Tiểu luận Đồ án Bê tông

Hoạt tải tải trọng tạm thời Hoạt tải tính toán ô sàn lầu được xác định như bảng dưới HOẠT TẢI LOẠI PHÒNG HOẠT TẢI TIÊU CHUẨN PTC daN/m 2 HỆ SỐ VƯỢT TẢI TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN daN/m 2... Q

1 Cấu tạo sàn lầu 1:

1.1 Mặt cắt cấu tạo sàn lầu 1

Hình 4.1: Mặt cắt cấu tạo sàn lầu 4

1.2 Mặt cắt cấu tạo sàn vệ sinh lầu 1

Hình 4.2: Mặt cắt cấu tạo sàn vệ sinh lầu 1

Lớp gạch ceramic 400x400 mm Lớp vữa xi măng liên kết mác 75 dày 15mm Lớp BTCT B20

Lớp vữa xi măng dày 15mm mác 50

Trát vửa xi măng sika mác 75 chống thấm

2.1 Bê tông

- Cấp độ bền B20 (tương đương M250).

- Trọng lượng riêng (kể cả cốt thép) : γ = 25 kN/m3

- Cường độ chịu nén (cường độ lăng trụ) : Rbn = Rb,ser = 18,5 MPa

- Cường độ chịu kéo : Rbtn = Rbt,ser =1,4 MPa

(Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai)

- Cường độ tính toán khi chịu nén (cường độ lăng trụ): Rb = 11,5 MPa

- Cường độ tính toán khi chịu kéo : Rbt = 0,9 MPa

(Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất)

- Modul đàn hồi khi chịu kéo, nén : Eb = 27*103 MPa

2.2 Cốt thép

a Cốt thép có đường kính không lớn hơn 10mm (không gân)

- Cốt thép AI.

- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn : Rsn = 235 MPa

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

(Theo trạng thái giới hạn thứ nhất)

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

- Cường độ tính cốt ngang : Rsw = 175 MPa

- Modul đàn hồi : Es = 21x104 MPa

b Cốt thép đường kính lớn hơn 10mm (có gân)

- Cốt thép AII

- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn : Rsn = 295 MPa

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

(Theo trạng thái giới hạn thứ nhất)

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

- Cường độ tính cốt ngang : Rsw = 225 MPa

- Modul đàn hồi : Es = 21 x104 MPa

(Tham khảo TCVN 5574:2012)

CHƯƠNG IITIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾ

I.TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

Tiêu chuẩn thiết kế lấy theo TCVN 356 – 2005

1.Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính, dầm phụ

DIỆN(mm)

n h h b

TRỌNG (KN/m)Mái,trệt,1,2,3,4 200×400 25×0.2× (0.4-0.09) ×1.1 1.705

Dầm chính 6m

DIỆN(mm)

n h h b

TRỌNG (KN/m)Mái,trệt,1,2,3,4 250×500 25×0.25× (0.5-0.09) ×1.1 2.819

Dầm phụ 3.5m

DIỆN(mm)

n h h b

TRỌNG (KN/m)Mái,trệt,1,2,3,4 200×300 25×0.2× (0.3-0.09) ×1.1 1.155

Dầm phụ 6m

DIỆN(mm)

n h h b

TRỌNG (KN/m)Mái,trệt,1,2,3,4 200×400 25×0.2× (0.4-0.09) ×1.1 1.705

gtls: tải trọng tường nhà vệ sinh phân bố đều lên sàn

Vậy: Tĩnh tải của sàn là g= 400 + 100.3 = 500.3 kg/m2

CHI TIẾT CẤU TẠO SÀN MÁI.

Hoạt tải mái tôn vì kèo thép: 0.9kN/m2

Tỉnh tải :0.2kN/m2

γ (KN/m3)

Hệ Số VượtTải(n)

Tải Trọng

s

q (KN/m2) Vữa tạo dốc #

2.1 Tĩnh tải (tải trọng thường xuyên)

a Bảng tính tĩnh tải tiêu chuẩn và tĩnh tải tính toán ô sàn lầu 1:

Chiều dày - h (m)

Hệ số vượt tải - n

Tải tiêu chuẩn - gtc (daN/m2)

Tải tính toán - gtt (daN/m2)

b Bảng tính tĩnh tải tiêu chuẩn và tĩnh tải tính toán ô sàn vệ sinh lầu 1:

Chiều dày -

h (m)

Hệ số vượt tải - n

Tải tiêu chuẩn - gtc (daN/m2)

Tải tính toán - gtt (daN/m2)

c Bảng tính tĩnh tải tiêu chuẩn và tĩnh tải tính toán ô sàn ban công-hành lang lầu 1:

Các lớp vật liệu γ (daN/m 3 ) g tc (daN/m 2 ) n gs tt (daN/m 2 )

2.2 Hoạt tải (tải trọng tạm thời)

Hoạt tải tính toán ô sàn lầu được xác định như bảng dưới

HOẠT

TẢI

LOẠI PHÒNG

HOẠT TẢI TIÊU CHUẨN PTC (daN/m 2 )

HỆ SỐ VƯỢT TẢI

TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN (daN/m 2 )

3 Quan niệm tính toán và phân loại ô sàn

3.1 Quan niệm tính toán ô sàn

- Bản sàn được đúc toàn khối với dầm

- Quan niệm liên kết giữa dầm với sàn như sau:

+ Nếu hd ≥ 3hs thì xem liên kết giữa dầm và sàn là ngàm

+ Nếu hd < 3hs thì xem liên kết giữa dầm và sàn là gối tựa

Trong đó:

hd: là chiều cao của dầm

hs: là chiều cao của sàn

- Ký hiệu L1, L2 lần lượt là chiều dài theo phương cạnh ngắn và cạnh dài của ôsàn

ô sàn

Cạnh dài L 2

(m)

Cạnh ngắn L 1

(m)

α = L2/L1

Loại sàn

S1 3.5 3.25 1.08 2 phươngS2 6.0 3.25 1.85 2 phương

S5 3.5 3.25 1.08 2 phương

Bảng4.5 Phân loại ô sàn lầu 1

4 Chọn sơ bộ chiều dày cho sàn

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: )* 1

40

150

Giới hạn sơ bộ chiều dày

sàn (mm) Lựa chọn sơ bộ chiều dày sàn

(cm) L1/50 L1/40

5 Tính toán nội lực và bố trí thép cho các ô sàn

Theo phân tích loại sàn tại Bảng 4.5, sinh viên lựa chọn tính toán chi tiết cho ô

sàn S1 S2 S4 (sàn làm việc 2 phương) và ô sàn S3 (sàn làm việc 1 phương) Kết

quả tính toán các ô sàn còn lại được tổng hợp thành bảng

5.1 Tính ô sàn 1 phương (tính toán cho ô sàn S1 – 3,5x3.25m)

- Xét tỉ số: 2

1

3.51.08

3, 25

L L

α = = = < 2, sàn làm việc hai phương, tính theo sơ đồ bản

2 1

3 0

- Kiểm tra hàm lượng thép:

Điều kiện: µmin < µ < µmax

- Vậy với hàm lượng thép như trên thì thỏa điều kiện: µmin < µ < µmax

b Tính và bố trí thép chịu mômen âm theo phương cạnh ngắn L 1 = 3,5m.

- Kiểm tra hàm lượng thép:

Điều kiện: µmin < µ < µmax

Vậy với hàm lượng thép như trên thì thỏa điều kiện: µmin < µ < µmax

c Tính và bố trí thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài L 2 = 3.5m.

- M2= 112.6 daN.m

2 2

3 0

- Kiểm tra hàm lượng thép:

Điều kiện: µmin < µ < µmax

- Vậy với hàm lượng thép như trên thì thỏa điều kiện: µmin < µ < µmax

d Tính và bố trí thép chịu mômen âm theo phương cạnh dài L 2 = 3.5m.

Chọn φ6a180 (1.58 cm2).

- Kiểm tra hàm lượng thép:

Điều kiện: µmin < µ < µmax

- Vậy với hàm lượng thép như trên thì thỏa điều kiện: µmin < µ < µmax

5.2 Tính ô sàn 1 phương (tính toán cho ô sàn S3 – 2.5×6m)

L L

α= = = > 2, sàn làm việc một phương (theo phương

- Gọi Mg, Mb lần lượt là giá trị mômen ở gối và nhịp của dải bản.

- Tổng tải toàn phần tác dụng lên ô sàn:

q = (g1 + ptt )*b = ( 360 + 374.7)*1 = 734.7N/m

- Áp dụng công thức tính mômen cho dầm, ta tìm được nội lực như sau:

+ Mômen dương tại giữa nhịp: Mb=

- Kiểm tra hàm lượng thép:

Điều kiện: µmin < µ < µmax

Vậy với hàm lượng thép như trên thì thỏa điều kiện: µmin < µ < µmax

b Tính và bố trí thép chịu mômen âm tại gối theo phương cạnh ngắn:

Kiểm tra hàm lượng thép:

Điều kiện: µmin < µ < µmax

- Vậy với hàm lượng thép như trên thì thỏa điều kiện: µmin < µ < µmax

c Tính và bố trí thép theo phương cạnh dài:

- Cốt thép theo phương cạnh dài L 2 đặt theo cấu tạo như sau:

= 2 ÷ 3 thì lấy AS2 ≥ 20% As.

(Tham khảo sách BêTông 1 của Võ Bá Tầm trang 299).

Ta có tỷ số 2

1

6

2, 42.5

L L

α= = = , do đó AS2 = 20% As

- Hàm lượng cốt thép theo phương cạnh dài L 2

+ Diện tích cốt thép giữa nhịp theo phương cạnh dài:

As nhịp = 20%* As = 20%*1,41 = 282 cm2

Như vậy chọn φ6a200 (1,41 cm2)

+ Diện tích cốt thép tại gối:

As gối = 20%* As = 20%*3,35 = 0,67 cm2

Như vậy chọn φ6a200 (1.41 cm2)

6 Bảng cốt thép cho các ô sàn lầu 1:

TẢI TRỌNG GIÓ

Hoạt tải gió gồm 2 thành phần tĩnh và động, do địa hình xây dựng của công trình thuộc loại A ( địa hình trống trãi ) và có đặc điểm là nhà nhiều tầng, cao dưới 40m nên không tính đến thành phần động của gió tác động lên công trình

Công thức tính : W = Wo.k.c.b.n (KN/m)

Trong đó :

- W : cường độ tính toán của gió đẩy hoặc gió hút (KN/m)

- Wo : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn theo đế bài Wo=0.83(KN/m2)

- k : Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình

- c : hệ số khí động theo đề bài lấy 0.8 và 0.6

( Trong bài này ta chọn c = +0.8 đối với gió đẩy ở phía đón gió và c = -0.6 đối với gió hút ở phía khuất gió )

- b : Bề rộng đón gió của khung trục (m)

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN KHUNG

I XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG TRỤC A:

1 Quan niệm tính:

Tính theo khung phẳng, xem cột ngàm vào phần trên của móng, từ mặt trên

đà kiềng đến cổ móng là 1,5m, giao điểm giữa các thanh là nút cứng

Kích thước của dầm chính và dầm phụ đã được chọn ở phấn chươngI tên của các nút và câc thanh được đặt như sơ đồ phái dưới

Do chạy khung không gian nên chúng ta bỏ qua các bước quy tải

Trường hợp BAO nội lực thành lập bằng cách vẽ chồng tất cả các trường hợp tổ hợp tổ hợp ở trên vào cùng 1 biểu đồ, đường viền bên ngoài là biểu đồ BAO nội lực Về mặt tính toán, ta tính nhý sau:

Trường hợp BAO = Max/Min (TT,HT,GTR,GPH)

BIỂU ĐỒ BAO LỰC DỌC

BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT

BIỂU ĐỒ BAO MOMEN

- Gỉa thiết a = 4 cm suy ra ho = 50 – 4 = 46 cm

- Chiều dài đọan dầm : l =600 cm

0.251

m

α = , tra bảng ⇒ζ = 0.5 (1 × + 1 2 − ×α ) 0.5 (1 = × + 1 2 0.251) − × =0.85

3 0

152.9 10

13.920.85 280 46

68.2 10

5.63 0.94 280 46

Bảng tính thép dầm tầng 1:

Bảng tính thép dầm tầng 2 :

Bảng tính thép dầm tầng 3:

Bảng tính thép dầm tầng 4:

Bàng tính thép dầm tầng 5:

).

1 ( ϕ

4

Q

A R

A R

Ta chọn s = 17 cm

Kiểm tra điều kiện chịu nén :

1 1 max 0,3 b o

1021

Vậy ta bố trí cốt đai cho đoạn dầm như sau :

Thép φ8 , số nhánh đai n = 2 , khoảng cách đai s = 17 cm

1.3 Cắt thép :

Ở đọan dầm này ta cắt thép bụng và cắt thép ở gối cách gối một đọan lc = 1/4×L = 1/4×6 = 1.5 m ( cắt theo cấu tạo )

Bảng tính thép đai.

Chiều cao tính toán cột : Lo = 0.7*L = 0.7*4.2 = 2,94 m

a Tính toán cho cặp lực N max _M tư

Nmax=1232.4 KN ; Mtư= 19 KN.m

Độ lệch tâm của cấu kiện:

+ Độ lệch tâm của lực dọc: e1= M 0.015m

1232.4

0.2160.9 11.5 10 0.55

 Vậy thoả điều kiện: µmin =0,1%≤ ≤µ µmax =6%.

b Tính toán cho cặp lực Mmax_Ntư :

Ntư = 1232.4 KN; Mmax = 19 KN.m

- Độ mãnh của cột: 0 2.94

5.35 170.55

L h

λ = = = <

 Cấu kiện chịu nén lệch tâm

- Giả thuyết hệ số uốn dọc: η = 1.2

- Độ lệch tâm của cấu kiện:

+ Độ lệch tâm của lực dọc: 1

19

0.0151232.4

M e N

+Độ lệch tâm ngẩu nhiên:

4.2 0.55max ; max ; max 0.007;0.018 0.018

 Vậy thoả điều kiện: µmin =0,1%≤ ≤µ µmax =6%.

 Vậy ta chọn 18 ϕ25 để bố trí thép cho 2 phương

2.2 Tính toán cốt thép đai của cột:

Cốt đai cột thường không được tính toán mà chỉ bố trí theo cấu tạo bởi vì lực cắt trên cột thường rất nhỏ so với tiết diện cột Cốt đai cột được đặt theo cấu tạo theoqui phạm TCXD 198:1997- Nhà cao tầng - Thiết kế cấu tạo bê tông toàn khối.Mục đích bố trí cốt đai cho cột là để bó các cốt thép dọc lại với nhau nhằm đảm bảo vị trí cốt dọc chịu lực, ngăn không cho tiết diện bị phình ra trong quá trình chịu nén và làm tăng khả năng chịu lực của cột

Chọn cốt đai bố trí cho cột phải thỏa:

- Đường kính cốt đai φđ ≥φdmax/4 =25/4= 6.25 và φđ ≥ 6mm

=> chọn φđ = 6 mm

- Khoảng cách bố trí phải thỏa:

+ Trong khoảng nối thép a ≤ 100 mm hoặc 10φdmin = 10 x 18 = 180mm

=> chọn φ8a100 bố trí trong các đoạn nối thép

+ Trong các đoạn còn lại a ≤ 15 φdmin = 15 x 18 = 270 và 500 mm Nhưng để

dễ thi công nên bố trí trong khoảng a = 150 - 200 mm

=> chọn φ8a200 để bố trí cho các khoảng còn lại

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Kết cấu bê tông cốt thép ( tập 2- Cấu kiện nhà cửa ) – Võ Bá Tầm

2 TCVN 2737-1995

3 Bài giảng bê tông cốt thép – Th.S Đỗ Trần Như vân