THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT
CẤU BÊ TÔNG
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
Lớp TC. 2005X1
Mục Lục
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
2
2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
6000 6000 6000 6000
6000 6000 6000 6000 6000
1 4 7 10
13
16
A
B
C
D
E
E
D
C
B
A
L
2
L
= 0,37 và α
PL
= 0,30
Hệ số điều kiện làm việc của bê tông γ
b2
= 1,0
Cốt thép chọn để tính toán
+ d ≤ 10 dùng loại thép CI
+ d ≥ 10 dùng loại thép CII
Mặt bằng sàn + dầm phụ + dầm chính
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
3
1. G¹ch Ceramic dµy 10mm
2. V÷a lãt dµy 25 mm
3. Bª t«ng cèt thÐp B15 dµy = h
b
4. V÷a tr¸t trÇn m¸c 50 dµy 20
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
Lớp TC. 2005X1
BẢNG TỔNG HỢP SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
t L
1
L
2
P
c
ĐỔI CÁC ĐƠN VỊ ĐỂ THUẬN CHO VIỆC TINH TOÁN
Trạng thái Ký hiệu Đơn vị gốc Đơn vị chuyển đổi
Hoạt tải tiêu chuẩn P
c
0.7 T/m
2
7 KN/m
2
Cường độ chịu nén dọc trục của bê tông R
b
8,5 MPa
8,5 × 10
3
KN/m
2
Cường độ chịu kéo dọc trục của bê tông R
bt
0,75 MPa
7,5× 10
3
KN/m
2
Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc R
s
(sàn) 225 MPa
225 × 10
3
KN/m
2
Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc (dầm) R
3
γ
f
= 1,2
Vữa lót
δ = 25 mm γ
v
= 18 KN/m
3
γ
f
= 1,3
Bê tông cốt thép
δ = h
b
mm γ
bt
= 25 KN/m
3
γ
f
= 1,1
Vữa trát
δ = 20 mm γ
g
= 18 KN/m
3
γ
f
= 1,3
dp
=
dp
L
÷
16
1
12
1
=
6000
16
1
12
1
÷
= 500 ÷ 375 mm
Chọn h
÷
= 200 ÷ 100 mm
Chọn b
dp
= 200 mm
- Xác định sơ bộ kích thước dầm chính
Chiều cao dầmchính: h
dc
=
dc
L
÷
12
1
8
1
=
6000
12
1
8
1
1
÷
= 300 ÷ 150 mm
Chọn b
dc
= 300 mm
4. Sơ đồ tính
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
5
330
1770
120
2000
200
1800
2000
200
1 2 3
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
Lớp TC. 2005X1
L
g
= L
1
- b
dp
= 2000 - 200 = 1800 mm = 1,8 m
SƠ ĐỒ NHỊP TÍNH TOÁN CỦA BẢN SÀN
5. Xác định tải trọng.
5.1- Tĩnh tải.
- Xác định trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn.
g
s
= Σ(γ
fi
× γ
i
× δ
i
)
LẬP BẢNG TÍNH
TT Lớp Cấu tạo
Chiều dày
δ (m)
Trọng
lượng riêng
γ
i
(KN/m
3
Nội
Lớp TC. 2005X1
2 Vữa lót 0,025 18 1,3 0,59
3 Bê tông cốt thép 0,07 25 1,1 1,93
4 Vữa trát trần 0,02 18 1,3 0,47
Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn. 3,23
5.2 - Hoạt tải.
P
s
= γ
f,i
× P
c
= 1.2 × 7 = 8,4 KN/m
2
5.3 - Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải bản b = 1 m.
q
s
= (g
s
+ p
s
) × b = (3,23 + 8,4) = 11,63 KN/m
2
6. Xác định nội lực .
- Mô men lớn nhất ở nhịp biên.
M
nb
2
gs
Lq
= ±
16
80,163,11
2
×
= ±2,36 KNm
7. Vẽ biểu đồ mô men.
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
7
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
Lớp TC. 2005X1
8. Tính cốt thép.
Giả thiết a = 15mm ⇒ h
o
= 70 – 15 = 55 mm = 0,055 m.
*Tính thép cho nhịp biên.
α
m
=
o
b
ng
bhR
m
2
= 288 mm
2
Chọn φ 6/8 @ 130 có A
sc
= 302 mm
2
(Sai số +4,86%).
- Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
551000
302
×
× 100% = 0,55%
µ
Max
= ξ
pl
s
b
R
R
=
ξ = 1-
133,021 ×−
= 0,143
A
s
=
s
ob
R
bhR
ξ
=
3
3
10225
055,01105,8143,0
×
××××
= 2,97 × 10
-4
m
2
= 297 mm
2
Chọn φ6/8 @ 130 có A
sc
= 302 mm
2
(Sai số +1,68%).
3
10225
108,5 0,37
×
××
× 100% = 1,40%
µ
Min
= 0.05% < µ = 0,55% < µ
Max
= 1,40% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
*Tính thép cho nhịp giữa và gối giữa.
α
m
=
o
b
ggng
bhR
M
2
,
=
23
055.01105,8
36,2
×××
= 0,092 < α
Pl
= 0,30
Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
551000
218
×
× 100% = 0,40%
µ
Max
= ξ
pl
s
b
R
R
=
3
3
10225
108,5 0,37
×
××
× 100% = 1,40%
µ
Min
±2,36
0,092 0,096 201 0,36 6 130 218
9. Bố trí cốt thép
h
b
< 80 mm ⇒ Không xét đến hệ số α.
Bố trí thép nhịp và gối tách riêng.
*Cốt thép cấu tạo chịu mô men âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được
xác định:
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
9
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
Lớp TC. 2005X1
A
s,ct
≥
φ6 @ 200
50% A
s
gối giữa = 0,5 × 201 = 100 mm
2
Chọn φ6 @ 200 (A
sc
= 141 mm
2
)
an
≥
10d
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
10
E
D
C
B
A
16
13
10741
Vïng gi¶m 20% cèt thÐp
200020002000
60006000
200020002000
6000
2000 20002000200020002000
6000
200020002000
6000
6000 6000 6000 6000
A A
B B
C CD D
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
11
MÆt c¾t b - b
5
φ
6 @ 260
L = 1920
1
φ
6 @ 200
L = 380
5
φ
6 @130
4
L = 1100
L = 26000
φ
6 @160
6
φ
6 @160
L = 1100
4
4
L = 1100
φ
6 @130
6
50
50
L = 23880
L = 23880
L = 23880
L = 23880
L = 23880
L = 23880
1
60
60
50 50
3
φ
8 @ 260
L = 1100
2
L = 1920
φ
8 @260
60
60
3
φ
8 @130
L = 1100
50 50
2
L = 1920
φ
7
7
4
φ
6/8 @130
4φ
6 @300
3
2φ
6 @300
7
φ
6 @ 200
L = 380
L = 1100
L = 1100
L = 1100
L = 1100
L = 380
φ
6 @ 200
7
2φ
6 @300
3
4φ
6 @300
φ
6/8 @130
2
12
S¬ ®å tÝnh cña dÇm phô
C
B
A
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
Lớp TC. 2005X1
III. TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM PHỤ
1.Sơ đồ tính.
Xác định nhịp tính toán: Lấy theo mép gối tựa.
-Đối với nhịp biên.
L
b
= L
2
-
2
dc
b
-
2
t
+
2
dp
C
= 6000 -
2
300
) = 1,1 × 25 × 0,2 (0,4 – 0,07) = 1,82 KN/m
* Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào.
g
1
= g
s
+ L
1
= 3,23 × 2,0 = 6,46 KN/m
* Tổng tĩnh tải
g
dp
= g
o
+ g
1
= 1,82 + 6,46 = 8,28
2.2 Hoạt tải.
P
dp
= P
s
× L
1
= 8,4 × 2 = 16,8 KN/m
2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ.
q
dp
= g
dp
X
2
= 0,15 × L
b
= 0,15 × 5,795 = 0,87 m = 870 mm
Đối với nhịp giữa:
X
3
= 0,15 × L
b
= 0,15 × 5,70 = 0,86 m = 860 mm
*Mô men dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn.
X
4
= 0,425 × L
b
= 0,425 × 5,795 = 2,46 m = 2460 mm
BẢNG XÁC ĐỊNH TUNG ĐỘ BIỂU ĐỒ BAO MÔ MEN CỦA DẦM PHỤ
Nhịp
Tiết
diện
L
b
q L
b
2
(KN/m)
β
Max
β
Gối 1:
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
14
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
Lớp TC. 2005X1
Q
1
= 0,4 × q
dp
× L
b
= 0,4 × 25,08 × 5,795 = 58,14 KN
Gối 2: Bên trái
Q
1
t
= 0,6 × q
dp
× L
b
= 0,6 × 25,08 × 5,795 = 87,20 KN
Gối 2: Bên phải
Q
2
p
= Q
BiÓu ®å bao néi lùc cña dÇm phô
14,67
16,84
60,2
47,27
50,94
47,27
14,67
50,94
19,56
4,89
7,34
24,45
63,15
76,62
75,78
54,73
0 10987654321
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
Lớp TC. 2005X1
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
16
400
200
1800
800200800
2002000 −
= 800 mm
Chọn S
c
’ = 800 mm
Chiều rộng bản cánh.
b
f
’ = b
dp
+ 2 S
c
’ = 200 + 2×800 = 1800 mm
kích thước tiết diện chữ T
(b
f
’ = 1800 ; h
f
’ = 70 ; b = 200 ; h = 400)
Xác định vị trí trục trung hoà.
Giả thiết a = a’= 40mm ⇒ h
o
= h - a = 400 - 40 =360 mm.
M
f
= R
b
b
f
’ h
Lớp TC. 2005X1
*Tính thép cho nhịp biên ( 1800
×
400 )
α
m
=
o
b
nb
bhR
M
2
=
23
36.080,1105,8
62,76
×××
= 0,0386 < α
PL
= 0,30
ξ = 1-
0386,021 ×−
= 0,0394
A
s
=
s
ob
R
µ
Max
= ξ
pl
s
b
R
R
=
3
3
10280
108,5 0,37
×
××
× 100% = 1,1%
µ
Min
= 0.05% < µ = 1,09% < µ
Max
= 1,1% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
*Tính thép cho gối biên ( 200
×
400 )
α
m
=
o
b
gb
-4
m
2
= 7,13 cm
2
Chọn 2φ 18 + 2φ 12 có A
sc
= (5,09 + 2,26) = 7,35 (Sai số + 3,1%).
- Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
3620
35,7
×
× 100% = 1,02%
µ
Min
= 0.05% < µ = 1,02% < µ
Max
= 1,1% ⇒ Thoả mãn điều kiện.
*Tính thép cho nhịp giữa ( 1800
×
400 )
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
ob
R
bhR
ξ
=
3
3
10280
36,080,1105,8026,0
×
××××
= 5,11 × 10
-4
m
2
= 5,11 cm
2
Chọn 2φ 16 + 1φ 12 có A
sc
= (4,02 + 1,13) = 5,15 (Sai số + 0,78%).
- Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
A
× 100% =
3620
55,5
A
s
=
s
ob
R
bhR
ξ
=
3
3
10280
36,02,0105,8265,0
×
××××
= 5,79× 10
-4
m
2
= 5,79 cm
2
Chọn 2φ 16 + 2φ 12 có A
sc
= 6,28 (Sai số +8,5%).
- Kiểm tra hàm lượng.
µ =
o
s
bh
2
/m)
Nhịp biên (1800×400)
76,62
0,0386 0,0394 7,77 1,09
2φ16 + 1φ22
7,82
Gối biên (200×400)
60,20 0,273 0,236 7,13 1,03
2φ18 + 2φ12
7,35
Nhịp giữa (1800×400) 50,94
0,0257
0,026 5,11 0,77
2φ16 + 1φ12
5,15
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
19
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
Lớp TC. 2005X1
Gối giữa (200×400) 50,94 0,23 0,265 5,79 0,84
2φ16 + 2φ12
6,28
4.2 Cốt ngang.
*Số liệu tính:
R
o
= 0,6(1+0+0) × 0,75 × 10
3
× 0,2 × 0,36 = 54 KN
⇒ Q = 82.2 > 54 KN
⇒ Bê tông không đủ chịu cắt,cần phải tính cốt đai chịu lực cắt.
Chọn cốt đai φ6 (A
sw
= 28,3 cm
2
), Số nhánh cốt đai n = 2.
*Xác định bước cốt đai cho đoạn đầu dầm:
.Bước tính toán:
S
TT
=
( )
2
2
14
Q
nARbhR
swswobtnfb
ϕϕϕ
++
=
( )
( )
2
3
CT
2
400
2
=
h
= 200 mm
150 mm
Chọn S
CT
= 150 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm.
Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính.
Q
Max
≤
obbw
bhR
11
3,0
ϕϕ
Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu: φ6 và S = 150 mm
µ
w
=
bs
A
sw
=
150200
+=
= 1 + 5 + 9,13 × 0,0019 = 1,087 < 1,3
bb
R
βϕ
−= 1
1
= 1 - 0,01 × 8,5 = 0,915
obbw
bhR
11
3,0
ϕϕ
= 0,3 × 1,087 × 0,915 × 8,5 × 200 × 360
= 182609 N = 182,609 KN > Q
Max
= 87.2 KN
⇒ Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.
*Xác định bước cốt đai cho đoạn giữa dầm:
⇒ S
CT
≤
4
4003
4
3 ×
=
h
= 300 mm
500 mm
( ) ( )
782
1125380825402 +++
= 35 mm
h
ott
= 400 – 34,5 = 365 mm
TTb
SS
bhR
AR
0
=
ξ
=
36518005,8
782280
××
×
= 0,0392 < ξ
PL
= 0,37
⇒ α
m
= ξ(1-0,5ξ) = 0,0392(1 - 0,5 × 0,0392) = 0,0384
⇒ M
gh
=
2
0ttbm
××
×
= 0,333 < ξ
PL
= 0,37
⇒ α
m
= ξ(1-0,5ξ) = 0,333(1 - 0,5 × 0,333) = 0,278
⇒ M
gh
=
2
0ttbm
bhR
α
= 0,278 × 8,5 × 10
3
× 0,2 × 0,367
2
= 63,65 (KNm) > M = 60,20 (KNm)
*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực
5.3 Khả năng chịu lực của cốt thép tại nhịp giữa (Nhịp B-C):
a
tt
=
( ) ( )
515
625113825402 +++
= 33 mm
3
× 1,80 × 0,367
2
= 52,34 (KNm) > M = 50,94 (KNm)
*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
22
Neo, nèi cèt thÐp
L
neo
≥ 20
d
L
nèi
≥ 20
d
≥ 30
d
220 - 20
330
220
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
= ξ(1-0,5ξ) = 0,282 (1 - 0,5 × 0,282) = 0,242
⇒ M
gh
=
2
0ttbm
bhR
α
= 0,242× 8,5 × 10
3
× 0.2 × 0,367
2
= 55,4 (KNm) > M = 50,94 (KNm)
*Kết luận: Đủ khả năng chịu lực
BẢNG TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM PHỤ
Tiết diện Cốt thép
A
S
(mm
2
)
a
TT
mm
h
oTT
(mm)
ξ α
m
3
1
×
= 260,67 mm
2
.
-Tại nhịp 2 bố trí 2
φ
16+ 1φ12 có A
s
= 512 mm
2
Neo vào gối 2 φ16 có A
s
= 402 mm
2
≥
512
3
1
×
= 170,67 mm
2
*Chọn chiều dài neo thanh thép số 1vào gối biên kê tự do (tường 330) là 200 mm
Lneo = 200 > 10d = 16×10 = 160 mm
Đồ án môn học Kết
cấu bê tông
Sinh viên : Trần Quốc
Cường
6
2
φ18
5
70 330
400
1200
1000
2000
L =3485
1φ
22
L = 6235
2φ
16
1
2
L =9235
2φ
12
6
L =6400
2φ
12
7
L =6400
2φ
16
3
MÆt c¾t 4 - 4
200
MÆt c¾t 3 - 3
2
φ16
2
φ12
1
φ 12
2
φ12
2
φ16
MÆt c¾t 2 - 2
200200
MÆt c¾t 1 - 1
1
φ 22
2
φ 12
2
φ16
330
2
φ16 + 1 φ 22
2
φ12
2
φ16
2
φ16 + 1φ 12
2
φ16
2φ12
vµ
2φ18
2φ16 + 2φ12
2
φ12
Trường Đại Học Kiến Trúc Hà
Nội
Lớp TC. 2005X1
Đồ án môn học Kết