đồ án bê tông 2 thầy đồng tâm võ thanh sơn đại học mở

đồ án bê tông 2 thầy đồng tâm võ thanh sơn đại học mở thiết kế chung cư: thiết kế sàn. thiết kế dầm thiết kế khung phẳng. thiết kế móng thiết kế chung cư: thiết kế sàn. thiết kế dầm thiết kế khung phẳng. thiết kế móng

THUYẾT MINH

-*** -PHẦN 1: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢN SÀN

(THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH: LẦU 1,2,3,SÂN THƯỢNG)

C

Ơ S Ở THIẾT KẾ

 TCVN 2737-1995 :Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động

 TCXDVN 356-2005 : Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép

S Ử D Ụ NG V Ậ T LI Ệ U

Bê tông B20 :

 Cường độ chịu nén tính toán :Rb= 11.5 MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán :Rbt= 0.9 MPa

Cốt thép loại AII : 10 Sử dụng thép A-II

 Cường độ chịu nén tính toán :Rsc = 280 MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán :Rs = 280 MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán cốt thép ngang : Rsw=225 MPa

Cốt thép loại AI :  10 sử dụng thép A-I

 Cường độ chịu nén tính toán :Rsc = 225 MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán :Rs = 225 MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán cốt thép ngang : Rsw=175 MPa

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: (%)

MẶT BẰNG SÀN TẦNG 1.

I Xác định sơ bộ kích thước dầm sàn :

I.1.Chiều dày và cấu tạo sàn:

- Theo yêu cầu kiến trúc, kỹ thuật thi công thuận lợi và diện tích ô sàn ta chọn sàn ta chọn sàn Tolet, hành lang, ban công cùng chiều dày và có cao độ thấp hơn các sàn còn lại là 20mm Các sàn khu vực còn lại cùng chiều dày

- Sàn sân thượng tất cả các ô sàn cùng chiếu dày

- Cấu tạo mặt sàn gồm 4 lớp như sơ đồ dưới

- chọn chiều dày sàn sơ bộ:

- Khu vực Tolet, ban công, hành lang: dựa vào ô sàn lớn nhất là ô san số 4(khu vực hànhlang)

* Xác định kích thước sơ bộ dầm chính:

-Chiều cao dầm: (1 1) (1 1) 5,8 (0,39 0,73)

Chọn chiều cao tiết diện ngang của dầm: h = 500mm

-Bề rộng dầm: 1 1 1 1 0,5 0,125 0, 25

b  h     m

Chọn bề rộng tiết diện ngang của dầm: b= 200mm

Vậy tiết diện dầm sơ bộ là: b h=200 500mm 

* Xác định kích thước sơ bộ dầm khu vực hành lang, ban công :

-Chiều cao dầm: (1 1) (1 1) 2, 2 (0,15 0, 28)

Chọn chiều cao tiết diện ngang của dầm: h = 400mm

-Bề rộng dầm: 1 1 1 1 0, 2 0,1 0, 2

b  h     m

Chọn bề rộng tiết diện ngang của dầm: b= 200mm

Vậy tiết diện dầm sơ bộ là: b h=200 400mm 

* Xác định kích thước sơ bộ dầm phụ :

Tiết diện dầm phụ sơ bộ là: b h=200 300mm 

II Xác định tải trọng lên các ô bản sàn:

Hệ số vượttải n

Trọng lượng

2

(kN m/ )

(kN m/ )

III.Tính nội lực của các ô sàn :

1 Xác địnnh các ô sàn làm việc theo 1 phương và 2 phương:

-Xét sự làm việc của Ô1:

L Vậy Ô1 làm việc hai phương.

-Xét sự làm việc của Ô2:

L Vậy Ô2 làm việc một phương (phương cạnh ngắn L11,4m ).

-Xét sự làm việc của Ô3:

L Vậy Ô3 làm việc hai phương.

-Xét sự làm việc của Ô4:

L Vậy Ô4 làm việc một phương (phương cạnh ngắn L12,2m ).

-Xét sự làm việc của Ô5:

L Vậy Ô5 làm việc hai phương.

-Xét sự làm việc của Ô6:

L Vậy Ô6 làm việc hai phương.

2 Tính nội lực cho các ô sàn:

a) Xét Ô1 làm việc hai phương: tính cho ô bản đơn (tải trọng truyền theo cả hai phương Bản

làm việc theo hai phương)

500

5 3100

d

s

h

h     Liên kết ngàm

Sàn hai phương là bản kê bốn cạnh, gối trên dầm nên ta chọn sơ đồ tính là sơ đồ 9

* Sơ đồ tính toán:

-Theo phương cạnh ngắn L1:

L thì sàn xem như làm việc một phương(phương cạnh ngắn) sơ đồ tính toán:

Cắt dải bản theo phương cạnh ngắn với bề rộng 1m để tính như dầm có hai đầu ngàm

500

6, 25 380

d

s

h

h     Liên kết ngàm

* Sơ đồ tính toán:

Hệ số k dùng cho moment âm Hệ số m dùng cho moment dương.

3 Tính cốt thép cho từng ô sàn:

I m

o b

I m

II m

o b s

- Tại nhịp: M2 3,48kNm

6 2

3, 48 10

0,04211,5 1000 85

o b s

I m

2 2

0,026 11,5 1000 65

85,9 0,859225

o b s

0,62 10

0,01311,5 1000 65

o b s

c) Bảng tính cốt thép cho các ô sàn:

Thực hiện tính tốn tương tự trên ta cĩ bảng bố trí cốt thép các ơ sàn tương ứng như sau:

1 0,62 0.013 0.013 0.43 10s200 4,71 0,354

*Bố trí cốt thép: Thép sàn tính theo sơ đồ đàn hồi

-Những ô sàn có chiều dài tương đối nhỏ thì thép mũ được bố trí suốt trên chiều dài

-Những ô sàn có cùng chiều dài, cùng khoảng cách đặt thép, cùng đường kính thép thì thép chịu lực được bố trí dọc chiều dài các các bản sàn đó

-Hai sàn gần nhau có cùng chiều dài, cùng đk thép, cùng khoảng cách đặt thép, thép mũ được kéo qua dầm, và neo vào dầm

-Thép mũ chịu lực tính từ mép dầm ra bản sàn có khoảng cách  1

4

L

.+Hạ sàn phòng vệ sinh, phòng tắm, ban công, hành lang : 20mm

(XEM BẢN VẼ BẢN VẼ BỐ TRÍ THÉP SÀN: S-1.1)

PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM DỌC TRỤC 6.

I Sơ bộ tiết diện dầm:( xem phần 1)

Dầm chính khu vực ban công, hành lang tiết diện 200x400

Dầm chính khu vực còn lại tiết diện 200x500

Dầm phụ tiết diện 200x300

II Xác định tải trọng tác dụng lên dầm trục 6:

1/sTĩnh tải:

a/sTrọng lượng bản thân:

Trọng lượng bản thân dầm trục 6:

b/sTĩnh tải phân bố do bản sàn truyền vào dầm:

*Đối với tải hình thang: 1

Sơ đồ truyền tải của sàn lên dầm trục 6.

c/sTĩnh tải:

*Tỉnh tải sàn truyền lên dầm:

-Tỉnh tải hình thang do 2 Ô1 truyền vào:

a/sHoạt tải phân bố do bản sàn truyền vào dầm:

* Hoạt tải sàn truyền lên dầm:

- Hoạt tải hình thang do 2 Ô1 vào:

III Xác định nội lực của dầm:

1/sCác trường hợp chất tải:

Hoạt tải 5.

Hoạt tải 6

Hoạt tải 7

Hoạt tải 8

*Các tổ hợp tải:

COMBAO Envolope(COMBO1,2,3,4,5,6,7,8) 1 – 1

2/sKết quả nội lực từ SAP 20s1500s1500s150:

a/Biểu đồ moment của từng trường hợp tải:

Biểu đồ bao lực cắt (kN)

Bảng nội lực trong dầm chính trục 6:

Nhịp dầm Vị trí Moment (kNm) Lực cắt (kN)

3/sTính toán cốt thép dọc cho dầm: Tính như tiết diện chữ nhật – đặt cốt đơn:

-Bêtông cấp B20 : R b 11,5Mpa, R bt 0,9MPa ,  b 1,0

-Sử dụng thép A-II: s 1,0,R s 280MPa , R sc 280MPa

I m

o b

A bh

Gối A, F: tiết diện 200x500

I m

o b

A bh

Tính tồn tương tự ta được kết quả như sau:

Tiết

diện Moment( )kN

Tính chotiết diện

a(mm) (mm)Ho m  Att s

(mm2) Chọn thép dọc

Ach s(mm2) (%)Gối

4 Tính cốt đai cho dầm:

* Dầm có tiết diện 200x500:

-Chọn đường kính cốt đai :sw 6mm

-Dùng hai nhánh đai : n = 2 với diện tích cốt đai:

23000

s

b

E E

w w

Vậy thay tất cả vào (1) ta được: Q bmax 0,3 1,06 0,89 11,5 200 460 1381      N304, 2kN.

* Kiểm tra : Q Q bmax b3(1n)R bh bt o (2)

* Khoảng cách cốt đai theo yêu cầu về cấu tạo:

Dầm tiết diện 200x500

- Vùng gần gối tựa ( ¼ nhịp ), ta có h d 500mm450mm nên 500 166

d ct

h

S    mm và300

ct

S  mm

=>để thuận tiện thi công và đảm bảo an toàn ta chọnS ct 150mm

- Vùng gần gối tựa ( 1/2 nhịp ), ta có 3 3 500 375

d ct

S    mm và S ct 500mm

=>để thuận tiện thi công và đảm bảo an toàn ta chọnS ct 200mm

Dầm tiết diện 200x400

- Vùng gần gối tựa ( ¼ nhịp ), ta có h d 400mm450mm nên 400 200

d ct

h

S    mm và150

ct

S  mm

=>để thuận tiện thi công và đảm bảo an toàn ta chọnS ct 150mm

- Vùng gần gối tựa ( 1/2 nhịp ), ta có 3 3 400 300

d ct

S    mm và S ct 500mm

=>để thuận tiện thi công và đảm bảo an toàn ta chọnS ct 200mm

Gối A, F: Q=25KN

Ta có : Q25kN Q bmax Không cần bố trí cốt xiên

Ta có : Q25kN Q bmin Tiết diện dầm là hợp lí, không cần tính cốt đai cốt đai gối A,F bố trí theo cấu tạo S ct 150mm

Gối B, E: Q= 121,2KN

Ta có : Q121, 2kN Q bmax Không cần bố trí cốt xiên

Ta có : Q121, 2kN Q bmin Tiết diện dầm là hợp lí, cần tính cốt đai cốt đai gối B,E :

* Khoảng cách tính toán các cốt đai:

=>để thuận tiện thi công và đảm bảo an toàn ta chọnS ch 150mm

Tính toán tương tự ta được kết quả như bảng sau:

(mm)

ct

S

(mm) Bố trí cốt đaiGối

S nhip 200mm trong đoạn giữa nhịp còn lại

XEM BẢN VẼ CHI TIẾT DẦM S-1…

PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC E

-Đà kiềng thường không được xem là bộ phận của khung ngang Tác dụng của đà kiềnglà đỡ tường và làm giảm chiều dài tính toán của cột

Sơ đồ tính khung trục E.

Liên kết giữa cột và dầm khung được quan niệm là liên kết cứng Tiết diện các phần tử khungđược sơ bộ xác định như sau:

Dầm dọc trục E : 200 500mm

Dầm phụ : 200 300mm

I XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG NGANG:

1 Tải trọng sàn truyền lên dầm trục E:

MẶT BẰNG SÀN TẦNG 1.

a Tĩnh tải: Chiều cao tầng h = 3,3(m)

*Trọng lượng bản thân:

Trọng lượng bản thân dầm chính:

*Tải trọng phân bố do bản sàn truyền vào khung trục E:

-Đối với tải hình thang: 1

max s2

g L

g -Đối với tải tam giác: 1

*Tải tập trung: truyền vào khung gián tiếp qua dầm.

Trọng lượng bản thân của tường lên dầm chính : tường dày 200mm, chiều cao tường

-Tải do tường truyền vào: G t g tuongL2

-Tải do dầm truyền vào: G d g dc L2

-Áp dụng các công thức trên ta có bảng tỉnh tải tập trung như sau:

Dầm đặt lực Điểm Tải trọng gây ra do L 1 (m) L 2 (m) g i

Trục

6

Trọng lượng bản thân

Tải tường trên dầm trục 4

2,9 43,89

Hình tam giac của ô 6 2 3,5 13,17

Tải tường trên dầm phụ 6,53

Trục

6 Nút 8E

Trục

6 Nút dầmphụ Tải hình thang + tam giác 9,53 9,53

C Tính toán tải gió:

- Gió đẩy : W W k c n B 0

Công trình tại TPHCM : khu vực IIA => W0 0,83kN

C: hệ số khí động c=0s150,8

Hệ số vượt tải : n=1,2

B: diện tích tường đón gió B=5,8m

C: hệ số khí động c=0s150,6

Hệ số vượt tải : n=1,2

B: diện tích tường đón gió B=5,8m

Chọn sơ bộ tiết diện cột

Dựa vào tải trọng tác dụng lên khung ta có lực dọc lớn nhất tại trục 6E:

Tải trọng tác dung lên cột: P=512kN

Chọn kích thước cột 2 tầng thay đổi một lần:

Tải trọng tác dụng lên cột tầng trệt- lầu 1:

Dầm sân thượng không có tải tường tác dung.

II TÍNH NỘI LỰC KHUNG:

 Dùng SAP 2000 để giải nội lực khung phẳng trục: khai báo trọng lượng bản thân trong sap nên ko cần cộng thêm trọng lượng bản thân của dầm và cột của khung vào tĩnh tải

 Sơ đồ chất tải:

Tĩnh tải

Hoạt tải 1.

Hoạt tải 2.

Hoạt tải 3.

Hoạt tải 4.

Hoạt tải 5.

Hoạt tải 6.

Hoạt tải 7.

Gió phải.

Gió trái.

COMBO1 Tĩnh tải + hoạt tải 1COMBO 2 Tĩnh tải + hoạt tải 2COMBO 3 Tĩnh tải + hoạt tải 3COMBO 4 Tĩnh tải + hoạt tải 4COMBO 5 Tĩnh tải + hoạt tải 5COMBO 6 Tĩnh tải + hoạt tải 6COMBO 7 Tĩnh tải + hoạt tải 7COMBO 8 Tĩnh tải +gió phảiCOMBO 9 Tĩnh tải + gió tráiCOMBO 10 Tĩnh tải +hoạt tải1+ hoạt tải2COMBO 11 Tĩnh tải +0,9 hoạt tải 1+0.9.gió phải

COMBO 12 Tĩnh tải + 0,9.hoạt tải 2+0.9.gió phảiCOMBO 13 Tĩnh tải +0,9 hoạt tải 3+0.9.gió phảiCOMBO 14 Tĩnh tải +0,9 hoạt tải 4+0.9.gió phảiCOMBO 15 Tĩnh tải +0,9 hoạt tải 5+0.9.gió phảiCOMBO 16 Tĩnh tải + 0,9.hoạt tải 6+0.9.gió phảiCOMBO 17 Tĩnh tải +0,9 hoạt tải 7+0.9.gió phảiCOMBO 18 Tĩnh tải +0,9 hoạt tải 1+0.9.gió tráiCOMBO 19 Tĩnh tải +0,9 hoạt tải 2+0.9.gió tráiCOMBO 20 Tĩnh tải + 0,9.hoạt tải 3+0.9.gió tráiCOMBO 21 Tĩnh tải +0,9 hoạt tải 4+0.9.gió tráiCOMBO 22 Tĩnh tải +0,9 hoạt tải 5+0.9.gió tráiCOMBO 23 Tĩnh tải + 0,9.hoạt tải 6+0.9.gió tráiCOMBO 24 Tĩnh tải +0,9 hoạt tải 7+0.9.gió tráiCOMBO 25 Tĩnh tải + 0,9.hoạt tải 1+0,9.hoạt tải 2+0.9.gió tráiCOMBO 26 Tĩnh tải + 0,9.hoạt tải 1+0,9.hoạt tải 2+0.9.gió phảiCOMBOBAO ENVOLOPE(COMBO1,…, COMBO26)

Biểu đồ bao moment (kNm).

Biều đồ bao lực cắt(kN).

Biểu đồ bao lực dọc (kN).

Nhận xét: tải truyền lêm dầm của khung các tầng là như nhau thật vậy qua biểu đồ ta thấy nội

lực dầm là như nhau Trừ dầm tầng sân thượng Để an toàn cho công trình và đơn gian cho thi công ta chọn dầm có nội lực lớn nhất tính toán các dầm cón lại bố trí như dầm tính toán

III.TÍNH VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO KHUNG PHẲNG:

1 Thép dọc dầm khung trục E:

-Để đơn giản trong tính toán với trường hợp moment âm ở gối & moment dương ở nhịp

ta đều tính với tiết diện hình chữ nhật 200 500mm

-Bêtông cấp B15 : R b 11,5Mpa, R bt 0,9MPa ,  b 1,0

-Sử dụng thép A-II: s 1,0,R s 280MPa , R sc 280MPa



Tính toán tương tự dầm trục 6 ta có kết quả:

-Kết quả tính dầm khung

Tiết

diện Moment( )kN

Tính chotiết diện

a(mm) (mm)Ho m  Att s

(mm2)

Chọn thépdọc

Ach s(mm2) (%)Gối 2 -80.57 200 500 40 460 0.166 0.182 688.22 2 22 759,9 0,826Nhịp 2-3 42.93 200 500 40 460 0.088 0.092 349.47 2 22 759,9 0,826Gối 3 -82 200 500 40 460 0.168 0.186 701.82 2 22 759,9 0,826Nhịp 3-

Thép đai dầm khung :

Tính toán tương tự dầm trục 6 ta có bảng kết quả:

Tiết

diện

Lựccắt(kNm)

Tính chotiết diện (mm)a (mm)Ho Qmax Qmin S tt

Gối 2 69,2 200 500 40 460 304.24 49.68 630.57 825.61 6 150s

Gối 3 71,5 200 500 40 460 304.24 49.68 590.66 799.05 6 150s

2 `Thép dọc cột:

-Từ kết quả nội lực Ta tìm ra các cặp giá trị: max

-Kiểm tra lại  :  min     max Với max 3%,min 0,05%

Cột tiết diện 300x400 :

TH1 : Nmax  2027 ; kN Mtu  55,8 kNm

-Các công thức sử dụng trong tính toán:

Chiều dài tính toán: L0 3100 0.7 2170x  m

Độ mãnh của cấu kiện: 0 2170

5, 425400

L h

    Độ lệch tâm do lực: 01

55,8 1000

27, 2582027

Tính cốt thép đối xứng:

Chiều cao miền bê tông chịu nén: 2027 1000 587,5

0

0

40,682

0,102400

326,5 .( ) 2027 1000 215,862 1 11,5 300 326,5,6(375 )

-Các công thức sử dụng trong tính toán:

Chiều dài tính toán: L0 3100 0.7 2170x  m

Độ mãnh của cấu kiện: 0 2170

5, 425400

L h

    Độ lệch tâm do lực: 01

58, 22 1000

55, 2061054,6

Tính cốt thép đối xứng:

Chiều cao miền bê tông chịu nén: 1054,6 1000 305,68

0

0

68,539

0,171400

290,9 .( ) 1054,6 1000 243,539 1 8,5 300 290,9(375 )

Kết luận: Qua hai trường hợp ta chọn trường hợp một A's A s  2060,53(mm2 ) để thiết kế cột tiết

diện 300x400: bố trí cốt thép đối xứng : 6 22 6 22  

*Thép đai trong cột :

-Vì cột chịu lực cắt nhỏ nên ta chỉ đặt cốt đai theo yêu cầu cấu tạo Tác dụng của cốt đai có tác

dụng giữ ổn định cho cốt dọc chịu nén, giữ đúng vị trí của cốt dọc khi đổ bê tông

-Bố trí cốt đai hai nhánh cho cột: 6 150s (mm).

Cột tiết diện 300x300 :

TH1 : Nmax  964 ; kN Mtu  13,15 kNm Tính toàn tương tự => A's A s  814,5(mm2 )

TH1 : Mmax  24,43 kNm N ; tu  963,12 kN Tính toàn tương tự => A'sA s 933,7(mm2 )

Kết luận: Qua hai trường hợp ta chọn trường hợp một A's A s  933, 7(mm2 ) để thiết kế cột tiết

diện 200x300: bố trí cốt thép đối xứng : 3 22 3 22  

(BỐ TRÍ CỐT THÉP KHUNG XEM BẢN VẼ S- )

PHẦN 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MĨNG 5E:

II.1.Số liệu thiết kế mĩng nơng:

 Cường độ đất nền tiêu chuẩn: R tc 0,15(Mpa) 150( kN m/ 2)

II.3.Xác định Diện tích sơ bộ đáy mĩng :

Fsb=

tc o tc

II.4.Phân bố ứng suất dưới đáy mĩng:

L

II.6.Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện xuyên thủng:

* Theo phương cạnh dài:

b s