THUYẾT MINH ĐỒ ÁNBỘ MÔN KẾT CẤU BTCT SỐ 2 KHUNG NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI Họ tên sinh viên: Nguyễn Lê Phúc Phượng HoàngLớp: XD19/A3Nhóm: N3-06 Công trình có thiết kế kiến trúc như c
Trang 1THUYẾT MINH ĐỒ ÁN
BỘ MÔN KẾT CẤU BTCT SỐ 2 KHUNG NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI
Họ tên sinh viên: Nguyễn Lê Phúc Phượng HoàngLớp: XD19/A3Nhóm: N3-06
Công trình có thiết kế kiến trúc như các bản vẽ kèm theo, với số liệu kích thước như sau:
Lx1 (m) Lx2 (m) Ly1 (m) Ly2 (m) Số tầng ht (m) W0
(vùng gió)
Khung trục
Trang 2MỤC LỤC
1 VẬT LIỆU SỬ DỤNG : 4
2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 4
2.1 Sơ bộ chiều dày sàn : 4
2.2 Sơ bộ tiết diện dầm khung 6
2.3 Sơ bộ tiết diện cột khung : 8
2.4 Sơ bộ bề dày tường : 9
3 XÁC DỊNH TẢI TRỌNG : 10
3.1 Tĩnh tải : 10
3.1.1 Sàn tầng (không có lớp chống thấm) : 10
3.1.2 Sàn nhà vệ sinh, ban công : 10
3.1.3 Tải trọng tường xây: 11
3.1.4 Tải trọng cầu thang : 12
3.2 Hoạt tải: 13
3.3 Tải trọng gió: 14
4 TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN : 18
4.1 Tĩnh tải (DEAD): 18
4.2 Hoạt tải (LIVE): 21
4.3 Tải trọng gió (WIND): 21
5 TÍNH TOÁN NỘI LỰC VỚI TỪNG TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG, TỔ HỢP NỘI LỰC: 22
6 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN 22
6.1 Đặc trưng vật liệu 22
6.2 Tính toán cốt thép dầm 23
6.2.1 Tính toán cốt thép dọc 23
6.2.2 Tính toán cốt đai 23
6.3 Tính toán cốt thép cột 24
6.3.1 Tính toán cốt thép dọc 24
6.3.2 Tính toán cốt thép đai 25
6.3.3 Tính toán đoạn neo cốt thép 26
Trang 37.1 Bảng kết quả tính toán cốt thép cột 27 7.2 Bảng kết quả tính toán cốt thép dầm 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 38
Trang 42 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN
2.1 Sơ bộ chiều dày sàn :
Trang 62.2 Sơ bộ tiết diện dầm khung.
* Chọn các nhịp điển hình để sơ bộ chọn tiết diện :
- Tiết diện dầm ngang:
Dầm liên kết với cột : nhịp 4600 mm, nhịp 2000 mm, nhịp 5000mm+ Nhịp 4600:
Trang 8Vậy tiết diện dầm dọc là (200x200), (200x400)mm và dầm phụ
(200x350)mm.
2.3 Sơ bộ tiết diện cột khung :
Diện tích tiết diện cột được sơ bộ theo công thức :
A c =k × N R
b với N = q.S.nTrong đó :
- k là hệ số kể tới ảnh hưởng momen trong cột
k = 1,1 đối với cột giữa
k = 1,2 đối với cột biên
k = 1,3 đối với cột góc
- q = g + p (kN/m2) là giá trị tải trọng đứng sơ bộ trên một m2 sàn
Công trình thuộc loại căn hộ, tường vách gạch số tầng là 5 nên dùng q =
q = g +p(kN/m2)
Trang 9(k = 1,3) (25x30) (25x25)
2.4 Sơ bộ bề dày tường :
- Chiều dày tường ta chọn tường 100mm, 200mm để phù hợp với kiến trúc
và bề rộng dầm đã chọn
Trang 10Hệ số
(kN/m3)
Tải trọngtiêu chuẩn(kN/m2)
Tải trọngtính toán(kN/m2)
Hệ số
(kN/m3)
Tải trọngtiêu chuẩn(kN/m2)
Tải trọngtính toán(kN/m2)
Trang 11Vữa tô 0,02 1,2 18 0,36 0,43
Lớp vữa chống thấm
3.1.3 Tải trọng tường xây:
- Trọng lượng tường xây (theo kiến trúc):
g tường xây tt (kN/m)
Dầm400mm
Dầm200mm
Dầm400mm
Dầm200mm
Trang 123.1.4 Tải trọng cầu thang :
Xét trường hợp nguy hiểm nhất là cầu thang luôn chất đầy tải
Ở đây ta chỉ xét tải trọng lớp hoàn thiện, vì tải trọng đan bê tông cốt thépphần mềm đã tính(SAP2000)
Bản chiếu nghỉ:
Hệ số độ tin cậy n
gtc kN/m 2
gs tt kN/m 2
Trang 132 Vữa lót 18 0,02 1,2 0,36 0,43
Tải hoàn thiện (không kể tải bản sàn) 1,20 1,39
- Hoạt tải :
Ta có: ptc = 3 kN/m2 ; n = 1,2.(Theo TCVN 2737 – 1995)
Vậy hoạt tải tính toán là:ptt = ptc.n = 3.1,2 = 3,6 (kN/m2)
Tổng tải trọng tác dụng lên sàn chiếu nghỉ (không kể tải trọng bản sàn)
Hệ sốtin cậy
Giá trị tính toán (daN/m2)
Trang 14Toànphần dài hạnPhần Toànphần dài hạnPhần ngắn hạnPhầnPhòng ăn
W = Wc n c k BTrong đó:
- Wc: giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ ViệtNam
Trang 15Đối với nhà có mái dốc hai phía, hệ số khí động c được xác định theoTCVN 2737-1995, cụ thể như sau:
204060
0+0.2+0,4+0,8
-0,6-0,4+0,3+0,8
-0,7-0,7-0,2+0,8
-0,8-0,8-0,4+0,8
o mt là số mũ tương thích với địa hình dạng t
o Địa hình A là địa hình trống trải, không có hoặc có rất ít vật cản caokhông quá 1,5m (bờ biển thoáng, mặt sông, hồ lớn, cánh đồng…)
o Địa hình B là địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản thưa thớtcao không quá 10m (vùng ngoại ô ít nhà, thị trấn, làng mạc…)
o Địa hình C là địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao từ10m trở lên (trong thành phố, vùng rừng rậm…)
Bảng độ cao và hệ số mt:
Trang 16 Bảng tính kết quả áp lực gió theo phương X và Y tác dụng lên dầm biên:
Tính toán áp lực gió ở mái:
Công trình đề cho có chiều cao H=14,05m và L=8,9m, α=21,8°(độ dốc 40%), gió theo phương Y:
Trang 17Áp lực gió theo phương Y tác dụng lên mái:
Tính áp lực gió tác dụng lên tường đầu hồi
Áp lực gió theo phương X tác dụng lên tường đầu hồi của mái chính đượctính gần đúng theo công thức sau:
Trang 18Với: B=(1
2× 4,5× 2,78)÷ 4,5=1,39(m)
4 TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN :
CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI NHẬP VÀO MÔ HÌNH TÍNH KHUNG
TĨNH TẢI (DEAD) - - Trọng lượng bản thân
- - Phần tải dài hạn của hoạt tảiHOẠT TẢI 1 (LIVE) Chất đầy phần tải ngắn hạn của hoạt tải
HOẠT TẢI 2 (LIVE) Chất cách nhịp phần tải ngắn hạn của hoạt tải
HOẠT TẢI 3 (LIVE) Chất cách nhịp phần tải ngắn hạn của hoạt tải các ô còn lạiGIÓ X (WIND) Gió phương X từ trái →
GIÓ -X (WIND) Gió phương –X từ phải ←
GIÓ Y (WIND) Gió phương Y từ trước ↑
GIÓ -Y (WIND) Gió phương –Y từ sau ↓
Lưu ý: khi tính khung phẳng chỉ có tải GIÓ X, GIÓ -X.
Trang 19hạn của hoạt tải
- Giá trị tải thường xuyên được nhập dưới dạng tải phân bố trên sàn và cóchiều từ trên xuống
Trang 20Giá trị tính toán (kN/m 2 )
Tĩnh tải ban công:
Lấy 0,5 kN/m (bao gồm lan can kính, tây vịn, các thanh đứng inox…)
Trang 214.2 Hoạt tải (LIVE):
Loại phòng
Giá trị tính toán (daN/m2)
Phầnngắn hạnPhòng ăn
Phòng kháchPhòng vệ sinhPhòng tắmPhòng ngủ(kiểu căn hộ)
Trang 225 TÍNH TOÁN NỘI LỰC VỚI TỪNG TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG, TỔ HỢP NỘI LỰC:
Theo TCVN 2737 – 1995, tổ hợp tải trọng gồm có tổ hợp cơ bản và tổhợp đặc biệt:
- Tổ hợp cơ bản gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn vàtạm thời ngắn hạn Tổ hợp tải trọng cơ bản nếu có từ hai hoạt tải tạm thời trởlên thì phải nhân với hệ số 0,9
- Tổ hợp đặc biệt gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn
và tạm thời ngắn hạn có thể xảy ra và một trong các tải trọng đặc biệt
Trong phạm vi đồ án môn học chỉ cần tính toán với tổ hợp nội lực cơ bản.(vì không có tải trọng đặc biệt)
Trang 23- Bê tông: cấp độ bền bê tông B20 có:
Trang 24Trong đó:
- φ b3=0.6 : đối với bê tông nặng
- φ f=0 : hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén
- φ b1 =1−0.01 γ b R n: Hệ số xét đến ảnh hưởng của bê tông đối với vùng bê tông nặng Tính cốt đai chịu cắt cho dầm:
+ Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất:
s≤ 4 φ b2 (1+φ f +φ n ) R bt bh o
2n R sw a sw
Q2 + Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai tính theo bê tông chịu cắt nhằm đảo bảo cho tiết diện nghiêng cắt qua một lớp cốt đai:
S=min( s tt, s max, s ct)
+ Khoảng cách cốt đai ở giữa nhịp theo cấu tạo:
s ct =min{ ¿3h4
¿500 mm}khi h>300mm + Đường kính cốt đai:
Trang 25Trong đó:
- φ b3=0.6 : đối với bê tông nặng
- φ f=0 : hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén
- φ b1 =1−0.01 γ b R n: Hệ số xét đến ảnh hưởng của bê tông đối với vùng bê tông nặng Tính cốt đai chịu cắt cho dầm:
+ Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất:
s≤ 4 φ b2 (1+φ f +φ n ) R bt bh2o n R sw a sw
Q2
Trang 26+ Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai tính theo bê tông chịu cắt nhằm đảo bảo cho tiết diện nghiêng cắt qua một lớp cốt đai:
6.3.3 Tính toán đoạn neo cốt thép
Theo mục 8.5 TCXDVN 5574:2012, đoạn neo cốt thép l an được xác định theo công thức sau:
l an=(ω an R s
R b + Δ λ an)d≥ γ an d
Trong đó: ωan , λ an , Δ λ an ,l an ' ❑ tối thiểu tra bảng 36 TCXDVN 5574:2012
d: đường kính cốt thép
R s : cường độ tính toán của cốt thép
R b : cường độ tính toán của bê tông
+ Đoạn neo cốt thép:
Trang 28Tầng Tên Tổ hợp
Ví trí P My = M 22
tra Chọn thép Cột trọng Tải (m) (kN) (kN.m) (kN.m ) (mm) (mm ) (mm) (mm) (mm ) (cm 2 ) (cm 2 ) (%)
Tiết diện hợp lý 6D16
6
Tiết diện hợp lý 8D16
Tiết diện hợp lý 8D16
Tiết diện hợp lý 8D16
11
Tiết diện hợp lý 8D16
Tiết diện hợp lý
8D16
-556,0 3
diện hợp
4D16
Trang 29COMB5 0,0 467,9
Tiết diện hợp lý
Tiết diện hợp lý 4D16
7
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý 4D16
12
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý 4D16
Trang 30408,3 8
diện hợp lý
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý
Tiết diện hợp lý 8D16
Tiết diện hợp lý 8D16
8
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý
4D16
-341,2 5
diện hợp
4D16
Trang 31COMB5 3,4 322,3
Tiết diện hợp lý 6D16
18
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý
Tiết diện hợp lý 6D16
Tiết diện hợp lý 6D16
9
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý 4D16
Trang 32166,2 9
diện hợp lý
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý 6D16
19
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý
Tiết diện hợp lý 4D16
Tiết diện hợp lý
4D16
15
Tiết diện hợp lý
4D16
diện hợp
4D16
Trang 347.2 Bảng kết quả tính toán cốt thép dầm
Trang 35chọn dầm mặt cắt (m) (kNm) (mm) (mm) A s (cm 2 ) thép A s (cm 2 ) (%) (%) an toàn
Trang 37Nhịp AB 0,00 1,96 200 200 #N/A 1 Ø 16 + 0 Ø 14 2,01 #N/A 0,63 #N/A
Gối B 4,46 0,00 200 200 #N/A 0 Ø 16 + 1 Ø 14 1,54 #N/A 0,48 #N/A
Trang 38TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1 Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép phần 2 Kết cấu công trình- Trần Thị Nguyên Hảo (Chủ biên)
2 Tính toán tiết diện cột BTCT – GS Nguyễn Đình Cống
3 Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép tập 1 – GS Nguyễn Đình Cống
4 Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép tập 2 – GS Nguyễn Đình Cống
5 Kết cấu bê tông cốt thép 1 – Võ Bá Tầm
6 Kết cấu bê tông cốt thép 2 – Võ Bá Tầm
7 TCVN 5574 – 2012 ( Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép)
8 TCVN 2737 – 1997 ( Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế )
Hết
