Đồ án Thiết kế khung bê tông cốt thép toàn khối - cokhiketcau.com

Công ty cổ phầ n xuấ t nhậ p khẩ u 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
(m)

Ptc
(daN/m2)

(m)

(m)

(m)

(m)

Wo

4.1

7.3

1.55

5

4.6

420

100

Cấp độ
Loại cốt
bền của
thép
bê tông
B25

AI, AII

PHẦN THÔNG QUA KHI LÀM BÀI

Lần

Ngày

Nội dung và nhận xét

Chữ ký của
GVHD

Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)

http://cokhiketcau.com

Page 1

I. Lựa chọn giải pháp kết cấu:
1. Chọn vật liệu sử dụng
Sử 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:
hs

kL ng
37

8

Lng

với

Ld

L ng

Chiều dài cạnh ngắn của sàn

Ld

Chiều dài cạnh dài của sàn

 Với sàn trong phòng
+ Hoạt tải tiêu chuẩnlà
ps

c

p .n

1, 2.420

p

c

2

420( daN / m ) suy

ra hoạt tải tính toán là

2

504( daN / m )

+ 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
TT 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

78

Vữa ximăng trát trần #75 dày 20mm
γo = 2000 daN/m3

40

1.3

52

Các lớp vật liệu

147.6

Cộng

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:
qo

go

ps


504

147, 6

2

651, 6( daN / m )

Page 2

Ta có qo> 400 (daN/m2) →

3

K

3

q o / 400

651, 6 / 400

1,1766

Ô sàn trong phòng có:
+ Ldài = L= 7,3m
+ Lngắn = a= 4,1m
a

4,1

L

→

7, 3

0, 5616

Chiều dày sàn phòng
kL ng

hs

37

1,1766.4,1

8

37

0,116( m )

8.0, 5616

→ Chọn hs = 11 (cm)
Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì:
+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn trong phòng:
gs

go

bt

.h s .n

147, 6

2500.0,11.1,1

2

450,1( daN / m )

+ Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn trong phòng:
qs

gs

ps

504

2

450,1

954,1( daN / m )

 Với sàn hành lang
+ Hoạt tải tiêu chuẩn pc = 420 (daN/m2)
+ Hoạt tải tính toán: p hl p c .n 420.1, 2

2

504( daN / m )

+ Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT):
2

go

147, 6(daN / m )

Vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn:
q hl

→k

3

go

q hl

p hl
3

651, 6

400

147, 6

504

2

651, 6( daN / m )

1,1766

400

Ô sàn hành lang có:
+ Ldài = a= 4,1m
+ Lngắn = c= 1,55m
c

1, 55

a

→

4,1

0, 378

Chiều dày sàn hành lang
hs 2

→ Chọn

kL ng
37
hs 2

8

1,1766.1, 55
37

0, 046( m )

8.0, 378

8( cm )


Page 3

Vậy nếu kể cả trọng lượng bản thân sàn BTCT thì:
+ Tĩnh tải tính toán của ô sàn hành lang
g hl

go

bt

.h s 2 .n

147, 6

2

2500.0, 08.1,1

367, 6( daN / m )

+ Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn hành lang:
q hl

p

tt

g hl

504

2

367, 6

871, 6( daN / m )

 Với sàn mái:
+ Hoạt tải tiêu chuẩn: Theo TCVN 2737-1995 là
+ Hoạt tải tính toán:

c

pm

p .n

75.1, 3

p

c

2

75( daN / m )
2

97, 5( daN / m )

+ 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
TT tiêu
chuẩn
(daN/m2)

Hệ số độ
tin cậy n

TT tính
toán(daN
/m2)

16

1.1

17.6

Hai lớp gạch chỉ rỗng chống nóng ,γo = 895
daN/m3 dày 100mm

89.5

1.1

98.5

Lớp Bêtông chống thấm,dày 40mm,γo =
2500daN/m3

100

1.1

110

120

1.3

156

40

1.3

52

Hai lớp gạch lá nem dày 40mm,γo = 1800
daN/m3

γo =

Lớp vữa tạo dốc dày 60mm,
2000daN/m3
Vữa ximăng trát trần #75 dày 20mm
γo = 2000 daN/m3

434.1

Cộng
Do không có tường xây trực tiếp trên sàn nên tĩnh tải tính toán

2

go

434,1( daN / m )

Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn mái:
qo

go

ps

434,1

97, 5

Chọn chiều dày toàn bộ sàn mái là

hs 3

2

531, 6( daN / m )

10( cm ) .

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:
gm

go

bt

.h s 3 .n

434,1

2500.0,1.1,1

2

709,1( daN / m )

+ Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn:
qm

pm

gm


97, 5

709,1

2

806, 6( daN / m )

Page 4

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 dầm
a) Với dầm BC (dầm trong phòng)
Nhịp dầm L = 7,3 (m)
hd

Ld

7, 0

md

11

Chọn chiều cao dầm

0, 66( m )

hd

0, 65( m )

, bề rộng dầm

Với dầm trên mái ta chọn chiều cao

h dm

bd

0, 22( m )

0, 65( m )

b) Với dầm AB (dầm ngoài hành lang)
Nhịp dầm L = c = 1,55 (m)
Ta chọn chiều cao dầm

0, 3( m ) ,

hd

bề rộng dầm

bd

0, 22( m )

c) Dầm dọc nhà
Ld

Vậy ta chọn chiều cao dầm:

4,1

md

Nhịp dầm L = B = 4,1 (m) => hd

13

0, 3( m ) ,

hd

0, 315( m )

bề rộng

bd

0, 22( m )

 Kích thước tiết diện cột
Diện tích tiết diện cột được xác định theo công thức:
A

kN
Rb

Bảng 1.3 Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu tường xây 220
TTtiêu
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
220mm

396

1.1

435.6


513.6

Cộng

Bảng 1.4 Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu tường xây 110

TTtiêu
chuẩn

Hệ số độ
tin cậy

TT tính
toán(daN/m2)
Page 5

(daN/m2)

n

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

217.8
295.8

Cộng
a) Cột trục B,C:

Hình 1.5 Diện chịu tải của cột trục B,C
+ Diện truyền tải của cột trục B, C
Sb

(

7, 3

1, 5 5

0,1 1).4,1

2

2 1, 7 7 1( m )

2

+ Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn:
N1

q s .S b

954,1.21, 771

20771, 8( daN )

+ Lực dọc do tải trọng tường ngăn dày 220 mm
N2

g t .lt .ht

513, 6.(4,1

7, 3 / 2).4, 6

18309, 8( daN )

+ Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái:

Page 6

N3

qm S B

806, 6.21, 771

17559, 4( daN )

+ Với nhà 2 tầng có 1 sàn sinh hoạt và 1 sàn mái:
2

N

ni N i

20771, 8

18309, 8

17559, 4

56641, 0( daN )

i 1

Để kể đến ảnh hưởng của mômen ta chọn k = 1,3
→

A

kN

1, 3.56641, 0

Rb

145

2

507, 8( cm )

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

II. Sơ đồ tính toán khung phẳng
1. Sơ đồ hình học


Page 7


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
t

L

lBC

7, 3

t

hc

hc

2

lBC

2

2

2

0, 22

0, 22

0, 3

0, 3

2

2

2

2

7, 22( m )

+ Xác định nhịp tính toán của dầm AB
l A B ,C D
lBC

1, 55

t

hc

2

c

2

0, 22

0, 3

2

2

0,11

1, 7 ( m )

b) Chiều cao cột:

Page 8

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)
ht 1

H 01

Z

hm + hd 1 -

hd 2

5

0, 45

0, 55 + 0, 65

2

0, 3

6, 5 m

2

( 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
ht 2

4, 6

0, 65

5, 25( m )

Ta có sơ đồ kết cấu như sau:

Hình 1.8 Sơ đồ kết cấu khung ngang
III. Xác định tải trọng đơn vị
1. Tĩnh tải đơn vị
+ Tĩnh tải sàn phòng :
gs

2

450,1( daN / m )

+ Tĩnh tải sàn hành lang:
g shl

2

367, 6( daN / m )

+ Tĩnh tải sàn mái:
gm

2

709,1( daN / m )

+ Tường xây 220:

Page 9

g t 220

2

513, 6( daN / m )

+ Tường xây 110:
g t 110

2

295, 8( daN / m )

2. Hoạt tải đơn vị
+ Hoạt tải sàn phòng:
ps

2

504( daN / m )

+ Hoạt tải sàn hành lang:
p hl

2

504( daN / m )

+ Hoạt tải sàn mái:
p hl

2

97, 5( daN / m )

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

BẢNG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG PHÂN BỐ - daN/m2
Loại tải trọng và cách tính

TT
1

g1
Do trọng lượng tường ngăn 110 xây trên dầm cao 4,6m
gt = 295,8.4,6=1360,7


Kết
quả
1360,7

Page 10

Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng phân bố đều
gs= 450,1.(4,1-0,22) =1746,4 (daN/m)

3107,1

g2
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

1

1746,4

Cộng

2

1426,3
BẢNG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TẬP TRUNG - daN

TT

GB
Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,22x0,3:
Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)
Do 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)

1

2

Do trọng lượng sàn truyền vào

3

Cộng
Gc
Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)

1

Do 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)

2

Cộng
GA,D
Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)
Do 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)
Cộng

1
2

Kết
quả
744,2

7649,1
0
7649,1
744,2

6904,9
7649,1
744,2
1032,9
1777,1

2. Tĩnh tải mái
BẢNG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG PHÂN BỐ - daN/m2
TT



Kết
quả

Page 11

1

gm1
Do trọng lượng tường xây trên dầm: Do dầm mái không có tường xây
trực tiếp trên dầm nên g1 = 0

2

g = 709,1.(4,1-0,22) =2751,3 (daN/m)

2751,3

Cộng

2751,3

gm2
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

1

0

BẢNG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TẬP TRUNG - daN

TT

Kết
quả

1

744,2

Cộng

1

GB
Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)

744,2

Gc
Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)
Cộng

744,2
744,2

1

GA,D
Gdd= 2500.1,1.0,22.0,3.4,1 = 744,2 (daN)

744,2

2

Do 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


Page 12


Hình 1.9Sơ đồ tĩnh tải tác dụng vào khung
V. Xác định hoạt tải tác dụng vào khung
1. Trường hợp hoạt tải 1
BẢNG TÍNH TOÁN HOẠT TẢI 1 - daN/m2
Hoạt tải 1

Sàn

p1
Tầng 2 g= 504.4,1=2066,4 (daN/m)

Kết
quả
2066,4

Cộng

2066,4

pm
g = 97,5.4,1= 399,75(daN/m)

399,75

Cộng

399,8


Page 13

Tầng
mái



Page 14

2. Trường hợp hoạt tải 2


Page 15

Hình 1.15Sơ đồ hoạt tải 2
BẢNG TÍNH TOÁN HOẠT TẢI 2 - daN/m2
Hoạt tải 2

Sàn

p1
Tầng 2 g= 504.4,1= 2066,4 (da

Kết
quả
2066,4

Cộng
pm
g = 97,5.4,1= 399,7(daN/m)

399,75

Cộng

Tầng
mái

2066,4

399,8



Page 16


VI. Xác định tải trọng gió
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 = Wo n ki Cd B
Gió hút: qh= Wo n ki Ch B
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


Page 17

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

Hình 1.16Sơ đồ gió trái tác dụng vào khung


Page 18


Hình 1.17 Sơ đồ gió phải tác dụng vào khung
VII.

Xác định nội lực

Sử dụng chương trình tính toán kết cấu để tính nội lực cho khung với sơ đồ dầm cột như
hình 18 sau:


Page 19

Đồ án Thiết kế khung bê tông cốt thép toàn khối - cokhiketcau.com

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Đồ án Thiết kế khung bê tông cốt thép toàn khối - cokhiketcau.com

Similar to Đồ án Thiết kế khung bê tông cốt thép toàn khối - cokhiketcau.com (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Đồ án Thiết kế khung bê tông cốt thép toàn khối - cokhiketcau.com