thuyết minh đò án bê tông 2

Vậy nếu cả tải trọng bản thân sàn BTCT và coi như tải trọng mái tôn, xà gồ phân bố đều trên sàn thì: + Tĩnh tải tính toán trên ô sàn mái... Kết cấu mái dung hệ mái tôn gác lên xà gồ, xà

I) LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2) Lựa chọn giải pháp kết cấu cho sàn

Lựa chọn giải pháp sàn sườn toàn khối ,không bố trí dầm phụ ,chỉ có các dầm qua cột

3) Chọn kích thước chiều dày sàn.

Ta chọn chiều dày sàn theo công thức

hs = L1

m D

Trong đó : D = 0,8÷1,4 phụ thuộc vào tải trọng (Chọn D = 1)

m = 30÷35 với bản loại dầm và 35÷45 với bản kê bốn cạnh

 Với sàn trong phòng

- Hoạt tải tính toán: ps = pc n = 3.1,2 = 3,6 (KN/m2) = 360 (daN/m

2 )

- Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT)

Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính toán-Gạch ceramic dày 10 mm, 0=2000 daN/m3

0,01.2000 = 20 daN/m2 20 1,1 22-Vữa lát dày 20 mm,0  2000 daN/m3

0,02.2000 = 40 daN/m2 40 1,3 52-Vữa trát dày 10 mm,0  2000 daN/m3

1 ( 1

s

 Chọn h s1 10 (cm)

Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì

+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn trong phòng

g s g0  bt h s1.n 100 + 2500.0,11.1,1 = 375 (daN/m2 )

+ Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn trong phòng

q s p sg s 360 + 375 = 735 (daN/m2)

 Với sàn hành lang

+ Hoạt tải tính toán: p p c n

hl . 4.1,2 = 4,8 (KN/m2 ) = 480 (daN/m2 )+ Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng bản sàn BTCT)

g0= 100 (daN/m2)

+ Chiều dày hành lang:

Do nhịp của sàn hành lang nhỏ hơn nhịp trong phòng để dễ thi công

 Chọn h2  10 (cm)

Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì

+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn hành lang

+ Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng bản sàn BTCT)

Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính toán-Vữa trát trần dày 30 mm,0 2000 daN/m3

0,03.2000 = 60 daN/m2 60 1,3 78-Vữa lót dày 10 mm,0  2000 daN/m3

0,01.2000 = 40 daN/m2 20 1,3 26

Cộng: 104

 Tĩnh tải trên sàn mái là: g0 104 (daN/m2)

Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn

qg0p m  97,5 + 104 = 201,5 (daN/m2 )

Do tải trọng trên mái nhỏ nên ta chọn chiều dày ô sàn lớn và chiều dày ô sàn bé trên mái h s3  8 (cm)

Vậy nếu cả tải trọng bản thân sàn BTCT và coi như tải trọng mái tôn, xà

gồ phân bố đều trên sàn thì:

+ Tĩnh tải tính toán trên ô sàn mái

Kết cấu mái dung hệ mái tôn gác lên xà gồ, xà gồ gác lên tường thu hồi.

5)Lựa chọn kích thước tiết diện các bộ phận

*) Kích thước tiết diện dầm

Nhịp dầm L = L2 = 2,2 (m) khá nhỏ nhưng đây lại là một dầm côngxôn nên

ta chọn chiều cao dầm theo công thức :

*) Kích thước tiết diện cột

Diện tích tiết diện cột tính theo công thức

Để kể đến ảnh hưởng của moment ta chọn k = 1,1

   

85

118099,25

1 , 1

b)Cột trục A

Cột trục A có diện tích chịu tải S A nhỏ hơn diện chịu tải cột trục B,để thiên

về an toàn và định hình ván khuôn, ta chọn khích thước tiết diện cột trục A (b ch c 2260cm) bằng với cột trục B

=> Càng lên cao lực dọc càng giảm nên ta chọn kích thước tiết diện cột như sau:

+ Cột trục B và cột trục A có kích thước

 b ch c 2260 (cm) cho cột tầng 1 và cột tầng 2

 b ch c 2255 (cm) cho cột tầng 3 và cột tầng 4

Hình 1 Diện chịu tải của cột

II) SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG

+Xác định nhịp tính toán của dầm BC

l AB l2 t/ 2 h c/ 2 b t/ 2

= 2,2 - 0,11 + 0,55/2 + 0,05 = 2,415 (m);

(ở đây lấy trục cột là trục tầng 3 và tầng 4)

b Chiều cao của cột

Chiều cao cột lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm Do trục dầm khung thay đổi tiết diện nên ta sẽ xác định chiều cao của cột theo trục dầm hành lang (dầm có tiết diện nhỏ hơn)

+ Xác định chiều cao của cột tầng 1

Lựa chọn chiều sâu chôn móng từ mặt đất tự nhiên (cốt-0,5) trở xuống;

h m  500 (mm)  0 , 5 (m)

 h t1H t Zh m h d / 2  4 + 0,5 + 0,5 – 0,5/2 = 4,75 (m);

(với Z = 0,5 m là khoảng cách từ cốt 0.00 đến mặt đất tự nhiên )

+ Xác định chiều cao của cột tầng 2,3,4

h t2 h t3 h t4 H t  4 (m)

Ta có sơ đồ kết cấu được thể hiện như hình vẽ

Sơ đồ kết cấu khung ngang

III) XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐƠN VỊ

2.Hoạt tải đơn vị

+ Hoạt tải sàn trong nhà

IV XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG

1 Tĩnh tải tầng 2 (Không quy đổi tải trọng)

220 220

Sơ đồ phân tĩnh tải sàn tầng 2

TĨNH TẢI PHÂN BỐ - daN/m

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1

302,5742,5

TĨNH TẢI TẬP TRUNG – daN

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1

Do cột tầng trên truyền vào:2500.1,1.0,6.0,22.(4 – 0,6)

Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao 4 – 0,5 = 3,5 (m)

(các kích thước cửa cho sẵn nên ta tính được độ hụt diện tích)

514(3,5.4,2 – 1,6.1,2)

Cộng và làm tròn

1016,4

1485,11234.2

6568,910304,6

1

2

3

G B

Giống như mục 1,2,3 của G A đã tính ở trên

Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao : 4 – 0,5 = 3,5

111010797.81

Do trọng lượng sàn hành lang truyền vào (đã tính ở trên)

Do lan can xây tường dày 100 cao 1000 mm truyền vào

27614,2

Cộng và làm tròn

1270,51110

1159,23539,7

2 Tĩnh tải tầng 3

220 220

Sơ đồ phân tĩnh tải sàn tầng 3

TĨNH TẢI PHÂN BỐ - daN/m

(giống với sàn tầng 2)

TĨNH TẢI TẬP TRUNG – daN

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả

1

2

G A

Giống như mục 1,2,4 của G A đã tính ở tầng 2

Do cột tầng trên truyền vào: 2500.1,1.0,55.0,22.(4 – 0,6)

Cộng và làm tròn

9070,41131.3510201,81

G C

3 Tĩnh tải tầng 4

220 220

Sơ đồ phân tĩnh tải sàn tầng 4

TĨNH TẢI PHÂN BỐ - daN/m

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1

302,5742,5

TĨNH TẢI TẬP TRUNG – daN

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả

1

2

G A

Giống như mục 1,2,4 của G A đã tính ở tầng 2

Do cột tầng trên truyền vào: 2500.1,1.0,55.0,22.(4-0.5)

Cộng và làm tròn

9070,41164,6102351

4200

Sơ đồ phân tĩnh tải sàn tầng mái

Để tính toán tải trọng tĩnh tải phân bố đều trên mái, ta xác định kích thước tường thu hồi xây trên mái.

Dựa vào mặt cắt kiến trúc ta có diện tích tường thu hồi xây trên nhịp AB là:

(1,275 m là chiều dài cạnh đáy của đoạn tường thu hồi xây trên nhịp BC)

TĨNH TẢI PHÂN BỐ TRÊN MÁI – daN/m

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả1

44,16

683,1

TĨNH TẢI TẬP TRUNG TRÊN MÁI – daN

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả 1

Do trong lượng bản thân dầm dọc 0,220,5

1575 5370,9 m

B

G

1.

2 Giống như mục 1,2 của

m A

Do trọng lượng ô sàn nhỏ truyền vào (đã tính ở trên)

Giống như mục 4 của m

A

G đã tính ở trên

Cộng và làm tròn

1270,5 1021,2 1575 3866,7

Ta có sơ đồ tĩnh tải tác dụng vào khung :

Sơ đồ tĩnh tải tác dụng vào khung

V) XÁC ĐỊNH HOẠT TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG

1 Trường hợp hoạt tải

220 220

220 220

Sơ đồ phân hoạt tải 1 – Tầng 3

220 g = 97,5

Sơ đồ phân hoạt tải 1 – Tầng mái

HOẠT TẢI 1- TẦNG MÁI

Sàn Loại tải trọng và cách tính Kết quả

s A

p , (daN/m)

Do tải trọng sê nô truyền vào:

97,50,84,2 = 327,6 (daN/m) 327,6

2.Trường hợp hoạt tải 2

220 220

Sơ đồ phân hoạt tải 2 – Tầng 2 hoặc tầng 4

220 220

Sơ đồ phân hoạt tải 2 – Tầng mái

HOẠT TẢI 2 – TẦNG MÁI

Sàn Loại tải trọng và cách tính Kết quảSàn

Ta có sơ đồ hoạt tải tác dụng vào khung :

409,5 430

VI XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ

Công trình xây dựng tại Hải Dương , thuộc vùng gió III-B, có áp lực gió đơnvị: W0  125 (daN/m2).Công trình được xây dựng ở trong thành phố Hải Dương bị che chắn mạnh nên địa hình dạng C Công trình cao dưới 40m nên

ta chỉ xét đến tác dụng tĩnh của tải trọng gió Tải trọng gió truyền lên khung

sẽ được tính theo công thức:

Với q d - áp lực gió đẩy tác dụng lên khung (daN/m);

q h - áp lực gió hút tác dụng lên khung (daN/m)

Mái được che bởi tường chắn gió cao bằng mái.Mà đây là nhà có mặt bằng

là hình chữ nhật , các khung ngang bố trí theo phương cạnh ngắn, độ cứng ngang yếu hơn nhiều so với phương dọc nên chỉ tính gió tác dụng theo

phương ngang.Vậy ta gió tác dụng phân bố đều trên tường che chắn và ta quy về lực tập chung đặt vào đầu cột

Sh = W0nkiChBht

= 1251,20,770,64,21 = 291 ,1 (daN)

(ki tra phụ lục 20)

Sơ đồ gió phải tác dụng vào khung

VII XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Sử dụng chương trình tính toán kết cấu để tính toán nội lực cho khung với sơ

đồ phần tử dầm cột như hình vẽ dưới đây

1 5

139

101112

141516

234

678

Sơ đồ phần tử dầm, cột của khung

Với lưu ý khi nhập số liệu vào thì nhập với hệ số của tĩnh tải là không, vì đã tính lực ở trước đó nên không cần nhập thêm hệ số cho tĩnh tải nữa

Và ta có bảng số liệu đầu ra như sau :

(Lấy Momen lớn nhất trong cả 3 tiết diện )

 Tính cốt thép cho nhịp AB (Momen dương)

Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h'f 10 cm

Giả thiết a = 4 cm h0 = 60 - 4 =56 cm

Giá trị độ vươn của cánh Sc lấy bé hơn trị số sau

- Một nửa khoảng cách thông thủy giữa các sườn dọc

f f

f b

55 231 115

10 267 ,

603 mm2

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

0 0

 Tính cốt thép cho gối A (Momen âm)

Tính theo tiết diện chữ nhật bh=2260 cm

Giả thiết a = 5 (cm)

10 212,713 0,2779 < R  0,429.

1658 mm2

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

0 0

 Tính cốt thép cho gối B (Momen âm)

Tính theo tiết diện chữ nhật bh=2260 cm

Giả thiết a = a’ = 5 (cm)

10 330,257 0,432> R  0,429

) ' '.(

.

h b R

a h A R M

b

s sc m

550 220 5 , 11

) 50 550 (

603 280 10

257 ,

550 220 5 , 11 4 , 0 '

.

s s

sc s

b

R

R R

h b R

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

0 0

10 154.564 0,289 < R  0,429.

Gối AGối BNhịp AB

179,175318,03794,8497

2260 0,234

0,4160,0137

0,8650,7060,9931

13462927669

1,12,40,5Dầm 11

Gối AGối BNhịp AB

130,1277,39101,0986

2260 0.17

0,36240,0121

0.910,7620,9939

9322363649

0,7720,53Dầm 12

Gối AGối BNhịp AB

28,2803140,998635,0954

2250 0,0552

0,27520,0062

0,97160,83530,9969

2311340273

0,231,40,27

Tính toán tương tự như dầm 13 ta có :

Diện tích thép A s được biểu thị như hình vẽ :

2 Tính toán và bố trí cốt thép đai cho các dầm

a Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 9 (tầng 2 nhịp AB):bxh=22x60 cm

+ Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm

b.Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 10,11,12

Do các phần tử dầm này có lực cắt nhở hơn và xấp xỉ lực cắt trong dầm 13 nên ta bố trí cốt đai giống dầm 9

c.Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 13 (tầng 2, nhịp BC):

Thỏa mãn điều kiện

d.Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 14,15,16

Các phân tử dầm 14, 15, 16 có lực cắt nhỏ hơn dầm 13, dầm 13 đặt cốt đai bằng với cấu tạo, vậy nên lấy cốt đai ф6a200 đặt cho dầm 14, 15, 16

X.TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT

1.Vật liệu sử dụng

Bêtông cấp độ bền B20 có

Rb = 11,5 Mpa ; Rbt = 0,9 Mpa

a.Số liệu tính toán

Chiều dài tính toán l0 = H = 4,75 m

Giả thiết a = a’ = 5 cm  h0 = h – a = 60 – 5 = 55 cm

Za = h0 – a =55 - 5 = 50 cm

Độ mảnh  l /0 h475/60 = 7,9 < 8

 Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc

Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc   1

30

1 , 475 600

1 max(

) 30

1 , 600

bảng tổ

hợp

Đặcđiểm củacặp nộilực

M(kN.m)

N(kN)

e1 =

N M

N

b

55 , 20 22 115

) 55 , 20 5 , 0 55 ( 55 , 20 22 115 55 52000

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

) 6 , 33 5 , 0 55 (

6 , 33 22 115 41 , 40 85000

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

) 6 , 22 5 , 0 55 (

6 , 22 22 115 49 , 51 57200

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

a.Số liệu tính toán

Chiều dài tính toán l0 = H = 4 m

Giả thiết a = a’ = 5 cm  h0 = h – a = 60 – 5 = 55 cm

Za = h0 – a =55 - 5 = 50 cm

Độ mảnh  l /0 h400/60 = 6,67 < 8

 Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc

Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc   1

30

1 , 400 600

1 max(

) 30

1 , 600

bảng tổ

hợp

Đặcđiểm củacặp nộilực

M(kN.m)

N(kN)

N

b

82 , 21 22 115

) 82 , 21 5 , 0 55 ( 82 , 21 22 115 1 , 45 55200

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

e

N

(cm2)

00 587

) 2 , 23 5 , 0 55 (

2 , 23 22 115 72 , 42 58700

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

) 28 , 20 5 , 0 55 (

28 , 20 22 115 47 , 45 51300

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

a.Số liệu tính toán

Chiều dài tính toán l0 = H = 4,75 m

Giả thiết a = a’ = 5 cm  h0 = h – a = 60 – 5 = 55 cm

Za = h0 – a =55 - 5 = 50 cm

Độ mảnh  l /0 h475/60 = 7,9 < 8

 Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc

Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc   1

30

1 , 475 600

1 max(

) 30

1 , 600

bảng tổ

hợp

Đặcđiểm củacặp nộilực

M(kN.m)

N(kN)

N

b

73 , 42 22 115

) 39,19 5 , 0 55 (

39,19 22 115 40,97 108100

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

N

b

91 , 53 22 115

) 43,75 5 , 0 55 (

43,75 22 115 1 , 7 36400 1

.

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

N

b

83 , 33 22 115

) 83 , 33 5 , 0 55 (

83 , 33 22 115 42 , 40 85600

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

a.Số liệu tính toán

Chiều dài tính toán l0 = H = 4 m

Giả thiết a = a’ = 5 cm  h0 = h – a = 55 – 5 = 50 cm

Za = h0 – a =50 - 5 = 45 cm

Độ mảnh  l /0 h400/60 = 6,67 < 8

 Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc

Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc   1

30

1 , 400 600

1 max(

) 30

1 , 600

bảng tổ

hợp

Đặcđiểm củacặp nộilực

M(kN.m)

N(kN)

b

04 , 13 22 115

) 04 , 13 5 , 0 50 ( 04 , 13 22 115 47 , 49 33000

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

00 335

) 13,24 5 , 0 50 (

13,24 22 115 57 , 47 33500

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

) 11,58 5 , 0 50 (

11,58 22 115 17 , 51 29300

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

7.Ta thấy tiết diện cột 3 và 4 là giống nhau nhưng lực dọc và momen của

cột 4 nhỏ hơn nên ta chọn cốt dọc cho cột 4 là 2 cặp 2 16(Như cột 3)

8.Tính toán cốt thép cho phần tử cột 7 : b x h = 22 x 55 cm

Chiều dài tính toán l0 = H = 4 m

Giả thiết a = a’ = 5 cm  h0 = h – a = 55 – 5 = 50 cm

Za = h0 – a =50 - 5 = 45 cm

Độ mảnh  l /0 h400/60 = 6,67 < 8

 Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc

Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc   1

30

1 , 400 600

1 max(

) 30

1 , 600

bảng tổ

hợp

Đặcđiểm củacặp nộilực

M(kN.m)

N(kN)

b.Tính toán cốt thép đối xứng cho cặp 1

N

b

96 , 19 22 115

) 96 , 19 5 , 0 50 ( 96 , 19 22 115 52 , 40 50500

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

00 565

) 22,33 5 , 0 50 (

22,33 22 115 66 , 36 56500

) 5 , 0 (

a sc

b

x h

bx R

Xảy ra trường hợp 2a’ < x < ξRho

) 17,98 5 , 0 50 (

17,98 22 115 3 , 40 45500

) 5 , 0 (

a sc

b s

Z R

x h

bx R

9.Ta thấy tiết diện cột 7 và 8 là giống nhau nhưng lực

dọc và momen của cột 8 nhỏ hơn nên ta chọn cốt dọc cho cột 8 là 2 cặp 2

; 4

w



+ Khoảng cách giữa các cốt đai ”s”

-Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc và đoạn ra cường thép (Giao giữa dầm

Vậy ta sẽ cấu tạo cốt thép nút góc trên cùng theo trường hợp có

12.Nút nối cột biên và xà ngang

Cấu tạo nút nối cột biên và xà ngang của các tầng giữa được thể hiện trong bản vẽ với đoạn neo tính theo công thức

d R

Với các hệ số an ,  an được tra từ bảng

Cốt thép chịu kéo trong vùng chịu kéo của dầm :