TRƯỜNGĐẠIHỌCKINHTẾQUỐCDÂNBÀITẬPLỚNQUẢNTRỊDỰÁN KẾTCẤU (45%) Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS .NGUYỄNTIẾNCHƯƠNG Sinh viên thực hiện:NGUYỄN VĂNTHÀNH Nhiệm vụ : - Thành lập các mặt bằng kết cấu cột tầng 1, tầng điển hình. - Tính toán và vẽbản sàn tầng điển hình. - Tính khung trục K7. - Tính toán cầu thang bộtrục 3-5. - Tính toán dầm trục A. - Thống kê cốt thép. I. CƠSỞVÀSỐLIỆUTÍNHTOÁN . 1. Cơ sở thiết kế : - Công trình được thiết kế dựa trên TCVN 5574-1991 (Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BTCT ). 2. Tải trọng , tácđộng : - Tải trọng tác động được lấy theo TCVN 2737 – 1995 (Tiêu chuẩn tải trọng và tác dụng). 3. Vật liệu sử dụng : 1 SINHVIÊNTHỰCHIỆN: NGUYỄN VĂN THÀNH LỚPK37 QUẢNTRỊKINHDOANHCNVÀXDCB 1 TRƯỜNGĐẠIHỌCKINHTẾQUỐCDÂNBÀITẬPLỚNQUẢNTRỊDỰÁN Hệ chịu lực sử dụng vật liệu: - Bêtông mác 250 , đá 1×2 có: E b = 2, 65.10 5 KG/cm 2 ; Rn = 110 KG/cm2 ; R k = 8, 8KG/cm2. - Các hệ số giới hạn : α 0 = 0, 58 ; A 0 = 0, 412; A d = 0, 3; α d = 0, 365. *.Ghi chú : Giá trị tính toán của BT ở trên chỉ dùng cho thiết kế sàn . Trong trường hợp thiết kế khung , cột cần căn cứ vào điều kiện thi công và dưỡng hộ bê tông mà ta phải kểđến hệ sốđiều kiện làm việc . - Cốt thép ; + Khi d ≤ 10 , dùng thép nhóm AIcó Ra = Ra’ = 2100 KG/cm2 Rađ = 1700 KG/cm2 Dùng làm cốt đai, cốt thép sàn. + Khi d > 10 dùng cốt thép nhóm AII cóRa = Ra’ = 2800 KG/cm2 Rađ = 2150 KG/cm2 Dùng làm cốt cấu tạo cho hệ khung. II. PHÂNTÍCHLỰACHỌNGIẢIPHÁPKẾTCẤU: 1. Phương án sàn: Trong công trình, hệ sàn cóảnh hưởng rất lớn tới sựlàm việc không gian, của kết cấu. Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý làđiều rất quan trọng. Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng, để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình. Ta xét các phương án sàn sau: 2 SINHVIÊNTHỰCHIỆN: NGUYỄN VĂN THÀNH LỚPK37 QUẢNTRỊKINHDOANHCNVÀXDCB 2 TRƯỜNGĐẠIHỌCKINHTẾQUỐCDÂNBÀITẬPLỚNQUẢNTRỊDỰÁN a.Sàn sườn toàn khối:Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn. Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú, nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công. Nhược điểm: Chiều cao dầm vàđộ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn, nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiệt kiệm chi phí vật liệu. Không tiện kiệm không gian sử dụng. b. Sàn ô cờ: Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m. Ưu điểm: Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp , thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ. Nhược điểm: Không tiết kiệm, thi công phức tạp. Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải cao để giảm độ võng. c. Sàn không dầm (sàn nấm): Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Đầu cột làm mũ cột đểđảm bảo liên kết chắc chắn và tránh hiện tượng đâm thủng bản sàn. Ưu điểm: •Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình. •Tiết kiệm được không gian sử dụng •Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (6÷8 m) và rất kinh tế với những loại sàn chịu tải trọng>1000 kg/m 2 . Nhược điểm: 3 SINHVIÊNTHỰCHIỆN: NGUYỄN VĂN THÀNH LỚPK37 QUẢNTRỊKINHDOANHCNVÀXDCB 3 TRƯỜNGĐẠIHỌCKINHTẾQUỐCDÂNBÀITẬPLỚNQUẢNTRỊDỰÁN •Tính toán phức tạp •Thi công khó vì nó không được sử dụng phổ biến ở nước ta hiện nay Kết luận: Căn cứ vào: • Đặc điểm kiến trúc vàđặc điểm kết cấu của công trình • Cơ sở phân tích sơ bộở trên • Tham khảo ý kiến của các nhà chuyên môn vàđược sựđồng ý của thầy giáo hướng dẫn Em đi đến kết luận lựa trên cơ sở tính toán ô bản sàn sườn toàn khối vàô bản loại dầm chọn phương án ô bản loại sàn sườn toàn khối ô bản nhịp lớn để thiết kế cho công trình III. PHƯƠNGPHÁPTÍNHTOÁNHỆKẾTCẤU: 1.Sơđồ tính: Sơđồ tính là hình ảnh đơn giản hoá của công trình, được lập ra chủ yếu nhằm hiện thực hoá khả năng tính toán các kết cấu phức tạp. Như vậyvới cách tính thủ công, người thiết kế buộc phải dùng các sơđồ tính toán đơn giản, chấp nhận việc chia cắt kết cấu thành các phần nhỏ hơn bằng cách bỏ qua các liên kết không gian. Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã có những thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính toán công trình. Khuynh hướng đặc thù hoá vàđơn giản hoácác trường hợp riêng lẻđược thay thế bằng khuynh hướng tổng quất hoá. Đồng thời khối lượng tính toán số học không còn là một trở ngại nữa. Các phương pháp mới có thể dùng các sơđồ tính sát với thực tế hơn, có thểxét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian. Với độ chính xác cho phép và phù hợp với khả năng tính toán hiện nay, đồán này sử dụng sơđồ tính toán chưa biến dạng (sơđồđàn hồi) hai chiều (phẳng). Hệ kết cấu gồm hệ sàn sườn BTCT toàn khối. 4 SINHVIÊNTHỰCHIỆN: NGUYỄN VĂN THÀNH LỚPK37 QUẢNTRỊKINHDOANHCNVÀXDCB 4 TRƯỜNGĐẠIHỌCKINHTẾQUỐCDÂNBÀITẬPLỚNQUẢNTRỊDỰÁN 2. Tải trọng: 2.1. Tải trọng đứng : Gồm trọng lượng bản thân kết cấu và các hoạt tải tác dụng lên sàn, mái. Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tường, thiết bị … đều qui về tải phân bốđều trên diện tích ô sàn. 2.2 . Tải trọng ngang: Tải trọng gióđược tính toán qui vềtải trọng tập trung tải đỉnh cột. IV. KÍCHTHƯỚCCẤUTẠOSƠBỘCỦACÁCCẤUKIỆNCHÍNH: *Đối với phương án1: 1. Xác định chiều dày bản sàn : Xét tỉ số: 218,3 2,2 4,8 2 1 >== l l Với bản loại dầm: m = 30 ÷ 35, chọn m = 30 D = 0, 8 ÷ 1, 4, chọn D = 1 l: cạnh ngắn ô bản, l =2, 2m Chọn sơ bộ: h s = mmhmm 6095220. 30 3,1 min =>= Ta chọn chiều dày của bản sàn là :h s = 100mm 2.Xác định kích thước của Dầm chính, dầm phụ. Kích thước dầm như sau: Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ: h dp = mL dp )42,07,0(4,8). 20 1 12 1 (). 20 1 12 1 ( ÷=÷=÷ Ta chọn h dp =450 mm. 5 SINHVIÊNTHỰCHIỆN: NGUYỄN VĂN THÀNH LỚPK37 QUẢNTRỊKINHDOANHCNVÀXDCB 5 TRƯỜNGĐẠIHỌCKINHTẾQUỐCDÂNBÀITẬPLỚNQUẢNTRỊDỰÁN B dp = mmh dp )5,112225(450). 4 1 2 1 (). 4 1 2 1 ( ÷=÷=÷ Ta chọn b dp =200mm. Xác định sơ bộ kích thước cuả dầm chính: h dc = ). 12 1 8 1 (). 12 1 8 1 ( ÷=÷ dc L 6, 6=( )55,0825,0 ÷ m Ta chọn h dc =600mm b dc = mmh dc )150300(600). 4 1 2 1 (). 4 1 2 1 ( ÷=÷=÷ Ta chọn b dc =250mm. 3.Xác định sơ bộ kích thước cột: 8400 4350 16800 6600 2100 SơĐồ Bố Phân Tải Diện tích tiết diện ngang của cột sơ bộ chọn theo công thức: F cột =( 1, 2 ÷1, 5) . n R N R n : Cường độ chịu nén của bêtông, bêtông ta chọn mác 250 có R n =110Kg/cm 2 N : Tải trọng tác dụng lên cột, sơ bộ với nhà có sàn 8cm ta lấy cả tĩnh tải và hoạt tải là :q =0, 8Tấn/m 2 ⇒N = n.N 1 6 SINHVIÊNTHỰCHIỆN: NGUYỄN VĂN THÀNH LỚPK37 QUẢNTRỊKINHDOANHCNVÀXDCB 6 TRƯỜNGĐẠIHỌCKINHTẾQUỐCDÂNBÀITẬPLỚNQUẢNTRỊDỰÁN n: Số tầng= 12 N 1 : tải trọng tác dụng lên cột ở tầng một N 1 =F×q Cột giữa có: N 1 =4, 35.8, 4.0, 8=29, 2Tấn ⇒N=12.29, 2= 350, 8Tấn + Diện tích tiết diện ngang cột:F= 110 8,350.2,1 = 3826, 7cm 2 Ta chọn tiết diện cột là 60x80cm. Cột ở biên ta chọn côt là cột có tiết diện là:60x60 cm. Kiểm tra kich thước cột đã chọn:Cột có sơđồ tính là một ngàm một khớp chiều dài tính toán của cột là: l o = 0, 7×H = 0, 7×4, 5 = 3, 15m. ⇒ b l o = 40 315 = 7, 875 < [λ] = 31. Như vậy tiết diện cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định. *Đối Với phương án 2 1. Xác định chiều dày bản sàn : Xét tỉ số: 218,3 2,2 4,8 2 1 >== l l Với bản loại dầm: m = 30 ÷ 35, chọn m = 30 D = 0, 8 ÷ 1, 4, chọn D = 1 l: cạnh ngắn ô bản, l =2, 2m Chọn sơ bộ: h s = mmhmm 6095220. 30 3,1 min =>= Ta chọn chiều dày của bản sàn là :h s = 200mm 2.Xác định kích thước của Dầm chính, dầm phụ. Kích thước dầm như sau: 7 SINHVIÊNTHỰCHIỆN: NGUYỄN VĂN THÀNH LỚPK37 QUẢNTRỊKINHDOANHCNVÀXDCB 7 TRƯỜNGĐẠIHỌCKINHTẾQUỐCDÂNBÀITẬPLỚNQUẢNTRỊDỰÁN Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ: h dp = mL dp )42,07,0(4,8). 20 1 12 1 (). 20 1 12 1 ( ÷=÷=÷ Ta chọn h dp =450 mm. B dp = mmh dp )5,112225(450). 4 1 2 1 (). 4 1 2 1 ( ÷=÷=÷ Ta chọn b dp =200mm. Xác định sơ bộ kích thước cuả dầm chính: h dc = ). 12 1 8 1 (). 12 1 8 1 ( ÷=÷ dc L 6, 6=( )55,0825,0 ÷ m Ta chọn h dc =600mm b dc = mmh dc )150300(600). 4 1 2 1 (). 4 1 2 1 ( ÷=÷=÷ Ta chọn b dc =250mm. 3.Xác định sơ bộ kích thước cột: 8400 4350 16800 6600 2100 SơĐồ Bố Phân Tải Diện tích tiết diện ngang của cột sơ bộ chọn theo công thức: F cột =( 1, 2 ÷1, 5) . n R N 8 SINHVIÊNTHỰCHIỆN: NGUYỄN VĂN THÀNH LỚPK37 QUẢNTRỊKINHDOANHCNVÀXDCB 8 TRƯỜNGĐẠIHỌCKINHTẾQUỐCDÂNBÀITẬPLỚNQUẢNTRỊDỰÁN R n : Cường độ chịu nén của bêtông, bêtông ta chọn mác 250 có R n =110Kg/cm 2 N : Tải trọng tác dụng lên cột, sơ bộ với nhà có sàn 20 cm ta lấy cả tĩnh tải và hoạt tải là :q =0, 8Tấn/m 2 ⇒N = n.N 1 n: Số tầng= 11 N 1 : tải trọng tác dụng lên cột ở tầng một N 1 =F×q Cột giữa có: N 1 =4, 35.8, 4.0, 8=29, 2Tấn ⇒ N=11.29, 2= 350, 8Tấn + Diện tích tiết diện ngang cột:F= 110 8,350.2,1 = 3826, 7cm 2 Ta chọn tiết diện cột là60x80cm. Cột ở biên ta chọn côt là cột có tiết diện là:60x60 cm. Kiểm tra kich thước cột đã chọn:Cột có sơđồ tính làmột ngàm một khớp chiều dài tính toán của cột là: l o = 0, 7×H = 0, 7×4, 5 = 3, 15m. ⇒ b l o = 40 315 = 7, 875< [λ] = 31. Như vậy tiết diện cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định. 9 SINHVIÊNTHỰCHIỆN: NGUYỄN VĂN THÀNH LỚPK37 QUẢNTRỊKINHDOANHCNVÀXDCB 9 TRƯỜNGĐẠIHỌCKINHTẾQUỐCDÂNBÀITẬPLỚNQUẢNTRỊDỰÁN PHẦN 1: TÍNHTOÁNSÀNTẦNG 1VÀDẦMPHỤ PHƯƠNGÁN 1. I. TẢITRỌNGTÁCDỤNGLÊNSÀNGỒMCÓ: 1.Tĩnh tải: Được xác định dựa trên cấu tạo cụ thể của các lớp sàn. Ta tinh cho ô bản sàn tầng 1 va bố trí thép cho ô bản sàn tâng 1: e f g 1 2 4 6 d* b c d a c Ç u t h a n g s è 1 c Ç u t h a n g s è 2 8400 8400 8400 25200 660021006600 15300 660021006600 15300 3 5 7 8 8400 8400 8400 25200 210020002000 2000 2000 2000 2000 DÇM PHô DÇM CHÝNH 1m SơĐồBản Sàn Tầng 1. Bản sàn được liên kết ngàm cứng tại các đầu biên với dầm phụ. Theo sơ bô ta chọn kich thước tiết diện côt biên là:60x60 cm. Dầm phụđượcgối lên dầm chính và sàn được gối lên trên dầm phụ. Kích thước tính từ giữa trục dầm phụ và trục trục dầm phụ biên là: l 1 = 2, 0 m, l 2 =8, 4 m. Bản là bản loại dầm, tảI trọng chỉ truyền theo phương cạnh ngắn(phương l 1 ).Do đó khi tính toán ta có thể tưởng tượng cắt ra 1 dảI bản có chiều rộng 10 SINHVIÊNTHỰCHIỆN: NGUYỄN VĂN THÀNH LỚPK37 QUẢNTRỊKINHDOANHCNVÀXDCB 10 [...]... B l Sc = min 9hc ; 0 ; = 90cm 2 6 - B rng cỏnh bc = b + 2Sc = 20 + 2.90 = 200cm h 10 M c = Rnbc hc h0 c = 110.200.10(42 = 8140000 kGcm = 81400 kGm 2 2) - Ta cú Mmax = 13223 kGm < Mc=> Vy trc trung ho qua cỏnh - Ti nhp biờn: A= M R b.h 2 n = 0 13223.10 2 110 200.422 [ = 0034 < 0,301 ] = 0,5 1 + 1 2.0,034 = 0,982 M 13223.10 2 Fa = = = 11,45(cm2 ) Ra.h 0,982.280042 0 Kim tra hm lng ct thộp: . sử dụng phổ biến ở nước ta hiện nay Kết luận: Căn cứ vào: • Đặc điểm kiến trúc và ặc điểm kết cấu của công trình • Cơ sở phân tích sơ b ở trên • Tham khảo. kiến của các nhà chuyên môn và ược sựđồng ý của thầy giáo hướng dẫn Em đi đến kết luận lựa trên cơ sở tính toán ô bản sàn sườn toàn khối và bản loại dầm