F84 1 r thiết kế p 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN LƯU HÀNH NỘI BỘ MỤC ĐÍCH Tài liệu nhằm hỗ trợ cho học viên hình thức giáo dục từ xa nắm vững nội dung ôn tập làm kiểm tra hết môn hiệu Tài liệu cần sử dụng với tài liệu học tập môn học giảng giảng viên ơn tập tập trung theo chương trình đào tạo NỘI DUNG HƯỚNG DẪN Nội dung tài liệu bao gồm nội dung sau:  Phần 1: Các nội dung trọng tâm môn học Bao gồm nội dung trọng tâm môn học xác định dựa mục tiêu học tập, nghĩa kiến thức kỹ cốt lõi mà người học cần có hồn thành mơn học  Phần 2: Cách thức ôn tập Mô tả cách thức để hệ thống hóa kiến thức luyện tập kỹ để đạt nội dung trọng tâm  Phần 3: Hướng dẫn làm kiểm tra Mơ tả hình thức kiểm tra đề thi, hướng dẫn cách làm trình bày làm lưu ý sai sót thường gặp, nỗ lực đánh giá cao làm  Phần 4: Đề thi mẫu đáp án Cung cấp đề thi mẫu đáp án, có tính chất minh hoạ nhằm giúp học viên hình dung yêu cầu kiểm tra cách thức làm thi PHỤ TRÁCH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN Trần Tuấn Anh Phần CÁC NỘI DUNG TRỌNG TÂM Chương 1: CHỈ DẪN VỀ NHỮNG BỘ PHẬN CẤU TẠO CỦA KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG Khái niệm khơng gian cơng trình (nhịp, lưới cột, bước khung,…) Xây dựng phương án tính toán phân giải kết cấu hệ thống khung nhà nhiều tầng (< 30 tầng) Liệt kê bước phân tích kết cấu tầng Cấu tạo liên kết phù hợp Danh mục tiêu chuẩn sử dụng, tên vẽ tỷ lệ quy định vẽ Bài tập minh họa:  Thí dụ 1: Tính độ cứng đơn vị dài dầm, tỷ số độ cứng dài dầm với độ cứng dài cột (để từ xác nhận liên kết cột dầm liên kết gì)  Thí dụ 2: Tính phân bố tải, chế truyền tải lên đà sàn dầm  Thí dụ 3: Thí dụ mẫu bước thiết kế: Mục tiêu-Vật liệuSơ đồ tính- Kết xuất (output) Phân tích Nội lực- Kiểm chứng – đặt thép  Thí dụ 4: Tính tốn tải trọng xuống móng Chương 2: TÍNH TỐN CÁC CẤU KIỆN CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CƠNG TRÌNH, GỒM THƯỢNG TẤNG KẾT CẤU VÀ HẠ TẦNG NỀN MÓNG Tải trọng chọn lựa sơ kích thước tiết diện Mơ hình tính toán độ bền cấu kiện a Theo bảng tra b Mô phần mềm i SAFE ii SAP2000 Mô tả liên kết cứng (sàn – lõi) Lựa chọn trị số nội lực Tính kiểm tra độ cứng cấu kiện Bài tập minh họa:  Thí dụ 1: Tính độ cứng khung  Thí dụ 3: Tính phân chia lực ngang (lực gió) theo tỷ lệ độ cứng Bài học quan trọng rút ra:  Độ cứng khung chèn gạch, độ cứng có kể đà kiềng  Lực ngang truyền vào khung theo tỷ lệ độ cứng  Liên kết sàn vách cần giải phóng mơ men để khơng nút cứng truyền mơ men  Tính bố trí thép cho cột phải vào nhiều cặp Nội lực tương ứng Max Chương 3: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG Tải trọng thi cơng Tính tốn cường độ cấu kiện thi công a Ván khuôn Sàn b Ván khuôn cột, vách c Ván khôn dầm d Ván khn móng, đài móng e Các chi tiết cấu tạo Bài toán chống vách hố đào Tính tốn tiến độ thi cơng Lập vẽ thiết kế tổ chức thi công Phần CÁCH THỨC ÔN TẬP Chương 1: CHỈ DẪN VỀ NHỮNG BỘ PHẬN CẤU TẠO CỦA KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG Các khái niệm nhịp bước cột, độ cứng đơn vị Phương án kết cấu gồm:  Nhà từ 10-15 khung kết hợp với lõi cứng thang máy; vách cứng  Cấu tạo phận nhà dân dụng: Từ Mái loại, đến Móng  Ơn tập: cần trọng cách dồn tải lên dầm (ơ phương chia theo hình thang tam giác; sàn hướng lấy ½ cạnh ngắn để truyền vào dầm)  Phân tích, để ln nhớ: Trong khung khơng gian, cấu kiện có đủ thành phần nội lực : N, Mx, My, Qx, Qy, Mô men xoắn T (trong hệ tọa độ địa phương N1, M2 M3, V2, V3 M1)  Mơ hình trục thanh, thực tế có độ lệch tâm hình học cột thay đổi (bóp dần lên cột trong, thường giữ nguyên cột bìa) Ta thay Mơ men nút (trị số lực đứng x độ lệch khỏi trục thanh, theo chiều xoay lệch tâm) Sơ đồ khung a Trường hợp đặt tải b Tổ hợp tải trọng Nắm thật vững cấu tạo Trọng tâm: - Nguyên lý cấu tạo, công cấu trúc vật liệu tất phận kiến trúc, kết cấu nhà - Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 5574:2014, 2737:2005, TCVN 9362:2012 (thay 45-78 tính tốn Nền móng), TCVN 10304:2014 (thay TCXD 205:1998) tiêu chuẩn thiết kế nhà nhiều tầng SV thiết phải in tiêu chuẩn Chương 2: TÍNH TỐN CÁC CẤU KIỆN CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CƠNG TRÌNH, GỒM THƯỢNG TẤNG KẾT CẤU VÀ HẠ TẦNG NỀN MÓNG Kỹ quan trọng Lập Sơ đồ khung (hình học, quán tính, tải trọng liên kết ), đó:  Nắm vững trường hợp đặt tải: Tĩnh tải, Hoạt tải (ngắn hạn dài hạn)  Nắm vững tổ hợp tải trọng sử dụng hệ số xác suất đồng thời (0,9 có hai hoạt tải đồng thời xuất tổ hợp) Một vấn đề có tổ hợp dành cho việc thiết kế, có tổ hợp ta dùng để kiểm tra  Cách tính độ cứng lò xo tốn thiết kế móng đàn hồi, móng cọc (Móng lõi cứng)  Cách giải phóng liên kết sàn vách  Bảng kết nội lực giải khung Chú ý hình dạng biểu đồ Mô men Lực cắt Kỹ tính tốn phân chia tải trọng ngang (gió, lực động đất tương đương…) theo tỷ lệ độ cứng (kiểm tra cuối kỳ ln ln có phần này) Một kỹ quan trọng khác chạy phần mềm chuyên dùng máy tính cá nhân (SAP2000, Etabs, Safe), đọc phân tích kết xuất từ phần mềm, đưa bảng tổng hợp tính tốn móng Chương 3: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG Nắm vững tải trọng thi công : Đổ, đầm, Áp lực vữa BT tươi Nắm vững cấu tạo ván khuôn chống (mới tính truyền lực từ cấu kiện lên cấu kiện được) Bao nhiêu ngày cường độ cho phép trượt (cốp pha trượt) Tiến độ thi công theo sơ đồ mạng nội dung quan trọng: Cách tính đường găng (đó đường = tiến độ cơng trình, khơng có thời gian dự trữ) Học để liệt kê trình tự thi cơng tường vây hố móng Phần HƯỚNG DẪN LÀM BÀI KIỂM TRA Hình thức kiểm tra Tự luận, từ toán lớn đến toán nhỏ, kiểm tra kiến thức  Khung kết cấu tầng trên: Thường đề thi trọng kiểm tra kỹ tính tốn: o Dồn tải vào mũi công xôn o Phân chia tải ô cạnh/ cạnh vào dầm o Độ cứng khung o Tính chuyển vị khung tầng chịu gió ngang  Nền móng hạ tầng kết cấu: Sơ đồ tính vách hầm Mặt ngàm sơ đồ tính mặt đài cọc móng  Tính tải trọng tới hạn cho từ Lực dọc Tĩnh tải Hoạt tải chân cột  Tính hệ số an tồn cho móng Từ cơng thức tính độ sâu đặt móng  Tính Rtc Khả chịu tải giới hạn qgh mức nước ngầm thay đổi (dưới móng, đáy móng cao đáy móng) Từ tính diện tích tựa móng độ sâu đặt móng Tính móng với Nmax (dồn tải theo Tường sàn dầm cột) Hướng dẫn làm a Đọc lướt qua lượt xem để định làm câu dễ trước b Đọc kỹ bài, phân tích số liệu đề cho Xác định yêu cầu đề Xử lý thông tin đề c Viết nhanh giấy nháp công thức cho thông số yêu cầu đề d Đừng nhầm lẫn đơn vị tính Có nhìn đơn vị tính chọn đáp án e Khơng làm theo kiểu đem tồn thí dụ lớp vào (các số liệu hồn tồn khơng theo đề) 10 Phần ĐỀ THI MẪU VÀ ĐÁP ÁN ĐỀ THI MẪU Bài toán (4 điểm): Dựa vào dẫn tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, Anh/chị gán tải trọng lên Ban công tầng lầu có mặt mặt đứng sau 1.8m Cs-1 Cho tải trọng tiêu chuẩn mét vuông 1,1 Hoạt tải ……… daN/m2, hệ số vượt tải D-1 Tĩnh tải ……… daN/m2, hệ số vượt tải D-2 sàn 4m Cs-1 n=1.3 a Tính tải phân bố lên mét dài dầm D-1 b Hãy dồn tải để tính tải tập trung P gán lên mũi đà hẫng Cs-1 Biết dầm D-1 tiết diện bxh=…… có mang bồn bơng có trọng lượng tồn bồn bơng kN 11 P=? D-2 D-1 Mặt  1,8 m Mặt cắt (dầm cơng xơn 20x30cm) Bài tốn (6 điểm): Cho khung phẳng hình bên (gọi hướng ngang nhà có nhịp 4m tim-tim cột) Sàn chịu tĩnh tải 20x3 hoạt tải tổng cộng g+p=5,5 kN/m (tiêu chuẩn) 20x30 a Tính độ cứng toàn khung nhà tầng (1 lầu mái bằng) có chèn gạch dày 100mm lầu hình vẽ bên: 3.5m 4m 4m b Lấy bước khung (khoảng cách khung) mét Xem khung công xôn ngàm mặt đất, tính chuyển vị ngang đỉnh A chịu gió có áp lực tiêu chuẩn w=65 daN/m2 (tương đương 0.065 tấn/m2 0.65 kPa) c Cho tải đặt nút dầm dọc tường xây (theo hướng dọc nhà) cao độ 4m sàn 100kN sàn 30 kN Hãy ước tính tải trọng thẳng đứng trị tính tốn dồn xuống chân cột để 12 tính móng Kiểm tra cường độ đáy đơn chịu tải tâm chân cột Cho biết vật liệu gạch chèn khung bao có γ=16 kN/m3, mô đuyn đàn hồi El = 15000 MPa, bê tông γ=25 kN/m3, cốt thép E2= 26500 Mpa Cho đất cao độ đáy móng có Rtc = 200 kPa (giả định bề rộng móng B=1,2 m), móng đặt độ sâu hm=1,5m Khả chịu tải an toàn qa=250 kPa Trọng lượng thể tích trung bình đất đắp lại móng bê tơng móng tb=20 kN/m3 Hệ số vượt tải trung bình tính tốn móng n=1,2 ĐÁP ÁN MẪU Bài tốn (4 điểm): Tải trọng tiêu chuẩn mét vuông 1.8m sàn Tĩnh tải g daN/m2, hệ số vượt tải ng Cs-1 =1,1; Hoạt tải p daN/m2, hệ số vượt Sử dụng tải trọng tính D-1 a Phân chia theo tỷ số l2/l1 Trường hợp đề l2>2 l1 hướng hay kê cạnh D-2 tải np=1.3 4m Cs-1 toán ……………………… 0.5 điểm Do sàn q= 0.5 l1x (g.ng+ p np) = điểm  Cộng trọng lượng thân dầm D-1 bồn điểm  b Trọng lượng thân dầm D-1 tiết diện bxh= (đề cho) bxh x bt………………………………………(ký hiệu gdam) 13 Tổng cộng tải trọng mét dài dầm D-1 p=q + gdam (0.5 điểm) Tải trọng dồn lên mũi dầm Cs=1 V= pl2/2 + ½ TL thân bồn bơng kN l2 có chiều dài 3.8m, l1 lấy (1,5 điểm) Nếu xét trọng lượng khác (TLBT dầm Cs-1 tường (nếu có), tính tốn lấy 100% điểm Bài tốn (6 điểm): Cho khung phẳng hình bên 20x3 (gọi hướng ngang nhà có nhịp 4m tim-tim cột) 20x30 a Theo cơng thức tính độ cứng tồn khung nhà tầng 4m 3.5m 4m Viết công thức thành phần biểu thức độ cứng EI=(thay trị số số vào công thức)= 809922 kNm2 (2,5 điểm) Tính sai đơn vị nhận điểm 14 b Bước khung mét x Áp lực tiêu chuẩn w= 0.65 kPa ta tải trọng phân bố theo chiều đứng Đặt lực vào nút nhà: WH Chuyển vị ngang   bỏ qua tường chèn (lúc thi cơng, tình 3EI trạng bất lợi nhất) =2mm (1 điểm) Viết công thức đặt lực nút hưởng tồn điểm c Tải trọng tính móng lấy Nmax từ tổ hợp Tĩnh+ Hoạt dài hạn + gió (ngắn hạn) (0,5 điểm) Dồn tải xuống móng , cộng với tải nút = 100kN + 30 kN= 130 kN (tiêu chuẩn) Kiểm tra cường độ với Tải trọng lớn gió thổi (tức nội lực Nmax), sử dụng tải tiểu chuẩn: - Tải nút 130 kN - Khung phẳng: Tường gạch….9,728 kN - Sàn lầu mái 5,5 x 3x 4/2x2= 66 kN - Cột: 8.5m x 0,2x0,2 x 25=8,5 kN - dầm ngang mp khung= 3,6x 0,2x 0,3x 25x 2=10.8 kN - Tải nén gió W.H/L= 38 kN cột Tổng cộng (lấy tròn) 263 kN (1 điểm) (Chỉ tính phần tải trọng dồn xuống, tùy mức độ mà cho điểm theo làm) 15 Công thức kiểm tra ptc= p tc  N   tb hm  R tc F (0,5 điểm) Thay trị số số đề cho tính Diện tích móng F=1,55 m2 Chọn móng tâm 1,2 x 1,5 (hoặc tương đương có điểm) Tải tính tốn = 263 kN x 1,2/(1,2x1,4) + γtb hm= 217 kPa