Đồ án kết cấu bê tông

Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC CHƯƠNG I TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TỐN TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ - Theo: + Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-2020 +Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574-2018 TẢI TRỌNG TÍNH TỐN Số liệu đề bài: + Sơ đồ mặt + Khung trục D + Số tầng + Trục 2-3( A)=6.5m, trục 3-4(A)=6.5m 2.1 Tĩnh tải Tĩnh tải tải trọng tác dụng khơng thay đổi suốt q trình vận hành kết cấu cơng trình : trọng lượng thân kết cấu, vách ngăn … Tĩnh tải tính sau : gtt = n γ δ ( daN/m2 ) Trong : - n : hệ số vượt tải - γ : trọng lượng đơn vị vật liệu ( daN/m3 ) - δ : độ dày lớp vật liệu ( m ) Bảng 1.1:Tĩnh tải sàn tầng & hành lang Độ dày Tải tiêu chuẩn Hệ số vượt tải Tải tính tốn m daN/m3 n daN/m2 - Lớp gạch Ceramic 60x60x1 0.01 2800 1.1 30.8 - Vữa lót dày cm 0.03 1600 1.3 62.4 Cấu tạo SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC - Sàn bêtông dày 10 cm 0.1 2500 1.1 275 - Vữa trát trần dày cm 0.02 1600 1.3 41.6 Tổng tĩnh tải G 409.8 Bảng 1.2:Tĩnh tải sàn mái Độ dày Tải tiêu chuẩn Hệ số vượt tải Tải tính tốn m Kg/m3 n Kg/m2 - Lớp gạch gốm chống nóng 0.02 2000 1.1 44 - Vữa lót lát gạch 0.03 1600 1.3 62.4 - Lớp bê tông chống nóng 0.05 2200 1.2 192 - Lớp chống thấm 0.008 1600 1.2 15.4 - Sàn bêtông cốt thép dày cm 0.08 2500 1.1 220 - Vữa trát trần 0.02 1600 1.3 41.6 Cấu tạo Tổng tĩnh tải G 515.4 2.2 Hoạt tải Hoạt tải tải trọng thay đổi giá trị, chiều tác dụng, điểm đặt,… : tải trọng người, tải trọng gió … Hoạt tải tính tốn sau : ptt = ptc n (daN/m2) Trong : - Ptt : hoạt tải tính tốn ( daN/m2 ) - ptc : hoạt tải tiêu chuẩn ( daN/m2 ) - n : hệ số vượt tải Tùy theo chức kết cấu mà giá trị hoạt tải tiêu chuẩn quy định tiêu chuẩn tải trọng tác động TCVN 2737 – 1995 SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Bảng 1.3 Giá trị số hoạt tải Hệ số HT tính tốn p (kg/m ) vượt tải n ptt (kg/m2) (2) (3) (4) (5) Phòng ngủ 150 1.3 195 Phòng khách 150 1.3 195 Vệ sinh 150 1.3 195 Bếp 150 1.3 195 Tầng mái 75 1.3 97.5 Hành lang 300 1.2 360 Ban công 400 1.2 480 Sê nô 75+300(30cm nước) 1.2 450 STT Loại phòng (1) Tải trọng TC tc Ghi : theo TCVN 2737-1995: hoạt tải 200 daN/m2 n = 1.2 hoạt tải < 200 daN/m2 n = 1.3 2.3 Chỉ tiêu lí Các tiêu lí sử dụng theo tiêu chuẩn TCVN: 5574 – 2012 a Cường độ tính tốn bêtơng Bảng 1.4 Cường độ tính tốn modul đàn hồi bê tông B15 CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO Rbt ( daN/cm2 ) 7.5 CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN Rb ( daN/cm2 ) 85 MODUL ĐÀN HỒI Eb ( daN/cm2 ) 23 x104 CẤP ĐỘ BỀN CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO Rbt ( daN/cm2 ) CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN Rb ( daN/cm2 ) MODUL ĐÀN HỒI Eb ( daN/cm2 ) CẤP ĐỘ BỀN SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC B20 9.0 115 27 x104 b Cường độ tính tốn thép Bảng 1.5 Cường độ tính tốn thép NHĨM THÉP CI CII CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỐT NGANG, XIÊN Rs ( daN/cm2 ) 2250 2800 Rsc ( daN/cm2 ) 2250 2800 Rsw( daN/cm2 ) 1750 2250 CHƯƠNG II TÍNH TỐN SÀN BÊTÔNG CỐT THÉP SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC MÔ TẢ MẶT BẰNG SÀN VÀ PHÂN CHIA Ô SÀN SƠ ĐỒ DẦM - SÀN CÁC TẦNG  Dùng phương án đổ sàn bêtơng cốt thép tồn khối Đây dạng sàn thơng dụng độ ổn định cao tuổi thọ lớn  Quan niệm cạnh sàn ngàm cứng vào hệ dầm xung quanh Gọi L1, L2 chiều dài theo cạnh ngắn cạnh dài ô sàn SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang Đồ án kết cấu bê tông  GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Dựa vào tỷ số , chia ô sàn làm loại sau: Bảng 2.1 Phân loại sàn tầng Ơ sàn sơ đồ tầng L1(m) L2(m) S1 S2 4.5 S3 Loại sàn Chức Sàn phương P.Khách + Bếp 1.11 Sàn hai phương Phòng Ngủ 1.25 Sàn hai phương P.Khách+Bếp S4 3.2 1.56 Sàn hai phương P.Khách+Bếp S5 1.3 5.0 3.85 Sàn phương P.Khách + WC S6 4.8 1.04 Sàn hai phương Phòng Ngủ S7 4.5 1.50 Sàn hai phương Phòng Khách S8 1.4 4.0 2.86 Sàn phương P.Khách + WC S9 1.6 4.0 2.5 Sàn phương Bếp + WC S10 2.8 4.5 1.61 Sàn hai phương Phòng Khách S11 2.8 4.0 1.42 Sàn hai phương Phòng Khách S12 1.4 5.8 4.14 Sàn phương Hành Lang S13 4.5 4.8 1.07 Sàn hai phương Phòng Ngủ S14 3.8 4.5 1.18 Sàn hai phương Phòng Ngủ S15 1.9 2.11 Sàn phương P.Khách + WC S16 1.9 4.5 2.37 Sàn phương Hành Lang S17 3.8 4.8 1.26 Sàn hai phương P.Khách + Bếp SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Bảng 2.2 Phân loại ô sàn mái Ô sàn mái L1(m) L2(m) SM1 1 1.00 Sàn hai phương SM2 4.5 4.50 Sàn phương SM3 4.5 5.0 1.11 Sàn hai phương SM4 4.0 5.0 1.25 Sàn hai phương SM5 4.8 5.0 1.04 Sàn hai phương SM6 4.5 5.8 1.29 Sàn hai phương SM7 4.0 5.8 1.45 Sàn hai phương SM8 1.4 5.8 4.14 Sàn phương SM9 4.8 5.8 1.21 Sàn hai phương SM10 3.8 4.5 1.18 Sàn hai phương SM11 3.8 4.0 1.05 Sàn hai phương SM12 3.8 4.8 1.26 Sàn hai phương Phân loại Chức Sê nô Sàn không sử dụng, có sửa chữa Bảng 2.3 Tĩnh tải hoạt tải tầng G ( Tỉnh Tải ) P ( Hoạt Tải ) G ( Tỉnh Tải ) P ( Hoạt Tải ) daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m2 Ô Sàn S1 409.8 195 S10 409.8 195 S2 409.8 195 S11 409.8 195 S3 409.8 195 S12 409.8 360 S4 409.8 195 S13 409.8 195 S5 409.8 195 S14 409.8 195 S6 409.8 195 S15 409.8 195 S7 409.8 195 S16 409.8 360 S8 409.8 195 S17 409.8 195 Ô Sàn SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang Đồ án kết cấu bê tông S9 GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC 409.8 195 Bảng 2.4 Tĩnh tải hoạt tải tầng mái Ô Sàn G ( Tỉnh Tải ) P ( Hoạt Tải ) Kg/m2 Kg/m2 SM1 515.4 450 SM2 515.4 450 SM3 515.4 97.5 SM4 515.4 97.5 SM5 515.4 97.5 SM6 515.4 97.5 SM7 515.4 97.5 SM8 515.4 97.5 SM9 515.4 97.5 SM10 515.4 97.5 SM11 515.4 97.5 SM12 515.4 97.5 - Ta tính tốn thuyết minh cụ thể cho sàn S3, S1 sàn đại diện cho loại sàn phương phương Tương tự dựa vào cách tính hai sàn ta lập bảng tính phần mềm tính tốn thơng dụng Excel TÍNH TỐN SÀN ĐẠI DIỆN Ở CÁC TẦNG 2.1 Tính đại diện sàn phương: S1 SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC 2.1.1 Tải trọng: - Tĩnh tải: gtt = 409.8 daN/m2 - Hoạt tải: ptt = 195 daN/m2 - Tải trọng toàn phần : q = (gtt + ptt) b = (409.8+195) = 604.8 daN/m 2.1.2 Xác định nội lực: Ta có: L1 = 1m L2 = 4m L   4 L1  >  Sàn làm việc phương theo phương cạnh ngắn Bản sàn tính tốn cấu kiện đầu ngàm Cắt theo phương cạnh ngắn với chiều rộng b = 1m, ta tính tải phân bố ứng với rộng 1m Mômen nhip: M1  ql12 604.8 12  25.2 24 24 (daN.m) Mômen gối: M I  ql1 604.812   50.4 12 12 (daN.m) (dấu “ – “ thể mômen âm) 2.1.3 Tính tốn chọn thép: Ta chọn: Chiều dày sàn: hs = 10cm Lớp bảo vệ: a = 1.5 cm  h0 = 10 – 1.5 = 8.5 cm Sử dụng vật liệu: - Bêtông B15: Rb= 85 daN/cm2 Rbt= 7.5 daN/cm2 - Thép nhóm CI: Rs = Rsc= 2250 daN/cm2 = 0.446 = 0.673  Tính thép chịu moment dương M1 =2520 (daN.cm) theo phương cạnh ngắn L1: SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang Đồ án kết cấu bê tông m   GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC M1 2520  0.0041 Rb b ho 851008.52 ho = 22cm a).Tính tốn cho cặp lực Nmax_Mtư Nmax = 54059 daN; Mtư = 1655 daN.m Hệ số điều kiện làm việc : b = 0,85 Độ lệch tâm cấu kiện: + Độ lệch tâm lực dọc: e1= e1  h = M 1655   0,031 3,1cm N 54059 25 + Độ lệch tâm ngẩu nhiên: ea 30 30 =0,83cm ea  H 350 = =0,58cm 600 600 Vậy chọn ea=0.83cm ta có: eo = max(e1 ;ea) = 3,1cm Độ mãnh cột: Lo = b 245  12, 25 20 > 8 phải xét đến hệ số uốn dọc Tính tốn: Tính 0.11  0,1 S  0,1  e p  0,5  0,01 ; với ; L0  0,01Rb h (Rb lấy theo đơn vị Mpa)   0,5  0, 01 245  0, 0111, 0, 287 25   e  max(eo / h; )  max(3,1/ 25;0, 287) 0,287 0,11  S  0,1 0, 384 0, 287 0,1  SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang 56 Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Lấy Giả thuyết \* MERGEFORMAT h 25  gt 2,14%  Is  gt b.ho (  a) 0,0214 20 22 (  3)2 849.8( cm4 ) 2 b.h 20 253  26042cm I  12 12 Tính: Ncr  6, 4E b L20  S I  6, 2, 7.105  0, 384 26042    I s    7, 78 849,8  334T   2452      1   1,193  N 54,059 1 1 N cr 334 Tính + Độ lệch tâm tính tốn: e  e  h /  a ' 1,1933,1 25  13,2 (cm) + Xác định trường hợp lệch tâm: x eo +h N 54059  27, 65  h  0,623*22 13.71 b Rbb 0,85 115 20 > R => Lệch tâm bé 3,1  0,124 25  1  R   0, 623   x '   R  h  0, 623  22 18, cm  o 50 50 0,124      o    A s A s '  Ne  b Rbbx ' (ho  0.5x ' ) 54059 13,  0,85 115 20 18, (22  0,5 18, 4)  4,75cm Rsc ( ho  a ') 2800 (22  3) Hàm lượng cốt thép: 2A 4,75 100% 2,15%  tt  s 100%  b.h0 20 22 Sai khác so với  gt  2% Thỏa => Chọn thép 316 có As = 6,03cm b.Tính tốn cho cặp lực thứ hai Mmax _Ntư Mmax = 1738 daN.m ; Ntư = 51349 daN SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang 57 Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Hệ số điều kiện làm việc : b = 0,85 Độ lệch tâm cấu kiện: + Độ lệch tâm lực dọc: e1= h e1  = M 1738  0,034 3, 4cm N 51349 25 + Độ lệch tâm ngẩu nhiên: ea 30 30 =0,83cm ea  H 350 = =0,58cm 600 600 Vậy chọn ea=0,83cm ta có: eo = max(e1 ;ea) = 3,4cm Độ mãnh cột: Lo 245  12, 25 20 > 8 phải xét đến hệ số uốn dọc = b Tính tốn: Tính 0,11  0,1 S  0,1  e p  0,5  0,01 ; với ; L0  0,01Rb h (Rb lấy theo đơn vị Mpa)   0,5  0, 01 245  0, 0111, 0, 287 25   e  max(eo / h; )  max(3,1/ 25;0, 287) 0,287 0,11  S  0,1 0, 384 0, 287 0,1  Lấy Giả thuyết \* MERGEFORMAT h 25  gt 2,02%  Is  gt b.ho (  a)2 0,0202 20 22 (  3)2 802( cm4 ) 2 b.h 20 253 I   26042cm 12 12 SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang 58 Đồ án kết cấu bê tơng Tính: Ncr  GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC 6, 4E b L0  S I  6, 2, 7.105  0,384 26042   I s   7, 78 802  324T    245     1   1,188  N 51,349 1 1 N cr 324 Tính + Độ lệch tâm tính tốn: e  e0  0,5h  a ' 1,1883,4  25  13,5 (cm) + Xác định trường hợp lệch tâm: x eo +h N 51349  26,26  h 0,623 22 13,71 0,85.115.20 b Rbb > R => Lệch tâm bé 3,  0,136 25  1  R   0, 623   '  0,623  22 18, 02 cm x   R   ho 50 50 0,1362      o    As As '  Ne  b Rbbx ' (ho  0.5x ' ) 51349 13,5  0,85 115 20 18,02 (22  0,5 18, 02)  4, 43cm Rsc ( ho  a ') 2800 (22  3) Hàm lượng cốt thép: 2A 4, 43 100% 2,02%  tt  s 100%  b.h0 20 22 Sai khác so với  gt  2% Thỏa => Chọn thép 316 có As = 6,03cm => Từ hai trường hợp tính tốn ,ta thấy cặp lực cho thép Do ta bố trí thép đối xứng, đai bố trí cấu tạo Sử dụng phần mềm Excel để tính tốn cho cột lại SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang 59 Đồ án kết cấu bê tông SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Trang 60 Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC MỤC LỤC CHƯƠNG I TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TỐN 1 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ TẢI TRỌNG TÍNH TỐN 2.1 Tĩnh tải .1 2.2 Hoạt tải 2.3 Chỉ tiêu lí CHƯƠNG II TÍNH TỐN SÀN BÊTƠNG CỐT THÉP .5 MÔ TẢ MẶT BẰNG SÀN VÀ PHÂN CHIA Ô SÀN .5 TÍNH TOÁN SÀN ĐẠI DIỆN Ở CÁC TẦNG 2.1 Tính đại diện sàn phương: S1 2.1.1 Tải trọng: 2.1.2 Xác định nội lực: 2.1.3 Tính toán ch ọn thép: 10 2.2 Tính đại diện sàn phương S2 13 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN KHUNG TRỤC 19 SỐ LIỆU VÀ SƠ ĐỒ KHUNG 19 1.1 Kích thước khung 19 1.2 Vật liệu .19 1.3 Sơ đồ khung trục 19 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CHO CẤU KIỆN 20 2.1 Chọn tiết diện dầm 20 2.2 Chọn sơ tiết diện cột 21 XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ TÍNH 22 4.XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG: 23 TÍNH TỐN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM TRỤC 25 5.1 Tính tải đại diện dầm 2A’-2B sàn tầng 26 5.2 Tính tải đại diện nút 2B 27 5.4 Hoạt tải ngang (gió) 32 TỔ HỢP TẢI TRỌNG VÀ KẾT QUẢ NỘI LỰC: 33 6.1 Tổ hợp tải trọng: .33 6.2 Kết nội lực 43 7.TÍNH BỐ TRÍ THÉP 46 7.1 Tính bố trí thép dầm .46 SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang 61 Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC 7.2 Tính thép cột: 53 SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang 62 ... Trang 45 Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Biểu đồ BAO lực dọc N (T) SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang 46 Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Biểu đồ BAO lực... Trang 43 Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Gió trái (GT) SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang 44 Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Gió phải (GP) 6.2 Kết nội... B1704983 Trang 39 Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH TRỌNG PHƯỚC Hoạt tải đặt so le với trường hợp ( HT3) SVTH: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: B1704983 Trang 40 Đồ án kết cấu bê tông GVHD: TS HUỲNH