THUYẾT MINH đồ án BTCT 2 đề tài CHUNG cư AN BÌNH TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2

Mô hình tính khung không gian Thường tính toán mô hình khung không gian bao gồm cột, dầm, sàn của các tầng,xem sàn các tầng là tấm cứng nằm ngang, xem giao điểm giữa cột và dầm là nút cứ

Trang 1

TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2

1 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN

Hình 1 Mô hình tính khung không gian

Thường tính toán mô hình khung không gian bao gồm cột, dầm, sàn của các tầng,xem sàn các tầng là tấm cứng nằm ngang, xem giao điểm giữa cột và dầm là nút cứng

và chân cột ngàm tại mặt trên của móng (hay mặt trên đài cọc)

ĐỀ TÀI : CHUNG CƯ AN BÌNH - MSSV:

19D15802010320

Trang 2

Chọn vật liệu sử dụng

Sử dụng bê tông cấp độ bền B20 có :

11,50,9

b bt

s sc sw



2 KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM, SÀN, CỘT

Dựa vào mặt bằng kiến trúc, các kích thước và chức năng của các ô sàn, ta phânchia mặt bằng sàn thành các loại ô sàn được thể hiện dưới bảng sau:

Bảng 1 Phân loại các ô sàn

Tên ôbản Số ô bản

Trang 3

Ta lập bảng xét phương chịu lực của các ô bản như sau:

Bảng 2 Điều kiện làm việc của các ô bản

Tên ôbản Số ô bản

35 30

19D15802010320

Trang 4

 Ô bản 2 phương :

1 b

Trang 5

2.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

- Chọn chiều cao dầm theo công thức:

 Đối với dầm chính (dầm khung) :

Kết quả tính toán được lập thành bảng sau:

Bảng 4 Bảng chọn sơ bộ tiết diện dầm

Vị trí

sàn

Loạidầm

Đoạntrục

Nhịpdầm(mm)

Kết quả tính

h (mm)

Chọ

n h(mm)

Kết quả tính b(mm)

Tiết diệnchọn bxh(mm)

19D15802010320

Trang 6

Dầmkhung

nhịp1-2 7500 416,67 –535,71 500

nhịp2-3 7500

nhịp4-5 7500 416,67 –535,71 500

nhịp5-6 7500

A-BB-C

Trang 7

D-EE-FC-D 3900 243,75 - 325 500 166,67-

Dầmdọc

nhịp1-2nhịp2-3nhịp4-5nhịp5-6

7500 416,67 –535,71 650

Dầmphụ

233,33 250x350

Tum

DầmKhung

B-CD-E 7700

DP1 3850 208,33 –

DP2 4000 222,22 –285,714 300 100 - 200 250x300DP3 3900 216,67 –

2.4 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện đà kiềng

Giả thiết chiều sâu chôn móng Df = 1,5m;

19D15802010320

Trang 8

Chiều cao đài móng là Hm = 1m; chiều cao nền nhà trong bản vẽ kiến trúc là Hnền

Nhịpdầm(mm)

Kết quả tính h(mm)

Chọnh(mm)

Kết quả tính b(mm)

Tiết diệnchọn bxh(mm)

2.5 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột khung

- Xác định sơ bộ diện tích tiết diện cột: 2

k : Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng gió

 k = 1,1 – 1,3 đối với cột giữa Chọn k=1,2

 k = 1,3 – 1,5 đối với cột biên Chọn k=1,3

 k=1,5 đối với cột góc

Bê tông B20 có R b= 1,45 kN/cm2 ; γ b 2= 0,9

N = n ×q ×Si

 q : Là tải trọng thẳng đứng tác dụng trên i 1m2 sàn của tầng thứ i (gồm

trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn, dầm, tường, cột, và hoạt tải sửdụng sàn) Có thể lấy gần đúng q = (9÷15)kN/mi 2, chọn q = 12 kN/m2

Trang 9

 n ilà số tầng phía trên cột xét tính.

 S : Là diện tích của sàn tầng thứ i truyền tải trọng đứng vào cột xéti

tính Có:

tr ph tr ph i

Hình 2 Diện tích nhận tải của cột khung trục 2

Kết quả tính toán cột được lập thành bảng sau:

Bảng 6 Bảng chọn sơ bộ tiết diện cột cho tất cả các tầng (cm)

q kN/

m 2

S (m 2 ) n i

h cm Tầng

8

19D15802010320

Trang 10

3-B, 4-B, 3-E, 4-E 12 59,675 6 4296,6 1,2 3950,897 65 65 4225 1-C, 6-C, 1-D, 6-D 12 21,75 6 1566 1,3 1560 40 40 1600 2-C, 5-C, 2-D, 5-D 12 43,5 6 3132 1,2 2880 55 55 3025 3-C, 4-C, 3-D, 4-D 12 44,95 6 3236,4 1,2 2976 55 55 3025

Tầng

3, 4

1-A, 6-A, 1-F, 6-F 12 14,437 4 692,98 1,5 796,524 35 35 1225 2-A, 5-A, 2-F, 5-F 12 28,875

Tầng

5,ST

1-A, 6-A, 1-F, 6-F 12 14,437 2 346,49 1,5 398,262 35 35 1225 2-A, 5-A, 2-F, 5-F 12 28,875 2 693 1,3 690,345 30 30 900 3-A, 4-A, 3-F, 4-F 12 29,837 2 716,09 1,3 713,344 30 30 900 1-B, 6-B, 1-E, 6-E 12 28,875 2 693 1,3 690,345 30 30 900 2-B, 5-B, 2-E, 5-E 12 57,75 2 1386 1,2 1274,483 40 40 1600 3-B, 4-B, 3-E, 4-E 12 59,675 2 1432,2 1,2 1316,966 40 40 1600 1-C, 6-C, 1-D, 6-D 12 21,75 2 522 1,3 520 35 35 1225 2-C, 5-C, 2-D, 5-D 12 43,5 2 1044 1,2 960 35 35 1225 3-C, 4-C, 3-D, 4-D 12 44,95 2 1078,8 1,2 992 35 35 1225

Tum

thang

3-B, 4-B, 3E, 4-E 12 59,675 1 716,1 1,2 658,483 30 30 900 3-C, 4-C, 3-D, 4-D 12 44,95 1 539,4 1,2 496 30 30 900

Trang 11

3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG TRÊN SÀN

3.1 Tải trọng tác dụng trên 1m 2 của sàn các tầng lầu

Dựa theo “TCVN 2737 - 1995 : Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế” đểxác định tải trọng tác dụng lên 1m2 sàn gồm có: tĩnh tải và hoạt tải

 h : Chiều cao mảng tường (m) ;t

  : tổng chiều dài mảng tường (m);lt

Trang 12

Hình 4 Các lớp cấu tạo sàn của phòng ngủ S2, S10

Bảng 8 Trọng lượng bản thân ô bản của phòng bếp S2, S10

Trang 13

Hình 5 Các lớp cấu tạo sàn WC của ô sàn S2, S10

Trang 14

c) Đối với sàn sân thượng

Hình 6 Cấu tạo sàn sân thượng

Bảng 10 Trọng lượng bản thân ô bản sàn sân thượng

Dựa vào chức năng sử dụng của từng ô bản theo “TCVN 2737 - 1995 : Tải trọng

và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế” Ta có:

p = p ×n (kN/m )

Trong đó:

 pc : Hoạt tải tiêu chuẩn, tra bảng 3 “TCVN 2737 - 1995”

 np : Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều xác định theođiều 4.3.3 “TCVN 2737 - 1995”:

Trang 15

Bảng 13 Tải trọng tác dụng lên sàn lầu

19D15802010320

Trang 16

bản (kN/m 2

)

tường (kN/m 2

Trang 17

Hình 8 Cấu tạo sàn mái

Bảng 14 Trọng lượng bản thân ô bản sàn mái

p c (kN/m 2 ) p s tt (kN/m 2 )

1 SM1, SM2 Mái bằng không có

Ta có kết quả tính toán tải trọng như sau:

Bảng 16 Tải trọng tác dụng lên sàn mái

m 2 )

Hoạt tải (kN/m 2 ) SM1 Mái bằng không có người sử dụng 1,521 0,975

SM2 Mái bằng không có người sử dụng 1,521 0,975

4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG

4.1 Tải trọng tường xây

- Tải tường xây trực tiếp trên dầm quy về tải phân bố đều trên dầm được tính

theo công thức:

gtt ht nkN/m

Trong đó:

+ ht là chiều cao xây tường

+ t = 1,8 kN/m2: Xây tường gạch ống dày 100

19D15802010320

Trang 18

+ t = 3,3 kN/m2: Xây tường gạch ống dày 200.

+ n : Hệ số vượt tải Lấy n = 1,1

Trang 19

4.2 Tải trọng đà kiềng tác dụng vào khung

- Tải trọng tác dụng lên đà kiềng gồm: Trọng lượng bản thân (phần mềm Etabs tự tính) và tải trọng tường xây trên đà kiềng được quy về tải phân bố tác dụng vào đà

kiềng

- Tải tường xây trực tiếp trên đà kiềng quy về tải phân bố theo công thức:

gtt ht nkN/m

Trong đó:

+ ht : Chiều cao tường xây (ht = htầng – hdầm) ht = 4 m

+ t = 1,8 kN/m2 : Xây tường gạch ống dày 100

+ t = 3,3 kN/m2: Xây tường gạch ống dày 200

+ n : Hệ số vượt tải Lấy n = 1,1

Kết quả tính toán được lập thành bảng sau:

Bảng 21 Tải trọng tác dụng lên đà kiềng (h=4,1m-h dầm)

(m)

Loại tường xây

Trang 20

Hình 9 Tải tường tác dụng lên đà kiềng

Trang 21

Hình 10 Phản lực ở vị trí chân cột

ĐỀ TÀI : CHUNG CƯ AN BÌNH - MSSV: 19D15802010320

Trang 22

Hình 11 Mô hình phần tử và các nút

Trang 23

Trang 24

Bảng 23 Lực tập trung tác

4.3 Tải trọng gió tác dụng vào khung

Do công trình có h = 26,3m < 40m nên chỉ xét phần gió tỉnh tác dụng lên công trình

- Căn cứ theo TCVN 2737-1995 “tải trọng và tác động” giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của gió W ở độ cao Z so với mốc chuẩn được xác định theo công thức:

W = W0  k  c  n (kN/m2)Trong đó:

+ W0 : Giá trị của áp lực gió Quận 7 – thành phố Hồ Chí Minh, thuộc vùng áp lực gió

Trang 25

- Công trình thuộc khu vực địa hình B

- Suy ra tải trọng gió tác dụng phân bố lên dầm biên trong phạm vị 1 tầng xét tính:

Với Htg t và H tg d là chiều cao của tầng trên và tầng dưới của tầng đang xét tính

Hình 11 Sơ đồ tác dụng tải trọng gió.

Bảng 24 Kết quả tính toán gió tĩnh (h nền =0,45m)

Tầng Chiềucao H

m

Cao

độ Zm

1 TT: Tĩnh tải chất toàn bộ lên khung

2 HT1: Hoạt tải chất đầy trên các tầng chẵn (2, 4, Sân thượng)

3 HT2: Hoạt tải chất đầy trên các tầng lẻ (1, 3, 5, tum)

4 HT3: Hoạt tải chất trên ô lẻ của tầng chẵn, ô chẵn tầng lẻ theo phương X

Trang 26

5 HT4: Hoạt tải chất ở ô chẵn tầng chẵn, ô lẻ tầng lẻ theo phương X

6 HT5: Hoạt tải chất liền ô 1, 2 và cách ô theo phương X

10 HT9: Hoạt tải chất trên ô lẻ tầng chẵn, ô chẵn tầng lẻ theo phương Y

11 HT10: Hoạt tải chất ở ô chẵn tầng chẵn, ô lẻ tầng lẻ theo phương Y

12 HT11: Hoạt tải chất liền ô 1, 2 và cách ô theo phương Y

- “TCVN 2737 - 1995 : Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế” quy định hai tổ hợp

cơ bản sau:

 Tổ hợp cơ bản I gồm: Nội lực do tĩnh tải và nội lực của một loại hoạt tải

 Tổ hợp cơ bản II gồm: Nội lực do tĩnh tải và nội lực của  2 loại hoạt tải, các hoạttải này được nhân với hệ số tổ hợp là 0,9 (Hệ số xét đến khả năng sử dụng khôngđồng thời cùng một lúc của các hoạt tải đó)

Trang 29

Hình 12 Tiết diện dầm, cột khung trục 2.

Trang 31

Hình 13 Tĩnh tải chất đầy tầng 1, 2, 3, 4, 5.

Hình 14 Tĩnh tải chất đầy tầng sân thượng.

Trang 32

Hình 15 Tĩnh tải chất đầy tầng mái.

Trang 33

Hình 16 HT1-Hoạt tải chất đầy tầng 2, 4, ST.

Trang 34

Hình 17 HT2-Hoạt tải chất đầy tầng 1, 3, 5, mái.

Trang 35

Hình 18 HT3-Hoạt tải chất trên ô lẻ tầng chẵn theo phương X.

Trang 36

Hình 19 HT3-Hoạt tải chất trên ô chẵn tầng lẻ theo phương X.

Trang 37

Hình 20 HT4-Hoạt tải chất trên ô chẵn tầng chẵn theo phương X.

Trang 38

Hình 21 HT4-Hoạt tải chất trên ô lẻ tầng lẻ theo phương X.

Trang 39

Hình 22 HT5-Hoạt tải chất liền ô 1, 2 theo phương X.

Trang 40

Trang 41

Trang 42

Trang 43

Hình 26 HT9-Hoạt tải chất trên ô lẻ tầng chẵn theo phương Y.

Trang 44

Hình 27 HT9-Hoạt tải chất trên ô chẵn tầng lẻ theo phương Y.

Trang 45

Hình 28 HT10-Hoạt tải chất trên ô chẵn tầng chẵn theo phương Y.

Trang 46

Hình 29 HT10-Hoạt tải chất trên ô lẻ tầng lẻ theo phương Y.

Trang 47

Hình 30 HT11-Hoạt tải chất liền ô 1, 2 theo phương Y.

Trang 48

Trang 49

Trang 50

Trang 51

Trang 52

Hình 34 Gió X.

Hình 35 Gió XX.

Hình 36 Gió Y.

Trang 53

Hình 37 Gió YY.

Hình 38 Biểu đồ bao moment dầm khung trục 6 (kN.m)

Trang 54

Hình 39 Biểu đồ bao moment cột khung trục 6 (kN.m)

Trang 55

Hình 39 Biểu đồ bao lực cắt khung trục 6 (kN)

Trang 56

Hình 40 Biểu đồ bao lực dọc khung trục 6 (kN)

Trang 57

5.4 Chuyển vị tại đỉnh công trình.

Hình 39 Chuyển vị tại đỉnh

- Chuyển vị theo phương x: f =-0,000167 mx

- Chuyển vị theo phương y: f = - 0,000012mx

- Vậy chuyển vị ngang lớn nhất của công trình nằm trong giới hạn cho phép nên độcứng của khung đạt yêu cầu

6 TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2

6.1 Chọn vật liệu thiết kế.

- Bê tông cấp độ bền B20:

 Cường độ chịu nén tính toán của bê tông: Rb = 11,5 MPa = 1,15 kN/cm2

 Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông: Rbt = 0,09 MPa = 0,09 kN/cm2

 Môđun đàn hồi của bê tông: Eb = 27,5x103 MPa = 27,5x103 kN/cm2

 Môi trường cho bê tông tiếp tục tăng cường độ theo thời gian: b2 1

- Cốt thép chịu lực nhóm CB300-V:

 Cường độ chịu kéo tính toán và cường độ chịu nén tính toán:

Rs = Rsc = 260 MPa = 26 kN/cm2

 Cường độ chịu kéo của cốt đai và cốt xiên: Rsw = 210 MPa = 21 kN/cm2

 Môđun đàn hồi của cốt thép: Es = 2x105 MPa = 2x104 kN/cm2

 Ta được: ξ =0,583; α =0,413R R

- Cốt thép đai nhóm CB240-T:

Trang 58

 Cường độ chịu kéo tính toán và cường độ chịu nén tính toán:

Rs = Rsc = 210 MPa = 21 kN/cm2

 Cường độ chịu kéo của cốt đai và cốt xiên: Rsw = 170 MPa = 17 kN/cm2

 Môđun đàn hồi của cốt thép: Es = 2x105 MPa = 2x104 kN/cm2

Trang 59

Tại gối cánh thuộc vùng chịu kéo nên xét tính theo bài toán cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ nhật (bxh).

- Giả thiết tính toán: a = 6 cm - Tính: h0 = h – a = 50 – 6 = 44 cm

Trang 60

154,83−1,5 × 0,115×30 × 442

132

0,75 × 88 =1,195 kN /cm

Chọn đường kính đai phi 8 và số nhánh đai n=2

+ Khoảng cách đai tính toán: s tt=R sw A sw

+ Khoảng cách đai theo cấu tạo: s ct=min(0,5h0;30)=min (22 ;30)=22 cm

Chọn khoảng cách đai: s ≤ min(s tt , s max , s ct)=14,31cm chọn s=140mm

Trong phạm vi L/2 nhịp còn lại ở giữa đoạn dầm bố trí khoảng cách đai:

s ≤ min(0,75 h0;50)=min (33 ;50)=33 cm, chọn s=200

Trang 61

Vậy bố trí Ø8a140 trong phạm vi L/4 gần gối tựa Trên đoạn dầm còn lại ở giữa nhịp bố trí thép đai Ø8a200

6.2.3 Tính cốt treo

Tại vị trí dầm phụ liên kết với dầm khung, dầm phụ sẽ tác dụng vào dầm khung một lựctập trung F làm cho dầm khung có thể bị phá hoại cục bộ theo mặt tháp nghiêng α=450, nênphải tính thép ngang để gia cường trong phạm vi: S=b+2h

Chọn lực tập trung F lớn nhất để tính cốt treo

Hình 40 Vị trí dầm phụ gác lên dầm khung

Trang 62

Tại vị trí dầm phụ gác lên dầm khung B164 có: F = 62,46+10,90=73,36 kN.

Tương tự tính thép treo cho vị trí dầm còn lại thép đai 5Φ8a50.

Kết quả tính toán thép dầm được lập thành bảng sau:

Trang 63

Tầng P Tử M/cắt Vị trí b

(cm)

h (cm)

a (cm)

L (m)

M3 (kNm)

V2 (kN)

As (cm2)

μ

A s ch (cm 2 )

S đai (cm)

Trang 67

Tính cốt thép khung trường hợp cột chịu nén lệch tâm xiên bằng phương phápgần đúng.

Phương pháp gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tssm xiêngthành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép

Xét tiết diện có cạnh Cx, Cy Điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng là:

0,5 ≤ C x

C y ≤ 2, cốt thép được đặt theo chu vi

Tiết diện chịu lực nén N, moment uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay.Sau khi xét uốn dọc theo 2 phương xác định hệ số η x , η y Moment gia tăng Mxl, Myl:Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx và My với kích thước các cạnh mà đưa vềmột trong hai mô hình tính toán (theo phương x hoặc y) điều kiện và kí hiệu theobảng sau:

Bảng 26 Điều kiện và kí hiệu các mô hình tính toán

Trang 69

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Kiểm tra điều kiện: μ min ≤ μ ≤ μ max

Lấy μ0=2 μmin=0,1 % ; μmax=(3 ÷ 4)%

Quy định khoảng cách giữa 2 cốt dọc kề nhau 5 0 ≤t ≤ 40 0, khi khoảng cách t>400phải đặt thêm cốt dọc phụ∅ 12÷ ∅ 14sao cho t ≤ 400

- Khoảng cách nối chồng cốt thép dọc, khoảng cách giữa các cốt đai ađ ≤ 10doc_min

và phải có không ít hơn 4 đai => a ≤ 10x16=160 mm => chọn 8a150

Kết quả tính toán thép cột được lập thành bảng sau:

Bảng 27 Kết quả tính toán thép cột khung trục

Trang 70

Tầng Phần

tử

Nội lực

b (cm)

h (cm)

a=a' (cm)

L (m)

N (kN)

M2 (kNm)

M3 (kNm)

As (cm2)



Asmax chọn (cm2

Trang 78

5,05 1078,09 30,20 42,06 9,93 0,92

Trang 79

19D15802010320

Tiêu đề	Chung Cư An Bình Tính Toán Khung Trục 2
Tác giả	Trương Kim Thùy
Người hướng dẫn	GVHD: Trương Quốc Khang
Trường học	Trường Đại Học
Chuyên ngành	Xây Dựng
Thể loại	đồ án
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	79
Dung lượng	3,99 MB