụ SVTH: ĐỒN MINH TÂM MSSV: 15520800332 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO 3.2 Xác định tải trọng 3.2.1 Tĩnh tải Trọng lượng thân dầm phụ: g o = γ f ,g × γ bt × bdp × ( h dp − h b ) = 1,1× 25 × 0, × ( 0,3 − 0,08 ) = 1, 21 kN/m Tĩnh tải từ sàn truyền vào: g1 = g s × L1 = 3,314 × = 6,628 kN/m Tổng tĩnh tải: g dp = g o + g1 = 1, 21 + 6,628 = 7,838 kN/m 3.2.2 Hoạt tải Hoạt tải tính tốn từ sàn truyền vào: p dp = ps × L1 = 3,9 × = 7,8 kNm 3.2.3 Tổng tải Tải trọng tổng cộng: q dp = g dp + p dp = 7,838 + 7,8 = 15,638 kNm 3.3 Xác định nội lực 3.3.1 Biểu đồ bao mômen Tỉ số p dp g dp = 7,80 ≈1 7,838 Tung độ tiết diện biểu đồ bao mơ men tính theo cơng thức sau: M = β × q dp × L2o (đối với nhịp biên Lo =Lob) β, k - hệ số tra phụ lục Kết tính tốn tóm tắt bảng Mơmen âm triệt tiêu cách mép gối tựa đoạn: x1 = k × L ob = 0, × 4,1 = 0,82 m Mô men dương triệt tiêu cách gối tựa đoạn: x = 0,15 × Lo = 0,15 × 4,1 = 0,615 m Momen dương lớn cách gối tựa biên đoạn: x = 0, 425 × L ob = 0, 425 × 3,95 = 1,679 m Nhịp Bảng Xác định tung độ biểu đồ bao mômen dầm phụ β max β Mmax ( kNm) Mmin( kNm) Tiết diện Lo (m) qdp x Lo2 0 0.065 17.087 0.09 23.659 0.425Lo 4.1 262,875 0.091 23.922 0.075 19.716 0.02 5.257 -0.0715 -18.796 4.1 262,875 0.018 -0.02 4.732 -5.258 SVTH: ĐOÀN MINH TÂM MSSV: 15520800332 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO 0.5Lo 10 0.058 0.016 0.0625 0.058 0.009 0.018 -0.014 -0.0625 15.247 16.430 15.247 4.732 4.206 2.366 -3.680 -16.430 3.3.2 Biểu đồ bao lực cắt Tung độ biểu đồ bao lực cắt xác định sau: Gối thứ 1: Q1 = 0, × q dp × Lob = 0, × 15,638 × 3,95 = 24,708 kN Bên trái gối thứ 2: QT2 = −0,6 × q dp × Lob = −0,6 × 15,638 × 4,1 = −38, 469 kN Bên phải gối thứ gối thứ 3: Q P2 = Q3T =| Q3P |= 0,5 × q dp × L o = 0,5 × 15,638 × 4,1 = 32,058 kN 16,430 4,732 3,68 15,247 2,366 615 16,430 615 15,247 4,732 5,257 19,716 23,659 23,922 17,987 18,796 M (kNm) 4,732 5,258 820 32,058 38,469 24,708 Q (kN) 32,058 1679 Hình Biểu đồ bao nội lực dầm phụ 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 CII: Rs = 280 Mpa Cốt thép đai dầm phụ sử dụng loại CI: Rsw = 175 Mpa Kiểm tra lại kích thước tiết diện chọn: ho =2 SVTH: ĐOÀN MINH TÂM M 23,922 =2 = 0,242m= 24,2 cm R bb 8,5x103x0,2 MSSV: 15520800332 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Vậy ho < ho chọn = 26,5 cm 3.4.1 Cốt dọc a) Tại tiết diện nhịp Tương ứng với giá trị mômen dương, cánh chịu nén, tiết diện tính tốn tiết diện chữ T Xác định Sf: 1  × ( L − b dc ) = × ( 4400 − 300 ) = 683,333 mm Sf ≤   × ( L − b ) = × ( 2000 − 200 ) = 900 mm dp  2 Chọn Sf = 500 mm Chiều rộng cánh: b 'f = b dp + 2Sf = 200 + × 500 = 1200 mm Kích thước tiết diện chữ T ' ( bf = 1200 mm; h 'f = 80 mm; b = 200 mm; h = 300 mm ) Xác định vị trí trục trung hòa: Giả thiết a = 35 mm ⇒ ho = h – a = 300 – 35 = 265 mm  h'  0,08   M f = R b bf' h f'  h o − f ÷ = 8,5 × 103 × 1, × 0,08 ×  0, 265 − ÷ = 183,6 kNm 2     Nhận xét: M = 23.922 kNm < Mf = 183,6 kNm, nên trục trung hòa qua cánh, ' tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật b f × h dp = 1200 × 300 mm M 23,922 αm = = = 0,033 ≤ α R = 0, 439 → Bài toán cốt đơn R b bh o 8,5x103 x1, 2x0, 265 Tính nội lực tra bảng ξ tính từ : ξ = − − 2α m ξR b bh o As = Rs Kiểm tra hàm lượng cốt thép: A R 8.5 µ = 0,05% ≤ µ = s ≤ µ max = ξ R b = 0,650 × = 1,97% bh o Rs 280 Kết tính cốt thép tóm tắt bảng b) Tại tiết diện gối Tương ứng với giá trị mơmen âm, cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật b dp × h dp = 200 × 300 mm Giả thuyết a = 35 mm ⇒ h o = h dp − a = 300 − 35 = 265 mm M 18,796 αm = = = 0,157 ≤ α R = 0, 449 R b bh o2 8,5x103 x0, 2x0, 2652 Tính nội lực tra bảng ξ tính từ : ξ = − − 2α m ξR b bh o As = Rs SVTH: ĐOÀN MINH TÂM MSSV: 15520800332 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Kiểm tra hàm lượng cốt thép: A R 8.5 µ = 0,05% ≤ µ = s max = R b = 0,650 ì = 1,97% bh o Rs 280 Kết tính cốt thép tóm tắt bảng Hình Tiết diện tính cốt thép dầm phụ Tiết diện Bảng Tính cốt thép dọc cho dầm phụ M Chọn cốt thép As (kNm) Asc αm ξ Chọn (cm ) (cm2) Nhp biờn 23.922 (1200ì400) (%) 0.033 0.034 3.280 3ϕ12 3.39 0.107 18.796 0.157 0.172 2.772 3ϕ12 3.39 0.640 Nhịp 16.430 (1200×300) 0.023 0.023 2.240 2ϕ12 2.26 0.071 Gi (200ì300) 2ỵ12 ỵ6a150 2ỵ12 þ6a150 2þ12 1-1 SVTH: ĐOÀN MINH TÂM 2þ12 +1þ12 2-2 MSSV: 15520800332 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CT THẫP GVHD: TRN TH NGUYấN HO 2ỵ12 +1ỵ12 ỵ6a150 2ỵ12 ỵ6a150 2ỵ12 2ỵ12 4-4 3-3 Hình 10 Mặt cắt ngang dầm phụ 3.4.2 Cốt ngang Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối có lực cắt lớn Q = 38, 469 kN Kiểm tra điều kiện tính tốn: Q = 0.6R bt bh o = 0,6 × 0,75 × 103 × 0, × 0, 265 = 23,85 kN ⇒Q max = 38, 469(kN) > Q = 23,85(kN) ⇒ Bêtơng khơng đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt Chọn cốt đai ϕ6 (asw = 28,3 mm2), số nhánh cốt đai n = ⇒ Asw = n.asw = 2.28,3 = 56,6 mm2 =56,6x10-6 m2 Q2 38,4692 qsw = = =18,815(kN/m) 8R btbho2` 8× 0,75× 103 × 0,2× 0,2652 Xác định bước cốt đai: R A s tt = sw sw q sw s max = = 175x103 x56,6x10−6 17,56 = 0,564 m = 564 mm ϕb4 ( + ϕn ) R bt bh o2 1.5R bt bh o = Q Q 1,5 × 0,75 × 103 × 0, × 0, 2652 = 0, 411 m = 411 mm 38, 469  h dp 300 = = 150 mm  s ct ≤  2 150 mm  Chọn s1ct = 150 mm = { } { s1tk ≤ stt;smax;sct1 =min 564;411;150} SVTH: ĐOÀN MINH TÂM 10 MSSV: 15520800332 ... (12 00ì400) (%) 0.033 0.034 3.280 3? ?12 3.39 0 .10 7 18 .796 0 .15 7 0 .17 2 2.772 3? ?12 3.39 0.640 Nhịp 16 .430 (12 00×300) 0.023 0.023 2.240 2? ?12 2.26 0.0 71 Gi (200ì300) 2? ?12 ỵ6a150 2? ?12 þ6a150 2? ?12 1- 1... 0 .14 3 -0.286 0.079 0 .11 1 -0 .19 0 a MG 49.009 29.447 -58.893 16 .268 22.857 39 .12 5 α 0.286 0.238 -0 .14 3 -0 .12 7 -0 .11 1 -0.095 b MP1 71. 077 59 .14 8 -35.538 - 31. 562 -27.586 23.609 α -0.048 -0.095 -0 .14 3... o2 1. 5R bt bh o = Q Q 1, 5 × 0,75 × 10 3 × 0, × 0, 2652 = 0, 411 m = 411 mm 38, 469  h dp 300 = = 15 0 mm  s ct ≤  2 ? ?15 0 mm  Chọn s1ct = 15 0 mm = { } { s1tk ≤ stt;smax;sct1 =min 564; 411 ;15 0}