ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

I.Số liệu tính toán
L1= 1,9m
L2= 5,2m
Hoạt tại Pc = 13(kN/m2)
n = 1.2
Chiểu dày tường btường= 0,33m
Bê tông B15:

Rb=8.5 MPa ,Rbt =0.75, MPa, Eb = 27x10-3 MPa

Cốt thép
CI:

R s = 225

R s w = 175

MPa,

R s c = 225

MPa,

MPa,

Es = 21× 10−4

MPa

ɣb =1 ,ξR = 0.673 ,αR = 0.446 , ξpl = 0.37 , αpl = 0.3
R s w = 225

CII: RS = 280 MPa,

R s c = 280

MPa,

MPa, ES =21 ×10−4 MPa

ɣb =1 ,ξR = 0.65 ,αR = 0.439 , ξpl = 0.37 , αpl = 0.3

1


II.Bản sàn
1.Phân loại bản sàn
- Xét tỷ lệ
→ Bản thuộc loại bản dầm, làm việc theo phương cạnh ngắn
2. Chon kích thước sơ bộ cho sàn
2.1. Chiều dày của bản
hb = 1
Ptc = /m nên chọn D = 1,3
hb=
Chọn hb = 80 mm
2


2.2. Xác định kích thước sơ bộ cho dầm phụ

hdb=2 = ().5200= 433260 (mm)
→ Chọn hdp= 400 mm
bdp =(0,2.hdp=(0,20,5) . 400=80200 (mm)
→ Chọn bdp = 200mm
2.3.Xác định kích thước sơ bộ cho dầm chính
hdc= ().L3 = ().1900=(712,5475)mm
→Chọn hdc= 700mm
bdc = (0,20,5).hdc= (0,20,5).700 = (140350)mm
→Chọn bdc= 300mm
3.Xác định tải trọng tính toán bản sàn
3.1.Hoạt tải
Ptt = n.Ptc =1,2.1,3= 15,6 KN/m2 = 1560 KG/m2
3.2.Tình tải
Xác định bằng cách tính trọng lượng từng lớp cấu tạo sàn rồi cộng lại:
(Theo công thức gi= )
1
2
3

1.
2.
3.
4.

Lớp lát gạch
Lớp vữa lót
Bản sàn bê tông cốt thép
Lớp vữa trát trần

4

Tình tải được tính như trong bảng:
3


Các lớp cấu tạo bản sàn

(mm)
15
30
80
15

ɣ
(KN/m3)
20
18
25
18

Lớp gách lát
Lớp vữa lót
Bản bê tông cốt thép
Lớp vữa trát
Tổng cộng
Lấy g = 3,583 KN/m2 = 358,3 KG/m2

gtc
(KN/m2)
0,3

0,54
2
0,27
3,11

ni
1,1
1,3
1,1
1,3

gtt
(KN/m2)
0,33
0,702
2,2
0,351
3,583

Toàn bộ tải trọng tác dụng lên sàn:
q = pt t + g =1560 + 358,3 = 1918,3 KG/m2
4. Xác định nhịp tính toán cho bản sàn
- Nhịp biên:
Lb = L1 - - + = 1.9 - = 1.675 m
- Nhịp giữa:

Lg = L1 - Ldp = 1,9 - 0,2= 1,7 (m)

5. Sơ đồ cấu tạo và sơ đồ tính
- Cắt dải có bề rộng b = 1m, vuông góc với dầm phụ, coi dải bản liên tục có các gối

tựa

4


6. Xác định nội lực trong bản sàn
- Mô men tại nhịp biên và gối 2:
Mnb= Mg2 =
-

= = 489,3 (KG.m)

Momen tại nhịp giữa và gối giữa

5


= = 336,4 KG.m

Mng= Mgg =

7. Tính toán và bố trí thép bản sàn
7.1.Tính cốt thép
Ta coi bản sàn như dầm liên tục có tiết diện chữ nhật và kích thước 8x100cm
Chọn a = 1,5 cm, ta có chiều cao tính toán của bản là:
ho = 8 - 1,5=6,5 cm
) Tại gối và nhịp biên:
m

= = 0,136

(Thỏa mãn điều kiện hạn chế)
Tra bảng

Từ m
As =

=

= 0,927

= 3,609 cm2

(Thỏa mãn điều kiện: min=0,1% < 0,56%As =3,609cm2
Tại gối giữa và nhịp giữa
m

= =

= 0,094 < αpl = 0,3

Tra bảng có = 0,95 , Tính As
As =

=

= 2,42 cm2

As = 2,42cm2

Kết quả tính toán được ghi trong bảng dưới đây:
M(KG.m)

m

As(cm2)

Chọn thép
6


Tiết diện
Nhịp bên
Gối 2
Nhịp
giữa

48930

0,136

0,927

3,609

48930

0,136

0,927

3,609

33640

0,094

0,95

2,42

8a130
As=3,867cm2
8a200
As=2,513cm2

Hàm lượng cốt thép nhịp biên và gối 2
=

=

=0,568%

(Thỏa mãn điều kiện: min=0,1% < 0,58%
Hàm lượng cốt thép nhịp giữa
= 100% = 100% = 0,38 %
(Thỏa mãn điều kiện min = 0,1% < < max = 1,4%)
Đối với các ô bản ở các nhịp giữa thì được phép giảm 20% hàm lượng thép, tức là
ta có A’s = 0,8.As,ng = 0,8.2,42 =1,936 cm2

Ta chọn 6a140 có As = 2,02 cm2
Vùng hàm lượng có thép được giảm được thể hiện trên hình vẽ
(phần gạch chéo)

7


7.2.Chọn và bố trí cốt thép
)Cốt đặt trên gối:
Xét tỷ số

= = 4,35 > 3 → = 0,33

Ta có: .Lb = 0,33.1675= 553 mm
.Lg = 0,33.1700 = 561 mm
Chọn đoạn từ mút cốt thép đến mép dầm bằng 570 mm
Chiều dài thanh kể cả 2 đoạn uốn móc (70mm) là
2.(570+100)+2.70 = 1480 mm
8


Cốt thép ngầm (ở vị trí kê vào tường) chọn 6a180
Chiều dài tính từ mép tường bằng = = 280 mm
Chiều dài thanh kể cả 2 đoạn móc uốn (70mm) là
280+(120-15)+2.70 = 525 mm
Cốt cấu tạo:
-Cốt thép phân bố:

2 = = 2,74 < 3

Vậy
Chọn 6a300 diện tích cốt thép phân bố trên 1m là:
As= = = 0,943 cm2
Cốt thép phân bố ở phía dưới chọn 6a300, có diện tích tiết diện trong mỗi mét bề
rộng của bản là : 100.0,283/30 = 0,94 cm2
-Thép âm cấu tạo:
As,pb

Chọn 6a180 As = 1,571 cm2

III. Tính dầm phụ
Từ sơ đồ ta nhìn thấy dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp
1. Nhịp tính toán và sơ đồ tính:
- Nhịp biên:
Lb = L2 -

– +

= 5,2 - = 4,995 m
( a - đoạn dầm kê vào tường , Lấy a = 22 cm)
-

Nhịp giữa:

Lg = L2 – bdc= 5,2 – 0,3 = 4,9 m
Chênh lệch giữa các nhịp
9


.100 = 1,9% < 10%

2. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm phụ
2.1.Hoạt tải:
= .L1 = 1560.1,9 = 2964 KG/m
2.2.Tình tải:
- Do trọng lượng bản thân dầm phụ
go = bdp.( hdp- hb ).2500.1,1
= 0,2.(0,4 -0,08).2500.1,1 = 176 KG/m
-Do bản truyền xuống
gb.L1 =358,3.1,9 = 680,77 5KG/m
Tổng tình tải:

gdp = go + gb.L1 = 176 + 680,775 = 856,775 KG/m
Tải trọng toàn phần tác dụng lên dầm phụ

qdp = gdp + = 856,775 + 2964 = 3820,775KG/m
Xét tỷ số :

=

= 3,46

Tra bảng ta có k = 0,298
3. Tính nội lực
3.1.Tính và vẽ biểu đồ bao mômen
Tung độ của hình bao moomen được xác định theo công thức
M = .q.l2
10


Các giá trị tính toán nội lực ghi trong bảng dưới:

Giá trị

Vị trí tiết
diện

1

Cường độ M(KG.m)

Giá trị q1.L2

M+

2

M-

Nhịp biên
Gối A

0

0

1

0.065

Lb= 4,995

6196

2

0,09

qd=95328,4

8580

0,425Lb

0,091

8675

3

0,072

6864

11


4

0,02

Gối B(5)

1907
-0,0715

-6668

Nhịp giữa
6

0,018

-0,0362

Lg = 4,9

1651

-3321

7

0,058

-0,018

qd.=91736,8

5321

-1651

0,5Lg

0,0625

8

0,058

-0,0156

5321

-1431

9

0,018

-0,0302

1651

-2770

Gối C(10)

5734

-0,0625

-5734

Mô men âm (M-) bị triệt tiêu ở nhịp biên cách mép gối tựa 1 đoạn:
x = K.Lb = 0,298.4,995 = 1,489 m
lấy x = 1,5m
Mô men dương (M+) bị triệt tiêu cáp mép gối tựa 1 đoạn bằng :
-Tại nhịp biên: 0,15.Lb = 0,15.4,995 = 0,75m
-Tại nhịp giữa: 0,15.Lg = 0,15.4,9 = 0,735m
4. Tính và vẽ biểu đồ lực cắt:
QA = 0,4.qd.Lb = 0,4.3820,775.4,995 = 7634 KG
= 0,6.qd.Lb = 0,6.3820,775.4,995 = 11451 KG
= = 0,5.qd.Lg = 0,5.3820,775.4,9 = 9361 KG

12


5. Tính cốt thép dọc
5.1.Tính cốt dọc cho mô men chịu mô men âm
Vì cánh tiết diện nằm trong vùng chịu kéo nên theo tiết diện hình chữ nhật
bh=2040
Lấy a = 3,5
Chiều cao tiết diện tính toán ho = h - a = 40 - 3,5 = 36,5 cm
Tại gối B:
m

= =

= 0,294 < pl = 0,301

13


(thỏa mãn điều kiện hạn chế)
ζ = (1 + ) = 0,821
Tính As :
As = = = 7,95 cm2
As = 7,95 cm2

-

*) Tại gối C :
m

=

=

= 0,253 < pl = 0,301

(thỏa mãn điều kiện hạn chế)
ζ = (1 + ) = 0,851
-

Tính As :
As = = = 6,593 cm2
As = 6,593 cm2

5.2. Tính cốt dọc cho tiết diện chịu mô men dương

Cánh nằm trong vùng chịu nén tham gia chịu lực cùng với sườn
Tính toán với tiết diện chữ T (có chiều dài cánh = hb = 8cm)

14


+)Xác định bề rộng của cánh tính toán
= b+2.Sf
Trong đó

=

= 0,2 > 0,1

Sf = min(; 6.; ) = min( 450; 48; 85 )
Chọn Sf = 48 cm
= 116 cm
+)Xác định vị trí trục trung hòa:
Mf = Rb..hb.(ho -.hb)
= 85.116.8.(36,5-4) = 2563600 KG.cm
= 25636 KG.m > Mmax = 8675 KG.m
Trục trung hòa đi qua cánh và tiết diện chữ T đã chọn tính như tiết diện chữ nhật
h = 11640
15


Tính cốt thép:
-Nhịp biên:
m

= =

= 0, 0638 < pl

(thỏa mãn điều kiện hạn chế)
ζ = (1 + ) = 0,967
Tính As :
As = = = 8,8 cm2
As = 8,8 cm2
Nhịp giữa

-

m

=

=

= 0, 0422 < pl = 0,301

( thỏa mãn điều kiện hạn chế )
ζ = (1 + ) = 0, 978
+) Tính As :
As = = = 5,74 cm2
As = 5,74 cm2
Kết quả tính toán cốt dọc cho dầm phụ ghi trong bảng dưới :

Tiết diện

M(KG.m)

As(cm2)

Nhịp bên

8675

8,8

Gối B

-6668

7,95

Chọn thép
216+218
As = 9,11 cm2
218+120
As = 8,231cm2
16


Nhịp giữa
Gối C

5734
-5734

5,74

316
As = 6,032 cm2

6,593

218 + 116
As = 7,1 cm2

Sơ đồ bố trí cốt thép cho dầm phụ

Kiểm tra ho:
_Nhịp biên:
+) Chọn adv = 2,5cm
a = = 3,47 cm ho giả thiết
17


+) Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

= =

= 0,2%

Thỏa mãn điều kiện: min = 0,1% < < max =

pl

. = 1,39%

_Nhịp giữa:
abv = 2,5cm
ho = 2,5 + 0,8 =3,3
+) Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
= = = 0,13%
Thỏa mãn điều kiện min = 0,1% <_Gối B:
adv = 2,5cm
a = = 3,4
+)Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
= = = 1,12%
Thỏa mãn điều kiện

min

< < max

_ Gối C:
abv = 2,5cm
a = 2,5+0,9 =3,4 cm
+)Kiểm tra hàm lượng cốt thép
= = 0,97%
Thỏa mãn điều kiện
18


min =

0,1% <

< max = 1,39%

6. Tính cốt đai
_Sct :
Với dầm phụ có : hdp = 40mm < 450mm
Sct = min( = min (200;150)
Sct =150mm
_Tính Smax
Smax =

=

= 26 cm

*) Kiểm tra điều kiện tính cốt đai
Ta có Qmax = 11541 kG
Điều kiện:
Qmax 7,5.Rbt.b.ho = 0,75.7,5.20.36,53 = 4110 kG (không thỏa mãn)
Phải tính cốt đai
_Tính Stt :
Chọn thép đai 2 nhánh 6
Stt =

= = 12,1 cm
Chọn S
Chọn S = 12 cm
+) Điều kiện để bê tông vùng nén không bị ép vỡ :
Q 0,3. w1

.b1 .Rb. b. h0
19


α=

Es 21× 104
=
= 7, 778
Eb 27 × 103

Với :


; µw =

= 0,00236

ϕw1 = 1+5.α.µw=1+5×7,778×0,00236=1,092
ϕb1=1-β×Rb=1-0,01×8,5=0,915

→ ϕw1 . ϕb1 = 1,092 . 0,915 = 0,999
↔ 11451 0,3.0,999.85.20.36,53 = 18612 KG(thỏa mãn)
Điều kiện :
Qmax 7,5.Rbt.b.ho = 0,75.7,5.20.36,53 = 4110 KG (không thỏa mãn)
Phải tính cốt đai
*) Kiểm tra:
Đk : Qu Qb + Qsw
Mb = 2.Rbt.b. h0 = 2.7,5 . 20. 36,532 = 400332 KG.cm
qsw = = = 83,125 KG

C0 = = = 69,4 cm
Thấy h0 < C0 < 2h0
→ C0 = 69,4 cm
-

Qb = = = 5768,5 KG
Qsw = qsw . C0 = 83,125 . 69,4 = 5769 KG
⇒ Qmax = 11451 < Qb + Qsw = 5768,5 + 5769 = 11537,5 KG
( thỏa mãn )

*) Kiểm tra điều kiện tính toán cho đoạn giữa nhịp biên cách gói B một đoạn bằng
= 1,3 m có Q = 6680 KG
Đk : Q = 6680 < 0,75 . . b. = 0,75. 7,5. 20. 36,53 = 4110 KG
( không thỏa mãn )
20


→ Phải tính cốt đai cho đoạn giữa nhịp:
- Sct :
Sct = min( = () = min ( 30; 50) cm
Sct = 30 cm
-Tính Smax
Smax =
-

=

= 45 cm

Tính Stt :

Stt =
= = 36 cm

Chọn S

Chọn S = 30 cm

*) Kiểm tra đk :
Qu Qb + Qsw
Mb = 2.Rbt.b. = 2.7,5 . 20. 36,532 = 400332 KG.cm
qsw = = = 33 KG
C0 = = = 110 cm
Thấy C0 2h0 = 73,06 cm Chọn C0 = 73,06 cm
-

Qb = = = 5479 KG
Qsw = qsw . C0 = 33 . 73,06 = 2411 KG
⇒ Q = 6680 < Qb + Qsw = 5479 + 2411 = 7890 KG
( thỏa mãn )

KL: Chọn thép đai 6 , 2 nhánh có đoạn đầu dầm s = 12 cm ,
đoạn giữa dầm Ss= 30 cm

IV. Tính dầm chính
21


1.Sơ đồ tính toán
Dầm chính là loại dầm liên tục 4 nhịp,kích thước là 30x70,
Giả thiết kích thước cột là 30x30. Dầm gối lên tường một đoạn là 33cm

2.Xác định tải trọng
a,Hoạt tải:
P = .L2 = 2964 . 5,2 = 15512,8 KG
b,Tình tải:
-Do trọng lượng dầm phụ và bản truyền xuống:
G1 = . L2 = 856,775 . 5,2 = 4455,23 KG
-Do trọng lượng bản thân dầm chính:
G2 = b.(h-hb).L1.. = 0,3. (0,7 – 0,08). 1,9. 2500 . 1,1
= 971,85 KG
- Tình tải tác dụng tập trung:
G = G1 + G2 = 4455,23 + 971,85 = 5427 KG
22


3. Xác định nội lực:
Sử dụng tính chất đối xứng của sơ đồ vẽ biểu đồ bao mô men theo cách tổ hợp nội
lực
a,Biểu đồ-MG
Dùng bảng tra
MG = .G.l = .5427.5,7 = 30934
Kết quả tra và MG ghi trong bảng dưới đây:

Tiết diện
� , MG

MG(KG.m)

1

2

B

3

4

C

0,238

0,143

-0,286

0,079

0,111

-0,19

7362,3

4424

-8847

2444

3424

-5878

23


b, Biểu đồ Mp:
Ta xét 6 trường hợp bất lợi của hoạt tải. Với từng trường hợp tra bảng ta có
được giá trị α và áp dụng công thức:
Mp =α.P.l = α. 15513. 5,7 = 88424 α KG.m

24


Kết quả tính toán ghi trong bảng dưới

Tiết diện
Mpi
α,M

1

2

B

3

4

C

α

0,286

0,238

-0,143

-0,127

-0,111

-0,095

M
α

25289
-0,048

21045
-0,095

-12645
-0,143

-11230

0,206

-9815
0,222

-8400
-0,095

M
α

-4244

-8400

-12645
-0,321

18215

19630

-8400
-0,048

M
α

20014
-0,031

10552
-0,063

-28384
-0,095

9138

17184

-4244
-0,286

M
α

2741

5571

-8400
-0,19

15445

9816

-25289
0,095

M

23875

18275

-16800

-8400

0

8400

MP1
MP2
MP3
MP4
MP5

25