Khung nhà bê tông cốt thép toàn khối - đồ án bê tông cốt thép

Hệ sốtin cậykN/m3 Tải trọngtiêu chuẩnkN/m2 Tải trọngtính toánkN/m2 Tải hoàn thiện không kể tải bản sàn 0,97 1,139 3.1.2 Sàn nhà vệ sinh, ban công : Đối với ô sàn vệ sinh, sàn ban công, s

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN

BỘ MÔN KẾT CẤU BTCT SỐ 2 KHUNG NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI

Họ tên sinh viên: Hồ Sĩ Kỳ Anh Lớp: XD17/A5 Nhóm: N10-01

Công trình có thiết kế kiến trúc như các bản vẽ kèm theo, với số liệu kích thước

MỤC LỤC

1 VẬT LIỆU - TIẾT DIỆN - TẢI TRỌNG 3

1.1 Chọn vật liệu sử dụng 3

1.2 Sơ bộ kích thước tiết diện 3

1.2.1 Sơ bộ chiều dày sàn 3

1.2.2 Sơ bộ tiết diện dầm khung 4

1.2.3 Sơ bộ tiết diện cột khung: 5

1.2.4 Sơ bộ bề dày tường 6

1.2.5 Sơ bộ bề dày bản thang, chiếu tới, chiếu nghỉ 6

1.3 Xác định tải trọng : 7

1.3.1 Tĩnh tải : 7

1.3.2 Hoạt tải: 10

1.3.3 Tải trọng gió: 10

1.3.4 Tải trọng cầu thang : 12

2 Tính toán khung không gian : 13

2.1 Tĩnh tãi (DEAD): 13

2.2 Hoạt tải (LIVE): 15

2.3 Tải trọng gió (WIND): 16

2.4 Tải trong cầu thang : 16

3 TÍNH TOÁN NỘI LỰC VỚI TỪNG TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG, TỔ HỢP NỘI LỰC: 17

1 VẬT LIỆU SỬ DỤNG :

Sử dụng bê tông B20, cốt thép nhóm A-I, A-III

- Bê tông với cấp độ bền B20 có:

2 SƠ BỘ KICH THƯỚC TIẾT DIỆN.

2.1 Sơ bộ chiều dày sàn :

2.2 Sơ bộ tiết diện dầm khung.

* Chọn các nhịp điển hình để sơ bộ chọn tiết diện:

- Tiết diện dầm ngang:

2.3 Sơ bộ tiết diện cột khung:

 Diện tích tiết diện cột được sơ bộ theo công thức:

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 6 nên dùng q =

cột

S(m2)

q = g +p(kN/m2)

353

(20x20 )

Cột biên

841

(25x30 )

280

(20x20 )

Cột góc

464

(25x25 )

155

(20x20 )

 Cột chi tiết kiến trúc phía trước ta chọn cột như bản vẽ kiến trúc: cột

đứng (200x200)mm ở mặt bằng tầng 1.

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

2.5 Sơ bộ cấu tạo cầu thang :

Hệ sốtin cậy

(kN/m3)

Tải trọngtiêu chuẩn(kN/m2)

Tải trọngtính toán(kN/m2)

Tải hoàn thiện (không kể tải bản sàn) 0,97 1,139

3.1.2 Sàn nhà vệ sinh, ban công :

Đối với ô sàn vệ sinh, sàn ban công, sàn mái ngoài trọng lượng các lớp cấu tạo

trên cộng thêm trọng lượng lớp chống thấm:

Hệ sốtin cậy

(kN/m3)

Tải trọngtiêu chuẩn(kN/m2)

Tải trọngtính toán(kN/m2)

Bê tông cốt thép sàn 0,08 1,1 25 2,0 2.20

Tải hoàn thiện (không kể tải bản sàn) 1,33 1,571

Giá trị tải trọng sàn mái bằng không sử dụng (dày 8cm):

Các lớp cấu tạo sàn

Chiềudày(m)

Hệ sốtin cậy

(kN/m3)

Tải trọngtiêu chuẩn(kN/m2)

Tải trọngtính toán(kN/m2)

Tải hoàn thiện (không kể tải bản sàn) 1,18 1,416

3.1.3 Tải trọng tường xây:

- Trọng lượng tường xây: (THEO KIẾN TRÚC)

+ Tường dày 100 mm

+ Tường dày 200 mm

Trong đó:

là chiều dày tường

Mái bằng bố trí tường bảo vệ trên dầm biên cao 1m dày 200mm

Bảng tính giá trị tải trọng tường xây:

htầng

(m)

Loạitường(mm)

(kN/m)

Dầm500mm

Dầm250mm

Dầm500mm

Dầm250mm

3.1.4 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 thép

Hệ số độ tin cậy n

gtc kN/m 2

gs tt kN/m 2

Tổng tải cấu tạo sàn cầu thang 3,62 4,054

Tải hoàn thiện (không kể tải bản sàn) 1,12 1,304

- 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)

 Bản nghiêng:

Tổng tải trọng tác dụng lên bản nghiêng (không kể tải trọng bản sàn) :

3.1.5 Tĩnh tải ban công:

Lấy 0,5 kN/m (bao gồm lan can kính, tây vịn, các thanh đứng inox…)

3.1.6 Bồn nước mái :

Két nước 1m3 đặt trên ô sàn (2,8x5,5)Tải trọng chia đều cho ô sàn :

tin cậy

Giá trị tính toán (daN/m2)

Toànphần

Phầndài hạn

Toànphần

Phầndài hạn

Phầnngắn hạn

3.3Tải trọng gió:

Công trình có chiều cao H = 21m < 40m, nên theo TCVN 2737 – 1995

không kể tới thành phần động của tải trọng gió, gió tĩnh được xác định theo công

thức sau:

W = 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

- n là hệ số tin cậy

Chọn thời gian sử dụng giả định của công trình là 50 năm n = 1,2

- c là hệ số khí động cho mặt phẳng thẳng đứng

c = +0,8 đối với mặt phẳng đón gió

c = -0,6 đối với mặt phẳng hút gió

- k là hệ số độ cao, tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao z, ứng với

dạng địa hình t được xác định theo công thức sau:

Với:

o là độ cao của địa hình dạng t mà ở đó vận tốc gió không còn chịu ảnh

hưởng của mặt đệm, còn gọi là độ cao gradient

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 cao

không 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 thớt

cao 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 từ

10m trở lên (trong thành phố, vùng rừng rậm…)

Bảng độ cao và hệ số mt:

- B là bề rộng đón gió, được xác định theo cách gán tải vào phần tử dầm thì B

(m) là trung bình cộng của chiều cao hai tầng nằm liền kề cao trình z (m)

4 TINH TOAN KHUNG KHONG 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

HOẠT 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 TX (WIND) Gió phương X từ trái

GIÓ PX (WIND) Gió phương –X từ phải

GIÓ TY (WIND) Gió phương Y từ trước

GIÓ PY (WIND) Gió phương –Y từ sau

Lưu ý: khi tính khung phẳng chỉ có tải GIÓ TX, GIÓ PX.

4.1Tĩnh tải (DEAD):

 Trọng lượng bản thân các cấu kiện sàn, dầm, cột được phần mềm tính

toán kết cấu (ETAB2015) tự động hóa

 Giá trị tải thường xuyên:

- Giá trị tải thường xuyên = Trọng lượng các lớp hoàn thiện sàn + Phần dài

hạn của hoạt tải

- Giá trị tải thường xuyên được nhập dưới dạng tải phân bố trên sàn và có

chiều từ trên xuống

4.1.1 Sàn:

- Bảng giá trị tải thường xuyên:

Loại phòng

Giá trị tính toán (kN/m 2 ) Lớp

hoàn thiện sàn

Phần dài hạn

Phần tải thường xuyên

Phòng ăn Phòng khách Phòng ngủ

Buồng vệ sinh, Phòng tắm

(kN/m)

1

2,2(Sàn 6)

3,0(Sàn 3,4,5)

3,1(Sàn 2)

 Tĩnh tãi ban công:

Lấy 0,5 kN/m (bao gồm lan can kính, tây vịn, các thanh đứng inox…)

4.2Hoạt tải (LIVE):

Loại phòng

Giá trị phần ngắn hạn(kN/m2)

Phòng ănPhòng kháchPhòng vệ sinhPhòng tắmPhòng ngủBan công

1,56

Mái bằng có sử dụng 0,65

Mái bằng không sử dụng 0,975 4.3Tải trọng gió (WIND):

Dầm biêngiữa tầng

5 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 tổ

hợp đặc biệt:

- Tổ hợp cơ bản gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và

tạm thời ngắn hạn Tổ hợp tải trọng cơ bản nếu có từ hai hoạt tải tạm thời trở

lên 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)

MÔ HÌNH 3D KHUNG KHÔNG GIAN (ETAB 2013)

TÊN PHẦN TỬ DẦM CỘT KHUNG TRỤC 2

TIẾT DIỆN PHẦN TỬ DẦM CỘT KHUNG TRỤC 2

BIỂU ĐỒ BAO LỰC DỌC KHUNG TRỤC 2 (kN) BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT KHUNG TRỤC 2 (kN)

BIỂU ĐỒ BAO MOMEN KHUNG TRỤC 2 (kNm)

4 THIẾT KẾ CỐT THEP KHUNG :