thuyết minh ĐỒ án bê TÔNG

Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG

SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI LOẠI BẢN DẦM
I-SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1-Sơ đồ kết cấu sàn:

1

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

2-Số liệu:
- Khoảng mà sàn kê lên tường là 120mm
- Khoảng mà dầm phụ kê lên tường là 220mm
- Khoảng mà dầm chính kê lên tường là 340mm
tc
2
- Hoạt tải: P = 500 daN/m ; hệ số vượt tải n = 1,2
- Sử dụng Bê tông B20 có: ,
Hệ số điều kiện làm

việc của Bê tông: γb = 1
-

Cốt thép của bản và cốt đai của dầm (Ø<12) loại AI , CI có : =225
Mpa ; =225 Mpa ; = 175 MPa

-

Cốt dọc của dầm phụ và dầm chính (12) loại AII , CII có: = = 280
Mpa ; = 225 MPa Và các số liệu khác được liệt kê trong bảng ở
dưới:

Ghi chú: Các kích thước lấy từ khoảng cách giữa các
trục dầm
II. YÊU CẦU:
Tính toán
1) Tính toán và bố trí cốt thép cho sàn
2) Tính toán và bố trí cốt thép cho dầm phụ D1, biểu đồ bao mô men
và vật liệu
3) Tính toán và bố trí cốt thép cho dầm chính D2, biều đồ bao mô
men và vật liệu. Bản vẽ
Thể hiện tất cả các hình vẽ trên một khổ giấy A1:
- Sàn: mặt bằng sàn, mặt cắt của sàn (có bố trí cốt thép) và vẽ tách
cốt thép
- Dầm phụ D1: mặt đứng chính, mặt cắt, và biểu đồ bao mô men
- Dầm chính D2: mặt đứng chính, mặt cắt, và biểu đồ bao mô men
và vật liệu
2

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

PHẦN 1: TÍNH BẢN SÀN
1-Phân loại bản sàn
Xét tỉ số: = =2,08 > 2 , nên bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc một
phương theo cạnh ngắn.
2- Chọn sơ bộ kích thước cấu kiện
-

Chọn chiều dày của bản :
= = 2500 = (83,33


Chọn = 80mm

-Chọn tiết diện dầm phụ :
= = *5200 = (433 325) mm


Chọn = 400mm

= = = (200mm


-

chọn

= 200mm

Chọn tiết diện dầm chính:
= =


Chọn = 800mm

= = = (400; Chọn = 300mm

3

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

3- Sơ đồ tính
Cắt theo phương cạnh ngắn một dải có bề rộng b =1m, xem bản như

một dầm liên tục nhiều nhịp , gối tựa là tường biên và các dầm phụ.
Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán được lấy theo
mép gối tựa.
Nhịp tính toán của bản:
-Nhịp biên:
= - - + = 2500 - - + = 2290mm
-Nhịp giữa:
= - = 2500-200 = 2300mm
Chênh lệch giữa các nhịp : * 100 = 0.43% < 10%
340

80

120

2290
2500

200

2300
2500

200

2300
2500

4- TẢI TRỌNG
4

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II
•

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

Tĩnh tải: căn cứ theo cấu tạo mặt sàn
=)
Kết quả tính toán được ghi ở bảng sau:

*Hoạt tải: = 500 * 1,2 = 600 daN/
*Tải trọng toàn phần: = + = 373,4+600 = 973,4 daN/
*Tính toán với giải bản b = 1m, có =973,4 * 1 = 973,4 daN/m
5- Nội lực :
Momen lớn nhất ở nhịp biên:
= = = 464,05 daN/m

Momen lớn nhất ở các nhịp giữa và các gối giữa:
= = = = 321,83 daN/m
5

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

Momen lớn nhất ở gối thứ 2 :
= - = - = - 464,05 daN/m

2290

464,05

2300
321,83

321,83

464,05
6- Tính cốt thép
-

Chọn a = 15mm cho mọi tiết diện , chiều cao làm việc của bản
= – a = 80-15 = 65mm
=

= 0.447

Tra bảng hay tính ξ = 1=

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
= 0,05% % = = = 0,37 =1,4 %
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng sau:

6

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

7- Bố trí cốt thép:
-Xét tỷ số: = = 1,6 < 3 => Chọn = = 0,25
Nên đoạn thẳng cốt thép trên gối lấy bằng 0,25 nhịp tính toán:
= 575mm
-

Đối với các ô bản có dầm liên kết ở bốn biên, được giảm 20% lượng
thép tính được ở các gối giữa và các nhịp giữa:
= 0,8*228= 182,4mm2

Chọn (Asc = 177mm2 )
- Cốt thép cấu tạo chịu momen âm dọc theo các gối biên và phía trên
dầm chính được xác định như sau:
- As,ct
-

Chọn (Asc = 141mm2)

-

Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:

= 2,08
Chọn Aspb # 20%As = 0,2 * 334 = 66,8mm2
Chọn (Asc = 94mm2)

PHẦN 2 : TÍNH DẦM PHỤ
7

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II
1-

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

Sơ đồ tính:
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo.

Sơ đồ tính là dầm liên tục bốn nhịp có các gối tựa là tường biên
dầm chính.
340
220

300

5200

4900
5200

300

400

4990

5200

Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa

-

Đối với nhịp biên :
= - - + = 5200 - - + = 4990mm

-

Đối với các nhịp giữa:
= - = 5200-300 = 4900mm
2-

Xác định tải trọng
Tĩnh tải:
Trọng lượng bản thân dầm phụ:
= (- ) = 0,2(0.4-0,08)1,1*2500 = 176 daN/m
Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào:
= = 373,4*2,5 = 933,5 daN/m
8

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

Tổng tĩnh tải:
= = 176 + 933,5 = 1109,5 daN/m
Hoạt tải
Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào :

= = 600*2.5 =1500 daN/ m
Tổng tải
Tải trọng tổng cộng :
= = 1109,5 + 1500 = 2609,5 daN/m
3-

Xác định nội lực
Biểu đồ bao mômen
Xét tỷ số :


= = 1,35

K= 0,2056

Tung độ tại các tiết diện của biểu đồ bao momen tính theo công
thức:
M=
(Đối với nhịp biên Lo = Lob)

Momen âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
X1 = kLob = 0.2056 * 4,990 = 1,026 m
Momen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
-Đối với nhịp biên:
X2 = 0,15Lob = 0,15 * 4,990 = 0,7485 m
-Đối với nhịp giữa:
X3 = 0,15Lo = 0,15 * 4,9 = 0,735 m
Momen dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn :
9

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

X4 = 0,425Lob = 0,425 * 4,990 = 2,12 m
•

Tung độ của biểu đồ bao momen được tóm tắt trong bảng sau:

Biểu đồ bao lực cắt:
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
Gối thứ nhất:
Q1 = 0,4 Lob = 0,4*2609,5*4,99 = 5208,56 daN
Bên trái gối thứ 2:
= 0,6 Lob = 0,6*2609,5*4,99 = 7812,84 daN
Bên trái và bên phải các gối giữa:
= = 0,5 Lob = 0,5*2609,5*4,99 = 6510,7 daN

10

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng
1026

2 2'

1

3
4873,3

2423,5
5847,9 5912,9

4

4646

1299.5
749

1485
532,6
1861 6
1127,8 7

3633,9

5

735

344,6

3916

1422

150,4
11
9
10
1127,8 12
8 3633,9
3915,9
1127,8
3633,9
735 735

2120
6510,7
5208,56

6510,7

6510,7

7812,84

4-Tính cốt thép
Cốt dọc:
a)

Tại tiết diện ở nhịp :

Tương ứng với giá trị momen dương , bản cánh chịu nén , tiết diện
tính toán là tiết diện chữ T.
Xác định Sf :
Sf
11

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101

3915,9


Đồ án bê tông II


GVHD: Trịnh Văn Thưởng

Chọn Sf = 480mm

Chiều rộng bản cánh:
bf = bdp + 2Sf = 200 + 2*480 = 1160mm
Kích thước tiết diện chữ T
( b’f = 1160 mm ; h’f = 80 mm; b = 200 mm ; h = 400 mm )
*Xác định vị trí trục trung hòa:
Gỉa thiết a = 45mm ; ho = h – a = 400-45 = 355mm
Mf = (ho -0,5 )
= 11,5**1*1,160*0,080*(0,355-0,5*0.080)
= 336,17 kN.m

Vì M< Mf nên trục trung hòa qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện
hình chữ nhật
* hdp = 1160*400 mm
b.Tiết diện ở gối:
Tương ứng với giá trị momen âm, bản cách chịu kéo, tính cốt thép
theo tiết diện chữ nhật ( bdp * hdp ) = 200*400 mm

12

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

480

200

480

400

80

1160

200

Tính:

=



ξ = 1=

Do tính theo sơ đồ khớp dẻo nên đk hạn chế là :
= 0,3 (do < 15MPa )
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
= 0,05% % = = = 0,3 =1,4 %

Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng sau:

13

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

Cốt ngang:
Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối hai có lực cắt lớn nhất :
Q =7812,84 daN
Khả năng chịu lực cắt của bê tông
Qb =Rbtbho = 0,6*0,85*0,9*200*355= 3258,9 daN

Vì Q > Qb phải tính cốt đai
Tính cốt đai
Chọn φ đai = 6 (As=28.3 mm2 ), n=2, b=200mm
Vì chiều cao dầm nên cốt đai đặt theo cấu tạo trên đoạn dầm gần gối
tựa (đoạn L/4) khi chiều cao dầm
chọn s=150 mm
Cấp độ bền của bê tông B20 có Rsw =225 (daN/m) , Rbt = 0.9 daN/m

= 12412.6 daN > Q= 7812.84 daN
Vì Q-Trên đoạn dầm gần gối tựa (đoạn L/4)
Ta bố trí cốt đai

-Trên đoạn dầm giữa nhịp (đoạn L/2)
Ta bố trí cốt đai

14

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

PHẦN 3: TÍNH DẦM CHÍNH
1-

Sơ đồ tính:

Dầm chính tính theo sơ đồ đàn hồi.
Sơ đồ tính là dầm liên tục bốn nhịp tựa liên tường biên và cột

15

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng
800

500

2500

2500
7500

2500

2500

2500
7500

2500

P

P

P

P

G

G

G

G

2500
7500

P

Nhịp tính toán lấy theo khoảng cách từ trục đến trục cụ thể như sau:
L = 3L1 = 3*2500 = 7500mm
2-Xác định tải trọng
Taỉ trọng từ bản sàn chuyền lên dầm phụ rồi từ dầm phụ truyền nên
dầm chính dưới dạng lực tập trung.
Tĩnh tải:
Trọng lượng bản thân dầm chính :
Go = ngbdc [(hdc – hs)L1 - (hdp – hs)bdp]
= 1,1*25*0,3*[(0,8-0,08)*2,5-(0,4-0,08)*0,2 = 12,54 Kn
= 1254 daN

Từ dầm phụ truyền nên dầm chính:
G1 = gdpL2 = 1109,5*5,2 = 5769,4 daN
Tổng tĩnh tải:
G = GO +G1 = 1254+5769,4 = 7023,4 daN

Hoạt tải:
Từ dầm phụ truyền vào dầm chính:
16

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

P = pdpL2 = 1500*5,2 = 7800 daN

3-

Xác định nội lực:

Biểu đồ bao momen:
a. Các trường hợp đặt tải :
Sơ đồ tính dầm chính đối xứng, các trường hợp đặt tải được trình
bày như sau:

b.

Xác định biểu đồ momen cho từng trường hợp tải:

Tung độ của biểu đồ momen tại tiết diện bất kỳ của từng trường hợp
đặt tải được xác định theo công thức:
MG = α GL = α*7,5*7023,4
17

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

MG = α PL = α*7,5*7800
α: Hệ số tra bảng phụ lục 17 ( bê tông cốt thép tập 2)
Bảng tính tung độ biểu đồ momen cho từng trường hợp tải (daNm)

Biểu đồ momen của từng trường hợp tải:

18

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101

Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

19

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

Xác định biểu đồ bao momen:
Bảng xác định tung độ biểu đồ bao momen thành phần và biểu đồ bao
momen (daNm)
c.

Biểu đồ moment thành phần:

20

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

21

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

Biểu đồ bao momen (daN.m)

Biểu đồ bao lực cắt :
a.xác định biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp tải:
Tính và vẽ biểu đồ lực cắt:
Ta có quan hệ giữa momen và lực cắt: “Đạo hàm của momen chính là
lực cắt”. Vậy ta có: M’ = Q = tg α
Bảng xác định tung độ biểu đồ lực cắt (daN).

Biểu đồ lực cắt từng trường hợp:

22

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

23

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

b. Xác định các biểu đồ bao lực cắt:
Bảng xác định tung độ biểu đồ lực cắt thành phần và biểu đồ bao lực

cắt (daN)

17620,04

11699,3

12073.7

10946,4
8525,2
4505,5
2155,8

1455,2

1259,9

1

2

3

15646,0

5

4

15458,5

19342.9

Biểu đồ bao lực cắt (daN)

24

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101


Đồ án bê tông II

GVHD: Trịnh Văn Thưởng

6- TÍNH CỐT THÉP
Cốt dọc:
Tiết diện ở nhịp:
Tương ứng với giá trị momen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện
tính toán là tiết diện chữ T.
a.

Xác định Sf
Sf

Chọn Sf = 480mm
Chiều rộng bản cánh:

Kích thước tiết diện chữ T
( = 1260mm ; = 80mm ; b= 300

; h = 800 )

*Xác định vị trí trục trung hòa:
Giả thiết

anhịp = 50mm; ho= h – anhịp = 800-50 = 750mm

Mf = ho – 0,5) = 11.5**1.26*0.08*(0,75-0,5*0,08)
= 823,032kNm = 82303,2 daNm
Vì
M < Mf nên trục trung hòa qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện
chữ nhật
* hdc = 1260* 800 mm

b.

Tại tiết diện ở gối:

25

SV: Đỗ Văn Lý

MSSV: 130601005

Lớp: 16XD0101