Đồ án thiết kế khung bê tông cốt thép toàn khối - cokhiketcau.com
DESCRIPTION
Đồ án Thiết kế khung bê tông cốt thép toàn khối - cokhiketcau.comTRANSCRIPT
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
THIẾT KẾ KHUNG BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI
Tên sinh viên:......................................................................................
Mã số sinh viên:
Số đề: 40
a l C H01 H02 Ptc
Wo
Cấp độ bền của bê tông
Loại cốt thép(m) (m) (m) (m) (m) (daN/m2)
4.1 7.3 1.55 5 4.6 420 100 B25 AI, AII
Lần Ngày Nội dung và nhận xét
Chữ ký của GVHD
PHẦN THÔNG QUA KHI LÀM BÀI
Sinh viên thực hiện (Ký và ghi rõ họ tên)
http://cokhiketcau.com Page 1
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
I. Lựa chọn giải pháp kết cấu : 1. Chọn vật liệu sử dụngSử dụng bêtông cấp độ bền B25 có:
Rb = 14,5MPa; Rbt = 1,05 MPa.Sử dụng thép có:
+ Cốt thép ≤ 10 mm dùng thép AI có Rs = Rsc = 225MPa.+ Cốt thép > 10mm dùng thép AII có Rs = Rsc = 280 MPa.
2. Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn Lựa chọn giải pháp kết kấu sàn sườn toàn khối, không bố trí dầm phụ, chỉ có các dầm qua cột.3. Lựa chọn chiều dày sàn Ta chọn chiều dày sàn theo công thức:
với
Chiều dài cạnh ngắn của sàn
Chiều dài cạnh dài của sàn Với sàn trong phòng
+ Hoạt tải tiêu chuẩn là suy ra hoạt tải tính toán là
+ Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng bản thân bản sàn BTCT)
Bảng 1.1 Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn
Các lớp vật liệuTT tiêu chuẩn
(daN/m2)Hệ số độ tin cậy
n
TT tính toán (daN/m2)
Gạch ceramic 400x400mm dày 8mm, γo = 2000 daN/m3
16 1.1 17.6
Vữa ximăng #75 dày 30mm γo = 2000 daN/m3
60 1.3 0
Vữa ximăng trát trần #75 dày 20mm γo = 2000 daN/m3
40 1.3 52
Cộng 56
Do không có tường xây trực tiếp trên sàn nên tĩnh tải tính toán: go = 146,7 (daN/m2).
Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn:
http://cokhiketcau.com Page 2
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
Ta có qo > 400 (daN/m2) →
Ô sàn trong phòng có:
+ Ldài = L = 7,3m
+ Lngắn = a= 4,1m
→
Chiều dày sàn phòng
→ Chọn hs = 11 (cm)
Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì:
+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn trong phòng:
+ Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn trong phòng:
Với sàn hành lang+ Hoạt tải tiêu chuẩn pc = 420 (daN/m2)
+ Hoạt tải tính toán: + Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT):
Vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn:
→Ô sàn hành lang có:
+ Ldài = a = 4,1m+ Lngắn = c= 1,55m
→
Chiều dày sàn hành lang
http://cokhiketcau.com Page 3
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
→ Chọn Vậy nếu kể cả trọng lượng bản thân sàn BTCT thì:
+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn hành lang
+ Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn hành lang:
Với sàn mái:
+ Hoạt tải tiêu chuẩn: Theo TCVN 2737-1995 là
+ Hoạt tải tính toán: + Tĩnh tải tính toán: (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT)
Bảng 1.2 Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn mái
Các lớp vật liệu
TT tiêu chuẩn (daN/m2)
Hệ số độ tin
cậy n
TT tính toán (daN/m2)
Hai lớp gạch lá nem dày 40mm,γo = 1800 daN/m3 16 1.1 17.6
Hai lớp gạch chỉ rỗng chống nóng ,γo = 895 daN/m3 dày 100 mm
89.5 1.1 0
Lớp Bêtông chống thấm, dày 40mm,γo = 2500daN/m3 100 1.1 110
Lớp vữa tạo dốc dày 60mm, γo = 2000daN/m3 120 1.3 156
Vữa ximăng trát trần #75 dày 20mm γo = 2000 daN/m3
40 1.3 52
Cộng 276
Do không có tường xây trực tiếp trên sàn nên tĩnh tải tính toán Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn mái:
Chọn chiều dày toàn bộ sàn mái là .
http://cokhiketcau.com Page 4
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
Vậy nếu kể cả trọng lượng bản thân sàn BTCT thì tải trọng phân bố đều trên sàn mái:
+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn mái:
+ Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn:
4. Lựa chọn kết cấu mái
Chọn kết cấu mái sàn sườn toàn khối, không có dầm phụ, chỉ có dầm qua cột.
5. Lựa chọn kích thước tiết diện dầm, cột Kích thước tiết diện dầma) Với dầm BC (dầm trong phòng)
Nhịp dầm L = 7,3 (m)
Chọn chiều cao dầm , bề rộng dầm
Với dầm trên mái ta chọn chiều cao
b) Với dầm AB (dầm ngoài hành lang)
Nhịp dầm L = c = 1,55 (m)
Ta chọn chiều cao dầm , bề rộng dầm
c) Dầm dọc nhà
Nhịp dầm L = B = 4,1 (m) =>
Vậy ta chọn chiều cao dầm: , bề rộng Kích thước tiết diện cột
Diện tích tiết diện cột được xác định theo công thức:
Bảng 1.3 Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu tường xây 220
Các lớp vật liệuTT
tiêu chuẩn (daN/m2)
Hệ số độ tin cậy
n
TT tính toán (daN/m2)
Hai lớp vữa trát, γo = 2000 daN/m3, dày 30mm 60 1.3 78
http://cokhiketcau.com Page 5
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
Khối xây gạch, γo = 1800 daN/m3, dày 220mm 396 1.1 0
Cộng 60
Bảng 1.4 Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu tường xây 110
Các lớp vật liệuTT tiêu
chuẩn (daN/m2)
Hệ số độ tin cậy
n
TT tính toán
(daN/m2)
Hai lớp vữa trát, γo = 2000 daN/m3, dày 30mm 60 1.3 78
Khối xây gạch, γo = 1800 daN/m3, dày 110mm 198 1.1 0
Cộng 60
a) Cột trục B,C:
Hình 1.5 Diện chịu tải của cột trục B,C+ Diện truyền tải của cột trục B, C
+ Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn:
http://cokhiketcau.com Page 6
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
+ Lực dọc do tải trọng tường ngăn dày 220 mm
+ Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái:
+ Với nhà 2 tầng có 1 sàn sinh hoạt và 1 sàn mái:
Để kể đến ảnh hưởng của mômen ta chọn k = 1,3
→
Vậy ta chọn kích thước tiết diện cột bcxhc = 22x30 cm có A =660 (cm2) cho các cột trục B và cột trục C.
6. Mặt bằng bố trí kết cấu
http://cokhiketcau.com Page 7
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
http://cokhiketcau.com Page 8
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
II. Sơ đồ tính toán khung phẳng1. Sơ đồ hình học
Hình 1.7. Sơ đồ hình học khung ngang
2. Sơ đồ kết cấu Mô hình hóa kết cấu khung (frame) với Các thanh đứng là cột (column) và các thanh ngang là dầm (beam) với trục của hệ kết cấu được tính đến trọng tâm tiết diện của các thanh.
a) Nhịp tính toán của dầm:Nhịp tính toán của dầm lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột+ Xác định nhịp tính toán của dầm BC
+ Xác định nhịp tính toán của dầm AB
http://cokhiketcau.com Page 9
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
b) Chiều cao cột:Chiều cao của cột lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm. Do dầm khung thay đổi tiết diện nên ta sẽ xác định chiều cao của cột theo trục dầm hành lang (dầm có tiết diện nhỏ hơn).+ Xác định chiều cao của cột tầng 1:Lựa chọn chiều sâu chôn móng từ mặt đất tự nhiên (cốt -0,450) trở xuống:
hm = 550 (mm) = 0,55 (m)
( với Z = 0,45 m là khoảng cách từ cốt ±0.000 đến mặt đất tự nhiên)+ Xác định chiều cao của cột tầng 2
Ta có sơ đồ kết cấu như sau:
Hình 1.8 Sơ đồ kết cấu khung ngang
III. Xác định tải trọng đơn vị1. Tĩnh tải đơn vị
+ Tĩnh tải sàn phòng :
http://cokhiketcau.com Page 10
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
+ Tĩnh tải sàn hành lang:
+ Tĩnh tải sàn mái:
+ Tường xây 220:
+ Tường xây 110:
2. Hoạt tải đơn vị+ Hoạt tải sàn phòng:
+ Hoạt tải sàn hành lang:
+ Hoạt tải sàn mái:
IV. Xác định tĩnh tải tác dụng vào khung+ Tải trọng bản thân của các kết cấu dầm, cột trên khung sẽ do chương trình tính toán kết cấu tự tính.1. Tĩnh tải tầng 2
http://cokhiketcau.com Page 11
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
BẢNG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG PHÂN BỐ - daN/m2
TT Loại tải trọng và cách tínhKết quả
1g1
Do trọng lượng tường ngăn 110 xây trên dầm cao 4,6mgt = 295,8.4,6=1360,7
1360,7
2Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng phân bố đềugs= 450,1.(4,1-0,22) =1746,4 (daN/m)
1746,4
Cộng 3107,1
1g2
Do tải trọng từ sàn truyền vào dầm công xôn dưới dạng phân bố đều: g = 367,6.(4,1-0,22) = 1426,3(daN/m)
1426,3
Cộng 1426,3
BẢNG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TẬP TRUNG - daN
TT Loại tải trọng và cách tínhKết quả
1GB
Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,22x0,3: Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)
744,2
2Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao 4,6+0,65-0,3 = 4,95 (m) với hệ số giảm lỗ cửa 0,7 => Gt = 513,6.4,95.(4,1-0,22).0,7 = 7649,1 (daN)
7649,1
3 Do trọng lượng sàn truyền vào 0
Cộng 7649,1
1Gc
Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,22x0,3: Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)
744,2
2Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao 4,6+0,65-0,3 = 4,95 (m) với hệ số giảm lỗ cửa 0,7 => Gt = 513,6.4,95.(4,1-0,22).0,7 = 4998,9 (daN)
6904,9
Cộng 7649,1
http://cokhiketcau.com Page 12
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
1GA,D
Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,22x0,3: Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)
744,2
2Do trọng lượng tường lan can 110 xây trên dầm dọc cao 0,9 (m)=> Gt
= 295,8.0,9.(4,1-0,22) = 1032,9 (daN)1032,9
Cộng 1777,1
2. Tĩnh tải mái
BẢNG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG PHÂN BỐ - daN/m2
TT Loại tải trọng và cách tínhKết quả
1gm1
Do trọng lượng tường xây trên dầm: Do dầm mái không có tường xây trực tiếp trên dầm nên g1 = 0
0
2Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng phân bố đềug = 709,1.(4,1-0,22) =2751,3 (daN/m)
2751,3
Cộng 2751,3
1gm2
Do tải trọng từ sàn truyền vào dầm công xôn dưới dạng phân bố đều: g = 709,1.(4,1-0,22) =2751,3 (daN/m)
2751,3
Cộng 2751,3
BẢNG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TẬP TRUNG - daN
TT Loại tải trọng và cách tínhKết quả
1GB
Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,22x0,3: Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)
744,2
Cộng 744,2
1Gc
Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,22x0,3: Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)
744,2
Cộng 744,2
http://cokhiketcau.com Page 13
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
1GA,D
Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,22x0,3: Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)
744,2
2Do trọng lượng tường lan can 110 xây trên dầm dọc cao 0,9 (m)=> Gt
= 295,8.0,9.(4,1-0,22) = 1032,9 (daN)1032,9
Cộng 1777,1
Hình 1.9 Sơ đồ tĩnh tải tác dụng vào khungV. Xác định hoạt tải tác dụng vào khung
1. Trường hợp hoạt tải 1
BẢNG TÍNH TOÁN HOẠT TẢI 1 - daN/m2
Sàn Hoạt tải 1Kết quả
Tầng 2
p1
Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng phân bố đềug= 504.4,1= 2066,4 (daN/m)
2066,4
Cộng 2066,4
http://cokhiketcau.com Page 14
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
Tầng mái
pm
Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng phân bố đều g = 97,5.4,1= 399,75(daN/m)
399,75
Cộng 399,8
http://cokhiketcau.com Page 15
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
2. Trường hợp hoạt tải 2
http://cokhiketcau.com Page 16
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
Hình 1.15 Sơ đồ hoạt tải 2
BẢNG TÍNH TOÁN HOẠT TẢI 2 - daN/m2
Sàn Hoạt tải 2Kết quả
Tầng 2
p1
Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng phân bố đềug= 504.4,1= 2066,4 (da
2066,4
Cộng 2066,4
Tầng mái
pm
Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng phân bố đều g = 97,5.4,1= 399,7(daN/m)
399,75
Cộng 399,8
http://cokhiketcau.com Page 17
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
Hình 1.14 Sơ đồ hoạt tải 1
Hình 1.15 Sơ đồ hoạt tải 2
VI. Xác định tải trọng gió
http://cokhiketcau.com Page 18
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
Wo=100(daN/m2). Dạng địa hình B. Công trình cao dưới 40m ta chỉ tính tải trọng tĩnh
của gió.Tải trọng gió truyền lên khung sẽ được tính theo công thức:
Gió đẩy: qđ = WonkiCdB
Gió hút: qh= WonkiChB
Bảng 3:Tính toán hệ số k
Tầng H tầng(m) Z(m) K
1 6,5 6,5 0,916
2 5,25 11,75 1,028
Để đơn giản cho tính và thiên về an toàn ta cũng có thể chọn chung 1 hệ số “k” cho 2
tầng.
Bảng tính toán tải trọng gió
Tầng H(m) Z(m) k n B(m) Cd Ch qd(daN/m) qh(daN/m)
1 5,7 5,7 0,916 1,2 4,1 0,8 0,6 360,5 270,4
2 4,75 10,45 1,028 1,2 4,1 0,8 0,6 404,6 303,5
Với qd –áp lực gió đẩy tác dụng lên khung(daN/m)
qh-áp lực gió hút tác dụng lên khung(daN/m)
Sơ đồ gió tác dụng vào khung
http://cokhiketcau.com Page 19
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
Hình 1.16 Sơ đồ gió trái tác dụng vào khung
Hình 1.17 Sơ đồ gió phải tác dụng vào khung
VII. Xác định nội lực
http://cokhiketcau.com Page 20
Công ty cổ phần xuất nhập khẩu ngôi sao Vega - VegaStar
Sử dụng chương trình tính toán kết cấu để tính nội lực cho khung với sơ đồ dầm cột như hình 18 sau:
http://cokhiketcau.com Page 21