HƯỚNG DẪN LÀM ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1, TÀI LIỆU HAY,ĐƯỢC 9 ĐIỂM BẢO VỆ.

HƯỚNG DẪN LÀM ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1, CHI TIẾT ĐẦY ĐỦ RÕ RÀNG, DỄ HIỂU, ĐÃ BẢO VỆ THÀNH CÔNG VỚI SỐ ĐIỂM LÀ 9 ĐIỂM. TÀI LIỆU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1, DỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1, BÀI GIẢNG BÊ TÔNG CỐT THÉPLựa chọn giải pháp kết cấu cho sàn. Chọn kích thước chiều dày sàn. Lựa chọn kết cấu mái. Lựa chọn kích thước tiết diện các bộ phận. Kích thước tiết diện dầm. Kích thước tiết diện cột. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG. ĐỊNH TĨNH TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG. TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM. Tính toán cốt thép dọc cho các dầm.Tính cốt thép chịu mômen dương:Bản sàn được đổ toàn khối với phần trên của dầm nên khi chịu mômen dương được tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén.Kiểm tra điều kiện khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm.Sơ đồ kết cấuMô hình hoá kết cấu khung thành các thanh đứng (cột) và các thanh gnang (dầm) với trục của kết cấu được tính đến trọng tâm tiết diện của các thanh.Nhịp tính toán của dầm

I, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU.

I.2 Lựa chọn giải phap kết cấu cho sàn.

Chọn gải pháp sàn sườn toàn khối có bố trí thêm dầm phụ

I.3 Chọn kích thước chiều dày sàn.

Ta chọn chiều dày sàn theo công thức của tác giả Lê Bá Huế

37 8

ng s

k L h

L L

 

a,Với sàn trong phòng

- Hoạt tải tính toán: p s =p c n=200.1,2=240 (daN/m 2 )

- Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT)

Bảng 1: cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn

các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính toán-Gạch ceramic dày 8mm,  0 2000daN/m3

<=> 8.10-3.2000=16 daN/m2

16

1,1

17,6-Vữa lát dày 15mm, 0  2000daN/m3

<=> 15.10-3.2000=30 daN/m2

30

1,3

39-Vữa trát dày 10mm,  0 2000daN/m3

<=> 10.10-3.2000=20 daN/m2

20

1,3

26

Do không có tường xây trực tiếp lên sàn nên tĩnh tải tính toán:

B L

Vậy khi kể cả trọng lượng bản thân sàn BTCT thì:

+ Tĩnh tai tính toán của ô sàn trong phòng

gs = g0 +  bt h s1 n= 82,6 + 2500.0,08.1,1 = 302,6 (daN/m2)

+Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn trong phòng

qs = ps +gs = 240 + 302,6= 542,6 (daN/m2)

b,Với sàn hành lang:

+Hoạt tải tính toán: Phl = pc.n = 300.1,2=360 (daN/m2)

+Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT)

g0=82,6 (daN/m2)

Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn là:

q(hl)0 = phl +g0 = 360 + 82,6 = 442,6 (daN/m2)

Vì q = 442,6 >400 nên

=0,513Chiều dày sàn hành lang ứng với ( L1;B):

2

1 2

37 8 37 8 0,513

ngan s

k L h

B



=0,641Chiều dày sàn hành lang phía ngoài sảnh:

2'

1 2,5

37 8 37 8 0,614

ngan s

k L h

Vậy nếu kể cả trọng lượng bản thân sàn BTCT thì:

+Tĩnh tải tính toán của ô sàn hành lang

ghl=go + bth s2 n

= 82,6 + 2500.0,08.1,1 = 302,6 (daN/m2)+Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn hành lang

các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính toán-Vữa láng dày 20mm,  0 2000daN/m3

<=> 20.10-3.2000=40 daN/m2

40

1,3

52-Vữa trát dày 10mm, 0  2000daN/m3

<=> 10.10-3.2000=20 daN/m2

20

1,3

26

I.4 Lựa chọn kết cấu mái

Kết cấu mái dùng hệ mái tôn gác lên xà gồ, xà gồ gác lên tường thu hồi

I.5 Lựa chọn kích thước tiết diện các bộ phận.

*Kích thước tiết diện dầm

a, Dầm BC (dầm trong phòng)

7, 2 1,1 12

d d

Vậy ta chọn chiều cao dầm: hd = 0,3 (m), bề rộng của dầm bd = 0,22 (m)

Và cũng là phù hợp với kích thước ván khuôn

d d

d

L h

m

=0,3 (m)Vậy ta chọn chiều cao dầm: hd = 0,3 (m), bề rộng dầm bd = 0,22 (m)

*Kích thước tiết diện cột

Diện tích tiết diện cột xác định theo công thức

 



 

  = 3,9 (m2)+Lực dọc do tải phân bố dều trên bản sàn

Cột trục C có diện chịu tải SC nhỏ hơn diện chịu tải của cột trục B để thiên về an toàn và định hình hoá ván khuôn, ta chọn kích thước tiết diện cột trục C

bcxhc = 22x22 cm có A = 484 (cm2) > 220 (cm2)

d, Cột trục A’

Cột trục A’ có diện chịu tải SA’ nhỏ hơn diện chịu tải của cột trục A để thiên về an toàn và định hình hoá ván khuôn, ta chọn kích thước tiết diện cột trục A’

(bcxhc= 22x22 cm) bằng với kích thước cột trục A

*Vì càng lên cao lực dọc càng giảm nên ta chọn kích thước cột như sau

+Cột trục B & trục C có kích thước như sau:

II, SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG

1, sơ đồ hình học

(dầm có tiết diện nhỏ hơn)

+Xác định chiều cao của cột tầng 1

Chiều sâu chôn móng từ mặt đất tự nhiên (cốt - 0,6 trở xuống):

SƠ ĐỒ KẾT CẤU KHUNG NGANG

III, XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐƠN VỊ

2, Hoạt tải đơn vị

3, Hệ số qui đổi tải trọng

a, Với cả 3 ô sàn, kích thước 3,9x3,6 & 3,9x2 & 3,9x2,5 (m)

Tải trọng phân bố tác dụng lên khung có dạng hình tam giác Để qui đổi sang dạng

tải trọng phân bố hình chữ nhật, ta có hệ số

5

0, 625 8

k  

IV, XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG

+Tải trọng bản thân của các kết cấu dầm, cột khung sẽ do trương trình tính toán kếtcấu tự tính

+Việc tính toán tải trọng vào khung được thể hiện theo hai cách

-Cách 1: Chưa qui đổi tải trọng

-Cách 2: Qui đổi tải trọng thành phân bố đều

1.Tĩnh tải tầng 2, 3, 4

TĨNH TẢI PHÂN BỐ - daN/m

TĨNH TẢI TẬP TRUNG - daN/m

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả

Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao

3,3 - 0,3 =3 (m) với hệ số giảm lỗ cửa 0,7

Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao

3,3 - 0,3 =3 (m) với hệ số giảm lỗ cửa 0,7

Ghi chú: Hệ số giảm lỗ cửa bằng 0,7 được tính toán theo cấu tạo kiến trúc.

Nếu tính chính xác thì hệ số giảm lỗ cửa ở trục B và trục C là khác nhau vì ở trục

B có thêm lỗ cửa đi

2 Tĩnh Tải tầng mái

Để tính toán tải trọng tĩnh tải phân bố đều trên mái, trước hết ta phải xác định kích

TĨNH TẢI PHÂN BỐ TRÊN MÁI - daN/m

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1

2

g1m

Do trọng lượng tường thu hồi 110 cao trung bình 2,04 m:

gt1 = 296x2,04= 603,84

Do tải trọng của sàn trong nhà truyền vào dưới dạng

hình tam giác với tung độ lớn nhất:

TĨNH TẢI PHÂN BỐ TRÊN MÁI - daN/m (tiếp)

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1

g2m

Do trọng lượng tường thu hồi 110 cao trung bình 1,2 m:

gt1 = 296x1,2= 592

Do tải trọng của sàn hành lang truyền vào dưới dạng

hình tam giác với tung độ lớn nhất:

TĨNH TẢI PHÂN BỐ TRÊN MÁI - daN/m (tiếp)

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1

TĨNH TẢI TẬP TRUNG TRÊM MÁI - daN/m

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả

Sơ đồ tĩnh tải tác dụng vào khung.

V, XÁC ĐỊNH HOẠT TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG

1, Trường hợp hoạt tải 1

HOẠT TẢI 1- TẦNG 3

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả

PAI =PA’I (daN) (tập trung)

HOẠT TẢI 1- TẦNG MÁI

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1.

PA’mI (daN) (tập trung)

HOẠT TẢI 2- TẦNG 2&4

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1.

PAII =PA’II (daN) (tập trung)

HOẠT TẢI 2- TẦNG 3

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1.

HOẠT TẢI 2- TẦNG MÁI

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1

p2mII (daN/m) (phân bố)

Do tải trọng của ô sàn nhịp BA truyền vào dưới dạng hình

tam giác

Với tung độ lớn nhất:

PmII

tg2 = 97,5x2 = 195Đổi ra phân bố đều với k = 0,625

PAmII=PBmII(daN) (tập trung)

VI XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ

Công trình xây dựng tại Hải Dương thuộc vùng gió III-B có áp lực gió đơn vị:

W0 =125 (daN/m2) Công trình có địa hình dạng B

Công trình cao dưới 40 m nên ta chỉ xét đến tác dụng tĩnh của tải trọng gió Tải trọng gió truyền lên khung sẽ được tính theo công thức:qđ

Với qđ - áp lực gió đẩy tác dụng lên khung (daN/m)

qh - áp lực gió hút tác dụng lên khung (daN/m)

Tải trọng gió trên mái qui về lực tập trung đặt ở đầu cột Sđ, Sh với k=1,06

Tỷ số h1/L = (3,3x3+3,6)/(7,2+2+2,5) = 1,15

Nội suy ta có được Ce1 = -0,473 & Ce2 = -0,545

Trị số S tính theo công thức:

Ta có số liệu đầu vào (Input) và đầu ra (Output) của trương trình tính như sau.

IX TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM

Vì giá trị mômen hai gối B&C nhau nên ta lấy giá trị mômen lớn hơn để tính cốt thép chung cho cả hai gối.

+ Tính cốt thép cho gối B&C (mômen âm):

Tính theo tiết diện chữ nhật bxh =25x70

Giả thiết: a=4 (cm)

167,9 10

10,1( )

2800 0,899 66

S S



Tính cốt thép cho nhịp BC (mômen dương)

Bản sàn được đổ toàn khối với phần trên của dầm nên khi chịu mômen dương đượctính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h’f = 8 (cm)

Giả thiết: a=4 (cm).

h0=70 - 4 = 66 (cm)

Giá trị độ vươn của sải cánh được lấy như sau:

1 (3,9 0, 25) 1,825( ) 2



b Tính toán cốt thép dọc cho dầm tầng 2, nhịp AB, phần tử 21 (bxh =22x30 cm).

Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra các nội lục nguy hiểm nhất cho dầm:

+ Gối B: MB = -32,88 (kN.m)

+ Gối A: MA = -19,45 (kN.m)

+ Mômen dương lớn nhất: M = +15,1 (kN.m)

+ Tính cốt thép cho gối B (mômen âm):

Tính theo tiết diện chữ nhật bxh =22x30 (cm)

Giả thiết: a=4 (cm)



Tính cốt thép cho gối A (mômen âm):

Tính theo tiết diện chữ nhật bxh =22x30 (cm)

Giả thiết: a=4 (cm)

  0,5(1 1 2  m) 0,5(1  1 2 0,154) 0,916  

4

2 0



Tính cốt thép chịu mômen dương:

Bản sàn được đổ toàn khối với phần trên của dầm nên khi chịu mômen dương đượctính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h’f = 8 (cm)

Giả thiết: a=4 (cm).

Ta có: Mmax = 15,1 (kN.m) < 114,64 (kN.m)trục trung hòa đi qua cánh.



c Tính toán cốt thép dọc cho dầm tầng 2, nhịp AA’, phần tử 25 (bxh =22x30 cm).

Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra các nội lục nguy hiểm nhất cho dầm:

+ Gối A’: MA’ = -18,2 (kN.m)

+ Gối A: MA = -27,1 (kN.m)

+ Mômen dương lớn nhất: M = +22,94 (kN.m)

+ Tính cốt thép cho gối A (mômen âm):

Tính theo tiết diện chữ nhật bxh =22x30 (cm)

Giả thiết: a=4 (cm)

Tính cốt thép cho gối A’ (mômen âm):

Tính theo tiết diện chữ nhật bxh =22x30 (cm)

Giả thiết: a=4 (cm)



Tính cốt thép chịu mômen dương:

Bản sàn được đổ toàn khối với phần trên của dầm nên khi chịu mômen dương đượctính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h’f = 8 (cm)

Giả thiết: a=4 (cm).

h0=30 - 4 = 26 (cm)

Giá trị độ vươn của sải cánh được lấy như sau:

-h’f > 0,1 h  nhỏ hơn một nửa khoảng cách thông thủy của hai dầm khung:

1 (3,9 0, 22) 1,84( ) 2

d, Tính toán cốt thép dọc cho các phần tử 22,23,24&26,27,28.

Do nội lực trong dầm hành lang và sảnh của các tầng trên nhỏ nên ta bố trí

cốt thép của các dầm: 22,23,24 như bố trí như dầm 21.

bxh

(cm 2 )

 (%) Dầm 18 Gối B, gối C

Nhịp BC

125.88 125.75

25x70 262,4x70

0.136 0.013

0.927 0.993

7.35 6.86

0.445 0.42 Dầm 19 Gối B, gối C

Nhịp BC

93.9 126.77

25x70 262,4x70

0.1 0.013

0.947 0.993

5.37 6.9

0.33 0.418 Dầm 20 Gối B, gối C

Nhịp BC

80.04 116.73

25x70 262,4x70

0.086 0.012

0.955 0.994

4.54 6.36

0.28 0.39

Bố trí cốt thép dọc cho dầm tầng 4.

Bố trí cốt thép dọc cho dầm tầng mái.

2.Tính toán và bố trí cốt thép đai cho các dầm.

a, Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 17 (tầng 2, nhịp BC): bxh=25x70 cm

+Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm.

Rsw = 175 (Mpa) =1750 (daN/cm2); Es = 2,1.10-3 (Mpa)

+Chọn cốt thép 6 (CI) và giả thiết a = 3cm  h0 = 70 - 3 = 67 (cm)

*Kiểm tra điều kiện để tính toán cốt đai:

Qmin = 0,5Rbtbh0  Qb  2,5Rbtbh0 =Qmax

<=> 0,5x0,075x25x67 =62,8 < 110,18 < 2,5x0,075x25x75 = 314 (kN)  Ta cần phải tính toán cốt đai.

*Kiểm tra điều kiện khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm:

Ta có: Qb = 110,18 < 0,3.Rb.b.h0 = 0,3x0.85.25.67 = 427,1 (kN)

Vậy dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính

+Tính toán cốt đai: Từ điều kiện đảm bảo cường độ trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là: Qb  Q đb  4,5 .R bh q bt 02. sw

b sw

bt

R bh s

* Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng:

+Điêu kiện kiểm tra: Qmax  Qđb

-Với cốt đai 6 hai nhánh, S = 200 (mm) ta có:

0 0

1,5 1,5.0,75.250.670

bt sw

R bh

q

> 2h0 = 2x670 = 1340 (mm)

2 0

sw

s sw

A n

Chọn 180mm

b, Tính toán cốt thép đai cho phần tử dầm 18, 19, 20: bxh = 25x70 (cm).

+Lực cắt lớn nhất trong các dầm D17; D18; D19; D20

Tương ứng là: 110,18; 96,83; 87,79; 87,18; (KN)

-Ta thấy trong các dầm trên thì dầm D17 có lực cắt lớn nhất q = 110,18 (KN), dầm

D17 được dặt cốt đai theo cấu tạo là: 6a200  ta chọn cốt đai theo 6a200 cho toàn bộ các dầm 18, 19, 20 có kích thước 25x70 (cm)

c, Tính toán cốt thép đai cho phần tử dầm 21: bxh = 22x30 (cm).

+Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm.

Q = 31,83 (kN)

+Chọn cốt thép 6 (CI) và giả thiết a = 3cm  h0 = 30 - 3 = 27 (cm)

*Kiểm tra điều kiện để tính toán cốt đai:

Qmin = 0,5Rbtbh0  Qb  2,5Rbtbh0 =Qmax

<=> 0,5x0,075x22x27 =22,28 < 31,83 < 2,5x0,075x22x27 = 111,4 (kN)  Ta cần phải tính toán cốt đai.

*Kiểm tra điều kiện khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm:

Ta có: Qb = 31,83 < 0,3.Rb.b.h0 = 0,3x0.85.22.27 = 151,47 (kN)

Vậy dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính

+Tính toán cốt đai: Từ điều kiện đảm bảo cường độ trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là: Qb  Q đb  4,5 .R bh q bt 02. sw

b sw

 s mins s s tt; ;ct max  min 530;135;162   135 mm

Vậy ta chọn S = 130 (mm)

Tại nhịp giữa của các dầm do có lực cắt nhỏ nên ta bố trí cốt đai thưa hơn với

khoảng cáchS  min(0,75 ;500) min(202;500)h0   chọn S=200 (mm)

* Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng:

+Điêu kiện kiểm tra: Qmax  Qđb

-Với cốt đai 6 hai nhánh, S = 130 (mm) ta có:

0 0

1,5 1,5.0,75.220.270

bt sw

R bh

q

> 2h0 = 2x270 = 540 (mm)Vậy ta ta tính khả năng chịu cắt theo mặt cắt c = 2xh0 = 540 (mm)

w

76, 2( / ) 130

c

 Qb = 31,83 (KN) < Qđb = 64,273 (KN)

*Vì lực cắt lớn nhất trong dầm < Q đb nên ta không cần bố trí cốt xiên.

*Tính cốt treo.vì dầm không có dầm phụ nên ta không phải tính cốt treo.

d, Tính toán cốt thép đai cho phần tử dầm 22, 23, 24: bxh = 22x30 (cm).

+Lực cắt lớn nhất trong các dầm D21; D22; D23; D24

Tương ứng là: 31,83; 23,22; 19,91; 30,39; (KN)

-Ta thấy trong các dầm trên thì dầm D21 có lực cắt lớn nhất q = 31,83 (KN), dầm

D21 được đặt cốt đai theo cấu tạo là: 6a130  ta chọn cốt đai theo 6a130 cho toàn bộ các dầm 22, 23, 24 có kích thước 22x30 (cm)

e, Tính toán cốt thép đai cho phần tử dầm 25: bxh = 22x30 (cm).

+Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm.

Q = 24,056(kN)

+Chọn cốt thép 6 (CI) và giả thiết a = 3cm  h0 = 30 - 3 = 27 (cm)

*Kiểm tra điều kiện để tính toán cốt đai:

Qmin = 0,5Rbtbh0  Qb  2,5Rbtbh0 =Qmax

<=> 0,5x0,075x22x27 =22,28 < 24,056< 2,5x0,075x22x27 = 111,4 (kN)  Ta cần phải tính toán cốt đai.

*Kiểm tra điều kiện khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm:

Ta có: Qb = 24,056< 0,3.Rb.b.h0 = 0,3x0.85.22.27 = 151,47 (kN)

Vậy dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính

+Tính toán cốt đai: Từ điều kiện đảm bảo cường độ trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là: Qb  Q đb  4,5 .R bh q bt 02. sw

b sw

 s mins s s tt; ;ct max  min 925;135;162   135 mm

Vậy ta chọn S = 130 (mm)

Tại nhịp giữa của các dầm do có lực cắt nhỏ nên ta bố trí cốt đai thưa hơn với

khoảng cáchS  min(0,75 ;500) min(202;500)h0   chọn S=200 (mm)

* Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng:

+Điêu kiện kiểm tra: Qmax  Qđb

-Với cốt đai 6 hai nhánh, S = 130 (mm) ta có:

0 0

1,5 1,5.0,75.220.270

bt sw

R bh

q

> 2h0 = 2x270 = 540 (mm)Vậy ta ta tính khả năng chịu cắt theo mặt cắt c = 2xh0 = 540 (mm)

w

76, 2( / ) 130

c

 Qb = 24,056(KN) < Qđb = 64,273 (KN)

*Vì lực cắt lớn nhất trong dầm < Q đb nên ta không cần bố trí cốt xiên.

*Tính cốt treo.vì dầm không có dầm phụ nên ta không phải tính cốt treo.

f, Tính toán cốt thép đai cho phần tử dầm 26, 27, 28: bxh = 22x30 (cm).

+Lực cắt lớn nhất trong các dầm D25; D26; D27; D28

Tương ứng là: 24,056; 18,96; 15,16; 9,7; (KN)

-Ta thấy trong các dầm trên thì dầm D25 có lực cắt lớn nhất q = 24,056(KN), dầm

D25 được đặt cốt đai theo cấu tạo là: 6a130  ta chọn cốt đai theo 6a130 cho toàn bộ các dầm 26, 27, 28 có kích thước 22x30 (cm)

-Xác định chiều dài tính toán: Căn cứ theo phụ lục số 13 (trang 136

GT-KBTCTTK Lê Bá Huế): công trình của ta có số nhịp không nhỏ hơn hai, liên kiết giữa dầm và cột được giả thiết là cứng, kết cấu sàn khung đổ toàn khối nên

+,l0 = 0,7H = 0,7x4,55 = 3,185 (m) = 318,5 (cm) (Với  0,7)

-Giả thiết a = a’ = 4 cm  h0 = h - a = 35 - 4 =31 (cm)

-Khoảng cách trọng tâm hai trục cốt thép là: Za = h0 - a = 31 - 4 =27 (cm)