Đồ án bê tông cốt thép Thiết kế sàn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hồng Văn Tun `I Số LIệU TíNH TOáN 1, Sơ đồ kết cấu sàn - Dầm phụ đợc bố trí theo phơng l2 từ trục đến trục - Dầm đợc bố trí theo phơng l1 từ trục A đến trục E - Sơ đồ kết cấu sàn nh vẽ (hình 1) DầM PHụ d DầM CHíNH DầM CHíNH a c DÇM PHơ b b b DÇM PHơ 4 a a 3 Hình 1: Sơ đồ kết cấu sàn 2, Kích thớc - Kích thớc từ trục tờng đến trục dầm phụ: l1 = 1,8 m - Kích thớc từ trục tờng đến trục dầm chính: l2 = 4,5 m - Têng chÞu lùc cã chiỊu dµy bt = 0,34 m - TiÕt diƯn cét BTCT bc x hc = 0,3 x 0,3 m Líp g¹ch lát dày 10 mm Lớp vữa lót dày 30 mm Lớp BTCT chịu lực dày 70 mm Lớp vữa trát trần dày 15 mm Hình 2: Cấu tạo sàn 3, Cấu tạo tải trọng tiêu chuẩn - Cấu tạo sàn BTCT gồm lớp vật liệu nh vẽ (hình 2) - Hoạt tải tiêu chuẩn: ptc = 1000 KG/m2 = 10000 N/m2 = 10 KN/m2 Líp: xdb.k11 - khoa: xây dựng Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép Thiết kế sàn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hồng Văn Tun - Hệ số tin cậy hoạt tải n = 1,2 4, Tính toán sơ kích thớc phận sàn - Bản: Chiều dày đợc xác định định sơ nh sau: D 1,2 h b = × l1 = × 1800 = 67,5 (mm) Chän hb = 70 mm m 32 - DÇm phơ: + ChiỊu cao dÇm phơ: 1 h dp = ( ÷ ).l = 4500 = 375 (mm) Chän hdp = 350 mm 16 12 12 1 + ChiÒu réng: b = ( ÷ ).h = 350 = 175 (mm) Chän bdp = 200 mm dp dp - DÇm chÝnh: + ChiỊu cao dÇm chÝnh: 1 h = ( ÷ ).3l = 3.1800 = 490,91 (mm) Chän hdc = 500 mm dc 12 10 11 + ChiÒu réng: b dc = (0,3 ÷ 0,5).h dc = 0,4.500 = 220 (mm) Chän bdc = 220 mm VËy ta chän: hb = 70 mm hdp = 350 mm bdp = 200 mm hdc = 500 mm bdc = 220 mm 5, Lựa chọn vật liệu - Bê tông: Chọn cấp độ bền cờng độ chịu nén B15 có: Rb = 8,5 MPa Rbt = 0,75 MPa - Cèt thÐp: + Cốt thép cốt đai dầm dïng thÐp nhãm CI cã: Rs = 225 MPa Rsc = 225 MPa Rsw = 175 MPa + Cèt däc cđa dÇm dïng thÐp nhãm CII cã: Rs = 280 MPa Rsc = 280 MPa Rsw = 225 MPa II tính toán bản: 1, Sơ đồ tính l 4,5 = = 2,5 > => Xem làm việc - Xét tỉ số hai cạnh ô ta có: l1 1,8 phơng, ta có sàn sờn toàn khối loại dầm - Bản đợc gối lên tờng đoạn Sb Lấy Sb = 120 mm - Để tính bản,cắt dải rộng b=1m vuông góc với dầm phụ xem nh dầm liên tục nh hình - Nhịp tính toán bản: b b h + Nhịp biên: l = l dp t + b = 1,8 − 0,2 − 0,34 + 0,07 = 1,565 (m) 0b 2 2 2 + Nhịp giữa: l = l1 b dp = 1,8 − 0,2 = 1,6 (m) Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép Thiết kÕ sµn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hoàng Văn Tuấn 1,6 - 1,565 100% = 2,1875% < 10% 1,6 Ta có sơ đồ tính nh vẽ (hình 3) 2, Tải trọng tính toán - Tĩnh tải: gb đợc xác định nh bảng Bảng 1: Bảng xác định tĩnh tải Các lớp vật liệu gtc (KN/m2) n gtt (KN/m2) 0,01 x 20 = 0.200 1,1 0,220 Lớp gạch lát dày 10 mm, = 20 (KN/m3) 0,03 x 18 = 0,540 1,3 0,702 Lớp vữa lót dày 30 mm, = 18 (KN/m ) 0,07 x 25 = 1,750 1,1 1,925 Líp BTCT dµy 70 mm, γ = 25 (KN/m ) 0,351 Lớp vữa trát trần dày 15 mm, = 18 (KN/m3) 0,015 x18 = 0,270 1,3 Tæng céng: 2,760 3,198 Làm tròn gb = 3,2 KN/m - Hoạt t¶i: p = p tc n = 10.1,2 = 12 (KN/m ) b - Tải trọng toàn phần tác dụng lên bản: qb = gb + pb = 3,2 + 12= 15,2 KN/m2 - Tải trọng tính toán với dải rộng b1 = 1m là: qb = 15,2 KN/m2 x1m = 15,2 KN/m 3, Néi lùc tÝnh to¸n Vì nhịp tính toán chênh không 10% nên nội lực đợc xác định theo sơ đồ biến dạng dẻo có phân phối lại nội lực nên đợc xác định theo công thức thực nghiệm sau: - Giá trị tuyệt đối mô men dơng nhịp biên mô men âm gối thứ hai lµ: q l 14,6.1,5652 M = M tr = b 0b = = 3.53 (KN.m) nhb g2 11 11 - Giá trị tuyệt đối mô men dơng nhịp mô men âm gối là: q l 14,6.1,6 M =M = b = = 2.33 (KN.m) nhg g 16 16 - Gi¸ trị lực cắt tiết diện bên phải gối thứ nhÊt lµ: Q = 0,4.q l = 0,4.15,2.1,565 = 9,51 (KN) b 0b - Giá trị lực cắt tiết diện bên trái gối thứ hai là: Q tr = 0,6.q l = 0,6.15,2.1,565 = 14,27 (KN) b 0b - Giá trị lực cắt tiết diện bên phải gối thứ hai là: ph Q = Q = 0,5.q l = 0,5.15,2.1,6 = 12,16 (KN) g b + Chênh lệch nhịp: Ta có biểu đồ nội lực nh vẽ (hình 3) Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép Thiết kế sàn sên toµn khèi NGHĨA SVTH: Hồng Văn Tuấn 120 70 17050 GVHD: HOÀNG HIẾU 170 35 170 1530 100 100 1600 1800 100 100 1800 1600 100 100 1800 q =15,2 kN/m b 1565 1600 3,53 1600 2,33 2,33 (m)kn.m 9,51 12,16 3,53 2,33 12,16 + + 2,33 12,16 + - - - (q)kn 14,27 Hình 3: Sơ đồ tính toán biểu đồ nội lực dải 4, Tính toán cốt thép chịu lực Chọn a = 15 mm cho m¹i tiÕt diƯn Ta cã h0 = 70 - 15 = 55 mm -Tại nhịp biên: M = 3,53 KN.m = 3,53 106 N.mm M 3,53.10 = = 0,137 < α = 0,255 + Ta cã: α m = 2 d R b h 8,5.1000.55 b (TiÕt diƯn thâa m·n chiỊu cao giíi h¹n vïng nÐn) + Suy ra; ξ = − − 2.α m = − − 2.0,137 = 0,147 + DiÖn tÝch cèt thÐp: R b h 8,5.1000.55 A = ξ b = 0,147 = 305,43 (mm ) s R 225 s + KiÓm tra hàm lợng cốt thép: A s 100% = 305,43 100% ≈ 0,55% > µ µ% = = 0,05% b h 1000.55 Víi 0,3% < µ = 0,37% h gt0 = 55 mm ⇒ Thiªn an toàn -Tại nhịp gối giữa: M = 2,33 KN.m = 2,33.106 N.mm M 2,33.10 = = 0,0906 < α = 0,255 + Ta cã: α m = d R b h 8,5.1000.552 b (TiÕt diƯn thâa m·n chiỊu cao giíi h¹n vïng nÐn) + Suy ra; ξ = − 1−2.α m = − 1− 2.0,0906 = 0,0951 + DiÖn tÝch cèt thÐp: As = ξ R b b h 8,5.1000.55 = 0,0951 = 197,6 (mm ) Rs 225 + Kiểm tra hàm lợng cốt thép: As 197,6 µ% = 100% = 100% = 0,36% > µ = 0,05% b h 1000.55 + Tra b¶ng phơ lơc 15 ta chän cèt thÐp φ , s = 140 mm, cã As = 202,0 mm2 + KiĨm tra chiỊu cao lµm viƯc: Chän c0=10 mm ⇒ a = 10+0,5.6 = 13 mm h 0t.tÕ = 70 − 13 = 57 mm > h gt0 = 55 mm Thiên an toàn - Tại nhịp gối vùng đợc phép giảm tối đa 20% cốt thép: + Ta có: As = 0,8.197,6 = 158,08 mm2 + Kiểm tra hàm lợng cèt thÐp: As 158,08 µ% = 100% = 100% = 0,29% > µ = 0,05% b h 1000.55 + Tra b¶ng phơ lơc 15 ta chän cèt thÐp φ , s = 170 mm cã As = 166,3mm2 + KiĨm tra chiỊu cao lµm viƯc: Chän c0=10 mm ⇒ a = 10+0,5.6 = 13 mm h 0t.tÕ = 70 − 13 = 57 mm > h gt0 = 55 mm Thiên an toàn - Cốt thép chịu mô men âm gối tựa đợc kéo dài khỏi mép gối tựa đoạn là: .l0 : 1 - + Tại gối tựa tù do: ν = ⇒ ν l0 = 1,6 = 0,32 (m) 5 pb 12 = ≈ 3,75 > nên + Tại gối tựa trung gian: Víi g b 3,2 1 ⇒ ν.l = 1,6 0,54 (m) 3 Tính đến trục dầm phơ lµ: ν.l + 0,5.bdp = 0,54 + 0,5.0,2 = 0,64 (m) - Kiểm tra khả chịu lực cắt Ta có: Q bmin = 0,8.R bt b1 h = 0,8.0,75.1000.55 = 33000 (N) = 33 KN ν= Líp: xdb.k11 - khoa: x©y dùng Trêng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép ThiÕt kÕ sµn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hoàng Văn Tuấn 70 Ta thÊy Qmax = 14,27 < Qbmin = 33 KN ⇒ Lùc c¾t cđa hoàn toàn bê tông chịu 5, Cốt thép cấu tạo - Cốt thép chịu mô men âm đặt theo phuơng vuông góc với dầm , chọn , s = 200, cã: As = 141 mm2 > 0,5As = (As: diện tích cốt thép gối tựa ) đảm bảo 1m dài.Sử dụng cốt mũ 1 + Tại gối trung gian,đoạn vơn dài tính từ mép dầm chÝnh lµ: l = 1,6 = 0,4 (m) 4 Tính đến trục dầm là: l + 0,5.bdc = 0,4 + 0,5.0,22 = 0,51 (m) 1 + Tại gối tự có đoạn vơn dµi tÝnh tõ mÐp têng lµ: l = 1,6 ≈ 0,23 (m) 7 - Cèt thÐp ph©n bè đợc bố trí vuông góc 1050 510 510 với cốt chÞu lùc Chän φ , s = 250 mm 6,s200 6,s300 Có diện tích tiết diện mét bề rộng 113 mm2, Đảm bảo lớn 20% cốt thép chịu lực nhịp nhịp biên (0,2 Cốt chịu lực 230 305,43 = 61,09mm ) nhịp (0,2 x197,60= 39,52 mm2) 110 110 Sơ đồ bố trí cốt thép đợc thể 170 170 mặt cắt 3-3 nh vẽ (hình 4) Hình 4: Sơ đồ bố trí cốt thép Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng Trờng đại học hải phòng Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng 420 55 55 60 60 1280 φ6,s140 L=1390 100 100 Tl 1:20 mặt cắt 1-1 55 1900 6,s140 L= 2020 1800 1600 φ6,s140 1900 φ6,s140 L= 2020 1800 1600 60 60 1280 1900 φ6,s140 L=2020 φ6,s140 L=1390 φ6,s140 φ6,s140 100 100 370 640 φ6,s300 φ6,s140 55 60 60 φ8,s170 L= 1390 100 100 370 640 φ6,s140 370 640 55 1770 640 370 φ8,s170 55 φ8,s170 L= 1890 1280 1800 1530 φ8,s170 φ6,s250 370 640 55 60 φ6,s200 L=530 φ6,s200 320 70 170 170 170 170 Đồ án bê tông cốt thép ThiÕt kÕ sµn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHA SVTH: Hong Vn Tun 55 Trờng đại học hải phòng Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng 55 640 60 60 1280 φ6,s170 L=1390 100 100 φ6,s140 mặt cắt 2-2 Tl 1:20 55 1900 6,s140 L= 2020 1800 1600 φ6,s170 55 60 60 640 60 60 1900 φ6,s140 L= 2020 1900 φ6,s170 L=2020 φ6,s170 L=1390 100 100 φ6,s140 φ6,s140 1280 1800 1600 640 φ6,s300 φ6,s170 55 55 1770 640 φ8,s160 L= 1390 100 100 φ8,s160 55 φ8,s160 L= 1890 1280 1800 1530 φ8,s160 φ6,s250 640 55 60 420 φ6,s200 L=530 φ6,s200 320 70 170 170 170 170 Đồ án bê tông cèt thÐp ThiÕt kÕ sµn sên toµn khèi GVHD: HONG HIU NGHA SVTH: Hong Vn Tun 55 Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép ThiÕt kÕ sµn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hong Vn Tun III Tính toán dầm phụ 1, Sơ đồ tính: Dầm phụ dầm liên tục nhịp đối xứng, xét nửa bên trái dầm nh hình vẽ dới (hình 5) Dầm gối lên tờng dầm Đoạn dầm gối lên tờng đoạn Sd không nhỏ 220 mm, lấy Sd=220 mm Bề rộng dầm đà tính toán 250 mm - Nhịp tính toán dầm phụ: b b S 0,22 0,34 0,22 + = 4,33 (m) + Nhịp biên: l 0b = l − dc − t + d = 4,5 − 2 2 2 + Nhịp giữa: l = l b dc = 4,5 − 0,22 = 4,28 (m) 4,33 - 4,28 100% = 1,09% < 10% + Chªnh lƯch nhịp: 4,33 Sơ đồ tính đợc thể nh hình vẽ dới (hình 5) 2, Tải trọng tính toán -Tĩnh tải gồm : g dp = g 0dp + g b l1 + Trọng lợng thân dầm phụ (không kể đến phần dày 70 mm) g 0dp = b dp (h dp − h b ).γ n = 0,2(0,35 − 0,07).25.1,1 = 1,54 (KN/m) Víi : Trọng lợng riêng BTCT = 25 KN/m3; n: Hệ số vợt tải n = 1,1 + Tĩnh t¶i b¶n trun xng : gb.l1 = 3,2.1,8=5,76 (KN/m) Tĩnh tải toàn phần: g dp = g 0dp + g b l = 1,54 + 5,76 = 7,3 (KN/m) - Hoạt tải tác dụng lên dầm: pdp = pb.l1 = 12.1,8 = 21,6(KN/m) - Tải trọng tính toán toàn phần: qdp = gdp + pdp = 7,3 + 21,6 = 28,9 (KN/m) p dp 21,6 = ≈ 2,96 - TØ sè : g dp 7,3 3, Néi lực tính toán Vì nhịp tính toán chênh không 10% nên nội lực đợc xác định theo sơ đồ biến dạng dẻo có phân phối lại nội lực a) Biểu đồ bao mô men: Đợc xác định theo biểu đồ bao mô men lập sẵn Chia nhịp tính toán dầm thành đoạn nhau, tiết diện chia tung độ hình bao mô men đợc xác định nh sau: - Tung độ bao mô men nhánh dơng: + 2 + Tại nhịp biên: M = q dp l b = β 28,9.4,33 (KN.m) + 2 + Tại nhịp giữa: M = q dp l = β 28,9.4,28 (KN.m) - Tung độ hình bao mô men nhánh âm: Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép Thiết kế sàn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hồng Văn Tuấn − 2 T¹i gèi 2: M = β q dp l 0b = β 28,9.4,33 (KN.m) − 2 T¹i gèi trung gian: M = β q dp l = β 28,9.4,28 (KN.m) - Tra bảng phụ lục 11 "Sách sàn sên BTCT toµn khèi" víi tØ sè p dp g dp = 21,6 ≈ 2,96 vµ 7,3 néi suy ta đợc hệ số k giá trị 1, Kết tính toán tung độ hình bao mô mem đợc trình bày bảng dới (Bảng 2) - Tiết diện có mô men âm cách bên trái gối thứ đoạn: x = k.l0b = 0,2838.4,33= 1,2289 (m) - Tiết diện có mô men dơng cách gối tựa đoạn: + Tại nhịp biên: 0,15 l0b = 0,15.4,33 = 0,649 (m) + Tại nhịp biên: 0,15 l0 = 0,15.4,28 = 0,642 (m) b) Biểu đồ lực cắt: Q1= 0,4.qdp.l0b = 0,4.28,9.4,33 = 50,505 (KN) Q2tr = 0,6.qdp.l0b = 0,6.28,9.4,33 = 75,082 (KN) Q2ph = Qg = 0,5.qdp.l0 = 0,5.28,9.4,28 = 61,846 (KN) ⇒ Biểu đồ bao mô men biểu đồ lực cắt đợc thể nh hình vẽ dới (Hình 5) Bảng 2: Bảng tính toán hình bao mô men dầm phụ Tung độ M (KN.m) Tiết diện Giá trị M+ M1 Nhịp biên Gối 0 0,0650 35,2198 0,0900 48,7659 0,425.l0b 0,0910 49,3077 0,0720 39,0127 0,0200 10,8369 Gèi - TD5 -0,0715 -38,7148 NhÞp 0,0180 -0,0348 9,5292 -18,4232 0,0580 -0,0157 30,7053 -8,3116 0,5.l0 0,0625 33,0876 0,0580 -0,0136 30,7053 -7,1999 0,0180 -0,0288 9,5292 -15,2468 Gèi - TD10 -0,0625 -33,0876 Nhịp 11 0,0180 -0,0278 9,5292 -14,7174 12 0,0580 -0,0097 30,7053 -5,1352 0,5.l0 0,0625 33,0876 HÖ sè k = 0,2793 Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng 10 Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép ThiÕt kÕ sµn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hong Vn Tun + Trong số sơ đồ M Pi thiếu để tính mô men tiết diện 1,2,3 Để tính toán ta cần phải tÝnh to¸n cho c¸c tiÕt diƯn thiÕu α nh sau: Trong trờng hợp đoạn dầm tải trọng : 1 M 1,3 = M ' + M ' ' M ,4 = M ' + M ' ' 3 3 Trong trêng hợp đoạn dầm có tải trọng P: M 1,3 = M ' + M ' ' + P.l1 m' 3 M 2,4 = M ' + M ' ' + P.l1 3 B¶ng 6: Bảng tính toán tổ hợp mô men Tiết diện B MG 0,244 0,156 -0,267 α M 41,209 26,347 -45,094 MP1 0,289 0,244 -0,133 α M 126,409 106,726 -58,174 MP2 -0,044 -0,089 -0,133 α M -19,246 -38,929 -58,174 MP3 -0,311 α M 129,256 83,913 -136,031 MP4 0,044 α M -6,415 -12,831 -19,246 Mmax 170,465 133,073 -64,340 Mmin 21,963 -12,582 -181,125 m'' 0,067 11,316 -0,133 -58,174 0.200 87,480 70,6401 100,2812 111,316 -46,858 - BiĨu ®å bao momen: Tung ®é biĨu ®å bao m« men: M max = M G + max( M Pi ) M = M G + min( M Pi ) - KÕt qu¶ tÝnh toán Mmax Mmin cho tiết diện nh bảng (Bảng 6) - Tổ hợp tải trọng: M i = M G + M Pi - VÏ chång c¸c biểu đồ Mi lên trục tọa độ tỉ lệ tung độ ta đợc biểu đồ bao mô men nh hình dới (hình 10) Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng 23 Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép Thiết kế sàn sờn toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hồng Văn Tuấn 45,094 41,209 MG 11,316 26,347 58,174 58,174 MP1 106,726 126,409 19,246 38,929 58,174 136,031 MP2 87,480 MP3 6,415 70,6401 83,913 129,56 12,831 19,246 MP4 100,2812 Hình 9: Sơ đồ tính mô men dầm 181,125 Mmin 46,585 12,582 21,963 64,340 (M)KN m Mmax 111,316 133,073 170,465 H× 10: BiĨu đồ bao mô men xác định theo phơng pháp tổ hợp - Xác định mô men âm tính toán: (Mô men ë mÐp gèi tùa) + T¹i gèi B: Tõ hình bao mô men ta thấy độ dốc nhánh Mmin biểu đồ bao mô men đoạn gần gối B mép trái dốc mép phải nên ta có: b B M mg = M B − ( M B − M ) c 2.l1 B M mg = 181,125 − (181,125 − 46,585) 300 = 169,913 KN.m 2.1800 b) Xác định biểu đồ bao lực cắt Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng 24 Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép Thiết kế sµn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hồng Vn Tun - Tung độ biểu đồ bao lực cắt: + Do tác dụng tĩnh tải G: QG = β G = β 37,53 (KN) + Do t¸c dụng hoạt tải Pi: Q P = Pi = β 97,2 (KN) i - Tra phô lôc ta đợc hệ số Các trờng hợp tải trọng lấy theo hình Kết tính toán đợc ghi bảng dới (Bảng 7) - Trong đoạn nhịp lực cắt Q đợc xác định theo phơng pháp mặt cắt, xét cân đoạn dầm Bảng 7: Bảng tính toán tổ hợp lực cắt Lực cắt Bên phải Giữa Bên trái Bên phải Giữa (KN) gối A nhịp biên gối B gối B nhịp 0,733 -1,267 1,000 QG β Q 27,509 -10,021 -47,551 37,530 0,000 0,867 -1,133 … QP1 β Q 84,272 -12,928 -110,128 0 -0,133 -0,133 1,000 QP2 β Q -12,928 -12,928 -12,928 97,200 0,689 -1,311 1,222 QP3 β Q 66,971 -30,229 -110,128 118,778 21,578 Qmax 111,781 -22,949 -60,749 156,308 21,578 Qmin 14,581 -40,249 -157,679 37,530 - Th«ng thêng đoạn dầm có lực cắt bé nên ta thờng đặt cốt đai theo yêu cầu cấu tạo - Tổ hợp nh biểu đồ bao mô men ta có biểu đồ bao lực cắt nh hình vẽ (hình 11): 156,308 111,781 37,530 14,581 -22,949 21,578 (Q)KN -60,749 -40,249 -157,679 Hình 11: Biểu đồ bao lực cắt 4, Tính cốt thép dọc Bê tông cấp độ bền B15 có Rb = 8,5 MPa; Cèt thÐp CII cã Rs = Rsc = 280 MPa Tra b¶ng phơ lơc 8, víi hƯ số điều kiện làm việc bê tông b2 = ta cã: HƯ sè h¹n chÕ chiỊu cao vïng nÐn: ξR = 0,650; αR = 0,439 Líp: xdb.k11 - khoa: xây dựng 25 Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép Thiết kế sàn sờn toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hồng Văn Tuấn a) Đối với tiết diện chịu mô men âm - Cánh nằm vùng chịu kéo nên tính theo tiết diện hình chữ nhật bxh = 220x500 - gối cốt thép dầm phải đặt xuống dới hàng thép dầm phụ nên a khả lớn Gi¶ thiÕt a = 50 mm ⇒ h0 = h - a = 500 - 50 = 450 mm B - T¹i gèi B: M mg = 169,913 KN.m = 169,913.10 N.mm + Ta cã: α m = M 169,913.10 = = 0,438 < α R = 0,439 R b b.h 20 8,5.220.4 50 (TiÕt diÖn thâa m·n chiỊu cao giíi h¹n vïng nÐn) + Suy ra; ξ = − − 2.α m = − − 2.0,438 = 0,648 + DiÖn tÝch cèt thÐp: As = ξ R b b.h 8,5.220.450 = 0,648 = 1947,47 (mm ) Rs 280 + Kiểm tra hàm lợng cốt thép: à% = As 1947,47 100% = 100% = 1,96% > µ = 0,05% b.h 220.450 b.TÝnh víi momen d¬ng: TiÕt diƯn chữ T cánh vùng nén Bề rộng cánh dùng tính toán bf= b+2sf c1 :Lấy theo trị số : - Một nửa khoảng cách hai mép cđa dÇm : 0,5.(450 -220) = 230cm - 1/6 nhịp dầm : 540 = 90cm - 6.hf = 6.7 = 42cm bf= 22 +2.42 =106cm= 1060mm gi¶ thiÕt a=4,5cm h0= 50 – 4,5 = 45,5 cm TÝnh Mf : Mf = Rbbfhf(h0 – 0.5hf ) = 8,5.1060.70(455 – 0,5.70) = 391034000Nmm = 391,034KN.m M«men dơng lớn dầm : M= 170,465 < Mf Trục trung hòa qua cánh : Có hf = 70mm µ = 0,05% +) Tại nhịp M=111,316 KNm M 111,316.10 αm = = = 0,04 < α R = 0,439 R b b.h 20 8,5.1060.455 ξ = − − 2.α m = − − 2.0,029 = 0,04 As = ξ R b b.h 8,5.1060.455 = 0,029 = 714,36 (mm ) Rs 280 A 611,232 s Kiểm tra µ % = b.h 100% = 1060.455 100% = 0,09% > µ = 0,05% Chän cèt thÐp däc cđa dÇm: Tiết diện(mm2) Nhịp biên Gối B Nhịp As (tính tốn) 948,46 1947,47 714,36 Cốt thép 2φ 20 + 1φ 22 5φ 22 3φ18 Diện tích 1008,4 2098,9 763,4 Bè trÝ cèt thép tiết diện dầm: Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng 27 Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép Thiết kế sàn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hồng Văn Tuấn 2Ø22 Ø22 2Ø22 Ø22 3Ø18 2Ø20 NHIP BIÊN GỐI B NHỊP GIA 6, Tính toán cốt thép đai Kiểm tra điều kiện hạn chế: 0,3.Rb.b.h0 = 0,3.8,5.220.455 =367455N =367,46kN Trị số lực cắt lớn bên phải gối B: 157,679 < 367,46 kN thỏa mÃn điều kiện hạn chế TÝnh : 0,6.Rbt.b.h0 = 0,6.0,75.220.455 = 64845N =64,845kN Trong đoạn nhịp có trị số lực cắt Q < 64,845kN nên không cần phải tính toán cốt ngang chịu lực số đoạn gần gối tựa có Q > 64,845kN nên cần phải tính toán cốt thép ngang chịu lực cắt Tính: Mb =2Rbt.b.h02 = 2.0,75.220.4552= 141578250Nmm=141,578kNm TÝnh: C1=l1-0.5bt=1,8-0,5.0,34=1,63m ϕ 2,0 b2 Ci ≤ ϕ h0 = 0,6 455 = 2183mm = 2,813m b3 Chän: C1=min(1,63m; 2,183m)= 1,63m Qb1 = χ1 = M b 141,578 = = 86,56kN C1 1,63 Q − Qb1 111,781 − 86,56 = = 0.29 Qb1 86,56 χ 01 = Qb C 64,845 1.1 = = 0,75; Qb1 2.h0 86,56 2.0,555 χ 01 = 0,75〉 χ1 = 0.29 => Lực phân bố mà cốt đai phải chịu đợc tÝnh theo c«ng thøc: Q χ 01 111,781 0,75 q sw = = = 36,57 kN / m = 36,57 N / mm C0 χ 01 + 1,1 0,75 + Víi C0= 2h0= 1,1m Chän cèt đai , nhánh, diện tích lớp cốt đai Asw= 2.28,3=56,6mm2 Khoảng cách lớp cốt ®ai: -Theo tÝnh to¸n: stt = Rsw Asw 175.56,6 = = 271mm q sw 36,57 Líp: xdb.k11 - khoa: xây dựng 28 Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thép Thiết kế sàn sờn toàn khèi -Theo cÊu t¹o: GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hồng Văn Tuấn Víi dÇm cao h=500mm>450mm sct ≤ min(h / 3,500) = (min 500 / 3,500) = 166,7 mm -Kho¶ng cách lớn cốt đai: b Rbt b.h0 1,5.0,75.220.455 s max = Qmax = 111,781.10 = 949,9mm -Vậy chọn khoảng cách cốt ®ai: s = min( stt , sct , smax ) = min(271;166,7;949,9)mm = 166,7 mm Chän s= 200mm Bè trÝ cốt đai , nhánh, khoảng cách s= 200mm khu vực gần gối A Tại biên phảI gối B, lực cắt QBp=156,308kN, tính toán tơng tự ta có stt=195mm Bố trí cốt đai ,2 nhánh, s= 200mm khu vực bên phải gối B Giả sử áp dụng cốt đai , nhánh, s200 bên trái gối B Kim tra kh nng chịu lực cắt dầm khu vực này: Tính lực cắt mà cốt đai chịu được: q sw = C0 = Rsw Asw 175.56,6 = = 49,525kN / m s 200 Mb 141,578 = = 2,8m qsw 49,525 C*= min(C,2h0)= (2,8m; 0,9m)= 0,9 m = C0 Khả chịu lực cắt tiết diện nghiêng: Q = Qb + Qsw = Mb 141,578 + q sw C0 = + 49,525.0,9 = 151,74kN C1 1,63 Bên trái gối B có lực cắt QBT=157,679kN > Qu= 151,74kN Như phần dầm bên trái gối B, đoạn l1 phải b trớ ct xiờn b.Cấu tạo tính toán cốt xiên * Bố trí lớp cốt xiên: + Đặt 16 làm lớp cốt xiên thứ nhất: As,inc=402,1mm2 + Cốt dọc 22 vừa chịu mômen M+ nhịp đợc uốn vừa chịu mômen M- kết hợp làm cốt thép xiên,có diện tích As,inc=380,1 mm2 + Các cốt xiên thuộc nhóm CII nên Rsw=225MPa - Với chiều cao dầm h=500mm,góc hợp cốt xiên trục dầm lấy= 450 + Đầu lớp cốt xiên thứ cách mép gối tựa đoạn s=300mmQu đoạn s=290mm Lớp: xdb.k11 - khoa: xây dựng 29 Trờng đại học hải phòng Đồ án bê tông cốt thÐp ThiÕt kÕ sµn sên toµn khèi GVHD: HỒNG HIẾU NGHĨA SVTH: Hoàng Văn Tuấn 1000 290 510 700 300 220 300 510 990 990 290 510 810 810 990 190 110 110 1800 1800 *KiĨm tra ®iỊu kiƯn cờng độ lớp cốt xiên thứ ( 22 ;As,inc=380,1mm2) Q1 ≤ Qb1 + Qsw1 + Qs ,inc1 = Mb + qsw C1 + Rsw As ,inc1.sin α C1 Trong ®ã Q1=QBT=157,679 kN M b 141,578 = = 141,578kN C1 Víi  ϕb  .h0 = 0,655 = 2,18m 0,6  ϕb3  C1=1m<   ϕb  0,655 = 0,524m .(1 + ϕ n + ϕ1 ).h0 = 2,5  2,5  C1=1m>  C01=min(2h0;C1)=min(2.0,455;1,1)=1m.Chän C01=1m + q sw C01 = 49,525.1 = 49,525kN + Rsw As ,inc1 sin α = 225.380,1 = 60,47 kN ⇒ 157,679kN  + q sw C01 = 49,525.0,9 = 44,573kN C02=min(2h0;C2)=min(2.0,455;0,9)=0,9m.Chän C01=0,9m + Rsw As ,inc sin α = 225.402,1 = 63,783kN ⇒ 166,861kN1,8m 0,6  ϕ b3  Víi C=   ϕb2  0,455 = 0,524m .(1 + ϕ n + ϕ1 ).h0 = 2,5  2,5  C=2,18m>  + q sw C = 49,525.1,31 = 64,88kN C0=min(2h0;C)=min(2.0,455;1,8)=0,9m.Chän C0=0,9m + Rsw ( As ,inc1 + As ,inc ) sin α = 225.( 380,1 + 402,1) = 124,45kN ⇒ 157,679kN