Thuyết minh đồ án thiết kế khung bê tông cốt thép nhà dân dụng

Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm thuyết minh đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng Lựa chọn giải pháp kết cấu: 1.1 vật liệu sử dụng số liệu cho trước: Bảng số liệu cho trước Số đề a(m) l(m) c(m) H01(m) H02(m) Ptc=(kg/m2) W0(kg/m2) M 3,5 8,6 1,65 4,5 4,2 430 70 B20  Bêtông B20 có: Rb=11,5MPa=11,5.103 KN/m2; Rbt=0,90MPa=0,9.103KN/m2; Eb=27.10-3 MPa  Cốt thép nhóm AI AII có:  Cốt thép nhóm AI: Rs= Rsc = 225Mpa = 225.103KN/m2)  Cốt thép nhóm AII: Rs= Rsc = 280Mpa = 280.103 KN/m2; Es=21.10-4 Mpa 1.2 Chọn giải pháp kết cấu cho sàn: Chọn giải pháp sàn sườn toàn khối, không bố trí dầm phụ có dầm cột 1.3 Chọn chiều dày sàn: Chiều dày sàn lựa chọn theo công thức hb = D l D = 8,8 ÷ 1,4 m hệ số phụ thuộc vào tải trọng; m = 30 ÷ 35 loại dầm l nhịp ô  Với ô B1 B3: 1,4 1,65 = 0,077m = 7,7cm chọn Có l = 1,65m, chọn D = 1,4; m = 30 ⇒ hb = 30 hb=8cm  Với ô B4(sàn phòng): Có l=3,5m, chọn D=1, m=32 ⇒ hb = 3,5 = 0,1094m = 10,94cm chọn hb=12cm 32  Với ô B4(sàn mái): Có l=3,5m, chọn D=0,9 (vì tải trọng bé sàn phòng); m=34 0,9 ⇒ hb = 3,5 = 0,093m = 9,3cm chọn hb=10cm 34 1.4 Chọn kích thước tiết diện dầm, cột :  Kích thước tiết diện dầm: Kích thước tiết diện dầm chọn theo công thức: hd = ld ld nhịp md dầm md = ÷ 12 dầm ngang nhà; m d = 12 ÷ 20 dầm dọc nhà  Với dầm dọc nhà: GV hướng dẫn: Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 3,5 ≈ 0,27m = 27cm chọn hd = 30cm ⇒ b = 22cm ; đối 13 với dầm biên dọc nhà chịu tải trọng bé nên chọn kích thước dầm là: bxh = 15 x30cm  Với dầm ngang nhà: Có l d = 3,5m ⇒ hd = 8,6 = 0,78m = 78cm chọn hd = 80cm ⇒ b = 30cm dầm 11 ngang nhà tầng chịu tải sàn mái bé nên chọn bxh = 30 x70cm  Đối với dầm Côngxôn: 1,65 hd = = 0,33 = 33cm chọn bxh = 30 x35cm  Kích thước tiết diện cột: Vì kết cấu khung đối xứng nên lựa chọn kích thước tiết diện cho cột trục B cột trục C lấy kích thước giông với cột trục B Có l d = 8,6m ⇒ hd = k N đó: Rb k = 1,3 ÷ 1,5 (đối với khung nhịp) hệ số kể đến ảnh hưởng mômen uốn, cốt thép v.v…; N = n.S q = ∑ ni N i lực nén gần cột Rb cườn độ chịu nén bêtông  Chọn hệ số k: chọn k = 1,4  Tính giá trị N: Diện tích truyền tải cột trục B: S = a.(c + 0,5l ) = 3,5(1,65 + 0,5.8,6) = 20,825cm 2 Lực dọc tải pân bố đề sàn phòng: q s = g s + p s = 4,12 + 5,16 = 9,28 KN / m ⇒ N = s.q s = 20,825.9,28193,26 KN Lực dọc tải trọng tường ngăn dày 220mm: Chiều cao tường ht = H 01 + hd − hd = 4,5 + 0,8 − 0,3 = 5,0m khối xây gạch rổng γ = 15KN / m ⇒ N = n.γ ht bt lt = 1,3.15.0,22.5.3,5 = 75,08KN Lực dọc tải trọng phân bố sàn mái: Kích thước tiết diện cột lựa chọn theo công thức: AC = q m = 5,96 + 1,05 = 7.01KN / m ⇒ N = s.q m = 20,825.7,01 = 145,99 KN Lực dọc tườn thu hồi 110mm: khối xây gạch đặc có γ = 18KN / m ; n = 1,1; lt = 8,6m; ht = 1m ⇒ N = n.γ lt ht at = 1,1.18.8,6.1.0,11 = 18,73KN Với nhà tầng: có sàn phong sàn mái nên N = ∑ ni N i = 4.(193,26 + 75,08) + 1.(145,99 + 18,73) = 1238,08KN GV hướng dẫn: Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm Diện tích tiết diện AC = cột: 1,4.1238,08 10 ≈ 1507,23cm 11,5 chọn bC xhC = 30 x55cm Kích thước cột chọn sơ sau: Cột tầng 1,2,3 chọn: bC xhC = 30 x55cm Cột tâng 4,5 chọn: bC xhC = 30 x 45cm 1.5 Mặt bố trí kết cấu(hình vẽ): Sơ đồ tính toán khung phẳng: d15x30 d22x30 d30x35 d30x70 d22x30 d30x35 d30x45 d30x45 d15x30 d15x30 d22x30 d30x80 d15x30 d22x30 d30x35 d30x35 d30x45 d15x30 d22x30 d30x45 d30x80 d15x30 d22x30 d30x35 d30x35 d30x55 d15x30 d22x30 d30x55 d30x80 d15x30 d22x30 d30x35 d30x35 d30x55 d15x30 d22x30 d30x55 d30x80 d15x30 d22x30 d30x35 d30x35 d30x55 a b d30x55 c a d SƠ ĐỒ HÌNH HỌC KHUNG PHẲNG K2 b c SƠ ĐỒ TÍNH TOAN SKHUNG PHẲNG K2 Nhịp tính toán:  Nhịp tính toán dầm:  l AB = lCD = c + 0,5hC − 0,11 = 1,65 + 0,5.0,45 − 0,11 = 1,765m  l BC = 8,6 + 0,11 + 0,11 − 0,45 = 8,37 m  Nhịp tính toán cột: GV hướng dẫn: d Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm  Cột tầng 1: H = H 01 + hn + hm + hd − 0,5hcx = 4,5 + 0,3 + 0,5 + 0,8 − 0,5.0,35 = 5,925m  Cột tầng 2, 3, 4: H = H = H = H 01 + hd − hcx + hcx = 4,5 + 0,8 = 5,3m  Cột tầng 5: H = H 02 + 0,5.hcx + hd = 4,2 + 0,5.0,35 + 0,7 = 5,075m Xác định tải trọng tác dụng lên khung: 3.1 Tĩnh tải: 3.11.Tải trọng tĩnh tải phân bố Ô Cấu tạo cách tính tải trọng Vữa láng chống thẩm(20); γ = 20 KN / m B1 B2 B3 B4 Bản BTCT(80); γ = 25 KN / m 2,90 3 Vữa trát(10); γ = 18KN / m g B1 = 1,2.0,02.20 + 1,1.0,08.25 + 1,2.0,01.18 = 2,90 1.gạch nem vữa xây(0,8) lớp tạo dốc(0,7) lớp chống nóng(0,9) 4.Bản BTCT(2,5) 5.Mái tôn xà gồ(0,2) 6,Trát(0,18) g B = 1,1.0,8 + 1,2.0,7 + 1,2.0,9 + 1,1.2,5 + 1,05.0,2 + 1,1.0,18 = 5,96 1.gạch ceramic(8); γ = 20 KN / m 2.vữa lót(20) γ = 18 KN / m 3.bản BTCT(80) γ = 25 KN / m 4.trát(10) γ = 18 KN / m GB = 1,1.0,008.20 + 1,2.0,02.18 + 1,1.0,08.25 + 1,2.0,01.18 = 3,024 1.gạch ceramic(8); γ = 20 KN / m 2.vữa lót(20) γ = 18 KN / m 3.bản BTCT(120) γ = 25 KN / m 4.trát(10) γ = 18 KN / m GB = 1,1.0,008.20 + 1,2.0,02.18 + 1,1.0,12.25 + 1,2.0,01.18 = 4,12 GV hướng dẫn: 5,96 3,02 4,12 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 3.12.Trọng lượng thân dầm: Dầm D1 D2 D3 D4 CX bxh 15x30 22x30 30x70 30x80 30x35 Tính tải trọng 1,1x0,17x0,25x25 = 1,08 1,1x0,24x0,23x25 = 1,52 1,1x0,32x0,61x25 = 5,37 1,1x0,32x0,69x25 = 6,07 1,1x0,32x0,28x25 = 2,46 Tải trọng (kN/m) 1,08 1,52 5,37 6,07 2,46 3.13 Tính tải cho cấu kiện khác -Tường chắn mái : g T = 1,1x0,13x0,6 x18 = 1,54(kN / m) -Lan can dự tính : g LC = 1(kN / m) -Tường tầng 2,3,4: + Diện tích cửa sổ: 1,5x1,8 = 2,7 m2 + Diện tích tường cửa sổ: 5(3,5 – 0,3) = 16 m + Diện tích tường : 16 – 2,7 = 13,3 m2 + trọng lượng cửa sổ dự tính: 1,2 kN  Trọng lượng tường cửa sổ: 1,3x13,3x0,24x15 + 1,2 = 63,44 kN Xem trọng lượng tường phân bố dầm D2 63,44 = 19,83kN / m 3,5 − 0,3 - Trọng lượng thân cột: + Cột tầng 1-3: n.γ bt AC H 01 = 1,1x 25(0,32 x0,57) x 4,5 = 22,57(kN ) + Cột tầng 4: n.γ bt AC H 01 = 1,1x 25(0,32 x0,47) x 4,5 = 18,61(kN ) + Cột tầng 5: n.γ bt AC H 01 = 1,1x 25(0,32 x0,47) x 4,2 = 17,37(kN ) - Tường tầng 5: Diện tích tường cửa sổ: 4,6x3,2 = 14,72 m2 => Diện tích tường : 14,72 – 2,7 = 12,02 m2 => Trọng lượng tường cửa sổ: 1,3x12,02x0,24x15 + 1,2 = 57,45 (kN) GV hướng dẫn: Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 3.14 Truyền tải trọng tĩnh tải: SƠ ĐỒ TRUYỀN TĨNH TẢI TT g1 g2 g3 Tải trọng phân bố Cách tính Do tải trọng thân dầm côngxon gây 2,46 Do tĩnh tải B2 truyền vào: gB2=5,96.3,5=20,86 Trọng lượng thân dầm D3: 5,37 Do tường thu hối truyền vào: 2,81 g2= 20,86 + 5,37 + 2,81 = 28,41 Do tĩnh tải B4 truyền vào: gB2= 4,12x3,5 = 14,42 Trọng lượng thân dầm D4: 6,07 Do trọng lượng tường ngăn 220: 19,66 g3= 14,42 + 6,07 + 19,66 = 40,15 g4 GV hướng dẫn: Do tĩnh tải B4 truyền vào: gB2= 4,12x3,5 = 14,42 Trọng lượng thân dầm D4: 6,07 Do trọng lượng tường ngăn 220: 21,06 g3= 14,42 + 6,07 + 21,06 = 41,55 Kết (kN/m) 2,46 28,41 40,15 41,55 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm Tải trọng tập trung Gi (kN) GV hướng dẫn: Thầy Thái Đức Kiên Cách tính TT Kết (kN) Do tĩnh tải B1 truyền vào: Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com c 1,65 g B1 a = 2,9 .3,5 = 8,37 2 G1 Do trọng lượng thân dầm D1 truyền vào g d a = 1,08.3,5 = 3,78 Nhóm SV thực hiện: Nhóm 17,54 Do tường chắn mái truyền vào: 5,39 G1= 8,37 + 3,78 + 5,39 = 17,54 Do tĩnh tải B1 truyền vào: c 1,65 g B1 a = 2,9 .3,5 = 8,37 2 G2 Do trọng lượng thân dầm D2 truyền vào g d a = 1,52.3,5 = 5,32 13,69 G2 = 8,37 + 5,32 = 13,69 Do tĩnh tải B3 truyền vào: G3 c 1,65 g B a = 3,02 .3,5 = 8,72 2 Do trọng lượng thân dầm D1 truyền vào 16,00 g d a = 1,08.3,5 = 3,78 Do trọng lượng lan can truyền vào: 1.3,5 = 3,5 G3= 8,72 + 3,78 + 3,5 = 16,00 Do tĩnh tải B3 truyền vào: c 1,65 g B a = 3,02 .3,5 = 8,72 2 Do trọng lượng thân dầm D2 truyền vào G4 g d a = 1,52.3,5 = 5,32 Do trọng lượng thân tường: 57,45 Trọng lượng cột tầng truyền vào: 17,37 G4= 8,72 + 5,32 + 57,45 + 17,37 = 94,45 88.86 Do tĩnh tải B3 truyền vào: c 1,65 g B a = 3,02 .3,5 = 8,72 2 G5 Do trọng lượng thân dầm D2 truyền vào 96,09 g d a = 1,52.3,5 = 5,32 Do trọng lượng thân tường: 63,44 Trọng lượng cột tầng truyền vào: 18,61 G5= 8,72 + 5,32 + 63,44 + 18,61 = 96,09 Do tĩnh tải B3 truyền vào: c 1,65 g B a = 3,02 .3,5 = 8,72 2 Do trọng lượng thân dầm D2 truyền vào G6 GV hướng dẫn:g d a = 1,52.3,5 = 5,32 Do trọng lượng thân tường: 63,44 Trọng lượng cột tầng truyền vào: 22,57 G6= 8,72 + 5,32 + 63,44 + 22,57 = 100,05 100,05 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm SƠ ĐỒ TỈNH TẢI 3.2 Hoạt tải Tra bảng tiêu chuẩn Việt Nam 2737-1995 tải trọng tác động ứng với mái không sử dụng => Pmtc= 75 kg/m2 = 0,75 kN/m2 Hoạt tải phân bố sàn mái: Pm = n Pmtc= 1,4x0,75= 1,05 kN/m2 Hoạt tải phân bố sàn phòng: PS = n.Ptc= 1,2x4,3= 5,16 kN/m2 Hoạt tải phân bố sàn hành lang: Phl= max{ PS 1,2x4= 4,8 kN/m2} => Phl= PS= 5,16 kN/m2 Truyền hoạt tải giống với quy tắc truyền tĩnh tải ta có: c 1,65 P1 = Pm a = 1,05.3,5 = 3,03kN 2 c 1,65 P2 = Phl a = 5,16.3,5 = 14,90kN 2 q1= Pm.a = 1,05x3,5 = 3,68 kN/m q2= PS.a = 5,16x3,5 = 18,06 kN/m  Sơ đồ hoạt tải tác dụng vào khung SƠ ĐỒ HOẠT TẢI SƠ ĐỒ HOẠT TẢI Khi tính toán nội lực ta cần chia trường hợp chất tải để tính toán GV hướng dẫn: Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm < TH1 ; TH2 TH3 = TH1 + TH2 > 3.3.Tính toán truyền tải trọng gió tác dụng vào khung Wo= 70 kg/m2 = 0,7 kN/m2 Ho= 26,9 m Vì công trình bé 40 m ta xét đến tác dụng tĩnh tải trọng gió Công thức tính tải trọng gió truyền lên khung + Gió đẩy: qd= n.kiWoCđ.a + Gió hút: qh= n.kiWoCh.a Công trình xây dựng thành phố bị che chắn mạnh ( thuộc địa hình C ) Dựa vào “bảng – bảng hệ số k kể đến thay đổi áp lực gió theo độ cao dạng địa hình” TCVN 2737-1995 tải trọng tác dụng ta có: Bảng hệ số k Tầng - H(m) 5,925 5,3 5,3 5,3 5,075 Z(m) 5,925 11,225 16,225 21,825 26,9 K 0,56 0,68 0,76 0,82 0,86  Tải trọng gió truyền lên khung:  Tầng 1: Gió đẩy: q d = 1,2.0,56.0,7.0,8.3,5 = 1,32 KN / m Gió hút: q h = 1,2.0,56.0,7.0,6.3,5 = 0,99 KN / m  Đối với tầng lại tính toán tương tự ta có bảng sau: Bảng tính toán tải trọng gió tác dụng vào khung Tầng H(m) Z(m) K(m) n a(m) Cđ Ch qđ(KN/m) qh(KN/m) 5,925 5,925 0,56 1,2 3,5 0,8 0,6 1,32 0,99 5,3 11,225 0,68 1,2 3,5 0,8 0,6 1,60 1,20 5,3 16,225 0,76 1,2 3,5 0,8 0,6 1,79 1,34 5,3 21,825 0,82 1,2 3,5 0,8 0,6 1,93 1,45 5,075 26,9 0,86 1,2 3,5 0,8 0,6 2,02 1,52  Tải trọng gió tác dụng lên mái quy lực tập trung đặt đầu cột tầng gồm S đ Sh tính toán theo công thức sau: S = n.k w0 a C i hi với hi chiều cao mái có hệ số khí động Ci; hệ số k=0,87 ∑ GV hướng dẫn: 10 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm D05 D06 D07 D08 D09 D10 D11 D12 D13 D14 -139.362 -249.468 -142.815 -272.982 34.525 -34.525 31.073 -31.073 249.468 139.362 272.982 142.815 -20.342 -35.242 -20.342 -33.752 -18.171 -33.071 -18.171 -31.581 0.000 -16.000 -30.900 -16.000 -29.410 0.000 0.000 30.900 16.000 29.410 16.000 0.000 0.000 0.000 33.071 18.171 31.581 18.171 14.900 0.000 0.000 0.000 35.242 20.342 33.752 20.342 -173.887 0.000 -75.581 24.541 -24.541 -149.346 -249.468 -151.800 -263.997 0.000 0.000 0.000 24.541 -24.541 24.541 -24.541 22.087 -22.087 173.887 0.000 75.581 24.541 -24.541 249.468 149.346 263.997 151.800 0.000 0.88 -20.342 -14.900 0.000 0.000 0.000 -20.342 -35.242 -20.342 -33.752 -18.171 -14.900 0.000 0.000 0.000 -18.171 -33.071 -18.171 -31.581 1.765 -16.000 -14.900 0.000 0.000 0.000 -16.000 -30.900 -16.000 -29.410 0.000 0.88 16.000 0.000 14.900 0.000 0.000 30.900 16.000 29.410 16.000 18.171 0.000 14.900 0.000 0.000 33.071 18.171 31.581 18.171 1.765 20.342 0.000 14.900 0.000 0.000 35.242 20.342 33.752 20.342 0.000 4.18 8.37 -168.028 -75.581 0.000 12.977 -12.977 -155.051 -243.609 -156.349 -247.730 0.000 0.000 0.000 12.977 -12.977 12.977 -12.977 11.679 -11.679 168.028 75.581 0.000 12.977 -12.977 243.609 155.051 247.730 156.349 0.000 0.88 -20.342 0.000 -14.900 0.000 0.000 -20.342 -35.242 -20.342 -33.752 -18.171 0.000 -14.900 0.000 0.000 -18.171 -33.071 -18.171 -31.581 1.765 -16.000 0.000 -14.900 0.000 0.000 -16.000 -30.900 -16.000 -29.410 0.000 0.88 17.540 3.030 0.000 0.000 0.000 20.570 17.540 20.267 17.540 19.711 3.030 0.000 0.000 0.000 22.741 19.711 22.438 19.711 1.765 21.882 3.030 0.000 0.000 0.000 24.912 21.882 24.609 21.882 0.000 4.18 -118.896 0.000 0.000 0.000 -15.401 0.000 3.044 3.044 -3.044 -3.044 -115.852 -134.297 -116.156 -135.497 3.044 -3.044 2.740 -2.740 0.000 4.18 8.37 -173.887 -75.581 0.000 34.525 -34.525 0.000 0.000 0.000 34.525 -34.525 173.887 75.581 0.000 34.525 -34.525 0.000 0.88 -20.342 0.000 -14.900 0.000 0.000 -18.171 0.000 -14.900 0.000 0.000 1.765 -16.000 0.000 -14.900 0.000 0.000 0.88 16.000 14.900 0.000 18.171 14.900 1.765 20.342 0.000 4.18 8.37 GV hướng dẫn: 21 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 8.37 D15 118.896 0.000 15.401 3.044 -3.044 0.000 0.88 -21.882 -3.030 0.000 0.000 0.000 -19.711 -3.030 0.000 0.000 0.000 1.765 -17.540 -3.030 0.000 0.000 0.000 134.297 115.852 135.497 116.156 -21.882 -24.912 -21.882 -24.609 -19.711 -22.741 -19.711 -22.438 -17.540 -20.570 -17.540 -20.267 6.Tính toán cốt thép dầm, cột 6.1 Tính toán cốt thép dầm: Tra bảng phụ lục “khung bêtông cốt thép toàn khối-Lê Bá Huế” ta có: α R = 0,429; ξ R = 0,623 a tính toán cốt thép dọc cho dầm tầng nhịp 8,37m(D02): từ bảng tổ hợp nội lực dầm ta có giá trị mômen tính toán sau: Gối B C: M=-412,82KN.m tiết diện dầm: M=278,39KN.m  Tính toán cốt thép mép gối B C phần mômen âm:  tiết diện tính toán bxh=30x80(cm2), giả thiết a = 5cm ⇒ h0 = 80 − = 75cm ta có αm = M 412,82 = ≈ 0213 < α R = 0,429 Rb b.h 11,5.10 3.0,3.0,75 ⇒ ζ = 0,5(1 + − 2α m ) ≈ 0,879 AS = diện tích cốt thép M 412,82 = 10 ≈ 22,36cm ⇒ RS ζ h0 280.10 0,879.0,75 chọn 6φ 22 = 4φ 22 + 2φ 22( AS = 22,81cm )  kiểm tra hàm lượng cốt thép: giá trị µ = 0,05% µ max = ξ R tính toán µ tt = Rb 11,5 = 0,623 .100% ≈ 2,56% hàm lượng cốt thép RS 280 AS 22,81 100% = 100% ≈ 1,01% ⇒ µ < µ tt < µ max ⇒ hàm lượng cốt b.h0 30.75 thép thoã mãn  kiểm tra giả thiết a: chọn lớp bảo vệ cốt thép 2cm, khoảng cách lớp cốt thép 3,5cm, giá trị a thực tế là: att = ∑ A y ∑A i i i = (2 + 1,1)15,2 + (2 + 2,2 + 3,5 + 1,1)7,6 ≈ 4,998cm < a gt ⇒ giả thiết a thoả 22,81 mãn  tính toán cốt thép cho tiết diện nhịp BC phần mômen dương: GV hướng dẫn: 22 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm  tiết diện tính toán chữ T, cánh nằm vùng chịu nén với bề dày h = 12cm , giar thiết a = 4cm ⇒ h0 = 80 − = 76cm , độ vươn cánh Sc lấy bé giá trị sau: - nửa khoảng cách thông thuỷ dầm dọc: 0,5(3,5 − 0,3) = 1,6m ' f 8,37 = 1,395m - sáu lần bề dày bản: 9.h b = 9.0,12 = 1,08m ⇒ S C ≤ {1,6m;1,395m;1,08m} ⇒ chọn S C = 1,08m - phần sáu nhịp dầm:  bề rộng cánh: b f = b + S C = 0,3 + 2.1,08 = 2,46m ' ' '  Ta có: M f = Rb b f h f (h0 − 0,5h f ) = 11,5.10 2,46.0,12.(0,76 − 0,06) = 2376,36 KN m  Ta thấy M = 278,39 KN m < M f = 2376,36 KN m ⇒ trục trung hoà qua cánh ' nên tiết diện tính toán chữ nhật: b f xh = 246 x80cm ' αm = M 278,39 = ≈ 0,017 < α R = 0,429 ⇒ ζ = 0,5(1 + − 2α m ) ≈ 0,991 ' Rb b f h 11,5.10 3.2,46.0,76 ⇒ AS = M 278,39 = 10 ≈ 13,20cm RS ζ h0 280.10 0,991.0,76 chọn cốt thép: 2φ 22 + 2φ 20( AS = 7,6 + 6,28 = 13,88cm )  Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Hàm lượng cốt thép tính toán A 13,88 µ tt = ' S 100% = 100% ≈ 0,105% ⇒ µ < µ tt < µ max ⇒ hàm lượn cốt thép thoã 174.76 b f h0 mãn điều kiện hạn chế  Kiểm tra giả thiết a: giá trị att ≈ + 1,1 = 3,1cm < a gt ⇒ thiên an toàn nên không cần giả thiết lại giá trị a b Tính toán cốt thép dọc cho dầm Công xôn tầng nhịp 1,765m(D01vàD03): Giá trị mômen tính toán: - Mômen mép gối B: M = −58,37 KN m - Nhịp giữa: M = −28,23KN m - Tiết diện tính toán: bxh = 30 x35cm  Tính toán cốt thép mép gối B:  Giả thiết a = 3,5cm ⇒ h0 = 35 − 3,5 = 31,5cm M 58,37 = ≈ 0,171 < α R = 0,429 ⇒ ζ = 0,5(1 + − 2α m ) ≈ 0,906 Rb b.h 11,5.10 3.0,3.0,315 M 58,37 ⇒ AS = = 10 ≈ 7,31cm chọn cốt thép: 2φ 22( AS = 7,6cm ) RS ζ h0 280.10 0,906.0,315 αm =  Kiểm tra hàm lượng cốt thép: GV hướng dẫn: 23 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm µ tt = AS 7,3 100% = 100% ≈ 0,772% ⇒ µ < µ tt < µ max ⇒ thoả mãn điều kiện hạn b.h0 30.31,5 chế  Kiểm tra giả thiết a: Giá trị att ≈ + 1,1 = 3,1cm < a gt ⇒ thiên an toàn nên không cần giả thiết lại giá trị a  Tính toán cốt thép cho tiết diện dầm: Vì nhịp dầm bé nên kéo cốt thép từ gối B hết dầm Côngxôn c Tính toán cốt thép dọc cho phần tử dầm lại: Tương tự cách tính toán ta có kết theo bảng sau (Đối với dầm D04;D06;D07;D09;D010 D012 bố trí cốt thép giống với dầm D01 D02) Bảng tính toán cốt thép dầm DẦM Tiết diện Cốt thép Trên Mttoán b h a ho (kN.m) (cm ) (cm ) (cm ) (cm ) 0.00 30 0.000 D01 Trên 0.00 -28.23 30 Trên 0.00 -58.37 30 D02 30 Trên -412.82 30 Dưới 0.81 30 Trên 4.185 8.370 0.000 D03 0.00 0.883 1.765 GV hướng dẫn: 0.00 30 Dưới 278.39 246 Trên -412.82 30 Dưới 0.81 30 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới -58.37 0.00 -28.23 0.00 0.00 0.00 30 30 30 30 30 30 80 80 35 35 35 c.tạo 0.95 0.10% 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 0.08 0.96 3.34 0.35% 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 0.17 0.91 7.31 0.77% 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 0.21 0.88 22.36 0.99% 0.00 1.00 2.28 0.10% 76 0.00 c.tạo 2.28 0.10% 3.5 80 0.00 76 3.5 35 Dưới (%) ζ 3.5 30 1.765 (cm2) αm 3.5 35 Dưới 0.000 3.5 30 0.883 μTT 31 31 31 31 31 31 75 3.5 35 Dưới AsTT Chọn thép 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 6Ø22 2Ø22 2Ø22 76 0.02 0.99 13.20 0.58% 75 0.21 0.88 22.36 0.99% 2Ø20 + 2Ø22 6Ø22 76 0.00 1.00 2.28 0.10% 2Ø22 3.5 32 0.17 0.91 7.31 0.77% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.08 0.96 3.34 0.35% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 24 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 Thầy Thái Đức Kiên Asch μBT (cm2) (%) 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 22.81 1.01% 7.60 0.33% 7.60 0.33% 13.88 0.61% 22.81 1.01% 7.60 0.33% 7,60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 0.000 D04 0.883 1.765 0.000 D05 0.000 0.883 1.765 0.000 D07 0.883 1.765 0.000 D08 Dưới Trên Dưới Trên 8.370 0.000 D09 0.883 GV hướng dẫn: 0.00 -28.23 0.00 -58.37 30 30 30 30 30 0.00 30 Trên -401.68 30 Dưới 0.00 30 0.00 264.79 246 Trên -401.68 30 Dưới 0.00 30 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới Trên -58.37 0.00 -28.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -28.23 0.00 -58.37 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Dưới 0.00 30 Trên -343.49 30 Dưới 0.00 30 0.00 286.93 246 Trên -343.49 30 Dưới 0.00 30 Dưới Trên -58.37 0.00 -28.23 35 35 80 80 80 35 35 35 35 35 35 80 30 Dưới Trên 35 30 Dưới Trên 4.185 0.00 Dưới Trên 4.185 8.370 D06 Trên 30 30 30 80 80 35 35 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 2Ø22 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.08 0.96 3.34 0.35% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.17 0.91 7.31 0.77% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 76 0.20 0.89 21.67 0.93% 76 0.00 c.tạo 2.28 0.10% 76 0.00 c.tạo 2.28 0.10% 76 0.02 0.99 12.55 0.55% 76 0.20 0.89 21.67 0.93% 2Ø20 + 2Ø22 6Ø22 76 0.00 c.tạo 2.28 0.10% 2Ø22 3.5 32 0.17 0.91 7.31 0.77% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.08 0.96 3.34 0.35% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.08 0.96 3.34 0.35% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.17 0.91 7.31 0.77% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 75 0.18 0.90 18.14 0.81% 76 0.00 c.tạo 2.28 0.10% 76 0.00 c.tạo 2.28 0.10% 2Ø14 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 6Ø22 2Ø22 2Ø22 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 5Ø22 2Ø22 3Ø22 76 0.02 0.99 13.60 0.60% 75 0.18 0.90 18.14 0.81% 2Ø20 + 2Ø22 5Ø22 76 0.00 c.tạo 2.28 0.10% 2Ø22 3.5 32 0.17 0.91 7.31 0.77% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.08 0.96 3.34 0.35% 25 2Ø22 2Ø14 2Ø22 Thầy Thái Đức Kiên 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 7.60 0.80% 22.81 1.00% 7.60 0.33% 7.60 0.33% 13.88 0.61% 22.81 1.00% 7.60 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 19.00 0.84% 7.60 0.33% 11.40 0.50% 13.88 0.61% 19.00 0.84% 7.60 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm Dưới 1.765 0.000 D10 0.883 1.765 0.000 D11 4.185 8.370 0.000 D12 0.883 1.765 0.000 D13 0.883 1.765 0.000 D14 4.185 8.370 GV hướng dẫn: Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới Trên 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -28.23 0.00 -58.37 30 30 30 30 30 30 30 30 Dưới 0.00 30 Trên -273.11 30 Dưới 0.00 30 Trên Dưới 0.00 299.72 30 246 Trên -273.11 30 Dưới 0.00 30 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới Trên -58.37 0.00 -28.23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -19.11 0.00 -40.14 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Dưới 0.00 30 Trên -134.55 30 Dưới 0.00 30 Trên 0.00 30 Dưới 167.61 210 Trên -134.55 30 Dưới 0.00 30 35 35 35 35 80 80 80 35 35 35 35 35 35 70 70 70 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.08 0.96 3.34 0.35% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 3.5 32 0.17 0.91 7.31 0.77% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 75 2Ø14 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 2Ø22 2Ø14 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 7.60 0.80% 3.08 0.33% 15.20 0.68% 7.60 0.33% 0.92 14.08 0.63% 76 0.1 0.00 c.tạo 2.28 0.10% 76 0.00 c.tạo 2.28 0.10% 2Ø22 7.60 0.33% 76 0.02 0.99 14.22 0.62% 4Ø22 15.20 0.67% 4Ø22 2Ø22 75 76 0.1 0.00 3.5 32 0.17 0.91 7.31 0.77% 2Ø22 7.60 0.80% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 2Ø14 3.08 0.33% 3.5 32 0.08 0.96 3.34 0.35% 2Ø22 7.60 0.80% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 2Ø14 3.08 0.33% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 2Ø22 7.60 0.80% 3.5 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 2Ø14 3.08 0.33% 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 2Ø18 5.09 0.54% 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 2Ø14 3.08 0.33% 32 0.06 0.97 2.23 0.24% 2Ø18 5.09 0.54% 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 2Ø14 3.08 0.33% 32 0.12 0.94 4.85 0.51% 2Ø18 5.09 0.54% 32 0.00 c.tạo 0.95 0.10% 2Ø14 3.08 0.33% 3.5 67 0.09 0.95 7.58 0.37% 3Ø18 7.63 0.38% 3.5 66 0.00 c.tạo 2.00 0.10% 2Ø20 6.28 0.32% 3.5 66 0.00 c.tạo 2.00 0.10% 2Ø18 5.09 0.26% 3.5 66 0.02 0.99 9.07 0.46% 3Ø20 9.42 0.48% 3.5 67 0.09 0.95 7.58 0.37% 3Ø18 7.63 0.38% 3.5 66 0.00 c.tạo 2.00 0.10% 2Ø20 6.28 0.32% 26 0.92 14.08 0.63% 4Ø22 15.20 0.68% c.tạo 2.28 0.10% 2Ø22 7.60 0.33% Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 0.000 D15 0.883 1.765 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới -40.14 0.00 -19.11 0.00 0.00 30 30 30 30 30 0.00 30 35 35 35 32 0.12 0.94 4.77 0.50% 2Ø18 5.09 0.54% 32 0.00 c.tạo 0.96 0.10% 2Ø14 3.08 0.33% 32 0.06 0.97 2.19 0.23% 2Ø18 5.09 0.54% 32 0.00 c.tạo 0.96 0.10% 2Ø14 3.08 0.33% 32 0.00 c.tạo 0.96 0.10% 2Ø18 5.09 0.54% 32 0.00 c.tạo 0.96 0.10% 2Ø14 3.08 0.33% d Tính toán bố trí cốt thép đai cho dầm:  Đối với dầm nhịp BC: Từ bảng tổ hợp lực cắt dầm giá trị lực cắt lớn Qtt = 280,443KN , tiết diện tính toán bxh = 30 x80cm  Giá trị q1: q1 = g + 0,5.q = 41,55 + 0,5.18,06 = 50.58KN / m , giả thiết a = 5cm ⇒ h0 = 80 − = 75cm  Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo ứng suất nén Q < 0,3ϕ w1ϕ b1 Rb b.h0 đó: ϕ w1 -hệ số xét đến ảnh hưởng cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện; ϕ b1 -hệ số xét đến khả phân bố lại nội lực loại bêtông khác Vì chưa có bố trí cốt đai nên ta giải thiết ϕ w1 , ϕ b1 = , nên ta có: 0,3.1.1.Rb b.h0 = 0,3.11,5.10 3.0.3.0,75 = 776,25 KN ⇒ Q < 776,25 KN ⇒ dầm đủ khả chịu ứng suất nén  kiểm tra cần thiết phải đặt cốt đai: bỏ qua ảnh hưởng lực dọc nên ϕ n = ta có: Qb = ϕ b (1 + ϕ n + ϕ f ) Rbt b.h0 ϕ b ; ϕ f hệ số phuc thuộc loại bêtông, hệ số xét đến ảnh hưởng tiết diện chữ T chữ I cánh nằm vùng chịu nén ⇒ Qb = 0,6(1 + + 0)0,9.10 3.0,3.0,75 = 121,5KN < Q = 280,443KN ⇒ cần thiế pahỉ đặt cốt đai  Xác định giá trị Mb: M b = ϕ b (1 + ϕ n + ϕ f ) Rbt b.h0 = 2(1 + + 0)0,9.10 3.0,3.0,75 = 303,75 KN m (vì dầm nằm vùng chịu nén nên ϕ f = ; ϕ b = hệ số ảnh hưởng bêtông nặng)  Xác định giá trị Qb1: Qb1 = M b q1 = 303,75.50,58 = 247,9 KN Q = 280,443KN < q sw = Q − Q b21 4M b GV hướng dẫn: Qb1 = 413,17 KN ⇒ 0,6 = 280,443 − 247,9 4.303,75 ≈ 14,15KN / m 27 ta Thầy Thái Đức Kiên có: Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm Q 121,5 Q − Qb1 280,443 − 247,9 = 81KN / m , giá trị qsw dùng để = ≈ 21,695 KN / m b = 2.h0 2.0,75 2h0 2.0,75 Q−Q  Q b1 ; b  ⇒ chọn q sw = 81KN / m tính toán phải thoã mãn điều kiện: q sw ≥  2.h0   2h0  Sử dụng cốt đai φ nhánh: Rsw n As 175.10 3.2.0,283 −4 = 10 = 12,2cm q sw 81 cấu tạo: chiều cao dầm h > 450mm ⇒ - Khoảng cách cốt đai tính toán: stt = - Khoảng cách cốt đai theo h  s ct ≤ Min  ;500mm = { 26,7cm;50cm} ⇒ s ct = 25cm 3  - khoảng cách ϕ b (1 + n) Rbt b.h02 bố trí cốt đai lớn nhất: 1,5(1 + 0)0,9.10 0,3.0,75 ≈ 81,12cm Q 280,443 Khoảng cách thiết kế cốt đai: s = Min{ stt ; s ct ; s max } ⇒ s = 120mm s max = =  Kiểm tra lại điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo ứng suất nén có bố trí cốt đai: Q < 0,3ϕ w1ϕ b1 Rb b.h0 ϕ w1 = + 5αµ w ≤ 1,3 φ 6a120 - với dầm bố trí có: n Asw 2.0,283 E 21.10 −4 = = 0,00157;α = s = ≈ 0.78 ⇒ ϕ w1 = + 5.0,078.0,00157 ≈ b.s 30.12 Eb 27.10 − = − βRb = − 0,01.11,5 = 0,885 µw = - ϕb1 ⇒ 0,3ϕ w1ϕ b1 Rb b.h0 = 0,3.1.0,885.11,5.10 3.0,3.0,75 ≈ 686,98 KN > Q = 280,443KN ⇒ dầm đủ khả chịu ứng suất nén  bố trí cốt đai: - 1 l d = 837 = 210cm tính từ gối tựa, bố trí cốt đai φ 6a120 4 600 h = ⇒ đoạn dầm lại khoảng cách cốt đai chọn s ≤ 500 500mm chọn φ 6a 250 Khoảng cách  Đối với dầm nhịp AC CD:  Từ bảng tổ hợp nội lực dầm ta có giá trị lực cắt lớn nhất: Q = 35,242 KN tiết diện tính toán bxh = 30 x35cm lực cắt bé nhiều so với dầm ngang phòng nên ta chọn cốt đai φ 6a 250 đặt cách suốt chiều dài dầm nhịp dầm bé  kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng Q < 0,3ϕ w1ϕ b1 Rb b.h0 ta có: GV hướng dẫn: 28 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm ϕ w1 = + 5αµ w ≤ 1,3 µw = dầm bố trí cốt φ 6a 250 đai có : −4 n Asw 2.0,283 E 21.10 = = 0,00075; α = s = ≈ 0.078 ⇒ϕw1 = + 5.0,078.0,00075 ≈ b.s 30.25 E b 27.10 −3 - ϕb1 = − βRb = − 0,01.11,5 = 0,885 ⇒ 0,3ϕ w1ϕ b1 Rb b.h0 = 0,3.1.0,885.11,5.10 3.0,3.0,32 ≈ 293,112 KN > Q = 35,242 KN ⇒ dầm đủ khả chịu lực 6.2 Tính toán cốt thép cột: 6.2.1 Tính toán cốt thép dọc cho phần tử cột C01 tiết diện bxh = 30 x55cm  Số liệu tính toán: l = 0,7 H = 0,7.5,925 = 4,15m = 415cm , Chiều dài tính toán giả ' a = a = 4cm ⇒ h0 = h − a = 55 − = 51cm ⇒ Z a = h0 − a = 51 − = 47cm thiết l 415 = = 7,55 < ⇒ bỏ qua ảnh hướng uốn dọc (η = 1) h 55 1 592,5 55 H ; h) = Max( ; ) = 1,83cm Độ lệch tâm ngẫu nhiên: ea = Max( 600 30 600 30 Độ mảnh cột: λ h = Dựa vào bảng tổ hợp nội lực cột, ta chọn cặp nội lực nghi ngờ để tính toán cốt thép sau: - Cặp 1: M max = 177,11KN m; N TU = 1620,23KN - Cặp 2: N max = 1815,37 KN ; M TU = 164,20 KN m Cặp 3: M = 160,05KN m; N = 1428,48 KN (M,N lớn)  Tính toán cốt thép đối xứng cho cặp nội lực 1: M 17711 = ≈ 10,93cm N 1620,23  Độ lệch tâm: e0 = Max(ea ; e1 ) = 10,93cm (kết cấu hệ siêu tĩnh)  Độ lệch tâm: e = ηe0 + 0,5h − a = 1.10,93 + 0,5.55 − = 34,43cm N 1620,23 = 10 = 46,96cm ;  Xác định chiều cao vùng chịu nén: x = Rb b 11,5.10 0,3 ξ R h0 = 0,623.51 = 31,773cm ⇒ x > ξ R h0 ⇒ xẩy trường hợp lệch tâm bé, ta xác định chiều  Độ lệch tâm e1 =  cao vùng chịu nén theo công thức gần đơn giản sau: x =  ξ R +  ε= 1− ξR  .h0 + 50ε  e 34,43  − 0,623 = = 0,675 ⇒ x =  0,623 + h0 51 + 50.0,675   .51 = 32,58cm  Ne − Rb b.x (h0 − 0,5 x) '  Xác định diện tích cốt thép: AS = AS = Rsc Z a = 1620,23.0,3443 − 11,5.10 3.0,3.0,3258(0,51 − 0,5.0,3258) 10 ≈ 12,74cm 280.10 3.0,47 GV hướng dẫn: 29 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm  Tính toán cốt thep đối xứng cho cặp 2: M 116420 = ≈ 9,04cm N 1815,37  Độ lệch tâm: e0 = Max(ea ; e1 ) = 9,04cm (kết cấu hệ siêu tĩnh)  Độ lệch tâm: e = ηe0 + 0,5h − a = 1.9,04 + 0,5.55 − = 32,54cm N 1815,37 = 10 = 52,63cm ;  Xác định chiều cao vùng chịu nén: x = Rb b 11,5.10 0,3 ξ R h0 = 0,623.51 = 31,773cm ⇒ x > ξ R h0 ⇒ xẩy trường hợp lệch tâm bé, ta xác định chiều  Độ lệch tâm e1 =   cao vùng chịu nén theo công thức gần đơn giản sau: x =  ξ R + ε= 1− ξR  .h0 + 50ε  e 32,54  − 0,623 = = 0,638 ⇒ x =  0,623 + h0 51 + 50.0,638   .51 = 32,67cm  Ne − Rb b.x (h0 − 0,5 x) '  Xác định diện tích cốt thép: AS = AS = Rsc Z a 1815,37.0,3254 − 11,5.10 3.0,3.0,3267(0,51 − 0,5.0,3267) = 10 ≈ 15,198cm 280.10 0,47  T ính toán cốt thép cho cặp nôi lực 3: M 16005 = ≈ 11,2cm N 1428,48  Độ lệch tâm: e0 = Max(ea ; e1 ) = 11,2cm (kết cấu hệ siêu tĩnh)  Độ lệch tâm: e = ηe0 + 0,5h − a = 1.11,2 + 0,5.55 − = 34,70cm N 16005 = 10 = 41,14cm ;  Xác định chiều cao vùng chịu nén: x = Rb b 11,5.10 0,3 ξ R h0 = 0,623.51 = 31,773cm ⇒ x > ξ R h0 ⇒ xẩy trường hợp lệch tâm bé, ta xác định chiều  Độ lệch tâm e1 =   cao vùng chịu nén theo công thức gần đơn giản sau: x =  ξ R + ε= 1− ξR  .h0 + 50ε  e 34,70  − 0,623 = = 0,68 ⇒ x =  0,623 + h0 51 + 50.0,68   .51 = 32,57cm  Ne − Rb b.x (h0 − 0,5 x) '  Xác định diện tích cốt thép: AS = AS = Rsc Z a = 1428,48.0,347 − 11,5.10 3.0,3.0,3257(0,51 − 0,5.0,3257) 10 ≈ 8,02cm 280.10 0,47 Ta thấy lượng cốt thép bố trí cho cặp nội lực số lớn nhất, nên chọn bố trí cốt thép cho phần tử cột C01 theo As = As' = 15,198cm , chọn cốt thép đối xứng x 4φ 22( As = As' = 15,2cm ) GV hướng dẫn: 30 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm  Kiểm tra hàm lượng cốt thép:  Hàm lượng cốt thép tính toán: A 15,2 µ tt = s 100% = 100% ≈ 0,993% b.h0 30.51  Giá tri nhỏ quy định theo hàm lượng cốt thép: µ = 0,05%  Giá trị: µ max = 3% ⇒ µ < µ tt µtt < µ max ⇒ hàm lượng cốt thép bảo đảm điều kiện hạn chế  Bố trí cốt thép: Đối với cột tầng 1, bố trí cốt thép đối xứng giống ( ' As = As = 15,198cm )để thuận tiện cho việc thi công đồng thời thuận tiện cho việc cung cấp vật liệu, thiên an toàn 6.2.2.Tính toán cốt thép cho phần tử cột C04 tiết diện bxh = 30 x 45cm  Số liệu tính toán: Bêtông cấp độ bền B20 => ξ R = 0,623 l = 0,7 H = 0,7.5,3 = 3,71m = 371cm , Chiều dài tính toán giả thiết a = a = 4cm ⇒ h0 = h − a = 45 − = 41cm ⇒ Z a = h0 − a = 41 − = 37cm l 371 = 8,24 < ⇒ Phải xét đến ảnh hướng uốn dọc Độ mảnh cột: λ h = = h 45 1 530 45 H ; h) = Max( ; ) = 1,5cm Độ lệch tâm ngẫu nhiên: ea = Max( 600 30 600 30 M dh = 59,336(kN m), N dh = 431,7kN ' Dựa vào bảng tổ hợp nội lực cột, ta chọn cặp nội lực nghi ngờ để tính toán cốt thép sau: - Cặp 1: M max = 116,1KN m; N TU = −560,27 KN Cặp 2: N max = 558,54 KN ; M TU = 84,32 KN m Cặp 3: M = 97,42 KN m; N = −447,72 KN (M,N lớn) Lực dọc tới hạn xác định theo công thức:  6,4 Eb  SI   N Cr = + α I S l 02  ϕ1  Mô men quán tính - bh 30.45 I= = = 227812,5(cm ) 12 12 Giả thiết µ t = 0,047% = 0,00047 I S = µ t b.ho (0,5h − a) = 0,00047.30.41(0,5.45 − 4) = 197,85(cm ) GV hướng dẫn: 31 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm α= ES = 9,13 Eb l0 371 − 0,01Rb = 0,5 − 0,01 − 0,01.11,5 = 0,3 h 45 M 116,1 e0 = max( ; ea ) = max( ;1,5) = 21(cm) N 560,27 eo 21 = = 0,47 h 45 e => δ = max( o ; δ ) = 0,47 h δ = 0,5 − 0,01 Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm S= 0,11 + 0,1 = 0,293 δe 0,1 + ϕp Với ϕ p = Xét đến tải trọng dài hạn M dh + N dh y 59,336 + 431,7.0,225 = + = 1,55 M + N.y 160,1 + 560,27.0,225 6,4.270.10  0,293.227812,5  + 9,13.197,85  = 5633,19(kN )  => N Cr = 1,55 371   1 η= = = 1,11 N 560,27 1− 1− N Cr 5633,19 h 45 e = ηeo + − a = 1,11.21 + − = 41,81(cm) 2 N 56027 = = 16,24(cm) => x = Rb b 115.30 ξ R ho = 0,623.41 = 25,543 ϕ1 = + β ' Xảy trường hợp 2a < x < ξ R ho Hàm lượng cốt thép tính theo công thức AS = AS' = N C' N (e + 0,5 x − ho ) 56027(41,81 + 0,5.16,24 − 41 = = = 4,83(cm ) RS Z a RS Z a 2800.37 Xác định giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh λ= lo lo 371 = = = 42,94 r 0,288b 0,288.30 GV hướng dẫn: 32 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm => λ ∈ (35 − 83) => µ = 0,2% AS 100% = 0,39% > µ => Chọn cốt thép theo As Hàm lượng cốt thép µ = b.ho 6.2.2.2 Tính toán cho cặp đối xứng M 84,32 ; ea ) = max( ;1,5) = 15(cm) N 558,54 eo 15 = = 0,33 h 45 e => δ = max( o ;δ ) = 0,33 h e0 = max( Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm S= 0,11 + 0,1 = 0,356 δe 0,1 + ϕp Với ϕ p = Xét đến tải trọng dài hạn ϕ1 = + β M dh + N dh y 59,336 + 431,7.0,225 = + = 1,75 M + N.y 84,32 + 558,54.0,225 6,4.270.10  0,356.227812,5  + 9,13.197,85  = 6044,94(kN )  => N Cr = 1,75 371   1 η= = = 1,1 N 558,54 1− 1− N Cr 6044,94 h 45 e = ηeo + − a = 1,1.15 + − = 35(cm) 2 N 55854 = = 16,19(cm) => x = Rb b 115.30 ξ R ho = 0,623.41 = 25,543 ' Xảy trường hợp 2a < x < ξ R ho Hàm lượng cốt thép tính theo công thức AS = AS' = N C' N (e + 0,5 x − ho ) 55854(35 + 0,5.16,91 − 41 = = = 1,13(cm ) RS Z a RS Z a 2800.37 Xác định giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh λ= lo lo 371 = = = 42,94 r 0,288b 0,288.30 GV hướng dẫn: 33 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm => λ ∈ (35 − 83) => µ = 0,2% AS 100% = 0,092% < µ Hàm lượng cốt thép µ = b.ho Hàm lượng cốt thép tổng: µ t = 0,92.2 = 0,184 > µ gt => Giả thiết hợp lý Tuy nhiên µ < µ = 0,2% nên bố trí cốt thép theo hàm lượng tối thiểu µ b.ho ' AS = AS = 100% = 2,46(cm ) 6.2.2.2 Tính toán cho cặp đối xứng M 97,42 ; ea ) = max( ;1,5) = 22(cm) N 447,72 eo 22 = = 0,49 h 45 e => δ = max( o ;δ ) = 0,49 h e0 = max( Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm S= 0,11 + 0,1 = 0,29 δe 0,1 + ϕp Với ϕ p = Xét đến tải trọng dài hạn ϕ1 = + β M dh + N dh y 59,336 + 431,7.0,225 = + = 1,8 M + N.y 97,42 + 447,72.0,225 6,4.270.10  0,29.227812,5  + 9,13.197,85  = 4834,64(kN )  1,8 371   1 η= = = 1,1 N 447,72 1− 1− N Cr 4834,64 h 45 e = ηeo + − a = 1,1.22 + − = 42,7(cm) 2 N 44772 = = 12,98(cm) => x = Rb b 115.30 ξ R ho = 0,623.41 = 25,543 => N Cr = ' Xảy trường hợp 2a < x < ξ R ho Hàm lượng cốt thép tính theo công thức GV hướng dẫn: 34 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung bêtông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm AS = AS' = N C' N (e + 0,5 x − ho ) 44772(42,7 + 0,5.12,98 − 41 = = = 3,54(cm ) RS Z a RS Z a 2800.37 Xác định giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh λ= lo lo 371 = = = 42,94 r 0,288b 0,288.30 => λ ∈ (35 − 83) => µ = 0,2% AS 100% = 0,29% > µ => Chọn cốt thép theo As=3,54cm2 Hàm lượng cốt thép µ = b.ho Nhận xét: Cặp nội lực đòi hỏi lượng cốt thép bố trí lớn Vậy ta bố trí cốt thép cột theo AS = AS' = 4,83cm Chọn 2φ 20 có AS=…… Các phần tử cột……… bố trí giống cột 04 6.2.3Tính toán cốt thép đai cho cột:  Đường kính cốt thép đai: φ   22  φ sw ≥  max ;5 mm =  ;5  = 5,5mm ⇒ chọn cốt đai φ nhóm AI      Khoảng cách bố trí cốt đai:  Đoạn nối chồng cốt thép dọc: s ≤ (10φ ;500 ) = (10.20;500 ) = ( 200;500 ) = 200mm ⇒ chọn φ 6a100  Các đoạn lại: s ≤ (15φ ;500 ) = (15.20;500) = ( 300;500 ) = 300mm ⇒ chọn φ 6a 200 GV hướng dẫn: 35 Thầy Thái Đức Kiên [...]... tích cốt thép: AS = AS = Rsc Z a = 1428,48.0,347 − 11,5.10 3.0,3.0,3257(0,51 − 0,5.0,3257) 4 10 ≈ 8,02cm 2 3 280.10 0,47 Ta thấy lượng cốt thép bố trí cho cặp nội lực số 2 là lớn nhất, nên chọn bố trí cốt thép cho phần tử cột C01 theo As = As' = 15,198cm 2 , chọn cốt thép đối xứng 2 x 4φ 22( As = As' = 15,2cm 2 ) GV hướng dẫn: 30 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung b tông cốt thép nhà dân dụng- ... toán cốt thép dầm, cột 6.1 Tính toán cốt thép dầm: Tra bảng phụ lục 9 khung b tông cốt thép toàn khối-Lê Bá Huế” ta có: α R = 0,429; ξ R = 0,623 a tính toán cốt thép dọc cho dầm tầng 2 nhịp 8,37m(D02): từ bảng tổ hợp nội lực dầm ta có được giá trị mômen tính toán sau: Gối B và C: M=-412,82KN.m tiết diện giữa dầm: M=278,39KN.m  Tính toán cốt thép mép gối B và C phần mômen âm:  tiết diện tính toán... hàm lượng cốt thép: GV hướng dẫn: 23 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung b tông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 4 µ tt = AS 7,3 100% = 100% ≈ 0,772% ⇒ µ min < µ tt < µ max ⇒ thoả mãn điều kiện hạn b.h0 30.31,5 chế  Kiểm tra giả thiết a: Giá trị att ≈ 2 + 1,1 = 3,1cm < a gt ⇒ thiên về an toàn nên không cần giả thiết lại giá trị a  Tính toán cốt thép cho... 1,2.0,87.0,7.3,5.(0,6.0,6 + 0,8.2) = 5,01KN ⇒ sơ đồ tải trọng gió tác dụng vào khung - SƠ ĐỒ TÁC DỤNG CỦA GIÓ TRÁI SƠ ĐỒ TÁC DỤNG CỦA GIÓ PHẢI 4 Xác định nội lực: Bảng nội lực của dầm, cột TABLE: Element Forces - Frames Frame Statio Output CaseType n Case GV hướng dẫn: P V2 11 V3 T M2 M3 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung b tông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực... định diện tích cốt thép: AS = AS = Rsc Z a = 1620,23.0,3443 − 11,5.10 3.0,3.0,3258(0,51 − 0,5.0,3258) 4 10 ≈ 12,74cm 2 280.10 3.0,47 GV hướng dẫn: 29 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung b tông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 4  Tính toán cốt thep đối xứng cho cặp 2: M 116420 = ≈ 9,04cm N 1815,37  Độ lệch tâm: e0 = Max(ea ; e1 ) = 9,04cm (kết cấu là hệ... tiết diện giữa nhịp BC phần mômen dương: GV hướng dẫn: 22 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung b tông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 4  tiết diện tính toán chữ T, cánh nằm trong vùng chịu nén với bề dày bản h = 12cm , giar thiết a = 4cm ⇒ h0 = 80 − 4 = 76cm , độ vươn của cánh Sc được lấy bé hơn các giá trị sau: - một nửa khoảng cách thông thuỷ giữa... Thầy Thái Đức Kiên có: Đồ án thiết kế khung b tông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 4 Q 121,5 Q − Qb1 280,443 − 247,9 = 81KN / m , giá trị qsw dùng để = ≈ 21,695 KN / m và b min = 2.h0 2.0,75 2h0 2.0,75 Q−Q  Q b1 ; b min  ⇒ chọn q sw = 81KN / m tính toán phải thoã mãn điều kiện: q sw ≥  2.h0   2h0  Sử dụng cốt đai φ 6 2 nhánh: Rsw n As 175.10 3.2.0,283... Xảy ra trường hợp 2a < x < ξ R ho Hàm lượng cốt thép tính theo công thức AS = AS' = N C' N (e + 0,5 x − ho ) 56027(41,81 + 0,5.16,24 − 41 = = = 4,83(cm 2 ) RS Z a RS Z a 2800.37 Xác định giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh λ= lo lo 371 = = = 42,94 r 0,288b 0,288.30 GV hướng dẫn: 32 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung b tông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV... Xảy ra trường hợp 2a < x < ξ R ho Hàm lượng cốt thép tính theo công thức AS = AS' = N C' N (e + 0,5 x − ho ) 55854(35 + 0,5.16,91 − 41 = = = 1,13(cm 2 ) RS Z a RS Z a 2800.37 Xác định giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh λ= lo lo 371 = = = 42,94 r 0,288b 0,288.30 GV hướng dẫn: 33 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung b tông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV... = ' Xảy ra trường hợp 2a < x < ξ R ho Hàm lượng cốt thép tính theo công thức GV hướng dẫn: 34 Thầy Thái Đức Kiên Đồ án thiết kế khung b tông cốt thép nhà dân dụng- Sưu tầm by wWw.kenhdaihoc.com Nhóm SV thực hiện: Nhóm 4 AS = AS' = N C' N (e + 0,5 x − ho ) 44772(42,7 + 0,5.12,98 − 41 = = = 3,54(cm 2 ) RS Z a RS Z a 2800.37 Xác định giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh λ= lo lo 371 = = = ... Nhóm D0 3 D0 3 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 4 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 5 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 6 D0 7... Nhóm D1 0 D1 0 D1 0 D1 0 D1 0 D1 0 D1 0 D1 0 D1 0 D1 0 D1 0 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 1 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 2 D1 3 D1 3 D1 3 D1 3 D1 3 D1 3 D1 3... D0 7 D0 7 D0 7 D0 7 D0 7 D0 7 D0 7 D0 7 D0 7 D0 7 D0 7 D0 7 D0 7 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 8 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D0 9 D1 0 D1 0 D1 0 D1 0 0.88 1.77