thiết kế khách sạn kim băng xây dựng tại xã trung an, huyện củ chi, tp HCM gồm có 3 nhịp chính 6 tầng và 5 bước cột

• Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bề mặt : Tỉnh tải tính toán C u t o v t i tr ng các l p v t li u s n ấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn ạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời gian thực hiện đồ án em đã cố gắng nỗ lực để đạt kết quả tốt nhất, tìmhiểu những điều mình chưa được học trên giảng đường Nhưng vẫn gặp một số khókhăn nhất định.Do là kiến thức bản thân còn hạn chế nên ảnh hưởng phần nào đến “chấtlượng” tính toán của đồ án

Tuy nhiên em cũng đã hoàn thành đồ án đúng tiến độ Chắc chắn đồ án này còn nhiều sai sót Rất mong nhận được sự quan tâm và những đóng góp ý kiến từ thầy cô và bạn bè để em kịp thời khắc phục, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình công tác sau này

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng trường Đại Học KT-CN Long An, thầy Nguyễn Ngọc Phúc đã tận tình hướng dẫn - truyền đạt những kiến thức chuyên môn - những kinh nghiệm thực tế cho em trong suốt quá trình học tập tại trường cũng như thời gian làm đồ án

Sau cùng tôi xin gởi lời cảm ơn tới người thân, cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó

và cùng học tập, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua, cũng như trong quá trình hoàn thành đồ án môn học này.

MỤC LỤC:

I - Giới thiệu về công trình: 4

II - Số liệu đồ án: 4

III - Vật liệu sử dụng cho thiết kế : 5

1 Bê tông : ……… 5

2 Cốt thép : ……… 5

IV- Chọn sơ bộ kích thước sàn, dầm, cột : 5

1 Chọn kích thước chiều dày sàn : ……….5

2 Chọn kích thước tiết diện dầm : ……….8

3 Chọn kích thước cột: ……….9

4 Mặt bằng bố trí dầm, cột, sàn: ……… 11

V- Lập sơ đồ tính toán khung: 11

1 Sơ đồ hình học: ……….11

2 Dữ liệu đầu vào nhập Etabs: ……….12

3 Các trường hợp chất tải lên mô hình: ………22

4 Tổ hợp tải trọng: ……….23

VI - CHẠY ETABS: 23

VII – TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM: 34

1 Tính toán cốt thép cho dầm dọc: ……… 34

2 Tính toán và bố trí cốt thép đai cho dầm: ………41

VIII Thiết kế bản sàn: (Tính cho bản sàn điển hình) 43

1 Tính cho bản sàn phòng học: ……… 44

a Kích thước sàn phòng học: ……… 44

b Tổng tải trọng tác dụng lên sàn: ……… 44

c Tính cốt thép: ……….45

2 Tính bản sàn hành lang: ……… 45

a Kích thước sàn hành lang : ……… 45

b Tổng tải trọng tác dụng lên sàn: ……… 45

c Tính cốt thép: ……….46

3 Tính bản sàn mái: ……….47

a Với ô sàn lớn: ……….47

b Với ô sàn nhỏ: ……….48

IX TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT: 49

1 Vật liệu sử dụng: ……….50

2 Tính toán cốt thép cho phần tử cột trục B (khung 1_5): ……… 50

3 Tính cốt thép cho phần tử cột trục C: ………59

4 Tính toán cốt đai cho cột: ……….59

X Bố trí thép: 60

XI Bảng xuất nội lực : 60

THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG

I - Giới thiệu về công trình:

Khách sạn Kim Băng xây dựng tại xã Trung An, huyện Củ Chi, Tp HCM gồm

có 3 nhịp chính 6 tầng và 5 bước cột, có tầng hầm ,kích thước được cho trong bản vẽ

- chiều cao tầng :

- địa điểm xây dựng ở Tp.HCM

III - Vật liệu sử dụng cho thiết kế :

1. Bê tông :

+ khối lượng riêng γ = 2500 Kg/m2

+ cường độ chịu nén tính toán Rn = 8.5 Mpa

+ cường độ chịu kéo tính toán Rk = 0.75 Mpa

+ mođun đàn hồi E = 23000 Mpa

2. Cốt thép :

Cốt thép sử dụng là Φ6, Φ8 có :

+ cường độ chịu kéo tính toán Rs = 225 MPa, Rsw = 175 MPa

+ cường độ chịu nén tính toán Rsc = 225 MPa

Cốt thép sử dụng có Φ>= 10 có :

+ cường độ chịu kéo tính toán Rs =280 MPa, Rsw = 225 MPa

+ cường độ chịu nén tính toán Rsc = 280 MPa

IV- Chọn sơ bộ kích thước sàn, dầm, cột :

1. Chọn kích thước chiều dày sàn :

Kích thước ô sàn điển hình: trục 12-BC có Lngắn = 3.4 m; Ldài = 4.5 m

Được xác định theo công thức:

Ta có : 4500 1.3 2

3400   sàn làm việc 2 phương(bản kê)

0.8

4500 9040

C u t o v t i tr ng các l p v t li u s n ấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn ạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn à tải trọng các lớp vật liệu sàn ải trọng các lớp vật liệu sàn ọng các lớp vật liệu sàn ớp vật liệu sàn ật liệu sàn ệu sàn à tải trọng các lớp vật liệu sàn

Gạch ceramic dày 10 mm, 0 = 2000 daN/m3

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

Diện chịu tải của cột

+ Diện truyền tải của cột trục 1:

+ Lực dọc do tải trọng dầm.

N3 = n.gd.bd.(hd-hs) ld= 1,125000,17(0,3-0,09)6,2= 608,7 daN.+ Với nhà 6 tầng,

+ Không kể đến ảnh hưởng của mômen ta chọn k =1

Vậy ta chọn kích thước cột 1: bchc =30x30 cm có A=900 cm2 > 868,5 cm2

Ta chọn kích thước cột trục 1 không thay đổi từ tầng 1 đến tầng 6

+ Không kể đến ảnh hưởng của mômen ta chọn k =1

Vậy ta chọn kích thước cột : bchc =30x40 cm có A=1200 cm2

Càng lên cao lực dọc càng giảm nên ta chọn kích thước tiết diện cột như sau:

- bc hc = 3040 (cm) cho tầng trệt, tầng 1,3

- bc hc = 3030 (cm) cho tầng 3, tầng 4 và tầng 5,6

D250X170 D250X170

D250X170 D250X170

D250X170 D250X170

4 5

V- Lập sơ đồ tính toán khung:

Chọn sơ đồ tính toán khung không gian

1 Sơ đồ hình học:( có bản vẽ cad kem theo)

2 Dữ liệu đầu vào nhập Etabs:

a Thông số để nhập mô hình:

Số liệu theo phương X: 5; Chiều dài nhịp 4,5 m

Số nhịp theo phương Y: 4; Chiều dài nhịp 3,4 m.

• Trọng lượng bản thân cấu kiện (bản sàn, dầm, cột):

Hệ số tin cậy của trọng lượng bản thân là: 1

• Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bề mặt :

Tỉnh tải tính toán

C u t o v t i tr ng các l p v t li u s n ấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn ạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn à tải trọng các lớp vật liệu sàn ải trọng các lớp vật liệu sàn ọng các lớp vật liệu sàn ớp vật liệu sàn ật liệu sàn ệu sàn à tải trọng các lớp vật liệu sàn

Gạch ceramic dày 10 mm, 0 = 2000 daN/m3

g t 499.H t 499.(H h d) 499.(3, 4 0.3) 1547   daN m/

• Tĩnh tải tính toán:

TINHTAI = TLBT + TT BEMAT + TTTUONG

d.2 Thông số hoạt tải :

 Hoạt tải cơ bản :

- Hoạt tải tiêu chuẩn : p =200 daN/m

- Dạng địa hình lấy theo dạng địa hình C ( bị che chắn mạnh).

- k: Hệ số xét đến sự thay đổi áp lực giĩ theo độ cao (tra bảng 5-TCVN 2737-1995) dạng địa hình C

Bảng tính hệ số k.

Chú ý: Để đơn giản khi tính tốn và thiên về an tồn ta cũng cĩ thể chọn chung

một hệ số “k” cho 2 tầng nhà

+ Tầng trệt và tầng 1 chọn : k= 0.62+ Tầng 2 và tầng 3 chọn : k= 0.75

Tầng Cao độ (m) k

+ Tầng 4 và tầng 5 chọn : k= 0.82

Kết quả tính tốn giĩ đẩy và giĩ hút theo 2 phương X và Y như sau:

Tính giĩ theo Phương X:

Kết quả tính tốn cho ở bản sau với B=1.7 m ( B : Bề rộng đĩn giĩ ).

Tầng Cao độ

gió

Khuất gió Đón Khuất Tổng

Kết quả tính tốn cho ở bản sau với B=3.05 m ( B : Bề rộng đĩn giĩ ).

Tầng Cao độ

gió

Khuất gió Đón Khuất Tổng

4 18.6 83 1.2 0.8 0.6 0.82 3.05 199 149 349

Kết quả tính tốn cho ở bản sau với B=2 m ( B : Bề rộng đĩn giĩ ).

Tầng Cao độ

gió

Khuất gió Đón Khuất Tổng

Kết quả tính tốn cho ở bản sau với B=4.25 m ( B : Bề rộng đĩn giĩ ).

Tầng Cao độ

gió

Khuất gió Đón Khuất Tổng

5 21.3 83 1.2 0.8 0.6 0.82 4.25 278 208 486

Kết quả tính tốn cho ở bản sau với B=4.5 m ( B : Bề rộng đĩn giĩ ).

Tầng Cao độ

gió

Khuất gió Đón Khuất Tổng

Kết quả tính tốn cho ở bản sau với B=4 m ( B : B r ng ĩn giĩ ) ề rộng đĩn giĩ ) ộng đĩn giĩ ) đĩn giĩ ).

Tầng Cao độ

gió

Khuất gió Đón Khuất Tổng

Kết quả tính tốn cho ở bản sau với B=3.5 m ( B : B r ng ĩn giĩ ) ề rộng đĩn giĩ ) ộng đĩn giĩ ) đĩn giĩ ).

Tầng Cao độ q o tc n c k B1 W tt (KG/m)

(m) Kg/

gió

Khuất gió Đón Khuất Tổng

Kết quả tính tốn cho ở bản sau với B=1.75 m ( B : B r ng ĩn giĩ ) ề rộng đĩn giĩ ) ộng đĩn giĩ ) đĩn giĩ ).

Tầng Cao độ

gió

Khuất gió Đón Khuất Tổng

+ Trọng lượng bản thân (TLBT).

+ Tĩnh tải bề mặt (TT BEMAT)

+ Tĩnh tải tường (TT TUONG)

2 Hoạt tải chất đầy tầng lẻ (HTCTL).

3 Hoạt tải chất đầy tầng chẵn (HTCTC).

4 Gió trái X (GIO_TRAI).

5 Gió phải X (GIO_PHAI).

6 Gió trái Y (GIO_TRUOC).

7 Gió phải Y(GIO_SAU).

6 COMB5 = TT+0.9.HT_CHAN +0.9 GIO_TRAI

7 COMB6 = TT+0.9.HT_CHAN +0.9 GIO_PHAI

8 COMB7 = TT+0.9.HT_LE+0.9 GIO_TRUOC

9 COMB8 = TT+0.9.HT_LE+0.9 GIO_SAU

10 COMB9 = TT+0.9.HT_LE+0.9 GIO_TRAI

11 COMB10 = TT+0.9.HT_LE+0.9 GIO_PHAI

12 COMB11 = TT+GIO_TRUOC

13 COMB12 = TT+GIO_SAU

14 COMB13=TT+GIO_TRAI

15 COMB14=TT+GIO_PHAI

16 COMB15=TT+0.9.HT_CHAN+0.9 HT_LE +0.9.GIO_TRUOC

17 COMB16=TT+0.9.HT_CHAN+0.9 HT_LE +0.9.GIO_SAU

18 COMB17=TT+0.9.HT_CHAN+0.9 HT_LE +0.9.GIO_TRAI

19 COMB18=TT+0.9.HT_CHAN+0.9 HT_LE +0.9.GIO_PHAI

VI - CHẠY ETABS:

Nhập được thể hiện qua các bản vẽ sau:

Nhập định nghĩa hệ lưới khung

Nhập định nghĩa tiết diện

Nhập định nghĩa các loại tải trọng

Các loại tổ hợp tải trọng

Mô hình khung không gian

Nhập các loại tải lên khung:

Tĩnh tải bề mặt

Hoạt tải cách tầng lẽ

Gió trái

Gió phải

Gió sau

Gió trước

Sau khi nhập đầy đủ các tải trọng lên khung và xuất ra được các giá trị nội lực để tính toán thép

Bảng giá trị nội lực ta in ở cuối bài thuyết minh.

VII – TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT, DẦM CHO TRỤC KHUNG ĐIÊN HÌNH:

Ta chọn khung trục C để tính toán

Lực moment trong khung C là:

Lực dọc:

a Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp AB: ( bh =17x30 cm ).

Từ file etabs ta xuất ra nội lực trong bảng sau

+ Cốt thép cho gối A và B ( Mômen âm) :

Tính theo tiết diện chữ nhật bh = 17x30 cm

Giả thiết a = 2,5 cm

h0 = 30  2,5 = 27,5 (cm)

Tại gối A và B, với M = 44.01 (kNm)

+ Tính cốt thép cho nhịp AB ( Momen dương).

Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h’ = 10 (cm)

Có Mmax = 12,73 ( kNm) < 246,71 ( kNm)  trục trung hòa đi qua cánh

Trục trung hòa đi qua cánh tính toán với tiết diện chữ nhật có

+ Tính thép cho gối B ( Mômen âm) :

Tính theo tiết diện chữ nhật bxh = 2530 cm

Giả thiết a = 4 (cm)

+ Tính thép cho gối C ( Momen âm).

Tính theo tiết diện chữ nhật bh = 25x30 cm

bố trí theo cấu tạo.

 Cách bố trí thép cho dầm L 2 :

Để đáp ứng yêu cầu phối hợp thép dầm cho các nhịp liền nhau ta chọn cách bố trí thép dầm L2 như sau:

+ Tại gối liền kề với nhịp L1 ta kéo dài thép dầm L1 qua L2(Vì thép tại dầm

L1 sẽ lớn hơn thép gối tại đó của dầm L2 nên an toàn hơn)

+ Sau khi cắt bớt thanh thép ở giữa (giữ lại thép ở hai góc của dầm) thì ta được thép tại gối đầu bên kia của dầm L2

+ Tại nhịp thì ta chọn thép theo cấu tạo chon 414

tính µmax Kiểm

Tra

Chọnthép

As(chọn)

Cách bố trí được thể hiện trên bản vẽ.

2 Tính toán và bố trí cốt thép đai cho dầm:

a Tính toán cốt thép đai cho dầm nhịp AB : (bxh =30x60 cm)

+ Từ bảng nội lực xuất ra từ sap ta chọn lực cắt nguy hiểm nhất để thiết kế cho dầm

Rsw = 175 (Mpa) = 1750 (daN/cm2 ); Es = 2,1.105 (Mpa)

Chọn cốt thép làm cốt đai là Ф6, số nhánh n = 2, khoảng cách cốt đai s = 200 mm

Khả năng chịu cắt nhỏ nhất của tiết diện (bê tông ):

2 2 min 2 2 (1 ) 0 2 2 (1 0 0) 0,75 300 550 49,52

= 164206 N

Đối với bê tông nặng có: b2  2 ;   0 01

Vì bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc nên có:

min 164206 164, 2 159

u

Q  N  kN Q  kN

 Thỏa mãn điều kiện chịu lực cắt

Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi

b Tính toán cốt thép đai cho dầm nhịp BC : (bxh =2530 cm).

+ Từ bảng nội lực xuất ra từ sap ta chọn lực cắt nguy hiểm nhất để thiết kế cho

2 2 min 2 2 (1 ) 0 2 2 (1 0 0) 0,75 250 300 66,03

= 94414,2 N

Đối với bê tông nặng có: b2  2 ;   0 01

Vì bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc nên có:

min 94414, 2 94, 41 50,61

u

 Thỏa mãn điều kiện chịu lực cắt

Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi

+ Đối với dầm có kích thước 25x30 cm ở nhịp B1, B2 cũng tương tự

Ta chọn 6a150 ở gối và 6a250 ở nhịp

IX TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT:

Tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên, xét sự làm việc của cột đồng thời chiệu uốntheo cả hai phương Tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm xiên có các cạnh là Cx; Cy Cốtthép được đặt theo chu vi và đối xứng qua 2 trục Có thể bố trí thép cạnh b có mật độlớn hơn

Nội lực đế tính toán nén lệch tâm xiên được lấy từ các tổ hợp tải trọng; cần chú ýcác bộ ba cặp nội lực sau mà không xét đến lực cắt vì nhận thấy lực cắt trong cột là khá

bé, riêng Bê tông đủ khả năng chịu mà không cần tính toán cốt thép ngang:

N lớn nhất; Mx và My tương ứng

Mx lớn nhất; N và My tương ứng

My lớn nhất; N và Mx tương ứng

Lần lượt tính toán với từng bộ ba nội lực và lấy giá trị cốt thép lớn nhất

Tinh toán cốt thép theo phương pháp gần đúng dựa trên biến đổi trường hợp nénlệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương đế tính cốt thép [theo giáo trình

Tính Toán Cột Bê Tông Cốt Thép của GS Nguyễn Đình Cống] điều kiện để áp dụng

phương pháp gần đúng là 0,5 x 2

y

C C

2. Tính toán cốt thép cho phần tử cột trục B (khung 1_5): bh = 3560.

Dùng cặp nội lực tầng trệt_2 trong khung 2_4 để tính mẫu:

Bảng nội lực thu gọn từ sap

21,98 219,8 0,6

x x

y y

M

T kN C



> y

y

M C

M

N

Độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy không nhỏ hơn 1

600 chiều dài cấu kiện và 1

30chiềucao tiết diện

640,12 0,3550

e h

x x

y y



> y

y

M C

1 0 2

600133,6 0, 46 0,19 133,75

Độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy không nhỏ hơn 1

600 chiều dài cấu kiện và 1

30chiềucao tiết diện

90,9

0,165 0,3550

e h

 Tính toán với bộ ba III:

Tính toán tương tự như trên ta có diện tích cốt thép: Ast = 378 mm2

Kết luận: với bộ ba nội lực I của COMBO16 cho giá trị A st lớn nhất; A st = 2991

Với μ0 = 2μmin = 0,2% [μmin = 0,1 lấy theo độ mảnh λ của cột từ 17 – 35]

Có s = 1.07 % < 6% (thõa điều kiện).

4. Tính toán cốt đai cho cột:

Cốt đai trong cột có nhiệm vụ liên kết với cốt thép dọc thành khung chắc chắn;giữ đúng vị trí cốt thép dọc khi đổ bê tông và giữ ổn định cốt thép dọc khi chịu nén.Khi chịu nén cốt thép dọc có thể bị cong và bật ra khỏi bê tông; cốt đai giữ cho cốt thépdọc không bị cong và bật ra ngoài, lúc này cốt thép đai chịu kéo và nếu không đượcneo chắc chắn thì có thể bị bung ra hoặc cốt đai quá bé thì có thế bị kéo đứt

Bố trí cốt đai dọc theo chiều cao cột

Thép được vẽ và thể hiện trên những bản vẽ A2 kèm theo

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1 Kết cấu bê tông cốt thép,Tập 2,3 (VÕ BÁ TẦM); Nhà xuất bản đại học quốc gia

TP Hồ Chí Minh

2 Khung bê tông cốt thép toàn khối (LÊ BÁ HUẾ chủ biên); Nhà xuất bản khoa học

và kĩ thuật

3 Kết cấu bê tông cốt thép phần kết cấu nhà cửa (Gs.Ts NGÔ THẾ PHONG chủ

biên); Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.

4 Sàn sườn bê tông toàn khối (Gs.Ts.NGUYỄN ĐÌNH CỐNG); Nhà xuất bản xây

dựng Hà Nội

5 Cấu tạo bê tông cốt thép; Nhà xuất bản xây dựng.