Đề tài Thiết kế trường đại học thương mại

dầm D17). Trọng lượng dầm bo tiết diện (110x300) là :119,5 KG/m. Trọng lượng lan can hoa sắt là: 0,3.0,55 = 16,5 KG/m. Trọng lượng tường lan can 110 là : 0,6.288 = 172,8 KG/m. Sàn ô 5 phân bố chữ nhật truyền vào là:400,9.0,3 = 120,7 KG/m. *Xác định tải trọng phân bố tải trọngên dầm dọc D4 trục B. Trọng lượng bản thân dầm tiết diện (220x400) là:285,5 KG/m. Trọng lượng sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào là: 400,9 .1,5 = 601,35 KG/m. Sàn ô 5 phân bố chữ nhật truyền vào là:120,7 KG/m. 1007,5 1007,5 406,2 D4 *Xác định tải trọng phân bố trên dầm dọc D3 trục C. Trọng lượng bản thân dầm tiết diện (220x400) là:285,5 KG/m. Trọng lượng cửa cao trung bình 1,6 (cửa sổ + cửa đi) là: 1,6 .27,5 = 44 KG/m. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào: qmax=2. 601,35 = 1202,7 KG/m. Trọng lượng tường 220 cao 3,8m chiếm 2/3 diện tích: 505,8,3,8.2/3 = 1281,4 KG/m. *Xác định tải trọng phân bố đều trên dầm dọc D1 trục E. Trọng lượng dầm (220x400): 285,5 KG/m. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào: 601,35 KG/m. Trọng lượng tường: 1281,4 KG/m. Trọng lượng cửa: 44 KG/m. *Xác định tải trọng phân bố đều trên dầm dọc D2. Trọng lượng dầm (220x400): 285,5 KG/m. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào: 1202,7 KG/m. 2.2 Tải trọng tập trung. *Xác định P4 nút B1. Tải trọng phân bố đều trên dầm bo D12 quy về nút B1. P4 = (119,5 + 172,8 + 16,5 + 120,3).4 = 1716,4 KG. *Xác định P5 nút B. Cột tầng trên tiết diện (250x300): P5’= 282,7 .4,2 = 1187,3 KG. ị P5 = P5’ + 1187,3 =4315 KG. *Xác định P6 nút C. Cột tầng trên tiết diện (300x500): P6’ = 468,7. 4,2 = 1968,5 KG. P6 = P6’ + 1968,5 = 11418,85 KG. *Xác định nút P7. P7 = 4148,75 KG. *Xác định P8 nút E. Trọng lượng cột tầng trên :P8’= 468,7 . 4,2 = 1968,5 KG. P8 = P8’+ 1968,5 = 9915,5 KG. Toàn bộ tải trong phân bố tam giác được quy về phân bố đều với : qtđ= 0,625 qmax. 3. Tải trọng truyền lên khung tầng 2. 3.1Tải trọng phân bố. *Xác định q nhịp BC. Trọng lượng dầm khung tiết diện (250x400) có q = 320,6 KG/m. Sàn ô 1 phân bố hình tam giác truyền vào(do 2 ô truyền vào). qmax =400,9 .1,5 .2 = 1202,7 KG/m. *Xác định q nhịp C1C, C1E1, E1E. Trọng lượng dầm khung tiết diện (250x900) có q =699,5 KG/m. Sàn ô 1 phân bố hình tam giác truyền vào(do 2 ô truyền vào). qmax =400,9 .1,5 .2 = 1202,7 KG/m. Trọng lượng tường 220 là: 505,8 . 3,4 = 1719,7KG/m. *Xác định tải trọng phân bố đều trên dầm dọc D4 trục B. Trọng lượng dầm dọc tiết diện (220x800): 285,5 KG/m. Trọng lượng tường lan can 110 cao 0,6m. 288. 0,6 = 172,8 KG/m. Trọng lượng lan can hoa sắt : 55. 0,3 = 16,5 KG/m. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào: 400,9 .1,5 = 601,35 KG/m. *Xác định tải trọng phân bố đều trên dầm dọc D3 trục C. Trọng lượng dầm dọc tiết diện (220x800): 285,5 KG/m. Trọng lượng tường 220 cao 3,8m. .505,8.3,8 = 1281,4KG/m. Trọng lượng cửa: 1,6. 27,5 = 44 KG/m. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào: 1202,7 KG/m. *Xác định tải trọng phân bố đều trên dầm dọc D2 trục C1(E1). Trọng lượng dầm (220x400): 285,5 KG/m. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào: 1202,7 KG/m. *Xác định tải trọng phân bố đều trên dầm dọc D1 trục E. Trọng lượng dầm (220x400): 285,5 KG/m. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào: 601,35 KG/m. Trọng lượng tường 220 cao 3,8m. .505,8.3,8 = 1281,4KG/m. Trọng lượng cửa: 1,6. 27,5 = 44 KG/m. 3.2 Xác định tải trọng phân bố đều trên dầm dọc thành lực tập trung. P9’ = (285,5 + 172,8 +16,5).4 601,35 .2,5 = 3402,6 KG. P9 = P9’ + Pcột tầng trên = 3402,6 + 1187,3 = 4590 KG. P10 = (285,5 + 1281,4 + +44).4 + 1202,7.2,5 + 558,1 .4,2 = 1179,44 KG. P11 = 4.285,5 + 1202,7.2,5 = 4148,8 KG. P12 = (285,5 + 1281,4).4 + 601,35.2,5 + 558,1.4,2 = 1029,1 KG. Tĩnh tải tác dụng lên tầng 2. B. Hoạt Tải. Gồm 2 phương án tải chất lệch tầng lệch nhịp: Sơ đồ truyền tải trọng lên tầng mái như hình vẽ: 1.Hoạt tải mái: Tải trọng phân bố: Tải trọng phân bố trên nhịp BC. Tải ô 7 phân bố tam giác truyền vào: 97,5 .1,5 .2 = 292,5 KG/m. Sàn mái tôn phân bố đều : 97,5 .4 = 390 KG/m. Tải trọng phân bố trên nhịp E2E = 0. 1.2 Tải trọng tập trung. - Tại nút B,C. Sàn ô 8 phân bố hình thang truyền vào: 97,5 .Sthang = 97,5 . 3,75 = 365,6 KG. - Tại nút E2E. Sàn ô 6 phân bố hình chữ nhật truyền vào: P1’ = 97,5 .0,75 .4 = 295,5 KG. 2. Hoạt tải tầng 3,5. 2.1 Tải trọng phân bố trên nhịp CC1,C1E1,E1E. Sàn ô 1 phân bố tam giác truyền vào: 240 .3 = 720 KG. 2.2 Tải trọng tập trung. *Nút B1,B. Sàn ô 5 phân bố chữ nhật truyền vào: P3’ = 0,3 .4 .360 = 432 KG. *Nút C,E. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào:P4’ = 240 .3,75 = 900 KG. Nút C1E1. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào:P5’ = 2.240 .3,75 = 1800 KG. 3. Hoạt tải tầng 4. 3.1 Tải trọng phân bố trên nhịp BC. Sàn ô 1 phân bố hình tam giác truyền vào: q5’= 360 .3 = 1080 KG/m. 3.1 Tải trọng tập trung tại nút BC. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào: P6’= 3,75 .360 = 1350 KG. 4. Hoạt tải tầng 2. Tải trọng phân bố tam giác truyền vào: 1080 KG/m. Tải trọng tập trung tại nút B,C do sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào: 3,75 .360 = 1350 KG. B. Phương án hoạt tải 2. 1. Hoạt tải mái. 1.1 Tải trọng phân bố. Tải trọng phân bố trên nhịp B1,B. có q1’ = 0. Tải trọng phân bố trên nhịp C,E. Sàn ô 7 phân bố hình tam giác truyền vào: 97,5 .3 = 292,5 KG/m. Sàn mái tôn truyền vào : 97,5 .4 = 390 KG/m. 1.2 Tải trọng tập trung. *Nút B1B. Sàn ô 6 phân bố chữ nhật truyền vào: P1’=97,5 .3 = 292,5 KG. *Tải trọng tập trung tại nút C,E do sàn ô 8 phân bố hình thang truyền vào : P2’= 3,75 .97,5 = 365,6KG. *Tại nút C1E1 là 2P2’=7312,2 KG. Hoạt tải tầng 3,5. 2.1 Hoạt tải phân bố trên nhịp BC. - Sàn ô 1 phân bố tam giác truyền vào: q3’ = 360 .3 = 1080 KG/m. Tải trọng tập trung tại nút B,C. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào: 3,75 .360 = 1350 KG. 3. Hoạt tải tầng 4. Tải trong phân bố trên nhịp B1B. có q4’ = 0. 3.1 Tải trọng phân bố trên nhịp CC1,C1E1,E1E. Sàn ô 1 phân bố tam giác truyền vào: q5’= 360 .1,2 = 432 KG. 3.2 Tải trọng tập trung. *Nút C,E. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào:P6’ = 240 .3,75 = 900 KG. *Nút C1E1. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào:P7’ = 2P’62.240 .3,75 = 1800 KG. 4. Hoạt tải tầng 2. 4.1 Tải trọng phân bố trên nhịp CC1,C1E1,E1E. Sàn ô 1 phân bố tam giác truyền vào: q6’= 240 .3 = 720 KG/m. 4.2 Tải trọng tập trung. *Nút C,E. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào:P8’ = 240 .3,75 = 900 KG. *Nút C1E1. Sàn ô 2 phân bố hình thang truyền vào:P7’ = 2.240 .3,75 = 1800 KG. Sơ đồ hoạt tải chất lệch tầng lệch nhịp khung Khung trục 5 III.2.3. Xác định tải trọng gió. * Xác định áp lực tiêu chuẩn của gió: - Căn cứ vào vị trí xây dựng công trình thuộc Thành Phố Hà Nội- Căn cứ vào TCXDVN 365-2005 về tải trọng và tác động (tiêu chuẩn thiết kế). - Ta có địa điểm xây dựng thuộc vùng gió II-B có Wo=95 (KG/m2). + Căn cứ vào độ cao công trình tính từ mặt đất lên đến tường chắn mái là 30,3(m).Nên bỏ qua thành phần gió động ,ta chỉ xét đến thành phần gió tĩnh. + Trong thực tế tải trọng ngang do gió gây tác dụng vào công trình thì công trình sẽ tiếp nhận tải trọng ngang theo mặt phẳng sàn do sàn được coi là tuyệt đối cứng .Do đó khi tính toán theo sơ đồ 3 chiều thì tải trọng gió sẽ đưa về các mức sàn . + Trong hệ khung này ta lựa chọn tính toán theo sơ đồ 2 chiều, để thuận lợi cho tính toán thì ta coi gần đúng tải trọng ngang truyền cho các khung tuỳ theo độ cứng của khung và tải trọng gió thay đổi theo chiều cao bậc thang (do + gần đúng so với thực tế + An toàn hơn do xét độc lập từng khung không xét đến giằng. * Giá trị tải trọng tiêu chuẩn của gió được tính theo công thức W = Wo.k.c.n + n : hệ số vượt tải (n= 1,2) + c : hệ số khí động c = -0,6 : gió hút c = +0,8 :gió đẩy + k : hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc vào dạng địa hình .(Giá trị k Tra trong TCXDVN 365-2005) Để đơn giản ta xem áp lực gió phân bố đều trên 2 tầng liên tiếp: k là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao và dạng địa hình ở gần khu vực công trình. B là khoảng cách bước gian. Tầng Cao độ W0. k c+ c- n B qđ. KG/m qh. KG/m 1 4,2 95 0,88 0,8 0,6 1,2 4,0 321 240 2á3 4,2á12,6 95 1,05 0,8 0,6 1,2 4,0 384 287 4á5 12,6á21 95 1,14 0,8 0,6 1,2 4,0 416 312 Tường chắn Sê nô 21á22 95 1,15 0,8 0,6 1,2 4,0 419 314 Tải trọng tác dụng lên tường chắn sê nô mái h =1m. Wđ = 419.1 = 419 KG. Wh = 314.1 = 314 KG. Sơ đồ tải trọng gió như hình vẽ: Chương IV : Tính toán và tổ hợp nội lực IV.1. Tính toán nội lực. 6.1.Tính toán nội lực Sử dụng phần mềm tính toán lội lực sap để tính nội lực cho công trình với sơ đồ khung phẳng . Các số liệu đầu vào và số liệu đầu ra được để cuối bản thuyết minh. Từ kết nội lực được tính ta tiến hành tổ hợp nội lực. 6.2.Tổ hợp nội lực Căn cứ vào kết quả chạy nội lực ta tiến hành lập bảng tổ hợp nội lực để tìm ra những cặp nội lực nguy hiểm nhất để tính thép. + Đối với cột: Mmax và Ntu Mmin và Ntu Nmax và Mtu + Đối với dầm: Mmax , Mmin và Qmax - Kết quả tổ hợp nội lực cho các phần tử cột của khung 5 thể hiện trong bảng (xem phần phụ lục kết cấu) Tính toán sàn tầng 2. mặt bằng kết cấu sàn tầng 2 Công trình sử dụng hệ thống khung bê tông cốt thép sàn sườn đổ toàn khối các mép sàn được đổ liền khối với dầm khung hoặc dầm giằng. Như vậy có thể coi sàn được ngàm vào dầm ( các ô sàn có 4 cạnh được ngàm). Để tiện cho việc tính toán ta đặt tên cho các ô sàn theo sơ đồ sau: Sơ đồ tính toán bản sàn: Gồm sơ đồ đàn hồi và sơ đồ khớp dẻo. Để đảm bảo an toàn cho kết cấu và không ảnh hưởng tới mỹ quan công trình ta tính toán các ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi. Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 1.Tĩnh tải. a.Tải trọng tác dụng lên 1m2 sàn (sàn + hành lang). Chọn hb = (D/m).l (với l là cạnh ngắn). D=0,8 á 1,4 phụ thuộc tải trọng. m= (40 á45 ) Bản kê 4 cạnh. Thứ tự Cấu tạo lớp sàn g KG/m3 d (m) qtc KG/m3 n gtt KG/m2 1 Gạch 30x30x2 2000 0,2 40 1,1 44 2 Vữa lót dày 2 cm 1800 0,2 36 1,3 46,8 3 Sàn BTCT dày 10 cm 2500 0,1 250 1,1 275 4 Lớp vữa trát 1,5 cm 1800 0,15 27 1,3 35,1 Tổng 400,9 b. Tải trọng tác dụng lên 1m2 sàn khu vệ sinh. Thứ tự Cấu tạo lớp sàn g KG/m3 d (m) qtc KG/m3 n gtt KG/m2 1 Thiết bị WC + tường 70 1,1 77 2 Gạch lát chống trơn 2000 0,1 20 1,1 22 3 Vữa XM lót dày 2 cm 1800 0,2 36 1,3 46,8 4 Sàn BTCT dày 10 cm 2500 0,1 250 1,1 275 5 Lớp vữa trát 1,5 cm 1800 0,15 27 1,3 35,1 Tổng 403 456 2. Hoạt tải sàn. Hoạt tải sàn lấy theo yêu cầu sử dụng và được lấy theo TCVN 2737-1995. Hoạt tải phòng học Ptt = 1,2.200=240 KG/cm2. Hoạt tải hành lang, ban công Ptt = 1,2.300=360 KG/cm2. Hoạt tải phòng vệ sinh Ptt =1,2.200=240 KG/cm2. Để thuận tiện trong thi công và tăng khả năng chịu lực cho kết cấu ta tính toán cốt thép cho các ô và bố trí cho ô có hàm lượng cốt thép lớn hơn. Xác định nội lực Xét tỉ số l2/l1 : + Khi l2/l1 > 2 bản làm việc theo một phươngị tính toán như bản loại dầm có tiết diện (b x h) = 100 x 8 Gồm ô S7 và ô S 8. + Khi l2/l1 < 2 bản làm việc theo 2 phương tính bản liên tục theo sơ đồ đàn hồi. Bản liên tục không dều nhịp nhưng để thiên về an toàn ta cũng xét đến trường hợp bất lợi của hoạt tải bằng cách đặt hoạt tải cách ô. Nội lực xác định theo công thức. Với mô men âm lớn nhất ở gối: theo phương cạnh ngắn: MI = ki1.p theo phương cạnh dài : MII = ki2.p với p =q.l1.l2 = (g + p)l1.l2 Mô men lớn nhất ở giữa nhịp (mô men dương). Theo phương cạnh ngắn l1 : M1= m11.p’ + mi1.p’’ Theo phương cạnh dài l2: M2 = m12.p’ + mi2.p’’ (với m11 và m12 tra bảng theo sơ đồ bản kê 4 cạnh Mi1&mi2 là hệ số để xác định mô men ở nhịp của các ô bản. Ta không điều chỉnh biểu đồ nội lực do chênh lệch mà tính toán bình thường, sau khi tính toán được hàm lượng thép ở gối giữa 2 ô cạnh nhau ta bố trí cho gối có hàm lượng cốt thép lớn hơn. Tên ô bản l1 l2 l2 /l1 P KG/m2 g KG/m2 q’=p/2 KG/m2 q’’=g+q’ KG/m2 p’ KG p’’ KG p KG S1 3 4 1,33 240 400,9 120 52,9 1440 6250,8 7690,8 S2 3 4 1,33 360 400,9 180 580,9 2160 6970,8 9130,8 S3 3,9 4 1,02 360 400,9 180 580,9 2808 9062 11870 S4 2 3 1,5 240 456 120 576 720 3456 4176 S5 2 2,1 1,05 240 456 120 576 504 2419,2 2923,2 S6 2,7 4 1,48 360 400,9 180 580,9 1944 6273,7 8217,7 S7 0,6 4 6,7 360 400,9 180 580,9 432 1394,2 1826,2 S8 1,8 4 2,2 360 400,9 180 580,9 1296 4182,5 5478,5 Tra bảng theo sơ đồ 9: Tên ô bản l2/l1 m11 m22 ki1 ki2 mi1 mi2 M1 M2 MI MII S1 1,33 0,0457 0,0259 0,0478 0,0269 0,0209 0,012 196,5 111,1 364,8 206,9 S2 1,33 0,0457 0,0259 0,0475 0,0269 0,0209 0,012 244,4 138,2 433,7 245,6 S3 1,02 0,0372 0,035 0,0425 0,0407 0,0182 0,017 269,4 256 504,5 483,1 S4 1,5 0,048 0,0214 0,0464 0,0206 0,0208 0,01 106,4 47,55 193,8 86 S5 1,05 0,0384 0,0341 0,0437 0,0394 0,0187 0,017 64,6 58,55 127,7 115,2 S6 1,48 0,0477 0,0219 0,0466 0,0212 0,0208 0,01 223,2 103,4 382,9 174,2 Xác định nội lực cho bản loại dầm sàn tầng 2. Tên ô sàn l2/l1 Sơ dồ tính Mgối=ql2/12 Mnhịp=ql2/24 S7 S8 iii.tính toán và bố trí thép sàn tầng 2. Tính toán sàn theo cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật có kích thước 100x10. Chiều cao làm việc h0=h-a phụ thuộc vào phương cạnh dài hay cạnh ngắn mà ta bố trí cốt thép phía trên hay phía dưới. a. Chiều dày lớp bê tông bảo vệ. 1.Theo phương cạnh ngắn l1: Cốt thép đặt dưới chọn a=1,5 cm ị h0=10 – 1,5 =8,5 cm. 2.Theo phương cạnh dài. Cốt thép đặt trên do đó chiều cao làm việc theo phương này giảm đi giả thiết chọn thép lớn nhất là f8 ị h’0=8,5 – 0,8 = 7,7 cm. 3. Chọn vật liệu. Bê tông chọn mác 250. Dự kiến dầm nhịp lớn nên ta có thể thiết kế dầm ứng suất trước để giảm kích thước tiết diện dầm. Rn =110KG/cm2. Rk=8.3KG/cm2. cốt thép nhóm AI. Ra= 2300KG/cm2. Từ mác bê tông và nhóm cốt thép tra bảng có a0=0.58 ị A0= 0.412. Tính cốt thép cho ô bản S1. + Tính toán cốt thép cho mô men M1. M1= 19645 KG.cm , h0=8,5 cm. Tính A theo công thức : ==0,02472ị Ă=0,50,5. Diện tích cốt thép chịu mô men M1.. Fa=. Vì hàm lượng cốt thép nhỏ với f6 a200/m có Fa=1,41>1,02 nên ta bố trí cốt thép theo cấu tạo f6 a200 có Fa=1,41 cm2. Xác định hàm lượng cốt thép m= + Tính cốt thép cho MI=34680KG.cm, h0= 8,5 cm. =ị Ă=0,50,5. Diện tích cốt thép chịu mô men MI.. Fa=. Chọn f8 a200 có Fa=2,51cm2 Xác định hàm lượng cốt thép :m= Các giá trị khác như M2và MII được ghi trong bảng. I. tên ô sàn h0(cm) mô men (KG.cm) A Ă Diện tích cốt thép Fa (cm2). Chọn thép Fathực m% Fa1 Fa2 FaI FaII S1 8,5 M1=19645 0.03 0.984 1.02 f6a200 1.41 0.166 7,7 M2=11110 0.021 0.9894 0.63 f6a200 1.41 0.183 8,5 MI=36480 0.056 0.971 1.92 f8a200 2.51 0.295 7,7 MII=20690 0.039 0.98 1.2 f8a200 2.51 0.326 S2 8,5 M1=24440 0.038 0.979 1.28 f6a200 1.41 0.166 7,7 M2=13820 0.026 0.987 0.8 f6a200 1.41 0.183 8,5 MI=43370 0.067 0.933 2.4 f8a200 2.51 0.295 7,7 MII=24560 0.046 0.954 1.454 f8a200 2.51 0.326 S3 8,5 M1=26940 0.0414 0.96 1.44 f6a200 1.41 0.166 7,7 M2=25600 0.048 0.975 1.48 f6a200 1.41 0.183 8,5 MI=50450 0.0776 0.96 2.7 f8a180 2.79 0.295 7,7 MII=48310 0.09 0.95 2.86 f8a180 2.79 0.326 S4 8,5 M1=10644 0.0164 0.922 0.55 f6a200 1.41 0.166 7,7 M2=4755 0.0089 0.9955 0.27 f6a200 1.41 0.183 8,5 MI=19377 0.0298 0.985 1.01 f6a200 1.41 0.166 7,7 MII=8600 0.016 0.992 0.5 f6a200 1.41 0.183 S5 8,5 M1=6460 0.01 0.995 0.33 f6a200 1.41 0.166 7,7 M2=5855 0.011 0.9945 0.332 f6a200 1.41 0.183 8,5 MI=12770 0.0196 0.99 0.66 f6a200 1.41 0.295 7,7 MII=11520 0.0216 0.989 0.66 f6a200 1.41 0.183 S6 8,5 M1=22320 0.034 0.9825 1.16 f6a200 1.41 0.166 7,7 M2=10343 0.019 0.991 0.59 f6a200 1.41 0.183 8,5 MI=38290 0.059 0.9696 2 f8a200 0.295 7,7 MII=17420 0.033 0.983 1.0 f6a200 0.183 S7 8,5 Mnhịp=1140 0.002 0.999 0.06 f6a200 0.166 8,5 Mgối=2282 0.004 0.997 0.13 f6a200 0.166 S8 8,5 Mgối=20544 0.037 0.981 1.15 f6a200 0.166 8,5 Mnhịp=10272 0.016 0.992 0.53 f6a200 0.166 a. Tính toán cốt thép cho dầm khung. Dầm khung được đổ bê tông liền khối với sàn nên khi tính toán ta phải xem dầm là tiết diện chữ T. Khi cánh nằm trong vùng nén (dầm chịu mô men dương) ta tính Tính thép Khung TRụC 5 toán là tiết diện chữ T, khi cánh nằm trong vùng kéo (dầm chịu mô men âm) ta tính toán dầm như tiết diện chữ nhật. Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn các cặp mô men nguy hiểm nhất cho dầm để tính toán ra lượng thép cần thiết. Đối với mỗi dầm (mỗi phần tử thanh)ta tính cho 3 vị trí tiết diện đó là vị trí đầu, cuối và giữa dầm. Trong một số trường hợp dầm có nội lực và tiết diện như nhau nên ta chỉ tính cho 1 dầm, các dầm khác còn lại ta bố trí thép giống như dầm đã tính.(Dầm thuộc phần tử số 10,15,20 giống nhau, các phần tử 4,9,14,19 giống nhau có cùng tiết diện, chịu lực giống nhau nên ta chỉ tính toán cho phần tử số 4, các phần tử khác tương tự). Chọn số liệu để tính toán : I.1. Cơ sở tính toán: 1. Bảng tổ hợp tính toán (Các bảng tổ hợp NL cột). 2. TCVN 356 - 2005: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép. 3. Hồ sơ kiến trúc công trình. I.2. Vật liệu sử dụng - Bê tông B20 có: Rb=11,5 Mpa, Rbt=0,9 Mpa, Eb=27000 Mpa - Cốt thép dùng thép nhóm AII có: Rs=Rsc= 280Mpa , Es=210000 Mpa Kiểm tra kích thước tiết diện : Với dầm tiết diện 250x400 chiều cao làm việc của dầm là h0 = h – a. Chọn a = 4cm ị h0 = 40 – 4 =36cm. Với dầm tiết diện 250x900 chiều cao làm việc của dầm là h0 = h – a. Chọn a = 5cm ị h0 = 40 – 5 =85cm. Với dầm tiết diện 250x800 chiều cao làm việc của dầm là h0 = h – a. Chọn a = 5cm ị h0 = 80 – 5 =75cm. Căn cứ vào bảng tổ hợp nội lực với mỗi loại tiết diện chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất để kiểm tra và tính toán cốt thép. Dầm tiết diện 250x400 có: ờMữtư= 8,565Tm. ờQ ờmax = 6,47 T. cặp này ở đầu nhịp nên ta dùng để kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện. 1. Tính toán cốt thép dọc. Ta tính toán cốt thép cho 1 trường hợp cụ thể các trường hợp khác còn lại được ghi vào trong bảng.(Tính cho trường hợp phần tử 4). 3 cặp nội lực để tính toán thép gồm các cặp có mô men lớn nhất vì các cặp có lực cắt lớn nhất ta đã kiểm tra khả năng chịu cắt. Tiết diện đầu nhịp. ờMữmax= 4,644T.m. Tính toán như tiết diện chữ nhật. Tiết diện cuối nhịp. ờMữmin= 8,565T.m.Tính toán như tiết diện chữ nhật. Tiết diện giữa nhịp. ờMữmax= 1,36T.m. Tính toán như tiết diện chữ T. - Với tiết diện cuối dầm: A = ị g = 0,5(1+) = 0,86. Fa = == 9,88cm2. Kiểm tra hàm lượng cốt thép m = = .100% = 1,1% . Hàm lượng cốt thép hợp lý. Chọn cốt thép cho dầm: ( cho cuối dầm chọn)= 2f 25 Rsthực= 9.82 cm2. Tính att= a+f/2 = 2,5 + 1,25 = 3,75 ằ agt.Sư sai khác giữa att và agt không nhiều và thiên về an toàn nên ta không cần giả thiết lại. Chọn cốt thép như trên là hợp lý: Chọn cốt thép và bố trí như hình vẽ: Với tiết diện giữa dầm M = 1,36T.m Tính theo tiết diện chữ T lấy bc’ như sau: bc’ = b + 2c1 :(l – b)/2 =190 cm. với c1 = min : l/6 = 400/6 =66 cm :9hc = 9.10 =90 cm. Thiên về an toàn lấy c1 = 50 cm. Chọn c1 = 50 cm ị bc’=25 + 2.50 = 125 cm.(l là khoảng cách 2 dầm) Để tính theo tiết diện chữ T ta cần tính Mc xem trục trung hoà đi qua sườn hay qua cánh. Mc = Rb.bc’.hc’(h0 – hc’/2) = 115.125.10.(36 – 5) = 42.625 KG. So sánh với M = 1,36 T.m ta thấy Mc > M ị trục trung hoà đi qua cánh, việc tính toán được tiến hành như đối với tiết diện chữ nhật (b’c x h). Tiết diện giữa dầm: A = ị g = 0,5(1+) = 0,996. Fa = == 1,35cm2. Kiểm tra hàm lượng cốt thép m = = .100% = 0,15% . Hàm lượng cốt thép nhỏ. Vì tiết diện cuối dầm cốt thép hợp lý nên ta không thay đổi lại tiết diện mà bố trí cốt thép theo cấu tạo kết hợp với việc chọn tiết diện 2 đầu dầm để ta bố trí cho hợp lý. - Với tiết diện đầu dầm M = 4,644T.m tính theo tiết diện chữ T lấy: bc’ = b + 2c1 với c1 = min (l – b)/2 = (400 –20)/ 2 = 190 cm. l/6 = 400/6 =66 cm. 9hc = 9.10 =90 cm. Thiên về an toàn lấy c1 = 50 cm. Chọn c1 = 50 cm ị bc’=25 + 2.50 = 125 cm. Để tính theo tiết diện chữ T ta cần tính Mc xem trục trung hoà đi qua sườn hay qua cánh. Mc = Rb.bc’.hc’(h0 – hc’/2) = 115.125.10.(36 – 5) = 42.625 T.m. So sánh với M = 4,644 T.m ta thấy Mc > M ị trục trung hoà đi qua cánh, việc tính toán được tiến hành như đối với tiết diện chữ nhật (b’c x h). - Với tiết diện đầu dầm: A = ị g = 0,5(1+) = 0,9868. Fa = == 4,7cm2. Kiểm tra hàm lượng cốt thép m = = .100% = 0,52% . Hàm lượng cốt thép hợp lý. Ta chọn và bố trí cốt thép cho tiết diện đầu dầm để kết hợp với việc chọn cốt thép tiết diện giữa dầm. Chọn cốt thép cho tiết diện cuối dầm chọn = 2f 20ị Fathực = 6.28 cm2. Với att= a+f/2 = 2 + 1= 3 < agt thiên về an toàn nên ta không cần giả thiết lại. Chọn cốt thép như trên là hợp lý, kết hợp với tiết diện giữa dầm và bố trí cốt thép cho toàn dầm. Để tính toán tại tiết diện giữa dầm có tiết diện (250x900) ta tính Mc xem trục trung hoà đi qua cánh hay qua sườn. bc’ = b + 2c1 với c1 = min (l – b)/2 = (400 –20)/ 2 = 190 cm. l/6 = 400/6 =66 cm. 9hc = 9.10 =90 cm. Chọn c1 = 50 cm ị bc’=25 + 2.50 = 125 cm. Chọn bc’ = 120cm. Để tính theo tiết diện chữ T ta cần tính Mc xem trục trung hoà đi qua sườn hay qua cánh cho tiết diện (250x800) Mc = Rb.bc’.hc’(h0 – hc’/2) = 115.120.10.(75 – 5) = 92,4.105 T.m. bc’ = b + 2c1 với c1 = min (l – b)/2 = (400 –22)/ 2 = 190 cm. l/6 = 400/6 =66 cm. 9hc = 9.10 =90 cm. Chọn c1 = 50 cm ị bc’=25 + 2.50 = 125 cm. Chọn bc’ = 120cm. Mc = Rb.bc’.hc’(h0 – hc’/2) = 115.120.10.(85 – 5) = 112,2.105KG.cm. So sánh với M với Mcị trục trung hoà đi qua cánh hay đi qua sườn mà tính toán được tiến hành như tiết diện chữ nhật (b’c x h) hay tiết diện chữ T. Các trường hợp khác bao gồm phần tử dầm (5,10,25,26). Phần Tiết ờMữ b h0 A g Fa m tử diện T.m (cm) (cm) cm2. % Đầu 50.527 25 85 0.254 0.8505 24.9617 1.1747 5 Giữa 24.636 120 85 0.026 0.9869 10.4885 0.4936 Cuối 47.908 25 85 0.241 0.8598 23.4124 1.1018 Đầu 35.419 25 75 0.229 0.8681 19.4283 1.0362 10 Giữa 16.385 120 75 0.022 0.9888 7.8904 0.4208 Cuối 34.274 25 75 0.222 0.8731 18.6928 0.9969 Đầu 4.620 25 36 0.130 0.9303 4.9266 0.5474 25 Giữa 2.683 120 36 0.016 0.9921 2.6829 0.2981 Cuối 3.671 120 36 0.021 0.9892 3.6818 0.4091 Đầu 19.037 25 75 0.123 0.9341 9.7045 0.5176 26 Giữa 22.730 120 75 0.031 0.9845 10.9948 0.5864 Cuối 19.622 25 75 0.127 0.9319 10.0262 0.5347 2. Tính toán cốt thép ngang. a. Điều kiện hạn chế. k0.Rb.b.h0 = 0,35.115.25.36 = 34650 KG > Q . Đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính. b. Điều kiện để kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện : Q = 6470KG > k1.Rk.b.h0= 0,6.8,3.36.25 = 4482 KG ị cốt đai cần tính toán theo các nội lực trên và bố trí. Tính toán cốt thép ta dùng cặp nội lực có mô men lớn để tính toán vì cốt thép chủ yếu chịu mô men, ta tính toán cốt thép cho 3 mặt cắt tại mỗi phần tử. Dầm tiết diện 250x800 có: ờMữtư= 34,825T.m. ờQ ờmax = 3,468T . cặp này ở đầu nhịp nên ta dùng để kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện. Điều kiện hạn chế: k0.Rb.b.h0 = 0,35.115.25.75 = 77962,5 KG > Q . Đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính. Điều kiện để kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện : Q = 3468KG < k1.Rk.b.h0= 0,6.8,3.75.25 = 9337,5 KG ị cốt đai không cần tính toán mà chỉ cần đặt theo cấu tạo. Tính toán cốt thép ta dùng cặp nội lực có mô men lớn để tính toán vì cốt thép chủ yếu chịu mô men, ta tính toán cốt thép cho 3 mặt cắt tại mỗi phần tử. Dầm tiết diện 250x900 có: ờMữtư= 24,636T.m. ờQ ờmax = 8,761T . cặp này ở đầu nhịp nên ta dùng để kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện. Điều kiện để kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện : Q = 8761KG < k1.Rk.b.h0= 0,6.8,3.85.25 = 10582,5 KG ị cốt đai không cần tính toán mà chỉ cần đặt theo cấu tạo. k0.Rb.b.h0 = 0,35.115.25.85 = 81812,5 KG > Q . Đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính. Tính toán cốt thép ta dùng cặp nội lực có mô men lớn để tính toán vì cốt thép chủ yếu chịu mô men, ta tính toán cốt thép cho 3 mặt cắt tại mỗi phần tử. Với dầm tiết diện (250x400) chọn cốt đai f 6, n =2 nhánh, thép AI có: Rađ = 1800 KG/cm2. Ta có qđ = với : qđ = Tính Umax= Tính Uct: - Với chiều cao dầm h Ê 45 cm h/2 = 20cm. Chọn Uct = min 15 cm. Chọn Uct = 15 cm Với chiều cao dầm h ³ 45 cm(dầm có h=800cm và dầm có h=900cm) h/3 Chọn Uct= min 30 cm. Với dầm tiết diện (250x800) chọn Uct = 250cm. Với dầm tiết diện (250x900) chọn Uct = 300cm. T D k0Rnbh0 k1Rnbh0 Q(KG) Utt(cm) Umax(cm) Uctcm Utk(cm) 250x400 34650 4482 6470 52 62 15 15 250x800 72187,5 9337,5 3,69 Đặt cấu tạo 30 25 250x900 81812,5 10582,5 16354 45 137 30 30 Vì tại giữa các đoạn dầm có các lực tập trung nên khoảng cách đai tính toán được bố trí trên suốt chiều dài dầm. 3. Tính toán cốt treo. Tại chỗ dầm phụ gác vào dầm chính có tải trọng tập trung d