ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SVTH: HÀ THỌ THÀNH 1 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP Nguyễn Quang Hoài_CD10D_1051110161 I. SƠ ĐỒ VÀ SỐ LIỆU BÀI TOÁN: BÊ TÔNG LOẠI CỐT THÉP CẤP ĐỘ BỀN loại Rs Rsw B20 Rb Rbt Thép chủ CII 280 225 11.5 0.9 thép đai CI 225 175 Thép 210000 Bê tông 27000 KÍCH THƯỚC SÀN L1(m) L2(m) 2700 6120 TẢI TRỌNG HOẠT TẢI TIÊU CHUẨN 9.3 kn/m2 II. BẢN SÀN: 1.SƠ ĐỒ TÍNH: 2.266666666667 vậy bản làm việc một phương theo phương cạnh ngắn 2. chọn sơ bộ kích thước dầm sàn a. chiều dày bản sàn: hệ số m : chọn m= 35 chiều dày hb=L1/m 80 mm b. kích thước tiế diện dầm phụ: mô đun E(Mpa) Xét tỉ số : α=L2/L1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SVTH: HÀ THỌ THÀNH 1
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP Nguyễn Quang Hoài_CD10D_1051110161
I. SƠ ĐỒ VÀ SỐ LIỆU BÀI TOÁN:BÊ TÔNG LOẠI CỐT THÉP
CẤP ĐỘ BỀN loại Rs Rsw
B20Rb Rbt Thép chủ CII 280 22511.5 0.9 thép đai CI 225 175
Thép 210000Bê tông 27000
KÍCH THƯỚC SÀN L1(m) L2(m)2700 6120
TẢI TRỌNG HOẠT TẢI TIÊU CHUẨN 9.3 kn/m2
II. BẢN SÀN:1.SƠ ĐỒ TÍNH:
2.2666666666667vậy bản làm việc một phương theo phương cạnh ngắn
2. chọn sơ bộ kích thước dầm sàna. chiều dày bản sàn:hệ số m : chọn m= 35chiều dày hb=L1/m 80 mm
b. kích thước tiế diện dầm phụ:
mô đun E(Mpa)
Xét tỉ số : α=L2/L1
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SVTH: HÀ THỌ THÀNH 2
hệ số m= chọn m= 15lấy ldp=L2= 6120
chiều cao dầm phụ hdp= 408chọn hdp= 500 mm
với bdp=k*hdp=(0.3-0.5)*hdp chọn bp từ= 150 250chọn bdp= 200 mm
c. tiết diện dầm chính:hệ số m= chọn m= 8lấy ldc=2L1= 5400
chiều cao dầm chính hdc= 675chọn hdc= 650 mm
với bdc=k*hdc=(0.3-0.5)*hdc chọn bdc từ= 195 325chọn bdc = 300 mm
3. nhịp tính toán:cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải bản có bề rộng 1m, xem như một dầm liên tục với yêu cầu thiết kế các ô bản đại diện.bản sàn làm việc theo phương cạnh ngắn và được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy bằng mép gối tựa:a. chiều dài nhịp biên lb=l1-3/2*bdp= 2400 mmb.chiều dài nhị giữa l=l1-bdp= 2500 mm
4. tải trọng tác dụng:a.tĩnh tải:các lớp cấu tạo bản sàn:
lớp cấu tạo bề dày (mm) hệ số vượt tải
gạch 12 20 1.1 0.264vữa lót 15 18 1.2 0.324
sàn BTCT 80 25 1.1 2.2
trọng lượng bản thân (kN/m3)
giá trị tính toán (kN/m2)
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SVTH: HÀ THỌ THÀNH 3
vữa trát 10 18 1.2 0.216
3.004 kn/m2b. hoạt tảihệ số vượt tải n= 1.2hoạt tải tác dụng lên sàn là pb= 11.16 kn/m2vậy tổng tải trọng tác dụng lên dải bản rộng 1m là: qb=(gb+pb)*b= 14.164 kn/m2
5. xác định nôi lực trong dầm bản:a. mô menmô men lớn nhất tại nhịp biên Mmax=qb*lb*lb/11= 7.41678545 kn.mmô men lớn nhất tại gối thứ 2 Mmax=qb*l*l/11= 8.04772727 kn.mmô men lớn nhất tại giữa nhịp và gối biên tiếp theo là Mmax=qb*l*l/16= 5.5328125 kn.m
b. lực cắt:ở các gối biên Qb=0.6*qb*lb= 20.39616 knở các gối giữa Q=0.5*qb*l= 17.705 kn
6. tính cốt thép cho bản:Bê tông Rb= 11.5 Mpa cốt thép: Rs= 225 Mpa
ξR= 0.37giả thiết lớp bê tông bảo vệ abv= 15 mmchiều cao làm việc ho= 65 mm
a. tại nhịp biên và gối thứ 2 lấy Mmax Mmax= 8.04772727272727 kn.mαm= 0.165633697406273
ξ= 0.182239273878077 thỏa điều kiện hạn chếγ= 0.908880363060961
lượng cốt thép yêu cầu Fa= 605.44 mm2
tĩnh tải tác dụng lên sàn gb=Σγi*δi*ni=
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SVTH: HÀ THỌ THÀNH 4
hàm lượng cốt thép: μ%= 0.93% thỏaμmin= 0.10%μmax= 1.89%
chọn lớp bê tông bảo vệ c= 10 mmlớp bê tông bảo vệ thực tế att= 14 mm thỏa
7. bố trí cốt thép chịu lực:xét tỉ số pb/gb= 3.7150466045273
0.3750 mm
chiều dài móc 7.5*d 60 mmđoạn uốn móc vuông là hb-2*c= 60 mm
hệ số ν=chiều dài của cốt thép mũ đến mép dầm phụ là: ν*l=
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SVTH: HÀ THỌ THÀNH 5
chiều dài đoạn neo vào gối (15-20)*d 120 160chọn 130 mm
8. cốt thép cấu tạo và cốt thép phân bố:a. khoảng cách từ đầu thừa đến mép gối biên (0.2-0.25)*lt 500 625 mm
chọn 600chọn thép
Φ= 6 mm As= 217.5 mm2khoang cách a= 130 mm
141.3716694115 mmthỏa
điều kiện As>As(gối)/2= 209.45 mm
b. cốt thép phân bốTỉ số l2/l1= 2.266666667 thép phân bố trong dải bản >= 20% thép chịu lực trên bản chịu mô men dươngvới nhịp biên A's=20%As 125.6 mm2với nhịp giữa A's=20%As 83.78 mm2chọn thép
Φ= 6 Aspb= 128.519699465 thỏaa= 220
9. kiểm tra khả năng chịu cắt của bản:Qmax= 20.39616 kn
thỏa41.58 kn
điều kiện As>5*Φ=
Qbt=φ*(1+φn)*Rbt*b*ho=
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SVTH: HÀ THỌ THÀNH 6
II. TÍNH TOÁN DẦM PHỤ1. sơ đồ tính toán
2. nhịp tính toánnhịp biên lb=L2-1.5*bdc= 5670 mm
nhịp giữa lt=L2-bdc= 5820 mm
3. tải trọng tính toán:a. tĩnh tải
2.31 kN/mtừ bản sàn truyền vào g1=gb*l1= 8.1108 kN/mtổng tĩnh tải tác dụng lên dầm phụ gdp=g0+g1= 10.4208 kN/m
b. hoạt tải:từ bản sàn pdp=pb*l1= 30.132 kN/m
tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ qdp= 40.5528 kN/m
4. xác định nội lựca. mô men
xét tỉ số pdp/gdp= 2.89152464302165hệ số k= 0.26705chia ra mỗi đoạn dài 1164 mmở nhịp biên mô men âm =0 tại tiết diện cách mép gối trái thứ 2 một đoạn=k*lb=ở nhịp biên mô men dương=0 tại tiết diện cách tựa giữa một đoạn=0.15*lb=ở nhịp giữa mô men dương=0 tại tiết diện cách tựa giữa một đoạn=0.15*lt=mô men dương đạt giá trị cực đại tại tiết diện 2* cách gối thứ nhất một đoạn =0.425*lb=
trọng lượng bản thân dầm phụ go=1.1*γ*bdp*(hdp-hb)=
Mmax=β**qdp*lt*ltMmax=β*qdp*lt*lt
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SVTH: HÀ THỌ THÀNH 7
mô men dương đạt giá trị cực đại tại tiết diện 7* cách gối thứ hai một đoạn =0.5*lt=
bảng tổng hợp giá trị mô mennhịp tiết diện lt(mm) qdp*lt*lt β* β
chọn thép: số lượng đường kính Aslop 1 2 20 628lop 2 1 18 254 bo tri cung 1 lopAs tổng= 882 thỏa và dư 8.79% a thuc te 34.71chọn lớp bê tông bảo vệ c= 25 mm
47.671201814059 mm không thỏakhoảng hở giữa các thanh thép t= 46 mm thỏa
to= 25 mm
-thép dọc tại nhịp giữa: Mtt= 85.85129142 kn.m
tính theo tiết diện chữ nhật b*h= 200x500αm=M/(Rb*b*ho*ho)= 0.1764019302622ξ=1-(1-2*αm)^1/2= 0.1955149849279 μ%max=
kiểm tra điều kiện cốt đai Q>Q1=φb3*(1+φf+φn)*γbt*b*ho
chọn cốt đai Φ:
bước đai lớn nhất Smax=φb4*(1+φn)*Rbt*b*ho*ho/Qmax=
*kiểm tra điều kiện bền ứng suất nén chính Q<Qbt=0.3*φb1*φw1*Rb*b*ho
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SVTH: HÀ THỌ THÀNH 11
cốt đai ở giữa dầm đặt theo cấu tạo theo h=500mm >300chọn bước đai S=min(500;3/4*h)= 370 mmchon S= 300 mm
Vậy : vậy ở đoạn giữa dầm bố trí thép đai đường kính =6 và khoảng cách a= 300* kiểm tra lại khả năng chịu lực của be tông và cốt đai:
có qsw=Rsw*Asw/S= 66.033333333333 KN/m1074.0573505764 mm
2*ho= 920 mm141.84717409945 KN
Vậy: tiết diện đủ khả năng chịu lực
6. biểu đồ bao vật liệu:a. khả năng chịu lực của tiết diện:tại tiết diện tính toán, cốt dọc có diện tích As.chọn lớp bê tông bảo vệ c= 25
αm=ξ*(1-0.5*ξ)ξ=Rs*As/(Rb*b*ho)
tiết diện tính toán tiết diện b hở nhịp 200 500ở gối 200 500
kết quả tính toán được cho ở bảng sau:tiết diện cốt thép As(mm2) ao(mm) ho(mm) ξ
nhịp biênban đầu 4 d 18 1018 34 466 0.265945139018
sau khi cắt còn 2*18 509 34 466 0.132972569509
gối thứ 2ban đầu 2*20+1*18 882 47.67 452.33 0.237379596851
Co=(φb2*(1+φf+φn)*Rbt*b*ho*ho/qsw)^1/2=
Qmin=2*(φb2*(1+φn+φf)*Rbt*b*ho*ho*qsw)^1/2=
ao=Σai*Asi/Asa=c+0.5*ΦMtd=αm*Rb*b*ho*ho
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SVTH: HÀ THỌ THÀNH 12
gối thứ 2sau khi cắt còn 2*20 628 35 465 0.164413277232
nhịp giữaban đầu 3*18 763 34 466 0.199328232879
sau khi cắt còn 2*18 509 34 466 0.132972569509
b. xác định tiết diện cắt lý thuyết: xác đinh bằng cách vẽ chính xác trên auto cad rồi gióng xuống biểu đồ lực cắt ta được giá tri lực cắt ngay tại mặt cắt Mtd và xác định vị trí x của mặt cắt đó.
c. xác định đoạn kéo dài:do không có cốt xiên nên ta bố trí đoạn kéo dài W như sau:
trong đoạn 1/4 dầm gần gối ta có qsw= 66.033333333333 N/mtrong đoạn ở giữa gối ta có qsw=Rsw*Asw/S= 33.016666666667 N/m
4. tính toán cốt thép:a. tính cốt dọc: tiết diện của dầm chính là tiết diện chữ T* tại tiết diện nhịp: chịu momen dương nên bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T.- xác định độ vươn của cánh: sf Sf<={Sf1; Sf2;Sf2}
Sf1=2*L1/6= 900 mmSf2=0.5*(L2-bdc)= 2910 mmSf3=6*hf=6*hb= 480 mmchọn Sf= 480 mm
bề rộng của cánh bf=bdc+2Sf= 1260Vậy tiết diện tính toán dầm chính là: bf hf h b
300 100 600 300
Xác định trục trung hòa:+ nhịp biên: Mmax= 450 kn.m
giả thiết a= 70 mmho=h-a= 530 mm
Qmax=βg*G+βp1*P xác định αg va αp1 va αp2 dua vao dầm 3 nhịpQmin=βg*G-βp2*P
DAMH:BTCT
document.xlsx 22
Mf=Rb*bf*hf*(ho-hf/2)= 165.6 kn.mvậy: trục trung hòa qua sườn
* tính toán cốt thép: Bê tông: B20 Rb= 11.5Thép CII: Rs= 280
số lượng đường kính diện tíchlớp 1 4 32 3216lớp 2 2 30 1414 bo tri 2 lop
As tổng= 4630 tinh lai a thuc tế = 64.63chọn lớp bê tông bảo vệ c= 30 mm
64.63 mm thoakhoảng hở giữa các thanh thép t= 37.333333333333 mm thỏa
to= 25 mm
att=c+Фmax/2=
DAMH:BTCT
document.xlsx 23
tính lại cốt thépξ= 0.70188489445062
αm= 0.45556369192164
Mgh = 450.5 thõa
DAMH:BTCT
document.xlsx 24
b. tính cốt đai:lực cắt lớn nhất tại các gối QA QBtr QBph
0 100 0kiểm tra điều kiện tính toán: khả năng chịu cắt của bê tông khi không có cốt ngang: Qbo>=Qmax
85.86 kntrong đó: ho φb3 φf φn b
530 0.6 0 0 300vậy: dầm không đủ khả năng chịu cắt, tính toán bố trí cốt đai6 As= 28.3 mm2
số nhánh 2 Asw= 56.6 mm2xác định bước đai:
bước đai tính toán Stt=min(S1,S2)= 120 mmS1=16*As*Rsw*Rbt*b*ho*ho/(Qmax*Qmax)= 600.979932S2=6.67*As*Rsw/(Rbt*b)= 122.3450926
1137.645bước đai cấu tạo ứng với chiều cao dầm h= 600 mmbố trí cốt đai trong khoảng 500 và h/3 200
vậy khoảng cốt đai thiết kế là Stk=min(Stt,Smax,Sct)= 150 mmBố trí thép đai: do lực tập trung đặt ở giữa dầm nên ta bố trí cốt đai suốt chiều dài của dầm thép đường kính 6 và khoảng cách a=150mm không có cốt đai cấu tạo do lực cắt hai bên gối đều lớn
bước đai lớn nhất Smax=φb4*(1+φn)*Rbt*b*ho*ho/Qmax=
*kiểm tra điều kiện bền ứng suất nén chính Q<Qbt=0.3*φb1*φw1*Rb*b*ho
DAMH:BTCT
document.xlsx 25
c. tính toán cốt treo:lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính: Fmax=G1+P= 248.183136 KNta dùng cốt treo dạng cốt vai bòdiện tích cốt vai bò (tính một bên) là:
626.75706586337 mm2chọn cốt thép vai bò loại thép CII.
với θ˚ = 45là góc nghiêng của cốt thép vai bò với thép dọc của dầm.
chọn thép đường kính(mm) số lượng diện tích(mm2)18 3 763.40701482232
thỏa mãn và dư 22%
5. biểu đồ bao vật liệu:lớp bê tông bảo vệ cốt thép
ở nhịp c= 25ở gối c= 25
khoảng cách thông thủy giữa hai thanh theo phương đứng: t= 25
tính khả năng chịu lực tại một tiết diện
αm=ξ*(1-0.5*ξ)ξ=Rs*As/(Rb*b*ho)
tiết diện để tính toánb(mm) h(mm)
ở nhịp: 300 650
Asv=Fmax/(2*Rs*sinθ)=
xác định ao=Σai*si/Aschiều cao làm việc ho=hdc-ao=hdc-c+0.5*Φ
Mtd=αm*Rb*b**ho*ho
DAMH:BTCT
document.xlsx 26
ở gối: 300 650
tiết diện cốt thép As(mm2) ao(mm) ho ξ
nhịp biên tráiban đầu 6d20 1885.0 50 600 0.254969839
sau khi cắt 4d20 1256.6 35 615 0.165834041
nhịp biên phảiban đầu 6d20 1885.0 50 600 0.254969839
sau khi cắt 2d20 628.3 35 615 0.082917021
gối bên tráiban đầu 3d20+2d22 1702.7 55.54 594.46 0.23246922
sau khi cắt 3d20 942.5 35 615 0.124375531
gối ben phảiban đầu 3d20+2d22 1702.7 55.54 594.46 0.23246922
sau khi cắt 2d20 628.3 35 615 0.082917021
nhịp giữaban đầu 4d18+2d16 1420.0 45.91 604.09 0.190776816
sau khi cắt 4d18 1017.9 34 616 0.134107512
b. xác định tiết diện cắt lý thuyết: xác đinh bằng cách vẽ chính xác trên auto cad rồi gióng xuống biểu đồ lực cắt ta được giá tri lực cắt ngay tại mặt cắt Mtd và xác định kvị trí x của mặt cắt đó.
c. xác định đoạn kéo dài WW=Q/(2*qsw)+5*d >=20*dqsw là khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết
với cốt đai có: Φ= 6 mma=s= 150 mm
Asw= 56.549 mm2qsw=Rsw*Asw/s= 66 N/m
tiết diệnthanh thép bị cắt
Q(kn) Wtinh (mm) 20*d (mm) Wchon (mm)số thanh đường kính(mm)
xác đinh bằng cách vẽ chính xác trên auto cad rồi gióng xuống biểu đồ lực cắt ta được giá tri lực cắt ngay tại mặt cắt Mtd và xác định kvị trí x của mặt cắt đó.