đồ án bê tông cốt thép 2

Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Sơ đồ như sau:

 Vật liệu:


Thép   10 có Ra = Ra = 2250 KG/cm2



Thép  >10 có Ra = Ra = 2250 KG/cm2



B15 = 200, Rb = 85 KG/cm2, Rbt= 7,5 KG/cm2

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 1


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

PHẦN I: TÍNH BẢN SÀN

Xét tỷ số cạnh của bản: cạnh dài/cạnh ngắn :

L2 5
  2,5  2
L1 2

 Bản làm việc một phương. Khi tính toán ta tưởng tượng cắt
bản thành từng dãi theo phương chòu uốn (cạnh ngắn) có chiều
rộng bằng 1m và xem mỗi dãi làm việc như một dầm. Trên
mỗi d ta tính toán như một dầm liên tục nhiều nhòp qua các
gối tựa là tường và các dầm phụ.
A.Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận.
1/ Chiều dày bản sàn:

h

S

(

1
1
1
1
� ) L1  ( � )2000  (44, 4 �50) (mm)
45 40
45 40

chọn hs =80 mm.
2/ Kích thước dầm phụ:

Chiều cao dầm phụ:

h

1 1
1 1

(
�
)
L

(
� )5000  (312,5 �416, 6) (mm)
2
dP
16 12
16 12

Ta chọn: hdp = 350 mm = 35 cm.
Bề rộng dầm phụ:

b

dP

1 1
1 1
 ( � )hdP  ( � )400  (100 �200) (mm)
4 2

4 2

Ta chọn lại: bp = 150 mm = 15 cm.

3/ Kích thước dầm chính:
Chiều cao dầm chính:

h

dC

1 1
1 1
 ( � )3L1  ( � )3 �2000  (428,5 �600) (mm)
14 10
14 10

Ta chọn : hc = 500 mm = 50 cm
Chiều rộng dầm chính:

b

dC

1 1
1 1
(  )hC (  )550 (137.5 27.5) (mm)
4 2
4 2

Ta chọn: bdc = 200 mm =20 cm
B. Xác đònh tải trọng :

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 2


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

1/ Tỉnh tải: Bao gồm trọng lượng bản thân của 1m3 các
lớp cấu tạo sàn.
 Tỉnh tải tính toán của sàn:

g

tt
S

g



tc
s

�n  400 �1, 2  480

2/ Hoạt tải:

P

tt
S

 n.P tc  1, 2 �200  240 (KG/m 2 )

2/ Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn:
GStt = gStt + PStt = 480 +240 = 720 (KG/m2)
 Do bản được tính như một dầm liên tục nhiều nhòp đều
nhau có bề rộng là b =1 m nên:
qS = GStt.b = 720 x 1m = 720 (KG/m)
Sơ đồ tính toán bản sàn:

D/ Xác đònh nội lực trong bản sàn:

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 3


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

1/ Momen:
Giá trò tuyệt đối của Momen dương tại nhòp biên và Momen
âm ở gối thứ hai:

M nhb  M


gb

qS .l12 720 �22

 262 (KG/m)
11
11

Giá trò tuyệt đối của Môment dương tại các nhòp giữa và
Moment âm ở các gối giữa :

M

nhg

M

qS .l12 720 �22


 180(KG/m)
gg

16
16

b/ Lực cắt:
Tại vò trí đầu tiên:

Q  0, 6.qS .l1  0, 4 �720 �2  576 (KG)
Tại vò trí thứ 2 (trục hai) bên trái.

Q  0, 6.qS .l1  0, 6 �720 �2  864 (KG)
Tại các vò trí còn lại:

Q  0,5.qS .l1  0,5 �720 �2  720 (KG)
E/ Tính toán cốt thép bản sàn:
 Chọn a =1.5 cm cho toàn bộ bản sàn.
h0s = hs – a =8 –1,5 =6,5 cm
Thép 10 có Ra = 2250KG/cm2
Bê tông mác 200 có: Rb = 85KG/cm2; Rbt = 7,5 KG/cm2
 Tính như dầm có tiết diện hình chữ nhật.Bề rộng b = 1m,
chiều cao h=8cm.Chỉ bố trí cốt đơn A=A0= 0,3.
1. Cốt thép chòu lực cắt:
Ta có: Qmax = 864 KG
B15 = 200  Ko = 0,35
b = 100 cm
 KoRnbho = 0,35.85.100.6,5 = 19337,5 KG
Ta thấy: Qmax = 864 < 19337,5 (Thỏa điều kiện)

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 4


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Mặt

khác

ta

 1    R b h 0,6.1.1.7,5.100.6,52925
b3

f

n

b

bt

0

có:
(KG)

Ta thấy Qmax < 2925 điều kiện này cho phép ta bố trí cốt đai
theo cấu tạo nhưng vì sàn quá mỏng nên ta không cần bố trí
cốt đai.

Biểu đồ nội lực của bản sàn

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 5


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Tính như tiết diện hình chữ nhật bs x hs = 100*8
Chọn a=1.5 (cm) → ho = 8-1.5 = 6.5(cm)
Các cơng thức tính tốn:



m



M

 Rbh

b

b

  1 1 2 

2
0

 � �R �b �h
�A 
R
b

b

2



0

s

s

m

As
�100%

bho

Chọn cốt thép
Tiết
diện

M(Kg
m)



m



2

A (cm / m )
s


%

d(m
m)

a(m
m)

A (mm

2

sc

Nhòp và
gối biên

262

0,0
73

0,0
75

1,841

0,2
8

6

150

257

Nhòp và
gối giữa

180

0,0
50

0,0
51

1,227

0,1
9

6

200

192

BỐ TRÍ CỐT THÉP TRÊN MẶT BẰNG SÀN:

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 6

m

)

Đồ Án Bê Tông 2

SVTH: Mai Thượng Hồng

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Lớp: k6xd

Trang 7


MẶ
T CA É
T SA Ø
N A -A
TL : 1/20

Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

PHẦN II: DẦM
PHỤ

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 8


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Mặt cắt dọc của dầm phụ

Mặt bằng dầm phụ TK

1/ Kích thước dầm phụ

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 9


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Chiều cao dầm phụ:

h

dP

1 1
1 1
 ( � ) L2  ( � )5000  (312,5 �416, 6) (mm)
16 12
16 12

Ta chọn: hdp = 350 mm = 35 cm.
Bề rộng dầm phụ:

b

dP

1 1
1 1
 ( � )hdP  ( � )400  (100 �200) (mm)
4 2
4 2

Ta chọn lại: bp = 150 mm = 15 cm.
2/ Xác đònh tải trọng :
1/ Tỉnh tải: Bao gồm trọng lượng bản thân của dầm
 Tỉnh tải tính toán

q 
1

b



bdp


h  h 
dp

s




1 2500 0,15 0,35  0,08  1 101,25




(

2/ Hoạt tải:

q

2

tt
 g 
 s

tt

p  l
s

1

720 2 1440

(

KG

m)

D. Biểu đồ bao nội lực: theo sơ đồ chạy SAP2000

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 10

KG

m)


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

M (KG/m)

Q (KG)

B: Tính cốt thép
I.

Tính cốt dọc:
a) Tại tiết diện ở nhịp

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 11


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

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

Sf

1
1
 6 L  6 5000 833mm


1
1
 ( L1  bdp )  ( 2000  150) 925mm
2
2
 6 h s 6 x80 480mm



Chọn Sf = 480mm
Chiều rộng bản cánh:b’f= bdp + 2Sf = 150+2x480= 1110 mm
Kích thước tiết diện chữ T (b’t=1110; h’f=80; b=150; hdp=350mm)
Xác định vị trí trục trung hòa:
Giả thiết a=35mm => ho= h – a = 350 – 35 = 315mm
Mf = ɣbRbb’fh’f ( ho- h’f / 2 )
8.5.103 111 0.08 x(0.315 

0.08
) 20757 (kg.m)
2

Nhận xét: M1110x350mm

b) Tại tiết diện ở gối
Tương ướng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật
bdp x hdp = 150x340mm.

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 12


Đồ Án Bê Tông 2



m



GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

M
b Rbbho2

ξ=1 As 

M (KG/m)

Tiết diện

 .b .Rb .b.ho
Rs

αm

1 2 m





As
x100%
bho

Chọn cốt thép
As (mm2)

µ (%)
Chọn

Asc (mm2)

Gối biên
(150x350)

3213

0,253

0,297

530

1,12

414

615

Nhịp
biên(1160x350)

1606

0,017

0,017

230

0,06

312

339

Gối 2
(150x350)

3213

0,253

0,297

530

1,12

414

615

Nhịp giữa
(1160x350)

1606

0,017

0,017

230

0,06

312

339

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
µmin=0.05% ≤µ=

b Rb
As

8.5
≤µmax=  R
=0,673x
=2,5%
Rs
bho
225

2) Cốt ngang
Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q=3600Kg

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 13


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Kiểm tra điều kiện tính tốn:
 b 3 (1   f   n )b Rbt bho

=0,6x(1+0+0)x0,75x103x0,15x0,315=21,2kn=2120kg
Q   b 3 (1   f   n )b Rbtbho

 Bê tơng khơng đủ chịu cắt , cần phải tính cốt đai chịu lực cắt. chọn cốt đai d6
(asw=28mm2), số nhánh cốt đai n=2 xác định bước cốt đai:

Stt m

4 b 2 (1   f   n )b Rbt bh 2 o
Q2

Rsw nasw

4 x 2 x(1  0  0) x0.75x150 x3152
x175x 2 x 28
(36 x103 ) 2
675mm


 (1   n )b Rbt bh 2 o
S max  b 4
Q
1.5 x (1  0) x0.75 x150 x315 2

(36 x10 3 )
46,5cm

S ct





350
 h




175mm
2
2

 150


Chọn S= 150mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm .
Kiểm tra :  wl 1  5

Es nasw
21.104
2 x 28
x
1  5 x
x
1,12 1,3
3
Eb
bs
23.10 150x150

 bl 1  b Rb 1  0.01x8.5 0.915
0.3 wl blb Rbbho
=0.3x1.12x0.915x8.5.103x0,15x0,315=12347kn=123470kg
 Q< 0.3 wl blb Rbbho

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

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 14


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường



 3h 3x350

262mm
Đoạn dầm giữa nhịp: Sct 
4
4

 350


Chọn s=250mm bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm

C. 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 betong bảo vệ cốt thép dọc a0 = 25mm, khoảng cách thong thủy
giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30mm.
Xác định ath => hdp - ath
Tính khả năng chịu lực theo các cơng thức sau:



Rs As
2
 m  (1  0.5 ) [ M ]  mb Rbbhoth
b Rbbhoth

Kết quả tính tốn được tóm tắt trong bảng sau:

Tiết diện

Ngàm

Nhịp biên
(1160x350)

Cốt thép

As(mm2)

ath(mm)

hoth(mm)



m

[M]
(KG.m)

414

615

51

299

0,362

0,296

3373

461

32

318

0,255

0,222

2862

339

31

319

0,025

0,024

2304

226

31

319

0,016

0,015

1440

Cắt 114 còn

314

312

M
3213

1606
Cắt 112 còn

212

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 15


Đồ Án Bê Tông 2

Gối 2 (150x350)

414

Cắt 114 còn

314

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

615

51

299

0,362

0,296

3373

461

32

318

0,255

0,222

2862

3213

Bố trí cốt thép:

D/ Tính toán và vẽ biểu đồ bao vật liệu:

Xác định điểm cắt lí thuyết
- Vị trí tiết diện cắt lí thuyết, x, được xác định theo tam giác đơng dạng
+ Nhịp biên

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 16


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Ta có : 3213y = 1606(1440-y)
 y 479mm

Lại có : 1440a 1606(1440  y )  a 1071mm  x 1550mm
Ta tăng cường 1 cây 12 tại giữa nhịp biên dài l= 2,15m cách mỗi đầu dầm đoạn l = 1,55m

+ Tại gối
Thép tại gối ta cắt đoạn có chiều dài l = L/4 = 5000/4 = 1250 mm
+ Xác định Q tại điểm cắt lí thuyết :

Theo tam giác đồng dạng ta có:

SVTH: Mai Thượng Hồng

3885 3885

 m 2,5m
m
5 m

Lớp: k6xd

Trang 17


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

 Q

m x
2,5  1
3885 
3600 2331kG
m
2,5

Đoạn kéo dài W được xác định theo cơng thức:

0,8Q  Qx

 5
W 

2
q

đ
WC 
 20

Do các điểm cắt lý thuyết không có cốt xiên nên Qx = 0
0,8Q.U

 5
W 
 W C  2 Rsw nf đ
 20


0,8.2331.15

 5.1,2 20,2cm
W 
 W C  2.1750.2.0,283
 20 20.1,2 24 (cm)

 WC 24cm 240mm

Biểu đồ bao vật liệu

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 18


Đồ Án Bê Tông 2

SVTH: Mai Thượng Hồng

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Lớp: k6xd

Trang 19


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

PHẦN III: TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH
A. Sơ đồ tính toán :
+ Dầm liên tục 4 nhòp
+ Kích thước tiết diện 200x500 (mm)
+ Nhòp tính toán L = 3L1 = 6 m
Sơ đồ tính toán

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 20


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Cột300x300

2000

2000

2000

2000

6000

4

1

SƠ ĐỒ TÍNH DẦM CHÍNH
B.Xác đònh tải trọng :
1/ Hoạt tải tập trung :
P1 = 3855 KG

(theo sơ đồ sap dầm phụ)

2/ Tónh tải tập trung:
q   bt �bdc �( hdc  hs ) �n  2500 �0, 2 �(0,5  0, 08)1  293, 75 ( kg )
m

Ta có sơ đồ tính tốn:

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 21


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Biểu đồ bao Môment:

M (KG/m)
Q (KG)
B: Tính cốt thép
II.

Tính cốt dọc:
b) Tại tiết diện ở nhịp

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

1
1
�
�3L1  �6000  1000mm
�
6
6
�
1
1
�
S f �� �( L2  bdc )  �(5000  250)  2375 mm
2
�2
6 �h s  6 �80  480mm
�
�
�
Chọn Sf = 480mm
Chiều rộng bản cánh:b’f= bdp + 2Sf = 200+2x480= 1160 mm
Kích thước tiết diện chữ T (b’t=1160; h’f=80; b=200; hdp=500mm)
Xác định vị trí trục trung hòa:

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 22

Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Giả thiết a=50mm => ho= h – a = 500 – 50 = 450mm
Mf = ɣbRbb’fh’f ( ho- h’f / 2 )
 8.5.103 �1.21�0.08 �(0.5 

0.08
)  37848(kg.m)
2

Nhận xét: M1160x500mm

b) Tại tiết diện ở gối
Tương ướng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật
bdp x hdp = 200x500mm.

  1  M
1 2 m

 R bh
m

b

b

2

o

� As 

 . b .Rb .b.ho
Rs

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd



As
x100%
bho
Trang 23


Đồ Án Bê Tông 2

Tiết diện

M (KG/m)

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường



αm

Chọn cốt thép
As (mm2)

µ (%)
Chọn

Asc (mm2)

Gối biên
(200x500)

6021

0,160

0,176

625

0,66

514

768

Nhịp
biên(1160x500)

3010

0,014

0,014

285

0,06

312

339

Gối 2
(200x500)

6021

0,160

0,176

625

0.66

514

768

Nhịp giữa
(1160x500)

3010

0,012

0,012

236

0,06

312

339

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
µmin=0.05% ≤µ=

b Rb
As
85
≤µmax=  pl
=0.673x
=2.5%
Rs
2250
bho

2) Cốt đai
Lực cắt lớn nhất tại gối Q= 4736KG
Kiểm tra điều kiện tính tốn:

 b 3 (1   f   n )b Rbt bho
=0.6x(1+0+0)x7.5.x20x50=4500KG

 Q  b3 (1   f  n ) b Rbt bho
 , cần phải tính cốt đai chịu lực cắt. chọn cốt đai 6 (asw=28mm2), số nhánh cốt đai
n=2 xác định bước cốt đai:
Xác định cốt đai theo điều kiện cấu tạo

�h 500
 166mm
�
Sct ��3
3
�
500mm
�

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 24


Đồ Án Bê Tông 2

GVHD: Th.S XD Nguyễn Mạnh Cường

Chọn S= 150mm bố trí trong đoạn L1  2000 mm đoạn đầu dầm .

Es nasw
21.105
2 x50
x
 1  5x
x
 1,15 �1,3
Kiểm tra : wl  1  5
4
Eb b.s
23.10 150 x 200

bl  1   b Rb  1  0.01x8.5  0.915

0.3 wl blb Rbbho
=0.3x1.15x0.915x85x20x50=26832KG

 Q 0.3wlbl  b Rbbho

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

Đoạn dầm giữa nhịp:

�3h 3 �500
 375mm
� 

Sct  �4
4
�
500mm
�

Chọn s=300mm bố trí trong đoạn L1  2000 mm ở giữa dầm
3) Cốt treo
Lực tập tung do dầm phụ truyền lên dầm chính

F  P1  3855 KG
Sử dụng cốt treo dạng đai ,chọn 8( asw  50mm ),n=2 nhánh.Số lượng cốt treo cần thiết: ,
R = 0,8 Ra = 0,8.2100 = 1680 Kg/cm2
2

hs
500  400
)
3855 �100 �(1 
)
h0
500
m�

 1, 76(cm 2 )
n �asw �Rsw
2 �50 �1750
F (1 

Dùng đai 8 hai nhánh có số cây đai cần thiết là : chọn m=4 cây

Ta chon m= 4 cây bối chí mỗi bên dầm phụ 2 đai ,trong đoạn hs =100mm =>khoảng cách
giữa cốt treo 50mm
Tính khả năng chiệu lực của tiết diện

SVTH: Mai Thượng Hồng

Lớp: k6xd

Trang 25