Đồ án Kết cấu bê tông 1
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG 1
Tài liệu tham khảo
[1] TCXDVN356-2005, Tiêu chuẩn thiết kế bê tông và bêtông cốt thép, Nhà
xuất bản Xây dựng, 2006.
[2] TCVN 2737-1995, Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, Nhà xuất
bản Xây dựng, 1995.
[3] Đồ án môn học kết cấu bê tông – Sàn sườn toàn khối loại bản dầm (Theo
TCXDVN 356-2005), Võ Bá Tầm (chủ biên), Nhà xuất bản Xây dựng,
2007
BỘ MÔN CÔNG TRÌNH
Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng
ĐH Bách Khoa, TP. HCM
GV: TS. Nguyễn Minh Long
E-mail: minhlong_nguyen@yahoo.com
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
1. Thiết kế bản sàn
2. Thiết kế dầm phụ
3. Thiết kế dầm chính.
2. Trình tự thiết kế
1. Xác định sơ đồ tính và nhịp tính toán
2. Xác định tải trọng tác dụng: tĩnh tải và hoạt tải (tiêu chuẩn và tính toán)
3. Tổ hợp tải trọng và xác định nội lực.
4. Tính toán cốt thép
5. Bố trí cốt thép
6. Biểu đồ vật liệu
7. Thống kê thép
8. Thể hiện bản vẽ
Bản sàn
1
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
3. BẢN SÀN MỘT PHƯƠNG
3.1 Phân loại
L2
a) Bản làm việc 2 phương:
≤ 2
L1 – chiều dài cạnh ngắn của bản
L2 – chiều dài cạnh dài của bản
L
1
b) Bản làm việc 1 phương:
3.2 Xác định sơ bộ kích thước các bộ phận sàn
D
m – hệ số phụ thuộc vào loại bản
a) Bản sàn: hb = L
1
m
•
•
bản 1 phương: m =(30~35)
bản 2 phương: m = (40~45)
D – hệ số phụ thuộc vào tải trọng: D =(0.8~1.4)
b) Dầm:
1 1
⎛
⎝
⎞
⎠
1 1
⎛
⎝
⎞
⎠
b=
∼ h
- Chiều rộng dầm:
- Dầm phụ:
⎜
⎟
hdp=
∼
Ldp
⎜
⎟
2 4
12 16
1 1
Lưu ý: Khi chọn h và b, nhớ làm tròn và nên chọn
giá trị là bội số của 50 mm !
⎛
⎞
- Dầm chính:
hdc= ∼
Ldc
⎜
⎟
⎠
8 12
⎝
Bản sàn
2
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
3.3 Xác định sơ đồ tính
Dầm phụ
1m
4
3
2
1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
Dầm chính
•
•
•
Sàn 1 phương
Cắt dải có chiều rộng b = 1m để tính
Sàn tính theo sơ đồ khớp dẽo
L2
L2
L2
L2
L2
A
B
C
D
E
F
SÔ ÑOÀ II
hb
hdp
L1
L1
Lo1
L1
L1
Lob1
bdm
bdp
Lo1
Lo1
bdp
bdp
2
1
Bản sàn
3
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
3.4 Xác định tải trọng
3.4.1 Tĩnh tải (TT)
g =
γ ×h ×γ
Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo sàn:
∑
s
i
i
f ,i
•
γf,i : hệ số tin cậy của tải trọng lớp thứ i
γi : trọng lượng riêng lớp thứ I
hi : chiều dày lớp thứ i
•
•
ps = γ f , p × pc
Hoạt tải tính toán:
3.4.2 Hoạt tải (HT)
•
•
γf,p : hệ số tin cậy của hoạt tải
pc : hoạt tải tiêu chuẩn
3.4.3 Tổng hợp kết quả tính toán tải trọng
Bảng 3.1 – Tải trọng tác dụng lên sàn (ví dụ)
Bản sàn
4
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
3.4.4 Tổ hợp tải trọng
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
(tải trọng trên 1 đơn vị dài !)
(kN/m)
q = g + p ×1m
(
s
s
s
3.5 Xác định nội lực
Giá trị nội lực được xác định trên cơ sở xuất hiện khớp dẽo !
ps
gs
L01
Lob1
L01
1
1
1
2
2
qs L0b
qs L01
11
16
1
1
2
2
qs L01
qs L0b
16
11
Hình 3.1 – Sơ đồ tính và biểu đồ mô-men
Bản sàn
5
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
3.6 Tính cốt thép
Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện b × h = 1000 × hb (mm)
a) Chọn a (a = 15 mm khi hb ≤ 100 mm; a = 20 mm khi hb > 100 mm)
b) Tính ho: ho = hb - a
M
αm =
ξ =1− 1− 2αm
c) Tính αm ,ξm :
γb Rbbho2
d) Kiểm tra điều kiện sử dụng cốt đơn αm ≤ αpl hoặc ξm ≤ ξpl
•
•
•
Rb ≤ 15 MPa : αpl = 0.3 ; ξpl = 0.37
Rb > 25 MPa : αpl = 0.255 ; ξpl = 0.3
15 < Rb ≤ 25 MPa : nội suy αpl và ξpl
e) Tính diện tích cốt thép
Tra bảng suy ra số lượng
cốt thép thực tế
Ví du: d10 a 150
ξγb Rbbho
A =
s
Rs
f) Kiểm tra hàm lượng cốt thép
As
γb Rb
Rs
μmin = 0.05% ≤ μ =
≤ ξpl
bho
Bản sàn
6
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
3.6 Tính cốt thép (tt)
Bảng 3.2 – Tính toán cốt thép cho sàn
M
αm
ξ
As
μ
Chọn cốt thép
Tiết diện
(kNm)
(mm2/m)
(%)
d (mm) @ (mm) As (mm2/m)
1-1
2-2
3-3
3.7 Bố trí cốt thép
a) Chọn đường kính: d6, 8, 10
b) Khoảng cách cốt thép: 100 ≤ @ ≤ 200 mm, chọn giá trị chẵn để tiện thi công !
c) Uốn cốt thép: uốn theo góc nghiêng 30o hoặc tỉ lệ 1:2
d) Cốt thép cấu tạo cho sàn để chống mô-men âm tại vị trí các gối biên và vùng
giao tiếp với dầm chính
As,ct = max (d6@200; 50%As giữa nhịp)
Bản sàn
7
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
3.7 Bố trí cốt thép (tt)
e) Cốt thép theo phương 2 (phương cạnh dài) phân bố như sau:
20% As khi 2<L2/L1<3
⎧
Thường chọn d6@250
A ≥
⎨
⎩
s, pb
15% As khi L2/L1≥ 3
As,ct
As,ct
hb
As,pb
Lo1/8
Lo1/4
Lo1/4
L1
Hình 3.2 – Cốt thép cấu tạo chịu mô-men âm
1
f) Neo thép: Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa Lan ≥ 10d
l=7.5d – uốn tay
l=4.5d – uốn máy
ao=10 mm khi hb ≤ 100 mm
l
ao=15 mm khi hb > 100 mm
Hình 3.3 – Qui cách uốn cốt thép trong sàn
Bản sàn
8
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
3.7 Bố trí cốt thép (tt)
Trường hợp hb ≤ 100 mm (ví dụ)
bdp
bdp
L1/6
L1/4
L1/4
L1/4
As,pb
2
3
hb
1
1
As
L01
L1
L0b1
L1
3
1
2
d8@200
3
d8@200
2
1
d8@200 – 2200 mm/thanh
Hình 3.4 – Bố trí thép bản sàn
1
Bản sàn
9
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
3.7 Bố trí cốt thép (tt)
Trường hợp hb > 100 mm: Tận dụng cốt thép chịu mô-men dương ở nhịp uốn lên gối
để chịu mô-men âm (ví dụ)
L1/4
L1/6
L1/4
L1/6
L1/4
L1/6
bdp
bdp
L1/8
As,pb
2
3
hb
1
1
As
L1
L1
3
1
2
3
d8@200
d8@200
2
1
d8@200
1
Hình 3.5 – Bố trí thép bản sàn
Bản sàn
10
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
4. DẦM PHỤ
Dầm phụ
4.1 Xác định sơ đồ tính
4
L1
•
•
Dầm liên tục
Tính theo sơ đồ khớp dẽo
L1
L1
3
L1
Dầm chính
L1
L1
2
L1
L1
L1
1
L2
L2
L2
L2
L2
A
B
C
D
E
F
SÔ ÑOÀ II
hdp
hdc
L2
L2
L2
Lo2
Lob2
bdm
bdc
bdc
Hình 4.1 – Sơ đồ dầm phụ
C
B
A
Dầm phụ
11
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
4.2 Xác định tải trọng
4.2.1 Tĩnh tải
g = γ ×γ ×b × h − h
γf,o : hệ số tin cậy của tải trọng dầm BT, γf,o = 1.1
γbt : trọng lượng riêng của bê tông, γbt = 25 kN/m3
Trọng lượng bản thân của dầm:
•
•
0
f ,0
bt
dp
dp
b
g1 = gs × L
Tĩnh tải từ sàn truyền vào:
Tổng tĩnh tải:
1
gdp = go + g1
4.2.2 Hoạt tải
pdp = ps × L
Hoạt tải từ sàn truyền vào:
1
qdp = gdp + pdp
4.2.3 Tổng tải trọng tính toán:
pdp
gdp
4.3 Xác định nội lực
Hình 4.2 – Tải trọng tác dụng
lên dầm phụ
Lo2
Lob2
Lo2
C
B
A
Dầm phụ
12
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
4.3 Xác định nội lực (tt)
2
4.3.1 Biểu đồ bao mô-men
M = β ×qdp × L02
0.15L02
10
1
2
3
4
5
9
11
6
7
8
12
0.15Lo2
0.425Lob2
0.15L02
0.5L02
M
Lo2
Lo2
Lob2
C
A
B
Hình 4.3 – Biểu đồ bao mô-men của dầm phụ
4.3.2 Biểu đồ bao lực cắt
Q = α ×qdp × Lo2
0.4
0.5
0.5
0.5
V
0.6
Hình 4.4 – Biểu đồ bao lực cắt của dầm phụ
Dầm phụ
13
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
4.3 Xác định nội lực (tt)
Bảng 4.1 - Hệ số β để tính tung độ biểu đồ bao mô-men của dầm phụ đều nhịp theo sơ đồ khớp dẽo
Hệ số βmax tại các tiết diện
1
2
0.425L
0.091
3
4
6, 9, 11
0.018
7, 8, 12
0.058
0.5L
0.065
0.090
0.075
0.020
0.0625
p/g
k
Hệ số βmin tại các tiết diện
5
6
7
8
9
10
11
12, 13
0.0280
0.0130
0.0040
-0.0030
-0.0060
-0.0100
-0.0130
-0.0150
-0.0160
-0.0180
≤ 0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
-0.0175
-0.0175
-0.0175
-0.0175
-0.0175
-0.0175
-0.0175
-0.0175
-0.0175
-0.0175
-0.0100
-0.0200
-0.0260
-0.0300
-0.0330
-0.0350
-0.0370
-0.0380
-0.0390
-0.0400
0.0220
0.0160
-0.0030
-0.0090
-0.0120
-0.0160
-0.0190
-0.0210
-0.0220
-0.0240
0.0240
0.0090
0.0000
-0.0060
-0.0090
-0.0140
-0.0170
-0.0180
-0.0200
-0.0210
0.0240
0.0090
0.0000
-0.0060
-0.0090
-0.0140
-0.0170
-0.0180
-0.0200
-0.0210
-0.0625
-0.0625
-0.0625
-0.0625
-0.0625
-0.0625
-0.0625
-0.0625
-0.0625
-0.0625
-0.0030
-0.0130
-0.0190
-0.0230
-0.0250
-0.0280
-0.0290
-0.0300
-0.0320
-0.0330
0.167
0.200
0.228
0.250
0.270
0.285
0.304
0.314
0.324
0.333
Dầm phụ
14
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
4.4 Tính cốt thép
4.4.1 Tính cốt thép dọc
Lo2
Lob2
Lo2
C
B
A
Tiết diện tính toán tại gối
Tiết diện tính toán giữa nhịp
b’f
hb
hdp
hdp
bdp
Sf
Sf
bdp
(1/6)L
⎧
⎪
⎨
2
S ≤
b’f = bdp + 2Sf
(1/2)L02
f
⎪
⎩
6h’f
Dầm phụ
15
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
4.4.1 Tính cốt thép dọc (tt)
Tại nhịp tính theo tiết diện chữ T, tại gối tính theo tiết diện hình chữ nhật
a) Chọn a (a = 40~50 mm)
b) Tính ho: ho = hdp - a
c) Nếu tính theo tiết diện chữ T phải kiểm tra vị trí vùng nén của bêtông
d) Tính αm ,ξm :
e) Kiểm tra điều kiện sử dụng cốt đơn αm ≤ αpl hoặc ξm ≤ ξpl
•
•
•
Rb ≤ 15 MPa : αpl = 0.3 ; ξpl = 0.37
Rb > 25 MPa : αpl = 0.255 ; ξpl = 0.3
15 < Rb ≤ 25 MPa : nội suy αpl và ξpl
Tra bảng suy ra số lượng
cốt thép thực tế
Ví du: 4d16
e) Tính diện tích cốt thép
ξγb Rbbho
A =
s
Rs
f) Kiểm tra hàm lượng cốt thép
As
γb Rb
Rs
μmin = 0.05% ≤ μ =
≤ ξpl
bho
Dầm phụ
16
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
4.4.2 Tính cốt thép ngang
a) Kiểm tra khả năng chống nén vỡ của bê tông dưới tác dụng của US nén chính
Q ≤ 0.3ϕw1ϕb1γb Rbbho
ϕw1 = 1+ 5αμsw ≤ 1.3
Chọn φw1=1
Es
Eb
Asw
α =
μsw =
b × s
ϕb1 =1−βγbRb
β = 0.01 với bêtông nặng, bêtông hạt nhỏ
β = 0.02 với bêtông nhẹ
Dầm phụ
17
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
4.4.2 Tính cốt thép ngang
b) Kiểm tra khả năng chống cắt của bê tông
φb3 = 0.6 – Bêtông nặng
φb3 = 0.5 – Bêtông hạt nhỏ
Q ≤ ϕ 1+ϕ +ϕ γ R bh
b3
f
n
b
bt
o
Chọn đường kính cốt đai - d, chọn số nhánh - n
c) Tính khoảng cách giữa các cốt đai ở vùng gần gối (l/4)
ϕ 1+ϕ +ϕ γ R bh 2
)
b2
f
n
b
bt
o
2
stt = Rswnπdsw
Q2
2
ϕ 1 + ϕ + ϕ γ R bh
(
b 4
f
n
b
bt
o
smax =
Q
sct ≤ min (h/2, 150 mm) nếu h ≤ 450 mm
s = min (stt, smax, sct)
s = 150 mm
d) Tính khoảng cách giữa các cốt đai ở vùng giữa dầm
sct ≤ min (0.75h, 500 mm) nếu h > 300 mm
Dầm phụ
18
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1
SÀN NHÀ CÔNG NGHIỆP
4.5 Cắt, uốn và neo cốt thép
4.5.1 Cắt cốt thép
•
Xác định vị trí cắt lý thuyết
- Xác định số lượng thanh thép dọc cần cắt
- Tính khả năng chịu mô-men M của tiết diện với số lượng thanh thép dọc còn lại
- Tìm giá trị mô-men M vừa tính trên biếu đồ bao mô-men của dầm để xác định
vị trí cắt lý thuyết
•
Xác định đoạn kéo dài W
0.8Q-Qs,inc
W=
+ 5d ≥ 20d
2qsw
- Q : lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết
- Qs,inc : khả năng chịu cắt của cốt xiên trong vùng cắt bớt cốt dọc
- qsw : khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết
Rsw nAsw
qsw =
s
Dầm phụ
19
Tải về để xem bản đầy đủ
38 trang
19320
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Kết cấu bê tông 1", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_ket_cau_be_tong_1.pdf
