ĐỒ Án bÊ tÔng cỐt thÉp 2

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 2 GVHD: TS. CHUNG BÁC ÁI

SOÁ LIEÄU THIEÁT KEÁNhò

pL1

(m)

NhòpL2

(m)

NhòpL3

(m)

Chieàu

CaoH1(m

)

Chieàu

CaoH2(m

)

Chieàu

CaoH3(m

)

Chieàu

CaoH4(m

)

Böôùc

Khung

B(m)

Hoaït taûi pc

(kG/m2)

Vuøng

gioù

6 8 6 3.8 3.3 3.3 3.3 8 150 IIA

I . LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1. Chọn vật liệu sử dụng

Sử dụng bêtông cấp độ bền B25 có Rb = 145 kG/cm2 , Rbt =10.5 kG/cm2

Sử dụng thép :Nếu < 10 mm , dùng thép AI có Rs = Rsc = 2250 kG/cm2

Nếu 10 mm , dùng thép AII có Rs = Rsc = 2800 kG/cm2

2. Lựa chọn giải pháp kết cấu :

II . XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG1. Tĩnh tải tính toán :

a) Sàn tầng trệt, 1 , 2 , 3, 4 : ( chưa kể trọng lượng bản thân sàn)Vật liệu Chiều

Dày (m)G

(kg/m3)TLTC

(kg/m2)Gạch ceramic lát nền 0.01 1800 18Vữa đệm # 50 0.02 2000 40Vữa XM #50 trát trần 0.015 2000 30Tổng go 88

b) Sàn tầng Mái : ( chưa kể trọng lượng bản thân sàn)Vật liệu Chiều

Dày (m)G

(kg/m3)TLTC

(kg/m2)Gạch lá nem 0.02 1800 36Vữa lót XM # 50 0.03 2000 60Lớp BT chống thấm 0.05 2500 125Vữa XM#50 trát trần 0.015 2000 30Tổng gom 251

III .TÍNH TOÁN SƠ BỘ CÁC CẤU KIỆN1) Chọn kích thước chiều dày sàn :

Sử dụng công thức Lê Bá Huế:

Trong đó l1=4m,

Vậy sơ bộ chọn kích thước ô bản sàn tầng trệt, 1, 2, 3, 4 và mái là 10cmTĩnh tải phân bố ( tính cả trọng lượng bản thân bản BTCT ) trên sàn tầng là :

q0 = go + gbt + ps = 88 + 2500x0.1= 338 (kG/m2)

PHẠM VĂN PHÚC MSSV:0851031869 LỚP: XD08A3 Trang 1


Tĩnh tải phân bố tính toán ( tính cả trọng lượng bản thân bản BTCT ) trên sàn tầng mái là :qsmo = gom + gbt + pm= 251 + 2500x0.1 = 501 (kG/m2)

Tổng tải trọng phân bố tính toán ( tính cả trọng lượng bản thân bản BTCT ) trên sàn tầng là :qs = go + gbt + ps = 88 + 2500x0.1+150 = 488 (kG/m2

Tổng tải trọng phân bố tính toán ( tính cả trọng lượng bản thân bản BTCT ) trên sàn tầng mái là :qsm = gom + gbt + pm= 251 + 2500x0.1 + 150 = 651 (kG/m2

2) Kích thước tiết diện dầm khung :Theo công thức kinh nghiệm :

Với : L là nhịp dầm k là hệ số tải trọng , chọn k = 1 m là hệ số, chọn m = 12

a) Dầm 12, 34 ( nhịp L1 )Nhịp dầm L = L1 = 6 mChọn k = 1 , m = 12

= ( m )

Chọn hd = 0.5 ( m ), bề rộng dầm bd = 0.3 ( m )b) Dầm 23 ( nhịp L2 )

Nhịp dầm L = L2 = 8 mChọn k = 1 , m = 12

= ( m )

Chọn hd = 0.65 ( m ), bề rộng dầm bd = 0.3 ( m )c) Dầm phụ : h=0.5m, b=0.3m

Chọn hd = 0.35 ( m ), bề rộng dầm bd = 0.2 ( m )

3 ) Kích thước tiết diện cột :Diên tích tiết diện cột được xác định theo công thức :

a) Cột trục 1,4 :Diện truyền tải vào cột 1 :

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn tầng trệt, 1, 2, 3, 4:N1 = qs.S1 = 488 x 24 = 11712 ( kG )

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn máiN2 = qsm.S1 = 651 x 24 =15624 ( kG )

Lực dọc do trọng lượng bản thân dầm dọc :Ndd = 2500x0.3x0.65x8 = 3900 ( kG )

Lực dọc do tường xây: 1800x0.2x(3.2-0.65)x8 = 7344(kG)Lực dọc tổng cộng truyền vào cột trục 1 là :

N = 5x11712+15624+6x3900+5x7344= 134304 ( kG )

=

Vậy ta chọn kích thước cột 30x30 cm có A = 900 cm2



b) Cột trục 2,3 :Diện truyền tải vào cột 2 :

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn tầng:N1 = qs.S2 = 488 x 56 = 27328 ( kG )

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn máiN2 = qsm.S2 = 651 x 56 = 36456 ( kG )

Lực dọc do trọng lượng bản thân dầm dọc :Ndd = 2500x0.3x0.65x8 = 3900 ( kG )

Lực dọc tổng cộng truyền vào cột trục 2 là :N = 5x27328+36456+6x3900=196496( kG )

=

Vậy ta chọn kích thước cột 30x40cm có A = 1200 cm2

4 ) Mặt bằng bố trí kết cấu ( MB sàn tầng điển hình )



IV – SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG1 ) Sơ đồ hình học :

2 ) Sơ đồ kết cấu :a ) Nhịp tính toán của dầm :

Nhịp tính toán của dầm 12 :

( m )

Nhịp tính toán của dầm BC :LBC = 6.1 ( m )Nhịp tính toán của dầm CD :LCD = 3.1 ( m )

b ) Chiều cao tính toán của cột :Chiều cao của cột lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm .Xác định chiều cao cột tầng 1 .

Chọn chiều sâu chon móng 1.5m tính từ cos 0.000 đến vị trí mặt trên của tảng móng . hm = 1.5m

Xác định chiều cao tầng 2 , 3 , 4 . h2 = h3 = h4 = 3.3 m



Ta có sơ đồ kết cấu được thể hiện như hình vẽ :



V. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TĨNH:

1. Tải trọng cầu thang:

- Sơ bộ chọn hb=hcn=15cm

- Trọng lượng chiếu nghỉ: gcn=2500x1.2x1.2=3600(kG)

- Trọng lượng bản thang và bậc thang vế 1, 3:

Gbt=6x(1800x0.15x0.3x1.2)+2500x1.2x0.15x18/cos300=1518.5(kG)

- Trọng lượng bản thang và bậc thang vế 2:

Gbt=6x(1800x0.15x0.3x1.2)+2500x0.15x1.5/cos300=1363(kG)

- Trọng lượng cầu thang bộ do hoạt tải: p=300(kg/m2) => gp=pxSct=300x(4x3-

1.8x1.8)=2628(kg)

- Trọng lượng toàn bộ cầu thang là:

gct = 2x3600+2x1518.5+1363+2628=14179(kg)



2. Xác định tải trọng tĩnh tầng:

a) Tĩnh tải phân bố:

Do tường xây trên dầm nhịp 12, 34: 1800x0.1x(3.2-0.5)=486(kg)

Do tường xây trên dầm nhịp 23: 1800x0.1x(3.2-0.65)=459(kg)

Do S1 truyền vào dạng hình thang với tung độ lớn nhất là: ght=4x338=1352(kg)

Do S2 truyền vào dạng hình thang với tung đọ lớn nhất là: ght=4x338=1352(kg)

Do S3 truyền vào với dạng tam giác với tung độ lớn nhất là: gtg=1.5x338=507(kg)

Do S4 truyền vào với dạng hình thang với tung độ lớn nhất là: ght=2x338=676(kg)

b) Tĩnh tải tập trung:- G1 :

+ Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 2500x0.65x0.3x8=3900(kg)+ Do tường trên dầm dọc: 1800x0.2x(3.2-0.65)x8=7344(kg)+ Do sàn truyền vào: 4x338=1352(kg)+ Do dầm phụ trên trục G, H truyền vào: như hình vẽ với giá trị là 3829kg

G1=3900+7344+1352+3829=16425(kg)



- G2:+ Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 2500x0.65x0.3x8=3900(kg)+ Do trọng lượng bản thân tường xây trên dầm dọc: 1800x0.1x(3.2-0.65)x8=3672 (kg)+ Do dầm phụ 2 bên trục G, H trên vào: 3829+6006=9835(kg)+ Do sàn truyền vào: 2x4x338=2704(kg)=>G2=3900+3672+9835+2704=20111(kg)

- G3: + Do trọng lượng bản thân dầm dọc và tường xây trên dầm dọc: 3900+3672=7572(kg)+ Do sàn và dầm phụ bên trái trục 3:1532+6006=7538(kg)+ Do sàn và dầm phụ bên phải trục 3:

Do dầm phụ bên dưới trục D: 3829/2=1914.5(kg) Do dầm phụ phía trên trục D: R3/2=4591/2=2295.5(kg) Do sàn: (4x338+2.5x507/2)/2=993(kg)=>G3=7572+7538+1914.5+2295.5+993=20313(kg)



- G4:+ Do sàn truyền vào : 2x338=676(kg)+ Do dầm phụ truyền vào: R4/2+3829/2=(4116+3829)/2=3972.5(kg)+ Do dầm dọc và tường trên dầm dọc gây ra:3900+7344=11244(kg)=>G4=676+3972.5+11244=15892.5(kg)

- G5= rd + gct/4=983.75+14179/4=4528.5(kg)

3. Xác định tải trọng tĩnh tầng mái:

a) Tải trọng phần mái trên cùng: Tải trọng do trọng lượng bản thân sàn: qomxSm=501x8x6=24048(kg) Tải trọng do dầm ngang và dầm dọc: 2x2500x0.65x0.3x8+3x2500x0.5x0.3x6=14550(kg) Tải trọng tường ngang và tường dọc: 2x1800x0.2x1x8+2x1800x0.2x1x6=10080 =>Tải trọng mái trên cùng là: 24048+14550+10080=48678(kg)=> Tải trọng tác dụng ở cột là: gmtr =48678/4=12169.5(kg)



b) Tải trọng phần mái bên dưới:

a.1 Tĩnh tải phân bố:

Do S1 truyền vào dạng hình thang với tung độ lớn nhất là: ght=4x501=2004(kg/m)

Do S2 truyền vào dạng hình thang với tung đọ lớn nhất là: ght=4x501=2004(kg/m)

Do S3 truyền vào với dạng tam giác với tung độ lớn nhất là: gtg=1.5x338=507(kg/m)

Do S4 truyền vào với dạng hình thang với tung độ lớn nhất là: ght=2x501=1002(kg/m)

a.2 Tĩnh tải tập trung:

- G1 :+ Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 2500x0.65x0.3x8=3900(kg)+ Do tường trên dầm dọc: 1800x0.2x1x8=2880(kg)+ Do sàn truyền vào: 4x501=2004(kg)+ Do dầm phụ trên trục G, H truyền vào: như hình vẽ với giá trị là 5133kg

G1=3900+2880+2004+5133=13917(kg)



- G2:+ Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 2500x0.65x0.3x8=3900(kg)+ Do dầm phụ 2 bên trục G, H truyền vào: 5133+7962=13095(kg)+ Do sàn truyền vào: 2x4x501=4008(kg)

=>G2=3900+13095+4008=21003(kg)

- G3:

+ Do trọng lượng bản thân dầm dọc :3900 (kg)+ Do sàn và dầm phụ bên trái trục 3:2004+7962=9966 (kg)+ Do sàn và dầm phụ bên phải trục 3:

Do dầm phụ bên dưới trục D: 5133/2=2566.5(kg) Do dầm phụ phía trên trục D: R3/2=4591/2=2295.5(kg) Do sàn: (4x501+2.5x507/2)/2=1319(kg) Do mái trên gây ra: gmtr=12169.5(kg)=>G3=3900+9966+2566.5+2295.5+1319+12169.5=32216.5(kg)

- G4:

+ Do sàn truyền vào : 2x501=1002(kg)

+ Do dầm phụ truyền vào: R4/2+5133/2=(4116+5133)/2=4624.5(kg)

+ Do dầm dọc và tường trên dầm dọc gây ra:3900+7344=11244(kg)

+ Do mái trên gây ra: gmtr=12169.5(kg)

=>G4=1002+4624.5+11244+12169.5=29040(kg)

- G5= rd + gct/4=983.75+14179/4=4528.5(kg)



Lập sơ đồ tác dụng của tĩnh tải:

VI. XÁC ĐỊNH HOẠT TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG TRỤC D:



1. Hoạt tải 1: hoạt tải chất đầy

a. Hoạt tải phân bố:

- Dầm nhịp 12: dạng hình thang với ght=4x150=600(kg/m)

- Dầm nhịp 23: dạng hình thang với ght=600(kg/m)

- Dầm nhịp 34: dạng hình thang với ght=2x150=300(kg/m)

dạng tam giác với gtg=1.5x150=225(kg/m)

b. Hoạt tải tập trung:



- PD1:

+ Do sàn truyền vào:4x150=600(kg)

+ Do dầm phụ truyền vào: có giá trị là 1200(kg)

=>PD1 = 1200+600=1800(kg)

- PD2:

+ Do sàn truyền vào: 4x2x150=1200(kg)

+ Do dầm phụ bên trái trục 2 truyền vào: 1200(kg)

+ Do dầm phụ bên phải trục 2 truyền vào:1800(kg)

=>PD2 = 1200+1800+1200 = 4200(kg)

- PD3: + Do sàn truyền vào: 3x1200/4+1.5x2.5x150=1462.5(kg)

+ Do dầm phụ bên trái trục 3: 1800(kg)

+ Do dầm phụ bên phải trục 3: 600+1057/2=1128.5(kg)

=>PD3 =1462.5+1800+1128.5=4391(kg)

- PD4: + Do sàn truyền vào: 300(kg)



+ Do dầm phụ truyền vào 846/2+600=1023(kg)

=>PD4 = 300+1023=1323(kg)

- Pd=281.25(kg)

2. Hoạt tải 2:



3. Hoạt tải 3:



4. Hoạt tải 4:



a. Hoạt tải tầng trệt, 2, 4:

- Tải phân bố: dạng hình thang với tung độ lớn nhất là: 4x150=600(kg/m)

- Tải tập trung: + Do sàn truyền vào: 150x4=600(kg)

+ Do dầm phụ truyền vào: 1800(kg) => PD3=PD4=600+1800=2400(kg)

b. Hoạt tải tầng 1, 3, mái:



- Hoạt tải phân bố:

+ Dầm 12: dạng hình thang với tung độ lớn nhất là: 600(kg/m)

+ Dầm 34: dạng hình thang với tung độ lớn nhất là: 300(kg/m)

dạng tam giác với tung độ lớn nhất là: 1.5x150=225(kg/m)

- Tải tập trung:



+ PD1=PD=1800(kg)

+ PD3:

Do sàn truyền vào: 1.5x2.5x150+4x150/2=862.5(kg)

Do dầm phụ truyền vào:

Dầm phụ trục G:

Dầm phụ trục H:

=>PD3 = 862.5+(1057+1200)/2=1991(kg)

+ PD4:

Do sàn truyền vào: 300(kg)

Do dầm phụ truyền vào: (846+1200)/2=1023(kg)

=>PD4 = 300+1023=1323(kg)

+ Pd = 281.25(kg)



5. Hoạt tải 5:



6. Hoạt tải 6:

a. Tầng 1, 3, mái:

- Tải phân bố: dạng hình thagn với tung độ lớn nhất là: 600(kg)


+ PD1=1800(kg)

+ PD2=4200(kg)

+ PD3=2400(kg)



b. Tầng trệt, 2, 4:

- Tải phân bố:

+ Dầm nhịp 23: dạng hình thang với tung độ lớn nhất là:600(kg/m)

+ Dầm nhịp 34: dạng hình thang với tung độ lớn nhất là:300(kg/m)

Dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất là: 225(kg/m)


+ PD2=2400(kg)

+ PD3=4391(kg)

+ PD4=1323(kg)

+ Pd=281.25(kg)



7 Hoạt tải 7:



VII. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ:



Công trình xây dựng thuộc vùng gió II-A, có áp lực gió đơn vị 95-12=83(kg/m2), địa hình dạng A.

Công trình dưới 40m nên ta chỉ xét đến tải trọng tĩnh của gió. Tải trọng gió truyền lên khung sẽ được

tính theo công thức:

Gió đẩy: qđ=W0.n.ki.Cđ.B

Gió hút: qh=W0.n.ki.Ch.B

Trong đó:

n-hệ số vượt tải lấy n=1.2

ki-hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo chiều cao tìm được bằng cách nội suy, để đơn

giản cho tính toán và thiên về an toàn ở đây ta chọn hệ số k ở 2 tầng liên tiếp là như nhau.

C-hệ số khí động, Cđ=0.8, Ch=0.6

B- bước khung B=8m

KẾT QUẢ TẢI TRỌNG GIÓ

Tầng Cao độ Hệ số k Hệ số vượt tải n Bước khung B Gió đẩy qđ Gió hút qh

Z(m ) m kG/m kG/m

MĐTN 0.0 - 1.2 8 680 510

Trệt 1.5 - 1.2 8 680 510

1 4.9 1.067 1.2 8 680 510

2 8.1 1.138 1.2 8 762 590

3 11.3 1.196 1.2 8 762 590

4 14.5 1.234 1.2 8 808 606

Mái 17.7 1.267 1.2 8 808 606

- Trên mái có tường cao 1m, và tầng mái trên cao 3.2 m nên ta quy tải trọng gió này thành lực tập

trung đặt ở đỉnh nút khung:

+ Gió đẩy:

Tường cao 1m: k=1.277=>P1=83x1.277x8x1.2x0.8x1=814(kG)

Tầng mái trên cao 3.2m: k=1.297=> P2=83x1.297x8x1.2x0.8x3.2=2646(kG)

=>Pđ=814+2646=3460(kG)

+ Gió hút:

Tường cao 1m: k=1.277=>P1=83x1.277x8x1.2x0.6x1=611(kG)

Tầng mái trên cao 3.2m: k=1.297=> P2=83x1.297x8x1.2x0.6x3.2=1984(kG)

=>Ph=611+1984=2595(kG)



VIII. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:

1. Cách xác định nội lực do từng loại tải trọng :Khung là kết cấu siêu tĩnh, phương pháp xác định nội lực thông thường hiện nay là các chương trình tính, trên cơ sở vật liệu đàn hồi tuyến tính.Cách xác định nội lực bằng cách sử dụng các chương trình tính bao gồm các bước:+ Phân chia hệ kết cấu thành các phần tử, các phần tử được nối với nhau bằng các nút.+ Mô tả các đặc trưng hình học, cơ học, vật liệu của các phần tử.+ Đặt tải trọng lên khung theo từng sơ đồ.+ Tính toán nội lực cho các trường hợp trên.+ Vẽ các sơ đồ: hình học, sơ đồ phần tử, sơ đồ tải trọng, in các số liệu đầu vào, đầu ra, vẽ các biểu đồ nội lực.+ Kết tra kết quả đầu vào, kết quả cuối cùng.

2. Tổ hợp nội lực :

Mục đích của tổ hợp nội lực là tìm nội lực nguy hiểm trên một số tiết diện dưới tác dụng của nhiều loại tải trọng.Có 2 loại tổ hợp: tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt, ở đây chỉ xét tổ hợp cơ bản.Tổ hợp cơ bản được chia thành :+ Tổ hợp cơ bản loại 1 bao gồm: nôi lực do tĩnh tải cộng với nội lực do một loại hoạt tải+ Tổ hợp cơ bản loại 2 bao gồm: nội lực do tĩnh tải cộng với nội lực do các hoạt tải gây ra, trong đó nội lực do hoạt tải được nhân với hệ số tổ hợp, lấy bằng 0.9.Cụ thể đối với khung này cần tổ hợp với các trường hợp sau:

CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢPTT Trường hợp Công thức1 TH1 1.1xTT+1.2xHT12 TH2 1.1xTT+1.2xHT23 TH3 1.1xTT+1.2xHT34 TH4 1.1xTT+1.2xHT45 TH5 1.1xTT+1.2xHT56 TH6 1.1xTT+1.2xHT67 TH7 1.1xTT+1.2xHT78 TH8 1.1xTT+GT9 TH9 1.1xTT+GP10 TH10 1.1xTT+0.9(1.2xHT1+GT)11 TH11 1.1xTT+0.9(1.2xHT2+GT)12 TH12 1.1xTT+0.9(1.2xHT3+GT)13 TH13 1.1xTT+0.9(1.2xHT4+GT)14 TH14 1.1xTT+0.9(1.2xHT5+GT)15 TH15 1.1xTT+0.9(1.2xHT6+GT)16 TH16 1.1xTT+0.9(1.2xHT7+GT)17 TH17 1.1xTT+0.9(1.2xHT1+GP)18 TH18 1.1xTT+0.9(1.2xHT2+GP)19 TH19 1.1xTT+0.9(1.2xHT3+GP)20 TH20 1.1xTT+0.9(1.2xHT4+GP)21 TH21 1.1xTT+0.9(1.2xHT5+GP)



22 TH22 1.1xTT+0.9(1.2xHT6+GP)23 TH23 1.1xTT+0.9(1.2xHT7+GP)24 BAO TH1+TH2+…+TH23

I. KẾT QUẢ NỘI LỰC KHUNG TRỤC B KHI MÔ HÌNH LÀ KHUNG PHẲNG Sử dụng chương trình tính toán kết cấu Sap để tính toán nội lực cho khung với sơ đồ phần tử dầm , cột như hình dưới đây.



SƠ ĐỒ KÝ HIỆU PHẦN TỬ KHUNG



BIỂU ĐỒ BAO MOMENT (T.m)



BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT



BIỂU ĐỒ BAO LỰC DỌC (T)



IX. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP DẦM KHUNG A. TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC

1. Phương pháp tính toána. Các trường hợp tính toán

Tùy theo momen là dương hay âm mà lấy tiết diện tính toán khác nhau . Tiết diện chữ T có cánh ở phía trên , với momen âm cánh nằm trong vùng kéo do đó bỏ qua phần vươn của cánh , chỉ tính theo tiết diện chữ nhật bxh ; với momen dương cánh nằm trong vùng nén , tính theo tiết diện chữ T có bề rộng cánh bf .Khi momen được tính theo sơ đồ đàn hồi cần tra hệ số hạn chế chiều cao vùng nén R còn khi tính theo sơ đồ dẻo tra hệ số D

b. Phương pháp tính toán cốt thép tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn Số liệuBiết M,b,h , chủng loại vật liệu . Giả thiết ao để xác định ho . Thông thường giả thiết oa 0,06 0,12 h . Tra bảng để tìm Rb , Rs và hệ số R

hoặc hệ số D Tính toán

m 2b o

MR bh

Đặt o

xh

với x là chiều cao vùng chịu nén .

Từ m có thể tra bảng ra hoặc tính theo công thức :

m1 1 2

Kiểm tra hệ số

Với momen tính theo sơ đồ đàn hồi : R

Với momen tính theo sơ đồ dẻo : D

Giá trị bé nhất của R D; bằng 0,3 ứng với m 0,255 . Vì vậy , khi tính

được m 0,255 thì không cần kiểm tra .

Khi điều kiện về được thỏa mãn , tính 1 0,5 , là hệ số cánh tay đòn nội lực . Cũng có thể từ m tính theo công thức :

m0,5 1 1 2

Tính diện tích cốt thép As theo công thức :

ss o

MA

R h

Khi R D(hoaëc ) chứng tỏ kích thước tiết diện quá bé . Nếu được thì nên tăng kích thước hoặc tăng cấp bê tông ( nhằm tăng Rb) để tính toán



lại . Khi không thể tăng như vừa nêu thì chuyển sang tính toán tiết diện đặt cốt thép kép.

2. Nội lực tính toán Từ kết quả tổ hợp nội lực có được , lần lượt chọn ra các giá trị nội lực lớn nhất từ bảng kết quả tổ hợp (đối với dầm thì chọn ra từ tổ hợp Bao , vì tổ hợp này cho ra nội lực lớn nhất và cũng cho ra kết quả tính toán cốt thép lớn nhất , nên không cần tính toán với các tổ hợp còn lại) . Từ đó có các giá trị tương ứng sau .

- Đầu dầm : Mmin , Qmax

- Giữa dầm : Mmax

- Cuối dầm : Mmin , Qmax



B. TÍNH TOÁN CỐT ĐAI CHO DẦM:Tính toán cốt thép đai chịu lực cắt là tính toán theo khả năng chịu lực trên tiết diện nghiêng.Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 356:2005 đưa ra các quy định tính toán như sau:

1. Điều kiện tính toán Đặt Qb0 là khả năng chịu lực cắt của tiết diện bê tông khi không có cốt thép đai :

2b4 n bt o

b0

1 R hQ

C

Rbt – cường độ tính toán về kéo của bê tông ;

b4 - hệ số , phụ thuộc loại bê tông

n - hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc N

Khi N là lực nén nbt o

0,1NR bh

đồng thời n 0,5

Khi N là lực kéo nbt o

0,2NR bh

đồng thời n 0,8

Với các dầm sàn thường không kể đến N do đó : n 0 C – là hình chiếu của tiết diện nghiêng lên phương trục dầm . Giá trị Qb0 được hạn chế trong phạm vi sau :

b3 b0 bt o

b3 b3 n bt o

Q Q 2,5R bh

Q 1 R bh

b3 - là hệ số tra bảng .

Tiêu chuẩn quy định , khi thỏa mãn điều kiện b0Q Q thì không cần tính toán cốt

thép đai , chọn đặt cốt thép đai theo cấu tạo . Q – lực cắt được xác định từ các ngoại lực đặt ở một phía của tiết diện nghiêng đang xét .

2. Điều kiện về ứng suất nén chính Đó là điều kiện bê tông chịu nén theo phương tiết diện nghiêng

A bt w1 b1 b

w1 s w

Q Q 0,3 R bh

1 5

Đồng thời lấy w1 không lớn hơn 1,3 .

s sws w b1 b

b

E A ; ; 1 R

E bs

Es,Eb – mođun đàn hồi của cốt thép và của bê tông Asw – diện tích tiết diện ngang của một lớp cốt thép đai ;s – khoảng cách giữa các lớp cốt đai; - hệ số tra bảng . QA – lực cắt lớn nhất ( trên tiết diện thẳng góc ) trong đoạn dầm đang xét

3. Thiết kế cốt đai cho dầm tầng điển hình Dựa vào tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 bài toán tính cốt đai sẽ được tính toán tùy theo 2 trường hợp : dầm chịu tải trọng phân bố đều và dầm chịu tải trọng tập trung .



Cụ thể với công trình này , dầm chỉ chịu tải trọng phân bố đều nên sinh viên chỉ đi xem xét bài toán với trường hợp đó .

Trong các dầm của từng tầng sẽ có giá trị Qmax khác nhau chính vì thế cốt đai của mỗi dầm sẽ khác nhau , tuy nhiên để cho đơn giản và thiên về an toàn và đồng loạt , sinh viên chỉ đi phân tích và tính toán cốt đai cho một dầm tầng điển hình có Qmax lớn nhất , sau đó lấy kết quả này bố trí chung cho toàn khung . Như vậy, dầm có lực cắt Qmax lớn nhất là dầm tầng trệt có Qmax =14.1(T) .

a. Số liệu tính toán Tiết diện dầm

b = 300(mm) ; h = 650(mm) ; ho = 610(mm) . Vật liệu bê tông B25 và cốt thép nhòm CI

Rb = 14,5(MPa) ; Rbt = 1,05(MPa); Các hệ số

b. Điều kiện tính toán Tính heo phương pháp tính toán thực hành

nên cốt đai đặt theo cấu tạo

c. Cấu tạo cốt thép đai Sử dụng cốt đai ɸ6, 2 nhánh Trong đoạn 1/4 dầm:

Dầm có h = 650(mm) > 450(mm) nên Sct=min(h/3,500)=(217,500)=>s=200mm Trong đoạn giữa dầm sct=min(3h/4, 500)=((487.5,500)=>s=300mm

A. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP CỘTI. TÍNH CỐT THÉP DỌC CHO CỘT

1. Phương pháp tính toána. Vẽ biểu đồ tương tác không thứ nguyên:

Xét tiết diện đặt cốt thép đối xứng As=A’s và thỏa mãn điều kiện Rs=R’s.

Đặt ; ; ; ;

Với + thì

+ thì

+



Để lập biểu đồ, cho δ, ξR, α một giá trị chọn sẵn, cho ξ thay đổi sẽ tính ra các giá trị n và m.

Mỗi cặp m,n cho một điểm của biểu đồ.

Với cột 30x30(cm), bê tông B25 có Rn=14.5(MPa), thép CII có Rs=280(MPa) nên ξR=0.6 chọn

a=4(cm),

α=0.05

a(cm) h(cm) δ α ξ n m4 30 0.153846 0.05 0 0 0.0423084 30 0.153846 0.05 0.2 0.2 0.1376924 30 0.153846 0.05 0.3 0.3 0.1703854 30 0.153846 0.05 0.4 0.4 0.1930774 30 0.153846 0.05 0.5 0.5 0.2057694 30 0.153846 0.05 0.6 0.6 0.2084624 30 0.153846 0.05 0.7 0.718056 0.1935154 30 0.153846 0.05 0.8 0.836111 0.1685684 30 0.153846 0.05 0.9 0.954167 0.1336224 30 0.153846 0.05 1 1.072222 0.0886754 30 0.153846 0.05 1.153846 1.253846 0

Tương tự cho α lần lượt bằng 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 ta có biểu đồ tương tác như hình vẽ:



BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC CỘT 30x30



BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC CỘT 30x40



b. Trình tự tính toán dựa vào biểu đồ tương tác:

Chiều dài tính toán của cột .

Với

l - Chiều dài thực tế của cột.

Khung nhiều tầng có liên kết cứng giữa dầm và cột, kết cấu sàn đổ toàn khối, có số

nhịp bằng 3 nên có .

Nội lực tính toán.

Dựa vào kết quả nội lực từ 11 tổ hợp tải trọng theo nguyên tắc chọn ra các cặp nội lực:

Nmax và Mtư.

Mmax và Ntư.

Mtư và Ntư.

Tiết diện cột b x h

Kiểm tra độ mảnh.

olb

.

Kiểm tra sự ảnh hưởng của uốn dọc olh

Nếu bé hơn 8 Có thể bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc cho các cột của khung.

Khi đó η = 1 .

Độ lệch tâm tĩnh học e1 = M/N.

Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = max ( 2cm, h/30, L/600).

Kết cấu siêu tĩnh nên độ lệch tâm ban đầu e0 = max (e1,ea).

Giả sử a = a'

Chiều cao làm việc của tiết diện h0 = h - a

; từ m, n dựa vào biểu đồ tương tác suy ra α

Từ α có được ta tính được thép như bảng



I. TÍNH CỐT THÉP ĐAI CHO CỘT



Do lực cắt trong cột tương đồi bé nên cốt đai cột thường được bố trí theo cấu tạo .

Điều kiện đường kính cốt đai

ñmax

ññ

ññ

256,25(mm)

446mm6mm

Chọn ñ 8mm

Điều kiện bước đai

ñmin

t

b 30cm

15 1,6 24(cm)15S S 30cm30cm

340H 56,67(cm)66

Vậy chọn S = 20 cm.

Trong đoạn nối cột dọc thì bước đai là S/3 - S/2. Chọn 10cm.

Các đai cột được bố trí liên tục qua nút khung.


ĐỒ Án bÊ tÔng cỐt thÉp 2

Documents