MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
PHẦN I - XÂY DỰNG 1
I. Tổng quan về thiết kế kết cấu nhà cao tầng 3
I.1. Đặc điểm thiết kế nhà cao tầng 3
I.2. Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu 4
I.3. Các bước tính toán, thiết kế nhà cao tầng 6
I.4. Các công thức tính toán – thiết kế cho các cấu kiện cột, dầm, sàn 7
I.4.1. Sơ bộ lựa chọn kích thước tiết diện các cấu kiện 7
I.4.1.1. Xác định chiều dày của bản 7
I.4.1.2. Xác định kích thước tiết diện dầm: 8
I.4.1.3. Xác định kích thước tiết diện cột 9
I.4.2. Lý thuyết tính toán và dồn tải trọng về khung 9
I.4.3.1. Cấu kiện có tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn (Hình 2) 12
I.4.3.2 Cấu kiện có tiết diện chữ nhật đặt cốt kép (Hình 3) 17
I.4.3.3. Tính toán cường độ trên tiết diện nghiêng 20
I.4.4. Cấu kiện chịu nén 25
I.4.4.1. Cấu kiện chịu nén đúng tâm chữ nhật 25
I.4.4.2. Cấu kiện chịu nén lệch tâm chữ nhật 26
II. Thiết kế chung cư C16 Khu đô thị trung yên 31
II.1. Tìm hiểu kiến trúc công trình 31
I.1.1. Kiến trúc công trình 31
I.1.1.1. Giải pháp mặt bằng 31
I.1.1.2. Giải pháp mặt đứng 31
I.1.1.3. Giải pháp kết cấu 32
I.1.1.4. Trình tự thiết kế 32
II.2. Thiết kế kết cấu công trình 33
II.2.1. Cơ sở tính toán kết cấu 33
II.2.2. Chọn vật liệu cho các kết cấu 34
II.2.3. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện 34
II.2.3.1. Chọn kích thước sàn 34
II.2.3.2. Chọn bề dầy vách 34
II.2.3.3. Chọn kích thước dầm 34
II.2.3.4. Chọn kích thước cột 35
II.2.4. Xác định tải trọng công trình 35
II.2.4.1. Đơn vị sử dụng 35
II.2.4.2. Tải trọng sàn mái 36
II.2.4.3. Tải trọng sàn tầng tum cốt +39,6m 36
II.2.4.4. Sàn BTCT tầng 2 – 10 36
II.2.4.5. Sàn WC tầng 2 – 10 37
II.2.4.6. Cầu thang 37
II.2.4.7. Tường xây (đơn vị kG-m) 38
II.2.4.8. Tải trọng bản thân các cấu kiện 39
II.2.4.9. Tải trọng gió 39
II.2.5. Tính nội lực khung không gian 40
II.2.6. Tính sàn tầng điển hình 44
II.2.6.1. Tính toán bản B4.01 44
II.2.6.2. Tính toán bản B4.02 48
II.2.6.3. Tính toán bản B4.03 51
II.2.7. Tính thang bộ trục 1-2 56
II.2.7.1. Tính toán bản đan thang 56
II.2.7.2. Tính toán cốn thang 59
II.2.7.3. Tính toán sàn chiếu nghỉ 63
II.2.7.4. Tính toán dầm chiếu nghỉ 67
II.2.7.5. Tính toán sàn chiếu tới 71
II.2.7.6. Tính toán dầm chiếu tới 72
II.2.8. Tính cốt thép khung trục B 76
II.2.8.1. Tính toán cốt thép dầm khung trục B 77
II.2.8.2. Tính toán cốt thép cho dầm điển hình. 81
II.2.8.3. Tính toán các cấu kiện còn lại: 84
II.2.8.4. Tính toán cốt thép cột khung trục B 87
II.2.8.5. Tính toán cốt thép cột điển hình 87
II.2.9. Tính móng M3 khung trục B 94
II.2.9.1. Đánh giá đặc điểm công trình và tải trọng tác dụng. 94
II.2.9.2. Đánh giá đặc điểm địa chất công trình, tính chất xây dựng các lớp đất 95
II.2.9.3. Tính toán cọc khoan nhồi cho móng M3 (trục 3) 97
PHẦN II: TIN HỌC 99
I. Nội dung thực hiện 99
II. Ngôn ngữ lập trình 99
III. Cấu trúc chương trình 100
III.1. Hệ thống các Form 100
III.2. Hệ thống các Modul 102
IV. Thuật toán chương trình 104
IV.1. Chương trình con: Dồn tải phân bố 105
IV.2. Chương trình con: Dồn tải tập trung 106
IV.3. Chương trình con: Dồn tải hình thang 109
IV.4. Chương trình con: Dồn tải tam giác 110
IV.5. Chương trình con: Xác định tường 111
IV.6. Chương trình con: Gán tường 113
IV.7. Chương trình con: Gán dầm phụ 114
IV.8. Chương trình con: Gán tường chính 115
IV.9. Chương trình con: Xác định tường chính 116
IV.10. Chương trình con: Tạo File OUT 117
V. Hướng dẫn sử dụng chương trình 121
V.1. Nhập số liệu: 121
V.1.1. Khởi động chương trình: 121
V.1.2. Nhập số liệu hình học khung phẳng 122
V.1.3. Nhập số liệu về vật liệu: 123
V.1.4. Nhập số liệu về tiết diện 124
V.1.5. Nhập kích thước tiết diện 126
V.1.6. Nhập số liệu tải trọng 127
V.1.7. Nhập số liệu lớp Sàn 130
V.1.8. Gán Tiết diện 131
V.1.9. Gán Tường 133
V.1.10.Nhập số liệu mặt bằng 134
V.3. Tính toán và hiển thị kết quả 139
V.4. Ví dụ tính toán và so sánh 140
V.4.1. Kết quả tính toán bằng tay 141
V.4.2. Kết quả tính toán bằng chương trình “TINH_KHUNG_PHANG” 143
VI. Nhận xét đánh giá chương trình 144
VI.1. Ưu điểm 144
VI.2. Nhược điểm 145
VI.3. Hướng phát triển 146
TÀI LIỆU THAM KHẢO
156 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 2860 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế chung cư C16 - Khu đô thị trung Yên Lập chương trình dồn tải khung phẳng, tổ hợp nội lực dầm, cột, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ra nội lực của khung trục B. Sau đây là một số biểu đồ nội lực tương ứng với các trường hợp tải
II.2.6. Tính sàn tầng điển hình
Sơ đồ kết cấu sàn tầng điển hình (tầng 4)
II.2.6.1. Tính toán bản B4.01
a) Sơ đồ tính
Tỉ số các cạnh ; tính theo bản kê bốn cạnh. ở đây bản liên kết cứng với dầm phía trong và liên kết khớp với dầm phía ngoài nên bản kê bốn cạnh ngàm hai cạnh trong và liên khớp hai cạnh ngòai. Nhịp tính toán lấy bằng khoảng cách giữa 2 mép dầm. Ta có:
Tính bản theo sơ đồ đàn hồi bằng phương pháp tra bảng
b) Tải trọng
Theo tải trọng đã xác định ở phần II.4 . Tải trọng tính toán sàn tầng điển hình là:
- Tổng tĩnh tải:
488.9 kG/m2
- Hoạt tải phòng ở:
195.0 kG/m2
(khi tính bản, hoạt tải không được nhân với hệ số giảm tải)
Tải trọng tường tác dụng trên sàn (các kích thước tường lấy gần đúng)
(Diện tích sàn chịu tải tường 6,1x6,1 m)
Loại tường
TT tính toán
(kG/m2)
Diện tích tường (m2)
Tổng tải trọng (kG)
Phân bố đều trên sàn (kG/m2)
Tường loại 4 (có cửa)
230.4
2x6,4x3,4
10027
269,5
Tổng tải trọng tính toán phân bó trên bản B4.01 là:
p = 488,9 + 195 + 269,5 = 953,4 kg/m2
c) Xác định nội lực
Do liên khớp mép ngoài nên:
Mômen dương giữa bản: ; Trong đó .
Mômen âm trên gối: ; với bản kê bốn cạnh đều ngàm ta có i = 6.
Tra bảng với Ta có:
; ; ;
Từ đó tính được:
d) Tính toán cốt thép:
Cốt thép chịu mômen dương giữa bản (theo phương thứ nhất):
Chọn bêtông mác 300, thép A-I có kg/cm2; Ra = 2300kg/cm2.
.
Chiều dày lớp bêtông bảo vệ là 2cm.
Chọn 5f10(a = 200) có .
Cốt thép chịu mômen dương giữa bản (Theo phương thứ hai):
Chọn 5f10(a = 200) có .
Cốt thép chịu mômen âm trên gối:
ứng với M12, và M22
Chọn 8f12 (a = 130) có .
ứng với M11, và M21
Lấy cấu tạo thép bằng 50% thép ở gối liên tục.
Cụ thể Fa11,12 = 50%.8,57 = 4,29 cm2
Chọn 9f8 (a = 120) có .
Cốt thép chịu mômen âm trên gối (theo phương thứ hai):
Chọn 11f8 có .
II.2.6.2. Tính toán bản B4.02
a) Sơ đồ tính
Tỉ số các cạnh ; tính theo bản kê bốn cạnh. ở đây bản liên kết cứng với dầm phía trong và liên kết khớp với dầm phía ngoài nên bản kê bốn cạnh ngàm ba cạnh trong và liên khớp cạnh ngòai. Nhịp tính toán lấy bằng khoảng cách giữa 2 mép dầm. Ta có:
Tính bản theo sơ đồ đàn hồi bằng phương pháp tra bảng
b) Tải trọng
Theo tải trọng đã xác định ở phần I.5 . Tải trọng tính toán sàn tầng điển hình là:
- Tổng tĩnh tải:
488.9 kG/m2
- Hoạt tải phòng ở:
195.0 kG/m2
(khi tính bản, hoạt tải không được nhân với hệ số giảm tải)
Tải trọng tường tác dụng trên sàn (các kích thước tường lấy gần đúng)
(Diện tích sàn chịu tải tường 6,1x6,1 m)
Loại tường
TT tính toán
(kG/m2)
Diện tích tường (m2)
Tổng tải trọng (kG)
Phân bố đều trên sàn (kG/m2)
Tường loại 4 (có cửa)
230.4
2x6,4x3,4
10027
269,5
Tổng tải trọng tính toán phân bó trên bản B4.02 là:
p = 488,9 + 195 + 269,5 = 953,4 kg/m2
c) Xác định nội lực
Do liên khớp mép ngoài nên:
Mômen dương giữa bản: ; Trong đó .
Mômen âm trên gối: ; với bản kê bốn cạnh đều ngàm ta có i = 7.
Tra bảng với Ta có:
; ; ;
Từ đó tính được:
d) Tính toán cốt thép:
Cốt thép chịu mômen dương giữa bản (theo phương thứ nhất):
Chọn bêtông mác 300, thép A-I có kg/cm2; Ra = 2300kg/cm2.
Chiều dày lớp bêtông bảo vệ là 2cm.
Chọn 5f10(a = 200) có .
Cốt thép chịu mômen dương giữa bản (Theo phương thứ hai):
Chọn 5f10(a = 200) có .
Cốt thép chịu mômen âm trên gối:
ứng với M12, và M22
Chọn 10f10 (a = 100) có .
ứng với M22
Chọn 8f10 (a = 140) có .
ứng với M21
Lấy cấu tạo thép bằng 50% thép ở gối liên tục.
Cụ thể Fa11,12 = 50%.5,59 = 2,8cm2
Chọn 7f8 (a = 150) có .
II.2.6.3. Tính toán bản B4.03
a) Sơ đồ tính
Tỉ số các cạnh ; tính theo bản dầm. Bản dầm làm việc theo phương cạnh ngắn, ngàm hai đầu. Nhịp tính toán lấy bằng khoảng cách giữa 2 mép dầm. Ta có: ;
b) Tải trọng
- Tổng tĩnh tải:
488.9 kG/m2
- Hoạt tải phòng ở:
195.0 kG/m2
Theo tải trọng đã xác định ở phần I.5 . Tải trọng tính toán sàn tầng điển hình là:
(khi tính bản, hoạt tải không được nhân với hệ số giảm tải)
Tải trọng tường tác dụng trên sàn (các kích thước tường lấy gần đúng)
(Diện tích sàn chịu tải tường 2,94x6,1 m)
Loại tường
TT tính toán
(kG/m2)
Diện tích tường (m2)
Tổng tải trọng (kG)
Phân bố đều trên sàn (kG/m2)
Tường loại 4 (có cửa)
230.4
3,2x3,4
2507
139,8
Tổng tải trọng tính toán phân bó trên bản B4.02 là:
p = 488,9 + 195 + 139,8 = 823,7 kg/m2
c) Xác định nội lực
Bản làm việc theo phương cạnh ngắn theo sơ đồ
Do đó ta có:
d) Tính toán cốt thép
Ta tính toán cốt thép tương tự cho các vị tri có nội lực (M21, M22, M2)
Cốt thép tại vị trí M11 , M12 lấy cấu tạo = 50% cốt thép tại M21
Cốt thép tại vị trí M1 lấy bằng 20% cốt thép tại M2
Cốt thép chịu mômen dương giữa bản (theo phương thứ hai):
Chọn bêtông mác 300, thép A-I có kg/cm2; Ra = 2300kg/cm2.
Chiều dày lớp bêtông bảo vệ là 2cm.
Chọn 5f10(a = 200) có .
Cốt thép chịu mômen dương giữa bản (Theo phương thứ nhất):
Fa1 = 20%.Fa2 = 20%.1,08=0,22 cm2
Chọn 4f8(a = 250) có .
Cốt thép chịu mômen âm trên gối:
ứng với M21, và M22
Chọn 5f10(a = 200) có .
ứng với M11, M12
Lấy cấu tạo thép bằng 50% thép ở gối liên tục.
Cụ thể Fa11,12 = 50%.1,8 = 0,9cm2
Chọn 5f8 (a = 200) có .
II.2.6.4. Tính toán các bản còn lại (B4.04; B4.05; B4.06)
Cách xác định sơ đồ tính, tải trọng và tính nội lực, thép cho bản tương tự ở trên. Kết quả tính toán thể hiện trong bảng dưới đây.
Kết quả tính tóan Bản sàn tầng điển hình (Tầng 4: từ B4.01 – B4.06)
O San
Tiet Dien
h
ho
M
A
Ga ma
Fatt
ST
d
a
Fatte
Muy
Ghi chu
cm
cm
kg.m
0.00
cm2
mm
cm
0.00
tt
B401
Giua1
14
12
954
0.05
0.97
3.55
5
10
20
3.93
0.33
TT
Giua2
14
11
954
0.06
0.97
3.89
5
10
20
3.93
0.36
TT
Trai
14
12
0
0.00
1.00
4.29
9
8
12
4.52
0.38
CT
Phai
14
12
2217
0.12
0.94
8.57
8
12
13
9.04
0.75
TT
Tren
14
12
0
0.00
1.00
4.29
9
8
12
4.52
0.38
CT
Duoi
14
12
2217
0.12
0.94
8.57
8
12
13
9.04
0.75
TT
B402
Giua1
14
12
802
0.04
0.98
2.97
5
10
20
3.93
0.33
TT
Giua2
14
11
703
0.04
0.98
2.84
5
10
20
3.93
0.36
TT
Trai
14
12
1973
0.11
0.94
7.57
10
10
10
7.85
0.65
TT
Phai
14
12
1973
0.11
0.94
7.57
10
10
10
7.85
0.65
TT
Tren
14
12
0
0.00
1.00
2.80
7
8
15
3.52
0.29
CT
Duoi
14
12
1480
0.08
0.96
5.59
8
10
14
6.28
0.52
TT
B403
Giua1
14
12
297
0.02
0.99
1.08
5
10
20
3.93
0.33
TT
Giua2
14
12
0
0.00
1.00
0.22
4
8
25
2.01
0.17
CT
Trai
14
12
0
0.00
1.00
0.90
5
8
20
2.51
0.21
CT
Phai
14
12
594
0.03
0.98
1.80
5
10
20
3.93
0.33
TT
Tren
14
12
0
0.00
1.00
0.00
5
8
20
2.51
0.21
CT
Duoi
14
12
0
0.00
1.00
0.00
5
8
20
2.51
0.21
CT
B404-405
Giua1
14
12
306
0.02
0.99
1.12
5
10
20
3.93
0.33
TT
Giua2
14
12
0
0.00
1.00
0.22
4
8
25
2.01
0.17
CT
Trai
14
12
612
0.03
0.98
2.25
5
10
20
3.93
0.33
TT
Phai
14
12
612
0.03
0.98
2.25
5
10
20
3.93
0.33
TT
Tren
14
12
0
0.00
1.00
0.00
5
8
20
2.51
0.21
CT
Duoi
14
12
0
0.00
1.00
0.00
5
8
20
2.51
0.21
CT
B406
Giua1
14
12
246
0.01
0.99
0.90
5
10
20
3.93
0.33
TT
Giua2
14
12
0
0.00
1.00
0.18
4
8
25
2.01
0.17
CT
Trai
14
12
493
0.03
0.99
1.81
5
8
20
2.51
0.21
TT
Phai
14
12
493
0.03
0.99
1.81
5
8
20
2.51
0.21
TT
Tren
14
12
0
0.00
1.00
0.00
5
8
20
2.51
0.21
CT
Duoi
14
12
0
0.00
1.00
0.00
5
8
20
2.51
0.21
CT
(Chú ý: Tại gối liên tục, thép trên được bố trí giống nhau cho hai bản liền nhau nên được lấy tương ứng với phía bản nào có nhiều thép hơn)
II.2.7. Tính thang bộ trục 1-2
II.2.7.1. Tính toán bản đan thang
Chọn chiều dày bản thang dày h = 7 cm, vì có dầm Limon (cốn thang) và bản thang có tỷ số b/a = 2,16 nên bản thang làm việc một phương theo phương cạnh ngắn (tải trọng là tải trọng phân bố đều). Để đơn giản cho tính toán và thi công ta chọn kích thước dầm chiếu tới và chiếu nghỉ là b´h = 200´300 (mm), dầm Limon có b = 80 (mm) còn h = 300 (mm).Với kích thước Limon này ta có thể đặt một cốt thép dọc chịu lực.
+ Chiều dài hình học bản thang:
l = = 3820 mm
ịl = 3,82 m.
+Góc nghiêng của bản thang so với phương ngang là:
Tga =
ị cosa = 0,8815.
Do bản thang làm việc một phương nên ta cắt ra một dải bản rộng 1m để tính toán.
Sơ đồ tính toán
1550
q' = qcosa
ị ta lấy 20cm.
Cụ thể về bố trí cốt thép được thể hiện ở bản vẽ.
II.2.7.2. Tính toán cốn thang
a) Sơ đồ tính toán và tải trọng tính toán tác dụng lên cốn
Để thiên về an toàn, ta đưa ra hai sơ đồ tính toán: Khi tính toán cốt thép ở gối, ta xem cốn thang là dầm đơn giản liên kết ngàm hai đầu; còn khi tính toán cốt thép ở giữa nhịp, ta xem cốn thang là dầm đơn giản liên kết khớp hai đầu.
Sơ đồ tính toán cốn thang
Nhịp tính toán của dầm:
Sơ bộ chọn tiết diện cốn thang là 8´30cm, từ đó ta tính được trọng lượng bản thân cốn thang là:
kg/m
Tải trọng do tĩnh tải và hoạt tải bản đan thang truyền vào cốn:
kg/m
Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng tác dụng vào cốn thang:
kg/m
Tải trọng tác dụng theo phương vuông góc với trục cốn thang:
kg/m
b) Xác định nội lực cốn thang
Mômen giữa nhịp:
kg.m
Lực cắt lớn nhất (tại gối):
kg
c) Tính toán cốt thép
c1. Tính toán cốt thép dọc:
Sử dụng bêtông mác 300, cốt thép nhóm A-I ta có:
kg/cm2; Ra = R’a = 2300kg/cm2; ; .
Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ là 3,5cm ị .
ã Cốt thép giữa nhịp:
;
Chọn cốt thép âm f16 có ; cốt thép dương f16 có .c2. Tính toán cốt đai:
Kiểm tra điều kiện khống chế để bêtông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng:
Trong đó đối với bêtông mác 400 trở xuống.
Ta có:
ị bêtông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng.
Kiểm tra xem có phải tính toán cốt đai hay không:
Trong đó đối với dầm.
Ta có:
ị Không cần phải tính toán cốt đai, đặt cốt đai theo cấu tạo
Khoảng cách cốt đai đặt theo cấu tạo:
và không lớn hơn 15cm.
Vậy cốt đai đặt theo cấu tạo, chọn đai f6, thép A-I, sử dụng đai 1 nhánh khoảng cách là 15cm. Đối với đoạn giữa dầm (cách gối 1/4 nhịp) đặt cốt đai với khoảng cách 20cm.
II.2.7.3. Tính toán sàn chiếu nghỉ
a) Sơ đồ tính toán
Sơ đồ kết cấu và kích thước của sàn chiếu nghỉ được thể hiện ở hình vẽ sau:
Tỷ số giữa cạnh dài và cạnh ngắn:
ị Tính toán theo bản chịu lực 2 phương, kê bốn cạnh.
b) Xác định tải trọng tác dụng
b1. Tĩnh tải: Chọn chiều dày bản là 8cm; cấu tạo các lớp bản được thể hiện trên hình vẽ sau:
- Trọng lượng lớp đá láng dày 1cm:kg/m2
- Trọng lượng lớp vữa lớt dày 1cm:kg/m2
- Trọng lượng đan bêtông cốt thép chịu lực dày 7cm:
kg/m2
- Trọng lượng lớp trát ở đáy bản dày 1cm:kg/m2
Tổng cộng:kg/m2
b2. Hoạt tải:
Hoạt tải lấy theo tiêu chuẩn VN 2737-95, đối với cầu thang:
kg/m2
kg/m2
Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên bản chiếu nghỉ:
kg/m2
c) Xác định nội lực
Trước hết qui lực phân bố trên bản về lực tập trung tương đương:
kg
ở đây thuộc bản kê 4 cạnh đều ngàm nên ta tra theo sơ đồ 9, tỷ số .
Trang bảng có nội suy ta được:
; ; ; .
Từ đấy ta tính được mômen dương giữa bản:
Mômen âm trên gối:
d) Tính toán cốt thép cho bản
d1. Tính toán cốt thép trên gối cạnh dài:
Mômen tính toán .
Chiều dày bản 8cm, bêtông mác 300, cốt thép nhóm A-I; có:
kg/cm2; kg/cm2; ; . Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ là 1,4cm (tính từ tâm cốt thép lớp ngoài). Chiều cao làm việc của bản trên gối cạnh dài: .
Mômen tính ra ở trên là giá trị mômen tính trên một đơn vị chiều dài, do đó ta cắt một dải bản rộng 100cm để tính.
Diện tích cốt thép được tính:
Đặt cốt thép theo cấu tạo 5f6 có diện tích 1,415cm2.
d2. Tính toán cốt thép trên gối cạnh ngắn:
Chiều cao làm việc của bản khi tính cốt thép trên gối cạnh ngắn:
Diện tích cốt thép được tính:
Đặt cốt thép theo cấu tạo 5f6 có diện tích 1,415cm2.
d3. Tính toán cốt thép giữa bản đặt theo phương cạnh ngắn:
;
Diện tích cốt thép được tính:
Đặt cốt thép cấu tạo 5f6 có diện tích
1,415cm2.
d4. Tính toán cốt thép giữa bản đặt theo phương cạnh dài:
;
Diện tích cốt thép được tính:
Đặt cốt thép cấu tạo 5f6 có diện tích 1,415cm2.
II.2.7.4. Tính toán dầm chiếu nghỉ
a) Sơ đồ tính toán
Sơ đồ tính toán là dầm đơn giản liên kết khớp 2 đầu, chịu lực phân bố do trọng lượng bản thân của dầm, tĩnh tải và hoạt tải của bản chiếu nghỉ truyền vào; chịu lực tập trung tại điểm giữa nhịp do cuốn thang 2 bên truyền vào.
Nhịp tính toán của dầm: .
b) Tính toán tải trọng
Trọng lượng thân dầm (chọn tiết diện 20´30cm):
kg/m
Tải trọng bản chiếu nghỉ truyền vào theo ô hình thang:
kg/m
Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm:
kg/m
Tải trọng tập trung do cuốn thang 2 bên truyền vào:
kg
c) Xác định nội lực
Mômen lớn nhất (giữa nhịp):
kg.m
Lực cắt tại gối:
kg
Lực cắt giữa nhịp
kg
d) Tính toán cốt thép
d1. Tính toán cốt dọc:
Chọn bêtông mác 300, thép A-II có kg/cm2; Ra = 2800 kg/cm2.
. Chiều dày lớp bêtông bảo vệ lấy bằng 4cm.
ị .
Ta tính được:
Chọn 2f18 có . Hàm lượng cốt thép thực tế:
d2. Tính toán cốt đai:
Kiểm tra điều kiện phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính:
kg
ị không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng.
Kiểm tra xem có phải tính toán cốt đai hay không:
kg
ị không cần tính toán cốt đai mà bố trí cốt đai theo cấu tạo.
Khoảng cách cốt đai đặt theo cấu tạo:
và không lớn hơn 15cm.
Vậy khoảng cách cốt đai là 15cm.
Chọn cốt đai f6, đai hai nhánh, thép A-I.
II.2.7.5. Tính toán sàn chiếu tới
a) Sơ đồ tính toán
Tỷ số các cạnh của bản: . Tính toán như bản dầm, cắt 1 dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán. Nhịp tính toán:m
Để thiên về an toàn ta xem như dầm đơn giản, 2 đầu khớp.Sơ đồ tính toán như hình vẽ sau:
1550
q' = qcosa
Sơ đồ tính toán sàn chiếu tới
b) Tính toán tải trọng
b1. Tĩnh tải:
Tĩnh tải của sàn tầng điển hình như đã tính ở phần tính toán tải trọng II.4, lấy bằng 488.9 kg/m2.
b2. Hoạt tải:
Lấy theo tiêu chuẩn VN 2737-95:
kg/m2 ị kg/m2.
Tổng tải trọng tính toán:kg/m2.
c) Xác định nội lực và tính toán cốt thép
Mômen lớn nhất ở giữa nhịp:
kg.m
Chọn bêtông mác 300, thép A-I có kg/cm2; Ra = 2300kg/cm2.
.
Chiều dày lớp bêtông bảo vệ là 2cm. cm
cm2.
Đặt cốt thép theo cấu tạo, dùng cốt f6, khoảng cách .
Cốt thép âm và cốt thép dọc đặt theo cấu tạo, chi tiết được thể hiện trên hình vẽ.
II.2.7.6. Tính toán dầm chiếu tới
a) Sơ đồ tính toán
Xem như dầm đơn giản liên kết khớp 2 đầu, nhịp tính toán bằng nhịp tính toán của dầm chiếu nghỉ: . Sơ đồ tính toán được vẽ trên hình sau:
b) Xác định tải trọng
Bao gồm trọng lượng bản thân dầm, tĩnh tải và hoạt tải do bản chiếu nghỉ truyền vào, lực tập trung do cuốn thang truyền vào.
Chọn tiết diện dầm là 20´30cm, trọng lượng bản thân dầm như đã tính đối với dầm chiếu nghỉ và bằng 165kg/m. Tĩnh tải và hoạt tải do sàn chiếu tới truyền vào: kg.
Lực tập trung tại điểm giữa nhịp do cuốn thang tác dụng lên dầm chiếu tới như đã tính toán với dầm chiếu nghỉ kg.
Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm chiếu tới:
kg
c) Xác định nội lực
Mômen lớn nhất (giữa nhịp):
kG.m
Lực cắt lớn nhất tại gối:
kg
d) Tính toán cốt thép
d1. Tính toán cốt thép dọc:
Chọn bêtông mác 300, thép A-II có kg/cm2; Ra = 2300kg/cm2.
.
Chiều dày lớp bêtông bảo vệ là 4cm. cm
Chọn 2f18 có .
d2. Tính toán cốt đai:
Kiểm tra điều kiện phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính:
kg
ị không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng.
Kiểm tra xem có phải tính toán cốt đai hay không:
kg
ị không cần tính toán cốt đai mà bố trí cốt đai theo cấu tạo.
Khoảng cách cốt đai đặt theo cấu tạo:
và không lớn hơn 15cm.
Vậy khoảng cách cốt đai là 15cm.
Chọn cốt đai f6, đai hai nhánh, thép A-I.
II.2.8. Tính cốt thép khung trục B
Từ nội lực tính được ở phần tính nội lực khung không gian (phần II.5), ta tiến hành lọc ra nội lực tương ứng với khung trục B (sử dụng truy vấn trong phần mềm Acess2000). Sau đó tổ hợp nội lực để tìm ra các cặp nội lực nguy hiểm nhất tại các tiết diện. Sơ đồ khung phẳng trục B:
II.2.8.1. Tính toán cốt thép dầm khung trục B
Qua phân tích bảng tổ hợp nội lực, ta tìm ra các cấu kiện điển hình có nội lực nguy hiểm nhất. Tính toán cốt thép cho các cấu kiện đó rồi bố trí tương tự cho các cấu kiện khác gần giống nó. Cụ thể là:
+ Dầm từ tầng 1 đến tầng 4 cấu tạo giống nhau
+ Dầm từ tầng 5 đến tầng 8 cấu tạo giống nhau
+ Dầm từ tầng 9 đến tầng 10 cấu tạo giống nhau
+ Dầm từ tầng tum cấu tạo riêng
+ ở các gối giữa cốt thép âm hai bên gối chọn giống nhau và bằng giá trị lớn nhất tính được
Để đơn giản trong trình bày ta dùng chương trình Excel2000 của MicroSoft để thực hiện tính toán tự động cốt thép dầm (theo một giải thuật đã lập sẵn theo sơ đồ thuật toán ở dưới). Từ bảng kết quả đó ta chọn ra các tiết diện nguy hiểm nhất (có lượng thép tính được là nhiều nhất) từ đó bố trí thép cho các tiết diện tương ứng như đã nêu ở trên. Sau đây ta đưa ra bảng tổ hợp của các tiết diện nguy hiểm nhất.
Bảng tổ hợp nội lực dầm
Đơn vị: M (kG.m); Q (kG)
dầm
mặt cắt
nội lực
tổ hợp cơ bản 1
tổ hợp cơ bản 2
dạng nl
TT
HT
GX DUONG
GX AM
GY DUONG
GY AM
Mmax
Mmin
Qmax
Mmax
Mmin
Qmax
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
10
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,6
4,5,7,9
-
4,5,6,8
M
6190
999
-62
62
-225
225
7189
-
6127
7347
-
7089
Q
689
136
2392
-2392
155
-155
825
-
3081
812
-
3104
13
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,7
4,5,7,8
-
4,5,7,9
M
7368
1304
-268
267
16
-16
8671
-
7635
8796
-
8527
Q
-406
-108
2192
-2192
61
-61
-514
-
-2599
-448
-
-2531
293
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,7
4,5,6,9
-
4,5,7,9
M
5482
1076
220
-220
-85
85
6558
-
5262
6725
-
6253
Q
-309
-54
2943
-2943
1
-1
-363
-
-3251
2291
-
-3006
375
1-1
4
5
6
7
8
9
4,6
4,7
4,7
4,6,8
4,5,7,9
4,5,7,9
M
-10987
-1997
13034
-13033
1693
-1693
2047
-24021
-24021
2267
-26038
-26038
Q
-8981
-1360
3699
-3699
608
-608
-5283
-12680
-12680
-5105
-14081
-14081
377
1-1
4
5
6
7
8
9
4,6
4,7
4,7
-
4,5,7,9
4,5,7,9
M
-12778
-2216
12874
-12874
589
-589
96
-25651
-25651
-
-26889
-26889
Q
-10803
-1776
3262
-3262
284
-284
-7541
-14065
-14065
-
-15593
-15593
3-3
4
5
6
7
8
9
-
4,6
4,6
-
4,5,6,8
4,5,6,8
M
-13468
-2132
-12843
12843
-385
384
-
-26311
-26311
-
-27291
-15386
Q
11063
1741
3204
-3204
21
-21
-
14267
14267
-
12630
15533
542
1-1
4
5
6
7
8
9
-
4,7
4,7
-
4,5,7,8
4,5,7,9
M
-13756
-2670
12691
-12691
-28
28
-
-26447
-26447
-
-27605
-27580
Q
-8968
-1751
3044
-3044
399
-399
-
-12012
-12012
-
-13283
-13642
543
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,6
4,5,7,8
-
4,6,8
M
7007
1123
-21
21
18
-18
8130
-
6986
8053
-
7023
Q
183
-11
3139
-3139
173
-173
172
-
3322
329
-
3164
544
3-3
4
5
6
7
8
9
-
4,6
4,6
-
4,5,6,8
4,5,6,8
M
-15546
-2809
-12615
12615
-398
398
-
-28161
-28161
-
-29785
-18074
Q
11521
1909
3247
-3247
106
-106
-
14767
14767
-
13239
16256
873
1-1
4
5
6
7
8
9
4,6
4,7
4,7
4,6,8
4,5,7,9
4,5,7,9
M
-10272
-1989
11985
-11984
1924
-1924
1713
-22256
-22256
2247
-24579
-24579
Q
-8742
-1358
3402
-3402
675
-675
-5339
-12144
-12144
-5072
-13633
-13633
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,6
4,5,7,9
-
4,5,6,8
M
5840
972
-35
35
-379
380
6812
-
5805
7087
-
6714
Q
782
80
3122
-3122
422
-422
861
-
3903
853
-
4042
874
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,7
4,5,6,9
-
4,5,7
M
6732
1080
277
-277
-92
92
7813
-
6455
8037
-
7372
Q
-849
-157
3068
-3068
-104
104
-1006
-
-3916
1865
-
-3751
875
1-1
4
5
6
7
8
9
-
4,7
4,7
-
4,5,7,9
4,5,7,9
M
-12500
-2184
11736
-11735
650
-650
-
-24236
-24236
-
-25612
-25612
Q
-10823
-1771
2989
-2989
293
-293
-
-13812
-13812
-
-15370
-15370
3-3
4
5
6
7
8
9
-
4,6
4,6
-
4,5,6,8
4,5,6,8
M
-13500
-2109
-11725
11725
-381
381
-
-25225
-25225
-
-26293
-15397
Q
10962
1732
2923
-2923
5
-5
-
13885
13885
-
12521
15156
876
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,6
4,5,7,9
-
4,5,6,8
M
7336
1302
-491
492
-16
16
8639
-
6845
8965
-
8508
Q
178
11
2915
-2915
92
-92
190
-
3093
188
-
2894
959
3-3
4
5
6
7
8
9
-
4,6
4,6
-
4,5,6,8
4,5,6,8
M
-16178
-2963
-11041
11041
-309
309
-
-27220
-27220
-
-29061
-18845
Q
11678
1949
2817
-2817
77
-77
-
14495
14495
-
13432
16036
1040
1-1
4
5
6
7
8
9
-
4,7
4,7
-
4,5,7,8
4,5,7,9
M
-17690
-2994
10662
-10661
-624
624
-
-28352
-28352
-
-30542
-29980
Q
-11194
-1817
2585
-2585
154
-154
-
-13780
-13780
-
-15156
-15295
1124
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,6
4,5,7,8
-
4,5,6,8
M
7193
1176
-64
64
32
-32
8369
-
7129
8338
-
8280
Q
326
9
2180
-2180
143
-143
336
-
2507
463
-
2426
1205
1-1
4
5
6
7
8
9
-
4,7
4,7
-
4,5,7,9
4,5,7,9
M
-9059
-1875
6282
-6281
1724
-1724
-
-15340
-15340
-
-17951
-17951
Q
-8341
-1325
1779
-1779
580
-580
-
-10119
-10119
-
-11656
-11656
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,6
4,5,6,9
-
4,5,6,8
M
5670
962
80
-80
-315
315
6632
-
5750
6891
-
6608
Q
1043
100
1590
-1590
435
-435
1143
-
2633
2564
-
2956
1206
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,7
4,5,6,9
-
4,5,7
M
6679
1089
271
-271
-68
68
7768
-
6408
7964
-
7354
Q
-1352
-241
1807
-1807
-253
253
-1593
-
-3159
285
-
-3196
1207
1-1
4
5
6
7
8
9
-
4,7
4,5
-
4,5,7,9
4,5,7,9
M
-11368
-2061
6558
-6557
566
-566
-
-17925
-13428
-
-19633
-19633
Q
-10491
-1749
1700
-1700
218
-218
-
-12190
-12240
-
-13791
-13791
3-3
4
5
6
7
8
9
-
4,6
4,5
-
4,5,6,8
4,5,6,9
M
-13552
-2082
-6638
6638
-243
243
-
-20190
-15634
-
-21619
-15207
Q
10964
1729
1649
-1649
-22
22
-
12613
12693
-
12500
14024
1208
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,6
4,5,7,9
-
4,5,6,8
M
7617
1364
-465
465
-43
43
8980
-
7152
9301
-
8844
Q
285
36
1536
-1536
27
-27
321
-
1821
318
-
1725
3-3
4
5
6
7
8
9
-
4,6
4,5
-
4,5,6,8
4,5,6,8
M
-15356
-2810
-6444
6444
-95
95
-
-21799
-18166
-
-23769
-17885
Q
11560
1931
1592
-1592
12
-12
-
13152
13491
-
13298
14742
1456
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,6
4,5,7,8
-
4,6,8
M
7502
1324
-121
121
34
-34
8827
-
7381
8834
-
7533
Q
409
-4
917
-917
101
-101
405
-
1326
496
-
1325
1530
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,7
4,5,6,9
-
4,5,7
M
5259
370
2
-2
-5
5
5629
-
5257
5599
-
5587
Q
-477
-91
408
-408
-92
92
-568
-
-885
-109
-
-927
1531
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,7
4,5,6,8
-
4,7,9
M
5295
372
2
-2
10
-10
5667
-
5293
5641
-
5284
Q
-22
5
389
-390
21
-21
-17
-
-412
351
-
-392
1540
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,6
4,5,6,9
-
4,6,8
M
1934
172
5
-7
-21
21
2106
-
1939
2112
-
1939
Q
87
-21
177
-178
73
-73
66
-
264
227
-
313
1541
2-2
4
5
6
7
8
9
4,5
-
4,7
4,5,6,9
-
4,7
M
2134
201
0
-2
-38
38
2335
-
2132
2349
-
2098
Q
-78
47
207
-206
-12
11
-31
-
-284
161
-
-263
3-3
4
5
6
7
8
9
-
4,6
4,5
-
4,5,6,9
4,5,6,9
M
-4996
-681
-827
823
81
-82
-
-5823
-5677
-
-6426
-5609
Q
3194
346
221
-220
-115
116
-
3415
3540
-
3505
3808
II.2.8.2. Tính toán cốt thép cho dầm điển hình.
a) Tính cốt thép cho dầm từ tầng 1-4, ứng với nhịp giữa hai trục 1-2
Dầm có tiết diện bxh = 30x60 (cm), chọn chiều dày lớp bảo vệ a = a’ = 4cm
ị h0 = 60 - 4 = 56 (cm).
Bê tông mác 300# có :
Rn = 130 kg/cm2, Rk = 10 kg/cm2..
Thép AII có: Ra = R’a = 2800 kg/cm2.
Từ kết quả của bảng tổ hợp nội lực, ta chọn ra các cặp nội lực bất lợi nhất để tính toán cốt thép cho dầm. Đối với dầm ta bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc mà chỉ tính đến ảnh hưởng của mômen uốn.
Các dầm này cấu tạo giống nhau nên ta gọi chung tên tiết diện là 1-1, 2-2, 3-3 ứng với các tiết diện đầu bên trái, ở giữa dầm và đầu phải dầm.
Giá trị nội lực từ bảng tổ hợp nội lực:
Tiết diện 1-1: Giá trị nội lực lấy tại mặt cắt 1-1 của dầm D375
M-max = -26038(kG.m); Qmax = 14081 (kG)
Tiết diện 2-2: Giá trị nội lực lấy tại mặt cắt 2-2 của dầm D10
M+max = 7347(kG.m); Qmax = 3204(kG)
Tiết diện 3-3: Giá trị nội lực lấy tại mặt cắt 1-1 của dầm D542 (đây là nội lực ở mép trái của nhịp 2-3, được lấy chung cho mép phải 3-3 của nhịp 1-2 do hai nhịp này kề nhau, nội lực được lấy để tính toán là cặp nội lực nguy hiểm hơn)
M-max = -27605(kG.m); Qmax = 13642 (kG)
ã Đối với tiết diện 1-1: Tính như cấu kiện chữ nhật chịu uốn
Ta có:
Có nên không phải đặt cốt thép trong vùng chịu nén.
Chọn 5f22 có .
ã Đối với tiết diện 3-3: Tính như cấu kiện chữ nhật chịu uốn
Ta có:;
Chọn 2f22 + 4f20 có .
ã Đối với tiết diện 2-2 có mômen tính toán là mômen dương, ta tính toán như tiết diện chữ T:
- Xác định chiều rộng cánh với không vượt quá các giá trị sau:
+ Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm, ở đây khoảng cách giữa hai