intTypePromotion=1

Giáo trình Hướng dẫn đồ án môn học Bê tông cốt thép

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:113

0
26
lượt xem
3
download

Giáo trình Hướng dẫn đồ án môn học Bê tông cốt thép

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Giáo trình Hướng dẫn đồ án môn học Bê tông cốt thép" bao gồm 3 chương với các nội dung tính toán sàn phẳng bê tông cốt thép; tính toán khung phẳng bê tông cốt thép; ví dụ tính toán khung phẳng bê tông cốt thép.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hướng dẫn đồ án môn học Bê tông cốt thép

  1. TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG ---------O0O-------- GIÁO TRÌNH HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP
  2. MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN SÀN PHẲNG BTCT ................................................1 1.1. Vật liệu............................................................................................................1 1.2. Chọn sơ bộ kích thước.....................................................................................1 1.3. Xác định tải trọng sàn......................................................................................1 1.4. Xác định sơ đồ tính .........................................................................................2 1.5. Xác định nội lực ..............................................................................................3 1.6. Tính toán cốt thép sàn......................................................................................4 1.7. Bố trí cốt thép sàn............................................................................................5 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG BTCT .........................................7 2.1. Vật liệu ...........................................................................................................7 2.2. Phân tích sự làm việc của khung......................................................................7 2.3. Chọn sơ bộ kích thước ....................................................................................8 2.4. Chọn sơ đồ tính ............................................................................................ 11 2.5. Xác định tải trọng tác dụng lên khung .......................................................... 13 2.5.1. Tải trọng đứng ...................................................................................... 13 2.5.2. Tải trọng ngang .................................................................................... 23 2.6. Xác định nội lực ........................................................................................... 24 2.6.1. Nguyên lí chất tải lên khung ................................................................. 24 2.6.2. Tổ hợp nội lực ...................................................................................... 26 2.7. Tính toán cốt thép khung .............................................................................. 28 2.7.1. Tính toán cốt thép dầm ......................................................................... 29 2.7.2. Tính toán cốt thép cột ........................................................................... 34 2.7.3. Kiểm tra lại kích thước dầm, cột........................................................... 38 2.8. Bố trí cốt thép khung .................................................................................... 39 2.8.1. Bố trí cốt thép dầm ............................................................................... 39 2.8.2. Bố trí cốt thép cột ................................................................................. 40 2.8.3. Cấu tạo cốt thép nút khung ................................................................... 41 CHƯƠNG 3: VÍ DỤ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG BÊTÔNG CỐT THÉP 47 3.1. Nội dung đồ án .............................................................................................. 47 3.2. Tính toán sàn tầng điển hình.......................................................................... 47
  3. 3.2.1. Vật liệu................................................................................................. 47 3.2.2. Chọn sơ bộ kích thước.......................................................................... 48 3.2.3. Xác định tải trọng sàn ........................................................................... 48 3.2.4. Xác định sơ đồ tính............................................................................... 49 3.2.5. Xác định nội lực ................................................................................... 50 3.2.6. Tính toán cốt thép sàn........................................................................... 51 3.2.7. Bố trí cốt thép sàn................................................................................. 52 3.3. Tính toán khung phẳng trục 2 ........................................................................ 58 3.3.1. Vật liệu................................................................................................. 58 3.3.2. Phân tích sự làm việc khung ................................................................. 58 3.3.3. Chọn sơ bộ kích thước khung trục 2 ..................................................... 58 3.3.4. Xác định sơ đồ tính............................................................................... 62 3.3.5. Xác định tải trọng tác dụng lên khung trục 2......................................... 62 3.3.6. Xác định nội lực khung trục 2............................................................... 71 3.3.7. Tính toán cốt thép khung trục 2 ............................................................ 76 3.3.8. Bố trí cốt thép khung trục 2 .................................................................. 77 PHỤ LỤC........................................................................................................... 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................. 111
  4. Chương 1 TÍNH TOÁN SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1. Vật liệu : Đối với bê tông: sử dụng bê tông nặng có cấp độ bền không nhỏ hơn B15. Đối với cốt thép thường (không căng ): trong lưới buộc của kết cấu bản dùng cốt thép AI. 1.2. Chọn sơ bộ kích thước . Chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ xác định chiều dày sàn theo các cách sau đây : 1 Sàn 1 phương hb  L1 25  8  14cm  Sàn 2 phương: h   1  1 L : Khi duøng beâtoâng naëng b 1  45 50   1 1     L1 : Khi duøng beâtoâng nheï  38 42  Dầm phụ :  1 1  hdp     L Chiều cao tiết diện dầm phụ :  12 20  .  1 1 bdp     hdp  200mm 2 4 Dầm chính : 1 1  hdc     L Chiều cao tiết diện dầm chính :  8 12  1 1 bdc    hdc  200 mm 2 4 Bề rộng tiết diện dầm : b  0 ,3  0 ,5 h  200 1.3. Tải trọng trên sàn - Tỉnh tải tính toán: trọng lượng các lớp cấu tạo sàn như sau: Hình 1.1: Cấu tạo sàn 1
  5. + Gạch: g 1   g . g .n1 ( kN / m 2 ) + Lớp vữa lót: g 2   vl . vl .n2 ( kN / m 2 ) + Bản sàn BTCT: g 3  hb . BTCT .n3 ( kN / m 2 ) + Lớp vữa trát: g 4   vt . vt .n4 ( kN / m 2 ) - Trọng lượng bản thân sàn: g s   g i ( kN / m 2 ) Trong đó:  ;  - chiều dày, trọng lượng riêng của vật liệu lớp thứ i. ni - hệ số vượt tải của lớp sàn thứ i. g i - trọng lượng bản thân của lớp cấu tạo sàn thứ i ( kN / m 2 ) - Hoạt tải tính toán: ps  p tc .n p ( kN / m 2 ) p tc - hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn. Mỗi đồ án của sinh viên sẽ có một giá trị riêng. n p - hệ số vượt tải. - Tổng tải: qs  g s  ps ( kN / m 2 ) 1.4. Sơ đồ tính bản sàn. Đánh số thứ tự ô bản Các ô bản được đánh cùng 1 số ô khi: - Kích thước giống nhau. - Tải trọng giống nhau. - Liên kết chu vi giống nhau Xác định loại ô bản: Theo kinh nghiệm có thể xem - Khi chiều cao dầm hd > 3hb  bản được ngàm lên dầm. - Khi chiều cao dầm hd < 3hb  bản được tựa lên dầm. Xét tỷ số cạnh dài và cạnh ngắn l2 - Khi    2 : thuộc bản kê 4 cạnh, bản làm việc theo hai phương. l1 l - Khi   2  2 : thuộc bản loại dầm, bản làm việc một phương theo phương l1 cạnh ngắn. 2
  6. Bảng 1.1: Sơ đồ tính sàn Ô số L1 L2 Tỷ số l2/l1 Loại ô bản 1 1,5 1,6 1,07 Bản kê loại số 9 2 1 3,2 3,2 Bản loại dầm 2 đầu ngàm 1.5. Xác định nội lực. ( theo sơ đồ đàn hồi, ô bản đơn) a. Sàn 2 phương Nội lực trong bản đơn :dùng bảng tra lập sẵn cho các ô bản 1 2 3 4 5 6 l2 l1 7 8 9 10 11 Hình 1.2: sơ đồ tính các ô sàn 2 phương Công thức xác định mômen trong trường hợp tổng quát cho sàn 2 phương. - Mômen dương lớn nhất ở giữa bản : + Theo phương ngắn : M1 = mi1.P (kNm/m). + Theo phương dài : M2 = mi2.P (kNm /m). - Mômen âm lớn nhất ở trên gối : + Theo phương ngắn : MI = ki1.P (kNm /m). + Theo phương dài : MII = ki2.P (kNm /m). Trong đó :  P   g s  ps l1 .l2 là tổng tải trọng trên 1 ô bản. (gs , ps là tĩnh tải, hoạt tải phân bố đều trên ô bản có kích thước l1xl2)  i=1,2,…,11 là chỉ số loại bản.  Chỉ số 1,2 – chỉ phương đang xét là phương cạnh ngắn l1 hay phương cạnh dài l2.  Các hệ số mi1, mi2, ki1, ki2 được tra bảng phụ thuộc tỷ số l2/l1 và loại bản. b. Sàn 1 phương 3
  7. Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn vuông góc với trục dầm  tính bản như dầm, tiết diện (b=1m; hb) gối lên các dầm. Tổng quát ta sẽ có các sơ đồ tính như sau: q (kN/m) q (kN/m) q (kN/m) L1 L1 L1 1 2 1 2 1 2 8ql 12ql 12ql M 1 2 kN.m 24ql 9 2 128ql 1 2 8ql Hình 1.3: sơ đồ tính các ô sàn 1 phương Bảng 1.2 Tóm tắt kết quả tính toán nội lực Ô số L1 L2 L2 q=qb.1m P=qb.L1.L2 Hệ số Mômen L1 kN.m 1 - - 2 X - - - 2 - - >2 - X L21 - 24 L12 12 1.6. Tính cốt thép cho bản sàn. Tiết diện tính toán : b=1000mm ; h=hb ; a  15mm  hb  100 mm  ho=h-a. a  20mm  hb  100 mm Tính như cấu kiện chịu uốn : M m  2  b Rb bho tra bảng hoặc tính toán được  ;   1  1  2 m  . b .Rb .b.ho tính cốt thép As  Rs kiểm tra hàm lượng As  . R  min  0 ,05%    .100%   max  R b b .100% bho Rs Chọn thép : 4
  8. chọn   6 ;8;10  f s  28 ,3;50 ,3;78 ,5 mm 2 b. f s 1000. f s khoảng cách tính toán @ tt   Astt Astt khoảng cách chọn @ ch  @ tt  b  diện tích cốt thép chọn Asch   ch  1 . f s . @  Bảng 1.3 Tóm tắt kết quả tính cốt thép Tiết diện M m  Ast(mm²/m As Asc  (N.mm) dài) bho Þ @ Asch - - - - - - 1.7. Bố trí thép cho bản sàn. a. Cốt thép chịu lực (As). - Đường kính cốt thép Þ  1/10hb ; nên chọn một loại đường kính, hoặc hai loại chênh nhau đặt xen kẽ. - Khoảng cách cốt thép nhịp 70 @ 200 (với hb  150) - Khoảng cách cốt thép gối 100 @ 200 (với hb  150) b. Cốt thép cấu tạo. - Cốt thép phân bố : + Ơ mặt trên của bản : cần đặt thép phân bố đặt vào phía trong và vuông góc với thép chịu mômen âm M-, tạo thành lưới, để liên kết các thép chịu M-. Thường đặt  6 a  250  300 . + Ơ mặt dưới của bản : cần đặt thép phân bố để chịu mômen dương M+ theo phương cạnh dài của bản (mà trong tính toán chưa xét đến q2  0 ). Diện tích cốt thép phân bố  0,15As (khi l2/l1  3) và  0,2As (khi 2
  9. + Đặt những cốt thép trên để tránh cho bản có những vết nứt do các mômen đó gây ra, đòng thời để tăng độ cứng tổng thể của bản. + Diện tích  1/3 As gối tính toán và  5Þ6 trên 1m dài. bd L1/4 L1/4 bd hb L1 L2 A 2    B AsI As1   L1 AsI A  L2 1 2 Hình 1.4 Bản sàn một phương bd L1/4 L1/4 bd hb L1 L2 1 B    B AsII   As2 L2 AsI AsI As1 AsII A  L1 1 2 Hình 1.5 Bản sàn hai phương 6
  10. Chương 2 TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 2.1. Vật liệu : Đối với bê tông: sử dụng bê tông nặng có cấp độ bền không nhỏ hơn B15. Đối với cốt thép thường (không căng ): trong khung buộc của kết cấu dầm cột dùng cốt thép AI làm cốt đai và cốt dọc cấu tạo;thép AIII và AII làm cốt dọc chịu lực. 2.2. Phân tích sự làm việc của khung Giả thiết có mặt bằng tầng thứ i của đồ án như sau: I Coät A Daàm ngang B B II II C 1 2 3 4 5 6 I Daàm doïc A B C 1 2 3 4 5 6 Hình a I-I II-II Hình b Hình c Hình 2.1: phân tích sự làm việc khung a/ Mặt bằng sàn tầng thứ i; b/ Khung ngang; c/ Khung dọc Các khung trong cùng một công trình liên kết thành khối khung. Đây là công trình thuộc dạng khung chịu lực. Theo phương ngang: hệ cột và các dầm sàn ngang tạo thành các khung ngang. Theo phương dọc: hệ cột và các dầm dọc tạo thành các khung dọc. Như vậy một công trình có nhiều khung ngang và khung dọc. Khi chịu tải các khung ngang và các khung dọc hợp thành hệ không gian cùng chịu lực gọi là: khung không gian. Để đơn giản hóa khi tính toán, người ta qui ước như sau: - Khi tỉ số L/B  1,5 (công trình có mặt bằng chạy dài) nội lực chủ yếu gây ra trong khung ngang và độ cứng của khung ngang nhỏ hơn nhiều lần độ cứng của khung dọc (khung ngang ít nhịp hơn khung dọc), có thể xem gần đúng: khung dọc “tuyệt đối cứng” . Vì thế cho phép tách riêng từng khung phẳng để tính nội lực. 7
  11. - Khi tỉ số L/B < 1,5 , độ cứng khung ngang và khung dọc chênh lệch không nhiều. Lúc này phải tính nội lực theo không gian: khung không gian. Trong phạm vi đồ án môn học này chỉ yêu cầu tính khung phẳng còn khung không gian chưa xét đến ( học sinh khá giỏi có thể tính). Như đã phân tích ở trên, khung có độ cứng nhỏ thì nguy hiểm hơn khung có độ cứng lớn. Vậy khung ngang nguy hiểm hơn khung dọc. Nhưng trong số khung ngang sẽ có một vài khung nguy hiểm nhất, để tìm khung nguy hiểm nhất có thể dựa vào một số điều kiện như sau: số nhịp của khung, diện truyền tải ( tải đứng, tải ngang… ...) 2.3. Chọn sơ bộ kích thước . Việc chọn sơ bộ kích thước tiết diện, tốt nhất là dựa vào kinh nghiệm của người thiết kế trên cơ sở so sánh kết cấu cần thiết kế với những kết cấu tương tự đã được xây dựng. các kích thước tiết diện cũng có thể được xác định bằng tính toán sơ bộ. a. Kích thước dầm. Có thể chọn sơ bộ kích thước theo nhịp L của dầm. 1 h .L m 1 1 b    h  200 mm 2 4 Bảng 2.1: Tham khảo giá trị m L Hệ số m ( h  ) khi dầm Hình dáng dầm ngang m Một nhịp Nhiều nhịp 1. Thẳng 10 – 12 12 – 16 2. Gãy khúc – không có thanh căng 12 – 16 12 – 18 – có thanh căng 16 – 20 16 – 24 3. Cong – không có thanh căng 18 – 24 18 – 30 – có thanh căng 30 – 35 30 – 40 Hoặc tạm xem dầm ngang thẳng như dầm đơn giản kê lên gối tựa tự do. Tính toán mômen lớn nhất trong dầm đơn giản đó do các tải trọng đặt lên nó ( tải TLBT, 8
  12. sàn và tường nếu có) đặt lên nó gây ra và gọi là M 0 . Lấy mômen trong tiết diện của dầm là M  0 ,6  0 ,7 M 0 . Khi đã sơ bộ chọn bề rộng dầm là b thì tính chiều cao làm việc của dầm theo công thức: M h0  2. b. b .Rb Căn cứ vào h0 chọn ra chiều cao tiết diện h rồi xem xét tỷ lệ giữa h và b đã phù hợp chưa. Nếu tỷ lệ đó không chấp nhận được thì chọn lại b và tính lại. Cũng có thể tính h0 theo công thức sau với hệ số r chọn trong khoảng r  2 ,15  2 ,35 M h0  r 3 .  b .Rb 4.h0 b r3 b. Kích thước cột Tải trọng truyền xuống một cột bất kỳ theo diện truyền tải từ một tầng. C L2 S2B B L1 A B B 1 2 3 Hình 2.2: Diện tích truyền tải của cột Gọi diện tích truyền tải tầng thứ i là: S i   L1  L2 .B m 2   2  Trong đó: L1; L2 – nhịp khung. B – bước cột. Trong phạm vi diện truyền tải ,trường hợp tổng quát có các loại tải trọng sau. - Tải trọng tính toán sàn: gồm tĩnh tải và hoạt tải là qs (kN/m2). Gs  q s .S i ( kN ) 9
  13. - Trọng lượng bản thân dầm khung và dầm dọc Gd   bd hd  hs  BTCT .n.Li kN  - Trọng lượng tường xây trên dầm (nếu có) Gt    t .H t . t .n.Li kN  H t  H  hd - Trọng lượng bản thân cột : Gc  bc .hc . BTCT .n.H ( kN ) Trong đó: t, Ht – chiều dày, chiều cao của mảng tường. BTCT ;t – trọng lượng của bê tông cốt thép và tường. H – chiều cao tầng nhà. n – hệ số vượt tải. bd ; hd – kích thước tiết diện dầm. hs – chiều cao bản sàn. - Lực dọc tác dụng lên cột tại một tầng bất kỳ là: N i  Gs  Gd  Gt  Gc n N   Ni i 1 Trong đó: n- số tầng trên tiết diện cột đang xét. - Thực tế cột còn chịu mômen do gió gây ra nên cần tăng lực dọc tính toán: k .N Ac   b .Rb Trong đó: Hệ số k = 1,2 – 1,5 có thể lấy như sau : + Cột góc : k = 1,4 – 1,5. + Cột biên : k = 1,3 – 1,4. + Cột giữa : k = 1,2 – 1,3 10
  14. Từ Ac tìm bcx hc của cột (đối với khung phẳng tiết diện ngang của cột hình chữ nhật là hợp lí nhất). Thực tế trong cột có cốt thép chịu nén, do tính sơ bộ nên bỏ qua xét cốt thép chịu nén. Nếu công trình nhiều tầng có thể từ hai đến ba tầng thay đổi tiết diện cột một lần. Chú thích Sau khi đã chọn kích thước dầm- cột, sẽ tiến hành tính toán nội lực, tính cốt thép cho từng cấu kiện. Lúc này tiến hành kiểm tra lại kích thước tiết diện đã chọn, dựa vào hàm lượng cốt thép  min     max .nếu không thỏa phải thay đổi kích thước tiết diện. Về nguyên tắc khi tiết diện đã thay đổi thì nội lực cũng thay đổi theo do đó phải tính lại nội lực. Tuy nhiên nếu sự thay đổi tiết diện cấu kiện không lớn lắm thì có thể không cần tính lại nội lực mà chỉ cần tính lại cốt thép (chỉ khi nào momen quán tính của tiết diện chọn sơ bộ và tiết diện chọn cuối cùng khác nhau quá hai lần thì phải tính lại nội lực theo độ cứng của tiết diện đã chọn) Kết quả tính toán có thể tóm tắt như bảng 2.2. Bảng 2.2: Tóm tắt kết quả tính toán chọn tiết diện cốt CỘT …. Sàn Gs  qs .S i kN Dầm Gd   bd hd  hs  BTCT .n.Li kN  Gt    t .H t . t .n.Li kN  Tường H t  H  hd Cột Gc  bc .hc . BTCT .n.H ( kN ) TỔNG Ni -(kN) N i  Gs  Gd  Gt  Gc n Tiết diện cột tầng k . N i … 1 Ac   b .Rb n Tiết diện cột tầng k . N i … 1 Ac   b .Rb 2.4. Sơ đồ tính 11
  15. Chọn sơ đồ tính là công việc hết sức quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả tính toán. Sơ đồ tính phải phù hợp với sự làm việc thực tế của khung, phản ánh tương đối đúng các liên kết tại các mắt khung. Đối với khung toàn khối, sơ đồ tính là trục của dầm và cột, liên kết cột và móng là liên kết ngàm (hoặc khớp), liên kết cột – dầm vẫn xem là ngàm (nút cứng), liên kết cột- dàn vì kèo được xem khớp. Vị trí cột ngàm với móng tại mặt trên của móng. Đà kiềng thường xem không phải là bộ phận của khung ngang: (thiên về an toàn), độ cứng của đà kiềng nhỏ hơn độ cứng của dầm sàn, tại vị trí đà kiềng và cột có chuyển vị ngang, trong một số trường hợp khoảng cách từ đà kiềng đến mặt trên móng rất nhỏ, nếu xem đà kiềng là dầm khung thì giá trị mômen tại chân cột nhỏ không an toàn. Tuy nhiên đà kiềng có ảnh hưởng nhất định đối với khung như giảm chiều dài tính toán, giảm độ độ mảnh của cột tầng trệt và khắc phục lún không đều, tăng độ cứng không gian của công trình v.v… Các giả thiết tính toán. - Khi tính toán khung thường giả thiết chiều sâu đặt móng. Chiều sâu đặt móng phụ thuộc nhiều yếu tố như loại móng sẽ được thiết kế, sơ đồ địa chất v.v…(phần này sẽ phân tích kỹ trong móng). Thường gặp giả thiết chiều sâu đặt móng hcm =1.2 1.5m (khi tính móng sẽ kiểm tra lại). - Khung là một kết cấu siêu tĩnh bậc cao, trong một số trường hợp nhằm mục đích giảm bậc siêu tĩnh có thể đưa ra một số giả thiết để đơn giản hóa việc tính toán nhưng không gây ảnh hưởng đáng kể đến kết quả. Tuy nhiên hiện nay thường sử dụng các chương trình tính kết cấu đã lập trình sẵn nên chỉ chú ý một vài giả thiết đơn giản hóa sau: - Nếu trên nhịp dầm có nhiều lực tập trung có thể chuyển sang dạng phân bố đều. - Nếu trên một nhịp dầm có tải tam giác, dạng hình thang hoặc dạng phức tạp khác có thể chuyển sang dạng phân bố tương đương (nếu thật cần thiết), nếu tính nội lực được từ các dạng tải đặc biệt thì không cần chuyển sang dạng phân bố đều tương đương 12
  16. - Việc tính nội lực khung thường được tính theo sơ đồ đàn hồi với việc dùng độ cứng EJ của tiết diện, thật ra độ cứng của cấu kiện bêtông cốt thép là B. Tuy nhiên vì tính theo độ cứng B khá phức tạp và hiện nay vẫn chưa có phương pháp tính nội lực theo B. Vì thế theo qui phạm “Khi chưa có phương pháp tính kể đến biến dạng dẻo của bêtông có thể tính toán kết cấu siêu tĩnh bằng bêtông cốt thép theo sơ đồ đàn hồi”. 2.5. Xác định tải trọng tác dụng lên khung. Trước tiên phải xác định được diện truyền tải của khung đang xét ( bước cột chia đôi từ hai phía trục khung đang xét). Trong phạm vi diện truyền tải của khung ta xác định các loại tải tác dụng lên khung. Tải trọng đứng: - Tải trọng đứng dạng phân bố ( tải tác dụng trực tiếp lên dầm khung). - Tải trọng đứng dạng tập trung ( tải tác dụng gián tiếp lên nút khung). Tải trọng ngang: gió. Khi tính tải tác dụng lên dầm khung thì phải tính tải tập trung tại các nút khung do dầm dọc truyền vào. Khi tính tải tác dụng lên dầm khung (tải đứng) thì phải tính riêng cho từng trường hợp tải: tĩnh tải (tải trọng thường xuyên), hoạt tải dài hạn (tải trọng tạm thời dài hạn), hoạt tải ngắn hạn (tải trọng tạm thời ngắn hạn) . Khi quan niệm hoạt tải dài dạn có tác dụng giống như tĩnh tải, có thể gộp hoạt tải dài hạn vào tĩnh tải. Trường hợp này tải tác dụng lên khung được tính như sau: - Tĩnh tải + hoạt tải dài hạn. - Hoạt tải ngắn hạn. Nếu tính toán khung không yêu cầu độ chính xác cao có thể tính tải tác dụng lên khung như sau: - Tĩnh tải. - Hoạt tải toàn phần = hoạt tải dài hạn + hoạt tải ngắn hạn. 2.5.1. Tải trọng đứng 2.5.1.1. Tải trọng tác dụng lên dầm khungcó phương thẳng đứng dạng phân bố. Tải trọng từ sàn truyền vào dầm được xác định gần đúng theo diện tích truyền tải như trên mặt bằng sàn. 13
  17. a. Tĩnh tải: Trọng lượng bản thân dầm khung: g btdk  bdk hdk  hs  BTCT n kN / m  Trọng lượng tường xây trên dầm khung(nếu có) g dk   dk .H t . t .n kN / m  t t H t  H  hdk Trong đó: t, Ht – chiều dày, chiều cao của tường. BTCT ;t – trọng lượng của bê tông cốt thép và tường. H – chiều cao tầng nhà. n – hệ số vượt tải. bd ; hd – kích thước tiết diện dầm. hs – chiều cao bản sàn. Tải trọng do sàn truyền tĩnh tải về dầm: - Tải trọng từ sàn truyền cho dầm xác định gần đúng bằng cách phân chia theo diện truyền tải. - Sàn hai phương: để có diện truyền tải từ các góc ô sàn kẻ các đường phân giác, sau đó nối các giao điểm lại sẽ được những hình thang và hình tam giác. O 45 L2 L1 Hình 2.3: truyền tải về dầm của ô sàn 2 phương - Tải trọng từ bản truyền lên dầm theo phương cạnh ngắn l1 có dạng tam giác. 14
  18. - Tải trọng từ bản truyền lên dầm theo phương cạnh dài l2 có dạng hình thang. - Trị số lớn nhất ( giá trị đỉnh) của tải trọng dạng hình thang hoặc g s .l1 tam giác là kN / m 2 - Sàn một phương: để có diện truyền tải chia đôi cạnh ngắn l1 sẽ được các hình chữ nhật. L1 L2 Hình 2.4: Truyền tải về dầm của ô sàn 1 phương - Tải trọng từ bản truyền lên dầm theo phương cạnh ngắn l1 có dạng hình chữ nhật. - Tải trọng từ bản không truyền lên dầm theo phương cạnh dài l2. - Trị số lớn nhất ( giá trị đỉnh) của tải trọng dạng hình chữ nhật là: g s .l1 kN / m 2 - Để đơn giản tính toán, có thể chuyển tải trọng hình thang, hình tam giác ở trên thành tải phân bố đều tương đương (theo nguyên tắc đảm bảo mômen gối Mgối không đổi) 5 g s l1 - Với dạng tải hình tam giác: g dk  . ( kN / m ) s 8 2 g s l1 g sdk  k . ( kN / m ) 2 - Với dạng tải hình thang: l1 k  1  2  2   3 ;   2l2 g s .l1 - Với dạng tải hình chữ nhật thì không thay đổi: g dk  s 2 - Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm là: g dk  g dk  g dk  g sdk ( kN / m ) bt t Kết quả tính toán có thể tóm tắt như bảng 2.3. Bảng 2.3: Tóm tắt kết quả tính toán tải trọng đứng dạng phân bố (tĩnh tải). 15
  19. Nhịp Trọng lượng bản Trọng lượng tường Tĩnh tải sàn Tổng thân dầm khung xây trên dầm khung truyền về dầm g btdk ( kN / m ) g tdk ( kN / m ) khung g dk ( kN / m ) dk g s ( kN / m ) ----- b. Hoạt tải: Do sàn truyền hoạt tải về dầm tương tự như phần tĩnh tải. - Sàn hai phương: Trị số lớn nhất ( giá trị đỉnh) của tải trọng dạng hình thang hoặc tam p s .l1 giác là kN / m 2 - Sàn một phương: Trị số lớn nhất ( giá trị đỉnh) của tải trọng dạng hình chữ nhật là p s .l1 kN / m . 2 - Chuyển tải trọng hình thang, hình tam giác ở trên thành tải phân bố đều tương đương 5 pl + Với dạng tải hình tam giác: p dk  . s 1 ( kN / m ) 8 2 s ps l1 psdk  k . ( kN / m ) 2 + Với dạng tải hình thang: l1 k  1  2  2   3 ;   2l2 p s .l1 + Với dạng tải hình chữ nhật thì không thay đổi: p dk  s 2 Kết quả tính toán có thể tóm tắt như bảng 2.4. Bảng 2.4: Tóm tắt kết quả tính toán tải trọng đứng dạng phân bố (hoạt tải). Nhịp Hoạt tải sàn truyền về dầm khung psdk ( kN / m ) ------ Chú y: Trong thực tế, thường gặp dầm nằm ở hai ô bản có kích thước khác nhau. Lúc này, cần tính riêng phần tải trọng của từng bản truyền vào dầm, rồi cộng tác dụng 16
  20. lại. (Nếu tải trọng hai phía của dầm khung khác nhau thì cộng tác dụng các giá trị lại). Nếu tải trọng hai phía của dầm khung giống nhau thì nhân đôi giá trị. B = (B1+B2)/2 C L2 B L1 A B1 B2 1 2 3 Hình 2.5: Sơ đồ truyền tải sàn về dầm ở 2 phía có giá trị khác nhau. 2.5.1.2. Tải trọng tác dụng lên dầm có phương thẳng đứng dạng tập trung tại các nút khung (các gối tựa của dầm). Lực tập trung đặt tại nút được xác định bằng cách tính tổng trọng lượng các phần tử nằm trên diện tích chịu lực của nút như tường, sàn, dầm … phần diện tích tạo thành tải tập trung không kể phần diện tích của tải phân bố. Tải trọng của sàn truyền lên dầm dọc, rồi truyền vào nút khung dưới dạng lực tập trung. B = (B1+B2)/2 C L2 B L1 A B1 B2 1 2 3 Hình 2.6: Diện tích tải trọng sàn truyền về các nút khung 17
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2