THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2

Trang 1

Chương 1: TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH

Nội dung đồ án

Áp lựcgió vùng

(daN/m2)hsvt =1,2

3300

Trang 2

Cốt thép sànCốt thép cấu tạo

Cốt dọc dầmCốt dọc cộtHệ số điều kiện làm việc γbb=0.9

BT B20 ⇒ Rb=11.5 MPa

Thép nhóm AI⇒ Rs=225 MPa⇒ ξR=0.656 αR = 0.441Thép nhóm AII⇒ Rs=280 MPa⇒ ξR=0.675 αR = 0.447 Bố trí dầm sàn

Trang 3

Sàn 2 phương hb=(451÷1

50)×3795=(84 ÷ 75,9)( mm)→ Chọnhb=90 (mm)

⇒Chọn hb=90 (mm)

Dầm trục A, B, C : h¿(121÷1

20)×3795=316 ÷190 (mm )→ Chọnh=300 (mm)→ b × h=200 ×300 (mm )

Dầm trục 1,2,3,4,5,6,7:

12)×1800=225÷ 150(mm)

12)×6200=775÷ 516 (mm)⇒Nhịp AB: 250 ×300 (mm )

Nhịp BC: 250 ×600 (mm )

PHẠM HÙNG KHẢI

Trang 4

1.4 Tải trọng trên sàn:Xét cấu tạo sàn:

Tĩnh tãi tính toán: trọng lượng các lớp cấu tạo sàn như sau:+ Gạch: g1=δg× γbg×n1=0.02× 20× 1.2=0.48(KN / m2)

Trang 5

gt=δt× H × γbt× L ×n5L1× L2 =

Hoạt tải tính toánps (KN/m2)

Tổng tải (KN/m2)

Trang 6

-Tải trọng giống nhau.-Liên kết chu vi giống nhau

Xác định loại ô bản:

Theo kinh nghiệm có thể xem

-Khi chiều cao dầm hd >= 3hb  bản được ngàm lên dầm.-Khi chiều cao dầm hd < 3hb  bản được tựa lên dầm.Xét tỷ số cạnh dài và cạnh ngắn

2 

: thuộc bản kê 4 cạnh, bản làm việc theo hai phương

ll

Trang 7

-Nội lực ô bản đơn: dùng bảng tra lập sẵn cho ô bản loại 9

Hình 1.5: Sơ đồ tính ô sàn 2 phương loại 9

-Mômen dương lớn nhất ở giữa bản :

+Theo phương ngắn : M1 = m91.P (kNm/m).+Theo phương dài : M2 = m92.P (kNm /m).-Mômen âm lớn nhất ở trên gối :

+Theo phương ngắn : MI = k91.P (kNm /m).+Theo phương dài : MII = k92.P (kNm /m).

Trang 8

q (kN/m)

9128qlq (kN/m)

3300=1.88⇒<2⇒ Sàn 2 phương

hdhs

Trang 9

P=(gs+ps)L1L2=7.6× 3.3 ×6.2=155.5 ( KN )

M1=m1× P=0.0191 ×155.5=2.971(KNm)

M2=m2× P=¿0.0054×155.5=0.836 (KNm)MI=k1× P=0.0411× 155.5=6.397 (KNm)

MII=k2× P=0.0117×155.5=1.818(KNm)

Dùng excel hỗ trợ kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 1.2

Sơ đồsàn

Hệ số

0 4.008 3.600 90

α1 = 0.019

1 M1 = 2,970,74115.075.0α2 = 0.005

4 M2 = 835,84515.075.0β1 = 0.041

1 MI = 6,397,14115.075.0β2 = 0.011

7 MII = 1,818,388

0 4.008 3.600 90

α1 = 0.020

3 M1 = 3,633,45115.075.0α2 = 0.007

6 M2 = 1,359,61615.075.0β1 = 0.044

8 MI = 8,018,73815.075.0β2 = 0.016

8 MII = 3,011,472

0 6.950 2.400 90

α1 = 0.019

1 M1 = 3,650,95115.075.0α2 = 0.005

4 M2 = 1,027,22815.075.0β1 = 0.041

1 MI = 7,861,89215.075.0β2 = 0.011

7 MII = 2,234,744

03.3

Trang 10

15.075.0α2 = 0.005

7 M2 = 299,96515.075.0β1 = 0.041

8 MI = 2,185,21215.075.0β2 = 0.012

5 MII = 653,994

0 4.008 4.80 90

Mnh =1/24 .q.L = 1,189,08015.075.0Mg =-1/12 .q.L = 2,378,160

0 3.60 4.008 4.80 90

Mnh =1/24 .q.L = 1,189,08015.075.0Mg =-1/12 .q.L = 2,378,160

1.7 Tính cốt thép cho bản sàn

☼ Tiết diện tính toán: b=1000mm; h=hb ;



Trang 11

Kiểm tra hàm lượng:

μmin=0 , 05 %≤μ=As

bho 100 %=As

1000 75.100 %

bho 100 %=As

Diện tích cốt thép chọn

Asch=(@bch+1) fs

1.7 Tính cốt thép:☼Ô số 1

Trang 13

Sơ đồsàn

TT (%)(mm)

2 180.78 0.241% 6 156 120 235.62 0.31%M2 =835,845 0.01

4 75.00 0.100% 6 377 200 141.37 0.19%MI =6,397,141 0.11

7 402.58 0.537% 8 125 120 418.88 0.56%MII =1,818,388 0.03

2 109.49 0.146% 8 459 200 251.33 0.34%

M1 =3,633,451 0.062

4 222.49 0.297% 6 127 120 235.62 0.31%M2 =1,359,616 0.02

4 81.53 0.109% 6 347 200 141.37 0.19%MI =8,018,738 0.13

9 513.38 0.685% 10 153 150 523.60 0.70%MII =3,011,472 0.05

3 183.33 0.244% 8 274 200 251.33 0.34%

M1 =3,650,951 0.063

5 223.60 0.298% 6 126 120 235.62 0.31%M2 =1,027,228 0.01

8 75.00 0.100% 6 377 200 141.37 0.19%MI =7,861,892 0.13

6 502.48 0.670% 10 156 150 523.60 0.70%MII =2,234,744 0.03

9 135.07 0.180% 8 372 200 251.33 0.34%

M1 =1,009,767 0.017

7 75.00 0.100% 6 377 200 141.37 0.19%M2 =299,965 0.00

5 75.00 0.100% 6 377 200 141.37 0.19%MI =2,185,212 0.03

8 132.02 0.176% 8 381 200 251.33 0.34%MII =653,994 0.01

1 75.00 0.100% 8 670 200 251.33 0.34%

5 c .q.L = 1,189,080 0.020 0.021 75.00 0.100% 6 377 200 141.37 0.188%.q.L

2 143.93 0.192% 8 349 200 251.33 0.335%

6 c .q.L =

1 75.00 0.100% 6 377 200 141.37 0.188%.q.L

= 2,378,160 0.041 0.042 143.93 0.192% 8 349 200 251.33 0.335%

Trang 14

1.8 Bố trí thép cho bản sàn

Bản vẽ KC01

Trang 15

Chương 2: TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG TRỤC 4

2.1 Vật liệu:

B20, b = 0,9; thép AI (<10); AII (>10)

2.2 phân tích sự làm việc của khung:

8000=2.57 ≥ 1.5

Tỉ số

B>1,5 (công trình có mặt bằng chạy dài) nội lực chủ yếu gây ra trong khung

ngang và độ cứng của khung ngang nhỏ hơn nhiều lần độ cứng của khung dọc (khung ngang ít nhịp hơn khung dọc), có thể xem gần đúng: khung dọc “tuyệt đối cứng” Vì thế cho phép tách riêng từng khung ngang phẳng để tính nội lực.

2.3 Chọn sơ bộ kích thướca Kích thước dầm

Được tính toán và chọn như trong bảng 2.1.

Kích thước chọnbxh

Trục số 1,2,3,4,5,6,7

Trang 16

Kích thước cột

Tính toán cột trục 4B

Diện tích truyền tải sàn tầng điển hình xuống cột 4B là:

s4 B=(3.32+3.795

2)=14.19 m2

Trong phạm vi diện truyền tải , có các loại tải trọng sau:

-Tải trọng tính toán sàn :gồm tĩnh tải và hoạt tải là qs (kN/m2)

Gs = qs.Si = (4.008+3.6)×[6.2

Trang 17

+( 4.008+4.8 )×[1.8

2)]=111.79(kN)-Trọng lượng bản thân dầm khung và dầm dọc

Gd=∑bd(hd−hs)γbBTCT.n Li

Gd = 0.25 ×(0.6−0.09)×1.1 ×25 ×6.2

+0.25 × (0.35−0.09 )×1.1 ×25 ×1.82

+0.2 ×(0.3−0.09) ×1.1 ×25 ×3.7952

+0.2 ×(0.3−0.09) ×1.1 ×25 ×3.32¿16.27(KN )

-Trọng lượng tường xây trên dầm (nếu có)

Gt=∑δt Ht γbt n Li (kN)

Gt=0.2 ×(3.6−0.6) ×18 ×1.1 ×6.22

+0.2 ×(3.6−0.3) ×18 ×1.1 ×3.7952

+0.2 ×(3.6−0.3) ×18 ×1.1 ×3.32¿83.19(KN )

Trang 18

γbBTCT =25kN/m3;γbt=18kN/m3 – trọng lượng của bê tông cốt thép và tường.H = 3.6 m – chiều cao tầng nhà.

n=1,1 – hệ số vượt tải.

bd ; hd – kích thước tiết diện dầm.hs = 90 mm – chiều cao bản sàn.

Lực dọc tác dụng lên cột tại một tầng bất kỳ là:Ni= Gs + Gd + Gt + Gc

¿117.79+16.27+ 83.19+3.96=221.21(KN)

Trong đó

n- số tầng trên tiết diện cột đang xét.

Thực tế cột còn chịu mômen do gió gây ra nên cần tăng lực dọc tính toán:

Ac=k NγbbRb=

k N 103

0,9 11,5

-Hệ số k = 1,2 – 1,5 chọn như sau :+Cột biên : k = 1,35.

Trang 19

Bảng 2.2: Tính toán và chọn tiết diện cột khung trục 4.

SànGs=qs Si 8.81 ×[1.8

8.81 ×[1.8

7.61 ×[6.2

= 111.79

7.61 ×[6.2

2+0.2 ×(0.3−0.09) ×25 ×1.1 ×3.795

= 46.36

0.2 ×(3.6−0.6) ×18 ×1.1 ×6.2

2+0.2 ×(3.6−0.3) ×18 ×1.1 ×3.3

2+0.2 ×(3.6−0.3) ×18 ×1.1 ×3.795

0.2 ×(3.6−0.6) ×18 ×1.1 ×6.2

2+0.2 ×(3.6−0.3) ×18 ×1.1 ×3.3

2+0.2 ×(3.6−0.3) ×18 ×1.1 ×3.795

Trang 21

2.1 Sơ đồ tính

Chọn sơ đồ tính là trục của dầm và cột, liên kết cột và móng là liên kết ngàm,liên kết cột – dầm xem là ngàm (nút cứng).

Vị trí cột ngàm với móng tại mặt trên của móng.

Đà kiềng thường xem không phải là bộ phận của khung ngang Tuy nhiên đàkiềng có ảnh hưởng nhất định đối với khung như giảm chiều dài tính toán, giảm độmảnh của cột tầng trệt và khắc phục lún không đều, tăng độ cứng không gian củacông trình v.v…

Giả thiết chiều sâu đặt móng hcm = 1.2 m (đối với đồ án; số liệu này thường chosẵn).

Sử dụng chương trình tính kết cấu etabs và các giả thiết đơn giản hóa sau:

-Nếu trên nhịp dầm có nhiều lực tập trung có thể chuyển sang dạng phân bốđều.

-Nếu trên một nhịp dầm có tải tam giác, dạng hình thang hoặc dạng phức tạpkhác có thể chuyển sang dạng phân bố tương đương (nếu thật cần thiết), nếutính nội lực được từ các dạng tải đặc biệt thì không cần chuyển sang dạngphân bố đều tương đương.

-Tính nội lực khung được tính theo sơ đồ đàn hồi với việc dùng độ cứng EJcủa tiết diện

Trang 22

Sơ đồ tính khung trục 4

Trang 23

Xác định tải trọng tác dụng lên khung.

Diện truyền tải của khung trục 4B ( bước cột chia đôi từ hai phía trục khung đang xét).

2=3.55 m

Trong phạm vi diện truyền tải của khung ta xác định các loại tải tác dụng lên khung.

2.5.1 Tải trọng đứng

a Tải trọng tác dụng lên dầm khung có phương thẳng đứng dạng phân bố.

Tải trọng từ sàn truyền vào dầm được xác định gần đúng theo diện tích truyền tải như trên mặt bằng sàn.

Trang 24

Tính toán cho nhịp AB -Tĩnh tải:

+ Trọng lượng bản thân dầm khung:

Trang 25

γbBTCT =25kN/m3;γbt=18kN/m3 – trọng lượng của bê tông cốt thép và tường.H = 3.6 m – chiều cao tầng nhà.

2=58×

Trang 26

Bảng 2.3: Tĩnh tải phân bố tác dụng lên khung trục 4

Trọng lượng bản thân dầm khung

gsdk¿(kN /m)¿

4.008× 1.8

¿0.877 ×4.008 × 3.3

2+0.841 ×4.008 ×3.795

= 12.2Tổng gdk(kN /m)gdk=g

Trang 27

Bảng 2.4: Hoạt tải phân bố tác dụng lên khung trục 4.

4.8× 1.8

¿0.877 ×4.8 × 3.3

2+0.841 ×4.8 ×3.795

Trang 28

b Tải trọng tác dụng lên dầm có phương thẳng đứng dạng tập trung tại cácnút khung (các gối tựa của dầm).

Lực tập trung đặt tại nút được xác định bằng cách tính tổng trọng lượng cácphần tử nằm trên diện tích chịu lực của nút như tường, sàn, dầm … phần diện tích tạothành tải tập trung không kể phần diện tích của tải phân bố.

Tải trọng của sàn truyền lên dầm dọc, rồi truyền vào nút khung dưới dạng lực tậptrung

Tính toán cho nút 4B -Tĩnh tải

28

Trang 29

+ Do sàn: Gọi S là diện tích truyền tải từ sàn vào dầm dọc

Trang 30

Kết quả tính toán có thể được tóm tắt trong bảng 2.5; 2.6

30

Trang 31

Bảng 2.5: Tĩnh tải tập trung tác dụng lên khung trục 4

¿0.2 ×(0.3−0.09) ×25

×1.1 ×(3.32+3.795

¿0.2 ×(0.3−0.09) ×25

×1.1 ×(3.32+3.795

¿0.2 ×(3.6−0.3) ×25

×1.1 ×(3.32+3.795

¿0.2 ×(3.6−0.3) ×25

×1.1 ×(3.32+3.795

Trang 33

2.1.1 Tải trọng ngang

Tổng chiều cao công trình: ∑H =14.4 m<36 m

Công trình có chiều cao dưới 40m thì thành phần động của tải trọng gió không cần xét đến.

a.Gió đẩy: (phía đón gió của công trình)

Cường độ tính toán gió đẩy được xác định theo:

W=Wo.k c.n B¿(daN /m )¿Trong đó:

-Wo – Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng theo địa danh hành chánh (TCVN 2727-1995)

-Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam:

-k- Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa hình Xác định theo bảng 3.10.

Hệ số k(địa hình A)

-n-Hệ số tin cậy ( vượt tải)

-c-Hệ số khí động phụ thuộc vào hình dáng của công trình.

Trang 34

-Trường hợp công trình có hình dáng đơn giản (hìng vuông hay chữ nhật): c=+0.8.

-B- Bề rộng đón gió của khung đang xét.

b.Gió hút: ( ở phía khuất gió của công trình)

Cường độ tính toán gió hút được xác định:

W'=Wo.k c'.n.B¿(daN /m )¿

Trong đó: c’=0.6, còn các hệ số khác lấy như gió đẩy.

Kết quả tính toán có thể được tóm tắt trong bảng 2.7.Bảng 2.7: Tải gió tác dụng lên khung trục 4

Caođộ z(m)

Trang 35

Hình 2.5: Tải trọng gió tác dụng khung trục 4

Trang 36

2.2.Xác định nội lực khung trục 4a Nguyên lý chất tải khung:

Nguyên lý chất tải lên khung: tĩnh tải luôn luôn có, hoạt tải lúc có lúc không sao cho đạt được các giá trị nội lực nguy hiểm nhất tại các tiết diện.

Các tiết diện khác nhau sẽ có trường hợp đặt hoạt tải nguy hiểm khác nhau.Đối với tĩnh tải : Tĩnh tải chất đầy các nhịp.

Đối với hoạt tải : có nhiều trường hợp :- Muốn cho Mmax

- 7 Gió phải (GP)

Trang 37

Trang 38

1 Tĩnh tải chất đầy

Trang 39

Trang 40

2 Hoạt tải cách nhịp lẻ

Trang 41

3 Hoạt tải cách nhịp chẳn

Trang 42

Trang 43

4 Hoạt tải cách tầng lẻ

Trang 44

Trang 45

5 Hoạt tải cách tầng chẳn

Trang 46

Trang 47

6 Gió trái

Trang 48

7 Gió phải

Trang 49

b Tổ hợp tải trọng

Lập biểu đồ bao mômen và biểu đồ bao lực cắt, vì tung độ biểu đồ bao tại mỗi tiết diện diễn tả giá trị nội lực nguy hiểm nhất tại tiết diện đó.-Tổ hợp tải trọng chính (THTT cơ bản) gồm: tĩnh tải, hoạt tải dài hạn và

một trong những hoạt tải ngắn hạn nếu có Tổ hợp tải trọng cơ bản gây ảnh hưởng chủ yếu nhất đến trạng thái ứng lực của tiết diện tính toán của kết cấu.

-Tổ hợp tải trọng phụ (THTT bổ sung) gồm: tĩnh tải , hoạt tải dài hạn và từ 2 hoạt tải ngắn hạn trở lên.

Để kể đến nhân tố tác dụng không đồng thời của các hoạt tải trong trường hợp bất lợi nhất, các hoạt tải ngắn hạn được nhân với hệ số tổ hợp 0,9 trong tổ hợp phụ.

Trang 50

Bảng 2.8: Cấu trúc tổ hợp tải trọng khung trục 4

Trang 51

Trang 52

Ký hiệu khung trục 4

Trang 53

Trang 54

Tiết diện khung trục 4

c.Xác định nội lực.

Dùng phần mềm etabs xác định nội lực.Nội lực tính toán cốt thép khung:

Trang 55

Biểu đồ bao lực dọc khung trục 4

Trang 56

Biểu đồ bao moment khung trục 4

Trang 57

Biểu dồ bao lực cắt khung trục 4

Trang 58

-138.54 -61.63TANG

Trang 59

Trang 60

4 C1 1.TTCD LinStatic 0 -64.68 -2.64 -4.35TANG

4 C1 1.TTCD LinStatic 3.6 -64.68 -2.64 5.16TANG

Trang 61

StoryColumnOutput CaseCase TypeStep TypeStation

kN V2kN kN-mM3TANG

4 C1 COMBO1 Combination 3.6 -60.62 -3.41 6.17TANG

4 C1 COMBO3 Combination 0 -67.87 -3.18 -4.87TANG

n 3.6 -67.87 -3.18 6.57TANG

4 C1 COMBO4 Combination 0 -76.15 -3.42 -6TANG

n 3.6 -76.15 -3.42 6.31TANG

4 C1 COMBO5 Combination 0 -64.92 6.45 2.19TANG

4 C1 COMBO8 Combination 0 -61.24 4.85 -0.03TANG

n 3.6 -61.24 -7.87 5.26TANG

n 3.6 -81.75 -7.68 5.74TANG

n 3.6 -61.37 -0.31 7.62TANG

Trang 62

n 0 -75.35 -9.86 -10.69TANG

4 C1 BAO Combination Max 0 -60.62 6.45 2.19TANG

n Max 3.6 -60.62 0.72 9.01TANG

4 C1 BAO Combination Min 0 -83.4 -10.34 -11.16TANG

4 C1 BAO Combination Min 3.6 -83.4 -8.36 4.26TANG

4 C2 1.TTCD LinStatic 0 -197.31 -11.72 -20.31TANG

4 C2 1.TTCD LinStatic 3.6 -197.31 -11.72 21.87TANG

Trang 63

kN V2kN kN-mM3TANG

4 C2 COMBO9 Combination 0 -205.5 -8.63 -16TANG

n 3.6 -205.5 -8.63 15.06TANG

n 0 -255.23 -8.82 -13.86TANG

n 0 -251.61 -10.5 -17.98TANG

4 C2 BAO Combination Max 0 -190.91 -6.43 -10.9TANG

n Max 3.6 -190.91 -6.43 37.18TANG

4 C2 BAO Combination Min 0 -264.76 -20.04 -34.95TANG

n Min 3.6 -264.76-

20.04 12.23TANG

4 C3 1.TTCD LinStatic 0 -170.47 14.36 24.85TANG

4 C3 1.TTCD LinStatic 3.6 -170.47 14.36 -26.85TANG

n 0 -171.19 16.77 30.67TANG C3 COMBO2 Combinatio 3.6 -171.19 16.77 -29.7

Trang 64

n 3.6 -171.28 16.76 -29.7TANG

4 C3 COMBO4 Combination 3.6 -215.41 17.2 -33.81TANG

n 3.6 -213.57 16.69 -39.17TANG

n 0 -213.49 26.24 38.21TANG

n 3.6 -208.6 18.67 -27.85TANG