F84 1 r thiết kế p 2

Danh mục tiêu chuẩn sử dụng, tên các bản vẽ và tỷ lệ quy định của bản vẽ Bài tập minh họa:  Thí dụ 1: Tính độ cứng đơn vị dài của dầm, tỷ số độ cứng dài dầm với độ cứng dài cột để từ đó

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

LƯU HÀNH NỘI BỘ

MỤC ĐÍCH

Tài liệu này nhằm hỗ trợ cho học viên hình thức giáo dục từ xa nắm vững nội dung ôn tập và làm bài kiểm tra hết môn hiệu quả

Tài liệu này cần được sử dụng cùng với tài liệu học tập của môn học và bài giảng của giảng viên ôn tập tập trung theo chương trình đào tạo

NỘI DUNG HƯỚNG DẪN

Nội dung tài liệu này bao gồm các nội dung sau:

 Phần 1: Các nội dung trọng tâm của môn học Bao gồm các nội

dung trọng tâm của môn học được xác định dựa trên mục tiêu học tập, nghĩa là các kiến thức hoặc kỹ năng cốt lõi mà người học cần có được khi hoàn thành môn học

 Phần 2: Cách thức ôn tập Mô tả cách thức để hệ thống hóa

kiến thức và luyện tập kỹ năng để đạt được những nội dung trọng tâm

 Phần 3: Hướng dẫn làm bài kiểm tra Mô tả hình thức kiểm

tra và đề thi, hướng dẫn cách làm bài và trình bày bài làm và lưu ý về những sai sót thường gặp, hoặc những nỗ lực có thể được đánh giá cao trong bài làm

 Phần 4: Đề thi mẫu và đáp án Cung cấp một đề thi mẫu và

đáp án, có tính chất minh hoạ nhằm giúp học viên hình dung

yêu cầu kiểm tra và cách thức làm bài thi

PHỤ TRÁCH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN Trần Tuấn Anh

Phần 1

CÁC NỘI DUNG TRỌNG TÂM

Chương 1: CHỈ DẪN VỀ NHỮNG BỘ PHẬN CẤU TẠO CỦA KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG

1 Khái niệm về không gian công trình (nhịp, lưới cột, bước khung,…)

2 Xây dựng phương án tính toán phân giải kết cấu của hệ thống khung nhà nhiều tầng (< 30 tầng)

3 Liệt kê các bước phân tích kết cấu tầng trên

4 Cấu tạo liên kết phù hợp

5 Danh mục tiêu chuẩn sử dụng, tên các bản vẽ và tỷ lệ quy định của bản vẽ

Bài tập minh họa:

 Thí dụ 1: Tính độ cứng đơn vị dài của dầm, tỷ số độ cứng dài dầm với độ cứng dài cột (để từ đó xác nhận liên kết giữa cột và dầm là liên kết gì)

 Thí dụ 2: Tính sự phân bố tải, cơ chế truyền tải lên đà sàn dầm

 Thí dụ 3: Thí dụ mẫu về 6 bước thiết kế: Mục tiêu-Vật

liệu-Sơ đồ tính- Kết xuất (output) Phân tích Nội lực- Kiểm chứng – đặt thép

 Thí dụ 4: Tính toán tải trọng xuống móng

Chương 2: TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH, GỒM THƯỢNG TẤNG KẾT CẤU VÀ

HẠ TẦNG NỀN MÓNG

1 Tải trọng và chọn lựa sơ bộ kích thước tiết diện

2 Mô hình tính toán độ bền của các cấu kiện

a Theo bảng tra

b Mô phỏng bằng phần mềm

i SAFE

ii SAP2000

3 Mô tả liên kết giữa các tấm cứng (sàn – lõi)

4 Lựa chọn trị số nội lực

5 Tính và kiểm tra độ cứng của các cấu kiện

Bài tập minh họa:

 Thí dụ 1: Tính độ cứng của khung

 Thí dụ 3: Tính sự phân chia lực ngang (lực gió) theo tỷ lệ

độ cứng

Bài học quan trọng rút ra:

 Độ cứng của khung chèn gạch, độ cứng có kể đà kiềng

 Lực ngang truyền vào khung theo tỷ lệ độ cứng

 Liên kết giữa sàn và vách cần được giải phóng mô men để không là nút cứng truyền mô men

 Tính và bố trí thép cho cột phải căn cứ vào nhiều cặp Nội lực tương ứng và Max

Chương 3: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG

1 Tải trọng trong thi công

2 Tính toán cường độ các cấu kiện trong thi công

a Ván khuôn Sàn

b Ván khuôn cột, vách

c Ván khôn dầm

d Ván khuôn móng, đài móng

e Các chi tiết cấu tạo

3 Bài toán chống vách hố đào

4 Tính toán tiến độ thi công

5 Lập bản vẽ thiết kế tổ chức thi công

Phần 2

CÁCH THỨC ÔN TẬP

Chương 1: CHỈ DẪN VỀ NHỮNG BỘ PHẬN CẤU TẠO CỦA KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG

1 Các khái niệm nhịp và bước cột, độ cứng đơn vị

2 Phương án kết cấu gồm:

 Nhà từ 10-15 thì khung kết hợp với lõi cứng thang máy; trên nữa thì vách cứng

 Cấu tạo các bộ phận của nhà dân dụng: Từ Mái các loại, đến Móng

 Ôn tập: cần chú trọng cách dồn tải lên dầm (ô bản 2 phương thì chia theo hình thang tam giác; ô sàn 1 hướng thì lấy ½ cạnh ngắn của bản để truyền vào 2 dầm)

 Phân tích, để luôn nhớ: Trong 1 khung không gian, cấu kiện có đủ 6 thành phần nội lực : N, Mx, My, Qx, Qy, Mô men xoắn T (trong hệ tọa độ địa phương của từng thanh thì N1, M2 M3, V2, V3 và M1)

 Mô hình là các trục thanh, thực tế có độ lệch tâm vì hình học cột thay đổi (bóp dần lên đối với các cột trong, và thường giữ nguyên đối với các cột bìa) Ta thay bằng Mô men tại nút (trị số bằng lực đứng x độ lệch khỏi trục thanh, theo chiều xoay của sự lệch tâm)

3 Sơ đồ khung

a Trường hợp đặt tải

b Tổ hợp tải trọng

4 Nắm thật vững cấu tạo

Trọng tâm:

- Nguyên lý cấu tạo, công năng và cấu trúc vật liệu của tất cả những bộ phận kiến trúc, kết cấu của nhà

- Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 5574:2014, 2737:2005, TCVN 9362:2012 (thay thế 45-78 tính toán Nền móng), TCVN 10304:2014 (thay thế TCXD 205:1998) và các tiêu chuẩn thiết

kế nhà nhiều tầng SV nhất thiết phải in các tiêu chuẩn này

Chương 2: TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH, GỒM THƯỢNG TẤNG KẾT CẤU VÀ

HẠ TẦNG NỀN MÓNG

Kỹ năng quan trọng nhất là Lập Sơ đồ khung (hình học, quán tính, tải trọng và các liên kết ), do đó:

 Nắm vững các trường hợp đặt tải: Tĩnh tải, Hoạt tải (ngắn hạn

và dài hạn)

 Nắm vững các tổ hợp tải trọng và sử dụng hệ số xác suất đồng thời (0,9 khi có hai hoạt tải đồng thời xuất hiện trong một tổ hợp) Một vấn đề nữa là có những tổ hợp dành cho việc thiết

kế, có những tổ hợp ta dùng để kiểm tra

 Cách tính độ cứng lò xo trong bài toán thiết kế móng trên nền đàn hồi, bản móng trên nền cọc (Móng lõi cứng)

 Cách giải phóng liên kết giữa sàn và vách

 Bảng kết quả nội lực giải khung Chú ý hình dạng của biểu đồ

Mô men và Lực cắt

Kỹ năng tính toán sự phân chia tải trọng ngang (gió, lực động đất tương đương…) theo tỷ lệ độ cứng (kiểm tra cuối kỳ luôn luôn có phần này)

Một kỹ năng quan trọng khác là chạy phần mềm chuyên

dùng trên máy tính cá nhân (SAP2000, Etabs, Safe), đọc và phân tích kết xuất từ phần mềm, đưa ra bảng tổng hợp khi

tính toán móng

Chương 3: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG

1 Nắm vững tải trọng thi công : Đổ, đầm, Áp lực vữa BT tươi

2 Nắm vững cấu tạo ván khuôn và cây chống (mới tính truyền lực từ cấu kiện này lên cấu kiện kia đúng được) Bao nhiêu ngày hoặc cường độ bao nhiêu thì cho phép trượt (cốp pha trượt)

3 Tiến độ thi công theo sơ đồ mạng là một nội dung quan trọng: Cách tính đường găng (đó là đường = tiến độ công trình, trên

đó không có thời gian dự trữ)

4 Học để có thể liệt kê trình tự thi công tường vây hố móng

Phần 3

HƯỚNG DẪN LÀM BÀI KIỂM TRA

Hình thức kiểm tra

Tự luận, từ 2 bài toán lớn đến 3 bài toán nhỏ, kiểm tra kiến thức

cơ bản về

 Khung và kết cấu tầng trên: Thường đề thi chú trọng kiểm tra

kỹ năng tính toán:

o Dồn tải vào mũi công xôn

o Phân chia tải trên ô bản 2 cạnh/ 1 cạnh vào các dầm

o Độ cứng của khung

o Tính chuyển vị của khung 2 tầng chịu gió ngang

 Nền móng và hạ tầng kết cấu: Sơ đồ tính vách hầm Mặt ngàm trên sơ đồ tính là mặt trên đài cọc hoặc bản móng

 Tính tải trọng tới hạn cho nền từ Lực dọc do Tĩnh tải và do Hoạt tải chân cột

 Tính hệ số an toàn cho móng Từ công thức tính ra độ sâu đặt móng

 Tính Rtc và Khả năng chịu tải giới hạn qgh khi mức nước ngầm thay đổi (dưới móng, bằng đáy móng và cao hơn đáy móng) Từ đó tính ra diện tích tựa móng và độ sâu đặt móng Tính móng với Nmax (dồn tải theo Tường sàn dầm cột)

Hướng dẫn làm bài

a Đọc lướt qua một lượt xem để quyết định làm câu dễ trước

b Đọc kỹ bài, phân tích số liệu đề cho Xác định yêu cầu của đề

là gì Xử lý thông tin của đề bài

c Viết nhanh ra giấy nháp công thức cho thông số yêu cầu của

đề

d Đừng nhầm lẫn đơn vị tính Có khi nhìn đơn vị tính là chọn được đáp án

e Không làm bài theo kiểu đem toàn bộ thí dụ trên lớp vào bài (các số liệu hoàn toàn không theo đề)

Phần 4

ĐỀ THI MẪU VÀ ĐÁP ÁN

ĐỀ THI MẪU

Bài toán 1 (4 điểm): Dựa vào chỉ dẫn trong tiêu chuẩn TCVN

2737-1995, Anh/chị hãy gán tải trọng lên Ban công của một tầng lầu có mặt bằng và mặt đứng như sau

Cho tải trọng tiêu chuẩn mỗi mét vuông

sàn

Tĩnh tải ……… daN/m2, hệ số vượt tải

1,1

Hoạt tải là ……… daN/m2, hệ số vượt tải

n=1.3

a Tính tải phân bố đều lên mỗi mét dài của dầm D-1

b Hãy dồn tải để tính tải tập trung P gán lên mũi đà hẫng Cs-1

Biết rằng dầm D-1 tiết diện bxh=…… có mang một bồn bông có trọng lượng toàn bộ bồn bông là 8 kN

1.8m

4 m

Cs-1

Cs-1

Mặt bằng 

Mặt cắt (dầm công xôn 20x30cm)

Bài toán 2 (6 điểm): Cho khung phẳng như hình bên dưới (gọi là

hướng ngang nhà có nhịp 4m

tim-tim cột) Sàn chịu tĩnh tải

và hoạt tải tổng cộng là

g+p=5,5 kN/m2 (tiêu chuẩn)

a Tính độ cứng của toàn

khung nhà 2 tầng (1 lầu và

1 mái bằng) có chèn gạch

dày 100mm ở lầu 1 như

hình vẽ bên:

b Lấy bước khung (khoảng cách các khung) là 3 mét Xem cả

khung là thanh công xôn ngàm ở mặt đất, tính chuyển vị

ngang tại đỉnh A khi chịu gió có áp lực tiêu chuẩn w=65

daN/m2 (tương đương 0.065 tấn/m2 hoặc 0.65 kPa)

c Cho tải ở đặt nút do dầm dọc và tường xây (theo hướng dọc

nhà) ở cao độ 4m sàn 1 là 100kN và sàn 2 là 30 kN Hãy ước

tính tải trọng thẳng đứng trị tính toán dồn xuống chân cột để

D-1 D-2

P=?

1,8 m

20x3

0

20x30

3.5m

4 m

4 m

tính móng Kiểm tra cường độ của nền dưới đáy đơn chịu tải đúng tâm dưới chân cột

Cho biết vật liệu gạch chèn khung bao có γ=16 kN/m3, mô đuyn đàn hồi El = 15000 MPa, bê tông γ=25 kN/m3, cốt thép E2= 26500 Mpa Cho nền đất tại cao độ đáy móng có Rtc = 200 kPa (giả định

bề rộng móng B=1,2 m), móng đặt ở độ sâu hm=1,5m Khả năng chịu tải an toàn qa=250 kPa Trọng lượng thể tích trung bình của đất đắp lại trên móng và bê tông móng là tb=20 kN/m3 Hệ số vượt tải trung bình khi tính toán nền móng là n=1,2

ĐÁP ÁN MẪU

Bài toán 1 (4 điểm):

Tải trọng tiêu chuẩn mỗi mét vuông

sàn Tĩnh tải g daN/m2, hệ số vượt tải ng

=1,1; Hoạt tải là p daN/m2, hệ số vượt

tải np=1.3

a Phân chia theo tỷ số l2/l1 Trường

hợp đề bài l2>2 l1 vậy là bản 1 hướng

hay bản kê trên 2 cạnh

Sử dụng tải trọng tính toán

……… 0.5 điểm

Do sàn q= 0.5 l1x (g.ng+ p np) = 1 điểm  Cộng trọng lượng bản thân dầm D-1 và bồn bông 1 điểm 

b Trọng lượng bản thân dầm D-1 tiết diện bxh= (đề cho) bxh x bt………(ký hiệu gdam)

1.8m

4 m

Cs-1

Cs-1

Tổng cộng tải trọng mỗi mét dài dầm D-1 p=q + gdam

(0.5 điểm)

Tải trọng dồn lên mũi dầm Cs=1 là V= pl2/2 + ½ TL bản thân bồn bông là 4 kN

l2 có chiều dài 3.8m, l1 lấy

(1,5 điểm) Nếu xét trọng lượng khác (TLBT dầm Cs-1 và tường (nếu có), tính toán được thì lấy 100% điểm

Bài toán 2 (6 điểm): Cho

khung phẳng như hình bên

dưới (gọi là hướng ngang nhà

có nhịp 4m tim-tim cột)

a Theo công thức tính độ

cứng của toàn khung nhà 2

tầng

Viết đúng công thức và các thành phần của biểu thức độ cứng EI=(thay các trị số bằng số vào công thức)= 809922 kNm2 (2,5 điểm)

Tính đúng nhưng sai đơn vị chỉ nhận được 1 điểm

20x3

0

20x30

3.5m

4 m

4 m

b Bước khung là 3 mét x Áp lực tiêu chuẩn w= 0.65 kPa ta được tải trọng phân bố theo chiều đứng Đặt lực vào nút trên cùng của nhà:

Chuyển vị ngang

EI

WH

3

3



 bỏ qua tường chèn (lúc thi công, tình trạng bất lợi nhất) =2mm (1 điểm)

Viết đúng công thức và đặt lực tại nút trên cùng có thể hưởng toàn bộ điểm

c Tải trọng tính móng lấy Nmax từ tổ hợp Tĩnh+ Hoạt dài hạn + gió (ngắn hạn) (0,5 điểm)

Dồn tải xuống móng , cộng với tải nút = 100kN + 30 kN= 130 kN (tiêu chuẩn)

Kiểm tra cường độ nền với Tải trọng lớn nhất là khi gió thổi (tức nội lực Nmax), sử dụng tải tiểu chuẩn:

- Tải nút 130 kN

- Khung phẳng: Tường gạch….9,728 kN

- Sàn lầu 1 và mái bằng 5,5 x 3x 4/2x2= 66 kN

- Cột: 8.5m x 0,2x0,2 x 25=8,5 kN

- và dầm ngang mp khung= 3,6x 0,2x 0,3x 25x 2=10.8 kN

- Tải nén do gió W.H/L= 38 kN cột

Tổng cộng (lấy tròn) 263 kN (1 điểm)

(Chỉ tính một phần tải trọng dồn xuống, tùy mức độ mà cho điểm theo bài làm)

Công thức kiểm tra nền ptc=

tc m

tb

tc

R h F

N

p     (0,5 điểm)

Thay các trị số bằng số đề cho tính ra Diện tích móng F=1,55 m2 Chọn móng đúng tâm 1,2 x 1,5 (hoặc tương đương đều có điểm) Tải tính toán = 263 kN x 1,2/(1,2x1,4) + γtb hm= 217 kPa <qa = 250 kPa Đạt (0,5 điểm)

MỤC LỤC

Phần 1 CÁC NỘI DUNG TRỌNG TÂM 3

Phần 2 CÁCH THỨC ÔN TẬP 6

Phần 3 HƯỚNG DẪN LÀM BÀI KIỂM TRA 9

Phần 4 ĐỀ THI MẪU VÀ ĐÁP ÁN 11