Thuyết minh đồ án bê tông cốt thép 1 và bản vẽ file cad

SƠ ĐỒ MẶT BẰNG BỐ TRÍ DẦM SÀN:

. Các lớp cấu tạo sàn
ớ ạc t
ớ vữa lót
ả Bêtơng Cốt thép
ớ vữa trát

ptc  0, 4KN / m2

δv = 20 mm,
δb = hb= 80 mm,
δv = 15 mm,
1

3

γb = 20 kN/m ,
γb = 25 kN/m3,
γb = 20 kN/m3,

n = 1,2
n = 1,2
n = 1,1
n = 1,1


CHỌN VẬT LIỆU SỬ DỤNG
1. Bêtông: Cấ độ b n chịu nén B20 có: {
2. Thép:
óm AI có: {

- Sà , đai: t é

- Thép dầm phụ, dầm chính: Thép nhóm AII có: {
I. BẢN SÀN
1. Phân loại bản sàn
L2 5,7

 2, 48  2 , nên bản thuộc loại bản dầm, bản làm
L1 2,3
t eo cạnh ngắn.

Xét tỉ số hai cạnh ơ bản
việc một

ươ

2. Sơ bộ kích thước tiết diện:
2.1 Chiều dày bản sàn:
{
Chọn

= 7(cm),

2.2 Dầm phụ: Nhịp

Chọn

= 350(mm),

Chọn

= 200(mm)

= 5500(mm),

2


2.3 Dầm chính: Nhịp

Chọn

= 700(mm)

Chọn

= 300mm

3. Sơ đồ tính:
Cắt một dải bản rộng b=1m vng góc với dầm phụ, xem
gối tựa là dầm phụ,

ư à một dầm liên tục có

- Xét tỷ số cạnh dài và cạnh ngắn của một ơ bản:

 Xem bản làm việc ai

ươ

,

Nhịp tính tốn:
- Nhịp biên:
- Nhịp giữa:
4. Tải trọng tác dụng lên bản:
4.1 Tĩnh tải:
Các lớp cấu tạo bản

Tải tiêu
chuẩn
3

Hệ số an
tồn

Tải tính tốn
(kN/m2)


(kN/m2)
- Bêtông cốt thép:
Dày 7cm, γ = 25 kN/m3

1,75

1,1

1,925

- Vữa tơ, lót:
Dày 2cm, 2 lớ , γ = 18 kN/m3

0,72

1,2

0,864

- Gạch ceramic:
Dày 1cm, γ = 22 kN/m3

0,22

1,1

0,242

Tổng cộng

3,031

4.2 Hoạt tải:
p = pc

=5,5×1,2 = 6,6 (kN/m2)

Tải trọng tồn phần tác dụng lên dải bản rộng b = 1m là: q = (p + g)×1 = 9,631 kN/m,

5. Tính nội lực:
5.1 Momen nhịp biên và gối 2:

5.2 Momen gối 2:

5.3 Momen nhịp giữa và gối giữa:

4


6 Tính cốt thép:
- Tính tốn cốt thép theo trường hợp cấu kiện chịu uốn, tiết diện hình chữ nhật, tiết
diện b,h,
h = 70 mm
b = 1000 mm

- Chọn a = 15 (mm),

= h – a = 70 – 15 = 55 (mm)

- Nội lực t eo sơ đồ dẽo gồm 3 giá trị:
+ Tại nhịp biên: M = 3,5 (kNm),
+Tại gối 2: M= -3,5
+ Tại nhịp giữa, gối giữa: M = 2,41 (kNm),
- Cơng thức tính tốn:

-

√
5

(mm2)

-

(%)

Bêtơng có cấ độ b n chịu nén B20: Rb = 11,5 MPa
Cốt thép bản sàn sử dụng loại CI: Rs = 225Mpa
Kết quả tính cốt thép trong bảng sau:
Tiết
diện

M
(kNm)

Nhịp
biên
Gối 2

3,5

0,1

3,5

Nhịp
giữa,
gối

giữa

2,41

2

Cốt thép chọn
a (mm)
(mm2)

(mm )

(%)

Ø

0,105

295,16

0,5

8

160

314

0,1

0,105

295,16

0,5

8

160

314

0,069

0,07

196,7

0,36

6

140

202

Kiểm tra àm ượng cốt thép:

min    max và  nằm trong  hợp lí=(0,3-0,9%) nên khơng cầ t ay đổi kích
t ước bản,

7 Bố trí cốt thép:
- hb = 7cm, chọn bố trí thép trong bảng theo kiểu phân ly, tách biệt thép ở nhịp chịu
mome dươ
* Xét tỉ số:

và ở gối chịu momen âm,
ps
6,6

 2,178
gs 3,031

6


 1
chọ α


o

=α

ps
 3    0, 25  Lo  0, 25  2000  500 mm
gs

ob

Đối với ô bản có dầm liên kết ở bốn biên, có thể giảm được khoảng 20%

ượng thép so với kết quả tí

được, Ở đây t iê v an tồn nên ta giữ nguyên

kết quả tính,


Cốt thép cấu tạo chịu momen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm
c í

được x c đị

 d6a200
As,ct  
50%Asgg

ư sau:

= 0,5  246 = 123 mm 2

chọn d6a200 (Asc = 141 mm2),

2

Cốt thép phân bố chọ t eo đi u kiện sau:

L2 5500

 2,5  3
L1 2200

 As,pb  20%Ast  0,2  362  72,4 mm2

chọn d6a250 (Asc = 94 mm2),

7


II DẦM PHỤ
1. Sơ đồ tính:
Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhịp với các gối tựa là dầm chính

2. Nhịp tính tốn:
- Nhịp biên:

(mm)

- Nhịp giữa:

(mm)

3. Tải trọng:
3.1. Tĩnh tải
Trọ
ượng bản thân dầm phụ:

go   f ,g   bt  bdp   h dp  h b   1,1 25  0,2   0,35  0,07   1,54 kN/m

Tĩ

tải từ bản sàn truy n vào:
g1  gs  L1  3,031 2,2  6.668 kN/m

Tổ

tĩ

tải:
gdp  go  g1  1,54  6,668  8,21 kN/m

3.2. Hoạt tải
Hoạt tải tính tốn từ bản sàn truy n vào:
pdp  ps  L1  6,6  2,2  14,52 kN/m

3. 3. Tổng tải
Tải trọng tổng cộng:

qd  gdp  pdp  8,21  14,52  22,73 kN/m

8


4.Tính nội lực:

4.1. Momen:
_ Tỉ số

pdp
g dp



22,73
 2,77
8, 21

Suy ra hệ số k=0,279
- Tu
+N

độ của hình bao momen tính theo công thức:
dươ

:M=

+ Nhánh âm: M =
- Mome dươ

tại gối biên và cách mép gối 2 một đoạn:

+ Tại nhịp biên: 0,15

= 0,15×5200= 780 (mm)

+ Tại nhịp giữa: 0,15

= 0,15×5200= 780 (mm)

- Momen âm bằng 0 tại điểm nằm trên nhịp biên và cách mép gối 2 một đoạn:
x=k

= 0,279×5200 = 1451 (mm)

- Mome dươ
x = 0,425

ớn nhất cách gối biên một đoạn:
= 0,425×5200 = 2210 (mm)

- Tại nhịp biên lấy biêu đồ mome

à đường thẳng,

9


Nhịp
Nhịp
biên

Tiết diện
1
2
0,425Lo
3
4
5

Nhịp tính
tốn (m)

5,2

min

(kNm)
614,62

M min

max

0,065
0,09
0,091
0,075
0,02
-0,0715

Nhịp
giữa

6
5,2
614,62
7
0,5Lo
Biểu đồ momen dầm phụ (kNm):

-0,0344
-0,0160

39,95
55,32
55,93
46,10
12,29
-43,95

0,018
0,058
0,0625

-21,14
-9,83

4.2.Lực cắt:
- Lực cắt lớn nhất ở bên trái gối 2:
= 0,6×22,73×5,2 = 70,92(kN)
- Lực cắt bên phải gối 2 và gối 3:
= 0,5×22,73×5,2 = 59,1 (kN)
- Lực cắt tại gối biên:
= 0,4×22,73×5,2 = 47,28 (kN)
10

M max

11,06
35,65
38.41

5. Tính cốt thép:
a) Tại tiết diện ở nhịp
Tươ ứng với giá trị môme dươ , bản cánh chịu nén, tiết diện tính tốn là tiết
diện chữ T,
X c định Sf:
1
1

L

b

  5500  300   866,67 mm


2
dc
6
6

1
1
Sf     L1  bdp     2200  300   950 mm
2
2
'
6  h f  6  70  420 mm



Chọn Sf = 420 mm,
Chi u rộng bản cánh:
b'f  bdp  2Sf  200  2  420  1040 mm

Kíc t ước tiết diện chữ T  b'f  1040 mm; h 'f  70 mm; b  200 mm; h  350 mm 
X c định vị trí trục trung hịa:
Giả thiết a = 45 mm  ho = h – a = 350 – 45 = 305 mm

h 'f
Mf   b R b h  h o 
2

'
b f

'
f


0,07 

3
  11,5.10 1,04  0,07   0,305 
  226,044 kNm
2 



Nhận xét: M = 57,1 kNm < Mf =226,044 kNm, nên trục tru

ịa đi qua c ,
'
tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật bf  h dp  1040  350 (mm),
b) Tại tiết diện ở gối
Tươ ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện
chữ nhật bdp  h dp  200  350 mm,

11


Hình 10. Tiết diện tính cốt thép dầm phụ
Kết quả tính cốt t é được tóm tắt trong bảng 5,
h o  h  a  350  45  305 mm
m 

M
  R  0,37 : tính nội lực t eo sơ đồ khớp dẻo tra bả
 b R b bh o2

được  hoặc

tính từ :   1  1  2m
 b R b bh o
Rs

As 

Kiểm tra àm ượng cốt thép:
min  0,05%   

As
 R
11,5
  max  pl b b  0,37 
 1,52%
bh o
Rs
280

Bảng 5.Tính cốt thép dọc cho dầm phụ

Tiết din
Nhp biờn
(1040ì350)
Gi 2
(200ì350)
Nhp gia
(1040ì350)

M
(kNm)

Chn ct thộp
Asc
ỉ
(mm2)
2ỉ18+1ỉ16 710

As
(mm2)

à
(%)

55,93

0,050 0,052 672,26

0,96

43,95

0,205 0,232 582,31

0,83

3Ø16

603

0,031 409,36 0,58

3Ø14

462

34,41

αm

0,031

ξ

Vậy àm ượng cốt thép là hợp lý

12


Bố trí cốt thép dọc dầm:

Theo thứ tự (trái sang phải): nhịp biên, gối 2, nhịp giữa
5.2. Tính cốt ngang:
b.1. Số liệu:
- b = 200mm, h = 350mm, a = 45mm,

= 305mm

- Q = 70,92 kN ( trái gối 2 ),
- Bêtơng: Cấ độ b n chịu nén B20 có: {

- Thép: thép nhóm AI có: {

;

;

= 27000Mpa,

= 210000Mpa,

- Bêtơng nặng có các hệ số:
b.2. Điều kiện tính tốn:
= 0,6×0,9×200×305 = 32,940 (kN)
Vậy

<

= 70,92 kN, Nên cần phải tính tốn,

b.3. Tính thép đai:
Chọn cốt đai ϕ6 (asw = 28 mm2), số nhánh cốt đai
- Khả ă

c ịu cắt của đai

= 2.

â bố trê đơ vị chìêu dài là:
13


*

= 37,55 (N/mm)

*

= 263,78 (mm)

*

= 354,16 (mm)
{

*
*s

{

}

Chọn s = 150mm,
Kiểm tra:
Es nAsw
21.104
2  28
 1 5

 1,01  1,3
* w1  1  5
3
E b bs
27.10 150 150

* b1  1   b R b  1  0,01111,5  0,885
0,3w1b1 b R b bh o
 0,3 1,01  0,885 1 11,5.10 3  0, 2  0,305  188,11 kN

 Q  0,3w1b1 b R b bh o

Kết luận: dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính,
 3h dp 3  350

 262,5 mm

Đoạn dầm giữa nhịp: sct   4
4
500 mm


Chọn s = 250 mm bố trí tro

đoạn L/2 ở giữa dầm

6. Biểu đồ bao vật liệu
6.1. Tính khả năng chịu lực của tiết diện
- Tại tiết diệ đa

xét, cốt thép bố trí có diện tích As,

- Chọn chi u dày lớp bêtơng bảo vệ cốt thép dọc ao = 25 mm; khoảng cách
thông thủy giữa hai thanh t é t eo ươ c i u cao dầm t = 30 mm,

14


- X c định ath  hoth = hdp  ath
- Tính khả ă


R s As
 b R b bh 0th

Kết quả tí

c ịu lực theo các cơng thức sau:

  m   1  0,5  

to

2
 M   m  b R b bh 0th

được tóm tắt trong bảng 6.
Bảng 6. Tính tốn khả năng chịu lực của dầm phụ

Tiết diện

Nhịp biên
1040×350

Cốt thép

2d18+1d16

As

ath

hoth

mm2

mm

mm

710

34

316

ξ

0,05

αm

0,05

[M]

ΔM

kNm

%

61,17
9%

Cắt 1d16,cịn 2d18

509

34

316

0,04

0,04

44,19

3d16

603

33

317

0,23

0,20

47,33

Gối 2 bên
trái

Cắt 1d16,cịn 2d16

402

33

317

0,15

0,14

32,93

Gối 2 bên
phải

Cắt 1d16,cịn 2d16

402

33

317

0,15

0,14

32,93

3d14

462

32

318

0,03

0,03

40,44

Gối 2
200×350

Nhịp giữa
1040×350

8%

18%
Cắt 1d14,cịn 2d14

308

32

318

0,02

0,02

27,11

6.2. Xác định tiết diện cắt lý thuyết
 Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x, được x c đị

t eo tam i c đồng dạng,

 Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy bằ
momen,

độ dốc của biểu đồ bao

15


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

Thanh

thép

x
(mm)

Q
(kN)

Nhịp
biên
bên
trái

1ϕ16

286,9

15,64

Nhịp
biên
bên
phải

1ϕ16

58,75

32,5

Vị trí điểm cắt lí thuyết

16


Gối 2
bên
trái

1ϕ16

1087,1
8

30,29

Gối 2
bên
phải

1ϕ16

571,82

21,93

Nhịp
giữa

1ϕ14

678,81

23,64

17


6.3 Xác định đoạn kéo dài W
Đoạn kéo dài W được x c định theo công thức:
W

Tro

0,8Q  Qs,inc
2qsw

 5d  20d

đó: Q - ưc cắt tại tiết diện cắt lý thuyết, lấy bằ độ dốc của biểu đồ bao
mômen,
Qs,inc - khả ă c ịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt thép
dọc, mọi cốt xiê đ u nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên Qs,inc=0;
qsw - khả ă c ịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết,
qsw 

Tro

R sw na sw
;

s

đoạn dầm có cốt đai d6a150 thì:
qsw 

Tro

175  2  28
 66 kN/m
150

đoạn dầm có cốt đai d6a250 thì:
qsw 

Kết quả tí

175  2  28
 40 kN/m
250

c c đoạ W được tóm tắt trong bảng 8,
Bảng 8. Xac định đoạn kéo dài W của dầm phụ

Tiết diện
Nhịp biên
bên trái
Nhịp biên
bên phải
Gối 2 bên
trái

Gối 2 bên
phải
Nhịp giữa
bên trái

1ϕ16

Q
(kN)
15,64

qsw
(kN/m)
66

Wtính
(mm)
174,79

20d
(mm)
320

Wchọn
(mm)
320

1ϕ16

32,5

40

405,00

320

410

1ϕ14

21,93

66

202,91

280

280

1ϕ14

23,64

66

213,27

280

280

1ϕ16

30,29

40

382,90

320

390

Thanh thép

5.4. Kiểm tra neo, nối cốt thép
 Nhịp biên bố trí 2d18 + 1d16 có As = 710 mm2, neo vào gối 1d16 còn
1
As = 509 mm2 >  842  236 mm2.
3
 Các nhịp giữa bố trí 3d14 có As = 462 mm2, neo vào gối 1d14 còn As = 308
1
mm2 >  462  154 mm2.
3
18


 Chọn chi u dài đoạn neo vào gối biên là 270 mm > 10d = 140 mm và vào các

gối giữa là 300 mm = 20d.
.

IV. DẦM CHÍNH
1. Sơ đồ tính
Dầm chính là dầm liên tục 3 nhịp được tí

t eo sơ đồ đà

ồi

Chọn tiết diện dầm: bdc = 300 mm, hdc = 700 mm Giả thiết cạnh tiết diện cột: 300x300
mm

Nhịp tính tốn:
 Nhịp biên: L = 3L1=6600 mm = 6,6 m
 Nhịp giữa: L = 6,6 m
2. Xác định tải trọng
Tải trọng tác dụng lên dầm chính gồm trọ
ượng bản thân go, phần tải trọng từ bản
truy n vào g1, p1 và tải trọng từ dầm phụ truy n vào G1, P dưới dạng lực tập trung,
2.1. Tĩnh tải
Trọ
ượng bản thân dầm chính (quy v lực tập trung):
19


G o   f ,g  bt bdc ((h dc  h b )L1  (h dp  h b )bdp )
 1,1 25  0,3  ((0,7  0,07)  2, 2  (0,35  0,07)  0, 2)
 10,97 kN

Trọ
ượng bản thân dầm phụ và bản truy n xuống:
G1  gdp L2  8,21 5,5  45,155 kN
Tổ tĩ tải tập trung: G = Go + G1 = 10,97+45,155 =56,13 kN

2.2. Hoạt tải
Từ dầm phụ truy n lên dầm chính:
P  pdp L2  14,52  5,5  79,86 kN
2.3.Các trương hợp đặt tải
a) Mg

b)M1

c)M2

d)M3

e)M4

f)M5

20


g)M6

3.Xác định nội lực:
Tu độ của biểu đồ momen tại tiết diện bất kì của từ
định theo cơng thức:

trường hợ đặt tải được xác

M G   GL    56,13  6,6
M P   PL    79,86  6,6

  hệ số tra bảng phụ lục 13

Tiết diện 1

2

Gối B 3

4

Gối C

Sơ đồ
a

b

c
d
e


MG



M P1


M P2



M P3


M P4

0,238
88,17

0,143
52,98

-0,286
-105,95

0,079
29,27

0,111
41,12

-0,19
-70,39

0,286
150,74

0,238
125,44

-0,143
-75,37

-0,127
-66,94

-0,111
-58,50

-0,095
-50,07

-0,048
-25,3

-0,095
-50,07

-0,143
-75,37

0,206
108,58

0,222
117,01

-0,095
-50,07

119,3

62,9

-0,321
-169,19

54,47

102,43

-0,048
-25,3

-0,031
-16,34

-0,063
-33,21

-0,096
-50,6

91,71

58,33

-0,286
-150,74

21


f

g


M P5


M P6

6,32

12,65

0,036
18,97

12,47

43,92

-0,143
-75,37

142,31

108,9

-0,190
-100,14

-50,07

0

0,095
50,07

Bảng 9.Xác định tung độ biểu đồ bao mômen

c)Xác định biểu đồ bao momen
Momen/tiết
diện

1

2

M1  M G  M P1

238,91

M 2  MG  M P2

Gối B

3

4

Gối C

178,42 -181,32

-37,67

-17,38

-120,46

62,87

2,91

137,85

158,13 -120,46

M 3  M G  M P3

207,47

115,88 -275,14

83,74

143,55 -95,69

M 4  MG  M P4

71,83

19,77

-156,55

120,98

99,45

-221,13

M 5  M G  M P5

94,49

65,63

-86,98

41,74

85,04

-145,76

-181,32

22


M 6  M G  M P6

230,48

M max

238,91 178,42

M min

161,88

161,88 -206,09

2,91

-86,98
-275,14

a)

b)

c)

23

-20,8

41,12

137,85 158,13
-37,67

-17,38

-20,32
-20,32
-221,13


d)

e)

f)

24

Biểu đồ momen
3.2. Biểu đồ bao lực cắt
a) Xác định biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải:
Ta có quan hệ iưa mome và ực cắt: “Đạo hàm của momen chính là lực cắt”, Vậy ta
có: M’=Q
Bảng xác định tung độ biểu đồ bao lực cắt (kN )
Sơ đồ/Đoạn A-1

1-2

2-B

B-3

3-4

4-C

a

QG

40,1

-16,0

-72,2

61,5

5,4

-50,7

b

QP1

68,5

-11,5

-91,3

3,8

3,8

3,8

c

QP 2

-11,5

-11,3

-11,5

83,6

3,8

-75,9

d

QP 3

54,2

-25,6

-105,5

101,7

21,8

-58,1

e

QP 4

-7,4

-7,7

-7,9

64,7

-15,2

-95,0

f

QP 5

2,9

2,9

2,9

-3,0

14,3

-54,2

g

QP 6

64,7

-15,2

-95,0

22,8

22,8

22,8

25