đồ án nhà bê tông cốt thép 2

thuyết minh đồ án nhà bt 2......................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Trang 1

CHƯƠNG I: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHƯƠNG I : CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

- Để tính toán kết cấu, trước tiên chúng ta phải lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiệntheo công thức kinh nghiệm Sau đó sử dụng kích thước sơ bộ này để tính tải trọng, tìmnội lực trong cấu kiện Trong trường hợp cốt thép tính toán được không thoả mãn, ta phảichọn lại kích thước cấu kiện và tính lại thép Quá trình này lặp lại cho đến khi đạt được sựhợp lý

Việc chọn chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trong tác dụng lên sàn

- Chiều dày sàn được chọn sơ bộ theo công thức :

Trang 2

l : nhịp của bản theo phương chịu lực lớn hơn.

D = 0.8-1.4 phụ thuộc vào loại tải trọng, chọn D = 1

Để thuận tiện thi công cũng như tính toán ta thống nhất chọn một chiều dày bản sàn,lấytheo chiều dày của ô bản có kích thước lớn nhất

 Với bản sàn loại kê 4 cạnh:

- Bản sàn loại kê 4 cạnh: kích thước lớn nhất là 4,1x5,8(m) Do đó chiều dày bản sànđược chọn theo công thức kinh nghiệm:

Trang 3

A – Diện tích tiết diện cột tính sơ bộ:

Rb–Cường độ chịu nén của bê tông (Rn=14,5Mpa) với bê tông cấp độ bền B25

K = 1,2  1,5 – Hệ số kể đến ảnh hưởng của mô men, chọn k = 1,2

Trang 4

N–Lực dọc tính toán sơ bộ tác dụng lên cột Giá trị đước lấy sơ bộ gần đúng theo côngthức:

N  S x qs x ns

Trong đó: S – Diện tích sàn truyền tải lên cột:

ns – Số lượng sàn phía trên cột

qs – Tổng tải trọng trung bình phân bố trên sàn tầng bao gốm tĩnh tải (sàn, dầm, cột,tường) và hoạt tải lấy theo tiêu chuẩn Sơ bộ lấy qs = 12kN/m2

- Có 2 loại cột cần lựa chọn tiết diện là :

+ Các cột trong nhà (trục B C):

2

1, 2.4,1.4,15.12.5

0, 084( ) 14500

- Từ mặt bàng điển tầng điển hình, có thể chia ra các loại sàn như hình vẽ:

Trang 5

+ Cường độ chịu kéo Rbt = 1.05MPa=10.5 kG/cm2 = 10.5x102 kN/m2

- Môđun đàn hồi Eb = 30x103 MPa= 30x104 kG/cm2 = 30x106 kN/m2

3.2.2 Thép:

+ Thép nhóm AI có : R Rs sc 225 MPa = 2250kG/cm2 = 225x103 kN/m2

+ Mô đun đàn hồi Es = 21x104 MPa = 21x105 kG/cm2 = 21x107 kN/m2

3.3.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN:

3.3.1.Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình:

- Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khácnhau.Do đó tĩnh tải sàn cũng có giá trị khác nhau

- Ở một số ô sàn do tường không xây trên dầm nên khi xác định tải trọng tác dụng lên ôsàn ta phải kể thêm tải trọng của tường ngăn và được quy về tải trọng phân bố đều trêntoàn bộ ô sàn.Công thức quy đổi như sau: g tt t ( ) / ( / )t t t t h l  n S kN m2

Trong đó :

+  chiều rộng tường (m).t :

+ ht : chiều cao tường (m)

+ lt : chiều dài tường (m)

+  trọng lượng riêng của tường xây ( kN/mt: 3)

+ n = 1,2 : hệ số vượt tải

+ S : diện tích ô sàn (m2)

- Kích thước của ô bản theo 2 phương, được tính từ tim 2 dầm mà nó kê lên

Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn ( phòng học,phòng làm việc,hành lang)

(mm)

g(KN/m³)

Trang 6

Trọng lượng các lớp cấu tạo phòng vệ sinh

3.3.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng điển hình:

- Giá trị hoạt tải được chọn theo chức năng của các loại phòng Hệ số độ tin cậy n đối vớitải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 TCVN 2737-1995 ( tải trọng và tác động )

- Trong cùng một ô sàn có nhiều giá trị hoạt tải khác nhau thì dựa trên diện tích mà quyđổi về giá trị tương đương: p tt  p s1 1 p s2 2  / ( S kN m/ 2)

Trang 7

- Tính theo sơ đồ đàn hồi: áp dụng cho những ô sàn như sàn mái, sàn vệ sinh, sàn cầu thang hay lan can là những ô sàn không cho phép nứt, chịu tảI trọng động lớn.Nhịp tính toán từ tim dầm đến tim dầm.

3.4.1.Các trường hợp tính toán:

Trường hợp

2 1

l

l < 2 ( bản làm việc theo 2 phương )

Theo sơ đồ khớp dẻo:

Trang 8

- Theo phương pháp này mô men được xác định từ phương trình sau:

- Giá trị của các hệ số A1; A2; B1; B2 xác định theo bảng tra và phụ thuộc vào tỉ số l2/l1

- Để đơn giản trong tính toán, chọn A1 = B1; A2 = B2 Như vậy ta có phương trình xác định mô men M1 như sau:

l l

2 1

M M

1 1

A M

M ,

1 1

B M M

2 1

A M

M ,

2 1

B M M

1.0 – 1.5 1.0 – 0.5 1.2 – 1.0 1.0 – 0.81.5 – 2.0 0.6 – 0.3 1.0 1.8 – 0.5

- Để đơn giản trong tính toán, chọn A1 = B1; A2 = B2 Như vậy ta có phương trình xác định mô men M1 như sau:

q l l l M

Theo sơ đồ đàn hồi:

- Theo sơ đồ đàn hồi, ta dùng các bảng tính toán lập sãn dùng cho các bản đơn và lợi dụng nó để tính toán bản liên tục

Trang 9

- Theo sách KCBTCT phần cấu kiện cơ bản, tra phụ lục 17 ta có các công thức tính toán như sau:

+ Mômen lớn nhất ở nhịp xuất hiện theo phương l1 và l2

M  q  l l

tt II

M  q  l l

Trong đó :

1 là hệ số để xác định mômen ở nhịp theo phương l1.

2 là hệ số để xác định mômen ở nhịp theo phương l2.

4,12,5

Trang 10

0

1,53.10

0.0146 0, 427145.100.8,5

R R

  

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:

Trang 11

R R

0

0,56.10 0.0053 0, 427145.100.8,5

R R

Trang 12

min max

0, 29 100% 0.11%

R R

0, 65 100% 0, 076%

m

tt s

A

(cm2)

tt o o



Chọn thép As

cm2

tk o o

S2

1,65

0.0202 M 1 1.53 0.0146 0.0146 0.8 0.09 6 200 1.42 0.180.0074 M 2 0.56 0.0053 0.0053 0.29 0.05 6 200 1.42 0.180.0446 M I 3.37 0.032 0.033 1.81 0.21 6 150 1.98 0.30.0164 M II 1.24 0.012 0.012 0.66 0.07 6 200 1.42 0.18

S3

1,8

0.0195 M 1 1.62 0.015 0.015 0.82 0.09 6 200 1.42 0.18 0.0060 M 2 0.50 0.0047 0.0048 0.26 0.05 6 200 1.42 0.18 0.0423 M I 3.52 0.034 0.034 1.86 0.1 6 150 1.98 0.3

Trang 13

0.0131 M II 1.09 0.010 0.010 0.55 0.06 6 200 1.42 0.18

S4

1,4

0.0210 M 1 4.53 0.043 0.044 2.4 0.28 6 110 2.55 0.36 0.0107 M 2 2.31 0.022 0.022 1.21 0.14 6 200 1.42 0.180.0473 M I 10.19 0.097 0.1 5.47 0.64 8 90 5.53 0.65 0.0202 M II 4.35 0.041 0.042 2.3 0.27 6 120 2.55 0.3

B TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

I CƠ SỞ THIẾT KẾ

- Tải trọng và tác động được lấy theo TCVN 2737-1995 “Tải trọng và tác động tiêuchuẩn thiết kế”

II XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

- Tải trọng tác dụng lên công trình gồm có:

+ Tĩnh tải: trọng lượng các bộ phận công trình,

+ Hoạt tải sử dụng, sửa chữa, thi công

+ Tải trọng gió: gió tĩnh

- Trị số của tải trọng được xác định theo các số liệu thiết kế tiết diện cấu kiện và các tiêuchuẩn thiết kế hiện hành TCVN 2737 – 1995,

* Trọng lượng các lớp trát kiến trúc bề mặt kết cấu

- Trọng lượng các lớp của ô sàn và hành lang

(KN/m 2 ) n

Gi

(KN/

m 2 )

Trang 15

Lớp vữa trát 15 18 0.27 1,30 0.35

Trọng lượng các lớp cấu tạo cầu thang:

- Tải trọng của tường tầng 2-5 :

Tường xây gạch rỗng (Tường220): cao: 3.1 m

Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75) 9.4 10.6

Trang 16

1 -Gạch xây 0.22 16 11.9 1.

1 13.1

3 2.4

2 Hoạt tải

ST

T Các phòng chức năng

Pc i

Trang 17

Wh = nxWoxKxChx(hi-1+hi)/2.(kN/m2)

Trong đó:

W0 - giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng gió, W0=0.65 (kN/m2);

K - hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

Cd, Ch - hệ số khí động phụ thuộc vào hình dạng công trình

Cđ = 0.8 phía đón gió;

Ch = 0.6 phía khuất gió;

- Hệ số tin cậy n = 1.37

hi : chiều cao tầng ứng vói các sàn

Zi : Cao độ mức sàn các tầng so với cốt thiên nhiên

Trang 18

Mô hình kết cấu công trình trong etab 2015

Tải trọng tường tầng 1

Trang 19

Tải trọng gió X tầng 1

Hoạt tải tầng 1

Trang 20

17.43 34.94 36.26 27.73

-17.97 -34.95 -36.43 -27.50

0.26 -1.04 -2.76 -5.70

-0.21 0.03 0.31 0.57

-0.17 -0.23 0.05 -0.17

0.36 -0.63 -1.32 -2.23

-3.27 0.71 7.38 8.34

45.74 85.47 86.79 104.35

D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400

D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400

-5872.75 -4325.91 -2824.53 -1356.68

-5873.25 -4327.19 -2825.84 -1357.66

-6990.77 -5033.82 -3159.56 -1327.88

-6998.56 -5057.08 -3184.67 -1352.91

-6989.51 -5045.73 -3177.57 -1346.29

-7006.20 -5068.36 -3192.87 -1356.74

-7068.19 -5043.55 -3206.69 -1344.41

-4501.81 -3218.27 -2036.32 -793.70

D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400

D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400 D220x400

X

Z

Lực dọc

Trang 21

III Tính toán dầm

Lý thuyết tính toán :

- Kết quả tính toán nội lực dầm ta suất ra từ bảng ‘‘ Beam forces ’’ trong etab2015 Chọn

ra nội lực M ,M ,Qmax  min  max

của dầm cần tính toán cốt thép Lực cắt Q từ các vị trí dầm phụgác lên dầm chính để tính cốt treo, hoặc cốt vai bò

- Vật liệu sử dụng :

Bêtông :

- Bêtông sử dụng B25, tra bảng có:

+ Cường độ chịu nén Rb = 14.5 MPa

+ Cường độ chịu kéo Rbt = 1,05 MPa

- Môđun đàn hồi Eb = 30 x 103 MPa

Trang 22

- Lấy nội lực Mmin = - 67.86 KNm tính toán như sau:

- Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữnhật b x h = 220 x 300 mm

- Tính toán theo sơ đồ đàn hồi  R 0.439  R 0.623

Trang 23

* Cốt thép chịu mômen dương:

- Lấy nội lực Mmax = 60.87 KNm tính toán như sau:

- Tương ứng với giá trị momen dương, bản cánh chịu nén, tính cốt thép theo tiết diện chữ T

- Xác đinh độ vươn sải cánh S:

tt

dc b

Mà Mmax+ = 60.87 (KNm) < Mf = 1091,27 (KNm) nên trục trung hòa đi qua cánh

Trong đó Mfgọi là mô men giới hạn trong trường hợp TTH qua giữa cánh và sườn

- Tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật (bf × hdp) = (1420 ×300) (mm)

Trang 24

+ Tính toán theo sơ đồ đàn hồi  R 0.439  R 0.623

Trang 25

0.1119 0.1190 0.000624 0.489 0.514

Nhịpgiữa 75.57 600 1420 580 0.0138 0.0139 0.000469 0.057 3Ø16 6.03 0.073

AB Gối 56.63 300 220 280 0.2855 0.3450 0.000873 1.417 3Ø20 6.57 1.067

Nhịpgiữa 44.35 300 1420 280 0.0346 0.0353 0.000576 0.145 3Ø16 6.03 0.152

BC Gối trái 87.51 600 220 580 0.1028 0.1087 0.000570 0.447 3Ø16 6.03 0.473

Nhịpgiữa 72 600 1420 580 0.0131 0.0132 0.000447 0.054 3Ø16 6.03 0.073

3 AB Gối trái 40.87 300 220 280 0.2060 0.2333 0.000590 0.958 3Ø16 6.03 0.979

Nhịpgiữa 25.87 300 1420 280 0.0202 0.0204 0.000333 0.084 3Ø16 6.03 0.152

BC Gối trái 82.6 600 220 580 0.0971 0.1023 0.000536 0.420 3Ø16 6.03 0.473

Nhịpgiữa 69.8 600 1420 580 0.0127 0.0128 0.000433 0.053 3Ø16 6.03 0.073

4 AB Gối trái 24.63 300 220 280 0.1242 0.1330 0.000337 0.546 3Ø16 6.03 0.979

Nhịpgiữa 23 300 1420 280 0.0183 0.0184 0.000301 0.076 3Ø16 6.03 0.152

BC Gối trái 51.16 600 220 580 0.0601 0.0620 0.000325 0.255 3Ø16 6.03 0.473

Trang 26

5 AB

Nhịpgiữa 68.1 600 1420 580 0.0124 0.0125 0.000422 0.051 3Ø16 6.03 0.073Gối trái 20.1 300 220 280 0.1013 0.1071 0.000271 0.440 3Ø16 6.03 0.979Nhịp

giữa 17.4 300 1420 280 0.0136 0.0137 0.000223 0.056 3Ø16 6.03 0.152

BC Gối trái 24.6 600 220 580 0.0289 0.0293 0.000154 0.120 3Ø16 6.03 0.473

Nhịpgiữa 58.2 600 1420 580 0.0106 0.0107 0.000360 0.044 3Ø16 6.03 0.073

Trang 27

=> Bê tông đủ khả năng chịu lực cắt ,không phải tính cốt đai.

Lấy cốt cấu tạo Ø6a150 bố trí ở hai bên gối trong đoạn

=> Bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt , phải tính cốt ngang chịu lực cắt

- Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bụng dầm :

max 0.3 w1 b1 b 0.3 1 11.5 220 580 440220

Q    R  h       (N) = 440.22 (KN)

Trang 28

Với bê tông nặng dùng cốt liệu bé , cấp dộ bền không lớn hơn B25 , đặt cốt đai thỏa mãnđiều kiện hạn chế theo yêu cầu thì :w1. b1 1

- Bước đai theo cấu tạo S ct(để bê tông và cốt đai kết hợp chịu cắt tốt)

+ Đối với đoạn đầu dầm :

Trang 29

=> S = min( Smax; Sct ; Stt) = min ( 1778; 200 ;1390.88 ) =200 mm

Chọn Ø6a200 bố trí trong đoạn

Đảm bảo điều kiện không bị phá hoại do ứng suất nén chính

Vậy bố trí cốt đai Ø6a200 ở hai bên gối trong đoạn L= 1450(mm).

Trang 30

Bố trí cốt đai Ø6a300 trong đoạn L=2700 (mm) đoạn giữa dầm.

Trang 32

- Kết quả tính toán nội lực cột ta suất ra từ bảng ‘‘ Column forces ’’ trong etaps Chọn ra nội lực Q ,Mmax max của cột cần tính

MxkNm

λ y=

l 0 y

i y =

2,59.10000,288.280 = 32,1 > 28

 phải kể đến ảnh hưởng của uốn dọc

Trang 33

Ta có + Mômen quán tính theo phương x là Jx=

5151.98

cr

N N

.+ Mômen theo phương x có kể đến hệ số uốn dọc là:

<

1

y

M C

=

53,20,28 nên ta tính toán theo phương y

M1 = Mx1 = 1,67( kNm ), M2 = My1 = 53,2 ( kNm)

h = Cy = 280mm, b = Cx = 280mm

- Tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng

+ Giả thiết a = a’ = 40mm, h0 = 280 – 40 = 240mm

Trang 34

+ Chiều cao vùng bêtông chịu nén:

0.61

o

x m



= 0,212+ Tính mô men tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng):

1 0 2

0,281,67 0,212.53,2 12,95

eax = max(l/600, h/30) = max(370/600, 28/30)= max(0,6;0,93)cm = 0,93cm = 9,3mm

eay = max(l/600, b/30) = max(370/600, 28/30) = max(0,6;0,93)cm= 0,93 cm = 9,3 mm

ea = eay + 0.2eax = 9,3+ 0,2.9,3 = 11,16mm

+ Độ lệch tâm ban đầu, với kết cấu siêu tĩnh:

Trang 35

e0 = max(e1, ea) = 4.7cm

+ Độ lệch tâm: ex= ey =η x e0 + 0.5h - a =1,056.4,7+ 0,5 28 – 4 = 14,96cm

Xét tỷ số :

47 0,195 0,3 240

o o

e h

l r l b

Định dạng
Số trang	45
Dung lượng	2,07 MB