Đồ Án môn học kết cấu btct công trình dân dụng

Tải trọng thường xuyên G - tĩnh tải - Tải trọng tồn tại trong suốt thời hạn sử dụng theo thiết kế của công trình xây dựng và sự thay đổi giá trị tính toán của tải trọng là rất nhỏ so với

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TRƯỜNG BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BTCT CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:

CAO TẤN NGỌC THÂN SINH VIÊN THỰC HIỆN:

Vũ Hoàng Minh, MSSV: B2204215

Ngành: Kỹ thuật xây dựng - Khóa 48

- TCVN 2737:2023 - Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 5574:2018 - Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

- Tải trọng tiêu chuẩn là đặc trưng cơ bản, đại diện của tải trọng

- Hệ số độ tin cậy là hệ số tính đến khả năng sai lệch bất lợi của tải trọng thiết kế so với giá trị tiêu chuẩn của tải trọng, được xác định phụ thuộc vào trạng thái giới hạn được tính đến

- Các tổ hợp tải trọng được thiết lập từ những phương án tác dụng đồng thời của các tải trọng khác nhau, có kể đến khả năng thay đổi sơ đồ tác dụng của tải trọng Khi tính tổ hợp tải trọng hay nội lực tương ứng phải nhân với hệ số tổ hợp

- Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737:2023 “Tải trọng và tác động”, tải trọng được chia thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt) tùy theo thời gian tác dụng của chúng

1.2.1 Tải trọng thường xuyên (G - tĩnh tải)

- Tải trọng tồn tại trong suốt thời hạn sử dụng theo thiết kế của công trình xây dựng và sự thay đổi giá trị tính toán của tải trọng là rất nhỏ so với giá trị trung bình của tải trọng; hoặc là tải trọng

mà sự thay đổi giá trị tính toán của tải trọng luôn đơn điệu theo một chiều đến khi đạt tới giá trị giớihạn

- Tải trọng thường xuyên gồm có:

+ Khối lượng các phần nhà và công trình, gồm khối lượng các kết cấu chịu lực và kết cấu bao che, các bộ phận phi kết cấu

Bảng 1.1 - Hệ số độ tin cậy về tải trọng γf của trọng lượng kết cấu, đất, thiết bị và vật liệu

2 Bê tông (có khối lượng thể tích trung bình lớn hơn 1600 kg/m3, bê

tông cốt thép, khối xây, gỗ

1.1

3 Bê tông (có khối lượng thể tích trung bình hoặc bằng 1600 kg/m3, các

lớp ngăn cách, lớp căn phẳng, lớp hoàn thiện (bản, vật liệu cuộn, độn,

lớp láng phẳng, và tương tự), được sản xuất, chế tạo:

CHÚ THÍCH: Khi xác định tải trọng do đất, cần kể đến tải trọng do vật liệu chất đống, thiết bị, phươngtiện giao thông truyền lên đất

Bảng 1.2 - Trọng lượng riêng tiêu chuẩn của một số loại vật liệu

1.2.2 Tải trọng tạm thời (Q - hoạt tải)

- Tải trọng mà sự thay đổi độ lớn hoặc hướng của tải trọng phải được kể đến.

- Tải trọng tạm thời dài hạn (Q L ): Tải trọng tạm thời mà sự thay đổi giá trị tính toán của tải

trọng trong suốt thời gian sử dụng theo thiết kế của công trình xây dựng là rất nhỏ (đến mức có thể

bỏ qua) so với giá trị trung bình của tải trọng

- Tải trọng tạm thời ngắn hạn (Q t ): Tải trọng tạm thời mà thời hạn tác dụng của các giá trị tính

toán của tải trọng nhỏ hơn đáng kể so với thời hạn sử dụng của công trình xây dựng

- Tải trọng tạm thời ngắn hạn được tính toán như sau:

Q t =Q k ,t x γ f

Trong đó:

 Q t - Tải trọng tạm thời ngắn hạn tính toán (kN/m2)

 Q k ,t- Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn (kN/m2)

 γ f - Hệ số độ tin cậy về tải trọng

- Tùy theo công năng sử dụng của từng tầng mà tải trọng chất lên đó có các giá trị được quy địnhtrong TCVN 2737 - 2023

Bảng 1.3 Tải trọng tạm thời ngắn hạn tác dụng lên công trình

- Hệ số độ tin cậy trong bảng trên được lấy như sau (Theo TCVN 2737 - 2023):

+ Hệ số độ tin cậy γ f = 1.3 theo mục 8.3.5 các tải trọng phân bố đều nêu trong bảng trên lấy bằng1.3

1.2.3 Tải trọng gió

- Đối với nhà và công trình phải xét các tác động do gió gây ra sau đây:

+ Dạng chính của tải trọng gió (hay còn gọi là “tải trọng gió chính”, xem 10.2);

+ Dạng kích động xoáy cộng hưởng

+ Dao động mất ổn định khí động dạng uốn, xoắn vặn, uốn - xoắn

- Dạng chính của tải trọng gió liên quan tới tác động trực tiếp của gió lớn nhất lên nhà và công trìnhcho các vị trí xây dựng và phải được kể đến khi thiết kế mọi nhà và công trình

- Dạng kích động xoáy cộng hưởng và dao động mất ổn định khí động phải được kể đến đối với nhà, kết cấu bụng đặc hoặc các phần riêng lẻ của chúng mà có trục trung tâm thẳng (hoặc gần

thẳng, cũng như có hình dạng và kích thước tiết diện ngang không đổi hoặc thay đổi uyển chuyển với độ mảnh hiệu dụng λe >20, trong đó λe được xác định theo F.18 Tiêu chí xảy ra dao động mất

ổn định khí động được quy định trong các tiêu chuẩn thiết kế Khi thiết kế công trình thì cần sử

dụng các giải pháp kiến trúc và giải pháp kết cấu để không xảy ra dao động mất ổn định khí động

- Dao động mất ổn đinh khí động dạng uốn, xoắn vặn, uốn - xoắn được nêu trong các tiêu chuẩn khác có liên quan đến tải trọng gió hoặc trong các tài liệu kỹ thuật chuyên ngành

- Hệ số tin cậy về tảii trọng γ f đối với tải trọng gió chính được lấy bằng 2.1; khi tính toán kích động xoáy cộng hưởng thì hệ số độ tin cậy về tải trọng γ f lấy bằng 1.0

- Hệ số hiệu ứng giật G f:

+ Hệ số hiệu ứng giật G f là hệ số phản ứng của kết cấu dưới tác dụng của tải trọng gió (bao gồm cả thành phần phản ứng tĩnh và thành phần phản ứng động của kết cấu).

+ Đối với kết cấu “cứng” (có chu kỳ dao động riêng cơ bản thứ nhất T 1≤ 1s) thì G f có thể lấy

Cr là hệ số phụ thuộc vào các dạng địa hình khác nhau, lấy theo Bảng 10;

Zs là độ cao tương đương của công trình, lấy bằng 0.6h;

h là chiều cao của công trình;

 gQ là hệ số đỉnh cho thành phần xung của gió, lấy bằng 3.4;

 gv là hệ số đỉnh cho thành phần phản ứng của gió, lấy bằng 3.4;

 gR là hệ số đỉnh cho thành phần cộng hưởng của gió

Q là hệ số kể đến thành phần phản ứng nền của kết cấu chịu tải trọng gió

 k ( Z e) là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình tại độ cao tương đương ( Z e) (xem 10.2.4) và được xác định theo 10.2.5;

 c là hệ số khí động, xác định theo 10.2.6;

 G là hệ số hiệu ứng giật xác định theo 10.2.7

Bảng 1.4 - Giá trị của áp lực gió cơ sở W 0 theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ VN

Đối với các công trình xây dựng ở những vùng có địa hình phức tạp (núi cao, hẻm núi, giữa hai dãynúi song song, các cửa đèo, cửa sông lớn, v.v ), giá trị của áp lực gió cơ sở W0 phải lấy theo số liệucủa Viện Khoa học Khí tượng Thủy Văn và Biến đổi khí hậu hoặc Tổng cục Khí tượng Thủy văn (Bộ Tài nguyên và Môi trường) hoặc cơ quan chuyên môn khác có thẩm quyền cung cấp hoặc kết quả khảo sát xây dựng đã được xử lý có kể đến kinh nghiệm sử dụng công trình Khi đó giá trị áp lực gió cơ sở W0, tính bằng decaniutơn trên mét vuông (daN/m2), được xác định theo công thức:

W0=0.0613 x V0

2Trong đó: V0 xem 3.1.24

- Độ cao tương đương ze xác định như sau:

+ Đối với tháp, trụ, ống, kết cấu rỗng và tương tự: ze = z;

- b - chiều rộng của nhà (không kể khối đế), vuông góc với hướng gió;

- h - chiều cao của nhà

- Giá trị của hệ số k(ze), kể đến sự thayđổi áp lực gió theo độ cao ze so với mốc chuẩn và dạng địa hình, được xác định theo công thức:

k ( z e)=2.01(z e

z g)

2/α

Trong đó:

- z e - được xác định theo 10.2.4 trong TCVN 2737 - 2023; z e lấy không nhỏ hơn zmin theo bảng 1.5;

- z g - độ cao gradient, được xác định phụ thuộc vào dạng địa hình, lấy theo Bảng 1.5;

- α - hệ số dùng trong hàm lũy thừa đối với vận tốc gió 3s (lấy trung bình trong khoảng thời gian 3s), được xác định phụ thuộc vào dạng địa hình, lấy theo Bảng 1.5

Bảng 1.5 - Các hệ số z g, z min , và α

Dạng

địa hình Mô tả dạng địa hình Giá trịz g, m Giá trịzmin, m Giá trịα

A Trống trải, không có hoặc có rất ít vật cản cao không quá

1.5m (bờ biển thoáng, mặt sông, hồ lớn, đồng muối, cánh

đồng không có cây cao ), xem Hình D.1, phụ lục D trong

(2737 - 2023)

213.36 2.13 11.5

B Tương đối trống trải, có một số vật cản thưa thớt cao không

quá 10m (vùng ngoại ô ít nhà, thị trấn, làng mạc, rừng thưa

hoặc rừng non, vùng trồng cây thưa ), xem Hình D.2, phụ

lục D trong (2737 - 2023)

274.32 4.57 9.5

C Bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao từ 10m trở

lên (trong thành phố, vùng rừng rậm, ), xem Hình D.3,

- Giá trị hệ số k ( z e) lấy không lớn hơn 1.99; 1.97 và 1.98 lần lượt đối với các dạng địa hình A, B, và C

- Công trình được xem là nằm trong dạng địa hình nào nếu tính chất của dạng địa hình đó không thayđổi trong khoảng cách 30h khi h ≤ 60 m và 2km khi h > 60 m tính từ mặt đón gió của công trình, trong

đó h là chiều cao công trình

- Giá trị của hệ số k ( z e) được nêu trong Bảng 1.5.

Bảng 1.5 - Hệ số k ( z e)

Độ cao tương đương z e, m

Giá trị k ( z e) đối với các dạng địa hình

CHÚ THÍCH 1: Đối với các độ cao tương đương z e trung gian cho phép xác định giá trị k ( z e) bằng

cách nội suy tuyến tính

CHÚ THÍCH 2: Khi xác định tải trọng gió cho một công trình, các dạng địa hình có thể khác nhau theohướng gió khác nhau

1.3 CHỈ TIÊU CƯỜNG ĐỘ VẬT LIỆU

1.3.1 Các chỉ tiêu của bê tông

- Các giá trị tính toán của bê tông lấy theo bảng 7 và bảng 10 TCVN 5574:2018

Bảng 1.5 - Cường độ tính toán và modun đàn hồi của bê tông

Cấp độ bền Cường độ chịu kéo

- Cường độ của bê tông trong bảng 1.6 là cường độ tính toán gốc Khi tính toán lấy giá trị trong

bảng nhân với hệ số điều kiện làm việc γ b cụ thể như sau:

+ Cột đổ theo phương đứng, có cạnh lớn của tiết diện < 30cm; γ b = 0.85

+ Kết cấu đổ theo phương đứng, mỗi lớp đổ dày > 1.5m: γ b = 0.9

+ Kết cấu chịu lực trực tiếp bức xạ mặt trời vùng khô nóng: γ b = 0.85

+ Điều kiện làm việc bình thường: γ b = 1

1.3.2 Các chỉ tiêu của thép

- Các giá trị tính toán của cốt thép lấy theo bảng 13 - 14 TCVN 5574:2018

Bảng 1.6 Cường độ tính toán và modun đàn hồi của cốt thép Nhóm thép Cường độ chịu kéo

R s (daN/ cm 2 )

Cường độ chịu nén R sc (daN/ cm 2 )

(Thiết kế sàn tầng 1)

Sàn là một cấu kiện chịu lực trực tiếp của tải trọng sử dụng tác dụng lên công trình, sau đó tải này truyền lên dầm, rồi từ dầm truyền lên cột, cột truyền xuống móng

Sàn bê tông cốt thép được dùng rất rộng rãi trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp Nó

có ưu điểm quan trọng như bền vững, có độ cứng lớn, có khả năng chống cháy tốt, chống thấm tương đối tốt, thỏa mãn những yêu cầu về thẩm mỹ, vệ sinh và điều kiện kinh tế

2.1 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU SÀN

Trong công trình, hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc trong không gian của kết cấu Việclựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng Do vậy cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

2.1.1 Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

- Ưu điểm:

+ Tính toán đơn giản

+ Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

- Nhược điểm:

+ Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiếtkiệm chi phí vật liệu

+ Không tiết kiệm không gian sử dụng

2.1.2 Hệ sàn không dầm (không có mũ cột)

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

- Ưu điểm:

+ Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

+ Tiết kiệm được không gian sử dụng

+ Dễ phân chia không gian

+ Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước,

+ Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (6-8m)

+ Việc thi công phương án náy nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản

+ Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vân chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

+ Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm

- Nhược điểm:

+ Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kèm hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu.

+ Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

- Nhược điểm:

+ Không tiết kiệm, thi công phức tạp

+ Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránhđược những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

2.1.4 Kết luận

- Nhằm thuận tiện cho việc thi công, tính toán đơn giản thì giải pháp sàn sườn (sàn dầm đổ toàn khối) sẽ được áp dụng cho công trình này

- Chọn bê tông B25 cho sàn với các thông số sau:

Cấp độ bền R bt (daN/ cm 2 ) R b (daN/ cm 2 ) E b (daN/ cm 2 )

- Chọn thép CB240 - T và CB300 - V cho sàn với các thông số sau:

Nhóm thép R s (daN/ cm 2 ) R sc (daN/ cm 2 ) R sw (daN/ cm 2 ) E s x 10 4 (MPa)

2.2 TÍNH TOÁN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC

2.2.1 Sơ bộ chiều dày sàn

- Chọn chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể xác định sơ bộ chiều dày hstheo:

+ Tài liệu thiết kế Việt Nam:

- Để thuận tiện cho quá trình thi công và tránh sự nhầm lẫn giữa các chiều dày sàn khác nhau nên

ta dùng ô sàn có kích thước lớn nhất để chọn chiều dày sàn cho tất cả các ô còn lại Ô sàn có kích thước lớn nhất là ô (4500x4500mm)

Bảng 2.1 - Lựa chọn sơ bộ chiều dày sàn

Nên chọn tài liệu thiết kế của Mỹ vì trong đó đã có khống chế võng

2.2.2 Sơ bộ tiết diện dầm

- Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính theo công thức kinh nghiệm:

Bảng 2.2 lựa chọn sơ bộ tiết diện dầm

2.3.1 Tải trọng thường xuyên

- Dựa theo TCVN 2737 - 2023 “Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế”, Tải trọng thường

xuyên được tính theo công thức:

G =γ x γ f x δ

Trong đó:

 G - Tải trọng thường xuyên của sàn (kN/m2)

 γ - Trọng lượng riêng của vật liệu (kN/m3)

Tải trọngtính toán(T/m2)

Tải tiêuchuẩn(T/m3)

Tải trọngtính toán(T/m2)

1 Bê Tông ETABS TÍNH

 Q t - Tải trọng tạm thời ngắn hạn tính toán (kN/m2)

 Q k ,t- Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn (kN/m2)

 γ f - Hệ số độ tin cậy về tải trọng

2.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN

- Theo sơ đồ kết cấu chia thành:

+ Sàn loại bản - dầm (sàn 1 phương): là sàn chịu lực uốn theo một phương hoặc hai phương nhưng phương còn lại chịu uốn rất nhỏ Liên kết có thể đổ lên tường hoặc liền khối với dầm, nhưngchỉ ở ≤ 2 cạnh đối diện

+ Sàn loại bản kê bốn cạnh (sàn 2 phương): là dạng sàn chịu uốn theo hai phương, liên kết có thể là kê lên tường (gối) hoặc đổ liền khối với dầm (ngàm), các liên kết với dầm có ở ≥ 2 cạnh kề

Bảng 2.7 - Cách xác định sàn một phương và sàn hai phương

Sàn 1 phương(Thỏa 1 trong 2 ý sau)

Sàn 2 phương(Thỏa cả 2 ý sau)

- Liên kết có ở 1 hoặc 2 cạnh đối diện nhau

-Tỷ lệ (α) của cạnh dài (L2) trên cạnh ngắn (L1)

¿ 2

- Liên kết có ở ≥ 2 cạnh kề nhau

- Tỷ lệ (α) của cạnh dài (L2) trên cạnh ngắn (L1)

≤ 2

- Tùy theo liên kết ở 4 cạnh ô bản mà ta chia thành 11 loại ô bản và từng loại ô bản sẽ có biểu đồ,

công thức tính moment khác nhau

Liên kết ngàmLiên kết gối tựa Liên kết tự do

Hình 2.4 - 11 loại ô bản sàn

2.4.1 Sàn một phương

- Sàn một phương là loại bản sàn làm việc chủ yếu theo phương chịu lực chính Vì vậy, giả sử

cắt một dãy bản rộng 1m (hoặc 1 đơn vị chiều dài) theo phương chịu lực, ta có sơ đồ tính sau:

Hình 2.5 - Sơ đồ làm việc của sàn một phương

- Nội lực được xác định theo công thức:

+ Moment dương lớn nhất tại giữa nhịp:

 M1, M I - Moment dương lớn nhất tại bụng và moment âm lớn nhất tại gối

 L1, L2 - Chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản

- Cốt thép được tính toán tính toán và bố trí trên 1m bề rộng sàn theo phương chịu lực chính, tínhtương tự như cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật.

- Phương còn lại bố trí thép theo cấu tạo 1/4 As tính toán

2.4.2 Sàn 2 phương

- Sàn hai phương là loại sàn có hai phương chịu uốn không chênh lệch nhiều, với phương ngắn vẫn là phương chịu lực chính Vì vậy, giả sử cắt một dãy bản rộng 1m (hoặc 1 đơn vị chiều dài) theo cả hai phương, ta có sơ đồ tính sau

Hình 2.6 - Sơ đồ làm việc của sàn 2 phương

- Vì cả 4 cạnh đều có dầm, sàn dầm đổ toàn khối, quan niệm bản sàn làm việc theo kiểu ngàm 4

cạnh Ta tính toán theo sơ dồ 9 (4 cạnh ngàm):

+ M1 = m91x P là moment dương lớn nhất theo phương cạnh ngắn;

+ M2 = m92x P là moment dương lớn nhất theo phương cạnh dài;

+ M I = k91x P là moment âm lớn nhất theo phương cạnh ngắn;

+ M II = k92x P là moment âm lớn nhất theo phương cạnh dài

Trong đó:

P = (G + Qt) x L1 x L2 = p x L1 x L2 (kN)

 L1, L2 - chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài của bản

 m91, m92, k91, k92- các hệ số được nội suy phụ thuộc vào tỉ số L2/L1 theo sơ đồ 9

 Qt - Tải trọng tạm thời ngắn hạn (kN/m2), lấy theo TCVN 2737-2023

 G - Tải trọng thường xuyên của sàn, tính từ các lớp cấu tạo sàn (kN/m2), lấy theo TCVN 2737-2023

* Tính thép

- Các công thức tính:

- Điều kiện tránh phá hoại giòn (dẻo): μ min < μ <μ max

- Tính toán trên 1m bề rộng sàn theo phương ngắn và phương dài, tính tương tự như cấu kiện chịuuốn tiết diện chữ nhật với b = 1m, h = hs

- Mặt dưới bản bố trí thép chịu lực theo cả 2 phương, trong đó cốt thép theo phương cạnh ngắn đặtdưới cốt thép theo phương cạnh dài Ở mặt trên bản, dọc theo các cạnh có moment âm đặt cốt thép chịulực vuông góc với cạnh và bố trí thép cấu tạo song song bới cạnh

2.4.3 Phân chia ô sàn

- Nếu các ô sàn thỏa mãn điều kiện: (Nếu kích thước của ô sàn không quá lớn)

+ Có kích thước bằng nhau hoặc chênh nhau < 10 - 20%

+ Cấu tạo và tải trọng giống nhau hoặc chênh lệch < 10 - 20%

+ Cùng sơ đồ tính

→ Phân nhóm và đánh số hiệu ô sàn giống nhau rồi chọn ô sàn “nguy hiểm” nhất tính đại diện cho

“số đông” và bố trí cho các ô còn lại

Hình 2.7 - Mặt bằng chia ô sàn tầng 1

2.4.4.1 Tính toán hai phương

 Tính thép chịu moment dương M 2 = 1 88.2188daN m theo phương cạnh dài L 2 = 4.5m:

Do thép chịu moment dương theo phương cạnh dài nằm trên thép chịu moment dương theo phương cạnh ngắn nên chiều cao làm việc:

A s=x R b x b x h o 1

→ Chọn thép ϕ8a150 => A s chọn= ¿ 3.35 cm2 (Bố trí thớ trên ở gối ra 1/4L1)

* Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Hình 2.8 - Mặt cắt thép sàn ô S1

Hình 2.9 - Mặt bằng bố trí thép sàn ô S1

 Tính các sàn hai phương còn lại tương tự như sàn đại diện S1 bằng cách lập bảng tính:

 Tải trọng: G =466.7 daN /m2; Q t =390 daN /m2

=> Chọn thép ϕ6a150 với A s chọn =1.89 cm2 (Bố trí thớ dưới)

* Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

=> Chọn thép ϕ8a150 với A s chọn =3.35 cm2 (Bố trí thép thớ trên ở gối ra 1/4 L1)

* Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Hình 2.10 - Mặt cắt thép sàn ở ô S9

Hình 2.11 - Mặt bằng bố trí thép sàn ô S9

3.1 CẤU TẠO VÀ PHÂN TÍCH KẾT CẤU KHUNG CÔNG TRÌNH:

3.1.1 Cấu tạo và phân tích mặt bằng:

- Tải trọng tác dụng lên khung gồm có tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời ngắn hạn sử dụng và

tải trọng gió

- Khung được phân tích bằng phần mềm ETABS Tìm nội lực cho tất cả các phần tử sau đó tiền hànhtính toán và thiết kế dầm, cột cho khung trục

3.1.2 Cấu tạo và phân tích trên mặt đứng:

- Khung của công trình là khung bê tông thép đổ toàn khối.

- Khung có 2 bộ phận chính là cột và dầm khung chịu lực Liên kết giữa cột và móng là liên kết ngàm,các nút khung là các nút cứng

- Khung chịu tải trọng thẳng đứng (tải trọng công trình, tải trọng tạm thời ngắn hạn) và tải trọng ngang(tải trọng gió)

- Kết cấu khung là hệ thanh bất biến hình, là kết cấu quan trọng trong công trình vì nó chống đỡ, tiếpnhận tải trọng từ sàn và các bộ phận khác rồi truyền xuống móng

- Mô hình hóa sơ đồ kết cấu trong phần mềm ETABS như sau:

+ Mô hình hóa các cấu kiện cột, dầm, sàn từ tầng trệt đến tầng mái

+ Liên kết giữa ở các nút khung là liên kết nút cứng Liên kết giữa cột với móng xem là liên kếtngàm

+ Tính nội lực cho khung bằng ETABS, sơ đồ tính của khung là khung không gian

- Công trình gồm 6 tầng: tầng 1 cao 4m, tầng 2, 3, 4, 5 cao 3.6m và mái thang

- Chỉ định khung trục tính toán: khung trục 1 là khung trục điển hình để tính toán

3.2 TÍNH TOÁN SƠ BỘ TIẾT DIỆN KHUNG

MC KHUNG TRỤC 1

3.2 TÍNH TOÁN SƠ BỘ TIẾT DIỆN KHUNG

3.2.1 Vật liệu sử dụng

- Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ và có khả năng chống cháy tốt.

- Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng

kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính

- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lựcthấp

- Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gióbão)

- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bịtách rời các bộ phận công trình

- Vật liệu có giá thành hợp lý

- Trong điều kiện tại Việt Nam hay những nước khác thì vật liệu bê tông hoặc thép là các vật liệu đangđược sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng

Bảng 3.1 - Cường độ của bê tông

Cấp độ bền R bt (daN/ cm 2 ) R b (daN/ cm 2 ) E b (daN/ cm 2 )

3.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

- Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính theo công thức kinh nghiệm:

- Chọn sơ bộ tiết diện dầm phụ theo công thức kinh nghiệm:

3.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột

- Diện tích tiết diện ngang của cột có thể xác định sơ bộ theo công thức:

* Đối với cao ốc văn phòng, tầng là vách nhẹ: q = (0.8 ÷1) T/m2

* Đối với chung cư, tầng là vách gạch: q = (1.1 ÷1.3) T/m2

+ A i - Diện tích truyền tải từ sàn vào cột: A i = L1 x L2

+ L1, L2 - Kích thước truyền tải theo mỗi phương

+ Rb - Cường độ chịu nén tính toán của bê tông

Hình 3.1 - Sơ đồ phạm vi truyền tải vào cột

- Tiết diện cột thay đổi sau mỗi 3 - 5 tầng, các giá trị N i là giá trị lực nén tại chân cột mỗi tầng → Côngtrình đầu bài gồm 6 tầng nên để thuận tiện cho việc thi công và tăng tính ổn định, ta không cần thay đổitiết diện cột

- Tính sơ bộ tiết diện gồm cột giữa, cột biên và cột góc Tính toán điển hình cột tầng trệt (tầng gầnmóng nhất) và bố trí cột các tầng còn lại theo bảng tính

→ Chọn sơ bộ cột có tiết diện 25 x 25 = 625cm2

Hình 3.2 - Diện tích truyền tải cột góc trục A

→ Chọn sơ bộ cột có tiết diện 25 x 35 = 875cm2.

Hình 3.2 - Diện tích truyền tải lên cột biên trục E