THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẦU NHÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG

D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy LI CAM KT Tụi xin cam kt bi ỏn sau õy l bi lm ca riờng tụi Cỏc s liu, kt qu nờu ỏn khụng chộp t bt k ỏn no v trung thc vi s liu ó cho(c tớnh toỏn theo bi mu 2) Nu sai phm, Tụi xin chu trỏch nhim v bi lm ỏn ca mỡnh Sinh viờn thc hin SVTH: T Trang D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy Chng : S LIU N 1.1 S liu: S liu c th hin Hỡnh di,tớnh toỏn v b trớ thộp cho Khung trc 4.a im xõy dng ti Thnh Ph Tam Kỡ,tnh Qung Nam Hỡnh 1.1.1.1.1 Mt bng kt cu cụng trỡnh SVTH: T Trang D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp SVTH: T Trang GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy Hỡnh 1.1.1.1.2 S kt cõu khung trc SVTH: T Trang D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy Chng TNH TON KHUNG 2.1 Vt liu S dng bờ tụng cp bn B25: Rb=14,5 MPa; Rbt=1,05 MPa S dng thộp: + ỉ10 mm thỡ dựng thộp CI cú Rs=Rsc=225 MPa + ỉ10 mm thỡ dựng thộp CII cú Rs=Rsc=280 MPa 2.2 S b chn kớch thc cỏc b phn 2.2.1 Chn s b chiu dy bn sn Chiu dy bn sn cú th xỏc nh s b theo cụng thc : Hb = D ì l1 hmin m Trong ú : + hb :chiu dy bn sn + m: h s ph thuc vo loi bn,bn dm m=(30 35),bn kờ m=(40 45),bn cụng xụn m=( 10 18) + D: h s ph thuc vo ti trng,D=(0,8 1,4) + L1: chiu di cnh ngn ca ụ bn + hmin : chiu dy ti thiu cho bn sn,theo TCVN 356:2005 thỡ hmin=60mm i vi bn sn gia cỏc tng ca nh sn Chn chiu dy bn sn cho ụ lm nht cú kớch thc : (4x3.75)m Vi D =1,m = 40 => hb = ì 3, 75 ữ 40 = 93 (mm) Chn hb = 90(mm) Cỏc ụ sn cũn li u chn chiu dy h b=90(mm) tin cho thi cụng,chn chiu dy sờnụ v hnh lan hb=80 (mm) SVTH: T Trang D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy 2.2.2 Chn s b kớch thc tit din dm Tit din cỏc dm ch yu ph thuc vo nhp dm v ln ti trng Theo kinh nghim chn tit din dm theo cụng thc: Chiu cao dm: hd = Chiu rng dm: ìl m (vi dm ph m= 12ữ20, dm khung m=8ữ15) bd = (0,3ữ0,5)hd Dm khung trc (K4) Nhp AB: (lu 2,3 v mỏi) 1 hd = ữ ữì 3750 = (250 ữ 470) mm 15 ,chn hd =30cm, bd =20cm;chn kớch thc nhp AB cho lu 2,3v mỏi l:20x30 cm Nhp BC: (lu 2,3 v mỏi) 1 hd = ữ ữì 3500 = (230 ữ 440) mm 15 ,chn=30cm, dm nhp BC cho lu 2,3, mỏi l: 20x30cm2 bd =20cm; chn kớch thc Dm dc Trc A,B,C Lu 2,3,mỏi: 1 hd = ữ ữì 4000 = ( 200 ữ 330 ) mm 20 12 chn hd = 30cm , bd =20cm Vy kớch thc dm Dm Dc Trc A,B,C lu 2,3,mỏi l: (30x20)cm2 2.2.3 Chn s b kớch thc tiờt din ct Din tớch ct Ac c xỏc nh theo cụng thc: Ac = k SVTH: T N Rb Trang D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy Trong ú: k = 1,1 ữ 1,5 l h s k n nh hng ca moomen un, mnh ca ct, hm lng ct thộp, ly tựy thuc vo v trớ ca ct Rb = 145 (daN/cm2): l cng chu nộn tớnh toỏn ca bờ tụng N l lc dc ct, c xỏc nh theo cụng thc gn ỳng nh sau: N=qSxq (kN/m2) Vi chiu dy sn 90mm, ớt tng, kớch thc dm ct q = ( 10 ữ 14 ) kN/m2 Sxq l din tớch truyn ti t sn lờn ct ang xột (xem hỡnh 3) Thc hin chn tit din cho ct trc B khung trc lu 1: 3.5 3.75 2.4 3.6 S xq = ST + ST + STM = ST = ( + )ì + ữ = 32.62(m ) 2 2 Ly q= 10(kN/m2).=> N=10ì32.62=32.62(kN) Ao = k ì Chn k=1,35 N 326.4 = 1,35 ì = 0.03(m ) = 300(cm ) Rb 14500 chn s b kớch thc tit din ct l: 20x20cm2 Bng 2.2.3.1.1.1 Chn tit din s b ct khung BNG CHN TIT DIN CT KHUNG TRC Ct trc A B SVTH: T Tn g l (m) Sxq (m2) q (kN/m2 ) k Ao (cm2) 3 5.62 10 1.2 46.5 20 20 400 3.3 11.24 10 1.2 93.0 20 20 400 3.6 16.86 10 1.2 139.5 25 25 625 3 10.8 10 1.35 100 20 20 400 3.3 21.6 10 1.35 200 20 20 400 Trang b h (cm) (cm) Ac (cm2) D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp C GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy 3.6 32.62 10 1.35 300 25 25 625 3 5.25 10 1.2 43.4 20 20 400 3.3 10.5 10 1.2 86.8 20 20 400 3.6 15.75 10 1.2 130.3 25 25 625 Hỡnh 2.2.3.1.2 S chn tit din khung trc 2.3 Lp s tớnh khung S tớnh kt cu khung l s mụ phng s hỡnh hc tớnh cht c hc ca vt liu bng s kt cu S mụ phng cng sỏt vi s hỡnh hc cng sỏt vi s lm vit ca s thc thỡ ni lc thu c cng chớnh sỏt Tuy nhiờn thc t cn chp nhn nhng mc cng ỳng lp s tớnh kt cu khung Theo nguyờn tc, mụ hỡnh húa ca c hc kt cu thỡ mụ hỡnh kt cu khung c lp nh sau: SVTH: T Trang D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy Mt on ct hoc mt on dm c mụ hỡnh bng mt t v trớ trc hỡnh hc ca kốm theo cỏc thụng s kớch thc , B,H ca tit din tớnh nng vt liu : mụ un, trng lng riờng Liờn kt cỏc vi bng cỏc khung kt cu khung ton dựng nỳt khung cng Liờn kt chõn ct vi múng bng liờn kt ngm ti mt múng(tớnh t nn cos0.00m xung ngm múng l 1.5m theo bn v thit k múng) Cỏc cụng trỡnh thng b trớ dm king thỡ d an ton tớnh toỏn ngi ta khụng k dm king l dm khung S tớnh khung: Hỡnh 2.3.1.1.1 S tớnh khung trc 2.4 Xỏc nh ti trng tỏc dng lờn khung SVTH: T Trang D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy 2.4.1 Tnh ti 2.4.1.1 Xỏc nh ti trng tỏc dng lờn 1m2 sn Bng 2.4.1.1.1.1 Tnh ti tỏc dng lờn 1m2 ca cỏc loi sn Tờn ụ bn Sn phũng Cỏc lp to thnh (m) gtt n (daN/m2) (daN/m ) Gch lỏt nn Ceramic 0.01 2200 1.1 24.2 Lp va xi mng 0.03 1600 1.3 62.4 Sn bờ tụng ct thộp 0.09 2500 1.1 247.5 Lp va xi mng trỏt trn 0.015 1600 1.3 31.2 Tng Sờ nụ 365.3 Va xi mng 0.03 1600 1.3 62.4 Sn bờ tụng ct thộp 0.08 2500 1.1 220 Lp va xi mng trỏt trn 0.015 1600 1.3 31.2 Bờ tụng chng thm 0.04 2500 1.1 110 Tng Sn mỏi 423.6 Lp va xi mng 0.020 1600 1.3 52 Sn bờ tụng ct thộp 0.09 2500 1.1 247.5 Lp va xi mng trỏt trn 0.015 1600 1.3 31.2 Tng 330.2 2.4.1.2 Xỏc nh ti trng trờn 1m2 tng Bng 2.4.1.2.1.1 Ti trng tỏc dng trờn 1m2 tng Tờn ụ bn Cỏc lp to thnh (m) Dy 100 SVTH: T (daN/m3) n gtt (daN/m2) Tng xõy gch c 0.1 180 1.1 198 Va trỏt mt 0.015x2 1600 1.3 62.4 Trang 10 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy Vi tit din dm D1, 20x30cm2 cú Q=34.14kN=3414daN S liu u vo Cu kin bờ tụng ct thộp chu tỏc dng ca lc ct cn c tớnh toỏn m bo bn trờn di nghiờng gia cỏc vt nt xiờn theo iu kin: Q 0.3 w1 b1R b bh o Do cha b trớ ct nờn ta gi thit w1b1=1 Ta cú : 0.3Rbbho=0.3x145x20x26=22620 (daN) > Q=3414(daN) Dm kh nng chu ng sut nộn chớnh Lc ct Qb riờng bờ tụng chu, c xỏc nh theo cụng thc: b2 (1 + f + n )R bt bh o Qb = c B qua nh hng ca lc dc trc nờn n=0 ta cú Qb khụng c nh hn : Q b = b3 (1 + f + n )R bt bh o = 0.6 ì (1 + + 0) ì ì 20 ì 26 = 2808(daN) => Q=3414(daN)>Qb=2808(daN) => cn phi t ct chu ct Chn =6mm, n=2, asw=0.28cm2, Asw=0.57cm2 - Khong cỏch gia cỏc ct theo tớnh toỏn: Sw = - Khong cỏch ln nht gia cỏc ct : Sw = qsw = 8R bt bh o A sw R sw ì 0.9 ì 200 ì 260 ì 57 ì 175 = = 830mm Q max (3414 ì10) b4 (1 + f )R bt bh o 1.5 ì (1 + 0) ì 0.9 ì 200 ì 260 = = 530mm Q max 3414 ì 10 R sw ì Asw 175 ì 57 = = 99.75N / mm > 0.3R bt b = 0.3 ì 0.9 ì 200 = 54N / mm Sw 100 B trớ cu to dm : -Tớnh: on dm gn gi ta (1/4 nhp dm) SVTH: T Trang 33 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp Vỡ h=300 d b trớ ta chn on l/4 Sw =100mm, l/2 Sw=200mm Kim tra : iu kin khụng phỏ hoi giũn : Kim tra Co : Co = 2R bt bh o 2 ì 0.9 ì 200 ì 2602 = = 375mm < 2h o = 520mm q sw 175 Vy on l/4 u dm chn s100, on l/2 gia dm chn s200 2.6.2 Tớnh toỏn ct thộp cho ct 2.6.2.1 Tớnh toỏn cụt thộo dc cho ct -Vt liu s dng: +Bờ tụng cp bn B, theo phng thng ng 1.5m v bờ tụng úng rn t nhiờn cú: Rb=14.5MPa; Rbt=1.05MPa; Eb=30000MPa +Ct thộp nhúm CII cú Rs=Rsc=280MPa; Es=21ì104MPa +Tra bng vi bờ tụng B20 ct thộp CII, h s iu kin lm vic =1, ta c R=0.623;R=0.429 Bng 2.6.2.1.1.1 Ni lc v kớch thc tit din ct C2 Phn t Tit din C2 Chiu di 3.3 C SVTH: T M N Mdh Ndh lo b h a ho (kN.m) (kN) (kN.m) (kN) (m) (cm) (cm) (cm) (cm) 11.2 -96.4 2.31 20 20 16 -18.0 -117.5 -18.0 -137.3 16.5 -133.7 -3.79 -106.8 3.63 -103.2 Trang 34 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp -8.4 -92.7 16.5 -133.7 GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy Tớnh ct thộp i xng cho cp e1 = + lch tõm tnh hc M 16.5 = = 0.1234m = 123.4mm N 133.7 + lch tõm ngu nhiờn: 3300 h H 300 ea = max ; = 10; = 5.5 ữ = 10mm ữ = max 600 30 600 30 +Kt cu thuc h siờu tnh: eo = max(e1 ;e a ) = 123.4mm +Gi thit a=a=40mm ho = h a = 200 40 = 160mm Z o = ho a ' = 160 40 = 120mm + Chiu di tớnh toỏn: h = +Tớnh: +Tớnh: lo = 0.7 H = 0.7 ì 3300 = 2310mm lo 2310 = = 11.5 > h 200 => Cn xột nh hng un dc bh3 200 ì 2003 Ib = = = 13.33 ì108 mm 12 12 +Gi thit: àt = 1.9% SVTH: T h 200 I s = àt bho a ữ = 1.9% ì 200 ì160 ì 40 ữ = 218 ì 105 mm Trang 35 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp = GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy E s 21ì 104 = =7 Eb 30 ì103 l 2310 = 0.5 0.01 0.01Rb = 0.5 0.01ì 0.01ì14.5 = 0.239 h 200 e0 123.4 e = = 0.615 e = max , ữ = max ( 0.615; 0.239 ) = 0.615 h 200 h p = 1; S = 0.11 0.11 + 0.1 = + 0.1 = 0.25 e 0.615 0.1 + 0.1 + p = 1; y = h 200 = = 100mm 2 l = + M dh + N dh y 3.63 + 103.2 ì 0.1 = + 1ì = 1.47 < M + Ny 16.5 + 133.7 ì 0.1 +Tớnh Ncr: N cr = 6.4 ì 30 ì 103 0.25 ì 13.33 ì 108 6, Eb SI + I + ì 218 ì105 ữ= 13647744.72( N ) s ữ= 2 l0 l 2310 1.47 = +Tớnh: 1 = = 1.11 N 133.7 ì 10 1 N cr 13647744.7 e = eo + 0.5h a = 1.11ì12.4 + 0.5 ì 20 = 19.62cm +Tớnh e: +Xỏc nh s b vựng nộn x1: x1 = +Ta cú N 133.7 ì103 = = 46.1mm Rb b 14.5 ì 200 2a ' = ì 40 = 80mm; R ho = 0.623 ì160 = 99.68mm +Xy trng hp x1 < 2a ' < R ho :trng hp t bit =>Din tớch ct thộp: SVTH: T Trang 36 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp A s = As' = GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy N (e ho + a ' ) 133.7 ì103 ì (203.8 160 + 40) Ne ' = = = 331mm ' Rsc Z A Rsc (h a ) 280 ì (160 40) +Kim tra hm lng ct thộp: As + As' 303 + 303 = ì 100 = 1.9% bho 200 ì 160 àt = gt = àtt = 1.9% =>Ta cú Vy din tớch ct thộp l hp lý Tớnh toỏn tng t cho cỏc cp ni lc cũn li v cỏc cp ni lc cũn li Thộp ct c chi tit qua Bng tớnh 2.19(cui ỏn) 2.6.2.2 Tớnh toỏn ct thộp cho ct -ng kớnh ct 16 d max ;5mm ữ = ;5mm ữ = 5mm => Chn ct nhúm CI -Khong cỏch ca ct s +Trong on ni chng ct thộp dc: s=100mm s 10 = 10 ì16 = 160 mm chn +Trong on u ct cn cu to khỏng chn m bo kt cu cc b, chiu di ca vựng cu to khỏng chn l cr (chiu di ti hn) cú th c tớnh toỏn t biu thc sau õy: lcr=max(hc;lcl/6;450) (mm) Trong ú: hc: kớch thc ln nht tit din ngang ca ct lcl: chiu di thụng thy ca ct v on lcr ct c b trớ dy hn Khong cỏch b trớ vựng ny l s=100mm -Nh vy ta cú: lcr=max(250;(3600-300)/6;450mm) chn lcr=550mm SVTH: T Trang 37 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy -Khong cỏch: s=100mm -Trong on cũn li khong cỏch ct c xỏc nh: s ( 15 ;500 ) ( mm ) = ( 15 ì 16;500 ) ( mm ) = 240mm chn s=200mm 2.6.2.3 Tớnh toỏn v cu to cỏc nỳt khung -Tớnh toỏn cu to nỳt gúc trờn cựng Nỳt gúc l nỳt giao gia: +Phn t dm D7 v phn t ct C3 +Phn t dm D9v phn t ct C9 -Chiu di neo thộp gúc ph thuc vo t s eo/hc Bng 2.6.2.3.1.1 Bng t hp ni lc ct ca phn t ct C3,C9 Phn t C3 C9 Tit din u ct u ct M N hc eo (kN.m) (kN) (cm) (cm) 10.1 -45.1 20 22.45 0.89 1.7 -33.9 20 4.87 4.1 9.7 -45.2 20 21.51 0.93 -0.4 -30.7 20 1.38 14 -8.8 -41.8 20 21.07 0.95 -8.5 -42.0 20 20.18 0.99 hc/eo T bng t hp chn cp ni lc M,N ca phn t ct C3 v C9 cú lch tõm e o ln nht l eo/hc> 0.5 nờn ta cu to ct thộp nỳt gúc trờn cựng theo trng hp e o/hc> 0.5 -Vỡ t s eo/hc ln nờn yờu cu neo ct thộp chu kộo trờn dm vo ct cng sõu -Ct thộp chu kộo trờn dm ch cú 218 nờn ch cn ct ti mt tit din, chiu di on ct cỏch mộp di ca dm mt on lan c xỏc nh theo cụng thc: R lan = an s + an ữ Rb SVTH: T Trang 38 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp Trong ú cỏc h s an , an GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy v cỏc giỏ tr ti thiu ca lan c cho Bng =>Nh vy vi bờ tụng B25, ct thộp nhúm CII v ct thộp chu kộo nm vựng bờ tụng chu kộo ta tớnh c chiu di on neo l: R 2800 lan = an s + an ữ = 0.7 + 11ữ16 = 400 mm > 250 mm lan = 400 mm Rb 145 -Ct thộp di phớa di ca dm c neo quỏ mộp ct mt on Vi thộp 18 thỡ tớnh c ls 15 ls 15 = 15 ì 16 = 250mm ls = 250mm -Trng hp ti tit din mộp ct xut hin mụmen dng thỡ ct thộp phớa di ca dm phi c neo vo vi on ls = lan - trỏnh trung ng sut ct thộp dm neo xung ct phi c un cong vi bỏn kớnh SVTH: T r = ì 16 = 80mm cho trng hp khụng cu to nỏch Trang 39 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy 2ị14 15 2ị14 18 200 850 ị6a100 11 400 ị6a100 300 +9.860 300 500 14 ị6a100 11 2ị14 Hỡnh 2.6.2.3.2 Chi tit ct biờn trờn cựng SVTH: T Trang 40 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy Bng 2.6.2.3.2.1 Bng tớnh thộp ct khung SVTH: T Trang 41 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp SVTH: T Trang 42 GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp SVTH: T Trang 43 GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp SVTH: T Trang 44 GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy Bng 2.6.2.3.2.2 Bng tớnh thộp dc dm khung SVTH: T Trang 45 D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp SVTH: T Trang 46 GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy D ỏn mụn hc: Kt cu nh bờ tụng ct thộp GVHD: Ths.Phm Phỳ Anh Huy TI LIU THAM KHO Giỏo Trỡnh Kt Cu Bờ Tụng Ct Thộp (Phn cu kin c bn),Ths.Phm Phỳ Anh Huy Giỏo Trỡnh Kt Cu Nh Bờ Tụng Ct Thộp, Ths.Phm Phỳ Anh Huy Sn Sn Bờ Tụng Ton Khi, GS.TS.Nguyn ỡnh Cng Khung Bờ Tụng Ct Thộp Ton Khi, PGS.TS Lờ Bỏ Hu SVTH: T Trang 47 ... Hình 1.1.1.1.1 Mặt kết cấu công trình SVTH: T Trang Dồ án môn học: Kết cấu nhà bê tông cốt thép SVTH: T Trang GVHD: Ths.Phạm Phú Anh Huy Dồ án môn học: Kết cấu nhà bê tông cốt thép GVHD: Ths.Phạm... SVTH: T Trang 29 Dồ án môn học: Kết cấu nhà bê tông cốt thép GVHD: Ths.Phạm Phú Anh Huy Bảng 2.5.2.3.1.1 Tổ hợp nội lực dầm SVTH: T Trang 30 Dồ án môn học: Kết cấu nhà bê tông cốt thép GVHD: Ths.Phạm... Hình 1.1.1.1.2 Sơ đồ kết câu khung trục SVTH: T Trang Dồ án môn học: Kết cấu nhà bê tông cốt thép GVHD: Ths.Phạm Phú Anh Huy Chương TÍNH TOÁN KHUNG 2.1 Vật liệu Sử dụng bê tông cấp độ bền B25: