Đồ án xây dựng dân dụng và công nghiệp (3)

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP (THUYẾT MINH) Ngành: KỸ THUẬT XÂY DỰNG Chuyên ngành: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Nhóm 3: Giảng viên hướng dẫn: TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021 NHĨM ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG LỜI CẢM ƠN Chúng e xin gửi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc với thầy cô trường đại học Giao Thơng Vận Tải TP Hồ Chí Minh Đặc biệt thầy cô môn em theo học, thầy tận tình dạy tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án trình học tập trường Em xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến thầy Phạm Duy Sang, thầy người trực tiếp hướng dẫn đồ án Qua bảo tận tình cung cấp cho e tài liệu cần thiết để e hoàn thành đồ án Trong trình thiết kế tính tốn, có nhiều cố gắng, kiến thức cịn hạn chế, chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắn em không tránh khỏi sai xót Em kính mong góp ý bảo thầy để em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn tất lòng mình! NHĨM 2 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN Kết cấu đồ án BTCT2 bao gồm thuyết minh vẽ Phần thuyết minh bao gồm chương với nội dụng tóm tắt sau: Chương 1: Kiến trúc cơng trình Trình bày tổng quan kiến trúc giải pháp hạ tầng kỹ thuật Chương 2: Giải pháp kết cấu cơng trình Trình bày lựa chọn giải pháp kết cấu chọn sơ vật liêu, chọn sơ phận kết cấu cơng trình Chương 3: Tính tốn tải trọng cơng trình Thực tính tốn nội lực tổ hợp nội lực phần mềm Chương 4: Kiểm tra ổn định cơng trình Thực kiểm tra ổn định tổng thể cơng trình, kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình, kiểm tra chuyển vị lệch tầng Phản lực chân cột Chương 5: Thiết kế sàn Tính tốn nội lực bố trí cốt thép cho tất sàn Kiểm tra độ võng sàn Chương 6: Thiết kế khung trục A Trinh bày xử lí kết nội lực khung trục A Tính tốn cốt thép khung trục A NHĨM ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG MỤC LỤC NHÓM ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Thơng tin cơng trình - Loại cơng trình: Nhà Phố liền kề - Địa điểm xây dựng: P Phước Mỹ, TP Phan Rang – Tháp Chàm, T Ninh Thuận - Cơng trình tầng, gồm lầu + Chiều dài 19 (m) + Chiều rộng: (m) + Chiều cao: 12 (m), tầng lầu cao 4,2(m), Áp mái cao 3,6 (m) NHÓM ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG 1.2 Kiến trúc cơng trình 1.2.1 Hình dáng +12.000 +8.400 +4.200 -0.050 A B Hình 1.2.1.1.a.1.1 Mặt đứng trục A-B NHĨM ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG 1.2.2 Mặt • Mặt tầng gồm có: - Phịng khách: Nơi sinh hoạt chung, giải trí tiếp khách Có diện tích 21,62 m2 - Khu vực ăn nhà bếp: Phục vụ cho bữa ăn ấp áp gia đình - Phịng ngủ 1: Diện tích 15,84 m2; có WC riêng diện tích 4,95 m2 - WC chung: Đáp ứng nhu cầu sinh hoạt chung có diện tích 2,52 m2 - Còn lại lối cầu thang A B Hình 1.2.2.1.a.1.1 Mặt tầng (cos 0.000) • Mặt tầng gồm có: - Phịng ngủ 2: Có diện tích 16,2 m2 - Phịng ngủ 3: Có diện tích 12,87 m2 - Phịng thờ: Có diện tích 21,62 m2 - WC chung: Đáp ứng nhu cầu sinh hoạt chung có diện tích 4,95 m2 - Còn lại lối cầu thang A B Hình 1.2.2.1.a.1.2 Mặt tầng (cos +4.200) NHÓM ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG • Mặt tầng gồm có: - Phịng ngủ 2: Có diện tích 16,2 m2 - WC chung: Đáp ứng nhu cầu sinh hoạt chung có diện tích 4,95 m2 - Còn lại lối đi, cầu thang sân thượng A B Hình 1.2.2.1.a.1.3 Mặt tầng 2, sân thượng (cos +8.400) • Mặt mái: - Mái BTCT vị trí thang, đựng két nước - Mái trước phủ kính khung thép - Mái lợp tơm kém, xà gồ thép hộp A B Mặt mái (cos +12.000) 1.2.3 Mặt cắt NHÓM ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG Hình 1.2.3.1.a.1.1 Mặt cắt A-A A Mặt cắt ngang nhà B A GIẢI PHÁP KẾT CẤU NHÓM B ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG 1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu tổng thể 1.3.1 Lựa chọn kết cấu chịu lực Trong thiết kế kết cấu nhà vấn đề kết cấu chiếm vị trí quan trọng Việc chọn hệ kết cấu khác trực tiếp liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng độ cao tầng, thiết bị điện đường ống, yêu cầu kỹ thuật thi công tiến độ thi công, giá thành cơng trình Khi lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực thường dựa vào chiều dài L chiều rộng B cơng trình để quy ước: - Khi tỉ số L/B 1,5 mặt lưới cột theo phương song song nhau: cắt khung phẳng để tính xem cột dầm theo phương ngang nhà hợp thành hệ khung ngang độc lập chịu lực Các dầm dọc đóng vai trò giữ ổn định cho khung ngang chịu phần tải trọng đứng theo phương dọc - Khi tỉ số L/B < 1,5 độ cứng khung ngang khung dọc chênh lệch không nhiều, mặt lưới cột cơng trình có hình dạng phức tạp, đặc biệt, cơng trình có vách, lõi cứng, thường chọn tính nội lực theo sơ đồ khung khơng gian → Hệ kết cấu chịu lực chính: Khung khơng gian 1.3.2 Lựa chọn hệ kết cấu sàn Chọn lựa giải pháp kết cấu sàn: Căn vào đặc điểm kiến trúc đặc điểm kết cấu, tải trọng cơng trình sở phân tích sơ Ta lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối để thiết kế cho cơng trình 1.4 Lựa chọn giải pháp vật liệu Vật liệu chọn phù hợp với khả sản xuất cung ứng đơn vị sản xuất vật liệu nước, đồng thời phù hợp với trình độ, kĩ thuật lực đơn vị thi cơng Từ phân tích ta chọn vật liệu cho kết cấu cơng trình BTCT, để hợp lý với kết cấu ta phải sử dụng bê tông cấp độ phù hợp Dự kiến vật liệu xây dựng sử dụng sau: • Bê tơng: Đối với kết cấu cơng trình sử dụng bê tơng cấp độ bền B25 có : Rb = 14,5 MPa; Rbt = 1,05 MPa; Eb = 30×103 MPa ; γb = • Cốt thép: Đối với thép dọc cột, dầm loại CB300V, có: Rs = Rsc = 260 MPa, Es = 2×105 MPa Đối với thép đai cột, dầm, thép sàn loại CB240T, có: Rs = 210 MPa, Rsw = 170 MPa, Es = 2×105 MPa NHĨM 10 PHẦN II ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG nên cần xét đến ảnh hưởng uốn dọc ηy • Tính tốn với cặp nội lực thứ Tính tốn hệ số uốn dọc Mơ men tính tốn: My1 = ηy.My = 1,113×67,361 = 74,951 (kN.m) Mx1 = ηx.Mx = 1,1171×0,386 = 0,452 (kN.m) → tính theo phương Y b = Cx = 25 cm; h = Cy = 30 cm - Tính diện tích cốt thép Giả thiết a = 4cm → ho= 30 - = 26 (cm); Za = 26 - = 22 (cm) Đặt M1 = My1 = 74,951 kNm; M2 = Mx1 = 0,452 kNm NHÓM 101 PHẦN II ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG + Độ lệch tâm ngẫu nhiên: + Chiều cao vùng bê tông chịu nén: + Hệ số chuyển đổi: + Mômen tương đương (đổi lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng) + Độ lệch tâm tĩnh học: Ta có + x1 = 16,042 (cm) > ξRh0 = 0,595×26 = 15,47 (cm) → Lệch tâm bé Giả thiết x1 chưa thỏa, xác định lại chiều cao vùng nén e = e0 + 0,5h – a = 15,233 + 0,5×30 – = 26,233 (cm) NHĨM 102 PHẦN II ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG + Tổng diện tích cốt thép: • Tính tốn với cặp nội lực thứ Tính tốn hệ số uốn dọc Mơ men tính tốn: My1 = ηy.My = 1,101×72,127 = 79,386 (kN.m) Mx1 = ηx.Mx = 1,152×0,168 = 0,193 (kN.m) → tính theo phương Y b = Cx = 25 cm; h = Cy = 30 cm - Tính diện tích cốt thép Giả thiết a = 4cm → ho= 30 - = 26 (cm); Za = 26 - = 22 (cm) Đặt M2 = Mx1 = 0,193 kNm; M1 = My1 = 79,386 kNm + Độ lệch tâm ngẫu nhiên: + Chiều cao vùng bê tông chịu nén: NHĨM 103 PHẦN II ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG + Hệ số chuyển đổi: + Mômen tương đương (đổi lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng) + Độ lệch tâm tĩnh học: Ta có : e0 = max (e1; ea) = 17,822 (cm) x1 = 14,484 (cm) ≤ ξRh0 = 0,595×26 = 15,47 (cm) + → Lệch tâm lớn Giả thiết x1 thỏa mãn e = e0 + 0,5h – a = 17,822 + 0,5×30 – = 28,822 (cm) + Tổng diện tích cốt thép: • Tính tốn với cặp nội lực thứ Tính tốn hệ số uốn dọc NHĨM 104 PHẦN II ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG Mô men tính tốn: My1 = ηy.My = 1,086×6,961 = 7,56 (kN.m) Mx1 = ηx.Mx = 1,129×16,848 = 19,019 (kN.m) → tính theo phương X h = Cx = 25 cm; b = Cy = 30 cm - Tính diện tích cốt thép Giả thiết a = 4cm → ho= 25 - = 21 cm Đặt M1 = Mx1 = 19,9019 kNm; M2 = My1 = 7,56 kNm + Độ lệch tâm ngẫu nhiên: + Chiều cao vùng bê tông chịu nén: + Hệ số chuyển đổi: + Mômen tương đương (đổi lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng) + Độ lệch tâm tĩnh học: Ta có NHĨM 105 PHẦN II ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG → Lệch tâm bé Tính toán gần nén tâm + + Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm: + Hệ số uốn dọc phụ thêm xét nén tâm: ; Với (do λ=11,76 chọn đai Φ6 (asw= 26,3mm Do b=250mm Chọn S = 100(mm) bố trí đoạn chân cột, đỉnh cột vị trí nối thép Bảng 1.18.3.1.a.998 S=200 (mm) bố trí đoạn cột Bảng 1.18.3.1.a.999 Tính đoạn neo, nối cốt thép Bảng 1.18.3.1.a.1000 Neo thép Bảng 1.18.3.1.a.1001 - Đoạn neo cốt thép vùng bê tông chịu kéo xác định: Bảng 1.18.3.1.a.1002 Bảng 1.18.3.1.a.1003 được: Bảng 1.18.3.1.a.1004 Bảng 1.18.3.1.a.1005 Tra bảng ta ωan =0,7; Δ.λan=11; λan=20 => Bảng 1.18.3.1.a.1006 Chọn lneo Bảng 1.18.3.1.a.1007 vùng bê tông chịu nén xác định: NHÓM - Đoạn neo cốt thép 112 PHẦN IV ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG Bảng 1.18.3.1.a.1008 Bảng 1.18.3.1.a.1009 được: Bảng 1.18.3.1.a.1010 Bảng 1.18.3.1.a.1011 Bảng 1.18.3.1.a.1012 Bảng 1.18.3.1.a.1013 Tra bảng ta ωan =0,5; Δ.λan=8; λan=12 => Chọn lneo Nối thép Bảng 1.18.3.1.a.1014 vùng chịu kéo xác định: Bảng 1.18.3.1.a.1015 Bảng 1.18.3.1.a.1016 được: Bảng 1.18.3.1.a.1017 Bảng 1.18.3.1.a.1018 - Đoạn nối chồng cốt thép Tra bảng ta ωan =0,9; Δ.λan=11; λan=20 => Bảng 1.18.3.1.a.1019 Chọn lnoi Bảng 1.18.3.1.a.1020 vùng chịu nén xác định: NHÓM - Đoạn nối chồng cốt thép 113 PHẦN IV ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG Bảng 1.18.3.1.a.1021 Bảng 1.18.3.1.a.1022 được: Bảng 1.18.3.1.a.1023 Bảng 1.18.3.1.a.1024 Bảng 1.18.3.1.a.1025 Bảng 1.18.3.1.a.1026 NHÓM Tra bảng ta ωan =0,65; Δ.λan=8; λan=15 => Chọn lnoi 114 PHẦN V ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG Bảng 1.18.3.1.a.1027 Bảng 1.18.3.1.a.1028 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bảng 1.18.3.1.a.1029 [1] TCVN 2737-1995: Tải trọng tác động Bảng 1.18.3.1.a.1030 [2] TCVN 5574-2018: Kết cấu bêtông cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế Bảng 1.18.3.1.a.1031 [3] TCVN 9393-2012: Cọc-Phương pháp thử nghiệm trường tải trọng tĩnh ép dọc trục Bảng 1.18.3.1.a.1032 [4] TCVN 9394-2012: Đóng ép cọc –Thi công nghiệm thu Bảng 1.18.3.1.a.1033 [5] TCVN 205-1998: Móng cọc-tiêu chuẩn thiết kế Bảng 1.18.3.1.a.1034 [6] TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737-2020 Bảng 1.18.3.1.a.1035 [7] GS Nguyễn Đình Cống Tính tốn tiết diện cột bê tông cốt thép Nhà xuất xây dựng 2006 Bảng 1.18.3.1.a.1036 [8] PGS.TS Trần Mạnh Tuân & CTV Kết cấu bê tông cốt thép Nhà xuất xây dựng 2001 Bảng 1.18.3.1.a.1037 [9] TS Đỗ Đình Đức PGS Lê Kiều Kỹ thuật thi công tập Nhà xuất xây dựng 2012 Bảng 1.18.3.1.a.1038 [10] GS TS Ngô Thế Phong & CTV Kết cấu bê tông cốt thép-Phần kết cấu nhà Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2008 Bảng 1.18.3.1.a.1039 [11] Giáo trình “nền móng”- Trường Đại Học Thủy Lợi Nhà xuất nông nghiệp 2008 Bảng 1.18.3.1.a.1040 [12] GS.TS Vũ Văn Lộc & CTV Sổ tay chọn máy thi công Nhà xuất xây dựng 2005 Bảng 1.18.3.1.a.1041 [13] PGS TS Lê Bá Huế & CTV Khung bê tơng cốt thép tồn khối Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2009 Bảng 1.18.3.1.a.1042 [14] GS TSKH Nguyễn Văn Quảng Nền móng tầng hầm nhà cao tầng Nhà xuất xây dựng 2012 Bảng 1.18.3.1.a.1043 [15] GS TS Nguyễn Đình Cống Sàn sườn bê tơng tồn khối Nhà xuất xây dựng 2008 NHĨM 115 ... SANG 1.10.4.3 So sánh kết nội lực hai phương án • So sánh kết nhận xét Từ biểu đồ nội lực phía trên, nhận thấy phương án gán gió vào tâm hình học gây nội lực lớn phương án gán gió vào dầm biên Tuy... Gán tải tường WALL 31 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG 1.10.2 NHÓM Gán hoạt tải LL 32 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG 1.10.3 Gán tải trọng gió 1.10.3.1 Gán vào... 37 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG 1.10.3.2 NHĨM Gán vào tâm hình học 38 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2GVHD: Th.S PHẠM DUY SANG 1.10.4 Kết nội lực 1.10.4.1 Phương pháp gán gió vào