ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNGTÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN

Đây chính là đồ án tốt ngiệp khoa xây dựng dân dụng.Các đồ án này do các Kỹ Sư tham gia các dự án lớn tạo nên.Với mục đích gúp đỡ những sinh viên định hướng bảo vệ tốt nghiệp thành công.Đồ án này được đánh giá rất cao bởi các doanh nghiệp .Nớ cóng thể dùng cho bất kì loại đồ án nào bởi tính sáng tạo của nó rất cao.

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN

IV.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:

 Xác định kích thước các loại cấu kiện công trình

 Xác định các giá trị của loại tải trọng tác dụng lên công trình

 Xác định các trường hợp chất tải cho công trình

 Tổ hợp nội lực cho công trình

 Dùng phần miềm Etab9.06 tìm nội lực cho công trình

 Tìm nội lực cho khung trục 3

 Chiều dày các sàn điển hình đã chọn ở chương 1: hs = 15 cm.

 Chiều dày sàn mái chọn : hs = 10 cm

IV.3.2 Cột:

 Kích thước tiết diện cột của khung chọn sơ bộ theo công thức sau:

Ac = k b

N R

Trong đó :

Rb = 115 daN/cm2, cường độ chịu nén của bê tông

Ac : diện tích tiết diện ngang của cột

k : hệ số kể đến ảnh hưởng tải trọng ngang

Trong đó :

qs : Tổng tĩnh tải và hoạt tải

Si : Diện tích truyền tải vào cột

 Kích thước tiết diện dầm được trình bày trong bảng sau:

 Nhịp theo phương ngang L2= 8(m)

 Nhịp theo phương dọc L1= 8(m)

 Chiều cao dầm khung: hd= ()L, với bd= ()hd

 Chiều cao dầm phụ: hd= ()L,với bd= ()hd

 Dầm mái chon: Dmái=( 30x50)

IV.3.4 Cầu thang:

 Chiều dày bản thang : hs = 150 mm

 Tiết diện dầm thang :(200x300) mm

IV.3.5 Hồ nước:

 Tiết diện dầm đáy: (300x500)mm ;(300x750) mm

 Tiết diện dầm nắp: (200x300)mm

IV.3.6 Tường:

 Chiều dày tường bao che: 200 mm

 Chiều dày tường ngăn phòng: 100 mm

IV.4 XÁC ĐỊNH CÁC GIÁ TRỊ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH:

IV.4.1 Tải trọng thường xuyên:

 Trọng lượng phần bê tông cốt thép của kết cấu (bản thân): do phần mềm Etab9.60 tự tính với

hệ số tin cậy n = 1,1

 Trọng lượng các lớp hoàn thiện sàn điển hình:

 Trọng lượng các lớp hoàn thiện sàn mái:

 Trọng lượng tường xây trên dầm:

 Tải trọng tường xây:

 Tường gạch ống dày 100 có : gtc t = 229,8 daN/m2

 Tường gạch ống dày 200 có : gtc

t = 394,8 daN/m2

 Trọng lượng tường xây trên dầm:

 Tường xây trên dầm D2: tường 200

 Tường xây trên sàn:

Kết quả tính được lập thành bảng sau:

Ô

bản

Diện tích sàn (m 2 )

diện tích tường(m 2 )

diện tích cửa(m 2 )

g t tc

(daN/m 2 )

HSVT n

IV.4.2 Tải trọng tạm thời

 Hoạt tải phân bố đều trên sàn S1, S5: p = 195 daN/m2

 Hoạt tải phân bố đều trên sàn S2, S4, S6, S7 : p = 360 daN/m2

 Hoạt tải phân bố đều trên sàn mái: p = 150x1,2=180 daN/m2

IV.4.3 Tải trọng hồ nước:

 Tải nước phân bố đều: p = 1560 daN/m2

IV.4.4 Tải trọng gió:

W = W0 k c n BTrong đó:

W0 = 83 daN/m2, áp lực gió tiêu chuẩn khu vực II – A

K : hệ số ảnh hưởng độ cao và địa hình

c : Hệ số khí động; Với c = 0,8 gió đẩy, c’ = - 0,6 gió hút

n = 1,3 - hệ số tin cậy

B : bước cột

a Gió theo trục 1, 2,3, 4,5,6:

Bảng 5.6:Xác định tải trọng gió Z

IV.4.5 Tải trọng cầu thang:

 Bản thang q1 = 1115(daN/m2)

 Bản chiếu nghỉ q2= 898,1 (daN/m2)

IV.5 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH:

LOẠI TẢI TRỌNG KÍ HIÊU

3 HOẠT TẢITẦNG CHẲN HTTCHAN

4 HOẠT TẢI TẦNG LẺ HTTLE

11 HOẠT TẢI CÁCH DÃY 1 HTCD1

12 HOẠT TẢI CÁCH DÃY2 HTCD2

13 HOẠT TẢI CÁCH DÃY 3 HTCD3

14 HOẠT TẢI CÁCH DÃY 4 HTCD4

15 GIÓ TRÁI THEO PHƯƠNG X GIOX

16 GIÓ PHẢI THEO PHƯƠNG X GIOXX

17 GIÓ TRÁI THEO PHƯƠNG Y GIOY

18 GIÓ PHẢI THEO PHƯƠNG Y GIOYY

HOẠT TẢI CÁCH DÃY LẺ THEO PHƯƠNG X

HOẠT TẢI CÁCH DÃY CHẴN THEO PHƯƠNG Y

IV.6 CẤU TRÚC CÁC TỔ HỢP NỘI LỰC ĐỂ TÍNH TOÁN:

IV.7 SỬ DỤNG PHẦN MỀM ETABS 9.6 GIẢI TÌM NỘI LỰC:

- Sau khi dựng mô hình khung không gian trong Etab và nhập tải trọng từng trường hợp tải cho toàn bộ

hệ khung, tiến hành tổ hợp tải trọng theo các COMBO như bảng trên Sau đó giải nội lực cho khungbằng phần mềm Etab

Hình 5.1: Mô hình không gian

Hình 5.3: Mặt bằng sàn tầng điển hình

Hình 5.4: Biểu đồ moment khung trục 3 (THBao)

Hình 5.5: Biểu đồ lực cắt khung trục 3 (THbao)

Hình 5.7: Biểu đồ lực dọc khung trục 3 (THbao)

IV.8 TÍNH THÉP KHUNG TRỤC 3:

IV.8.1 Tính thép dọc dầm khung truc 3:

* Số liệu tính toán :

 Bê tông cấp độ bền B20 :tra bảng Rb = 115 daN/cm2 ; Rbt = 9 daN/cm2 ;

 Thép AII : Rs = 2800 daN/cm2 ; Rsc = 2800 daN/cm2 ;

M (T.m)

h (cm )

b (cm )

ho (cm) m  A tt s

(cm 2)

Thép chọn

2Ф253Ф2524.5 1.53

Nhị

0.199

0.224

14.8 5

2Ф252Ф1814.91 0.9

Gốitrái -28.7 60 30 53.8 0.287 0.347 23

2Ф253Ф25

0.347

12.7 9

2Ф251Ф18

9.8 0.9

M (T.m)

h (cm )

b (cm )

ho (cm) m  A tt s

(cm 2)

Thép chọn

0.13

6 9.02

2Ф252Ф18 9.8 0.6Gối

trái -27.8 60 30 53.8 0.278

0.334

22.1 4

2Ф253Ф25 24.54

1.52

Trục

B-C

(B9)

Gốiphải -19.2 60 30 53.8 0.192

0.215

13.5 4

2Ф252Ф18 14.91

1.53Nhị

0.13

6 9.02

2Ф252Ф18 9.8 0.6Gối

trái -22.7 60 30 53.8 0.227

0.261

16.3 5

2Ф252Ф22 17.4

1.83

M (T.m)

h (cm )

b (cm )

ho (cm) m  A tt s

(cm 2)

Thép chọn

0.33

3Ф252Ф2222.33 1.05

Nhị

0.236

0.273

18.2 9

2Ф252Ф22

18.86 0.9

4

Gốitrái

-26.7 60 30 54.2 0.26

7

0.317

21 3Ф2

522.33 1.0

5

Trục

B-C

(B9)

Gốiphải -20 60 30 53.9 0.20 0.225 14.9

2Ф252Ф1814.91 1.0

Nhị

0.127

0.13

6 9.01

2Ф252Ф189.8 0.6

Gốitrái -20.8 60 30 53.9 0.208 0.235 14.7

2Ф252Ф1827.24 1.68

M (T.m)

h (cm )

b (cm )

ho (cm) m  A tt s

2Ф182Ф18

10.18 1.14

Nhị

p 12,669 50 30 44.5 0.279 0.335 12.23

2Ф182Ф20

12.72 1.43

Gốitrái -16,24 50 30 44.4 0.359 0.469 17.08

2Ф183Ф20

2Ф183Ф20

14.51 1.64

Nhịp

10,319 50 30 44.5 0.227 0.261 9.54 2Ф1

82Ф1

10.18 1.14

Gốitrái -13,998 50 30 44.4 0.309 0.383 13.94

2Ф183Ф20

14.51 1.64

IV.8.2 Tính thép ngang dầm khung truc 3:

 Tiết diện chịu lực cắt lớn nhất tại gối giữa: Qmax= 28,13 T = 28130 daN

 Bê tông cấp độ bền B20 :tra bảng

b2 = 2,0 ; b3 = 0,6 ; b4 = 1,5 ;  = 0,01 ; f = 0 ; n = 0

 Kiểm tra điều kiện tính toán thép đai cho dầm

Q0 = 0,5b4(1+n)Rbtbh0 = 0,75x9x30x56 = 11340 daN ;

 Q0 < Qmax = 28130 daN

 Cần phải tính thép đai cho dầm

 Kiểm tra ứng suất nén chính cho dầm

Giả thiết: w1 = 1,05 ; b1 = 1 - Rb = 1- 0,01x11,5 = 0,885

Qbt = 0,3w1b1Rbbh0 = 0,3x1,05x0,885x115x30x56 = 53859 daN

Qbt> Qmax = 28130 daN

Thoả mãn điều kiện hạn chế

 Tính toán cốt thép đai cho dầm

 Điều kiện cấu tạo: khi h > 450mm, s  min (300;h/3)= (300;233)

 Vậy ta chọn cốt đai cho dầm: bố trí với 8a200

 Tại vị trí lực tập trung có lực cắt Ta tăng cường thép đai tại vị trí có lực tập trung với khoảngcách 8a50 bố trí hai bên trong đoạn l=b+2∆h=0.3+2x0.1=0.5m, để chống vết nứt và tăngcường khả năng chịu lực cắt tại vị trí trực giao giữa dầm chính và dầm phụ

IV.8.3 Tính thép cột khung truc 3:

 Do cột đối xứng nên chỉ cần tính 2 cột C3 và C9 bố trí cho 2 cột còn lại là C15 và C21

 Bêtông B-20 có Rb = 115 daN/cm2, Rbt = 9 daN/cm2, Eb = 2,7x106 T/m2

 Thép CII : Rs = 2800 daN/cm2 ; Rsc = 2800 daN/cm2 ; ỵR = 0,622 ;

R Z (với Z

a = ho – a’)Nếu x< 2a’ thì áp dụng công thức :

 Trường hợp này được tính toán như sau :

Độ lệch tâm tính toán e0 maxe e01; a

Độ lệch tâm ea do trục của cấu kiện không thẳng

L600

e =max

h

30 ; 01

M e N

I =

12 ; 

s b

E

=E

Mômen quán tính của cột đối với trọng tâm tiết diện :

2 , với tlà  giả thiết.

 Sau khi tính đượA , s '

s

A cần tính lại hàm lượng cốt thép và so sánh với giá trị giả thiết ban đầu.

Nếu sai biệt không quá 5% thì chấp nhận kết quả tính, nếu không thỏa phải giả thiết lại  vàlặp lại các bước tính toán cho đến khi sai biệt giá trị  giữa 2 lần tính không quá 5%

 Giá trị diện tích cốt thép chọn phải thoả điều kiện: 0.5%  3.5%

 Với  là hàm lượng cốt thép toàn cột bằng tổng hàm lượng thép 2 phương trừ cho hàm lượngcủa 4 thanh thép ở 4 góc

Bài toán tính lệch tâm xiên

b Tính cột C3:

Bảng 5.18: Bảng kết quả cốt thép cột khung

Phần tử C x C y A sx A sy A sxchọn A sy chọn A s  Chọn(x-x;y-y)

TẦNG9-C3 30 40 6.99 3.12 8.04 10.05 28.15 2.35% 2Ф16+2Ф16 4Ф16+1Ф16TẦNG8-C3 30 40 6.99 3.12 8.04 10.05 28.15 2.35% 2Ф16+2Ф16 4Ф16+1Ф16

TẦNG7-C3 30 40 6.9

9 3.12 8.04 10.05 28.1 5 2.35 % 2Ф16+2Ф16 4Ф16+1Ф16

TẦNG6-C3 35 50 7.64 4.65 10.17 12.72 35.63 2.04% 2Ф18+2Ф18 4Ф18+1Ф18TẦNG5-C3 35 50 7.64 4.65 10.17 12.72 35.63 2.04% 2Ф18+2Ф18 4Ф18+1Ф18

TẦNG4-C3 35 50 7.6

4 4.65 10.1 7 12.72 35.6 3 2.04 % 2Ф18+2Ф18 4Ф18+1Ф18

TẦNG3-C3 40 60 10.3

4 6.75 15.70 15.70 50.27 2.09% 3Ф20+2Ф20 4Ф20+1Ф20TẦNG2-C3 40 60 10.3

TẦNG7-C15 50 60 8.4

0 8.28 15.2 6 15.26 50.8 9 1.70 % 3Ф18+3Ф18 4Ф18+2Ф18

TẦNG6-C15 55 70 10.8

9 10.71 21.99 21.99 75.40 1.96% 4Ф20+3Ф20 5Ф20+2Ф20TẦNG5-C15 55 70 10.8

8 13.44 26.60 26.60 91.23 1.90% 4Ф22+3Ф22 5Ф22+2Ф22TẦNG1-C15 60 80 13.6

8 13.44 26.60 26.60 91.23 1.90% 4Ф22+3Ф22 5Ф22+2Ф22

 Thép đai cột tại vị trí nối thép bố trí Ф8a100

 Thép đai cột tại vị trí nối giữa cột bố trí Ф8a150