Tải bản đầy đủ (.pdf) (37 trang)

BÀI TIỂU LUẬN bộ môn kết cấu công trình 2

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.87 MB, 37 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG

BÀI TIỂU LUẬN
Bộ mơn: Kết cấu cơng trình 2

GVHD: Ths.KS. Lê Văn Thông
SVTH: Trần Thị Trúc Linh
MSSV: 17510201138

Tháng 7/2020

1


Mục lục
01
02
03
04

Bê tơng cốt thép
1. Dữ liệu cơng trình
2. Phân tích
3. Tính tốn

Nền, móng cơng trình
1.
2.
3.


4.
5.

Tổng quan
Giải pháp nền móng
Móng nơng trên nền tự nhiên
Móng cọc
Móng trên nền đất yếu

Kết cấu dây treo
Tài liệu tham khảo

2


Bê tông cốt thép
BTCT là một loại vật liệu
composite kết hợp bởi bê
tơng và thép, trong đó bê
tơng và thép cùng tham
gia chịu lực.

1
3


1. Dữ liệu cơng trình

Cơng trình: Nhà phố 4x16
Gồm 1 trệt, 1 lầu, 1 sân thượng với 2 phòng ngủ


4


1. Dữ liệu cơng trình

5


2. Phân tích
Hệ kết cấu chính của cơng trình là Khung chịu lực.
Là loại kết cấu trong đó tất cả các loại tải trọng
ngang và thẳng đứng đều truyền qua dầm xuống cột.
Liên kết giữa dầm và cột thường là loại liên kết
cứng.
So với kết cấu tường chịu lực, kết cấu khung có độ
cứng khơng gian lớn hơn, ổn định hơn và chịu đựng
được lực chấn động tốt hơn.
Ưu điểm: tiết kiệm vật liệu, trọng lượng nhà nhỏ,
hình thức kiến trúc có thể nhẹ nhàng, tiết kiệm khơng
gian, bố trí phòng linh hoạt, cơ động.

6


2. Phân tích
Giải quyết cấu tạo của khung chủ yếu là giải quyết cấu tạo của nút khung và mối liên kết cột với móng.
Trong khung tồn khối các nút được xem là nút cứng (liên kết dầm và cột là liên kết ngàm).

Liên kết cột với móng là liên kết cứng (ngàm,

khung toàn khối)

Liên kết cột với dầm thường là liên kết cứng
(ngàm)

7


2. Phân tích
 Sàn
Ưu điểm:
Sàn là một kết cấu chịu lực trực tiếp của tải trọng
sử dụng tác dụng lên cơng trình, sau đó tải này sẽ
truyền lên dầm rồi từ dầm truyền lên cột, xuống
móng.
Nhược điểm:

-

Bền vững, độ cứng lớn
Khả năng chống cháy tốt
Chống thấm tương đối tốt
Thỏa mãn các yêu cầu thẩm mỹ vệ
sinh và điều kiện kinh tế

- Khả năng cách âm khơng cao

Cơng trình sử dụng sàn 2 phương: khi bản có liên kết ở cả 4 cạnh (tựa tự do hoặc ngàm), tải trọng tác
dụng trên bản truyền đến các liên kết theo cả hai phương bản chịu uống hai phương được gọi là bản 2
phương hay bản kê 4 cạnh.


8


2. Phân tích
Ứng với mỗi loại tác động vào kết cấu cơng trình, có các loại tải trọng:
- Tải trọng tĩnh – lực của chính bản thân kết cấu
- Tải trọng động – lực của người và vật
- Tải trọng gió
 Tải trọng tĩnh
• Tải trọng bản thân cột tác dụng vào
cột -> truyền vào móng
• Tải trọng bản thân dầm (phân bố
theo chiều dài)
-> truyền vào dầm
-> truyền vào cột
-> truyền vào móng
• Tĩnh tải của lớp hồn thiện tác dụng
lên kết cấu sàn BTCT (phân bố trên
bề mặt)
-> truyền vào dầm
-> truyền vào cột
-> truyền vào móng

Tải trọng của kết cấu

Sàn hoàn thiện

9



2. Phân tích
Ứng với mỗi lỗi tác động vào kết cấu cơng trình, có các loại tải trọng:
- Tải trọng tĩnh – lực của chính bản thân kết cấu
- Tải trọng động – lực của người và vật
- Tải trọng gió
 Tải trọng động
• Là lực gây ra do các vật thể bên ngoài kết cấu
tác động vào kết cấu cộng trình trong khi chúng
đang chuyển động có hướng vào kết cấu cơng
trình.
VD: trọng lực người di chuyển trên cơng trình kiến
trúc
Kết cấu chịu tác động của vật dụng và con người

10


2. Phân tích
Ứng với mỗi lỗi tác động vào kết cấu cơng trình, có các loại tải trọng:
- Tải trọng tĩnh – lực của chính bản thân kết cấu
- Tải trọng động – lực của người và vật
- Tải trọng gió
 Tải trọng gió • Là lực đẩy ngang của gió, tác động vào cơng trình xây dựng. Tải trọng gió là một loại
tải trọng động đặc biệt.

Gió trái

Gió phải


11


3. Tính tốn
SƠ BỘ TIẾT DIỆN

MẶT BẰNG SÀN LẦU 1

a. Sàn

b. Dầm

Chọn bề dày sàn theo công thức: ℎ =
Trong đó:
+ m: hệ số phụ thuộc vào đặc điểm làm việc của sàn
(m = 40 – 45 đối với bản làm việc 2 phương)
+ D = 0.8 – 1.4 phụ thuộc vào tải trọng.
+ L1: chiều dài cạnh ngắn của ơ sàn
• Chọn ơ sàn có cạnh ngắn lớn nhất (ơ sàn S1 có
L1 = 4000 (mm)
ℎ =
=
4000 = 88,9 − 100

Dầm chính: L = 4000 mm
ℎ =

L = 250 − 330 mm

=> ℎ = 300 (mm)

=

=>

ℎ = 75 − 150 mm
= 150 (mm)

 Dầm chính: 150x300mm
Chọn dầm phụ 100x300mm

 ℎ = 100

12


3. Tính tốn
Xác định tải trọng lên các ơ bản sàn
c. Cột

=

Theo TCXD 198-1997 Độ cứng kết cấu tầng trên không nhỏ hơn 50%
độ cứng kết cấu tầng dưới kề nó.
• Diện tích truyền tải :
= 4.2 2
.
• q = 10 – 20 (kN/m2), lấy q = 20 kN/m2
• Có 2 tầng nên lấy n = 3
• Lực nén trong cột: N = q x
xn

.
= 3 x 20 x 4.2 = 252 kN

Trong đó:
+ K = 1.1 l.25: là hệ số khi kể đến momen,
+ N = q*
*n: Lực nén trong cột
.
+ S (m2) là diện tích sàn truyền tải lên cột khung
+ n là số tầng đoạn cột phải chịu tải
+ Rb là cường độ chịu nén của bê tông, Rb = 11.5 MPa
+ q= q+p : giá trị tải trọng đứng sơ bộ trên 1m2 sàn.

BẢNG SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT GIỮA
Str.tải

q

N

F tt

b

x

h

(m2 )


(kN/m2)

(kN)

k

cm2

LẦU 1

4.2

20

252

1.2

263

25

x

20

TRỆT

4.2


20

252

1.2

263

25

x

20

Fchọn
cm2

(cm)

500
500

13


3. Tính tốn
Xác định tải trọng lên các ơ bản sàn
a. Tĩnh tải
• Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn:
=

δ
Trong đó:
: khối lượng riêng các lớp vật liệu (kN/m3)
δ : chiều dày từng lớp (m)
n: hệ số vượt tải

Lớp cấu
tạo
Gạch lát
Vữa lót
Bản BTCT
Vữa trát

Chiều
dày
δi(mm)

10
15
100
15

Trọng
lượng
riêng γi

Tải trọng
tiêu chuẩn
(kN/m2)


Hệ số
tin cậy

(kN/m3)

20
18
25
18
Tổng

0.2
0.27
2.5
0.27

1.1
1.2
1.1
1.2

Bảng tính tốn trọng lượng bản thân sàn

• Trọng lượng tường quy đổi thành trọng lượng
phân bố đều trên sàn:
=
(kN/m2)

Tải trọng
tính tốn gtt

(kN/m2)

0.22
0.324
2.75
0.324
3.618

Trong đó:
H = 3600 (mm): chiều cao của tường
= 18 (kN/m3): trọng lượng riêng của tường xây
δ = 100 (mm): bề dày tường (m)
L: chiều dài tường (m)
L1, L2: chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản
n=1.1: hệ số tin cậy tải trọng
Ơ sàn

L1(mm)

L2(mm)

L(mm)

S1

4000

4200

4200


1.782

S3

3500

4200

3000

1.45

S4

2500

4200

3000

2.04

S5

1300

3000

3000


5.48

Bảng tính tốn tải tường

14


3. Tính tốn
Xác định tải trọng lên các ơ bản sàn
b. Hoạt tải

(kN/m2)
Trong đó:
: hoạt tải tiêu chuẩn (dựa vào
cơng năng của từng ô sàn)
γ = 1.1 − ≥ 2 (kN/m2) : hệ số
tin cậy tải trọng
γ = 1.3 − < 2 (kN/m2)
Ơ sàn

Chức năng

• Tải trọng tính tốn trên sàn:
=
+ + (kN/m2)

(kN/
m2)


γ

(kN/m2)

S5

WC

1.5

1.3

1.95

S7

Ban cơng

2

1.1

2.2

S1,S3,S4

Phịng ngủ,
phịng làm việc

1.5


1.3

1.95

S6

Phịng giặt

1.5

1.3

1.95

S2

Hành lang

3.0

1.1

3.3

Ơ sàn

L1
(mm)


L2
(mm)

S1

4000

4200

S2

1500

S3

3.618

1.95

1.782

7.35

2500

3.3

0

6.92


3500

4200

1.95

1.45

7.02

S4

2500

4200

1.95

2.04

7.61

S5

1300

3000

1.95


5.48

11.05

S6

2800

3000

1.95

0

5.57

S7

1400

2800

2.2

0

5.82

Bảng tổng tải trọng trên sàn


Bảng kết quả xác định hoạt tải

Dựa vào các tính tốn sơ bộ, có thể
tiến hành thiết kế các kết cấu chính
cho cơng trình

15


2

VẤN ĐỀ CƠ BẢN
Nền móng là phần cơng trình làm việc
chung với lớp đất bên dưới trực tiếp
gánh đỡ tải trọng bên trên truyền
xuống.
Phần bên dưới của cơng trình, thường
được gọi là móng được cấu tạo bởi
những VLXD cứng hơn đất nền

Nền Móng
Cơng Trình

16


1. Tổng quan
Nền tự nhiên


Gồm: nền đất và nền đá

Nền nhân tạo

Dùng thêm những biện pháp gia cường
nhằm tăng sức chịu tải của nền yếu

Nền

Theo vật liệu làm móng

Gồm: móng gạch đá, móng BT,
BTCT

Theo đặc điểm làm việc

Gồm: móng cứng, mềm; móng
cọc đài cao, thấp

Theo cơng nghệ thi cơng

Gồm: móng lắp ghép, móng đổ
tại chổ, móng bán lắp ghép

Móng

Easy to change colors, photos and Text. You can
simply impress your audience
add a unique
zingmóng

Gồm:andmóng
nơng,
and appeal to your Presentations.

Theo chiều sâu đặc móng

sâu

17


2. Giải pháp nền móng
 Giải pháp xử lý nền

1
Xác định tải trọng
tác dụng xuống
móng, áp lực nền,
độ lún của cơng
trình…
Căn cứ vào tài liệu
địa chất cơng trình
có được và các số
liệu về cơng trình,
loại cơng trình và
quy mơ cơng trình…

2
Quyết định loại
nền

Từ đó, chọn sử
dụng nền tự nhiên
hay phải dùng nền
nhân tạo với các
biện pháp gia cố
nhằm tăng sức chịu
tải và làm giảm độ
lún của cơng trình.

3
Giải pháp xử lý
nền
Đồng thời xem xét
những dự kiến về
quy hoạch, xây
dựng những cơng
trình khác ở lân cận
nhằm đánh giá tác
động của chúng đến
sự làm việc của
cơng trình sau này.

4
Ngồi ra,
Khả năng và điều
kiện thi công cũng
là một nhân tố cần
xem xét trong việc
lựa chọn giải pháp
xử lý nền


18


2. Giải pháp nền móng
 Giải pháp móng
Nhiệm vụ
Đề xuất được phương án móng tốt nhất cả về kỹ thuật và kinh tế

Đề xuất
Đề xuất nhiều phương án nền móng để so sánh và lựa chọn. Các
phương án móng nơng, móng sâu trên nền tự nhiên hay nền nhân tạo.
Mỗi phương án đó lại có thể bao gồm những phương án nhỏ.
Lựa chọn
Số lượng các phương án đề xuất phụ thuộc vào mức độ phức tạp của
cơng trình. Bằng kinh nghiệm của người kỹ sư kết hợp với công cụ máy
tính, người ta có thể nhanh chóng đề xuất ra những phương án hợp lý, khả
thi để lựa chọn
Phương án
Khi tính tốn sơ bộ và lựa chọn phương án, sau khi đáp ứng được các yêu cầu
kỹ thuật như sức chịu tải, độ lún… thường dựa vào các chỉ tiêu về kinh tế và
các yếu tố khác như điều kiện kỹ thuật, điều kiện thi công và yêu cầu về thời
gian thi công; khả năng cung ứng vật liệu… để quyết định.

1
2
3
4

19



3. Móng nơng trên nền tự nhiên
Móng đơn
Móng kết hợp

Theo hình dạng
Móng băng
Móng bè

Móng nơng

Theo đặc điểm
làm việc

Móng cứng

Easy to change colors, photos and Text. You ca
simply impress your audience and add a unique
and appeal to your Presentations.

Móng mềm

20


3. Móng nơng trên nền tự nhiên
Móng đơn:
Thường được làm dưới cột nhà, tháp nước, trụ điện, mố trụ cầu nhỏ…
Móng có thể dưới cột gỗ, cột gạch đá hoặc bê tơng cốt thép.


Móng đơn dưới cột

Easy to change colors, photos and Text. You ca
simply impress your audience and add a unique
and appeal to your Presentations.

21


3. Móng nơng trên nền tự nhiên
Móng kết hợp:
• Móng kết hợp được cấu tạo dưới hai cột. Sử dụng khi móng đơn dưới cột có
kích thước lớn, các móng có thể chồng lên nhau như các cột ở hàng lang
hoặc những vị trí có lưới cột gần nhau.
• Tùy theo đặc điểm của tải trọng và khoảng cách giữa các cột, móng có thể
chịu nén hoặc đồng thời chịu uốn.

Móng kết hợp dưới 2 cột với đế móng là tấm
phẳng
Ưu điểm: Thi công đơn giản, dễ dàng.
Nhược điểm: Chi phí lớn nhất

Easy to change colors, photos and Text. You ca
Móng kết hợp dưới 2 cột có sườn, đế
phẳng và đế vát.
simply impress your audience and add a unique
Loại này được sử dụng kháand
phổ
biến to your Presentations.

appeal

22


3. Móng nơng trên nền tự nhiên
Móng băng:
• Khi móng đơn dưới cột hoặc móng kết hợp có kích thước lớn, có thể sử dụng
phương án móng băng.
• Ưu điểm là giảm bớt sự lún không đều, tăng độ cứng của cơng trình đặc biệt
là móng băng giao thoa.
• Móng băng có thể được xây bằng gạch đá, bê tơng hoặc bê tơng cốt thép tùy
theo kết quả tính tốn.

Easy to change colors, photos and Text. You ca
simply impress your audience and add a unique
and appeal to your Presentations.

Trình tự đề xuất các phương án móng nơng

Móng băng hai phương

23


3. Móng nơng trên nền tự nhiên
Móng bè:
• Là móng bê tơng cốt thép đổ liền khối dưới tồn bộ cơng trình
hoặc dưới đơn ngun. Móng bè được được dùng ở những nơi
nền đất yếu - khi chiều rộng của móng băng giao thoa quá lớn,

hoặc do cấu tạo tầng dưới cùng của nhà; dưới các bể vệ sinh,
các kho chứa…
• Khi mực nước ngầm cao, để chống thấm cho tầng hầm người ta
làm móng bè với 2 chức năng, vừa làm móng, vừa làm sàn tầng
hầm.

Móng bè cấu tạo dạng bản phẳng
Ưu điểm: thi cơng đơn giản, nhanh chóng.
Nhược điểm: giá thành cao.

Móng bè có sườn ở mặt trên
Thi cơng đơn giản, sử dụng cho cơng trình
khơng có tầng hầm

Móng bè có sườn ở mặt dưới
Móng vừa làm móng vừa làm sàn tầng hầm. Sườn có
thể hướng xuống dưới hoặc lên trên tùy theo lựa chọn
của thiết kế.

24


3. Móng nơng trên nền tự nhiên
Móng hộp:
• Móng hộp là móng được cấu tạo thành những hộp rỗng tạo bởi các tấm sàn và vách
ngăn nằm dưới toàn bộ cơng trình, móng hộp cũng có thể được sử dụng kết hợp với
chức năng làm tầng hầm. Loại móng này có độ cứng rất lớn và có khả năng phân bố lại
tải trọng (từ giữa ra ngoài biên). Tuy nhiên, loại móng này tốn kém vật liệu và thi cơng
cũng phức tạp.


Mặt bằng

Mặt cắt

25


×