TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI<br />
KHOA XÂY DỰNG<br />
<br />
TÀI LIỆU GIẢNG DẠY<br />
<br />
HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP<br />
<br />
Chủ biên: TS. ĐẶNG VŨ HIỆP<br />
<br />
BỘ MÔN:<br />
KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP và GẠCH ĐÁ<br />
<br />
HÀ NỘI- 2017<br />
<br />
1<br />
<br />
MỤC LỤC<br />
<br />
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................................... 4<br />
DANH MỤC HÌNH VẼ .............................................................................................. 6<br />
PHẦN MỘT .............................................................................................................. 10<br />
HƯỚNG DẪN CHUNG ............................................................................................ 10<br />
I. MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN .......................................................................................... 10<br />
II. NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN ........................................................................................ 10<br />
III. HƯỚNG DẪN PHƯƠNG PHÁP LÀM ĐỒ ÁN ............................................................ 11<br />
TRANG NÀY ĐỂ TRẮNG ....................................................................................... 13<br />
PHẦN HAI ................................................................................................................ 14<br />
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ KHUNG ......................................................................... 14<br />
CHƯƠNG 1 .............................................................................................................. 14<br />
HỆ KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP ..................................................... 14<br />
1.1 Giới thiệu...................................................................................................... 14<br />
1.2 Lập các mặt bằng kết cấu sàn ........................................................................ 14<br />
1.3 Hình thức kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối ...................................... 15<br />
1.4 Các bước thiết kế khung bê tông cốt thép...................................................... 17<br />
CHƯƠNG 2 .............................................................................................................. 21<br />
LẬP SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG .................................................................................. 21<br />
2.1 Giới thiệu...................................................................................................... 21<br />
2.2 Các giả thiết và đơn giản hóa ........................................................................ 21<br />
2.3 Sơ đồ khung phẳng ....................................................................................... 23<br />
2.4 Sơ đồ khung không gian ............................................................................... 25<br />
CHƯƠNG 3 .............................................................................................................. 26<br />
XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG ........................................... 26<br />
3.1 Giới thiệu...................................................................................................... 26<br />
3.2 Tải trọng đơn vị ............................................................................................ 26<br />
3.3 Tải trọng tác dụng lên khung phẳng .............................................................. 32<br />
CHƯƠNG 4 .............................................................................................................. 41<br />
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC ...................................................... 41<br />
4.1 Giới thiệu...................................................................................................... 41<br />
4.2 Xác định nội lực bằng phần mềm tính toán kết cấu ....................................... 41<br />
4.3 Một số phương pháp xác định sơ bộ nội lực trong khung .............................. 47<br />
4.4 Phân phối lại mô men cho khung .................................................................. 54<br />
4.5 Tổ hợp nội lực và lựa chọn nội lực cho thiết kế............................................. 55<br />
CHƯƠNG 5 .............................................................................................................. 59<br />
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO KHUNG ....................................... 59<br />
5.1 Giới thiệu...................................................................................................... 59<br />
5.2 Thiết kế thép cho dầm khung ........................................................................ 59<br />
2<br />
<br />
5.3 Thiết kế thép cho cột..................................................................................... 68<br />
5.4 Chỉ dẫn cấu tạo khung .................................................................................. 75<br />
CHƯƠNG 6 .............................................................................................................. 91<br />
VÍ DỤ THỰC HÀNH ............................................................................................. 91<br />
Ví dụ 1. Thiết kế khung phẳng của một trường học ............................................ 91<br />
1. Giải pháp kết cấu và lập các mặt bằng kết cấu ................................................ 96<br />
2. Lựa chọn vật liệu và sơ bộ kích thước các cấu kiện....................................... 100<br />
3. Tính toán tải trọng khung trục 3 .................................................................... 103<br />
4. Xác định nội lực và tổ hợp nội lực khung trục 3............................................ 132<br />
5. Thiết kế thép khung trục 3 ............................................................................ 138<br />
6. Thể hiện bản vẽ ............................................................................................ 153<br />
7. Phụ lục tính toán ........................................................................................... 153<br />
CHƯƠNG 7 ............................................................................................................ 154<br />
PHÂN TÍCH KHUNG CÓ KỂ ĐẾN SỰ PHÂN PHỐI LẠI MÔ MEN .................. 154<br />
7.1 Giới thiệu.................................................................................................... 154<br />
7.2 Khớp dẻo .................................................................................................... 155<br />
7.3 Phân phối lại mô men trong dầm................................................................. 156<br />
7.4 Ví dụ tính toán ............................................................................................ 167<br />
PHỤ LỤC ............................................................................................................ 186<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 249<br />
<br />
3<br />
<br />
DANH MỤC BẢNG BIỂU<br />
<br />
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................................... 4<br />
Bảng 1.1. Tải trọng sơ bộ trên 1m2 sàn ...................................................................... 19<br />
Bảng 3.1. Trọng lượng riêng và hệ số độ tin cậy của một số loại vật liệu xây dựng.... 27<br />
Bảng 3.3. Tải trọng đơn vị sàn mái ............................................................................ 29<br />
Bảng 3.4. Tải trọng đơn vị mái .................................................................................. 29<br />
Bảng 3.5. Hoạt tải đứng đơn vị .................................................................................. 30<br />
Bảng 4.1. Bảng tổ hợp nội lực phần tử cột ................................................................. 57<br />
Bảng 4.2. Bảng tổ hợp nội lực phần tử dầm ............................................................... 57<br />
Bảng 5.1. Các hệ số để xác định chiều dài đoạn neo cốt thép ..................................... 89<br />
Bảng 6.1.Tải trọng đơn vị sàn phòng, hành lang ...................................................... 103<br />
Bảng 6.2.Tải trọng đơn vị sàn vệ sinh ...................................................................... 103<br />
Bảng 6.3.Tải trọng đơn vị sàn mái ........................................................................... 104<br />
Bảng 6.4.Tải trọng đơn vị sàn công xôn ................................................................... 104<br />
Bảng 6.5.Tải trọng tường xây 220mm...................................................................... 105<br />
Bảng 6.6.Tải trọng tường xây 110mm...................................................................... 105<br />
Bảng 6.7.Tải trọng tường thu hồi 110mm ................................................................ 105<br />
Bảng 6.8.Hoạt tải sàn đơn vị .................................................................................... 106<br />
Bảng 6.9.Tĩnh tải phân bố sàn tầng 2 trên khung trục 3............................................ 108<br />
Bảng 6.10.Tĩnh tải tập trung sàn tầng 2 lên khung trục 3 ......................................... 109<br />
Bảng 6.11.Tĩnh tải phân bố sàn tầng 3,4,5,6 trên khung trục 3 ................................. 111<br />
Bảng 6.12.Tĩnh tải tập trung sàn tầng 3,4,5,6 lên khung trục 3 ................................. 113<br />
Bảng 6.13.Tĩnh tải phân bố sàn tầng mái trên khung trục 3 ...................................... 115<br />
Bảng 6.14.Tĩnh tải tập trung sàn tầng mái trên khung trục 3 .................................... 116<br />
Bảng 6.15. Hoạt tải phân bố phương án 1, tầng 2,4,6 ............................................... 121<br />
Bảng 6.16. Hoạt tải phân bố phương án 1, tầng 3,5 và mái ...................................... 122<br />
Bảng 6.17. Hoạt tải tập trung sàn tầng 2,4,6 ............................................................. 123<br />
Bảng 6.18. Hoạt tải tập trung sàn tầng 3,5,mái ......................................................... 125<br />
Bảng 6.19. Tải trọng gió phân bố tác dụng lên khung .............................................. 130<br />
Bảng 6.20. Tổ hợp nội lực phần tử cột tầng 1, đơn vị: kN , m ................................... 136<br />
<br />
4<br />
<br />
Bảng 6.21. Tổ hợp nội lực phần tử dầm tầng 1, đơn vị: kN , m ................................. 137<br />
Bảng 6.22. Kết quả tính thép cho dầm khung, vị trí tầng 3 và tầng 5 ........................ 150<br />
Bảng 6.23. Kết quả tính thép cho cột khung, vị trí tầng 3 và tầng 5 .......................... 151<br />
Bảng 6.24. Tải trọng đơn vị các lớp hoàn thiện sàn ........................................................<br />
Bảng 6.25. Tải trọng tường xây .....................................................................................<br />
Bảng 6.26. Hoại tải sử dụng đơn vị ................................................................................<br />
Bảng 6.27. Tải trọng gió phân bố tác dụng tại các mức sàn ............................................<br />
Bảng 6.28. Nội lực và tổ hợp nội lực cột C2 tầng 1 thuộc khung trục 1 ............... Error!<br />
Bookmark not defined.<br />
Bảng 6.29. Nội lực và tổ hợp nội lực dầm B25 tầng 1 thuộc khung trục 1 ........... Error!<br />
Bookmark not defined.<br />
Bảng 7.2. Kết quả tính toán hằng số k ...................................................................... 173<br />
Bảng 7.3. Kết quả phân tích sau khi giải phóng một phần liên kết ở đầu phải dầm tầng<br />
2 với k=153798 kN.m2 (phần tử 34)......................................................................... 175<br />
Bảng 7.4. Bảng tính toán cốt thép vòng 1 dầm tầng 2 (phần tử 34) .......................... 176<br />
Bảng 7.5. Bảng tính mô men giới hạn Mu, các góc xoay giới hạn ψu, ψy cho tiết diện<br />
đầu phải dầm (vòng 1) ............................................................................................. 176<br />
Bảng 7.6. Kết quả tính toán hằng số k (vòng 1)........................................................ 177<br />
Bảng 7.7. Kết quả phân tích sau khi giải phóng một phần liên kết ở đầu phải dầm tầng<br />
2 tại vòng 1 với k = 182598 kN.m2 (phần tử 34) ...................................................... 179<br />
Bảng 7.8. Bảng tính mô men giới hạn Mu, các góc xoay giới hạn ψu, ψy cho tiết diện<br />
đầu phải dầm ........................................................................................................... 180<br />
Bảng 7.9. Kết quả tính toán hằng số k ...................................................................... 181<br />
Bảng 7.10. Kết quả phân tích sau khi giải phóng một phần liên kết ở đầu phải dầm<br />
tầng 2(phần tử 34) với k = 272110 kN.m2 ................................................................ 183<br />
<br />
5<br />
<br />