Đang tải... (xem toàn văn)
thiết kế nhà trường học 4 tầng 2 nhịp 6 phòng...................................................................................................................................................................................................................................................................
ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: VŨ VĂN HIỆP 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 toán đồ án Tuy nhiên em hoàn thành đồ án tiến độ Chắc chắn đồ án nhiều sai sót Rất mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến từ thầy cô bạn bè để em kịp thời khắc phục, tạo điều kiện thuận lợi cho trình công tác sau Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô Khoa Xây Dựng trường Đại Học Thành Đông, thầy VŨ VĂN 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 VŨ VĂN 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, trình hoàn thành đồ án môn học Lai Châu, ngày tháng Người thực năm 2016 SVTH: Trang: ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: VŨ VĂN HIỆP THIẾT KẾ NHÀ TRƯỜNG HỌC TẦNG I - Giới thiệu công trình: Một nhà trường học tầng xây dựng theo dạng khung nhà bê tông cốt thép gồm có nhịp bước cột, kích thước cho vẽ II - Số liệu đồ án: -Kích thước nhịp: L1 = 6,0 m, L2 = 1,8 m - Kích thước bước cột: B1 = 3,9 m - Chiều cao tầng : H = 3,9 m - Địa điểm xây dựng vùng gió IIB III - Vật liệu sử dụng cho thiết kế : Bê tông : Bê tông có cấp độ bền B15 có: + khối lượng riêng γ = 2500 Kg/m2 + cường độ chịu nén tính toán Rn = 8,5 Mpa + cường độ chịu kéo tính toán Rk = 0,75 Mpa + mođun đàn hồi E = 27000 Mpa Cốt thép : Cốt thép cấu tạo sử dụng nhóm thép CI ( C Tính theo phương x Cx y 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: Trang: 58 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP VĂN HIỆP GVHD: VŨ Độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy không nhỏ 1 chiều dài cấu kiện 600 30 chiều 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 toán 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 M xη Cx M yη Cy = 13,36 = 22, 27T = 222, kN 0, = 0, 019 = 0, 054T = 0,54kN 0,35 SVTH: Trang: 59 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP VĂN HIỆP Có trường hợp M xη GVHD: VŨ M yη > C Tính theo phương x Cx y 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 600 30 chiều 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 toán với trường hợp nén lệch tâm bé: γe = 1 = = 1,38 (0,5 − ε )(2 + ε ) (0,5 − 0,165)(2 + 0,165) 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 toán với ba III: Tính toán tương tự ta có diện tích cốt thép: Ast = 378 mm2 SVTH: Trang: 60 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP VĂN HIỆP GVHD: VŨ Kết luận: với ba nội lực I COMBO16 cho giá trị A st 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: Trang: 61 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: VŨ VĂN HIỆP BẢNG TÍNH TOÁN THÉP CỘT A,B 1_5 THEO TCVN 356:2005 TẦNG Trệt đến đến CỘT 350x600 350x500 350x400 TH TẢI TRỌNG N (T) My Mx b h (Tm) (Tm) (cm) (cm) TH1 COMBO16 169.89 1.8 TH2 COMBO11 123.2 0.93 TH3 COMBO13 145.4 5.36 112.0 TH1 COMBO16 2.25 TH2 COMBO11 80.04 1.43 104.5 TH3 COMBO17 4.7 TH1 COMBO16 56.96 2.27 TH2 COMBO16 55.46 2.33 TH3 COMBO17 37.15 3.37 TH1 COMBO16 23 2.03 a (cm) As (cm2) μtt (%) Chọn thép Ф 18 As chọn (cm2) 20.34 Ф 16 16.07 0.91 Ф 18 15.26 1.2 13.1 14.18 3.55 35 35 35 60 60 60 5 19.61 8.34 8.67 0.93 0.4 0.41 8.97 35 50 10.24 0.59 10.09 35 50 4.82 0.28 3.99 35 50 1.3 0.07 6.65 7.12 4.9 5.72 35 35 35 30 40 40 40 40 5 7.3 8.96 8.38 13.46 0.52 0.64 0.6 1.12 SVTH: Trang: 62 μchọn (%) 0.96 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP TH2 COMBO16 TH3 COMBO17 GVHD: VŨ VĂN HIỆP 21.71 21.16 2.21 2.56 5.9 4.59 30 30 40 40 4 SVTH: Trang: 63 15.12 12.67 1.26 1.06 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: VŨ VĂN HIỆP BẢNG TÍNH TOÁN THÉP CỘT A,B 2_4 THEO TCVN 356:2005 TH1 COMBO16 Trệt đến 350x60 350x50 đến 350x40 đến 300x40 205.0 TH2 COMBO11 147.14 TH3 COMBO13 141.51 136.3 TH1 COMBO16 TH2 COMBO15 120.2 105.6 TH3 COMBO13 TH1 COMBO16 70.99 TH2 COMBO16 69.49 TH3 COMBO13 56.64 TH1 COMBO16 30.16 TH2 COMBO16 9.1 0.03 0.01 5.44 13.19 35 60 29.55 1.41 13.36 35 60 10.27 0.49 2.55 35 60 3.81 0.18 0.25 35 50 13.04 0.75 0.28 9.77 35 50 10.28 0.59 3.75 3.12 35 50 -1.16 -0.1 0.43 0.47 2.47 0.38 0.57 6.61 6.89 2.99 5.62 5.84 35 35 35 30 30 40 40 40 40 40 5 4 7.95 0.57 10.97 0.78 -6.93 -0.49 5.34 0.44 14.6 1.22 SVTH: Trang: 64 10 Ф 20 31.4 1.49 Ф 16 16.07 0.91 Ф 18 15.26 1.09 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: VŨ VĂN HIỆP Ф 18 TH3 COMBO17 28.18 1.3 4.78 30 40 SVTH: Trang: 65 6.44 0.54 15.26 1.09 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: VŨ VĂN HIỆP BẢNG TÍNH TOÁN THÉP CỘT A,B THEO TCVN 356:2005 TH1 COMBO16 236.94 Trệt đến 350x60 350x50 TH2 COMBO11 173.36 168.2 TH3 COMBO13 TH1 COMBO16 156.52 TH2 COMBO15 136.45 TH3 COMBO13 109.17 đến 350x40 TH1 COMBO16 80.38 TH2 COMBO16 56.36 TH3 COMBO13 65.58 0.02 0.01 14.8 14.99 5.38 0.06 0.02 3.49 0.07 0.08 2.09 35 60 43.68 2.08 35 60 22.14 1.05 4.16 35 60 13.83 0.66 10.4 35 50 23.04 1.32 11.66 35 50 20.26 1.16 4.72 35 50 0.34 0.02 7.79 35 40 14.99 1.07 8.25 35 40 7.1 0.51 4.36 35 40 0.08 0.01 SVTH: Trang: 66 Ф 22 + Ф 20 42.9 Ф 20 + Ф 18 23.92 1.36 Ф 16 16.07 1.15 1.49 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP đến 300x40 GVHD: VŨ VĂN HIỆP TH1 COMBO16 32.73 TH2 COMBO16 31.45 TH3 COMBO13 26.45 0.06 0.06 0.099 6.93 30 40 7.62 0.63 6.95 30 40 7.96 0.66 4.50 30 40 2.07 0.17 SVTH: Trang: 67 Ф 16 12.05 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP VĂN HIỆP GVHD: VŨ 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 toán 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 tông 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 không bị cong bật ngoài, lúc cốt thép đai chịu kéo không neo chắn bị bung cốt đai 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) Các đoạn lại s ≤ (15φmin; 500 mm) = (15×16; 500 mm) = 240 (mm) Chọn s = 200 (mm) SVTH: Trang: 68 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP VĂN HIỆP GVHD: VŨ 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 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 tông cốt thép toàn khối (LÊ BÁ HUẾ chủ biên); Nhà xuất khoa học kĩ thuật SVTH: Trang: 69 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP VĂN HIỆP GVHD: VŨ 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 tông toàn 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: Trang: 70 [...]... 0. 72 3 176 .25 6 1 32. 1 92 308.448 0.6 0. 72 3 176 .25 6 1 32. 1 92 308.448 Kết quả tính toán cho ở bản sau với B=0.9 m ( B : Bề rộng đón gió ) Tầng Cao Wo độ daN/m2 n c k Đón Khuất gió gió B1 (m) Trệt 3.9 85 1 .2 0.8 0.6 0.6 1 7.8 85 1 .2 0.8 0.6 0.6 0.9 0.9 Wtt (KG/m) Đón gió Khuấtgió Toång 44.064 33.048 77.1 12 44.064 33.048 77.1 12 SVTH: Trang: 30 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP 2 11.7 85 1 .2 0.8... phân bố đều với k = 0, 625 175,5 0, 625 = 109,687 daN PCml = PBml = 109,687 (daN) Do tải trọng sàn truyền vào 97,5 x [(3,9 x (3,9 - 1,8)]x 1,8/4 = 26 3 ,25 daN 26 3 ,25 2 Trường hợp hoạt tải 2 SVTH: Trang: 21 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP HOẠT TẢI 2 TẦNG 2, 4 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả P2'' (daN/m) Sàn tầng 2 hoặc sàn tầng 4 Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình tam giác... 0. 72 3.9 22 9.133 171.8496 400.9 824 3 15.6 85 1 .2 0.8 0.6 0. 72 3.9 22 9.133 171.8496 400.9 824 SVTH: Trang: 29 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP Kết quả tính toán cho ở bản sau với B=1.95 m ( B : Bề rộng đón gió ) Tầng Cao Wo độ daN/m n c k Đón Khuất gió gió B1 Wtt (KG/m) (m) Khuất Đón gió Tổng gió Trệt 3.9 85 1 .2 0.8 0.6 0.6 95.4 72 71.604 167.076 0.6 1.95 1.95 1 7.8 85 1 .2 0.8 0.6 95.4 72 71.604... lên khung có dạng hình thang, để quy đổi sang dạng tải trọng phân bố HCN ta cần xác định hệ số chuyển đổi : k k = 1 - 2 β 2 + β3 β= B 3,9 = = 0, 325 cm 2 2 R1 2 x6, 0 => k = 1 - 2 0, 325 2 + 0, 325 3 = 0, 823 Với ô sàn hành lang, kích thước 1,8 x 3,9 (m) tải trọng phân bố td lên khung có dạng hình tam giác Để quy đổi sang dạng tải trọng phân bố CN 5 8 Ta có hệ số k = = 0, 625 IV Xác định tĩnh tảo td vào khung. .. Y(GPY) VI - CHẠY SAP2000: Nhập sáp được thể hiện qua các bản vẽ sau: Nhập định nghĩa hệ lưới khung SVTH: Trang: 31 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP Nhập định nghĩa tiết diện SVTH: Trang: 32 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP Nhập định nghĩa các loại tải trọng Các loại tổ hợp tải trọng Nhập các loại tải lên khung: SVTH: Trang: 33 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP... phòng học và sàn hành lang: - Gạch ceramic: 1,1 .20 00.0,008 =17,6 daN/m2 - Vữa lót + trát trần: 1,3 .20 00.(0,03+0, 02) =130 daN/m2 SVTH: Trang: 26 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP → Tổng cộng: g = 17,6 +130 =147,6 daN/m Đối với sàn mái: - Vữa chống thấm: 1,3 .20 00.0,04 =104 daN/m2 - Vữa trát trần: 1,3 .20 00.0, 02 = 52 daN/m2 Tổng cộng: g = 104+ 52 = 156 daN/m Tạo 1 “load pattern” tên TT BEMAT... (3,9 - 1,8)]x (1,8 - 0 ,22 )/4 Cộng và làm tròn 733,1 7873,5 GC 1, Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0 ,22 x 0,3 Ybt n.b.h.B = 25 00 x 1,1 x 0 ,22 x 0,3 x 0,9 2, 3, Do trọng lượng sàn hành lang truyền vào 2 đã tính ở trên Do lan can xây tường 110 cao 1000 mm truyền vào 29 6 x 1 x 3,9 Cộng và làm tròn 707,9 733,1 1154,4 25 95,4 SVTH: Trang: 14 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP 2, Tĩnh tải tầng mái... 7 02 Đổi ra phân bố đều với k = 0, 823 Pht k = 7 02 0, 823 = 577,746 daN 577,7 PA2 = PB = daN Do tải trọng sàn truyền vào 684,45 SVTH: Trang: 18 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP 180 x 3,9 x 3,9/4 = 684,45 daN HOẠT TẢI 1 TẦNG 3 SVTH: Trang: 19 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 TT GVHD: VŨ VĂN HIỆP Loại tải trọng và cách tính Kết quả P 12 (daN/m) Sàn tầng 3 Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng. .. trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất : ght = 375 x (2, 9 - 0 ,22 ) = 1380 Đổi ra phân bổ đều với k = 0, 823 0, 823 x 1380 Cộng và làm tròn 1135,7 28 31,0 1 Do tải trọng truyền vào dưới dạng hình tam giác với tung SVTH: Trang: 13 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP độ lớn nhất : gtg = 320 x(1,8 - 0 ,22 ) = 505,0 Đổi ra phân bổ đều : 505,6 x 0, 625 = TT 316 Tĩnh tải tập trung... 0, 625 648 0, 625 = 405 daN 405 PC1 = PB2 = daN Do tải trọng sàn truyền vào 360 x [(3,9 x 3,9 - 1,8)]x 1,8/4 = 9 72 daN 9 72 SVTH: Trang: 22 ĐA : BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: VŨ VĂN HIỆP HOẠT TẢI 2 TẦNG 3 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả P 12 (daN/m) Sàn tầng 3 Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất Pht = Ps x B = 180 x 3,9 = 7 02 Đổi ra phân bố đều với k = 0, 823 ... =20 daN/m2 20 1,1 22 Vữa lát dày 20 mm, γ0 = 20 00 daN/m3 0, 02. 2000 =40 daN/m2 40 1,3 52 Vữa trát dày 10 mm, γ0 = 20 00 daN/m3 0,01 .20 00 =20 daN/m2 20 1,3 26 Cộng 100 ⇒ g = 0,01 .20 00.1,1 + 0, 02. 2000.1,3... Chọn thép As (chọn µ tt ) cm2 ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT 3ф16 6.03 3 20 +2 1 14. 52 3ф18 7.64 3 22 +2 2 19. 72 3ф18 7.64 3 22 +2 2 18.33 3ф18 7.64 3 20 +2 2 15.71 ĐẠT 3ф18 7.64 ĐẠT % 0.3 0.8 0.4 1 .2. .. 3.9 85 1 .2 0.8 0.6 0.6 3.9 190.944 143 .20 8 334.1 52 7.8 85 1 .2 0.8 0.6 0.6 3.9 190.944 143 .20 8 334.1 52 11.7 85 1 .2 0.8 0.6 0. 72 3.9 22 9.133 171.8496 400.9 824 15.6 85 1 .2 0.8 0.6 0. 72 3.9 22 9.133