Do an betong 1 mr. d

32
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN Cho mặt bằng dầm sàn như sau: Hình 1. Sơ đồ mặt bằng sàn Bảng 1. Tổng hợp số liệu tính toán L 1 (m ) L 2 (m) P c (kN/m 2 ) γ f ,p Bêtông B30(M400) (Mpa) Cốt thép Cốt dọc (Mpa) Cốt đai, cốt xiên (Mpa) Nhóm CI, AI R s =225 R sw =175 2, 5,7 8,6 1, R b =17 Nhóm CII, R s =280 R sw =225 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 1 MSSV: 1051160093_XC10B

Transcript of Do an betong 1 mr. d

Page 1: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Cho mặt bằng dầm sàn như sau:

Hình 1. Sơ đồ mặt bằng sàn

Bảng 1. Tổng hợp số liệu tính toán

L1 (m)

L2 (m)

Pc

(kN/m2)γf,p

Bêtông B30(M400)(Mpa)

Cốt thép

Cốt dọc (Mpa)

Cốt đai, cốt xiên (Mpa)

Nhóm CI, AI Rs=225 Rsw=175

2,5 5,76 8,6 1,2Rb=17Rbt=1,2

γb=1Nhóm CII, AII Rs=280 Rsw=225

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 1 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 2: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Các lớp cấu tạo sàn như sau:

Hình 2. Các lớp cấu tạo sàn

Gạch ceramic δg = 10 mm, γb = 20 kN/m3, γf = 1,1Vữa lót δv = 25 mm, γb = 18 kN/m3, γf = 1,3Bêtông Cốt thép δb = hb mm, γb = 25 kN/m3, γf = 1,1Vữa trát δv = 20 mm, γb = 18 kN/m3, γf = 1,3

II. BẢN SÀN1. Phân loại bản sàn

Xét tỉ số hai cạnh ô bản , nên bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc

một phương theo cạnh ngắn.2. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sànXác định sơ bộ chiều dày của bản sàn:

mm ≥ hmin = 60 mm

chọn hb = 90 mm.Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ:

mm

chọn hdp = 400mm.

mm

chọn bdp = 200 mm.Xác định sơ bộ kích thước của dầm chính:

mm

chọn hdc = 550 mm.

mm

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 2 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 3: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

chọn bdc = 250 mm.

3. Sơ đồ tínhCắt theo phương cạnh ngắn 1 dải bản có chiều rộng b = 1 m (hình 1), xem bản như 1

dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là các dầm phụ (hình 3).Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa.Đối với nhịp biên:

mm

Đối với nhịp giữa: mm

Lo và Lob chênh lệch không đáng kể (4,3%)

200 2200 200 2300 200

2500 2500

A B

90400

550

2500

2300

Hình 3. Sơ đồ xác định nhịp tính toán của bản

4. Xác định tải trọng4.1. Tĩnh tảiXác định trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo sàn:

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.

Bảng 2. Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Lớp cấu tạoChiều dày (mm)

Trọng lượng riêng

(kN/m3)

Trị tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số độ tin cậy về tải trọng

Trị tính toán

gs (kN/m2)Gạch ceramic 10 20 0,20 1,1 0,22Vữa lót 25 18 0,45 1,3 0,59Bêtông cốt thép 90 25 2,25 1,1 2,48Vữa trát 20 18 0,36 1,3 0,47

Tổng cộng 3,26 --- 3,76

4.2. Hoạt tải

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 3 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 4: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Hoạt tải tính toán: kN/m

4.3. Tổng tảiTổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có chiều rộng b = 1 m:

kN/m

5. Xác định nội lựcMômen lớn nhất ở nhịp biên:

kN/m

Mômen lớn nhất ở gối thứ hai:

kN/m

Mômen lớn nhất ở các nhịp giữa và các gối giữa:

kN/m

2200 2300 2300

6,2 kNm

6,77 kNm

4,66 kNm

4,66 kNm

M

A

ps

gs

Hình 4. Sơ đồ tính và biểu đồ bao mômen của bản sàn

6. Tính cốt thépBêtông có cấp độ bền chịu nén B30: Rb = 17 MPaCốt thép bản sàn sử dụng loại CI: Rs = 225MpaTừ các giá trị mômen ở nhịp và ở gối, giả thiết a = 15 mm, tính cốt thép theo các công

thức sau: mm

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 4 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 5: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

: tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo tra bảng được hoặc

tính từ :

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 3.

Bảng 3. Tính cốt thép cho bản sàn

Tiết diệnM

(kN/m)αm ξ

As

(mm2/m)µ

(%)

Chọn cốt thépd

(mm)a

(mm)Asc

(mm2/m)Nhịp biênGối 2Nhịp giữa, gối giữa

6,26,774,66

0,0650,0710,049

0,0670,0740,05

380420284

0,510,560,38

888

120120170

419419296

Kiểm tra tiết diện gối 2:

kNm

tiết diện đủ khả năng chịu lực

7. Bố trí cốt thép

* Xét tỉ số:

mm

chọn αLo = αLob =580 mm. Đối với ô bản có dầm liên kết ở bốn biên, có thể giảm được khoảng 20% lượng

thép so với kết quả tính được. Ở đây thiên về an toàn nên ta giữ nguyên kết quả tính. Cốt thép cấu tạo chịu mômen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính

được xác định như sau:

chọn d6a200 (Asc = 141 mm2). Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 5 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 6: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

mm2 chọn d6a300 (Asc = 94 mm2)

Chọn chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa:Lan = (10 15)max = (10 15) 8 = (80 120) mm.

Chọn Lan = 120 mm.

Hình 5. Bố trí thép sàn

III. DẦM PHỤ1. Sơ đồ tínhDầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo. sơ đồ tính là dầm liên tục 3 nhịp có các gối tựa là

dầm chính.

5760 5760 5760

1 2 3 4

250 5385 250 5510 250 5385 250

Hình 6. Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ

Nhịp tính toán dầm phụ lấy theo mép gối tựa.Đối với nhịp biên:

mm

Đối với nhịp giữa:mm

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 6 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 7: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

ps

gs

5385 2755

1 2

Hình 7. Sơ đồ tính của dầm phụ2. Xác định tải trọng2.1. Tĩnh tảiTrọng lượng bản thân dầm phụ:

kN/m

Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào: kN/m

Tổng tĩnh tải: kN/m

2.2. Hoạt tảiHoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào:

kN/m2.3. Tổng tảiTải trọng tổng cộng:

kN/m3. Xác định nội lực3.1. Biểu đồ bao mômen

Tỉ số

Tung độ tại các tiết diện của biểu đồ bao mô men tính theo công thức sau: (đối với nhịp biên Lo =Lob)

- hệ số tra phụ lục 8.Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 4.Mômen âm triệt tiêu cách gối tựa một đoạn:

mMô men dương triệt tiêu cách gối tựa một đoạn:Đối với nhịp biên:

mĐối với nhịp giữa:

mMômen dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 7 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 8: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

mBảng 4. Xác định tung độ biểu đồ bao mômen của dầm phụ

Nhịp Tiết diệnLo

(m) (kNm)

Mmax

(kNm)Mmin

(kNm)

Biên

0

5,385 1070,3

0,00001 0,0650 69,62 0,0900 96,3

0,425Lo 0,0910 97,43 0,0750 80,34 0,0200 21,45 -0,0715 -76,5

Giữa6

5,51 1120,60,0180 -0.0319 20,2 -35,7

7 0,0580 -0,0109 65 -12,20,5Lo 0,0625 70

3.2. Biểu đồ bao lực cắtTung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:Gối thứ 1:

kNBên trái gối thứ 2:

kN

Bên phải gối thứ 2 và bên trái gối thứ 3: kN

69,6

96,3

97,4

80,3

20,4

76,5

35,7

65

70

12,2

20,2

0 1 2 3 4 5 67

1416

2477,75 2755

808 827

79,5

119,3

101,7

M

Q

(kNm)

(kN)

Hình 9. Biểu đồ bao nội lực của dầm phụ

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 8 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 9: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

4. Tính cốt thépBêtông có cấp độ bền chịu nén B30: Rb = 17MPa; Rbt = 1,2 MpaCốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CII: Rs = 280 MpaCốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại CI: Rsw = 175 Mpa4.1. Cốt dọca) Tại tiết diện ở nhịpTương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện

chữ T.Xác định Sf:

Chọn Sf = 540 mm.Chiều rộng bản cánh:

mm

Kích thước tiết diện chữ T

Xác định vị trí trục trung hòa:Giả thiết a = 35 mm ho = h – a = 400 – 35 = 365 mm

kNm

Nhận xét: M = 97,4kNm < Mf =626,7kNm, nên trục trung hòa đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật mm.

b) Tại tiết diện ở gốiTương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ

nhật mm.

1280

90

400

200200

400

Hình 10. Tiết diện tính cốt thép dầm phụ

Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 5. mm

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 9 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 10: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

: tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo tra bảng được hoặc

tính từ :

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Bảng 5. Tính cốt thép dọc cho dầm phụ

Tiết diệnM

(kNm)αm ξ

As

(mm2)µ

(%)

Chọn cốt thépΔAs

(%)ChọnAsc

(mm2)Nhịp biên

(1280×400)97,4 0,034 0,035 993 1,36 6ϕ12+2ϕ16 1080 8,76

Gối 2 200×400)

76,5 0,169 0,186 824,3 1,13 4ϕ12+2ϕ16 854 3,64

Nhịp giữa (1280×400)

70 0,024 0,024 681 0,93 3ϕ12+2ϕ16 741 8,81

4.2. Cốt ngangTính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 119,3 kN.Kiểm tra điều kiện tính toán:

bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt.Chọn cốt đai ϕ6 (asw = 28 mm2), số nhánh cốt đai n = 2.Xác định bước cốt đai:

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 10 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 11: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Chọn s = 150 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm.Kiểm tra:

Kết luận: dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.

Đoạn dầm giữa nhịp:

Chọn s = 300 mm bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm.

5. Biểu đồ bao vật liệu5.1. 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 = 25 mm; khoảng cách thông

thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30 mm.- Xác định ath hoth = hdp ath

- Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:

Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 6.

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 11 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 12: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Bảng 6. Tính toán khả năng chịu lực của dầm phụ

Tiết diện Cốt thépAs

mm2ath

mmhoth

mmξ αm

[M]kNm

ΔM%

Nhịp biên (1280×400)

6ϕ12+2ϕ16Cắt 4ϕ12, còn 2ϕ12+2ϕ16

Uốn 2ϕ12, còn 2ϕ16

1080628402

513333

349367367

0,040,0220,014

0,0390,0220,014

103,464,541

6,2

Gối 2(200×400)

4ϕ12+2ϕ16 854 44 356 0,198 0,174 76,7 0,3

bên trái Cắt 2ϕ12, còn 2ϕ12+2ϕ16Uốn 2ϕ12, còn 2ϕ16

628402

3333

367367

0,1410,09

0,1310,086

6039,4

bên phải Cắt 2ϕ12, còn 2ϕ12 + 2ϕ16Uốn 2ϕ12, còn 2ϕ16

628402

3333

367367

0.1410,09

0,1310,086

6039,4

Nhịp giữa (1280×400)

3ϕ12+2ϕ16 Cắt 1ϕ12, còn 2ϕ12+2ϕ16

Uốn 2ϕ12, còn 2ϕ16

741628402

464933

354351367

0,0270,0230,014

0,0270,0230,014

73,661,741

4,8

5.2. 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 mo6men.

Bảng 7. Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết

Tiết diện Thanh thép Vị trí điểm cắt lý thuyếtx

(mm)Q

(kN)

Nhịp biên bên trái

2(4ϕ12)

1077

x

69,6

64,5

998 64,6

Nhịp biên bên phải

2(4ϕ12)

80,3

64,5 20

,4

1077

x

284 55,6

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 12 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 13: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Gối 2 bên trái

7(2ϕ12) 60 76

,5

1416

x

1111 54

Gối 2bên phải

3(2ϕ12)

76,5

60

35,7

1102

x

446 37

Nhịp giữa6

(1ϕ12)

20,2

41

65

1102

x

512 40,7

5.3. Xác định đoạn kéo dài WĐoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

Trong đó: Q - lưc cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen.

Qs,inc - khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt thép dọc, mọi cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Qs,inc=0;

Qsw - khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết,

;

Trong đoạn dầm có cốt đai d6a150 thì:

kN/m

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 13 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 14: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Trong đoạn dầm có cốt đai d6a300 thì:

kN/m

Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 8.

Bảng 8. Xac định đoạn kéo dài W của dầm phụ

Tiết diện Thanh thépQ

(kN)qsw

(kN/m)Wtính

(mm)20d

(mm)Wchọn

(mm)Nhịp biên bên trái

2(4ϕ12)

64,6 66 452 240 460

Nhịp biên bên phải

2(4ϕ12)

55,6 33 734 240 740

Gối 2 bên trái

7(2ϕ12)

54 66 387 240 390

Gối 2 bên phải

3(2ϕ12)

37 66 284 240 290

Nhịp giữa6

(1ϕ12)40,7 33 533 240 540

5.4. Kiểm tra về uốn cốt thép Bên trái gối 2, uốn thanh thép số 3 (2d12) để chịu mômen.Uốn từ nhịp biên lên gối 2: xét phía mômen dương

Tiết diện trước có [M]tdt = 64,5 kNm (2d12+2d16)Tiết diện sau có [M]tds =41 kNm (2d16)Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước 1 đoạn 820 mm:

820 mm > mm

Trên nhánh mômen dương, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn:

m = 423 mm

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn:350 + 820 = 1170 mm > 423mm

Như vậy điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn:

1170 – 423 = 747 mm

Uốn từ gối 2 xuống nhịp biên: xét phía mômen âmTiết diện trước có [M]tdt = 60 kNm (2d12+2d16) Tiết diện trước có [M]tdt = 39,4 kNm (2d16)Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn 390 mm:

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 14 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 15: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

390 mm > mm

Trên nhánh mômen âm, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn:

m = 381 mm

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn:350 + 390 = 740 mm > 381 mm

Như vậy điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn:

740 – 381 = 359 mm Bên phải gối 2, uốn thanh thép số 6 (2d12) để chịu mômen.Uốn từ gối 2 xuống nhịp giữa: xét phía mômen âm

Tiết diện trước có [M]tdt = 60 kNm (2d12+2d16)Tiết diện sau có [M]tds =39,4 kNm (2d16)Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước 1 đoạn 440 mm:

440 mm > mm

Trên nhánh mômen dương, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn:

m = 557 mm

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn:260 + 440 = 700 mm > 557mm

Như vậy điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn:

700 – 557 = 143 mm

Uốn từ nhịp giữa lên gối 2: xét phía mômen dươngTiết diện trước có [M]tdt = 61,7 kNm (2d12+2d16) Tiết diện trước có [M]tdt = 41 kNm (2d16)Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước một đoạn 970 mm:

970 mm > mm

Trên nhánh mômen âm, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách tiết diện trước một đoạn:

m = 509 mm

Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước một đoạn:260 + 970 = 1230 mm > 509 mm

Như vậy điểm kết thúc uốn đã nằm ra ngoài tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau một đoạn:

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 15 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 16: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

1230 – 509 = 721 mm

5.5. Kiểm tra neo, nối cốt thép Nhịp biên bố trí 6d12 + 2d16 có As = 1080 mm2, neo vào gối 2d16 có

As = 402 mm2 > mm2.

Các nhịp giữa bố trí 3d12 + 2d16 có As = 741 mm2, neo vào gối 2d16 có As

= 402 mm2 > mm2.

Chọn chiều dài đoạn neo vào gối biên là 220 mm > 10d = 160 mm và vào các gối giữa là 320 mm = 20d.

Tại nhịp biên nối 2 thanh số 1 (2d12) và 5 (2d16). Chọn chiều dài đoạn nối là 360 mm > 20d = 320 mm.

Tại gối 2 nối 2 thanh số 4 (2d16) và 8 (2d16). Chọn chiều dài đoạn nối là 320 mm = 20d.

IV. DẦM CHÍNH 1. Sơ đồ tínhDầm chính là dầm liên tục 3 nhịp được tính theo sơ đồ đàn hồi.Chọn tiết diện dầm: bdc = 250 mm, hdc = 550 mm.Giả thiết cạnh tiết diện cột: 250x250 mm.

5000 5000

A B C D

4875

P

GPG

P

G

5000 4875

2500 2500 2500 2500 2500 25005000

Hình 11. Sơ đồ tính dầm chínhNhịp tính toán:

Nhịp biên: L = 2L1 - mm = 4,875 m

Nhịp giữa: L = 2L1 = 2 x 2500 = 5000 mm =5,0 mDo nhịp biên và nhịp giữa chênh lệch < 10%, nên xem là dầm đều nhịp.

2. Xác định tải trọngTải trọng tác dụng lên dầm chính gồm trọng lượng bản thân go, phần tải trọng từ bản

truyền vào g1, p1 và tải trọng từ dầm phụ truyền vào G1, P dưới dạng lực tập trung.

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 16 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 17: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

2.1. Tĩnh tảiTrọng lượng bản thân dầm chính (quy về lực tập trung):

kNTrọng lượng bản thân dầm phụ và bản truyền xuống:

kNTổng tĩnh tải tập trung: G = Go + G1 = 7,91 + 64 = 71,91 kN2.2. Hoạt tảiTừ dầm phụ truyền lên dầm chính:

kN3. Xác định nội lực3.1. Biểu đồ bao mômenBỏ qua các tải trọng đặt trực tiếp lên gối tựa, trong mỗi nhịp có 1 tải tập trung.Dùng số liệu của phụ lục 12b để xác định tung độ hình bao mômen:

Mmax = αgGL + αp1PLMmin = αgGL - αp2PL

Với sơ đồ dầm 3 nhịp, trong mỗi nhịp có 1 tải trọng với khoảng cách L/2 có các hệ số α và tính ra M như bảng 9:

Bảng 9. Xác định tung độ biểu đồ bao mômena/L αg αgGL αp1 αp1PL αp2 αp2PL Mmax Mmin

0,5 0,1750 62,9 0,2125 157,9 0,0375 27,86 220,8 35,040,833 -0,0416 -14,96 0,0208 15,46 0,0625 46,44 0,5 -61,4

1 -0,1500 -53,93 0,0250 18,58 0,1750 130,03 -35,35 -183,961,15 -0,0750 -26,97 0,0063 4,68 0,0813 60,41 -22,29 -87,381,2 -0,0500 -17,98 0,0250 18,58 0,0750 55,73 0,6 -73,711,5 0,1000 35,96 0,1750 111,46 0,0750 55,73 147,42 -19,77

A B

M(kNm)

220,8

35,0

4

61,4

0,5

183,9

635,3

5 87,3

822,2

973,7

10,6

147,4

219,7

7

Hình 12. Biểu đồ bao mômen dầm chính

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 17 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 18: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

3.2. Biểu đồ bao lực cắtQmax = βgG + βp1PQmin = βgG - βp2P

Hệ số β và Qmax, Qmin được trình bày trong bảng 10:

Bảng 10. Xác định tung độ biểu đồ bao lực cắtĐoạn βg βgG βp1 βp1P βp2 βp2P Qmax Qmin

I 0,3500 25,17 0,4250 63,16 0,0755 11,22 88,33 13,95II -0,6500 -46,74 0,0250 3,72 0,6750 100,31 -43,02 -147,05III 0,5000 35,96 0,6250 92,88 0,1250 18,58 128,84 17,38

88,3

313,9

5

147,0

543,0

2

17,3

8128,8

4

A B

Q(kN)

Hình 13. Biểu đồ bao lực cắt dầm chính

3.3. Xác định mômen mép gối

61,4

183,9

6

87,3

8

125 125

814 875

Hình 14. Xác định mômen mép gối

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 18 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 19: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Với: - M là mômen tiết diện gối tựa;

- Q là lực cắt, lấy bằng độ dốc biểu đồ mômen Mmin ở đoạn gần gối.

kNm

kNm

Chọn kNm.

4. Tính cốt thép4.1. Cốt dọca) Tại tiết diện ở nhịpTương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện

chữ T.Xác định Sf:

Chọn Sf = 540 mm.Chiều rộng bản cánh:

mm

Kích thước tiết diện chữ T

Xác định vị trí trục trung hòa:Giả thiết anhịp = 50 mm ho = h – a = 550 – 50 = 500 mm

kNm

Nhận xét: M = 220,8 kNm < Mf =925,9 kNm, nên trục trung hòa đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật mm.

c) Tại tiết diện ở gốiTương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ

nhật mm.Giả thiết agối = 70 mm ho = h - agối = 550 – 70 = 480 mm.Điều kiện hạn chế αm ≤ αR = 0,409Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 19 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 20: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng

Bảng 11. Tính cốt thép dọc cho dầm chính

Tiết diệnM

(kNm)αm ξ

As

(mm2)μ

(%)

Chọn cốt thépΔAs

(%)ChọnAsc

(mm2)Nhịp biên

(1330×550)220,8 0,039 0,0398 1607 1,3 4ϕ20+2ϕ16 1659 3,24

Gối B(250×550)

170,16 0,174 0,193 1406 1,2 2ϕ20+4ϕ16 1432 1,85

Nhịp giữa(1330×550)

147,42 0,026 0,0263 1062 0,85 2ϕ20+2ϕ16 1030 -3

4.2. Cốt đaiLực cắt lớn nhất tại gối: QA = 88,33 kN, kN, kN.Kiểm tra điều kiện tính toán:

bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt ngang (cốt đai và cốt xiên) chịu lực cắt.Chọn cốt đai ϕ6 (asw = 28 mm2), số nhánh cốt đai n = 2.Xác định bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

Chọn s = 150 mm bố trí trong đoạn L1.Kiểm tra:

Kết luận: dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.Khả năng chịu cắt của cốt đai:

kN/m

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông:

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 20 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 21: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

QA,B < Qswb: không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối A và gối B, nếu có cốt xiên chỉ là do uốn cốt dọc lên để chịu mômen.

Xác định bước cốt đai lớn nhất cho phép:

4.3. Cốt treoLực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:

kNDiện tích cốt treo cần thiết:

mm2 = 7,59 cm2

Nếu dùng đai ϕ10, hai nhánh thì số đai cần thiết:

chọn 6 đai

Vậy bố trí mỗi bên 3 đai, bước đai:

mm

5. Biểu đồ bao vật liệu5.1. 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 = 25 mm và ao,gối = 40 mm;

khoảng cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30 mm.- Xác định ath hoth = hdp ath

- Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:

Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 14.

Bảng 12. Tính khả năng chịu lực của dầm chính

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 21 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 22: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Tiết diện Cốt thépAs

mm2ath

mmhoth

mmξ αm

[M]kNm

ΔM%

Nhịp biên (1330×550)

2ϕ16+4ϕ20Uốn 2ϕ20, còn 2ϕ16+2ϕ20

Cắt 2ϕ16, còn 2ϕ20

16591030628

543535

496515515

0,0410,0250,015

0,040,0250,015

222,5149,9

900,8

Gối 2(250×550)

4ϕ16+2ϕ20 1432 69 481 0,196 0,177 174 2,3

bên trái Uốn 2ϕ20, còn 4ϕ16Cắt 2ϕ16, còn 2ϕ16

804402

4848

502502

0,1060,053

0,10,052

107,155,7

bên phải Cắt 2ϕ20, còn 4ϕ16Uốn 2ϕ16, còn 2ϕ16

804402

4848

502502

0,1060,053

0,10,052

107,155,7

Nhịp giữa (1330×550)

2ϕ16+2ϕ20Uốn 2ϕ16, còn 2ϕ20

1030628

3535

515515

0,0250,015

0,0250,015

149,990

1,7

5.2. 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 thuyếtx

(mm)Q

(kN)

Nhịp biên bên trái

3(2ϕ16)

2500

x

220,8

90

1019 88,32

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 22 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 23: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Nhịp biên bên phải

3(2ϕ16)

0,5

220,8

90

x

1665

990 131,83

Gối 2 bên trái

5(2ϕ16)

35,0

4 55,7

61,4

1665

x

98 57,9

Gối 2bên phải

2(2ϕ20) 7

3,7

1

55,7

19,7

7

1375

x

459 39,22

5.3. Xác định đoạn kéo dài WĐoạn kéo dài W được xác định theo công thức:

Trong đó: Q - lưc cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao mômen.

Qs,inc - khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt thép dọc, mọi cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Qs,inc=0;

Qsw - khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết,

;

Trong đoạn dầm có cốt đai d6a150 thì:

kN/m

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 23 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 24: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 16.

Bảng 14. Xác định đoạn kéo dài W của dầm chính

Tiết diện Thanh thépQ

(kN)qsw

(kN/m)Wtính

(mm)20d

(mm)Wchọn

(mm)Nhịp biên bên trái

3(2ϕ16)

88,32 66 615 320 620

Nhịp biên bên phải

3(2ϕ16)

131,83 66 878 320 880

Gối 2 bên trái

5(2ϕ16)

57,9 66 431 320 440

Gối 2 bên phải

2(2ϕ20)

39,22 66 330 320 340

5.4. Kiểm tra neo, nối cốt thép- Nhịp biên bố trí 4d20+2d16 có AS = 1659 mm2, neo vào gối 2d20 có

As = 628 mm2 >

- Nhịp giữa bố trí 2d20+2d16 = 1030 mm2, neo vào gối 2d20 có

As = 628 mm2 >

- Chọn chiều dài đoạn neo vào gối biên là 220 mm và vào các gối giữa là 400 mm.- Tại nhịp giữa nối 2 thanh số 1 (2d16), chọn chiều dài đoạn nối là 320 mm = 20d.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1) TCXDVN 365:2005. Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép. Tiêu chuẩn thiết kế. NXB Xây dựng, 2005.

2) Phan Quang Minh (chủ biên), Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống. Kết cấu bêtông cốt thép (phần cấu kiện cơ bản). NXB Khoa học và kỹ thuật, 2012.

3) Nguyễn Đình Cống, Sàn sườn bêtông toàn khối. NXB Xây dựng, 2011.4) Võ Bá Tầm – Hồ Đức Duy, Đồ án môn học kết cấu bêtông sàn sườn toàn khối

loại bản dầm theo TCXDVN 365:2005. NXB Xây dựng, 2011.5) Nguyễn Văn Hiệp, Hướng dẫn đồ án môn học bêtông cốt thép 1 sàn sườn toàn

khối có bản dầm. NXB ĐH Quốc gia Tp.Hồ Chí Minh.

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 24 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 25: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

MỤC LỤC

I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN................................................................................................1II. BẢN SÀN...................................................................................................................2

1. Phân loại bản sàn................................................................................................22. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận của sàn.......................................................23. Sơ đồ tính............................................................................................................34. Xác định tải trọng...............................................................................................35. Xác định nội lực..................................................................................................46. Tính cốt thép.......................................................................................................4

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 25 MSSV: 1051160093_XC10B

Page 26: Do an betong 1 mr. d

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG

7. Bố trí cốt thép.....................................................................................................5III. DẦM PHỤ.................................................................................................................6

1. Sơ đồ tính............................................................................................................62. Xác định tải trọng...............................................................................................73. Xác định nội lực..................................................................................................74. Tính cốt thép.......................................................................................................95. Biểu đồ bao vật liệu..........................................................................................11

IV. DẦM CHÍNH..........................................................................................................161. Sơ đồ tính..........................................................................................................162. Xác định tải trọng.............................................................................................163. Xác định nội lực................................................................................................174. Tính cốt thép.....................................................................................................195. Biểu đồ bao vật liệu..........................................................................................21

TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................25

SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 26 MSSV: 1051160093_XC10B