ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NHÀ BTCT CÔNG TRÌNH KÝ TÚC XÁ , ĐỊA ĐIÊM XÂY DỰNG HÀ NỘI ĐỒ ÁN MÔN HỌC NGÀNH XÂY DỰNG ĐỒ ÁN BAO GỒM BẢN VẼ KIẾN TRÚC, BẢN VẼ KẾT CẤU, THUYẾT MINH+ BẢNG CELL THNL VÀ TÍNH CỐT THÉPChọn sơ bộ tiết diện cột khung theo công thức sau : Trong đó : + Fsb : diện tích tiết diện ngang sơ bộ của cột.+ k = 1,0 1,5 là hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột.+ Rb : cường độ chịu nén tính toán của bê tông ( không xét cốt thép chịu nén).+ N : lực nén được tính gần đúng như sau: N = n.q.FxqFxq : diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xétn : số sàn phía trên tiết diện đang xét.q : tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm cả tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn. Giá trị q được lấy theo giá trị : q = 8 ÷12 (kNm2)Lấy : q = 12 (kNm2 )
Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy PHẦN KIẾN TRÚC TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH VÀ CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC 1.1 Sự cần thiết phải đầu tư Trường đại học sư phạm Hà Nội Trường đại học chuyên nghiệp chịu quản lý trực tiếp Bộ Giáo Dục đào tạo, chịu quản lý lãnh thổ UBND Thành phố Hà Nội Trường có chức tuyển sinh đào tạo, bồi dưỡng đào tạo giáo viên cấp trung học phổ thông cho Thủ tồn quốc Mục tiêu dự án đầu tư cải tạo mở rộng Trường đại học sư phạm Hà Nội xây dựng cải tạo mở rộng nâng cao sở làm việc –nghiên cứu khoa học, phục vụ công tác giảng dạy chuyên môn nâng cao nhu cầu học tập ăn học viên nội trú-đáp ứng nhu cầu đào tạo giáo viên, thích ứng với quy mơ Trường đại học sư phạm Hà Nội - đóng góp thiết thực vào nghiệp giáo dục cộng đồng Đến giai đoạn nay, lượng sinh viên đào tạo trường 10.000 sinh viên số đông phải nội trú, lớn nhiều so với quy mơ thiết kế dự án, với 01 KTX nhà trường không đủ đáp ứng nhu cầu chổ học viên Do vậy, cần đầu tư xây dựng thêm KTX cho học viên cần thiết Từ phân tích , đánh giá trện để đảm bảo cho phát triển lâu dài nhà Trường, nhằm nâng cao chất lượng đào tạo đáp ứng nguồn nhân lực cho ngành Gíao Dục thành phố Hà Nội nói riêng tồn quốc giai đoạn cơng nghiệp hóa Nên việc đầu tư xây dựng Nhà KTX vấn đề cần thiết cấp bách 1.2 Hình thức đầu tư quy mơ đầu tư 1.2.1 Hình Thức Đầu Tư Hình thức đầu tư xây dựng KTX tầng nằm khuôn viên trường Thành phố Hà Nội Cơng trình vừa phục vụ tốt cho công tác học tập ăn sinh viên, đồng thời tạo cảnh quan chung cho khu vực 1.2.2 Nguồn vốn đầu tư Cơng trình đầu tư nguồn vốn đầu tư ngân sách Nhà Nước cấp theo kế hoạch 1.2.3.Tổ chức đầu tư Trường đại học Sư Phạm Hà Nội chủ đầu tư trực tiếp quản lý, thực dự án 1.2.4 Quy mô đầu tư + Xây dựng ký túc xá tầng hình chữ nhật - Tổng diện tích xây dựng : 388,50 m2 - Tổng diện tích sàn : 1554,0 m2 + Một số hạng mục phụ : nhà thường trực, nhà để xe, tường rào , sân vườn , khu xử lý nước thải Trang Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy 1.3 Vị trí, đặc điểm, trạng khu dất xây dựng 1.3.1 Vị trí + Cơng trình xây dựng Thành phố Hà Nội + Diện tích khu đất : 15000 m2 có vị trí sau : - Phía đơng : giáp đường Tơn Đức Thắng - Phía tây : giáp khu dân cư - Phía bắc : giáp khn viên sân trường - Phía nam : giáp khu dân cư 1.3.2 Điều kiện tự nhiên a Khí hậu Nằm vành đai nhiệt đới gió mùa châu á, sát biển Đơng nên Hà Nội chịu ảnh hưởng gió mùa Mùa gió bấc (mùa đông) lạnh khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng năm sau Gió mùa nồm (mùa hè) mát mẻ, nhiều mưa kéo dài từ tháng đến tháng 10 Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.600 - 1.800 mm Bão thường xảy từ tháng đến tháng b Địa hình Khu đất nằm khuôn viên Trường, đươc xây dựng xong sở hạ tầng kỹ thuật nên địa hình phẳng cao ráo, không bị ngập nước mùa mưa lũ c Địa chất cơng trình Theo tài liệu địa chất xí nghiệp khảo sát xây dựng ,nền đất xây dựng cơng trình có : -Lớp cát pha màu xám đen : dày 3m -Lớp cát hạt trung độ sâu đến 8m - Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên sâu 3m 1.3.1 Cơ sở hạ tầng kỹ thuật a.Giao thông Địa điểm xây dựng thuận lợi giao thơng,vì nằm trục đường đường Tơn Đức Thắng nên thuận lợi cho việc lại ăn học viên việc liên hệ làm việc quan nhà nước liên quan b.Nguồn điện, nước Nguồn điện,nước cung cấp đủ cho nhu cầu sinh hoạt việc học tập sinh viên đấu nối điểm đấu nối bố trí sẵn khu vực quy hoạch 1.3.2 Hiện trạng mặt khu đất xây dựng Tồn diện tích khu đất xây dựng nằm khuôn viên Trường đại học Sư Phạm Hà Nội, xây dựng xong sở hạ tầng kỹ thuật nên đền bù giải tỏa,san lấp mặt bằng, xây dựng sở hạ tầng kỹ thuật, thuận tiện cho công tác thi công xây lắp Trang Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy 1.4 Các yêu cầu nội dung xây dựng *Yêu cầu tiêu chuẩn diện tích Căn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4470-1995 thiết kế trường học, KTX theo chức năng, dây chuyền cơng diện tích tiêu chuẩn KTX Diện tích phịng phịng chức KTX bố trí vẽ mặt Tổng diện tích sàn: 1554,0 m2 * Yêu cầu thiết kế kiến trúc -Tổng mặt cần bố trí giao thơng nội hợp lý, đảm bảo tính liên hồn q trình sử dụng theo chu trình khép kín -Giải pháp mặt kiến trúc phải đảm bảo hợp lý, không chồng chéo phận phận -Điều kiện vệ sinh phòng bệnh tốt cho khu KTX - Các phòng chủ yếu phải chiếu sáng tự nhiên trực tiếp thơng gió tốt *u cầu cung cấp nước xử lý nước thải Phải có hệ thống cấp nước đầy đủ cho việc sinh hoạt, học tập, phịng cháy chữa cháy Khu KTX phải có hệ thống cấp nước hồn chỉnh, phải thiết kế hệ thống xử lý nước thải cục trước xả vào hệ thống thoát nước chung thành phố 1.4.1 Yêu cầu vệ sinh môi trường Đảm bảo xử lý hệ thống nước thải trước thoát hệ thống thoát nước chung thành phố,không làm ảnh hưởng đến môi trường sống người dân xung quanh *Yêu cầu phòng cháy chữa cháy, chống sét -Phải đảm bảo an tồn phịng cháy chữa cháy trang bị thiết bị chuyên ngành phòng cháy chữa cháy, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật PCCC cho phận cơng trình -Kết hợp với sân vườn có bố trí họng cứu hỏa tự động để cung cấp nước cho xe cứu hỏa -Hệ thống chống sét thiết kế theo Tiêu Chuẩn Quy Phạm Nhà Nước *Yêu cầu chiếu sáng thông gió -Chiếu sáng: Tận dụng khả chiếu sáng tự nhiên, trường hợp cần thiết phải tính tốn đủ độ sáng để đảm bảo cho việc sinh hoạt học tập sinh viên -Thơng gió:Tận dụng tối đa biện pháp thơng gió tự nhiên 1.4 Các giải pháp thiết kế 1.4.1 Giải pháp quy hoạch tổng mặt Khu KTX bố trí theo hình chữ nhật nằm phía Nam khu đất Các cơng trình khác bố trí rải rác nằm khn viên trường,đảm bảo tính hợp lý không chồng chéo Trang Đồ án mơn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Có khoảng sân vườn chung cho cơng trình để trồng xanh tạo điều hịa thống mát Hệ thống kỹ thuật điện, nước phải nguyên cứu kỹ, bố trí hợp lý, tiết kiệm, dễ dàng sử dụng bảo quản Phù hợp với yêu cầu cảnh quan chung thành phố 1.4.2 Giải pháp mặt cơng trình Mặt cơng trình hình chữ nhật, việc bố trí phịng cụ thể hình 1.1 Hình 1.1 Mặt tầng điển hình Việc bố trí có ưu điểm : +Hình thức kết cấu cơng trình đơn giản, tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân đoạn xây dựng +Liên hệ phịng thuận tiện, phân khu rõ ràng, khơng chồng chéo lẫn +Bố trí có hành lang bên nên việc xử lý thơng thống, chiếu sáng, cách ly liên hệ thuận tiện + Mỗi phịng có vệ sinh riêng, cách biệt, tập trung vào khu vực theo phương đứng nhà để thuận tiện cho việc bố trí đường ống kỹ thuật + Giữa phòng tầng liên hệ với phương tiện giao thông nằm ngang phương tiện giao thông thẳng đứng - Phương tiện giao thông nằm ngang:Là hành lang rộng 2,1m Độ rộng hành lang đảm bảo yêu cầu người có cố di chuyển thoải mái cho người sử dụng - Phương tiện giao thông thẳng đứng : Là cầu thang Bề rộng vế thang nhỏ 2,2m đảm bảo an toàn, thuận tiện sử dụng Trang Đồ án mơn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Như mặt bố trí hợp lý, phịng bố trí phù hợp với chức dễ dàng tổ chức quản lý 1.4.3 Giải pháp mặt đứng cơng trình Mặt đứng ảnh hưởng trực tiếp đến tính mỹ quan nghệ thuật cơng trình mặt đứng có sảnh đưa ngồi Ngồi cịn có mảng tường tạo dáng kiến trúc làm cho mặt đứng trở nên phong phú không khô cứng, nhàm chán Không gian sân vườn xung quanh với xanh, đài phun nước tạo cảm giác thoáng đãng thoải mái, tạo hài hịa với khối dáng cơng trình Hình 1.2 Mặt đứng cơng trình 1.4.4 Giải pháp kết cấu Các bước cột đặn tạo phân bố lực tốt, thuận tiện cho tính tốn kỹ thuật thi cơng,tạo độ cứng tổng thể cho cơng trình Cơng trình dùng kết cấu khung chịu lực BTCT tồn khối đỗ chỗ,tường xây gạch dày 200,100mm mục đích bao che Chiều cao tầng : 3,9m Tải trọng tính tốn dựa tiêu chuẩn quy phạm Việt Nam 1.5 Các tiêu kinh tế kỹ thuật *Hệ số sử dụng mặt K sd = Flv 828,0 = = 0,53 Fsd 1554,0 Flv : Diện tích làm việc = tổng diện tích phịng làm việc Fsd : Diện tích sử dụng = tổng diện tích phịng làm việc + WC+ cầu thang diện tích phụ khác 1.6 Kết luận kiến nghị Từ thực trạng sở vật chất Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội phịng KTX khơng đủ số lượng ,tiêu chuẩn, không đủ chỗ nội trú cho học viên xa Do việc đầu tư xây dựng sớm Nhà KTX trường việc làm cần thiết cấp bách Trang Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy PHẦN II: KẾT CẤU CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (SÀN TẦNG 3) 1.1 Cơ sở thiết kế vật liệu sử dụng 1.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574 – 2012 (Kết cấu bê tông bê tông cốt thép) TCVN 2737 – 1995 (Tải trọng tác động) 1.1.2 Vật liệu sử dụng cho cơng trình a Bê tơng: Sử dụng bê tông B20 với tiêu lý: - Trọng lượng riêng: γ = 25 kN/m3 - Cường độ chịu nén tính tốn: Rb = 11,5 MPa - Cường độ chịu kéo tính tốn: Rbt = 0,9 MPa - Modun đàn hồi: Eb = 27.103 Mpa b Cốt thép: Sử dụng thép CI, CII có đặc tính sau: * Đặc tính thép CI: - Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 225 MPa - Cường độ chịu nén tính tốn: Rsc= 225 MPa - Cường độ chịu cắt tính cốt ngang: Rsw = 175 Mpa - Tra bảng có hệ số ξR= 0,645; αR= 0,437; * Đặc tính thép CII: - Cường độ chịu kéo tính tốn: Rs = 280 MPa - Cường độ chịu nén tính toán: Rsc= 280 MPa - Cường độ chịu cắt tính cốt ngang: Rsw = 225 Mpa - Tra bảng có hệ số ξR= 0,623; αR= 0,429; ( Các hệ số tra bảng phụ lục (3 ÷ ÷ 8) trang (364 ÷ 372) sách CKBTCT phần CKCB) Trang Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy 1.2 Bố trí hệ lưới dầm & phân chia ô sàn, chọn chiều dày sàn tầng 1.2.1 Bố trí hệ lưới dầm & phân chia ô sàn – Mặt dầm sàn tầng ∗ Dựa vào vẽ kiến trúc hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm kết cấu sàn ∗ Căn theo cơng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính tốn sàn mà ta đánh số ô sàn mặt sàn tầng đây: ∗ Những có kích thước, liên kết biên tải trọng tác dụng đánh số ∗ Sàn liên kết với dầm biên xem liên kết khớp, liên kết với dầm xem liên kết ngàm Hình 1.1 Mặt phân chia ô sàn tầng 1.2.2 Sơ chọn chiều dày sàn Chọn chiều dày sàn theo công thức: hb = D.l1 m ≥ hmin Trong đó: l1: Là cạnh ngắn ( cạnh theo phương chịu lực) D = 0,8 ÷ 1,4: Hệ số phụ thuộc vào tải trọng m: Hệ số phụ thuộc vào loại + m = 30 ÷ 35: Với loại dầm + m = 40 ÷ 45: Với kê cạnh Chiều dày phải thỏa mãn điều kiện cấu tạo: hb ³ hmin =60mm sàn nhà dân dụng ( Theo TCVN 5574 – 2012) Ta chọn: D = lấy với loại tải trọng trung bình Trang Đồ án mơn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy m = 45 lấy với loại sàn kê bốn cạnh m = 30 lấy với loại sàn loại dầm Bảng 1.1 Bảng tính chiều dày sàn Ơ Cơng l1(mm) l2(mm) l2/l1 sàn Loại D m htt(m) hs chọn(m) S1 Phòng 5.0 6.9 1.38 Bản kê cạnh 45 0.111 0.12 S2 Phòng 5.0 6.9 1.38 Bản kê cạnh 45 0.111 0.12 S3 Phòng WC 2.1 5.0 2.38 Bản loại dầm 30 0.07 0.08 S4 Hành lang 2.1 5.0 2.38 Bản loại dầm 30 0.07 0.08 S5 Hành lang 2.1 5.0 2.38 Bản loại dầm 30 0.07 0.08 S6 Hành lang 3.1 5.0 1.61 Bản kê cạnh 45 0.069 0.08 S7 Hành lang 1.0 5.0 30 0.033 0.08 Bản loại dầm Hình 1.2 Các lớp cấu tạo sàn tầng 1.3 Xác định tải trọng 1.3.1 Tĩnh tải Do tải trọng lớp vật liệu sàn tải trọng tường cửa sàn a.Tải trọng lớp vật liệu sàn Tính tốn theo cơng thức: gtt = ni γi.δi Trong đó: γi: Trọng lượng riêng lớp vật liệu (kN/m3) δi: Chiều dày lớp vật liệu (m) ni: Hệ số độ tin cậy Trang Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Bảng 1.2 Bảng tính tĩnh tải sàn phịng S1,S2 dày 100mm Ch.dày δ(m) Tr.lượng riêng γ (kN/m3) Gạch ceramic 0.01 Vữa XM lót gtc gtt (kN/m2) Hệ số độ tin cậy (n) (kN/m2) 22 0,22 1,1 0,242 0,02 16 0,32 1,3 0,416 Bản BTCT 0,120 25 3,00 1,1 3,300 Vữa trát 0,015 16 0,24 1,3 0,312 Lớp vật liệu Tổng 4,270 Bảng 1.3 Bảng tính tĩnh tải sàn hành lang dày 80mm Ch.dày δ(m) Tr.lượng riêng γ (kN/m3) Gạch ceramic 0.01 Vữa XM lót gtc gtt (kN/m2) Hệ số độ tin cậy (n) (kN/m2) 22 0,22 1,1 0,242 0,02 16 0,32 1,3 0,416 Bản BTCT 0,08 25 2,00 1,1 2,20 Vữa trát 0,015 16 0,24 1,3 0,312 Lớp vật liệu Tổng 3,170 Bảng 1.4 Bảng tính tĩnh tải sàn phòng vệ sinh (S3,S4) Ch.dày δ(m) Tr.lượng riêng γ (kN/m3) Gạch ceramic 0.01 Vữa XM lót gtc gtt (kN/m2) Hệ số độ tin cậy (n) (kN/m2) 22 0,22 1,1 0,242 0,02 16 0,32 1,3 0,416 Bản BTCT 0,08 25 2,00 1,1 2,200 Vữa trát 0,015 16 0,24 1,3 0,312 0,30 1,3 0,39 Lớp vật liệu Trần treo thiết bị Tổng 3,560 b Tải trọng phụ thêm tường cửa xây sàn gây * Với ô sàn S3, S4 sàn có tường xây khơng có dầm đỡ ta cần tính thêm trọng lượng tường quy thành phân bố sàn đó: tc gtc = Trong đó: Gt g t S t + n c g c S c = S S gt: trọng lượng tính tốn 1m2 tường gt = ng.γg.δg + 2ntr.γtr.δtr ng: hệ số độ tin cậy gạch xây Trang Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy ntr: hệ số độ tin cậy lớp vữa trát γg : Trọng lượng riêng gạch ống γg = 15 kN/m3 γtr : Trọng lượng riêng lớp vữa trát γtr = 16 kN/m3 δg : Chiều dày lớp gạch xây δtr : Chiều dày lớp vữa trát tường St : Diện tích tường xây sàn gc : Trọng lượng đơn vị 1m2 cửa gỗ (0,3 kN/m2) Sc: Diện tích cửa sàn Với tường 100: gt10 = 1,1 15 0,1 + 1,3 16 0,015 = 2,274 kN/m2 Với tường 200: gt20 = 1,1 15 0,2 + 2.1,3 16 0,015 = 3,924 kN/m2 • Đối với sàn S3 ta có: Hình 2.3 Cấu tạ tường ngăn phịng WC Diện tích cửa: Sc=2.0,6.2,0=2,4m2 Diện tích tường (tường dày 100mm) cao 2,5m: St= 1,9.2,5+1,8.2,5-2,4=6,85m2 Vậy trọng lượng tường quy thành phân bố sàn đó: 2,274.6,85 + 1,2.0,3.2,4 = 1,57kN / m 2,1.5, tc tc g = Gt g t S t + n c g c S c = S S = 3.2 Hoạt tải Hoạt tải lấy theo tiêu chuẩn tải trọng tác động: TCVN 2737-1995 ptt = ptc.np Trong đó: + ptc: Tải trọng tiêu chuẩn + np: Hệ số độ tin cậy - Hành lang, chiếu tới: ptc = kN/m2; ptt = 3.1,2 = 3,6 kN/m2 - Phòng ở: ptc = kN/m2 ; ptt = 2.1,2 =2,4 kN/m2 - phòng vệ sinh: ptc = kN/m2 ; ptt = 2.1,2 =2,4 kN/m2 Trang 10 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy Trang 58 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Trang 59 Đồ án mơn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy 2.9.2 Tính tốn cốt thép 2.9.2.1 Tính cốt thép dọc a Tính tốn cốt thép dọc tiết diện chịu momen âm Tại tiết diện chịu momen âm cánh nằm vùng kéo, tính tốn tiết diện chữ nhật bxh tiết diện chữ nhật có bề rộng b =25(cm), chiều cao h ho= hb- a (cm).Với a = 3÷6 αm = dầm M Rb b.h02 + Xác định αm ≤ αR Kiểm tra điều kiện hạn chế αm ≤ αR + Nếu (tức ζ ≤ζR ) As = + Tính diện tích cốt thép theo cơng thức: A µ = s 100% b.ho + Tính phải bảo đảm M Rs ζ ho ; µ ≥ µ Asch ≥ As + Chọn thép có αm > αR + Nếu tăng kích thước tiết diện cấp độ bền bêtơng tính lại tính theo trường hợp dầm đặt cốt kép b Tính tốn cốt thép dọc tiết diện chịu momen dương: - Tại tiết diện chịu mô men dương cánh nằm vùng chịu nén ,cánh tham gia chịu lực với sườn, diện tích vùng bê tơng chịu nén tăng thêm Tính theo tiết diện chữ T b 'f - Bề rộng cánh không vượt giới hạn định để đảm bảo cánh tham gia chịu lực với sườn Độ vươn sải cánh Sc tính từ mép sườn tiết diện đến đầu mút sải cánh không lớn giá trị sau : * Đối với nhịp A-B , C-D 1 L = × 2100 = 350(mm) 6 + = 33(cm) +Sc < 1/2 khoảng cách thông thuỷ hai dầm dọc có dầm ngang Sc < 4750/2 =2375(mm) ' h f = 6.80 = 480mm = 48cm +Sc < - Chọn Sc =35cm.thoả mãn điều kiện Trang 60 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy b 'f = b + 2.S c => = 25+2.35 =95(cm) - Tính momen ứng với trường hợp trục trung hồ qua mép cánh M f = Rb b 'f h 'f ( h0 − 0,5.h 'f ) Mf - So sánh + Nếu M ≤ với momen ngoại lực Mf trục trung hồ qua cánh việc tính tốn tiến hành đối b 'f với tiết diện chữ nhật x h= 95x25cm * Đối với nhịp B-C 1 L = × 6900 = 1150( mm) 6 + = 123,3(cm) +Sc < 1/2 khoảng cách thông thuỷ hai dầm dọc có dầm ngang Sc < 4750/2 =2375(mm) ' hf +Sc < khơng có dầm ngang khoảng cách chúng lớn h'f = 120(mm) > 0,1h = 0,1× 600 = 60(mm) khoảng cách hai dầm dọc Sc < 6.120 = 720(mm) = 72(cm) - Chọn Sc =72cm.thoả mãn điều kiện b 'f = b + 2.S c => = 25+2.72=169(cm) - Tính momen ứng với trường hợp trục trung hồ qua mép cánh M f = Rb b 'f h 'f ( h0 − 0,5.h 'f ) Mf - So sánh + Nếu M ≤ với momen ngoại lực Mf trục trung hồ qua cánh việc tính tốn tiến hành đối b 'f với tiết diện chữ nhật x h= 145x60cm 2.9.2.2 Tính tốn cốt ngang (cốt đai) Tính tốn cốt thép ngang không đặt cốt xiên: Nội lực dùng để tính cốt thép ngang dầm dùng nội lực Qmax tiết diện • Kiểm tra khả chịu ứng suất nén bụng dầm : Qmax ≤ 0,3ϕω1.ϕb1.Rb b.ho Nếu điều kiện không thỏa mãn phải tăng kích thước tiết diện cấp độ bền bê tông Trang 61 Đồ án mơn học kết cấu nhà BTCT • GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Kiểm tra điều kiện tính tốn cốt đai : Khả chịu cắt bêtông : Qb = ϕ b (1 + ϕ f + ϕ n ).Rbt b.ho Trong : ϕ b3 = 0,6 bí tng nặng ϕ f = 0,75 (b' f −b)h' f bh0 hệ số xét đến ảnh hưởng cánh tiết diện ≤ 0,5 chữ T cánh nằm vùng nén ϕ n = 0,1 N ≤ 0,5 Rbt bh0 ϕ n = − 0,2 lực dọc N lực nén N ≤ 0,8 Rbt b.ho lực dọc N lực kéo Qb = 0,6.Rbt b.ho ≥ Nếu : Qbmin Qmax không cần phải tính cốt đai mà bố trí theo cấu tạo Nếu : Qbmin < Qmax phải tính tốn & kiểm tra tiếp sau: • Kiểm tra cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt : ϕb (1 + ϕ f + ϕ n ).Rbt b.h02 Qmax ≤ Qu = c + qsw c M b = min(ϕ b (1 + ϕ n + ϕ f ).Rbt b.h02 & 1,5.Rbt b.h02 ) Tính giá trị: q1 = g + p Tính: Trong đó: p: Tải trọng tạm thời : Tải trọng dài hạn g Qb1 = M b q1 Tính qsw tùy trường hơp : qsw = max( Khi : Qmax Q ≤ b1 0,6 Qmax − Qb21 Qmax − Qb1 & ) 4M b 2.h0 Trang 62 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT qsw Khi : Qb1 M < Qmax < b + Qb1 0,6 h0 Khi : Qmax M > b + Qb1 h0 thì GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy (Qmax − Qb1 ) Qmax − Qb1 = max( & ) Mb 2.h0 Q − Qb1 qsw = max h0 Sau tính qsw trường hợp kiểm tra cốt đai phải chịu lực cắt không nhỏ lực cắt tối thiểu bêtơng : Nếu tính : phải tính lại qsw theo công thức sau: qsw < Qb 2h0 Q ϕ Q ϕ Q qsw = max + b q1 − ( max + b q1 ) − ( max ) 2.h0 ϕb 2.ho ϕb 2.ho + Khoảng cách tính tốn cốt đai : R A stt = sw sw qsw + Khoảng cách lớn hai cốt đai : smax = ϕ b (1 + ϕ n ) Rbt b.h02 Qmax Trang 63 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy Trang 64 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Trang 65 Đồ án mơn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy Trang 66 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy 2.10 Tính tốn cốt thép cho cột Cột tính theo cấu kiện chịu nén lệch tâm có tiết diện chữ nhật, đặt cốt thép đối xứng Tại tiết diện có tổ hợp, cột có tiết diện nên có tổ hợp M - N Xác định cốt thép tổ hợp, chọn giá trị ASmax giá trị tổ hợp để bố trí Từ bảng tổ hợp nội lực, ta chọn cặp nội lực để tính tốn Đó cặp : M max − N tu M − N tu N − M tu max - Xác định độ lệch tâm ban đầu : eo=max( e1 , ea ) e1 = Với: M N : độ lệch tâm tĩnh học - ea: Độ lệch tâm ngẫu nhiên Lấy e a không nhỏ cao tiết diện 600 chiều cao cột 30 chiều 1− N N cr - Xác định hệ số uốn dọc: η = Với : Ncr : Lực dọc tới hạn, xác định theo công thức : 6,4 Eb SI ( + α I S ) ϕl l 02 Ncr = Trong : + lo : Chiều dài tính tốn cột, lo = 0,7.h + Eb : môđun đàn hồi bêtông + I : mơmen qn tính tiết diện lấy trục qua trọng tâm vng góc với mặt phẳng uốn + IS : mơmen qn tính diện tích tiết diện cốt thép dọc chịu lực lấy trục qua trọng tâm vng góc với mặt phẳng uốn Do lúc đầu chưa biết AS nên giả thiết trước hàm lượng cốt thép µt h I S = µ t b.h0 − a 2 => Sau tính AS, A’S kiểm tra lại hàm lượng cốt thép theo công thức sau : µ t (%) = AS + AS' 100% b.h0 Nếu chênh lệch nhiều so với giả thiết ban đầu giả thiết lại tính tốn lại α= Es Eb + với Es : môđun đàn hồi cốt thép + S : hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm Trang 67 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT S= GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy 0,11 δ 0,1 + e ϕp +0,1 e δ e = max o ; δ δ = 0,5 − 0,01 l o − 0,01Rb h h + Với: ; φp : hệ số xét đến ảnh hưởng cốt thép căng ứng lực trước Với kết cấu bêtông cốt thép thường : φp = + φl : hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng tác dụng dài hạn : M + N dh y ϕ l = + β dh ≤ 1+ β M + N.y (2) Với : y - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu kéo, với tiết diện chữ nhật y = 0,5h Mdh, Ndh : nội lực tải trọng tác dụng dài hạn (tĩnh tải) β hệ số phụ thuộc vào loại bêtông, với bêtông nặng β = Trong công thức (2) Mdh M ngược dấu M dh lấy giá trị âm, lúc tính φl < phải lấy φl = để tính Ncr - Xác định độ lệch tâm tính tốn: h −a e = η.e0 + a '− h0 e' = e + N Rb b - Tính chiều cao vùng nén: x1 = Xác định trường hợp lệch tâm: Nếu x1 ≤ ξR.ho lệch tâm lớn Nếu x1 > ξR.ho lệch tâm bé Tính cốt thép dọc : * Trường hợp lệch tâm lớn : + Trường hợp 1: Nếu x1 ≥ 2a' ⇒ As= As' = N (e − h0 + 0,5.x1 ) Rsc Z a Ne' Rs Z a + Trường hợp 2: Nếu x1 < 2a' ⇒ As= As' = Kiểm tra hàm lượng thép theo điều kiện : µmin% ≤ µ% ≤ µmax% 2A µ % = s 100% b.ho Với : Trang 68 Đồ án mơn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy µt% khơng vượt q 3% Nếu vượt cần tăng kích thước tiết diện tăng cấp độ bền bê tơng µt %nếu < µmin% lấy AS tối thiểu theo µmin * Trường hợp lệch tâm bé : (Trường hợp 3) N (e − h0 + 0,5.x1 ) As* = Rsc Z a Với x = x1, tính : * − 1.ho N + Rs As 1− ξR x= * 2R A Rb bho + s s 1− ξR Tính lại x : N e − Rb bx(h0 − 0,5.x) As' = Rsc Z a => * Do lực cắt cột bé nên khơng cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo thỏa mãn Đặt cốt đai phải thỏa mãn điều kiện sau : ≥ 5mm ≥ 0,25φ max + φđ + sđ ≤ 15φmin (của cốt dọc) Tại vị trí nối buộc sđ ≤ 10φmin φmax, φmin : đường kính lớn nhất, bé cốt thép dọc chịu lực Trang 69 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hoàng Thu Thủy Trang 70 Đồ án mơn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Trang 71 ... Ta có sơ đồ tĩnh tải tác dụng khung: Trang 29 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Hình 2.8: Sơ đồ tĩnh tải tác dụng vào khung Trang 30 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD:... 12, kN Trang 34 Đồ án mơn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Hình 2.15: Sơ đồ hoạt tải Trang 35 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Hình 2.16: Sơ đồ hoạt tải 2.7... 36 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Hình 2.17: Sơ đồ gió trái tác dụng vào khung Trang 37 Đồ án môn học kết cấu nhà BTCT GVHD: Nguyễn Hồng Thu Thủy Hình 2.18: Sơ đồ gió