ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN Cho mặt dầm sàn sau: Hình Sơ đồ mặt sàn Bảng Tổng hợp số liệu tính toán Cốt thép L1 (m) 2,5 L2 (m) 5,76 Pc γf,p (kN/m2) 8,6 Bêtông B30(M400) (Mpa) 1,2 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH Rb=17 Rbt=1,2 γb=1 Nhóm CI, AI Rs=225 Cốt đai, cốt xiên (Mpa) Rsw=175 Nhóm CII, AII Rs=280 Rsw=225 Cốt dọc (Mpa) MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Các lớp cấu tạo sàn sau: Hình Các lớp cấu tạo sàn Gạch ceramic Vữa lót Bêtông Cốt thép Vữa trát γb = 20 kN/m3, γb = 18 kN/m3, γb = 25 kN/m3, γb = 18 kN/m3, δg = 10 mm, δv = 25 mm, δb = hb mm, δv = 20 mm, γf = 1,1 γf = 1,3 γf = 1,1 γf = 1,3 II BẢN SÀN Phân loại sàn Xét tỉ số hai cạnh ô L 5,76   , nên thuộc loại dầm, làm việc L1 2,5 phương theo cạnh ngắn Chọn sơ kích thước phận sàn Xác định sơ chiều dày sàn: D h b  L1   2500  83,333 mm ≥ hmin = 60 mm m 30 chọn hb = 90 mm Xác định sơ kích thước dầm phụ: 1  1  h dp     Ldp      5760  480  288 mm  12 20   12 20  chọn hdp = 400mm 1 1 1 1 b dp     h dp      400  200  133.33 mm  3  3 chọn bdp = 200 mm Xác định sơ kích thước dầm chính: 1  1  h dc     Ldc      5000  625  416 mm  12   12  chọn hdc = 550 mm 1 1 1 1 b dc     h dc      550  275  183 mm  3  3 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG chọn bdc = 250 mm Sơ đồ tính Cắt theo phương cạnh ngắn dải có chiều rộng b = m (hình 1), xem dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa dầm phụ (hình 3) Bản sàn tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa Đối với nhịp biên: 3 Lob  L1  b dp  2500   200  2200 mm 2 Đối với nhịp giữa: Lo  L1  bdp  2500  200  2300 mm 90 400 550 Lo Lob chênh lệch không đáng kể (4,3%) 200 2200 200 2300 2500 200 A 2300 2500 2500 B Hình Sơ đồ xác định nhịp tính toán Xác định tải trọng 4.1 Tĩnh tải Xác định trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn: g s     f ,i   i  i  Kết tính toán trình bày bảng Chiều dày Lớp cấu tạo i (mm) Gạch ceramic 10 Vữa lót 25 Bêtông cốt thép 90 Vữa trát 20 Tổng cộng Bảng Tĩnh tải tác dụng lên sàn Hệ số độ tin Trọng lượng Trị tiêu cậy tải trọng riêng chuẩn  f ,i  i (kN/m ) g s (kN/m ) 20 18 25 18 0,20 0,45 2,25 0,36 3,26 1,1 1,3 1,1 1,3 - Trị tính toán gs (kN/m2) 0,22 0,59 2,48 0,47 3,76 4.2 Hoạt tải SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Hoạt tải tính toán: ps   f ,i  p c  1,  8,6  10,32 kN/m 4.3 Tổng tải Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ứng với dải có chiều rộng b = m: q s   g s  ps   b   3,76  10,32    14, 08 kN/m Xác định nội lực Mômen lớn nhịp biên: 1 M max  q s L2ob   14,08  2, 22  6, kN/m 11 11 Mômen lớn gối thứ hai: 1 M max   q s L2o    14,08  2,32  6,77 kN/m 11 11 Mômen lớn nhịp gối giữa: 1 M max   q s L2o    14,08  2,32  4,66 kN/m 16 16 ps gs 2200 A 2300 6,77 kNm 2300 4,66 kNm M 4,66 kNm 6,2 kNm Hình Sơ đồ tính biểu đồ bao mômen sàn Tính cốt thép Bêtông có cấp độ bền chịu nén B30: Rb = 17 MPa Cốt thép sàn sử dụng loại CI: Rs = 225Mpa Từ giá trị mômen nhịp gối, giả thiết a = 15 mm, tính cốt thép theo công thức sau: h o  h  a  90  15  75 mm SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP m  GVHD: ĐỖ THANH TÙNG M   pl  0, 255 : tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo tra bảng   b R b bh o2 tính từ :     2 m As   b R b bh o Rs Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As  R 17   max   pl b b  0,3   2, 27% bh o Rs 225 Kết tính cốt thép tóm tắt bảng   0,05%    Bảng Tính cốt thép cho sàn Tiết diện M (kN/m) αm Nhịp biên Gối Nhịp giữa, gối 6,2 6,77 4,66 0,065 0,071 0,049 ξ As (mm2/m) µ (%) 0,067 0,074 0,05 380 420 284 0,51 0,56 0,38 Chọn cốt thép d a Asc (mm) (mm) (mm2/m) 120 419 120 419 170 296 Kiểm tra tiết diện gối 2:    0,5   0,5  0,074  0,963 M td  R s A s h o  225  419  0,963  75  6,81 kNm M td  M  tiết diện đủ khả chịu lực Bố trí cốt thép p 10,32  2, 74 * Xét tỉ số: s  g s 3,76 p   s     0, 25  Lo  0, 25  2300  575 mm gs chọn αLo = αLob =580 mm  Đối với ô có dầm liên kết bốn biên, giảm khoảng 20% lượng thép so với kết tính Ở thiên an toàn nên ta giữ nguyên kết tính  Cốt thép cấu tạo chịu mômen âm dọc theo gối biên phía dầm xác định sau: d6a200 A s,ct    50%As gèi gi÷a = 0,5  284 = 142 mm chọn d6a200 (Asc = 141 mm2)  Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau: L 5760 2   2,304  L1 2500 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG  As,pb  20%A st  0,  420  84 mm2 chọn d6a300 (Asc = 94 mm2)  Chọn chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa: Lan = (10  15)max = (10  15)  = (80  120) mm Chọn Lan = 120 mm Hình Bố trí thép sàn III DẦM PHỤ Sơ đồ tính Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo sơ đồ tính dầm liên tục nhịp có gối tựa dầm 250 5385 5760 250 5510 5760 250 5385 5760 250 Hình Sơ đồ xác định nhịp tính toán dầm phụ Nhịp tính toán dầm phụ lấy theo mép gối tựa Đối với nhịp biên: 3 Lob  L  b dc  5760   250  5385 mm 2 Đối với nhịp giữa: Lo  L  bdc  5760  250  5510 mm SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG ps gs 5385 2755 Hình Sơ đồ tính dầm phụ Xác định tải trọng 2.1 Tĩnh tải Trọng lượng thân dầm phụ: g o   f ,g   bt  b dp   h dp  h b   1,1 25  0,   0,  0,09   1,71 kN/m Tĩnh tải từ sàn truyền vào: g1  g s  L1  3,76  2,5  9, kN/m Tổng tĩnh tải: g dp  g o  g1  1,71  9,  11,11 kN/m 2.2 Hoạt tải Hoạt tải tính toán từ sàn truyền vào: p dp  ps  L1  10,32  2,5  25,8 kN/m 2.3 Tổng tải Tải trọng tổng cộng: q dp  g dp  pdp  11,11  25,8  36,91 kN/m Xác định nội lực 3.1 Biểu đồ bao mômen p 25,8  2,32 Tỉ số dp  g dp 11,11 Tung độ tiết diện biểu đồ bao mô men tính theo công thức sau: M    q dp  L2o (đối với nhịp biên Lo =Lob) , k - hệ số tra phụ lục Kết tính toán tóm tắt bảng Mômen âm triệt tiêu cách gối tựa đoạn: x1  k  Lob  0, 263  5,385  1, 416 m Mô men dương triệt tiêu cách gối tựa đoạn: Đối với nhịp biên: x  0,15  Lob  0,15  5,385  0,808 m Đối với nhịp giữa: x  0,15  L o  0,15  5,51  0,827 m Mômen dương lớn cách gối tựa biên đoạn: SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG x  0, 425  L ob  0, 425  5,385  2, 289 m Bảng Xác định tung độ biểu đồ bao mômen dầm phụ q dp L2o Lo Mmax Mmin max min Nhịp Tiết diện (m) (kNm) (kNm) (kNm) 0,0000 0,0650 69,6 0,0900 96,3 Biên 0,425Lo 5,385 1070,3 0,0910 97,4 0,0750 80,3 0,0200 21,4 -0,0715 -76,5 0,0180 -0.0319 20,2 -35,7 Giữa 5,51 1120,6 0,0580 -0,0109 65 -12,2 0,5Lo 0,0625 70 3.2 Biểu đồ bao lực cắt Tung độ biểu đồ bao lực cắt xác định sau: Gối thứ 1: Q1  0,  q dp  Lob  0,  36,91 5,385  79,5 kN Bên trái gối thứ 2: Q T2  0,6  q dp  L ob  0,  36,91  5,385  119,3 kN Bên phải gối thứ bên trái gối thứ 3: Q P2  Q3T  0,5  q dp  L o  0,5  36,91 5,51  101, kN 12,2 M 808 (kNm) 70 65 20,2 20,4 80,3 97,4 96,3 69,6 35,7 76,5 1416 827 2477,75 79,5 101,7 2755 Q 119,3 (kN) Hình Biểu đồ bao nội lực dầm phụ SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Tính cốt thép Bêtông có cấp độ bền chịu nén B30: Rb = 17MPa; Rbt = 1,2 Mpa Cốt thép dọc dầm phụ sử dụng loại CII: Rs = 280 Mpa Cốt thép đai dầm phụ sử dụng loại CI: Rsw = 175 Mpa 4.1 Cốt dọc a) Tại tiết diện nhịp Tương ứng với giá trị mômen dương, cánh chịu nén, tiết diện tính toán tiết diện chữ T Xác định Sf: 1  L  b    5760  250   918 mm   dc 6  1 Sf     L1  b dp     2500  200   1150 mm 2 ' 6  h f   90  540 mm   Chọn Sf = 540 mm Chiều rộng cánh: b 'f  b dp  2Sf  200   540  1280 mm Kích thước tiết diện chữ T  b'f  1280 mm; h 'f  90 mm; b  200 mm; h  400 mm  Xác định vị trí trục trung hòa: Giả thiết a = 35 mm  ho = h – a = 400 – 35 = 365 mm  h'  0, 09   M f   b R b b f' h f'  h o  f   17.103  1, 28  0, 09   0,365    626, kNm 2    Nhận xét: M = 97,4kNm < Mf =626,7kNm, nên trục trung hòa qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật b 'f  h dp  1280  400 mm b) Tại tiết diện gối Tương ứng với giá trị mômen âm, cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật b dp  h dp  200  400 mm 400 400 90 1280 200 200 Hình 10 Tiết diện tính cốt thép dầm phụ Kết tính cốt thép tóm tắt bảng h o  h  a  400  35  365 mm SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP m  GVHD: ĐỖ THANH TÙNG M   pl  0, 255 : tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo tra bảng   b R b bh o2 tính từ :     2 m As   b R b bh o Rs Kiểm tra hàm lượng cốt thép: A  R 17   0,05%    s   max   pl b b  0,3   1,82% bh o Rs 280 Bảng Tính cốt thép dọc cho dầm phụ Tiết diện Nhịp biên (1280×400) Gối 200×400) Nhịp (1280×400) M (kNm) αm 97,4 Chọn cốt thép Asc Chọn (mm2) ξ As (mm2) µ (%) ΔAs (%) 0,034 0,035 993 1,36 6ϕ12+2ϕ16 1080 8,76 76,5 0,169 0,186 824,3 1,13 4ϕ12+2ϕ16 854 3,64 70 0,024 0,024 681 0,93 3ϕ12+2ϕ16 741 8,81 4.2 Cốt ngang Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối có lực cắt lớn Q = 119,3 kN Kiểm tra điều kiện tính toán: b3 (1  f  n )  b R bt bh o  0,  (1   0)  1 1, 2.103  0,  0,365  52,56 kN  Q  b3 (1  f  n )  b R bt bh o  bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt Chọn cốt đai ϕ6 (asw = 28 mm2), số nhánh cốt đai n = Xác định bước cốt đai: 4b2 (1  f  n )  b R bt bh o2 s tt  R sw na sw Q2    1     1 1,  200  3652 119,3.103   175   28  176 mm SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 10 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Bảng Tính toán khả chịu lực dầm phụ ath mm 51 33 33 hoth mm 349 367 367 ξ αm 6ϕ12+2ϕ16 Cắt 4ϕ12, 2ϕ12+2ϕ16 Uốn 2ϕ12, 2ϕ16 As mm2 1080 628 402 0,04 0,022 0,014 4ϕ12+2ϕ16 854 44 356 0,198 Tiết diện Cốt thép Nhịp biên (1280×400) Gối (200×400) bên trái ΔM % 0,039 0,022 0,014 [M] kNm 103,4 64,5 41 0,174 76,7 0,3 6,2 Cắt 2ϕ12, 2ϕ12+2ϕ16 628 33 367 0,141 0,131 60 Uốn 2ϕ12, 2ϕ16 402 33 367 0,09 0,086 39,4 bên phải Cắt 2ϕ12, 2ϕ12 + 2ϕ16 628 33 367 0.141 0,131 60 Uốn 2ϕ12, 2ϕ16 402 33 367 0,09 0,086 39,4 3ϕ12+2ϕ16 741 46 354 0,027 0,027 73,6 Nhịp Cắt 1ϕ12, 2ϕ12+2ϕ16 628 49 351 0,023 0,023 61,7 4,8 (1280×400) Uốn 2ϕ12, 2ϕ16 402 33 367 0,014 0,014 41 5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết  Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x, xác định theo tam giác đồng dạng  Lực cắt tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy độ dốc biểu đồ bao mo6men (4ϕ12) 69,6 Nhịp biên bên trái 64,5 Tiết diện Bảng Xác định vị trí lực cắt tiết diện cắt lý thuyết x Thanh thép Vị trí điểm cắt lý thuyết (mm) x Q (kN) 998 64,6 284 55,6 1077 (4ϕ12) 20,4 64,5 Nhịp biên bên phải 80,3 x 1077 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 12 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG (2ϕ12) 60 Gối bên trái 76,5 x 1111 54 446 37 512 40,7 1416 35,7 (2ϕ12) 60 Gối bên phải 76,5 x 1102 41 (1ϕ12) 65 Nhịp 20,2 x 1102 5.3 Xác định đoạn kéo dài W Đoạn kéo dài W xác định theo công thức: 0,8Q  Qs,inc W  5d  20d 2q sw Trong đó: Q - lưc cắt tiết diện cắt lý thuyết, lấy độ dốc biểu đồ bao mômen Qs,inc - khả chịu cắt cốt xiên nằm vùng cắt bớt cốt thép dọc, cốt xiên nằm vùng cắt bớt cốt dọc nên Qs,inc=0; Qsw - khả chịu cắt cốt đai tiết diện cắt lý thuyết, R na q sw  sw sw ; s Trong đoạn dầm có cốt đai d6a150 thì: 175   28 q sw   66 kN/m 150 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 13 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Trong đoạn dầm có cốt đai d6a300 thì: 175   28 q sw   33 kN/m 300 Kết tính đoạn W tóm tắt bảng Bảng Xac định đoạn kéo dài W dầm phụ Tiết diện Thanh thép Nhịp biên bên trái Nhịp biên bên phải Gối bên trái Gối bên phải (4ϕ12) (4ϕ12) (2ϕ12) (2ϕ12) (1ϕ12) Nhịp Q (kN) qsw (kN/m) Wtính (mm) 20d (mm) Wchọn (mm) 64,6 66 452 240 460 55,6 33 734 240 740 54 66 387 240 390 37 66 284 240 290 40,7 33 533 240 540 5.4 Kiểm tra uốn cốt thép  Bên trái gối 2, uốn thép số (2d12) để chịu mômen Uốn từ nhịp biên lên gối 2: xét phía mômen dương Tiết diện trước có [M]tdt = 64,5 kNm (2d12+2d16) Tiết diện sau có [M]tds =41 kNm (2d16) Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước đoạn 820 mm: h 367  184 mm 820 mm > o  2 Trên nhánh mômen dương, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách tiết diện trước đoạn: 64,5  41  0, 423 m = 423 mm 55,6 Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước đoạn: 350 + 820 = 1170 mm > 423mm Như điểm kết thúc uốn nằm tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau đoạn: 1170 – 423 = 747 mm Uốn từ gối xuống nhịp biên: xét phía mômen âm Tiết diện trước có [M]tdt = 60 kNm (2d12+2d16) Tiết diện trước có [M]tdt = 39,4 kNm (2d16) Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước đoạn 390 mm: SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 14 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG h o 367   184 mm 2 Trên nhánh mômen âm, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách tiết diện trước đoạn: 60  39,  0,381 m = 381 mm 54 Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước đoạn: 350 + 390 = 740 mm > 381 mm Như điểm kết thúc uốn nằm tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau đoạn: 740 – 381 = 359 mm  Bên phải gối 2, uốn thép số (2d12) để chịu mômen Uốn từ gối xuống nhịp giữa: xét phía mômen âm Tiết diện trước có [M]tdt = 60 kNm (2d12+2d16) Tiết diện sau có [M]tds =39,4 kNm (2d16) Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước đoạn 440 mm: h 367  184 mm 440 mm > o  2 Trên nhánh mômen dương, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách tiết diện trước đoạn: 60  39,  0,557 m = 557 mm 37 Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước đoạn: 260 + 440 = 700 mm > 557mm Như điểm kết thúc uốn nằm tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau đoạn: 700 – 557 = 143 mm 390 mm > Uốn từ nhịp lên gối 2: xét phía mômen dương Tiết diện trước có [M]tdt = 61,7 kNm (2d12+2d16) Tiết diện trước có [M]tdt = 41 kNm (2d16) Điểm bắt đầu uốn cách tiết diện trước đoạn 970 mm: h 351 970 mm > o   176 mm 2 Trên nhánh mômen âm, theo tam giác đồng dạng, tiết diện sau cách tiết diện trước đoạn: 61,  41  0,509 m = 509 mm 40,7 Điểm kết thúc uốn cách tiết diện trước đoạn: 260 + 970 = 1230 mm > 509 mm Như điểm kết thúc uốn nằm tiết diện sau, điểm kết thúc uốn cách tiết diện sau đoạn: SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 15 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG 1230 – 509 = 721 mm 5.5 Kiểm tra neo, nối cốt thép  Nhịp biên bố trí 6d12 + 2d16 có As = 1080 mm2, neo vào gối 2d16 có As = 402 mm2 >  1080  360 mm2  Các nhịp bố trí 3d12 + 2d16 có As = 741 mm2, neo vào gối 2d16 có As = 402 mm2 >  741  247 mm2  Chọn chiều dài đoạn neo vào gối biên 220 mm > 10d = 160 mm vào gối 320 mm = 20d  Tại nhịp biên nối số (2d12) (2d16) Chọn chiều dài đoạn nối 360 mm > 20d = 320 mm  Tại gối nối số (2d16) (2d16) Chọn chiều dài đoạn nối 320 mm = 20d IV DẦM CHÍNH Sơ đồ tính Dầm dầm liên tục nhịp tính theo sơ đồ đàn hồi Chọn tiết diện dầm: bdc = 250 mm, hdc = 550 mm Giả thiết cạnh tiết diện cột: 250x250 mm 2500 2500 2500 5000 A 2500 2500 5000 B 2500 5000 D C P G P G 4875 5000 P G 4875 Hình 11 Sơ đồ tính dầm Nhịp tính toán: bdc 250   2500   4875 mm = 4,875 m 2  Nhịp giữa: L = 2L1 = x 2500 = 5000 mm =5,0 m Do nhịp biên nhịp chênh lệch < 10%, nên xem dầm nhịp  Nhịp biên: L = 2L1 - Xác định tải trọng Tải trọng tác dụng lên dầm gồm trọng lượng thân go, phần tải trọng từ truyền vào g1, p1 tải trọng từ dầm phụ truyền vào G1, P dạng lực tập trung SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 16 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG 2.1 Tĩnh tải Trọng lượng thân dầm (quy lực tập trung): G o   f ,g  bt bdc (h dc  h b )L1  1,1  25  0, 25  (0,55  0,09)  2,5  7,91 kN Trọng lượng thân dầm phụ truyền xuống: G1  g dp L  11,11 5,76  64 kN Tổng tĩnh tải tập trung: G = Go + G1 = 7,91 + 64 = 71,91 kN 2.2 Hoạt tải Từ dầm phụ truyền lên dầm chính: P  pdp L  25,8  5,76  148, 61 kN Xác định nội lực 3.1 Biểu đồ bao mômen Bỏ qua tải trọng đặt trực tiếp lên gối tựa, nhịp có tải tập trung Dùng số liệu phụ lục 12b để xác định tung độ hình bao mômen: Mmax = αgGL + αp1PL Mmin = αgGL - αp2PL Với sơ đồ dầm nhịp, nhịp có tải trọng với khoảng cách L/2 có hệ số α tính M bảng 9: αg 0,1750 -0,0416 -0,1500 -0,0750 -0,0500 0,1000 Mmax 220,8 0,5 -35,35 -22,29 0,6 147,42 Mmin 35,04 -61,4 -183,96 -87,38 -73,71 -19,77 19,77 M (kNm) 147,42 87,38 73,71 0,6 B 220,8 A 22,29 35,35 61,4 0,5 35,04 183,96 a/L 0,5 0,833 1,15 1,2 1,5 Bảng Xác định tung độ biểu đồ bao mômen αgGL αp1 αp1PL αp2 αp2PL 62,9 0,2125 157,9 0,0375 27,86 -14,96 0,0208 15,46 0,0625 46,44 -53,93 0,0250 18,58 0,1750 130,03 -26,97 0,0063 4,68 0,0813 60,41 -17,98 0,0250 18,58 0,0750 55,73 35,96 0,1750 111,46 0,0750 55,73 Hình 12 Biểu đồ bao mômen dầm SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 17 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG 3.2 Biểu đồ bao lực cắt Qmax = βgG + βp1P Qmin = βgG - βp2P Hệ số β Qmax, Qmin trình bày bảng 10: Qmax 88,33 -43,02 128,84 Qmin 13,95 -147,05 17,38 128,84 βg 0,3500 -0,6500 0,5000 43,02 13,95 17,38 88,33 Đoạn I II III Bảng 10 Xác định tung độ biểu đồ bao lực cắt βgG βp1 βp1P βp2 βp2P 25,17 0,4250 63,16 0,0755 11,22 -46,74 0,0250 3,72 0,6750 100,31 35,96 0,6250 92,88 0,1250 18,58 B 147,05 A Q (kN) Hình 13 Biểu đồ bao lực cắt dầm 61,4 87,38 183,96 3.3 Xác định mômen mép gối 125 125 814 875 Hình 14 Xác định mômen mép gối SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 18 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG M mg  M  M  M  0,5Qb dc Với: - M mômen tiết diện gối tựa; - Q lực cắt, lấy độ dốc biểu đồ mômen Mmin đoạn gần gối 183,96  61, tr M mg  183,96  0,5   250  165,14 kNm 814 183,96  87,38 M ph  250  170,16 kNm mg  183,96  0,5  875 ph Chọn M mg  M mg  170,16 kNm Tính cốt thép 4.1 Cốt dọc a) Tại tiết diện nhịp Tương ứng với giá trị mômen dương, cánh chịu nén, tiết diện tính toán tiết diện chữ T Xác định Sf: 1  2L     2500   833,33 mm   6  1 Sf     L  bdc     5760  250   2755 mm 2 ' 6  h f   90  540 mm   Chọn Sf = 540 mm Chiều rộng cánh: b 'f  b dc  2Sf  250   540  1330 mm Kích thước tiết diện chữ T  b'f  1330 mm; h 'f  90 mm; b  250 mm; h  550 mm  Xác định vị trí trục trung hòa: Giả thiết anhịp = 50 mm  ho = h – a = 550 – 50 = 500 mm h 'f  0,09   ' '  M f   b R b b f h f  h o    17.103  1,33  0,09   0,5    925,9 kNm 2    Nhận xét: M = 220,8 kNm < Mf =925,9 kNm, nên trục trung hòa qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật b 'f  h dp  1330  550 mm c) Tại tiết diện gối Tương ứng với giá trị mômen âm, cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật b dc  h dc  250  550 mm Giả thiết agối = 70 mm  ho = h - agối = 550 – 70 = 480 mm Điều kiện hạn chế αm ≤ αR = 0,409 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: A  R 17   0,05%    s   max   R b b  0,573   3, 48% bh o Rs 280 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 19 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Kết tính cốt thép tóm tắt bảng Tiết diện Nhịp biên (1330×550) Gối B (250×550) Nhịp (1330×550) M (kNm) Bảng 11 Tính cốt thép dọc cho dầm Chọn cốt thép As μ αm ξ Asc (mm2) (%) Chọn (mm2) ΔAs (%) 220,8 0,039 0,0398 1607 1,3 4ϕ20+2ϕ16 1659 3,24 170,16 0,174 0,193 1406 1,2 2ϕ20+4ϕ16 1432 1,85 147,42 0,026 0,0263 1062 0,85 2ϕ20+2ϕ16 1030 -3 4.2 Cốt đai Lực cắt lớn gối: QA = 88,33 kN, Q Btr  147,05 kN, Q ph B  128,84 kN Kiểm tra điều kiện tính toán: b3 (1  f  n )  b R bt bh o  0,  (1   0)  1 1, 2.103  0, 25  0, 48  86, kN  Q  b3 (1  f  n )  b R bt bh o  bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt ngang (cốt đai cốt xiên) chịu lực cắt Chọn cốt đai ϕ6 (asw = 28 mm2), số nhánh cốt đai n = Xác định bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo:  h 550  183,33 mm   sct   3 150 mm Chọn s = 150 mm bố trí đoạn L1 Kiểm tra: E na 21.104  28 w1   s sw      1,05  1,3 E b bs 32,5.10 250  150 b1    b R b   0,01 1 17  0,83 0,3w1b1 b R b bh o  0,3  1, 05  0,83   17.103  0,5  0, 48  533, kN  Q  0,3w1b1 b R b bh o Kết luận: dầm không bị phá hoại ứng suất nén Khả chịu cắt cốt đai: R na 175   28 q sw  sw sw   66 kN/m s 150 Khả chịu cắt cốt đai bêtông: SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 20 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Qswb  4b2 (1  f  n )  b R bt bh o2q sw    (1   0)   1,  103  0, 25  0, 482  66  191 kN  QA,B < Qswb: không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối A gối B, có cốt xiên uốn cốt dọc lên để chịu mômen Xác định bước cốt đai lớn cho phép: b4 1  n   b R bt bh o2 s max  Q 1,5  1    1 1,  250  4802   705 mm 147,05.103 4.3 Cốt treo Lực tập trung dầm phụ truyền lên dầm chính: P1  P  G1  148,61  64  212, 61 kN Diện tích cốt treo cần thiết: P 212,61 A ss    106  759 mm2 = 7,59 cm2 R s 280  10 Nếu dùng đai ϕ10, hai nhánh số đai cần thiết: 7,59  4,83  chọn đai  0,785 Vậy bố trí bên đai, bước đai: h  h dp 550  400 St  dc   50 mm 3 Biểu đồ bao vật liệu 5.1 Tính khả chịu lực tiết diện - Tại tiết diện xét, cốt thép bố trí có diện tích As - Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc ao,nhịp = 25 mm ao,gối = 40 mm; khoảng cách thông thủy hai thép theo phương chiều cao dầm t = 30 mm - Xác định ath  hoth = hdp  ath - Tính khả chịu lực theo công thức sau: R s As    m   1  0,5    M    m  b R b bh 0th  b R b bh 0th Kết tính toán tóm tắt bảng 14 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 21 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP Tiết diện Nhịp biên (1330×550) Gối (250×550) bên trái bên phải Nhịp (1330×550) GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Bảng 12 Tính khả chịu lực dầm As ath hoth Cốt thép ξ αm mm2 mm mm 2ϕ16+4ϕ20 1659 54 496 0,041 0,04 Uốn 2ϕ20, 2ϕ16+2ϕ20 1030 35 515 0,025 0,025 Cắt 2ϕ16, 2ϕ20 628 35 515 0,015 0,015 [M] kNm 222,5 149,9 90 ΔM % 2,3 4ϕ16+2ϕ20 1432 69 481 0,196 0,177 174 Uốn 2ϕ20, 4ϕ16 Cắt 2ϕ16, 2ϕ16 Cắt 2ϕ20, 4ϕ16 Uốn 2ϕ16, 2ϕ16 2ϕ16+2ϕ20 Uốn 2ϕ16, 2ϕ20 804 402 804 402 1030 628 48 48 48 48 35 35 502 502 502 502 515 515 0,106 0,053 0,106 0,053 0,025 0,015 0,1 0,052 0,1 0,052 0,025 0,015 107,1 55,7 107,1 55,7 149,9 90 0,8 1,7 5.2 Xác định tiết diện cắt lý thuyết  Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x, xác định theo tam giác đồng dạng  Lực cắt tiết diện cắt lý thuyết, Q, lấy độ dốc biểu đồ bao mômen Bảng 13 Xác định vị trí lực cắt tiết diện cắt lý thuyết Tiết diện Thanh thép Vị trí điểm cắt lý thuyết x (mm) Q (kN) 1019 88,32 Nhịp biên bên trái 220,8 90 x (2ϕ16) 2500 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 22 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG 1665 0,5 x 90 (2ϕ16) 220,8 Nhịp biên bên phải 990 131,83 98 57,9 459 39,22 55,7 (2ϕ16) 35,04 Gối bên trái 61,4 1665 x 19,77 (2ϕ20) 55,7 Gối bên phải 73,71 x 1375 5.3 Xác định đoạn kéo dài W Đoạn kéo dài W xác định theo công thức: 0,8Q  Qs,inc W  5d  20d 2q sw Trong đó: Q - lưc cắt tiết diện cắt lý thuyết, lấy độ dốc biểu đồ bao mômen Qs,inc - khả chịu cắt cốt xiên nằm vùng cắt bớt cốt thép dọc, cốt xiên nằm vùng cắt bớt cốt dọc nên Qs,inc=0; Qsw - khả chịu cắt cốt đai tiết diện cắt lý thuyết, R na q sw  sw sw ; s Trong đoạn dầm có cốt đai d6a150 thì: 175   28 q sw   66 kN/m 150 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 23 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Kết tính đoạn W tóm tắt bảng 16 Bảng 14 Xác định đoạn kéo dài W dầm Q qsw Wtính 20d Wchọn Tiết diện Thanh thép (kN) (kN/m) (mm) (mm) (mm) Nhịp biên 88,32 66 615 320 620 bên trái (2ϕ16) Nhịp biên 131,83 66 878 320 880 bên phải (2ϕ16) Gối 57,9 66 431 320 440 bên trái (2ϕ16) Gối 2 39,22 66 330 320 340 bên phải (2ϕ20) 5.4 Kiểm tra neo, nối cốt thép - Nhịp biên bố trí 4d20+2d16 có AS = 1659 mm2, neo vào gối 2d20 có As = 628 mm2 >  1659  553 mm - Nhịp bố trí 2d20+2d16 = 1030 mm2, neo vào gối 2d20 có As = 628 mm2 >  1030  344 mm - Chọn chiều dài đoạn neo vào gối biên 220 mm vào gối 400 mm - Tại nhịp nối số (2d16), chọn chiều dài đoạn nối 320 mm = 20d TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) TCXDVN 365:2005 Kết cấu bêtông bêtông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế NXB Xây dựng, 2005 2) Phan Quang Minh (chủ biên), Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống Kết cấu bêtông cốt thép (phần cấu kiện bản) NXB Khoa học kỹ thuật, 2012 3) Nguyễn Đình Cống, Sàn sườn bêtông toàn khối NXB Xây dựng, 2011 4) Võ Bá Tầm – Hồ Đức Duy, Đồ án môn học kết cấu bêtông sàn sườn toàn khối loại dầm theo TCXDVN 365:2005 NXB Xây dựng, 2011 5) Nguyễn Văn Hiệp, Hướng dẫn đồ án môn học bêtông cốt thép sàn sườn toàn khối có dầm NXB ĐH Quốc gia Tp.Hồ Chí Minh SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 24 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG MỤC LỤC I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN II BẢN SÀN Phân loại sàn .2 Chọn sơ kích thước phận sàn .2 Sơ đồ tính Xác định tải trọng Xác định nội lực Tính cốt thép .4 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 25 MSSV: 1051160093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Bố trí cốt thép III DẦM PHỤ Sơ đồ tính Xác định tải trọng Xác định nội lực Tính cốt thép .9 Biểu đồ bao vật liệu 11 IV DẦM CHÍNH 16 Sơ đồ tính 16 Xác định tải trọng 16 Xác định nội lực 17 Tính cốt thép .19 Biểu đồ bao vật liệu 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 26 MSSV: 1051160093_XC10B ... x 10 77 SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 12 MSSV: 10 511 60093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ THANH TÙNG (2 12 ) 60 Gối bên trái 76,5 x 11 11 54 446 37 512 40,7 14 16 35,7 (2 12 ) 60 Gối bên phải 76,5 x 11 02... sw Q2    1     1 1,  200  3652 11 9,3 .10 3   17 5   28  17 6 mm SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH 10 MSSV: 10 511 60093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP s max GVHD: ĐỖ THANH TÙNG b4 1  n   b R... 20 18 25 18 0,20 0,45 2,25 0,36 3,26 1, 1 1, 3 1, 1 1, 3 - Trị tính toán gs (kN/m2) 0,22 0,59 2,48 0,47 3,76 4.2 Hoạt tải SVTH: ĐỖ QUANG ĐỊNH MSSV: 10 511 60093_XC10B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐỖ