Sàn 2 phương làm việc theo sơ đồ đàn hồi Sàn 1 phương làm việc theo sơ đồ khớp CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN HỌC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG Phần kiến thức chung 1 Khi thiết kế kết cấu các bộ phận chịu lực của nhà và công trình như trong đồ án này (Sàn, Cầu thang bộ, Khung phẳng), ta đưa ra sơ đồ tính kết cấu, chọn kích thước tiết diện, xác định tải trọng, tính nội lực, tính thép, chọn đường kính cốt thép và thể hiện bản vẽ bố trí cốt thép Hỏi ta dựa trên những điều kiện nào để biết là thiết kế đạt.
Trang 1Sàn 2 phương làm việc theo sơ đồ đàn hồi Sàn 1 phương làm việc theo sơ đồ khớp
CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN HỌC
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG Phần kiến thức chung
1 Khi thiết kế kết cấu các bộ phận chịu lực của nhà và công trình như trong đồ án này (Sàn, Cầu thang bộ, Khung phẳng), ta đưa ra sơ đồ tính kết cấu, chọn kích thước tiết diện, xác định tải trọng, tính nội lực, tính thép, chọn đường kính cốt thép và thể hiện bản
vẽ bố trí cốt thép Hỏi : ta dựa trên những điều kiện nào để biết là thiết kế đạt yêu cầu ?
Trả lời: Tính an toàn và hợp lý Sơ bộ kích thước , có thể hợp lý hay chưa sau đó kiểm tra , nếu kích thước chọn không hợp lý thì cần phải tính lại
2 Tính kết cấu theo trạng thái giới hạn thứ nhất nhằm đảm bảo điều gì ?
Trả lời: Tính toán theo THGH1 nhằm đảm bảo cho kết cấu: Không bị phá hoại dòn, dẻo Không bị mất ổn định về hình dạng hoặc về vị trí Không bị phá hoại vì mỏi.
3 Tính kết cấu theo trạng thái giới hạn thứ hai nhằm đảm bảo điều gì ?
Trả lời: Tính toán theo TTGH2 nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết
cấu sao cho: Không cho hình thành cũng như mở rộng vết nứt quá mức hoặc vết nứt dài hạn nếu điều kiện sử dụng không cho phép hình thành hoặc mở rộng vết nứt.
4 Khi thiết kế nhà và công trình phải tính đến các tải trọng sinh ra trong các quá trình nào?
Trả lời : Khi thiết kế nhà và công trình phải tính đến các tải trọng sinh ra trong quá trình sử dụng, xây dựng cũng như trong quá trình chế tạo, bảo quản và vận
chuyển các kết cấu.
5 Bê tông có cường độ chịu nén tính toán Rb = 14,5Mpa=145 daN/cm2 là bê tông có cấp độ bền bao nhiêu?
Trả lời : B25 Cấp độ bền bê tông là giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu nén tức thời Cấp độ bền thường là con số lấy bằng cường độ đặc trưng của mẫu thử chuẩn là một khối lập phương 15cm được tính theo đơn vị MPa
6 Thép thanh có có cường độ chịu kéo tính toán Rs = 225Mpa=2250daN/ cm2 là loại thép tròn trơn hay thép có gân, thường gọi là A-I hay A-II?
Trả lời : TRÒN thường gọi là A-I
Trang 27 Khi neo thép thanh vào Bê tông, tại sao đầu thép phải uốn móc? Có loại thép nào không cần uốn móc hay không?
Trả lời: Neo cốt thép giúp cốt thép không bị kéo tuột khỏi liên kết, ngăn ngừa các tình trạng nứt bê tông, kết cấu bị xô lệch khi đổ bê tông KHÔNG
8 Tại sao phải neo thép vào bê tông?, chiều dài neo thường lấy là bao nhiêu?
Trả lời : Cốt thép cần được neo chắc vào trong bê tông để không bị trược khi chịu lực
Vì vậy những cốt thép tròn trơn phải uốn móc neo ở hai đầu hoặc hàn thêm một đoạn thép ngang vào đầu đoạn neo.
Phần kết cấu Sàn
1 Tải trọng tác dụng lên sàn nhà dân dụng gồm có tĩnh tải và hoạt tải, tĩnh tải là các tải
trọng nào?, hoạt tải do các tải trọng nào?
Trả lời : tỉnh tải bao gồm : Khối lượng các thành phần công trình , gồm khối lượng các kết cấu chịu lực và các kết cấu chịu lực và bao che
Hoạt tải gồm tải trọng sau khi xây dựng
2 Lực tác dụng lên sàn nhà dân dụng có phương nào?
Phương thẳng đứng
3 Khi sàn chịu tác dụng của tĩnh tải và hoạt tải, trong sàn phát sinh các thành phần nội lực gì?
Sẽ phát sinh ra momen
4 Để xác định nội lực sàn sườn theo Lý thuyết bản đơn là từng ô sàn của một sàn tầng phải làm việc độc lập (tải trọng tác dụng lên ô sàn này không ảnh hưởng các ô lân cận), điều kiện để có thể xem các ô sàn của một sàn tầng làm việc độc lập là gì?
Ta quan niệm: tác trọng tác dụng lên o sàn không gây ra nội lực trong các o sàn lân cận
5 Theo tính kết cấu sàn sườn theo Lý thuyết bản đơn, khi L2/L1 > 2 thì mô men uốn của
dải bản theo phương cạnh dài so với mô men uốn của dải bản theo phương cạnh ngắn thì thế nào?
Momen theo phương cạnh dài sẽ bé hơn momen theo phương cạnh ngắn , vì ta biết răng momen theo phương cạnh ngắn là phương chịu lực chính.
6 Theo tính kết cấu sàn sườn theo Lý thuyết bản đơn, khi L2/L1 <= 2 thì mô men uốn của
dải bản theo phương cạnh dài so với mô men uốn của dải bản theo phương cạnh ngắn thì thế nào?
Gần tương đương nhau
7 Thép sàn được bố trí theo cả hai phương, nhìn từ mặt cắt (A-A) như hình 1 Hãy nói
thép số 1, số 2, số 3 và số 4 xác định từ thành phần các thành phần nội lực nào?
Trang 33
4
A ( - A)
1
2
Hình 1
- Gạch ceramic, 10, 2 daN/m000 3 , n=1,1
- Vữa lót, 20, 1800daN/m3 , n=1,2
- Bản BTCT, 140, 2500daN/m3 , n=1,1
- Vữa trát, 20, 1800daN/m3 , n=1,2
8 Cấu tạo sàn cho ở hình 2, giải thích các số liệu cho trên hình
h d 3
9 Mặt bằng hệ dầm sàn của sàn tầng 2 đến tầng 9 cho ở hình 3, giả sử điều kiện hs đã thỏa, hãy chỉ cách xác định nội lực ô sàn số 2 và số 3
10 Với ô sàn làm việc 2 phương, công thức tính nội lực theo Lý thuyết bản đơn như sau:
M1 m P91 M2
m P92
M I k P91 M II
k P92 P
qLL 1 2
Hãy giải thích từng số hạng trong các công thức ở trên
Trang 4M Hình 4 Sơ đồ tính cầu thang
M max
4
2 5
3
Hình 5 Thép cầu thang vế 1
DT h d
m : nhịp
1: phương L1
i : STT của loại ô bản tra
Ví dụ: hệ số momen tại nhịp theo phương cạnh dài của ô bản số i
K : hệ số momen tại gối
i : Phương L1
Ví dụ: hệ số momen tại gối phương cạnh dài của ô bản số i
11 Thép chịu lực của sàn phải được bố trí theo cả hai phương có dạng lưới ca rô (ô vuông)
Trình bày lý thuyết (hay công thức) tính thép cho sàn
Phần kết cấu Cầu thang bộ
12.Trong cầu thang hai vế không li mông, chọn sơ đồ tính vế 1 và biểu đồ mô men uốn và biểu đồ lực cắt của vế 1 vẽ ở hình 4, mặt cắt bố trí thép cho vế 1 ở hình 5 Tại sao không bố trí thép đai chịu lực cắt?
Không bố trí thép đai chịu lực cắt tại vì lực cắt Q chịu đủ khả năng chịu cắt
13.Xem hình 5, thể hiện thép cho vế 1 của cầu thang hai vế không li mông, cho biết cầu
thang thi công sau từ thép chờ của dầm sàn (DT), cho biết đồ
tí n h l à k
hớp (hình 4), không chọn là ngàm?
Trang 5Về việc chọn sơ đồ tính bản thang là
khớp cố định tại dầm DT và khớp di
động tại dầm DCN có thể lý giải như
sau Thép cầu thang liên kết từ thép
chờ nên không đảm bảo vị trí chính
xác như tính toán và không đảm bảo
thẳng sau khi nắn sửa từ thép chờ,
như vậy không thể xem liên kết toàn
khối được Tại dầm DCN không thể
xem là khớp cố định vì dầm DCN
không chịu được lực xô ngang (có lực
xô DCN có chuyển vị vì không có liên
kết ngăn cản chuyển vị ngang).
h
d
h c t
≥ 3 , tại cao chọn sơ
14.Xem hình 5, cho biết thép số 1 và số 2 cùng đường kính và cùng số lượng, tại sao
thép số 1 và thép số 2 phải tách rời (vùng A)?
Tại đoạn chuyển hướng của vế 1, thép dưới được cắt ra để tránh hợp lực của thép chịu kéo phá vỡ lớp bê tông bảo vệ tại chỗ này (chi tiết A ở vế 1), thép cắt phải được neo đủ chiều dài neo, tối thiểu ≥30d
15.Với sơ đồ tính là hình 4, bố trí thép ở hình 5, thép số 3 và thép số 4 được xác định
như thế nào?
Theo kinh nghiệm thép gối có thể lấy bằng 40% thép nhịp nhưng không được nhỏ hơn hàm lượng
Kiểm tra hàm lượng:
μmin = 0,05% ≤ μ = % ≤ μmax = %
Trang 6B H B
VB M1
M max
HB
DCN
B
16.Nếu chọn sơ đồ tính vế 1 của cầu thang như hình 6, lời giải kết cấu cho biết giá trị thành phần phản lực H B = 10 V B , khi đó trên các mặt cắt của dầm chiếu nghỉ có
những thành phần nội lực gì?
Hình 6
Sơ đồ tính vế 1-hai đầu khớp cố định
Hình 7 Dầm chiếu nghỉ chịu tác dụng của HB và VB
Tải tác dụng lên dầm chiếu nghỉ thì gồm trọng lượng bản thân dầm, tải do phản lực của hai bản thang ở đầu chiếu nghỉ tựa lên, tải do tường xây trên DCN, tất cả quy thành phân bố đều
17.Trình bày xác định cốt thép chịu lực của bản thang trong cầu thang hai vế không li mông?
1m
300
160
α=280
cos280=0,882
Hình 8
-Granit, 20, δ tđ , 2000daN/m 3 , n=1,1 -Vữa lót, 20, δ tđ , 1800daN/m 3 , n=1,2 -Gạch xây bậc, δ tđ , 1800daN/m 3 , n=1,2 -Vữa lót, 20, 2000daN/m 3 , n=1,2 -Bản bê tông CT, 140, 2500daN/m 3 , n=1,1 -Vữa trát, 15, 2000daN/m 3 , n=1,2
Kiểm tra hàm lượng:
μmin = 0,05% ≤ μ = % ≤ μmax = %
18.Giải thích các ghi chú trong hình vẽ cấu tạo bậc thang xây gạch ở hình 8?
Trang 7Vật liệu gạch ceramic có chiều dày 10mm, trọng lượng riêng 2000daN/m3, hệ số đô tin cậy 1,1,
19.Xem hình 8, khi tính tĩnh tải bản thang xiên, ta cần quy đổi bề dày những lớp nào? Tại sao phải quy đổi?
- Bề dày tương đương của đá granit, tính cho 1m dài bản xiên, δtđ
-Bề dày tương đương của vữa lót δtđ
-Bề dày tương đương gạch xây bậc, δtđ
Khi tính tỉnh tải trên bản xiên nhớ đổi chiều dài 1 mét tới theo phương xiên ra chiều dài theo phương ngang, bằng 1 mét nhân cosα, vì hoạt tải là người đi trên mặt bậc (phương ngang)
Trang 8đồ tính khung tốt nhất là tại vị trí nào?
Hình 9 Sơ đồ khung
a
b
c
Phần kết cấu Khung phẳng
20 Kết cấu khung là kết cấu siêu tĩnh dạng hệ thanh thẳng liên kết nút cứng với nhau tại các cao trình sàn tầng, thanh đứng là cột, thanh ngang là dầm, dầm theo chiều dài nhà gọi là dầm dọc, dầm theo chiều ngang nhà gọi là dầm ngang Vị trí chọn ngàm cho sơ
Trả lời:
Tại chân cột
Lý do: Trong sơ đồ lý tưởng ngàm là liên kết cản trở mọi chuyển vị thẳng và xoay , khớp
là liên kết cản trở chuyển vị thẳng ( xoay được ) Các liên kết trong thực tế không giống hoàn toàn với liên kết lý tưởng Trong kết cấu bê tông cốt thép toàn khối , liên kết giữa dầm và cột chỉ có thể xem là liên kế cứng mà không phải là ngàm vì nút khung có thể chuyển vị ngang hoặc chuyển vị xoay
21 Điều kiện tính kết cấu khung theo sơ đồ phẳng?
Trả lời:
Từ chỗ phân tích sự làm việc của sàn để quyết định cách truyền tải trọng đứng Khi mà
có thể xem toàn bộ tải trọng đứng trên sàn chỉ truyền lên các khung ngang ( khung dọc)
Trang 9M
H ình 10
C
B
A
D
H ình 11
C
B
D
P
A
thì các khung ấy được xem là làm việc theo khung phẳng dưới tác dụng của tải trọng đứng.
22 Tại sao khi thiết kế khung phẳng, ở giai đoạn xác định nội lực khung, người thiết kế thường tách nhiều trường hợp hoạt tải rồi đưa ra nhiều tổ hợp tải trọng, vậy tổ
hợp tải trọng để làm gì?
Trả lời : Tổ hợp tải trọng là phép cộng có lựa chọn nhằm tìm ra những giá trị nội lực bất lợi để tính toán cốt thép hoặc để kiểm tra khả năng chịu lực.
23 Có thể lấy kết quả nội lực trên biểu đồ bao mô men để tính thép dầm không?, làm thế nào?
Trả lời: Có thể.
Với dầm khung , nội lực chủ yếu là momen uốn M và lực cắt Q , ngoài ra còn lực dọc N ( nén hoặc kéo ) , thông thường ta bỏ qua ảnh hưởng của lực nén và chỉ tổ hợp riêng M và
Q và vẽ biểu đồ đồ bao của M và Q.
Để vẽ được biểu đồ bao cho dầm chính xác cần tính thêm giá trị Mmin và Mmax cho một số tiết diện dầm
24 Ta dùng các thành phần nội lực nào để tính thép dọc cho dầm khung?
Trả lời Mmax , Mmin , Qmax
25 Ta dùng các thành phần nội lực nào để tính thép dọc cho cột khung?
Trả lời : Lực dọc N và momen uốn M
Các cặp nội lực: Mmax, Ntư : Mmin, Ntư : Nmax,Mtư : Nmin,Mtư
26 Đối với dầm có tiết diện chữ nhật bxh chịu mô men M như hình 10, lượng thép tính
toán chịu lực đặt cốt đơn phải bố trí ở cạnh nào của tiết diện?
27 Đối với dầm console có tiết diện chữ nhật bxh chịu tải trọng như hình 11, lượng thép tính toán chịu lực đặt cốt đơn phải bố trí ở cạnh nào của tiết diện?
Trang 10b 330
c 345
d 375
315
30
Hình 13
y
x
z
N
M
B
C
D
28 Trên hình 12, thép chịu mô men uốn là 6 20, chiều cao tiết diện hữu ích h0 là: a 315
Hình 12 25
Q
29 Nếu cột chịu nội lực như hình 13, giả sử A
tính ra được 6ɸ18 thì thép cột bố trí đối xứng
đặt theo các cạnh nào?
30 Giải thích các số hạng trong công thức tính lực nén của một sàn (N/1san)?
31 Giả sử hệ chịu lực chính thỏa điều kiện tính theo khung phẳng Tải trọng gió có ảnh hưởng đến dầm dọc không? Tại sao?
Tra lời : Có
Trang 1132 Tải trọng gió có ảnh hưởng đến dầm ngang không? Tại sao?
33 Hệ chịu lực chính của nhà là khung phẳng, để xác định nội lực khung phẳng, người thiết kế đưa ra nhiều tổ hợp tải trọng có thể xảy ra trên công trình bằng cách ghép tĩnh tải và các hoạt tải Nếu chọn tổ hợp gồm tĩnh tải +hoạt tải cách nhịp+ hoạt tải kề nhịp được không?
Trả lời: Không
Tại vì khi xét tổ hợp , ta phải xét lực gió tác dụng vào , có tính thực tiễn , nếu ta dùng tổ hợp trên , nó sẽ thiếu đi sự chính xác
34 Hệ chịu lực chính của nhà là khung phẳng, tính cốt ngang (cốt đai) của dầm khung ta
dùng các tổ hợp có mô men max hay lực cắt max?
Trả lời : Lực cắt MAX
35 Hệ chịu lực chính của nhà là khung phẳng, tính cốt dọc của cột khung ta dùng các tổ
hợp có các thành phần nội lực nào?
Trả lời : Các cặp nội lực: Mmax, Ntư : Mmin, Ntư : Nmax,Mtư :
Nmin,Mtư
36 Một đoạn dầm của khung phẳng có nội lực như hình 15 và hình 16 Nhìn biểu đồ
lực cắt, ta biết dầm này chịu lực tập trung có trị số bằng bao nhiêu?
Trang 12Q 2
MI
MI
Q3
M1
Hình 15 Biểu đồ M Hình 16 Biểu đồ Q
Q4
3
3
2
2
1
1
1
2
3
4
5
6
QmaxA
QC,tr
M1C
QmaxB
QC,ph
Q1
37 Một đoạn dầm của khung phẳng có nội lực như hình 15 và hình 16 Nhìn biểu đồ lực cắt, ta biết dầm này chịu lực tập trung, tại vị trí đặt lực tập trung phải tính cốt treo do lực có giá trị là bao nhiêu?
38 Một đoạn dầm của khung phẳng có biểu đồ bao mô men và biểu đồ bao lực cắt như hình 17 Thép số 1 xác định từ giá trị mô men nào?
Hình 17
Trang 13Hình B
Hình D
Hình G
39 Một đoạn dầm của khung phẳng có biểu đồ bao mô men và biểu đồ bao lực cắt như hình 17 Thép số 4 xác định từ giá trị mô men nào?
40 Một đoạn dầm của khung phẳng có biểu đồ bao mô men và biểu đồ bao lực cắt như hình 17 Thép số 5 xác định từ giá trị mô men nào?
41 Một đoạn dầm của khung phẳng có biểu đồ bao mô men và biểu đồ bao lực cắt như hình 17 Cốt ngang (đai) của dầm tính theo giá trị lực cắt nào?
42 Tai sao cốt dọc trong cột nhà bê tông cốt thép bố trí đối xứng như hình 18?
Hình 18
43 Nhìn hình 19, hãy nêu tên các trường hợp chịu lực được mô tả trên các hình 19?
Hình C
Trang 14Hình 19
Hình H