đồ án nhà bê tông cốt thép 2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (995.41 KB, 48 trang )
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
CHƯƠNG I: GIẢI PHÁP KẾT CẤU
CHƯƠNG I : CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN
- Để tính toán kết cấu, trước tiên chúng ta phải lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện
theo công thức kinh nghiệm. Sau đó sử dụng kích thước sơ bộ này để tính tải trọng, tìm
nội lực trong cấu kiện. Trong trường hợp cốt thép tính toán được không thoả mãn, ta phải
chọn lại kích thước cấu kiện và tính lại thép. Quá trình này lặp lại cho đến khi đạt được sự
hợp lý.
C
B
A
1
2
3
4
5
6
7
2.1. SÀN:
2.1.1. Chọn tiết diện sàn tầng 1 đến tầng 5:
Quan niệm tính: xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang,sàn không bị
rung động không dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang.Chuyển vị của sàn tại mọi điểm là
như nhau khi chịu tải trọng ngang.Trong tính toán không tính đến việc sàn bị yếu do
khoan lỗ để treo các thiết bị kĩ thuật như đường ống điện lạnh,thông gió,cứu hỏa cũng như
các đường ống đặt ngầm khác trong sàn.
Việc chọn chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trong tác dụng lên sàn.
- Chiều dày sàn được chọn sơ bộ theo công thức :
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 1
8
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
hb =
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
D
l
m
Trong đó : m = 40-45 với bản kê 4 cạnh
m = 30-35 với bản loại dầm
m = 10-18 với bản congxon.
l : nhịp của bản theo phương chịu lực lớn hơn.
D = 0.8-1.4 phụ thuộc vào loại tải trọng, chọn D = 1.
Để thuận tiện thi công cũng như tính toán ta thống nhất chọn một chiều dày bản sàn,lấy
theo chiều dày của ô bản có kích thước lớn nhất.
Với bản sàn loại kê 4 cạnh:
- Bản sàn loại kê 4 cạnh: kích thước lớn nhất là 4,1x5,8(m). Do đó chiều dày bản sàn
được chọn theo công thức kinh nghiệm:
1 1
1 1
hb = ÷ ÷L = ÷ ÷× 4,1m = 0,09 ÷ 0,1025m
45 40
45 40
⇒
hb = 10cm
Chọn:
.
2.2. CHỌN KÍCH THƯỚC DẦM:
- Các kích thước của dầm được xác định theo công thức:
Kích thước dầm trong nhà
L = L2 = 5,8m
Nhịp dầm
,dầm khung
1 1
1 1
h d = ÷ ÷ldc = ÷ ÷.5,8 = (0,725 ÷ 0, 483)m
8 12
8 12
Chọn chiều cao tiết diện dầm
hd = 0,6m
bd = (0,3 ÷ 0,5) hd = (0,3 ÷ 0,5).600 = (180 ÷ 300)
Chon
bd = 0, 22(m)
(b x h) =(0,22 x 0,6) (m)
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 2
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
Dầm ngoài hành lang
Nhịp dầm l=2,5 m
1 1
1 1
h d = ÷ ÷ldc = ÷ ÷.2,5 = (0,312 ÷ 0, 208)m
8 12
8 12
Ta chon chiều cao dầm hd = 0,3m
bd = (0,3 ÷ 0,5)hd = (0,3 ÷ 0,5).300 = (90 ÷ 150)
Chọn
bd = 0, 22
(m)
(m)
(b x h) = (0,22 x 0,3) (m)
Dầm dọc nhà
dịp dầm a = 4,1(m)
1 1
1 1
h d = ÷ ÷ldc = ÷ ÷.4,1 = (0,5125 ÷ 0,342)m
8 12
8 12
Chọn
hd = 0, 4
(m)
bd = (0,3 ÷ 0,5) hd = (0,3 ÷ 0,5).0, 4 = (0,12 ÷ 0, 2)(m)
Chọn
bd = 0, 22
(m)
(b x h) = (0,22 x 0,4 ) (m)
Các dầm thang, dầm ngăn giữa các phòng và dầm tầng mái chọn kích thước tiết diện b x h
=22x30 .
2.3. CHỌN TIẾT DIỆN CỘT:
- Tiết diện cột được xác định dựa vào giá trị lực dọc tính toán sơ bộ tác dụng lên cột. Diện
tích của cột được xác định sơ bộ theo công thức:
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 3
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
A=
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
k×N
Rb
Trong đó:
A – Diện tích tiết diện cột tính sơ bộ:
Rb–Cường độ chịu nén của bê tông (Rn=14,5Mpa) với bê tông cấp độ bền B25
K = 1,2 ÷ 1,5 – Hệ số kể đến ảnh hưởng của mô men, chọn k = 1,2
N–Lực dọc tính toán sơ bộ tác dụng lên cột. Giá trị đước lấy sơ bộ gần đúng theo công
thức:
N ≈ S x q s x ns
Trong đó: S – Diện tích sàn truyền tải lên cột:
ns – Số lượng sàn phía trên cột.
qs – Tổng tải trọng trung bình phân bố trên sàn tầng bao gốm tĩnh tải (sàn, dầm, cột,
tường) và hoạt tải lấy theo tiêu chuẩn. Sơ bộ lấy qs = 12kN/m2
- Có 2 loại cột cần lựa chọn tiết diện là :
+ Các cột trong nhà (trục B C):
A=
1, 2.4,1.4,15.12.5
= 0, 084(m 2 )
14500
b × h = 220 × 400mm
Chọn
+ Các cột hành lang (trục A)
A=
1, 2.1,15.4,1.12.5
= 0, 023(m 2 )
14500
Chọn sơ bộ cột
b × h = 220 × 220mm
CHƯƠNG II:THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
3.1.MẶT BẰNG KẾT CẤU:
- Như trên đã chọn, chiều dày bản sàn lấy h = 10 cm. Giải pháp kết cấu sàn sử dụng hệ
sàn sườn toàn khối. Các dầm chính, dầm phụ chia hệ sàn thành các loại ô bản như trong
sơ đồ sàn. Do một số ô sàn có kích thước tương đối nhỏ, các ô còn lại thì có kích thước
tương đối giống nhau, tải trọng tác dụng cũng gần giống nhau nên ta chỉ chọn ra một số ô
điển hình để tính toán.
- Từ mặt bàng điển tầng điển hình, có thể chia ra các loại sàn như hình vẽ:
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 4
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
3.2. VẬT LIỆU SỬ DỤNG:
3.2.1. Bêtông:
- Bêtông sử dụng B25, tra bảng có:
+ Cường độ chịu nén Rb = 14.5MPa=145kG/cm2 = 14.5x103 kN/m2
+ Cường độ chịu kéo Rbt = 1.05MPa=10.5 kG/cm2 = 10.5x102 kN/m2
- Môđun đàn hồi Eb = 30x103 MPa= 30x104 kG/cm2 = 30x106 kN/m2
3.2.2. Thép:
+ Thép nhóm
AI
Rs = Rsc = 225
có :
MPa = 2250kG/cm2 = 225x103 kN/m2
+ Mô đun đàn hồi Es = 21x104 MPa = 21x105 kG/cm2 = 21x107 kN/m2
3.3.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN:
3.3.1.Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình:
- Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác
nhau.Do đó tĩnh tải sàn cũng có giá trị khác nhau.
- Ở một số ô sàn do tường không xây trên dầm nên khi xác định tải trọng tác dụng lên ô
sàn ta phải kể thêm tải trọng của tường ngăn và được quy về tải trọng phân bố đều trên
gttt = (δ t .ht .lt .γ t .n) / S (kN / m 2 )
toàn bộ ô sàn.Công thức quy đổi như sau:
Trong đó :
δt :
+
chiều rộng tường (m).
+ ht : chiều cao tường (m) .
+ lt : chiều dài tường (m) .
γt :
+
trọng lượng riêng của tường xây ( kN/m3).
+ n = 1,2 : hệ số vượt tải.
+ S : diện tích ô sàn (m2).
- Kích thước của ô bản theo 2 phương, được tính từ tim 2 dầm mà nó kê lên.
Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn ( phòng học,phòng làm việc,hành lang).
Các lớp
Sàn lát gạch Ceramic 400x400
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Chiều dày
g
gtc
(mm)
10
(KN/m³)
20
(KN/m²)
0.20
Trang 5
n
1.2
gtt
(KN/m²)
0.24
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
Lớp vữa lót xi măng 50#
20
Sàn BTCT
100
Lớp vữa trát trần
15
Tổng tĩnh tải:
18
25
18
0.36
2.5
0.27
3.33
1.3
1.1
1.2
0.468
2.75
0.324
3.782
Trọng lượng các lớp cấu tạo phòng vệ sinh
Chiều dày
Các lớp
Sàn lát gạch chống trơn 250x250
Lớp vữa lót xi măng 50# dày 50
Sàn BTCT
Lớp BT xỉ dày 100mm
Lớp vữa trát trần
(mm)
10
50
100
100
15
g
gtc
(KN/m³) (KN/m²)
20
0.20
18
0.9
25
2.5
18
1.8
18
0.27
Tổng tĩnh tải:
5,67
n
1.2
1.3
1.1
1.1
1.2
gtt
(KN/m²)
0.24
1,17
2.75
1,98
0.324
6.464
3.3.2. Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng điển hình:
- Giá trị hoạt tải được chọn theo chức năng của các loại phòng. Hệ số độ tin cậy n đối với
tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 TCVN 2737-1995 ( tải trọng và tác động ).
- Trong cùng một ô sàn có nhiều giá trị hoạt tải khác nhau thì dựa trên diện tích mà quy
đổi về giá trị tương đương:
p tt = ( p1.s1 + p2 .s2 + ....) / S ( kN / m2 )
Trong đó:
+ P1, P2, ... : hoạt tải tính toán của các ô sàn (vs, phòng học,hành lang.)
+ S, S1, S2, ... : lần lượt là diện tích cả ô sàn, sàn vs, sàn phòng học, ...
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 6
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
Ô số
Số ô
S1
5
S2
S3
S4
6
1
1
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
Tính chất sử dụng
Sàn phòng họp,làm
việc
Hành lang
Hành lang
Sàn vệ sinh
ptc
Hệ số
ptt
kN/m2
độ tin cậy
kN/m2
2
1.3
2.6
3
3
2
1.2
1.2
1.3
3.6
3.6
2.6
5.3.3.Tĩnh tải và hoạt tải sàn tầng điển hình:
Ô số
S1
Tính chất sử
gtt
ptt
L1
L2
dụng
kN/m2
kN/m2
m
m
3.782
2.6
4.1
5.8
1.41
Bản kê
Đàn hồi
3.782
3.6
2.5
4.1
1.64
Bản kê
Đàn hồi
Sàn phòng
L2/L1
Loại
ô bản
Sơ đồ tính
S2
họp,làm việc
Hành lang
S3
Hành lang
3.782
3.6
2.5
4.5
1.8
Bản kê
Đàn hồi
S4
Sàn vệ sinh
6.464
2.6
4.1
5.8
1.41
Bản kê
Đàn hồi
3.4.TÍNH TOÁN THÉP CHO CÁC Ô BẢN:
- Xác định nội lực trong các dải bản theo sơ đồ đàn hồi có kể đến tính liên tục của các ô
bản. Cắt dải bản rộng 1m để tính.
- Tính theo sơ đồ khớp dẻo : áp dụng cho các ô sàn không đòi hỏi cao về yêu cầu chống
nứt. Tính theo sơ đồ khớp dẻo sẽ tiết kiệm hơn vì có xét đến sự hình thành biến dạng dẻo
của BTCT, có xét đến sự hình thành khớp dẻo. Nhịp tính toán từ mép dầm tới mép dầm.
- Tính theo sơ đồ đàn hồi: áp dụng cho những ô sàn như sàn mái, sàn vệ sinh, sàn cầu
thang hay lan can là những ô sàn không cho phép nứt, chịu tảI trọng động lớn.Nhịp tính
toán từ tim dầm đến tim dầm.
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 7
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
3.4.1.Các trường hợp tính toán:
l2
Trường hợp l1 < 2 ( bản làm việc theo 2 phương )
Theo sơ đồ khớp dẻo:
MA1
ϕ
MA1
M2
1
l
M1
2
ϕ
MB2
MA2
M1
MB1
ϕ
MB1
ϕMA2
MB2 ϕ
M2
ϕ
f
l2
M2
ϕ
- Theo phương pháp này mô men được xác định từ phương trình sau:
q × l12 × (3l2 − l1 )
= (2 M 1 + M A1 + M B1 ) × l2 + (2M 2 + M A2 + M B 2 ) × l1
12
- Coi M1 là giá trị không đổi, các giá trị moomen khác biểu diễn qua M1 như sau:
θ=
M2
;
M1
Ai =
M Ai
;
M1
Bi =
M Bi
.
M1
- Giá trị của các hệ số A1; A2; B1; B2 xác định theo bảng tra và phụ thuộc vào tỉ số l2/l1
- Để đơn giản trong tính toán, chọn A1 = B1; A2 = B2. Như vậy ta có phương trình xác
định mô men M1 như sau:
q × l12 × (3l2 − l1 )
= 2 M 1 × (1 + A1 ) × l2 + 2 M1 × (θ + A2 ) × l1
12
Các tỉ số mô men tính bản kê 4 cạnh theo sơ đồ khớp dẻo
l2
l1
M2
M1
1.0 – 1.5
1.0 – 0.5
SVTH : LÊ ANH TUẤN
M A1 M B1
M1 M1
,
1.2 – 1.0
Trang 8
M A2 M B 2
M1 M1
,
1.0 – 0.8
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
1.5 – 2.0
0.6 – 0.3
1.0
1.8 – 0.5
- Để đơn giản trong tính toán, chọn A1 = B1; A2 = B2. Như vậy ta có phương trình xác
định mô men M1 như sau:
q × l12 × (3l2 − l1 )
= 2 M 1 × (1 + A1 ) × l2 + 2 M1 × (θ + A2 ) × l1
12
q.l12 (3l2 − l1 )
M
=
1
24 [ (1 + A1 )l2 + (θ + A2 )l1 ]
⇒ M 2 = M 1.θ
M = M = M .A
B1
1 1
A1
M A 2 = M B 2 = M 1. A2
Theo sơ đồ đàn hồi:
- Theo sơ đồ đàn hồi, ta dùng các bảng tính toán lập sãn dùng cho các bản đơn và lợi
dụng nó để tính toán bản liên tục.
- Theo sách KCBTCT phần cấu kiện cơ bản, tra phụ lục 17 ta có các công thức tính
toán như sau:
+ Mômen lớn nhất ở nhịp xuất hiện theo phương l1 và l2
M 1 = α1 × qtt × l1 × l2
l2
M2
M1
M 2 = α 2 × q tt × l1 × l2
+ Mômen lớn nhất ở gối xuất hiện theo phương l1 và l2
M I = − β1 × q tt × l1 × l2
l1
M II = − β 2 × q tt × l1 × l2
Trong
đó :
α1 là hệ số để xác định mômen ở nhịp theo phương l
1.
SVTH : LÊ ANH TUẤN
MII
Trang 9
MI
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
α 2 là hệ số để xác định mômen ở nhịp theo phương l
2.
β1
là hệ số để xác định mômen ở gối theo phương l1.
β2
là hệ số để xác định mômen ở gối theo phương l2.
q tt = Ptt + G tt
(ptt và gtt là hoạt tải và tĩnh tải tính toán bao gồm tĩnh tải tường và tĩnh
tải của các lớp cấu tạo sàn trên 1m2 bản.)
3.4.2.Tính toán sàn tầng điển hình :
a.Tính ô bản số s2 ( hành lang):
Sơ đồ tính:
- Kích thước ô bản l1=2,5m l2=4,1m
- Xét tỉ số hai cạnh ô bản :
l2 4,1
=
= 1.64 < 2
l1 2,5
⇒Bản chịu uốn theo 2 phương, tính toán theo sơ đồ bản kê bốn cạnh, liên kết ngàm ở
bốn cạnh.
Tải trọng tính toán:
- Tổng tải trọng tính toán là :
q tt =g ttsan +p tt =3,782+3,6=7,38kN/m 2
Xác định nội lực:
- Tra phụ lục 17 ta thấy Ô 2 thuộc sơ đồ 9 với
α1 = 0, 0202
β1 = 0, 0446
l2 4,1
=
= 1,64
l1 2,5
α 2 = 0, 0074
β 2 = 0, 0164
- Các giá trị mô men ở nhịp và ở gối:
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 10
có các hệ số:
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
M 1 = α1 × q tt × l1 × l2 = 0, 0202.7,38.2,5.4,1 = 1,53kN .m = 1,53.10 4 kG.cm
M 2 = α 2 × q tt × l1 × l2 = 0, 0074.7,38.4,1.2,5 = 0,56 kN .m = 0,56.10 4 kG.cm
M I = − β1 × q tt × l1 × l2 = −0, 0446.7,38.2,5.4,1 = 3,37 kN .m = 3,37.10 4 kG.cm
M II = − β 2 × qtt × l1 × l2 = −0, 0164.7,38.2,5.4,1 = 1, 24 kN .m = 1, 24.10 4 kG.cm
Tính cốt thép:
- Tính cho dải bản rộng 100cm ; hb = 10cm:
- Chọn a = 1.5cm ⇒ ho= h - a = 10 – 1,5 = 8,5cm
Tính thép theo phương cạnh ngắn :
- Ở nhịp :
αm =
M1
1, 53.104
=
= 0.0146 < α R = 0, 427
Rb × b × h02 145.100.8,52
ξ = 1 − 1 − 2 × α m = 1 − 1 − 2.0, 015 = 0, 0147
+ Diện tích cốt thép trong phạm vi dải bản bề rộng 1m: dự kiến dùng thép AI
As =
ξ × Rb × b × h 0 0, 0147.145.100.8,5
=
=0,81cm 2
Rs
2250
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
µmin = 0.05 o o ; µmax = ξ R ×
µmin < µ =
Rb
145
× 100 o o = 0.618 ×
× 100 o o = 3.98%
Rs
2250
0,81
.100% = 0.95% < µmax ⇒ TM
100.8, 5
- Ở gối :
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 11
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
αm =
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
MI
3,37.10 4
=
= 0, 032 < α R = 0, 427
Rb × b × h02 145.100.8,52
ξ = 1 − 1 − 2 × α m = 1 − 1 − 2.0, 032 = 0, 033
+ Diện tích cốt thép trong phạm vi dải bản bề rộng 1m: dự kiến dùng thép AI
As =
ξ × Rb × b × h 0 0, 033.145.100.8,5
=
=1,81cm 2
Rs
2250
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
µmin = 0.05 o o ; µmax = ξ R ×
µmin < µ =
Rb
145
×100 o o = 0.618 ×
×100 o o = 3.89%
Rs
2250
1,81
.100% = 0, 21% < µ max ⇒ TM
100.8,5
Tính thép theo phương cạnh dài :
- Ở nhịp :
αm =
M2
0, 56.104
=
= 0.0053 < α R = 0, 427
Rb × b × h02 145.100.8,52
ξ = 1 − 1 − 2 × α m = 1 − 1 − 2.0, 0053 = 0, 0053
+ Diện tích cốt thép trong phạm vi dải bản bề rộng 1m: dự kiến dùng thép AI
As =
ξ × Rb × b × h 0 0, 0053.145.100.8,5
=
=0,29cm 2
Rs
2250
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
µmin = 0.05 o o ; µmax = ξ R ×
µmin < µ =
Rb
145
× 100 o o = 0.618 ×
× 100 o o = 3.98%
Rs
2250
0, 29
.100% = 0.11% < µ max ⇒ TM
100.8, 5
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 12
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
- Ở gối :
αm =
M II
1, 24.10 4
=
= 0, 012 < α R = 0, 427
Rb × b × h02 145.100.8,52
ξ = 1 − 1 − 2 × α m = 1 − 1 − 2.0, 04 = 0, 012
+ Diện tích cốt thép trong phạm vi dải bản bề rộng 1m: dự kiến dùng thép AI
As =
ξ × Rb × b × h 0 0, 012.145.100.8,5
=
=0,65cm 2
Rs
2250
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
µmin = 0.05 o o ; µmax = ξ R ×
µmin < µ =
Rb
145
×100 o o = 0.618 ×
×100 o o = 3.89%
Rs
2250
0, 65
.100% = 0, 076% < µmax ⇒ TM
100.8, 5
Chi tiết thép sàn cho các ô bản kê 4 cạnh
Ô
l2/l1
α1 , α 2
β1 , β 2
Giá
M
trị M
Astt
αm
ξ
kN.m
(cm2
µ
tt o
o
Chọn thép
As
a(mm
cm
)
2
φ
)
µ tk o o
0.0210
M1
3.19
0.03
0.03
1.64
0.19
6
170
170
0.3
S1
0.0107
M2
1.62
0.015
0.015
0.82
0.09
6
200
1.42
0.18
1,4
0.0473
MI
7.18
0.068
0.07
3.84
0.45
8
130
4.02
0.18
0.0240
MII
3.64
0.035
0.036
1.97
0.23
6
140
1.98
0.3
0.0202
M1
1.53
0.0146
0.0146
0.8
0.09
6
200
1.42
0.18
S2
0.0074
M2
0.56
0.0053
0.0053
0.29
0.05
6
200
1.42
0.18
1,65
0.0446
MI
3.37
0.032
0.033
1.81
0.21
6
150
1.98
0.3
0.0164
MII
1.24
0.012
0.012
0.66
0.07
6
200
1.42
0.18
S3
0.0195
M1
0.82
0.26
0.09
0.05
1.42
M2
0.015
0.0048
200
0.0060
0.015
0.0047
6
1,8
1.62
0.50
200
1.42
0.18
0.18
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 13
6
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
S4
1,4
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
0.0423
MI
3.52
0.034
0.034
1.86
0.1
6
150
1.98
0.3
0.0131
MII
1.09
0.010
0.010
0.55
0.06
6
200
1.42
0.18
0.0210
M1
4.53
0.043
0.044
2.4
0.28
6
110
2.55
0.36
M2
2.31
0.022
0.022
1.21
0.14
6
200
1.42
0.18
0.0473
MI
10.19
0.097
0.1
5.47
0.64
8
90
5.53
0.65
0.0202
MII
4.35
0.041
0.042
2.3
0.27
6
120
2.55
0.3
0.0107
B. TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
I. CƠ SỞ THIẾT KẾ
- Tải trọng và tác động được lấy theo TCVN 2737-1995. “Tải trọng và tác động tiêu
chuẩn thiết kế”
II. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH
- Tải trọng tác dụng lên công trình gồm có:
+ Tĩnh tải: trọng lượng các bộ phận công trình,
+ Hoạt tải sử dụng, sửa chữa, thi công.
+ Tải trọng gió: gió tĩnh.
- Trị số của tải trọng được xác định theo các số liệu thiết kế tiết diện cấu kiện và các tiêu
chuẩn thiết kế hiện hành TCVN 2737 – 1995,
1. Tĩnh tải
a. Xác định tải trọng đứng tác dụng lên công trình.
* Tải trọng bản thân
- Tải trọng bản thân các cấu kiện dầm, cột, vách, sàn được chương trình tự tính. Hệ số độ
tin cậy lấy bằng 1.1.
* Trọng lượng các lớp trát kiến trúc bề mặt kết cấu
- Trọng lượng các lớp của ô sàn và hành lang
STT Các lớp cấu tạo sàn
SVTH : LÊ ANH TUẤN
δi
γi
Gci
(m)
(KN/m3)
(KN/m2)
Trang 14
n
Gi
(KN/m2
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
)
1
-Lớp gạch lát sàn
0.015
20
0.30
1.2
0.36
2
3
-Lớp bê tông cốt thép sàn
-Lớp vữa lót + trát
0
0.035
26
18
0.00
0.63
1.1
1.3
0.00
0.8
Tổng tải trọng
0.93
1.16
- Trọng lượng các lớp cấu tạo phòng vệ sinh
ST
T
δi
Các lớp cấu tạo sàn
(m)
1
2
3
-Lớp gạch lát sàn
-Lớp bê tông cốt thép sàn
-Lớp bê tông xỉ chống thấm
3
-Lớp vữa lót + trát
0.01
0
0.01
0.06
5
γi
Gc i
(KN/m3
(KN/m2
)
20
26
18
)
0.20
0.00
0.18
1.2 0.24
1.1 0.00
1.1 0.2
18
1.2
1.3 1.5
Tổng tải trọng
Gi
n
(KN/m2)
1.6
2.00
- Trọng lượng các lớp cấu tạo tầng mái
Chiều dày
Các lớp
(mm)
Sàn lát gạch lá nem lát so le
Lớp vữa xi măng cát vàng 100# đánh
dốc chỗ mỏng nhất dày 25
Lớp vữa trát
γi (KN/m³)
gtc
(KN/m²)
gtt
n
(KN/m²)
30
20
0.6
1.1
0.66
30
18
0.54
1.3
0.70
15
18
0.27
1.3
0.351
Tổng tĩnh tải:
1.27
Các lớp hoàn thiện sàn
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Chiều dày
(mm)
Trang 15
γi
(KN/m³)
gtc
(KN/m²)
1.71
n
gtt
(KN/m²)
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
Mặt bậc ốp đá granito
10
Lớp vữa lót
15
Bậc gạch xây
128
Lớp vữa trát
15
Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện
Trọng lượng các lớp cấu tạo cầu thang:
18
18
18
18
0.18
0.27
2.3
0.27
3.02
1,10
1,30
1,10
1,30
- Tải trọng của tường tầng 2-5 :
Tường xây gạch rỗng (Tường220): cao: 3.1 m
STT
Các lớp cấu tạo sàn
δi
Gc i
γi
3
(m)
(KN/m )
(KN/m2
Gi
n
)
1
-Gạch xây
0.22
16
10.9
2
-Hai lớp trát
0.03
18
1.67
(KN/m2
)
1.
1
1.
3
12
2.2
Tải phân bố trên 1m dài
12.57
14.2
Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75)
9.4
10.6
Gc i
Gi
Tường xây gạch rỗng (Tường220): cao: 3.3 m
STT
Các lớp cấu tạo sàn
δi
γi
3
(m)
(KN/m )
(KN/m2
n
)
1
-Gạch xây
0.22
16
11.6
2
-Hai lớp trát
0.03
18
1.8
(KN/m2
)
1.
1
1.
3
12.7
2.3
Tải phân bố trên 1m dài
13.4
15
Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75)
10.5
11.3
Tường xây gạch rỗng (Tường220): cao: 3.4 m
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 16
0.2
0.35
2.53
0.35
3.43
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
STT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
δi
Các lớp cấu tạo sàn
Gc i
γi
(KN/m )
n
(KN/m2
3
(m)
Gi
)
1
-Gạch xây
0.22
16
11.9
2
-Hai lớp trát
0.03
18
1.8
(KN/m2
)
1.
1
1.
3
13.1
2.4
Tải phân bố trên 1m dài
13.7
15.5
Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75)
10.3
11.63
Tường xây gạch rỗng (Tường110): cao: 0.8 m
δi
STT
Các lớp cấu tạo sàn
(m)
γi
Gci
(KN/m3)
(KN/m2)
n
Gi
(KN/m2)
1
-Gạch xây
0.11
15
1.32
1.1 1.45
2
-Hai lớp trát
0.03
18
0.43
1.3 0.56
Tải phân bố trên 1m dài
1.75
2.01
Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75)
1.3
1.5
2. Hoạt tải
ST
T
Pci
Các phòng chức năng
(KN/m2
n
Pi
(KN/m2
1
-Phòng ở
)
1.5
2
-Vệ sinh
2
1.2
2.4
3
-Hành lang
3
1.2
3.6
4
-Mái bằng có sử dụng
0.75
1.2
0.9
3. Tải trọng gió
- Giá trị tiêu chuẩn của gió được xác định theo công thức
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 17
1.2
)
1.8
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
Wđ = nxWoxKxCđx(hi-1+hi)/2.(kN/m2)
Wh = nxWoxKxChx(hi-1+hi)/2.(kN/m2)
Trong đó:
W0 - giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng gió, W0=0.65 (kN/m2);
K - hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao
Cd, Ch - hệ số khí động phụ thuộc vào hình dạng công trình
Cđ = 0.8 phía đón gió;
Ch = 0.6 phía khuất gió;
- Hệ số tin cậy n = 1.37
hi : chiều cao tầng ứng vói các sàn.
Zi : Cao độ mức sàn các tầng so với cốt thiên nhiên.
+ Cốt mặt đất: 0,00m
TT
Độ cao
Zi
(m)
Hệ
ki
1
5.2
1.074
0.8
0.6
3.7
1.074
2.12
Tầng 1
2
8.9
1.156
0.8
0.6
3.7
3.04
2.28
Tầng 2
3
12.6
1.21
0.8
0.6
3.7
3.19
2.39
Tầng 3
4
16.3
1.25
0.8
0.6
3.7
3.2
2.47
Tầng 4
5
20
1.29
0.8
0.6
3.7
1.7
1.27
Tầng Mái
số
Gió đẩy Gió hút Cao tầng Gió đẩy Gió hút Tầng
Wiđ
Wih
hi
qiđ
qih
2
2
(KN/m )
(KN/m )
(m)
(KN/m)
(KN/m)
+ Cốt đặt móng công trình: -1.5m
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 18
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
Mô hình kết cấu công trình trong etab 2015
Tải trọng tường tầng 1
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 19
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
Tải trọng gió X tầng 1
Hoạt tải tầng 1
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 20
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-102.43
-10.71
7.75
27.73
-27.50
-5.70
0.57
-0.17
-2.23
8.34
104.35
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-86.78
-8.01
3.60
36.26
-36.43
-2.76
0.31
0.05
-1.32
7.38
86.79
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-85.25
-1.41
1.10
34.94
-34.95
-1.04
0.03
-0.23
-0.63
0.71
85.47
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-43.59
1.02
Z
-1.06
17.43
-17.97
0.26
-0.21
-0.17
0.36
-3.27
45.74
X
Lực cắt
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-794.95
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-1353.19
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-1335.36
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-1356.68
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-1357.66
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-1327.88
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-1352.91
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-1346.29
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-1356.74
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-1344.41
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-793.70
-2001.51
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-3175.73
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-3173.68
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-2824.53
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-2825.84
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-3159.56
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-3184.67
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-3177.57
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-3192.87
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-3206.69
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-2036.32
-3215.81
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-5051.85
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-5049.84
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-4325.91
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-4327.19
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-5033.82
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-5057.08
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-5045.73
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-5068.36
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-5043.55
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
D220x400
-3218.27
D220x400
Z
-4457.67
X
-7027.64
-7004.58
-5872.75
-5873.25
-6990.77
Lực dọc
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 21
-6998.56
-6989.51
-7006.20
-7068.19
-4501.81
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
III. Tính toán dầm
Lý thuyết tính toán :
- Kết quả tính toán nội lực dầm ta suất ra từ bảng ‘‘ Beam forces ’’ trong etab2015. Chọn
−
M +max ,M min
,Q max
ra nội lực
của dầm cần tính toán cốt thép. Lực cắt Q từ các vị trí dầm phụ
gác lên dầm chính để tính cốt treo, hoặc cốt vai bò.
- Vật liệu sử dụng :
Bêtông :
- Bêtông sử dụng B25, tra bảng có:
+ Cường độ chịu nén Rb = 14.5 MPa
+ Cường độ chịu kéo Rbt = 1,05 MPa
- Môđun đàn hồi Eb = 30 x 103 MPa
Cốt thép:
- Thép nhóm CI có:
R S = R SC = 225
R Sw = 175
MPa
MPa
Mô đun đàn hồi Es = 21x104 MPa
- Thép nhóm CII có:
R S = R SC = 280
MPa
Mô đun đàn hồi Es = 20x104 MPa
Tính toán dầm khung trục 1
Tầng
Tầng 1
Dầm
AB
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Vị Trí
Đầu dầm
Giữa dầm
Mmax
60.87
Trang 22
Mmin
-67.86
Q
-17,45
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
BC
Tầng 2
Đầu dầm
Giữa dầm
Đầu dầm
Giữa dầm
Đầu dầm
Giữa dầm
Đầu dầm
Giữa dầm
Đầu dầm
Giữa dầm
Đầu dầm
Giữa dầm
Đầu dầm
Giữa dầm
Đầu dầm
Giữa dầm
Đầu dầm
Giữa dầm
AB
BC
Tầng 3
AB
BC
Tầng 4
AB
BC
Tầng 5
AB
BC
-95.25
-56.18
-56.63
-22,91
-87.51
-50.56
-40.87
-30.5
-82.6
-41.02
-24.63
-32.1
-51.16
-38.3
-20.1
-21.8
-24.6
-52.5
75.575
44.348
72.1
25.87
69.8
23.4
52.9
17.4
58.2
1. Tính toán cốt dọc
* Cốt thép chịu mô men âm:
- Đầu dầm:
- Lấy nội lực Mmin = - 67.86 KNm tính toán như sau:
- Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ
nhật b x h = 220 x 300 mm
- Tính toán theo sơ đồ đàn hồi
α R = 0.439
ξR = 0.623
Giả thiết: a = 2 cm = 20 mm => ho = 300 – 20 = 280 mm
αm =
M − min
Rb × b × ho
=
67,86
= 0.271 < α R = 0.439
14.5 ×10 × 0.22 × 0.282
SVTH : LÊ ANH TUẤN
3
Trang 23
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
ξ = 1 − 1 − 2 × α = 1 − 1 − 2 × 0.271 = 0.32
As =
ξ × R b × b × h o 0.32 ×14.5 × 0.22 × 0.28
=
= 1.02 × 10 −3 = 10,02 cm 2
Rs
280
µ% =
As
10,02
× 100% =
× 100% = 1,6%
b × ho
22 × 28
- Kiểm tra điều kiện về hàm lượng cốt thép µ min ≤ µ ≤ µ max
R
0, 623 × 14,5
µ max = ξR × b ×100% =
×100% = 3.23%
µmin = 0,05%
Rs
280
;
Chọn 3Ø14 có As = 4.62cm2.
* Cốt thép chịu mômen dương:
- Lấy nội lực Mmax = 60.87 KNm tính toán như sau:
- Tương ứng với giá trị momen dương, bản cánh chịu nén, tính cốt thép theo tiết diện chữ T
- Xác đinh độ vươn sải cánh S:
1
1
= × 5.8 = 0.96m
6 × l tt
6
1
1
S ≤ × (L − bdc ) = × (5.8 − 0.22) = 2.79 m
2
2
= 6 × 0.1 = 0.6m
6 × h b
→Chọn S=0,6m
- Chiều rộng bản cánh: bf = b +2 × S = 220 + 2 × 600 = 1420 mm
- Kích thước tiết diện chữ T : bf = 1420 mm, hf = 100 mm, h = 300 mm.
- Xác định vị trí trục trung hòa:
+ Giả thiết
a = 2cm = 20mm ⇒ h 0 = h − a = 600 − 20 = 580mm
- Xác định vị trí trục trung hòa
SVTH : LÊ ANH TUẤN
Trang 24
ĐỒ ÁN NHÀ BTCT
GVHD: Vũ Thị Hương Lan
0.1
hf
3
M f = R b × b f × h f × (h o − ) = 14.5 × 10 × 1.42 × 0.1× (0.58 − ) = 1091,27
2
2
(KNm)
Mà M
= 60.87 (KNm) < Mf = 1091,27 (KNm) nên trục trung hòa đi qua cánh
Mf
Trong đó
gọi là mô men giới hạn trong trường hợp TTH qua giữa cánh và sườn
- Tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật (bf × hdp) = (1420 ×300) (mm)
+
max
α R = 0.439
+ Tính toán theo sơ đồ đàn hồi
αm =
M +max
60,87
=
= 0.0087
2
R b × b f × h o 14500 ×1, 42 × 0.582
(
ξ = 1 − 1 − 2α m
As =
ξ R = 0.623
) = 1−
⇒ αm ≤ α R
ta có:
1 − 2.0,0087 = 0,0087
ξ× R b × b'f × h o 0,0087 × 14.5 ×1.42 × 0.58
=
= 3.7 × 10 −4 (m 2 ) = 3.7 (cm 2 )
Rs
280
µ% =
As
3,7
× 100% =
× 100% = 0.045%
b × ho
142 × 48
- Kiểm tra điều kiện về hàm lượng cốt thép
µ max = ξ R ×
µ min = 0.05%
;
µ min ≤ µ ≤ µ max
Rb
0,623 ×11,5
×100% =
×100% = 2.56%
Rs
280
Chọn 3Ø14có As = 4,62 cm2.
Tầng
Dầm
Tiết
diện
M
SVTH : LÊ ANH TUẤN
h
b
ho
Trang 25
αm
ξ
As
μ%
