đồ án bê tông 2 đại học xây dựng full file bản vẽ

Diện tích tiết diện cột tính theo công thức ở đây chỉ lấy sơ bộ chiều cao tường bằng chiều cao tầng nhà h t=H t + Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái Cột trục A và D có diện tí

SỐ LIỆU CHO TRƯỚC

STT L2(m) L1(m) B(m) Ptc(daN/m2) Ht(m) Địa điểm Sơ đồ

2) Lựa chọn giải pháp kết cấu cho sàn

Lựa chọn giải pháp sàn sườn toàn khối ,không bố trí dầm phụ ,chỉ có các dầm qua cột

3) Chọn kích thước chiều dày sàn.

Ta chọn chiều dày sàn theo công thức

h s =

kL 1

37+8 α

Trong đó : α = L 1 /L2

L1: kích thước cạnh ngắn tính toán của bản

L2: kích thước cạnh ngắn tính toán của bảnk: hệ số tăng chiều dày khi tải trọng lớn

 Với sàn trong phòng

- Hoạt tải tính toán: p s = p c n = 430.1,2 = 516 (daN/m 2 )

- Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT)

Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính toán

-Gạch ceramic dày 8 mm, γ0 =2200 daN/m

1,177 4,2 37+8.0,646=0,117 (m)

→ Chọn h s1= 12 (cm)

Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì

+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn trong phòng

+ Hoạt tải tính toán: p hl=p c n= 530.1,2 = 636 (daN/m 2 )

+ Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng bản sàn BTCT)

Để dễ thi công và đơn giản hóa công tác ván khuôn

→ Chọn h s2= 12(cm)

Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì

+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn hành lang

+ Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng bản sàn BTCT)

Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính toán

-Vữa trát trần dày 15mm, γ0= 2000 daN/m

⇒ Tĩnh tải trên sàn mái là: g0= 430,2 (daN/m 2 )

Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn

1,1.4,2

37+8.0,646=0,1095 (m)

Ta chọn chiều dày ô sàn lớn và ô sàn bé trên mái

h s3=11 (cm).

Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì

+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn mái

gm=g0+γ bt h s3 n= 430,2 + 2500.0, 11.1,1 = 732,7 (daN/m 2

)

+ Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn mái

q m=p tt+g m=732 ,7 +97 , 5=830 ,2 (daN/m 2 ).

4)Lựa chọn kích thước tiết diện các bộ phận

*) Kích thước tiết diện dầm

Diện tích tiết diện cột tính theo công thức

(ở đây chỉ lấy sơ bộ chiều cao tường bằng chiều cao tầng nhà h t=H t )

+ Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái

Cột trục A và D có diện tích chịu tải S A nhỏ hơn diện chịu tải cột trục B,để thiên

về an toàn và định hình ván khuôn, ta chọn khích thước tiết diện cột trục A và D( b c×h c= 22 ¿ 40cm) bằng với cột trục B

=> Càng lên cao lực dọc càng giảm nên ta chọn kích thước tiết diện cột như sau:+ Cột trục A,B,C,D có kích thước

II) SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG

1) Sơ đồ hình học

Hình 2

b Chiều cao của cột

Chiều cao cột lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm Do trục dầm khung thay đổi tiết diện nên ta sẽ xác định chiều cao của cột theo trục dầm hành lang (dầm có tiết diện nhỏ hơn)

+ Xác định chiều cao của cột tầng 1

Lựa chọn chiều sâu chôn móng từ mặt đất tự nhiên (cốt-0,45) trở xuống;

h m=500 (mm)=0,5(m)

→h t 1=H t+Z+h m−h d/2= 3,3 + 0,45 + 0,5 – 0,3/2 = 4,1 (m);

(với Z = 0,45 m là khoảng cách từ cốt ± 0.00 đến mặt đất tự nhiên )

+ Xác định chiều cao của cột tầng 2,3,4

h t 2=h t 3=h t 4=H t=3,3 (m)

Ta có sơ đồ kết cấu được thể hiện như hình vẽ

Hình 3

Sơ đồ kết cấu khung ngang

III) XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐƠN VỊ

2.Hoạt tải đơn vị

+ Hoạt tải sàn trong nhà

I Xác định tĩnh tải tác dụng vào khung

+ tải trọng bản thân của các kết cấu dầm, cột khung sẽ do chương

trình tính toán kết cấu tự tính

+Việc tính toán tải trọng vào khung được thể hiện theo 2 cách:

-Cách 1: chưa quy đổi tải trọng-Cách 2: quy đổi tải trọng thành phân bố đều

1 Tĩnh tải tầng 2,3,4

(hình 4)

Tĩnh tải phân bố - daN/m

Cộng và làm tròn

1157Tĩnh tải tập trung - daN

Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao

3,3 – 0,35 = 2,95(m) với hệ số giảm lỗ cửa 0,7

514.2,95.4,2.0,7

Do trọng lượng sàn truyền vào

Ght=466,36.(4,2-0,22).(4,2-0,22)/4Cộng và làm tròn

889,4

4458

1846,87194

1

2

GB=GCGiống như mục 1,2,3 củaGA tính ở trên

Do trọng lượng của sàn hành lang truyền vào

466,36.[(4,2-0,22)+(4,2-2,7)].(2,7-0,22)/4Cộng và làm tròn

7194

1584,58779

Ghi chú: Hệ số giảm lỗ cửa bằng 0,7 được tính toán theo cấu tạo kiến trúc Nếu tính chính xác thì hệ số giảm lỗ cửa ở trục B và trục C là khác nhau

2 Tĩnh tải tầng mái

(Hình 5)

Tĩnh tải phân bố trên mái theo nhịp AB - daN/m

Tĩnh tải phân bố trên mái theo nhịp BC - daN/m

Tĩnh tải tập trung trên mái - daN

II Xác định hoạt tải tác dụng vào khung

1 Trường hợp hoạt tải 1

(Hình9)

Hoạt tải 1 - Tầng mái

Do tải trọng sàn truyền vào

Hoạt tải 2 - Tầng mái

Do tải trọng sàn truyền vào

97,5.4,2.4,2/4=430

Ta có sơ đồ hoạt tác dụng vào khung

(Hình13) HT1

(Hình14) HT2

III Xác định tải trọng gió

Công trình xây dựng tại thành phố hà nội, thuộc vùng gió II.B có áp lực gió đơnvị:

W0 = 95(daN/m2)Công trình được xâyy dựng trong thành phố bị che chắn mạnh nên có dạng địa hình C

Công trình cao dưới 40m nên ta chỉ xét đến tác dụng tĩnh tải của tải trọng gió Tải trọng gió truyền lên khung sẽ được tính theo công thức:

Với qd là áp lực gió tác dụng lên khung (daN/m)

qh là áp lực gió tác dụng lên khung (daN/m)

Tải trọng gió trên mái quy về lực tập trung đặt ở đầu cột Sd, Sh với k = 0,72

Nhà có kiểu mái dốc 2 phía và có mặt biên chắn gió bao quanh  các hệ sốkhí động trên mái như sau, do phần mái dốc rất thấp => ảnh hương là nhỏ => có thể coi như mái bằng

Sh=1,2.0,72.95.4,2.0,6.0,8 = 165(daN)

(Hình 15) GT

221

(Hình 16) GP

172,4 189,6 206,8

221 165

IV Xác định nội lực

Sử dụng phần mềm sap để tính toán nội lực cho khung với sơ đồ phần tử dầm cột như ( hình 17)

 Tính cốt thép cho nhịp AB (Momen dương)

Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h ' f= 10 cm

Giả thiết a = 2,5 cm h0 = 60- 2,5 =57,5 cm

Giá trị độ vươn của cánh Sc lấy bé hơn trị số sau

- Một nửa khoảng cách thông thủy giữa các sườn dọc

Ta có Mmax = 144,82 (kN.m) < 1677,3 (kN.m) → trục trung hòa đi qua cánh.Giá trị α m :

Có α m < αR= 0,429

→ ζ =0,5(1+ √ 1−2αm) =0,5(1 1 2.0,0161) = 0,992

A S= M

R S ζh0=

6

144,82.10 280.0,992.575907 mm2

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

=0,75 % > μmin

 Tính cốt thép cho gối A và B (Momen âm)

Tính theo tiết diện chữ nhật b ¿ h=22 ¿ 60 cm

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

Tính theo tiết diện chữ nhật b ¿ h=22 ¿ 30 cm.

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

=0,82 % > μmin

 Tính cốt thép cho nhịp BC (momen dương)

Tương tự ta có As = 143 mm2, lượng thép này rất nhỏ nên ta sẽ bố trí theo yêu cầu về cấu tạo

 Tính cốt thép cho nhịp AB (Momen dương)

Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h ' f= 10 cm

Giả thiết a = 2,5 cm h0 = 60- 2,5 =57,5 cm

Giá trị độ vươn của cánh Sc lấy bé hơn trị số sau

- Một nửa khoảng cách thông thủy giữa các sườn dọc

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

=0,74 % > μmin

 Tính cốt thép cho gối A và B (Momen âm)

Tính theo tiết diện chữ nhật b ¿ h=22 ¿ 60 cm.Giả thiết a = 2,5 (cm)

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

=0,80 % > μmin

 Tính cốt thép cho gối B,C (Momen âm)

Tính theo tiết diện chữ nhật b ¿ h=22 ¿ 30 cm

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

=0,76 % > μmin

 Tính cốt thép cho nhịp BC (momen dương)

Tương tự ta có As = 157 mm2, lượng thép này rất nhỏ nên ta sẽ bố trí theo yêu cầu về cấu tạo

e.Tính toán cốt thép dọc cho dầm tầng 4 , nhịp AB , phần tử 19

 Tính cốt thép cho nhịp AB (Momen dương)

Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h ' f= 10 cm

Giả thiết a = 2,5 cm h0 = 60- 2,5 =57,5 cm

Giá trị độ vươn của cánh Sc lấy bé hơn trị số sau

- Một nửa khoảng cách thông thủy giữa các sườn dọc

Ta có Mmax = 168,77 (kN.m) < 1677,3 (kN.m) → trục trung hòa đi qua cánh.Giá trị α m :

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

=0,84 % > μmin

 Tính cốt thép cho gối A và B (Momen âm)

Tính theo tiết diện chữ nhật b ¿ h=22 ¿ 60 cm

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

 Tính cốt thép cho gối B,C (Momen âm)

Tính theo tiết diện chữ nhật b ¿ h=22 ¿ 30 cm

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

=0,84 % > μmin

 Tính cốt thép cho nhịp BC (momen dương)

Tương tự ta có As = 229 mm2, lượng thép này rất nhỏ nên ta sẽ bố trí theo yêu cầu về cấu tạo

g Tính toán cốt thép dọc cho dầm tầng mai , nhịp AB , phần tử 20

Do 2 gối có momen gần bằng nhau nên ta lấy giá trị mô men lớn hơn để tính cốt thép chung cho cả 2.

 Tính cốt thép cho nhịp AB (Momen dương)

Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h ' f= 10 cm

Giả thiết a = 2,5 cm h0 = 60- 2,5 =57,5 cm

Giá trị độ vươn của cánh Sc lấy bé hơn trị số sau

- Một nửa khoảng cách thông thủy giữa các sườn dọc

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

=0,59 % > μmin

 Tính cốt thép cho gối A và B (Momen âm)

Tính theo tiết diện chữ nhật b ¿ h=22 ¿ 60 cm

→ ζ =0,5(1+ √ 1−2αm) =0,5(1 1 2.0,058) = 0,970

A S= M

R S ζh0=

6

48,51 10 280.0,970.575311 mm2

Tại gối A với Mmax = 62,50 (KN.m)

h.Tính toán cốt thép dọc cho tầng mai , nhịp BC,phần tử 24

 Tính cốt thép cho gối B,C (Momen âm)

Tính theo tiết diện chữ nhật b ¿ h=22 ¿ 30 cm

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μ= A S

b h0.100

0 0

=0,62 % > μmin

 Tính cốt thép cho nhịp BC (momen dương)

Tương tự ta có As = 139 mm2, lượng thép này rất nhỏ nên ta sẽ bố trí theo

yêu cầu về cấu tạo

Tính toán cốt thép dọc cho các phần tử dầm khác theo bảng

g m diện kN.m thước α m cm2 cm2 % tra

2

AB

Nhịp AB

144.8 2

22x6 0

0.016 1

0.99

Thỏa mãn

1

22x6 0

0.190 1

0.89

Thỏa mãn

0.005 7

0.99

Thỏa mãn

0

0.189 6

0.89

Thỏa mãn

3

AB

Nhịp AB

149.3 0

22x6 0

0.016 6

0.99

Thỏa mãn

1

22x6 0

0.176 1

0.90

Thỏa mãn

0.006 2

0.99

Thỏa mãn

0

0.177 1

0.90

Thỏa mãn

0.130 1

0.93

Thỏa mãn Nhịp

AB

168.7 7

22x6 0

0.018 8

0.99

Thỏa mãn

7

22x6 0

0.142 8

0.92

Thỏa mãn

BC

0

0.193 4

0.89

Thỏa mãn Nhịp

22x3 0

0.009 0

0.99

Thỏa mãn

0

0.193 4

0.89

Thỏa mãn

0.97

Thỏa mãn Nhịp

AB

118.4 7

22x6 0

0.013 2

0.99

Thỏa mãn

0.92

Thỏa mãn Nhịp

22x3 0

0.005 5

0.99

Thỏa mãn

2 Tính toán cốt đai cho các dầm

a Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 17 (tầng 2 nhịp AB):bxh=22x60 cm

+ Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm

Thỏa mãn điều kiện

b.Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 18,19,20

Do các phần tử dầm này có lực cắt nhở hơn và xấp xỉ lực cắt trong dầm 9 nên ta bốtrí cốt đai giống dầm 9

c.Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 21 (tầng 2, nhịp BC):

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế

Không thỏa mãn điều kiện Co≤ 2 ho → Co= 2 ho = 55 cm

Qsw = qsw.C0 = 49,53 55=2724,2 daN

Qb = Qbmin = 0,6.Rbtb.h0= 0,6.9.22.27,5 = 3267daN

Qu = Qsw + Qb = 2724,2+ 3267 = 5991,2 daN > Q = 2757 daN

Thỏa mãn điều kiện

d.Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 22,23,24

Các phân tử dầm 22,23,24 có lực cắt nhỏ hơn dầm 21, dầm 21 đặt cốt đai bằng với cấu tạo, vậy nên lấy cốt đai ф6a200 đặt cho dầm 22,23,24

a.Số liệu tính toán

Chiều dài tính toán l0 = 0,7H = 2,87 m

Giả thiết a = a’ = 2,5 cm → h0 = h – a = 40 – 2,5 = 37,5 cm

Za = h0 – a =37,5 – 2,5 = 35 cm

Độ mảnh λ=l0 /h= 287/40 = 7,175 < 8

→ Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc

Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc η=1

Ký hiệu

cặp nội

lực

Đặcđiểmcủa cặp

nội lực

M(kN.m)

N(kN) e1 =

M N

3.Tính toán cốt thép cho phần tử cột 5 : b x h = 22 x 40 cm

a.Số liệu tính toán

Chiều dài tính toán l0 = 0,7H = 2,87 m

Giả thiết a = a’ = 2,5 cm → h0 = h – a = 40 – 2,5 = 37,5 cm

Za = h0 – a =36 - 4 = 32 cm

Độ mảnh λ=l0 /h= 280/40 = 7,175 > 8

→ bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc

Nội lực được chọn từ bảng tổ hợp nội lực và ghi chi tiết ở bảng dưới

Ký hiệu

cặp nội

lực

Đặcđiểmcủa cặp

nội lực

M(kN.m)

N(kN) e1 =

M N

X 3 +a 2 x 2 +a 1 x+a 0 =0Với: a2=-(2+ξR)h0=-(2+0,623)37,5 = -98,36

a.Số liệu tính toán

Chiều dài tính toán l0 = 0,7H = 2,31 m

Giả thiết a = a’ = 2,5 cm → h0 = h – a = 30 – 2,5 = 27,5 cm

Za = h0 – a =27,5 – 2,5 = 25 cm

Độ mảnh λ=l0 /h= 231/30 = 7,7 < 8

→ Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc

Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc η=1

Ký hiệu

cặp nội

lực

Đặcđiểmcủa cặp

nội lực

M(kN.m)

N(kN) e1 =

M N

(cm)

1  M max 54.9835 373.308 14.7287 1 14.7287

+ Khoảng cách giữa các cốt đai ”s”

-Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc và đoạn ra cường thép (Giao giữa dầm với cột)

s≤(10φmin;500mm)=(10 16 ;500 mm )= 160mm

Chọn s = 100mm

- Đoạn giao giữa dầm và cột ta đặt cốt đai gia cường s = 100 mm

- Các đoạn còn lại

Nút nối cột biên và xà ngang

Cấu tạo nút nối cột biên và xà ngang của các tầng giữa được thể hiện trong bản vẽ với đoạn neo tính theo công thức

l an=[ω an.R s

R b+Δλ an] d

Với các hệ số ω an , Δλ an được tra từ bảng

Cốt thép chịu kéo trong vùng chịu kéo của dầm :