BT2.PCN

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Nguyễn Phan Duy BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MIỀN TRUNG KHOA XÂY DỰNG THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP SVTH: Phan Cơng Nguyên GVHD: Nguyễn Phan Duy PHÚ YÊN***2018 SVTH: PHAN CÔNG NGUYÊN Trang1 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Nguyễn Phan Duy TRƯỜNG ĐHXD MIỀN TRUNG KHOA XÂY DỰNG BỘ MƠN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG THÉP II NĂM HỌC 2018-2019 PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ Sinh viên: PHAN CÔNG NGUYÊN Lớp: D15X3 STT: 24 Ngày giao đề: 15/08/2018 MSSV: 15DQ5802010139 Nội dung đồ án:THIẾT KẾ KHUNG NGANG BÊ TƠNG CỐT THÉP TỒN KHỐI Sơ đồ khung ngang: Sơ đồ Số liệu thiết kế: L1(m) L2(m) L3(m) 2.6 7.8 1.3 Vật liệu: tự chọn L4(m) X a(m) 4.2 Htầng(m) 4.1 Khung trục Địa điểm xây dựng Tp Sơn La Các ghi chú: Bề rộng tường t (mm) lấy theo bề rồng dầm; Bỏ qua lỗ cữa,xem mảnh tường đặt; Lan can (LC) xây gạch đặt,chiều cao h=1,2 (m)dày t=100 (mm); Thành sê nô xây gạch dày t=100 (mm) cao hsn=600 (mm) Trình tự thiết kế: Nội dung: Tính tốn thiết kế khung ngang trục 3sơ đồ nhà 3của trường học tầng với kích thước mặt Địađiểmxâydựng Biên Hịa Cơ sở tính tốn: Quy chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN2737-1995:Tải trọng tác động–Tiêu chuẩn thiết kế TCVN5574-2012:kết cấu bêtông bêtông cốt thép–Tiêu chuẩn thiết kế Các tiểu chuẩn quy phạm hành có liên quan SVTH: PHAN CÔNG NGUYÊN Trang2 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Nguyễn Phan Duy MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU, MÔ TẢ KẾT CẤU VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU KHUNG 1.1 Địa điểm xây dựng cơng trình 1.2 Đặc điểm, nhiệm vụ 1.3 Giải pháp kỹ thuật 1.3.1 Giải pháp giao thông 1.3.2 Hệ thống điện nước 1.3.3 Giải pháp chiếu sáng thơng thống 1.4 Phương pháp kết cấu CHƯƠNG CHỌN VẬT LIỆU VÀ SƠ BỘ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN 2.1 Chọn vật liệu sử dụng 2.2 Chọn sơ kích thước tiết diện 2.2.1 Chọn chiều dày sàn 2.2.2 Chọn kích thước tiết diện dầm 2.2.3 Chọn sơ tiết diện cột CHƯƠNG LẬP SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG NGANG 3.1 Mục đích 3.2 Các giả thuyết CHƯƠNG XÁC ĐỊNH CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG 4.1 Xác định tải trọng đơn vị 2 4.1.1 Xác định tải trọng 1m2 sàn 4.1.2 Xác định trọng lượng thân dầm dọc 1m2 4.1.3 Xác định tải trọng 1m2 tường 4.1.4 Hoạt tải đơn vị 4.1.5 Tải trọng gió 4.2 Xác định tĩnh tải tác dụng vào khung trục 4.3 Xác định hoạt tải đứng tác dụng vào khung trục SVTH: PHAN CÔNG NGUYÊN Trang3 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Nguyễn Phan Duy 4.3.1 Sơ đồ hoạt tải 4.3.2 Tính tốn trường hợp hoạt tải 4.3.3 Xác định hoạt tải gió tác dụng vào khung CHƯƠNG XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC 5.1 Xác định nội lực 5.2 Tổ hợp nội lực CHƯƠNG TÍNH TỐN CỐT THÉP 6.1 Tính tốn cốt thép cho dầm khung trục 6.1.1 Tính toán cốt thép dọc cho dầm khung trục 6.1.2 Tính tốn cốt thép đai cho dầm khung trục 6.2 Tính tốn cốt thép cột 6.2.1 Trình tự tính cốt dọc cho cột 6.2.2 Tính tốn cốt đai cho cột 6.3 Tính tốn cốt treo cho dầm CHƯƠNG CẤU TẠO VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 7.1 Bố trí cốt thép cho dầm 7.2 Bố trí thép cho cột 7.3 Bố trí thép nút SVTH: PHAN CƠNG NGUYÊN Trang4 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Nguyễn Phan Duy CHƯƠNG GIỚI THIỆU, MÔ TẢ KẾT CẤU VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU KHUNG 1.1 Địa điểm xây dựng cơng trình Cơng trình cần thiết kế trường học Sơn La nằm T.P Sơn La Mặt cơng trình tiếp giáp với đường QL 6, hai bên nhà dân sau lưng đất trống Khu đất trường có tổng diện tích khoảng 1200 m2 Quy mơ cơng trình cao tầng tầng mái 1.2 Đặc điểm, nhiệm vụ Công trình gồm 12 phịng học Có khả phục vụ công tác dạy học cho 500 em học sinh Vị trí xây dựng cơng trình nằm mặt đường QL 6, đường lớn TP Sơn La, thuận tiện cho công tác chuyên chở vật liệu xây dựng, khu đất xây dựng có bãi trống thuận tiện cho việc thi công, vận chuyển, sử dụng máy móc trang bị xây dựng Địa chất khu vực xây dựng cơng trình đất tốt nên khơng cần đến cơng tác gia cố nên móng 1.3 Giải pháp kỹ thuật 1.3.1 Giải pháp giao thơng Cơng trình sử dụng cầu thang đặt trung tâm cơng trình để di chuyển theo phương đứng , sử dụng hệ thống hành lang, sảnh để di chuyển theo phương ngang 1.3.2 Hệ thống điện nước Cơng trình sử dụng điện từ lưới diện thành phố Toàn hệ thống điện ngầm, có lắp hệ thống an tồn điện, hệ thống ngắt điện tự động, đường ống nước ngầm Nước mưa dẫn qua ống, xuống hệ thống cống chung Hệ thống thoát nước thải bố trí đường ống riêng 1.3.3 Giải pháp chiếu sáng thơng thống Tồn tịa nhà chiếu sang ánh sáng tự nhiên điện Ở lối cầu thang hành lang lắp thêm hệ thống chiếu sáng Nhà vệ sinh bố trí chống thấm, có cửa thống gió Các phóng học điều có hệ thống cửa sổ cửa đảm bảo điều kiện chiếu sáng thơng thống 1.4 Phương pháp kết cấu Ngày xây dựng có nhiều giải pháp kết cấu như: kết cấu thép, bê tơng cốt thép tồn khối, bê tơng cốt thép lắp ghép hay bán lắp ghép…Việc chọn giải pháp phụ thuộc quy mô, công nghệ, điều kiện làm việc cơng trình, cơng sử dụng, chiều cao, độ, tải trọng cơng trình cuối phải hiệu kinh tế SVTH: PHAN CÔNG NGUYÊN Trang5 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Nguyễn Phan Duy Cơng trình ta có quy mơ nhỏ diện diện tích 29.4x13 m2, cơng trình có chiều cao độ không lớn yêu cầu công nghệ thi công đơn giản Trong giải pháp bê tơng cốt thép tồn khối lựa chọn hợp lý hết Bởi có ưu điểm sau: - Giá thành kết cấu bê tông cốt thép toàn khối thường thấp kết cấu khác cơng trình có nhịp vừa nhỏ chịu tải nhau; - Bền lâu, có tuổi thọ cao, chi phí bảo dưỡng thấp; - Có khả chịu nhiệt độ cao tốt; - Dễ dàng thi công độ cứng lớn; - Dễ dàng tạo hình dáng theo u cầu kiến trúc Lưới cột có độ bước cột: Khẩu độ kích thước trục định vị cột chịu lực theo phương dọc nhà, ta bố trí cột theo phương dọc với độ 2.6m 7.8m Bước cột kích thước trục định vị cột chịu lực theo phương ngang công trình, ta bố trí cột theo phương ngang với bước cột 4.2m Bố trí hệ dầm: qua cột, có dầm ngang, dầm dọc tạo thành khung khơng gian, nhịp dầm lớn 7.8m, kích thước sàn lớn nên ta đặt thêm dầm phụ để hạn chế nứt, độ võng, tăng khả chịu lực cho sàn, giảm diện tích sàn giảm chiều dày sàn Kết cấu chịu lực hệ khung BTCT đổ tồn khối có liên kết cứng nút, liên kết giữ cột với móng đc xem ngàm mặt móng Hệ thống khung chịu lực cơng trình hệ khơng gian, xem tạo lên từ khung phẳng làm việc theo hai phương vng góc đan chéo Mặt kết cấu dầm sàn bố trí hình vẽ sau: SVTH: PHAN CÔNG NGUYÊN Trang6 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Nguyễn Phan Duy C 100 100 100 7800 100 Ð Ð Ð Ð 2600 B 100 A 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 Hình 1.1 Mặt kiến trúc tầng C 100 8200 100 Ð 100 Ð Ð Ð 1800 B A 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 7800 C 1300 Hình 1.2 Mặt kiến trúc tầng 2,3,4 A 1300 2600 B 4200 4200 4200 4200 4200 4200 Hình 1.3 Mặt kiến trúc tầng mái SVTH: PHAN CÔNG NGUYÊN Trang7 4200 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Nguyễn Phan Duy CHƯƠNG CHỌN VẬT LIỆU VÀ SƠ BỘ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN 2.1 Chọn vật liệu sử dụng Căn vào tác dụng tải trọng lên kết cấu lớn nên vật liệu sử dụng phải có khả chịu lực tốt, bền vững theo thời gian, đồng thời phải dựa công nghệ sản xuất, khả cung ứng thị trường, điều kiện địa phương địa lý, mơi trường, khí hậu số yếu tố khác, đồng thời vật liệu phải có tính chất lý phù hợp với điều kiện làm việc kết cấu Từ chọn vật liệu hợp lý hiệu kinh tế Như ta chọn bê tông B20 Để đảm bảo khả chịu lực cấu kiện, yêu cầu kết cấu, kỹ thuật thi cơng, kinh tế ta chọn cốt thép chịu lực cho dầm cột thép CII, cốt đai cho dầm cột thép sàn CI Các đặc trưng vật liệu tra TCVN 5574-2012 Các đặc trưng tính tốn vật liệu thể Bảng 2.1 Bảng 2.1 Các đặc trưng tính tốn vật liệu Vật liệu Bê tông Cốt thép AIII, CIII AI, CI Rb  11.5 Rs  Rsc  365 Rs  Rsc  225 Rbt  0.9 Rsw  290 Rsw  175 Eb  2.7 �104 Es  20 �104 Es  21�104  R  0.416  R  0.437  R  0.590  R  0.645 Các tiêu lý (MPa)   Hệ số R R - 2.2 Chọn sơ kích thước tiết diện 2.2.1 Chọn chiều dày sàn Chiều dày sàn phụ thuộc vào yếu tố: tải trọng, loại vật liệu, nhịp sàn, yêu cầu sử dụng (cách âm,…) Có thể chọn chiều dày sàn phương pháp tương đương cơng trình xây dựng dùng công thức theo kinh nghiệm: hb  D l1 �hmin m đó: - D  0.8 �1.4 phụ thuộc vào tải trọng, tải trọng lớn lấy D lớn ngược lại; - Bản loại dầm lấy m  30 �35 ; - Bản kê cạnh lấy m  40 �45 ; SVTH: PHAN CÔNG NGUYÊN Trang8 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Nguyễn Phan Duy - l1 : Cạnh ngắn ô bản; - hmin : Chiều dày tối tiểu sàn, theo TCXDVN 356:2005 thì: + hmin  60mm sàn tầng nhà sản xuất; + hmin  50mm sàn nhà cơng trình cơng cộng; + hmin  40mm sàn mái Kết tính tốn chiều dày sàn thể Bảng 2.2 Bảng 2.2 Chọn kích thước chiều dày sàn Ơ sàn Cơng Kích thước l1 , mm l2 , mm l2 l1 Hệ số D m Loại ô sàn hb , sb , mm hb , mm Sàn phòng 3900 4200 1.08 Bản kê 40 �45 86.67 �97.5 100 học Sàn hành 57.78 �65 S2 2600 4200 1.62 Bản kê 40 �45 100 lang S3 Sàn mái 3900 4200 1.08 Bản kê 40 �45 86.67 �97.5 100 40 � 45 57.78 � 65 S4 Sàn mái 2600 4200 1.62 Bản kê 100 S5 Sàn sênô 1300 4200 3.2 Bản dầm 30 �35 37.14 �43.33 100 Để thuận tiện trình tính tốn , ta đặt tên ký hiệu sàn hình sau: S1 C S5 S5 C S1 S1 S3 S3 S1 S1 S3 S3 S4 S4 S5 S5 B B S2 S2 A A Tầng 2, 3, Tầng mái Hình 2.1 Mặt ký hiệu sàn 2.2.2 Chọn kích thước tiết diện dầm SVTH: PHAN CÔNG NGUYÊN Trang9 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: Nguyễn Phan Duy Dầm có nhiệm vụ tiếp nhận tải trọng từ sàn truyền vào để truyền vào cột, liên kết với cột để tạo thành khung cho kết cấu Tiết diện dầm chủ yếu phụ thuộc vào nhịp dầm, độ lớn tải trọng đứng ngang, loại dầm chiều cao tầng, chiều cao nhà Có phương pháp chủ yếu để chọn kích thước dầm phương pháp lực phương pháp kinh nghiệm thực tiễn Vì phương pháp lực rắc rối phức tạp nên ta dùng phương pháp kinh nghiệm thực tiễn Đối với cơng trình khung dầm tầng có monmen gió nhỏ giảm tiết diện dầm để đảm bảo kinh phí Tiết diện dầm chủ yếu phụ thuộc vào nhịp dầm độ lớn tải trọng Theo kinh nghiệm chọn tiết diện dầm theo công thức: Chiều cao dầm: hd  k �L m Chiều rộng dầm: bd  (0.3 �0.5) �hd đó: - L: Chiều dài dầm xét - Đối với dầm chính: md  (8 �12) - Đối với dầm phụ: md  (12 �16) - Đối với dầm côngxôn: md  (5 �7) - Hệ số tải trọng : k  (1 �1.3) Kết tính tốn tiết diện dầm khung Bảng 2.3 Bảng 2.3 Chọn sơ kích thước tiết diện dầm STT Tên dầm 8÷15 173÷325 87÷163 300 250 7.8 8÷15 520÷975 260÷488 600 250 7.8 8÷15 520÷975 260÷488 500 250 Trục A 4.2 12÷20 210÷350 105÷175 300 200 Trục B Trục C 4.2 12÷20 210÷350 4.2 12÷20 210÷350 105÷175 105÷175 300 300 200 200 Nhịp BC tầng 2,3,4 Nhịp BC tầng mái Dầm dọc Kết chọn h, mm b,mm 2.6 Nhịp AB Dầm khung bsơ mm md k hsơ mm L 2.2.3 Chọn sơ tiết diện cột Vì khung theo phương dọc có độ cứng lớn nhiều so với phương ngang, nên xem tải tác dụng vào phương ngang nguy hiểm chịu tải gió đổi chiều, Vì vậy: SVTH: PHAN CÔNG NGUYÊN Trang10