Thuyết minh tính toán kết cấu đồ án: Bê tông cốt thép 1

Chia sẻ: Nguyen Quoc Cuong | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

403
lượt xem 87
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sơ đồ thiết kế; số liệu thiết kế; mặt bằng sàn; mặc trưng tính toán của vật liệu; chọn sơ bộ kích thước hệ dầm sàn;... là những nội dung chính mà "Thuyết minh tính toán kết cấu đồ án: Bê tông cốt thép 1" hướng đến trình bày. Cùng tìm hiểu để nắm bắt nội dung thông tin tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thuyết minh tính toán kết cấu đồ án: Bê tông cốt thép 1

ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG MỤC LỤC Sơ đồ thiết kế...........................................................................................................4 Số liệu thiết kế.........................................................................................................4 Mặt bằng sàn............................................................................................................4 Đặc trưng tính toán của vật liệu..............................................................................5 Chọn sơ bộ kích thước hệ dầm sàn.........................................................................5 Tính toán bản sàn......................................................................................................6 Sàn bản dầm kích thước 3000x7000...........................................................6 Sàn bản kê kích thước 7000x9000.............................................................10 Tính toán dầm phụ..................................................................................................17 Tiết diện dầm.................................................................................................15 Tải tác dụng...................................................................................................17 Sơ đồ tính.......................................................................................................18 Giải nội lực....................................................................................................19 Tính toán cốt thép...........................................................................................28 Tính độ võng theo TTGH II.............................................................................30 Tính khe nứt theo TTGH II..............................................................................34 Biểu đồ bao và bố trí cốt thép.......................................................................35 Tính toán dầm chính trục B....................................................................................35 Tiết diện dầm.................................................................................................16 LÊ CÔNG THẾ Page 1
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG Tải tác dụng...................................................................................................35 Sơ đồ tính.......................................................................................................36 Giải nội lực....................................................................................................37 Tính cốt thép..................................................................................................41 Tính toán độ võng theo TTGH II.....................................................................45 Tính toán khe nứt theo TTGH II.....................................................................48 Tính toán biểu đồ bao vật liệu ....................................................................49 Bố trí cốt thép ...............................................................................................49 Phương pháp thi công mạch ngừng ......................................................................54 KHỐI LƯỢNG THỰC HIỆN ĐỒ ÁN Phần bản sàn: Tính theo sơ đồ đàn hồi, bản đơn. Giải nội lực bằng phương pháp cơ học kết cấu (đối với loại ô bản dầm), dùng bảng tra đối với bản làm việc theo hai phương. Phần dầm phụ: Giải theo sơ đồ đàn hồi, dầm liên tục. Sử dụng phần mềm SAP để tính toán nội lực cho từng sơ đồ chất tải và biểu đồ bao mômen. Tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật, cốt đơn. Bố trí thép. Phần dầm chính(dầm trục B): Giải theo sơ đồ đàn hồi,dầm liên tục. LÊ CÔNG THẾ Page 2
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG Sử dụng phần mềm SAP để tính toán nội lực cho từng sơ đồ chất tải và biểu đồ bao mô men. Tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật,cốt đơn. Bố trí thép theo kinh nghiệm và xây dựng biểu đồ bao vật liệu. Bố trí lại cốt thép theo kinh nghiệm và so sánh với hình bao vật liệu. Thống kê cốt thép: Cho từng loại ô bản, dầm chính, dầm phụ. Tổng hợp tổng khối lượng cốt thép. Khối lượng cốt thép trên một m bê tông cho từng ô bản, dầm phụ dầm chính và cho toàn mặt bằng sàn. Các quy phạm và tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 5574_2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737_1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách “Sàn Sườn Bê Tông Toàn Khối” GS Nguyễn Đình Cống. Sách “Hướng dẫn đồ án kết cấu BTCT 1” Thầy Võ Bá Tầm. Sách “Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép, Phần Cấu Kiện Cơ Bản” Phan Quang Minh. Sách “Kết cấu BTCT Cấu kiện nhà cửa” Võ Bá Tầm . LÊ CÔNG THẾ Page 3
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG THUYẾT MINH TÍNH TOÁN KẾT CẤU ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1 I. CÁC SỐ LIỆU VÀ SƠ ĐỒ THIẾT KẾ : 1. Số liệu sàn : Mã đề : 2accd, Bê tông B15(M200) Giá trị Ln 2,45 m L1 7,15 m L2 7,35 m P1 320 kG/m2 P2 640 kG/m2 SƠ ĐỒ SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI TL 1/100 1.1 Kích thước sàn : LÊ CÔNG THẾ Page 4
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG Kích thước ô bản dầm điển hình là : L×L = 2450×7150 mm Kích thước bản kê 4 cạnh điển hình là : L×L = 7150×7350 mm 1.2 Cấu tạo bản sàn điển hình như hình vẽ trên : 4 7350 BAÛ N SAØ N2 3 2450 DAÀ M PHUÏ BAÛ N SAØ N1 7350 2450 DAÀ M PHUÏ 2450 2 7350 1 7150 7150 7150 A B C D SÔ ÑOÀ SAØ N 2 LÊ CÔNG THẾ Page 5
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG 1.3 Vật liệu : Số liệu tính toán của vật liệu : Bêtông B15(M200) Số liệu tính toán của vật liệu : Cường độ chịu nén dọc trục tính 8,5 (MPa) toán là Rb Cường độ chịu kéo dọc trục tính 0,75 (MPa) toán là Rbt Hệ số làm việc của bê tông là γb 1 Modun đàn hồi là Eb 23000 (MPa) Cốt thép ϕ 6,8 loại AI, cốt thép ϕ >=10 loại AII. Cường độ chịu kéo, MPa Cường độ Nhóm thép Cốt thép ngang chịu nén Cốt thép dọc thanh CI , AI 225 175 225 CII,AII 280 225 280 Modun đàn hồi E=210000 MPa 2. TÍNH TOÁN BẢN SÀN. LÊ CÔNG THẾ Page 6
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG 2.1 Chọn số liệu : 2.1.1 Bản dầm : h = × L = ×2450 = 82 mm Chọn h = 100 mm 2.1.2 Bản kê 4 cạnh : 1 1 1 1 hbk = ( ﾸ ) x Ln = ( ﾸ ) x7150 = (178,8 158,9) mm 40 45 40 45 Chọn h = 170 mm. 2.1.3 Dầm phụ : 1 1 1 1 h = ( ﾸ ) × L = ( ﾸ ) ×7150 = (595,8 446,9) mm 12 16 12 16 Chọn h = 500 mm b = (0,25 0,5) x hdp = (0,25 0,5) x500 = (125 250) mm Chọn b= 250 mm Chọn h = 500 mm ; b= 250 mm 2.1.4 Dầm chính : Theo trục A,B,C,D : 1 1 1 1 hdc = ( ﾸ ) x Ldc = ( ﾸ ) x 7350 = ( 918,8 612,5) mm 8 12 8 12 bdc= (0,25 0,5) x hdc = (0,25 0,5) x700 = (175 350) mm Chọn h= 700 mm , b= 300 mm Theo trục 1,2,3,4: 1 1 1 1 hdc = ( ﾸ ) x Ldc = ( ﾸ ) x 7150 = ( 893,8 595,8) cm 8 12 8 12 bdc= (0,25 0,5) x hdc = (0,25 0,5) x700 = (175 350) mm Chọn h= 700 mm, b= 300 mm 2.2 Loại bản 1 2.2.1 Xác định loại bản sàn : 715 Xét tỷ số giữa 2 cạnh : = = 2,92 > 2 245 LÊ CÔNG THẾ Page 7
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG Đây là loại bản dầm,bản 1 phương. Tải trọng chỉ làm việc theo phương cạnh ngắn (phương L), do đó khi tính toán có thể tưởng tượng cắt ra một dải có chiều rộng một mét theo phương cạnh ngắn để xác định nội lực và tính toán cốt thép chịu lực đặt theo phương L.Ta có sàn sườn toàn khối bản dầm. Các dầm từ Trục A Trục D là dầm chính. Các dầm ngang từ giữa Trục 2 Trục 3 là dầm phụ. 2.2.2 Chọn sơ đồ tính : Để tính bản, ta cắt một dải rộng b = 1m vuông góc với dầm phụ và xét 1 bản đơn ta có: 50 = = 5 > 3 10 Đây là bản dầm 2 đầu ngàm. 3 2450 DAÀ M PHUÏ BAÛ N SAØ N1 7350 2450 DAÀ M PHUÏ 2450 2 7150 7150 7150 A B C D SƠ ĐỒ BẢN DẦM TL 1/100 2.2.3 Xác định tải trọng : Tĩnh tải tính toán tác dụng lên sàn : Các lớp cấu tạo Khối lượng thể Bề dày Hệ số Tổng Stt sàn tích (kG/m3) (m) vượt tải n (kG/m2) 1 Gạch ceramic 2000 0,01 1,1 22 2 Lớp vữa lót 1800 0,03 1,2 64,8 3 Bản sàn 2500 0,1 1,1 275 LÊ CÔNG THẾ Page 8
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG 4 Lớp vữa trát 1800 0,02 1,2 43,2 Tổng 405 Hoạt tải tính toán tác dụng lên sàn: Ptt = ptc x n = 640 x 1,2 = 768 kG/m2. Tổng tải tính toán tác dụng lên sàn: qtts = (ptts + gtts) x b = (768+405) x 1=1173 kG/m2 Ta tính nội lực bản sàn theo sơ đồ đàn hồi. Xem nhịp tính toán là như nhau và bằng 2450 mm. 250 250 300 300 2450 2450 2450 7350 qtt=1173 kG/m2 2450 2450 2450 586,74 kG.m 586,74 kG.m 586,74 kG.m 586,74 kG.m 293,37 kG.m 293,37 kG.m 293,37 kG.m 2.2.4 Tính cốt thép : Từ các giá trị moment ở nhịp và ở gối. Ta tính cốt thép giả thiết a = 1,5cm Trình tự được tính toán như sau : Tính : h0 = h a = 101,5 = 8,5cm M Tính : = γ .R .b.h b b 0 Tính: = 1 1- 2αm Rb bh0 b Diện tích cốt thép sẽ là : As Rs As Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép : = b.h 0 Nếu = 0,05% ≤ = ≤ LÊ CÔNG THẾ Page 9
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG Hàm lượng cốt thép hợp lý : 0,3 ≤ µ ≤ 0,9 2.2.5 Kết quả cốt thép có trong bảng sau : Tiết M Astt A = diện (KG.m) (cm) s A Gối 586,74 0,096 0,101 3,23 10 125 6,28 0,74 % Nhịp 293,37 0,048 0,049 1,57 8 150 3,35 0,394 % Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện : 7,15 = = 2,92 As, pb 20% Ast = 0,2 3,35 = 0,67 cm2 2, 45 Chọn 6 a 250 Cốt thép cấu tạo chọn theo điều kiện : Asct 6a200; 50%As = 50% x3,35=1,1675 cm2 Chọn 6 a 200 2.2.6 Bố trí cốt thép : 1 3 613 613 613 613 613 613 613 613 3 3 3 613 2 4 2 4 2450 1 613 613 613 3 3 3 613 613 613 613 613 613 613 613 613 4 2450 4 1 2 613 613 613 3 3 3 613 613 613 613 613 613 613 613 613 4 4 2450 1 3 3 3 613 613 613 2 7150 7150 7150 1 A B C D Chú thích: Thanh số 1: 6 a 250 LÊ CÔNG THẾ Page 10
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG Thanh số 2: 8 a 150 Thanh số 3: 10 a 125 Thanh số 4 : 6 a 200 BỐ TRÍ CỐT THÉP MẶT BẰNG 300 613 613 250 613 613 250 613 613 300 1 3 1 100 6 8 6 8 6 700 a250 1 a150 2 a250 1 a150 2 a250 1 2450 2450 2450 7350 2 3 10 10 10 10 a125 3 a125 3 a125 3 a125 3 8 a150 2 BỐ TRÍ CỐT THÉP MẶT CẮT 11 2.2.7 Kiểm tra độ võng bản dầm : 4 5 qs tt .l14 5 x1173 x 2, 45 x12 f1= x = = 0,00287 m=2,87 mm 384 EI 384 x 23 x108 x0,13 L 2450 Theo TCVN 55742012 bảng 4 ta có: [f]= = =12,25 mm >f1 =2,87mm 200 200 Sàn thoả điều kiện về độ võng. 2.3 Loại bản 2 : 2.3.1 Xác định loại bản sàn : 735 Xét tỷ số giữa 2 cạnh : = =1,03
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG 2.3.2 Chọn sơ đồ tính : Ta có : hdc ( A, B ,C , D ) 700 = = 4,12 > 3 hbk 170 hdc (1,2,3,4) 700 = = 4,12 > 3 hbk 170 Đây là bản ngàm vào dầm thuộc vào sơ đồ 9. 2.3.3 Xác định tải trọng : Tĩnh tải tính toán tác dụng lên sàn Các lớp cấu tạo Khối lượng thể Bề dày Hệ số Tổng Stt sàn tích (kG/m3) (m) vượt tải n (kG/m2) 1 Gạch ceramic 2000 0,01 1,1 22 2 Lớp vữa lót 1800 0,03 1,2 64,8 3 Bản sàn 2500 0,17 1,1 467,5 4 Lớp vữa trát 1800 0,02 1,2 43,2 Tổng 597,5 Hoạt tải tính toán tác dụng lên sàn: Ptt = ptc x n = 320 x 1,2 = 384 KG/m2. Tổng tải tính toán tác dụng lên sàn: qtts = (ptts + gtts) x b = (384+597,5) x 1= 981,5 KG/m2. 2.3.4 Xác định nội lực : 735 Ta có : = = =1,03
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG 2.3.5 Tính cốt thép : Từ các giá trị moment ở nhịp và ở gối. Ta tính cốt thép giả thiết a = 1,5 cm Trình tự được tính toán như sau : Tính : h = ha = 171,5 = 15,5 cm Tính : = Tính: = 1 ζ = 10,5× b Rb bh0 Diện tích cốt thép sẽ là : As Rs Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép : = Nếu = 0,05% ≤ = ≤ 2.3.6 Kết quả cốt thép có trong bảng sau : Tiết M Astt A = diện (kG.m) (cm) s A M1 946,4 0,046 0,976 2,78 8 150 3,35 0,23% M2 900,2 0,044 0,977 2,64 8 150 3,35 0,23% MI 2208,6 0,108 0,943 5,40 10 125 6,28 0,41% MII 2084,5 0,102 0,946 5,08 10 125 6,28 0,41% 2.3.7 Bố trí cốt thép : 3 1788 1788 1788 2 2 2 1 1 1 1788 1788 1788 1788 1788 1788 2 2 2 2 7350 1 1788 1788 1788 2 2 2 2 7150 7150 7150 A B C D Chú thích: Thanh số 1: 8 a 150 LÊ CÔNG THẾ Page 13
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG Thanh số 2: 10 a 125 BỐ TRÍ CỐT THÉP MẶT BẰNG Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện : 7,35 = = 1,03 As, pb 20% Ast = 0,2 6,28 = 1,256 cm2 7,15 Chọn 6 a 200 (Aspb = 1,41 cm2) 300 1788 1788 300 1788 6 10 6 3 2 3 a200 a125 a200 700 8 8 8 8 1 1 1 1 a150 a150 a150 a150 7150 3575 10725 A B 10 10 2 2 a125 a125 8 1 a150 BỐ TRÍ CỐT THÉP MẶT CẮT 2.3.8 Kiểm tra về độ võng : Mô hình trong phần mềm SAFE thì ta được độ võng : f1= 23,43mm Theo TCVN 55742012 bảng 4 ta có: [f]= 25 mm >f1 =23,43 mm Sàn thoả điều kiện về độ võng. LÊ CÔNG THẾ Page 14
ĐA BTCT 1 GVHD: LÊ QUANG THÔNG 3. Tính dầm : 3.1 Sơ đồ truyền tải : LÊ CÔNG THẾ Page 15