ĐỒ Án bÊ tÔng cỐt thÉp 2kết cấu bê tông cốt thép 2 em đã tích lũy được...

ĐỒ ÁN

BÊ TÔNG CỐT THÉP 2

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 2 GVHD: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

SVTH: HUỲNH HỒNG ÂN

LỜI MỞ ĐẦU

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại trường và đặt biêt sau khi em học môn

kết cấu Bê tông cốt thép 2 em đã tích lũy được một số kiến thức nhất định để thực hiện

đồ án Bê tông cốt thép 2 theo kế hoạch của Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Trường Kiến

Trúc Thành Phố Hồ Chí Minh. Trong thời gian thực hiện Đồ án mặc dù còn gặp một số

khó khăn nhất định nhưng em đã cố gắng, nổ lực học hỏi, bổ sung kiến thức để hoàn

thành đúng tiến độ được giao. Tuy nhiên do kiến thức bản thân còn hạn chế nên cũng

ảnh hưởng phần nào đến “chất lượng” của đồ án.

Vì thế chắc chắn đồ án này còn nhiều sai sót. Rất mong nhận được sự quan tâm và

những đóng góp ý kiến từ thầy cô và bạn bè để em kịp thời khắc phục, tạo điều kiện

thuận lợi cho quá trình làm việc, công tác sau này.

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Trường Kiến

Trúc Thành Phố Hồ Chí Minh, thầy TRƯƠNG VĂN CHÍNH đã tận tình hướng dẫn -

truyền đạt những kiến thức chuyên môn - những kinh nghiệm thực tế cho em trong suốt

quá trình học tập môn học Bê tông cốt thép 2 tại trường cũng như thời gian làm đồ án.

Trong thời gian làm đồ án môn học em đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ tận tình

của các thầy cô , với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn.

Tp. HCM ngày 05 tháng 01 năm 2011

Người thực hiện

HUỲNH HỒNG ÂN



MỤC LỤC I - GIỚI THIỆU CHUNG ....................................................................................... 4

I.1 - Sơ lược về công trình ...................................................................................... 5

I.2 - Số liệu đồ án ................................................................................................... 5

II – CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN, CHỌN VẬT LIỆU ..................... 4

II.1 Vật liệu sử dụng .............................................................................................. 4

II.1 - Bê tông .......................................................................................................... 4

II.2 - Cốt thép ......................................................................................................... 4

II.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện ....................................................................... 4

1 - Chọn kích thước chiều dày sàn .......................................................................... 4

2 - Chọn kích thước tiết diện dầm ......................................................................... 10

3 - Chọn kích thước tiết diện cột ............................................................................ 11

II - LẬP SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG ........................................................................... 14

II.1- Sơ đồ kết cấu khung....................................................................................... 14

II.1.1 - Sơ đồ kết cấu khung không gian ................................................................ 14

II.1.2 - Sơ đồ kết cấu khung phẳng (khung trục 3) ................................................. 15

III - XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG .................................. 18

III.1- TỈNH TẢI .................................................................................................... 18

III.1.1 - Tỉnh tải sàn ............................................................................................... 18

II.1.2 - Tỉnh tải sàn mái ........................................................................................ 20

III.2 - Tải trọng tường xây ..................................................................................... 21

III.3 - HOẠT TẢI .................................................................................................. 25

III.3.1 - Hoạt tải sàn tầng 1-8 ................................................................................. 25

III.3.2 - Hoạt tải sàn sân thượng ............................................................................ 26

III.3.3 - Hoạt tải sàn tầng mái ................................................................................ 26

III.4 - Tải trọng gió ................................................................................................ 30

IV - ĐƯA VÀO MÔ HÌNH TÍNH ......................................................................... 31

IV.1 - Tính khung phẳng (trục 3) ......................................................................... 31

IV.1.1 - Chất vào tải trọng vào khung phẳng ......................................................... 32



IV.1.2 - Tổ hợp tải trọng ........................................................................................ 43

IV.1.3 - Xuất nội lực .............................................................................................. 44

1. Biểu đồ nội lực .................................................................................................. 44

2. Bảng xuất nội lực............................................................................................... 47

a. Nội lực phần tử dầm .......................................................................................... 47

b. Nội lực phần tử cột ............................................................................................ 50

IV.1.4 - Tính và chọn thép ..................................................................................... 56

1 - Thép dầm ......................................................................................................... 56

2 - Thép cột ........................................................................................................... 60

IV.2 - Tính khung không gian ............................................................................... 67

IV.2.1 - Các số liệu nhập vào mô hình tính ............................................................ 67 1– Tỉnh tải ............................................................................................................. 68 2. Hoạt tải .............................................................................................................. 71 3 - Tải trọng gió ..................................................................................................... 77 IV.2.2 - Tổ hợp tải trọng ........................................................................................ 80 IV.2.3 - Xuất nội lực .............................................................................................. 81 1. Biểu đồ nội lực bao ........................................................................................... 81

2 – Kết quả xuất nội lực các phần tử ...................................................................... 85

a - Nội lực phần tử dầm ......................................................................................... 85

b - Nội lực phần tử cột ........................................................................................... 90

3 - Tính và chọn thép ............................................................................................. 94

a - Thép dầm ........................................................................................................ 110

b - Thép cột .......................................................................................................... 122



TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ I – GIỚI THIỆU CHUNG:

I.1 Sơ lược về công trình:

Tòa nhà hỗn hợp văn phòng-chung cư 11 tầng gồm 1 tầng hầm, 9 tầng được sử dụng làm văn phòng cho thuê, kết hợp chung cư, 1 tầng kỹ thuật, có các mặt bằng, mặt cắt, cho trong trong bản vẽ.

I.2 Số liệu đồ án:

Mã số Nhịp

L1

Nhịp

L2

Chiều cao Chiều cao Chiều cao H3

Hoạt tải Vùng gió H1 H2

2 3,4 3,1 3,9 3,6 3,6 250 IIa

II – CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN, CHỌN VẬT LIỆU :

II.1 Vật liệu sử dụng:

1. Bê tông :

- Bê tông có Mác 200 có: Rb = 85 kG/cm2 , Rbt = 7.5 kG/cm2, γb = 0.9

2. Cốt thép :

- Thép nhóm AI cho loại đường kính Φ ≤10 có : Rs = Rsc = 2250 kG/cm2

- Thép nhóm AII cho loại đường kính Φ ≥12 có : Rs = Rsc = 2800 kG/cm2

II.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện

1. Chọn kích thước chiều dày sàn :

Sử dụng công thức : 1D Lmsh ≥ hmin

Trong đó: hmin =4cm đối với sàn mái, = 5cm đối với sàn nhà +D = 0,8-1,4 phụ thuộc vào tải trọng + m =30-35 đối với bản dầm, = 40-45 đối với bản kê 4 cạnh + L1 cạnh ngắn của ô sàn → Dựa vào kết quả tính toán cụ thể và để tiện cho thiết kế cũng như thi công ta chọn bề dày sàn tất cả các ô sàn là hs = 10cm (bảng 1)



1.1. Chọn kích thước chiều dày sàn tầng 1-8:

STT Ô sàn D m L1

mm hs

mm hs chọn

mm 1 S1 1,1 44 3400 85 10 2 S2 1,1 44 3400 85 10 3 S3 1,1 44 3400 85 10 4 S4 1,2 40 2400 72 10 5 S5 1,2 44 3100 93 10 6 S6 1,2 44 3100 93 10 7 S7 1,3 44 3100 92 10 8 S8 1,3 32 3100 125 10 9 S9 1,3 40 1900 62 10 10 S10 1,3 40 1900 62 10 11 S11 1,2 40 2400 78 10 12 S12 1,3 30 2000 87 10 13 S13 1,3 45 2100 20 10 14 S14 1,3 45 2100 61 10 15 S15 1,2 40 2400 72 10 16 S16 1,2 40 2400 72 10 17 S17 1,2 40 2400 72 10 18 S18 1,3 40 1150 38 10 19 S19 1,2 40 2400 72 10 20 S20 1,3 40 1600 52 10 21 S21 1,3 40 1400 46 10 22 S22 1,3 40 1400 46 10

Bảng 1: Chiều dày sàn

2. Chọn kích thước chiều dày sàn sân thượng :

Vì sàn sân thượng và sàn mái chịu tải trọng rất nhỏ so với các sàn tầng nên chiều dày phải bé hơn Chiều dày sàn sân thượng chọn là hst =9cm (chưa kể đến các lớp cấu tạo)



Hình 1: Mặt bằng dầm sàn tầng hầm ( đối xứng)



Hình 2: Mặt bằng dầm sàn tầng 1 (không đối xứng)



Hình 3: Mặt bằng dầm sàn tầng lửng (không đối xứng)



Hình 4: Mặt bằng dầm sàn tầng 2-8-sân thượng (đối xứng)



Hình 5: Mặt bằng dầm sàn tầng mái

2. Chọn kích thước tiết diện dầm:

Chọn theo công thức: dkLhm

Trong đó:

+ L là nhịp dầm

+ m là hệ số, l= 8-15

+ k là hệ số tải trọng, k = 1,0-1,3



Tiết diện các dầm cụ thể như sau:

Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện DCA1 300x500 DPB1 250x450 DCC1 300x500 DPD1 250x450 DCA2 300x500 DPB2 250x450 DCC2 300x500 DPD2 250x450 DCA3 300x500 DPB3 250x450 DCC3 300x500 DPD3 250x450 DCA4 250x450 DPB4 200x300 DCC4 250x450 DCD4 300x500 Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện DCE1 300x500 DPM1 200x300 DC11 300x500 DP21 250x450 DCE2 250x450 DPM2 200x300 DC12 300x500 DP22 250x450 DPN 150x250 DC13 250x450 DP23 200x300 Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện DC31 300x500 DP41 250x450 DC51 300x500 DP61 250x450 DC32 300x500 DP42 250x450 DC52 300x500 DP62 250x450 DC33 250x450 DC43 250x450 DC63 300x500 Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện DPP1 150x250 DPX1 150x250 DPT1 200x300 DC71 300x500 DPP2 150x250 DPX2 200x300 DPT2 200x300 DPO1 150x250 DPP3 150x250 DPL1 150x250 DPT3 200x300 DPO2 150x250 DPP4 150x250 DPL2 150x250 DPT4 200x300 DPO3 150x250 Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện DPO1 250x450 DPL1 200x300 DPK1 250x450 DPK5 200x300 DPO2 250x450 DPL2 200x300 DPK2 250x450 DPX1 200x300 DPK3 250x450 DPX2 200x300 DPK4 250x450 Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện DMA1 200x350 DMA32 200x300 DMA5 200x300 DMA54 250x400 DMA11 200x300 DMA33 200x300 DMA51 200x350 DMA55 250x400 DMA2 200x350 DMA41 200x300 DMA52 200x400 DMA3 200x350 DMA42 200x300 DMA53 200x400 DMA31 200x300 Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện DMA61 200x350 DMA71 200x300 DMAD1 200x300 DMAE1 200x350 DMA62 200x350 DMA72 250x400 DMAD2 200x350 DMAE2 200x350 DMA63 200x350 DMA73 250x400 DMAD3 200x350 DMAE3 200x350 DMA64 200x400 DMAD4 200x350 DMAE4 200x350 DMAD5 200x350



Dầm Tiết diện Dầm Tiết diện DMAC 200x400 DMAB 200x350 DMAC1 200x350 DMAA 200x400 DMAC2 200x350 DMAA1 200x300 DMAC3 200x350

Bảng 2: Tiết diện dầm

3. Chọn kích thước tiết diện cột:

Chọn theo công thức sau: F =b

kNR

Trong đó:

+ K = 1,1 l,25:là hệ số khi kể đến momen, ta lấy chung =1,2 cho toàn bộ các

cột

+ N = qStb n

+ q (kN/m2)= q+p: giá trị tải trọng đứng sơ bộ trên 1m2 sàn, lấy trị số, q = 1,2

đối với công trình chung cư

+ S (m2) là diện tích sàn truyền tải lên cột khung, ở đây do mặt bằng các tầng

khác nhau nên tat hay S=Stb

+ n là số tầng nhà, n = 10

+ Rb là cường độ chịu nén của bê tông, Rb = 11,5MPa

Ta chọn sơ bộ tiết diện cụ thể như sau cột như sau:

Cột Stb

(m2)

N

(kN) Ftt

bxh (mxm):Tiết diện chọn ứng với tầng

Hầm-1-lửng 2-3-4 5- 6-7 8

C1 12,380 148,560 0,0155 400x550 350x500 300x350 250x300

C2 30,000 360,000 0,038 550x750 500x600 350x500 250x300

C3 30,900 370,802 0,039 550x750 200x350 350x500 250x300

C4 22,679 272,159 0,0289 450x600 400x500 350x450 300x300



Bảng 3: Tiết diện cột

C5 24,000 288,000 0,031 550x750 500x600 350x500 250x300

C6 46,310 555,72 0,058 550x750 500x600 350x500 250x300

C7 42,929 515,146 0,054 550x750 500x600 350x500 250x300

C8 25,121 301,454 0,032 400x550 350x500 300x350 250x300

C9 15,8025 189,638 0,020 450x600 400x500 350x450 300x3000

C10 15,570 186,840 0,190 400x550 200x400 300x350 250x300

C11 20,460 245,521 0,026 450x600 400x500 350x450 300x3000

C12 10,835 130,020 0,137 400x550 350x500 300x350 250x300

CM1( Cột chống mái) 11,375 13,650 0,014 200x200

CM2( Cột chống mái) 8,775 10,530 0,011 200x250

Thang máy

L1 (m) L2 (m) t(m) Diện tích F

5,5 2,9 250 1

2

32

L tL t

= 7,15m2



Hình 6: Truyền tải sàn vào cột (tầng điển hình)

Tiết diện cột và dầm có bề rộng b bằng nhau , thuận tiện cho thi công và giảm góc chết trong không gian kiến trúc .

II – LẬP SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG:

II.1- Sơ đồ kết cấu khung:



II.1.1- Sơ đồ kết cấu khung không gian :

Hình 7: Mô hình khung không gian



II.1.2- Sơ đồ kết cấu khung phẳng (tính cho khung trục 3):

_ Giả thiết khung ngàm ở sàn tầng hầm ta có sơ đồ hình học của khung phẳng

trục 3 như sau:

Hình 8 : Sơ đồ hình học khung phẳng



Hình 9 :Mô hình đơn giản khung trục 3



Hình 10 :Tính khung phẳng trục 3

_ Bản chất hệ kết cấu công trình là hệ chịu lực không gian, bao gồm hệ cột , hệ thống

dầm theo các phương ( thường chỉ bố trí 2 phương ngang và dọc ) để có thể chịu được

tải trọng và tác động bất kỳ

_ Trong trường hợp công trình này, các khung ngang có sự một số sự khác nhau chủ yếu do yêu cầu về kiến trúc nhưng không đáng kể, có thể xem gần đúng là chúng bố trí trên mặt bằng các bước khung đều đặn và tỷ số L/B = 46,4/28,4 = 1,64 > 1.5 ( công trình có mặt bằng chạy dài ) và do đó vẫn có thể tách khung ngang thành các khung phẳng để tính độc lập . Theo yêu cầu của đề ta sẽ tính toán với cả 2 phương án là tính theo khung không gian và tính theo khung phẳng ( khung ngang) để so sánh đối chiếu từ đó rút ra được sự khác nhau về sự làm việc của kết cấu khi tính theo 2 mô hình tương ứng.Từ đó có sự lựa chọn hợp lý cho giải pháp kết cấu của công trình và vẫn đảm bảo tính kinh tế. _ Chấp nhận những giả thiết để đơn giản hóa sau :

+ Tải trọng đứng gây chuyển vị ngang bé nên sự cùng làm việc của các khung

không đáng kể , có thể bỏ qua để tính hệ gồm các khung độc lập + Tải trọng gió theo phương ngang nhà vì công trình có chiều cao H = 36,5m<

40m nên chỉ gây ra gây áp lực tĩnh , phân bố đều theo chiều dọc nhà và giống nhau về quy luật phân bố theo phương đứng => có thể coi chuyển vị của các khung là giống nhau, có thể tính các khung độc lập , chịu tải trọng gió tác dụng trên diện phân bố tải cho khung ( nguyên tắc coi sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang )

+ Số lượng khung theo chiều dọc nhà khá lớn , khung dọc nhà khá cứng nên mômen do tải trọng đứng , tải trọng ngang theo phương dọc bé , có thể bỏ qua

+ Không tính đến những tải trọng và tác dụng bất thường như : động đất , biến dạng không đều của nền , các tác động cục bộ …



III – XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG:

III.1– TỈNH TẢI:

Tĩnh tải tác dụng lên khung bao gồm:

1. Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn, chông thấm, dầm cột. 2. Trọng lượng các đường ống, thiết bị kỹ thuật. 3. Tải trọng tường xây, vách xây, vách thang

III.1.1– Tỉnh tải sàn tầng :

Bảng 4: Giá trị tĩnh tải sàn tầng

Tỉnh tải sàn các tầng tác dụng lên khung phương án khung không gian khi nhập vào phần mềm tính toán : + Trọng lượng của bê tông cốt thép: 25,T/m3=2500daN/m3 + Trọng lượng của các lớp hoàn thiện của sàn là : 169 daN/m

+ Đối với sàn sân thượng giá trị tỉnh tải sàn tương ứng bằng = 1.2 0,81.5

st

s

hh

giá

trị hoạt tải sàn tầng điển hình.

Tỉnh tải sàn các tầng tác dụng lên khung phương án khung phẳng như sau:

STT Lớp vật liệu

Hệ số

tin cậy

Chiều dày Trọng lượng riêng Tải tiêu chuẩn Tải tính toán

( mm ) ( daN/m³ ) ( daN/m² ) daN/m² )

1 Gạch ceramic 1,1 10

25 27,5

2 Vữa XM 1,2 20 1800 36 43,2

3 Lớp BTCT 1,1 100 2500 250 275

4 Vữa trát trần 1,2 20 1800 36 43,1

5 Thiết bị kỹ

thuật 1,1

50 55

Tổng 355 443,9

ĐỒ Án bÊ tÔng cỐt thÉp 2kết cấu bê tông cốt thép 2 em đã tích lũy được...

Documents