ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
THUYẾT TRÌNH “ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2”
Phần I: THÔNG SỐ ĐỀ BÀI:
1. Vật liệu:
- Bê tông cấp độ bền: B20
Cường độ chịu nén tính tốn bê tơng: Rb = 11.5MPa = 11500 kN/m2.
Cường độ chịu kéo tính tốn bê tông: Rbt = 0.9 MPa = 900 kN/m2.
γb = 1.0
Es = 21x104 MPa; Eb =27x103 MPa.
- Cốt thép nhóm:
d ≤10=¿CI: RS = 225 MPa, RSW = 175 Mpa.
d >10=¿CII: RS = 280 MPa, RSW = 225 Mpa.
Cốt thép chịu kéo của sàn CII
Cốt thép chịu kéo của dầm, cột, móng CII
Cốt đai CI
2. Kích thước mặt bằng cơng trình:
Hình 1.1 Sơ đồ mặt bằng lưới sàn
B
A
17
9
15
11
13
11
13
5
15
19
7
QU? Y BAR
PHÒNG THU GIÃN
21
3
1
wc d? ki?n
A
PHÒNG XEM PHIM-SHC
A
+3.800
+3.800
K? SÁCH + Ð? CHO I
B
B
1
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
2
3
MSSV: 1251160007
4
5
TRANG : 1
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
1
GVHD: NGUYỄN TẤN
2
3
4
5
Phần 1: Đánh giá sự làm việc của cơng trình:
Ta có :
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 2
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
Cơng trình có mặt bằng chạy dài, nội lực chủ yếu gây ra trong khung ngang , vì độ
cứng của khung ngang nhỏ hơn nhiều lần độ cứng của khung dọc,nên ta xem
khung dọc là tuyệt đối cứng .
Phần 2: Tính tốn và bố trí cốt thép tồn sàn:
OS3
OS1
OS4
OS2
OS2.2
OS2.1
B
1
2
3
4
MẶ
T BẰ
NG THÉ
P SÀ
N LẦ
U 2,3 - TL:1/50
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 3
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
OS2.2
OS2.3
B
1
3
2
4
MẶ
T BẰ
NG THÉ
P SÀ
N LẦ
U 4 - TL:1/50
OS2
OS2
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 4
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
Chọn sơ bộ các kích thước tiết diện và cấu tạo sàn:
- Mái: sử dụng mái bằng, bê tông cốt thép, chỉ có hoạt tải sửa chữa.
1. Bản sàn:
- Phân loại bản sàn:
Xét tỉ số 2 cạnh ô bản làm việc, L1 là cạnh ngắn, L2 là cạnh dài như sau:
Nếu L2 / L1 ≤ 2=¿ Bản thuộc loại bản kê, bản làm việc 2 phương.
Nếu L2 / L1>2=¿ Bản thuộc loại bản dầm, coi như bản làm việc 1 phương L1.
- Giả sử lựa chọn sơ bộ theo:
Bản kê 4 cạnh (sàn làm việc 2 phương)
Bản dầm ( sàn làm việc theo 1 phương) :
Bảng chọn sơ bộ tiết diện sàn:
STT Tên ơ bản
1
2
3
4
5
6
7
OS1
OS2
OS2.1
OS2.2
OS2.3
OS3
OS4
kích thước
L2(m)
6.0
6.0
4.0
6.0
2.7
6.0
6.0
L1(m)
5.0
4.4
2.7
1.8
1.2
5.0
1.2
L2/L1
Loại bản
1.2
1.4
1.5
3.3
2.25
1.2
5
Làm việc 2 phương
Làm việc 2 phương
Làm việc 2 phương
Làm việc 1 phương
Làm việc 1 phương
Làm việc 2 phương
Làm việc 1 phương
hs
(mm)
(111÷142)
(97÷126)
(60÷77)
(50÷60)
(34÷40)
(111÷142)
(34÷40)
Vậy, chọn bề dày bản sàn là hb= 120 mm.
Vì mái nhà khơng sử dụng nên ta ta chọn bề dày sàn mái là : hsm= 80 mm
Dựa trên sự đánh giá làm việc của cơng trình , ta chọn sơ bộ dầm như sau:
-
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm theo phương A,B
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 5
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
5000
=277 ÷ 350mm ,chọn h dp=300 mm .
14 ÷ 18
hd
300
b d=
=
, chọn bdp =200 mm .
2 ÷3 2 ÷3
h d=
-
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm theo phương 1,2,3,4,5
h d=
6000
=( 400 ÷ 750 ) mm , chọn hdp=500 mm .
8 ÷15
500
- b d= 2 ÷3 = ( 200÷ 133 ) mm , chọn bdp =200 mm
CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT
Xét cột 3B
Ta sẽ tính (qs max , gdầm max , gt max)
1. Tải trọng dầm:
a. Dầm (200x500):
gd =b ( h−h s ) ng γ b=0.2 × ( 0.5−0.12 ) ×1.1 ×25=2.75(kN /m)
Trong đó:
b- bề rộng dầm (200 mm)
h- chiều cao dầm 500 mm)
hs- bề dày sàn (120 mm)
ng- hệ số vượt tải
b- khối lượng riêng bê tông (25kN/m2)
b. Dầm (200x300):
gd =b ( h−h s ) ng γ b=0.2 × ( 0.3−0.1 ) ×1.1 ×25=1.1 kN /m
2. Tĩnh tải tường: tải tường dạng phân bố đều trên dầm:
Chọn tầng có chiều cao lớn nhất là htầng = 3.3 ( m)
Tường bao : gt =b t ×ht × ng × γ t =0.2 ×(3.3−0.3) ×1.1 ×18=11.88 kN /m
Tường giữa : gt =bt × ht ×n g ×γ t =0.1×(3.3−0.3)× 1.1× 18=5.94 kN /m
Trong đó:
bt - bề dày tường (0.1m-0.2 m)
ht - chiều cao tường (h – hd = 3.3 – 0.3 = 3.0 ( m)
t - khối lượng riêng tường (18 kN/m2)
ng - hệ số vượt tải
3. Kích thước cột:
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 6
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
Tiết diện cột được chọn thông qua ước lượng tổng tải đứng tác dụng lên cột. Và
việc thay đổi tiết diện cột cần tuân theo quy tắc sau để tránh thay đổi đột ngột độ cứng
của cột: độ cứng của cột trên không được nhỏ hơn 70% độ cứng của cột dưới, nếu 3
tầng giảm độ cứng liên tục thì tổng lượng thay đổi khơng q 50 %.
Việc chọn kích thước tiết diện cột sẽ được thực hiện theo các bước sau:
Tiết diện cột được chọn sơ bộ theo công thức:
Ao =n
Trong đó:
kt N
Rb
n là số tầng (4 tầng)
Rb - Cường độ chịu nén của bê tơng (B20có Rb= 11.5 MPa).
kt - Hệ số xét đến ảnh hưởng khác nhau như momen uốn, hàm lượng
cốt thép, độ mảnh cột. (chọn 1.1 - 1.5)
N - Lực nén được tính tốn gần đúng như sau:
N i=qs × Si +g d +gt + g c
Trong đó:
qs – trọng lượng sàn trong diện truyền tải
Si – diện truyền tải tầng thứ i
gd – trọng lượng dầm trong diện truyền tải
gt – trọng lượng bản thân tường trong diện truyền tải
gc – trọng lượng bản thân cột
Ta có:
N= 5x [(2.25+2.5) *3*0.1*25+2.75*3+1.1*(2.5+2.25)+11.88*(2.5+2.25)+5.94*3]
=617( KN)
Diện tích cuả cột là
Ao =
kt N
= (1.1-1.5) *617/(11.5*1000)=(1.1-1.5) *0.054 (m2)
Rb
=(1.1-1.5)54000(mm2)=(59400-81000) mm2
Chọn cột 250x300 (mm)
PHẦN 2: THIẾT KẾ SÀN
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 7
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
TẢI TRỌNG:
1. TĨNH TẢI
- Tất cả tường biên là tường 200, còn lại tường ngăn là tường 100 (kể cả tấm chắn ban
cơng). Để thiên về an tồn và đơn giản trong việc tính tốn, ta cho tường có mặt ở tất
cả bên trên dầm.
TẢI TRỌNG CÁC Ô SÀN LẦU 1,2,3,4
LOẠI
TẢI
TĨNH
TẢI
Cấu tạo sàn
Chiều
dày δ
(m)
trọng
lượng
riêng
γ (T/m3)
Gạch ceramic
0.01
2.0
Lớp hồ dầu
0.005
1.8
vữa lót
0.03
1.8
bản BTCT
0.12
2.5
vữa trát
0.015
1.8
TỔNG TĨNH TẢI
LOẠI
TẢI
HOẠT TẢI
TẦNG
Chức năng sàn
tải
tiêu
chuẩn
(T/m2)
0.02
0.009
0.054
0.3
0.027
tải
tiêu chuẩn
(T/m2)
Phịng ngủ
Phịng khách
Bếp
Ban cơng (OS 4)
Phịng tắm,vệ sinh
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
hệ số
vượt
tải
n
1.1
1.2
1.2
1.1
1.2
MSSV: 1251160007
0.15
0.15
0.15
0.2
0.15
Tải
tính tốn
(T/m2)
0.022
0.0108
0.0648
0.33
0.0324
0.46
hệ số
vượt
tải
n
1.3
1.3
1.3
1.2
1.3
TRANG : 8
tải
tính
tốn
(T/m2)
0.195
0.195
0.195
0.24
0.195
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
TẢI TRỌNG CÁC Ô SÀN TẦNG MÁI
LOẠI
TẢI
Chiều
dày δ
(m)
Cấu tạo sàn
vệ sinh
Hai lớp gạch lá men vữa
M50
Tình tải Lớp vữa dầu
Lớp gach chống nóng
vữa M50
BTCT
vữa trát
Tổng tĩnh tải
trọng
lượng
riêng
γ (T/m3)
hệ số
vượt
tải
n
tải
tính
tốn
(T/m2)
0.05
0.005
1.8
1.8
0.09
0.009
1.1
1.2
0.099
0.011
0.025
0.08
0.015
1.8
2.5
1.8
0.045
0.2
0.027
1.1
1.1
1.2
0.050
0.220
0.032
0.412
tải
tiêu chuẩn
(T/m2)
hệ số
vượt
tải
n
tải
tính
tốn
(T/m2)
LOẠI
TẢI
Chức năng sàn
HOẠT TẢI MÁI
MÁI BẰNG KHƠNG SỬ DỤNG
2
tải
tiêu
chuẩn
(T/m2)
0.075
1.3
Tính cốt thép cho sàn tốn.
- Tính cho ơ bản loại làm việc 2 phương ( OS1, OS2, OS 2.1, OS 3)
- Các ô sàn đều có hd/hb = 500/120 = 4.17 ≥ 3 xem bản ngàm vào dầm
Tính theo sơ đồ 9 gồm 4 biên ngàm.
Sơ đồ tính
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 9
0.0975
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
Tính M, rồi tính :
α m=
ξR bh
M
; ξ=1−√ 1−2 α m ; A s= b 0
2
Rs
R b b h0
Ta có bảng tính nội lực cho sàn lầu 1,2,3,4 như sau :
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 10
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN HAI PHƯƠNG Ở
LẦU 1,2,3,4
Số
Cạn
h
Cạn
h
hiệu
ngắn
dài
ô
L1
L2
a=
L2/L1
sàn
OS1
OS2
OS2.
1
OS3
m91
Hoạt
Tĩnh
m92
tải
tải
k91
ptt
gtt
M1
P=(ptt+gtt).L1.L
2
k92
(m)
(m)
5.0
6.0
4.4
2.7
5.0
6.0
4.0
6.0
1.20
1.36
1.48
1.20
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
0.0204
M2
MI
MII
T/m2
T/m2
0.195
0.460
(T.m)
19.650
0.401
0.0142
0.279
0.0468
0.920
0.0325
0.639
0.0210
0.195
0.460
17.292
0.363
0.0113
0.196
0.0454
0.785
0.0258
0.445
0.0208
0.195
0.460
7.074
0.117
0.0196
0.68
0.0466
0.330
0.0213
0.151
0.0204
0.195
0.460
19.650
0.401
0.0142
0.279
0.0468
0.920
MSSV: 1251160007
TRANG : 11
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
0.0325
0.639
Tính As ,chọn thép sàn cho sàn lầu 1,2,3,4.
Ký hiệu
Momen
ô sàn
Giá trị M
ho
Rb
Rs
(T.m)
(cm)
(MPa)
(MPa)
m
As
Chọ
n
thép
As
(cm2)
a (m.m)
chọn
1
2
3
4
6
7
8
9
10
11
12
13
OS1
M1
0.401
10.5
8.5
225
0.043
0.044
1.73
8
200
2.52
M2
0.279
10.0
8.5
225
0.033
0.033
1.26
8
200
2.52
MI
0.920
10.5
8.5
225
0.098
0.103
4.10
8
100
5.03
MII
0.639
10.5
8.5
225
0.068
0.071
2.80
8
150
3.35
M1
0.413
10.5
8.5
225
0.039
0.040
1.57
8
200
2.52
M2
0.222
10.0
8.5
225
0.023
0.023
0.88
8
200
2.52
MI
0.892
10.5
8.5
225
0.084
0.088
3.47
8
100
5.03
MII
0.507
10.5
8.5
225
0.048
0.049
1.93
8
150
3.35
M1
0.409
10.5
8.5
225
0.016
0.016
0.63
8
200
2.52
M2
0.385
10.0
8.5
225
0.008
0.008
0.30
8
200
2.52
MI
0.916
10.5
8.5
225
0.035
0.036
1.42
8
200
2.52
MII
0.419
10.5
8.5
225
0.016
0.016
0.64
8
200
2.52
M1
0.401
10.5
8.5
225
0.043
0.044
1.73
8
200
2.52
M2
0.279
10.0
8.5
225
0.033
0.033
1.26
8
200
2.52
MI
0.920
10.5
8.5
225
0.098
0.103
4.10
8
100
5.03
MII
0.639
10.5
8.5
225
0.068
0.071
2.80
8
150
3.35
OS2
OS2.1
OS3
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 12
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
- Bảng tính nội lực cho sàn tầng mái
BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN HAI PHƯƠNG Ở SÀN MÁI
Số
hiệu
ô
sàn
OS1
OS3
Cạnh Cạnh
m91
Hoạt
Tĩnh
M1
ngắn
dài
m92
tải
tải
M2
L1
L2
k91
k92
ptt
gtt
(m)
(m)
T/m2
T/m2
5.0
6.0
0.0204 0.195
0.412
5.0
6.0
=
L2/L1
1.20
1.20
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
P=(ptt+gtt).L1.
L2
MI
MII
(T.m)
18.21
0.371
0.0142
0.259
0.0468
0.852
0.0325
0.592
0.0204 0.195
0.412
18.21
0.371
0.0142
0.259
0.0468
0.852
0.0325
0.592
MSSV: 1251160007
TRANG : 13
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
Tính AS, chọn thép cho sàn ở tầng mái
Ký
hiệu
Mome
n
As
Chọn
thép
(cm2)
a
(m.m)
chọn
0.04
4
1.73
8
200
2.52
0.033
0.03
3
1.26
8
200
2.52
0.098
0.10
3
4.10
8
100
5.03
0.068
0.07
1
2.80
8
150
3.35
0.043
0.04
4
1.73
8
200
2.52
0.033
0.03
3
1.26
8
200
2.52
4.10
8
100
5.03
2.80
8
150
3.35
Giá trị M
ho
Rb
Rs
ô sàn
(T.m)
(cm)
(MPa)
(MPa
)
OS1
0.371
10.5
8.5
225
0.043
10.0
8.5
225
10.5
8.5
225
M1
m
0.259
M2
0.852
MI
0.592
10.5
MII
8.5
225
0.371
OS3
10.5
M1
8.5
225
0.259
M2
10.0
8.5
225
0.852
MI
10.5
8.5
225
0.098
0.10
3
10.5
8.5
225
0.068
0.07
1
0.592
MII
As
- Tính ơ sàn làm việc theo 1 phương ( OS 2.2,OS 2.3,OS 4)
Tải trọng truyền theo phương cạnh ngắn,nên khi tính tốn,ta cắt bản thành dải
có bề rộng bằng 1(m)
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 14
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
Bảng tính nội lực như sau :
Số
hiệu
ơ
sàn
OS 2.2
BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN 1 PHƯƠNG
Cạnh
Cạnh
Hoạt
Tĩnh
ngắn
dài
b
tải
tải
L1
L2
ptt
gtt
Tổng
tải
(m)
(m)
(m)
T/m
T/m
T/m
1.8
6
1
0.195
0.460
0.655
Mgối=
Mnhip=
(T.m)
0.177
0.193
0.079
OS 2.3
1.2
2.7
1
195
460
0.655
0.086
OS4
(congxon)
1.2
6
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
1
240
460
MSSV: 1251160007
0.700
0.504
TRANG : 15
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
Bảng tính As , chọn thép sàn
Ký hiệu
Mome
n
Giá trị M
ho
Rb
Rs
(T.m)
(cm)
(MPa
)
(MPa
)
3
4
6
7
M gối
0.177
10.
5
8.5
M nhịp
0.193
10.
5
8.5
ô sàn
1
OS 2.2
2
M gối
OS 2.3
OS4
(congxon
)
0.079
m
Chọ
n
thép
As
As
(cm2)
a
(m.m
)
chọ
n
11
12
13
8
9
10
225
0.018
9
0.019
1
0.75577
1
8
200
2.5
2
225
0.020
6
0.020
8
0.82520
7
8
200
2.5
2
0.008
4
0.33410
5
8
200
2.5
2
10.
5
8.5
225
0.008
4
M nhịp
0.086
10.
5
8.5
225
0.009
1
0.009
2
0.36462
8
200
2.5
2
M gối
0.504
10.
5
8.5
225
0.053
8
0.055
3
2.19401
8
150
3.3
5
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 16
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
- Bảng tính nơi lực cho sàn mái như sau :
BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN 1 PHƯƠNG Ở SÀN MÁI
Số
hiệu
ô
sàn
OS 2.2
Cạnh
ngắn
L1
Cạnh
dài
L2
Hoạt
tải
ptt
Tĩnh
tải
gtt
b
Tổng
tải
(m)
(m)
(m)
T/m
T/m
T/m
1.8
6
1
0.195
0.412
0.607
Mgối=
Mnhip=
(T.m)
0.164
0.179
0.073
OS 2.3
1.2
2.7
1
0.195
0.412
0.607
0.08
OS4
(congxon)
1.2
6
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
1
240
0.412
MSSV: 1251160007
0.652
0.47
TRANG : 17
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
Bảng tính As , chọn thép sàn Mái
Ký hiệu
Momen Giá trị M
ô sàn
1
OS 2.2
OS 2.3
2
ho
Rb
Rs
(T.m)
(cm
)
(MPa)
(MPa
)
3
4
6
7
m
Chọn
thép
(cm2)
11
8
9
10
As
a
chọn
(m.m)
12
13
M gối
0.164
10.5
8.5
225
0.0175
0.0176
0.6998
9
8
200
2.52
M nhịp
0.179
10.5
8.5
225
0.0191
0.0193
0.7641
4
8
200
2.52
M gối
0.073
10.5
8.5
225
0.0078
0.0078
0.3095
3
8
200
2.52
M nhịp
0.08
10.5
8.5
225
0.0085
0.0085
0.3377
8
8
200
2.52
M gối
0.47
10.5
8.5
225
0.0501
0.0514
2.0394
8
8
150
3.35
OS4
(congxon
)
As
Kiểm tra võng và nứt cho ô sàn lớn nhất ( theo TCVN 5574-2012):
- Ta chọn ơ bản 2để kiểm tra vì có tải trọng và nhịp lớn nhất trong các ô bản
để kiểm tra độ võng và nứt cho sàn.
Với tải trọng tiêu chuẩn, ta tìm được nội lực như sau:
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 18
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
M1 =
tc
401 daN/m
M tc2 =
279 daN/m
tc
I
M =
920daN/m
M =
639 daN/m
tc
II
Kiểm tra hình thành khe nứt:
- Mômen cực hạn gây ra nứt cho tiết diện được tính tốn theo cơng thức sau:
M crc =R bt , ser W pl
Trong đó:
Rbt ,ser =1.4 MPa đối với B 20
2 ( I b 0 +α I s 0 +α I s 0 )
+Sb 0
W pl =
h−x
'
Trong đó:
-
'
I b 0 , I s 0 , I s 0 : lần lượt là mơmen qn tính đối với trục trung hồ của diện tích vùng
bê tơng chịu nén, của diện tích cốt thép chịu kéo và của diện tích cốt thép chịu nén.
-
Sb 0 : mơ men tĩnh đối với trục trung hồ của diện tích vùng bê tông chịu kéo.
-
W pl : mô men kháng uốn của tiết diện đối với thớ bê tơng chịu kéo ngồi cùng cốt
thép đến biến dạng không đàn hồi của bê tơng vùng chịu kéo.
-
Vị trí trục trung hịa
được xác định từ phương trình:
S'b 0 +α S 's 0−α S s 0 =
h−x
A bt
2
Với S'b 0 , S 's 0 , S s 0 lần lượt là mơ men qn tính tĩnh đối với trục trung hịa của
diện tích vùng bê tơng chịu nén, diện tích cốt thép chịu nén và diện tích cốt thép
chịu kéo.
Trường hợp 1: Tính tại giữa nhịp: M =401 daNm/m
Vì tính ở nhịp nên khơng có cốt thép trong vùng nén A's=0
2
'
Sb 0 =
bx
'
; S s 0=0 ; S s 0 =A s ( h0 −x ) ; A bt =b ( h−x )
2
Với α =
Es 21000
=7
=
E b 3000
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 19
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
Thép ϕ8 thuộc loại CI có Es=21.104Mpa
Bêtơng B20 đóng rắn tự nhiên Eb=27.103MPa
2
¿> x=
-
b h +2 α A s h0 100 × 12 x 12+2 ×7 × 2.52× 10.5
=
=6.07(cm)
2 ( α A s+ bh )
2 ( 7 × 2.52+100× 12 )
Tính W pl :
b x3
6.07 3
4
I b 0=
=100 ×
=7455 cm
3
3
2
b ( h−x )
2
4
Sb 0 =
=50× ( 12−6.07 ) =1758 cm
2
I s 0= A s ( h0−x )2=2.52× (10.5−6.07 )2 =49.5 cm 4
'
I s 0=0
2 ( I b 0 +α I s 0 +α I s 0 )
2 ( 7455+7 × 49.5+7 ×0 )
3
W pl =
+ Sb 0=
+1758=4389 cm
h−x
12−6.07
M crc =R bt , ser W pl =14 × 4389=61449 daNcm=614.49 daNm
'
Kiểm tra điều kiện:
M = 401 ≤ Mcrc = 614.49 daNm => Không xuất hiện vết nứt ở nhịp
Trường hợp 2: Tính tại gối: M =920 daNm/m
A s=5.03 cm
'
A s=2.52 cm
2
2
2
b (h−x) '
S =
; Ss 0 =A 's ( h0 −x ) ; S s 0= A s ( h0−h+ x ) ; Abt =bx
2
'
b0
Với α=
Es 21000
=7
=
E b 3000
Thép ϕ8 thuộc loại CI có Es=21.104MPa
Bêtơng B20đóng rắn tự nhiên Eb=27.103Mpa
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 20
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
bX2 – (1.5hb + αAs’ + αAs)X + 0.5bh2 + αAs’h0 – αAsh0 + αAsh = 0
100X2–(1.5x12x100+7x2.52+7x5.03)X+0.5x100x122+7x2.52x10.5-
7x5.03x10.5+7x5.03x12=0
100X2 -1852.85X + 8177= 0
x = 7.25 cm
Tính W pl :
-
b(h−x)3
( 12−7.25)3
4
=100 ×
=3572.4 cm
3
3
2
bx
=50 ×7.252=2628 cm 4
Sb 0 =
2
2
2
4
I s 0= A s ( h0−h+ x ) =5.03 × ( 10.5−12+7.25 ) =166.3 cm
I b 0=
'
'
2
2
I s 0= A s ( h0−x ) =2.52 ( 10.5−7.25 ) =26.62 cm
4
2 ( I b 0 +α I s 0 +α I 's 0 )
2 ( 3572.4+7 × 166.3+7 ×26.62 )
W pl =
+Sb 0=
+3572.4=7152cm 3
h−x
12−7.25
M crc =R bt , ser W pl =14 x 7152=100128 daNcm=1001.28daNm
Kiểm tra điều kiện:
M = 920 ≤ Mcrc = 1001.28 daNm => Không xuất hiện vết nứt ở gối.
-
Kết luận: Không xuất hiện vết nứt trên cấu kiện.
Kiểm tra độ võng
Độ võng giữa nhịp ; chỉ xét tải tiêu chuẩn:
f =β
-
()
M tc 2
1 2
l =β
l
r
B
Độ cứng chống uốn của dầm khơng có khe nứt:
B1=φ b 1 Eb I ¿
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 21
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
B 2=
-
GVHD: NGUYỄN TẤN
B1
φb 2
φb là hệ số ảnh hưởng đến từ biến của bê tông
φb1 = 0.85 với bê tông nặng ; φb2 = 2
-
Ired – moment quán tính của tiết diện quy đổi với trục trọng tâm của tiết diện:
3
3
b h 100 ×12
4
I ¿=
=
=14400 cm
12
12
→ B1 =φb 1 Eb I ¿ =0.85 ×3000 ×14400=36720000 kN cm
→ B2 =
2
B1 36720000
=
=18360000 cm4
φb 2
2
Ta có: gcs =460 daN /m2 ; pcs=150 daN / m2 ; pd h =30 daN /m 2
→ P 1=( 460+150 ) ×5 × 6=18300 daN ; P2=( 460+30 ) ×5 ×6=14700 daN
Moment tính võng tính dựa vào tải tác dụng ngắn hạn và dài hạn:
−M 1=m91 × P 1=0.0208 ×18300=380.64 daNm/m=380.64 kNcm/m
−M 2=m91 × P2=0.0208 ×14700 daNm /m=305.76 kNcm/m
- β: hệ số phụ thuộc liên kết và dạng tải trọng tác dụng. Ta có bản sàn có dạng kết
cấu 2 đầu ngàm vào dầm và chịu tải phân bố đều ⟶ β=1/16
⟶Độ võng của dầm:
f =f 1+ f 2= β
(
)
M1 2
M2 2 1
305.76
380.64
2
l +β
l = × 600 ×
+
=1.05 cm
6
B1
B2
16
21.2× 10 10.6 ×106
Ta có độ võng giới hạn của sàn phẳng khi nhịp L = 6m: là [f] == 3 cm
=> f = 1.05 cm < 3 cm
Ta có: f < [f] nên thỏa điều kiện độ võng của ô bản.
Sử dụng Safe để kiểm tra độ võng
F=(f1-f2)+f3<[f]
Trong đó
f1là độ võng sàn do tác dụng tải ngắn hạn và toàn bộ tải trọng . = D+SD+LL
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 22
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
f2là độ võng tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời
dài hạn . = D+SD+0.5LL
f3 là độ võng sàn do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm
thời dài hạn (đã xét đén từ biến của bê tông =2)
f3=2(D+SD+0.5LL)=2D+2SD+1LL
suy ra : f=2D+2SD+1.5LL
Xét sàn lầu 1, ta được
F=0.008 m=0.8 cm
Xét mái
f=0.01 m=1 cm
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 23
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
GVHD: NGUYỄN TẤN
BẢN VẼ ĐƯỢC THỂ HIỆN TRONG BẢN CAD
Phần 2: THIẾT KẾ DẦM VÀ CỘT BẰNG PHẦN MỀM ETAPS :
1.TÍNH DẦM
Tỉnh tải
a. Tĩnh tải sàn: Đã tính ở mục phần 1 (gS = 0.16 T/m2),
Riêng sàn mái là : gS= 0.212 T/m2
Lưu ý : Đã trừ BTCT sàn dày 120 mm Tĩnh tải tường:
Ghi chú:Tải tường chỉ có ở các tầng bên dưới, tầng mái khơng có tải tường.
TẢI TƯỜNG TÁC DỤNG LÊN DẦM
TẦN
G
H
tầng
(m)
h
b
dầm tường
(m) (m)
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
Tải tường phân bố
(kN/m)
MSSV: 1251160007
TRANG : 24
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2
Trệt
Trệt
Lầu
1,2,3
Lầu
1,2,3
Lầu 4
Lầu 4
3.8
3.8
0.4
0.4
0.2
0.1
3.3
0.4
0.2
3.3
0.4
0.1
2.4
2.4
0.4
0.4
0.2
0.1
GVHD: NGUYỄN TẤN
12.24
6.12
10.44
5.22
7.2
3.6
-Hoạt tải
- Đối với các lầu 1,2,3,4
LOẠI
TẢI
tải
tiêu
chuẩn
(kN/m2)
Chức năng sàn
HOẠT TẢI
TẦNG
Phòng ngủ
Phịng khách
Bếp
Ban cơng
Phịng tắm,vệ sinh
1.5
1.5
1.5
2
1.5
hệ số
vượt
tải
n
1.3
1.3
1.3
1.2
1.3
tải
tính
tốn
(kN/m2)
1.95
1.95
1.95
2.4
1.95
LƯU Ý:
-Đối với sàn mái
SVTH : NGUYỄN THANH BÌNH
MSSV: 1251160007
TRANG : 25