BÀI TẬP LỚN CHUYÊN ĐỀ 1-CHUYÊN ĐỀ 1-HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN HỆ CHỊU LỰC CHO CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP

BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 1 CHUYÊN ĐỀ 1: “HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN HỆ CHỊU LỰC CHO CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP” A. PHN THÂN: I. Ch c cu kin: 1. Chiu dày bn: T s gia hai cnh ca bn: L 2 /L 1 n kê 4 cnh. Chiu dày bc chn theo công thc kinh nghi                        n chiu dày bn: h b = 0.1m = 10cm. 2. Chn tit din dm ph:                        n chiu cao dm ph: h dp = 0.3m                        n chiu rng dm ph: b dp = 0.2m 3. Chn tit din dm chính:                        n chiu cao dm chính: h dc = 0.5m                        n chiu rng dm chính: b dc = 0.2m 4. Chn tit din ct: Din tích tit din ct c chn s b theo công thc sau: F yc = k t N/R b , trong :  k t là h s ph thuc vào mômen un, hàm ng ct thép mnh ca ct. Chn k t = 1.3 BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 2  N là lc nén, tính g nh sau: N = m s qF s , vi:  m s là s sàn trên tit diang xét(k c sàn mái), m s = 4  q là ti trng tng ng tính trên mi mét vuông mt sàn. Trong  gm có ti trng thng xuyên và ti trng tm thi lên bn sàn; trng lng ca dm, tng, cem tính ra phân bu trên sàn. Theo kinh nghim thit k thìi vi nhà có chiu dày sàn bé(10÷14 cm), cóít tng, kích thc ct dm bé thìq = 1÷1.4T/m 2  F s là din tích mt sàn truyn ti trng lên cang xét.  R b là c chu nén tính toán ca bê tông. Chn bê tông mác 250(B20) có R b = 1150T/m 2 Hình 1. Mt bng tng mt công trình.  Ct trc A: F s = 3.9x0.5x2.1 = 4.095m 2 N = 4(1÷1.4)4.095 = (16.38÷22.932)T F yc = 1.3(16.38 ÷ 22.932)/1150 = (0.019 ÷ 0.026)m 2 = (190 ÷ 260)cm 2 n kích c tit din ct trc A nh sau: t tng n tng 4 bxh = 20x30cm( F = 600cm 2 )  Ct trc B: F s = 3.9x0.5(6.6 + 2.1) = 16.965m 2 N = 4(1 ÷ 1.4)16.965 = (67.86 ÷ 95.004)T BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 3 F yc = 1.3(67.86 ÷ 95.004)/1150 = (0.077 ÷ 0.107)m 2 = (770 ÷ 1070)cm 2 n kích c tit din ct trc A nh sau: t tng n tng 2bxh = 20x50cm(F = 1000cm 2 ), t tng  n tng 4 bxh = 20x40cm(F = 800cm 2 )  Ct trc C: F s = 3.9x0.5x6.6 = 12.87m 2 N = 4(1 ÷ 1.4)12.87 = (51.48 ÷ 72.072)T F yc = 1.3(51.48 ÷ 72.072)/1150 = (0.058 ÷ 0.081)m 2 = (580 ÷ 810)cm 2 n kích c tit din ct trc C nh sau: t tng n tng 2 bxh = 20x40cm(F = 800cm 2 ), t tng n tng 4 bxh = 20x30cm(F = 600cm 2 ) II. La chn vt liu:  i vi bê tông: chn bê tông mác 250(B20) có: R b = 1150 T/m 2 , E b = 2.7x10 6 T/m 2  i vi ct thép: Ct dc dùng nhóm CII có: R s = R sc = 28000 T/m 2 , E s = 2.1x10 7 T/m 2 Cai dùng nhóm CI có: R s = R sc = 22500 T/m 2 , E s = 2.1x10 7 T/m 2 III. nh ti trng: 1. Tnh ti sàntng2,3,4: Các lớp cấu tạo Chiều dày(m) γ (kg/m 3 ) HSVT q tt (kg/m 2 ) Sàn lát gch hoa 200x200 0.02 1800 1.1 39.6 Va lót XM mác 50 dày 0.015 1600 1.2 28.8 Sàn BTCT 0.1 0(máy tính) 1.1 0 Va trát trn XM mác 75 0.015 1800 1.2 32.4 q tt = 100.8 2. Tnh ti sàn mái: Các lớp cấu tạo Chiều dày(m) γ (kg/m 3 ) HSVT q tt (kg/m 2 ) Mái lp tôn sóng vuông 4.2x10 -4 7850 1.1 3.627 Xà g thép C 1.8x10 -3 7850 1.1 15.543 Sàn BTCT 0.1 0(máy tính) 1.1 0 Va trát trn XM mác 75 0.015 1800 1.2 32.4 q tt = 51.57 BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 4 3. ng: Loại tường Dày(m) γ (kg/m 3 ) C.cao(m) HSVT q tt (kg/m) Trc 1,7,8 0.2 1800 3.4 1.1 1346.4 Trc 3,5 0.135 1600 3.4 1.1 807.84 Trc A 0.2 1800 1 1.1 396 Trc B 0.135 1600 3.6 1.1 855.36 Trc C 0.2 1800 3.6 1.1 1425.6 ng thu hi 0.135 1600 0.8 1.1 190.08 ng thu hi 0.135 1600 0.35 1.1 83.16 ng cao 1.2m 0.2 1800 1.2 1.1 475.2 4. Bc ging: Các lớp cấu tạo Chiều dày(m) γ (kg/m 3 ) HSVT q tt (kg/m 2 ) Gch hoa 200x200 0.02 1800 1.1 39.6 Va XM mác 50 0.03 1600 1.2 57.6 BT  4x6 mác 50 0.09 2200 1.1 217.8 Cát m k 0.08 1500 1.1 144 q tt = 459 Din tích bc ging: S bg = (0.75x3.4) + 0.5(1.35 + 0.75)0.6 + 1.35x1.7 = 5.475m 2 Din tích sàn phòng hc: S ph = (3.9x2  0.1675)(6.6  0.1675) = 49.096m 2 Ti trng bc ging: P bg = 459x5.475 = 2513.025kg Ti trng ca bc ging c quy v ti trng phân b u trên sàn: q bg = 2513.052//49.096 = 51.186kg/m 2 5. Hot ti sàn: Loại hoạt tải HSVT q tc (kg/m 2 ) q tt (kg/m 2 ) Phòng hc 1.2 200 240 Snh hành lang 1.2 300 360 Mái tole 1.3 30 39 6. Tnh ti cu thang: Bn thang BTCT: 4.096x1x0.1x2500x1.1 = 1126.4kg Bc xây gch c: (0.06 + 0.21)x0.3x0.5x1x1600x12x1.1 = 855.36kg Mt bc láng granito: (0.17 + 0.28)x0.02x1x56x12x1.1 = 6.653kg BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 5 Thành: 0.1x0.9x4.096x1600x1.1 = 648.806kg  P ct = 1126.4 + 855.36 + 6.653 + 648.806 = 2637.219kg 7. Hot ti cu thang: P ct = 350x12x1x0.3x1.2 = 1512kg 8. Hot ti gió: Công thc tính hot ti gió:W tt = 3.9nW 0 kc, vi  3.9 là chiu cao mi tng ca công trình  n là h s vt ti, ly n = 1.2  W 0 làáp lc gió tiêu chun, ph thuc vim khí hu ca tng vùng. Gi s công trc xây dng vùng Áp lc gió tiêu chun W 0 = 0.125T/m 2  k là h s thay iáp lc gió theo  cao, c xnh theo bng sau z(m) 4.1 8 11.9 15.8 k 0.868 0.966 1.04 1.094  c là h s khng, ly bng 0.8 i vi giy và 0.6 i vi gió hút. T, ta có bng tính hot ti gió nh sau: z(m) Gió đẩy(T/m) Gió hút(T/m) 4.1 0.406 0.305 8 0.452 0.34 11.9 0.487 0.365 15.8 0.414 0.31 BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 6 A.  C3: I.  1.    N(T) M(Tm) Q(T) N(T) M(Tm) Q(T) 64.812 9.633 3.533 54.01 8.028 2.944 2.  3. :     (g/cm 3 )    trong    c(kg/cm 2 )  nhiên W nh W d   (h=3.7m) 2.7 1.68 26.2 32.2 22.55 16.633° 0.18 4.    i  i (kg/cm 2 ) P 1 = 1 P 2 = 2 P 3 = 3 P 4 = 4 e o e 1 e 2 e 3 e 4   (h=3.7m) 1.029 0.962 0.921 0.902 0.889 II.  III.  C3: 1.  - : R b = 11.5 MPa = 1150 T/m 2 BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 7 R bt = 0.9 MPa = 90 T/m 2 - R SW = 175 MPa = 17500 T/m 2 -          S = R SC = 280 MPa = 28000 T/m 2 2.      m = 1.7m 3.  :            TCXD 45-78: R TC =        m  TC )  - m 1   1 = 1.2 - m 2  2 = 1.1 - k tc  -  A = 0.382 B = 2.522 D = 5.098 -   3 = 1.68 T/m 3 - c TC  TC = 0.18 kg/cm 2 = 1.8 T/m 2 - h m  m = 1.7 m -   R TC =   ( 0.382x2x1.68 + 2.522x1.7x1.68 + 5.098x1.8 ) = 23.315 T/m 2 BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 8        yc = axb =                tb  .  yc /b = 2.759/2 = 1.38  2 > 2.736 m 2 = F yc  = 2.2/2 = 1.1 4.  :                                                                  e x  e y , e y = 0 e x =            0.241 m    = 16.015( 1 + (6x0.241)/2.2 + 0 ) = 26.541 T/m 2                       2   5.   [S gh ] = 8 cm         - :  z=0 = 1.68x1.7 = 2.856 T/m 2 = 0.286 kg/cm 2 BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 9  z=2.5 = 2.856 + 1.68x2.5 = 7.056 T/m 2 = 0.706 kg/cm 2 - :  gl = 16.015  1.68x1.7 = 13.159 T/m 2 = 1.316 kg/cm 2 -  i  i = 50 cm - :  zi = k oi x gl , k oi   i  = a/b = 1.1 - 8   z = 0.155 kg/cm 2 < 0.2 bt = 0.192 kg/cm 2   a = 4m     sâu zi (cm) 2zi/b  k0i  zi kg/cm 2  bt kg/cm 2 P 1i kg/cm 2 P 2i kg/cm 2 e 1i e 2i S i cm    0 0 0.0 1.1 1.00 0 1.316 0.286 0.328 1.600 1.00 5 0.93 4 1.771 1 50 0.5 1.1 0.93 3 1.228 0.37 0.412 1.500 1 0.93 8 1.550 2 100 1.0 1.1 0.72 1 0.949 0.454 0.496 1.306 0.99 4 0.94 6 1.204 3 150 1.5 1.1 0.51 0 0.671 0.538 0.58 1.151 0.98 8 0.95 4 0.855 4 200 2.0 1.1 0.35 8 0.471 0.622 0.664 1.070 0.98 2 0.95 8 0.605 5 250 2.5 1.1 0.25 9 0.341 0.706 0.748 1.045 0.97 7 0.96 0.430  6 300 3.0 1.1 0.19 3 0.254 0.79 0.832 1.057 0.97 2 0.95 9 0.330 7 350 3.5 1.1 0.14 9 0.196 0.874 0.916 1.092 0.96 7 0.95 7 0.254 8 400 4.0 1.1 0.11 8 0.155 0.958 S =  6.999  P 1i = 0.5(      ) P 2i = 0.5( zi-1 +  zi ) + P 1i P 1i , P 2i  e-p S i =             BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 10 -p  6. :   nghiêng . [...]... trí cốt th p cho móng: Việc tính toán cốt th p cho móng phải dựa vào 2 giả thuyết cơ bản sau: - NHÓM 8 Toàn bộ ứng suất k o là do cốt th p chịu 11 BÀI TẬP LỚN CHUYÊN ĐỀ 1 GVHD: Th.S PHẠM VĂN TRỰC Cánh tay đ n của nội ng u lực lấy bằng 0.9h0, h0 là chiều cao làm việc của - móng h0 = 0.55 m Diện tích tiết diện cốt th p tại một tiết diện nào đó được ác định như sau: Fa = Mtd/0.9h0xmaxRa, với: ma là hệ. .. 0.05 = 0.6 m 7 Tính toán cốt th p cho móng: Việc tính toán cốt th p cho móng phải dựa vào 2 giả thuyết cơ bản sau: - Toàn bộ ứng suất k o là do cốt th p chịu - Cánh tay đ n của nội ng u lực lấy bằng 0.9h0, h0 là chiều cao làm việc của móng h0 = 0.55 m Diện tích tiết diện cốt th p tại một tiết diện nào đó được ác định như sau: Fa = Mtd/0.9h0xmaxRa, với: - ma là hệ số điều kiện làm việc của cốt th p, ma... → Chọn n = 14 thanh Bước cốt th p a = 300-10)/13 = 22.307 cm → Chọn a = 20 cm = 200 mm  Tính toán đai móng: ơ đồ tính của đai móng là dầm đơn giản chịu tải phân bố đều là phản lực của đất nền q = b σtb = 2.2 13.163 = 28.959 T/m, gối đ là hai cột Xem sơ đồ tính và biểu đồ m men của dầm ở hình dưới đây: NHÓM 8 18 BÀI TẬP LỚN CHUYÊN ĐỀ 1 GVHD: Th.S PHẠM VĂN TRỰC Xác định phản lực tại , B: M/B = 0 →... 0.95 , chọn ma = 0.9 - Ra là cường độ chịu k o tính toán của cốt th p, Ra = 28000 T/m2 Xác định m men tại các tiết diện tính toán: MI-I = 0.125r1b(a-ac)2 = 0.125x15.322x1.8(2.5 – 0.4)2 = 15.203 Tm NHÓM 8 24 BÀI TẬP LỚN CHUYÊN ĐỀ 1 GVHD: Th.S PHẠM VĂN TRỰC MII-II = 0.5r2a(b-bc)2 = 0.5x10.255 x2.5(1.8– 0.2)2 = 32.816 Tm Tính toán hàm lượng cốt th p cần thiết:  Tính cho mặt c t I-I: Fa = 15.203/(0.9x0.55x0.9x28000)... 12 Bước cốt th p a = 180 – 2x5)/10 = 17 cm = 170 mm  Tính cho mặt c t II-II: Fa = 32.816/(0.9x0.55x0.9x28000) = 2.631x10-3 m2 = 26.31 cm2 Chọn th p 12( F12 = 1.131 cm2 → ố thanh th p n = 26.31/1.131 = 23.26 thanh, chọn n = 24 thanh 12 Bước cốt th p a = 250 – 2x5)/23 = 10.434 cm → Chọn a = 10 cm = 100 mm NHÓM 8 25 BÀI TẬP LỚN CHUYÊN ĐỀ 1 NHÓM 8 GVHD: Th.S PHẠM VĂN TRỰC 26 BÀI TẬP LỚN CHUYÊN ĐỀ 1 NHÓM... Thiết kế và tính toán: 1 Chọn vật liệu làm móng: - B t ng mác 250 B20 có: Rb = 11.5 MPa = 1150 T/m2 Rbt = 0.9 MPa = 90 T/m2 - Cốt th p CI - Cốt th p CII I d ng làm cốt đai có: RSW = 175 MPa = 17500 T/m2 II d ng làm cốt dọc chịu lực có: R S = RSC = 280 MPa = 28000 T/m2 2 Chọn chiều sâu ch n móng: Từ các yếu tố sau: điều kiện địa chất c ng trình và điều kiện địa chất thủy v n; trị số và đặc tính của... NHÓM 8 20 BÀI TẬP LỚN CHUYÊN ĐỀ 1 GVHD: Th.S PHẠM VĂN TRỰC m1 là hệ số điều kiện làm việc của đất nền phụ thuộc vào độ sệt B, tra bảng - ta có m1 = 1.2 - m2 là hệ số điều kiện làm việc của c ng trình, tra bảng ta có m2 = 1.1 - ktc là hệ số độ tin cậy , lấy bằng 1 - Từ góc nội ma sát  = 16.633 , tra bảng ta được: A = 0.382 B = 2.522 D = 5.098 γ, γ’ là dung trọng của đất ngay tại đáy móng và dung trọng... trị số và đặc tính của tải trọng tác dụng; đặc điểm cấu tạo của c ng trình; điều NHÓM 8 13 BÀI TẬP LỚN CHUYÊN ĐỀ 1 GVHD: Th.S PHẠM VĂN TRỰC kiện và khả n ng thi c ng móng; tình hình và đặc điểm của các c ng trình lân cận ⇒ Ta chọn chiều sâu ch n móng hm = 1.7m 3 Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực ti u chuẩn: Điều kiện ác định: { Xác định áp lực ti u chuẩn của đất nền theo TCXD... ma là hệ số điều kiện làm việc của cốt th p, ma = 0.85 – 0.95 , chọn ma = - 0.9 Ra là cường độ chịu k o tính toán của cốt th p, Ra = 28000 T/m2 - Xác định m men tại các tiết diện tính toán: MI-I = 0.125r1b(a-ac)2 = 0.125x20.451x2(2.2 – 0.4)2 = 16.565 Tm MII-II = 0.125r2a(b-bc)2 = 0.125x14.73x2.2(2 – 0.2)2 = 13.124 Tm Tính toán hàm lượng cốt th p cần thiết:  Tính cho mặt c t I-I: Fa = 16.565/(0.9x0.55x0.9x28000)... điều kiện đảm bảo hàm lượng cốt th p Tính th p cho gối: Fgối = 7.095/(0.9*0.55*0.9*28000) = 5.688x10-4 m2 = 5.688 cm2 → Chọn 3 18 có NHÓM 8 = 7.64 cm2 19 BÀI TẬP LỚN CHUYÊN ĐỀ 1 GVHD: Th.S PHẠM VĂN TRỰC Tính hàm lượng cốt th p:  = 7.64*10-4x100%/(0,55*0.2) = 0.7 % Ta thấy: min = 0.05 % <  = 0.7 % < max = 2.559 %, th a điều kiện đảm bảo hàm lượng cốt th p trong b t ng C Tính móng C1: ố liệu thiết . BÀI TP L 1 GVHD: Th.S PHC NHÓM 8 1 CHUYÊN ĐỀ 1: “HƯỚNG DẪN PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN HỆ CHỊU LỰC CHO CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP” A. PHN. din tích mt sàn truyn ti trng lên cang xét.  R b là c chu nén tính toán ca bê tông. Chn bê tông mác 250(B20) có R b = 1150T/m 2 Hình 1. Mt bng tng mt công trình. . Din tích tit din ct c chn s b theo công thc sau: F yc = k t N/R b , trong :  k t là h s ph thuc vào mômen un, hàm ng ct thép  mnh ca ct. Chn k t = 1.3 BÀI