ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2

Đồ án Bê tông 2 nhà công nghiệp thấp tầng (dưới 40m). Bài này cụ thể là 4 tầng, phương pháp giải khung không gian hướng dẫn chi tiết Etabs và Safe trong phần thuyết minh. Bạn nào tải phần thuyết minh rồi inbox mình để nhận thêm file A.Cad kèm theo file exel xử lý số liệu. Cảm ơn đã quan tâm

Trang 2

 Trong đó:

m = 30 ~ 35 cho ô bản chịu uốn 1 phương có lien kết hai cạnh song song.

m = 40 ~ 45 cho liên kết 4 cạnh chịu uốn hai phương

lt : là nhịp ô bản theo phương cạnh ngắn

Theo mục 8.2.2 TCVN 5574:2012 chiều dày bản sàn toàn khối được lấy không nhỏ hơn:

- Đối với sàn mái: 40 mm

- Đối với sàn nhà ở và công trình công cộng: 50 mm

- Cần chọn chiều dày bản sàn theo bội số của 10 hoặc 20

 Trong đó:

Trang 3

L: chiều dài nhịp dầm

m= 12 ~ 20: khi tải trọng nhỏ hoặc trung bình (dầm sàn)

m= 8 ~ 12: khi tải trọng lớn (dầm khung)

m= 5~ 8: đối với dầm consol, các nút thừa trong dầm liên tục.

(nên chọn b là bội số của 20 hoặc 50)

� Chọn sơ bộ kích thước dầm như sau:

Bê tông B20: Rb= 11.5 MPa, Số tầng 6

Diện truyền tải của các cột

1 3 5 (2.5 1.5) 20 2

Trang 4

1 5 2.5 12.5 2

A : diện tích truyền tải

Diện tích tiết diện cột :

10 ( )

c b

Trang 5

3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG:

Tải trọng Giá trị tính toán

(kN/m2)

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m2) Trọng lượng bản thân các lớp

cấu tạo sàn (tĩnh tải) gs=4 gs

c=3.636 Giá trị hoạt tải ps=3.6 psc=3

Hoạt tải dài hạn theo TCVN 2737-1995 :pdh=1 kN/m2

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn:gsc=6.636 kN/m2

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn:qs=7.6 kN/m2

Tổng tải trọng tiêu chuẩn dài hạn tác dụng lên sàn:qcs=4.64 kN/m2

4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:

4.1 Ô sàn bản kê bốn cạnh:

Trang 6

a/ Tính theo sơ đồ dẻo:

k91 0.0417 MA1,MB1 -7.92 k92 0.0417 MA2,MB2 -7.92

3 7.6 6.0 6.0 1 273.6 m91 m92 0.0179 0.0179 M1 M2 4.90 4.90

k91 0.0417 MA1,MB1 -11.41 k92 0.0417 MA2,MB2 -11.41

Trang 7

4.2 Ô sàn loại bản dầm:

a/ Tính theo sơ đồ dẻo:

Do bản làm việc 1 phương như dầm nên sử dụng phương pháp cân bằng tĩnh để xác định nội lực theo sơ đồ dẻo

b/ Tính theo sơ đàn hồi:

Từ sơ đồ tính của loại ô bản dầm làm việc 1 phương (dầm 2 đầu ngàm):

Theo cơ học kết cấu ta tính được momen ở nhịp và gối:

Kết quả tính momen:

Ô sàn L3(m) qs(kN/m2) Mnhip (kNm) Mgoi(kNm)

4.3 Tính giá trị nội lực sàn bằng phương pháp phần tử hữu hạn:

Mô hình kết cấu khung sàn của công trình trên ETABS sau đó xuất 1 sàn điển hình sang SAFE

Trang 8

Độ võng :-5.09mm

Trang 9

Kí hiệu các ô bản

Trang 12

- Phương pháp phần tử hữu hạn xem các ô bản là liên tục (phù hợp với thực tế đổ bê tông sàn toàn khối), nên nội lực có phần khác biệt so với phương pháp tính tay (xét riêng lẻ từng ô bản), và nội lực hợp lý với thực tế hơn.

- Vì vậy ta chọn nội lực từ SAFE để tính toán cốt thép cho sàn.

s

R bh A

h0 (mm )

(mm2 )

µ (%)

Chọn thép

As chọn

µc (%)

[M] (kNm/m )

d10@10 0

790 0.7

1 41.88

Trang 13

MA

1 -13.56 90 0.14 6 0.15 8 727.1 0.8 1 d10@10 0 790 0.7 1 41.88 M1 13.15 90 0.14

1 0.15 3 703.1 0.7 8 d10@10 0 790 0.7 1 41.88 MB1 -8.68 90 0.09

3

0.13

1 603.5

0.6 7

d10@10 0

790 0.7

1 41.88 MB1 -14.42 90 0.15

d10@15 0

d10@10 0

790 0.7

1 41.88 M1 10.7 90 0.115 0.12

2 562.8 0.6 3 d10@10 0 790 0.7 1 41.88 MB1 -7.27 90 0.07

d10@10 0

881.5 0.9 d12@10 1130 1.0 77.67

Trang 14

d10@10 0

d10@15 0

d12@10 0

d10@10 0

790 0.7

1 41.88 MA

1 -2.4 90 0.02 6 0.02 6 120.1 0.1 3 d8@150 335 0.3 0 17.28

Trang 15

M1 13.47 90 0.14

5 0.15 7 721.8 0.8 0 d10@10 0 790 0.7 1 41.88 MB1 -12.46 90 0.13

d10@10 0

d10@15 0

d10@10 0

790 0.7

1 41.88 M1 10.19 90 0.10

9 0.116 534.2 0.5 9 d10@10 0 790 0.7 1 41.88 MB1 -9.54 90 0.10 0.10

498.1 0.5 d8@100 500 0.4 26.04

Trang 16

E E

:khoảng cách từ trọng tâm O của tiết diện đến mép bê tông chịu nén

Ared :diện tích tiết diện quy đổi

Sred: Moment tĩnh đối với trục qua mép chịu nén

Sbo: Moment tĩnh đối với trục trung hòa của tiết diện vùng BT chịu kéo

Trang 17

 Mrp: Moment do ngoại lực kéo do co ngót BT gây ra ứng suất trong cốt thép không căng: Mrp  scA hs( o  xo rpl)

 :momen chống uốn của tiết diện lấy đối với mép chịu kéo

Kiểm tra ô sàn theo đk chịu nứt: M ≤ Mcrc

Bề rộng khe nứt thẳng góc là acr được tính theo CT:

δc =1 hệ số cấu kiện chịu uốn.

φl = 1 đối với hệ số tác dụng tải trọng ngắn.

đối với tác dụng dài hạn của bê tông nặng φl = 1.6-15µ

ƞ: Hệ số bề mặt cốt thép, ƞ=1.3 đối với thép tròn trơn

µ: Tỉ số cốt thép chịu kéo, µ=Ao/bho, µ≤0.02

σs: ứng suất trong các cốt thép chịu kéo ở lớp ngoài cùng.

Trang 18

II/ THIẾT KẾ KHUNG:

1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột:

Các tiết diện cột các được chọn sơ bộ ở phần trên và được thống kê lại trong bảng sau:

Bảng chọn tiết diện cột:

A1,A2,A3,A4,A5,B1,B

5 C1,C5,D1,D2,D3,D4,D

Trang 19

- Liên kết thanh với nhau bằng nút khung, các nút khung trong liên kết bê tông toàn khối thường là nút cứng.

- Liên kết cột với móng thường là liên kết ngàm tại mặt móng.

3 Xác định tải trọng tác dụng:

3.1 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn và hoạt tải sàn:

Bảng tổng hợp giá trị tĩnh tải và hoạt tải:

Giá trị tính toán(kN/m2) Giá trị tiêu chuẩn(kN/m2)

Tổng tải tiêu chuẩn dài hạn (kN/m2) qcs=4.64

3.1 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân tường:

Trọng lượng bản thân tường được tính theo CT: gt  b h nt t t t ( kN m / )

Trang 20

γt=18(kN/m2) :trọng lượng riêng của tường

⇒ gt=0.1×2.9×1.1×18=5.742 (kN/m)

3.3 Tải trọng gió:

Do công trình có chiều cao dưới 40m nên bỏ qua thành phần động của gió Phần tĩnh của

gió tác động lên các sàn được tính theo CT: Wtt =B.hi.Wo.n.c.k (kN/m)

Trong đó:

- B: bề rộng đón gió, với: mặt đón gió theo phương X :BX=2L1+L2+L3=17.5m

mặt đón gió theo phương Y :BY=2L1+2L2+L3=23.5m

- hi: chiều cao đón gió mội sàn:

1

2

i i i

H H

h   

, Hi, Hi+1, chiều cao 2 tầng liên tiếp

- Wo: giá trị áp lực gió, (theo TCVN 2737-1995) , địa điểm xây dựng: Bình Dương(I.A) Vùng gió I.A (Dạng địa hình C: che chắn ,vật cản sát nhau trong Thành phố)

⇒ Wo= 65-10 =55 (daN/m2)=0.55(kN/m2)

- n: hệ số tin cậy ứng với công trình có thời hạn, giả định 50 năm, n=1.2

- c: hệ số khí động, đón gió c=0.8, khuất gió c’=0.6 Vì vậy khi tính chung gió cho cả 2 phía lấy c=1.4

- k: hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao (bảng 5 TCVN 2737-1995)

Theo Mục 2.1.4 TCVN 2737-1995, Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế: khi có

tác động của 2 hay nhiều tải trọng đồng thời,việc tính toán kết cấu phải thực hiện theo các tổ hợp bất lợi nhất của tải trọng hay nội lực tương ứng của chúng Có 2 loại tổ hợp:

tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt Trong đồ án này ta chỉ xét tổ hợp cơ bản.

Tổ hợp cơ bản phân thành: THCB1 và THCB2

- THCB1: Tĩnh tải+ Hoạt tải

- THCB2: Tĩnh tải + các Hoạt tải, trong đó Hoạt tải nhân với hệ số 0.9

Các trường hợp khai báo trogn Etabs

- Tĩnh tải: TT

- Hoạt tải: HT

- Gió theo phương X: Gio X

- Gió theo phương Y: Gio Y

Bảng các trường hợp tải trọng:

Trang 22

4.1 Xác định nội lực bằng Etabs:

Sơ đồ khung trong Etabs

Khai báo vật liệu

Trang 23

Khai báo tiết diện cột

Khai báo tiết diện dầm

Trang 24

Khai báo các loại tải trọng

Trang 25

Gán TT và HT cho sàn

Giá trị tải tường dầm khung trục B

Trang 26

Tâm khối lượng Diaphragms

Gán tải gió theo phương X

Gán tải gió theo phương Y

Trang 27

4.2 Kết quả nội lực khung từ Etabs:

Biểu đồ bao lực dọc N

Biểu đồ bao momen Mx

Trang 28

Biểu đồ bao momen My

Biểu đồ bao lực cắt Qx

Trang 29

Biểu đồ bao lực cắt Qy

Trang 30

Story Beam Load Loc P V2 V3 T M2 M3

Trang 35

Nội lực cột:

Trang 60

Giá trị cường độ tính toán và module đàn hồi của thép:

Nhóm thép Rs (MPa) Rsc (MPa) Rsw (MPa) Es (MPa)

- Hệ số điều kiện làm việc γb=1

- Giả thiết a tính ho=h-a

s

h b R A

A bh

,giá trị hợp lí   (0.8% 1.5%) 

Trang 61

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép min max

s

R R

    : hệ số ảnh hưởng của BT (bê tông nặng)

Tính cốt đai chịu cắt cho dầm: Khoảng cách giữa các cốt đai lấy giá trị tính toán theo tiết

diện nguy hiểm nhất:

2 0 2

8 bt sw sw

tt

R bh nR a s

Q

� Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai tính theo BT chịu cắt:

0 max

Tham khảo tài liệu “Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép – Nguyễn Đình Cống”

Xét tiết diện cột có cạnh Cx, Cy Cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố đều hoặc mật độ cốt thép có thể khác nhau theo 2 cạnh của tiết diện Tiết diện chịu được các giá trị nội lực

N, Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay.

Sau khi xét uốn dọc theo 2 phương, tính được theo hệ số ƞx, ƞy

*

M  M

Trang 62

Tùy theo tương quan giữa M*, M* với kích thước các cạnh đưa về một trong hai mô hình tính toán (theo phương x hoặc y).

Điểu kiện

*

y x

M M

Hệ số điều kiện làm việc γb=1

Giả thiết sơ bộ chiều dày a, ho=h-a, z=h-2a Tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối

Tính toán momen tương đương( đổi nén lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng):

M=M1+moM2h/b, eo=M/N, e=eo+0.5h-a

Hệ số mo được xác định như sau:

Khi x≤ho :

10.6 1

o

x m

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast (cốt thép được chọn đặt đều chu vi)

Ast= KsA’s (Lấy Ks= 2.5)

+ TH2: Khi x1≤2a’

Tính theo CT: s s a

Ne A

e h

Trang 63

    :hệ số ảnh hưởng bê tông (bê tông nặng)

- Tính cốt đai chịu cắt cho cột:

Khoảng cách giữa các cốt đai tính toán theo tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất:

2 2

8(1 f n) bt o sw sw

tt

R bh nR a s

Khoảng cách thiết kế cốt đai: s=min(stt, smax, sst)

Đường kính cốt đai: dsw≥max(5mm,dmax/4) dmax: đường kính cốt dọc lớn nhất.

d/ Cấu tạo nút khung:

 Nút khung biên trên cùng:

Cấu tạo nút trên cùng phụ thuộc vào tỷ số eo/h của đầu cột, tỷ số càng lớn thì yêu cầu neo cốt thép chịu kéo của dầm vào cột càng sâu.

Cốt thép của cột được kéo đến đỉnh dầm,cốt thép dưới sườn của dầm được neo quá mép cột 1 đoạn ls≥10d, cốt thép trên được neo với chiều dài lan

Phụ thuộc vào số lượng thanh chịu kéo của dầm mà cắt cốt thép nao vào cột ở một hoặc hai tiết diện Ở tiết diện cắt đầu tiên không lớn hơn bốn thanh, ở tiết diện thứ hai không

ít hơn hai thanh.

 Nút nối cột biên và xà ngang:

Cốt thép phía dưới của dầm, nếu trong bảng tổ hợp nội lực không có moment dương tại mép cột, được kéo và neo với đoạn ls (ls≥10d và 200mm).Nếu trong bảng tổ hợp nội lực có moment dương thì thay ls bằng lan

Cốt thép phía trên dầm là cốt thép được tính với chiều dài neo lan

e/ Tính toán đoạn neo cốt thép lan:

Trang 64

Chịu kéo trong bê tông chịu kéo:

Trang 65

Tầng Tổ hợp Vị trí M

(kNm) (m) b (m) h (m) ho α ξ (mm2) As Chọn As Thép (%) µ

4 Bao-max Gối1 -132.776 0.25 0.5 0.45 -0.228 -0.207 -955.071 1018 4d18 0.115 Bao-min Nhịp 93.721 0.25 0.5 0.45 0.161 0.177 815.844 1018 4d18 0.115 Bao-max Gối 2 -90.037 0.25 0.5 0.45 -0.155 -0.144 -666.508 1018 4d18 0.115

Kết quả tính toán thép dọc trong dầm B13 Tầng Tổ hợp Vị trí M

4 Bao-max Gối1 -4.369 0.2 0.3 0.45 -0.008 -0.007 -34.545 226 2d12 0.1 Bao-min Nhịp -0.119 0.2 0.3 0.45 0.000 0.000 -0.944 226 2d12 0.1 Bao-max Gối 2 -6.22 0.2 0.3 0.45 -0.011 -0.011 -49.104 226 2d12 0.1

Trang 66

4 Bao-max Gối1 0.25 0.5 0.45 0.000 0.000 616 4d14 0.069 Bao-min Nhịp 61.052 0.25 0.5 0.45 0.105 0.111 513.020 616 4d14 0.069 Bao-max Gối 2 0.25 0.5 0.45 0.000 0.000 616 4d14 0.069

1 Bao-max Gối1 39.276 0.25 0.5 0.45 0.067 0.070 323.004 616 4d14 0.069 Bao-min Nhịp -1.45 0.25 0.5 0.45 -0.002 -0.002 -11.494 616 4d14 0.069 Bao-max Gối 2 34.741 0.25 0.5 0.45 0.060 0.062 284.480 616 4d14 0.069

(kNm)

b (m)

h (m)

ho (m)

(mm2)

As Chọn

Thép µ

(%)

Trang 67

b/ Kết quả tính toán cốt đai

Kết quả tính toán thép đai trong dầm B13 Tầng b

(m)

h (m)

Q (m)

d (mm )

n Qnv Qb stt smax sct(goi) sct(nhip) sgoi snhip

Q (m)

d (mm )

Trang 68

Q (m)

d (mm)

4 0.25 0.5 63.75 8 2 381.6

6

60.7 5

157 8

156 8

Q (m)

d (mm)

4 0.25 0.5 121.05 8 2 381.6

6

60.7 5

Q (m)

d (mm)

4 0.25 0.5 150.7 8 2 381.6

6

60.7 5

Trang 69

Sử dụng cốt treo dạng đai, chọn d8 (asw=50mm2), n= 2 nhánh.

Số lượng cốt treo cần thiết:

1 s o

sw sw

h F

h m

F: lực tập trung do dầm môi tác dụng lên dầm chính (kN)

hs: Khoảng cách từ vị trí đặt lực tập trung đến trọng tâm cốt thép

hs=ho-hdm= 370-300= 70 (mm)

ho: chiều cao có ích của tiết diện, ho=370 (mm)

m: tổng số nhánh cốt treo đai cần thiết

Trang 70

4 Đầu cột TH1 -659.310 -0.149 8.601 350 350 -1120.690 -1142.905 -1.0

TH1 -651.520 0.533 0.009 350 350 -1142.905 TH1 -659.310 -0.149 8.601 350 350 -1120.690 Chân cột TH1 -651.520 -5.843 -5.843 350 350 -1142.905

TH4 -606.670 8.005 8.005 350 350 -1102.958 TH1 -659.310 8.601 8.601 350 350 -1105.814

3 Đầu cột TH1 -1268.930 0.494 7.245 350 350 -17.885 -1106.089 -1.0

HT2 -1162.950 2.491 0.006 350 350 -404.720 TH4 -1164.020 0.541 9.083 350 350 -400.801 Chân cột HT2 -1162.950 6.899 6.899 350 350 -404.720

TH16 -654.160 8.546 8.546 350 350 -1106.089 TH4 -1164.020 9.083 9.083 350 350 -400.801

2 Đầu cột TH16 -1259.050 -0.737 8.583 400 400 -1485.309 -1489.091 -1.0

TH10 -1258.030 2.217 0.006 400 400 -1489.091 TH12 -1258.990 0.461 9.311 400 400 -1485.531 Chân cột TH10 -1258.030 7.345 7.345 400 400 -1489.091

TH12 -1258.990 9.311 9.311 400 400 -1485.531 TH12 -1258.990 9.311 9.311 400 400 -1485.531

1 Đầu cột TH1 -1867.320 0.643 8.833 400 400 767.640 767.640 0.5

HT2 -1708.620 3.261 0.005 400 400 164.469 TH12 -1852.700 0.719 12.030 400 400 712.074 Chân cột HT2 -1708.620 8.470 8.470 400 400 164.469

TH4 -1711.420 11.828 11.828 400 400 175.111 TH12 -1852.700 12.030 12.030 400 400 712.074

Kết quả tính toán cốt thép dọc cho cột C9 Tầng Vị trí Tổ hợp N

(kN) (kNm) Mx (kNm) My (mm) Cx (mm) Cy (mm2) Ast (mm2) Astmax (%) µ

4 Đầu cột TH1 -1514.090 -5.131 5.533 400 400 -545.532 -891.044 -0.6

TH2 -1419.950 -5.325 0.004 400 400 -891.044 TH1 -1514.090 -5.131 5.533 400 400 -545.532 Chân cột TH2 -1419.950 5.030 5.030 400 400 -891.044

TH1 -1514.090 5.533 5.533 400 400 -545.532 TH1 -1514.090 5.533 5.533 400 400 -545.532

3 Đầu cột TH1 -2957.680 -2.701 5.939 400 400 4911.769 4911.769 3.3

TH3 -2761.690 6.218 0.001 400 400 4166.870 TH4 -2772.920 -2.993 9.952 400 400 4209.552 Chân cột TH15 -1504.420 5.483 5.483 400 400 -580.948

TH15 -1504.420 5.483 5.483 400 400 -580.948 TH4 -2772.920 9.952 9.952 400 400 4209.552

2 Đầu cột TH12 -2939.830 -2.787 9.932 500 500 1269.554 1269.554 0.5

TH11 -2928.700 5.918 0.001 500 500 1227.395 TH12 -2939.830 -2.787 9.932 500 500 1269.554

Định dạng
Số trang	86
Dung lượng	1,38 MB