Hướng dẫn Đồ án khung bê tông cốt thép - Đặng Vũ Hiệp
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU .4
DANH MỤC HÌNH VẼ .6
PHẦN MỘT .10
HƯỚNG DẪN CHUNG.10
I. MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN.10
II. NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN .10
III. HƯỚNG DẪN PHƯƠNG PHÁP LÀM ĐỒ ÁN .11
TRANG NÀY ĐỂ TRẮNG .13
PHẦN HAI.14
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ KHUNG .14
CHƯƠNG 1.14
HỆ KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP .14
1.1 Giới thiệu.14
1.2 Lập các mặt bằng kết cấu sàn.14
1.3 Hình thức kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối.15
1.4 Các bước thiết kế khung bê tông cốt thép.17
CHƯƠNG 2.21
LẬP SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG .21
2.1 Giới thiệu.21
2.2 Các giả thiết và đơn giản hóa.21
2.3 Sơ đồ khung phẳng .23
2.4 Sơ đồ khung không gian .25
CHƯƠNG 3.26
XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG .26
3.1 Giới thiệu.26
3.2 Tải trọng đơn vị .26
3.3 Tải trọng tác dụng lên khung phẳng .32
CHƯƠNG 4.41
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC .41
4.1 Giới thiệu.41
4.2 Xác định nội lực bằng phần mềm tính toán kết cấu .41
4.3 Một số phương pháp xác định sơ bộ nội lực trong khung.47
4.4 Phân phối lại mô men cho khung .54
4.5 Tổ hợp nội lực và lựa chọn nội lực cho thiết kế.55
CHƯƠNG 5.59
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO KHUNG.59
5.1 Giới thiệu.59
5.2 Thiết kế thép cho dầm khung .593
5.3 Thiết kế thép cho cột.68
5.4 Chỉ dẫn cấu tạo khung .75
CHƯƠNG 6.91
VÍ DỤ THỰC HÀNH.91
Ví dụ 1. Thiết kế khung phẳng của một trường học .91
1. Giải pháp kết cấu và lập các mặt bằng kết cấu .96
2. Lựa chọn vật liệu và sơ bộ kích thước các cấu kiện.100
3. Tính toán tải trọng khung trục 3.103
4. Xác định nội lực và tổ hợp nội lực khung trục 3.132
5. Thiết kế thép khung trục 3 .138
6. Thể hiện bản vẽ .153
7. Phụ lục tính toán.153
CHƯƠNG 7.154
PHÂN TÍCH KHUNG CÓ KỂ ĐẾN SỰ PHÂN PHỐI LẠI MÔ MEN .154
7.1 Giới thiệu.154
7.2 Khớp dẻo.155
7.3 Phân phối lại mô men trong dầm.156
7.4 Ví dụ tính toán.167
PHỤ LỤC .186
TÀI LIỆU THAM KHẢO .249
Gia III.B 1,25 34,75 - Huyện Triệu Sơn II.B 0,95 30,12 - Huyện Vĩnh Lộc III.B 1,25 34,75 - Huyện Yên Định III.B 1,25 34,75 57. Thừa Thiên - Huế - Thành phố Huế II.B 0,95 30,12 - Huyện A Lưới I.A 0,55 23,17 - Huyện Hương Thuỷ II.B 0,95 30,12 - Huyện Hương Trà II.B 0,95 30,12 - Huyện Nam Đông I.A 0,55 23,17 - Huyện Phú Lộc II.B 0,95 30,12 - Huyện Phú Vang III.B 1,25 34,75 - Huyện Phong Điền III.B 1,25 34,75 - Huyện Quảng Điền III.B 1,25 34,75 243 ĐỊA DANH VÙNG W0 (kN/m 2) 3 giây, 20 năm V0 (m/s) 10 phút, 50 năm 58. Tiền Giang - Thành phố Mỹ Tho II.A 0,83 28,57 - Thị xã Gò Công II.A 0,83 28,57 - Huyện Cái Bè II.A 0,83 28,57 - Huyện Cai Lậy II.A 0,83 28,57 - Huyện Châu Thành II.A 0,83 28,57 - Huyện Chợ Gạo II.A 0,83 28,57 - Huyện Gò Công Đông II.A 0,83 28,57 - Huyện Gò Công Tây II.A 0,83 28,57 - Huyện Tân Phước (Tách ra từ Cai Lậy và Châu Thành) II.A 0,83 28,57 59. Trà Vinh - Thị xã Trà Vinh II.A 0,83 28,57 - Huyện Càng Long II.A 0,83 28,57 - Huyện Cầu Kè II.A 0,83 28,57 - Huyện Cầu Ngang II.A 0,83 28,57 - Huyện Châu Thành II.A 0,83 28,57 - Huyện Duyên Hải II.A 0,83 28,57 - Huyện Tiểu Cần II.A 0,83 28,57 - Huyện Trà Cú II.A 0,83 28,57 60. Tuyên Quang - Thị xã Tuyên Quang I.A 0,55 23,17 - Huyện Chiêm Hoá I.A 0,55 23,17 - Huyện Hàm Yên I.A 0,55 23,17 244 ĐỊA DANH VÙNG W0 (kN/m 2) 3 giây, 20 năm V0 (m/s) 10 phút, 50 năm - Huyện Na Hang I.A 0,55 23,17 - Huyện Sơn Dương I.A 0,55 23,17 - Huyện Yên Sơn I.A 0,55 23,17 61. Vĩnh Long - Thị xã Vĩnh Long II.A 0,83 28,57 - Huyện Bình Minh II.A 0,83 28,57 - Huyện Long Hồ II.A 0,83 28,57 - Huyện Mang Thít II.A 0,83 28,57 - Huyện Tam Bình II.A 0,83 28,57 - Huyện Trà Ôn II.A 0,83 28,57 - Huyện Vũng Liêm II.A 0,83 28,57 62. Vĩnh Phúc (Vĩnh Phú) - Thành phố Vĩnh Yên II.B 0,95 30,12 - Thị xã Phúc Yên (tách ra từ Huyện Mê Linh) II.B 0,95 30,12 - Huyện Bình Xuyên (Tam Đảo) II.B 0,95 30,12 - Huyện Lập Thạch II.A 0,83 28,57 - Huyện Tam Dương (Tam Đảo) II.B 0,95 30,12 - Huyện Vĩnh Tường II.B 0,95 30,12 - Huyện Yên Lạc II.B 0,95 30,12 63. Yên Bái - Thành phố Yên Bái I.A 0,55 23,17 - Thị xã Nghĩa Lộ (Tách ra từ Huyện Văn Chấn) I.A 0,55 23,17 - Huyện Lục Yên I.A 0,55 23,17 - Huyện Mù Căng Chải I.A 0,55 23,17 245 ĐỊA DANH VÙNG W0 (kN/m 2) 3 giây, 20 năm V0 (m/s) 10 phút, 50 năm - Huyện Trạm Tấu I.A 0,55 23,17 - Huyện Trấn Yên I.A 0,55 23,17 - Huyện Văn Chấn I.A 0,55 23,17 - Huyện Văn Yên I.A 0,55 23,17 - Huyện Yên Bình I.A 0,55 23,17 Chú thích: Những huyện thuộc hai hoặc ba vùng gió (có phần trong ngoặc), khi lấy giá trị để thiết kế cần tham khảo ý kiến cơ quan biên soạn tiêu chuẩn để chọn vùng cho chính xác. 246 Phụ lục 15 (trích TCVN5574-2012) DiÖn tÝch tiÕt diÖn tèi thiÓu cña cèt thÐp däc Trong cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp, % diÖn tÝch tiÕt diÖn bª t«ng Điều kiện làm việc của cốt thép Diện tích tiết diện tối thiểu của cốt thép dọc trong cấu kiện bêtông cốt thép, % diện tích tiết diện bêtông 1. Cốt thép S trong cấu kiện chịu uốn, kéo lệch tâm khi lực dọc nằm ngoài giới hạn chiều cao làm việc của tiết diện 0,05 2. Cốt thép S, S' trong cấu kiện kéo lệch tâm khi lực dọc nằm giữa các cốt S và S' 0,06 3. Cốt S, S' trong cấu kiện chịu nén lệch tâm khi: l0/i < 17 0,05 17 l0/i 35 35 < l0/i 83 l0/i > 83 0,10 0,20 0,25 Ghi chú: Diện tích tiết diện cốt thép tối thiểu cho trong bảng này là đối với diện tích tiết diện bêtông được tính bằng cách nhân chiều rộng tiết diện chữ nhật hoặc chiều rộng của bụng tiết diện chữ T (chữ I) với chiều cao làm việc của tiết diện h0. Trong các cấu kiện có cốt thép dọc đặt đều theo chu vi tiết diện cũng như trong các cấu kiện chịu kéo đúng tâm giá trị cốt thép tối thiểu cho ở trên là đối với diện tích toàn bộ tiết diện bêtông. Trong các cấu kiện có cốt thép dọc bố trí đều theo chu vi tiết diện cũng như đối với tiết diện chịu kéo đúng tâm, diện tích tiết diện cốt thép tối thiểu của toàn bộ cốt thép dọc cần lấy gấp đôi các giá trị cho trong phụ lục 12. 247 Hàm lượng tối thiểu của cốt thép S và S' trong các cấu kiện chịu nén lệch tâm mà khả năng chịu lực của chúng ứng với độ lệch tâm tính toán được sử dụng không quá 50% được lấy bằng 0,05 không phụ thuộc vào độ mảnh của cấu kiện. Các quy định trong phụ lục 12 không áp dụng khi lựa chọn diện tích tiết diện cốt thép khi tính toán cấu kiện trong quá trình vận chuyển và chế tạo; trong trường hợp này diện tích tiết diện cốt thép được xác định chỉ bằng tính toán theo độ bền. Nếu tính toán cho thấy khả năng chịu lực của cấu kiện bị mất đi đồng thời với sự hình thành vết nứt trong bêtông vùng chịu kéo, thì cần xét đến các yêu cầu ở điều 4.2.10 trong TCVN5574:2012 cho cấu kiện đặt ít cốt thép. 248 Phụ lục 16 BẢNG CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ KĨ THUẬT CŨ SANG HỆ ĐƠN VỊ SI Đại lượng Đơn vị kỹ thuật cũ Hệ đơn vị SI Quan hệ chuyển đổi Tên gọi Ký hiệu Lực kG T (tấn) Niutơn kilô Niutơn Mêga Niutơn N kN MN 1kG = 9,81N 10N 1kN = 1000N 1T = 9,81kN 10kN 1MN = 100000N Mômen kGm Tm Niutơn mét kilô Niutơn mét Nm 1kGm = 9,81 Nm 10N 1Tm = 9,81kNm 10N Ứng suất: Cường độ: Môđun đàn hồi kG/mm2 kG/cm2 T/m2 Niutơn/mm2 Pascan Mêga Pascan N/mm2 Pa MPa 1Pa = 1N/m2 0,1kG/m2 1kPa = 1000Pa = 1000N/m2 = 100 kG/m2 1MPa = 1000 000 Pa = 1000kPa = 100 000kG/m2 = 10kG/cm2 1 MPa = 1N/mm2 1 kG/mm2 = 9,81 N/mm2 1 kG/cm2 = 9,81 104N/m2 0,1MN/m2 = 0,1MPa 1 kG/m2 = 9,81 N/m2 = 9,81 Pa 10N/m2 = 1daN/m2 249 Tài liệu tham khảo TIẾNG VIỆT 1, Triệu Tây An, Lý Quốc Thắng, Lý Quốc Cường, Đái Chấn Quốc, 1996. “Hỏi-đáp thiết kế và thi công kết cấu nhà cao tầng-tập 1” biên dịch: Nguyễn Đăng Sơn. Nhà xuất bản xây dựng. 2, Lê Thanh Huấn, 2007. “Kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép”. Nhà xuất bản xây dựng. 3, Lê Bá Huế, Phan Minh Tuấn, 2009. “Khung bê tông cốt thép toàn khối”. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 4, Vũ Mạnh Hùng, 2005. “Sổ tay thực hành kết cấu công trình”. Nhà xuất bản Xây Dựng. 5, Vương Ngọc Lưu (chủ biên), Đỗ Thị Lập, Đoàn Trung Kiên, 2009. ”Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng bằng bê tông cốt thép lắp ghép”. Nhà xuất bản xây dựng. 6, Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, 2006. ”Kết cấu bê tông cốt thép-Phần cấu kiện cơ bản”. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 7, Ngô Thế Phong, Lý Trần Cường, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Lê Ninh, 2001. “Kết cấu bê tông cốt thép-Phần kết cấu nhà cửa”. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 8, Tủ sách khoa học và công nghệ xây dựng. 2011. “Hướng dẫn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép theo TCXDVN 356:2005”. Nhà xuất bản xây dựng. 9, TCVN 2737:1995. ”Tải trọng và tác động-Tiêu chuẩn thiết kế”. Nhà xuất bản Xây Dựng. 10, TCVN 5574:2012. “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế”. Nhà xuất bản xây dựng. 11, TCVN 198:1997, “Nhà cao tầng- thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối”. Nhà xuất bản xây dựng. 250 TIẾNG ANH 12, Arthur H. Nilson, David Darwin, Charles W. Dolan, 2010. ”Design of concrete structures”. McGraw-Hill. 13, Adrian De Los Reyes, 2006. “The Role of Computer-Aided Drafting, Analysis, and Design Software in Structural Engineering Practice”. Master of Engineering in Civil and Environmental Engineering, Massachusetts Institute of Technology. 14, ASCE7-05, American Society of Civil Engineers. “Minimum design loads for buildings and other structures”. 15, Committee BD-002, “Australian Standard Concrete structures, AS3600:2009”. Standards Australia GPO. 16, Alan Gamett Davenport, 1961. “The application of statistical concepts to the wind loading of structures”. Proceedings of the Institution of Civil Engineers.Vol.22, pp.449-472. 17, ACI Committee 318, “Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-08) and Commentary”, American Concrete Institute Farmington Hills, MI 48331 U.S.A. 18, Bristish standard institution, “Structural use of concrete, BS8110-1:1997”. BSI 30 November 2005. 19, Boris Bresler, 1960. “Design Criteria for Reinforced Columns under Axial Load and Biaxial Bending”. Journal of the American Concrete Institute. 20, Eurocode 2. 1992. “Design of concrete structures”. 21, EHE-08, 2010, Spanish Code,”Code on Structural concrete”. 22, Kenneth B. Bondy, 2003. “Moment redistribution: Principles and Practice using ACI 318-02”. PTI journal. 23, Kenneth M. Leet, Chia-Ming Uang, 2005. “Fundamentals of Structural Analysis”, Second Edition, McGraw-Hill. 24, M. Y. H. Bangash. 2003. “Structural detailing in concrete- A comparative study of British, European and American codes and practices”. Thomas Telford Publishing. 25, Mattock, A. H, 1959. “Redistribution of design bending moments in reinforced concrete continuous beams”. Proceedings, Institution of Civil Engineers (London), Vol. 13, pp. 35-46. 26, NZS 3101-part 1: 2006, New Zealand Standard, “Concrete structures standard: part 1- The Design of Concrete Structures”. 27, James K. Wight, James G. Macgregor. 2012.”Reinforced concrete mechanics and design-6E”. Pearson Education, Inc. 28, R. Park, T.Paulay, 1975. “Reinforced concrete structures”. John Wiley & sons. 29, Svetlana Brzev, John Pao, 2009. “Reinforced Concrete Design- a practical approach”. Pearson Custom Publishing. 251 30, The Institution of Structural Engineers and the Concrete Society. 2006.” Standard Method of Detailing Structural Concrete: A manual for best practice”. Published by The Institution of Structural Engineers. 31, T. Paulay, 1976. “Moment redistribution in continuous beams of earthquake resistant multi-storey reinforced concrete frames”, Bulletin of New Zealand national society for earthquake engineering, Vol. 9 No.4. 32, V.Baikov, E.Sigalov, 1981. “Reinforced concrete structures-volume 2”. Mir publishers.
File đính kèm:
- huong_dan_do_an_khung_be_tong_cot_thep_dang_vu_hiep.pdf