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 Hoàng Lớp: XD19/A3Nhóm: N3-06 Công trình có thiết kế kiến trúc như
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 Hoàng Lớp: XD19/A3Nhóm: N3-06
Công trình có thiết kế kiến trúc như các bản vẽ kèm theo, với số liệu kích thướcnhư sau:
Trang 2download by : skknchat@gmail.co
Trang 3MỤC 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 4SVTH: Nguyễn Lê Phúc Phượng Hoàng 2
Trang 57 TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC D 26
7.1 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
download by : skknchat@gmail.co
Trang 6Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN
2.1 Sơ bộ chiều dày sàn :
Trang 7 Chọn sàn dày h =100 mm
download by : skknchat@gmail.co
Trang 8Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
2.2 Sơ bộ tiết diện dầm khung.
- Tiết diện dầm ngang:
Dầm liên kết với cột : nhịp 4600 mm, nhịp 2000 mm, nhịp 5000mm+ Nhịp 4600:
Trang 10Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
Vậy tiết diện dầm dọc là (200x200), (200x400)mm và dầm
phụ (200x350)mm.
2.3 Sơ bộ tiết diện cột khung :
A =k × N
với N = q.S.n
Trong 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 =
Trang 11download by : skknchat@gmail.co
Trang 12Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
2.4 Sơ bộ bề dày tường :
và bề rộng dầm đã chọn
Trang 133.1.2 Sàn nhà vệ sinh, ban công :
Đối với ô sàn vệ sinh, sàn ban công, sàn mái ngoài trọng lượng các lớp cấu tạotrên cộng thêm trọng lượng lớp chống thấm :
Trang 14SVTH: Nguyễn Lê Phúc Phượng Hoàng 10
Trang 15Vữa tô 0,02 1,2 18 0,36 0,43
và tạo độ dốc
3.1.3 Tải trọng tường xây:
−h dầm
Trang 16SVTH: Nguyễn Lê Phúc Phượng Hoàng 11
Trang 173.1.4 Tải trọng cầu thang :
Xét trường hợp nguy hiểm nhất là cầu thang luôn chất đầy tải
Trang 18SVTH: Nguyễn Lê Phúc Phượng Hoàng 12
Trang 192 Vưa lot 18 0,02 1,2 0,36 0,43
BTCT
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)
Giá trị tính toán (daN/m2)
Trang 21W = Wc n c k BTrong đó:
- Wc: giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam
Chọn thời gian sử dụng giả định của công trình là 50 năm → n = 1,2
gió
Trang 23c = -0,6 đối với mặt phẳng hút gió.
Đối với nhà có mái dốc hai phía, hệ số khí động c được xác định theoTCVN 2737-1995, cụ thể như sau:
không quá 1,5m (bờ biển thoáng, mặt sông, hồ lớn, cánh đồng…)
cao không quá 10m (vùng ngoại ô ít nhà, thị trấn, làng mạc…)
Trang 24Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
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), giótheo phương Y:
Trang 26Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
Áp 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 được tính gần đúng theo công thức sau:
Trang 28Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
Với: B=(1
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 tải
Lưu ý: khi tính khung phẳng chỉ có tải GIÓ X, GIÓ -X.
4.1 Tĩnh tải (DEAD):
cấu (SAP2000) tự động tính toán
Trang 29- Giá trị tải thường xuyên = Trọng lượng các lớp hoàn thiện sàn + Phần dài hạn của hoạt tải.
trên xuống
Sàn:
Giá trị tính toán (daN/m2)Loại phòng
Phòng ănPhòng kháchPhòng vệ sinh
Phòng tắmPhòng ngủ(kiểu căn hộ)
Trang 30SVTH: Nguyễn Lê Phúc Phượng Hoàng 19
Trang 31Giá trị tính toán (kN/m 2 )
Lây 0,5 kN/m (bao gồm lan can kính, tây vịn, các thanh đứng inox…)
download by : skknchat@gmail.co
Trang 32Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
4.2 Hoạt tải (LIVE):
Giá trị tính toán (daN/m2)Loại phòng
Phầnngắn hạn
Phòng ănPhòng kháchPhòng vệ sinh
156
Phòng tắmPhòng ngủ(kiểu căn hộ)
4.3 Tải trọng gió (WIND):
Trang 33download by : skknchat@gmail.co
Trang 34Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
5 TÍNH TOÁN NỘI LỰC VỚI TỪNG TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG, TỔ HỢP NỘI LỰC:
hợp đặc biệt:
tạm thời ngắn hạn Tổ hợp tải trọng cơ bản nếu có từ hai hoạt tải tạm thời trở lênthì phải nhân với hệ số 0,9
và tạm thời ngắn hạn có thể xảy ra và một trong các tải trọng đặc biệt
(vì không có tải trọng đặc biệt)
Trang 356.1 Đặc trưng vật liệu
- Bê tông: cấp độ bền bê tông B20 có: R b =11.5Mpa, R bt =0.9Mpa
R bt,ser = 1.4Mpa, R b,ser =15Mpa,
sàn hoặc tang cấp độ bền bê tông
c Tính ξ=1−√ 1−2 α m ( chiều cao tương đối của vùng bê tông chịu nén)
Điều kiện tính toán:
download by : skknchat@gmail.co
Trang 36Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
Trong đó:
- φ b 3=0.6 : đối với bê tông nặng
- φ f =0 : hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén
( Với s là khoảng cách cốt đai)
- φ b 1 =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≤α 4 φ b2 (1+φ f +φ n ) R bt bh
2
o n 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:
Trang 38Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
- φ b 3=0.6 : đối với bê tông nặng
- φ f =0 : hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén
( Với s là khoảng cách cốt đai)
- φ b 1 =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≤α
4 φ b2 (1+φ f +φ n ) R bt bh2o n R sw a sw
Q2
Trang 40Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
+ 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:
R s : cường độ tính toán của cốt thép
R b : cường độ tính toán của bê tông
+ Đoạn neo cốt thép:
Trang 41Chịu kéo trong bê tông chịu kéo:
Trang 42Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
Trang 44Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
lý
-Tiết diện
Trang 46Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
408,3
diện hợp
8
lý
-Tiết diện
Trang 48Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
lý
-Tiết diện
lý
-Tiết diện
6D16
4 COMB5 0,0 101,7 -26,12 -7,19 2520 250 250 50 LTL 1,686 123 10,63 10,63 1,70
hợp
3
Trang 49COMB8 0,0 -95,26 19,05 -4,72 2520 250 250 50 LTL 1,278 124 6,36 6,36 1,02
diện
4D16 hợp
lý
14 COMB3 0,0 - -16,33 -13,48 2520 250 250 50 LTL 0,883 125 5,97 5,97 0,96 Tiết 4D16
download by : skknchat@gmail.co
Trang 50Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
Trang 51COMB9 0,0 2,21 -7,50 -1,05 2555 250 250 50 LTL 19,367 122 3,79 3,79 0,61 Tiết 4D16
diện hợp
download by : skknchat@gmail.co
Trang 52Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
lý
Trang 537.2 Bảng kết quả tính toán cốt thép dầm
download by : skknchat@gmail.co
Trang 54Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
Tên Vị trí Ví trí Mmax b h C.thép tính Chọn
C.thép
m tt m ch Hệ số
chọn dầm mặt cắt (m) (kNm) (mm) (mm) A s (cm 2 ) thép A s (cm 2 ) (%) (%) an toàn
Trang 55download by : skknchat@gmail.co
Trang 56Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
Trang 58Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
Gối A 0,00 -4,85 200 200 1,22 0 Ø 16
+
1 Ø 14 1,54 0,38 0,48 1,26 D192 -
Nhịp AB 0,00 1,96 200 200 #N/A 1 Ø 16 0 Ø 14 2,01 #N/A 0,63 #N/A
Trang 59download by : skknchat@gmail.co
Trang 60Đồ án Bê tông cốt thép 2 GVHD: Ths Trần Thị Nguyên Hảo
TÀI 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 )
Trang 61SVTH: Nguyễn Lê Phúc Phượng Hoàng 39
download by : skknchat@gmail.co