Đồ án xây dựng dân dụng và công nghiệp (11)

ĐỒ ÁN BTCT2 CHƯƠNG 1: 1.1 THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG Số liệu đồ án Thiết kế khung BTCT tồn khối cho cơng trình nhà tầng có số liệu bổ sung bảng STT H1 (m) H2 (m) H3 (m) Hoạt tải pc Vùng (kG/m2) gió 74 3,9 4,2 4,2 350 IIa Hình 1.1.1.1.a 1.1 Mặt kiến trúc điển hình 1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho cơng trình 1.2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu tổng thể 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 cơng tiến độ thi cơng, giá thành cơng trình SVTH: Quốc Quân ĐỒ ÁN BTCT2 1.2.1.1 Hệ kết cấu chịu lực Theo “Kết cấu nhà cao tầng bê tơng cốt thép – PGS.TS Lê Thanh Huấn” lựa chọn hợp lý kết cấu chịu lực theo số tầng đồ thị sau: Hình 1.2.1.1.a 1.1 Sơ đồ lựa chọn kết cấu theo số tầng Đối với hệ kết cấu khung, tính tốn 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 trị 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 công trình có hình dạng phức tạp, đặc biệt, cơng trình có vách, lõi cứng, thường chọn tính nội lực theo sơ đồ khung không gian => Hệ kết cấu chịu lực chính: tính nội lực theo sơ đồ khung không gian 1.2.1.2 Hệ kết cấu sàn Chọn lựa giải pháp kết cấu sàn: Căn vào đặc điểm kiến trúc đặc điểm kết cấu, tải trọng công trình sở phân tích sơ Ta lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối để thiết kế cho cơng trình 1.2.1.3 Lựa chọn phương án kết cấu cơng trình Căn vào đặc điểm kiến trúc đặc điểm kết cấu, tải trọng công trình sở phân tích sơ Ta lựa chọn phương án thiết kế sàn sườn bê tơng cốt thép tồn khối kết hợp hệ khung khơng gian chịu lực cho cơng trình SVTH: Quốc Qn ĐỒ ÁN BTCT2 1.2.2 Lựa chọn giải pháp vật liệu cho cơng trình 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); Đối với bê tơng lót móng sử dụng bê tơng cấp độ bền B12,5 có : Rb = 7,5 (Mpa); Rbt = 0,6 (Mpa);  Cốt thép: Sử dụng loại thép Théo d ≥ 10 chọn loại CB300V, Rs = Rsc = 260 Mpa, Es = 200000 Mpa Thép d < 10 chọn loại CB240T, Rs = 210 Mpa, Rsw = 170 Mpa, Es = 200000 Mpa Các tường gạch sử dụng mác 75#, vữa XM mác 50# 1.2.3 Tính tốn sơ kích thước cấu kiện 1.2.3.1 Chọn sơ chiều dày sàn Chọn kích thước sàn vào cạnh ô Chiều dày sàn tính theo cơng thức: Trong : L: Chiều dài cạnh ngắn ô sàn m = (3035) cho loại dầm, m = (3545) cho loại kê bốn cạnh m = (1018) cho loại conson D = (0,81,4) Hệ số phụ thuộc tải trọng tác dụng lên SVTH: Quốc Quân ĐỒ ÁN BTCT2 Hình 1.2.3.1.a 1.1 Mặt chia sàn tầng điển hình - Tính cho sàn lớn S16 (l1xl2 = 4000x4200)mm tầng điển hình l2 4200 = = 1, 05 l 4000 Ta có: ; sàn làm việc theo phương Tải trọng sàn tầng điển hình không lớn, ta chọn D = 1; m = 45 hs = D l = ´ 400 = 89 m 45 (mm) Đê thống chiều dày sàn tầng ta chọn chiều dày sàn tầng điển hình 100 mm 1.2.3.2 Chọn sơ kích thước thiết diện dầm Chọn kích thước dầm vào nhịp dầm Chiều cao tiết diện dầm: Trong : L: nhịp dầm m = 1/81/12, dầm đơn lẻ; m = 1/101/14, dầm liên tục m = 1/121/20, dầm phụ Chiều rộng b = (0,30,5)h  Dầm dọc trục A,B,C,D,E,G SVTH: Quốc Quân ĐỒ ÁN BTCT2 Nhịp 1-2; 2-3; 4-5; 5-6 có L = 8m  1  1 h     L       8000   571  800  mm 14 10 14 10     + Chiểu cao tiết diện dầm: + Chọn hd = 700 mm; Bề rộng tiết diện dầm b = (0,30,5)700 = (21035)mm; + Chọn bd = 300 mm Nhịp 3-4 có L = 2m  1  1   h      L     2000   143  200  mm 14 10 14 10     + Chiểu cao tiết diện dầm: + Chọn hd = 300 mm; Bề rộng tiết diện dầm b = (0,30,5)300 = (9015)mm; + Chọn bd = 300 mm (bằng với bề rộng dầm nhịp 2-3 4-5 để dễ bố trí thép)  Dầm dọc trục 1,2,3,4,5, Nhịp AB, EG có L = 6m  1  1 h     L       6000   429  600  mm 14 10 14 10     + Chiểu cao tiết diện dầm: + Chọn hd = 500 mm; Bề rộng tiết diện dầm b = (0,30,5)500 = (150250)mm; + Chọn bd = 250 mm Nhịp BC, CD, DE có L = 4,2m (và 3,9m)  1  1   h      L     4200   300  420  mm 14 10 14 10     + Chiểu cao tiết diện dầm: + Chọn hd = 400 mm; Bề rộng tiết diện dầm b = (0,30,5)400 = (120200)mm; + Chọn bd = 250 mm (bằng với bề rộng dầm nhịp AB EG để dễ bố trí thép)  Các dầm phụ Dầm phụ nhịp AB, EG nhịp L = 6m  1  1 h     L       6000   300  500  mm 20 12 20 12     + Chiểu cao tiết diện dầm: + Chọn hd = 400 mm; Bề rộng tiết diện dầm b = (0,30,5)400 = (120200)mm; + Chọn bd = 200 mm Các dầm phụ cịn lại chọn kích thước tiết diện là: bdxhd = 200x300 (mm) Dầm conson, nhịp L = 1,3m  1  1 h     L       1300   163  325  mm 8     + Chiểu cao tiết diện dầm: + Chọn hd = 300 mm; + Chọn bề rộng dầm conson với bề rộng dầm phía - Các dầm phụ khác chọn tiết diện + Chọn hd = 300 mm; bd = 200 mm SVTH: Quốc Quân ĐỒ ÁN BTCT2 Hình 1.2.3.2.a 1.1 Mặt kết cấu dầm sàn tầng điển hình 1.2.3.3 Chọn sơ kích thước tiết diện cột: Tiết diện cột chọn sơ theo công thức: A0 = Trong đó: + Với bêtơng có cấp bền nén B20 Rb = 11,5Mpa = 11500(kN/m2) +kt: hệ số xét đến ảnh hưởng khác mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh cột -Với cột nhà ta lấy kt = 1,1÷1,2 -Với cột biên ta lấy kt = 1,2÷1,3 -Với cột góc nhà ta lấy kt = 1,3÷1,5 +N: lực nén tính tốn gần sau: N = mS.q.FS Trong đó: mS: số sàn phía tiết diện xét FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột xét q: tải trọng tương đương tính mét vng mặt sàn Giá trị q lấy theo kinh nghiệm thiết kế Với sàn nhà kiểu hộ lấy q = 10 kN/m2 Cơng trình nhà tầng, đó: SVTH: Quốc Qn ĐỒ ÁN BTCT2 + Chiều cao tầng 3,8m; chiều cao tầng điển hình 2,9m  Cột góc A1,A3,A4,A6,G1,G3,G4,G6:  Fs    Diện tích mặt sàn truyền tải: Diện tích cột: A   1,  1,          1,3    2      1,3    20, 775m   2          10  20, 775  104   1174  1355  cm2 11500  Chọn kích thước tiết diện cột: bc x hc = 35x35 cm (A =1225 cm2) áp dụng cho tầng lầu 1, từ lầu đến mái lấy bc x hc = 30x30 cm  l0  28,8 b Điều kiện khống chế độ mảnh: Trong đó: l0 chiều dài tính toán cột lớn nhất: l0 = 0,7(Ht -hd)= 0,7(3800-700) = 2170 (mm) Ta có: l = 2170 = 6, < 28,8 350 (thỏa mãn)  Cột biên B1,B3,B4,B6,E1,E3,E4,E6: 8   4,    27, 03m Fs    1, 3      2  2 Diện tích mặt sàn truyền tải: Diện tích cột: A   1,  1,3   10  27, 03  104   1410  1528  cm 11500  Chọn kích thước tiết diện cột: bc x hc = 35x45 cm (A =1575 cm2) áp dụng tầng lầu 1, từ lầu đến mái lấy bc x hc = 30x40 cm  Cột biên C1,C3,C4,C6,D1,D3,D4,D6: 8   4,  4,    19,53m2 Fs    1, 3     2    Diện tích mặt sàn truyền tải: Diện tích cột: A   1,  1,3    10  19,53  10   1019  1104  cm2 11500  Chọn kích thước tiết diện cột: bc x hc = 35x35 cm (A =1225 cm2) áp dụng tầng lầu 1, từ lầu đến mái lấy bc x hc = 30x30 cm  Cột biên A2, A5, G2, G5: 6  Fs     1,3   34, 4m 2  Diện tích mặt sàn truyền tải: Diện tích cột: SVTH: Quốc Quân A   1,  1,3   10  34,  104   1795  1944  cm 11500 ĐỒ ÁN BTCT2  Chọn kích thước tiết diện cột: bc x hc = 40x50 cm (A =2000 cm2) áp dụng tầng lầu 1, từ lầu đến mái lấy bc x hc = 35x45 cm  Cột nhà B2,B5,E2,E5:  4,    40,8m Fs      2   Diện tích mặt sàn truyền tải: Diện tích cột: A   1,1  1,    10  40,8  10   1951  2129  cm 11500  Chọn kích thước tiết diện cột: bc x hc = 40x50 cm (A =2000 cm2) áp dụng tầng lầu 1, từ lầu đến mái lấy bc x hc = 35x45 cm  Cột nhà C2,C5,D2,D5: Diện tích mặt sàn truyền tải: Fs   4,  33, 6m Diện tích cột: A   1,1  1,    10  33,  10   1607  1899  cm 11500  Chọn kích thước tiết diện cột: bc x hc = 40x40 cm (A =1600 cm2) áp dụng tầng lầu 1, từ lầu đến mái lấy bc x hc = 35x35 cm Hình 1.2.3.3.a 1.1 Mặt lưới cột SVTH: Quốc Quân ĐỒ ÁN BTCT2 1.3 Tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình 1.3.1 Tĩnh tải sàn 1.3.1.1 Tải trọng lớp cấu tạo sàn Bảng 1.3.1.1.a Tĩnh tải sàn phòng, sàn hành lang Tải tiêu chuẩn kN/m2 Gạch ceramic 0,2 Vữa lót 0,4 Vữa trát trần 0,3 Tổng lớp cấu tạo 0,9 Bản sàn BTCT 25 0,1 2,5 Tổng cộng 3,4 Bảng 1.3.1.1.a Tĩnh tải sàn vệ sinh, ban công, sân phơi Các lớp cấu tạo Các lớp cấu tạo Gạch chống trơn Vữa lót tạo dốc Lớp màng chống thấm Vữa trát trần Tổng lớp cấu tạo Bản sàn BTCT Tổng cộng SVTH: Quốc Quân KL riêng kN/m3 20 20 20 Chiều dày m 0,01 0,02 0,015 KL riêng kN/m3 20 20 Chiều dày m 0,01 0,03 20 0,015 25 0,1 Tải tiêu chuẩn 0,2 0,6 0,4 0,3 1,5 2,5 4,0 Hệ số tin cậy 1,1 1,3 1,3 1,1 Hệ số tin cậy 1,1 1,3 1,3 1,3 1,1 Tải tính tốn kN/m2 0,22 0,52 0,39 1,13 2,75 3,88 Tải tính tốn kN/m2 0,22 0,78 0,52 0,39 1,91 2,75 4,66 ĐỒ ÁN BTCT2 Bảng 1.3.1.1.a Tĩnh tải sàn mái Các lớp hoàn thiện sàn Lớp gạch nem Lớp vữa lót Lớp gạch lỗ chống nóng Lớp bê tơng xỉ tạo dốc 2% Lớp màng chống thấm Lớp vữa trát trần Tổng lớp cấu tạo Sàn BTCT chịu lực Tổng cộn 1.3.1.2 20 20 15 12 Chiều dày lớp (m) 0,03 0,03 0,1 0,04 20 0,015 25 0,1 γ (kN/m3) TT tiêu chuẩn (kN/m2) 0,6 0,6 1,5 0,48 0,4 0,3 3,88 2,5 6,38 Hệ số vượt tải 1,1 1,3 1,1 1,3 1,3 1,3 1,1 TT tính tốn (kN/m2) 0,66 0,78 1,65 0,624 0,52 0,39 4,624 2,75 7,374 Tải trọng tường sàn Bảng 1.3.1.2.a Tĩnh tải tường gạch Các lớp cấu tạo KL riêng (kN/m3) Chiều dày (m) Tải tiêu chuẩn kN/m2 Hệ số tin cậy Tải tính tốn kN/m2 Vữa trát mặt 18 0,03 0,54 1,3 0,7 Tường gạch 100 18 0,1 1,8 1,1 1,98 Tường gạch 200 15 0,2 3,0 1,1 3,3 Tải trọng tường gạch 100 2,68 Tải trọng tường gạch 200 4,0 Tải trọng tường quy dạng phân bố toàn ô sàn Được xác định theo công thức: Trong : g0t : Tải trọng m2 tường, g0t = 2,68 kN/m2 lt : Chiều dài tường tường ht : Chiều cao tường g0c : Tải trọng m2 cửa (nếu có), g0c = 0,5 kN/m2 bc : Bề rộng cửa (nếu có) hc : Chiều cao cửa (nếu có) Ss: Diện tích sàn có tường Bảng 1.3.1.2.a Tải trọng tường sàn Ơ sàn L1 (m) L2 (m) Ss (m2) g0t (kN / m2) S1 S7 S8 6 18 6 2,68 2,68 2,68 SVTH: Quốc Quân Kích thước tường ht (m) lt (m) 2,8 2,8 2,8 6,4 1,6 10 Kích thước cửa hc (m) bc (m) g0c (kN / m2) gtqđtt (kN / m2) 2,232 2,501 0,984 1,8 0,5 1,4 0,5 ĐỒ ÁN BTCT2 CHƯƠNG 2791: + Mômen tương đương (đổi lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng) CHƯƠNG 2792: M  M1  m o M h 0,5  21,04  0,  8,692   25,388kNm b 0, CHƯƠNG 2793: + Độ lệch tâm tĩnh học: e1  M 25,388  100   0,834cm N 3042,834 CHƯƠNG 2794: Ta có e0  Max(e1 ,ea )  1,933(cm) CHƯƠNG 2795: +  eo 1,933   0,042  0,3 ho 45  Lệch tâm bé Tính tốn gần nén tâm CHƯƠNG 2796: CHƯƠNG 2797: CHƯƠNG 2798: e    + Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm: e  1   1,059 (0,5  ).(2  ) (0,5  0,042)  (2  0,042) + Hệ số uốn dọc phụ thêm xét nén tâm: (1  ). 0,3 CHƯƠNG 2799: Với   (        Rs 260    l =l  ω +Δ.λ  8  an  Φ   0,5  neo an an   Φ  19,3.Φ   R 11,5  b      l   neo  12Φ CHƯƠNG 4948: CHƯƠNG 4949: Chọn lneo  20Φ  Nối thép CHƯƠNG 4950: - Đoạn nối chồng cốt thép vùng chịu kéo xác định: CHƯƠNG 4951: lnoi      ω R s +Δ.λ  Φ  l =l   an an   an R    noi b     l =20Φ    noi CHƯƠNG 4952: Tra bảng ta được: CHƯƠNG 4953: CHƯƠNG 4954: ωan =0,9; Δ.λan=11; λan=20 =>       R 260  lnoi =lan   ωan s +Δ.λ an  Φ   0,9  11 Φ  31, 4Φ    Rb 11,5 lnoi         l  20Φ  noi CHƯƠNG 4955: Chọn lnoi  32Φ  CHƯƠNG 4956: - Đoạn nối chồng cốt thép vùng chịu nén xác định: CHƯƠNG 4957: lnoi      ω R s +Δ.λ  Φ  l =l   an an an   Rb   noi     l =15Φ     noi CHƯƠNG 4958: Tra bảng ta được: CHƯƠNG 4959: CHƯƠNG 4960: ωan =0,65; Δ.λan=8; λan=15 =>      R 260   lnoi =lan   ωan s +Δ.λ an  Φ   0,65  8 Φ  22,7.Φ    Rb 11,5  lnoi         l  15Φ  noi CHƯƠNG 4961: Chọn lnoi  23Φ  CHƯƠNG 4962: CHƯƠNG 4963: CHƯƠNG 4964: SVTH: Quốc Quân 82 ĐỒ ÁN BTCT2 CHƯƠNG 4965: CHƯƠNG 4966: CHƯƠNG 4967: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2737-2020 : Tải trọng tác động [2] TCVN 5574-2018 : Kết cấu bêtông cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế CHƯƠNG 4968: [3] TCVN 9393-2012 : Cọc-Phương pháp thử nghiệm trường tải trọng tĩnh ép dọc trục CHƯƠNG 4969: [4] TCVN 9394-2012 : Đóng ép cọc –Thi cơng nghiệm thu CHƯƠNG 4970: CHƯƠNG 4971: [5] TCVN 205-1998 : Móng cọc-tiêu chuẩn thiết kế [6] TCXD 229-1999 : Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737-2020 CHƯƠNG 4972: [7] GS Nguyễn Đình Cống Tính tốn tiết diện cột bê tơng cốt thép Nhà xuất xây dựng 2006 CHƯƠNG 4973: [8] PGS.TS Trần Mạnh Tuân & CTV Kết cấu bê tông cốt thép Nhà xuất xây dựng 2001 CHƯƠNG 4974: [9] TS Đỗ Đình Đức PGS Lê Kiều Kỹ thuật thi cơng tập Nhà xuất xây dựng 2012 CHƯƠNG 4975: [10] GS TS Ngô Thế Phong & CTV Kết cấu bê tông cốt thép-Phần kết cấu nhà Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2008 CHƯƠNG 4976: [11] Giáo trình “nền móng”- Trường Đại Học Thủy Lợi Nhà xuất nông nghiệp 2008 CHƯƠNG 4977: [12] GS.TS Vũ Văn Lộc & CTV Sổ tay chọn máy thi công Nhà xuất xây dựng 2005 CHƯƠNG 4978: [13] PGS TS Lê Bá Huế & CTV Khung bê tông cốt thép toàn khối Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2009 CHƯƠNG 4979: [14] GS TSKH Nguyễn Văn Quảng Nền móng tầng hầm nhà cao tầng Nhà xuất xây dựng 2012 CHƯƠNG 4980: [15] GS TS Nguyễn Đình Cống Sàn sườn bê tơng tồn khối Nhà xuất xây dựng 2008 SVTH: Quốc Quân 83 ... tải trọng tác dụng lên cơng trình 12.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên cơng trình CHƯƠNG 13: Tĩnh tải sàn Sử dụng kết tính mục 1.3.1 để gán tĩnh tải sàn lên cơng trình SVTH: Quốc Quân 28 ĐỒ ÁN BTCT2 Hình... Khi thiết kế dầm: Sử dụng kết tổ hợp bao Kết nội lực biểu đồ phía SVTH: Quốc Quân 37 ĐỒ ÁN BTCT2 Hình 17.1.1.1.a 1.1 Biểu đồ bao mơ men dầm khung Hình 17.1.1.1.a 1.2 Biểu đồ bao lực cắt dầm khung... Quân 42 ĐỒ ÁN BTCT2 Cánh nằm vùng nén, bề rộng dải cánh: bf = b + 2×Sc dầm Với Sc (độ vươn cánh) =  1/2 khoảng cách thông thủy Ltt/6 (Ltt: chiều dài tính tốn dầm) 6×h f (hf : chiều cao cánh) '