Đang tải... (xem toàn văn)
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU + THI CÔNG
Phần 2- kết cấu Chương 1-tính khung k2 2.1.1. Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu. 2.1.1.1 Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu. a. Khái quát chung. Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọng tạo tiền đề cơ bản để người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực cho công trình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế. -Đối với nhà cao tầng có thể sử dụng các hệ chịu lực chính: +Hệ khung +Hệ vách +Hệ lõi +Kết cấu khung vách kết hợp +Hệ khung lõi kết hợp +Hệ khung-vách –lõi kết hợp. -Cụ thể với công trình nhà chung cư thấp tầng,chúng ta chọn hệ kết cấu ở đây là khung chịu lực là hợp lí.Hệ kết cấu này được tạo thành tự hệ các thanh đứng(cột),ngang(dầm) và kết cấu móng,chỗ giao nhau giữa các hệ là các nút,tạo thành khung phẳng,các giằng ngang liên kết các khung phẳng lại tạo thành khung không gian. *Ưu điểm:tạo không gian lớn và bố trí linh hoạt không gian sưr dụng,thích hợp với các công trình công cộng,sơ đồ thể hiện rõ rành,đơn giản * Nhược điểm:Kém hiệu quả khi chiều cao lớn,độ cứng ngang của kết cấu không được lớn. - 3 - b. Vật liệu. * Bê tông: - Theo tiêu chuẩn TCVN 1997. + Bê tông với chất kết dính là xi măng cùng với các cốt liệu đá, cát vàng và được tạo nên một cấu trúc đặc chắc. Với cấu trúc này, bê tông có khối lượng riêng ~ 300 KG/m3. - Cường độ của bê tông mác 300: Với trạng thái nén: + Cường độ tiêu chuẩn về nén : 167 KG/cm2. + Cường độ tính toán về nén : 130 KG/cm2. Với trạng thái kéo: + Cường độ tiêu chuẩn về kéo : 15 KG/cm2. + Cường độ tính toán về kéo : 10 KG/cm2. - Môđun đàn hồi của bê tông: Eb = 265000 KG/cm2. * Thép. Thép làm cốt thép cho cấu kiện bê tông cốt thép dùng loại thép sợi thông thường theo tiêu chuẩn TCVN 1997. Cốt thép chịu lực cho các dầm, cột dùng nhóm AII, AIII, cốt thép đai, cốt thép giá, cốt thép cấu tạo và thép dùng cho bản sàn dùng nhóm AI. Cường độ của cốt thép cho trong bảng sau: Chủng loại Cốt thép Cường độ tiêu chuẩn (KG/cm2) Cường độ tính toán (KG/cm2) AI AII AIII 2400 3000 4000 2300 2800 3600 Môđun đàn hồi của cốt thép: E = 2,1.106 KG/cm2. 2.1.1.2. Sơ đồ kết cấu - 3 - - Sơ đồ kết cấu là khung k6, vì được sự cho phép của giáo viên hướng dẫn, tôi chọn khung K6 là khung điển hình để tính toán và thiết kế. - Khung K6 là khung 6 tầng, 5 nhịp, vật liệu bê tông cốt thép đổ tại chỗ. - Nhịp của khung lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột: + Nhịp AB,BC có : L = 4,5 m + Nhịp CD có : L = 2,2 m + Nhịp DE,EF có : L = 4,5 m - Chiều cao tính toán của tầng1 : H = 3,8 m. - Chiều cao tính toán của tầng2-6 : H = 3,3 m. 2.1.1.3. Sơ bộ chọn kích thước tiết diện . a. Lựa chọn kích thước dầm. Chiều cao dầm chọn sơ bộ theo công thức lh . 12 1 8 1 ÷= -Với các dầm D1,D2,D3,D4,5,6,13 kích thước các nhịp đều nhau là 4,5 m: ( ) ( ) mh 56,0375,05,4. 12 1 8 1 ÷= ÷= Chọn h = 0,6 (m) ( chọn chiều rộng dầm sơ bộ : ( ) ( ) 3,018,06,0.5,03,0 ÷=÷= b chọn b = 22 (cm) đảm bảo bề rộng của dầm khung liên tục Vậy kích thước dầm D1,2,3,4,5,6,13 là : b(h = 22 ( 60(cm) Với dầm nhịp D15: ( ) mh 23,015,087,1. 12 1 8 1 ÷= ÷= chọn h = 0,3 (m) ( chọn chiều rộng dầm sơ bộ : ( ) ( ) 15,009,03,0.5,03,0 ÷=÷= b chọn b = 22 (cm) đảm bảo bề rộng của dầm khung liên tục Vậy kích thước dầm D15 là b(h = 22(30 (cm) Với dầm nhịp D16,có l=2,2m - 3 - ( ) mh 27,018,02,2. 12 1 8 1 ÷= ÷= chọn h = 0,3 (m) ( chọn chiều rộng dầm sơ bộ : ( ) ( ) 15,009,03,0.5,03,0 ÷=÷= b chọn b = 22 (cm) đảm bảo bề rộng của dầm khung liên tục Vậy kích thước dầm D16 là b(h = 22(30 (cm) Tính toán tương tự ta được kích thước các dầm: D7,8,9:bxh=11x30(cm);D11:bxh=22x60(cm);D10:bxh=11x30(cm). Kích thước dầm congson Dsn là 1,4m. hd = ( 1/5( 1/7 ) .140 = (20 ( 28 ) ( cm ) Chọn Dsn : b x h = (22x30) cm b. Chọn kích thước chiều dày bản sàn . Chọn chiều dày bản sàn theo công thức l1/l2=1.Vậy sàn làm việc theo 2 phương. Chiều dày của bản có thể chọn sơ bộ theo công thức của ô bản loại bản kê 4 cạnh : l m D h b . = Trong đó với ô sàn bản kê 4 cạnh có: D = 0,8 ( 1,4 m = 40 ( 45 l là cạnh ngắn của ô bản. ta chọn ô bản có kích thước lớn nhất là l1xl2 = 4,5x4,5 (m) ( ( ) mh b 15,014,05,4. 45 4,1 →== chọn chiều dày bản sàn chung cho toàn bộ các ô sàn của bản sàn là hb = 0,15 (m) = 15(cm) c. Chọn kích thước tiết diện cột . *Chọn kích thước tiết diện ngang cột sơ bộ theo công thức : Fc = ( 1,2 ( 1,5) ( n R N Trong đó : + 1,2 – 1,5: Hệ số dự trữ kể đến ảnh hưởng của mômen + Fc: Diện tích tiết diện ngang của cột - 3 - + Rn: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông + N là lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột ( lực nén tiêu chuẩn, không kể trọng lượng bản thân cột ) N = S.0,8(t/m2).( số tầng ) 0,8 t/m2 là áp lực chịu nén giả thiết của tiết diện cột + Chọn kích thước cột C3 : Có diện tích truyền tải là :S =4,5x2,95 =13,275 (m2) => N=13,275x0,8x6 =63,72(t) Rn = 130 (KG/cm2 ) là cường độ chịu nén tính toán của bê tông mác 300 Fsb là diện tích tiết diện ngang sơ bộ của cột ( ( ) 2 21,686 130 1000.72,63.4,1 cmF sb == Chọn kích thước cột là b(h = 30x40(cm) có F =30x40 = 1200 cm2> Fsb = 686,21 (cm2). +Chọn kích thước cột C2: S là diện truyền tải tác dụng lên cột :S = 4,5x4,5 = 20,25 (m2) ( N = 20,25x0,8x6 = 97,2(t) ( ( ) 2 77,1046 130 1000.2,97.4,1 cmF sb == Chọn kích thước cột là b(h = 30x50(cm) có F =30x50 = 1500 > Fsb = 1046,77 (cm2) +Chọn kích thước cột C1: S là diện truyền tải tác dụng lên cột :S = 4,5x3,35= 15,075 (m2) ( N = 15,075x0,8x6 = 72,36(t) ( ( ) 2 26,779 130 1000.36,72.4,1 cmF sb == Chọn kích thước cột là b(h = 30x40(cm) có F =30x40 = 1200 > Fsb = 779,36 (cm2) Vì chiều cao nhà trung bình,ta chọn sơ bộ kích thước cột của các tầng giống nhau. * Kiểm tra điều kiện về độ mảnh theo công thức: gh i l λλ ≤= 0 i:bán kính quán tính của tiết diện cột,i=0,25D - 3 - gh λ :Độ mảnh giới hạn,với cột nhà 100 = gh λ L0:chiều dài tính toán của cột nhà, ll . 0 ψ = +Với cột C1,3:30x40(cm),ta có l0=0,7x4=2,8 (m) ; 10033,37 3,0.25,0 8,2 =〈== gh λλ +Với cột C2:30x50(cm),ta có l0=0,7x5=3,5(m) ; 10066,46 3,0.25,0 5,3 =〈== gh λλ Chiều cao cột tầng một được kể từ cao trình từ mặt móng. Chọn phần cột từ cốt 0,00 đến mặt ngàm móng là 1,2m ( Chiều cao cột tầng một là : h = 3,8 + 1,2 = 5 m 2.1.2. XáC ĐịNH TảI TRọNG TáC DụNG VàO KHUNG k6: 2200 4500 4500 -1.200 D6(220 x 600) D6(220 x 600) D6D14 D14D6 D14 D6 D6 D16 D6 D6 D14 D14 D6 D6 D16 D6 D6 D14 D14 D6 D6 D16 D6 D6 D14 D14 D6 D6 D16 D6 D6 D14 D14 D14 5000 D16 D16(220x300) C2 C2 C2 C2 C2 C2C2C2C2C2 C2(350x350) D6 D6 D6(220 x 600) C3C3C3C3C3 C3(300x300) C3(300x300) C3 C3 C3 C3 C3 4500 4500 C1(300x300) C1 C1 C1 C1 C1 C1(300x300) C1 C1 C1 C1 C1 D6(220 x 600) 33003300330033003300 C2(350x350) Hình 2.1: sơ bộ chọn kích thước tiết diện khung k6 2.1.2.1.Tĩnh tải. - 3 - Cấu tạo sàn các tầng. Bảng 2.2: Bảng tải trọng cho 1 m2 sàn tầng điển hình, sàn lôgia * Túnh taỷi loaùi saứn khoõng choỏng thaỏm: . 1. Lụựp gaùch Ceramic daứy 1cm, n= 1.1: 1.1 x 0.01 x 2000 = 22 kG/m2 2. Lụựp vửừa loựt daứy 2 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.02 x 1800 = 46.8 kG/m2 3. Baỷn beõtoõng coỏt theựp daứy 15 cm, n =1.1: 1.1 x 0.15 x 2500 = 412,5 kG/m2 4. Lụựp vửừa traựt traàn daứy 1 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.01 x 1800 = 23.4 kG/m2 Toồng túnh taỷi saứn : g1 = 504,7 kG/m2 * Túnh taỷi loaùi saứn coự choỏng thaỏm: S2 , S2 1. Lụựp gaùch Ceramic daứy 1cm, n= 1.1: 1.1 x 0.01 x 2000 = 22 kG/m2 2. Lụựp vửừa loựt daứy 2 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.02 x 1800 = 46.8 kG/m2 3. Lụựp beõtoõng choỏng thaỏm daứy 5 cm, n =1.1: 1.1 x 0.05 x 2200 = 121 kG/m2 4. Baỷn beõtoõng coỏt theựp daứy15 cm, n =1.1: 1.1 x 0.15 x 2500 = 412,5kG/m2 5. Lụựp vửừa traựt traàn daứy 1 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.01 x 1800 = 23.4 kG/m2 Toồng túnh taỷi saứn g2 = 625,7 kG/m2 d.Trọng lượng bản thân cấu kiện khung K6 Bảng 2.4: Bảng trọng lượng bản thân các cấu kiện khung K6: Stt Cấu tạo các bộ phận Tải trọng tiêu n Tải trọng tính toán (KG/m) (T/m) - 3 - 1 -Cột C2: +Trọng lượng bê tông bản thân: 0,3.0,5.2500 +Trọng lượng bản thân lớp trát: (0,2.2+0,35.2)0,015.180 0 375 29,7 1,1 1,3 412,5 38,61 0.288 0,386 (=451,11 (=0,451 2 -Cột C1,3: +Trọng lượng bê tông bản thân: 0,3.0,4.2500 +Trọng lượng bản thân lớp trát: (0,2.2+0,4.2)0,015.1800 300 32,4 1,1 1,3 330 42,12 0,330 0,421 372,12 0,372 3 DầmD1,D2,D3,D4,D5,D 6,12,D13: +Trọng lượng bản thân bêtông: 0,22.0,45.2500 +Trọng lượng bản thân lớp trát: 247,5 44,28 1,1 1,3 272 57,564 0,272 0,0576 (=329,56 (=0,329 4 - Dầm D15,D16 và Dsn: +Trọng lượng bản thân bê tông: 0,22.0,30.2500 Trọng lượng bản thân lớp trát 0,015.2.(0,3 + 0,22).1800 165 28,08 1,1 1,3 181,8 36,504 0,1818 0,0365 (=218,3 (=0,218 5 -Dầm D7,8,9,10: +Trọng lượng bản thân bêtông: 0,11.0,3.2500 +Trọng lượng bản thân lớp trát: 0,015.2.(0,2+0,2).1800 82,5 20,52 1,1 1,3 90,75 26,67 0,91 0,266 (=117,42 (0,117 6 Tường gạch lỗ xây110 +Trọng lượng bản thân gạch : 0,11.1800 Trọng lượng bản thân lớp 198 54 1,1 1,3 217,8 70,2 0,22 0,07 - 3 - (=288 Kg/cm2 (=0,29 T/m2 7 Tường gạch lỗ xây 220 Trọng lượng bản thân gạch : 0,22.1800 +Trọng lượng bản thân lớp trát: 0,015.2.1800 396 54 1,1 1,3 435,6 70,2 0,4356 0,07 (=505,8 Kg/cm2 (=0,506 T/m2 Sê nô -Lớp láng vữa XM -Sàn BTCT -Vữa trát trần 0,03 0,12 0,02 1,8 2,5 1,8 0,054 0,3 0,036 1,3 1,1 1,3 0,0702 0,33 0,0468 0,39 T/m2 0,447 T/m2 2.1.2.2. Hoạt tải : Theo TCVN 2737 – 1995 tải trọng sử dụng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang như sau: Bảng 2.5: Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố trên sàn Số TT Loại phòng Tải trọng tiêu chuẩn (T/m2) Hệ số độ tin cậy Tải trọng tính toán (T/m2) 1. Phòng ở, phòng sinh hoạt, bếp,lôgia 0,2 1,2 0,24 2. Hành lang, cầu thang 0,4 1,2 0,48 3. Phòng vệ sinh 0,2 1,2 0,24 4. Mái tôn không sử dụng 0,03 1,3 0,039 5. Sàn tầng thượng có sửa chữa 0,07 1,3 0,091 phân bố tảI trọng lên khung Nguyên tắc dồn tải trọng sàn tác dụng vào khung : - Tải trọng truyền vào khung gồm tĩnh tải và hoạt tải dưới dạng tải tập trung và tải phân bố đều . - 3 - + Tĩnh tải : Trọng lượng bản thân cột , dầm ,sàn , tường ,các lớp trát. + Hoạt tải : Tải trong sử dụng trên sàn nhà. - Ghi chú :Tải trọng do sàn truyền vào dầm của khung được tính toán theo diện chịu tải,được căn cứ vào đường nứt của sàn khi làm việc . như vậy tải trọng từ bản vào dầm theo một phương thì tải phân bố theo hình chữ nhật còn theo hai phương + Phương cạnh ngắn l1 : hình tam giác. + Phương cạnh dài l2 : hình thang hoặc tam giác . Để đơn giản cho tính toán ta quy tải tam giác và hình thang về dạng phân bố đều. Trong đó : l1: phương cạnh ngắn ; l2:phương cạnh dài. Dầm dọc ,ngang nhà tác dụng vào cột trong diện chịu tải của cột dưới dạng lực tập trung. q max q t® q t® q max Với ( ) mKGlqq td / 8 5 1 = Với ( ) mKGlqkq td / . 1 = b. Tuần tự dồn tải trọng tác dụng vào khung trục 6 - 3 - [...]... tính toán móng 2.2.1 đặc điểm công trình 2.2.1.1 Đặc điểm công trình - Công trình sử dụng kết cấu khung btct có tường chèn Công trình 9 tầng cao 32,4 m, rộng 17,2 m, dài 31,8 m - Theo bảng 16 TCXD 45 – 78 (Bảng 3.5 sách Hướng dẫn đồ án nền và móng) ta có : + Độ lún lệch tuyệt đối giới hạn : Sgh= 0,08m + Độ lún lệch tương đối giới hạn : (Sgh= 0,001 2.2.1.2 Điều kiện địa chất, thuỷ văn Theo “Báo cáo kết. .. = 0,22.0,553 + 0,22.0,55.0,875 2 = 0,1065( m 4 ) 12 -3- x J x2 = 2,08.0,223 + 0,22.2,08.1,042 = 0,4967( m 4 ) 12 J x3 = 0,22.2,33 = 0,223(m 4 ) 12 J x4 = 2,08.0,223 + 0,22.2,08.1,042 = 0,4967( m 4 ) 12 J x5 = 0,22.0,553 + 0,22.0,55.0,8752 = 0,1065( m 4 ) 12 Tổng độ cứng của lõi là: Jx= 2.0,106 5+2 .0,496 7+0 ,233=1,439(m4) *Phân phối tải trọng gió cho khung 6: Do công trính có cấu tạo kết cấu hoàn toàn... Sơ đồ HOạT tảI tác dụng lên khung k2 2.1.2.3 tải trọng gió tác dụng lên khung k2: Tải trọng gió được xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN.2737-95 Vì công trình có chiều cao (H < 40,0m), do đó công trình không cần tính toán đến thành phần gió động Khi tính toán ảnh hưởng của tải trọng gió dựa trên các giả thi t sau: : -Gió tác động lên đồng thời lên hai mặt đón của nhà -Các khung của lõi làm việc đồng... khối công trình và hình dạng bề mặt đón gió.Với công trình có hình khối chữ nhật, bề mặt công trình vuông góc với hướng gió thì hệ số khí động với mặt đón gió là c = +0 .8 với mặt hút gió là c = - 0.6 áp lực gió thay đổi theo độ cao của công trình theo hệ số k Để đơn giản trong tính toán, trong khoảng mỗi tầng ta coi áp lực gió là phân bố đều, hệ số k lấy là giá trị ứng với độ cao ở đỉnh tầng nhà( thi n... cột : b ( h =50 ( 50 cm; - Giả thi t a = a’ = 4 cm ( chiều cao làm việc ho = h -a = 50 - 4 = 46 cm * Tính cốt thép với cặp M = -26,08 Tm, N = -300,97 T : -3- - Độ lệch tâm ngẫu nhiên : -Độlệch h eng ≥ ,2 (cm) = 2( cm) 25 tâm eo = e01 + eng tính toán : M 26,08 = + eng = + 0,02 = 0,106 ( m ) = 10,6 ( cm ) N 300,97 - Khoảng cách e = (eo + 0.5h - a = 1 ( 10,6 + 0.5 ( 50 – 4 = 31,6 cm - Chiều... 1 Công thức tính toán : a) Với tiết diện chịu mô men dương : Cánh nằm trong vùng nén, tính: bc = b + 2C1 (1) Với C1 ( min ltt/6 (l: nhịp dầm) 6hc (hc: chiều cao cánh = chiều dày bản) Xác định vị trí trục trung hoà: Mc = Rn bc hc (ho – 0.5hc) (2) + M ( Mc : trục trung hoà đi qua cánh, tính với tiết diện chữ M nhật bc x h, tính A = R b h 2 (3) n c o (thay b bằng bc), tính ( = 0.5[1 + 1 −2 A ] (4), tính... dương : M =19,210T.m, Q=5,510T Cánh trong vùng nén Bề rộng cánh dầm được lấy như sau: Với C1 ( min ltt/6=600/6=100cm ltt/6; khoảng cách giữa 2 mép trong dầm; 6hc (hc: 6hc=6x10=60cm lấy C1=50cm chiều cao cánh = chiều dày bản); bc=b+2C1=2 2+2 x50=122cm Mc = Rn bc hc (ho – 0.5hc) = 130x122x10x(56-0.5x10)=80,886T.m M=19,21T.m 40 cm thì d > 16 mm + Khi h > 50 cm thì đặt cốt cấu tạo d = 14 mm - Cốt đai : + d1 ≥ ( 5 ; 0,25d1 ) ( mm ) (d1 : đường kính lớn nhất của cốt dọc) + Khoảng cách giữa các cốt đai : -3- Trên một đoạn có chiều dài ở hai đầu mút cột : 1 l c = max h ; l ; 450 6 1 u = min 8Φd ; b ; 200 2 Trên các đoạn giữa còn lại của cột : u = min (12Φd ; b ; 300) Do công trình . chịu lực chính: +Hệ khung +Hệ vách +Hệ lõi +Kết cấu khung vách kết hợp +Hệ khung lõi kết hợp +Hệ khung-vách –lõi kết hợp. -Cụ thể với công trình nhà chung. Phần 2- kết cấu Chương 1-tính khung k2 2.1.1. Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu. 2.1.1.1 Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu. a. Khái quát chung. Lựa chọn hệ kết cấu chịu