Đang tải... (xem toàn văn)
sơ bộ kích thước các cấu kiện khung kết cấu nhà cao tầng, tính toán và bố trí thép cho các cấu kiện, tính võng nứt, kiểm tra ổn định cho hệ kết cấu, thuộc phạm vi đồ án tốt nghiệp ngành kỹ thuật xây dựng
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ KHUNG 1.1 THƠNG SỐ TÍNH TỐN - Vật liệu tiết diện sơ trình bày Error: Reference source not found Error: Reference source not found - Tải trọng tác động tính tốn Error: Reference source not foundError: Reference source not found - Mơ hình tốn thực 1.2 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ - Tính tốn thiết kế khung trục - Tính tốn thiết kế lõi cứng thang máy khung trục - Thể vẽ cấu kiện thiết kế 1.3 NỘI LỰC KHUNG 1.3.1 Nội lực khung trục Hình 7-1: Biểu đồ bao momen cột khung trục Hình 7-2: Biểu đồ bao lực cắt cột khung trục Hình 7-3: : Biểu đồ bao lực dọc cột khung trục Hình 7-4: Biểu đồ bao momen dầm khung trục Hình 7-5: Biểu đồ bao lực cắt dầm khung trục 1.4 THIẾT KẾ DẦM 1.4.1 Kích thước dầm Các dầm cần tính tốn thiết kế bao gồm: Khung trục 5: B6, B7, B8 Hình 7-6: Tên dầm khung trục Bảng 7-1: Kích thước dầm cần tính tốn Khung trục Tên dầm B10 B11 B12 b (m) 0.3 0.3 0.3 Kích thước h (m) 0.6 0.6 0.6 L (m) 8 1.4.2 Nội lực tính tốn Đối với dầm ta sử dụng nội lực lớn tổ hợp BAO1.1 mơ hình (tổ hợp nội lực BAO1.1 định nghĩa theo mục Error: Reference source not found) để tính cốt thép Tùy theo loại cốt thép cần tính lựa chọn giá trị nội lực thích hợp trình bày cụ thể phần tính cốt đai, cốt dọc cốt treo phần sau Để cụ thể hóa lí thuyết nêu phần sau sinh viên thực tính tốn cụ thể cho dầm cho dầm B10 tầng có nội lực sau: + Momen: Tầng Phần tử Vị trí Trệt B10 B10 B10 Đầu Giữa Cuối b mm 300 300 300 h mm 600 600 600 M+ kN.m 162 MkN.m -194 -223 Q+ kN QkN -168.35 -167.01 -128.56 -125.83 -21.89 0 0 + Lực cắt: Phần tử Vị trí Đầu Thanh h0 ĐT 2.5h0 ĐT L/4 ĐT B10 Giữa Thanh L/4 CT 2.5h0 CT h0 CT Cuối Thanh 1.4.3 Tính tốn cốt dọc b mm 300 300 300 300 300 300 300 300 300 h mm 600 600 600 600 600 600 600 600 600 a mm 25 25 25 25 25 25 25 25 25 h0 mm 575 575 575 575 575 575 575 575 575 0 0 36.27 93.88 139.6 172.06 172.93 1.4.3.1 Lí thuyết tính tốn Lý thuyết tính tốn theo TCVN 5574:2018 Do dầm cấu kiện chịu uốn nên lí thuyết tính tốn tương tự mục Error: Reference source not found Tuy nhiên để tiện theo dõi sinh viên trình bày lại sau: Bước 1: Xác định momen tính tốn M, kích thước hình học dầm b,h giả thiết abvgt Bước 2: Tính h0, R , với: h h a bvgt R Bước 3: Tính m , với: xR 0.8 ho s,el b2 m M R b bh o2 1 2 m + Nếu R thực Bước + Nếu R tăng tiết diện tính tốn cốt kép Bước 4: Tính Astt R b bh o RS Bước 5: Chọn thép tính lại abv + Nếu abv=abvgt nhận giá trị As diện tích cốt thép cần tìm + Nếu abv abvgt nhận gán abvgt=abv thực lại từ Bước đến Bước + Kiểm tra hàm lượng thép: 0.05% t A stt R 100% max R b b h Rs 1.4.3.2 Thực hành tính tốn Tính tốn cốt dọc vị trí “Đầu” với giá trị momen âm M- cho dầm B10 tầng Bước 1: - Xác định thông số đầu vào mục 1.4.2 Cụ thể ta có M(-) = - 194 kNm - Giả thiết abvgt = 60 mm - Sử dụng bê tơng B30, cốt thép CB400-V Bước 2: Tính h h a bvgt 600 60 540 mm - Cốt thép CB400-V: xR 0.8 0.8 0.533 s,el 1.75 10 ho 1 1 b2 0.0035 R 350 s 1.75 10 , b2 0.0035 E s 10 R s,el Trong đó: + s,el s,el biến dạng tương đối cốt thép chịu kéo ứng suất R s, R s Es + b2 biến dạng tương đối bê tông chịu nén ứng suất R b , lấy theo dẫn mục 6.1.4.2, TCVN 5574-2018 có tác dụng ngắn hạn tải trọng b2 0.0035 Bước 3: Tính m M 194 0.1304 R b bh o2 17 1000 0.3 0.54 1 2 m 1 0.1304 0.1402 Cốt thép CB400-V: xR 0.8 0.8 0.5333 s,el 1.75 10 ho 1 1 b2 0.0035 R 350 s 1.75 10 , b2 0.0035 E s 10 R s,el Ta thấy 0.1402 R 0.5333 Bước 4: Tính A stt R b bh o 17 300 540 0.1402 1103.17 mm RS 350 Bước 5: Chọn thép Chọn 318 218 có Asch 1270 mm Tính lại abv + Chọn C0=25 mm (tính từ mép bê tơng đến mép thép cùng) + Chọn t=30mm (khoảng hở hay lớp thép tính từ mép thép lớp đến mép thép lớp trên) + Giả thiết chọn đai 10 Ta có: a bv 182 18 182 18 25 10 25 10 18 30 2 2 63.32 mm 1270 Vì abv abvgt nên cần giả thiết lại abvgt = 60 mm thực lại tính tốn từ Bước đến Bước tương tự trình bày Sau với abvgt = 61 mm ta thu Astt 1117.04 mm Ta chọn 318 218 có: Asch 1270 mm A stt 1117.04 mm 2 A 1117.04 mm stt Lúc ta có abv=abvgt Nên giá trị cốt thép cần tìm Kiểm tra hàm lượng thép t Astt 1117.04 100% 100% 0.69% b h 300 539 0.05% t 0.69% max R Rb 17 0.533 2.6% Rs 350 Tính tốn cho giá trị momen khác dầm B10 tầng Thực tính tốn tương tự mục Ta thu bảng tính thép sau: Vị Trí Mặt Cắt Mmax (kNm) b (mm) Gối Nhịp Gối -194 162 -223 300 300 300 h c = c' (mm (mm) ) h0 (mm ) αm 600 600 600 539 558 542 0.15 0.11 0.17 25 25 25 ξ As.TT (cm2) μTT % 0.16 0.12 0.18 11.2 8.8 12.9 0.69 % 0.53 % 0.80 % Chọn Thép 4 Φ 18 Φ 18 Φ 18 + Φ 18 + Φ 18 As.Chọn (cm2) μChọn % Hệ số an toàn 12.7 10.2 15.3 0.79 0.61 0.94 0.88 0.87 0.85 Tính tốn cốt dọc cho tất dầm khung trục Bảng 7-2: Tính tốn chọn cốt dọc cho dầm Dầm TẦNG TRỆT A-B TẦNG TRỆT B-C TẦNG TRỆT C-D Vị Trí Mặt Cắt Mmax b (kNm) (mm) h (mm) c = c' (mm) h0 (mm) αm Gối -73 300 600 25 558 0.05 Nhịp 29 300 600 25 558 0.02 Gối 82 300 600 25 558 0.06 Gối -194 300 600 25 539 0.15 Nhịp 162 300 600 25 558 0.11 Gối -223 300 600 25 542 0.17 Gối -173 300 600 25 558 0.12 Nhịp 109 300 600 25 558 0.08 ξ 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.0 As.Chọn (cm2) μChọn % Hệ số an toàn Φ 18 5.1 0.30 0.75 Φ 18 5.1 0.30 0.29 0.26 % Φ 18 5.1 0.30 0.85 11.2 0.69 % Φ 18 12.7 0.79 0.88 8.8 0.53 % Φ 18 10.2 0.61 0.87 12.9 0.80 % Φ 18 15.3 0.94 0.85 9.5 0.57 % Φ 18 10.2 0.61 0.93 5.8 0.35 % Φ 18 7.6 0.46 0.76 As.TT (cm2) μTT % 3.8 0.23 % 1.5 0.09 % 4.3 Chọn Thép + Φ 18 + Φ 18 Dầm TẦNG TRỆT D-E TẦNG TRỆT E-F TẦNG B-C TẦNG C-D TẦNG D-E TẦNG Vị Trí Mặt Cắt Mmax b (kNm) (mm) h (mm) c = c' (mm) h0 (mm) αm Gối -170 300 600 25 558 0.12 Gối -225 300 600 25 542 0.17 Nhịp 163 300 600 25 558 0.11 Gối -194 300 600 25 539 0.15 Gối 85 300 600 25 558 0.06 Nhịp 30 300 600 25 558 0.02 Gối -75 300 600 25 558 0.05 Gối -216 300 600 25 557 0.15 Nhịp 126 300 600 25 558 0.09 Gối -227 300 600 25 540 0.17 Gối -234 300 600 25 540 0.17 Nhịp 125 300 600 25 558 0.09 Gối -226 300 600 25 537 0.17 Gối -251 300 600 25 537 0.19 Nhịp 142 300 600 25 558 0.10 Gối -232 300 600 25 543 0.17 Gối -231 300 600 25 540 0.17 ξ 0.1 0.1 0.1 0.1 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 0.1 0.1 0.0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1 As.Chọn (cm2) μChọn % Hệ số an toàn 10.2 0.61 0.91 15.3 0.94 0.86 10.2 0.61 0.87 12.7 0.79 0.88 Φ 18 5.1 0.30 0.88 Φ 18 5.1 0.30 0.31 0.24 % Φ 18 5.1 0.30 0.78 12.1 0.72 % Φ 20 12.6 0.75 0.96 6.8 0.40 % Φ 18 7.6 0.46 0.89 13.3 0.82 % Φ 20 + Φ 18 14.5 0.90 0.91 13.7 0.85 % Φ 20 + Φ 18 14.5 0.90 0.94 6.7 0.40 % Φ 18 7.6 0.46 0.88 13.3 0.82 % Φ 20 + Φ 20 15.7 0.98 0.85 14.9 0.93 % Φ 20 + Φ 20 15.7 0.98 0.95 7.7 0.46 % Φ 18 10.2 0.61 0.75 13.5 0.83 % Φ 20 + Φ 18 17.7 1.08 0.76 13.5 0.83 % Φ 20 + Φ 18 14.5 0.90 0.93 As.TT (cm2) μTT % 9.3 0.56 % Φ 18 13.1 0.80 % Φ 18 8.9 0.53 % Φ 18 11.2 0.69 % Φ 18 4.5 0.27 % 1.6 0.09 % 3.9 Chọn Thép + Φ 18 + Φ 18