Tải bản đầy đủ (.pdf) (20 trang)

Giáo trình Hướng dẫn đồ án môn học Bê tông cốt thép

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (921.4 KB, 20 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH </b>
<b>KHOA XÂY DỰNG </b>


---O

0

O---


<b>GIÁO TRÌNH </b>



<b>HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC </b>



</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>MỤC LỤC </b>



<b>CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN SÀN PHẲNG BTCT...1 </b>


1.1. Vật liệu...1


1.2. Chọn sơ bộ kích thước...1


1.3. Xác định tải trọng sàn...1


1.4. Xác định sơ đồ tính... 2


1.5. Xác định nội lực... 3


1.6. Tính tốn cốt thép sàn...4


1.7. Bố trí cốt thép sàn... 5


<b>CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN KHUNG PHẲNG BTCT ...7 </b>


2.1. Vật liệu ...7



2.2. Phân tích sự làm việc của khung...7


2.3. Chọn sơ bộ kích thước ...8


2.4. Chọn sơ đồ tính ... 11


2.5. Xác định tải trọng tác dụng lên khung ... 13


2.5.1. Tải trọng đứng... 13


2.5.2. Tải trọng ngang... 23


2.6. Xác định nội lực ... 24


2.6.1. Nguyên lí chất tải lên khung ... 24


2.6.2. Tổ hợp nội lực... 26


2.7. Tính tốn cốt thép khung ... 28


2.7.1. Tính tốn cốt thép dầm... 29


2.7.2. Tính tốn cốt thép cột... 34


2.7.3. Kiểm tra lại kích thước dầm, cột... 38


2.8. Bố trí cốt thép khung ... 39


2.8.1. Bố trí cốt thép dầm... 39



2.8.2. Bố trí cốt thép cột... 40


2.8.3. Cấu tạo cốt thép nút khung... 41


<b>CHƯƠNG 3: VÍ DỤ TÍNH TỐN KHUNG PHẲNG BÊTƠNG CỐT THÉP</b> <b>47 </b>
3.1. Nội dung đồ án... 47


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

3.2.1. Vật liệu... 47


3.2.2. Chọn sơ bộ kích thước... 48


3.2.3. Xác định tải trọng sàn ... 48


3.2.4. Xác định sơ đồ tính... 49


3.2.5. Xác định nội lực... 50


3.2.6. Tính tốn cốt thép sàn... 51


3.2.7. Bố trí cốt thép sàn... 52


3.3. Tính tốn khung phẳng trục 2... 58


3.3.1. Vật liệu... 58


3.3.2. Phân tích sự làm việc khung... 58


3.3.3. Chọn sơ bộ kích thước khung trục 2... 58


3.3.4. Xác định sơ đồ tính... 62



3.3.5. Xác định tải trọng tác dụng lên khung trục 2... 62


3.3.6. Xác định nội lực khung trục 2... 71


3.3.7. Tính tốn cốt thép khung trục 2... 76


3.3.8. Bố trí cốt thép khung trục 2... 77


<b>PHỤ LỤC... 107 </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

1

<b>Chương 1 </b>



<b>TÍNH TỐN SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP </b>


<b>1.1. </b> <b>Vật liệu : </b>


Đối với bê tông: sử dụng bê tông nặng có cấp độ bền khơng nhỏ hơn B15.
Đối với cốt thép thường (không căng ): trong lưới buộc của kết cấu bản dùng cốt


thép AI.


<b>1.2. </b> <b>Chọn sơ bộ kích thước .</b>


Chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ xác định


chiều dày sàn theo các cách sau đây :
Sàn 1 phương <i>b</i> <i>L1</i>


<i>25</i>


<i>1</i>


<i>h</i> 


Sàn 2 phương:


<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>
<b></b>


<b></b>
nhẹ
tông

dùng
Khi
nặng
tông

dùng
Khi
:
L
42
1
38
1
:
L
50
1
45
1
cm
14
8
h
1
1
b


Dầm phụ :


Chiều cao tiết diện dầm phụ :


<i>mm</i>
<i>200</i>
<i>h</i>
<i>4</i>
<i>1</i>
<i>2</i>
<i>1</i>
<i>b</i>
<i>L</i>
<i>20</i>
<i>1</i>
<i>12</i>
<i>1</i>
<i>h</i>
<i>dp</i>
<i>dp</i>
<i>dp</i>


















.


Dầm chính :


Chiều cao tiết diện dầm chính :


<i>mm</i>
<i>200</i>
<i>h</i>
<i>4</i>
<i>1</i>
<i>2</i>
<i>1</i>
<i>b</i>
<i>L</i>
<i>12</i>
<i>1</i>
<i>8</i>
<i>1</i>
<i>h</i>
<i>dc</i>


<i>dc</i>
<i>dc</i>


















Bề rộng tiết diện dầm : <i>b</i>

<i>0,3</i><i>0,5</i>

<i>h</i><i>200</i>


<b>1.3. </b> <b>Tải trọng trên sàn </b>


- Tỉnh tải tính tốn: trọng lượng các lớp cấu tạo sàn như sau:


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

2
+ Gạch: <i>g<sub>1</sub></i> <i><sub>g</sub>.<sub>g</sub>.n<sub>1</sub></i> <i>(kN</i> <i>/m2</i> <i>)</i>


+ Lớp vữa lót: <i>g<sub>2</sub></i> <i><sub>vl</sub>.<sub>vl</sub>.n<sub>2</sub></i> <i>(kN</i> <i>/m2</i> <i>)</i>



+ Bản sàn BTCT: <i>g</i> <i>h</i> <i>.</i> <i>.n</i> <i>(kN/m2)</i>


<i>3</i>
<i>BTCT</i>
<i>b</i>
<i>3</i>  <i></i>


+ Lớp vữa trát: <i>g</i> <i>.</i> <i>.n</i> <i>(kN</i> <i>/m2</i> <i>)</i>


<i>4</i>
<i>vt</i>
<i>vt</i>
<i>4</i> <i></i> <i></i>


- Trọng lượng bản thân sàn: <i>g</i> <i>g</i> <i>(kN/</i> <i>m2)</i>


<i>i</i>
<i>s</i> 



Trong đó:


<i></i>


<i>;</i> - chiều dày, trọng lượng riêng của vật liệu lớp thứ i.


<i>i</i>


<i>n</i>- hệ số vượt tải của lớp sàn thứ i.



<i>i</i>


<i><b>g - </b></i>trọng lượng bản thân của lớp cấu tạo sàn thứ i <i>(kN/m2)</i>


- Hoạt tải tính tốn: <i>p<sub>s</sub></i>  <i>ptc.n<sub>p</sub></i> <i>(kN/</i> <i>m2</i> <i>)</i>


<i>tc</i>


<i>p</i> - hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn. Mỗi đồ án của sinh viên sẽ có


một giá trị riêng.
<i>p</i>


<i>n</i> - hệ số vượt tải.


- Tổng tải: <i>q<sub>s</sub></i> <i>g<sub>s</sub></i>  <i>p<sub>s</sub></i> <i>(kN/</i> <i>m2)</i>


<b>1.4. </b> <b>Sơ đồ tính bản sàn. </b>


<i>Đánh số thứ tự ơ bản</i>


Các ơ bản được đánh cùng 1 số ơ khi:


- Kích thước giống nhau.


- Tải trọng giống nhau.


- Liên kết chu vi giống nhau


<i>Xác định loại ơ bản:</i>



Theo kinh nghiệm có thể xem


- Khi chiều cao dầm hd > 3hb  bản được ngàm lên dầm.


- Khi chiều cao dầm hd < 3hb  bản được tựa lên dầm.


<i>Xét tỷ số cạnh dài và cạnh ngắn</i>


- Khi 2


1
2 <sub></sub>





l
l


: thuộc bản kê 4 cạnh, bản làm việc theo hai phương.


- Khi 2


1
2






<i>l</i>
<i>l</i>


<i></i> : thuộc bản loại dầm, bản làm việc một phương theo phương


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

3


<i>Bảng 1.1: Sơ đồ tính sàn </i>


<b>Ơ số </b> <b>L1 </b> <b>L2 </b> <b>Tỷ số l2/l1</b> <b>Loại ô bản</b>


<b>1 </b> 1,5 1,6 1,07 Bản kê loại số 9


<b>2 </b> 1 3,2 3,2 Bản loại dầm 2 đầu ngàm


<b>1.5. </b> <b>Xác định nội lực. ( theo sơ đồ đàn hồi, ô bản đơn)</b>
<i><b>a.</b></i> <i><b>Sàn 2 phương</b></i>


<i>Nội lực trong bản đơn :dùng bảng tra lập sẵn cho các ơ bản</i>


<i>Hình 1.2: sơ đồ tính các ơ sàn 2 phương</i>


Cơng thức xác định mômen trong trường hợp tổng quát cho sàn 2 phương.


- Mômen dương lớn nhất ở giữa bản :


+ Theo phương ngắn : M1 = mi1.P (kNm/m).


+ Theo phương dài : M2 = mi2.P (kNm /m).



- Mômen âm lớn nhất ở trên gối :


+ Theo phương ngắn : MI = ki1.P (kNm /m).


+ Theo phương dài : MII = ki2.P (kNm /m).


Trong đó :


 <i>P</i>

<i>gs</i>  <i>ps</i>

<i>l1l.2</i> là tổng tải trọng trên 1 ô bản.


(gs , p<b>s</b> là tĩnh tải, hoạt tải phân bố đều trên ơ bản có kích thước


l1xl2)


 i=1,2,…,11 là chỉ số loại bản.


 Chỉ số 1,2 – chỉ phương đang xét là phương cạnh ngắn l1 hay


phương cạnh dài l2.


 Các hệ số mi1, mi2, ki1, ki2 được tra bảng phụ thuộc tỷ số l2/l1 và
loại bản.


<i><b>b.</b></i> <i><b>Sàn 1 phương</b></i>


l1


l


2 1 2 3 4 5 6



</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

4


Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn vng góc với trục dầm  tính
bản như dầm, tiết diện (b=1m; hb) gối lên các dầm. Tổng qt ta sẽ có các sơ


đồ tính như sau:


L


<b>q (kN/m)</b>


<b>1</b>
<b>8ql</b>2


L


<b>1</b>
<b>8ql</b>2


<b>9</b>
<b>128ql</b>


<b>q (kN/m)</b>


L


<b>1</b>


<b>12ql</b>2 <b>121ql</b>2


<b>1</b>


<b>24ql</b>2


<b>q (kN/m)</b>


M


<b>kN.m</b>


2


1 1 1


<i>Hình 1.3: sơ đồ tính các ơ sàn 1 phương </i>


<i>Bảng 1.2 Tóm tắt kết quả tính tốn nội lực</i>


Ơ số L1 L2


1
2


<i>L</i>



<i>L</i>

q=qb.1m P=qb.L1.L2 Hệ số Mômen


kN.m


<i>1 </i> <i>- </i> <i>- </i> <i> 2 </i> X - - -



<i>2 </i> <i>- </i> <i>- </i> <i>>2 </i> - X


12


24


2
1
2
1

<i>L</i>


<i>L</i>

-


<b>1.6. </b> <b> Tính cốt thép cho bản sàn. </b>


Tiết diện tính tốn : b=1000mm ; h=hb ;



<i>mm</i>


<i>h</i>


<i>mm</i>


<i>a</i>


<i>mm</i>


<i>h</i>


<i>mm</i>


<i>a</i>


<i>b</i>
<i>b</i>

100


20


100



15









 ho=h-a.


Tính như cấu kiện chịu uốn :


2
<i>o</i>
<i>b</i>
<i>b</i>
<i>m</i>
<i>bh</i>
<i>R</i>
<i>M</i>
<i></i>
<i></i> 


tra bảng hoặc tính tốn được  ; <i></i> 1 12<i><sub>m</sub></i>


tính cốt thép


<i>s</i>
<i>o</i>
<i>b</i>


<i>b</i>
<i>s</i>
<i>R</i>
<i>h</i>
<i>b</i>
<i>R</i>
<i>A</i> <i></i>.<i></i> . . .


kiểm tra hàm lượng


<i>%</i>
<i>100</i>
<i>.</i>
<i>R</i>
<i>R</i>
<i>.</i>
<i>%</i>
<i>100</i>
<i>.</i>
<i>bh</i>
<i>A</i>
<i>%</i>
<i>05</i>
<i>,</i>
<i>0</i>
<i>s</i>
<i>b</i>
<i>b</i>
<i>R</i>
<i>max</i>


<i>o</i>
<i>s</i>
<i>min</i>
<i></i>
<i></i>
<i></i>
<i></i>
<i></i>     


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

5


chọn <i></i> <i>6;8;10</i> <i>fs</i> <i>28,3;50,3;78,5mm2</i>


khoảng cách tính tốn <i><sub>tt</sub></i>


<i>s</i>
<i>s</i>
<i>tt</i>


<i>s</i>
<i>s</i>
<i>tt</i>


<i>A</i>
<i>f</i>
<i>.</i>
<i>1000</i>
<i>A</i>


<i>f</i>


<i>.</i>
<i>b</i>


<i>@</i>  


khoảng cách chọn <i>ch</i> <i>tt</i>


<i>@</i>


<i>@</i> 


diện tích cốt thép chọn <i>ch</i> <i>s</i>
<i>ch</i>


<i>s</i> <i>1</i> <i>.f</i>


<i>@</i>
<i>b</i>


<i>A</i> <sub></sub>













 .


<i>Bảng 1.3 Tóm tắt kết quả tính cốt thép</i>


Asc
Tiết diện M


(N.mm)


m  Ast(mm²/m


dài) <i>o</i>


<i>s</i>
<i>bh</i>
<i>A</i>




<i></i>


Þ @ Asch


- - - -


<b>1.7. </b> <b>Bố trí thép cho bản sàn. </b>
<i><b>a.</b></i> <i><b>C</b><b>ốt thép chịu lực (A</b><b>s</b><b>). </b></i>


- Đường kính cốt thép Þ  1/10hb ; nên chọn một loại đường kính, hoặc hai
loại chênh nhau đặt xen kẽ.



- Khoảng cách cốt thép nhịp 70 @ 200 (với hb 150)
- Khoảng cách cốt thép gối 100 @ 200 (với hb 150)
<i><b>b.</b></i> <i><b>C</b><b>ốt thép cấu tạo.</b></i>


- Cốt thép phân bố :


+ <i>Ơ mặt trên của bản :</i> cần đặt thép phân bố đặt vào phía trong và vng


góc với thép chịu mơmen âm M-, tạo thành lưới, để liên kết các thép


chịu M-. Thường đặt <i>6a</i><i>250</i><i>300</i> .


+ <i>Ơ mặt dưới của bản : </i>cần đặt thép phân bố để chịu mômen dương M+
theo phương cạnh dài của bản (mà trong tính tốn chưa xét đến


<i>0</i>


<i>q2</i>  ). Diện tích cốt thép phân bố  0,15As (khi l2/l1  3) và  0,2As


(khi 2<l2/l1 <3).


- Cốt thép chịu mômen âm theo cấu taọ :


+ <i>Có</i> những vùng bản có thể chịu mơmen âm M- nhưng trong tính tốn
đã bỏ qua, như tại vị trí bản được chèn cứng vào tường (tính tốn xem


là gối tự do), vùng bản phía trên dầm chính (có mơmen âm theo


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

6


+ Đặt những cốt thép trên để tránh cho bản có những vết nứt do các


mơmen đó gây ra, địng thời để tăng độ cứng tổng thể của bản.


+ <i>Diện</i> tích  1/3 As gối tính tốn và  5Þ6 trên 1m dài.


L1 L2


bd L1/4 L1/4 bd


2
A





















h


b


 


L2


1 2


 




L1


A


s


I B


A


A


s


1



A


s


I




<i>Hình 1.4 Bản sàn một phương</i>


L2


A


B


A


s


2


A


s


II


A



s


II






L1


 


AsI


AsI


As1


2
1


L1 L2


bd L1/4 L1/4 bd


B
1





















h


b


 


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

7

<b>Chương 2 </b>



<b>TÍNH TỐN KHUNG PHẲNG BÊ TƠNG CỐT THÉP </b>



<b>2.1.</b> <b>Vật liệu : </b>



Đối với bê tông: sử dụng bê tông nặng có cấp độ bền khơng nhỏ hơn B15.
Đối với cốt thép thường (không căng ): trong khung buộc của kết cấu dầm cột


dùng cốt thép AI làm cốt đai và cốt dọc cấu tạo;thép AIII và AII làm cốt dọc chịu lực.


<b>2.2.</b> <b>Phân tích sự làm việc của khung</b>


Giả thiết có mặt bằng tầng thứ i của đồ án như sau:


Dầm ngang


C


B


A


II


I


Hình b
Dầm dọc


Hình a A C


I-I


B 1 2



Hình c
II-II


3 4 5 6


Cột
I


2


1 3 4


B


II


6
5


<i>Hình 2.1: phân tích sự làm việc khung</i>


a/ Mặt bằng sàn tầng thứ i; b/ Khung ngang; c/ Khung dọc


Các khung trong cùng một cơng trình liên kết thành khối khung. Đây là cơng


trình thuộc dạng khung chịu lực.


Theo phương ngang: hệ cột và các dầm sàn ngang tạo thành các khung ngang.
Theo phương dọc: hệ cột và các dầm dọc tạo thành các khung dọc.



Như vậy một cơng trình có nhiều khung ngang và khung dọc.


Khi chịu tải các khung ngang và các khung dọc hợp thành hệ không gian cùng


chịu lực gọi là: khung khơng gian.


Để đơn giản hóa khi tính toán, người ta qui ước như sau:


- Khi tỉ số L/B <sub> 1,5 (cơng trình có m</sub><sub>ặt bằng chạy d</sub><sub>ài) n</sub><sub>ội lực chủ yếu gây </sub>


ra trong khung ngang và độ cứng của khung ngang nhỏ hơn nhiều lần độ


cứng của khung dọc (khung ngang ít nhịp hơn khung dọc), có thể xem gần
đúng: khung dọc “tuyệt đối cứng” . Vì thế cho phép tách riêng từng khung


</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

8


- Khi tỉ số L/B < 1,5 , độ cứng khung ngang và khung dọc chênh lệch khơng


nhiều. Lúc này phải tính nội lực theo khơng gian: khung không gian.


Trong phạm vi đồ án môn học này chỉ u cầu tính khung phẳng cịn khung


không gian chưa xét đến ( học sinh khá giỏi có thể tính).


Như đã phân tích ở trên, khung có độ cứng nhỏ thì nguy hiểm hơn khung có
độ cứng lớn. Vậy khung ngang nguy hiểm hơn khung dọc. Nhưng trong số khung


ngang sẽ có một vài khung nguy hiểm nhất, để tìm khung nguy hiểm nhất có thể



dựa vào một số điều kiện như sau: số nhịp của khung, diện truyền tải ( tải đứng, tải


ngang… ...)


<b>2.3.</b> <b>Chọn sơ bộ kích thước .</b>


Việc chọn sơ bộ kích thước tiết diện, tốt nhất là dựa vào kinh nghiệm của
người thiết kế trên cơ sở so sánh kết cấu cần thiết kế với những kết cấu tương tự đã


được xây dựng. các kích thước tiết diện cũng có thể được xác định bằng tính tốn sơ


bộ.


a. Kích thước dầm.


Có thể chọn sơ bộ kích thước theo nhịp L của dầm.


<i>mm</i>
<i>200</i>
<i>h</i>
<i>4</i>
<i>1</i>
<i>2</i>
<i>1</i>
<i>b</i>


<i>L</i>
<i>.</i>
<i>m</i>



<i>1</i>
<i>h</i>















<i>Bảng 2.1: Tham khảo giá trị m</i>


Hệ số m ( <i>)</i>
<i>m</i>
<i>L</i>


<i>h</i> khi dầm


Hình dáng dầm ngang


Một nhịp Nhiều nhịp


1. Thẳng



2. Gãy khúc – khơng có thanh căng


– có thanh căng


3. Cong – khơng có thanh căng


– có thanh căng


10 – 12
12 – 16
16 – 20
18 – 24
30 – 35


12 – 16
12 – 18
16 – 24
18 – 30
30 – 40


Hoặc tạm xem dầm ngang thẳng như dầm đơn giản kê lên gối tựa tự do. Tính


</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

9


sàn và tường nếu có) đặt lên nó gây ra và gọi là <i>M<sub>0</sub></i>. Lấy mômen trong tiết diện của


dầm là <i>M</i> 

<i>0,6</i><i>0,7</i>

<i>M<sub>0</sub></i>.


Khi đã sơ bộ chọn bề rộng dầm là b thì tính chiều cao làm việc của dầm theo



công thức:


<i>b</i>
<i>b</i>
<i>0</i>


<i>R</i>
<i>.</i>
<i>.</i>
<i>b</i>


<i>M</i>
<i>.</i>
<i>2</i>
<i>h</i>


<i></i>


Căn cứ vào <i>h<sub>0</sub></i>chọn ra chiều cao tiết diện h rồi xem xét tỷ lệ giữa h và b đã phù
hợp chưa. Nếu tỷ lệ đó khơng chấp nhận được thì chọn lại b và tính lại.


Cũng có thể tính <i>h<sub>0</sub></i> theo cơng thức sau với hệ số r chọn trong khoảng


<i>35</i>
<i>,</i>
<i>2</i>
<i>15</i>
<i>,</i>
<i>2</i>



<i>r</i> 


<i>3</i>
<i>0</i>


<i>b</i>
<i>b</i>
<i>3</i>
<i>0</i>


<i>r</i>
<i>h</i>
<i>.</i>
<i>4</i>
<i>b</i>


<i>R</i>
<i>.</i>
<i>M</i>
<i>.</i>
<i>r</i>
<i>h</i>





<i></i>


b. Kích thước cột



Tải trọng truyền xuống một cột bất kỳ theo diện truyền tải từ một tầng.


B B


L1


L2


1 2 3


A


B


C


S2B


<i>Hình 2.2: Diện tích truyền tải của cột </i>


Gọi diện tích truyền tải tầng thứ i là: <i>1</i> <i>2</i>

 

<i>2</i>


<i>i</i> <i>.B</i> <i>m</i>


<i>2</i>
<i>L</i>
<i>L</i>


<i>S</i> 








 


Trong đó:


L1; L2 – nhịp khung.


B – bước cột.


Trong phạm vi diện truyền tải ,trường hợp tổng quát có các loại tải trọng sau.


- Tải trọng tính tốn sàn: gồm tĩnh tải và hoạt tải là qs (kN/m
2


).


<i>)</i>
<i>kN</i>
<i>(</i>
<i>S</i>
<i>.</i>
<i>q</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

10



- Trọng lượng bản thân dầm khung và dầm dọc


<i>h</i> <i>h</i>

<i>.n.L</i>

<i>kN</i>



<i>b</i>


<i>Gd</i> 

<i>d</i> <i>d</i>  <i>s</i> <i>BTCT</i> <i>i</i>


- Trọng lượng tường xây trên dầm (nếu có)




<i>d</i>
<i>t</i>


<i>i</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>t</i>


<i>h</i>
<i>H</i>
<i>H</i>


<i>kN</i>
<i>L</i>
<i>.</i>
<i>n</i>


<i>.</i>
<i>.</i>
<i>H</i>
<i>.</i>
<i>G</i>





<sub></sub>

<i></i> <i></i>


- Trọng lượng bản thân cột :


<i>)</i>
<i>kN</i>
<i>(</i>
<i>H</i>
<i>.</i>
<i>n</i>
<i>.</i>
<i>.</i>
<i>h</i>
<i>.</i>
<i>b</i>


<i>Gc</i>  <i>c</i> <i>cBTCT</i>


Trong đó:





t, Ht – chiều dày, chiều cao của mảng tường.




BTCT ;t – trọng lượng của bê tông cốt thép và tường.


H – chiều cao tầng nhà.


n – hệ số vượt tải.


b


d ; hd – kích thước tiết diện dầm.
h


s – chiều cao bản sàn.


- Lực dọc tác dụng lên cột tại một tầng bất kỳ là:
<i>c</i>


<i>t</i>
<i>d</i>
<i>s</i>


<i>i</i> <i>G</i> <i>G</i> <i>G</i> <i>G</i>


<i>N</i>    









<i>n</i>


<i>1</i>
<i>i</i>


<i>i</i>


<i>N</i>
<i>N</i>


Trong đó:


<i>n- số tầng trên tiết diện cột đang xét.</i>


- Thực tế cột cịn chịu mơmen do gió gây ra nên cần tăng lực dọc tính


tốn:


<i>b</i>
<i>b</i>
<i>c</i>


<i>R</i>


<i>N</i>


<i>k</i>



<i>A</i>



.


.



<i></i>





Trong đó:


<i>Hệ số k = 1,2 – 1,5 có thể lấy như sau :</i>


+ <i>Cột góc : k = 1,4 – 1,5. </i>


+ <i>Cột biên : k = 1,3 – 1,4. </i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

11


Từ Ac tìm bcx hc của cột (đối với khung phẳng tiết diện ngang của cột hình


chữ nhật là hợp lí nhất).


Thực tế trong cột có cốt thép chịu nén, do tính sơ bộ nên bỏ qua xét cốt thép


chịu nén.


Nếu cơng trình nhiều tầng có thể từ hai đến ba tầng thay đổi tiết diện cột một lần.


<i><b>Chú thích</b></i>



<i>Sau khi đã chọn kích thước dầm- cột, sẽ tiến hành tính tốn nội lực, tính cốt </i>


<i>thép cho từng cấu kiện. Lúc này tiến hành kiểm tra lại kích thước tiết diện đã chọn, </i>


<i>dựa vào hàm lượng cốt thépmin</i> <i></i><i>max .nếu không thỏa phải thay đổi kích </i>


<i>thước tiết diện.</i>


<i>Về nguyên tắc khi tiết diện đã thay đổi thì nội lực cũng thay đổi theo do đó </i>


<i>phải tính lại nội lực. Tuy nhiên nếu sự thay đổi tiết diện cấu kiện không lớn lắm thì </i>


<i>có thể khơng cần tính lại nội lực mà chỉ cần tính lại cốt thép (chỉ khi nào momen </i>


<i>quán tính của tiết diện chọn sơ bộ và tiết diện chọn cuối cùng khác nhau quá hai </i>


<i>lần thì phải tính lại nội lực theo độ cứng của tiết diện đã chọn)</i>
Kết quả tính tốn có thể tóm tắt như bảng 2.2.


<i>Bảng 2.2: Tóm tắt kết quả tính tốn chọn tiết diện cốt</i>


CỘT ….


Sàn <i>Gs</i> <i>qs.Si</i> <i>kN</i>


Dầm <i>Gd</i> 

<i>bd</i>

<i>hd</i> <i>hs</i>

<i>BTCT.n.Li</i>

<i>kN</i>



Tường




<i>d</i>
<i>t</i>


<i>i</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>t</i>
<i>t</i>


<i>h</i>
<i>H</i>
<i>H</i>


<i>kN</i>
<i>L</i>


<i>.</i>
<i>n</i>
<i>.</i>
<i>.</i>
<i>H</i>
<i>.</i>
<i>G</i>





<sub></sub>

<i></i> <i></i>


Cột <i>Gc</i> <i>bc.hc.BTCT.n.H</i> <i>(kN)</i>



TỔNG Ni -(kN) <i>Ni</i> <i>Gs</i> <i>Gd</i> <i>Gt</i> <i>Gc</i>


Tiết diện cột tầng




<i>b</i>
<i>b</i>


<i>n</i>


<i>1</i>
<i>i</i>
<i>c</i>


<i>R</i>
<i>.</i>


<i>N</i>
<i>.</i>
<i>k</i>
<i>A</i>


<i></i>







Tiết diện cột tầng




<i>b</i>
<i>b</i>


<i>n</i>


<i>1</i>
<i>i</i>
<i>c</i>


<i>R</i>
<i>.</i>


<i>N</i>
<i>.</i>
<i>k</i>
<i>A</i>


<i></i>






</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

12


Chọn sơ đồ tính là cơng việc hết sức quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến



kết quả tính tốn.


Sơ đồ tính phải phù hợp với sự làm việc thực tế của khung, phản ánh tương
đối đúng các liên kết tại các mắt khung.


Đối với khung toàn khối, sơ đồ tính là trục của dầm và cột, liên kết cột và


móng là liên kết ngàm (hoặc khớp), liên kết cột – dầm vẫn xem là ngàm (nút cứng),


liên kết cột- dàn vì kèo được xem khớp.


Vị trí cột ngàm với móng tại mặt trên của móng.


Đà kiềng thường xem khơng phải là bộ phận của khung ngang: (thiên về an


toàn), độ cứng của đà kiềng nhỏ hơn độ cứng của dầm sàn, tại vị trí đà kiềng và cột


có chuyển vị ngang, trong một số trường hợp khoảng cách từ đà kiềng đến mặt trên


móng rất nhỏ, nếu xem đà kiềng là dầm khung thì giá trị mơmen tại chân cột nhỏ


khơng an tồn. Tuy nhiên đà kiềng có ảnh hưởng nhất định đối với khung như giảm


chiều dài tính tốn, giảm độ độ mảnh của cột tầng trệt và khắc phục lún không đều,


tăng độ cứng không gian của cơng trình v.v…


Các giả thiết tính tốn.



- Khi tính tốn khung thường giả thiết chiều sâu đặt móng. Chiều sâu đặt


móng phụ thuộc nhiều yếu tố như loại móng sẽ được thiết kế, sơ đồ địa


chất v.v…(phần này sẽ phân tích kỹ trong móng). Thường gặp giả thiết


chiều sâu đặt móng hcm =1.2 1.5m (khi tính móng sẽ kiểm tra lại).


- Khung là một kết cấu siêu tĩnh bậc cao, trong một số trường hợp nhằm


mục đích giảm bậc siêu tĩnh có thể đưa ra một số giả thiết để đơn giản hóa


việc tính tốn nhưng khơng gây ảnh hưởng đáng kể đến kết quả. Tuy


nhiên hiện nay thường sử dụng các chương trình tính kết cấu đã lập trình


sẵn nên chỉ chú ý một vài giả thiết đơn giản hóa sau:


- Nếu trên nhịp dầm có nhiều lực tập trung có thể chuyển sang dạng phân


bố đều.


- Nếu trên một nhịp dầm có tải tam giác, dạng hình thang hoặc dạng phức


tạp khác có thể chuyển sang dạng phân bố tương đương (nếu thật cần


thiết), nếu tính nội lực được từ các dạng tải đặc biệt thì khơng cần chuyển


</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

13



- Việc tính nội lực khung thường được tính theo sơ đồ đàn hồi với việc


dùng độ cứng EJ của tiết diện, thật ra độ cứng của cấu kiện bêtông cốt


thép là B. Tuy nhiên vì tính theo độ cứng B khá phức tạp và hiện nay vẫn


chưa có phương pháp tính nội lực theo B. Vì thế theo qui phạm “Khi chưa
có phương pháp tính kể đến biến dạng dẻo của bêtơng có thể tính tốn kết


cấu siêu tĩnh bằng bêtông cốt thép theo sơ đồ đàn hồi”.


<b>2.5.</b> <b>Xác định tải trọng tác dụng lên khung. </b>


Trước tiên phải xác định được diện truyền tải của khung đang xét ( bước cột
chia đơi từ hai phía trục khung đang xét). Trong phạm vi diện truyền tải của khung ta
xác định các loại tải tác dụng lên khung.


Tải trọng đứng:


- Tải trọng đứng dạng phân bố ( tải tác dụng trực tiếp lên dầm khung).


- Tải trọng đứng dạng tập trung ( tải tác dụng gián tiếp lên nút khung).


Tải trọng ngang: gió.


Khi tính tải tác dụng lên dầm khung thì phải tính tải tập trung tại các nút


khung do dầm dọc truyền vào.


Khi tính tải tác dụng lên dầm khung (tải đứng) thì phải tính riêng cho từng



trường hợp tải: tĩnh tải (tải trọng thường xuyên), hoạt tải dài hạn (tải trọng tạm thời


dài hạn), hoạt tải ngắn hạn (tải trọng tạm thời ngắn hạn) .


Khi quan niệm hoạt tải dài dạn có tác dụng giống như tĩnh tải, có thể gộp hoạt


tải dài hạn vào tĩnh tải. Trường hợp này tải tác dụng lên khung được tính như sau:


- Tĩnh tải + hoạt tải dài hạn.


- Hoạt tải ngắn hạn.


Nếu tính tốn khung khơng u cầu độ chính xác cao có thể tính tải tác dụng


lên khung như sau:


- Tĩnh tải.


- Hoạt tải toàn phần = hoạt tải dài hạn + hoạt tải ngắn hạn.


<b>2.5.1. Tải trọng đứng </b>


<b>2.5.1.1. </b><i><b>T</b><b>ải trọng tác dụng l</b><b>ên d</b><b>ầm </b><b>khung</b><b>có phương thẳng đứng dạng phân bố.</b></i>


Tải trọng từ sàn truyền vào dầm được xác định gần đúng theo diện tích truyền


</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

14
<i><b>a.</b></i> <i><b> T</b><b>ĩnh tải:</b></i>



Trọng lượng bản thân dầm khung:


<i>h</i> <i>h</i>

<i>n</i>

<i>kN/m</i>



<i>b</i>


<i>gdk</i> <i><sub>dk</sub></i> <i><sub>dk</sub></i> <i><sub>s</sub></i> <i><sub>BTCT</sub></i>


<i>bt</i>   <i></i>


Trọng lượng tường xây trên dầm khung(nếu có)




<i>dk</i>
<i>t</i>


<i>t</i>
<i>t</i>
<i>dk</i>
<i>dk</i>


<i>h</i>
<i>H</i>
<i>H</i>


<i>m</i>
<i>/</i>
<i>kN</i>
<i>n</i>


<i>.</i>
<i>.</i>
<i>H</i>
<i>.</i>


<i>g<sub>t</sub></i> <i><sub>t</sub></i>





<i></i> <i></i>


Trong đó:


<sub>t, Ht – chi</sub>ều dày, chiều cao của tường.


<sub>BTCT</sub> ;<sub>t – tr</sub>ọng lượng của bê tông cốt thép và tường.


H – chiều cao tầng nhà.


n – hệ số vượt tải.


bd ; hd – kích thước tiết diện dầm.


hs – chiều cao bản sàn.


Tải trọng do sàn truyền tĩnh tải về dầm:


- Tải trọng từ sàn truyền cho dầm xác định gần đúng bằng cách phân



chia theo diện truyền tải.


- Sàn hai phương: để có diện truyền tải từ các góc ơ sàn kẻ các
đường phân giác, sau đó nối các giao điểm lại sẽ được những hình
thang và hình tam giác.


L1


L2


45O


<i>Hình 2.3: truyền tải về dầm của ô sàn 2 phương</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

15


- Tải trọng từ bản truyền lên dầm theo phương cạnh dài l2 có dạng
hình thang.


- Trị số lớn nhất ( giá trị đỉnh) của tải trọng dạng hình thang hoặc


tam giác là <i>kN/</i> <i>m</i>


<i>2</i>
<i>l.</i>


<i>gs</i> <i>1</i>


- Sàn một phương: để có diện truyền tải chia đôi cạnh ngắn l1 sẽ



được các hình chữ nhật.


L2


L1


<i>Hình 2.4: Truyền tải về dầm của ô sàn 1 phương</i>


- Tải trọng từ bản truyền lên dầm theo phương cạnh ngắn l1 có dạng


hình chữ nhật.


- Tải trọng từ bản không truyền lên dầm theo phương cạnh dài l2.


- Trị số lớn nhất ( giá trị đỉnh) của tải trọng dạng hình chữ nhật là:


<i>m</i>
<i>/</i>
<i>kN</i>
<i>2</i>


<i>l.</i>


<i>gs</i> <i>1</i> <sub> </sub>


- Để đơn giản tính tốn, có thể chuyển tải trọng hình thang, hình tam


giác ở trên thành tải phân bố đều tương đương (theo nguyên tắc


đảm bảo mômen gối Mgối không đổi)



- Với dạng tải hình tam giác: <i>(kN/</i> <i>m)</i>
<i>2</i>


<i>l</i>
<i>g</i>
<i>.</i>
<i>8</i>
<i>5</i>


<i>gdk</i> <i>s</i> <i>1</i>


<i>s</i> 


- Với dạng tải hình thang:




<i>2</i>
<i>1</i>
<i>3</i>


<i>2</i>
<i>1</i>
<i>s</i>
<i>dk</i>


<i>s</i>


<i>l</i>


<i>2</i>


<i>l</i>
<i>;</i>
<i>2</i>


<i>1</i>
<i>k</i>


<i>)</i>
<i>m</i>
<i>/</i>
<i>kN</i>
<i>(</i>
<i>2</i>


<i>l</i>
<i>g</i>
<i>.</i>
<i>k</i>
<i>g</i>











<i></i>
<i></i>
<i></i>


- Với dạng tải hình chữ nhật thì khơng thay đổi:


<i>2</i>
<i>l.</i>
<i>g</i>


<i>gdk</i> <i>s</i> <i>1</i>


<i>s</i> 


- Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm là: <i>g</i> <i>g</i> <i>g</i> <i>gsdk(kN/</i> <i>m)</i>


<i>dk</i>
<i>dk</i>


<i>dk</i>  <i><sub>bt</sub></i>  <i><sub>t</sub></i> 
Kết quả tính tốn có thể tóm tắt như bảng 2.3.


</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

16


Nhịp Trọng lượng bản


thân dầm khung


<i>)</i>
<i>m</i>


<i>/</i>
<i>kN</i>
<i>(</i>


<i>g<sub>bt</sub>dk</i>


Trọng lượng tường


xây trên dầm khung


<i>)</i>
<i>m</i>
<i>/</i>
<i>kN</i>
<i>(</i>


<i>g<sub>t</sub>dk</i>


Tĩnh tải sàn
truyền về dầm


khung
<i>)</i>
<i>m</i>
<i>/</i>
<i>kN</i>
<i>(</i>


<i>g<sub>s</sub>dk</i>



Tổng
<i>)</i>
<i>m</i>
<i>/</i>
<i>kN</i>
<i>(</i>
<i>gdk</i>
---


<i><b>b.</b></i> <i><b>Ho</b><b>ạt tải: </b></i>


Do sàn truyền hoạt tải về dầm tương tự như phần tĩnh tải.


- Sàn hai phương:


Trị số lớn nhất ( giá trị đỉnh) của tải trọng dạng hình thang hoặc tam


giác là <i>kN/</i> <i>m</i>


<i>2</i>
<i>l.</i>


<i>ps</i> <i>1</i>


- Sàn một phương:


Trị số lớn nhất ( giá trị đỉnh) của tải trọng dạng hình chữ nhật là


<i>m</i>
<i>/</i>


<i>kN</i>
<i>2</i>


<i>l.</i>


<i>ps</i> <i>1</i>


.


- Chuyển tải trọng hình thang, hình tam giác ở trên thành tải phân bố
đều tương đương


+ Với dạng tải hình tam giác: <i>(kN/</i> <i>m)</i>
<i>2</i>
<i>l</i>
<i>p</i>
<i>.</i>
<i>8</i>
<i>5</i>


<i>pdk</i> <i>s</i> <i>1</i>


<i>s</i> 


+ Với dạng tải hình thang:



<i>2</i>
<i>1</i>
<i>3</i>

<i>2</i>
<i>1</i>
<i>s</i>
<i>dk</i>
<i>s</i>
<i>l</i>
<i>2</i>
<i>l</i>
<i>;</i>
<i>2</i>
<i>1</i>
<i>k</i>
<i>)</i>
<i>m</i>
<i>/</i>
<i>kN</i>
<i>(</i>
<i>2</i>
<i>l</i>
<i>p</i>
<i>.</i>
<i>k</i>
<i>p</i>





<i></i>
<i></i>

<i></i>


+ Với dạng tải hình chữ nhật thì khơng thay đổi:


<i>2</i>
<i>l.</i>
<i>p</i>


<i>pdk</i> <i>s</i> <i>1</i>


<i>s</i> 


Kết quả tính tốn có thể tóm tắt như bảng 2.4.


<i>Bảng 2.4: Tóm tắt kết quả tính tốn tải trọng đứng dạng phân bố (hoạt tải).</i>
Nhịp Hoạt tải sàn truyền về dầm khung <i>pdk</i> <i>(kN/m)</i>


<i>s</i>


---
<i><b>Chú y: </b></i>


Trong thực tế, thường gặp dầm nằm ở hai ô bản có kích thước khác nhau. Lúc


</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

17


lại. (Nếu tải trọng hai phía của dầm khung khác nhau thì cộng tác dụng các giá trị


lại).



Nếu tải trọng hai phía của dầm khung giống nhau thì nhân đơi giá trị.


B1 B2


L1


L2


B = (B1+B2)/2


1 2 3


A


B


C


<i>Hình 2.5: Sơ đồ truyền tải sàn về dầm ở 2 phía có giá trị khác nhau.</i>


<b>2.5.1.2. </b><i><b>T</b><b>ải trọng tác dụng l</b><b>ên d</b><b>ầm có phương thẳng đứng dạng tập trung tại </b></i>


<i><b>các nút khung (các g</b><b>ối tựa của dầm).</b></i>


Lực tập trung đặt tại nút được xác định bằng cách tính tổng trọng lượng các


phần tử nằm trên diện tích chịu lực của nút như tường, sàn, dầm … phần diện tích tạo


thành tải tập trung khơng kể phần diện tích của tải phân bố.



Tải trọng của sàn truyền lên dầm dọc, rồi truyền vào nút khung dưới dạng lực


tập trung.


B1 B2


L1


L2


B = (B1+B2)/2


1

2

3



A



B



C



</div>

<!--links-->

×