ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
I. CƠ SỞ THIẾT KẾ :
1. Các quy phạm và tiêu chuẩn thiết kế:
TCVN 356_2005: kết cấu bê tông cốt thép – tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 2737_1995: tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế
2. Số liệu thiết kế:
BẢNG 1: KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC
Số tầng
L1
L2
L3
L4
H
Khu vực
4
4.0
3.9
6.8
1.8
3.3
TPHCM
BẢNG 2: THÔNG SỐ BÊ TÔNG
Bê tông
B20
Cường độ chịu
nén Rb (KN/m2)
Cường độ chịu
kéo Rbt (KN/m2)
Mô đun đàn hồi
11500
900
27.106
(KN/m2)
BẢNG 3: THÔNG SỐ THÉP
Loại thép
Cường độ chịu kéo Rs
(KN/m2)
Khi tính cốt đai, xiên Rsw
(KN/m2)
AI
225.000
175.000
AII
280.000
225.000
- Thép :
+ Thép có đường kính ≤ 10mm ta chọn thép AI
+ Thép có đường kính > 10mm ta chọn thép AII
II. MẶT BẰNG BỐ TRÍ LƯỚI CỘT VÀ CÁC TẦNG:
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 1
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
8000
8000
2800
8000
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP II
2100
4500
4500
4500
4500
2100
Hình 1: Mặ
t bằ
ng bốtrí lướ
i cộ
t
GHI CHÚ
Cầ
u thang bộ
Vă
n phò
ng
Ban cô
ng
Phò
ng học
Hà
nh lang
WC
Thư việ
n
Hình 2: Sơ đồbốtrí phò
ng tầ
ng 1 và2
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 2
N Bấ TễNG CT THẫP II
GVHD: TH.S NGUYN MINH LONG
Hỡnh 3: Sụ ủoboỏtrớ phoứ
ng ta
ng 3 vaứ4
III. THIT K KT CU SN IN HèNH:
1. Kt cu chu lc chớnh :
Chn gii phỏp kt cu sn sn ton khi, khụng b trớ dm ph ch cú cỏc dm
qua ct
Sn l mt kt cu chu lc trc tip ca ti trng tỏc dng lờn cụng trỡnh sau ú ti
ny truyn lờn dm, ri t dm truyn lờn ct, xung múng.
2. Cu to v phõn tớch kt cu:
SVTH: CHU QUANG T
MSSV: 21130512TP
Trang 3
S1
S1
S1
S4
S5
S2
S2
S2
S2
S5
S4
S1
S3
S1
S1
S4
S4
S3
S3
S1
S1
S4
4500
4500
2100
2800
S1
8000
S4
8000
GVHD: TH.S NGUYN MINH LONG
8000
8000
N Bấ TễNG CT THẫP II
S6
2100
4500
4500
MAậ
T BAẩ
NG SAỉ
N ẹIE
N HèNH (TA
NG 2)
BNG 4: S TNH CC ễ BN SN
L1
L2
mm
mm
Phũng hc, vn
phũng, v sinh
4500
S2
Hnh lang
S3
Ký hiu
Chc nng
L2/L1
S tớnh
S1
8000
1.8
Bn kờ
2800
4500
1.6
Bn kờ
Hnh lang, cu
thang
4500
8000
1.8
Bn kờ
S4
Ban cụng
2100
8000
3.8
Bn dm
S5
Ban cụng
2100
2800
1.3
Bn kờ
SVTH: CHU QUANG T
MSSV: 21130512TP
Trang 4
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
S6
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
Ban công
4500
2100
2.1
Bản dầm
Chọn ô sàn S1 là ô có kích thước lớn nhất và số lượng nhiều nhất để chọn chiều
dày sàn điển hình : L1xL2 = 4500x8000 mm
Chọn chiều dày sàn BTCT :
hb
D
4500 * 0.9
L1
90mm
m
45
Với :
+ D = 0,8 ÷ 1,4 tùy tải trọng. Chọn D=0,9
+ m = 40 ÷ 45 cho bản kê 4 cạnh. Chọn m=45
=> ta chọn chung chiều dày của sàn là 10cm
Cấu tạo của sàn bao gồm các lớp sau đây :
+ Sàn lát gạch ceramic dày 1cm
+ Vữa xi măng lót dày 3cm
+ Bản BTCT dày 10cm
+ Trần trát vữa xi măng dày 1,5cm
Tải trọng gồm tĩnh tải và hoạt tải truyền trực tiếp lên sàn dưới dạng phân bố đều
3. Tải trọng :
* Tĩnh tải :
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 5
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
BẢNG 5. HỆ SỐ ĐỘ TIN CẬY ĐỐI VỚI TẢI TRỌNG DO KHỐI LƯỢNG
KẾT CẤU XÂY DỰNG VÀ ĐẤT
(Theo TCVN 2737:1995)
STT
Các kết cấu và đất
Hệ số độ tin cậy
1
Thép
1,05
2
Bê tông có khối lượng thể tích lớn hơn 1600 kg/m3,
bê tông cốt thép, gạch đá, gạch đá có cốt thép và gỗ
1,1
3
Bê tông có khối lượng thể tích không lớn hơn 1600
kg/m3, các lớp vật liệu ngăn cách, các lớp trát và hoàn
thiện (tấm, vỏ, các vật liệu cuộn, lớp phủ, lớp vữa lót,
...) tùy theo điều kiện sản xuất
- Trong nhà máy
1,2
- Ở công trường
1,3
4
Đất nguyên thổ
1,1
5
Đất đắp
1,15
BẢNG 6. TĨNH TẢI CÁC Ô SÀN ĐIỂN HÌNH (gtt)
STT
Các lớp cấu tạo
δ
(m)
γ
gtc
(Kg/m3) (KN/m2)
n
gtt
(KN/m2)
1
Sàn lát gạch ceramic
0,01
2000
0,2
1,2
0,24
2
Vữa xi măng lót
0,03
1800
0,54
1,3
0,702
3
Bản BTCT
0,1
2500
2,5
1,1
2,75
4
Trần trát vữa xi măng
0,015
1800
0,27
1,3
0,351
Tổng cộng
3,51
4,043
Do không xét đến trường hợp tường xây trực tiếp lên sàn nên không tính tĩnh tãi do
tường truyền xuống
* Hoạt tải :
Hoạt tải phân bố đều trên sàn phụ thuộc vào loại phòng và loại công trình theo quy
định tại mục 4.3 của TCVN 2737:1995
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 6
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
BẢNG 7. HOẠT TẢI CÁC Ô SÀN ĐIỂN HÌNH (Ptt)
TT
Hoạt tải tiêu
chuẩn
Loại sàn
(KN/m2)
Hệ số
vượt tải
Tải tính
toán
(KN/m2)
1
Phòng học, văn phòng, vệ sinh,
ban công (S1, S4, S5, S6)
2
1,2
2,4
2
Hành lang, cầu thang (S2, S3)
3
1,2
3,6
* Tổng tải tính toán :
BẢNG 8. TỔNG TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô SÀN(q )
TT
Loại sàn
Tĩnh tải
(KN/m2)
Hoạt tải
(KN/m2)
Tải tính toán
(KN/m2)
1
Phòng học, văn phòng, vệ
sinh, ban công (S1, S4,
S5, S6)
4,043
2,4
6,443
Hành lang, cầu thang (S2,
S3)
4,043
3,6
7,643
2
4. Chọn sơ bộ tiết diện dầm :
- Dầm ngang (Trục A,B,C,D,E) :
1 1
1 1
hd ( ) Ld ( ).4500 (562,5 300)mm
8 15
8 15
Chọn hd = 400mm
bd (
1 1
1 1
)hd ( ).400 (200 133)mm
2 3
2 3
Chọn bd = 200mm
Với :
+ hd : chiều cao dầm
+ bd : chiều rộng dầm
+ Ld : Nhịp dầm
Vậy tiết diện dầm ngang là (bxh) = (200x400)mm (kể cả đoạn consol)
- Dầm dọc (Trục 1,2,3,4,5) :
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 7
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
Các dầm nhịp 8m :
1 1
1 1
hd ( ) Ld ( ).8000 (1000 533) mm
8 15
8 15
Chọn hd = 750mm
bd (
1 1
1 1
) hd ( ).750 (375 250 ) mm
2 3
2 3
Chọn bd = 300mm
Vậy tiết diện dầm dọc các nhịp 8m là (bxh) = (300x750)mm
Các dầm nhịp 2,8m :
1 1
1 1
hd ( ) Ld ( ).2800 (350 186,7) mm
8 15
8 15
Chọn hd = 300mm
bd (
1 1
1 1
) hd ( ).300 (150 100) mm
2 3
2 3
Để tiện thi công, chọn bd = 200mm
Vậy tiết diện dầm dọc các nhịp 2,8m là (bxh) = (200x300)mm
- Dầm môi : chọn (bxh) = (100x300)mm
5. Tính toán các ô sàn :
BẢNG 9. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA BẢN
TT
1
2
3
Tên ô
sàn
S1
S2
S3
L1
L2
(m)
(m)
4,5
2,8
4,5
L2/L1
8
4,5
8
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
Tĩnh tải gtt
(KN/m2)
1,8
1,6
1,8
Hoạt tải Ptt
(KN/m2)
4,043
4,043
4,043
MSSV: 21130512TP
2,4
3,6
3,6
Tổng tải qtt
(KN/m2)
Loại bản
6,443
Bản làm
việc 2
phương
7,643
Bản làm
việc 2
phương
7,643
Bản làm
việc 2
phương
Trang 8
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
4
5
6
S4
S5
S6
2,1
2,1
2,1
8
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
3,8
2,8
4,5
4,043
1,3
4,043
2,1
4,043
2,4
2,4
2,4
6,443
Bản làm
việc 1
phương
6,443
Bản làm
việc 2
phương
6,443
Bản làm
việc 1
phương
6. Nội lực :
Tính bản sàn theo sơ đồ đàn hồi, bản đơn. Gọi l 2, l1 lần lượt là cạnh dài và cạnh
ngắn của ô bản. Tỷ số l2/l1 cho ta 2 loại bản như sau :
+ Có 02 sơ đồ tính thông dụng :
▪ l2/l1 > 2 : Bản làm việc 1 phương theo phương cạnh ngắn
▪ l2/l1 ≤ 2 : Bản làm việc theo 2 phương
+ Xem như ngàm vào dầm nếu hd/hs ≥ 3, xem như tựa vào dầm nếu hd/hs < 3
+ Vì hs = 100mm và hdmin = 300mm nên hd/hs ≥ 3 : các bản sàn xem như ngàm
vào dầm
6.1. Bản sàn làm việc theo 2 phương :
- Là các ô bản có l2/l1 ≤ 2, gồm các ô sàn : S1,S2,S3,S5
- Ta cắt ô bản làm 2 dải có bề rộng b=1m theo hai phương để tính toán thép cho
ô bản.
- Tính toán nội lực theo sơ đồ (Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của
Võ Bá Tầm) :
+ S1, S2, S3 : theo sơ đồ số 9
+ S5
: theo sơ đồ số 8
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 9
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
MI
M 2 M1
MII
MII
q =g + p (KN/m)
MI
M1
MI
MI
q =g + p (KN/m)
M II
M II
M2
BIEÅ
U ÑOÀMOMEN CAÙ
C OÂBAÛ
N
6.1.1 Tính momen ô sàn S1 :
- hd/hs ≥ 3 : sàn liên kết ngàm với dầm
- Tải trọng tác dụng lên ô bản :
P = q.l1.l2 = 6,443*4,5*8,0 = 231,95 (KN)
- Momen dương lớn nhất giữa nhịp bản :
+ M1 = m91*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,78, ta có m91 = 0,0196
=> M1 = 0,0196*231,95 = 4,55 (KN.m)
+ M2 = m92*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,78, ta có m92 = 0,0062
=> M2 = 0,0062*231,95 = 1,44 (KN.m)
- Momen âm lớn nhất ở gối :
+ MI = k91*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,78, ta có k91 = 0,0435
=> MI = 0,0435*231,95 = 10,09 (KN.m)
+ MII = k92*P
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 10
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,78, ta có k92 = 0,0146
=> MII = 0,0146*231,95 = 3,39 (KN.m)
6.1.2 Tính momen ô sàn S2 :
- hd/hs ≥ 3 : sàn liên kết ngàm với dầm
- Tải trọng tác dụng lên ô bản :
P = q.l1.l2 = 7,643*2,8*4,5 = 96,3 (KN)
- Momen dương lớn nhất giữa nhịp bản :
+ M1 = m91*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,6 ta có m91 = 0,0205
=> M1 = 0,0205*96,3 = 1,97 (KN.m)
+ M2 = m92*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,6 ta có m92 = 0,008
=> M2 = 0,008*96,3 = 0,77 (KN.m)
- Momen âm lớn nhất ở gối :
+ MI = k91*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,6 ta có k91 = 0,0452
=> MI = 0,0452*96,3 = 4,35 (KN.m)
+ MII = k92*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,6 ta có k92 = 0,0177
=> MII = 0,0177*96,3 = 1,7 (KN.m)
6.1.3 Tính momen ô sàn S3 :
- hd/hs ≥ 3 : sàn liên kết ngàm với dầm
- Tải trọng tác dụng lên ô bản :
P = q.l1.l2 = 7,643*4,5*8,0 = 275,15 (KN)
- Momen dương lớn nhất giữa nhịp bản :
+ M1 = m91*P
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 11
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,78 ta có m91 = 0,0196
=> M1 = 0,0196*275,15 = 5,39 (KN.m)
+ M2 = m92*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,78, ta có m92 = 0,0062
=> M2 = 0,0062*275,15 = 1,71 (KN.m)
- Momen âm lớn nhất ở gối :
+ MI = k91*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,78 ta có k91 = 0,0435
=> MI = 0,0435*275,15 = 11,97 (KN.m)
+ MII = k92*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,78 ta có k92 = 0,0146
=> MII = 0,0146*275,15 = 4,02 (KN.m)
6.1.4 Tính momen ô sàn S5 :
- hd/hs ≥ 3 : sàn liên kết ngàm với dầm
- Tải trọng tác dụng lên ô bản :
P = q.l1.l2 = 6,443*2,1*2,8 = 37,88 (KN)
- Momen dương lớn nhất giữa nhịp bản :
+ M1 = m81*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,33 ta có m81 = 0,0269
=> M1 = 0,0269*37,88 = 1,02 (KN.m)
+ M2 = m82*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,33 ta có m82 = 0,0186
=> M2 = 0,0186*37,88 = 0,7 (KN.m)
- Momen âm lớn nhất ở gối :
+ MI = k81*P
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 12
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,33 ta có k81 = 0,0571
=> MI = 0,0571*37,88 = 2,16 (KN.m)
+ MII = k82*P
Tra Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá Tầm, với l 2/l1 =
1,33 ta có k82 = 0,0436
=> MII = 0,0436*37,88 = 1,65 (KN.m)
BẢNG 10. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA BẢN 2 PHƯƠNG
Ký
hiệu
L1
L2
(m)
(m)
L2
L1
S1
4,5
8
1,78
S2
2,8
4,5
S3
4,5
S5
2,1
qtt
M1
M2
MI
MII
KN
m
KN
m
KN
m
KN
m
0,0146
4,55
1,44
10,09
3,39
0,0452
0,0177
1,97
0,77
4,35
1,7
0,0062
0,0435
0,0146
5,39
1,71
11,97
4,02
0,0186
0,0571
0,0436
1,02
0,7
2,16
1,65
m91
(m81)
m92
(m82)
k91 (k81)
k92 (k82)
6,443
0,0196
0,0062
0,0435
1,6
7,643
0,0205
0,008
8
1,78
7,643
0,0196
2,8
1,33
6,443
0,0269
KN
m2
6.2. Bản sàn làm việc theo 1 phương :
- Là ơ bản có l2/l1 > 2, gồm các ơ sàn S4, S6
- Ta cắt các ơ bản làm 1 dải có bề rộng b=1m theo phương cạnh ngắn để tính tốn cho
ơ bản
- Tính tốn nội lực theo sơ đồ (Phụ lục 15 trang 449 Kết cấu BTCT tập 2 của Võ Bá
Tầm) :
+ S4 : theo sơ đồ số 8
+ S5 : theo sơ đồ số 2
goi
M
M
nhip
goi
q = g +p (KN/m)
M
M nhip
M goi
BIỂ
U ĐỒMOMEN CÁ
C ÔBẢ
N 1 PHƯƠNG (LOẠI ÔBẢ
N SỐ8)
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 13
ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
goi
M
M
nhip
goi
q =g +p (KN/m)
M
M nhip
M goi
BIỂ
U ĐỒMOMEN CÁ
C ÔBẢ
N 1 PHƯƠNG (LOẠI ÔBẢ
N SỐ2)
6.2.1 Tính momen ơ sàn S4 :
- Momen dương ở nhịp :
2
M nhip
9ql12 9 * 6,443 * 2,1
2( KN .m)
128
128
- Momen âm ở gối :
2
M goi
ql12 6,443 * 2,1
3.55( KN .m)
8
8
6.2.2 Tính momen ơ sàn S6 :
- Momen dương ở nhịp :
2
M nhip
9ql12 9 * 6,443 * 2,1
2( KN .m)
128
128
- Momen âm ở gối :
2
M goi
ql12 6,443 * 2,1
3.55( KN .m)
8
8
BẢNG 11. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA BẢN 1 PHƯƠNG
Ký hiệu ơ
bản
Nhịp L
qtt
M1 nhịp
MI gối
(m)
(KN/m2)
(KN.m)
(KN.m)
S4
2,1
6,443
2
3,55
S6
2,1
6,443
2
3,55
7. Tính tốn chọn cốt thép cho các ơ sàn tầng điển hình :
7.1 Trình tự tính tốn
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 14
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
- Tính toán cốt thép cho bản sàn, xem ô sàn như một cấu kiện dầm chịu uốn tiết diện
chữ nhật có b=100cm, hs = 10cm, chọn lớp bê tông bảo vệ a = 2 cm
- Chiều cao làm việc của bản sàn : h0 = hs - a = 8cm
- Hệ số : m
M
; m R
b .Rb .b.h02
+ Bê tông cấp độ bền B20: Rb = 11,5 MPa
+ Hệ số điều kiện làm việc b = 0,9
+ Thép nhóm AI : Rs = 225.000 (KN/m2)
+ Tra bảng phụ lục 5 sách KCBTCT 2 - Võ Bá Tầm :
▪ R = 0,447
▪ R = 0,675
- Kiểm tra điều kiện sử dụng cốt đơn m ≤ pl hoặc m ≤ pl
+ Bê tông B20 : Rb = 11,5 MPa => pl = 0,3; m = 0,37
- Diện tích cốt thép trên mổi bề rộng ô sàn :
As
.Rb .b.h02
Rs
với (1
1 2 m )
+ Thép AI : Rs = 225.000 (KN/m2)
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép : min ≤ ≤ max
▪ max R
▪
b .Rb
0,9 *11500
0,675 *
3,1%
Rs
225000
As
b * h0
▪ min = 0,05%; max = 3,1%
- Khi tính thép có hàm lượng ≤min không giảm chiều dày sàn mà chọn thép theo
min đồng thời đảm bảo thép theo cấu tạo.
7.2 Tính toán chọn cốt thép cho các ô sàn
* Tính thép cho ô sàn S1, các ô sàn còn lại tính tương tự
- Vị trí momen nhịp M1:
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 15
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
+ Tính m :
m
M1
4,55
0,0687
2
b .Rb .b.h0
0,9.11500 .1.0,08 2
+ Tính m :
m 1
1 2 m 1
1 2.0,0687 0,0712
+ Tính s :
As
.b .Rb .h0
Rs
0,0712.0,9.11500 .0,08
2,78cm 2
225000
+ Tính hàm lượng cốt thép
As
2,78
0,35%
b.h0 100.8
min =0.05% ≤ ≤ max = 3,1% : thõa điều kiện hàm lượng thép
+ Chọn thép 8a150 có Aschon = 3,35 cm2
- Vị trí momen nhịp M2:
+ Tính m :
m
M2
1,44
0,0217
2
b .Rb .b.h0 0,9.11500 .1.0,08 2
+ Tính m :
m 1
1 2 m 1
1 2.0,0217 0,022
+ Tính s :
As
.b .Rb .h0
Rs
0,022.0,9.11500 .0,08
0,86cm2
225000
+ Tính hàm lượng cốt thép
As
0,86
0,1%
b.h0 100.8
min =0.05% ≤ ≤ max = 3,1% : thõa điều kiện hàm lượng thép
+ Chọn thép 8a150 có Aschon = 3,35 cm2
- Vị trí momen gối MI:
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 16
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
+ Tính m :
m
MI
10,09
0,1523
2
b .Rb .b.h0 0,9.11500 .1.0,082
+ Tính m :
m 1
1 2 m 1
1 2.0,1523 0,1661
+ Tính s :
As
.b .Rb .h0
Rs
0,1661 .0,9.11500 .0,08
6,5cm 2
225000
+ Tính hàm lượng cốt thép
As
6,5
0,81%
b.h0 100.8
min =0.05% ≤ ≤ max = 3,1% : thõa điều kiện hàm lượng thép
+ Chọn thép 10a100 có Aschon = 7,85 cm2
- Vị trí momen gối MII:
+ Tính m :
m
MI
3,39
0,0512
2
b .Rb .b.h0 0,9.11500 .1.0,082
+ Tính m :
m 1
1 2 m 1
1 2.0,0512 0,0526
+ Tính s :
As
.b .Rb .h0
Rs
0,0526.0,9.11500 .0,08
2,06cm 2
225000
+ Tính hàm lượng cốt thép
As
2,06
0,26%
b.h0 100.8
min =0.05% ≤ ≤ max = 3,1% : thõa điều kiện hàm lượng thép
+ Chọn thép 10a100 có Aschon = 7,85 cm2
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 17
N Bấ TễNG CT THẫP II
GVHD: TH.S NGUYN MINH LONG
BNG 12 : CHN CT THẫP CHO CC ễ SN
O
sa
ứn
Kyự
hie
ọu
Mi
(KN.
m)
h0
(c
m)
m
M1
4.55
8
0.0687
M2
1.44
8
MI
10.09
MII
As
choùn
(cm2)
Haứm
lửụùng
As
(cm2)
choùn
0.0712
2.78
8a150
3.35
0.39%
0.0217
0.0220
0.86
8a150
3.35
0.39%
8
0.1523
0.1661
6.50
a100
7.85
0.92%
3.39
8
0.0512
0.0526
2.06
a100
7.85
0.92%
M1
1.97
8
0.0297
0.0302
1.18
8a150
3.35
0.39%
M2
0.77
8
0.0116
0.0117
0.46
8a150
3.35
0.39%
MI
4.35
8
0.0657
0.0680
2.66
a100
7.85
0.92%
MII
1.7
8
0.0257
0.0260
1.02
a100
7.85
0.92%
M1
5.39
8
0.0814
0.0850
3.32
8a150
3.35
0.39%
M2
1.71
8
0.0258
0.0262
1.02
8a150
3.35
0.39%
MI
11.97
8
0.1807
0.2009
7.85
a100
7.85
0.92%
MII
4.02
8
0.0607
0.0627
2.45
a100
7.85
0.92%
Mnhip
2
8
0.0302
0.0307
1.20
8a150
3.35
0.39%
Mgoi
3.55
8
0.0536
0.0551
2.15
8a150
3.35
0.39%
M1
1.02
8
0.0154
0.0155
0.61
8a150
3.35
0.39%
M2
0.7
8
0.0106
0.0106
0.42
8a150
3.35
0.39%
MI
2.16
8
0.0326
0.0332
1.30
a100
7.85
0.92%
MII
1.65
8
0.0249
0.0252
0.99
a100
7.85
0.92%
Mnhip
2
8
0.0302
0.0307
1.20
8a150
3.35
0.39%
Mgoi
3.55
8
0.0536
0.0551
2.15
8a150
3.35
0.39%
S1
S2
S3
S4
S5
S6
8. Kim tra vừng ụ sn :
8.1 Trỡnh t tớnh toỏn :
vừng ca bn ngm 4 cnh c xỏc nh theo cụng thc sau :
SVTH: CHU QUANG T
MSSV: 21130512TP
Trang 18
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
a4
w .q .
D
tc
Trong đó : + - hệ số phụ thuộc tỷ số (L2/L1) của ô bản tra theo phụ lục 17 sách
KCBTCT tập 3 - Võ Bá Tầm
+ a - cạnh ngắn của ô bản
+ D - độ cứng bản, xác định theo công thức :
Eb.hs3
D
12(1 2 )
Với Eb = 27*103 MPa = 27.106 KN/m2; hs = 0,1m; = 0,2
27.106.0,13
2,446.103
Ta có : D
2
12(1 0,2 )
8.2 Kiểm tra độ võng cho các ô bản :
* Đối với ô sàn S1 (8000x4500)mm:
L2 8000
1,78
L1 4500
Tra phụ lục 17 sách KCBTCT tập 3 - Võ Bá Tầm :
= 0,00244
Độ võng của ô bản :
a4
4,5 4
f .q.
0,00244 * 5,51 *
0,00225m 0,225cm
D
2,446.103
Độ võng cho phép : tra bảng 4 TCVN 5574:2012 với L=8m nằm trong khoảng 5m ≤ L
≤ 10m
[f] = 2,5cm
Vậy f = 0,225cm < [f] = 2,5cm : chiều dày ô bản hs = 10cm thỏa điều kiện độ võng
* Đối với ô sàn S2,S3,S4,S5,S6: tính tương tự ô sàn S1. Kết quả cho trong bảng sau
OÂ
saøn
L1
(m)
L2
(m)
L2/L
1
S1
4.5
8
1.78
S2
2.8
4.5
1.61
S3
4.5
8
1.78
S4
2.1
8
3.81
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
0.002
44
0.002
31
0.002
44
0.002
qtc
(KN/m2)
D
f
(cm)
[f]
(cm)
Kết quả
kiểm tra
5.51
2446
0.225
2.5
thỏa
6.51
2446
0.038
1.4
thỏa
6.51
2446
0.266
2.5
thỏa
5.51
2446
0.011
1.1
thỏa
MSSV: 21130512TP
Trang 19
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
S5
2.1
2.8
1.33
S6
2.1
4.5
2.14
54
0.001
96
0.002
54
5.51
2446
0.009
1.1
thỏa
5.51
2446
0.011
1.1
thỏa
III. THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG ĐIỂN HÌNH:
1. Kết cấu chịu lực chính :
Từ mặt bằng công trình, ta có :
L
26800
1.49 2
B 18000
L : Chiều dài công trình
B : Chiều rộng công trình
Do đó, ta lựa chọn sơ đồ tính toán khung theo giải pháp khung không gian.
Giới hạn trong đồ án, ta chọn tính khung điển hình trục C
Dùng phần mềm SAP 2000 V.14 để tính nội lực trong khung
Tĩnh tải do trọng lượng bản thân dầm, cột, sàn gây ra : khai báo trực tiếp trong phần
mềm SAP2000 bằng hệ số (Self Weight Muttiplier) : 1,1.
2. Chiều dày và tải trọng sàn:
2.1 Sàn tầng 2,3,4 :
Tóm tắt chiều dày và tải trọng sàn trong phần thiết kế sàn :
Tĩnh tải
hoàn thiện
(KN/m2)
Hoạt tải
(KN/m2)
TT
Loại sàn
Chiều dày
(cm)
1
Phòng học, văn phòng, vệ
sinh, ban công (S1, S4,
S5, S6)
10
1,293
2,4
Hành lang, cầu thang (S2,
S3)
10
1,293
3,6
2
2.2 Sàn mái:
Hoạt tải tính toán: p tt n. p tc 1,3 * 0,75 0,975( KN / m 2 )
Bảng phân cấu tạo các lớp sàn mái và tải trọng(chưa kể sàn BTCT)
STT
Các lớp cấu tạo
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
δ
(m)
γ
gtc
(Kg/m3) (KN/m2)
MSSV: 21130512TP
n
gtt
(KN/m2)
Trang 20
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
1
Vữa xi măng lót + lớp
chống thấm
0,03
1800
0,54
1,3
0,702
2
Trần trát vữa xi măng
0,015
1800
0,27
1,3
0,351
Tổng cộng
0,81
1,053
Do tải trọng trên mái nhỏ nên ta chọn chung chiều dày ô sàn trên mái là: h m
=8(cm)
Tải trọng tính toán tác dụng lên sàn mái
TT
1
Loại sàn
Chiều dày
(cm)
Tĩnh tải
hoàn thiện
(KN/m2)
Hoạt tải
(KN/m2)
8
1,053
0,975
Sàn mái
Vậy khi tính cả tải trong bản thân của sàn BTCT thì:
+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn mái:
g m g0 bt .hsm .ns 1,053 25 * 0,08 *1,1 3,25( KN / m2 )
+ Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn mái:
qm g m pm 3,25 0,975 4,225( KN / m 2 )
3. Lựa chọn sơ bộ tiết diện dầm:
- Dầm ngang (Trục A,B,C,D,E) :
1 1
1 1
hd ( ) Ld ( ).4500 (562,5 300)mm
8 15
8 15
Chọn hd = 400mm
bd (
1 1
1 1
)hd ( ).400 (200 133)mm
2 3
2 3
Chọn bd = 200mm
Với :
+ hd : chiều cao dầm
+ bd : chiều rộng dầm
+ Ld : Nhịp dầm
Vậy tiết diện dầm ngang là (bxh) = (200x400)mm (kể cả đoạn consol)
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 21
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
- Dầm dọc (Trục 1,2,3,4,5) :
Các dầm nhịp 8m :
1 1
1 1
hd ( ) Ld ( ).8000 (1000 533)mm
8 15
8 15
Chọn hd = 750mm
bd (
1 1
1 1
) hd ( ).750 (375 250 ) mm
2 3
2 3
Chọn bd = 300mm
Vậy tiết diện dầm dọc các nhịp 8m là (bxh) = (300x750)mm
Các dầm nhịp 2,8m :
1 1
1 1
hd ( ) Ld ( ).2800 (350 186,7) mm
8 15
8 15
Chọn hd = 300mm
bd (
1 1
1 1
)hd ( ).300 (150 100)mm
2 3
2 3
Để tiện thi công, chọn bd = 200mm
Vậy tiết diện dầm dọc các nhịp 2,8m là (bxh) = (200x300)mm
- Dầm môi : chọn (bxh) = (100x300)mm
- Hệ đà kiềng, sàn tầng trệt có kích thước tiết diện giống các dầm sàn.
4. Lựa chọn sơ bộ tiết diện cột:
Diện tích tiết diện cột được xác định theo công thức:
N
A k
Rb
4.1 Cột trục A,E:
a. Cột A1, A5, E1, E5 :
Diện tích truyền tải của cột A5 : (SA5)
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 22
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
DIEÄ
N TÍCH TRUYEÀ
N TAÛ
I COÄ
T A5
S A5 3,3 * 4,1 13,53m 2
Lực do tải phân bố đều trên sàn:
N1 qs .S A5 6,443 *13,53 87,17 KN
Lực do tải trọng tường ngăn: Tường 200
N 2 t .bt .ht .lt .ng 18 * 0,2 * (3,3 3,9) * (4,8 0,4) *1,1 125,45KN
Lực do tải trọng bản thân dầm trên diện tích truyền tải:
N 3 d .bd .hd .ld .nd 25 * (0,2 * 0,3 * 3,3 0,3 * 0,65 * 3,9) *1,1 26,36 KN
Lực do tải phân bố đều trên sàn mái:
N 4 qm .S A5 4,225 * 13,53 51,16 KN
Với nhà 4 tầng có 3 sàn học và 1 sàn mái ta có:
N 3 * ( N
1
N 2 N3 ) 1* N 4
3 * (87,17 125,45 26,36) 1 * 51,16 768,1KN
Kể đến ảnh hưởng của moment do gió (k=1,2) tiết diện cột được chọn:
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 23
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
A k
N
Rb
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
1,2 *
768,1
*10 4 801,5cm 2
11500
Vậy ta chọn kích thước cột bc x hc = 30x30(cm) có A=900 (cm2)
b. Cột A2, A3, A4, E2, E3, E4 :
Diện tích truyền tải của cột A2 : (SA2)
S A 2 4,5 * 4,1 18,45m 2
Lực do tải phân bố đều trên sàn:
N1 qs .S A5 7,643 *18,45 141,01KN
Lực do tải trọng tường ngăn: Tường 200
N 2 t .bt .ht .lt .ng 18 * 0,2 * 4,5 * (4,8 0,4) *1,1 78,41KN
Lực do tải trọng bản thân dầm trên diện tích truyền tải:
N 3 d .bd .hd .l d .nd 25 * (0,2 * 0,3 * 4,5 0,3 * 0,65 * 3,9) * 1,1 28,34 KN
Lực do tải phân bố đều trên sàn mái:
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 24
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II
GVHD: TH.S NGUYỄN MINH LONG
N 4 qm .S A 2 4,225 * 18,45 77,95 KN
Với nhà 4 tầng có 3 sàn học và 1 sàn mái ta có:
N 3 * ( N
1
N 2 N 3 ) 1* N 4
3 * (141,01 78,41 28,34) 1* 77,95 821,23KN
Kể đến ảnh hưởng của moment do gió (k=1,2) tiết diện cột được chọn:
A k
N
Rb
1,2 *
821,23
*10 4 856,9cm 2
11500
Vậy ta chọn kích thước cột bc x hc = 30x30(cm) có A=900 (cm2)
4.2 Cột trục B :
a. Cột B1, B5 :
Diện tích truyền tải của cột B5 : (SB5)
S B 5 3,325 * 8 26,6m 2
Lực do tải phân bố đều trên sàn:
N1 qs .S B 5 6,443 * 26,6 171,4 KN
Lực do tải trọng tường ngăn: Tường 200
SVTH: CHÂU QUANG TÚ
MSSV: 21130512TP
Trang 25