Mc Lc Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG GVHD : T.SVŨ TÂN VĂN SVTH : ĐỖ DUY KHƯƠNG MSSV : 10610300073 Lớp : XB10 ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP 2 THIẾT KẾ KHUNG PHẲNG NHÀ BTCT TOÀN KHỐI 3 TẦNG 5 NHỊP Mc Lc Trang 2 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 Mc Lc Trang 3 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 S Liu Thit K Trang 4 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 số đề Nhịp L1 (m) Nhịp L2 (m) Nhịp L3 (m) Chiều cao H1 Chiều cao H2 Chiều cao H3 Bước khung B (m) Hoạt tải pc (kg/m2) Vùng gió Ghi chú S Liu Thit K Trang 5 (m) (m) (m) 36 4,5 4,2 3,0 4,5 3,3 3,3 4,2 200 III MẶT BẰNG TẦNG 1 S Liu Thit K Trang 6 MẶT BẰNG TẦNG 2,3 S Liu Thit K Trang 7 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 S Liu Thit K Trang 8 + 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. La Chn Gii Pháp Kt Cu Trang 9 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 AI có :   =   = 225   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: ℎ  =  ắ 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,   = 2000    0 , 008 × 2000 = 16  /   16 1,1 17,6 Vữa lát dày 30mm,   = 2000    0 , 03 × 2000 = 60  /   60 1,3 78 Vữa trát dày 15mm,   = 2000    0 , 015 × 2000 = 30  /   30 1,3 39 C ộ ng: 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   < 400      => = 1 La Chn Gii Pháp Kt Cu Trang 10 Ô sàn có:  à =   = 4,5 (  )  ắ = = 4,2 (  ) => =    = 4,2 4,5 = 0,933 Chiều dày sàn ứng với nhịp   : ℎ  =  ắ 37 + 8 = 1 × 4,2 37 + 8 ×0,933 = 0,094 (  ) = 9,4 (  ) 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 4,2 = 1 Chiều dày sàn ứng với nhịp   : ℎ  =  ắ 37 + 8 = 1 × 4,2 37 + 8 × 1 = 0,093 (  ) = 9,3 (  ) 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 4,2 = 0,714 Chiều dày sàn ứng với nhịp   : ℎ  =  ắ 37 + 8 = 1 × 3 37 + 8 ×0,714 = 0,07 (  ) = 7 (  ) 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   : [...]... Vào Khung 28 82, 32 28 82, 32 30 35 58 45, 84 20 63, 13 28 82, 32 20 32 4797, 52 4797, 52 1 024 58 45, 84 20 63, 13 28 82, 32 20 32 4797, 52 4797, 52 1 024 30 35 28 82, 32 3 127 ,26 3 127 ,26 4696, 72 20 32 28 82, 32 20 63, 13 58 45, 84 20 32 28 82, 32 20 63, 13 58 45, 84 52 5 0 1 020 4696, 72 33 00 30 35 33 00 28 82, 32 4 35 0 420 0 150 0 150 0 420 0 10 050 4 35 0 10 050 20 100 A B C D E G SƠ ĐỒ TĨNH TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG Trang 24 Xác Đ nh Ho t T i Tác D ng Vào Khung. .. 4 ,2 = 1 155 Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: (2, 1 − 0,1) × 2, 10 854 × 409,6 = 1 727 , 32 Cộng Cột trục C ( ) Do trọng lượng bản thân dầm dọc: 20 0 × 50 0 25 00 × 1,1 × 0 ,2 × 0 ,5 × 4 ,2 = 1 155 Do trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc: (2, 1 − 0,1) × 2, 10 854 × 409,6 = 1 727 , 32 Cộng Kết quả 3 127 ,26 3 127 ,26 30 35 30 35 30 35 30 35 Kết quả 1 155 1814,4 1 727 , 32 4696, 72 1 155 1 727 , 32 28 82, 32 1 155 1 727 , 32 28 82, 32 Trang 23 ... Vào Khung 429 ,98 429 ,98 25 5, 94 25 5, 94 429 ,98 1 058 ,4 649, 15 33 00 33 00 1 020 429 ,98 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 649, 15 1 058 ,4 1 058 ,4 630 52 5 0 630 649, 15 4 35 0 420 0 150 0 150 0 420 0 10 050 4 35 0 10 050 20 100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 2 tác dụng vào khung Trang 30 Xác Đ nh Ho t T i Tác D ng Vào Khung 5 .3 Trường hợp hoạt tải 3 429 ,98 26 3, 72 1 058 ,4 649, 15 25 5, 94 26 3, 724 29,98 25 5, 94 429 ,98 26 3, 72. .. Trang 14 S Đ Tính Toán Khung Ph ng 2 Sơ Đồ Tính Toán Khung Phẳng 2. 1 Sơ đồ hình học + 12. 120 1 020 D -20 x50 D -20 x50 33 00 +11.100 +7.800 D -20 x50 D -20 x50 D -20 x50 33 00 D -20 x50 450 0 +4 .50 0 C -30 x30 C -30 x30 C -30 x30 C -30 x30 C -30 x30 C -30 x30 -1.000 50 0 50 0 0.000 -0 .50 0 450 0 420 0 150 0 150 0 420 0 1 020 0 450 0 1 020 0 20 400 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... 26 3, 72 429 ,98 1 058 ,4 630 1 058 ,4 649, 15 1 058 ,4 1 058 ,4 630 649, 15 1 058 ,4 52 5 0 33 00 33 00 1 020 429 ,98 429 ,98 4 35 0 420 0 150 0 150 0 420 0 10 050 4 35 0 10 050 20 100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 3 tác dụng vào khung Trang 31 Xác Đ nh Ho t T i Tác D ng Vào Khung 1 058 ,4 649, 15 1 058 ,4 630 1 058 ,4 649, 15 1 058 ,4 1 058 ,4 630 649, 15 1 058 ,4 855 0 33 00 33 00 1 020 5. 4 Trường hợp hoạt tải 4 4 35 0 420 0 150 0 150 0 420 0 10 050 4 35 0 10 050 ... 10 050 20 100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 4 tác dụng vào khung Trang 32 Xác Đ nh Ho t T i Tác D ng Vào Khung 5. 5 Trường hợp hoạt tải 5 429 ,98 26 3, 72 429 ,98 25 5, 94 25 5, 94 429 ,98 26 3, 72 429 ,98 1 058 ,4 1 058 ,4 649, 15 630 1 058 ,4 630 1 058 ,4 649, 15 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 630 649, 15 649, 15 1 058 ,4 52 5 0 33 00 33 00 1 020 429 ,98 429 ,98 4 35 0 420 0 150 0 150 0 420 0 10 050 4 35 0 10 050 20 100 A B C D E G Sơ đồ. .. Khung 5. 7 Trường hợp hoạt tải 7 26 3, 72 429 ,98 25 5, 94 429 ,98 33 00 1 020 429 ,98 429 ,9 826 3, 72 429 ,98 33 00 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 649, 15 1 058 ,4 649, 15 1 058 ,4 1 058 ,4 630 1 058 ,4 649, 15 1 058 ,4 630 52 5 0 1 058 ,4 630 4 35 0 420 0 150 0 150 0 420 0 10 050 A B 4 35 0 10 050 C D E G Sơ đồ hoạt tải 7 tác dụng vào khung Trang 35 Xác Đ nh Ho t T i Tác D ng Vào Khung 5. 8 Trường hợp hoạt tải 8 429 ,98 429 ,98 25 5, 94 25 5, 94 429 ,98 26 3, 72. .. vào dầm dọc: 4 ,2 × 4 ,2 × 97 ,5 = 429 ,98 4 Kết quả 25 5, 94 429 ,98 Ta có sơ đồ hoạt tải tác dụng vào khung: 429 ,98 26 3, 72 2 63, 724 29,98 429 ,98 26 3, 72 429 ,98 1 058 ,4 1 058 ,4 649, 15 630 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 649, 15 1 058 ,4 630 1 058 ,4 1 058 ,4 649, 15 1 058 ,4 52 5 0 33 00 33 00 1 020 429 ,98 429 ,98 4 35 0 420 0 150 0 150 0 420 0 10 050 4 35 0 10 050 20 100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 1 tác dụng vào khung Trang 29 Xác Đ nh Ho... đồ hoạt tải 5 tác dụng vào khung Trang 33 Xác Đ nh Ho t T i Tác D ng Vào Khung 5. 6 Trường hợp hoạt tải 6 429 ,98 25 5, 94 26 3, 724 29,98 429 ,98 26 3, 72 429 ,98 1 058 ,4 649, 15 33 00 33 00 1 020 429 ,98 1 058 ,4 630 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 1 058 ,4 649, 15 649, 15 1 058 ,4 1 058 ,4 630 649, 15 1 058 ,4 52 5 0 630 1 058 ,4 4 35 0 420 0 150 0 150 0 420 0 10 050 4 35 0 10 050 20 100 A B C D E G Sơ đồ hoạt tải 6 tác dụng vào khung Trang 34 Xác Đ nh... cột tầng 1: ℎ = 50 0 + 50 0 + 450 0 − 50 0 = 52 5 0 ( 2 ) Xác định chiều cao của cột tầng 2: ℎ = 33 00 ( = ) Xác định chiều cao của cột tầng 3: Trục A: ℎ = 33 00 ( = ) Trục B: = 33 00 + 400 = 37 00 ( ℎ ) Trục C: = 33 00 + 800 = 4100 ( ℎ ) Ta có sơ đồ kết cấu được thể hiện như hình sau: 33 00 37 00 4100 1 020 D -20 x50 33 00 D -20 x50 D -20 x50 C -30 x30 C -30 x30 C -30 x30 C -30 x30 C -30 x30 52 5 0 C -30 x30 4 35 0 420 0 150 0 150 0 420 0 . sơ đồ kết cấu được thể hiện như hình sau: 1 020 C -30 x30 C -30 x30 C -30 x30 D -20 x50 D -20 x50 D -20 x50 B C D E 52 5 0 A 37 00 4100 4 35 0 420 0 150 0 10 050 G 20 100 C -30 x30 C -30 x30 C -30 x30 33 00 33 00 4 35 0 420 0. 420 0 150 0 1 020 0 0.000 +4 .50 0 +7.800 +11.100 + 12. 120 -0 .50 0 -1.000 C -30 x30 C -30 x30 C -30 x30 D -20 x50 D -20 x50 D -20 x50 D -20 x50 D -20 x50 D -20 x50 A B C D E G 450 0 420 0 150 0 1 020 0 S Đ Tính Toán Khung. cột 2 (20 0x 450 ) 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 (20 0x 450 ) 57 9 .3. 1