›
›

Đồ án Kết cấu bê tông cốt thép 2 thiết kế khung phẳng nhà bê tông cốt thép toàn khối 3 tầng 5 nhịp

pdf 60 trang hapham 1450
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Kết cấu bê tông cốt thép 2 thiết kế khung phẳng nhà bê tông cốt thép toàn khối 3 tầng 5 nhịp", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_ket_cau_be_tong_cot_thep_2_thiet_ke_khung_phang_nha_be.pdf

Nội dung text: Đồ án Kết cấu bê tông cốt thép 2 thiết kế khung phẳng nhà bê tông cốt thép toàn khối 3 tầng 5 nhịp

  1. Mc Lc TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP 2 THIẾT KẾ KHUNG PHẲNG NHÀ BTCT TOÀN KHỐI 3 TẦNG 5 NHỊP GVHD : T.SVŨ TÂN VĂN SVTH : ĐỖ DUY KHƯƠNG MSSV : 10610300073 Lớp : XB10 Trang 1
  2. Mc Lc Mục Lục 1 Lựa Chọn Giải Pháp Kết Cấu 9 1.1 Chọn vật liệu sử dụng 9 1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho sàn 9 1.3 Chọn kích thước chiều dày sàn 9 1.3.1 Với sàn tại nhịp 9 1.3.2 Với sàn tại nhịp 10 1.3.3 Với sàn tại nhịp 10 1.3.4 Với sàn mái 11 1.4 Lựa chọn kích thước tiết diện các bộ phận 12 1.4.1 Kích thước tiết diện dầm 12 1.4.2 Kích thước tiết diện cột 12 2 Sơ Đồ Tính Toán Khung Phẳng 15 2.1 Sơ đồ hình học 15 2.2 Sơ đồ kết cấu 15 2.2.1 Nhịp tính toán của dầm 15 2.2.2 Chiều cao của cột 16 3 Xác Định Tải Trọng Đơn Vị 18 3.1 Tĩnh tải đơn vị 18 3.2 Hoạt tải đơn vị 18 3.3 Hệ số quy đổi tải trọng 18 3.3.1 Với ô sàn nhịp 18 3.3.2 Với ô sàn nhịp 19 3.3.3 Với ô sàn nhịp 20 4 Xác Định Tĩnh Tải Tác Dụng Vào Khung 21 4.1 Tĩnh tải tầng 2,3 21 4.2 Tĩnh tải tầng mái 22 5 Xác Định Hoạt Tải Tác Dụng Vào Khung 25 5.1 Trường hợp hoạt tải 1 25 5.2 Trường hợp hoạt tải 2 27 5.3 Trường hợp hoạt tải 3 31 Trang 2
  3. Mc Lc 5.4 Trường hợp hoạt tải 4 32 5.5 Trường hợp hoạt tải 5 33 5.6 Trường hợp hoạt tải 6 34 5.7 Trường hợp hoạt tải 7 35 5.8 Trường hợp hoạt tải 8 36 6 Xác Định Tải Trọng Gió 37 7 Xác Định Nội Lực Và Tổ Hợp Nội Lực 40 8 Tính Toán Cốt Thép Dầm 48 8.1 Tính toán cốt thép dọc cho các dầm 48 8.1.1 Tính toán cốt thép dọc cho dầm 19 48 8.1.2 Tính toán một cách tương tự cho các phần tử dầm khác theo bảng 50 8.1.3 Chọn cốt thép dọc cho dầm 50 8.2 Tính toán và bố trí cốt thép đai cho các dầm 51 8.2.1 Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 19 (tầng 2, nhịp AB) 51 8.2.2 Tính toán cốt đai cho các phần tử dầm còn lại 53 8.2.3 Bố trí cố thép đai cho dầm 53 9 Tính Toán Cốt Thép Cột 55 9.1 Vật liệu sử dụng 55 9.2 Tính toán cốt thép cho phần tử cột 2 (200x450) 55 9.2.1 Số liệu tính toán 55 9.2.2 Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 55 9.2.3 Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 56 9.3 Tính toán cốt thép cho phần tử cột 8 (200x450) 57 9.3.1 Số liệu tính toán 57 9.3.2 Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 58 9.3.3 Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 58 9.4 Tính toán cốt thép cho phần tử cột 14 (200x450) 58 9.4.1 Số liệu tính toán 58 9.4.2 Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 59 9.5 Tính toán cốt thép đai cho cột 59 9.6 Tính toán cấu tạo nút góc trên cùng 60 9.7 Tính toán cấu tạo nút nối cột biên và dầm 60 Trang 3
  4. S Liu Thit K SỐ LIỆU THIẾT KẾ - Nhà khung BTCT toàn khối 3 tầng, 5 nhịp đối xứng. Bước cột đều nhau.Sinh viên sẽ tính toán thiết kế khung phẳng trục 3. - Mái đổ BTCT toàn khối cùng với dầm mái; có độ dốc mái i = 1/10 và điểm thấp nhất có cao độ SM. Cấu tạo các lớp mái M như sau : + Hai lớp gạch lá nem, vữa XM#50; dầy 50mm + Lớp gạch hộp chống nóng, vữa XM#50; dầy 250mm + Lớp BT chống thấm dầy 50mm, có lưới thép D6a150x150. BT#250. + Lớp BTCT sàn mái ( bề dầy lấy theo thiết kế kết cấu sàn mái ) + Vữa XM#50 trát trần, dầy 15mm - Sàn BTCT toàn khối cùng với dầm khung; có các cao độ S1, S2. Cấu tạo các lớp sàn S như sau: + Lớp gạch Ceramic lát nền, đệm vữa XM#50; dầy 30mm + Lớp BTCT sàn ( bề dầy lấy theo thiết kế kết cấu sàn ) + Vữa XM#50 trát trần, dầy 15mm - Tường bao che tự chịu lực, xây gạch đặc vữa XM#50, dầy 200mm. - Tường chắn mái là tường gạch dầy 200mm, có chiều cao là hm ( m ) = 1,2m. Cốt S0 là cốt mặt sân cách cốt nền tầng 1 là h0 ( m ) = 0,5m - Khu vực xây dựng công trình thuộc địa hình B ( tương đối trống trải ). - Hoạt tải tiêu chuẩn ở mái là hoạt tải sửa chữa pm = 75 kg/m2. - Vật liệu: bêtông mác #200; #250 ; #300. Cốt thép nhóm AI, AII hoặc AIII, nối thép bằng dây buộc mềm thép D1mm - Độ cao các tầng H1, H2 và H3 ( m ). Nhịp khung L1, L2, L3 ( m ). Bước cột B ( m ). - Hoạt tải sử dụng tiêu chuẩn trên sàn tầng 1,2,3 là pc ( kg/m2 ). - Áp lực gió tiêu chuẩn tại độ cao 10m so với mặt đất q0 ( kG/m2 ) xác định theo vùng gió. Mã Nhịp Nhịp Nhịp Chiều Chiều Chiều Bước Hoạt tải số L1 L2 L3 cao cao cao khung pc đề (m) (m) (m) H1 H2 H3 B (m) (kg/m2) Vùng Ghi chú gió Trang 4
  5. S Liu Thit K (m) (m) (m) 36 4,5 4,2 3,0 4,5 3,3 3,3 4,2 200 III MẶT BẰNG TẦNG 1 Trang 5
  6. S Liu Thit K MẶT BẰNG TẦNG 2,3 Trang 6
  7. S Liu Thit K MẶT CẮT A - A Yêu cầu tính toán : - Lập sơ đồ kết cấu của hệ sàn tầng 2, 3 và sàn mái. - Chọn kích thước tiết diện các bộ phận kết cấu sàn – dầm dọc của các tầng và của khung ngang trục 3. - Lập sơ đồ tính khung ngang trục 3 - Xác định các tải trọng tác dụng lên khung trục 3 - Tính nội lực khung ngang, xác định nội lực tính toán. - Thiết kế cột khung : + Tính toán cốt thép dọc cho cột + Cấu tạo và tính toán cốt ngang của cột Trang 7
  8. S Liu Thit K + Cấu tạo cắt - nối cốt dọc của cột - Thiết kế dầm khung : + Tính toán cốt thép dọc cho dầm + Cấu tạo và tính toán cốt ngang của dầm + Cấu tạo cắt - nối cốt dọc của dầm - Cấu tạo các nút khung ( khối lượng ít nhất là cho các nút điển hình = 5 nút ) Yêu cầu thể hiện : Thể hiện 1 bản vẽ khổ A1 ( hoặc tương đương ) với nội dung : - Bố trí cốt thép cho khung; các mặt cắt tiết diện bố trí cốt thép của cột, dầm. - Chi tiết nút khung ( ít nhất 3 nút ) - Ghi chú chung của khung, bảng thống kê cốt thép khung ngang. Trang 8
  9. La Chn Gii Pháp Kt Cu 1 Lựa Chọn Giải Pháp Kết Cấu 1.1 Chọn vật liệu sử dụng Sử dụng bêtông cấp độ bền B15 có: = 8,5 ; = 0,75 Sử dụng thép: Nếu ∅ 12 thì dùng thép AII có : = = 280 1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho sàn Chọn giải pháp sàn sườn toàn khối, không bố trí dầm phụ, chỉ có các dầm qua cột. 1.3 Chọn kích thước chiều dày sàn Ta chọn chiều dày sàn theo công thức: ắ ℎ = 37 + 8 Với = ắ à 1.3.1 Với sàn tại nhịp - Hoạt tải tính toán : = . = 200 × 1,2 = 240 (/ ) - Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT) Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn N Tính toán Gạch ceramic dày 8mm, = 16 1,1 17,6 2000 0,008 × 2000 = 16 / Vữa lát dày 30mm, = 2000 60 1,3 78 0,03 × 2000 = 60 / Vữa trát dày 15mm, = 2000 30 1,3 39 0,015 × 2000 = 30 / Cộng: 134,6 Do không có tường xây trực tiếp lên sàn nên tĩnh tải tính toán : = 134,6 Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn: = + = 240 + 134,6 = 374,6 (/ ) Ta có = 1 Trang 9
  10. La Chn Gii Pháp Kt Cu Ô sàn có: à = = 4,5 () ắ = = 4,2 () 4,2 => = = = 0,933 4,5 Chiều dày sàn ứng với nhịp : ắ 1 × 4,2 ℎ = = = 0,094 () = 9,4 () 37 + 8 37 + 8 × 0,933 Chọn ℎ = 10 () Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì - Tĩnh tải tính toán của ô sàn nhịp : = + ℎ = 134,6 + 2500 × 0,1 × 1,1 = 409,6 ( ) - Tổng tải trọng phân bố tính toán của ô sàn nhịp : = + = 240 + 409,6 = 649,6 ( ) 1.3.2 Với sàn tại nhịp Ô sàn có: à = = 4,2 () ắ = = 4,2 () 4,2 => = = = 1 4,2 Chiều dày sàn ứng với nhịp : 1 × 4,2 ℎ = ắ = = 0,093 () = 9,3 () 37 + 8 37 + 8 × 1 Chọn ℎ = 10 () Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì - Tổng tải trọng phân bố tính toán của ô sàn nhịp : = = 649,6 ( ) 1.3.3 Với sàn tại nhịp Ô sàn có: à = = 4,2 () ắ = = 3 () 3 => = = = 0,714 4,2 Chiều dày sàn ứng với nhịp : 1 × 3 ℎ = ắ = = 0,07 () = 7 () 37 + 8 37 + 8 × 0,714 Để thuận tiện thi công ta chọnℎ = ℎ = 10 () Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì - Tổng tải trọng phân bố tính toán của ô sàn nhịp : Trang 10
  11. La Chn Gii Pháp Kt Cu = = = 649,6 ( ) 1.3.4 Với sàn mái - Hoạt tải tính toán : = . = 75 × 1,3 = 97,5 (/ ) - Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT) Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn mái Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn N Tính toán 2 lớp gạch lá nem+XM lót dày 50mm, 200 1,1 220 = 2000 2 × 0,05 × 2000 = 200 / Lớp gạch hộp chống nóng+ XM lót dày 375 1,3 487,5 250mm, = 1500 0,25 × 1500 = 375 / Lớp bêtông chống thấm dày50mm, 125 1,1 137,5 = 2000 0,05 × 2500 = 125 / Lớp vữa trát trần dày 15mm, = 30 1,3 39 2000 0,015 × 2000 = 30 / Cộng: 884 Do không có tường xây trực tiếp lên sàn nên tĩnh tải tính toán : = 884 Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn: = + = 884 + 97,5 = 981,5 (/ ) Ta có 981,5 > 400 => = = = 1,35 400 400 Ô sàn có: à = = 4,5 () ắ = = 4,2 () 4,2 => = = = 0,933 4,5 Chiều dày sàn mái: ắ 1,35 × 4,2 ℎ = = = 0,128 () = 12,8 () 37 + 8 37 + 8 × 0,933 Chọn ℎ = 12 () Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT thì - Tĩnh tải tính toán của ô sàn mái: = + ℎ = 884 + 2500 × 0,12 × 1,1 = 1214 ( ) Trang 11
  12. La Chn Gii Pháp Kt Cu - Tổng tải trọng phân bố tính toán của ô sàn mái: = + = 97,5 + 1214 = 1311,5 ( ) 1.4 Lựa chọn kích thước tiết diện các bộ phận 1.4.1 Kích thước tiết diện dầm 1.4.1.1 Dầm ngang (nhịp , , ): Để thiên về an toàn chọn nhịp có chiều dài lớn nhất để tính và áp dụng cho các nhịp còn lại. Nhịp dầm = = 4,5 () 1,1 × 4,5 ℎ = = = 0,42 () = 420 () 12 Chọn chiều cao dầm : ℎ = 500 () Bề rộng dầm : = 0,4 × ℎ = 0,4 × 500 = 200 () Chọn bề rộng dầm : = 200 () 1.4.1.2 Dầm dọc (B) Chiều dài nhịp B = 4,2 m, không khác biệt nhiều so với dầm ngang nên để tiện thi công ta lấy kích thước dầm dọc bằng dầm ngang. Chiều cao dầm : ℎ = 500 () Bề rộng dầm : = 200 () 1.4.2 Kích thước tiết diện cột Diện tích tiết diện cột xác định theo công thức: = 1.4.2.1 Cột trục A Diện truyền tải của cột trục A: 4,5 = × = 4,2 × = 9,45 () 2 2 Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn: = = 649,6 × 9,45 = 6138,72 () Lực dọc do tải trọng tường gạch đặc dày 200mm (ở đây lấy sơ bộ chiều cao tường bằng chiều cao tầng trệt, do có cửa đi và cửa sổ nên ta lấy 70% thể tích gạch): = + × 0,2 × 4,5 × 0,7 = 1800 × 6,45 × 0,2 × 4,5 × 0,7 = 7314,3 () 2 Trang 12
  13. La Chn Gii Pháp Kt Cu Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái: = = 1311,5 × 9,45 = 12393,68 () Với 2 tầng lầu và 1 sàn mái: = 2 + 2 + = 39299,72 () Để kể đến ảnh hưởng của mômen ta chọn = 1,1 39299,72 => = = 1,1 = 508,58 () 85 Vậy ta chọn kích thước cột × ℎ = 20 × 30 = 600 () 1.4.2.2 Cột trục B Diện truyền tải của cột trục B: 4,5 4,2 = × ( + ) = 4,2 × ( + ) = 18,27 () 2 2 2 2 Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn: = = 649,6 × 18,27 = 11868,19 () Lực dọc do tải trọng tường gạch đặc dày 200mm (ở đây lấy sơ bộ chiều cao tường bằng chiều cao tầng trệt): = + × 0,2 × 4,5 = 1800 × 4,35 × 0,2 × 4,5 = 7047 () 2 2 Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái: = = 1311,5 × 18,27 = 23961,11 () Với 2 tầng lầu và 1 sàn mái: = 2 + 2 + = 61791,49 () Để kể đến ảnh hưởng của mômen ta chọn = 1,1 61791,49 => = = 1,1 = 799,66 () 85 Vậy ta chọn kích thước cột × ℎ = 20 × 45 = 900 () 1.4.2.3 Cột trục C Diện truyền tải của cột trục C: 4,2 3 = × ( + ) = 4,2 × ( + ) = 15,12 () 2 2 2 2 Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn: = = 649,6 × 15,12 = 9821,95 () Trang 13
  14. La Chn Gii Pháp Kt Cu Lực dọc do tải trọng tường gạch đặc dày 200mm (ở đây lấy sơ bộ chiều cao tường bằng chiều cao tầng trệt): = + × 0,2 × 4,5 = 1800 × 4,2 × 0,2 × 4,5 = 6804 () 2 2 Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái: = = 1311,5 × 15,12 = 19829,88 () Với 2 tầng lầu và 1 sàn mái: = 2 + 2 + = 53081,78 () Để kể đến ảnh hưởng của mômen ta chọn = 1,1 53081,78 => = = 1,1 = 686,94 () 85 Vậy ta chọn kích thước cột × ℎ = 20 × 35 = 750 () Để thiên về an toàn và định hình hóa ván khuôn ta chọn kích thước tiết diện cột trục B: × ℎ = 20 × 45 () cho toàn bộ công trình. Trang 14
  15. S Đ Tính Toán Khung Phng 2 Sơ Đồ Tính Toán Khung Phẳng 2.1 Sơ đồ hình học +12.120 D-20x50 +11.100 D-20x50 1020 3300 +7.800 D-20x50 D-20x50 3300 +4.500 D-20x50 D-20x50 4500 C-30x30 C-30x30 C-30x30 C-30x30 C-30x30 C-30x30 0.000 -0.500 -1.000 500 500 4500 4200 1500 1500 4200 4500 10200 10200 20400 A B C D E G Sơ Đồ Hình Học Khung Ngang 2.2 Sơ đồ kết cấu Mô hình hóa kết cấu khung thành các thanh đứng (cột) và các thanh ngang (dầm) với trục của hệ kết cấu được tính đến trọng tâm tiết diện của các thanh. 2.2.1 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 nhịp : ℎ 300 = − = 4500 − = 4350 () 2 2 Xác định nhịp tính toán của dầm nhịp : = = 4200 () Xác định nhịp tính toán của dầm nhịp : = = 3000 () Trang 15
  16. S Đ Tính Toán Khung Phng 2.2.2 Chiều cao của cột Chiều cao của cột lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm. Xác định chiều cao của cột tầng 1: 500 ℎ = 500 + 500 + 4500 − = 5250 () 2 Xác định chiều cao của cột tầng 2: ℎ = = 3300 () Xác định chiều cao của cột tầng 3: Trục A: ℎ = = 3300 () Trục B: ℎ = 3300 + 400 = 3700 () Trục C: ℎ = 3300 + 800 = 4100 () Ta có sơ đồ kết cấu được thể hiện như hình sau: D-20x50 1020 4100 3700 3300 D-20x50 3300 D-20x50 C-30x30 C-30x30 C-30x30 C-30x30 C-30x30 C-30x30 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 20100 A B C D E G Trang 16
  17. S Đ Tính Toán Khung Phng Sơ Đồ Kết Cấu Khung Ngang Trang 17
  18. Xác Đnh Ti Trng Đn V 3 Xác Định Tải Trọng Đơn Vị 3.1 Tĩnh tải đơn vị Tĩnh tải sàn: = 409,6 ( ) Tĩnh tải sàn mái: = 1214 ( ) Tĩnh tải tường xây gạch đặc 200: = 1800 × 0,2 = 360 ( ) 3.2 Hoạt tải đơn vị Hoạt tải sàn: = 240 ( ) Hoạt tải sàn mái: = 97,5 ( ) 3.3 Hệ số quy đổi tải trọng 3.3.1 Với ô sàn nhịp Kích thước ô sàn × = 4,5 × 4,2 () Tải trọng phân bố tác dụng lên khung có dạng hình thang. Để quy đổi sang dạng tải trọng phân bố hình chữ nhật ta cần xác định hệ số chuyển đổi k. Trang 18
  19. Xác Đnh Ti Trng Đn V 2108,54 4200 4350 0,5 2108,54 = = = 0,485 4350 = 1 − 2 + = 1 − 2 × 0,485 + 0,485 = 0,644 3.3.2 Với ô sàn nhịp Kích thước ô sàn × = 4,2 × 4,2 () Tải trọng phân bố tác dụng lên khung có dạng hình tam giác. Để quy đổi sang dạng tải trọng phân bố hình chữ nhật ta có hệ số k. 5 = = 0,625 8 4200 4200 Trang 19
  20. Xác Đnh Ti Trng Đn V 3.3.3 Với ô sàn nhịp Kích thước ô sàn × = 3 × 4,2 () Tải trọng phân bố tác dụng lên khung có dạng hình tam giác. Để quy đổi sang dạng tải trọng phân bố hình chữ nhật ta có hệ số k. 5 = = 0,625 8 4200 3000 Trang 20
  21. Xác Đnh Tĩnh Ti Tác Dng Vào Khung 4 Xác Định Tĩnh Tải Tác Dụng Vào Khung 4.1 Tĩnh tải tầng 2,3 4 4200 3 4200 2 4350 4200 3000 4200 4350 A B C D E G GA g1 GB g2 GC g3 4350 4200 3000 4200 4350 A B C D E G TĨNH TẢI PHÂN BỐ - daN/m TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Nhịp () 1. Do trọng lượng tường xây trên dầm cao: 3,3 − 0,5 = 2,8 1008 = 360 × 2,8 = 1008 2. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: 1055,13 = 409,6 × (4,2 − 0,2) = 1638,4 Đổi ra phân bố đều với = 0,644 1638,4 × 0,644 = 1055,13 Cộng 2063,13 Nhịp () 1. Do trọng lượng tường xây trên dầm cao: 3,3 − 0,5 = 2,8 1008 = 360 × 2,8 = 1008 2. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất: 1024 = 409,6 × (4,2 − 0,2) = 1638,4 Đổi ra phân bố đều với = 0,625 Trang 21
  22. Xác Đnh Tĩnh Ti Tác Dng Vào Khung 1638,4 × 0,625 = 1024 Cộng 2032 Nhịp () 1. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất: 1024 = 409,6 × (4,2 − 0,2) = 1638,4 Đổi ra phân bố đều với = 0,625 1638,4 × 0,625 = 1024 Cộng 1024 TĨNH TẢI TẬP TRUNG - daN TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Cột trục A() 1. Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 200 × 500 1155 2500 × 1,1 × 0,2 × 0,5 × 4,2 = 1155 2. Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao 3,3 − 0,5 = 2,8 với hệ số giảm 2963,52 lỗ cửa 0,7: 360 × 2,8 × 4,2 × 0,7 = 2963,52 3. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 1727,32 (2,1 − 0,1) × 2,10854 × 409,6 = 1727,32 Cộng 5845,84 Cột trục B () 1. Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 200 × 500 1155 2500 × 1,1 × 0,2 × 0,5 × 4,2 = 1155 2. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 1727,32 (2,1 − 0,1) × 2,10854 × 409,6 = 1727,32 Cộng 2882,32 Cột trục C () 1. Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 200 × 500 1155 2500 × 1,1 × 0,2 × 0,5 × 4,2 = 1155 2. Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao 3,3 − 0,5 = 2,8 : 1915,2 360 × 2,8 × 1,9 = 1915,2 3. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 1727,32 (2,1 − 0,1) × 2,10854 × 409,6 = 1727,32 Cộng 4797,52 4.2 Tĩnh tải tầng mái Trang 22
  23. Xác Đnh Tĩnh Ti Tác Dng Vào Khung TĨNH TẢI PHÂN BỐ TRÊN MÁI - daN/m TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Nhịp ( ) 1. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: 3127,26 = 1214 × (4,2 − 0,2) = 4856 Đổi ra phân bố đều với = 0,644 4856 × 0,644 = 3127,26 Cộng 3127,26 Nhịp ( ) 2. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất: 3035 = 1214 × (4,2 − 0,2) = 4856 Đổi ra phân bố đều với = 0,625 4856 × 0,625 = 3035 Cộng 3035 Nhịp ( ) 1. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất: 3035 = 1024 × (4,2 − 0,2) = 4856 Đổi ra phân bố đều với = 0,625 4856 × 0,625 = 3035 Cộng 3035 TĨNH TẢI TẬP TRUNG TRÊN MÁI - daN TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Cột trục A ( ) 1. Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 200 × 500 1155 2500 × 1,1 × 0,2 × 0,5 × 4,2 = 1155 2. Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao 1,2 : 1814,4 360 × 1,2 × 4,2 = 1814,4 3. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 1727,32 (2,1 − 0,1) × 2,10854 × 409,6 = 1727,32 Cộng 4696,72 Cột trục B ( ) 1. Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 200 × 500 1155 2500 × 1,1 × 0,2 × 0,5 × 4,2 = 1155 2. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 1727,32 (2,1 − 0,1) × 2,10854 × 409,6 = 1727,32 Cộng 2882,32 Cột trục C ( ) 1. Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 200 × 500 1155 2500 × 1,1 × 0,2 × 0,5 × 4,2 = 1155 2. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 1727,32 (2,1 − 0,1) × 2,10854 × 409,6 = 1727,32 Cộng 2882,32 Trang 23
  24. Xác Đnh Tĩnh Ti Tác Dng Vào Khung 2882,32 2882,32 2882,32 3035 3035 3035 2882,32 4696,72 3127,26 3127,26 4696,72 1020 5845,84 5845,84 2063,13 2882,32 2032 2032 2882,32 2063,13 3300 4797,52 4797,52 1024 5845,84 5845,84 2063,13 2882,32 2032 2032 2882,32 2063,13 3300 4797,52 4797,52 1024 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 20100 A B C D E G SƠ ĐỒ TĨNH TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG Trang 24
  25. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung 5 Xác Định Hoạt Tải Tác Dụng Vào Khung 5.1 Trường hợp hoạt tải 1 4 4200 3 4200 2 4350 4200 3000 4200 4350 A B C D E G HOẠT TẢI 1 – TẦNG 1 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Phân Bố (daN/m) 1. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: 649,15 = 240 × 4,2 = 1008 Đổi ra phân bố đều với = 0,644 1008 × 0,644 = 649,15 Tập trung (daN) 1. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 1058,4 4,2 × 4,2 × 240 = 1058,4 4 Trang 25
  26. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung 4 4200 3 4200 2 4350 4200 3000 4200 4350 A B C D E G HOẠT TẢI 1 – TẦNG 2 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Phân Bố (daN/m) 1. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất: 630 = 240 × 4,2 = 1008 Đổi ra phân bố đều với = 0,625 1008 × 0,625 = 630 Tập trung (daN) 1. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 1058,4 4,2 × 4,2 × 240 = 1058,4 4 4 4200 3 4200 2 4350 4200 3000 4200 4350 A B C D E G Trang 26
  27. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung HOẠT TẢI 1 – TẦNG MÁI TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Phân Bố (daN/m) 1. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: 263,72 = 97,5 × 4,2 = 409,5 Đổi ra phân bố đều với = 0,644 409,5 × 0,644 = 263,72 Tập trung (daN) 1. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 429,98 4,2 × 4,2 × 97,5 = 429,98 4 5.2 Trường hợp hoạt tải 2 4 4200 3 4200 2 4350 4200 3000 4200 4350 A B C D E G HOẠT TẢI 2 – TẦNG 1 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Phân Bố (daN/m) 1. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất: 630 = 240 × 4,2 = 1008 Đổi ra phân bố đều với = 0,625 1008 × 0,625 = 630 Tập trung (daN) 1. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 1058,4 4,2 × 4,2 × 240 = 1058,4 4 Trang 27
  28. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung 4 4200 3 4200 2 4350 4200 3000 4200 4350 A B C D E G HOẠT TẢI 2 – TẦNG 2 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Phân Bố (daN/m) 1. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: 649,15 = 240 × 4,2 = 1008 Đổi ra phân bố đều với = 0,644 1008 × 0,644 = 649,15 Tập trung (daN) 1. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 1058,4 4,2 × 4,2 × 240 = 1058,4 4 4 4200 3 4200 2 4350 4200 3000 4200 4350 A B C D E G Trang 28
  29. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung HOẠT TẢI 2 – TẦNG MÁI TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Phân Bố (daN/m) 1. Do tải trọng từ sàn truyền vào dưới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất: 255,94 = 97,5 × 4,2 = 409,5 Đổi ra phân bố đều với = 0,625 409,5 × 0,625 = 255,94 Tập trung (daN) 1. Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: 429,98 4,2 × 4,2 × 97,5 = 429,98 4 Ta có sơ đồ hoạt tải tác dụng vào khung: 429,98 263,72429,98 429,98 429,98 429,98 263,72 263,72 429,98 1020 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 630 630 3300 1058,4 649,15 1058,4 1058,4 649,15 1058,4 1058,4 649,15 1058,4 3300 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 20100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 1 tác dụng vào khung Trang 29
  30. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung 429,98 429,98 429,98 255,94 255,94 429,98 1020 1058,4 649,15 1058,4 1058,4 649,15 1058,4 1058,4 649,15 1058,4 3300 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 630 630 3300 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 20100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 2 tác dụng vào khung Trang 30
  31. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung 5.3 Trường hợp hoạt tải 3 429,98 263,72429,98 429,98 255,94 255,94 429,98 429,98 263,72 263,72 429,98 1020 3300 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 649,15 630 649,15 630 649,15 3300 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 20100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 3 tác dụng vào khung Trang 31
  32. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung 5.4 Trường hợp hoạt tải 4 1020 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 649,15 630 649,15 630 649,15 3300 3300 8550 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 20100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 4 tác dụng vào khung Trang 32
  33. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung 5.5 Trường hợp hoạt tải 5 429,98 429,98 429,98 255,94 255,94 429,98 429,98 263,72 263,72 429,98 1020 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 630 649,15 649,15 3300 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 649,15 630 630 649,15 3300 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 20100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 5 tác dụng vào khung Trang 33
  34. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung 5.6 Trường hợp hoạt tải 6 429,98 263,72429,98 429,98 255,94 429,98 263,72 429,98 1020 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 649,15 630 630 649,15 3300 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 630 649,15 649,15 3300 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 20100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 6 tác dụng vào khung Trang 34
  35. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung 5.7 Trường hợp hoạt tải 7 429,98263,72 429,98 429,98 255,94 429,98 429,98 263,72 1020 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 630 630 649,15 3300 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 649,15 649,15 630 3300 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 7 tác dụng vào khung Trang 35
  36. Xác Đnh Hot Ti Tác Dng Vào Khung 5.8 Trường hợp hoạt tải 8 429,98 429,98 429,98 255,94 255,94 429,98 263,72 429,98 1020 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 649,15 649,15 630 3300 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 1058,4 630 630 649,15 3300 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 8 tác dụng vào khung Trang 36
  37. Xác Đnh Ti Trng Gió 6 Xác Định Tải Trọng Gió Công trình xây dựng thuộc vùng gió III, thuộc địa hình B (tương đối trống trải), có áp lực gió đơn vị = 125 () Công trình cao dưới 40m nên ta chỉ xét đến tác dụng tĩnh của tải trọng gió. Tải trọng gió truyền lên khung sẽ được tính theo công thức: Gió đẩy : đ = đ Gió hút : = Bảng tính toán hệ số k Tầng H tầng (m) Z (m) k 1 5,25 5,25 0,886 2 3,3 8,55 0,886 Bảng tính toán tải trọng gió Tầng H (m) Z (m) k n B (m) đ đ 1 5,25 5,25 0,886 1,2 4,2 0,8 0,6 446,54 334,91 2 3,3 8,55 0,886 1,2 4,2 0,8 0,6 446,54 334,91 Lực tải trọng gió lên tường chắn mái quy về lực tập trung đặt ở đầu cột đ, với = 0,886 đ = đℎ = 125 × 1,2 × 0,886 × 0,8 × 4,2 × 1,2 = 535,85 () = ℎ = 125 × 1,2 × 0,886 × 0,6 × 4,2 × 1,2 = 401,89 () Lực tải trọng gió lên mái: Ta có ℎ 8,55 = = 0,425 20,1 = 6 Tra bảng và nội suy ta được: = −0,468 = −0,4 = = 125 × 1,2 × 0,886 × (−0,468) × 4,2 = −261,23 (/) = = 125 × 1,2 × 0,886 × (−0,4) × 4,2 = −223,27 (/) Trang 37
  38. Xác Đnh Ti Trng Gió 261,23 223,27 6° 1020 535,85 401,89 3300 3300 446,54 334,91 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 20100 A B C D E G Sơ đồ gió trái tác dụng vào khung 223,27 261,23 6° 1020 401,89 535,85 3300 3300 334,91 446,54 5250 4350 4200 1500 1500 4200 4350 10050 10050 20100 A B C D E G Sơ đồ gió phải tác dụng vào khung Trang 38
  39. Xác Đnh Ti Trng Gió Trang 39
  40. Xác Đnh Ni Lc Và T Hp Ni Lc 7 Xác Định Nội Lực Và Tổ Hợp Nội Lực Sơ đồ phần tử dầm, cột của khung Trang 40
  41. Xác Đnh Ni Lc Và T Hp Ni Lc Biểu đồ bao momen Trang 41
  42. Xác Đnh Ni Lc Và T Hp Ni Lc Biểu đồ bao lực dọc Trang 42
  43. Xác Đnh Ni Lc Và T Hp Ni Lc Biểu đồ bao lực cắt Với 1 phần tử dầm ta tiến hành tổ hợp nội lực cho 3 tiết diện (2 tiết diện đầu dầm và 1 tiết diện giữa dầm) Với cột ta tiến hành tổ hợp nội lực cho 2 tiết diện (tiết diện chân cột và 1 tiết diện đỉnh cột) Trang 43
  44. Xác Đnh Ni Lc Và T Hp Ni Lc BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC Phần Tử Tiết Diện Loại P V2 M3 1 0 Max -352.909 20.53 38.5696 1 5.25 Max -341.097 -0.591 30.1921 1 0 Min -422.302 -21.914 -43.3084 1 5.25 Min -410.489 -6.086 -13.7686 2 0 Max -508.571 13.187 34.9673 2 5.25 Max -496.759 13.187 32.6579 2 0 Min -572.157 -12.733 -34.1883 2 5.25 Min -560.345 -12.733 -34.2631 3 0 Max -417.269 13.66 35.7506 3 5.25 Max -405.457 13.66 30.2795 3 0 Min -479.33 -12.039 -32.9247 3 5.25 Min -467.517 -12.039 -35.9654 4 0 Max -417.274 12.042 32.9331 4 5.25 Max -405.461 12.042 35.9575 4 0 Min -479.333 -13.657 -35.7421 4 5.25 Min -467.52 -13.657 -30.2874 5 0 Max -508.569 12.703 34.1125 5 5.25 Max -496.756 12.703 34.1741 5 0 Min -572.157 -13.149 -34.8867 5 5.25 Min -560.345 -13.149 -32.5889 6 0 Max -352.858 21.917 43.3163 6 5.25 Max -341.046 6.088 13.7619 6 0 Min -423.151 -20.527 -38.5618 6 5.25 Min -411.338 0.594 -30.1988 7 0 Max -236.936 2.935 -3.6543 7 3.3 Max -229.511 -8.332 21.4926 7 0 Min -272.614 -19.323 -25.8581 7 3.3 Min -265.189 -11.383 6.765 8 0 Max -343.885 9.227 15.6019 8 3.3 Max -336.46 9.227 15.4166 8 0 Min -385.73 -8.436 -13.4124 8 3.3 Min -378.305 -8.436 -16.5852 9 0 Max -284.881 13.206 21.2318 9 3.3 Max -277.456 13.206 9.0203 9 0 Min -321.758 -4.471 -7.4347 9 3.3 Min -314.333 -4.471 -22.7628 10 0 Max -284.883 4.501 7.4405 10 3.3 Max -277.458 4.501 22.835 10 0 Min -321.758 -13.239 -21.291 10 3.3 Min -314.333 -13.239 -9.0263 11 0 Max -343.883 8.412 13.3663 11 3.3 Max -336.458 8.412 17.5272 11 0 Min -385.73 -10.021 -16.5563 Trang 44
  45. Xác Đnh Ni Lc Và T Hp Ni Lc 11 3.3 Min -378.305 -10.021 -15.3689 12 0 Max -236.94 19.377 26.0928 12 3.3 Max -229.515 11.437 -6.7841 12 0 Min -273.19 -2.933 3.6816 12 3.3 Min -265.765 8.334 -21.7391 13 0 Max -120.236 -1.628 -7.173 13 3.3 Max -112.811 -10.865 28.8917 13 0 Min -131.296 -21.844 -26.8682 13 3.3 Min -123.871 -15.933 19.404 14 0 Max -191.672 5.323 9.7893 14 3.74149 Max -183.254 5.323 4.8902 14 0 Min -209.545 -2.874 -6.0237 14 3.74149 Min -201.126 -2.874 -10.3775 15 0 Max -151.846 5.915 11.9913 15 4.16776 Max -142.469 5.915 0.0841 15 0 Min -167.693 -0.015 -0.4027 15 4.16776 Min -158.315 -0.015 -12.6592 16 0 Max -151.846 0.017 0.4074 16 4.16776 Max -142.468 0.017 12.6825 16 0 Min -167.693 -5.935 -12.0531 16 4.16776 Min -158.315 -5.935 -0.0785 17 0 Max -191.672 2.887 6.0456 17 3.74149 Max -183.253 2.887 11.2484 17 0 Min -209.546 -5.728 -10.2118 17 3.74149 Min -201.127 -5.728 -4.8278 18 0 Max -120.237 21.847 26.8825 18 3.3 Max -112.812 15.937 -19.41 18 0 Min -131.51 1.631 7.1786 18 3.3 Min -124.085 10.868 -28.8972 19 0 Max 13.389 -32.49 10.09 19 2.175 Max 13.389 18.66 35.7501 19 4.35 Max 13.389 81.672 -15.1002 19 0 Min -4.167 -70.666 -55.5158 19 2.175 Min -4.167 -8.323 20.0078 19 4.35 Min -4.167 41.985 -74.9019 20 0 Max 8.658 -40.99 -16.9714 20 2.1 Max 8.658 7.626 26.0616 20 4.2 Max 8.658 67.455 -5.5233 20 0 Min -0.396 -73.891 -68.9444 20 2.1 Min -0.396 -14.062 16.0129 20 4.2 Min -0.396 34.389 -54.3916 21 0 Max 3.346 -1.876 8.293 21 1.5 Max 3.346 18.582 2.6894 21 3 Max 3.346 46.453 8.2856 21 0 Min 0.433 -46.304 -48.5119 21 1.5 Min 0.433 -18.432 -6.2563 Trang 45
  46. Xác Đnh Ni Lc Và T Hp Ni Lc 21 3 Min 0.433 1.544 -48.6064 22 0 Max 8.604 -34.523 -5.5171 22 2.1 Max 8.604 14.072 26.0616 22 4.2 Max 8.604 73.901 -16.9776 22 0 Min -0.397 -67.478 -54.4625 22 2.1 Min -0.397 -7.649 16.0129 22 4.2 Min -0.397 40.993 -68.9292 23 0 Max 13.468 -41.981 -15.0927 23 2.175 Max 13.468 8.327 35.749 23 4.35 Max 13.468 70.713 10.0803 23 0 Min -4.168 -81.668 -75.0753 23 2.175 Min -4.168 -18.656 20.0067 23 4.35 Min -4.168 32.494 -55.9358 24 0 Max 13.058 -41.846 -13.954 24 2.175 Max 13.058 9.343 32.0295 24 4.35 Max 13.058 72.355 -24.9177 24 0 Min -8.796 -66.692 -48.2685 24 2.175 Min -8.796 -4.283 18.9764 24 4.35 Min -8.796 46.025 -58.3549 25 0 Max 7.519 -44.49 -23.6987 25 2.1 Max 7.519 4.228 26.7409 25 4.2 Max 7.519 64.057 -18.9525 25 0 Min -4.728 -67.275 -54.384 25 2.1 Min -4.728 -7.446 16.6931 25 4.2 Min -4.728 41.133 -46.7096 26 0 Max 4.549 -11.257 -6.3792 26 1.5 Max 4.549 8.749 2.7595 26 3 Max 4.549 36.62 -6.3848 26 0 Min 2.544 -36.364 -33.586 26 1.5 Min 2.544 -8.492 -6.293 26 3 Min 2.544 10.959 -33.7647 27 0 Max 7.538 -41.281 -18.9474 27 2.1 Max 7.538 7.459 26.7409 27 4.2 Max 7.538 67.288 -23.7042 27 0 Min -4.655 -64.097 -46.8327 27 2.1 Min -4.655 -4.268 16.6931 27 4.2 Min -4.655 44.493 -54.3756 28 0 Max 13.047 -46.021 -24.9113 28 2.175 Max 13.047 4.286 32.0284 28 4.35 Max 13.047 66.792 -13.9627 28 0 Min -8.837 -72.351 -58.476 28 2.175 Min -8.837 -9.34 18.9754 28 4.35 Min -8.837 41.849 -48.6216 29 0 Max -14.525 -63.448 -19.404 29 2.18617 Max -6.546 10.572 44.0219 29 4.37235 Max 1.433 89.19 -55.1321 Trang 46
  47. Xác Đnh Ni Lc Và T Hp Ni Lc 29 0 Min -27.808 -71.919 -28.8917 29 2.18617 Min -19.829 6.336 38.1299 29 4.37235 Min -12.007 79.786 -66.0718 30 0 Max -17.491 -71.065 -51.2902 30 2.11079 Max -10.169 -1.757 29.2265 30 4.22158 Max -2.676 72.067 -35.2583 30 0 Min -23.506 -80.331 -63.884 30 2.11079 Min -16.014 -6.508 24.2444 30 4.22158 Min -8.551 62.847 -45.7794 31 0 Max -13.306 -46.14 -30.6614 31 0.75385 Max -10.805 -21.503 -3.044 31 1.50771 Max -8.119 3.135 5.655 31 0 Min -15.858 -55.26 -38.2915 31 0.75385 Min -13.177 -28.84 -8.9063 31 1.50771 Min -10.495 -2.421 0.7922 32 0 Max -8.119 2.421 5.655 32 0.75385 Max -10.805 28.841 -3.0449 32 1.50771 Max -13.306 55.26 -30.6642 32 0 Min -10.504 -3.177 0.7922 32 0.75385 Min -13.186 21.461 -8.7992 32 1.50771 Min -15.867 46.098 -38.2935 33 0 Max -2.683 -62.858 -35.2553 33 2.11079 Max -10.175 6.516 29.2265 33 4.22158 Max -17.498 80.34 -51.2929 33 0 Min -8.604 -72.108 -45.7806 33 2.11079 Min -16.002 1.716 24.2444 33 4.22158 Min -23.495 71.066 -63.8964 34 0 Max 1.43 -79.784 -55.1286 34 2.18617 Max -6.549 -6.334 44.0219 34 4.37235 Max -14.529 72.043 -19.41 34 0 Min -11.987 -89.188 -66.095 34 2.18617 Min -19.814 -10.57 38.1289 34 4.37235 Min -27.793 63.45 -28.8972 Trang 47
  48. Tính Toán Ct Thép Dm 8 Tính Toán Cốt Thép Dầm 8.1 Tính toán cốt thép dọc cho các dầm Sử dụng bêtông cấp độ bền B15 có: = 8,5 ; = 0,75 Sử dụng thép dọc nhóm AII có: = = 280 Tra bảng phụ lục 9 và 10 ta có: = 0,65 ; = 0,439 8.1.1 Tính toán cốt thép dọc cho dầm 19 Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra nội lực nguy hiểm nhất cho dầm: Gối A : = −55,52 () Gối B : = −74,9 () Nhịp AB : = 35,75 () Ta lấy giá trị mômen lớn hơn để tính cốt thép chung cho cả 2 gối. Tính cốt thép cho gối A và B (mômen âm): Tính theo tiết diện chữ nhật × ℎ = 20 × 50 Giả thiết = 4 () ℎ = 50 − 4 = 46 () Ta có : = = 0,208 ℎ = 0,05 % ℎ Tính cốt thép cho nhịp AB (mômen dương): Trang 48
  49. Tính Toán Ct Thép Dm Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với ℎ = 10 () Giả thiết = 4 () ℎ = 50 − 4 = 46 () Giá trị độ vươn của cánh lấy bé hơn trị số sau: - Một nửa khoảng cách thông thủy giữa các sườn dọc 0,5(4,2 − 0,2) = 2 () - 1/6 nhịp cấu kiện: 4,5 = 0,75 () 6 => = 0,75 () Tính = + 2 = 0,2 + 2 × 0,75 = 1,7 () Xác định : = ℎℎ − 0,5ℎ = 85 × 170 × 10 × (46 − 0,5 × 10) = 5924500 () = 592,45 () Có = 35,75 () Trục trung hòa đi qua cánh = = 0,012 ℎ = 0,05 % ℎ 20 × 46 Trang 49
  50. Tính Toán Ct Thép Dm 8.1.2 Tính toán một cách tương tự cho các phần tử dầm khác theo bảng Kí hiệu M bxh µ phần tử Tiết diện (kNm) (cm) () (%) dầm Gối B, C -68,94 20x50 0,192 0,89 6 0,65 Dầm 20 Nhịp BC 26,06 170x50 0,009 1 2,03 0,22 Gối C, D -48,61 20x50 0,135 0,93 4,07 0,44 Dầm 21 Nhịp CD -6,26 170x50 0,002 1 0,49 0,05 Gối A, B -58,35 20x50 0,162 0,91 4,97 0,54 Dầm 24 Nhịp AB 32,03 170x50 0,01 0,99 2,5 0,27 Gối B, C -54,24 20x50 0,151 0,92 4,59 0,5 Dầm 25 Nhịp BC 26,74 170x50 0,009 1 2,09 0,23 Gối C, D -33,76 20x50 0,094 0,95 2,76 0,3 Dầm 26 Nhịp CD -6,29 170x50 0,002 1 0,49 0,05 Gối A, B -65,86 20x50 0,183 0,9 5,69 0,62 Dầm 29 Nhịp AB 44,02 170x50 0,014 0,99 3,44 0,37 Gối B, C -63,88 20x50 0,178 0,9 5,5 0,6 Dầm 30 Nhịp BC 29,23 170x50 0,01 1 2,28 0,25 Gối C, O -38,29 20x50 0,106 0,94 3,15 0,34 Dầm 31 Nhịp CO -8,91 170x50 0,003 1 0,69 0,08 8.1.3 Chọn cốt thép dọc cho dầm Dầm tầng 2: 212 + 125 212 + 125 212 + 125 (7,17 ) (7,17 ) (7,17 ) 312 212 212 (3,39 ) (2,26 ) (2,26 ) Dầm tầng 3: Trang 50
  51. Tính Toán Ct Thép Dm 212 + 120 212 + 120 212 + 120 (5,4 ) (5,4 ) (5,4 ) 312 212 212 (3,39 ) (2,26 ) (2,26 ) Dầm tầng mái: 212 + 122 212 + 122 212 + 122 (6,06 ) (6,06 ) (6,06 ) 312 212 212 (3,39 ) (2,26 ) (2,26 ) 8.2 Tính toán và bố trí cốt thép đai cho các dầm 8.2.1 Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 19 (tầng 2, nhịp AB) Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm: = 81,67 () Bêtông cấp độ bền B15 có: = 8,5 () = 85 ; = 0,75 () = 7,5 ( ) = 2,3 × 10 () Thép đai nhóm AI có: = 175 () = 1750 ; = 2,1 × 10 () Dầm chịu tải trọng tính toán phân bố đều với: daN daN = + = 2063,13 + 0,2 × 0,5 × 2500 × 1,1 = 2338,13 = 23,38 m cm (với : trọng lượng bản thân dầm) daN daN = 649,15 = 6,49 m cm Giá trị : Trang 51
  52. Tính Toán Ct Thép Dm = + 0,5 = 26,63 ( ) Chọn = 4 () => ℎ = 50 − 4 = 46 () Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính: ≤ 0,3ℎ Do chưa có bố trí cốt đai nên ta giả thuyết = 1 Ta có : 0,3ℎ = 0,3 × 85 × 20 × 46 = 23460 () > = 8167 ()  Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính Kiểm tra sự cần thiết phải đặt cốt đai: Bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc trục nên = 0 = (1 + )ℎ = 0,6 × (1 + 0) × 7,5 × 20 × 46 = 4140 ()  = 8167 > => Cần phải đặt cốt đai chịu cắt Xác định giá trị: = 1 + + ℎ = 2 × (1 + 0 + 0) × 7,5 × 20 × 46 = 634800 (. ) Do dầm có phần cánh nằm trong vùng kéo nên = 0 Xác định giá trị : = 2 = 2634800 × 26,63 = 8223 () Ta có: 8223 < = = 13705 () 0,6 0,6 − 8167 − 8223 = = = −0,36 4 4 × 634800 4140 = = 45 2ℎ 2 × 46 − 8167 − 8223 = = −0,61 2ℎ 2 × 46 Yêu cầu: − ≥ ; 2ℎ 2ℎ Nên ta lấy giá trị = 45 để tính cốt đai. Trang 52
  53. Tính Toán Ct Thép Dm Sử dụng đai ∅6, số nhánh n = 2  Khoảng cách s tính toán: 1750 × 2 × 0,283 = = = 22,01 () 45 Dầm có ℎ = 50 > 45 => = min ; 50 = 16,7 () Ta có: (1 + ) ℎ 1,5 × (1 + 0) × 7,5 × 20 × 46 = = = 58,3 () 8167 Khoảng cách thiết kế của cốt đai: = min(; ; ) = 16,7 () Chọn = 15 () = 150 () Ta bố trí cho dầm Kiểm tra lại điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đã có bố trí cốt đai : ≤ 0,3ℎ Với = 1 + 5 ≤ 1,3 Dầm bố trí 6150 có: 2 × 0,283 = = = 0,0019 20 × 15 2,1 × 10 = = = 9,13 2,3 × 10 = 1 + 5 × 9,13 × 0,0019 = 1,09 < 1,3 = 1 − = 1 − 0,01 × 8,5 = 0,915 Ta thấy : = 1,09 × 0,915 = 0,997 ≈ 1 Ta có : = 8167 < 0,3ℎ = 0,3 × 0,997 × 85 × 20 × 46 = 23397 ()  Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính. 8.2.2 Tính toán cốt đai cho các phần tử dầm còn lại Ta thấy trong các dầm còn lại đều có lực cắt tương đương hoặc nhỏ hơn dầm 19.  Chọn cốt đai cho toàn bộ các dầm còn lại. 8.2.3 Bố trí cố thép đai cho dầm Ở 2 đầu dầm trong đoạn L/4 (L là nhịp thông thủy của dầm) ta bố trí cốt đai đặt dày6150 Trang 53
  54. Tính Toán Ct Thép Dm Phần còn lại cốt đai đặt thưa theo điều kiện cấu tạo: 3ℎ = min ;50 = 37,5 4 Ta chọn 6400 Trang 54
  55. Tính Toán Ct Thép Dm 9 Tính Toán Cốt Thép Cột 9.1 Vật liệu sử dụng Sử dụng bêtông cấp độ bền B15 có: = 8,5 ; = 0,75 Sử dụng thép dọc nhóm AII có: = = 280 Tra bảng phụ lục 9 và 10 ta có: = 0,65 ; = 0,439 9.2 Tính toán cốt thép cho phần tử cột 2 (200x450) 9.2.1 Số liệu tính toán Chiều dài tính toán: = 0,7 = 0,7 × 5,25 = 3,675 () = 367,5 () Giả thiết = = 4 () => ℎ = ℎ − = 45 − 4 = 41 () = ℎ − = 41 − 4 = 37 () Độ mảnh = = , = 8,2 > 8 không quá 5%  Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc = 1 Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 1 1 = max ; ℎ = 525; ℎ = 1,5 () 600 30 600 30 Nội lực được chọn từ bảng tổ hợp nội lực và được ghi chi tiết ở bảng sau: Ký hiệu Đặc điểm của M N = ( , ) = cặp NL cặp NL (kN.m) (kN) (cm) (cm) 1 || ≡ 34,97 508,57 6,9 1,5 6,9 2 34,19 572,16 6 1,5 6 3 M, N lớn 34,19 572,16 6 1,5 6 9.2.2 Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 = 34,97 () = 349700 () = 508,57 () = 50857 () Trang 55
  56. Tính Toán Ct Thép Dm = + − = 1 × 6,9 + − 4 = 25,4 () Sử dụng bêtông cấp độ bền B15, thép AII => = 0,65 50857 = = = 29,91 () 85 × 20 ℎ = 0,65 × 41 = 26,65 () Xảy ra trường hợp > ℎ, nén lệch tâm bé Xác định lại x bằng cách giải phương trình bậc 3: + + + = 0 Với = −(2 + )ℎ = −(2 + 0,65) × 41 = −108,7 2 = + 2ℎ + (1 − )ℎ 2 × 50857 × 25,4 = + 2 × 0,65 × 41 + (1 − 0,65) × 41 × 37 = 4235,98 85 × 20 −[2 + (1 − )]ℎ −50857[2 × 25,4 × 0,65 + (1 − 0,65) × 37] × 41 = = 85 × 20 = −56384,56  = 30,33 () Tính thép: − (ℎ − 0,5) 50857 × 25,4 − 85 × 20 × 30,33 × (41 − 0,5 × 30,33) = = 2800 × 37 = −0,39 () 9.2.3 Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 = 34,19 () = 341900 () = 572,16 () = 57216 () = + − = 1 × 6 + − 4 = 24,5 () Sử dụng bêtông cấp độ bền B15, thép AII => = 0,65 57216 = = = 33,66 () 85 × 20 ℎ = 0,65 × 41 = 26,65 () Xảy ra trường hợp > ℎ, nén lệch tâm bé Xác định lại x bằng cách giải phương trình bậc 3: + + + = 0 Với = −(2 + )ℎ = −(2 + 0,65) × 41 = −108,7 Trang 56
  57. Tính Toán Ct Thép Dm 2 = + 2ℎ + (1 − )ℎ 2 × 57216 × 24,5 = + 2 × 0,65 × 41 + (1 − 0,65) × 41 × 37 = 4365,42 85 × 20 −[2 + (1 − )]ℎ −57216[2 × 24,5 × 0,65 + (1 − 0,65) × 37] × 41 = = 85 × 20 = −61820,21  = 33,44 () Tính thép: − (ℎ − 0,5) 57216 × 24,5 − 85 × 20 × 33,44 × (41 − 0,5 × 33,44) = = 2800 × 37 = 0,21 () = = 0,21 ( ) Vậy ta bố trí thép theo cấu tạo: = = 1% × ( − 4)ℎ = 6,56 ( ) Chọn có = , () 9.3 Tính toán cốt thép cho phần tử cột 8 (200x450) 9.3.1 Số liệu tính toán Chiều dài tính toán: = 0,7 = 0,7 × 3,3 = 2,31 () = 231 () Giả thiết = = 4 () => ℎ = ℎ − = 45 − 4 = 41 () = ℎ − = 41 − 4 = 37 () Độ mảnh = = = 5,13 < 8  Bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc = 1 Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 1 1 = max ; ℎ = 330; ℎ = 1,5 () 600 30 600 30 Nội lực được chọn từ bảng tổ hợp nội lực và được ghi chi tiết ở bảng sau: Ký hiệu Đặc điểm của M N = ( , ) = cặp NL cặp NL (kN.m) (kN) (cm) (cm) 1 || ≡ 16,59 378,31 4,4 1,5 4,4 2 13,41 385,73 3,5 1,5 3,5 3 M, N lớn 16,59 378,31 4,4 1,5 4,4 Trang 57
  58. Tính Toán Ct Thép Dm 9.3.2 Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 = 16,59 () = 165900 () = 378,31 () = 37831 () = + − = 1 × 4,4 + − 4 = 22,9 () Sử dụng bêtông cấp độ bền B15, thép AII => = 0,65 37831 = = = 22,25 () 85 × 20 ℎ = 0,65 × 41 = 26,65 () Xảy ra trường hợp = 0,65 38573 = = = 22,69 () 85 × 20 ℎ = 0,65 × 41 = 26,65 () Xảy ra trường hợp < ℎ Tính thép: ( + 0,5 − ℎ) 38573(22 + 0,5 × 22,69 − 41) = = = = −2,85 ( ) 2800 × 37 Vậy ta bố trí thép theo cấu tạo: = = 1% × ( − 4)ℎ = 6,56 ( ) Chọn có = , () 9.4 Tính toán cốt thép cho phần tử cột 14 (200x450) 9.4.1 Số liệu tính toán Chiều dài tính toán: = 0,7 = 0,7 × 3,7 = 2,59 () = 259 () Trang 58
  59. Tính Toán Ct Thép Dm Giả thiết = = 4 () => ℎ = ℎ − = 45 − 4 = 41 () = ℎ − = 41 − 4 = 37 () Độ mảnh = = = 5,8 = 0,65 20113 = = = 11,83 () 85 × 20 ℎ = 0,65 × 41 = 26,65 () Xảy ra trường hợp < ℎ Tính thép: ( + 0,5 − ℎ) 20113(23,7 + 0,5 × 11,83 − 41) = = = = −2,21 ( ) 2800 × 37 Vậy ta bố trí thép theo cấu tạo: = = 1% × ( − 4)ℎ = 6,56 ( ) Chọn có = , () 9.5 Tính toán cốt thép đai cho cột Đường kính cốt đai: Trang 59
  60. Tính Toán Ct Thép Dm ∅ 20 ∅ ≥ ; 5 = ; 5 = 5 () 4 4 Ta chọn cốt đai ∅6 nhóm AI Khoảng cách cốt đai s: + Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc: ≤ (10∅;500) = (10 × 20; 500) = 200 () Chọn = 200 () + Các đoạn còn lại: ≤ (15∅;500) = (15 × 20; 500) = 300 () Chọn = 300 () 9.6 Tính toán cấu tạo nút góc trên cùng Nút góc trên cùng là nút giao giữa: + Phần tử dầm 29 và phần tử cột 13 Chiều dài neo cốt thép ở nút góc phụ thuộc vào tỉ số ộ Dựa vào bảng tổ hợp nội lực cột ta chọn ra cặp nội lực M, N của cột 13 có độ lệch tâm lớn nhất. = 28,89 ; = 112,81 => = 25,6 () 25,6 = = 0,57 > 0,5 ℎ 45 Vậy ta sẽ cấu tạo cốt thép theo trường hợp có > 0,5 9.7 Tính toán cấu tạo nút nối cột biên và dầm Đoạn neo cho phần thép dầm neo vào cột được tính theo công thức sau: 8,5 = . + ∆ = 0,7 × + 11 × 25 = 275 () 280  Chọn = 300 () Đoạn nối chồng cốt thép cột được bố trí theo cấu tạo: = 30 = 30 × 20 = 600 () Trang 60