ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh

ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG LỜI MỞ ĐẦU Trong thời gian thực đồ án em cố gắng nỗ lực để đạt kết tốt nhất, tìm hiểu điều chưa học giảng đường Nhưng gặp số khó khăn định.Do kiến thức thân hạn chế nên ảnh hưởng phần đến “chất lượng” tính tốn đồ án Tuy nhiên em hoàn thành đồ án tiến độ Chắc chắn đồ án cịn nhiều sai sót Rất mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến từ thầy bạn bè để em kịp thời khắc phục, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình cơng tác sau Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh, thầy LÊ QUANG THƠNG, thầy NGUYỄN VĨNH HIỆP tận tình hướng dẫn - truyền đạt kiến thức chuyên môn - kinh nghiệm thực tế cho em suốt trình học tập trường thời gian làm đồ án Trong thời gian làm đồ án môn học em nhận giúp từ nhiều thầy cô, với tất lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn:  Thầy LÊ QUANG THÔNG: Giáo viên hướng đồ án  Thầy NGUYỄN VĨNH HIỆP: Giáo viên hướng đồ án Sau xin gởi lời cảm ơn tới người thân, cảm ơn tất bạn bè gắn bó học tập, giúp đỡ suốt thời gian qua, q trình hồn thành đồ án mơn học Tp HCM ngày 05 tháng 01 năm 2011 Người thực SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG MỤC LỤC: VIII Thiết kế sàn: (Tính cho sàn điển hình) 42 THIẾT KẾ TRƯỜNG HỌC 10 TẦNG I - Giới thiệu cơng trình: Một trường học 10 tầng xây dựng An Giang gồm block A,B Block A có nhịp bước cột, kích thước cho vẽ II - Số liệu đồ án: -Kích thước nhịp: L1 = 6,5 m, L2 = 2,4 m - kích thước bước cột: B1 = 4,2 m, B2 = 4,1 m - chiều cao tầng : H = 3,9 m - địa điểm xây dựng An Giang III - Vật liệu sử dụng cho thiết kế : Bê tông : Bê tông có cấp độ bền B15 có : SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG + khối lượng riêng γ = 2500 Kg/m2 + cường độ chịu nén tính tốn Rn = 8.5 Mpa + cường độ chịu kéo tính tốn Rk = 0.75 Mpa + mođun đàn hồi E = 23000 Mpa Cốt thép : Cốt thép sử dụng Φ6, Φ8 có : + cường độ chịu kéo tính toán Rs = 225 MPa, Rsw = 175 MPa + cường độ chịu nén tính tốn Rsc = 225 MPa Cốt thép sử dụng có Φ>= 10 có : + cường độ chịu kéo tính tốn Rs =280 MPa, Rsw = 225 MPa + cường độ chịu nén tính tốn Rsc = 280 MPa IV- Chọn sơ kích thước sàn, dầm, cột : Chọn kích thước chiều dày sàn : Lựa chọn giải pháp kết cấu cho sàn : Chọn giải pháp sàn tồn khối, khơng bố trí dầm phụ có dầm qua cột a Sàn phịng học : kích thước Lngắn = 4.2 m; Ldài = 6.5 m Được xác định theo công thức tác giả Lê Bá Huế : hs = k Lng 37 + 8.α với α = Lng Ldài = 4,2 = 0,65 6,5 Hoạt tải tính tốn: p s = p c n = 200.1.2 = 240daN / m Hỉnh tải tính tốn (chưa kể trọng lượng than sàn BTCT) Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu sàn Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính tốn Gạch ceramic dày mm, γ0 = 2000 daN/m3 0,008.2000 =16 daN/m2 16 1,1 17,6 SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG Vữa lát dày 30 mm, γ0 = 2000 daN/m3 0,03.2000 =60 daN/m2 60 1,3 70 Vữa trát dày 20 mm, γ0 = 2000 daN/m3 0,02.2000 =60 daN/m2 40 1,3 52 Cộng 147,6 ⇒ g = 0,008.2000.1,1 + 0,03.2000.1,3 + 0,02.2000.1,3 = 147,6daN / m ⇒ q = g + p s = 240 + 147,6 = 387,6daN / m Ta có q0 < 400 (daN/m2) → k = → hs = 1.4200 = 99.52mm ⇒ 37 + 8.0,65 chọn hs = 100 mm Vậy tính tải trọng thân sàn bê tơng cốt thép Tĩnh tải tính tốn sàn phịng : g s = g + γ bt hs n = 147,6 + 2500.0,1.1,1 = 422,6daN / m Tổng tải trọng phân bố tính tốn sàn phịng : q s = p s + g s = 240 + 422,6 = 662,6daN / m b Sàn hành lang : kích thước Lngắn = 2.4m; Ldài = 4.2m Được xác định theo công thức: hs = k Lng 37 + 8.α với α = Lng Ldài = 2,4 = 0,57 4,2 Hoạt tải tính tốn: p s = p c n = 300.1.2 = 360daN / m Tỉnh tải tính tốn (chưa kể trọng lượng thân sàn BTCT) g = 0,008.2000.1,1 + 0,03.2000.1,3 + 0,02.2000.1,3 = 147,6daN / m ⇒ q = g + p s = 360 + 147,6 = 507,6daN / m Ta có q0 = 507,6 (daN/m2 ) ta tra hệ số k = 1,08 → hs = 1.2400 = 57.74mm ⇒ 37 + 8.0,57 chọn hs = 80 mm Vậy kể đến trọng lượng thân sàn BTCT SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG Tĩnh tải tính tốn sàn hành lang : g hl = g + γ bt hs n = 147,6 + 2500.0,08.1,1 = 367,6daN / m Tổng tải trọng phân bố sàn hành lang : q shl = p s + g hl = 360 + 367,6 = 727,6daN / m c Sàn mái : Hoạt tải tính tốn: p sm = p c n = 75.1.3 = 97.5daN / m Tỉnh tải tính tốn (chưa kể trọng lượng thân sàn BTCT) Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu mái Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính tốn Vữa lót dày 40 mm, γ0 = 2000 daN/m3 0,04.2000 =60 daN/m2 80 1,3 104 Vữa trát dày 20 mm, γ0 = 2000 daN/m3 0,02.2000 =60 daN/m2 40 1,3 52 Cộng 156 ⇒ g = 0,04.2000.1,3 + 0,02.2000.1,3 = 156daN / m ⇒ q m = g + p sm = 156 + 97,5 = 253,5daN / m Vì tải trọng sàn mái nhỏ nên ta chọn bề dày sàn mái là: hsm = 80 mm ♦ Vậy kể tải trọng thân sàn BTCT lớp cấu tạo sàn mái thì: +Tổng tĩnh tải tính tốn sàn mái là: SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG g m = g + λbt hm n = 156 + 2500.0,08.1,1 = 376daN / m +Tổng tải trọng phân bố tính tốn sàn mái là: q m = p sm + g m = 97,5 + 376 = 473,5daN / m ♦ lựa chọn kết cấu mái : Kết cấu mái sàn BTCT có thi cơng chống thấm với vữa chống thấm dày 40 mm có độ nghiêng từ 1-2% có hướng từ trục A đến C Chọn kích thước tiết diện dầm : a Dầm AB (dầm phòng ): Nhịp dầm L1= 6,5 m hd = ( 1 1 ữ ) ì L1 = ( ữ ) ì 6500 = (433 ÷ 650) mm 15 10 15 10 Chọn hd = 600 mm; bề rộng dầm bd =300 mm Với dầm mái, tải trọng nhỏ nên ta chọn chiều cao nhỏ hơn: hdm = 0,5 m b Dầm BC (dầm hành lang ): Nhịp dầm L2 = 2.4m Vì nhịp dầm nhỏ nên ta chọn chiều cao dầm hd = 300mm; bề rộng dầm bd = 250mm c Dầm dọc nhà: Nhịp dầm B1 = 4.2 m; B2 = 4.1 m hd = ( 1 1 ữ ) ì B1 = ( ữ ) ì 4200 = (280 ữ 420) mm 15 10 15 10 Chọn hd = 300mm; bề rộng dầm bd = 250mm Chọn kích thước cột: Diện tích tiết diện cột xác định theo cơng thức : A= k N Rb a Cột trục C: SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG C SC B SB SA A Diện chịu tải cột + Diện truyền tải cột trục C: SC = 2, 4.2 4.1 ×( + ) = 4,98m 2 + Lực dọc tải phân bố sàn hành lang N1 = qhl.SC =727,6×4,98 =3623,45 daN + Lực dọc tải trọng lan can N2 =gt.lt.hlc = 441×4,15×1,2 = 2196,18 daN (Với lan can xây băng tường 200, cao 1,2 m) + Lực dọc tải phân bố sàn mái N2 = qm.SC = 473,5×4,98 = 2358,03 daN + Với nhà 10 tầng,có sàn hành lang sàn mái N = n∑ N t = 9.(3623.45 + 2196,18) + 1(2358.03) = 54734, daN + Không kể đến ảnh hưởng mômen ta chọn k =1 A= k N 1× 54734, = = 643,9cm Rb 85 Vậy ta chọn kích thước cột C: bc×hc =25x30 cm có A=750 cm2 > 643,9 cm2 Ta chọn kích thước cột trục C khơng thay đổi từ tầng đến tầng SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG b Cột trục B: + Diện truyền tải cột trục B SB = ( 6,5 2, 4, 4,1 + )×( + ) = 18, 47 m 2 2 + Lực dọc tải phân bố sàn phòng học N1= qs 6,5 4,2 4,1 ( + ) = 662,6× 3,25× 4,15 = 8936,81 daN 2 + Lực dọc tải phân bố sàn hành lang N2= qhl 2,4 4,2 4,1 ( + ) = 727,6×1,2×4,15 = 3623,44 daN 2 + Lực dọc tải trọng tường ngăn dày 200mm N3 = gtltht =441×(6,5/2 + 2)×3,9 = 9029,5 daN (Ở sơ lấy chiều cao tường chiều cao tầng nhà ht =Ht) +Lực dọc tải phân bố sàn mái N4 = qm.SB = 473,5x18,47 = 8745.54 daN Với nhà 10 tầng có sàn học sàn mái N = ∑ ni N i = 9.(8936,81 + 3623, 44 + 9029,5) + 1(8745,54) = 203053,3daN Không kể đến ảnh hưởng mômen ta chọn k =1 A= k N 1× 203053,5 = = 2388,8cm Rb 85 Vậy ta chọn kích thươc cột bc×hc = 35×60 cm có A = 2100 cm2 Càng lên cao lực dọc giảm nên ta chọn kích thước tiết diện cột sau: - bc× hc = 35×60 (cm) cho tầng trệt, tầng tầng - bc× hc = 35×50 (cm) cho tầng 3, tầng tầng - bc×hc = 35×40 (cm) cho tầng tầng - bc×hc = 30×40 (cm) cho tầng tầng c Cột trục A: SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THƠNG Cột trục A có diện chịu tải SA nhỏ diện chịu tải côt trục B, để thiên an tồn lựa chọn ván khn ta chọn kích thước tiết diện cột truc A (bc×hc =35×60 cm) với cột trục B lên cao lực dọc giảm nên ta chọn kích tiết diện cột sau: - bc× hc = 35×60 (cm) cho tầng trệt, tầng tầng - bc× hc = 35×50 (cm) cho tầng 3, tầng tầng - bc×hc = 35×40 (cm) cho tầng 6, tầng 7, tầng tầng - bc×hc = 30×40 (cm) cho tầng tầng Mặt bố trí dầm, cột, sàn: V- Lập sơ đồ tính tốn khung: Chọn sơ đồ tính tốn khung khơng gian Sơ đồ hình học:( có vẽ cad kem theo) a Xác định nhịp tính tốn dầm: Nhịp tính tốn dầm lấy khoảng cách trục cột: - Nhịp tính tốn dầm AB: LAB = L1 − hc 0, = 6,5 − = 6,3m 2 - Nhịp tính tốn dầm BC: LBC = L2 − hc 0,3 = 2, − = 2, 25m 2 - Nhịp tính toán dầm dọc B1: LB1 = B1 − bc 0,35 = 4, − = 4, 025m 2 - Nhịp tính tốn dầm nhịp B2: LB = B2 = 4,1m Chú ý: Trục cột lấy theo trục cột tầng b Chiều cao cột: Lấy khoảng cách trục dầm Do dầm có thay đổi tiết diện nên ta xác định chiều cao cột theo trục dầm hành lang (dầm có kích thước nhỏ hơn) SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG + Chiều cao tầng 1: ta lấy từ trục đà kiềng (25x30 cm) đến trục dầm tầng (25x30 cm): ht1= Ht= 3,9 m + Chiều cao tầng lại ( tầng 2→9) : ht= 3,9 m + Chiều cao từ trục đà kiềng (25x30 cm) xuống vị trí ngàm cổ móng tính sau: ( Lấy gần ta bỏ qua lớp lót sàn): h = Z + hm – hđk/2 = 0,5 + 0,5 − 0,3/2 = 0.85 m Với: Z= 0.5 m khoảng cách từ cốt ± 0.00 đến mặt đất tự nhiên hm= khoảng cách từ mặt đất tự nhiên đến vị trí ngàm cổ móng Ta có sơ đồ kết cấu dược thể hình vẽ : Dữ liệu đầu vào nhập Sap 2000 V14: a Thơng số để nhập mơ hình: Số liệu theo phương X: 2; Chiều dài nhịp 6,3 m Số nhịp theo phương Y: 4; Chiều dài nhịp 4,1 m Số tầng 10, chiều cao tầng 3,9 m Khi nhập Sap 2000 V14 có điều chỉnh kích thước cho hợp lí b Thơng số vật liệu: W =2,5 T/m3, E =2,3.106 T/m2 , bê tông cấp độ bền B15, μ = 0,2 d Thông số tiết diện: Tiết diện dầm: D-25×60 (Với dầm mái D-25×50), D-25×40 ,D-25×30 Tiết diện cột: C-35×60 ,C-35×50, C-35×40 Bản sàn gồm có: sàn phịng học có chiều dày 100 mm, hành lang có chiều dày 80mm, mái có chiều dày 80mm e Thông số tải trọng: e.1 Thông số tĩnh tải : • Trọng lượng thân cấu kiện (bản sàn, dầm, cột): - Tạo “load pattern” tên “TLBT” (type = dead) SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 10 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG M II = k92 P = 0, 0191× 12300, = 243,9daNm Tính cốt thép: Giả thiết: a = 15mm; h0 = hs – a = 80 – 15 = 65mm; b = 1000mm αm = Tiết diện ( ) M M ; ζ = − 0,5.ξ = 0,5 + − 2.α m ; As = ζ Rs h0 Rb b.h0 Mi h0 (daNm/m) (mm) αm ξ As As Aschọn (mm ) (chọn) (mm2) µ % Nhịp L1 253.4 65 0.071 0.073 179.85 d6 a 150 188.4 0.24 Nhịp L2 105.7 65 0.029 0.030 73.37 d6 a 200 141.3 0.18 Gối L1 564.59 65 0.157 0.172 409.53 d10 a 150 393 0.6 Gối L2 243.9 65 0.068 0.070 172.85 d8 a 200 250 0.24 b Với ô sàn nhỏ:  L2 = 4.075m  L1 = 2, 275m Kích thước sàn nhỏ :  Xét tỷ số: L2 4, 075 = = 1, 79 < ⇒ sàn thuộc kê cạnh L1 2, 275 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn: + Tỉnh tải: g s = g + γ bt hs n = 156 + 2500.0,08.1,1 = 376daN / m + Hoạt tải: p s = p c n = 75.1,3 = 97,5daN / m ⇒ q s = g s + p s = 376 + 97,5 = 473,5daN / m Ta có: hd = 300 mm; hs = 80 mm Xét tỷ số: hd 300 = = 3,75 > ⇒ sàn liên kết cạnh ngàm hs 80 Với L2/L1 = 1.79 tra bảng được: m91 = 0,0195; m92 = 0,0061; k91 = 0,0424; k92= 0,0133 − Môment dương lớn nhất: P = qs L1.L2 = 473,5 × 4, 075 × 2, 275 = 4389, 65daN SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 46 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG M = m91.P = 0, 0195 × 4389, 65 = 85,59daNm M = m92 P = 0, 0061× 4389, 65 = 26, 77 daNm − Môment âm lớn nhất: M I = k91.P = 0, 0424 × 4389, 65 = 186daNm M II = k92 P = 0, 0133 × 4389, 65 = 58,38daNm − Tính cốt thép: Giả thiết : a = 15 mm; h0 = hs – a = 80 – 15 = 65mm; b = 1000 mm αm = Tiết diện ( ) M M ; ζ = − 0,5.ξ = 0,5 + − 2.α m ; As = ζ Rs h0 Rb b.h0 Mi h0 (daNm/m) (mm) αm ξ As (mm2) As (chọn) Aschọn (mm2) µ % Nhịp L1 85.59 65 0.024 0.024 59.24 d6 a 200 141.3 0.18 Nhịp L2 26.77 65 0.007 0.007 18.37 d6 a 200 141.3 0.18 Gối L1 186 65 0.052 0.053 130.66 d6 a 150 188.4 0.24 Gối L2 58.38 65 0.016 0.016 40.25 d6 a 200 141.3 0.18 IX TÍNH TỐN CỐT THÉP CỘT: Tính tốn cột chịu nén lệch tâm xiên, xét làm việc cột đồng thời chiệu uốn theo hai phương Tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm xiên có cạnh C x; Cy Cốt thép đặt theo chu vi đối xứng qua trục Có thể bố trí thép cạnh b có mật độ lớn Nội lực đế tính tốn nén lệch tâm xiên lấy từ tổ hợp tải trọng; cần ý ba cặp nội lực sau mà khơng xét đến lực cắt nhận thấy lực cắt cột bé, riêng Bê tông đủ khả chịu mà khơng cần tính tốn cốt thép ngang: N lớn nhất; Mx My tương ứng Mx lớn nhất; N My tương ứng My lớn nhất; N Mx tương ứng SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 47 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THƠNG Mx My đếu lớn Có độ lệch tâm e1x = Mx/N e1y = My/N lớn Tuy nhiên việc lựa chọn ba để tính tốn khơng có quy định cụ thế; dựa vào phân tích người thiết kế ta cần chọn số ba bất lợi để tính tốn [cần nhiều cốt thép hơn] gồm ba sau: N lớn nhất; Mx My tương ứng Mx lớn nhất; N My tương ứng My lớn nhất; N Mx tương ứng Lần lượt tính tốn với ba nội lực lấy giá trị cốt thép lớn Tinh toán cốt thép theo phương pháp gần dựa biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương đế tính cốt thép [theo giáo trình Tính Tốn Cột Bê Tơng Cốt Thép GS Nguyễn Đình Cống] điều kiện để áp dụng C x phương pháp gần 0,5 ≤ C ≤ y Vật liệu sử dụng: Bê tơng cấp độ bền B15 có: Rb = 8,5 Mpa; Rbt = 0,75 Mpa Cốt thép dọc nhóm AII có: Rs = Rsc = 280 Mpa Tra bảng phụ lục 10 ta có: αR = 0,439; ξR = 0,65 Tính tốn cốt thép cho phần tử cột trục B (khung 1_5): b×h = 35×60 Dùng cặp nội lực tầng trệt_2 khung 2_4 để tính mẫu: Bảng nội lực thu gọn từ sap Frame 13 35 13 OutputCase COMB16 COMB16 COMB12 P -205082.15 -204874.52 -180958.26 SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ V2 -5850.14 -5840.67 -5650.21 V3 -26.09 39.50 -21.76 T -3.56 -3.19 -3.39 M2 -38.84 83.14 -31.17 M3 -13193.19 -13154.19 -13117.40 Trang: 48 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP 35 13 70 35 14 68 36 90 68 90 13 35 90 68 91 68 90 68 90 68 90 68 90 COMB12 COMB4 COMB8 COMB11 COMB3 COMB13 COMB3 COMB14 COMB14 COMB13 COMB7 COMB7 COMB4 COMB4 COMB15 COMB7 COMB7 COMB3 COMB3 COMB15 COMB15 COMB11 COMB11 -180748.86 -191051.44 -119479.29 -134084.47 -136752.28 -141176.94 -136573.89 -142536.32 -140150.67 -141510.05 -150581.56 -150389.92 -151850.26 -150487.34 -162375.48 -164798.31 -166157.69 -161969.50 -163328.88 -181495.56 -182854.94 -145784.04 -147143.42 GVHD: LÊ QUANG THÔNG -5640.41 -5412.32 -1520.80 2290.73 1146.30 1433.54 1161.37 1440.25 1431.95 1438.66 1460.00 1466.53 -2432.69 -2442.78 5952.74 5798.10 5804.82 5561.53 5568.24 5928.87 5935.59 5874.98 5881.70 35.30 -33.77 -107.91 33.92 -46.04 2235.70 76.03 -2239.93 -2261.12 2256.89 -14.12 26.27 24.79 -29.58 51.05 -3.40 -0.83 -29.46 25.24 -20.23 16.01 -12.64 8.410 -3.48 -3.73 -10.23 -1.74 -6.16 -9.06 -6.57 3.41 4.37 -10.02 -3.71 -1.97 -4.07 -2.65 -6.55 -2.75 -2.90 -2.91 -2.75 -2.91 -2.74 -2.79 -2.86 75.80 -48.34 209.61 6.50 -70.53 5403.72 146.45 -5396.35 -5427.75 5435.13 5.53 11.99 -53.11 77.83 81.72 -0.29 7.67 -36.88 44.25 -25.58 32.95 -11.59 18.96 -13077.54 -12770.80 2415.82 2431.98 2448.24 2466.75 2496.13 2497.75 2517.19 2548.19 2611.19 2629.76 2780.47 2780.50 11814.87 12642.21 12673.21 12775.84 12806.84 13175.14 13206.13 13326.36 13357.36 Trích lọc ba nội lực sau: Bộ Ba I: M ( T m ) M ( T m ) Combo 0,039 13,19 COMBO 15 M max ( T m ) N (T) M ( T m ) Combo 13,36 -147,14 0,019 COMBO 11 M max ( T m ) N (T) M ( T m ) Combo -5,43 -141,51 2,55 COMBO 14 N max (T) -206,08 Bộ Ba II: Bộ Ba III: SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 49 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THƠNG • Tính với ba I: Với N = 206,08 T; Mx = 13,19 Tm; My = 0,039 Tm Cx = 600 mm; Cy = 350 mm; l0x = l0y = 3,9×0,7 = 2,73 m = 2730 mm Rb = 8,5 Mpa ; Eb = 23000 Mpa; Rs = Rsc = 280 Mpa; ξR = 0,65 λx = l0x/ix = 273/(0,288×60) = 15,8 λy = l0y/iy = 273/(0,288×35) = 27,08 Xét uốn dọc: λx λy < 28 nên lấy η2 = η3 = Mxη = ηMx = 13,19 T.m; Myη = ηMy = 0,039 T.m M xη Cx M yη Cy = 13,19 = 21,98T = 219,8kN 0, = 0, 039 = 0,11T = 1,1kN 0,35 Có trường hợp M xη > Cx M yη Cy Tính theo phương x h = Cx = 600 mm; b = Cy = 350 mm Giả thuyết a = 50 mm; h0 = 550 mm; Z = h – 2a = 500 mm M1 = Mx1 = 131,9 kNm; M2 = My1 = 0,39 kNm x1 = N 206, 08 ×10 ×1000 = = 692, 7mm > h0 = 550mm Rb b 8,5 × 350 m0 = 0, M = M + m0 M e1 = h 600 = 131,9 + 0, × 0, 039 × = 131,92kN m b 350 M 131,9 = = 64mm N 2060,8 SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 50 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG Độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy không nhỏ 1 chiều dài cấu kiện chiều 600 30 cao tiết diện ea = max( H h 3900 600 ; ) = max( ; ) = 20mm 600 30 600 30 Kết cấu siêu tĩnh: e0 = max(e1; ea) = 64 mm ε= e0 64 = = 0,12 < 0,3 h0 550 Tính tốn với trường hợp nén lệch tâm bé: γe = 1 = = 1, 24 (0,5 − ε )(2 + ε ) (0,5 − 0,12)(2 + 0,12) φ = 1,028 – 0,0000288λ2 – 0,0016λ = 0,96 ϕe = ϕ + (1−ϕ ) ε 0,3 = 0,96 + (1 − 0,96) × 0,12 = 0,976 0,3 γeN 1, 24 × 2060,8 ×1000 − Rbbh − 8,5 × 600 × 350 ϕe 0,976 Ast = = = 2991mm Rsc − Rb 280 − 8,5 • Tính với ba II: Với N = 147,14 T; Mx = 13,36 Tm; My = 0,019 Tm Cx = 600 mm; Cy = 350 mm; l0x = l0y = 3,9×0,7 = 2,73 m = 2730 mm Rb = 8,5 Mpa ; Eb = 23000 Mpa; Rs = Rsc = 280 Mpa; ξR = 0,65 λx = l0x/ix = 273/(0,288×60) = 15,8 λy = l0y/iy = 273/(0,288×35) = 27,08 Xét uốn dọc: λx λy < 28 nên lấy η2 = η3 = Mxη = ηMx = 13,36 T.m; Myη = ηMy = 0,019 T.m SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 51 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP M xη GVHD: LÊ QUANG THÔNG = Cx M yη Cy 13,36 = 22, 27T = 222, kN 0, = 0, 019 = 0, 054T = 0,54kN 0,35 Có trường hợp M xη > Cx M yη Cy Tính theo phương x h = Cx = 600 mm; b = Cy = 350 mm Giả thuyết a = 50 mm; h0 = 550 mm; Z = h – 2a = 500 mm M1 = Mx1 = 133,6 kN; M2 = My1 = 0,19 kN N 147,14 × 10 ×1000 = = 494,58mm < h0 = 550mm Rb b 8,5 × 350 x1 = m0 = − 0.6 × x1 / ho =0.46 M = M + m0 M h 600 = 133, + 0, 46 × 0,19 × = 133, 75kN m b 350 M 133, 75 = = 90,9mm N 1471, e1 = Độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy không nhỏ 1 chiều dài cấu kiện chiều 600 30 cao tiết diện ea = max( H h 3900 600 ; ) = max( ; ) = 20mm 600 30 600 30 Kết cấu siêu tĩnh: e0 = max(e1; ea) = 90,9 mm ε= e0 90,9 = = 0,165 < 0,3 h0 550 Tính tốn với trường hợp nén lệch tâm bé: γe = 1 = = 1,38 (0,5 − ε )(2 + ε ) (0,5 − 0,165)(2 + 0,165) SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 52 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG φ = 1,028 – 0,0000288λ2 – 0,0016λ = 0,96 ϕe = ϕ + (1−ϕ ) ε 0,3 = 0,96 + (1 − 0,96) × 0,165 = 0,98 0,3 γeN 1,38 × 1471, ×1000 − Rbbh − 8,5 × 600 × 350 ϕe 0,98 Ast = = = 1027 mm Rsc − Rb 280 − 8,5 • Tính tốn với ba III: Tính tốn tương tự ta có diện tích cốt thép: Ast = 378 mm2 Kết luận: với ba nội lực I COMBO16 cho giá trị Ast lớn nhất; Ast = 2991 mm2 Hàm lượng cốt thép; µ0 < µ = Ast 2991 = = 1, 42% < µ max = 6% bh 350 × 600 Với μ0 = 2μmin = 0,2% [μmin = 0,1 lấy theo độ mảnh λ cột từ 17 – 35] Chọn 10 Φ 20 có Ast = 3140 mm2; μ = 1.42% Các cột khác ta tính tương tự cho bảng sau: SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 53 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THƠNG BẢNG TÍNH TỐN THÉP CỘT A,B 1_5 THEO TCVN 356:2005 TẦNG CỘT TH TẢI TRỌNG N (T) My (Tm) Mx (Tm) b (cm) h (cm) a (cm) As (cm2) μtt (%) TH1 300x400 TH2 COMBO11 123.2 0.93 14.18 35 60 8.34 0.4 COMBO13 145.4 5.36 3.55 35 60 8.67 2.25 8.97 35 50 10.24 COMBO11 80.04 1.43 10.09 35 50 4.82 0.28 COMBO17 104.57 4.7 3.99 35 50 1.3 56.96 2.27 6.65 35 40 7.3 COMBO16 55.46 2.33 7.12 35 40 8.96 0.64 COMBO17 37.15 3.37 4.9 35 40 8.38 23 2.03 5.72 30 40 13.46 COMBO16 21.71 2.21 5.9 30 40 15.12 1.26 COMBO17 21.16 2.56 4.59 30 40 12.67 1.06 16.07 0.91 Ф 18 15.26 1.2 Ф 18 15.26 1.2 1.12 TH2 Ф 16 0.6 COMBO16 0.96 0.52 TH2 20.34 0.07 COMBO16 Ф 18 0.59 TH2 μchọn (%) 0.41 COMBO16 112.04 As chọn (cm2) 0.93 TH3 đến 19.61 TH1 350x400 TH3 đến 60 TH1 350x500 35 TH3 đến 13.1 TH1 350x600 1.8 TH3 Trệt - COMBO16 169.89 Chọn thép SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 54 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THƠNG BẢNG TÍNH TỐN THÉP CỘT A,B 2_4 THEO TCVN 356:2005 b (cm) h (cm) a (cm) As (cm2) μtt (%) TH1 COMBO16 205.08 0.038 13.19 35 60 29.55 Trệt - 350x600 TH2 COMBO11 147.14 0.018 13.36 35 60 10.27 0.49 CỘT TH N (T) My (Tm) Mx (Tm) Chọn thép As chọn (cm2) μchọn (%) 10 Ф 20 31.4 1.49 Ф 16 16.07 0.91 Ф 18 15.26 1.09 Ф 18 15.26 1.09 1.41 TẦNG TẢI TRỌNG TH3 COMBO13 141.51 5.44 2.55 35 60 3.81 0.18 TH1 COMBO16 136.38 0.25 35 50 13.04 0.75 120.2 0.28 9.77 35 50 10.28 0.59 TH3 COMBO13 105.67 3.75 3.12 35 50 -1.16 -0.1 TH1 COMBO16 70.99 0.43 6.61 35 40 7.95 0.57 đến 350x400 TH2 COMBO16 69.49 0.47 6.89 35 40 10.97 0.78 TH3 COMBO13 56.64 2.47 2.99 35 40 -6.93 -0.49 TH1 COMBO16 30.16 0.38 5.62 30 40 5.34 0.44 9.1 0.57 5.84 30 40 14.6 1.22 28.18 1.3 4.78 30 40 6.44 0.54 đến 350x500 TH2 COMBO15 đến 300x400 TH2 COMBO16 TH3 COMBO17 SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 55 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THƠNG BẢNG TÍNH TỐN THÉP CỘT A,B THEO TCVN 356:2005 TẦNG CỘT TH TẢI TRỌNG N (T) My (Tm) Mx (Tm) TH1 COMBO16 236.94 0.022 14.85 b (cm) h (cm) a (cm) As (cm2) μtt (%) 35 60 43.68 2.08 Trệt - 350x600 TH2 COMBO11 173.36 0.01 14.99 35 60 22.14 1.05 TH3 COMBO13 168.24 5.38 4.16 35 60 13.83 0.66 TH1 COMBO16 156.52 0.062 10.45 35 50 23.04 1.32 đến 350x500 TH2 COMBO15 136.45 0.026 11.66 35 50 20.26 1.16 TH3 COMBO13 109.17 3.49 4.72 35 50 0.34 0.02 TH1 COMBO16 80.38 0.075 7.79 35 40 14.99 56.36 0.088 8.25 35 40 7.1 0.51 TH3 COMBO13 65.58 2.09 4.36 35 40 0.08 32.73 0.069 6.93 30 40 7.62 31.45 0.069 6.95 30 40 7.96 0.66 TH3 COMBO13 26.45 0.099 4.50 30 40 2.07 0.17 42.9 1.49 Ф 20 + Ф 18 23.92 1.36 Ф 16 16.07 1.15 Ф 16 12.05 0.63 đến 300x400 TH2 COMBO16 Ф 22 + Ф 20 0.01 TH1 COMBO16 μchọn (%) 1.07 đến 350x400 TH2 COMBO16 Chọn thép As chọn (cm2) SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 56 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THƠNG Tính cốt thép cho phần tử cột trục C: (b×h = 25×30 cm) Kích thước cột nhỏ nội lực cột không lớn nên để đơn giản ta chọn thép cho cột trục C theo cấu tạo Ta chọn 4φ16 có As = 803,84 cm2 Có µs = 1.07 % < 6% (thõa điều kiện) Tính tốn cốt đai cho cột: Cốt đai cột có nhiệm vụ liên kết với cốt thép dọc thành khung chắn; giữ vị trí cốt thép dọc đổ bê tơng giữ ổn định cốt thép dọc chịu nén Khi chịu nén cốt thép dọc bị cong bật khỏi bê tông; cốt đai giữ cho cốt thép dọc khơng bị cong bật ngồi, lúc cốt thép đai chịu kéo không neo chắn bị bung cốt đai q bé bị kéo đứt Bố trí cốt đai dọc theo chiều cao cột + Đường kính cốt đai : φsw ≥ (φmax/4; mm) = (5,5; mm) = 5,5 (mm) Ta chọn cốt đai φ6 nhóm AI + Khoảng cách cốt đai “s” Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc s ≤ ( 10φmin; 500 mm) = (10×16; 500 mm) = 160 (mm) Chọn s = 100 (mm) SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 57 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG Các đoạn lại s ≤ (15φmin; 500 mm) = (15×16; 500 mm) = 240 (mm) Chọn s = 200 (mm) X Bố trí thép: Thép vẽ thể vẽ A1 kèm theo XI Bảng xuất nội lực từ sap: Vì số lượng tổ hợp tải trọng lớn nên để đơn giản ta kềm xuất nội lực số cấu kieenj dầm sàn cột đặt trưng SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 58 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG TÀI LIỆU THAM KHẢO: Kết cấu bê tông cốt thép,Tập (VÕ BÁ TẦM); Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh Khung bê tơng cốt thép toàn khối (LÊ BÁ HUẾ chủ biên); Nhà xuất khoa học kĩ thuật Kết cấu bê tông cốt thép phần kết cấu nhà cửa (Gs.Ts NGÔ THẾ PHONG chủ biên); Nhà xuất khoa học kĩ thuật Sàn sườn bê tơng tồn khối (Gs.Ts.NGUYỄN ĐÌNH CỐNG); Nhà xuất xây dựng Hà Nội Cấu tạo bê tông cốt thép; Nhà xuất xây dựng Phân tích nội lực thiết kế cốt thép sap2000, Tập 2; Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 59 ... ĐỨC VŨ GVHD: LÊ QUANG THÔNG khung Trang: 23 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG Nhập loại tải lên khung: Tĩnh tải bề mặt SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 24 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP SVTH: TRẦN ĐỨC... ĐỨC VŨ GVHD: LÊ QUANG THÔNG Trang: 25 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG Hoạt tải cách tầng lẽ Hoạt tải cách tầng lẽ SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 26 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THƠNG... 27 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THÔNG Gió phải SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 28 ĐAMH: BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: LÊ QUANG THƠNG Gió sau SVTH: TRẦN ĐỨC VŨ Trang: 29 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: