Bài giảng kết cấu bê tông cốt thép 2 (Cấu kiện nhà cửa)-chương 4 Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BO BO Ä Ä MÔN CÔNG TRÌNH MÔN CÔNG TRÌNH KHOA KỸ THUA KHOA KỸ THUA Ä Ä T XÂY D T XÂY D Ự Ự NG NG GV: Hồ Hữu Chỉnh Email: hohuuchinh@hcmut.edu.vn GV: Hồ Hữu Chỉnh Email: hohuuchinh@hcmut.edu.vn K K Ế Ế T C T C Ấ Ấ U BÊ TƠNG 2 U BÊ TƠNG 2 (C (C Ấ Ấ U KI U KI Ệ Ệ N NH N NH À À C C Ử Ử A A ) ) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCXDVN 356-2005, Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tơng và bê tơng cốt thép, Nhà xuất bản Xây dựng, 2006 (thay thế tiêu chuẩn TCVN 5574:1991) [2] Kết cấu bê tơng cốt thép - Phần kết cấu nhà cửa, Ngơ Thế Phong (chủ biên), Nhà xuất bản KHKT, 2006 [3] Kết cấu bê tơng cốt thép - Cấu kiện nhà cửa (Tập 2), Võ Bá Tầm, Nhà xuất bản ĐHQG TP.HCM, 2003 BỘ MÔN CÔNG TRÌNH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BO BO Ä Ä MÔN CÔNG TRÌNH MÔN CÔNG TRÌNH KHOA KỸ THUA KHOA KỸ THUA Ä Ä T XÂY D T XÂY D Ự Ự NG NG GV: Hồ Hữu Chỉnh Email: hohuuchinh@hcmut.edu.vn GV: Hồ Hữu Chỉnh Email: hohuuchinh@hcmut.edu.vn Chương 4 Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép trang IV_1 Chương Chương 4 4 : Nh : Nh à à công nghi công nghi ệ ệ p m p m ộ ộ t t t t ầ ầ ng l ng l ắ ắ p gh p gh é é p p trang IV_1 trang IV_1 4.1 Khái niệm chung 4.2 Thiết kế khung ngang 4.3 Xác định tải trọng 4.4 Tính toán cột lắp ghép 4.5 Tính toán móng đơn lắp ghép 4.1 Khái niệm chung về kết cấu nhà CN Chương 4: Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép trang IV_2 Chương Chương 4 4 : Nh : Nh à à công nghi công nghi ệ ệ p m p m ộ ộ t t t t ầ ầ ng l ng l ắ ắ p gh p gh é é p p trang IV_2 trang IV_2 Q=30T 14,60 Q=20T C D Q=30T 24000 21000 24000 A B ± 0,00 11,90 9,00 18,50 ¾ Dùng rộng rãi trong công nghiệp cơ khí, đóng tàu, kho tàng,… ¾ Ưu điểm: dể tổ chức dây chuyền sản xuất, thông gió, chiếu sáng ¾ Thường thi công lắp ghép:  móng và cột BTCT lắp ghép  K/C mái bằng dầm+panel BTCT hay mái tôn + dàn thép Chương 4: Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép trang IV_3 Chương Chương 4 4 : Nh : Nh à à công nghi công nghi ệ ệ p m p m ộ ộ t t t t ầ ầ ng l ng l ắ ắ p gh p gh é é p p trang IV_3 trang IV_3 4.1.1. Các bộ phận cơ bản của khung ngang D Q=20T 18,50 Q=20T P max P min Q L k L 5. Cầu trục 6. Xe con 7. Móng cột L m 1. Cửa mái 2. Dàn mái L >18m (dầm mái L < 18m) H m 3. Dầm cầu trục 4. Cột khung H H t λ λ b ct x h ct b cd x h cd +0.0 R M H dd V +0.0 R H cm h m H ct H d 4.1.2. Phân loại cột Chương 4: Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép trang IV_4 Chương Chương 4 4 : Nh : Nh à à công nghi công nghi ệ ệ p m p m ộ ộ t t t t ầ ầ ng l ng l ắ ắ p gh p gh é é p p trang IV_4 trang IV_4 ¾ H < 7m: cột chữ nhật ¾ H d > 10m: cột 2 nhánh ¾ L > 30m: cột 2 nhánh ¾ Q > 30T: cột 2 nhánh ¾ Yêu cầu cột chữ nhật: λ b = L o /b ≤ 30 ¾ Sơ bộ cột chữ nhật: dcd H) 15 1 → 10 1 (h = dcd H) 25 1 → 20 1 (b = Cột biên Cột giữa Cột hai nhánh b 1d x h 1d b 1t x h 1t b 2d x h 2d b 2t x h 2t Tham khảo: Bước cột a = 6m b 2t x h 2t = 400 x 600 b 2d x h 2d = 400 x 600-800 b 1t x h 1t = 400 x 400 b 1d x h 1d = 400 x 600 4.1.3. Cấu tạo vai cột Chương 4: Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép trang IV_5 Chương Chương 4 4 : Nh : Nh à à công nghi công nghi ệ ệ p m p m ộ ộ t t t t ầ ầ ng l ng l ắ ắ p gh p gh é é p p trang IV_5 trang IV_5 ¾ TCXDVN 356-05: tính như công xon ngắn (L v ≤ 0,9h o ) ¾ ACI 318-05: tính theo phương pháp giàn ảo (Strut-and-tie method) Tham khảo : Q ≤ 5T ⇒ h v ≥ 300 Q ≤ 15T ⇒ h v ≥ 400 Q > 15T ⇒ h v ≥ 500 h v ≥ (200, h k /3) Góc nghiêng α = 45° L v ≥ 400 h v1 L v1 λ 1 V 1 h 1d h 1t R h k1 h d λ 2 λ 2 h v2 L v2 h 2d h 2t V 2 R h k2 h d Sử dụng dầm BTCT lắp ghép: ¾ Bước cột: a < 12 m ¾ Sức trục: Q < 30T 4.1.4. Cấu tạo dầm cầu trục Chương 4: Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép trang IV_6 Chương Chương 4 4 : Nh : Nh à à công nghi công nghi ệ ệ p m p m ộ ộ t t t t ầ ầ ng l ng l ắ ắ p gh p gh é é p p trang IV_6 trang IV_6 P T λ R H t V D ≥ 60 B 1 a 1 ≥ 100 H ct Q (T) 5-10 15-30 h d 800 200 570 120 1000 b 200 b c 570 h c 120 Nguyên lý chịu lực dầm CT: ¾ Lực P → thép của t/d chữ T ¾ Lực T → thép của t/d bản cánh b c h c h d b h r =150 4.1.5. Cấu tạo kết cấu mái Chương 4: Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép trang IV_7 Chương Chương 4 4 : Nh : Nh à à công nghi công nghi ệ ệ p m p m ộ ộ t t t t ầ ầ ng l ng l ắ ắ p gh p gh é é p p trang IV_7 trang IV_7 18,50 L L m H cm M H dd D ii ii ii 1. Dàn mái L >18m 2. Dầm mái L < 18m 3. Cửa mái ¾ L < 18m ⇒ L m = 6m ¾ L > 18m ⇒ L m = 12m ¾ H cm > 2,2m H gd Khoảng cách mắt dàn: - Thanh cánh thượng = 3m - Thanh cánh hạ = 6m Sơ bộ dàn mái BTCT : %128i →= L) 9 1 → 7 1 (H gd = 800H dd = Sơ bộ dàn mái thép: Tham khảo giáo trình Kết cấu Thép 4.1.6. Cấu tạo móng cột Chương 4: Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép trang IV_8 Chương Chương 4 4 : Nh : Nh à à công nghi công nghi ệ ệ p m p m ộ ộ t t t t ầ ầ ng l ng l ắ ắ p gh p gh é é p p trang IV_8 trang IV_8 Yêu cầu móng BTCT lắp ghép: ¾ a 2 = 400-800 ¾ a 3 ≥ h cd Khi e o = M/N < h cd ⇒ a 3 = h cd ; a o = max(h cd /5; 200) Khi e o = M/N < 2h cd ⇒ a 3 = 1,2h cd ; a o = max(h cd /4; 200) Khi e o = M/N > 3h cd ⇒ a 3 = 1,4h cd ; a o = max(h cd /3; 200) h + 0.0 a 2 a (b) H m > 200 a o 50-75 a 3 h cd (b cd ) ¾ Móng đơn lắp ghép giật cấp hay hình tháp ¾ Móng nén lệch tâm (M, N) ⇒ móng chữ nhật: b = (0,6-0,85)a [...]... L2 = Lk + 2 2 h2t a41 = λ1 - h1t - B1 R a 42 = 2 - 0,5h2t - B1 hd 2 2 hv2 a41, a 42 ≥ 60 Tham khảo λ = 750-1000- 125 0 Y End Chương 4: Nhà công nghiệp một ttầng llắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một ầng ắp ghép V2 hk2 Lv2 h2d trang IV_11 trang IV_11 4. 3 Xác định tải trọng Trình tự và nội dung tính toán khung ngang: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Chọn sơ đồ cấu tạo khung ngang Chọn vật liệu cấu tạo khung,... 1,5Hd 0,8Hd 1,2Hd liên tục 1,2Hd 0,8Hd 0,8Hd không liên tục 2, 5Ht 1,5Ht 2, 0Ht liên tục 2, 0Ht 1,5Ht 1,5Ht một nhịp 1,5H 0,8Hd 1,2H nhiều nhịp 1,2H 0,8Hd 2- -2 3- -3 1,2H H Hd 4- -4 Ghi chú: Hệ kết cấu mái được giả thuyết là cứng trong mặt phẳng của nó (EJ = ∞) Chương 4: Nhà công nghiệp một ttầng llắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một ầng ắp ghép trang IV _21 trang IV _21 4. 4.1 Cấu tạo thép cột s thép As ,.. .4 .2 Thiết kế khung ngang 18,50 M Lm Tham khảo chiều cao nhà Hcm D Cao độ Vtk Hd 10 + 5 ,2 + 4, 6 1 8 24 1 020 + 5,8 + 5 ,4 + 7,0 + 6,6 1 8 24 30 1 020 30 + 8,5 + 8,1 + 10,3 + 9,9 R Q =20 T a = 6m→12m H (T) 18 R Q (m) Ht V L L = 12m→18m 24 m→30m Q = 10-30T +0.0 a = 6m a = 12m L Chương 4: Nhà công nghiệp một ttầng llắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một ầng ắp ghép trang IV_9 trang IV_9 4 .2. 1 Xác định... =∑Ti =0.5nTnc ∑yi Q+Gxe T= 10 Q+Gxe T= 20 c n (móc cứng) Chương 4: Nhà công nghiệp một ttầng llắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một ầng ắp ghép c n Q+Gxe (móc mềm) trang IV_ 14 trang IV_ 14 4.3.3 Hoạt tải gió của khung ngang Ci S1 =2, 019 T hi S2 =2, 241 T pñ=0 ,49 2T/m ph=0,369T/m ñaåy huùt L1 = 24 m A L2 =21 m B L3 = 24 m C D Áp dụng tiêu chuẩn TCVN 27 37-95: qi = nWokCi (Ci – hs khí động) Kiểu gió: gió đẩy Ci >... tính toán Hoạt tải mái nhà Pm Áp lực đứng Dmax ; Dmin Lực hãm ngang Tmax Hoạt tải tính toán Tải trọng gió của khung ngang Si , pi Chương 4: Nhà công nghiệp một ttầng llắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một ầng ắp ghép trang IV_16 trang IV_16 4. 3 .4 Sơ đồ tính nội lực khung ngang 2D Gm+Pm S1 =2, 019 T EJ=∞ EJ=∞ EJ=∞ S =2, 241 T 2 R2 R Rg 1 pñ=0 ,49 2T/m ph=0,369T/m T 1 A B C D 2 1 Kết cấu mái nặng BTCT xem... tính toán ho Cấu tạo thép đai: Asw đặt góc α = 0°, 45 ° sw ≤ min (hk /4, 150) Asv - cốt thép dọc chịu uốn vai cột Asw - cốt thép đai chống cắt vai cột Chương 4: Nhà công nghiệp một ttầng llắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một ầng ắp ghép (L b = L 2 sin θ) E sw A sw φ w2 =1+5 x E b bs w Yêu cầu: Q b1 ≥ 2, 5R bt bh o Q b1 ≤ 3,5 R bt bh o hk < 2, 5av – dùng cốt đai nghiêng α = 45 ° hk < 3,5av – dùng cốt đai ngang... 0,000 028 8λ 2 h A N ≤ N gh B Hd g1 =1,5nγ b b ct h ct g 2 =1,5nγ b b cd h cd Tiết diện cột kiểm tra lấy: • h = bc C • b = hct , hcd Hd /4 M1A ; M1B ; M1C Chương 4: Nhà công nghiệp một ttầng llắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một ầng ắp ghép (rmin = 0 ,28 8 b) khi : 28 < λ < 120 Kiểm tra cột khi cẩu lắp g2 g1 A Ht g1 =1,5nγ b b ct h ct g 2 =1,5nγ b b cd h cd B C Hd M 2A ; M 2B trang IV _26 trang IV _26 4. 5... xét đến sự tham gia của tải trọng gió Chương 4: Nhà công nghiệp một ttầng llắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một ầng ắp ghép trang IV_19 trang IV_19 4. 4 Tính toán cột lắp ghép Tính thép khung nhà = công nghiệp Tính thép cột biên Tính thép cột giữa Kiểm tra cột ngoài mp khung + Tính thép vai cột Kiểm tra cột khi vận chuyển Kiểm tra cột khi cẩu lắp Tính thép cho cột theo sơ đồ cột BTCT chịu nén lệch... a2 = 40 0-800 a3 ≥ hcd Ht = D - V Mo = D + hgd + hm hr = 150 hd = 800-1000 Hd = V + a2 M = Mo + Hcm hgd = (1/7-1/9)L Hcm > 22 00 H = Ht + Hd + a3 Chương 4: Nhà công nghiệp một ttầng llắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một ầng ắp ghép trang IV_10 trang IV_10 4 .2. 2 Xác định kích thước theo phương ngang h1t Khoảng cách λ Nhịp biên (λ1) R V1 hd hv1 λ1 Nhịp giữa ( 2) hk1 Lv1 L1 = Lk + 2 1 h1d L2 = Lk + 2 2. .. 2B trang IV _26 trang IV _26 4. 5 Tính toán móng đơn lắp ghép Móng đơn lắp ghép: giật cấp hay hình tháp: hcd (bcd) Bê tông B15→B25 + 0.0 a2 ao M a3 Móng nén lệch tâm (M, N): N Hm h > 20 0 50-75 a (b) Yêu cầu móng BTCT lắp ghép: a2 = 40 0-800 ao , a3 ≥ hcd (tham khảo IV-8) Chương 4: Nhà công nghiệp một ttầng llắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một ầng ắp ghép ⇒ móng chữ nhật: b = (0,6-0,85)a Kiểm tra chiều . dựng, 20 06 (thay thế tiêu chuẩn TCVN 55 74: 1991) [2] Kết cấu bê tơng cốt thép - Phần kết cấu nhà cửa, Ngơ Thế Phong (chủ biên), Nhà xuất bản KHKT, 20 06 [3] Kết cấu bê tơng cốt thép - Cấu kiện nhà. hohuuchinh@hcmut.edu.vn Chương 4 Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép Chương 4: Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép trang IV_1 Chương Chương 4 4 : Nh : Nh à à công nghi công nghi ệ ệ p m p m ộ ộ t. 2 2 h v1 L v1 λ 1 V 1 h 1d h 1t R h k1 h d λ 2 λ 2 h v2 L v2 h 2d h 2t V 2 R h k2 h d a 42 = λ 2 -0,5h 2t -B 1 a 41 , a 42 ≥ 60 End Y 4. 3 Xác định tải trọng Chương 4: Nhà công nghiệp một tầng lắp ghép trang IV_ 12 Chương Chương 4 4 : Nh : Nh à à công nghi công nghi ệ ệ p