Đồ án Bê Tông 1 Sàn Sườn Toàn Khối (sàn 2 Phương ) - 123doc

Lựa chọn tiết diện các cấu kiện dầm, sàn điển hình.. Tính toán nội lực các loại cấu kiện sàn, dầm phụ, dầm chính điển hình.. Tính toán, lựa chọn và bố trí cốt thép cho các cấu kiện điển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG

VẬN TẢI KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

BỘ MÔN KẾT CÁU XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG

SVTH : BÙI VĂN PHƯỚC MSSV : 5451101079

II Nội dung, yêu cầu:

A Thuyết minh (đánh máy A4)

1 Lựa chọn tiết diện các cấu kiện (dầm, sàn) điển hình

2 Tính toán tải trọng tác dụng lên các cấu kiện

3 Tính toán nội lực các loại cấu kiện (sàn, dầm phụ, dầm chính) điển hình

4 Tính toán, lựa chọn và bố trí cốt thép cho các cấu kiện điển hình

B Bản vẽ (01 bản A1)

1 Mặt bằng tổng thể các cấu kiện sau khi đã lựa chọn kích thước

2 Mặt cắt bố trí thép sàn điển hình

3 Cấu tạo thép dầm phụ (mặt cắt ngang, mặt cắt dọc)

4 Cấu tạo cốt thép dầm chính, biểu đồ bao vật liệu

5 Lập bảng thống kê cốt thép

Ngày giao đồ án………

………

Giảng viên hướng dẫn

1.SƠ ĐỒ VÀ KÍCH THƯỚC SƠ BỘ

1.1 Sơ đồ kết câu sàn.

• Xét ô bản có :

2 1

4.5 1.09 2 4.1

1 2 3 4 5 A

8200 8200

4100 4100

4100 4100

4100 4100

4100 4100

Hệ số vượt tải n

Giá trị tính toán

G1.Gạch lát 0.01 x 20 = 0.2 kN/m2 0.2 1.1 0.22

2.vửa lót 0.03 x 18 = 0.54 kN/m2 0.54 1.2 0.648

3.Bản BTCT 0.1 x 25 = 2.5 kN/m2 2.5 1.1 2.75

4.Vửa trát 0.015 x 18 = 0.27 kN/m2 0.27 1.2 0.324

TỔNG CỘNG =3.942KN/m2

q l l l M

D

−

=

( với D=(2+A1+B1).lt2+(2ɵ+A2+B2).lt1)

• Khi cốt thép để chịu momen dương đặt đều theo mỗi phương trong toàn ô bản nên

• Cốt thép AI có Rs = 225 Mpa.( được sử dungnj cho thép sàn và thép đai )

• Nội lực theo sơ đồ dẻo, hệ số hạn chế vùng nén ξD=0.36

Momen Âm

• Theo phương cạnh ngắn lt1

 Trường hợp momen dương M2=2.574 kNm

6 2

0

6

2 2

min

2.574*10

0.023 0.295 17*1000*80

0.5*(1 1 2 ) 0.5*(1 1 2*0.023) 0.988

2.574*10

144.73225*0.988*80

0

6

2 2

min

3.718*10

0.034 0.295 17 *1000*80

0.5*(1 1 2 ) 0.5*(1 1 2*0.034) 0.982

3.718*10

210.3225*0.982*80

s o s o

6 1

0

6

2 1

min

2.86*10

0.0262 0.295 17 *1000*80

0.5*(1 1 2 ) 0.5*(1 1 2*0.0262) 0.986

2.86*10

161.14225*0.986*80

0

6

2 1

min

3.432*10

0.0315 0.295 17 *1000*80

0.5*(1 1 2 ) 0.5*(1 1 2*0.0315) 0.984

3.432*10

193.76225*0.984*80

s o s o

s

a =πφ = φ

-Khoảng cách cốt thép

s s

ba a A

=

2.3.2.1 Cốt thép chịu lực

• Bố trí theo phương cạnh ngắn l t1 với φ =6mm

+Bố trí với momen dương M2 = 2.574 kNm

Khoảng cách cốt thép

21000*0.785*6

195144.73

Chọn a=200mm do amin ≤ ≤a amax

( với amax=200mm và amin=70mm)

Chọn φ 6 200 a

+Bố trí với momen dương M2B = 3.718kNm

Khoảng cách cốt thép

21000*0.785*6

134.4210.3

Chọn a=200mm do min max

a ≤ ≤a a

( với amax=200mm và amin=70mm)

Chọn φ 6 150 a

• Bố trí theo phương cạnh dài l t2 với φ=6mm

+Bố trí với momen dương M1 = 2.86 kNm

Khoảng cách cốt thép

21000*0.785*6

200161.14

145193.76

Tiến hành bố trí cốt thép theo các bước ( với lt là cạnh dài trong bản )

- Bố trí theo phương cạnh ngắn trước ở đây thanh số 1 trên hình thanh có chiều dài

lt1 =3.8m φ 6 200 a

- Bố trí theo cạnh dài ở đây thanh số 2 trên hình thanh có chiều dài lt2 =4.3 m

φ

- Bố trí thép chịu momen âm ở gối gàm và đầm ,ở đây thanh số 3 và thanh số 4

+ vì p<3g nên v=0.25 chiều dài thanh số 4

2vlt + bd = 2*0.25*4.5+0.1 = 2.35 m chọn 2,4m

+thanh số 3 >=0.125lt +0.5bd =0.125*4.5+0.1=0.64m lấy 1.1m cho quá trình thi công dễ dàng

2.3.2.3 Chọn và bố trí cốt thép phân bố - cấu tao

• Đối với bản là liên kết ngàm 4 cạnh , xét cho dải bản rộng 1m thì diện tích cốt thép

phân bố >= 0.2As =0.2*144.73=28.946 mm2 chon φ 6 200 a

4200 4200

4500 4500

4500 4500

• Tĩnh tải từ sàn truyền vào.

dp s

3.4 Tính toán nội lực cho dầm

Sử dụng phân mềm sap2000 để xá định nội lực( trọng lưởng bản thân dầm sẽ khai báo

và phần mềm tự động tính trong quá trình chạy nội lực )

.( ) 17*10 *1.4*0.1*(0.315 0.05) 630.7

255.34 630.7

• Bê tông B30 có Rb=17Mpa

• Cốt thép AII có Rs=280Mpa nội lực tính theo sơ dồ đàn hồi

• Với tiết diện b=200 ,h=350 giả thiết a0=35mm => ho=315 mm

• Hệ số điều kiện làm việc γ =b 1 ξ =R 0.573

3.5.1.1 Tiết diện ở giữa nhịp dầm

• Tương ứng với giá trị momen dương , bản cách chịu nén do đó tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật bxhdp=1400*350mm

• Giả sử a=30mm => h0=h-a=350-35=320mm

- tính diện tích cốt thép 0

s s

M A

R hγ

=

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

s 0

Abh

stươngứng

3.5.1.2 Tính toán tiết diện gối

• Tương ứng với giá trị momen âm , bản cách chịu kéo nên ta bỏ qua phần vương của cánh do đó tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật bxh=200*350mm

• Giả sử a=30mm => h0=h-a=350-35=320mm

M

A =

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

s 0

Abh

mm

amm

mm2

Chọn thép As

tươngứng

3.5.2 Tính toán cốt đai

Tính cốt đai cho tiết diện cho gối có lực cắt lớn nhất Q = 64.35 kN

Kiểm tra điều kiện tính toán:

⇒ bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt

Chọn cốt đai þ6(asw = 28,3 mm2), số nhánh cốt đai n = 2

2 3

s

Q1,5 1 0 1 1,2 200 320

Chọn s = 200 mm bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm.

3.5.3 Kiểm tra neo, nối cốt thép

 Nhịp biên bố trí 414+416 có As = 1420 mm2, neo vào gối416 có As =

g = ×g L =3,942 4,1 16,16× =

kN/m-Tổng tĩnh tải:

dc o 1

g =g + =g 4,95 16,16 21,11+ =

kN/m-Tải trọng từ dầm phụ truyền vào: (dạng tải tập trung) gồm trọng lượng bản thân dầm phụ và tĩnh tải sàn truyền vào dầm phụ, xét tại gối có phản lực lớn nhất:

P=35,03KN

Sử dụng phân mềm sap2000 để xá định nội lực( trọng lưởng bản thân dầm sẽ khai báo

và phần mềm tự động tính trong quá trình chạy nội lực )

4.2.4 Hoạt tải

4.2.4.1 Hoạt tải nhịp lẻ (HT1)

Truyền từ sàn vào dầm với dạng tam giác có đọ lớn là Pdp=22.14kN/m

Hoạt tải tập trung từ dầm phụ truyền vào là P=35.03kN

4.2.4.2 Hoạt tải nhịp chẵn.(HT2)

Truyền từ sàn vào dầm với dạng tam giác có độ lớn là Pdp=22.14kN/m

Hoạt tải tập trung từ dầm phụ truyền vào là P=35.03kN

4.2.5 Tổ hợp tải trọng

• Xét cho TH1 ( TT +HT1)

Biểu đồ lực cắt

• Xét cho THB =( TH1+TH2+TH3)

Biểu đồ bao lực cắt

Biểu đồ bao momen

4.2.6 Tổ hợp nội lực

• -Xác định các giá trị Mmax, Mmin, Qmax trên từng nhịp dầm từ biểu đồ bao momen và bao

lực cắt,ta được bảng tổng hợp như sau:

.( ) 17.10 1, 4.0,1.(0,65 0, 05) 1428

2197,13 1428

• Bê tông B30 có Rb=17Mpa

• Cốt thép AII có Rs=280Mpa nội lực tính theo sơ dồ đàn hồi

• Với tiết diện b=200 ,h=350 giả thiết a0=50mm => ho=650 mm

• Hệ số điều kiện làm việc γ =b 1 ξ =R 0.573

4.3.1.1 Tiết diện ở giữa nhịp dầm

• Tương ứng với giá trị momen dương , bản cách chịu nén do đó tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật bxhdp=1500x700mm

• Giả sử a=30mm => h0=h-a=350-35=320mm

- tính diện tích cốt thép 0

s s

M A

R hγ

=

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

s 0

Abh

Asmm2

Chọnthép

Astươngứng

(%)

1 175,20 650 50 0,011 0.994 0,011 969 4 18 φ 1018 0,11

2 197,13 650 50 0,013 0,993 0,013 1090 5 18 φ 1272 0,14

3 197,13 650 50 0,013 0,993 0,013 1090 5 18 φ 1272 0,14

4 175,20 650 50 0,011 0.994 0,011 969 4 18 φ 1018 0,11

4.3.1.2 Tính toán tiết diện gối

• Tương ứng với giá trị momen âm , bản cách chịu kéo nên ta bỏ qua phần vương của cánh do đó tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật bxh=300*700mm

• Giả sử a=50mm => h0=h-a=700-50=650mm

- tính diện tích cốt thép 0

s s

M A

R hγ

=

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép

s 0

Abh

amm

Asmm2

Chọn thép As

tươngứng

803,8

b b

b sw

kN/m

Vậy khoảng cách

175.56,6

556 17,8

sw sw tt

sw

R A s

q

mmChọn thépφ6

để bố trí thép đai

Với

2 6

( ) ( )

2

max

2 3

s

Q1,5 1 0 1, 2 300 550

Vậy chọn s = 200 mm bố trí trong đoạn L1/4 đoạn đầu dầm

Đoạn dầm giữa nhịp: có Q >Qb0= 159,62 kN, nên ta đặt cốt đai theo tính toán

chọn s=300mm cho cả dầm

4.3.3 Cốt treo

-Phạm vi cần đặt cốt thép treo:

02( ) 45o 2.(650 300) 45 200 900

m

-Ta thấy Ss đủ lớn nên dùng cốt treo dưới dạng cốt thép đai

-Xác định lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính: ( xét trường hợp phản lựctại gối là lớn nhất)

P1= P+G1= 120,92kN

Diện tích cốt treo cần thiết trên đoạn Ss: (Mục 6.2.5.5_TCVN5574-2012)

3

o dp 1

h −h 650 200−

4.4 Biểu đồ bao vật liệu

4.4.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện

- Tại tiết diện đang xét, cốt thép bố trí có diện tích As

- Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc ao,nhịp = 50 mm và ao,gối = 60 mm;

khoảng cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 50 mm

Bảng Tính khả năng chịu lực của dầm chính

mm2

athmm

1018763509

585858

642642642

0,450,340,23

0,350,280,20

3678,52942,82417,3Gối 2

bên trái Cắt 3ϕ18, còn 2ϕ20 628 70 630 0,23 0,20 404,8bên phải Cắt 3ϕ18, còn 2ϕ20 628 70 630 0,23 0,20 404,8

12721018763509

59595959

641641641641

0,550,440,330,22

0,390,340,270,19

4086,23562,32828,91990,7

4.4.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết

− Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x, được xác định theo tam giác đồng dạng

− Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao

mômen

Bảng 13 Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

Tiết diện Thanh thép Vị trí điểm cắt lý thuyết x

(mm)

Q(kN)

5.3 Xác định đoạn kéo dài W

Đoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

R naq

s

=

;Trong đoạn dầm có cốt đai d6a200 thì:

Bảng 14 Xác định đoạn kéo dài W của dầm chính

Tiết diện Thanh thép Q

(kN)

qsw(kN/m)

Wtính(mm)

20d(mm)

Wchọn(mm)

Nhịp 1 biên

bên trái

3(1ϕ18)(1ϕ18)

68,977,08

.49,5

.785

800900

Nhịp 1 biên

bên phải (1ϕ18)

(1ϕ18) 54,3671,69

49,5 639814 360 650850Nhịp 2 bên

trái

(1ϕ18)(1ϕ18) 60,0674,63 49,5 696843 360 700900Nhịp 2 bên

Phải

(1ϕ18)(1ϕ18) 57,8574,06 49,5

674

700900Gối 2

bên trái

5(1ϕ18(1ϕ18) 109,556109,556 49,5 1194 360 1200Gối 2

bên phải

2(1ϕ18(1ϕ18) 107,118107,188 49,5 1172 320 1180Gối 1 bên

5.4 Kiểm tra neo, nối cốt thép

 Đầu mút của các thanh có gờ uốn gập 135o hoặc 180o

 Giữa nhịp bố trí 4∅18 có As = 10,18 cm2, neo vào gối 2∅18 có As = 509

an s

b

R l

an an

an s

b

R l

an an