đồ án thiết kế khung bê tông cốt thép nhà dân dụng

Đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngồ ế ế ố ụ
Nhóm SV th c hi n: Nhóm 4ự ệ
thuy t minh đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngế ồ ế ế ố ụ
1. L a ch n gi i pháp k t c u:ự ọ ả ế ấ
1.1 v t li u s d ng và các s li u cho tr c:ậ ệ ử ụ ố ệ ướ
B ng s li u cho tr cả ố ệ ướ
Số
đề
a(m) l(m) c(m) H
01
(m) H
02
(m) P
tc
=(kg/m
2
) W
0
(kg/m
2
) M
4 3,5 8,6 1,65 4,5 4,2 430 70 B20
 Bêtông B20 có:
R
b
=11,5MPa=11,5.10
3
KN/m
2
; R

bt
=0,90MPa=0,9.10
3
KN/m
2
; E
b
=27.10
-3
MPa
 C t thép nhóm AI và AII có:ố
 C t thép nhóm AI: Rố
s
= R
sc
= 225Mpa = 225.10
3
KN/m
2
)
 C t thép nhóm AII: Rố
s
= R
sc
= 280Mpa = 280.10
3
KN/m
2
; E
s

=21.10
-4
Mpa
1.2 Ch n gi i pháp k t c u cho sàn:ọ ả ế ấ
Ch n gi i pháp sàn s n toàn kh i, không b trí d m ph ch có các d m và c tọ ả ườ ố ố ầ ụ ỉ ầ ộ
1.3 Ch n chi u dày b n sàn:ọ ề ả
Chi u dày các b n sàn l a ch n theo công th c ề ả ự ọ ứ
l
m
D
h
b
.
=
trong đó
4,18,8
÷=
D
h s ph thu c vào t i tr ng; ệ ố ụ ộ ả ọ
3530
÷=
m
đ i v i b n lo i d m và l nh p ô b nố ớ ả ạ ầ ị ả
 V i ô b n Bớ ả
1
và B
3
:
Có l = 1,65m, ch n D = 1,4; m = 30ọ
cmmh

b
7,7077,065,1.
30
4,1
===⇒
ch nọ
h
b
=8cm
 V i ô b n Bớ ả
4
(sàn phòng):
Có l=3,5m, ch n D=1, m=32ọ
cmmh
b
94,101094,05,3.
32
1
===⇒
ch n họ
b
=12cm
 V i ô b n Bớ ả
4
(sàn mái):
Có l=3,5m, ch n D=0,9 (vì t i tr ng bé h n sàn phòng); m=34ọ ả ọ ơ
cmmh
b
3,9093,05,3.
34

9,0
===⇒
ch n họ
b
=10cm
1.4 Ch n kích th c ti t di n d m, c t :ọ ướ ế ệ ầ ộ
 Kích th c ti t di n d m:ướ ế ệ ầ
Kích th c ti t di n d m đ c ch n theo công th c: ướ ế ệ ầ ượ ọ ứ
d
d
d
m
l
h
=
trong đó l
d
nh pị
d m và ầ
128
÷=
d
m
đ i v i d m ngang nhà; ố ớ ầ
2012
÷=
d
m
đ i v i d m d c nhàố ớ ầ ọ
 V i d m d c nhà: ớ ầ ọ

GV h ng d n: Th y Thái Đ c Kiênướ ẫ ầ ứ
1

Đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngồ ế ế ố ụ
Nhóm SV th c hi n: Nhóm 4ự ệ
Có
cmmhml
dd
2727,0
13
5,3
5,3
=≈=⇒=
ch n ọ
cmbcmh
d
2230
=⇒=
; đ iố
v i d m biên d c nhà do ch u t i tr ng bé h n nên ch n kích th c d m là:ớ ầ ọ ị ả ọ ơ ọ ướ ầ
2
3015 cmxbxh
=
 V i d m ngang nhà: ớ ầ
Có
cmmhml
dd
7878,0
11
6,8

6,8
===⇒=
ch n ọ
cmbcmh
d
3080
=⇒=
đ i v iố ớ
d m ngang nhà t ng 5 vì ch u t i c a sàn mái bé h n nên ch n ầ ở ầ ị ả ủ ơ ọ
2
7030 cmxbxh
=
 Đ i v i d m Côngxôn:ố ớ ầ
cmh
d
3333,0
5
65,1
===
ch n ọ
2
3530 cmxbxh
=
 Kích th c ti t di n c t:ướ ế ệ ộ
Vì k t c u khung là đ i x ng nên ch l a ch n kích th c ti t di n cho c t tr cế ấ ố ứ ỉ ự ọ ướ ế ệ ộ ụ
B còn c t tr c C l y kích th c giông v i c t tr c Bộ ụ ấ ướ ớ ộ ụ
Kích th c ti t di n c t l a ch n theo công th c: ướ ế ệ ộ ự ọ ứ
b
C
R

Nk
A
.
=
trong đó:
5,13,1
÷=
k
(đ i v i khung m t nh p) là h s k đ n nh h ng c a mômen u n, c aố ớ ộ ị ệ ố ể ế ả ưở ủ ố ủ
c t thép v.v…; ố
∑
==
ii
NnqSnN
l c nén g n đúng c a c t và ự ầ ủ ộ
b
R
c n đ ch u nénườ ộ ị
c a bêtôngủ
 Ch n h s k: ch n ọ ệ ố ọ
4,1
=
k
 Tính giá tr c a N:ị ủ
Di n tích truy n t i c t tr c B: ệ ề ả ộ ụ
2
825,20)6,8.5,065,1(5,3)5,0.( cmlcaS
=+=+=
L c d c do t i pân b đ trên sàn phòng:ự ọ ả ố ề
2

/28,916,512,4 mKNpgq
sss
=+=+=

KNqsN
s
26,28193,9.825,20.
1
==⇒
L c d c do t i tr ng t ng ngăn dày 220mm: Chi u cao t ngự ọ ả ọ ườ ề ườ
mhhHh
ddt
0,53,08,05,4
2401
=−+=−+=
kh i xây g ch r ngố ạ ổ
KNlbhnNmKN
ttt
08,755,3.5.22,0.15.3,1 /15
02
2
0
===⇒=
γγ
L c d c do t i tr ng phân b đ u trên sàn mái:ự ọ ả ọ ố ề
KNqsNmKNq
mm
99,14501,7.825,20./01.705,196,5
3
2

===⇒=+=
L c d c do t n thu h i 110mm: kh i xây g ch đ c cóự ọ ườ ồ ố ạ ặ
KNahlnNmhmlnmKN
ttttt
73,1811,0.1.6,8.18.1,1 1;6,8;1,1;/18
04
2
0
===⇒====
γγ
V i nhà 5 t ng: có 4 sàn phong và 1 sàn mái nênớ ầ
∑
=+++==
KNNnN
ii
08,1238)73,1899,145.(1)08,7526,193.(4.
GV h ng d n: Th y Thái Đ c Kiênướ ẫ ầ ứ
2

Đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngồ ế ế ố ụ
Nhóm SV th c hi n: Nhóm 4ự ệ
Di n tích ti t di n c t: ệ ế ệ ộ
2
23,150710.
5,11
08,1238.4,1
cmA
C
≈=
ch nọ

2
5530 cmxxhb
CC
=
Kích th c c t đ c ch n s b nh sau:ướ ộ ượ ọ ơ ộ ư
C t t ng 1,2,3 ch n: ộ ầ ọ
2
5530 cmxxhb
CC
=
C t tâng 4,5 ch n: ộ ọ
2
4530 cmxxhb
CC
=
1.5 M t b ng b trí k t c u(hình v ):ặ ằ ố ế ấ ẽ
2. S đ tính toán khung ph ngơ ồ ẳ :
a
b
c
d
d
22
x30
d
15
x30
d
30
x70

d
22
x30
d
15
x30
d
30
x35
d
30
x45
d
30
x35
d
22
x30
d
15
x30
d
30
x80
d
22
x30
d
15
x30

d
30
x35
d
30
x35
d
22
x30
d
15
x30
d
30
x80
d
22
x30
d
15
x30
d
30
x35
d
30
x35
d
22
x30

d
15
x30
d
30
x80
d
22
x30
d
15
x30
d
30
x35
d
30
x35
d
22
x30
d
15
x30
d
30
x80
d
22
x30

d
15
x30
d
30
x35
d
30
x35
d
30
x45
d
30
x55
d
30
x55
d
30
x55
d
30
x45
d
30
x45
d
30
x55

d
30
x55
d
30
x55

a
b c
d
S Đ HÌNH H C KHUNG PH NG K2 S Đ TÍNH TOAN SKHUNG PH NG K2Ơ Ồ Ọ Ẳ Ơ Ồ Ẳ
Nh p tính toán: ị
 Nh p tính toán d m:ị ầ

mhcll
CCDAB
765,111,045,0.5,065,111,05,0
=−+=−+==

ml
BC
37,845,011,011,06,8
=−++=
 Nh p tính toán c t:ị ộ
GV h ng d n: Th y Thái Đ c Kiênướ ẫ ầ ứ
3

Đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngồ ế ế ố ụ
Nhóm SV th c hi n: Nhóm 4ự ệ
 C t t ng 1:ộ ầ

mhhhhHH
cxdmn
925,535,0.5,08,05,03,05,45,0
4011
=−+++=−+++=

 C t t ng 2, 3, 4:ộ ầ
mhhhHHHH
cxcxd
3,58,05,4
401432
=+=+−+===
 C t t ng 5:ộ ầ
mhhHH
dcx
075,57,035,0.5,02,4.5,0
3025
=++=++=
3. Xác đ nh t i tr ng tác d ng lên khung:ị ả ọ ụ
3.1 Tĩnh t i:ả
3.11.T i tr ng tĩnh t i phân b đ u trên các b nả ọ ả ố ề ả
Ô
b nả
C u t o và cách tínhấ ạ t iả
tr ngọ
B
1
1. V a láng ch ng th m(20);ữ ố ẩ
3
0

/20 mKN
=
γ
2. B n BTCT(80);ả
3
0
/25 mKN
=
γ

3. V a trát(10);ữ
3
0
/18 mKN
=
γ
90,218.01,0.2,125.08,0.1,120.02,0.2,1
1
=++=
B
g
2,90
B
2
1.g ch lá nem và v a xây(0,8)ạ ữ
2. l p t o d c(0,7)ớ ạ ố
3. l p ch ng nóng(0,9)ớ ố
4.B n BTCT(2,5)ả
5.Mái tôn và xà g (0,2)ồ
6,Trát(0,18)

96,518,0.1,12,0.05,15,2.1,19,0.2,17,0.2,18,0.1,1
2
=+++++=
B
g
5,96
B
3
1.g ch ceramic(8); ạ
3
0
/20 mKN=
γ
2.v a lót(20) ữ
3
0
/18 mKN=
γ
3.b n BTCT(80) ả
3
0
/25 mKN=
γ
4.trát(10)
3
0
/18 mKN=
γ
024,318.01,0.2,125.08,0.1,118.02,0.2,120.008,0.1,1
3

=+++=
B
G
3,02
B
4
1.g ch ceramic(8); ạ
3
0
/20 mKN=
γ
2.v a lót(20) ữ
3
0
/18 mKN=
γ
3.b n BTCT(120) ả
3
0
/25 mKN=
γ
4.trát(10)
3
0
/18 mKN=
γ
12,418.01,0.2,125.12,0.1,118.02,0.2,120.008,0.1,1
4
=+++=
B

G
4,12
GV h ng d n: Th y Thái Đ c Kiênướ ẫ ầ ứ
4

Đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngồ ế ế ố ụ
Nhóm SV th c hi n: Nhóm 4ự ệ
3.12.Tr ng l ng b n thân các d m:ọ ượ ả ầ
Dầ
m
bxh Tính t i tr ngả ọ
T i tr ng (kN/m)ả ọ
D1 15x30 1,1x0,17x0,25x25 = 1,08 1,08
D2 22x30 1,1x0,24x0,23x25 = 1,52 1,52
D3 30x70 1,1x0,32x0,61x25 = 5,37 5,37
D4 30x80 1,1x0,32x0,69x25 = 6,07 6,07
CX 30x35 1,1x0,32x0,28x25 = 2,46 2,46
3.13. Tính t i cho các c u ki n khácả ấ ệ
-T ng ch n mái : ườ ắ
)/(54,1186,013,01,1
1
mkNxxxg
T
==
-Lan can d tính : ự
)/(1 mkNg
LC
=
-T ng t ng 2,3,4: ườ ầ
+ Di n tích c a s : 1,5x1,8 = 2,7 mệ ử ổ

2
+ Di n tích t ng và c a s : 5(3,5 – 0,3) = 16 mệ ườ ử ổ
2
+ Di n tích t ng : 16 – 2,7 = 13,3 mệ ườ
2
+ tr ng l ng c a s d tính: 1,2 kNọ ượ ử ổ ự
 Tr ng l ng t ng và c a s :ọ ượ ườ ử ổ
1,3x13,3x0,24x15 + 1,2 = 63,44 kN
Xem tr ng l ng t ng phân b đ u trên d m D2ọ ượ ườ ố ề ầ
mkN /83,19
3,05,3
44,63
=
−
- Tr ng l ng b n thân c t: ọ ượ ả ộ
+ C t t ng 1-3: ộ ầ
)(57,225,4)57,032,0(251,1
01
kNxxxHAn
Cbt
==
γ
+ C t t ng 4: ộ ầ
)(61,185,4)47,032,0(251,1
01
kNxxxHAn
Cbt
==
γ
+ C t t ng 5: ộ ầ

)(37,172,4)47,032,0(251,1
01
kNxxxHAn
Cbt
==
γ
- T ng t ng 5: ườ ầ
Di n tích t ng và c a s : 4,6x3,2 = 14,72 mệ ườ ử ổ
2
=> Di n tích t ng : 14,72 – 2,7 = 12,02 mệ ườ
2
=> Tr ng l ng t ng và c a s : 1,3x12,02x0,24x15 + 1,2 = 57,45 (kN)ọ ượ ườ ử ổ
GV h ng d n: Th y Thái Đ c Kiênướ ẫ ầ ứ
5

Đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngồ ế ế ố ụ
Nhóm SV th c hi n: Nhóm 4ự ệ
3.14. Truy n t i tr ng tĩnh t i:ề ả ọ ả
S Đ TRUY N TĨNH T IƠ Ồ Ề Ả
T i tr ng phân b đ uả ọ ố ề
TT
Cách tính K t qu (kN/m)ế ả
g
1
Do t i tr ng b n thân d m côngxon gây ra 2,46ả ọ ả ầ 2,46
g
2
1. Do tĩnh t i B2 truy n vào: gả ề
B2
=5,96.3,5=20,86

2. Tr ng l ng b n thân d m D3: 5,37ọ ượ ả ầ
3. Do t ng thu h i truy n vào: 2,81ườ ố ề
g
2
= 20,86 + 5,37 + 2,81 = 28,41
28,41
g
3
1. Do tĩnh t i B4 truy n vào: gả ề
B2
= 4,12x3,5 =
14,42
2. Tr ng l ng b n thân d m D4: 6,07ọ ượ ả ầ
3. Do tr ng l ng t ng ngăn 220: 19,66ọ ượ ườ
g
3
= 14,42 + 6,07 + 19,66 = 40,15
40,15
g
4
1. Do tĩnh t i B4 truy n vào: gả ề
B2
= 4,12x3,5 =
14,42
2. Tr ng l ng b n thân d m D4: 6,07ọ ượ ả ầ
3. Do tr ng l ng t ng ngăn 220: 21,06ọ ượ ườ
g
3
= 14,42 + 6,07 + 21,06 = 41,55
41,55

GV h ng d n: Th y Thái Đ c Kiênướ ẫ ầ ứ
6

Đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngồ ế ế ố ụ
Nhóm SV th c hi n: Nhóm 4ự ệ
T i tr ng t p trung Gi (kN)ả ọ ậ

GV h ng d n: Th y Thái Đ c Kiênướ ẫ ầ ứ
7

Đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngồ ế ế ố ụ
Nhóm SV th c hi n: Nhóm 4ự ệ
GV h ng d n: Th y Thái Đ c Kiênướ ẫ ầ ứ
TT
Cách tính K t qu (kN)ế ả
G1
1. Do tĩnh t i b n B1 truy n vào:ả ả ề
37,85,3.
2
65,1
.9,2.
2
.
1
==a
c
g
B
2. Do tr ng l ng b n thân d m D1 truy n vàoọ ượ ả ầ ề
78,35,3.08,1.

1
==ag
d
3. Do t ng ch n mái truy n vào: 5,39ườ ắ ề
G1= 8,37 + 3,78 + 5,39 = 17,54
17,54
G2
1. Do tĩnh t i b n B1 truy n vào:ả ả ề

37,85,3.
2
65,1
.9,2.
2
.
1
==a
c
g
B
2. Do tr ng l ng b n thân d m D2 truy n vàoọ ượ ả ầ ề

32,55,3.52,1.
2
==ag
d
G2 = 8,37 + 5,32 = 13,69
13,69
G3
1. Do tĩnh t i b n B3 truy n vàoả ả ề :

72,85,3.
2
65,1
.02,3.
2
.
3
==a
c
g
B
2. Do tr ng l ng b n thân d m D1 truy n vàoọ ượ ả ầ ề
78,35,3.08,1.
1
==ag
d
3. Do tr ng l ng lan can truy n vào: 1.3,5 = 3,5ọ ượ ề
G3= 8,72 + 3,78 + 3,5 = 16,00
16,00
G4
1. Do tĩnh t i b n B3 truy n vào:ả ả ề
72,85,3.
2
65,1
.02,3.
2
.
3
==a
c

g
B
2. Do tr ng l ng b n thân d m D2 truy n vàoọ ượ ả ầ ề

32,55,3.52,1.
2
==ag
d
3. Do tr ng l ng b n thân t ng: 57,45ọ ượ ả ườ
4. Tr ng l ng c t t ng 5 truy n vào: 17,37ọ ượ ộ ầ ề
G4= 8,72 + 5,32 + 57,45 + 17,37 = 94,45
88.86
G5
1. Do tĩnh t i b n B3 truy n vào:ả ả ề

72,85,3.
2
65,1
.02,3.
2
.
3
==a
c
g
B
2. Do tr ng l ng b n thân d m D2 truy n vàoọ ượ ả ầ ề

32,55,3.52,1.
2

==ag
d
3. Do tr ng l ng b n thân t ng: 63,44ọ ượ ả ườ
4. Tr ng l ng c t t ng 4 truy n vào: 18,61ọ ượ ộ ầ ề
G5= 8,72 + 5,32 + 63,44 + 18,61 = 96,09
96,09
G6
1. Do tĩnh t i b n B3 truy n vào:ả ả ề

72,85,3.
2
65,1
.02,3.
2
.
3
==a
c
g
B
2. Do tr ng l ng b n thân d m D2 truy n vàoọ ượ ả ầ ề

32,55,3.52,1.
2
==ag
d
3. Do tr ng l ng b n thân t ng: 63,44ọ ượ ả ườ
4. Tr ng l ng c t t ng 3 truy n vào: 22,57ọ ượ ộ ầ ề
G6= 8,72 + 5,32 + 63,44 + 22,57 = 100,05
100,05

8

Đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngồ ế ế ố ụ
Nhóm SV th c hi n: Nhóm 4ự ệ
S Đ T NH T IƠ Ồ Ỉ Ả
3.2. Ho t t iạ ả
Tra b ng 3 tiêu chu n Vi t Nam 2737-1995 t i tr ng và tác đ ng ng v i mái b ngả ẩ ệ ả ọ ộ ứ ớ ằ
không s d ng => Pử ụ
m
tc
= 75 kg/m
2
= 0,75 kN/m
2
Ho t t i phân b đ u trên sàn mái: Pạ ả ố ề
m
= n. P
m
tc
= 1,4x0,75= 1,05 kN/m
2
Ho t t i phân b trên sàn phòng: Pạ ả ố
S
= n.P
tc
= 1,2x4,3= 5,16 kN/m
2
Ho t t i phân b trên sàn hành lang:ạ ả ố
P
hl

= max{ P
S
và 1,2x4= 4,8 kN/m
2
} => P
hl
= P
S
= 5,16 kN/m
2
Truy n ho t t i gi ng v i quy t c truy n tĩnh t i ta có:ề ạ ả ố ớ ắ ề ả
kN
c
aPP
m
03,3
2
65,1
.5,3.05,1
2

1
===
kN
c
aPP
hl
90,14
2
65,1

.5,3.16,5
2

2
===
q
1
= P
m
.a = 1,05x3,5 = 3,68 kN/m
GV h ng d n: Th y Thái Đ c Kiênướ ẫ ầ ứ
9

Đ án thi t k khung bêtông c t thép nhà dân d ngồ ế ế ố ụ
Nhóm SV th c hi n: Nhóm 4ự ệ
q
2
= P
S
.a = 5,16x3,5 = 18,06 kN/m
 S đ ho t t i tác d ng vào khung.ơ ồ ạ ả ụ

S Đ HO T T I 1 S Đ HO T T I 2Ơ Ồ Ạ Ả Ơ Ồ Ạ Ả
Khi tính toán n i l c ta c n chia ra các tr ng h p ch t t i đ tính toánộ ự ầ ườ ợ ấ ả ể
< TH1 ; TH2 và TH3 = TH1 + TH2 >
3.3.Tính toán và truy n t i tr ng gió tác d ng vào khungề ả ọ ụ
W
o
= 70 kg/m
2

= 0,7 kN/m
2
H
o
= 26,9 m
Vì công trình bé h n 40 m ta ch xét đ n tác d ng tĩnh c a t i tr ng gióơ ỉ ế ụ ủ ả ọ
Công th c tính t i tr ng gió truy n lên khungứ ả ọ ề
+ Gió đ y: qẩ
d
= n.k
i
W
o
C
đ
.a
+ Gió hút: q
h
= n.k
i
W
o
C
h
.a
Công trình xây d ng trong thành ph b che ch n m nh ( thu c đ a hình C )ự ố ị ắ ạ ộ ị
D a vào “b ng 5 – b ng h s k k đ n s thay đ i áp l c gió theo đ cao và d ngự ả ả ệ ố ể ế ự ổ ự ộ ạ
đ a hình” TCVN 2737-1995 v t i tr ng và tác d ng ta có: ị ề ả ọ ụ
B ng h s kả ệ ố
T ngầ H(m) Z(m) K

1 5,925 5,925 0,56
GV h ng d n: Th y Thái Đ c Kiênướ ẫ ầ ứ
10