1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP

130 175 1
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Đồ Án Kết Cấu Công Trình Bê Tông Cốt Thép
Người hướng dẫn T.S. Lê Trung Kiên
Thể loại đồ án
Định dạng
Số trang 130
Dung lượng 3,81 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO KHUNG 89

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO 113

  • DANH MỤC HÌNH VẼ

  • DANH MỤC BẢNG BIỂU

  • DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT (NẾU CÓ)

  • I.1. Tính toán sàn tầng điển hình (tầng 2 – 5) theo phương pháp tra bảng (TTGHI)

  • I.2. Chọn sơ bộ các kích thước bộ phận sàn

  • I.2.1. Bản sàn

  • h  D  L

    • h  D L   0.8  1.4  4500   90 140  mm 

    • h  100(mm)

      • I.2.2. Dầm

      • I.3. Tải trọng tác dụng lên sàn.

      • *Tĩnh tải.

    • g  0.2075 201.3  5.395 (kN/m2)

      • *Hoạt tải:

      • *Tổng tải tác dụng lên các ô bản:

      • I.3.2. Xác định nội lực trong các ô bản

  • q  (gtt  ptt ) ;

    • P  (gtt  ptt )L L

      • *Đối với ô bản số 7: làm việc theo ô bản đơn loại bản dầm

      • *Xác dịnh moment âm lớn nhất kề giữa 2 ô bản:

      • I.3.3. Tính toán thép cho sàn tầng điển hình

      • *Bố trí cốt thép:

      • I.4. Kiểm tra sàn theo trạng thái giới hạn 2

    • '  0

      • Chương II. TÍNH TOÁN SÀN THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

      • II.1. Mô hình tính Safe

    •   1%  L1  1%  4.5  0.0225 (m)

    • g = 1.348 + 0.585 + 5.395 = 7.328 (kN/m2)

      • *Các bước tính toán sàn theo phương pháp phần tử hữu hạn bằng phần mềm Safe 12.2.0:

      • II.2. Kết quả nội lực từ Safe 12.2.0

      • II.3. Lọc nội lực và tính thép cho sàn

      • II.3.1. So sánh nội lực 2 phương pháp tính

      • II.3.2. Nhận xét ban đầu

      • II.3.3. Nguyên nhân dẫn tới sự chênh lệch

      • II.4. Kiểm tra sàn theo TTGHII bằng phần mềm Safe 12.2.0

      • f ≤ fu

      • f = f1 – f2 + f3

        • Mục Reinforcement Source:

      • Kiểm tra độ võng:

      • II.5. Kết luận

      • III.1. Các giả thuyết

      • III.2. Tải trọng tác dụng lên sàn

      • III.2.1. Tĩnh tải

      • III.2.2. Hoạt tải: (TCVN 2737:1995)

      • III.3. Tính toán sơ bộ kích thước cột:

      • III.3.1. Cột 4-A, 4-B, 4-C:

      • III.3.2. Cột 4-D, 4-E:

      • g' tg

        • Sơ đồ tính toán:

        • Ta có bảng sau:

        • III.4. Chọn sơ đồ tính:

        • III.5. Xác định tải trong tác dụng lên khung:

          • Tải trọng tập trung ở nút cột do sàn truyền vào:

          • Tĩnh tải do cầu thang truyền lên cột:

        • III.5.2. Hoạt tải:

        • III.5.3. Tải gió:

      • W'  n  W

        • III.7. Tổ hợp tải trọng:

        • III.7.1. Các loại tải trọng:

        • III.7.2. Tổ hợp tải trọng:

          • *Tĩnh tải (TT):

          • *Hoạt tải cách tầng 2 (HT2):

          • *Hoạt tải cách nhịp 2 (HT4):

          • *Hoạt tải liền nhịp 2 (HT6):

          • *Gió trái (GT):

          • * Gió phải (GP):

        • III.9. Xuất kết quả nội lưc

        • III.9.1. Bảng nội lực cho dầm

        • III.9.2. Bảng nội lưc cho cột

        • III.10. Kiểm tra chuyển vị

        • Chuyển vị đứng

        • IV.1. Vật liệu sử dụng:

        • IV.2. Tính toán cốt thép cho dầm

          • *Cơ sở lý thuyết:

          • *Các bước tính toán tiết diện cốt thép cho dầm:

          • *Kiểm tra lại thép dầm:

        • Moment giới hạn:

          • *Bố trí thép dầm:

        • IV.2.2. Tính toán cốt đai

          • *Cơ sở lý thuyết:

        • Trong đó:

        • C

        • φR bh2

        • C

  • a0  20(mm)

    • C

    • C

      • Cần bố trí cốt đai để chịu cắt trong dầm. Xác định bước cốt đai:

      • Kiểm tra khả năng chống cắt của tiết diện theo công thức sau:

      • Bố trí cốt đai như sau:

      • IV.2.3. Tính toán neo nối cốt thép cho dầm

      • IV.3. Tính toán cốt thép cho cột

    •  a')(kN.m)

      • Trong đó:

    • h  a'

    • e  e0  0

      • - Chiều cao vùng nén x được xác định theo công thức:

      • IV.3.2. Tính toán cốt dọc cho cột:

      • Sau đây là ví dụ và bảng tính toán cốt thép dọc:

    • b h3 300 4503 4

      • *Bố trí cốt thép:

      • Thoả

      • IV.3.4. Tính toán neo cốt thép cột

      • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ 4 DANH MỤC BẢNG BIỂU 7 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT (NẾU CÓ) 9 CHƯƠNG I. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SÀN PHƯƠNG ÁN 1 10 I.1. Tính toán sàn tầng điển hình (tầng 2 – 5) theo phương pháp tra bảng (TTGHI) 10 I.2. Chọn sơ bộ các kích thước bộ phận sàn 10 I.2.1. Bản sàn 10 I.2.2. Dầm 11 I.3. Tải trọng tác dụng lên sàn 11 I.3.1. Tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình. 11 I.3.2. Xác định nội lực trong các ô bản 14 I.3.3. Tính toán thép cho sàn tầng điển hình 16 I.4. Kiểm tra sàn theo trạng thái giới hạn 2 18 CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN SÀN THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 22 II.1. Mô hình tính Safe 22 II.2. Kết quả nội lực từ Safe 12.2.0 29 II.3. Lọc nội lực và tính thép cho sàn 30 II.3.1. So sánh nội lực 2 phương pháp tính 40 II.3.2. Nhận xét ban đầu 41 II.3.3. Nguyên nhân dẫn tới sự chênh lệch 41 II.4. Kiểm tra sàn theo TTGHII bằng phần mềm Safe 12.2.0 42 II.5. Kết luận 52 CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG KHUNG 53 III.1. Các giả thuyết 53 III.2. Tải trọng tác dụng lên sàn 53 III.2.1. Tĩnh tải 53 III.2.2. Hoạt tải: (TCVN 2737:1995) 54 III.3. Tính toán sơ bộ kích thước cột: 55 III.3.1. Cột 4-A, 4-B, 4-C 55 III.3.2. Cột 4-D, 4-E 56 III.4. Chọn sơ đồ tính: 61 III.5. Xác định tải trong tác dụng lên khung: 62 III.5.1. Tĩnh tải: 62 III.5.2. Hoạt tải: 68 III.5.3. Tải gió: 72 III.6. Tổ hợp tải trọng: 73 III.6.1. Các loại tải trọng: 73 III.6.2. Tổ hợp tải trọng: 74 III.7. Gán tải trọng lên khung: 75 III.8. Xuất kết quả nội lưc 85 III.9. Kiểm tra chuyển vị 88 III.9.1. Chuyển vị ngang 88 III.9.2. Chuyển vị đứng 88 CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO KHUNG 89 IV.1. Vật liệu sử dụng: 89 IV.2. Tính toán cốt thép cho dầm 89 IV.2.1. Tính toán cốt dọc 89 IV.2.2. Tính toán cốt đai 97 IV.3. Tính toán cốt thép cho cột 102 IV.3.1. Các bước tính toán thép dọc cho cột 102 IV.3.2. Kết quả nội lực tính cột 104 IV.3.3. Tính toán cốt dọc cho cột: 106 IV.3.4. Tính toán cốt đai cho cột: 111 IV.3.5. Tính toán neo cốt thép cột 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 Mô-đun đàn hồi của vật liệu Et Mô-đun tiếp tuyến của vật liệu y Ứng suất chảy dẻo của vật liệu I Mô-men quán tính của tiết diện Z Mô-men quán tính dẻo của tiết diện F, P Lực dọc trục phần tử M1, M2 Mô-men uốn ở hai đầu phần tử My Mô-men chảy dẻo của phần tử Py Lực dọc chảy dẻo của phần tử 1, 2Góc xoay của mặt cắt ngang ở hai đầu phần tử (x) Hàm chuyển vị của phần tử dầm-cột L0 Chiều dài ban đầu của phần tử L Chiều dài của phần tử sau khi biến dạng Chương I. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SÀN PHƯƠNG ÁN 1 I.1. Tính toán sàn tầng điển hình (tầng 2 – 5) theo phương pháp tra bảng (TTGHI

Tính toán sàn tầng điển hình (tầng 2 – 5) theo phương pháp tra bảng (TTGHI)

Hình I.1 Mặt bằng sàn tầng 2 5

Chọn sơ bộ các kích thước bộ phận sàn

Bản sàn

Chiều dày bản sàn được xác định sơ bộ theo công thức: m

Trong đó D = ( 0.8 ÷1.4 ) : là hệ số xét đến tải trọng tác dụng lên sàn m = ( 40 ÷ 45 ) : là hệ số phụ thuộc vào dạng bản sàn đối với bản kê 4 cạnh

L = min ( L 1 ; L 2 ) = L 1 : là chiều dài nhịp tính toán. b h = D

trọng Tải tác dụng lên sàn

Tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình

Do trọng lượng bản thân sàn

Cấu tạo sàn bằng các lớp sau:

Bảng I.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình

Đối với các ô sàn S5 có nhà vệ sinh, chúng ta cần tính toán theo ô sàn lật ngược, với cao trình thấp hơn 50 mm so với các ô sàn khác Điều này cũng ảnh hưởng đến việc tính trọng lượng của bản gạch vỡ.

Chiều dày trung bình của lớp vữa lót có độ dốc i=1% δ = 1% × L

Trọng lượng của lớp vữa trát có độ dốc i=1% g = 0.0225× 20 ×1.3 = 0.585 (kN/m 2 )

Lớp bê tông gạch vỡ

Chiều dày trung bình của lớp bê tông gạch vỡ

Trọng lượng lớp bê tông gạch vỡ g = 0.2075× 20×1.3 = 5.395 (kN/m 2 )

Trọng lượng bản thân ô sàn S5: g s = 4.098 + 0.585 + 5.395 = 10.078 (kN/m 2 )

Do trọng lượng tường gây ra

Đối với ô sàn thứ 5, tải trọng tập trung từ tường sẽ tác động lên sàn Để thuận tiện cho việc tính toán, chúng ta có thể quy đổi tải trọng tập trung này thành tải trọng phân bố truyền lên sàn bằng công thức: g t = n vt γ.b t h t l t.

Trong đó: Hệ số vượt tải: n = 1.1

Bề dày tường: bt = 0.1 (m) Chiều cao tường: ht = 3.6 – 0.1 = 3.5 (m) Chiều dài của tường: lt = 5 (m) vt gv

Bảng I.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng điển hình bảnÔ Công dụng Hệ số tin cậy

*Tổng tải tác dụng lên các ô bản:

- Tĩnh tải tính toán: g = g tt + g tt tt s t

- Tổn g tải trọn g tác dụn g lên các ô bản tầng điển hình

Bản g I.3.T ải trọn g tác dụn g lên sàn tầng điển hình Ô bản Chức năng

Xác định nội lực trong các ô bản

*Nội lực trong các ô bản:

- Liên kết giữa dầm và sàn là liên kết ngàm nên các ô bản làm việc theo sơ đồ 9 L 2

L 1 ô bản làm việc theo loại bản kê 4 cạnh. ô bản làm việc theo loại bản dầm.

- Tính tải trọng tác dụng q = (g tt + p tt ) ;

*Đối với ô bản số 7: làm việc theo ô bản đơn loại bản dầm

=> Chọn sơ đồ tính toán theo trường hợp 2

Bảng I.4 Tính toán nội lực cho các ô bản Ô sàn

*Xác dịnh moment âm lớn nhất kề giữa 2 ô bản:

- Xét tại gối giữa hai ô bản S1 và S2

- Xét tại gối giữa hai ô bản S1 và S4

- Xét tại gối giữa hai ô bản S2 và S3

- Xét tại gối giữa hai ô bản S3 và S4

Tính toán thép cho sàn tầng điển hình

- Bê tông có cấp độ bền chịu nén B15 có

- Cốt thép bản sàn sử dụng loại:

- Do hb = 100 ( mm ) → chọn a 0 = 20 ( mm) , b = 1000 ( mm )

- Lần lượt tính các giá trị sau:

Tính toán cho M1 tại ô sàn số 1

Chiều cao vùng nén tương đối: ξ = 1

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: à = 0.1% ≤ à = A s

Bảng I.5 Kết quả tính toán cốt thép cho sàn theo PA1 Ô Kí hiệu

Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau: φ6α(250−300)

Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa:

Hình Qui cách uốn cốt thép trong sàn

Kiểm tra sàn theo trạng thái giới hạn 2

Chọn ô bản lớn nhất để kiểm tra độ võng Độ võng của sàn được tính theo sức bền vật liệu.

Xét ô bản S2 phòng thể thao có kích thước

+ Kiểm tra nứt cho sàn tại vị trí tính toán: Giá trị momen kiểm tra:

L1 ×L2 = 4.5× 5.6 ( m ) ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN cùng

: Moment kháng uốn đàn dẻo của tiết diện đối với thớ bê tông chịu kéo ngoài

I : Moment quán tính của bê tông b× h 3 1000×80 3 6 4

I s : Moment quán tính của cốt thép chịu kéo

I ' s : Moment quán tính của cốt thép chịu nén

'= 0 α : Hệ số quy đổi cốt thép về bê tông

S t,red : Moment tĩnh của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với thớ bê tông chịu kéo

A red : Diện tích tiết diện quy đổi của cấu kiện

) ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

⇒ Cấu kiện bị nứt do nội lực.

+ Độ cong của cấu kiện được xác định:

91 c và tải tạm thời dài hạn.

91 c 1.15 : Tải tạm thời ngắn hạn.

Xác định chiều cao vùng nén bê tông khi có xuất hiện vết nứt

I so = A × r sc 1 2 = A × sc (h − a − x tt ) 2 = 202 × (100 − 23 − 37.13) 2 = 321102 ( mm 4 )

I so = A × r sc 1 2 = A sc ×( h − a − x tt ) 2 = 257 × (100 − 23 − 33.45) 2 = 173770 ( mm 4 )

Mô hình tính Safe

Chọn sơ bộ kích thước sàn dầm cột:

Tải trọng tác dụng lên các ô sàn tầng điển hình:

Bảng II.6 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình

Tổng lớp hoàn thiện (không bao gồm BTCT) 1.08 1.348

Đối với các ô sàn S5 có nhà vệ sinh, cần tính toán theo ô sàn lật ngược với cao trình thấp hơn 50 mm so với các ô sàn khác Khi xác định trọng lượng của ô sàn này, cần bao gồm cả trọng lượng của lớp vữa trát và lớp bê tông gạch vỡ.

Chiều dày trung bình của lớp vữa lót có độ dốc i=1% δ = 1% × L

Trọng lượng của lớp vữa trát có độ dốc i=1% g = 0.0225 × 20 ×1.3 = 0.585 (kN/m )

Lớp bê tông gạch vỡ

Chiều dày trung bình của lớp bê tông gạch vỡ

Trọng lượng lớp bê tông gạch vỡ g = 0.2075× 20 ×1.3 = 5.395 (kN/m 2 )

Trọng lượng các lớp hoàn thiện của sàn S5: g = 1.348 + 0.585 + 5.395 = 7.328 (kN/m 2 )

Do trọng lượng tường gây ra

Sàn thứ 5 chịu tác dụng của tải trọng tập trung từ tường truyền vào sàn Để đơn giản hóa việc tính toán, ta quy đổi tải trọng tập trung thành tải trọng phân bố lên sàn Công thức tính tải trọng phân bố được biểu diễn như sau: g t = n vt γ.b t h t l t.

Trong đó: Hệ số vượt tải: n = 1.1

Bề dày tường: bt = 0.1 (m) Chiều cao tường: ht = 3.6 – 0.1 = 3.5 (m) Chiều dài của tường: lt = 5 (m)

Tổng trọng lượng lên ô sàn 5: g s = 2.567 + 7.328 = 9.895 (kN/m 2 ) vt gv s

Bảng II.7 Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng điển hình Ô Công dụng Hệ số Hoạt Hoạt tải bản tin cậy tải TC

Tải tường được xác định dựa theo bề dày tường Tĩnh tải tường (Gán vào dầm chính, dầm phụ) Với chiều cao tầng : H=3.6m, Hdầm = 0.4m

Bảng II.8 Tĩnh tải tường tác dụng lên dầm

Hệ số độ tin cậy 

Các lực tác dụng lên sàn bao gồm:

- Trọng lượng bản thân (TT1)

- Tải tường và tải các lớp hoàn thiện (TT2)

*Các bước tính toán sàn theo phương pháp phần tử hữu hạn bằng phần mềm Safe 12.2.0:

Hình II.1 Các loại tải trọng

Hình II.2 Khai báo vật liệu 27

NG – MSSV: 18149057 ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

Kết quả nội lực từ Safe 12.2.0

Hình Giá trị moment theo phương X

SVTH: CHU VĂN CƯỜNG – MSSV: 18149057 28

Hình Giá trị moment theo phương Y ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

Lọc nội lực và tính thép cho sàn

Nhận xét ban đầu

-Sử dụng phương pháp tra bảng và phương pháp phần mềm SAFE cho ra kết quả không giống nhau, có sự sai lệch giữa các giá trị nội lực.

-Bên cạnh đó, giá trị nội lực giữa 2 phương pháp tính toán cũng có sự chệnh lệch lương đối lớn

Nguyên nhân dẫn tới sự chênh lệch

Các nguyên nhân dẫn đến sự chênh lệch nội lực giữa 2 phương pháp tính:

Nguyên nhân đầu tiên liên quan đến việc lựa chọn sơ đồ tính toán theo từng phương pháp Cụ thể, với phương pháp tính tay, các ô sàn được tính toán như ô bản đơn và giả định ngàm ở cả 4 cạnh, tuy nhiên, thực tế không tồn tại điều kiện ngàm hay khớp lý tưởng cũng như các ô bản độc lập như giả thiết Trong khi đó, phương pháp tính bằng phần mềm sử dụng sơ đồ liên tục, đây là giả thiết gần đúng với thực tế hơn.

Nguyên nhân thứ hai liên quan đến việc lựa chọn cơ chế phân truyền tải trọng cho từng ô sàn Cụ thể, trong phương pháp tính tay, cơ chế này được hiểu theo dạng

“Hình thang – Tam giác”, dẫn đến nội lực của các ô sàn theo phương cạnh ngắn tương đối lớn hơn theo phương cạnh dài.

Phương pháp tính toán bằng phần mềm sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn cho phép chia nhỏ ô sàn, từ đó nâng cao độ chính xác trong việc xác định nội lực Kết quả là, momen nhịp và gối có thể biến đổi tùy thuộc vào điều kiện liên kết giữa các ô bản sàn.

Nguyên nhân thứ ba liên quan đến việc tính toán tải trọng theo phương pháp thủ công, dẫn đến việc tải trọng tường tác động trực tiếp lên dầm mà không tính đến tải trọng trường dọc theo dầm khung trục 4 khi tính toán sàn Thực tế cho thấy, các ô sàn liên kết với dầm khung trục 4 được xem như một hệ liên kết khớp, do đó, nội lực tác động lên hệ dầm vẫn ảnh hưởng đến nội lực trên dải sàn.

Kiểm tra sàn theo TTGHII bằng phần mềm Safe 12.2.0

- Tính toán về biến dạng (độ võng) được tính toán theo TTGH 2, tính toán với tải trọng tiêu chuẩn (không có hệ số vượt tải).

- Cần tính toán độ võng dưới tác dụng của:

+ Tải trọng thường xuyên, tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn khi biến dạng cần được hạn chế do các yêu cầu công nghệ hoặc cấu tạo

+ Tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn khi biến dạng cần được hạn chế do các yêu cầu thẩm mỹ

Khi đánh giá sự làm việc lâu dài của kết cấu bê tông cốt thép (BTCT), cần xem xét các yếu tố như biến dạng và co ngót, cũng như tác động lâu dài của các loại tải trọng Độ võng của kết cấu chủ yếu phụ thuộc vào biến dạng uốn, do đó giá trị độ võng được xác định dựa trên độ cong, theo quy định tại mục 8.3.2.1.

- Tính toán độ võng của cấu kiện bê tông cốt thép được tiến hành theo điều kiện: f ≤ f u

Trong bài viết này, độ võng của cấu kiện bê tông cốt thép được ký hiệu là f, phản ánh sự biến dạng dưới tác động của ngoại lực Giá trị độ võng giới hạn cho phép của cấu kiện này được biểu thị bằng f u, đảm bảo tính an toàn và ổn định cho công trình.

Hình Phương pháp tính toán độ võng theo TCVN 5578:2018

Trong tính toán thực hành, việc sử dụng phần mềm SAFE phiên bản 12.2.0 kết hợp với tiêu chuẩn Eurocode 2 và các thông số vật liệu tương đương là cần thiết để phân tích và xác định độ võng sàn một cách chính xác.

- Độ võng toàn phần f lúc này được tính như sau: f = f 1 – f 2 + f 3

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét ba loại độ võng: f1 - độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng; f2 - độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn; và f3 - độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn.

- Các lực tác dụng lên sàn bao gồm:Trọng lượng bản thân (TT1), tải tường và tải các lớp hoàn thiện (TT2), hoạt tải (HT)

Hình Chọn tiêu chuẩn áp

Hình Chọn lớp bê tông bảo vệ, vị trí lớp cốt thép ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

Hình Khai báo đặc trung vật liệu

Hình Khai báo thông số cốt thép khi phân tích vết nứt

+ From Finite Element Based Design : Cốt thép từ chương trình tự tính toán(tùy chọn mặc định)

+ Quick Tension Rebar Specification : Người dùng khai báo cốt thép.

+ Mục Minimum Reinforcing Ratios Used for Cracking Analysis : Hàm lượng cốt thép tối thiểu khi tính toán vết nứt Có thể lấy μ = 0.003

Mục Cracking Modulus of Rupture : Chọn 1 trong 2 cách đều được

+ Program Default : Chương trình tự tính toán ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

SHVìnThH.: ĐCHộ UvõVngĂNdoCtƯácỜdNụGng–nMgắSnShVạ:n1c8ủ14a9t0o5à7n bộ tải trọng

+ User Specified : Người dùng khai báo thông số fctm -Cường độ chịu kéo trung bình của bê tông ở tuổi 28 ngày Bê tông B15 có fctm = 1.6 MPa

Hình Cường độ chịu kéo trung bình của bê tông quy đổi từ tiêu chuẩn Eurocode

- Khai báo các trường hợp tải tính toán độ võng sàn: ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

Hình Độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

- Theo TCVN 2737-1995 , hoạt tải có 2 thành phần: toàn phần và dài hạn Phần dài hạn thường chiếm 20%-35% Có thể lấy bằng 0.3 gần đúng phần lớn các loại hoạt tải.

- Tổ hợp này kể đến tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn, dùng 2 đặc trưng Creep

Coefficien t (CR) cho từ biến và Shrinkage (SH) cho co ngót của bê tông.

- Hệ số từ biến cho ở Bảng 11 tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 phụ thuộc vào cấp cường độ và độ ẩm tương đối của không khí môi trường xung quanh.

- Theo TCVN 5574:2018 , với bê tông B15 và độ ẩm trên 75% ta có CR

= 2.4 Hệ số SH có thể lấy bằng 0.0003 hoặc xác định theo tính toán.

Hình Tổ hợp tải trọng tính toán độ võng

- Như trên hình ta có thể thấy ô số 2 có độ võng lớn nhất nên ta sẽ chọn ô sàn này để kiểm tra.

- Giá trị độ võng của ô sàn số 2:

Hình Độ võng tương đối của sàn theo 2 phương

[Δ] : Độ võng giới hạn, lấy theo Bảng M.1 TCVN 5574:2018, đối với cấu kiện sàn nhìn thấy được là L/200. Độ võng tương đối của ô sàn theo phương Lx:Δx = Δ – 0.5(Δx1+Δx2)

∆ x = ∆ − 0.5( ∆ x1 + ∆ x 2 ) = 18.75 − 0.5×(13.69 +12.99) = 5.41(mm) Độ võng tương đối của ô sàn theo phương Ly: Δy = Δ – 0.5(Δy1+Δy2)

Kiểm tra độ võng: max ( ∆ , ∆ ) = 15.695(mm) = 1.57(cm) < [

 Sàn thoả điều kiện TTGHII.

Các giả thuyết

Tùy theo mặt bằng công trình mà lựa chọn phương án tính khung phù hợp

Ta chấp nhân các giải thuyết:

Khi L > 2B (độ cứng theo phương B và theo phương L có sự khác biệt khá nhiều) nên ta có thể tách công trình thành nhiều khung phăng để tính toán.

L là chiều dài công trình, B là kích thước theo chiều rộng công trình

Theo đề bài đã cho: L = 63m , B = 17.2m

Vậy ta tách công trình thành nhiều khung phẳng để tính toán nội lực.

Tải trọng tác dụng lên sàn

Tĩnh tải

STT Tên lớp Chiều dày (mm)

Cấu tạo của sàn tầng mái tương tự như các sàn điển hình, ngoài ra còn có thêm 1 lớp chống thấm mái và 1 lớp vữa tạo độ dốc.

Trọng lượng lớp chống thấm: 0.003×18×1.1 = 0.0594(kN / m 2 )

Chọn độ dốc mái i = 1% , tạo dốc về 2 phía mặt đứng của công trình, chiều dày trung bình của lớp vữa tạo độ dốc δ tb = 7600 ×1%

Trọng lượng lớp vữa trát: g = 0.038× 20×1.2 = 0.912 ( kN/m 2 )

Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng mái: g = 4.098 + 0.912 + 0.0594 = 5.069 ( kN/m 2 )

Hoạt tải: (TCVN 2737:1995)

→ Tổng tải trọng tầng mái: q tm = g + p = 5.069 + 0.975 = 6.044 ( kN/m 2 )

Bảng III.12 Bảng tổng hợp tải trọng lên sàn Ô bản Công năng HT tính toán ptt (kN/m2)

TT tính toán g tt (kN/m 2 )

Diện tích tiết diện ngang của cột được xác định sơ bộ theo công thức

R b Trong đó: Fb: Diện tích tiết diện ngang của cột

Rb: Cường độ chịu nén của bê tông N: Lực nén lớn nhất xuất hiện trong cột

Chiều dày tường theo phương trục A: 0.2 (m) , B: 0.1 (m), C: 0.2 (m), D: 0.1 (m), E: 0.2 (m), 4: 0.2 (m)

Chiều dày tường tầng mái trục 4, E: 0.2 (m)

Khối lượng riêng của tường : γt kN/m 3

Cột 4-A, 4-B, 4-C

- Tải trọng do sàn truyền xuống cột:

- Tải trọng do tường của sàn truyền xuống cột:

- Tiết diện cột được tính toán theo công thức sau:

Bảng III.13.Tính toán tiết diện cột 4-A

Bảng III.14 Tính toán tiết diện cột 4-B, 4-C

Cột 4-D, 4-E

Để xác định tiết diện cột 4-D, 4-E cần xác định tải cầu thang

+ Tĩnh tải: bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

Hình Các lớp cấu tạo cầu thang a) Chiếu nghỉ g = Σγ δ n ( kN/m 2 )

Trong đó: gi – khối lượng của lớp thứ i; di – chiều dày lớp thứ i ni – hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Chiều dày bản BTCT : Bề rộng bản thang: (mm)

Trong bài viết này, chúng ta xem xét các yếu tố quan trọng liên quan đến khối lượng và độ dày của các lớp vật liệu Cụ thể, khối lượng của lớp thứ i được ký hiệu là gi, trong khi chiều dày tương đương của lớp này theo phương của bản nghiêng được biểu thị là di Hệ số độ tin cậy của lớp thứ i được ký hiệu là ni Đối với các lớp gạch như đá hoa cương, đá mài và lớp vữa xi măng có chiều dày δi, chiều dày tương đương được tính bằng công thức: δ = tdi (l b + h b )δ i cosα b.

Trong thiết kế cầu thang, góc nghiêng α đóng vai trò quan trọng Đối với bậc thang được xây bằng gạch hoặc bê tông cốt thép (BTCT) với kích thước (lb, hb), chiều dày tương đương được xác định bằng công thức: δ = hb cos α tdi 2.

Tải trọng tác dụng lên bản thang có phương thẳng góc với trục của bản nghiêng, phân làm 2 lực theo 2 hướng:

- Theo phương dọc trục bản nghiêng là g ' tgα tạo nên lực dọc trong bản nghiêng, để đơn giản tính toán ta không xét đén thành phần này

- Theo phương đứng là cos α gây ra moment (xem bản thang là cấu kiện chịu uốn

+ Hoạt tải : (lấy theo TCVN 2737:1995): Hoạt tải bản thang: p = 3×1.2 = 3.6 ( kN/m 2 )

+ Tổng tải trọng tác dụng: q = g + p

Bảng III.15 Kích thước bản thang

Bảng III.16 Tải trọng tác dụng lên bản thang tầng trệt

Bề dày (mm) Trọng lượng riêng (kN/m 3 ) 18

Hệ số độ tin cậy n 1.1 g tt (kN/m 2 )

Chiếu nghỉ Chiếu tới Chiếu nghỉ Chiếu tới

Vữa trát 15 15 20 1.2 0.360 0.360 Đá hoa cương 20 27 24 1.1 0.528 0.723

Bảng III.17 Tải trọng tác dụng lên bảng thang tầng điển hình

Bề dày (mm) Trọng lượng riêng (kN/m 3 )

Hệ số độ tin cậy n g tt (kN/m 2 )

Chiếu nghỉ Chiếu tới Chiếu nghỉ Chiếu tới

Gạch xây 75 18 1.1 0.000 1.477 Đá hoa cương 20 27 24 1.1 0.528 0.723

- Cầu thang tầng điển hình:

- Tải trọng do tường mái che cầu thang truyền xuống vị trí cột 4-D:

-Tải trọng do tường mái che cầu thang truyền xuống vị trí cột 4-E: Hình Sơ đồ tính bản thang tầng trệt

2đ.ồ25tí)n=h5b4ả.9n9t5h(aknNg) tầng điển hình

Tiết diện cột 4-D được tính như sau:

R , Với N ' = R ' ; Tương tự với cột 4-E

Bảng III.18 Tính toán sơ bộ tiết diện cột 4-D, 4-E

Bảng III.19 Chọn sơ bộ tiết diện cột

Vị trí cột Tầng 1 Tầng 2,3 Tầng 4,5 Tầng 6

Chọn sơ đồ tính

Dựa trên điều kiện địa chất của công trình, thiết kế nền móng, và kích thước hình học của khung, người thiết kế cần chọn sơ đồ tính toán và cấu trúc khung phù hợp Việc xác định rõ ràng vị trí các liên kết cứng (nút cứng) và các liên kết khớp (nếu có) là rất quan trọng trong quá trình này.

Liên kết dầm và cột là nút cứng, liên kết cột và móng là liên kết ngàm.

Hình Sơ đồ tính khung trục 4

Ta có sơ đồ tính KHUNG TRỤC 4

Xác định tải trong tác dụng lên khung

Tĩnh tải

Tải trọng phân bố trên dầm: bao gồm tải trọng do sàn và tường xây truyền vào dầm.

Quy tải sàn lên dầm: ta có tỷ số L2 / L1 > 2 nên tải truyền vào dầm sẽ có dạng hình thang hoặc hình tam giác.

Hình thang Hình tam giác q = n × g ×  L y

 2 2  ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

Bảng III.20 Tĩnh tải do sàn truyền vào dầm

M Ô SÀN 1 Ô SÀN 2 Tải trọng phân bố lên sàn (kN/m1 2 )

Tải trọng phân bố lên sàn 2 (kN/m 2 )

Dạng phân bố do ô sàn 1 Dạng phân bố do ô sàn 2

AB 4.50 5.60 4.50 5.60 4.098 4.098 Hình thang Hình thang 9.22 9.22 18.44

BC 4.50 3 4.50 3 4.098 4.098 Hình tam giác Hình tam giác 6.15 6.15 12.29

CD 4.50 3 4.50 3 4.098 4.098 Hình tam giác Hình tam giác 6.15 6.15 12.29

DE 4.50 5.60 4.50 5.60 4.098 4.098 Hình thang Hình thang 9.22 9.22 18.44

AB 4.50 5.60 4.50 5.60 4.098 4.098 Hình thang Hình thang 9.22 9.22 18.44

BC 4.50 3 4.50 3 4.098 4.098 Hình tam giác Hình tam giác 6.15 6.15 12.29

CD 4.50 3 4.50 3 4.098 4.098 Hình tam giác Hình tam giác 6.15 6.15 12.29

DE 4.50 5.60 4.50 5.60 4.098 0 Hình thang Hình thang 9.22 0.00 9.22

AB 4.50 5.60 4.50 5.60 5.069 5.069 Hình thang Hình thang 11.41 11.41 22.81

BC 4.50 3 4.50 3 5.069 5.069 Hình tam giác Hình tam giác 7.60 7.60 15.21

CD 4.50 3 4.50 3 5.069 5.069 Hình tam giác Hình tam giác 7.60 7.60 15.21

DE 4.50 5.60 4.50 5.60 5.069 0 Hình thang Hình thang 11.41 0.00 11.41

6 DE 0 0 4.50 5.60 0 5.069 Hình thang Hình thang 0.00 11.41 11.41

Tải trọng do tường truyền lên dầm: tải trọng tường truyền lên dầm sẽ có dạng phân bố đều có giá trị như sau: q = n t × g t × h t × b t

Chiều cao tường (ht) được tính bằng mét, trong khi bề dày tường (bt) cũng được đo bằng mét Hệ số độ tin cậy (nt) được xác định là 1.1, và trọng lượng riêng của tường xây (gt) được lấy bằng 18 kN/m².

Hình Quy tắc truyền tải của tường

Bảng III.21 Tĩnh tải tường truyền lên dầm

Tên tầng Tên dầm Nhịp dầm Loại tường

Tải tường tiêu chuẩn (kN/m)

Tải tường tính toán (kN/m)

Tải trọng tập trung ở nút cột do sàn truyền vào:

Hình tam giác Hình thang

Với: ns là hệ số độ tin cây, gs tải trọng sàn trên diện tích,

S1,S2 là diện tích truyền tải.

Với: ns là hệ số độ tin cây, gs tải trọng sàn trên diện tích,

S1,S2 là diện tích truyền tải.

Bảng III.22 Tĩnh tải sàn truyền lên nút cột

Tải do tường truyền vào nút cột: tải trọng tường truyền lên cột có giá trị như sau:

Chiều cao tường (ht) được tính bằng mét, trong khi bề dày của tường (bt) cũng được đo bằng mét Hệ số độ tin cậy (nt) có giá trị là 1.1, và trọng lượng riêng của tường xây (gt) được xác định là 18 kN/m² Cuối cùng, chiều dài tường (Lt) cũng được tính bằng mét.

Bảng III.23.Tĩnh tải do tường truyền vào nút cột

Tải tường lên cột (kN)

Tải trọng do dầm truyền vào nút cột: chọn tiết diện dầm theo phương ngang nhà là B20X40, trọng lương riêng BTCT là 25 (kN/m 3 ), n = 1.1 là hệ số độ tin cậy

Tải trọng lên nút (kN)

Tầng trệt, điển hình, mái

Tĩnh tải do cầu thang truyền lên cột: ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

Tầng trệt Tầng điển hình

Bảng III.24 Tĩnh tải tập trung tác dụng lên cột

Hoạt tải

Hoạt tải do sàn truyền vào dầm: tương tự giống với cách tính toán đối với tĩnh tải ta có bảng sau:

Bảng III.25 Hoạt tải do sàn truyền vào dầm

Tải trọng phân bố lên sàn 1 (kN/m 2 )

Tải trọng phân bố lên sàn 2 (kN/m 2 )

Dạng phân bố do ô sàn 1 Dạng phân bố do ô sàn 2

AB 4.50 5.60 4.50 5.60 1.95 1.95 Hình thang Hình thang 4.39 4.39 8.78

BC 4.50 3 4.50 3 1.95 3.6 Hình tam giác Hình tam giác 2.93 5.40 8.33

CD 4.50 3 4.50 3 1.95 3.6 Hình tam giác Hình tam giác 2.93 5.40 8.33

DE 4.50 5.60 4.50 5.60 1.95 1.95 Hình thang Hình thang 4.39 4.39 8.78

AB 4.50 5.60 4.50 5.60 1.95 4.8 Hình thang Hình thang 4.39 10.80 15.19

BC 4.50 3 4.50 3 1.95 3.6 Hình tam giác Hình tam giác 2.93 5.40 8.33

CD 4.50 3 4.50 3 1.95 3.6 Hình tam giác Hình tam giác 2.93 5.40 8.33

DE 4.50 5.60 4.50 5.60 1.95 0 Hình thang Hình thang 4.39 0.00 4.39

AB 4.50 5.60 4.50 5.60 0.975 0.975 Hình thang Hình thang 2.19 2.19 4.39

BC 4.50 3 4.50 3 0.975 0.975 Hình tam giác Hình tam giác 1.46 1.46 2.93

CD 4.50 3 4.50 3 0.975 0.975 Hình tam giác Hình tam giác 1.46 1.46 2.93

DE 4.50 5.60 4.50 5.60 0.975 0.000 Hình thang Hình thang 2.19 0.00 2.19

Hoạt tải sàn được truyền vào nút cột tương tự như cách tính tĩnh tải Dưới đây là bảng minh họa cho việc này.

Hoạt tải do cầu thang truyền lên cột: tương tự cách tính toán đối với tĩnh tải

Bảng III.27 Hoạt tải do cầu thang truyền lên cột

5 16.211 ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

Tải gió

Địa điểm phân vùng gió II-A, áp lực tiêu chuẩn

W = 0.83( kN/m ) Áp lực gió tác dụng lên khung được xác định theo TCVN 2737-1995: Gió đẩy: W = n × W 0 × k × c× B

 k ×c ' ×B n = 1.2 : Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió

Tải trọng gió tác dụng vào cột

Tầng Chiều cao mỗi tầng (m) Z(m) k

Tổ hợp tải trọng

Kiểm tra chuyển vị

Vật liệu sử dụng

• Cốt thép dọc CB300-V có:

Rs &0 MPa, Rsc = 260 MPa Es = 200000 MPa.

• Cốt thép đai CB240-T có:

Tính toán cốt thép cho dầm

Tính toán cốt dọc

Tiết diện tính toán cốt thép cho dầm:

- Để thuận tiện cho việc tính toán cốt thép cho nhiều dầm cùng 1 lúc, ta chọn tiết diện tương ứng với tiết diện đã chọn đểtính toán cốt thép.

- Tiết diện dầm tính toán: b x h

- Dầm AB và DE có tiết diện 200x500(mm)

- Dầm BC và CD có tiết diện 200x400(mm)

*Các bước tính toán tiết diện cốt thép cho dầm:

Ví dụ: Tính toán với đà kiềng AB có moment ở gối A là M = -81.007 (kNm)

• Chọn a gt = 55(mm) ⇒ h 0 = h − a gt = 500 − 55 = 445(mm) α m • γ M

• Kiểm tra hàm lượng cốt thép à min

*Kiểm tra lại thép dầm:

Ví dụ: Kiểm tra lại với cốt thép đã chọn ở trên

Chiều cao làm việc: h ott = h − a tt = 500 − 35 = 465(mm) ξ tt A s,ch R s γ b

*Bố trí thép dầm: s gh mtt b b o

Hình Cốt thép vị trí A đà kiềng móng AB

Bảng IV.32 Tính toán cốt thép cho dầm

Vị trí b (mm) h (mm) a gt

(%) Lớp đầu Lớp sau Đà kiền g AB

1 5 0 6 6 ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

6 ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

7 ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

Bảng IV.33 Kiểm tra lại cốt thép

Gối 628 35.0 465.0 0.676 0.207 0.185 68.11 ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

Tính toán cốt đai

Hình Sơ đồ tính theo tiết diện xiên chịu cắt

Q là lực cắt tác động lên tiết diện nghiêng, có chiều dài hình chiếu C trên trục dọc của cấu kiện Lực này được xác định bởi tất cả các ngoại lực tác động từ một phía của tiết diện nghiêng đang được xem xét.

+ Qb - là lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng.

+ Qsw - là lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng.

- Lực cắt Qb được xác định theo công thức và phải đảm bảo được điều kiện sau:

+ ϕ b2 = 1.5 - là hệ số kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm trên vết nứt xiên.

+ Chiều dài hình chiếu C được lấy trong khoảng: h0< C < 2 h0

Lực cắt Qsw đối với cốt thép ngang nằm vuông góc với trục dọc cấu kiện được xác định theo công thức sau:

+ ϕ sw = 0.75 - là hệ số kể đến sự suy giảm nội lực dọc dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng C

+ qsw là lực cắt trong cốt thép trên 1 đơn vị chiều dài cấu kiện, được xác định theo công thức: q = R sw A sw sw w

Cốt ngang được kể đến trong tính toán khi thỏa điều kiện: Bước cốt thép ngang phải thỏa điều kiện sau: q sw ≥ 0.25R bt b

Sw min  Sw,max = bt 0 ;0.5h0 ; 300 ( mm )

Cốt thộp đai CB240-T cú: Rsw !0 MPa , Rsw = 170 Mpa, đường kớnh ỉ8, số nhỏnh 2. φR bh 2 0.5R bt bh 0 ≤ bt 0 (kN) ≤ 2.5R bt bh 0

Chọn bề dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt đai trong dầm là:

S ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN nhỏ nhất (Tiết diện thẳng góc) do ngoại lực: bh bt 2 Qφ R b = b2 0

+ Tiến hành tính toán lực cắt bê tông chịu được trên tiết diện nghiêng có chiều dài nhỏ nhất do ngoại lực bh 2 Qφ R b = b2 bt 0

Cần bố trí cốt đai để chịu cắt trong dầm.

Xác định bước cốt đai:

+ Xác định bước cốt đai lớn nhất:

+ Xác định cốt đại theo yêu cầu cấu tạo: S ct = Min(300, 0.5h 0 )

Kiểm tra khả năng chống cắt của tiết diện theo công thức sau: q = nR sw A sw sw w (N/mm)

+ Khả năng chịu cắt của cốt đai: Q sw = φ sw q sw C

+ Điều kiện đảm bảo lượng cốt đai thỏa mãn điều kiện chịu cắt của dầm:

Q max (kN) ≤ Min(Q b +Q sw )(kN)

Bố trí cốt đai như sau:

2 tiến hành bố trí cốt đai: S w = 200(mm)

4 tiến hành bố trí như bảng dưới đây:

Bảng IV.34 Tính toán cốt đai

C (mm) Qb (kN) S cốt đai (mm) qsw Qsw (kN) Qb + Qsw (kN) Kiểm tra

Min Max Min Ma x Kiểm tra Qb Max Cấu tạo L/4 (N/mm) Min Max Min Max Đà kiền g

4 100.28 92.89 185.78 OK ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

IV.2.3 Tính toán neo nối cốt thép cho dầm

- Chiều dài neo có bản cần để truyền lực trong cốt thép:

A s và U s là diện tích tiết diện ngang của thanh cốt thép, được xác định dựa trên đường kính danh nghĩa của nó và được neo vào chu vi tiết diện.

R bond là chỉ số thể hiện cường độ bám dính giữa cốt thép và bê tông, với giả định rằng độ bám dính được phân bố đồng đều theo chiều dài neo Cường độ này có thể được xác định thông qua một công thức cụ thể, giúp đánh giá hiệu quả của sự kết nối giữa hai vật liệu này trong xây dựng.

Hệ số η1 là 2,0, phản ánh ảnh hưởng của loại bề mặt cốt thép, áp dụng cho cốt thép kéo (hoặc cán) nguội có gân Hệ số η2 là 1,0, được sử dụng khi đường kính cốt thép ds nhỏ hơn hoặc bằng 32 mm, nhằm thể hiện ảnh hưởng của kích thước đường kính cốt thép.

Rbt = 0.75 (MPa) (B15), là cường độ chịu kéo dọc trục tính toán của bê tông;

- Chiều dài neo tính toán của cốt thép có kể đến giải pháp cấu tạo vùng neo của cấu kiện được xác định theo công thức:

Hệ số α1 phản ánh ảnh hưởng của trạng thái ứng suất của bê tông và cốt thép, cũng như giải pháp cấu tạo vùng neo của cấu kiện đến chiều dài neo Cụ thể, α1 = 1 cho thanh chịu kéo và α1 = 0.75 cho thanh chịu nén Đồ án kết cấu công trình bê tông cốt thép do GVHD T.S Lê Trung Kiên hướng dẫn.

A s,e f và theo thực tế. lần lượt là diện tính tiết diện ngang của cốt thép theo tính toán π×18 2

Tính toán cốt thép cho cột

Các bước tính toán thép dọc cho cột

- Tính toán kiểm tra độ bền tiết diện hình chữ nhật của cấu kiện chịu nén lệch tâm

(h − a ' )(kN.m) được tiến hành theo điện kiện sau:

- N(kN) - lực dọc do ngoại lực b b 0 sc s 0

Khoảng cách e(m) được xác định là khoảng cách từ lực dọc N đến trọng tâm của tiết diện cốt thép chịu kéo hoặc chịu nén, với giá trị nhỏ hơn khi toàn bộ tiết diện chịu nén Công thức tính khoảng cách này là e = e0η + 0, trong đó h là chiều cao của tiết diện và a' là chiều cao từ trọng tâm đến mặt cắt.

(mm) – là độ lệch tâm bạn đầu của lực dọc có kể đến độ lệch tâm ngẫu nhiên e a và độ lệnh tâm tĩnh học e 1

 Độ lệch tâm ban đầu của hệ khung siêu tĩnh e 0 = Max(e a , e 1 )

Hệ số η phản ánh ảnh hưởng của uốn dọc đến khả năng chịu lực của cấu kiện, với giá trị η = 1 khi không có ảnh hưởng Hệ số này được xác định dựa trên lực dọc N do ngoại lực tác động và lực nén tới hạn N cr.

2 b b b s s s độ cứng của cột bê tông cốt thép ở trạng thái giới hạn về độ bền

+ E b , E s là module đàn hồi lần lượt của bê tông và thép.

I b và I s là các đại lượng thể hiện moment quán tính của diện tích tiết diện bê tông và toàn bộ cốt thép dọc, tính toán đối với trọng tâm của tiết diện ngang cấu kiện.

M L1 là mô men quan trọng nhất đối với trọng tâm của thanh thép, chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất khi toàn bộ tiết diện chịu nén Điều này xảy ra do tác động của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời trong thời gian dài.

- là mô men đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc

; nhất(khi toàn bộ tiết diện chịu kéo) do tác dụng của toàn bộ tải trọng

+ Độ lệch tâm tương đối: δ e : 0.15

- là chiều dài tính toán của cột

- Chiều cao vùng nén x được xác định theo công thức:

Trường hợp lệch tâm lớn đặc biệt

Trường hợp lệch tâm lớn

Trường hợp lệch tâm bé

Chọn hệ số γ b = 0.85 trong điều kiện đổ bê tông theo phương đứng, với chiều dài mỗi lớp cao hơn 1.5 (m)

IV.3.2 Tính toán cốt dọc cho cột:

- Tính toán các giá trị: h , Z : h0 = h − a(mm)

- Lượng thép bố trí trong cột phải đồng thời thỏa mãn điều kiện của cả 2 tổ hợp nội lực gây ra nguy hiểm cho cột.

Sau đây là ví dụ và bảng tính toán cốt thép dọc:

Ví dụ : Tiết diện cổ cột đà kiềng 300 × 450(mm) tại vị trí trục A , nội lực như sau:

- Gỉa thiết: a = a ' = 40 ( mm ) ho = h − a = 450 − 40 = 410 ( mm)

- Tính toán các giá trị

- Độ lệch tâm tĩnh học: N 1186.8

- Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e = max  L

- Độ lệch tâm ban đầu đối với hệ siêu tĩnh: e o = max ( e 1; e a ) = max ( 46.99;15 ) = 46.99 ( mm ) π 2 × D

- Hệ số ảnh hưởng của uốn dọc: η 1

Vớ i à = 0.72% ⇒ A chon 442.8( mm 2 ) tính lại x

A 1 × 100 = 1.4% < 5% ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN t s × b

Hình Cốt thép cổ móng vị trí A

K iể m t r ah à m l ượ ngcốt thép:

Bảng Tính toán cốt thép cho cột

(kN) (kNm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (%) (mm) (mm 2 ) (mm 2 ) (mm 2 ) (%) (%)

-437.67 47.909 3600 300 400 40 LTL 272.97 1.00% 201.92 _ 73.26 0.14% _ ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN

(Lưu ý: Các trường hợp tính toán có A s < 0 là do bê tông đã đủ khả năng chịu lực)

IV.3.3 Tính toán cốt đai cho cột: ỉ ≥ ỉmax   20  sw 

- Đường kính cốt đai:     Chọn sw

- Khoảng cách cốt đai trong đoạn nối chồng cốt thép dọc:

- Khoảng cách cốt đai trong các đoạn còn lại:

IV.3.4 Tính toán neo cốt thép cột

- Chiều dài neo có bản cần để truyền lực trong cốt thép:

A s và U s là diện tích tiết diện ngang của thanh cốt thép, được neo vào chu vi tiết diện theo đường kính danh nghĩa của nó.

R bond là chỉ số đo lường cường độ bám dính giữa cốt thép và bê tông, với giả định rằng độ bám dính được phân bố đồng đều theo chiều dài neo Giá trị của R bond được xác định thông qua một công thức cụ thể, phản ánh sự tương tác giữa hai vật liệu này trong các cấu trúc xây dựng.

Hệ số η1, được xác định là 2,0, phản ánh ảnh hưởng của loại bề mặt cốt thép, áp dụng cho cốt thép kéo (hoặc cán) nguội có gân Hệ số η2, với giá trị 1,0, tính đến ảnh hưởng của đường kính cốt thép khi đường kính ds ≤ 32 mm.

Rbt = 0.75 (MPa) (B15), là cường độ chịu kéo dọc trục tính toán của bê tông;

1.5× π×18 ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BTCT GVHD: T.S LÊ TRUNG KIÊN kiện được xác định theo công thức:

Hệ số α 1 phản ánh ảnh hưởng của trạng thái ứng suất của bê tông và cốt thép, cũng như tác động của giải pháp cấu tạo vùng neo đến chiều dài neo Cụ thể, α 1 = 1 đối với thanh chịu kéo và α 1 = 0.75 đối với thanh chịu nén.

L o,an là chiều dài neo cơ sở.

A s,cal , A s,ef và theo thực tế. lần lượt là diện tính tiết diện ngang của cốt thép theo tính toán π×18 2

Tính toán neo cốt thép cột

[1] KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP TẬP 2 CẤU KIỆN NHÀ CỬA (Nhà xuất bản đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh-2007)

[2] KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP TẬP 2 CẤU KIỆN ĐẶC BIỆT (Nhà xuất bản đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh-2007)

[3] TÍNH TOÁN THỰC HÀNH CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP (GS.TS Nguyễn Đình Cống – Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội-2008)

[4] TCVN2737-1995 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG (Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội- 1996)

[5] TCVN 356-2005 KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ ( Hà Nội -2005)

[6] TCVN 5574-2018 KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

[7] THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO TCVN 5574-2018 (PGS.TSBùi Quốc Bảo, Nhà xuất bản xây dựng)

Ngày đăng: 16/11/2021, 23:50

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP TẬP 2 CẤU KIỆN NHÀ CỬA (Nhà xuất bản đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh-2007) Khác
[2] KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP TẬP 2 CẤU KIỆN ĐẶC BIỆT (Nhà xuất bản đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh-2007) Khác
[3] TÍNH TOÁN THỰC HÀNH CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP (GS.TS. Nguyễn Đình Cống – Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội-2008) Khác
[4] TCVN2737-1995 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG (Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội- 1996) Khác
[5] TCVN 356-2005 KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ ( Hà Nội -2005) Khác
[6] TCVN 5574-2018 KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ Khác
[7] THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO TCVN 5574-2018 (PGS.TS Bùi Quốc Bảo, Nhà xuất bản xây dựng) Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

I.1. Tính toán sàn tầng điển hình (tầng 2– 5) theo phương pháp tra bảng (TTGHI) - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
1. Tính toán sàn tầng điển hình (tầng 2– 5) theo phương pháp tra bảng (TTGHI) (Trang 10)
I.3.1. Tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình. *Tĩnh tải. - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
3.1. Tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình. *Tĩnh tải (Trang 11)
Bảng I.1. Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng I.1. Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình (Trang 11)
I.3.3. Tính toán thép cho sàn tầng điển hình - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
3.3. Tính toán thép cho sàn tầng điển hình (Trang 19)
Bảng I.5. Kết quả tính toán cốt thép cho sàn theo PA1 - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng I.5. Kết quả tính toán cốt thép cho sàn theo PA1 (Trang 20)
Hình II.1. Các loại tải trọng - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
nh II.1. Các loại tải trọng (Trang 33)
Hình.. Cường độ chịu kéo trung bình của bê tông quy đổi từ tiêu chuẩn Eurocode - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
nh.. Cường độ chịu kéo trung bình của bê tông quy đổi từ tiêu chuẩn Eurocode (Trang 58)
Cấu tạo của sàn tầng mái tương tự như các sàn điển hình, ngoài ra còn có thêm 1 lớp chống thấm mái và 1 lớp vữa tạo độ dốc. - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
u tạo của sàn tầng mái tương tự như các sàn điển hình, ngoài ra còn có thêm 1 lớp chống thấm mái và 1 lớp vữa tạo độ dốc (Trang 64)
Bảng III.12. Bảng tổng hợp tải trọng lên sàn - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng III.12. Bảng tổng hợp tải trọng lên sàn (Trang 65)
Bảng III.13.Tính toán tiết diện cột 4-A - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng III.13.Tính toán tiết diện cột 4-A (Trang 66)
Bảng III.14. Tính toán tiết diện cột 4-B, 4-C - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng III.14. Tính toán tiết diện cột 4-B, 4-C (Trang 67)
hình 172 - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
hình 172 (Trang 69)
- Cầu thang tầng điển hình: - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
u thang tầng điển hình: (Trang 70)
Bảng III.19. Chọn sơ bộ tiết diện cột - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng III.19. Chọn sơ bộ tiết diện cột (Trang 71)
Bảng III.21. Tĩnh tải tường truyền lên dầm - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng III.21. Tĩnh tải tường truyền lên dầm (Trang 76)
Hình.. Quy tắc truyền tải của tường - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
nh.. Quy tắc truyền tải của tường (Trang 76)
Hình tam giác Hình thang - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
Hình tam giác Hình thang (Trang 77)
Bảng III.23.Tĩnh tải do tường truyền vào nút cột - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng III.23.Tĩnh tải do tường truyền vào nút cột (Trang 79)
Tầng trệt Tầng điển hình - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng trệt Tầng điển hình (Trang 80)
Bảng III.28. Tải trọng gió tác dụng vào - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng III.28. Tải trọng gió tác dụng vào (Trang 87)
Bảng III.29. Ký hiệu các loại tải trọng - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng III.29. Ký hiệu các loại tải trọng (Trang 88)
Hình.. Mô hình dầm cột - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
nh.. Mô hình dầm cột (Trang 90)
Hình ..Tĩnh tải - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
nh .Tĩnh tải (Trang 91)
Hình ..Gió trái - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
nh .Gió trái (Trang 97)
III.9.1. Bảng nội lực cho dầm - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
9.1. Bảng nội lực cho dầm (Trang 101)
Bảng IV.32. Tính toán cốt thép cho dầm Tên dầmVịtríb (mm)h (mm)agt  (mm) h 0 (mm) M - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng IV.32. Tính toán cốt thép cho dầm Tên dầmVịtríb (mm)h (mm)agt (mm) h 0 (mm) M (Trang 108)
Bảng IV.33. Kiểm tra lại cốt thép Tên dầmVịtríAs - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng IV.33. Kiểm tra lại cốt thép Tên dầmVịtríAs (Trang 114)
Bảng IV.34. Tính toán cốt đai - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng IV.34. Tính toán cốt đai (Trang 119)
Sau đây là ví dụ và bảng tính toán cốt thép dọc: - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
au đây là ví dụ và bảng tính toán cốt thép dọc: (Trang 131)
Bảng ..Tính toán cốt thép cho cột - ĐỒ ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP
ng .Tính toán cốt thép cho cột (Trang 135)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w