Thuyết minh đồ án bê tông
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.34 MB, 93 trang )
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
đồ án
kết cấu nhà bê tông cốt thép
các số liệu chung :
+ công trình : nhà ký túc xá sinh viên.
+ địa điểm xây dung : thành phố vinh, tỉnh nghệ an.
+ sơ đồ kiến trúc : kt-02.
+ điều kiện địa chất : giả thiết.
+ tiêu chuẩn thiết kế :
- tcvn 5574:2012 : kết cấu bê tông và bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế.
- tcvn 2737:1995 : tải trọng và tác động tiêu chuẩn thiết kế.
- TCVN 9362:2012 : Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.
- TCVN 205:1998 : móng cọc - tiêu chuẩn thiết kế.
Nhiệm vụ thiết kế:
+ xác định sơ đồ tính cho khung.
+xác định tải trọng tác dụng.
+ sơ đồ chất tải lên khung.
+ tính toán nội lực và tổ hợp nội lực.
+ biểu đồ nội lực ( m, n, q ).
+ tính toán tiết diện và bố trí cốt thép cho khung trục 3.
+tính toán và bố trí cốt thép cho ô sàn điển hình.
+tính toán và bố trí cốt thép cho thang bộ.
+tính toán và bố trí cốt thép cho móng khung trục 3.
Bản vẽ kèm theo:
+ bản vẽ kết cấu khung trục 3.
+ bản vẽ bố trí cốt thép cho sàn tầng điển hình.
+ bản vẽ bố trí cốt thép cho cầu thang bộ.
+ bản vẽ bố trí cốt thép cho móng khung trục 3.
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
1
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
phần 1 -lựa chọn giải pháp kết cấu
1.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn:
Trong công trình hệ sàn có ảnh hởng rất lớn đến sự làm việc không gian của kết cấu.
Việc lựa chọn phơng án sàn hợp lý là rất quan trọng. Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng
để lựa chọn ra phơng án phù hợp với kết cấu của công trình.
Căn cứ vào đặc điểm kiến trúc và tải trọng công trình, lựa chọn phơng án sàn sờn toàn
khối.
- Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
+Ưu điểm: tính toán đơn giản,chiều dày sàn nhỏ nên tiết kiệm vật liệu bê tông và thép,do
vậy giảm tải đáng kể do tĩnh tải sàn. Hiện nay đang đợc sử dụng phổ biến ở nớc ta với công
nghệ thi công phong phú, công nhân lành nghề,chuyên nghiệp nên thuận tiện cho việc lựa chọn
công nghệ,tổ chức thi công.
+Nhợc điểm: chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vợt khẩu độ lớn dẫn đến
chiều cao tầng của công trình lớn gây bất lợi cho công trình khi chịu tải trọng ngang và không
tiết kiệm chi phí vật liệu nhng tại các dầm là các tờng phân cách tách biệt các không gian
nên vẫn tiết kiệm không gian sử dụng .
- Bố trí hệ thống kết cấu: Do kích thớc mặt bằng của công trình có chiều dài lớn hơn chiều
rộng nên ta bố trí hệ thống chịu lực chính là các khung bố trí theo phơng ngang nhà, các
khung ngang đợc nối với nhau bằng hệ dầm dọc quy tụ tại các nút khung.
1.2. Hệ kết cấu chịu lực chính :
Công trình thi công gồm 6 tầng. Nh vậy có 3 phơng án hệ kết cấu chịu lực hiện nay
hay dùng có thể áp dụng cho công trình:
1.2.1. Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng :
- Hệ kết cấu vách cứng có thể đợc bố trí thành hệ thống một phơng,hai phơng hoặc
liên kết lại thành hệ không gian gọi là lõi cứng.
- Loại kết cấu này có khả năng chịu lực xô ngang tốt nên thờng đợc sử dụng cho các
công trình có chiều cao trên 20 tầng. Tuy nhiên, hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản
trở để tạo ra không gian rộng.
1.2.2. Hệ kết cấu khung và vách cứng.
- Hệ kết cấu khung - giằng đợc tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách
cứng. Hệ thống vách cứng thờng đợc tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ
sinhchung hoặc ở các tờng biên là các khu vực có tờng liên tục nhiều tầng. Hệ thống khung
đợc bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà.Hai hệ thống khung và vách đợc liên kết với
nhau qua hệ kết cấu sàn.
- Hệ kết cấu khung - giằng tỏ ra là kết cấu tối u cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại
kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà cao đến 40 tầng đợc thiết kế cho vùng có động
đất cấp 7.
1.2.3. Hệ kết cấu khung chịu lực :
- Hệ khung chịu lực đợc tạo thành từ các thanh đứng (cột) và các thanh ngang (dầm),
liên kết cứng tại các chỗ giao nhau giữa chúng là nút. Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
2
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
không gian lớn,linh hoạt,thích hợp với các công trình công cộng. Hệ thống khung có sơ đồ làm
việc rõ ràng, nhng lại có nhợc điểm là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn. Trong
thực tế kết cấu khung BTCT đợc sử dụng cho các công trình có chiều cao số tầng nhỏ hơn
20m đối với các cấp phòng chống động đất 7.
Qua xem xét đặc điểm của hệ kết cấu chịu lực trên, áp dụng đặc điểm của công trình và
yêu cầu kiến trúc nên lựa chọn phơng pháp tính kết cấu cho công trình làHệ kết cấu khung
chịu lực.
2. Chọn vật liệu sử dụng ( Theo TCVN 5574:2012) :
- Bờ tụng : S dng bờ tụng cp bn B20 ( M250) cú cng tớnh toỏn ca bờ tụng theo
trng thỏi gii hn th nht l : R b = 11,5.103 kN/m2.; Rbt = 0,9 .103 kN/m2. Mụdul n hi ban
u ca bờ tụng khi nộn v kộo l Eb =27ì106 kN/m2.
- Ct thộp :
+ Thộp cú ng kớnh < 10 mm : S dng thộp nhúm CI cú cng tớnh toỏn ca ct thộp
khi tớnh toỏn theo cỏc trng thỏi gii hn th nht l: Rs = Rsc = 225.103 kN/m2. Rsw = 175.103
kN/m2. Es = 21ì104 MPa
+ Thộp cú ng kớnh 10 mm : S dng thộp nhúm CII cú cng tớnh toỏn ca ct thộp
khi tớnh toỏn theo cỏc trng thỏi gii hn th nht l : Rs = Rsc = 280.103 kN/m2. R = 0,623 ,
R = 0,429
3.Chn s b kớch thc tit din cỏc cu kin :
3.1.Chn s b chiu dy bn sn :
hs =
D
ì ln hmin ; trong ú :
m
+ hs- chiu dy ca bn sn.
+ D - h s ph thuc ti trng D = (0,8ữ1,4). Chn D = 1,2 do ti trng cụng trỡnh khụng quỏ
ln.
+ m - h s ph thuc loi bn, vi bn kờ 4 cnh m = (40ữ45). Chn m = 45.
+ ln- chiu di bn sn theo phng cnh ngn.
+ hmin - chiu dy nh nht ca bn sn, ly theo TCVN 5574:2012. i vi sn nh v cụng
trỡnh cụng cng thỡ hmin = 50mm.
a.Xỏc nh chiu dy bn sn phũng :
Sn phũng cú ln = 3900 mm; ld = 6000 mm.
hs1=
D
1, 2
ì ln =
ì 3900 = 104 mm.
m
45
b.Xỏc nh chiu dy bn sn khu v sinh:
Sn khu v sinh cú ln = 3000 mm; ld = 3900 mm.
hs2=
D
1, 2
ì ln =
ì 3000 = 80 mm.
m
45
c.Xỏc nh chiu dy sn khu hnh lang :
Sn khu hnh lang cú ln = 2400 mm; ld = 3900 mm.
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
3
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
hs3=
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
D
1, 2
ì ln =
ì 2400 = 64 mm.
m
45
Do cỏc ụ sn cú chiu dy khỏc nhau, tin cho tớnh toỏn v thi cụng ta chn
chung chiu dy bn sn l 100 mm tớnh toỏn cho tt c cỏc ụ sn.
3.2.Chn kớch thc dm khung :
-Chn kớch thc tit din dm : mt ct ngang cú kớch thc( bdìhd ) c xỏc nh nh sau:
1 1
hd = ữ .L;
8 12
1 1
bd = ữ .hd ; vi L l chiu di nhp dm.
4 2
Dm chớnh BC
Dm AB
L
( mm)
6000
2400
Chiu cao dm tớnh
toỏn :hdtt (mm)
(750 ữ 500 )
(300 ữ 200 )
Chiu cao dm
chn :hdch (mm)
600
350
B rng dm
chn bdch (mm).
250
250
Dm CD
3000
(375 ữ 250 )
350
250
Dm dc nh
Dm cu thang
Dm ph
3900
3900
(488 ữ 325 )
(488 ữ 325 )
350
300
300
250
220
220
Tờn dm
Bng chn s b kớch thc tit din dm
3.3.Xỏc nh kớch thc ct:
Din tớch tit din ngang ca ct c xỏc nh theo cụng thc:
Fb = (1, 2 ữ 1, 5 ) ì
N
Rb
+ 1,2 - 1,5- h s d tr k n nh hng ca mụmen, ly h s 1,2 tớnh toỏn tit din ct
s b ca cụng trỡnh.
+ Fb- din tớch tit din ngang ca ct.
+ Rn- cng chu nộn tớnh toỏn ca bờ tụng. Bờ tụng B20 Cú Rb = 11,5.103 kN/m2.
+ N- lc nộn ln nht cú th xut hin trong ct , c tớnh theo cụng thc gn ỳng sau:
N= ms.q.Fs
- ms - s sn phớa trờn tit din ct ang xột.
- q - ti trng tớnh trờn mi một vuụng mt sn (kN/m2). Vi nh cú b dy sn t 10 ữ
14cm chn s b q = 10 ữ 14 kN/m2.Chn q = 10kN/m2 tớnh toỏn tit din ct s b ca
cụng trỡnh.
- Fs- din tớch mt sn truyn ti trng lờn ct ang xột.
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
4
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
d
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
s4
c
s3
s2
B
s1
a
S din tớch truyn ti trng ca sn lờn ct
Kớch thc s b ct c tớnh toỏn v trỡnh by trong bn di .
Ct
Tng
Trc A
Trc B
Trc C
Trc D
Trc A
Trc B
Trc C
Trc D
1,2,3
1,2,3
1,2,3
1,2,3
4,5,6
4,5,6
4,5,6
4,5,6
H
s
1,2
q
(kN/m2)
ms
Fs(m2)
10
6
6
6
6
3
3
3
3
7,6
16,4
17,6
9,0
7,6
16,4
17,6
9,0
N
Fb(cm2)
(kN)
456
476
984
1027
1056
1102
540
563
228
238
492
513
528
551
270
282
KT chn
(b ì h) cm
25 ì 30
25 ì 50
25 ì 50
25 ì 35
25 ì 30
25 ì 40
25 ì 40
25 ì 35
Fchn
(cm2)
750
1250
1250
875
750
1000
1000
875
Bng chn s b kớch thc tit din ct
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
5
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
phần 2 - TảI TRọNG Và TáC Động
2.1. Cơ sở thiết kế :
- Hồ sơ bản vẽ thiết kế.
- TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn thiết kế.
2.2. Xác định tải trọng tác dụng lên công trình:
- Tĩnh tải: trọng lợng các bộ phận công trình.
- Hoạt tải sử dụng, sửa chữa, thi công.
- Tải trọng gió: gió tĩnh.
+ Trị số của tải trọng đợc xác định theo các số liệu thiết kế tiết diện cấu kiện và các tiêu chuẩn thiết kế
hiện hành TCVN 2737 1995.
2.2.1. Tĩnh tải
2.2.1.1. Tĩnh tải phân bố trên sàn.
Bảng 1: Ô sàn điển hình phòng ở, phòng tự học,ban công, hành lang.
STT
1
2
3
4
TL riêng Chiều dày
(kN/m3)
(m)
Lớp gạch lát nền
20
0,010
Vữa lót
18
0,020
Vữa XM trát trần
18
0,010
Tổng tĩnh tải các lớp hoàn thiện :
Sàn BTCT
25
0,100
Tổng tĩnh tải :
Cấu tạo các lớp sàn
n
1,1
1,3
1,3
1,1
gtc
(kN/m2)
0,20
0,36
0,18
0,74
2,50
3,24
gtt
(kN/m2)
0,220
0,468
0,234
0,922
2,750
3,672
gtc
(kN/m2)
gtt
(kN/m2)
0,20
0,36
0,75
0,40
1,71
2,50
4,21
0,220
0,460
0,788
0,520
1,988
2,750
4,738
Bảng 2: Sàn khu vệ sinh
STT
1
2
3
4
5
Cấu tạo các lớp sàn
TL riêng
(kN/m3)
Chiều dày
(m)
Gạch lát nền 10mm
20
0,010
Vữa lót dày 20mm
18
0,020
Thiết bị vệ sinh
Trần thạch cao
Tổng tĩnh tải các lớp hoàn thiện :
Sàn BTCT dày 10 cm
25
0,100
Tổng tĩnh tải :
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
6
n
1,10
1,30
1,05
1,30
1,10
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
STT
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
Bảng 3: Sàn mái BTCT
T.L riêng Chiều dày
(kN/m3)
(m)
Cấu tạo
các lớp vật liệu
n
gtc
(kN/m2)
gtt
(kN/m2)
1
2 lớp gạch lá nem
18
0,04
1,1
0,72
0,792
2
Vữa XM lót dày 2cm
18
0,02
1,3
0,36
0,468
3
Lớp gạch cách nhiệt
15
0,07
1,1
1,05
1,155
4
Vữa XM lót dày 2cm
18
0,02
1,3
0,36
0,468
5
6
Lớp BT chống thấm
25
0,03
Lớp vữa XM trát trần
18
0,01
Tổng tĩnh tải các lớp hoàn thiện :
1,1
1,3
0,75
0,18
3,42
0,825
0,234
3,942
7
Trần mái BTCT
1,1
2,5
2,750
5,92
6,692
n
gtc
(kN/m2)
gtt
(kN/m2)
25
0,1
Tổng tĩnh tải :
Bảng 4: Sê nô mái
T.L riêng Chiều dày
(KN/m3)
(m)
STT
Cấu tạo
các lớp vật liệu
1
Vữa XM láng dày 3cm
0,03
1,3
0,54
0,702
2
Trát trần dày 10
18
0,01
Tổng tĩnh tải các lớp hoàn thiện :
Bản sê nô BTCT
25
0,1
1,3
0,18
0,72
2,5
0,234
0,936
3,686
3,22
4,628
n
gtc
(kN/m2)
gtt
(kN/m2)
3
18
1,1
Tổng tĩnh tải :
Bảng 5: Tải trọng tờng xây 220
STT
Các Lớp Tờng
T.L Riêng Chiều dày
(KN/m3)
(m)
1
Hai lớp trát
18
0,03
1,3
0,54
0,702
2
Tờng 220
18
0,22
1,1
3,96
4,356
4,50
5,058
n
gtc
(kN/m2)
gtt
(kN/m2)
Tổng tĩnh tải :
Bảng 6: Tải trọng tờng xây 110
STT
Các Lớp Tờng
T.L Riêng Chiều dày
(KN/m3)
(m)
1
Hai lớp trát
18
0,03
1,3
0,54
0,702
2
Tờng 110
18
0,11
1,1
1,98
2,178
2,52
2,88
Tổng tĩnh tải :
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
7
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
Bảng tổng hợp kết quả tĩnh tải tác dụng lên sàn và hệ khung:
( Tải trọng bản thân các cấu kiện do chơng trình tự tính toán )
Tải trọng ( không kể tới TL bản thân KC )
Tên cấu kiện
STT
gtc (kN/m2)
gtt (kN/m2)
1
-Sàn phòng ở, phòng tự học, ban công,
hành lang.
0,74
0,922
2
-Ô sàn vệ sinh
1,71
1,988
3
-Sàn mái
3,42
3,942
4
-Sê nô mái
0,72
0,936
5
-Tờng xây 220
4,50
5,058
6
-Tờng xây 110
2,52
2,88
2.2.1.2: Tải trọng bể nớc mái :
- Công trình có 2 bể nớc mái, kích thớc mỗi bể là : V = (4,15 ì 6,25 ì 1,5)m, kê lên 4 cột
qua hệ dầm đỡ.
d
d
bể nớc mái
bể nớc mái
C25x40
C25x40
1
c
c
s3
s4
s1
s2
D25x40
D25x40
D25x40
C25x40
C25x40
D25x40
B
B
1
a
a
3
4
3
mặt bằng k? t cấu bể nớc mái
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
4
diện t?ch truy?n tải lên cột khung
8
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
b
b
- xi măng chống thấm tạo dốc
- tấm đúc btct nắp bể b15 dày 100
- btct đổ tại chỗ b15 dày 100
- xi măng chống thấm tạo dốc
- btct đổ tại chỗ b15 dày 100
B
C
Mặt cắt 1-1
các lớp cấu tạo bể
- Tải trọng của một bể nớc mái đợc xác định theo bảng dới :
Bảng 8 : Tải trọng bể nớc mái
Tên lớp
g
kN/m3
TT
Chiều Chiều Chiều
Hệ số
Số
tiêu
rộng
dài
cao
vợt
lợng
chuẩn
m
m
m
tải
kN
TT
tính
toán
kN
- Vữa XM chống thấm
18
01
4,15
6,25
0,03
14
1,3
18,2
- Bản nắp bể BTCT
25
01
4,15
6,25
0,1
64,8
1,1
71,3
- Lớp vữa láng
18
01
3,65
5,75
0,03
11,3
1,3
14,7
- Bản đáy bể BTCT
25
01
3,65
5,75
0,1
52,5
1,1
57,7
- Dầm đáy bể trục 3-4
25
02
4,15
0,25
0,4
20,8
1,1
22,8
- Dầm đáy bể trục B-C
25
02
5,75
0,25
0,4
28,8
1,1
31,6
-Thành bể trục 3-4
18
02
4,15
0,22
1,0
32,9
1,1
36,2
- Trát thành bể trục 3-4
18
02
4,15
0,03
1,5
6,7
1,3
8,7
- Thành bể trục B-C
18
02
5,75
0,22
1,0
45,5
1,1
50,1
- Trát thành bể trục B-C
18
02
5,75
0,03
1,5
9,3
1,3
12,1
- Cột BTCT 3B,3C,4B,4C
25
04
0,25
0,4
0,5
5,0
1,1
5,5
- Nớc trong bể
10
01
3,65
5,75
1,3
272,8
1,1
300,1
+ Tổng tải trọng
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
629,0
9
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
Bảng 9 : Tải trọng bể nớc tác dụng lên cột khung
Cột
B3 ; B4
C3 ; C4
Diện tích chịu tải
mì m
2,075
3,125
2,075
3,125
Diện tích bể
mìm
6,25
4,15
6,25
4,15
Tải trọng bể
kN
629,0
629,0
Tải trọng tác
dụng (kN)
157,25
157,25
2.2.2 Hoạt tải:
STT
1
2
3
4
5
6
Tên ô bản
- Phòng ở
- Phòng tự học
- Sảnh, hành lang, cầu thang
- Ban công, logia
- Phòng vệ sinh
- Mái BTCT, sê nô mái
Ptc
(kN/m2)
n
Ptt
(kN/m2)
1,50
2,00
3,00
2,00
2,00
0,75
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,3
1,800
2,400
3,600
2,400
2,400
0,975
2.2.3. Tải trọng gió
a. Thành phần của tải trọng gió
- Công trình có độ cao H = 22,20 m < 40m. Theo TCVN 2737-1995, không phải tính đến
thành phần động của gió.
- Công trình có địa điểm xây dựng tại thành phố Vinh, thuộc vùng gió III-B, có giá trị áp
lực gió tiêu chuẩn W0 = 1,25 kN/m2 (lấy theo bản đồ phân vùng gió phụ lục D và điều 6.4
TCVN2737-1995), dạng địa hình C.
- Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu khung đợc gán vào tâm hình học của bản sàn.
- Giá trị tính toán của phần gió tĩnh quy về lực tập trung tại tâm hình học của bản sàn đợc
xác định theo công thức :
Wtt = n ì W0ì kjì c ì Bjì hj (kN).
Trong đó: n- hệ số độ tin cậy, n = 1,2
kj- hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao (bảng 5-TCVN:2737-95).
c- hệ số khí động, bao gồm cả gió đẩy và gió hút. Công trình có mặt đón gió dạng
hình chữ nhật c = 1,4. Trong đó :
cđ = 0,8 phía đón gió
ch = 0,6 phía hút gió
B: bề rộng đón gió, hj : Chiều cao của tầng thứ j.
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
10
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
b. Tính toán tải trọng gió tĩnh X ( GX )
Bảng giá trị tải trọng gió tĩnh
hi
B
Zi
Wo
kj
Tầng
(m)
(m)
(kN/m2)
(m)
n
c
W
(kN)
2
4,2
3,9
0,53
57,080
3
7,80
3,6
0,61
60,643
4
11,4
3,6
5
15,0
3,6
6
18,6
3,6
0,78
77,543
7
22,2
2,6
0,82
58,875
13,15
1,25
0,68
0,74
1,2
c. Tính toán tải trọng gió tĩnh Y ( GY )
Tải trọng gió tĩnh phân bố theo độ cao nhà
hi
B
Zi
Wo
Tầng
kj
n
(m)
(m)
(kN/m2)
(m)
1,4
c
67,602
73,566
W
(kN)
2
4,2
3,9
0,53
203,145
3
7,80
3,6
0,61
215,823
4
11,4
3,6
5
15,0
3,6
6
18,6
3,6
0,78
275,970
7
22,2
2,6
0,82
209,533
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
46,8
1,25
11
0,68
0,74
1,2
1,4
240,589
261,818
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
phần 3 - tính toán khung trục 3
3.1.Xỏc nh ni lc khung :
+ Xõy dng mụ hỡnh khụng gian trờn phn mm Etabs , sau ú nhp cỏc s liu ti trng v
chy chng trỡnh tỡm ra ni lc phõn b trong cỏc phn t trong khung.
+ S tớnh toỏn theoPh lc I : S tớnh toỏn.
+ Cỏc trng hp ti trng tỏc dng lờn khung bao gm :
- Tnh ti = Ti trng bn thõn + Ti trng tng xõy + Ti trng cỏc lp hon thin sn.
- Ti trng bn thõn kt cu : Do chng trỡnh t tớnh. H s vt ti n = 1,1.
- Ti trng tng xõy : Tỏc dng vo khung di dng phõn b u trờn cỏc dm.
- Ti trng cỏc lp hon thin sn : Tỏc dng vo sn di dng phõn b u trờn mt
sn.
- Hot ti: Cht ton b cỏc tng cho s khung khụng gian.Hot ti tỏc dng lờn sn di
dng phõn b u trờn mt sn.
- Ti trng giú theo phng OX (OX + v OX -) tỏc dng di dng tp trung ti tõm hỡnh
hc ca bn sn, ch tớnh ti tỏc dng ca thnh phn giú tnh.
- Ti trng giú theo phng OY (OY + v OY -) tỏc dng di dng tp trung ti tõm hỡnh
hc ca bn sn, ch tớnh ti tỏc dng ca thnh phn giú tnh.
+ S ti trng tỏc dng theo Ph lc II : Ti trng v tỏc ng.
+ Sau khi chy chng trỡnh, xut kt qu ni lc cỏc phn t ct v dm khung trc 3
tớnh toỏn theo nhim v thit k .Kt qu ni lc sau khi xut ra t Etabs c lp thnh bng
trỡnh by trong phnPh lc III :Ni lc khung trc 3.
+ Biu ni lc : Mụ men, Lc ct v Lc dc khung trc 3 trỡnh by trong phnPh lc IV
: Biu ni lc khung trc 3.
3.2. T hp ni lc
- Ni lc ca khung sau khi xut ra c tớnh toỏn t hp li nhm tỡm ra trng hp ni lc
nguy him nht tỏc ng lờn kt cu tớnh toỏn thit k kt cu.
- Tin hnh t hp ni lc vi 2 t hp sau: T hp c bn I v T hp c bn II.
+ i vi t hp c bn I :
- Ly ni lc do tnh ti cng vi ni lc do mt hot ti gõy ra, trong ú h s t hp ly
bng 1; bao gm cỏc trng hp : TT+HT; TT+ GX; TT+GY.
+ i vi t hp c bn II :(phi xột ớt nht 2 trng hp hot ti) :
- Ly ni lc do tnh ti cng vi cỏc ni lc do cỏc hot ti gõy ra ; trong ú hot ti c
nhõn vi h s 0,9. Bao gm cỏc trng hp: TT+0,9x(HT+GX); TT+0,9x(HT+GY).
3.2.1.i vi ct :
- S dng phng phỏp tớnh ct lch tõm xiờn v b trớ ct thộp i xng nờn ta xột 3 cp ni
lc sau tớnh toỏn ct thộp.
X
+ M max
; N tu ; M tuy ;
Y
+ M max
; N tu ; M tuX ;
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
(M
(M
X
max
X
= M m+axX , M min
Y
max
Y
Y
= M m+ax
, M min
)
)
12
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
+ N max ; M tuY ; M tuX
- Riờng chõn ct tng 1 ly thờm giỏ tr Qt nu cn tớnh toỏn múng.
3.2.2.i vi dm : Cn t hp :
+)
; Qt).
+ Cp mụmen dng ln nht v lc ct tng ng ( M (max
)
+ Cp mụmen õm nh nht v lc ct tng ng ( M (min
; Qt).
+ Cp lc ct ln nht v mụmen tng ng (Qmax ; Mt).
- Kt qu t hp ni lc cỏc phn t ct v dm khung trc 3 c trỡnh by trong Ph lc V
: T hp ni lc khung trc 3.
3.3.Tớnh toỏn ct thộp khung trc 3:
- Da vo bng t hp ni lc ta chn ra 1 s phn t ct v dm cú ni lc ln tớnh toỏn
v b trớ cho cỏc phn t cũn li, c th nh sau :
+ Tớnh toỏn phn t dm B72, B103, B134 - tng 2 b trớ cho tng 2,3 v tng 4.
+ Tớnh toỏn phn t dm B72, B103, B134 - tng 5 b trớ cho tng 5,6 v tng 7.
+ Tớnh toỏn phn t ct C3, C16, C29, C42 - tng 1 b trớ cho cỏc ct tng 1,2 v 3.
+ Tớnh toỏn phn t ct C3, C16, C29, C42 - tng 4 b trớ cho cỏc ct tng 4,5 v 6.
A. TNH TON CT KHUNG TRC 3
1.Tớnh toỏn ct thộp dc :
a. C s tớnh toỏn:
- H s thit k kin trỳc cụng trỡnh.
- Cỏc tiờu chun xõy dng TCVN.
- Bng t hp ni lc theo TCVN 2737:1995.
b.Quy trỡnh tớnh toỏn :
- Tớnh toỏn theo trng hp ct chu nộn lch tõm xiờn v b trớ ct thộp i xng. Dựng
phng phỏp gn ỳng tớnh ct thộp cho trng hp chu nộn lch tõm xiờn. Phng phỏp
gn ỳng ny da trờn vic bin i trng hp nộn lch tõm xiờn thnh nộn lch tõm phng
tng ng tớnh ct thộp. Xột tit din cú cnh Cx, Cy. iu kin ỏp dng phng phỏp
gn ỳng l 0,5
C
x 2 , ct thộp c t theo chu vi, phõn b u hoc mt ct thộp
C
y
trờn cnh ngn cú th ln hn.
Quy c cnh ca ct
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
13
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
- Tit din chu lc nộn N, mụ men un Mx, My . lch tõm ngu nhiờn eax, eay . Sau khi xột
un dc theo 2 phng tớnh c h s x, y. Mụ men ó gia tng :
Mx1 = x ì Mx ; My1 = y ì My .
Tựy theo cỏc giỏ tr m xem xột a v lch tõm phng theo phng x hay theo phng y.
Mụ hỡnh
Theo phng X
Theo Phng Y
M xi M yi
>
Cx
Cy
iu kin
M xi M yi
<
Cx
Cy
h = Cx ; b = Cy.
M1 = Mx1; M2 = My1.
ea = eax + 0,2.eay.
Ký hiu
h = Cy ; b = Cx.
M1 = My1; M2 = Mx1.
ea = eay + 0,2.eax.
+ Gi thit chiu dy lp bo v l a; tớnh h0 = h-a, Z = h-2a.
+ Tin hnh tớnh toỏn theo trng hp t ct thộp i xng : x1 =
N
Rb ì b
+ H s chuyn i m0 :
-
Khi x1 h0 thỡ m0 = 1
0, 6.x1
h0
- Khi x1> h0 thỡ m0 = 0,4
+ Tớnh mụ men tng ng khi chuyn nộn lch tõm xuyờn sang nộn lch tõm phng :
M = M1 + m0 .M 2 .
+ lch tõm e1 =
h
b
M
N
+ Tớnh e0. Vi kt cu siờu tnh : e0 = max ( e1 ; ea ). Da vo e0 v theo x1 phõn bit cỏc
trng hp lch tõm.
Trng hp 1 : Lch tõm rt bộ khi =
e0
< 0,3 thỡ tớnh toỏn nh nộn ỳng tõm.
h0
-
H s nh hng ca lch tõm : e =
-
H s un dc ph thờm : e = +
1
(0,5 ).(2 + )
(1 ).
; Khi 14 ly =1,
0, 3
Khi 14< < 104 thỡ tớnh theo cụng thc sau : =1,028-0,0000288 2-0,0016
+ Din tớch ton b ct thộp dc : Ast
Trng hp 2 : Lch tõm bộ khi =
-
e
.N Rb .b.h
e
Rs Rb
e0
> 0,3 ; ng thi x1> r .h0
h0
Xỏc nh chiu cao vựng nộn x = (r +
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
1 r
e
).h0 , trong ú 0 = 0 .
2
1 + 50 0
h
14
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
-
Din tớch ton b ct thộp : Ast =
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
N .e Rb .b.x.(h0 x / 2)
vi e = e0+h/2-a, h s
k .Rsc .Z
k 0, 5 , ly k = 0,4.
Trng hp 3 : Lch tõm ln khi =
-
Ast =
e0
> 0,3 x1 r .h0
h0
N .(e+ 0,5 x1 h0 )
, h s k = 0,4. Ct thộp t theo chu vi ct.
k .Rs .Z
c. Tớnh toỏn c th : Tớnh toỏn vi 3 cp ni lc bt li nht chn t bng THNL.
- Do cỏc bc tớnh toỏn tng t nờn trong thuyt minh ta ch tớnh toỏn cho mt cp ni lc
ca mt ct. Cỏc ct cũn li lp bng tớnh bng Excel, kt qu tớnh toỏn c trỡnh by trong
Ph lc VI : Bng tớnh toỏn din tớch ct thộp ct.
Tớnh thộp cho ct trc C-3, tng 1, phn t C16.
Kớch thc ct
Tng
Trc
Ct
1
C-3
C16
Cx(cm)
Cy(cm)
l(cm)
25
50
465
0,7
Da vo bng t hp ni lc ta chn ra 3 cp ni lcnguy him nht tớnh toỏn v b trớ ct
thộp :
Bng cp ni lc tớnh toỏn ct trc C-3 (C16) tng 1.
STT
Cp ni lc
N (kN)
Mx (kN.m)
My (kN.m)
1
Nmax
1473,059
0,487
9,801
2
Mxmax
1265,281
21,908
8,135
3
Mymax
1268,754
0,480
113,871
Tớnh toỏn cho cp ni lc th I:
STT
Cp ni lc
N (kN)
Mx (kN.m)
My (kN.m)
1
Nmax
1473,059
0,487
9,801
Ct cú tit din hỡnh ch nht vi cỏc cnh Cx = 25cm; Cy = 50cm.
Chiu di tớnh toỏn lox = 0,7 x 4,65 = 3,26m.
1
1
H cot , .Ci )
600
30
1
1
1
1
+ Theo phng y : eay = max(
H cot , .C y ) = max(
.465, .50) = 1, 67 cm
600
30
600
30
Xỏc nh lch tõm ngu nhiờn : eai = max(
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
15
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
không gian lớn,linh hoạt,thích hợp với các công trình công cộng. Hệ thống khung có sơ đồ làm
việc rõ ràng, nhng lại có nhợc điểm là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn. Trong
thực tế kết cấu khung BTCT đợc sử dụng cho các công trình có chiều cao số tầng nhỏ hơn
20m đối với các cấp phòng chống động đất 7.
Qua xem xét đặc điểm của hệ kết cấu chịu lực trên, áp dụng đặc điểm của công trình và
yêu cầu kiến trúc nên lựa chọn phơng pháp tính kết cấu cho công trình làHệ kết cấu khung
chịu lực.
2. Chọn vật liệu sử dụng ( Theo TCVN 5574:2012) :
- Bờ tụng : S dng bờ tụng cp bn B20 ( M250) cú cng tớnh toỏn ca bờ tụng theo
trng thỏi gii hn th nht l : R b = 11,5.103 kN/m2.; Rbt = 0,9 .103 kN/m2. Mụdul n hi ban
u ca bờ tụng khi nộn v kộo l Eb =27ì106 kN/m2.
- Ct thộp :
+ Thộp cú ng kớnh < 10 mm : S dng thộp nhúm CI cú cng tớnh toỏn ca ct thộp
khi tớnh toỏn theo cỏc trng thỏi gii hn th nht l: Rs = Rsc = 225.103 kN/m2. Rsw = 175.103
kN/m2. Es = 21ì104 MPa
+ Thộp cú ng kớnh 10 mm : S dng thộp nhúm CII cú cng tớnh toỏn ca ct thộp
khi tớnh toỏn theo cỏc trng thỏi gii hn th nht l : Rs = Rsc = 280.103 kN/m2. R = 0,623 ,
R = 0,429
3.Chn s b kớch thc tit din cỏc cu kin :
3.1.Chn s b chiu dy bn sn :
hs =
D
ì ln hmin ; trong ú :
m
+ hs- chiu dy ca bn sn.
+ D - h s ph thuc ti trng D = (0,8ữ1,4). Chn D = 1,2 do ti trng cụng trỡnh khụng quỏ
ln.
+ m - h s ph thuc loi bn, vi bn kờ 4 cnh m = (40ữ45). Chn m = 45.
+ ln- chiu di bn sn theo phng cnh ngn.
+ hmin - chiu dy nh nht ca bn sn, ly theo TCVN 5574:2012. i vi sn nh v cụng
trỡnh cụng cng thỡ hmin = 50mm.
a.Xỏc nh chiu dy bn sn phũng :
Sn phũng cú ln = 3900 mm; ld = 6000 mm.
hs1=
D
1, 2
ì ln =
ì 3900 = 104 mm.
m
45
b.Xỏc nh chiu dy bn sn khu v sinh:
Sn khu v sinh cú ln = 3000 mm; ld = 3900 mm.
hs2=
D
1, 2
ì ln =
ì 3000 = 80 mm.
m
45
c.Xỏc nh chiu dy sn khu hnh lang :
Sn khu hnh lang cú ln = 2400 mm; ld = 3900 mm.
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
3
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
- Xỏc nh phng tớnh toỏn
So sỏnh hai giỏ tr ca t s:
M x1 M y1
;
Cx C y
M y1
M x1 0,536
=
= 2,144 ;
0, 25
Cx
Vỡ :
M x1 M y1
<
Cx
Cy
Cy
=
9,801
= 19, 602
0,5
h = C y
b = Cx
nờn la chn mụ hỡnh tớnh toỏn theo phng y vi
M 1 = M y1
M = M
2
x1
- Tớnh toỏn lch ngu nhiờn phng tng ng.
ea = eay + 0,2.eax = 1,67+0,2.0,83 = 1,84cm = 0,0184m.
- Tớnh toỏn mụ men lch tõm phng tng ng.
+ Tớnh toỏn h s chuyn i nộn lch tõm xiờn thnh nộn lch tõm phng :
x1 > h0 m0 = 0, 4
Cụng thc tớnh toỏn:
0, 6.x1
=
x
h
m
1
1
0
0
h0
+ h0- Chiu cao lm vic ca tit din: h0 = h - a = 0,5 0,05 = 0,45 m
+ x1- Chiu cao vựng nộn.
N
1473,059
x1 =
=
= 0,512 ( m )
Rb .b 11500.0, 25
Cú x1 = 0,512> h0 = 0,45 m0 = 0,4.
+ Tớnh toỏn mụ men tng ng :
h
0,5
M = M1 + m0 .M 2 . = 9,801 + 0, 4 ì 0,536 ì
= 10, 230 ( kN .m)
b
0, 25
- Tớnh toỏn hm lng ct thộp dc chu lc
+ Xột trng hp tớnh toỏn ct thộp :
- e0 - lch tõm ban u.
M
10, 230
=
= 0, 007 ( m )
N 1473, 059
-
e1- lc tõm hỡnh hc :
-
e0 = max( e1,ea) = max( 0,007;0,0184 ) = 0,0184 (m)
Cú : =
e1 =
e0 0, 0184
=
= 0, 04 < 0,3
h0
0, 45
Tớnh toỏn nh nộn ỳng tõm.
- H s nh hng ca lch tõm :
e =
1
1
=
= 1, 066
(0, 5 ).(2 + ) (0,5 0, 04).(2 + 0, 04)
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
17
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
(1 ).
;
0, 3
-
H s un dc ph thờm : e = +
-
14< = 45,27 < 104 => tớnh theo cụng thc sau :
=1,028-0,0000288 2-0,0016 =1,028-0,0000288.45,272-0,0016.45,27 = 0,897
e = 0,897 +
(1 0,897).0, 04
= 0,911
0,3
Din tớch ton b ct thộp dc :
e
1, 066
.N Rb .b.h
.1473, 059 11500.0,5.0, 25
e
0,911
As1
=
= 0, 0011m2 = 11 cm 2 .
Rs Rb
280000 11500
Tớnh toỏn cho cp ni lc th II:
STT
Cp ni lc
N (kN)
Mx (kN.m)
My (kN.m)
1
Mxmax
1265,281
21,908
8,135
Bng thụng s tớnh toỏn
Cy(cm)
Cx(cm)
eax(cm)
eay(cm)
x (cm)
y (cm)
Nthx(N)
Nthy(N)
50
25
0,83
1,67
45,27
22,64
16539
4135
+ Xỏc nh h s nh hng ca un dc.
1
1
=
= 1, 08
x = 45, 27 > 28 x =
N
1265, 281
1 x 1
Cú :
Nth
16539
y = 22, 64 < 28 y = 1
- Tớnh toỏn giỏ tr mụ men tng do nh hng ca un dc.
Mx1 = x.Mx = 1,08.21,908= 23,66 ( kN.m )
My1 = y.My = 1.8,135 = 8,135 ( kN.m )
- Xỏc nh phng tớnh toỏn
So sỏnh hai giỏ tr ca t s:
M x1 M y1
;
Cx C y
M y1
M x1 23,66
=
= 94,64 ;
Cx
0, 25
Vỡ :
M x1 M y 1
>
Cx
Cy
Cy
=
8,135
= 16, 27
0, 5
h = Cx
b = C
y
nờn la chn mụ hỡnh tớnh toỏn theo phng x vi
M 1 = M x1
M 2 = M y1
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
18
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
- Tớnh toỏn lch ngu nhiờn phng tng ng.
ea = eax + 0,2.eay = 0,83+0,2.1,67 = 1,164cm = 0,0164m.
- Tớnh toỏn mụ men lch tõm phng tng ng.
+ Tớnh toỏn h s chuyn i nộn lch tõm xiờn thnh nộn lch tõm phng :
x1 > h0 m0 = 0, 4
Cụng thc tớnh toỏn:
0, 6.x1
x
h
m
=
1
1
0
0
h0
+ h0- Chiu cao lm vic ca tit din: h0 = h - a = 0,25 0,05 = 0,20 m
+ x1- Chiu cao vựng nộn.
N
1265, 281
=
= 0, 22 ( m )
x1 =
Rb .b 11500.0,5
x1 > h0 m0 = 0, 4
+ Tớnh toỏn mụ men
h
0, 25
M = M1 + m0 .M 2 . = 23,66 + 0, 4 ì 8,135 ì
= 25, 287 ( kN.m)
b
0,5
- Tớnh toỏn hm lng ct thộp dc chu lc
+ Xột trng hp tớnh toỏn ct thộp :
- e0 - lch tõm ban u.
M
25, 287
=
= 0, 020 ( m )
N 1265, 281
-
e1- lc tõm hỡnh hc :
-
e0 = max( e1,ea) = max( 0,020;0,016 ) = 0,02 (m)
Cú : =
e0 0, 02
=
= 0,1 < 0,3
h0 0, 20
e1 =
;
Tớnh toỏn nh nộn ỳng tõm.
1
1
=
= 1,19
(0,5 ).(2 + ) (0,5 0,1).(2 + 0,1)
-
H s nh hng ca lch tõm : e =
-
H s un dc ph thờm : e = +
-
14< =45,27< 104 => tớnh theo cụng thc sau :
(1 ).
;
0, 3
=1,028-0,0000288 2-0,0016 =1,028-0,0000288.51,452-0,0016.51,45 = 0,897
e = 0,897 +
(1 0,897).0,10
= 0,931
0, 3
Din tớch ton b ct thộp dc :
e
1,19
.N Rb .b.h
.1265, 281 11500.0,5.0, 25
e
0,931
As2
=
= 0, 00067 m2 = 6, 7cm 2
Rs Rb
280000 11500
Tớnh toỏn cho cp ni lc th III:
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
19
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
STT
Cp ni lc
N (kN)
Mx (kN.m)
My (kN.m)
1
Mymax
1268,754
0,480
113,871
Bng thụng s tớnh toỏn
Cy(cm)
Cx(cm)
eax(cm)
eay(cm)
x (cm)
y (cm)
Nthx(N)
Nthy(N)
50
25
0,83
1,67
45,27
22,64
16539
4135
+ Xỏc nh h s nh hng ca un dc.
1
1
=
= 1, 08
x = 45, 27 > 28 x =
N
1268, 754
1 x 1
Cú :
Nth
16539
y = 22, 64 < 28 y = 1
- Tớnh toỏn giỏ tr mụ men tng do nh hng ca un dc:
Mx1 = x.Mx = 1,08.0,480 = 0,518( kN.m )
My1 = y.My = 1.113,871 = 113,871 ( kN.m )
- Xỏc nh phng tớnh toỏn :
So sỏnh hai giỏ tr ca t s:
M x1 M y1
;
Cx C y
M
M x1 0,581
113,871
=
= 2,32 ; y1 =
= 227, 74
Cx
0, 25
Cy
0, 5
Vỡ :
M x1 M y1
<
Cx
Cy
h = C y
b = C x
nờn la chn mụ hỡnh tớnh toỏn theo phng y vi
M 1 = M y1
M = M
2
x1
- Tớnh toỏn lch ngu nhiờn phng tng ng :
ea = eay + 0,2.eax = 1,67+0,2.0,83 = 1,84cm = 0,0184m.
- Tớnh toỏn mụ men lch tõm phng tng ng :
+ Tớnh toỏn h s chuyn i nộn lch tõm xiờn thnh nộn lch tõm phng :
x1 > h0 m0 = 0, 4
Cụng thc tớnh toỏn:
0, 6.x1
x
h
m
=
1
1
0
0
h0
+ h0- Chiu cao lm vic ca tit din: h0 = h - a = 0,5 0,05 = 0,45 m.
+ x1- Chiu cao vựng nộn :
N
1268,754
=
= 0, 44 ( m )
x1 =
Rb .b 11500.0, 25
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
20
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Cú x1 = 0,44 < h0 = 0,45 m0 = m0 = 1
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
0, 6.0, 44
= 0, 41
0, 45
+ Tớnh toỏn mụ men tng ng :
h
0,5
= 114,30 ( kN .m)
M = M1 + m0 .M 2 . = 113,871 + 0, 41ì 0,518 ì
b
0, 25
- Tớnh toỏn hm lng ct thộp dc chu lc
+ Xột trng hp tớnh toỏn ct thộp :
- e0 - lch tõm ban u.
M
114, 30
=
= 0, 09 ( m )
N 1268, 754
-
e1- lc tõm hỡnh hc :
-
e0 = max( e1,ea) = max( 0,09;0,0184 ) = 0,09 (m)
Cú : =
e1 =
e0 0, 09
=
= 0, 2 < 0,3
h0 0, 45
Tớnh toỏn nh nộn ỳng tõm.
1
1
=
= 1,52
(0,5 ).(2 + ) (0,5 0,1).(2 + 0,1)
-
H s nh hng ca lch tõm : e =
-
H s un dc ph thờm : e = +
-
14< =45,27 < 104 => tớnh theo cụng thc sau :
(1 ).
;
0, 3
=1,028-0,0000288 2-0,0016 =1,028-0,0000288.51,452-0,0016.51,45 = 0,897
e = 0,897 +
(1 0,897).0, 2
= 0,966 .
0,3
Din tớch ton b ct thộp dc :
e
1,52
.N Rb .b.h
.1268, 754 11500.0,5.0, 25
0,966
As3 e
=
= 0, 0021m 2 = 21cm 2 .
Rs Rb
280000 11500
Chn As = max (As1, As2, As3) = 21 cm2 b trớ thộp cho ct. Chn thộp 8 20 cú
As,chn=25,12 cm2 . Thộp b trớ u theo chu vi ct.
2.Tớnh toỏn ct thộp ai :
Tớnh toỏn thộp ai theo yờu cu cu to :
+ Đờng kính cốt đai : sw ( max ;5mm) = (5;5)mm Chọn đai 6 nhóm A1.
4
+ Khoảng cách cốt đai :
-Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc : s (10min ;500) = (200;500) Chọn s = 150 mm.
- Các đoạn còn lại : s (15min ;500) = (300;500) Chọn s = 200 mm.
b. TNH TON dầm KHUNG TRC 3
a.C s tớnh toỏn :
- Cỏc tiờu chun xõy dng Vit Nam.
- Bng t hp ni lc cỏc phn t dm trong khung.
- Cỏc ti liu hng dn tớnh toỏn thc hnh.
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
21
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
b.Nguyờn tc tớnh toỏn :
b.1. Tớnh toỏn ct thộp dc :
* Vi tit din chu mụ men õm :
- Cỏnh nm trong vựng kộo nờn b qua, chiu cao lm vic h0 = h-a, vi a l lp bo v
ct thộp.
- Tớnh h s m =
M
Rb .b.h02
- Nu m < r thỡ tớnh =0,5.(1+
thc :As =
1 2. m ). Din tớch ct thộp c tớnh theo cụng
M
.
Rs . .h0
- Chn thộp v kim tra hm lng ct thộp : à =
As
.100%
b.h0
* Vi tit din chu mụ men dng :
- Sn nm trong vựng chu nộn, tham gia chu lc vi sn, tớnh toỏn theo tit din ch T,
chiu rng cỏnh a vo tớnh toỏn l bf = b+2.Sc, trong ú Sc xỏc nh nh sau :
1
6 ì l
Sc min
1 ì B = 1 ì (l b )
2 0 2 n dd
- Xỏc nh v trớ trc trung hũa bng cỏch tớnh : Mc = Rb ì bf ì hf ì (h0-hf/2)
- Trng hp 1 : Nu M Mc thỡ trc trung hũa i qua cỏnh, tớnh toỏn nh tit din ch
nht kớch thc (bf x h).
- Trng hp 2 : Nu M > Mc thỡ trc trung hũa i qua sn, tớnh toỏn nh vi tit din
ch nht kớch thc (b x h).
- Dm khung liờn kt cng vi ct khung. Vic tớnh toỏn ni lc theo s n hi vi 3
giỏ tr mụ men ln nht ti cỏc tit din gia dm v sỏt gi.
+ Vi tit din chu mụ men dng M+ thỡ tớnh nh vi tit din ch T.
+ Vi tit din chu mụ men õm M- thỡ tớnh nh vi tit din ch nht.
+ Ni lc tớnh toỏn xỏc nh t bng t hp ni lc.
+ Ch tớnh toỏn cho 1 s dm cú ni lc ln nht tớnh toỏn ct thộp cho cỏc dm cũn li, c
th l:
- Tớnh dm B72, B103,B134 tng 2 b trớ cho cỏc dm B72,B103 v B134 tng : 2, 3, 4.
- Tớnh dm B72,B103, B134 tng 5 b trớ cho cỏc dm B72, B103v B134 tng : 5,6,mỏi.
1. Tớnh toỏn ct thộp dc cho cỏc dm tng 2,3,4 :
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
22
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
Xỏc nh nhp tớnh toỏn : l khong cỏch gia cỏc trc ca ct.
- LAB = 2400-110+250 =2540 mm.
- LBC = 6000 +220 500 = 5720 mm.
- LCD = 3000-110+250 = 3140 mm.
1.1. Tớnh toỏn ct thộp dc cho dm AB - tng 2, phn t B72, kớch thc : (bìh=25ì35).
T bng t hp ni lc ta ch ra ni lc nguy him nht cho dm :
- Mụ men õm ti gi A : MA = -39,794 kN.m. QA = -36,790 kN.
- Mụ men dng ln nht : MB = 27,802 kN.m.
- Mụ men õm ti gi B : MB = -45,214 kN.m. QB = 43,526 kN.
m= -39,794 kn.m
m= -45,214 kn.m
B72
m=27,802 kn.m
a
b
S tớnh dm AB, phn t B72 Tng 2.
Do 2 gi cú giỏ tr mụ men gn bng nhau nờn ta ly giỏ tr mụ men ln hn tớnh ct thộp
chung cho c 2.
+ Tớnh thộp cho gi A v B : M = -45,214 kN.m.
- Tớnh theo tit din ch nht, kớch thc bìh = 250ì350 (mm).
- Gi thit a = 4 cm h0 = h - a = 35 - 4 = 31 (cm).
m
=
M
45, 214
=
= 0,164 < r = 0,429.
2
Rb .b.h0 11500 ì 0, 25 ì 0,312
=0,5.(1 + 1 2. m = 0,5.(1+ 1 2 ì 0,164 = 0,910
As =
45, 214
M
=
= 0, 000572m 2 = 572 mm2.
280000 ì 0,910 ì 0, 31
Rs . .h0
+ àt =
As
572
ì 100% =
ì 100% = 0,74% > à min.
250 ì 310
b.h0
+ Tớnh ct thộp chu mụ men dng ti gi B : M = 27,802 kN.m.
- Tớnh theo tit din ch nht, kớch thc bìh = 250ì350 (mm).
- Gi thit a = 4 cm h0 = h - a = 35 - 4 = 31 (cm).
m
=
M
27,802
=
= 0,10 < r = 0,429.
2
Rb .b.h0 11500 ì 0, 25 ì 0,312
=0,5.(1 + 1 2. m = 0,5.(1+ 1 2 ì 0,10 = 0,947
As =
27,802
M
=
= 0, 000338m 2 = 338mm2.
280000 ì 0,947 ì 0,31
Rs . .h0
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
23
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
As
338
ì 100% =
ì 100% = 0,44% > à min.
250 ì 310
b.h0
+ àt =
1.2. Tớnh toỏn ct thộp dc cho dm BC - tng 2, phn t B103, kớch thc : (bìh=25ì60).
T bng t hp ni lc ta ch ra ni lc nguy him nht cho dm :
- Mụ men õm ti gi B : MB = -159,206 kN.m. QB = -117,164 kN.
- Mụ men dng ti nhp : Mn = 63,812 kN.m.
- Mụ men õm ti gi C : MC = -180,585 kN.m. QC = 118,861 kN.
m= -159,206 kn.m
m= -180,585 kn.m
B103
m=63,812 kn.m
b
c
S tớnh dm BC, phn t B103 Tng 2.
+ Tớnh thộp cho gi B : MB = -159,206 kN.m
- Tớnh theo tit din ch nht, kớch thc bìh = 250ì600 (mm).
- Gi thit a = 4 cm h0 = h - a = 60 - 4 = 56 (cm).
m
=
M
159, 206
=
= 0,177 < r = 0,429.
2
Rb .b.h0 11500 ì 0, 25 ì 0,562
=0,5.(1 + 1 2. m = 0,5.(1+ 1 2 ì 0,177 = 0,902
As =
159, 206
M
=
= 0, 001126m 2 = 1126 mm2.
280000 ì 0, 902 ì 0,56
Rs . .h0
+ àt =
As
1126
ì 100% =
ì 100% = 0,80% > à min.
250 ì 560
b.h0
+ Tớnh thộp cho gi C : MC = -180,585 kN.m
- Tớnh theo tit din ch nht, kớch thc bìh = 250ì600 (mm).
- Gi thit a = 4 cm h0 = h - a = 60 - 4 = 56 (cm).
m
=
M
180,585
=
= 0, 20 < r = 0,429.
2
Rb .b.h0 11500 ì 0, 25 ì 0,562
=0,5.(1 + 1 2. m = 0,5.(1+ 1 2 ì 0, 20 = 0,887
As =
180,585
M
=
= 0, 001298m 2 = 1298 mm2.
280000 ì 0,887 ì 0,56
Rs . .h0
+ àt =
As
1298
ì 100% =
ì 100% = 0,93% > à min.
250 ì 560
b.h0
+ Tớnh thộp chu mụ men dng nhp : Mn = 63,812kN.m
- Tớnh theo tit din ch T cú cỏnh nm trong vựng chu nộn vi hf = 10 cm.
- Gi thit a = 4 cm h0 = 60-4 = 56 cm.
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
24
GVHD: Phạm Thanh Bình
Trờng: Học viện kỹ thuật Quân Sự
Đồ ánmôn : Kết cấu nhà BTCT
1
1
6 ì lBC = 6 ì 5720 = 953(mm).
Xỏc nh vn si cỏnh :Sc min
1 ì B = 1 ì (l b ) = 3900 250 = 1825(mm).
2 0 2 n dd
2
Chn Sc = 0,95 m.
Tớnh b f = b + 2 ì Sc = 0, 25 + 2 ì 0,95 = 2,15m.
Mmax=63,812 kN/m
Mc = Rb ì bf ì hf ì (h0-hf/2) = 11500 ì 2,15 ì 0,1 ì (0,56-0,1/2) = 1261 (kN.m) >Mmax
Trục trung hoà đi qua cánh.
m
=
M
63,812
= 0,008< r = 0,439.
=
2
Rb .b f .h0 11500 ì 2,15 ì 0,562
=0,5.(1 + 1 2. m ) = 0,5.(1+ 1 2 ì 0, 008 = 0,996.
As =
63,812
M
=
= 0,000409 m2 = 409 (mm2).
280000 ì 0, 996 ì 0, 56
Rs . .h0
As
409
ì 100% =
ì 100% = 0,29% > à min.
250 ì 560
b.h0
+ àt =
1.3. Tớnh toỏn ct thộp dc cho dm CD - tng 2, phn t B134, kớch thc : (bìh=25ì35).
T bng t hp ni lc ta ch ra ni lc nguy him nht cho dm :
- Mụ men õm ti gi A : MC = -62,942 kN.m. QC = -67,331 kN.
- Mụ men dng ln nht : MB = 11,899 kN.m.
- Mụ men õm ti gi D : MD = -45,959 kN.m. QD = 54,741 kN.
m= -62,942 kn.m
m= -45,959 kn.m
B134
m=11,899 kn.m
c
d
S tớnh dm CD, phn t B134 Tng 2.
Do 2 gi cú giỏ tr mụ men gn bng nhau nờn ta ly giỏ tr mụ men ln hn tớnh ct thộp
chung cho c 2.
+ Tớnh thộp cho gi C v D ( mụ men õm) : M = -62,942 kN.m.
- Tớnh theo tit din ch nht, kớch thc bìh = 250ì350 (mm).
- Gi thit a = 4 cm h0 = h - a = 35 - 4 = 31 (cm).
m
=
M
62, 942
=
= 0, 228 < r = 0,429.
2
Rb .b.h0 11500 ì 0, 25 ì 0,312
=0,5.(1 + 1 2. m = 0,5.(1+ 1 2 ì 0, 228 = 0,869
Thực hiện: Nhóm 04
Lớp : B2XDDD18A14
25
GVHD: Phạm Thanh Bình
