Tr-ờng đại Học Hải Phòng

Đồ án bê tông cốt thép 2

Đồ án Bê tông cốt thép 2

Kết cấu nhà cửa
Svth :NGUYN VN HNG
gvhd: TH.S HONG HIU NGHA

Nội dung thiết kế:
Thiết kế khung ngang của một tr-ờng học.
Số liệu thiết kế: 2-F-1
Số
tầng

L1
(m)

L2
(m)

B
(m)

H1
(m)

H2
(m)


3. Hệ thống sàn: phân bố đều ở các tầng, ngoài việc chịu tải trọng bản thân và hoạt
tải sử dụng tác dụng trực tiếp lên nó thì sàn còn đóng vai trò liên kết, truyền tải trọng
ngang và đứng lên hệ khung đảm bảo cho toàn bộ công trình đ-ợc ổn định và đảm bảo
các cấu kiện cùng tham gia chịu lực.
4. Các bộ phận giao thông: cầu thang theo ph-ơng đứng, hành lang theo ph-ơng
ngang.

GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

SVTH:NGUYN VN HNG

Trang 1


Tr-êng ®¹i Häc H¶i Phßng

GVHD: TH.S HOÀNG HIẾU NGHĨA

§å ¸n bª t«ng cèt thÐp 2

SVTH:NGUYỄN VĂN HƯNG

Trang 1


Tr-êng ®¹i Häc H¶i Phßng

GVHD: TH.S HOÀNG HIẾU NGHĨA

§å ¸n bª t«ng cèt thÐp 2

- Tĩnh tải tính toán :
Bảng 1 : Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn:
Tiêu chuẩn
Tính toán
Các lớp vật liệu
n
2
(daN/m )
(daN/m2)
Gạch ceramic dày 8 mm, 0 = 2000 daN/m3
0,008 . 200 = 16 daN/m 2

16

1,1

17,6

Vữa lát dày 15 mm, 0 = 2000 daN/m3
0,015 . 2000 = 30 daN/m2

30

1,3

39

Bản sàn BTCT dày 100mm, =2500 daN/m3
0,1.2500 = 250 daN/m2


Trang 1


Tr-ờng đại Học Hải Phòng

Đồ án bê tông cốt thép 2

b. Với sàn hành lang:
Dl 1,1
hb
.2500 68,75mm
m 40
Trong đó: l - nhịp sàn.
D - hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên sàn, D = 0,8 - 1,4
m - hệ số phụ thuộc liên kết bản: với bản kê bốn cạnh m = 35 45.
Chọn h b = 100 mm.
- Hoạt tải tính toán: phl ptc .n 300.1,2 360 daN / m2
- Tĩnh tải tính toán:
Các lớp vật liệu

Tiêu chuẩn
(daN/m2)

n

Tính toán
(daN/m2)

Gạch ceramic dày 8 mm, 0 = 2000 daN/m3
0,008 . 200 = 16 daN/m 2


26

Tổng cộng:

316

357,6

ghl 357,6daN / m2
- Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn hành lang:
qhl ghl phl 357,6 360 717,6(daN / m2. )
c. Với sàn mái:
Do tải trọng trên mái nhỏ nên chọn chiều dày của ô sàn lớn và ô sàn bé trên mái là:
hsm 8(cm)
Bảng 2 : Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn mái:
Tiêu chuẩn
Tính toán
Các lớp vật liệu
n
(daN/m2)
(daN/m2)
Mái tôn và xà gồ
20
1,05
21
Lấy bằng 20 daN/m2
Vữa láng chụng thõm dày
20mm, 0 2000daN / m3
40

280

1,3

26
319

gm 319daN / m2
- Hoạt tải tính toán: pm ptc .n 75.1,3 97,5 daN / m2
- Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn mái:
qm gm pm 319 97,5 416,5(daN / m2. )
4. Lựa chọn kết cấu mái:
Kết cấu mái dùng hệ mái tôn gác lên xà gồ, xà gồ gác lên t-ờng thu hồi.
5. Lựa chọn kích th-ớc tiết diện các bộ phận
a. Kích th-ớc tiết diện dầm:
* Dầm BC (dầm trong phòng )
Nhịp dầm L L2 7,2m
l
7,2
hd d
0,655m
md 11
Chọn chiều cao dầm: hd 0,7 m , bề rộng: bd 0,25m
Với dầm trên mái, do tải trọng nhỏ nên ta chọn chiều cao bé hơn hd 0,7 0, 25m
* Dầm AB (dầm ngoài hành lang )
Nhịp dầm: L L1 2,5m , ta chọn chiều cao dầm hd 0,3m ,
bề rộng bd 0,22m
* Dầm dọc nhà, dầm phụ:
Nhịp dầm L B 3,0m
l

Trang 1


Tr-ờng đại Học Hải Phòng

Đồ án bê tông cốt thép 2

(ở đây lấy sơ bộ chiều cao t-ờng bằng chiều cao tầng nhà h t = Ht = 3,9 m).
- Lực dọc do tải trọng t-ờng thu hồi:
7,2 2,5
N3 gt .lt .ht 296.(

).0,8 1148,48(daN ).
2
2
- Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái:
N4 qm .S B 416,5.14,55 6060,075(daN )
- Với nhà 5 tầng có 4 sàn học và 1 sàn mái thì:
N ni .Ni 4.(8695,08 13230,36) 1.(1148,48 6060,075) 94910,315(daN )
Để kể đến ảnh h-ởng của mômen ta chọn k 1,1
k.N 1,1.94910,315
A

1228,25 (cm2 )
Rb
85
Vậy ta chọn kích th-ớc cột bc x hc 25x50cm có A 1250 1228,25cm2
* Cột trục C:
Cột trục C có diện chịu tải Sc nhỏ hơn diện chịu tải của cột trục B, để thiên về an toàn
và định hình hóa ván khuôn, ta chọn kích th-ớc tiết diện cột trục C bc x hc 25x50cm

bc x hc 25x 45 cm cho tầng 3, 4,.
bc hc 25 40cm cho tõng 5.
GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

SVTH:NGUYN VN HNG

Trang 1


Tr-ờng đại Học Hải Phòng

Đồ án bê tông cốt thép 2

b c x h c 22 x 22 cm cho cả 4 tầng.

Cột trục A có kích th-ớc:

2

3
3000

4
3000

C

7200

Sc

D 25-70

D 25-70

D 25-70

D 25-70

D 25-70

C 22-22

10
9
7
6
C 22-22

3000

C 22-22

3000

5

D 22-30

C 25-50


D 22-25

3000

C 25-50

C 22-22

C 25-50

C 22-22

D 25-70

2

D 25-70

D 22-25

D 22-25

D 22-25

D 22-25

3000

C 25-50


3000

11
C 22-22
C 22-22
C 22-22

3000
3000

39000

8

3000

C 25-50

5

C 25-50

Mặt Bằng Kết Cấu

D 25-70

12

D 25-70


3000

D 25-70

D 22-30

3000

D 25-70

C 25-50

9

C 25-50

39000

D 25-70

D 22-30

3000

D 25-70

C 25-50

3000


D 25-70

C 25-50

3000

D 25-70

C 22-22

D 25-70

13

D 22-30

3000

12

C 25-50

C 22-22

C 25-50

D 22-25

D 25-70


2500

D 25-70

D 22-25

C 25-50

C 22-22

9700
110

2500
2500

7200

GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

A

B

C

9700

SVTH:NGUYN VN HNG



C-25x45

C-25x45

D-22x25

+ 11,7

D-25x70

D-22x30

C-22x22

D-22x25

D-22x30

C-22x22

3900

C-25x45
D-22x25

3900

+ 7,80


600

+ 0,00
+ 0,60

110

110

7200

C

2500

B

A

sơ đồ hình học khung ngang
2. Sơ đồ kết cấu
Mô hình hóa kết cấu khung thành các thanh đứng (cột), và các thanh ngang (dầm)
với trục của hệ kết cấu đ-ợc tính đến trọng tâm của tiết diện các thanh.
a. Nhịp tính toán của dầm:
Nhịp tính toán của dầm lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột
- Xác định nhịp tính toán dầm BC:
t t h h
0,4 0,4
lBC L2 c c 7,2 0,11 0,11


Lựa chọn chiều cao chôn móng từ mặt đất tự nhiên trở xuống (cốt -0,6 m) với
hm 600mm 0,6 m
h
0,3
ht1 H1 Z hm d 3,9 0,6 0,6
4,95(m)
2
2
( Với Z 0,6 m khoảng cách từ cốt 0,00 đến mặt đất tự nhiên).
- Xác định chiều cao cột tầng 2,3,4:
ht 2 ht 3 ht 4 H t 3,9 m
Ta có sơ đồ kết cấu:
D-25x70

3900

C-25x40

D-22x30

D-25x70

3900

C-25x45

D-22x30

3900



D-22x30

C-22x22

C-25x50

7020

C

2590

B

A

sơ đồ kết cấu khung ngang trục 3

GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

SVTH:NGUYN VN HNG

Trang 1


Tr-ờng đại Học Hải Phòng

Đồ án bê tông cốt thép 2



3600

2500
2500

B

A

a, Với ô sàn lớn trong phòng (3x3,6 m).
- Do có dầm phụ kê lên dầm chính, nên tải trọng phân bố tác dụng lên khung có dạng
hình tam giác nh- hình vẽ.
- Quy đổi sang dạng tải trọng phân bố hình chữ nhật ta cần hệ số k:
Tải phân bố dạng thang nên có k 1 2 2 3 vi

B
3
5


k 0,725
2 L 2 3, 6 12

b, Với ô sàn hành lang, kích th-ớc 2,5 x 3 (m)
Tải trọng phân bố tác dụng lên khung có dạng hình tam giác. Để quy đổi sang
5
dạng tải trọng phân bố hình chữ nhật, ta có hệ số k 0,625 .
8
V- Xác định tĩnh tải tác dụng vào khung


S1

S1

3000

4

7200

A

S1

S1

S1

S2 S2

S1

S2 S2

3

S1

2

G

2

A

2500
2500
B

A

sơ đồ phân bố tĩnh tải sàn tầng 2, 3, 4, 5

Tĩnh tải trên các tầng 2, 3, 4, 5đ-ợc tính trong bảng 3
Bảng 3. Tính tĩnh tải tầng 2, 3, 4, 5
tĩnh tãi phân bố - dan/m
TT

1

Loại tải trọng và cách tính

Kết
quả

g1
Do tải trọng từ sàn S1 truyền vào d-ới dạng 2 thang với tung độ lớn 1441,48
nhất: gtd k.g s .l 0,725.357,6.(3 0,22).2 1441,48


1
2

1
2

1
2
3

Đồ án bê tông cốt thép 2

GC
Do trọng l-ợng bản thân dầm dọc 0,22 x0,3:
2500 x 1,1 x 0,22 x 0,3 x 3
Do trng lng tng xõy trờn dõm dc cao 3,9 0,3 = 3,6 m vi
h sụ gim l ca 0,7 l : 514.3, 6.3.0, 7
Do trọng l-ợng sàn S1 truyền vào, để đơn giản trong tính toán ta
phân theo diện tích truyền tải:
3 0,22
G1 S1g1 (3 0,22)
357,6 690,92
4
Tổng cộng GC:
GB
Giống nh- mục 1,2,3 của GC đã tính ở trên
Do trọng l-ợng sàn hành lang truyền vào:
(2,5 0,22)
G2 S2 .g hl (3 0,22) (3 2,5).
.357,6 668,56

2012,26

2. Tĩnh tải tầng mái
Để tính toán tải trọng tĩnh tải phân bố đều trên mái, tr-ớc hết ta phải xác định kích
th-ớc của t-ờng thu hồi xây trên mái.

Dựa vào mặt cắt kiến trúc, ta có diện tích thu hồi xây trên nhịp BC là:
GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

SVTH:NGUYN VN HNG

Trang 1


Tr-ờng đại Học Hải Phòng

Đồ án bê tông cốt thép 2
St1 12,89(m2 )

Nh- vậy nếu coi tải trọng t-ờng phân bố đều trên nhịp BC thì t-ờng có độ cao trung bình
là:
ht1

St 1
12,89

1, 73(m)
L2 7, 2 0, 22

Tính toán t-ơng tự cho nhịp dầm AB, trong đoạn này t-ờng có chiều cao trung bình

S1

S1

S1

S1

S2 S2

Sê nô

Sê nô

S1

2

3000

3

3000

4

3600

B



3600

2500
2500
B

A

S phõn b tnh ti tng mỏi
tĩnh tãi phân bố tầng mái - dan/m
TT
Loại tải trọng và cách tính
Kết quả
g1m
Do trọng l-ợng bản thân t-ờng thu hồi cao 1,73m
512,08
1
gt1 = 296 x 1,73
Do tải trọng từ sàn mái truyền vào d-ới dạng 2 hỡnh thang với tung
2
1285,88
độ lớn nhất: gtd k.gm .l 0,725.319.(3 0,22).2 1285,88
Tổng g 1m:
1797,96
GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

SVTH:NGUYN VN HNG

Trang 1

4
Do trọng l-ợng sê nô nhịp 0,6 m:
3
319 . 0,6 . 3 = 574,2
Do t-ờng sê nô cao 0,5 m, dày 8cm, bằng bê tông cốt thép:
4
2500. 1,1. 0,08. 0,5. 3 = 330
Tổng cộng GCm:
GBm
1
Giống nh- mục 1, 2 của GC đã tính ở trên: 544,5 + 616,34
Do trọng l-ợng sàn hành lang S2 truyền vào:
(2,5 0,22)
2
G2 S2 .g m (3 0,22) (3 2,5).
.319 596,4
4
Tổng cộng GBm:
GB'm
Do trọng l-ợng bản thân dầm dọc 0,22 x0,3:
1
2500 x 1,1 x 0,22 x 0,3 x 3
Do 2 lần trọng l-ợng sàn S1 tam giỏc truyền vào:
2
2.G1 = 2. 616,34 = 1232,68
Tổng cộng GB'm:
G Am
Do trọng l-ợng bản thân dầm dọc 0,22 x 0,3:
1
2500 x1,1 x 0,22 x 0,3 x 3


Tr-ờng đại Học Hải Phòng

Đồ án bê tông cốt thép 2

2063,04
1777,18
1797,96

1757,24

3900

5121,26
1926,34
1441,48

5789,82

3900

5121,26
1926,34
1441,48

5789,82

3900

5121,26


4950

509,58

3510

3510
7020

C

B'

2590

B

A

sơ đồ tĩnh tải tác dụng vào khung trục 3

GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

SVTH:NGUYN VN HNG

Trang 1


Tr-ờng đại Học Hải Phòng

S1

2

3

S1

3000

4

3600

B

I

PC

p1I

3600
C

I

I

PB

PC I PB I S1. ps 3. 240 540
tầng 4
4
I
PB'
Do tải trọng 2 sàn S1 truyền vào dạng tam giỏc:
PB'I =2.540
GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

Kết quả

SVTH:NGUYN VN HNG

1044

540
1080

Trang 1


Tr-ờng đại Học Hải Phòng

C

Đồ án bê tông cốt thép 2

B'

7200

3600
C

7200
B'

3600

p

I

2 PA

2500
2500
B

A

sơ đồ phân bố hoạt tải sàn tầng 3 hoặc tầng 5
Bảng 6. Tính hoạt tải 1 - tầng 3,5
Hoạt tải 1 - tầng 3
Sàn

Sàn
tầng
3

Loại tải trọng và cách tính (đơn vị daN/m)


C

B'

3600

B

3600

2500
2500

S1

S1

S1

S1 S1

S1

Sê nô

S1

Sê nô


P

B

P

'

mII
B

P

7200
B'

3600

mII
As

2500
2500
B

A

sơ đồ phân bố hoạt tải sàn 1- tầng mái
Bảng 10. Tính hoạt tải 1 - Tầng mái
Hoạt tải 1 - tầng mái

175,5

SVTH:NGUYN VN HNG

Trang 1


Tr-ờng đại Học Hải Phòng

Đồ án bê tông cốt thép 2

2. Tr-ờng hợp hoạt tải chịu tác dụng AB
C

B'

7200

3600

A

2500
2500

3000

S2 S2

2

2500
2500
B

A

sơ đồ phân bố hoạt tải 2 tầng 2 hoặc tầng 4
Bảng 8. Tính hoạt tải 2 - Tầng 2,4
Hoạt tải 2 - tầng 2,4
Sàn

Loại tải trọng và cách tính (đơn vị daN/m)
p2II (daN/m)
Sàn Do tải trọng từ sàn truyền vào d-ới dạng tam giác với hệ
tầng số phân bố đều k = 5/8.
5
5
2
p2 II . phl .l .360.2,5 562,5
8
8
hoặc
sàn
PAII = PBII (daN)
tầng Do tải trọng sàn truyền vào:
4
2,5
PA II PB II S2 . ps 3 (3 2,5). .360 787,5
4
GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

S1

2

3

S1

3000

4

7200

2500
2500

P

II
C

II

II

P1

P


p1 k. ps .l 0,725.240.3.2 1044
tầng
3
PCII = PBII (daN)
hoặc Do tải trọng sàn S1 truyền vào dạng tam giỏc:
sàn
3
PC I PB I S1. ps 3. .240 540
tầng
4
5
II
PB'
Do tải trọng 2 sàn S1 truyền vào dạng tam giỏc:
PB'I = 2.540 = 1080
GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

Kết quả

1044

540

1080

SVTH:NGUYN VN HNG

Trang 1




B

2

S2 S2

mI

mI

GC

PB

mI

PmI2 P A

3600
C

7200

3600

B'

2500
2500

GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

Kết quả

152,34

213,28

175,5

SVTH:NGUYN VN HNG

Trang 1


Tr-ờng đại Học Hải Phòng
219,4
424,125

Đồ án bê tông cốt thép 2
219,4

438,8

3900

175,5
787,5

787,5


1044

3510

3510
7020

C

2590

B'

B

A

sơ đồ hoạt tải 1 tác dụng vào khung trục 3
175,5

213,38
1080

540

3900

3900


562,5

3510

3510
7020

C

B'

2040

B

A

sơ đồ hoạt tải 2 tác dụng vào khung trục 3
GVHD: TH.S HONG HIU NGHA

SVTH:NGUYN VN HNG

Trang 1


Tr-ờng đại Học Hải Phòng

Đồ án bê tông cốt thép 2

VII- Xác định tải trọng gió

(daN/m)
(daN/m)

B(m)

Cđ

Ch

4,95 0,878 1,2

3

0,8

0,6

240,22

180,16

3,9

8,85 0,981 1,2

3

0,8

0,6


0,6

299,86

224,89

5

3,9

20,55 1.134 1,2

3

0,8

0,6

310,26

232,69

Với q đ - áp lực gió đẩy tác dụng lên khung (daN/m)
qh - áp lực gió hút tác dụng lên khung (daN/m)
Tải trọng gió trên mái quy về lực tập trung đặt ở đầu cột S đ, Sh với k =1,134.
Tỷ số h 1/L = (3,9x5)/(7,2+2,5) = 2,01. Tra theo TCVN 2737 - 1995 có Ce1 = Ce2 = 0,8
Trị số S đ-ợc tính theo công thức:
S = nkW0B C i h i = 1,2.1,134.95.3. C i h i = 387,82 C i h i
+ Phía gió đẩy: