Bộ Môn Bêtông GVHD: Nguyễn Duy Bân Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 SVTH : Nguyễn Văn Mạnh I) LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1 ) Chọn vật liệu sử dụng Sử dụng bê tông cấp độ bền B15 có: R b = 8,5 MPa ; R bt =0,75 MPa. Sử dụng thép : φ ≤ 10 nhóm thép A-I có R s = R sc = 225 MPa. φ > 10 nhóm thép A-II có R s = R sc = 280 MPa. 2) Lựa chọn giải pháp kết cấu cho sàn Lựa chọn giải pháp sàn sườn toàn khối ,không bố trí dầm phụ ,chỉ có các dầm qua cột. 3) Chọn kích thước chiều dày sàn. Ta chọn chiều dày sàn theo công thức h s = 1 L m D Trong đó : D = 0,8÷1,4 phụ thuộc vào tải trọng (Chọn D = 1) m = 30÷35 với bản loại dầm và 35÷45 với bản kê bốn cạnh • Với sàn trong phòng - Hoạt tải tính toán: p s = p c .n = 3.1,2 = 3,6 (KN/m 2 ) = 360 (daN/m 2 ) - Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT) Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính toán -Gạch ceramic dày 10 mm, 0 γ =2000 daN/m 3 0,01.2000 = 20 daN/m 2 20 1,1 22 -Vữa lát dày 20 mm, 2000 0 = γ daN/m 3 0,02.2000 = 40 daN/m 2 40 1,3 52 -Vữa trát dày 10 mm, 2000 0 = γ daN/m 3 0,01.2000 = 20 daN/m 2 20 1,3 26 Cộng: 100 Do không có tường xây trực tiếp lên sàn nên tĩnh tải tính toán: g 0 = 100 (daN/m 2 ) + Chiều dày sàn trong phòng : =÷= 2,4). 45 1 35 1 ( 1s h (0,093 ÷ 0,12) m → Chọn = 1s h 10 (cm) Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì. + Tĩnh tải tính toán của ô sàn trong phòng =+= nhgg sbts . 10 γ 100 + 2500.0,11.1,1 = 375 (daN/m 2 ) 1 Bộ Môn Bêtông GVHD: Nguyễn Duy Bân Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 SVTH : Nguyễn Văn Mạnh + Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn trong phòng =+= sss gpq 360 + 375 = 735 (daN/m 2 ) • Với sàn hành lang + Hoạt tải tính toán: == npp c hl . 4.1,2 = 4,8 (KN/m 2 ) = 480 (daN/m 2 ) + Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng bản sàn BTCT) g 0 = 100 (daN/m 2 ) + Chiều dày hành lang: Do nhịp của sàn hành lang nhỏ hơn nhịp trong phòng để dễ thi công → Chọn = 2 h 10 (cm) Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì + Tĩnh tải tính toán của ô sàn hành lang =+= nhgg sbthl . 20 γ 100 + 2500.0,01.1,1 = 375 (daN/m 2 ). + Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn hành lang 855375480 =+=+= hl tt hl gpq (daN/m 2 ). • Với sàn mái + Hoạt tải tính toán: npp c m .= = 75.1,3 =97,5 (daN/m 2 ). + Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng bản sàn BTCT) Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính toán -Vữa trát trần dày 30 mm, = 0 γ 2000 daN/m 3 0,03.2000 = 60 daN/m 2 60 1,3 78 -Vữa lót dày 10 mm, 2000 0 = γ daN/m 3 0,01.2000 = 40 daN/m 2 20 1,3 26 Cộng: 104 ⇒ Tĩnh tải trên sàn mái là: = 0 g 104 (daN/m 2 ) Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn =+= m pgq 0 97,5 + 104 = 201,5 (daN/m 2 ) Do tải trọng trên mái nhỏ nên ta chọn chiều dày ô sàn lớn và chiều dày ô sàn bé trên mái 8 3 = s h (cm). Vậy nếu cả tải trọng bản thân sàn BTCT và coi như tải trọng mái tôn, xà gồ phân bố đều trên sàn thì: + Tĩnh tải tính toán trên ô sàn mái =++= nhggg sbtmáitônm . 30 γ 104 + 20.1,05 + 2500.0,08.1,1 = 345(daN/m 2 ) (Chọn trọng lượng tính toán của xà gồ và mái tôn là 20 daN/cm 2 và hệ số an toàn n = 1,05) + Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn mái: 2 Bộ Môn Bêtông GVHD: Nguyễn Duy Bân Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 SVTH : Nguyễn Văn Mạnh =+= mmm gpq 97,5 + 345 = 442,5 (daN/m 2 ) 4)Lựa chọn kết cấu mái Kết cấu mái dung hệ mái tôn gác lên xà gồ, xà gồ gác lên tường thu hồi. 5)Lựa chọn kích thước tiết diện các bộ phận *) Kích thước tiết diện dầm a) Dầm trong phòng ( Dầm AB) Nhịp dầm == 1 LL 6,6 (m) 6,0 11 6,6 === d d d m L h (m) Chọn chiều cao dầm : d h =0,6 (m) ,bề rộng dầm = d b 0,22 (m) Với dầm mái ,do tải trọng nhỏ nên ta chọn chiều cao nhỏ hơn: 5,0= dm h (m) b) Dầm ngoài hành lang(Dầm BC) Nhịp dầm L = L 2 = 2,2 (m) khá nhỏ nhưng đây lại là một dầm côngxôn nên ta chọn chiều cao dầm theo công thức : Trong đó L nhip = L 2 = 2,2 m => h d = (0,44 ~ 0,55) m Chọn h d = 0,5 m và bề rộng dầm b d = 0,22 m c)Dầm dọc nhà Nhịp L = B = 4,2 m === 11 2,4 d d d m L h 0,38 m Chọn chiều cao dầm : d h =0,4(m) ,bề rộng dầm = d b 0,22 (m) Để dễ thi công ta chọn chiều cao dầm dọc nhà ngoài hành lang h d = 0,5 m và bề rộng dầm b d = 0,22 m *) Kích thước tiết diện cột Diện tích tiết diện cột tính theo công thức A = b R kN a)Cột trục B + Diện truyền tải của cột trục B (hình 1) 24,986,132,4.2,22,4. 2 6,6 +=+=+= hlPB SSS + Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn. =+= pshlhl SqSqN 1 735.13,86 + 855.9,24 = 18087,3 (daN). + Lực dọc do tải trọng tường ngăn dày 220 mm 3 nhipd Lh ) 5 1 ~ 4 1 ( = Bộ Môn Bêtông GVHD: Nguyễn Duy Bân Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 SVTH : Nguyễn Văn Mạnh 514 2 == ttt hlgN (6,6/2 + 4,2).4 = 15420 (daN). (ở đây chỉ lấy sơ bộ chiều cao tường bằng chiều cao tầng nhà tt Hh = ) +Lực dọc do tải trọng lan can == lctt hlgN 3 276.4,2 = 1159,2 (daN). + Lực dọc do tường thu hồi. == ttt hlgN 4 276.0,8.3,3 = 728,64 (daN). + Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái == Bm SqN 5 442,5.23,1 = 10221,75 (daN). + Lực dọc do tường dày 150 == 1506 ttt hlgN 375.4,2.1= 1575 (daN). Với nhà 4 tầng có 3 sàn giữa và 1 sàn mái == ∑ ii NnN 3(18087,3 + 15420 + 1159,2) + 1.(728,64 + 10221,75) + 2.1575 = 118099,25 (daN). Để kể đến ảnh hưởng của moment ta chọn k = 1,1 ===→ 85 118099,25.1,1 b R kN A 1528 (cm 2 ) Vậy ta chọn kích thước cột =× cc hb 22 × 60cm = 1320 (cm 2 ) ≈ 1528 (cm 2 ) b)Cột trục A Cột trục A có diện tích chịu tải A S nhỏ hơn diện chịu tải cột trục B,để thiên về an toàn và định hình ván khuôn, ta chọn khích thước tiết diện cột trục A ( =× cc hb 22 × 60cm) bằng với cột trục B. => Càng lên cao lực dọc càng giảm nên ta chọn kích thước tiết diện cột như sau: + Cột trục B và cột trục A có kích thước =×− cc hb 22 × 60 (cm) cho cột tầng 1 và cột tầng 2. =×− cc hb 22 × 55 (cm) cho cột tầng 3 và cột tầng 4. 4 Bộ Môn Bêtông GVHD: Nguyễn Duy Bân Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 SVTH : Nguyễn Văn Mạnh Hình 1. Diện chịu tải của cột 5 Bộ Môn Bêtông GVHD: Nguyễn Duy Bân Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 SVTH : Nguyễn Văn Mạnh II) SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG 1) Sơ đồ hình học 2)Sơ đồ kết cấu Mô hình hóa kết cấu khung thành thanh đứng (cột) và các thanh ngang (dầm) với trục của hệ kết cấu được tính đến trọng tâm tiết diện của các thanh a, Nhịp tính toán của dầm Nhịp tính toán của dầm lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột. + Xác định nhịp tính toán của dầm AB 2/2/2/2/ 1 ccAB hhttll −−++= = 6,6 + 0,11 + 0,11 – 0,55/2 – 0,55/2 = 6,27 (m); (ở đây lấy trục cột là trục tầng 3 và tầng 4). 6 Bộ Môn Bêtông GVHD: Nguyễn Duy Bân Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 SVTH : Nguyễn Văn Mạnh +Xác định nhịp tính toán của dầm BC 2/2/2/ 2 tcAB bhtll ++−= = 2,2 - 0,11 + 0,55/2 + 0,05 = 2,415 (m); (ở đây lấy trục cột là trục tầng 3 và tầng 4). b. Chiều cao của cột Chiều cao cột lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm. Do trục dầm khung thay đổi tiết diện nên ta sẽ xác định chiều cao của cột theo trục dầm hành lang (dầm có tiết diện nhỏ hơn). + Xác định chiều cao của cột tầng 1 Lựa chọn chiều sâu chôn móng từ mặt đất tự nhiên (cốt-0,5) trở xuống; )(5,0)(500 mmmh m == . =−++=→ 2/ 1 dmtt hhZHh 4 + 0,5 + 0,5 – 0,5/2 = 4,75 (m); (với Z = 0,5 m là khoảng cách từ cốt ± 0.00 đến mặt đất tự nhiên ). + Xác định chiều cao của cột tầng 2,3,4 4 432 ==== tttt Hhhh (m) Ta có sơ đồ kết cấu được thể hiện như hình vẽ. Sơ đồ kết cấu khung ngang 7 Bộ Môn Bêtông GVHD: Nguyễn Duy Bân Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 SVTH : Nguyễn Văn Mạnh III) XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐƠN VỊ 1.Tĩnh tải đơn vị + Tĩnh tải sàn trong nhà = s g 375 (daN/m 2 ). + Tĩnh tải sàn hành lang = hl g 375 (daN/m 2 ). + Tĩnh tải sàn mái = m g 345 (daN/m 2 ). + Tường xây 220 = 2t g 514 (daN/m 2 ). + Tường xây 100 = 1t g 276 (daN/m 2 ). + Tường xây 150 375 150 = t g (daN/m 2 ). 2.Hoạt tải đơn vị + Hoạt tải sàn trong nhà = s p 360 (daN/m 2 ). + Hoạt tải sàn hành lang = hl p 480 (daN/m 2 ). + Hoạt tải sàn mái = m p 97,5 (daN/m 2 ). IV. XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG 8 Bộ Môn Bêtông GVHD: Nguyễn Duy Bân Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 SVTH : Nguyễn Văn Mạnh 1. Tĩnh tải tầng 2 (Không quy đổi tải trọng) 220 220 4200 4200 6600 2200 220 220 g=375 g=375 g ht g tg G B G C g d1 g d2 g t2 4 3 2 b d b d b d b d g=375 A B C 6600 2200 A B C G A Sơ đồ phân tĩnh tải sàn tầng 2 TĨNH TẢI PHÂN BỐ - daN/m TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả 1. 2. 3. 4. 5. Do trọng lượng tường xây trên dầm cao: 4 – 0,6 =3,4 m = 2t g 514 × 3,4 = 1747,6 Do trọng lượng bản thân dầm trong phòng chuyền vào : g d2 = 2500.0,6.0,22 .1,1 = 363 Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất : 5,1492)22,02,4(375 =−×= ht g Do trọng lượng bản thân dầm hành lang chuyền vào : == 1,1.22,0.5,0.2500 1d g 302,5 Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng tam giác với tung độ lớn nhất: 5,742)22,02,2(375 =−×= tg g 1747,6 3 63 1492,5 302,5 742,5 9 Bộ Môn Bêtông GVHD: Nguyễn Duy Bân Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 SVTH : Nguyễn Văn Mạnh TĨNH TẢI TẬP TRUNG – daN TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả 1. 2. 3. 4. A G Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,22 × 0,4 2500 × 1,1 × 0,22 × 0,4 × 4,2 Do trọng lượng sàn truyền vào 375 × (4,2 - 0,22) × ( 4,2 – 0,22)/4 Do cột tầng trên truyền vào:2500.1,1.0,6.0,22.(4 – 0,6) Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao 4 – 0,5 = 3,5 (m) (các kích thước cửa cho sẵn nên ta tính được độ hụt diện tích) 514 × (3,5.4,2 – 1,6.1,2) Cộng và làm tròn 1016,4 1485,1 1234.2 6568,9 10304,6 1. 2. 3. B G Giống như mục 1,2,3 của A G đã tính ở trên Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao : 4 – 0,5 = 3,5 514.(3,5.4,2 - 2,6.1,2) = 5952,12 Do trọng lượng sàn hành lang truyền vào 375.[(4,2 - 0,22) + (4,2 – 2,2)].(2,2-0,22)/4 Cộng và làm tròn 3735,7 5952,12 1110 10797.8 1. 2. 3. C G Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,22 × 0,5 2500 × 1,1 × 0,22 × 0,5 × 4,2 Do trọng lượng sàn hành lang truyền vào (đã tính ở trên) Do lan can xây tường dày 100 cao 1000 mm truyền vào 276 × 1 × 4,2 Cộng và làm tròn 1270,5 1110 1159,2 3539,7 10 [...]... thép 29 27 mm2 1346 mm2 D10 1 521 mm2 D14 669 mm2 2 28 1 25 2 28 (3078,8) 1 22 2 28 (1611,6) 2 22 (760,3) A 2 28 1 25 (1 722 ,4) B C Bố trí thép dọc cho dầm tầng 4 và dầm tầng mái Dầm tầng 4: • As và bố trí thép 9 32 mm 23 63 mm2 2 D11 649 mm2 2 25 (981) A 1 521 mm2 D15 2 25 1 28 2 25 1 28 2 25 (1597,6) (25 79,3) 2 22 (760,3) B Dầm tầng mái: • As và bố trí thép 33 C Bộ Môn B tông Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 ` 23 1... ptg = 97,5 × 2, 2 = 21 4,5 mI mI pC = p B (daN/m) Do tải trọng sàn truyền vào: 97,5 × [4 ,2 + (4 ,2 – 2, 2)] × 2, 2/4 mI p A, s (daN/m) Do tải trọng sê nô truyền vào: 97,5 × 0,8 × 4 ,2 = 327 ,6 (daN/m) 19 Kết quả 21 4,5 3 32, 5 327 ,6 Bộ Môn B tông Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 GVHD: Nguyễn Duy Bân SVTH : Nguyễn Văn Mạnh bd 22 0 2. Trường hợp hoạt tải 2 g = 480 420 0 4 3 420 0 22 0 22 0 bd bd 6600 22 0 bd 2 220 0 A B C II... Mạnh ` 1104 mm2 1340 mm2 2 D 12 D16 27 3 mm2 2 22 (760,3) A 2 22 1 22 2 16 2 16 (4 02, 1) B 2 22 1 22 (1140,4) C ````````````````````` 2 Tính toán và bố trí cốt thép đai cho các dầm a Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 9 (tầng 2 nhịp AB):bxh =22 x60 cm + Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm Q = 187,54kN =18754 daN + Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa = 115 daN/cm2; Rbt = 0,9... vào: 345 × [(4 ,2 – 0 ,22 ) + (4 ,2 – 2, 2)] × (2, 2 – 0 ,22 )/4 Cộng và làm tròn GC 26 36,7 1 021 ,2 3657,9 m Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0 ,22 × 0,5 25 00 × 1,1 × 0 ,22 × 0,5 × 4 ,2 Do trọng lượng ô sàn nhỏ truyền vào (đã tính ở trên) Giống như mục 4 của G A m đã tính ở trên Cộng và làm tròn Ta có sơ đồ tĩnh tải tác dụng vào khung : 15 127 0,5 1 021 ,2 1575 3866,7 Bộ Môn B tông Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 1373,1 3657,9... 125 × 1 ,2 × 0,77 × 0,6 × 4 ,2 × 1 = 29 1 ,1 (daN) (ki tra phụ lục 20 ) 25 Bộ Môn B tông Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 GVHD: Nguyễn Duy Bân SVTH : Nguyễn Văn Mạnh Tương tự ta cũng có Sđ = 125 × 1 ,2 × 0,77 × 0,8 × 4 ,2 × 1 =388,1 (daN) 29 1 ,1 4000 388,1 383 4000 4000 28 7,3 317,5 4750 23 8,1 627 0 24 15 Sơ đồ gió trái tác dụng vào khung 388,1 4000 29 1 ,1 383 4000 4000 28 7,3 317,5 4750 23 8,1 627 0 26 24 15 Bộ Môn B tông. ..Bộ Môn B tông Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 GVHD: Nguyễn Duy Bân SVTH : Nguyễn Văn Mạnh 2 Tĩnh tải tầng 3 bd 22 0 g=375 4 420 0 g=375 3 420 0 22 0 22 0 bd bd g=375 22 0 bd 2 6600 22 00 A B g ht GA GB C g tg GC g t2 g d2 g d1 22 00 6600 A B C Sơ đồ phân tĩnh tải sàn tầng 3 TT 1 2 TĨNH TẢI PHÂN BỐ - daN/m (giống với sàn tầng 2) TĨNH TẢI TẬP TRUNG – daN Loại tải trọng và cách tính GA Giống như mục 1 ,2, 4 của G A... 0 ,22 × 0,5 25 00 × 1,1 × 0 ,22 × 0,5 × 4 ,2 Do trọng lượng ô sàn lớn truyền vào: 345 × (4 ,2 – 0 ,22 ) × (4 ,2 – 0 ,22 )/4 Do trọng lượng sàn sênô nhịp 0,8m : 345 × 0,8 × 4 ,2 Tường sênô cao 1m, dày 15cm bằng tường gạch xây: 375 × 4 ,2 Cộng và làm tròn GB Kết quả m 14 127 0,5 1366 ,2 1159 ,2 1575 5370,9 Bộ Môn B tông Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 1 2 1 2 3 GVHD: Nguyễn Duy Bân SVTH : Nguyễn Văn Mạnh Giống như mục 1 ,2. .. sàn truyền vào 97,5 × 4 ,2 × 4 ,2 /4 = 430(daN) 22 Kết quả 409,5 430 Bộ Môn B tông Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 GVHD: Nguyễn Duy Bân SVTH : Nguyễn Văn Mạnh Ta có sơ đồ hoạt tải tác dụng vào khung : 3 32, 5 21 4,5 3 32, 5 15 12 1587,6 1587,6 1056 4000 4000 327 ,6 1636,8 4000 1636,8 15 12 1587,6 4750 1587,6 627 0 24 15 Sơ đồ hoạt tải 1 tác dụng vào khung 23 Bộ Môn B tông Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 GVHD: Nguyễn Duy Bân... được biểu thị như hình vẽ : 23 1 0 ,29 9 0 ,29 9 0 ,23 04 0,817 0,817 0,86 72 1 521 1 521 1104 1340 1104 27 3 9 32 2363 1 521 649 29 27 1346 669 1658 1 521 25 91 603 1 521 d Chọn cốt thép dọc cho dầm Chọn cốt thép dọc dầm phải lưu ý đến việc phối hợp thép dầm cho các nhịp liền kề nhau Bố trí thép dọc cho dầm tầng 2 và dầm tầng 3 Dầm tầng 2: 32 1,5 1,5 1,15 Bộ Môn B tông Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 GVHD: Nguyễn Duy Bân SVTH... Duy Bân SVTH : Nguyễn Văn Mạnh bd 22 0 Bộ Môn B tông Đồ Án Bê Tông Cốt Thép 2 4 420 0 g = 97,5 3 420 0 22 0 22 0 bd bd g = 97,5 6600 22 0 bd 2 A 22 00 B P m II PA m II PB 6600 A C m II 22 00 B C Sơ đồ phân hoạt tải 2 – Tầng mái Sàn Sàn tầng HOẠT TẢI 2 – TẦNG MÁI Loại tải trọng và cách tính Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: 97,5 × 4 ,2 = 409,5 mII mII p A = pB (daN) Do