Đồ án thuyết minh

Họ tên : Lê Tấn Tiến Nhóm : 9_1 Cơng trình có thiết kế kiến trúc vẽ kèm theo, với số liệu kích thước sau: Lx1(m) Lx2(m) Ly1(m) Ly2(m) 4,5 3,5 5,0 4,5 Số tầng ht(m) 4,0 W0 (vùng gió) Khun g trục III 3,3 Sơ kích thước tiết diện 1.1 Sơ chiều dày sàn: -Sàn có dầm : Chọn sàn điển hình (5000x4500) mm => Sàn phương Với : D = 0,8  1,4 (Do nhà dân dụng nên chọn D=1) m = 40  50 (Do sàn phương) => Chọn sàn dày 1.2 Sơ tiết diện dầm khung * Chọn nhịp điển hình để sơ chọn tiết diện: - Tiết diện dầm dọc: nhịp 4500 mm, nhịp 4500 mm => Chọn h = 400 mm => Chọn b = 200 mm Vậy tiết diện dầm dọc (200x400) mm - Tiết diện dầm ngang: nhịp 5000 mm, nhịp 4500 mm => Chọn h = 400 mm => Chọn b = 200 mm Vậy tiết diện dầm ngang (400x200) mm 1.2 Sơ tiết diện cột * Chọn cột điển hình để sơ chọn tiết diện: Trong đó: k - hệ số kể tới ảnh hưởng mômen cột k = 1,1 – cột k = 1,2 – cột biên k = 1,3 – cột góc q = g + p (daN/m2) - giá trị tải trọng đứng sơ m2 sàn Ở đồ án ta lấy q= 1000 (daN/m2) S (m2) - diện tích sàn truyền tải lên khung n - số tầng nhà Bảng sơ kích thước tiết diện cột Cột S (m2) q (daN/m2) N (daN) n=4 Ac (cm ) n=4 1-A 2-A 2-B (Cột góc k=1,3) (Cột biên k=1,2) (Cột k=1,1) 5.625 1000 22500 254.35 10.125 1000 40500 422.61 18 1000 72000 688.7 Chọn cột (cm2) n=4 20x20 20x20 Khung 3D nhà 30x30 Khung trục 1.2 Xác định tải trọng 1.2.1 Tĩnh tải * Trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn, chống thấm, đường ống kỹ thuật Các lớp cấu tạo sàn Bảng giá trị tĩnh tải sàn tầng Trọng Chiều Tải trọng Hệ số lượng thể dày tiêu chuẩn tin cậy tích (m) (daN/m2) (daN/m3) Tải trọng tính tốn (daN/m2) Gạch ceramic 0,01 1,1 2000 20 22 Vữa lót 0,02 1,2 1800 36 43,2 Đan bê tông cốt thép 0,1 1,1 2500 250 275 0,015 1,2 1800 27 32,4 50 55 gtc = 383 gtt = 427,6 Vữa trát Thiết bị kỹ thuật 1,1 Tổng - Trọng lượng lớp hoàn thiện sàn: không kể trọng lượng chiều dày đan BTCT: + Tiêu chuẩn: = 383 – 250 = 133 (daN/m2) + Tính tốn: = 427,6 – 275 = 152,6 (daN/m2) - Đối với sàn vệ sinh, sàn ngồi trọng lượng lớp cấu tạo cộng thêm trọng lượng lớp chống thấm: + Trọng lượng lớp chống thấm: sử dụng lớp phủ sika dày (mm) gtc = 10 daN/m2, n = 1,2 + Trọng lượng lớp tạo dốc (tăng thêm 2cm cho lớp vữa trát): gtc = 36 daN/m2, n = 1,2 => Trọng lượng lớp hồn thiện sàn: khơng kể trọng lượng chiều dày đan BTCT: + Tiêu chuẩn: = 383 – 250 + 10 + 36 = 179 (daN/m2) + Tính tốn: = 427,6 – 275 + 101,2 + 361,2 = 207,8 (daN/m2) * Tải trọng tường xây - Trọng lượng tường xây: (THEO KIẾN TRÚC) + Tường dày 100 mm + Tường dày 200 mm Trong đó: chiều dày tường (Tường đặt lên dầm) Bảng giá trị tải trọng tường (daN/m) Loại tường Chiều cao tầng Dầm cao 400mm Tường dày 100mm 3.3m 514,8 Tường dày 200mm 3,3m 1108,8 * Phần bồn nước mái: - Sử dụng bồn nước inox Đại Thành ngang 2000L máy nước nóng lượng mặt trời Đại Thành 150L - Sơ tải: Trong đó: S – diện tích mặt đỡ bồn nước 1.2.2 Hoạt tải - Tùy theo chức sử dụng sàn, giá trị tải trọng lấy theo bảng 3, mục 4.3.1, TCVN 2737-1995 Bảng giá trị hoạt tải sử dụng Giá trị tiêu chuẩn (daN/m2) Loại phòng Hệ số tin cậy n Giá trị tính tốn (daN/m2) Toàn phần Phần dài hạn Phần ngắn hạn 1,3 195 39 156 70 1,2 240 84 156 300 100 1,2 360 120 240 Phòng hội họp, phòng đợi 500 180 1,2 600 216 384 Phòng học 200 70 1,2 240 84 156 Ban công 200 70 1,2 240 84 156 300 100 1,2 360 120 240 75 1,3 97,5 97,5 50 1,3 65 65 Tồn phần Phần dài hạn Phịng ngủ 150 30 Phòng ăn, phòng khách, buồng vệ sinh, phòng thay đồ 200 Bếp Sảnh, cầu thang, hành lang Mái khơng sử dụng Mái có sử dụng 1.2.3 Tải trọng gió - Cơng trình có chiều cao H = 13.2 m < 40m, nên theo TCXD 2737-1995 khơng kể tới thành phần động tải gió Gió tĩnh: Trong đó: + W0 - giá trị áp lực gió theo đồ phân vùng áp lực gió lãnh thổ Việt Nam + n - hệ số tin cậy Ước tính tuổi thọ cơng trình 50 năm ta lấy n=1 (Bảng 12, mục 6.17, TCVN 2737-1995) + c - hệ số khí động Các mặt phẳng thẳng đứng: Đón gió c = +0,8 Khuất gió c = -0,6 (Trong đồ án có mặt thẳng đứng) + k - hệ số độ cao tính đến thay đổi áp lực gió theo độ cao z, ứng với hình dạng địa hình xác định theo cơng thức sau: (TCVN 229-1999) Trong đó: - độ cao địa hình dạng t mà vận tốc gió khơng cịn chịu ảnh hưởng mặt đệm, cịn gọi độ cao gradient mt - số mũ tương thích với địa hình dạng t Ở đồ án này, cơng trình vùng gió III dạng địa hình B nên: W0 = 125 (daN/m2) (Tra bảng 4, mục 6.4, TCVN 2737-1995) Giả sử vùng ảnh hưởng gió bão giảm 15 daN/m2 (Mục 6.4.1, TCVN 2737-1995) => W0 = 125 – 15 = 110 (daN/m2) Bảng độ cao gradient hệ số mt Dạng địa hình A mt 250 0,07 B C 300 400 0.09 0.14 - Địa hình A địa hình trống trải, khơng có có vật cản cao khơng q 1,5m (bờ biển thống, mặt sơng, hồ lớn, cánh đồng,…) - Địa hình B địa hình tương đối trống trải, có số vật cản thưa thớt cao khơng q 10m (vùng ngoại nhà, thị trấn, làng mạc,…) - Địa hình C địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát cao từ 10m trở lên (trong thành phố, vùng rừng rậm,…) => Căn bảng ta chọn mt = 0,09 + B - bề rộng đón gió Khi gán tải vào phần tử dầm, B(m) trung bình cộng chiều cao hai tầng nằm liền kề cao trình z(m) xét Ở đồ án ta chọn gán tải vào phần tử dầm Bảng kết áp lực gió Tầng z (m) 3.6 6.9 10.2 Mái 13.2 1.2.4 Tải trọng cầu thang - Xét dải thang rộng 1m k Wđ (daN/m2) Wh (daN/m2) 0.83 0.94 1.1 73.04 82.72 88 96.8 54.78 62.04 66 72.6 Các lớp cấu tạo cầu thang - Chiều dày tương đương lớp cấu tạo cầu thang ( nằm nghiêng): + Gạch ceramic, vữa lót: + Bậc thang: + Đan BTCT, vữa trát: * Tĩnh tải: - Thang tầng 1: 2.1.3 Bảng tính chọn thép Bảng tính tốn chọn thép dọc - Dầm khung trục Bảng tính toán chọn thép đai - Dầm khung trục N(kN) 59.579 90.243 14.074 71.252 16.858 71.489 18.033 71.401 18.395 66.125 35.275 Dầm 211 218-1 218-2 219-1 219-2 220-1 220-2 221-1 221-2 222 223 156.778 293.889 81.756 317.338 80.147 317.729 74.924 316.676 62.551 401.08 264.796 Atr (mm2) 2 2 2 2 2 n 8 8 8 8 8 ɸ 100.6 100.6 100.6 100.6 100.6 100.6 100.6 100.6 100.6 100.6 100.6 Asw(mm2) 1.558 2.921 0.813 3.154 0.797 3.158 0.745 3.148 0.622 3.987 2.632 Số đai 4 4 4 4 4 400 400 400 400 500 500 500 500 500 500 500 500 400 400 400 400 400 400 500 500 400 500 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Chọn số đai hdc(mm) hdp(mm) Phạm vi đặt đai bên Bảng tính cốt treo - Dầm khung trục 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 s(mm) 2.2 Thiết kế cốt thép cột 2.2.1 Thuyết minh tính tốn: TÍNH TỐN CỐT DỌC: - Phương pháp gần dựa việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép Nguyên tắc phương pháp trình bày tiêu chuẩn nước Anh BS8110 Mỹ ACI 318, tác giả dựa vào nguyên tắc để lập cơng thức điều kiện tính tốn phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 3562005 - Vật liệu sử dụng: + Bê tông B20: Rb = 11,5105 daN/m + Thép AIII: Rs = Rsc = 365105 daN/m2 + Chọn hệ số điều kiện làm việc bê tông + Sử dụng bê tông B20 thép AIII nên ta tra bảng R=0,590 - Xem liên kết dầm cột liên kết cứng, kết cấu sàn đổ toàn khối (nhà nhiều tầng, nhịp từ trở lên): ᴪ = 0,7 - Xét tiết diện có cạnh Cx, Cy Điều kiện áp dụng phương pháp gần là: , cốt thép đặt theo chu vi, phân bố mật độ cốt thép cạnh b lớn (ở đồ án ta chọn bố trí thép theo chu vi) - Xác định độ mảnh: - Xác định hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: + =1 + Mơmen qn tính tiết diện: Lực dọc tới hạn: Vậy: - Độ lệch tâm ngẫu nhiên theo phương: - Mômen gia tăng: - Tùy theo tương quan giá trị Mx1, My1 với kích thước cạnh mà đưa hai mơ hình tính tốn (theo phương x y) Điều kiện kí hiệu theo bảng sau: Mơ hình Điều kiện Theo phương x Theo phương y Kí hiệu - Giả sử a => ho = h – a - Tính hệ số chuyển đổi: - Tính mơmen tương đương (đổi nén lệch tâm xiên lệch tâm phẳng): - Độ lệch tâm nội lực: - Độ lệch tâm ban đầu (kết cấu siêu tĩnh): - Độ lệch tâm tính tốn: - Tính toán tiết diện cốt thép: + Trường hợp lệch tâm bé , tính tốn nén tâm: Khi lấy Khi lấy Diện tích tồn cốt thép dọc: + Trường hợp lệch tâm bé Rho Xác định chiều cao vùng nén x: Trong đó: Diện tích tồn cốt thép : Trong đó: + Trường hợp lệch tâm lớn Rho Diện tích tồn cốt thép: Trong đó: - Chọn diện tích cốt thép bố trí thực tế mặt cắt ngang Nếu đặt thép cấu tạo với: - Kiểm tra hàm lượng cốt thép chọn: R Khoảng hợp lý: - Kiểm tra khoảng hợp lý: TÍNH TỐN CỐT NGANG: - Vật liệu sử dụng: + Bê tông B20: Rb = 11,5105 daN/m2 Rbt =0,910 daN/m2 Eb = 27108 daN/m2 + Thép AI: Rsw = 175105 daN/m2 - Giả sử a => ho = h - a - Điều kiện tinh cốt ngang: