BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI III
----------
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD: LÊ VĂN HÂN
SVTH: LÊ HIỀN
LỚP: 38 CXD5
MSSV: 3871021048
(Tp. Hồ Chí Minh, 13/12/2016)
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ THIẾT KẾ
1.1. Số liệu đầu vào:
Tiêu chuẩn thiết kế:
- TCVN 2737 - 1995 Tải trọng và tác động: Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCVN 5574 - 2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế.
Phần mềm hỗ trợ:
- Autodesk Autocad 2007.
- SAP 2000 Advanced 14.2.2 Structural Analysis Program.
- Microsoft Office Profesonal 2016.
Vật liệu:
- Bê tông:
Cấp độ bền chịu nén và chịu kéo dọc trục của mẫu bê tông hình lập phương
(28 ngày) đối với các phần tử kết cấu được quy định trong bảng sau:
STT
Loại Kết Cấu
Cấp Độ Bền Chịu Nén Của Bê Tông
1
Sàn
B20 (M250)
2
Dầm
B20 (M250)
B20 (M250)
Chú Thích
STT
Bê Tông
(MPa)
1
Rb
11.5
Cường độ tính toán chịu nén dọc trục
của bê tông khi theo TTGH I
2
Rbt
0,9
Cường độ tính toán chịu kéo dọc trục
của bê tông khi theo TTGH I
3
Rbn
15
Cường độ chịu nén tiêu chuẩn dọc trục
của bê tông ứng với TTGH II
4
Rb,ser
15
Cường độ chịu nén tình toán dọc trục
của bê tông ứng với TTGH II
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 1
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
-
GVHD:LÊ VĂN HÂN
Cốt thép
Cường Độ Chịu
Kéo
STT
(Mpa)
Loại Thép
Cốt thép
dọc Rs
Cốt thép
ngang
Rsw
Cường
Độ Chịu
Nén Rsc
Mô Đun
Đàn Hồi
(Mpa)
(Mpa)
1
Thép gân Ø ≥ 10
sử dụng thép CII
280
225
280
21.104
2
Thép trơn Ø < 10
sử dụng thép CI
225
175
225
21.104
1.2. Phân tích công trình:
- Công trình nhà phố.
- Nhà gồm có 1 tầng trệt, 2 lầu, sân thượng và mái.
- Chiều rộng của nhà: 5 (m).
- Chiều dài của nhà: 19.67 (m).
- Chiều cao tầng trệt: 3.9 (m).
- Chiều cao 2 lầu mỗi lầu cao: 3.2 (m).
- Chiều cao tầng thượng: 3 (m).
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN LẦU 2
2.1 Sơ bộ kích thước và phân loại:
MẶT BẰNG SÀN LẦU 2 TL 1/100
-
Sàn:
+ Xác đinh
̣ chiề u dày sơ bô ̣ bản sàn:
+ Xét tỷ số
L2
2 Ô bản sàn làm việc 1 phương (loa ̣i bản dầ m).
L1
L2
< 2 Ô bản sàn làm việc 2 phương (loa ̣i bản kê bố n ca ̣nh).
L1
hs
D L1
(mm)
m
Trong đó:
+ m = 40 ÷ 45 bản kê bốn cạnh chọn m=40
+ m = 30 35 đối với bản dầm chọn m = 35
+ D = 0,8 1,4 phụ thuộc vào tải trọng chọn D = 1,2
+ L1 = Chiều dài tính toán theo phương cạnh ngắn.
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 3
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
SƠ BỘ KÍ CH THƯỚC SÀ N VÀ PHÂN LOẠI SÀN
STT
-
Chiề u dài nhip̣ tin
́ h
toán (mm)
Chiề u dày
tính toán
sàn sơ bô ̣
Chiề u dày
sàn cho ̣n
Tỉ số
Kế t luâ ̣n sàn
làm viê ̣c
L1
L2
hstt (mm)
hs (mm)
L2
L1
ÔS1
1050
2800
36
100
2,7
console
ÔS2
4000
4800
120
100
1,2
2 phương
ÔS3
1700
1950
51
100
1,15
2 phương
ÔS4
1700
2850
51
100
1,68
2 phương
ÔS5
3800
4000
114
100
1,05
2 phương
ÔS6
1550
2400
46,5
100
1,55
2 phương
ÔS7
3700
4800
111
100
1,3
2 phương
ÔS8
1500
2850
51.4
100
1.9
2 phương
Dầm:
1
1
+ Chiề u cao dầ m : hd L
10 16
1
1
+ Bề rô ̣ng dầ m: bd hd
2 4
Trong đó:
+ bd bề rô ̣ng tiế t diê ̣n ngang của dầ m (mm).
+ hd chiề u cao tiế t diê ̣n ngang của dầ m (mm).
+ L chiề u dài nhip̣ tính toán của dầ m ( Khoảng cách giữa hai tru ̣c gố i
tựa) (mm).
Khi h 600mm nên cho ̣n h bằ ng bô ̣i số của 50mm h 600mm nên cho ̣n h bằ ng bô ̣i số
của 100mm .
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 4
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
Thường cho ̣n b 150, 200, 250,300,350, 400....
SƠ BỘ KÍCH THƯỚC DẦM
Chiều cao dầm(mm)
Chiều rộng dầm(mm)
STT
Chiều
dài nhịp
L (mm)
DSP
1100
110
68.75
55
DS1
4000
400
250
DS1’
1700
170
DS2
4000
DS3
hchọn
(mm)
bchọn
(mm)
27.5
300
200
200
100
300
200
106.25
85
42.5
300
200
400
250
200
100
300
200
2400
240
150
120
60
300
200
DS4
3700
380
237,5
190
95
300
200
DS5
1500
150
93,75
75
37,5
300
200
DSAB
5000
500
312,5
250
125
350
200
1
1
1
hd L hd L bd hd
10
16
2
1
bd hd
4
2.2 Xác định tải trọng:
2.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn:
- Tĩnh tải tác động lên sàn là tải phân bố đều, do các lớp vật liệu cấu tạo sàn tạo
nên.
- Công thức xác định: g s i i ni
Trong đó:
i : là chiều dày lớp cấu tạo sàn thứ i.
i : là trọng lượng bản thân của lớp cấu tạo sàn thứ i.
ni : là hệ số vượt tải của lớp cấu tạo sàn thứ i.
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 5
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
Cấu tạo các lớp sàn.
i
hi
g stc
g stt
Thành phầ n cấ u
ta ̣o
(m)
(kN / m )
(kN / m )
1
Lớp ga ̣ch Ceramic
0.01
20
0.2
1.2
0.24
2
Lớp vữa lót
0.03
18
0.54
1.2
0.648
3
Bản sàn BTCT
0.1
25
2.5
1.1
2.75
4
Lớp vữa trát
0.02
18
0.36
1.1
0.396
STT
ni
3
Tổ ng cô ̣ng
3
(kN / m3 )
3.6
4.034
Vậy tải trọng tác dụng lên sàn là:
g stc = 3.6 KN / m2
g stt = 4.034 KN / m2
2.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn.
-
Công trình thuộc loại hình nhà ở dân dụng nên pstc = 1.5KN / m2 .
Hệ số vượt tải n 1.3
pstt = 1.3 1.5 = 1.95KN / m2
2.3 Nội lực và tính toán cốt thép:
2.3.1 Với sàn làm việc 2 phương: (
L2
2 ):
L1
Nội lực:
Chọn sàn S2 để tính toán. Ta có:
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 6
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
L2 4800
=
= 1.2 2 , Xét 1m chiều dài theo phương cạnh L1 ,L2 như hình vẽ:
L1 4000
L1
MI
MI
L2
MII
M1
M II
1
M2
-
Tính toán: Sàn thuộc ô sàn số 9 trong phụ lục 15: Số liệu tính toán bản hai
phương.
m91 = 0.0204
k = 0.0468
91
m92 = 0.0142
k92 = 0.0325
( Kết cấu bê tông cốt thép 2 – Võ Bá Tầm, Trang 449)
-
Moment dương lớn nhất ta ̣i nhip̣ theo phương cạnh ngắn.
M1 m91 Gstt L1 L2 (kN.m)
-
Moment dương lớn nhất ta ̣i nhip̣ theo phương cạnh dài.
M 2 m92 Gstt L1 L2 (kN.m)
-
Momnet âm lớn nhất ta ̣i gố i:
M I = k91 ×Gstt × L1 × L2
M II = k92 ×Gstt × L1 × L2
-
Với: m91 ,m92 ,k91,k92 : Các hệ số phụ thuộc vào tỉ lệ
L2
, và loại sơ đồ ở phụ lục 15.
L1
Gs = gstt + pstt = 4.034+1.95=5.984kN / m2
Vậy :
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 7
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
- Moment dương lớn nhất ta ̣i nhip̣ theo phương cạnh ngắn:
M1 m91 Gstt L1 L2 0.0204 5.984 4.0 4.8 2.34(kN.m)
- Moment dương lớn nhất ta ̣i nhip̣ theo phương cạnh dài:
M 2 m92 Gstt L1 L2 0.0142 5.984 4.0 4.8 1.63(kN.m)
- Moment âm lớn nhất ta ̣i gối theo phương cạnh ngắn:
M I = k91 ×Gstt × L1 × L2 0.0468 5.984 4.0 4.8 5.37(kN .m)
- Moment âm lớn nhất ta ̣i gối theo phương cạnh dài:
M II k92 Gs L1 L2 0.03205 5.984 4.0 4.8 3.68(kN .m)
Tính toán và bố trí cốt thép sàn:
Bản sàn b = 1m, hs 100mm .
- Chọn a = 15mm: Là khoảng cách từ tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo
ho hs a 100 15 85mm .
- Tính m , , Asct theo công thức sau:
m
M
;
b Rb b ho2
1 1 2 m ;
As
b Rb b ho
Rs
.
Trong đó:
m : hê ̣ số điề u kiê ̣n khi tính theo sơ đồ đàn hồ i.
: hê ̣ số tính toán của cố t thép.
Rb : cường độ chi ̣u nén tính toán của bê tông (MPa).
Rs : cường độ chi ̣u kéo tính toán của cố t thép (MPa).
As : diê ̣n tích cố t thép chi ̣u kéo (mm2)
Tính toán bố trí cốt thép tại nhịp theo phương cạnh ngắn:
Tra bảng phụ lục 6: Các giá trị , R , R đối với cấu kiện làm từ bê tông nặng ( Kết
cấu bê tông cốt thép 1 – Võ Bá Tầm, trang 385).
Với bê tông cấp độ bền B20, cốt thép CI-AI , hệ số điều kiện làm việc bê tông
0.447
b 0.9 ,ta có: R
R 0.675
Với: M 1 2.34kN.m Ta có:
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 8
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
m
GVHD:LÊ VĂN HÂN
M
2.34 10 6
0.031
b Rb b ho2 0.9 11.5 1000 85 2
So sánh m 0.031 R 0.447 ( Thỏa bài toán cốt đơn)
1 1 2 m 1 1 2 0.031 0.031 R 0.675
Diện tích cốt thép As
b Rb b ho
Rs
0.031 0.9 11.5 1000 85
121.21mm 2
225
Chọn 6 @ 200 .
Có Asbt 142mm 2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min 0.05%
max R
b Rb
Rs
100% 0.675
0.9 11.5
100% 3.105%
225
Asbt
142
100%
100% 0.167%
b ho
1000 85
So sánh ta thấy min 0.05% 0.167% max 3.105%
KL: Vậy thép đã chọn thỏa mãn khả năng chịu lực.
Tính toán bố trí cốt thép tại nhịp theo phương cạnh dài:
Với: M 2 1.63kN .m Ta có:
m
M
1.63 106
0.022
b Rb b ho2 0.9 11.5 1000 85 2
So sánh m 0.022 R 0.447 ( Thỏa bài toán cốt đơn)
1 1 2 m 1 1 2 0.022 0.022 R 0.675
Diện tích cốt thép As
b Rb b ho
Rs
0.022 0.9 11.5 1000 85
86.02mm 2
225
Chọn 6 @ 200 .
Có Asbt 142mm 2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min 0.05%
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 9
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
max R
b Rb
Rs
GVHD:LÊ VĂN HÂN
100% 0.656
0.9 11.5
100% 3.105%
225
Asbt
142
100%
100% 0.167%
b ho
1000 85
So sánh ta thấy min 0.05% 0.167% max 3.105%
KL: Vậy thép đã chọn thỏa mãn khả năng chịu lực.
Tính toán bố trí cốt thép tại gối theo phương cạnh ngắn:
Với: M I 5.37kN.m Ta có:
M
5.37 106
m
0.072
b Rb b ho2 0.9 11.5 1000 85 2
So sánh m 0.072 R 0.447 ( Thỏa bài toán cốt đơn)
1 1 2 m 1 1 2 0.072 0.075 R 0.675
Diện tích cốt thép:
As
b Rb b ho
Rs
0.075 0.9 11.5 1000 85
293.25mm 2
225
Chọn 8 @150 .
Có Asbt 335mm 2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min 0.05%
max R
b Rb
Rs
100% 0.675
0.9 11.5
100% 3.105%
225
Asbt
335
100%
100% 0.394%
b ho
1000 85
So sánh ta thấy min 0.05% 0.394% max 3.105%
KL: Vậy thép đã chọn thỏa mãn khả năng chịu lực.
Tính toán bố trí cốt thép tại gối theo phương cạnh dài:
Với: M II 3.68kN.m Ta có:
M
3.68 106
m
0.049
b Rb b ho2 0.9 11.5 1000 85 2
So sánh m 0.049 R 0.447 ( Thỏa bài toán cốt đơn)
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 10
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
1 1 2 m 1 1 2 0.049 0.05 R 0.675
Diện tích cốt thép:
As
b Rb b ho
Rs
0.05 0.9 11.5 1000 85
195.5mm 2
225
Chọn 8 @ 200 .
Có Asbt 252mm 2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min 0.05%
max R
b Rb
Rs
100% 0.675
0.9 11.5
100% 3.105%
225
Asbt
252
100%
100% 0.296%
b ho
1000 85
So sánh ta thấy min 0.05% 0.296% max 3.105%
KL: Vậy thép đã chọn thỏa mãn khả năng chịu lực.
Tương tự như vậy ta áp dụng và tính toán cho các ô sàn còn lại. Kết quả tính
toán được thống kê trong bảng sau:
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 11
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Ô
SÀN
L2
L1
M
(kN.m)
Hê ̣ số
GVHD:LÊ VĂN HÂN
ho
(mm)
m
Chọn
As
( mm 2 )
Asbt
( mm2 ) / m
Nhịp
2.14
85
0.028
0.028
109.48
142
6
200
0.167
Gối
4.905
85
0.066
0.068
265.88
335
8
150
0.394
Nhịp
1.466
85
0.019
0.019
74.30
142
6
200
0.167
Gối
3.353
85
0.045
0.046
179.86
252
8
200
0.296
Phương
L1
Nhịp
0.397
85
0.005
0.005
19.55
142
6
200
0.167
Gối
0.914
85
0.012
0.010
39.1
142
6
200
0.167
Phương
L2
Nhịp
0.297
85
0.004
0.004
15.64
142
6
200
0.167
Gối
0.692
85
0.009
0.009
35.19
142
6
200
0.167
Phương
L1
Nhịp
0.582
85
0.008
0.008
31.28
142
6
200
0.167
Gối
1.278
85
0.017
0.017
66.47
142
6
200
0.167
Phương
L2
Nhịp
0.206
85
0.002
0.002
7.82
142
6
200
0.167
Gối
0.454
85
0.006
0.006
23.46
142
6
200
0.167
Phương
L1
Nhịp
1.700
85
0.022
0.022
86.02
142
6
200
0.167
Gối
3.972
85
0.053
0.054
211.14
252
8
200
0.296
Phương
L2
Nhịp
1.554
85
0.020
0.020
78.20
142
6
200
0.167
Gối
3.581
85
0.048
0.049
191.59
252
8
200
0.296
Phương
L1
Nhịp
0.458
85
0.006
0.006
23.46
142
6
200
0.167
Gối
1.022
85
0.013
0.013
50.83
142
6
200
0.167
Phương
L2
Nhịp
0.191
85
0.002
0.002
7.82
142
6
200
0.167
Gối
0.425
85
0.005
0.005
19.55
142
6
200
0.167
Phương
L1
Nhịp
2.210
85
0.029
0.029
113.39
142
6
200
0.167
Gối
5.05
85
0.067
0.069
269.79
335
8
150
0.394
Phương
L2
Nhịp
1.200
85
0.016
0.016
62.56
142
6
200
0.167
Gối
2.986
85
0.040
0.037
144.67
252
8
200
0.296
Phương
L1
Nhịp
0.486
85
0.006
0.006
23.46
142
6
200
0.167
Gối
1.044
85
0.014
0.014
54.74
142
6
200
0.167
Phương
L2
Nhịp
0.133
85
0.002
0.002
7.82
142
6
200
0.167
Gối
0.289
85
0.004
0.004
15.64
142
6
200
0.167
Phương
L1
S2
4.8
4.0
Phương
L2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
1.95
2.85
40
2.4
4.8
2.85
@
(%)
( mm ) ( mm )
1.7
1.7
3.8
1.5
5
3.7
1.5
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 12
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
2.3.2 Bản console (
GVHD:LÊ VĂN HÂN
L2
< 2 ).
2L1
- Ta chọn ô sàn S1 để tính toán:
- Ta có
L2
2800
1.33 2 . Tiến hành xét 1m chiều dài theo phương cạnh L1
2 L1 2 1050
như hình vẽ:
- Tính toán:
Trọng lượng bản thân của 1m dầm ngoài tác dụng lên bản sàn:
P tc = bdp × hdp - hs × γBT ×1= 0.1× 0.3 - 0.1× 25×1= 0.5KN
P tt = n bdp × hdp - hs × γBT ×1= 1.1 0.1× 0.3 - 0.1× 25×1= 0.55KN
Momen âm lớn nhất tại gối:
M = g stt + pstt ×
L21
12
+ Ptt × L1 = (4.034 +1.95)× +0.55×1= 3.542KN.m
2
2
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 13
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
Với: M 3.542kN.m Ta có:
M
3.542 106
m
0.047
b Rb b ho2 0.9 11.5 1000 85 2
So sánh m 0.047 R 0.447 ( Thỏa bài toán cốt đơn)
1 1 2 m 1 1 2 0.047 0.048 R 0.675
Diện tích cốt thép As
b Rb b ho
Rs
0.048 0.9 11.5 1000 85
187.68mm 2
225
Chọn bố trí theo cấu tạo 8 @ 200
Có Asbt 252mm 2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min 0.05%
max R
b Rb
Rs
100% 0.675
0.9 11.5
100% 3.105%
225
Asbt
252
100%
100% 0.296%
b ho
1000 85
So sánh ta thấy min 0.05% 0.296% max 3.105%
KL: Vậy thép đã chọn thỏa mãn khả năng chịu lực.
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 14
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN DẦM
3.1 Sơ đồ tính dầm B.
3.2 Xác định tải trọng:
3.2.1 Tĩnh tải:
- Trọng lượng bản thân dầm:
gd nb bt bd (hd hs ) 1.2 25 0.2 (0.3 0.1) 1.2(kN / m)
-
Trọng lượng tường:
gt nb t bt (htg hd ) 1.118 0.1 (3.2 0.3) 5.74(kN / m)
- Tiñ h tải do sàn truyề n vào dầ m: g d g s
L1
(kN / m)
2
L1
4
4.034 8.07( kN / m)
2
2
L
1.8
+ Nhịp 2-2’: g d 22' g s 1 4.034
3.63(kN / m)
2
2
L
3.7
+ Nhịp 2’-3: g d 2'3 g s 1 4.034
7.46(kN / m)
2
2
L
2.4
+ Nhịp 3-4: g d 3 4 g s 1 4.034
4.84( kN / m)
2
2
+ Nhịp 1-2: g d 12 g s
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 15
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
L1
3.7
4.034
7.5(kN / m)
2
2
L
1.5
g s 1 4.034
3.03(kN / m)
2
2
+ Nhịp 4-4’: g d 4 4' g s
+ Nhịp 4’-5: g d 4'5
+ console không có tải trọng.
3.2.3 Hoạt tải:
- Hoa ̣t tải do sàn truyề n vào dầ m: pd ps
L1
(kN / m)
2
L1
4
1.95 3.9(kN / m)
2
2
L
1.8
+ Nhịp 2-2’: pd 22' ps 1 1.95
1.75(kN / m)
2
2
L
3.7
+ Nhịp 2’-3: pd 2'3 ps 1 1.95
3.6(kN / m)
2
2
L
2.4
+ Nhịp 3-4: pd 34 ps 1 1.95
2.34(kN / m)
2
2
L
3.8
+ Nhịp 4-4’: pd 44' ps 1 1.95
3.7(kN / m)
2
2
L
1.5
+ Nhịp 4’-5: pd 4'5 ps 1 1.95
1.46(kN / m)
2
2
+ Nhịp 1-2: pd 1 2 ps
3.3 Chất tải và tổ hợp tải trọng trong sap2000:
Sơ đồ chất tải:
- Tĩnh tải:
-
Hoạt tải:
+ HT1: hoạt tải đặt cách nhịp chẵn.
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 16
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
+HT2: hoạt tải đặt cách nhịp lẻ.
+HT3: Hoạt tải đặt liền nhịp xác định momen âm lớn nhất tại gối 2, 4.
+HT4: Hoạt tải đặt liền nhịp xác định momen âm lớn nhất tại gối 2’, 4’.
+HT5: Hoạt tải đặt liền nhịp xác định momen âm lớn nhất tại gối 3.
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 17
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
Tổ hợp tải trọng:
Tổ hợp tải trọng tính theo TTGH I
BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN DẦM DỌC TRỤC B
Tên
Tiñ h
tải
HT1
TH1
1
1
TH2
1
TH3
1
TH4
1
TH5
1
TH6
1
0.9
0.9
THBAO
1
1
1
HT2
HT3
HT5
HT4
1
1
1
1
1
1
1
3.4 Tính toán bố trí thép cho dầm:
-
Dựa vào kết quả chạy SAP ở THBAO để lấy lực tính và bố trí cốt thép:
Biểu đồ lực cắt
Biểu đồ Môment
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 18
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
BẢNG MOMENT TẠI GỐI VÀ NHỊP
STT
M (kN.m)
Gối 1
Gối 2
Gối 2’
Gối 3
Gối 4
Gối 4'
Nhịp 1-2
Nhịp 2-2’
Nhịp 2’-3
Nhịp 3-4
Nhịp 4-4'
Nhịp 4'-5
3.62
18.94
18.57
14.88
12
14.09
20.44
14.64
14.38
4.46
12.63
4.7
Tính toán cốt dọc:
- Tại gối 2:
Với bê tông cấp độ bền B20, cốt thép CII-AII , hệ số điều kiện làm việc bê tông
0.441
b 0.9 ,ta có: R
R 0.656
Có Môment lớn nhất M = 18.94kN.m
Giả thuyết a = 50mm ho = hdd - a = 300 - 50 = 250mm .
Ta có: m
M
18.94 106
0.146
b Rb b ho2 0.9 11.5 200 250 2
So sánh m 0.146 R 0.441 ( Thỏa bài toán cốt đơn)
1 1 2 m 1 1 2 0.146 0.158 R 0.656
Diện tích cốt thép
As
b Rb b ho
Rs
0.158 0.9 11.5 200 250
292mm 2
280
Chọn bố trí 216 Có Asbt 402.2mm2
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 19
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min 0.05%
max R
b Rb
Rs
100% 0.656
0.9 11.5
100% 2.425%
280
As
402.2
100%
100% 0.8%
b ho
200 250
So sánh ta thấy min 0.05% 0.8% max 2.425%
Thỏa điều kiện hàm lượng cốt thép.
- Tại nhịp 1-2:
Có Moomen lớn nhất M = 20.44kN.m
Ta có: m
M
20.44 106
0.158
b Rb b ho2 0.9 11.5 200 250 2
So sánh m 0.158 R 0.441 ( Thỏa bài toán cốt đơn)
1 1 2 m 1 1 2 0.158 0.173 R 0.656
Diện tích cốt thép
As
b Rb b ho
Rs
0.173 0.9 11.5 200 250
319.7mm 2
280
Chọn bố trí 216 Có Asbt 402.2mm2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min 0.05%
max R
b Rb
Rs
100% 0.656
0.9 11.5
100% 2.425%
280
As
402.2
100%
100% 0.8%
b ho
200 250
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 20
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
GVHD:LÊ VĂN HÂN
So sánh ta thấy min 0.05% 0.8% max 2.425% Thỏa điều kiện hàm
lượng cốt thép.
Tương tự trên, ta có bảng tính toán và bố trí thép trên dầm như sau:
STT
M
(kN.m)
a
(mm)
h
h0
(mm)
m
R
Gối 1
Gối 2
Gối 2’
Gối 3
Gối 4
Gối 4'
Nhịp 1-2
Nhịp 2-2’
Nhịp 2’-3
Nhịp 3-4
Nhịp 4-4'
Nhịp 4'-5
3.62
18.94
18.57
14.88
12
14.09
20.44
14.64
14.38
4.46
12.63
4.7
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
0.028
0.146
0.143
0.115
0.093
0.109
0.158
0.113
0.111
0.034
0.097
0.036
0.028
0.158
0.155
0.122
0.098
0.115
0.173
0.120
0.118
0.035
0.102
0.037
Asbt
As
2
( mm )
( mm 2 )
51.75
292
286.5
225.5
181.1
212.5
319.7
221.8
218.1
64.7
188.5
68.4
402.2
402.2
402.2
402.2
402.2
402.2
402.2
402.2
402.2
402.2
402.2
402.2
Chọn
2Ø16
2Ø16
2Ø16
2Ø16
2Ø16
2Ø16
2Ø16
2Ø16
2Ø16
2Ø16
2Ø16
2Ø16
max
(%)
(%)
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
Tính toán cốt đai.
Vị trí có lực cắt lớn nhất để tính cốt đai cho dầm phụ. Lực cắt lớn nhất với giá trị
Qmax 31.28kN
Số liệu tính toán :
- Tiết diện dầm: b = 200mm; h = 300mm
- Chiều cao tính toán: h0 = 275mm
- Bê tông B20 có B20 có b 0.9; Rb 11.5MPa; Rbt 0.9MPa
- Cốt đai nhóm AI Ø6, cốt đai hai nhánh
Rsw = 80% Rs=225×0.8Mpa = 180 kN/m2.
Es 21 104 MPa; Eb 23 103 MPa
Tra số liệu từ bê tông nặng ta có φb2 = 2 ; φf = 0
- Khoảng cách giữa các cốt đai tính toán là :
Stt Rsw n
d s2w
2 1 f b Rbt b h02
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Q2
Trang 21
2.425
2.425
2.425
2.425
2.425
2.425
2.425
2.425
2.425
2.425
2.425
2.425
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
180 2 6
2
GVHD:LÊ VĂN HÂN
2 1 0.9 0.9 200 2752
31.28 10
3 2
1019mm
- Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai là :
Smax
1.5 1 f Rbt b b h02
Q
1.5 1 0.9 0.9 200 2752
548mm
31.28 103
-Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai :
h 300
Sct min{
150mm;150mm} .
2
2
-Khoảng cách giữa các cốt đai : S min Stt ; Smax ; Sct 150mm .
→ Chọn cốt đaiØ6a150 bố trí từ gối ra đoạn bằng L/4
-Kiểm tra điều kiện :
b 1 0.01 b Rb 1 0.01 0.9 11.5 0.896
w1 1 5
E s Asw n
210000 28.27 2
1 5
1.086
Eb
bs
23000 200 150
Qb 0.3 b w1 b Rb b h0
0.3 0.896 1.086 0.9 11500 0.2 0.275
166.17 kN Qmax
Kế t luâ ̣n: Dầ m không bi ̣phá hoa ̣i do ứng suấ t nén chin
́ h.
3h 3 400
300mm;500mm}
-Đoạn dầm giữa nhịp : Sct {
4
4
Chọn khoảng cách giữa các cốt đai không lớn hơn
3 h
và không lớn hơn 500.
4
→Chọn s = 200mm bố trí cho đoạn giữa nhịp với Ø6a200
Kết luận : Chọn Ø6 để bố trí cốt đai cho dầm dọc trục B.
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
Trang 22
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SVTH: LÊ HIỀN MSSV: 3871021048
GVHD:LÊ VĂN HÂN
Trang 23