Đồ án bê tông cốt thép 2 Đại học giao thông vận tải TPHCM+file bản vẽ

Các loại sàn này có cấu tạo như sau: - Bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn: + ni : hệ số độ tin cậy của lớp thứ i.. - Kết quả tính toán được trình bày theo bảng sau:... Bảng

Trang 1

Đề bài: Thiết kế công trình dân dụng

Cho biết:

-Hoạt tải tác dụng lên sàn theo TCVN 2737-1995

-Tải trọng gió theo TCVN 2337-1995

Trang 2

Trong đó: D=0,8�1,4 - hệ số phụ thuộc vào tải trọng, chọn D=1;

ms = 30 ÷ 35 - đối với bản loại dầm;

ms = 40 ÷ 45 - đối với bản kê bốn cạnh

ms = 10 ÷ 18 - đối với bản consolen

- Liên kết của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:

+ Liên kết được xem là tựa đơn:

 Khi bản kê lên tường

 Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb< 3

 Khi bản lắp ghép

Trang 3

+ Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toànkhối) mà có hd/hb  3.

+ Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do

+ Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại:

 Bản loại dầm (L2/L1 > 2)

 Bản kê bốn cạnh (L2/L1  2)

- Tương tự cho các ô sàn còn lại ta được bảng sau:

Bảng 1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện ô sàn

2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

- Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau:

� d

1

d

l m

Trong đó:

md : hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng

md = 8 ÷ 12 – đối với hệ dầm chính

md = 12 ÷ 20 – đối với hệ dầm phụ

ld : nhịp dầm (khoảng cách giữa hai trục dầm)

- Bề rộng dầm được chọn theo công thức sau:

Chiều cao chọn Hd (m)

Bề rộng dầm b d (m)

Bề rộng chọn b d (m)

Chọn tiết diện

b d ×h d (cm)

Trang 4

2.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột

- Xem cột như cấu kiện chịu nén lệch tâm, ta xác định sơ bộ tiết diện cột theo côngthức sau:

+ S : diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét+ q : tải trọng sơ bộ lấy 1113 (kN/m2)

+ k: hệ số xét đến ảnh hưởng của vị trí làm việc của cột

 k = 1,1 đối với cột giữa

 k = 1,3 đối với cột biên

 k = 1,4 đối với cột góc

+ Ac: diện tích tiết diện ngang của cột

- Do nhà có 3 tầng nên cột có tiết diện không đổi

Bảng 3: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột

vệ sinh Các loại sàn này có cấu tạo như sau:

- Bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn:

+ ni : hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

- Kết quả tính toán được trình bày theo bảng sau:

Trang 5

Bảng 4.1: Tĩnh tải tác dụng lên sàn lầu trệt

lượngriêng 

(kN/m3)

Chiềudày

 (m)

Tải trọng tiêuchuẩn

gstc (kN/m2)

Hệ sốvượt tải n

Tải trọng tínhtoán

Bảng 4.1: Tĩnh tải tác dụng lên sàn lầu 1,2

STT Các lớp cấu

tạo

Trọng lượngriêng  (kN/m3)

Chiều dày

 (m) Tải trọng tiêu chuẩngstc (kN/m2)

Bảng 4.2: Tĩnh tải tác dụng lên sàn WC lầu

STT Các lớp cấu tạo Trọng

lượng riêng

 (kN/m3)

Chiềudày

 (m)

Tải trọng tiêu chuẩn

gstc (kN/m2)

Bảng 4.1: Tĩnh tải tác dụng lên sàn ban công-sân thượng

STT Các lớp cấu

tạo

Trọng lượngriêng (kN/m3)

Chiều dày

 (m) Tải trọng tiêu chuẩngstc (kN/m2)

Tải trọng tính toán

gstt(kN/m2)

Trang 6

Chiềudày

 (m)

Tải trọng tiêuchuẩn

gstc (kN/m2)

Hệ sốvượt tải

n

Tải trọng tínhtoán

+ p s tc: hoạt tải tiêu chuẩn (dựa vào công năng của từng ô sàn tra(Bảng 3 TCVN 2737:1995)

+ nP: hệ số tin cậy tải trọng theo Mục 4.3.3 TCVN 2737:1995 nhưsau:

Bảng 5: Bảng tổng hợp hoạt tải tác dụng lên sàn

Chức năng sử dụng Tải trọng tiêu

chuẩn ptc(kN/m2)

Hệ số vượt tảin

Trang 7

Ban công 2,00 1,2 2,40

2.4.3 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên từng ô sàn

tt s

g (kN/m2)

Hoạt tải tínhtoán

Ptt(kN/m2)

Tổng tải

tt s

- Liên kết của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:

+ Liên kết được xem là tựa đơn:

+ Khi bản kê lên tường

+ Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb <3.+ Khi bản lắp ghép

- Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toànkhối) mà có hd/hb  3

- Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do

- Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại:

Trang 8

2.4.5 Tính toán các ô sàn 1 phương

2.4.5.1 Các giả thiết tính toán

- Các ô bản dầm đươc tính toán như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng

Trong đó: q - tải trọng toàn phần: tt tt

sq=g +p

- Tính đại diện cho ô sàn S1:

Trang 9

+ Thay vào công thức , ta được:

q = 6,613+ 2,4 = 9,013 (kN/m2)+ Momen nhịp: Mn = 1

24 ×9,013 ×1,22 = 0,54 (kN.m)+ Momen gối: Mg = 1

- Các công thức sử dụng để tính toán thép (theo TCVN 5574: 2012): kể đến hệ

số điều kiện làm việc của bê tông ( đảm bảo cho bê tông được tiếp tục tăng cường độtheo thời gian ) b2 1

+ Tính chiều cao làm việc: h0  h a

s

R b h A

ptt(kN/m2)

Mn(kN.m)

Mg(kN.m)

Trang 10

  � � ; min 0, 05%

Tính toán ô sàn S1

- Nội lựa tính toán: M n  0,54 (kN );m M g  1,08(kN m )

- Ứng với bê tông B15, cốt thép nhóm C-I (<10): �R 0,673;R 0, 446

C-II (�10): �R 0,65;R 0, 439

- Tính tại giữa nhịp: M n 0,54(kN m ) a 1,5(cm);

+ Chọn lớp bê tông bảo vệ cốt thép:

+ Thay vào công thức, ta được:

=> Nên không cần đặt cốt thép chịu nén ( đặt cốt đơn)

+ Thay m 0,088 vào công thức (2.15), ta được:

max

s

R R

max

s

R R

 

Trang 11

Chú ý: khi tính thép theo giá trị mô men nhưng khi bố trí thép, để cho đơn giản và

thiên về an toàn thì những ô liền kề có giá trị lớn hơn được chọn bố trí cho ô nhỏ

2.5.7 Tính toán các ô sàn 2 phương

2.5.7.1 Các giả thiết tính toán

- Khi  = ld/ln  2 thì bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việc theo haiphương Với ld, ln lần lượt là cạnh dài và cạnh ngắn của ô bản

- Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi: tùy theo điều kiện liên kết của bảnvới các dầm bê tông cốt thép là tựa đơn hay ngàm xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản

cho thích hợp

- Ô bản được tính như ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô bêncạnh

- Cắt dải bản có bề rộng 1m theo 2 phương để tính

- Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai trục dầm

2.5.7.2 Sơ đồ tính

- Ta xét tỉ lệ hd/hs để xác định liên kết giữa cạnh bản sàn với dầm Điều kiệntương tư như bản 1 phương và cạnh của các ô bản đều ngàm với dầm Vậy tất cả tính

theo ô bản số 9 ngàm 4 cạnh

Trang 12

- Moment dương lớn nhất ở giữa bản:

- Moment ở nhịp theo phương cạnh ngắn ln: M1 = mi1×P (kN.m)

- Moment ở nhịp theo phương cạnh dài ld: M2 = mi2×P (kN.m)

- Moment âm lớn nhất ở gối:

- Moment ở gối theo phương cạnh ngắn ln: MI = ki1×P (kN.m)

- Moment ở nhịp theo phương cạnh dài ld: MII = ki2×P (kN.m)

Trong đó:

i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i =1,2,…)

1, 2 : chỉ phương đang xét là ld hay ln

ld, ln : nhịp tính toán cuả ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa

M

R bh

  �   1 1 2 m kiểm tra  � R

Trang 13

- Tính thép: s .b b 0

s

R b h A

Trang 15

3.1 Số liệu tính toán

3.3.1 Cấu kiện tính toán

Hình 3.1: Mô hình cấu kiện tính toán

Trang 16

3.21 Phân tích kết cấu khung không gian

Hình 3.2: Mô hình không gian kết cấu công trình

Trang 17

kết cấu khung bêtông cốt thép.

- Các cấu kiện sàn các tầng được mô hình là các phần tử tấm Area với sàn –Slab; , tường Wall

- Các cấu kiện dầm, cột được mô hình là các phần tử thanh Frame

- Các phần tử trên được liên kết với nhau tại các nút Joint

- Cao trình khung không gian được khai báo ngàm tại vị trí cao trình -1,000 (m)

Trang 18

- Gió tác động lên công trình gồm 2 thành phần:

+ Thành phần tĩnh luôn được kể đến với mọi công trình

+ Thành phần động căn cứ vào tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995

- Tải trọng gió tác dung lên khung không gian phải kể đến 4 hướng: trái , phải, trước, sau Mỗi hướng bao gồm gió đẩy và gió hút

Bảng -1 Bảng thể hiện đặc điểm công trình

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W có độ cao Z so với mốc chuẩn được xác định theo công thức:

W = Wo. kzj.c (kN/m2)

- Trong đó:

 k: là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao,

được lấy theo bảng 5 TCVN 2737-1995.

 c: là hệ số khí động, được lấy theo bảng 6 TCVN 2737-1995.

Phía đón gió: c đ = 0,8 Phía hút gió: c h = - 0,6

 W 0 : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn Công trình xây dựng thuộc vùng

II A, địa hình loại C Tra Bảng TCVN 2737-1995 có W 0 = 83 (daN/m 2 ).

- Gió tĩnh được quy về lực phân bố đều gán vào dầm biên đón gió thuộc cao trìnhsàn tầng

+ Gió đẩy: W W 0� � � �k cd n h (kN/m)t

+ Gió hút: W W 0� � � �k ch n h (kN/m)t

- Trong đó:

Trang 19

 n : hệ số tin cậy của tải trọng gió, n = 1.2

Tường xây trên dầm:

- Trọng lượng tường xây trên dầm được quy về tải phân bố đều

g H � � �  n

- Trong đó:

+ H t : Chiều cao tường ( chiều cao tầng trừ chiều cao dầm).

+ t : Khối lượng riêng của tường +  : Bề dày tường

+ n: Hệ số vượt tải ,lấy n=1.1

Loại tường Trọng lượng riêng Chiều cao tường

Tổng TL

Trang 20

4 HTCĐ LIVE Hoạt tải chất đầy

- Giá trị các trường hợp tải được tính toán và phân tích cụ thể ở Chương 3 mục

3.2, 3.3.

- Để đơn giản trong quá trình tính toán và dễ quản lý khi nhập tĩnh tải vào trongphần mềm ETABS tiến hành chia thành 03 trường hợp tải nhỏ là (TLBT, TUONG,HTHIEN) Vì vậy khi tổ hợp TINHTAI ta cộng 03 trường hợp này với tổ hợp dạng

ADD, tổ hợp này được phần mềm ETABS hỗ trợ.

3.4.2 Tổ hợp tải trọng

3.4.3 Kết quả xác định nội lực khung trục 2

- Sử dụng chương trình ETABS ver9.7.4 để mô hình khung không gian và giải bài

toán đàn hồi theo phương pháp phần tử hữu hạn

- Kết quả xác định nội lực:

Trang 21

Hình 3.6: Biểu đồ bao momen khung trục A

Trang 22

Hình 3.8: Biểu đồ bao lực dọc cột khung trục A

Trang 23

tính toán theo cấu kiện chịu uốn đặt cốt thép đơn.

280

s

b R s

A

b h

R R

Trang 24

 m   

dầm mặt cắt (kNm) (mm) (mm) (mm) (mm) A s (cm 2 ) thép A s (cm 2 ) (%) (%) an toàn B20-L1

Gối A -3.82 200 300 30 270.0 0.031 0.031 0.513 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.10 0.74 7.83 Gối B -38.79 200 300 30 270.0 0.313 0.388 6.37 2 Ø 16 + 2 Ø 16 8.04 1.18 1.49 1.26 Nhịp AB -21.33 200 300 30 270.0 0.172 0.190 3.118 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.52 0.74 1.29 B21-L1

Gối A -65.25 250 500 30 470.0 0.139 0.150 5.361 2 Ø 16 + 2 Ø 16 8.04 0.46 0.68 1.50 Gối B -43.35 250 500 30 470.0 0.092 0.097 3.46 2 Ø 16 + 2 Ø 16 8.04 0.29 0.68 2.32 Nhịp AB 21.18 250 500 30 470.0 0.045 0.046 1.648 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.13 0.34 2.44 B22-L1

Gối A -3.46 200 300 30 270.0 0.028 0.028 0.465 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.09 0.74 8.66 Gối B -38.33 200 300 30 270.0 0.309 0.382 6.27 2 Ø 16 + 2 Ø 16 8.04 1.16 1.49 1.28 Nhịp AB -20.97 200 300 30 270.0 0.169 0.187 3.059 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.51 0.74 1.31 B21-L2

Gối A -60.62 250 500 30 470.0 0.129 0.139 4.950 2 Ø 16 + 2 Ø 16 8.04 0.42 0.68 1.62 Gối B -48.21 250 500 30 470.0 0.103 0.109 3.87 2 Ø 16 + 2 Ø 16 8.04 0.33 0.68 2.08 Nhịp AB 47.38 250 500 30 470.0 0.101 0.107 3.803 2 Ø 16 + 2 Ø 16 8.04 0.30 0.68 2.11 B25-L2 Gối A -56.27 250 500 30 470.0 0.120 0.128 4.569 2 Ø 16 + 2 Ø 16 8.04 0.39 0.68 1.76

Trang 25

Gối A -3.20 200 300 30 270.0 0.026 0.026 0.429 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.08 0.74 9.38 Gối B -16.16 200 300 30 270.0 0.130 0.140 2.30 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.43 0.74 1.75 Nhịp AB -8.58 200 300 30 270.0 0.069 0.072 1.178 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.20 0.74 3.41 B21-ST

Gối A -23.16 250 500 30 470.0 0.049 0.051 1.806 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.15 0.34 2.23 Gối B -20.17 250 500 30 470.0 0.043 0.044 1.57 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.13 0.34 2.57 Nhịp AB 13.89 250 500 30 470.0 0.030 0.030 1.072 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.09 0.34 3.75 B22-ST

Gối A -35.24 250 500 30 470.0 0.075 0.078 2.786 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.24 0.34 1.44 Gối B -14.86 250 500 30 470.0 0.032 0.032 1.15 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.10 0.34 3.50 Nhịp AB 15.14 250 500 30 470.0 0.032 0.033 1.169 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.09 0.34 3.44 B21-TRET

Gối A -25.36 250 500 30 470.0 0.054 0.056 1.982 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.17 0.34 2.03 Gối B -41.81 250 500 30 470.0 0.089 0.093 3.33 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.28 0.34 1.21 Nhịp AB -19.90 250 500 30 470.0 0.042 0.043 1.546 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.12 0.34 2.60 B22-TRET

Gối A -43.51 250 500 30 470.0 0.093 0.097 3.476 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.30 0.34 1.16 Gối B -25.95 250 500 30 470.0 0.055 0.057 2.03 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.17 0.34 1.98 Nhịp AB 23.34 250 500 30 470.0 0.050 0.051 1.820 2 Ø 16 + 0 Ø 16 4.02 0.15 0.34 2.21

Trang 26

nhất trong các dầm khung trục A để tính toán cốt ngang cho các nhịp dầm, sau đó bố trí thép cho các nhịp dầm còn lại theo kết quả tính toán được

s

Q1,5 1 0 1 0,85 250 480

Trang 27

Q 0,3   w1 b1 bR bhb o

Kết luận: dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

Đoạn dầm giữa nhịp:

dp ct

Chọn 6 200 a trong đoạn l/4 gần gối tựa;

6 300a

 trong đoạn còn lại giữa dầm.

3.4.7 Tính toán cốt thép gia cường

Lực tập trung tại vị trí dầm phụ gác lên dầm chính là bước nhảy của lực cắt Và

để đơn giản trong tính toán và thi công thì với mỗi nhịp dầm ta lấy lực cắt lớn nhất để tính sau đó bố trí cho tất cả các tầng

Hình 3.9: Chi tiết bố trí cốt treo

Lực tập trung lớn nhất từ dầm phụ truyền xuống dầm chính là: P=95.19kN

Chọn thép đai là AI có Rsw = 175 Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn Ø6 (asw= 28.5 mm2),

n = 2 nhánh

 hs = hdc – 30 – hdp = 500 – 30 – 400 = 170(mm)

- Số lượng cốt đai cần gia cường:

Trang 28

Đối với khung nhiều tầng và có từ 3 nhịp trở lên hệ số ψ=0,7

- Kiểm tra điều kịên gần đúng cột nén lệch tâm xiên

Y

C

� � với Cx và Cy lần lượt là các cạnh của tiết diện cột theo phương X và Y

- Tính toán ảnh hưởng của uốn dọc theo hai phương

Trang 29

N

3 2

Theo phương Y: tương tự theo phương X

- Quy đổi bài toán lệch tâm xiên về bài toán lệch tâm phẳng tương đương

Đưa về bài toán lệch tâm phẳng tương đương theo phương X hoăc phương Y

Trường hợp 1: Nếu

*

y x

M M

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	1,43 MB
File đính kèm	DABT.rar (2 MB)