dề cương nhập môn thiết kế đh GTVT

NHP MễN THIT K V K NNG TRèNH BY Cõu 1: trỡnh by túm tt v tớnh toỏn ti trng giú cho cụng trỡnh dân dng theo tiờu chun 2737 - 1995 ti trng v tỏc ng tiờu chun thit k? Tr li: - Tải trọng gió lên công trình gồm các thnh phần: áp lực pháp tuyến We, lực ma sát Wf v áp lực pháp tuyến Wi. Tải trọng gió lên công trình cũng có thể qui về hai thnh phần áp lực pháp tuyến Wx v Wy. - Ti trng giú gm hai thnh phn tnh v ng: Khi xác định áp lực mặt trông Wi cũng nh khi tính toán nh nhiều tầng cao d|ới 40m v nh công nghiệp một tầng cao di 36m với tỉ số độ cao trên nhịp nhỏ hơn 1,5 xây dựng ở địa hình dạng A v B (a hỡnh trng tri v tng i trng tri), thnh phần động của tải trọng gió không cần tính đến. Giỏ tr tiờu chun thnh phn tnh ca ti trng giú W cú cao Z so vi mc chun xỏc nh theo cụng thc: W=W0 x k x c Trong ú: W0- giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D. k - hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5 c- hệ số khi động lấy theo bảng 6 Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió J lấy bằng 1,2. - Nhà và công trình xây dựng ở vùng có địa hình phức tạp (hẻm núi, giữa hai dãy núi song song, các cửa đèo ), giá trị của áp lực gió W 0 phải lấy theo số liệu của tổng cục khí tợng thủy văn hoặc kết quả khảo sát hiện trờng xây dựng đã đợc xử lí có kể đến kinh nghiệm sử dụng công trình. Khi đó giá trị của áp lực gió W 0 (daN/m2) xác định theo công thức: W 0 = 0,0613 x V 0 2 ở đây V 0 - vận tốc gió ở độ cao 10m so với mốc chuẩn (vận tốc trung bình trong khoảng thời gian 3 giây bị vợt trung bình một lần trong vòng 20 năm) tơng ứng với địa hình dạng B ( địa hình tơng đối trống trải), tính bằng mét trên giây. - Cụng trỡnh vựng nỳi v hi o cú cựng cao, a hỡnh v sỏt cỏc trm quan trc khớ tng cú trong bng trờn thỡ giỏ tr ỏp lc giú tớnh toỏn c ly theo tr s c lp ca trm ú. - Đối với nhà và công trình có lỗ cửa (cửa sổ, cửa đi, lỗ thông thoáng, lỗ lấy ánh sáng) phân bố đều theo chu vi hoặc có t|ờng bằng phibrô xi măng và các vật liệu có thể cho gió đi qua (không phụ thuộc vào sự có mặt của các lỗ cửa), khi tính kết cấu của tờng ngoài, cột, dầm chịu gió, đố cửa kính, giá trị của hệ số khí động đối với tờng ngoài phải lấy: c = + 1 khi tính với áp lực dơng c = - 0,8 khi tính với áp lực âm Tải trọng gió tính toán ở các t|ờng trong lấy bằng 0,4.W0 và ở các vách ngăn nhẹ trọng lợng không quá 100daN/m2 lấy bằng 0,2.W0 nhng không dới 10daN/m2 - Đối với nhà có mái răng ca hoặc có cửa trời thiên đỉnh khi a 4h phải tính đến lực ma sát Wt thay cho các thành phần lực nằm ngang của tải trọng gió tác dụng lên cửa trời thứ hai và tiếp theo từ phía đón gió. Lực ma sát Wt đ|ợc tính theo công thức: Wt =W0 x c t x k x S Trong đó: W0 - áp lực gió lấy theo bảng 4 tính bằng daN/m2; c t - hệ số ma sát cho trong bảng 6 k - hệ số lấy theo bảng 5 TY C Page 1 NHP MễN THIT K V K NNG TRèNH BY S - diện tích hình chiếu bằng (đối với răng ca, lợn sóng và mái có cửa trời) hoặc diện tích hình chiếu đứng (đối với tờng có lô gia và các kết cấu tơng tự) tính bằng mét vuông - Thành phần động của tải trọng gió phải đợc kể đến khi tính các công trình trụ, tháp, ống khói, cột điện, thiết bị dạng cột, hành lang băng tải, các giàn giá lộ thiên,các nhà nhiều tầng cao trên 40m, các khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng một nhịp có độ cao trên 36m, tỉ số độ cao trên nhịp lớn hơn 1,5. - Hệ số tin cậy J đối với tải trọng gió lấy bằng 1,2 tơng ứng với nhà và công trình có thời gian sử dụng giả định là 50 năm. Khi thời gian sử dụng giả định khác đi thì giá trị tính toán của tải trọng gió phải thay đổi bằng cách nhân với hệ số trong bảng 12. Cõu 2: trỡnh by cỏc yờu cu cu to cho vic b trớ ct thộp dc v ct thộp ai trong cu kin chu nộn lch tõm theo tiờu chun TCXDVN 356-2005 - kt cu bờ tụng ct thộp tiờu chun thit k? Tr li: (in thờm t trang 123- trang 141, TCXDVN 356-2005) Ct thộp dc: - Đờng kính cốt thép dọc trong cấu kiện chịu nén lệch tâm của kết cấu đổ toàn khối không đợc nhỏ hơn 12 mm. - Trong các cấu kiện thẳng chịu nén lệch tâm, khoảng cách giữa trục các thanh cốt thép dọc theo phơng vuông góc với mặt phẳng uốn không đợc lớn hơn 400 mm, còn theo phơng mặt phẳng uốn không lớn hơn 500 mm. - Trong các cấu kiện chịu nén lệch tâm mà khả năng chịu lực của chúng ứng với độ lệch tâm cho tr- ớc của lực dọc đợc sử dụng nhỏ hơn 50%, cũng nh trong các cấu kiện có độ mảnh l0 / i <17 (ví dụ: cột ngắn) mà theo tính toán không yêu cầu đặt cốt thép chịu nén, và số lợng thép chịu kéo không vợt quá 0,3% cho phép không đặt cốt thép dọc và cốt thép ngang (theo quy định ở các điều 8.6.3, 8.7.1, 8.7.2) trên các cạnh song song với mặt phẳng uốn. Khi đó, trên các cạnh vuông góc với mặt phẳng uốn bố trí các khung thép hàn, lới thép có lớp bê tông bảo vệ không nhỏ hơn 50 mm và không nhỏ hơn hai lần đờng kính cốt thép dọc. Cốt thép đai: - ở tất cả các mặt cấu kiện có đặt cốt thép dọc, cần phải bố trí cốt thép đai bao quanh các thanh cốt thép dọc ngoài cùng, đồng thời khoảng cách giữa các thanh cốt thép đai ở mỗi mặt cấu kiện phải không lớn hơn 600 mm và không lớn hơn hai lần chiều rộng cấu kiện. - Trong cấu kiện chịu nén lệch tâm có cốt thép dọc căng đặt ở khoảng giữa tiết diện (ví dụ: cọc ứng lực trớc), cốt thép đai có thể không cần đặt nếu chỉ riêng bê tông đảm bảo chịu đợc lực ngang - Trong các cấu kiện thẳng chịu nén lệch tâm, cũng nh ở vùng chịu nén của cấu kiện chịu uốn có đặt cốt thép dọc chịu nén theo tính toán, cốt thép đai phảI đợc bố trí với khoảng cách nh sau: o Trong kết cấu làm từ bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông nhẹ, bê tông rỗng: Khi Rsc 400 MPa: không lớn hơn 500 mm và không lớn hơn: 15d đối với khung thép buộc; 20d đối với khung thép hàn; Khi Rsc 450 MPa: không lớn hơn 400 mm và không lớn hơn: 12d đối với khung thép buộc; 15d đối với khung thép hàn; o Trong các cấu kiện làm từ bê tông tổ ong đặt khung thép hàn: không lớn hơn 500 mm và không lớn hơn 40d (ở đây d đờng kính nhỏ nhất của cốt thép dọc chịu nén, mm). Trong các kết cấu này cốt thép đai cần đảm bảo liên kết chặt với các thanh cốt thép chịu nén để các thanh cốt thép này không bị phình ra theo bất kỳ hớng nào. TY C Page 2 NHP MễN THIT K V K NNG TRèNH BY Tại các vị trí cốt thép chịu lực nối chồng không hàn, khoảng cách giữa các cốt thép đai của cấu kiện chịu nén lệch tâm không lớn hơn 10d. - Trong cấu kiện chịu nén lệch tâm, cần cấu tạo cốt thép đai trong khung thép buộc sao cho các cốt thép dọc (tối thiểu là cách một thanh) đợc đặt vào chỗ uốn của cốt thép đai và các chỗ uốn này cách nhau không quá 400 mm theo cạnh tiết diện. Khi chiều rộng cạnh tiết diện không lớn hơn 400 mm và trên mỗi cạnh có không quá 4 thanh cốt thép dọc, cho phép dùng một cốt thép đai bao quanh toàn bộ cốt thép dọc. Khi cấu tạo cấu kiện chịu nén bằng các khung thép hàn phẳng thì cần liên kết chúng lại thành khung không gian bằng cách dùng các thanh cốt thép đai hàn điểm tiếp xúc với những thanh cốt thép dọc ở góc khung. - Trong các cấu kiện chịu nén lệch tâm có tính toán cốt thép gián tiếp ở dạng lới hàn (làm từ cốt thép nhóm CI, A-I, CII, A-II, CIII, A-III với đờng kính không lớn hơn 14 mm và loại Bp-I) hoặc có dạng xoắn không căng hoặc cốt thép vòng cần lấy: o Kích thớc ô lới không nhỏ hơn 45 mm, nhng không lớn hơn 1/4 cạnh tiết diện cấu kiện và không lớn hơn 100 mm; o đờng kính vòng xoắn hoặc đờng kính vòng tròn không nhỏ hơn 200 mm; o Bớc lới không nhỏ hơn 60 mm, nhng không lớn hơn 1/3 cạnh nhỏ hơn của tiết diện cấu kiện và không lớn hơn 150 mm; o bớc xoắn hoặc bớc vòng tròn không nhỏ hơn 40 mm, nhng không lớn hơn 1/5 đờng kính tiết diện cấu kiện và không lớn hơn 100 mm; o Lới thép, cốt thép xoắn (hoặc vòng) cần phải ôm đợc tất cả các thanh cốt thép dọc chịu lực; o Khi gia cờng đoạn đầu mút các cấu kiện chịu nén lệch tâm bằng các lới thép hàn, cần bố trí không ít hơn 4 lới trên đoạn không nhỏ hơn 20 d tính từ đầu mút cấu kiện nếu cốt thép dọc là thanh tròn trơn và không nhỏ hơn 10 d nếu cốt thép dọc là than có gờ. - Trong cấu kiện thẳng chịu nén lệch tâm, đờng kính cốt thép đai trong khung thép buộc cần lấy không nhỏ hơn 0,25 d và không nhỏ hơn 5 mm, với d là đờng kính thanh cốt thép dọc lớn nhất. Cõu 3: trỡnh by v cỏc loi ti trng c nh trong tiờu chun TCVN 2737-1995 ti trng tỏc ng tiờu chun thit k. Trả lời: Các loại tải trọng đợc xác định trong tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 là: ( cáI này viết thêm cho nó dài) - Ti trng do khi lng ca kt cu v t. - Ti trng do thit b, ngi vt liu v sn phm cht kho: o Ti trng do thit b v vt liu cht kho; o Ti trng phõn b u; o Ti trng tp trung v ti trng lờn lan can; - Ti trng do cu trc v cu treo. - Ti trng giú. - ch, sao ngn vói n vy? Cõu 4 : trình bày cỏc yờu cu v cu to ct thộp trong cu kin chu un c quy nh trong tiờu chun TCXDVN 356 - 2005 kt cu bờ tụng ct thộp tiờu chun thit k. Tr li: Cốt thép dọc: - Trong các cấu kiện chịu uốn làm từ bê tông nhẹ sử dụng cốt thép nhóm CIV, A-IV và thấp hơn, đờng kính cốt thép dọc không đợc vợt quá: TY C Page 3 NHP MễN THIT K V K NNG TRèNH BY o Đối với bê tông có cấp từ B12,5 trở xuống: 16 mm o Đối với bê tông có cấp B15 - B25: 25 mm o Đối với bê tông có cấp B30 trở lên: 32 mm Đối với cốt thép nhóm cao hơn, đờng kính giới hạn của thanh cốt thép phải phù hợp với các quy định hiện hành. Trong các cấu kiện chịu uốn làm từ bê tông tổ ong có cấp B10 và thấp hơn, đờng kính cốt thép dọc không đợc lớn hơn 16 mm. - Trong các cấu kiện chịu uốn có chiều cao tiết diện lớn hơn 700 mm, ở các cạnh bên cần đặt các cốt thép dọc cấu tạo sao cho khoảng cách giữa chúng theo chiều cao không lớn hơn 400 mm và diện tích tiết diện không nhỏ hơn 0,1% diện tích tiết diện bê tông có kích thớc: o theo chiều cao cấu kiện: bằng khoảng cách giữa các thanh cốt thép này; o theo chiều rộng cấu kiện: bằng 1/2 chiều rộng của dầm hoặc sờn, nhng không lớn hơn 200 mm. cốt thép đai: - ở tất cả các mặt cấu kiện có đặt cốt thép dọc, cần phải bố trí cốt thép đai bao quanh các thanh cốt thép dọc ngoài cùng, đồng thời khoảng cách giữa các thanh cốt thép đai ở mỗi mặt cấu kiện phải không lớn hơn 600 mm và không lớn hơn hai lần chiều rộng cấu kiện. - Trong cấu kiện chịu uốn, nếu theo chiều rộng của cạnh sờn mỏng (chiều rộng sờn bằng hoặc nhỏ hơn 150 mm) chỉ có một thanh cốt thép dọc hoặc một khung thép hàn thì cho phép không đặt cốt thép đai theo chiều rộng cạnh sờn đó. - Đờng kính cốt thép đai trong khung thép buộc của cấu kiện chịu uốn cần lấy: o không nhỏ hơn 5 mm khi chiều cao tiết diện cấu kiện không lớn hơn 800 mm; o không nhỏ hơn 8 mm khi chiều cao tiết diện cấu kiện lớn hơn 800 mm. - Trong cấu kiện chịu uốn xoắn đồng thời, cốt thép đai buộc cần đợc làm thành vòng kín và neo chắc chắn ở hai đầu (đoạn nối chồng lên nhau dài 30 d ), còn với khung thép hàn tất cả các thanh cốt thép ngang theo cả hai phơng cần đợc hàn vào các thanh cốt thép dọc ở góc để tạo thành vòng kín, đồng thời phải bảo đảm độ bền của liên kết và của cốt thép đai là tơng đơng Cõu 5: Nờu phng phỏp tớnh toỏn ỏp lc giú theo tiờu chun W 0 trong tiờu chun TCVN 2737 -1995 ti trng tỏc ng- tiờu chun thit k. Trả lời: Câu này kiểu nh tính ti trng giú theo W 0 ớ, nú gn ging cõu 1, cõu 1 cú ch no cú lien quan ti W 0 thỡ pht ht xung ^^ t oỏn th. Cõu 7: trong tiờu chun TCXDVN -356- 2005 kt cu bờ tụng ct thộp tiờu chun thit k cú yờu cu gỡ v tit din v cu to ct thộp cho cu kin ct nh cao tng. Tr li: Cột nhà cao tầng hay thấp tầng đều là cấu kiện chịu nén đúng tâm, nên t làm luôn theo cái phần thép cho cấu kiện chịu nén đúng tâm, sai thì thôi nhá^^ (thông cảm, ai chép tới đoạn này rồi thì gạch đi dùm, nói nhảm đấy). Khong cỏch ct thộp: Khoảng cách thông thủy giữa các thanh cốt thép dọc không căng hoặc cốt thép căng đợc kéo trên bệ, cũng nh khoảng cách giữa các thanh trong các khung thép hn kề nhau, đợc lấy không nhỏ hơn đờng kính thanh cốt thép lớn nhất và không nhỏ hơn 50 mm. Khi kiểm soát một cách có hệ thống kích thớc cốt liệu TY C Page 4 NHP MễN THIT K V K NNG TRèNH BY bê tông, khoảng cách này có thể giảm đến 35 mm nhng không đợc nhỏ hơn 1,5 lần kích thớc lớn nhất của cốt liệu thô. Trong điều kiện chật hẹp, cho phép bố trí các thanh cốt thép theo cặp (không có khe hở giữa chúng). Neo cốt thép: Đối với những thanh cốt thép có gờ, cũng nh các thanh cốt thép tròn trơn dùng trong các khung thép hàn và lới hàn thì đầu mút để thẳng, không cần uốn móc. Những thanh cốt thép tròn trơn chịu kéo dùng trong khung, lới buộc cần đợc uốn móc ở đầu, móc dạng chữ L hoặc chữ U. Cốt thép dọc: - Đờng kính cốt thép dọc của cấu kiện chịu nén không đợc vợt quá giá trị: o Đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ có cấp thấp hơn B25: 40 mm o Đối với bê tông nhẹ, bê tông rỗng có cấp: B12,5 trở xuống 16 mm B15 - B25: 25 mm B30 trở lên 40 mm o Đối với bê tông tổ ong có cấp: B10 trở xuống 16 mm B12,5 B15: 20 mm Cốt thép die: - ở tất cả các mặt cấu kiện có đặt cốt thép dọc, cần phải bố trí cốt thép đai bao quanh các thanh cốt thép dọc ngoài cùng, đồng thời khoảng cách giữa các thanh cốt thép đai ở mỗi mặt cấu kiện phải không lớn hơn 600 mm và không lớn hơn hai lần chiều rộng cấu kiện. - Nếu hàm lợng cốt thép dọc chịu nén S cao hơn 1,5%, cũng nh nếu toàn bộ tiết diện cấu kiện đều chịu nén và hàm lợng tổng cộng của cốt thép S và S lớn hơn 3%, thì khoảng cách giữa các cốt thép đai không đợc lớn hơn 10 d và không đợc lớn hơn 300 mm. Các yêu cầu của điều này không áp dụng cho các cốt thép dọc đợc bố trí theo cấu tạo, nếu đờng kính các cốt thép này không vợt quá 12 mm và nhỏ hơn 1/2 chiều dày lớp bê tông bảo vệ. - Khi cấu tạo cấu kiện chịu nén bằng các khung thép hàn phẳng thì cần liên kết chúng lại thành khung không gian bằng cách dùng các thanh cốt thép ngang hn điểm tiếp xúc với những thanh cốt thép dọc ở góc khung. Cho phép dùng các thanh cốt thép ngang có uốn móc buộc với thanh dọc tại những vị trí có thanh ngang trong khung thép hàn. - Nếu trong mỗi khung thép hàn phẳng có nhiều cốt thép dọc, cần dùng các thanh cốt thép ngang uốn móc để buộc liên kết các thanh cốt thép dọc trung gian trong các khung đối diện, cứ cách một cốt thép dọc tối thiểu có một cốt đợc buộc nh vậy và khoảng cách các thanh cốt thép buộc này không quá 400 mm. Cho phép không đặt các thanh cốt thép buộc nếu cạnh của tiết diện không quá 500 mm và số cốt thép dọc trên cạnh ấy không quá 4 thanh. - Cốt thép ngang đợc đặt để chịu lực cắt phải đợc neo chắc chắn ở hai đầu bằng cách hàn hoặc kẹp chặt cốt thép dọc, để đảm bảo độ bền của liên kết và của cốt thép đai là tơng đơng. TY C Page 5 . hơn B25: 40 mm o Đối với bê tông nhẹ, bê tông rỗng có cấp: B 12, 5 trở xuống 16 mm B15 - B25: 25 mm B30 trở lên 40 mm o Đối với bê tông tổ ong có cấp: B10 trở xuống 16 mm B 12, 5 B15: 20 mm Cốt. K NNG TRèNH BY o Đối với bê tông có cấp từ B 12, 5 trở xuống: 16 mm o Đối với bê tông có cấp B15 - B25: 25 mm o Đối với bê tông có cấp B30 trở lên: 32 mm Đối với cốt thép nhóm cao hơn, đờng kính. không quá 100daN/m2 lấy bằng 0 ,2. W0 nhng không dới 10daN/m2 - Đối với nhà có mái răng ca hoặc có cửa trời thiên đỉnh khi a 4h phải tính đến lực ma sát Wt thay cho các thành phần lực nằm ngang