Đồ án Nhà khung ngang bê tông cốt thép là đồ án kết cấu mà sinh viên ngành kỹ sư xây dựng dân dụng và công nghiệp nào cũng phải thực hiện. Đó là sự tổng hợp kiến thức áp dụng vào thực tế của sinh viên sau khi học xong các tất cả các môn cơ sở ngành và chuyên ngành như : Sức bền vật liệu, Cơ học cết cấu, đặc biệt là môn Bê tông cốt thép Đây là đồ án nhằm kiểm tra kiến thức và khả năng tính toán của sinh viên, khả năng nắm bắt các nguyên lý cấu tạo các cấu kiện, khả năng tư duy và khả năng thể hiện các bản vẽ bằng Autocad, đó cũng là yêu cầu cấp thiết của một kỹ sư xây dựng sau khi ra trường. Đồ án được thực hiện theo từng nhóm sinh viên, mỗi nhóm gồm 5 sinh viên. Tất cả các thành viên trong nhóm đều tích cực tham gia công việc của nhóm và hoàn thành công việc được giao đúng thời hạn và chính xác.
Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép GVHD: TS Trần Ngọc Long Lời nói đầu Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép đồ án kết cấu quan trọng mà sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng phải thực Đó tổng hợp kiến thức áp dụng vào thực tế sinh viên sau học xong tất môn sở ngành chuyên ngành như: Sức bền vật liệu, Cơ học kết cấu, đặc biệt môn Kết cấu Bê tông cốt thép Đây đồ án nhằm kiểm tra kiến thức khả tính toán sinh viên, khả nắm bắt nguyên lý cấu tạo cấu kiện, khả tư khả thể vẽ AutoCAD, yêu cầu cấp thiết kỹ sư xây dựng sau trường Đồ án thực theo nhóm sinh viên, nhóm gồm 4÷5 sinh viên Tất thành viên nhóm tích cực tham gia cơng việc nhóm hồn thành cơng việc giao thời hạn xác Qua thời gian làm việc, hướng dẫn thầy giáo TS Trần Ngọc Long, thành viên nhóm hồn thành nhiệm vụ giao Xin chân thành cảm ơn! Bình Định, tháng 12 năm 2020 PHẦN A - GIỚI THIỆU CHUNG 1/ Giới thiệu nhóm: STT Họ tên Bùi Đình Thiêm Lớp KTXD 60E – Bình Định Mã số sinh viên 2/ Mục tiêu làm việc nhóm: Các thành viên nhóm cần nắm kiến thức, yêu cầu nhiệm vụ giao để hoàn thành đồ án Qua đồ án thành viên cần phải cố gắng cọ xát với thực tế, tập làm quen với cơng việc, qua củng cố thêm kiến thức cho Làm quen với phương pháp, kỹ làm việc theo nhóm, từ rút cách làm việc tập thể có hiệu Xây dựng nhóm trở thành nhóm học tập tốt, phát huy tính tự giác học tập công việc thành viên SVTH: Bùi Đình Thiêm- Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh Trang Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép GVHD: TS Trần Ngọc Long 3/ Những nguyên tắc chung nhóm: Các thành viên nhóm phải đồn kết sở người người để hồn thành tốt cơng việc giao Ln tạo khơng khí vui tươi, thân thiện trình làm việc để kích thích tinh thần làm việc hăng say nhóm Làm việc cách có kế hoạch, khoa học, xác để tiết kiệm thời gian Các thành viên bình đẳng với nhau, biết cách làm việc độc lập làm việc theo nhóm, phải biết tiếp thu ưu điểm thành viên nhóm Phải hồn thành cơng việc giao thời hạn, phải có mặt buổi họp nhóm tích cực hoạt động nhóm Khi thành viên làm xong cơng việc giao nhóm phải kiểm tra chéo để đảm bảo tính xác công việc Thành viên thực không với nội quy nhóm bị phê bình 4/ Nội dung chi tiết: Phần 1: Quy trình nhiệm vụ thực đồ án: * Chương Lựa chọn giải pháp kết cấu khung bê tông cốt thép - Mô tả, giới thiệu chọn kết cấu khung bê tông cốt thép - Lựa chọn vật liệu: cấp độ bền bê tông, thép - Lập mặt kết cấu sàn bê tơng cốt thép - Chọn kích thước sơ cột, dầm, sàn * Chương Lựa chọn sơ đồ tính tốn - Phân tích lựa chọn sơ đồ - Tính tốn kích thước khung ngang - Thể sơ đồ kết cấu khung bê tông cốt thép * Chương Xác định tải trọng - Xác định tĩnh tải tác dụng vào khung - Xác định hoạt tải tác dụng vào khung - Xác định tải trọng gió tĩnh - Vẽ sơ đồ trường hợp chất tải * Chương Xác định nội lực tổ hợp nội lực - Định đơn vị, mơ hình hóa phần mềm - Khai báo vật liệu, tiết diện, loại tải trọng - Gán liên kết, tiết diện, tải trọng - Phân tích nội lực xuất kết - Tổ hợp nội lực cho dầm, cột * Chương Tính tốn cốt thép khung - Tính tốn cốt thép dầm - Tính tốn cốt thép cột (cấu tạo nút biên) - Bố trí cốt thép nút khung SVTH: Bùi Đình Thiêm- Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh Trang Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép GVHD: TS Trần Ngọc Long Phần 2: Thể vẽ - Thể vẽ khổ giấy A1 gồm có: + Mặt kết cấu tầng điển hình + Thể bố trí thép khung bê tông cốt thép + Thể chi tiết thép mặt cắt dầm, cột + Thể bảng thống kê thép 5/ Tài liệu tham khảo: - [1] Lê Bá Huế, Phan Minh Tuấn Khung bê tông cốt thép (nhà dân dụng), NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội, năm 2009 - [2] Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống Kết cấu bê tơng cốt thép (Phần cấu kiện bản), Hà Nội, năm 2009 - [3] Ngô Thế Phong, Lý Trần Cường, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Lê Ninh Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa), NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội, năm 2002 - [4] Nguyễn Thanh Hưng, Nguyễn Hữu Cường Kết cấu nhà bê tông cốt thép; Trường Đại học Vinh, năm 2014 - [6] TCVN 2737 - 1995 Tiêu chuẩn thiết kế “Tải trọng tác động” - [7] TCVN 5574 - 2012 Tiêu chuẩn thiết kế “Kết cấu bê tơng cốt thép” 6/ Số liệu kích thước: TT a(m) L2 (m) L1(m) Ht (m) Số tầng 3,9 6,2 2,4 3,6 Ghi 7/ Số liệu tải trọng, nhóm cốt thép, cấp độ bền bê tơng: TT Ptc (kg/m2) Wo (kg/m2) Nhóm cốt thép Cấp độ bền bê tơng n 430 125 AI, AII B20 SVTH: Bùi Đình Thiêm- Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh Ghi Trang Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép GVHD: TS Trần Ngọc Long PHẦN B – NỘI DUNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ PHẦN I: TÍNH TỐN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ I/ Mơ tả cơng trình: Cơng trình thiết kế trường học 03 tầng, xây dựng thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định (Vùng áp lực gió III.B) Hệ thống kết cấu cơng trình gồm: 1/ Hệ thống khung: Là hệ thống chịu lực cơng trình, tiếp nhận tất tải trọng theo phương ngang đứng, sau truyền xuống móng 2/ Hệ thống kết cấu bao che: Gồm tường cửa, làm chức che chắn cho phần nội thất bên bên ngoài, không tham gia chịu lực 3/ Hệ thống sàn: Phân bố tầng, việc chịu tải trọng thân hoạt tải sử dụng tác dụng trực tiếp lên sàn cịn đóng vai trị liên kết, truyền tải trọng ngang đứng lên hệ khung đảm bảo cho tồn cơng trình ổn định đảm bảo cấu kiện tham gia chịu lực 4/ Các phận giao thông: Cầu thang theo phương đứng, hành lang theo phương ngang 2400 8600 6200 II/ Lựa chọn giải pháp kết cấu: 3900 3900 3900 3900 3900 3900 3500 3500 Hình Mặt kết cấu sơ 1/ Chọn vật liệu sử dụng: Số đề 4n a (m) 3,9 (m) (m) Ht (m) 6,2 2,4 3,6 L2 L1 Ptc Wo (Kg/m ) (Kg/m2) 430 Nhóm cốt thép Cấp độ bền BT AI, AII B20 125 a/ Bê tông: - Bê tông cấp độ bền chịu nén B20: + Khối lượng riêng: γbt= 2500 daN/m3 + Cường độ chịu nén tính tốn bê tông: Rb = 11,5 Mpa = 115 daN/cm2 + Cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng: Rbt = 0,9 Mpa = daN/cm2 + Mô đun đàn hồi: Eb= 2,7105 daN/cm2 SVTH: Bùi Đình Thiêm- Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh Trang Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép GVHD: TS Trần Ngọc Long b/ Cốt thép: - Thép AI: Φ Chọn hs = 10 (cm) = 100 (mm) + Hoạt tải tính tốn: ps = p tc n = 430 1,2 = 516 (daN/m2) Bảng : Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu sàn phòng Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n (daN/m2) (daN/m ) - Gạch ceramic dày mm, 0 = 2000 daN/m3; 0,008 200 = 16 daN/m2 - Vữa lót dày 30 mm, 0 = 2000 daN/m3; 0,03 2000 = 60 daN/m2 - Vữa trát dày 20 mm, = 2000 daN/m3; 0,02 x 2000 = 40 daN/m2 - Bản bê tông cốt thép dày 100mm; γbt= 2500 daN/m3 x 0,1 = 250 daN/m2 Tính tốn 16 1,1 17,6 60 1,3 78 40 1,3 52 250 1,1 275 Cộng SVTH: Bùi Đình Thiêm- Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh 422,6 Trang Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép GVHD: TS Trần Ngọc Long + Tổng tải trọng phân bố tính tốn sàn phịng: qs g0s ps 422,6 516 938,6 (daN/m2) SVTH: Bùi Đình Thiêm- Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh Trang Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép GVHD: TS Trần Ngọc Long b/ Với sàn hành lang: Chọn D = 1,1 m = 40 45 + Chiều dày sàn hành lang: h D l 1,1 2400 (66 58, 66)mm SVTH: Bùi Đình Thiêm- Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh Trang shl m 40 45 => Để thuận lợi cho trình thi cơng sàn hành lang chọn chiều dày hshl = 10 (cm) = 100 (mm) + Hoạt tải tính tốn: phl = ptcn = 300 1,2 = 360 (daN/m2) Bảng : Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu sàn hành lang Tiêu chuẩn Các lớp vật liệu n (daN/m2) (daN/m ) - Gạch ceramic dày mm, 0 = 2000 daN/m3; 0,008 200 = 16 daN/m2 - Vữa lót dày 30 mm, 0 = 2000 daN/m3; 0,03 2000 = 60 daN/m2 - Vữa trát dày 20 mm, = 2000 daN/m3; 0,02 x 2000 = 40 daN/m2 - Bản bê tông cốt thép dày 100mm; γbt= 2500 daN/m3 x 0,1 = 250 daN/m2 Tính tốn 16 1,1 17,6 60 1,3 78 40 1,3 52 250 1,1 275 Cộng 422,6 + Tổng tải trọng phân bố tính tốn sàn hành lang: qshl gshl phl 422,6 360 782,6 (daN/m2) c/ Với sàn mái: + Do tải trọng mái nhỏ nên chọn chiều dày ô sàn lớn ô sàn bé mái hsm = (cm) = 80 (mm) + Hoạt tải tiêu chuẩn: Theo TCVN 2737-1995 pc = 75 (daN/m2) + Hoạt tải tính tốn: pm= pc.n= 75.1,3 = 97,5 (daN/m2) + Tĩnh tải tính tốn (chưa kể đến trọng lượng thân sàn BTCT) Bảng : Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu sàn mái Tiêu chuẩn Các lớp vật liệu n (daN/m2) - Vữa lót dày 30 mm, 0 = 2000 daN/m3; 0,03 2000 = 60 daN/m2 - Vữa trát dày 20 mm, = 2000 daN/m3; 0,02 x 2000 = 40 daN/m2 - Bản bê tông cốt thép dày 80mm; γbt= 2500 daN/m3 x 0,08 = 200 daN/m2 Cộng Tính tốn (daN/m2) 60 1,3 78 40 1,3 52 200 1,1 220 350 Vậy kể tải trọng thân sàn BTCT coi tải trọng mái ngói, xà gồ, cầu phong, li tơ phân bố sàn thì: + Tĩnh tải tính tốn sàn mái: gm = g + gmaiton = 350 + 20 x 1,05 = 371 (daN/m2) + Tổng tải trọng phân bố tính tốn sàn mái: qm = gm + pm = 371 + 97,5 = 468,5 (daN/m2) 4/ Lựa chọn kết cấu mái: Kết cấu mái dùng hệ mái ngói gác lên li tô, cầu phong, xà gồ, xà gồ gác lên tường thu hồi 5/ Lựa chọn tiết diện phận: a/ Kích thước tiết diện dầm: * Dầm D1: - Nhịp 1-2 (dầm phòng) Nhịp dầm L = L = 6,2 m 1 1-2 1 h L 6, (0, 775 0, 517)m 12 12 12 Ta chọn chiều cao dầm h1-2 = 0,65 m b12 (0, 0, 5)h12 (0, 0, 5).0, 65 (0,195 0, 325) m Ta chọn bề rộng dầm b1-2 = 0,22 m Với dầm mái ta chọn hdm = 0,65 m - Nhịp 2-3 (dầm hành lang) Nhịp dầm L = L2-3 = 2,4 m h2 1 1 1 1 12 L 23 12 2, (0, 0, 2)m Ta chọn chiều cao dầm h2-3 = 0,3 m b23 (0, 0, 5)h23 (0, 0, 5).0, (0, 09 0,15) m Ta chọn bề rộng dầm b2-3 = 0,22 m * Dầm D2 (dầm dọc nhà): Nhịp 1dầm1 L = a =1 3,91 m hd 12 16.l d 12 3,169 (0, 325 0, 244)m Ta chọn chiều cao dầm hd = 0,3 m bd (0, 0, 5)hd (0, 0, 5).0, (0, 09 0,15) m Ta chọn bề rộng dầm bd = 0,22 m b/ Kích thước cột: Diện tích kích thước cột xác định theo cơng thức: A k N Rb Bảng 4: Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu tường xây 220 + 1/6 nhịp cấu kiện: 2,49/6 = 0,415 m → Sc = 0,415 m Tính b’f = b + 2Sc = 0,22 + (2 x 0,415) = 1,05 m ' ' ' M R b h (h 0,5 h ) 11,5.10 1, 05.0,1.(0, 275 0,5.0,1) 271, 69(KN.m) f b f f o f Ta có Mmax = 4,86 KN.m < 271,69 KN.m → trục trung hòa qua cánh M R b' h2 m b f 4,86.106 0, 0053 R 0, 429 11, 5.1050.275 0,5.(1 1 2m ) 0,5.(1 1 2.0, 0053) 0, 997 M A Rs h s 4,86.106 280.0, 997.275 63, 3(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 100% b.h0 63, 100% 0,104% min 220.275 c/ Tính tốn cốt thép dọc cho dầm tầng 3, nhịp 1-2 (bxh = 22x65cm) Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn nội lực nguy hiểm cho dầm: + Gối 1: M1 = -130,23 KN.m + Gối 2: M2 = -138,46 KN.m + Nhịp 1-2: M1-2 = 131,48 KN.m Do gối có momen gần nên ta lấy giá trị momen lớn để tính cốt thép chung cho - Tính cốt thép cho nhịp 1-2 (Momen dương) Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm vùng nén với h’f = 10 cm Giả thiết a = 2,5 cm; h0 = h - a = 65 – 2,5 = 62,5 cm Giá trị độ vươn cánh Sc lấy bé trị số sau: + Một nửa khoảng cách thông thủy sườn dọc: 0,5 x (3,9 – 0,22) = 1,84 m + 1/6 nhịp cấu kiện: 6,02/6 = m → Sc = m Tính b’f = b + 2Sc = 0,22 + (2 x 1) = 2,22 m ' ' ' M R b h (h 0,5 h ) 11,5.10 2, 22.0,1.(0, 625 0,5.0,1) 1467,98(KN.m) f b f f o f Ta có Mmax = 131,48 KN.m < 1467,98 KN.m → trục trung hòa qua cánh M R b' h2 m b f 0,5.(1 A s 131, 48.106 0, 0132 R 0, 429 11, 5.2220.625 1 2m ) 0,5.(1 1 2.0, 0132) 0, 993 M Rs h 131, 48.106 280.0, 993.625 757(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 100% b.h0 757 100% 0, 55% min 220.625 - Tính cốt thép cho gối gối (Momen âm) Tính theo tiết diện chữ nhật: bxh = 22x65cm Giả thiết a = 2,5 cm; h0 = h - a = 65 – 2,5 = 62,5 cm Tại gối gối với M = 138,46 KN.m M R b.h2 m b 0,5.(1 138, 46.106 0,14 R 0, 429 11, 5.220.625 1 2m ) 0,5 1 2.0,14) 0, 924 (1 A s M Rs h 138, 46.106 280.0, 924.625 856(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 856 100% 0, 62% min 220.625 100% b.h0 d/ Tính tốn cốt thép dọc cho dầm tầng 3, nhịp 2-3 (bxh = 22x30cm) Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn nội lực nguy hiểm cho dầm: + Gối 2: M2 = -21,27 KN.m + Gối 3: M3 = -11,07 KN.m + Nhịp 2-3: M2-3 = 3,43 KN.m - Tính cốt thép cho gối (Momen âm) Tính theo tiết diện chữ nhật: bxh = 22x30cm Giả thiết a = 2,5 cm; h0 = h - a = 30 – 2,5 = 27,5 cm Tại gối với M2 = 21,27 KN.m M R b.h2 m b 0,5.(1 21, 27.106 0,111 R 0, 429 11, 5.220.275 1 2m ) 0,5 1 2.0,111) 0, 941 (1 A s M Rs h 21, 27.106 280.0, 941.275 294(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 100% b.h0 294 100% 0, 49% min 220.275 - Tính cốt thép cho gối (Momen âm) Tính theo tiết diện chữ nhật: bxh = 22x30cm Giả thiết a = 2,5 cm; h0 = h - a = 30 – 2,5 = 27,5 cm Tại gối với M3 = 11,07 KN.m m M R b.h2 b 0,5.(1 A s 11, 07.106 0, 0579 R 0, 429 11, 5.220.2752 1 2m ) 0,5.(1 1 2.0, 579) 0, 97 M Rs h 11, 07.106 280.0, 97.275 148(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 100% b.h0 148 100% 0,109% min 220.275 - Tính cốt thép cho nhịp 2-3 (Momen dương) Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm vùng nén với h’f = 10 cm Giả thiết a = 2,5 cm; h0 = h - a = 30 – 2,5 = 27,5 cm Giá trị độ vươn cánh Sc lấy bé trị số sau: + Một nửa khoảng cách thông thủy sườn dọc: 0,5 x (3,9 – 0,22) = 1,84 m + 1/6 nhịp cấu kiện: 2,49/6 = 0,415 m → Sc = 0,415 m Tính b’f = b + 2Sc = 0,22 + (2 x 0,415) = 1,05 m ' ' ' M R b h (h 0,5 h ) 11,5.10 1, 05.0,1.(0, 275 0,5.0,1) 271, 69(KN.m) f b f f o f Ta có Mmax = 3,43 KN.m < 271,69 KN.m → trục trung hòa qua cánh M R b' h2 m b f 0,5.(1 A s 3, 43.106 0, 0038 R 0, 429 11, 5.1050.275 1 2m ) 0,5.(1 1 2.0, 0038) 0, 998 M Rs h 3, 43.106 280.0, 998.275 44, 6(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 100% b.h0 44, 100% 0,103% min 220.275 e/ Tính tốn cốt thép dọc cho dầm tầng mái, nhịp 1-2 (bxh = 22x65cm) Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn nội lực nguy hiểm cho dầm: + Gối 1: M1 = -48,41 KN.m + Gối 2: M2 = -54,35 KN.m + Nhịp 1-2: M1-2 = 74,23 KN.m Do gối có momen gần nên ta lấy giá trị momen lớn để tính cốt thép chung cho - Tính cốt thép cho nhịp 1-2 (Momen dương) Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm vùng nén với h’f = cm Giả thiết a = 2,5 cm; h0 = h - a = 65 – 2,5 = 62,5 cm Giá trị độ vươn cánh Sc lấy bé trị số sau: + Một nửa khoảng cách thông thủy sườn dọc: 0,5 x (3,9 – 0,22) = 1,84 m + 1/6 nhịp cấu kiện: 6,02/6 = m → Sc = m Tính b’f = b + 2Sc = 0,22 + (2 x 1) = 2,22 m ' ' ' M R b h (h 0,5 h ) 11,5.10 2, 22.0, 08.(0, 625 0,5.0, 08) 1194,8(KN.m) f b f f o f Ta có Mmax = 74,23 KN.m < 1194, KN.m → trục trung hòa qua cánh Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép GVHD: TS Trần Ngọc Long SVTH: Nguyễn Ngọc Thiện - Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh Trang 51 Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép M R b' h2 m b f 0,5.(1 GVHD: TS Trần Ngọc Long 74, 23.106 0, 0074 R 0, 429 11, 5.2220.6252 1 2m ) 0,5 1 2.0, 0074) 0, 996 (1 A s M Rs h 74, 23.106 280.0, 996.625 425(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 100% b.h0 425 100% 0, 31% min 220.625 - Tính cốt thép cho gối gối (Momen âm) Tính theo tiết diện chữ nhật: bxh = 22x65cm Giả thiết a = 2,5 cm; h0 = h - a = 65 – 2,5 = 62,5 cm Tại gối gối với M = 54,35 KN.m M R b.h2 m b 0,5.(1 A s 54, 35.106 0, 055 R 0, 429 11, 5.220.625 1 2m ) 0,5.(1 1 2.0, 055) 0, 972 M Rs h 54, 35.106 280.0, 972.625 320(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 100% b.h0 320 100% 0, 23% min 220.625 f/ Tính tốn cốt thép dọc cho dầm tầng mái, nhịp 2-3 (bxh = 22x30cm) Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn nội lực nguy hiểm cho dầm: + Gối 2: M2 = -12,69 KN.m + Gối 3: M3 = -5,16 KN.m + Nhịp 2-3: M2-3 = 2,65 KN.m - Tính cốt thép cho gối (Momen âm) Tính theo tiết diện chữ nhật: bxh = 22x30cm Giả thiết a = 2,5 cm; h0 = h - a = 30 – 2,5 = 27,5 cm Tại gối với M2 = 12,69 KN.m m M R b.h2 b 0,5.(1 A s 12, 69.106 0, 0663 R 0, 429 11, 5.220.2752 1 2m ) 0,5.(1 1 2.0, 0663) 0, 966 M Rs h 12, 69.106 280.0, 966.275 170(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: SVTH: Nguyễn Ngọc Thiện - Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh Trang 52 Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép As 100% b.h0 GVHD: TS Trần Ngọc Long 170 100% 0, 28% min 220.275 - Tính cốt thép cho gối (Momen âm) SVTH: Nguyễn Ngọc Thiện - Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh Trang 53 Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép GVHD: TS Trần Ngọc Long Tính theo tiết diện chữ nhật: bxh = 22x30cm Giả thiết a = 2,5 cm; h0 = h - a = 30 – 2,5 = 27,5 cm Tại gối với M3 = 5,16 KN.m SVTH: Nguyễn Ngọc Thiện - Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh Trang 52 Đồ án Kết cấu Bê tông cốt thép M R b.h2 m b 5,16.106 0, 027 R 0, 429 11, 5.220.2752 0,5.(1 A s GVHD: TS Trần Ngọc Long 1 2m ) 0,5.(1 1 2.0, 27 ) 0, 986 M Rs h 5,16.106 280.0, 986.275 68(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 100% b.h0 68 100% 0,11% min 220.275 - Tính cốt thép cho nhịp 2-3 (Momen dương) Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm vùng nén với h’f = 10 cm Giả thiết a = 2,5 cm; h0 = h - a = 30 – 2,5 = 27,5 cm Giá trị độ vươn cánh Sc lấy bé trị số sau: + Một nửa khoảng cách thông thủy sườn dọc: 0,5 x (3,9 – 0,22) = 1,84 m + 1/6 nhịp cấu kiện: 2,49/6 = 0,415 m → Sc = 0,415 m Tính b’f = b + 2Sc = 0,22 + (2 x 0,415) = 1,05 m ' ' ' M R b h (h 0,5 h ) 11,5.10 1, 05.0, 08.(0, 275 0,5.0, 08) 227, 01(KN.m) f b f f o f Ta có Mmax = 2,65 KN.m < 227,01 KN.m → trục trung hòa qua cánh M R b' h2 m b f 0,5.(1 A s 2, 65.106 0, 0029 R 0, 429 11, 5.1050.275 1 2m ) 0,5.(1 1 2.0, 0029) 0, 998 M Rs h 2, 65.106 280.0, 998.275 34, 48(mm ) - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: As 100% b.h0 Tầng Dầm 1-2 2-3 34, 48 100% 0,102% min 220.275 Tiết diện Gối Nhịp 1-2 Gối Gối Nhịp 2-3 Gối M Kích m (KN.m) thước 156,61 22x65 0,164 0,909 135,17 22x65 0,0136 0,0993 As (cm2) 10,24 7,78 Chọn thép 4Φ20 3Φ20 12,57 9,42 162,95 32,97 4,86 22x65 0,164 22x30 0,172 22x30 0,0053 0,909 0,905 0,997 10,24 4,73 0,63 4Φ20 2Φ20 2Φ16 12,57 6,28 4,02 15,15 22x30 0,0792 0,959 2,05 2Φ16 4,02 SVTH: Nguyễn Ngọc Thiện - Nhóm – Lớp KTXD 60E – ĐH Vinh AsTK Trang 53 1-2 2-3 1-2 Mái 2-3 Gối Nhịp 1-2 Gối Gối Nhịp 2-3 Gối Gối Nhịp 1-2 Gối Gối Nhịp 2-3 Gối 130,23 131,48 22x65 0,14 22x65 0,0132 0,924 0,993 8,56 7,57 4Φ20 3Φ20 12,57 9,42 138,46 21,27 3,43 22x65 0,14 22x30 0,111 22x30 0,0038 0,924 0,941 0,998 8,56 2,94 0,45 4Φ20 2Φ20 2Φ16 12,57 6,28 4,02 11,07 48,41 74,23 22x30 0,0579 22x65 0,055 22x65 0,074 0,97 0,972 0,996 1,48 3,20 4,25 4,02 5,09 7,1 54,35 12,69 2,65 22x65 0,055 22x30 0,0663 22x30 0,0029 0,972 0,966 0,998 3,20 1,70 0,35 2Φ16 2Φ18 2Φ18 +1Φ16 2Φ18 2Φ18 2Φ16 5,16 22x30 0,986 0,68 2Φ16 4,02 0,027 10.2 / Tính tốn cốt đai cho dầm: a/ Tính tốn cốt đai cho dầm tầng nhịp 1-2: bxh = 22x65cm + Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn lực cắt nguy hiểm cho dầm: Q = 149,02 KN = 14902 daN + Bê tơng cấp độ bền B20 có: Cường độ chịu nén tính tốn bê tơng: Rb = 11,5 Mpa = 115 daN/cm2 Cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng: Rbt = 0,9 Mpa = daN/cm2 Mô đun đàn hồi: Eb= 2,7105 daN/cm2 + Thép đai nhóm AI có: Cường độ chịu kéo, chịu nén tính tốn: Rs=Rsc=225 MPa =2250 daN/cm2 Cường độ chịu cắt tính tốn cốt ngang: Rsw= 175 MPa = 1750 daN/cm2 Mô đun đàn hồi : E=2.1x106 daN/cm2 + Chọn a = 2,5cm → h0 = h – a = 65 – 2,5 = 62,5cm + Kiểm tra điều kiện hạn chế: Qbmin < Q < 0,3φbRbbh0 Qbmin = φb3(1+φn) Rbtbh0 = 0,6.1.9.22.62,5 = 7425 daN < Q Q = 14902 daN < 0,3φbRbbh0 = 0,3.1.115.22.62,5 = 47025 daN → Dầm thỏa mãn điều kiện hạn chế cần đặt cốt đai Chọn cốt đai Φ6a100 Mb = φb2.Rbt.bh 02 = 2.9.22.62,52 = 1546875 daN.cm qsw Rsw Asw 1750.2.0, 283 99, 05 daN/cm s 10 5,09 5,09 4,02 C0 Mb 1546875 125 qsw 99, 05 Thỏa mãn điều kiện C0 ≤ 2.h0 = 2.62,5 = 125 cm Qsw = qsw.C0 = 99,05.125 = 12381 daN Qb = Qmin = 0,6Rbtbh0 = 0,6.9.22.62,5 = 7425 daN Qu = Qsw + Qb = 12381,25 + 7425 = 19806 daN > Q = 14902 daN → Thỏa mãn điều kiện b/ Tính tốn cốt đai cho phần tử dầm 3, (nhịp 1-2) Do phần tử dầm 3,5 có lực cắt nhỏ xấp xỉ lực cắt dầm nên ta bố trí cốt đai giống dầm (Φ6a100) c/ Tính tốn cốt đai cho dầm tầng nhịp 2-3: bxh = 22x30cm + Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn lực cắt nguy hiểm cho dầm: Q = 30,09 KN = 3009 daN + Bê tông cấp độ bền B20 có: Cường độ chịu nén tính tốn bê tông: Rb = 11,5 Mpa = 115 daN/cm2 Cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng: Rbt = 0,9 Mpa = daN/cm2 Mô đun đàn hồi: Eb= 2,7105 daN/cm2 + Thép đai nhóm AI có: Cường độ chịu kéo, chịu nén tính tốn: Rs=Rsc=225 MPa =2250 daN/cm2 Cường độ chịu cắt tính tốn cốt ngang: Rsw= 175 MPa = 1750 daN/cm2 Mô đun đàn hồi : E=2.1x106 daN/cm2 + Chọn a = 2,5cm → h0 = h – a = 30 – 2,5 = 27,5cm + Kiểm tra điều kiện hạn chế: Qbmin < Q < 0,3φbRbbh0 Qbmin = φb3(1+φn) Rbtbh0 = 0,6.1.9.22.27,5 = 3267 daN < Q Q = 3009 daN < 0,3φbRbbh0 = 0,3.1.115.22.27,5 = 20873 daN → Dầm thỏa mãn điều kiện hạn chế cần đặt cốt đai Chọn cốt đai Φ6a200 Mb = φb2.Rbt.bh 02 = 2.9.22.27,52 = 299475 daN.cm qsw C0 Rsw Asw 1750.2.0, 283 49, 53 daN/cm s 20 Mb 299475 78 qsw 49, 53 Không thỏa mãn điều kiện C0 ≤ 2.h0 → C0 = 2.27,5 = 55 cm Qsw = qsw.C0 = 49,53.55 = 2724 daN Qb = Qmin = 0,6Rbtbh0 = 0,6.9.22.27,5 = 3267 daN Qu = Qsw + Qb = 2724 + 3267 = 5991 daN > Q = 3009 daN → Thỏa mãn điều kiện d/ Tính tốn cốt đai cho phần tử dầm 4, (nhịp 2-3) Do phần tử dầm 4, (nhịp 2-3) có lực cắt nhỏ dầm Vậy nên lấy cốt đai Φ6a200 đặt cho dầm 4, (nhịp 2-3) e/ Bố trí cốt đai cho dầm - Với dầm có kích thước 22x65cm: + Ở hai đầu dầm đoạn L/4, ta bố trí cốt đai đặt dày Φ6a100 với L nhịp thơng thủy dầm + Phần cịn lại đặt cốt đai thưa theo điều kiện cấu tạo: s ct = min(3h/4; 50) = 45cm, ta chọn Φ6a200 - Với dầm có kích thước 22x30cm: + Do nhịp ngắn nên ta bố trí cốt đai Φ6a200 đặt suốt dầm ... tính tốn dầm 1 -2: L L t t hc hc 0, 22 0, 22 0, 0, 6, 6,02m 2? ??3 2 2 - Xác định nhịp tính tốn dầm 2- 3: L L 2 2 0, 22 0, 2, 49m t hc 2, 1? ?2 2 2 b/ Chiều cao cột:... vào 422 ,6 x [(3,9-0 ,22 ) + (3,9-0 ,22 -2, 4)] x (2, 4-0 ,22 )/4 Cộng làm tròn G3 Do trọng lượng thân dầm dọc D2: 0 ,22 x0,3: 25 00 x 1,1 x 0 ,22 x 0,3 x 3,9 Do trọng lượng sàn hành lang truyền vào 422 ,6... [(3,9-0 ,22 ) + (3,9-0 ,22 -2, 4)] x (2, 4-0 ,22 )/4 Do lan can xây tường 110 cao 0,9m truyền vào: 29 5,8 x 0,9 x 3,9 Do trọng lượng cột 25 00 x 1,1 x 0 ,22 x 0 ,22 x 3,6 Cộng làm tròn 4 627 , 02 1430,75 871 ,2 11 42, 37