Đồ Án Bê Tông Hồ Ngọc Tri Tân: Thiết Kế và Tính Toán Kết Cấu

Đồ án nghiên cứu bê tông hồ ngọc tri tân, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính khả thi dự án., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Tác giả: Nguyễn Quốc Duẩn
• Người hướng dẫn: GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân
• Trường học: Trường Đại Học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Đồ Án Bê Tông
• Loại tài liệu: Đồ án
• Năm xuất bản: 2023-2024
• Địa điểm: Cần Thơ

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ
• 2. CHƯƠNG 2: TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾ
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về đồ án bê tông Hồ Ngọc Tri Tân

Đồ án bê tông Hồ Ngọc Tri Tân là một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực công trình xây dựng. Đồ án này không chỉ tập trung vào việc thiết kế kết cấu bê tông mà còn phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của công trình. Việc áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế như TCVN 2737:2023 và TCVN 5574:2018 là rất cần thiết để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả cho công trình.

1.1. Mục tiêu của đồ án bê tông

Mục tiêu chính của đồ án là thiết kế một kết cấu bê tông cốt thép có khả năng chịu tải tốt, đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Đồ án cũng nhằm nghiên cứu và áp dụng các phương pháp tính toán hiện đại trong thiết kế kết cấu.

1.2. Ý nghĩa của đồ án trong ngành xây dựng

Đồ án này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng công trình xây dựng tại Việt Nam. Nó cung cấp những kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng.

II. Các thách thức trong thiết kế kết cấu bê tông

Thiết kế kết cấu bê tông đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm việc lựa chọn vật liệu xây dựng phù hợp và tính toán tải trọng chính xác. Các yếu tố như tải trọng tĩnh và động, cũng như ảnh hưởng của thời tiết cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Tải trọng và ảnh hưởng của nó

Tải trọng là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu bê tông. Tải trọng tĩnh và tải trọng động cần được tính toán chính xác để đảm bảo an toàn cho công trình.

2.2. Vấn đề về vật liệu xây dựng

Việc lựa chọn vật liệu xây dựng phù hợp là rất quan trọng. Bê tông cốt thép, với các tiêu chuẩn như TCVN 5574:2018, cần được sử dụng để đảm bảo độ bền và khả năng chịu lực của kết cấu.

III. Phương pháp thiết kế kết cấu bê tông hiệu quả

Để thiết kế kết cấu bê tông hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp tính toán hiện đại và các tiêu chuẩn thiết kế. Việc sử dụng phần mềm hỗ trợ tính toán cũng giúp nâng cao độ chính xác trong thiết kế.

3.1. Sử dụng phần mềm trong thiết kế

Phần mềm tính toán giúp giảm thiểu sai sót trong quá trình thiết kế. Các phần mềm như SAP2000 hay ETABS thường được sử dụng để mô phỏng và phân tích kết cấu.

3.2. Tiêu chuẩn thiết kế cần tuân thủ

Các tiêu chuẩn như TCVN 2737:2023 và TCVN 5574:2018 cần được tuân thủ để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả cho kết cấu bê tông.

IV. Ứng dụng thực tiễn của đồ án bê tông

Đồ án bê tông Hồ Ngọc Tri Tân không chỉ là lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn trong các công trình xây dựng. Các kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng để cải thiện chất lượng công trình.

4.1. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng

Kết quả nghiên cứu từ đồ án có thể được áp dụng trong thực tế để nâng cao chất lượng và độ bền của các công trình xây dựng.

4.2. Tác động đến ngành xây dựng

Đồ án này có thể tạo ra tác động tích cực đến ngành xây dựng, giúp nâng cao tiêu chuẩn thiết kế và thi công tại Việt Nam.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của đồ án bê tông

Đồ án bê tông Hồ Ngọc Tri Tân mở ra nhiều triển vọng cho ngành xây dựng. Việc áp dụng các phương pháp thiết kế hiện đại sẽ giúp nâng cao chất lượng công trình trong tương lai.

5.1. Tương lai của thiết kế kết cấu bê tông

Tương lai của thiết kế kết cấu bê tông sẽ tiếp tục phát triển với sự hỗ trợ của công nghệ và các tiêu chuẩn mới.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Nên tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp thiết kế mới để nâng cao hiệu quả và độ bền của kết cấu bê tông.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ Số liệu thiết kế: Nhịp Nhịp Nhịp Bước Bước Chiều Chiều Mã đề Dạng L1 L2 L3 cao H1 cao H2 Vùng & A B địa gió STT (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) hình 8A1c & 18 6 4.1 Mặt bằng tầng SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 3 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân CHƯƠNG 2: TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾ Tiêu chuẩn thiết kế: Thiết kế theo:  TCVN 2737 : 2023 – Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.  TCVN 5574 : 2018 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế. Tải trọng thiết kế: 2. Tĩnh tải: Bảng 2.1 Trọng lượng tiêu chuẩn một số loại vật liệu - Cấu tạo sàn mái có các lớp từ trên xuống như sau: STT Tên vật liệu Trọng lượng (daN/m3) 1 Bê tông cốt thép chịu lực 2500 2 Lớp vữa lát gạch dày 40mm 1800 Gạch Ceramic 40x40cm chống trơn dày 3 2000 10mm 4 Lớp vữa trát trần dày 15mm 1800 5 Lớp màng chống thấm 1800 Bảng 2.1 Trọng lượng tiêu chuẩn một số loại vật liệu (tiếp theo) - Cấu tạo sàn tầng có các lớp từ trên xuống như sau: STT Tên vật liệu Trọng lượng (daN/m3) 1 Bê tông cốt thép chịu lực 2500 2 Lớp vữa lát gạch dày 40mm 1800 Gạch Ceramic 40x40cm chống trơn dày 3 2000 10mm 4 Lớp vữa trát trần dày 15mm 1800 SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 4 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân Bảng 2.1 Trọng lượng tiêu chuẩn một số loại vật liệu (tiếp theo) - Tường: STT Tên vật liệu Trọng lượng (daN/m2) Tường biên và tường ngăn cách giữa các 1 330 căn hộ dày 200mm 2 Tường ngăn trong các căn hộ dày 100mm 180 Bảng 2.2 Hệ số vượt tải đối với các tải trọng do khối lượng kết cấu xây dựng bảng tra TCVN 2737 – 2023 STT Loại kết cấu Hệ số tin cậy 1 Thép 1.05 2 Bê tông cốt thép 1.1 3 Các lớp trát và hoàn thiện 1.

Hoạt tải: Bảng 2.3 Giá trị một số hoạt tải bảng tra TCVN 2737 – 2023 Tải trọng tiêu Hoạt tải tính chuẩn Hệ số tin cậy toán STT Loại phòng n Ptc (daN/m2) Ptt (daN/m2) 1 Phòng ngủ 150 1.3 195 2 Phòng khách 150 1.3 195 3 Cầu thang, hành lang 300 1.3 195 SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 5 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân 2. Tải gió: Bảng 2.4 Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng trên lãnh thổ Việt Nam bảng tra TCVN 2737–2023 Vùng áp lực gió I II III IV V W0 (daN/m2) 65 95 125 155 185 * Giá trị của hệ số k( z e ), kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao ze so với mốc chuẩn và dạng địa hình, được xác định theo công thức: SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 6 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân Chỉ tiêu cường độ vật liệu: 2. Cường độ tính toán của bê tông: Bảng 2.5 Cường độ vật liệu bê tông bảng tra TCVN 5574 – 2018 Cường độ chịu kéo Cường độ chịu nén Modul đàn hồi Cấp độ bền Rbt Rb Eb×103 (MPa) (MPa) (MPa) B15 (M200) 0. Cường độ tính toán của thép: Bảng 2.6 Cường độ vật liệu cốt thép bảng tra TCVN 5574 – 2018 Cường độ chịu Cường độ chịu Cốt ngang, Modul đàn hồi Nhóm thép kéo Rs nén Rsc xiên Rsw ES×104 (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) CB240 – T 210 210 170 20.0 SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 7 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP Khái niệm - Sàn là kết cấu chịu trực tiếp tải trọng sử dụng, hệ sàn được đỡ bởi hệ dầm, dầm truyền tải lên cột và cột truyền xuống móng.

- Sàn BTCT được sử dụng phổ biến vì những ưu điểm sau: chịu lực lớn, chống cháy tốt, độ ổn định lớn,… Song bên cạnh đó sàn BTCT cũng có những nhược điểm sau: cách âm chưa thật tốt, thi công phức tạp, trọng lượng bản thân lớn. - Theo sơ đồ kết cấu ta phân thành các loại sàn như sau: + Sàn loại bản – dầm (sau này ta gọi là sàn 1 phương): là dạng sàn chịu uốn theo 1 phương hoặc 2 phương nhưng phương còn lại chịu uốn rất nhỏ. Liên kết có thể là kê lên tường hoặc đổ liền khối với dầm, nhưng chỉ ở 2 cạnh đối diện. + Sàn loại bản kê bốn cạnh (sau này ta gọi là sàn 2 phương): là dạng sàn chịu uốn theo 2 phương, liên kết có thể là kê lên tường (gối) hoặc đổ liền khối với dầm (ngàm), các liên kết với dầm có ở 2 cạnh kề.1 So sánh sàn 1 phương và sàn 2 phương Sàn 1 phương Sàn 2 phương (Đúng một trong hai ý (Đúng cả hai ý sau) sau) - Tỷ lệ cạnh dài trên cạnh ngắn > 2.

- Tỷ lệ cạnh dài trên cạnh ngắn ≤ 2. - Liên kết có ở ≤ 2 cạnh đối diện nhau. - Liên kết có ở ≥ 2 cạnh kề nhau. Số liệu tính toán: 3.

Bê tông: - Vật liệu bê tông được chọn dựa theo TCVN 5574 : 2018 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế. - Sử dụng bê tông cấp độ bền B15 (M200) cho cả sàn và dầm, với các thông số sau: + Cường độ chịu nén : 𝑅𝑏 = 8.5 𝑀𝑃𝑎 = 85 𝑑𝑎𝑁 ∕ 𝑐𝑚2 SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 8 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân + Cường độ chịu kéo :𝑅𝑏𝑡 = 0.5 𝑑𝑎𝑁 ∕ 𝑐𝑚2 + Modul đàn hồi : 𝐸𝑏 = 23 × 103 𝑀𝑃𝑎 = 2. Thép: Sử dụng thép CB240 – T cho sàn và cốt đai dầm, với các thông số sau: + Cường độ chịu kéo: 𝑅𝑠 = 210 (𝑀𝑃𝑎) ≈ 2100 (𝑑𝑎𝑁/𝑐𝑚2) 𝑅𝑠𝑤 = 170 (𝑀𝑃𝑎) ≈ 1700 (𝑑𝑎𝑁/𝑐𝑚2) + Cường độ chịu nén: 𝑅𝑠𝑐 = 210 (𝑀𝑃𝑎) ≈ 2100 (𝑑𝑎𝑁/𝑐𝑚2) + Modul đàn hồi: 𝐸𝑠 = 21 × 104 (𝑀𝑃𝑎) ≈ 21 × 105 (𝑑𝑎𝑁/𝑐𝑚2) Sử dụng thép CB400 – V cho cốt dọc dầm, cốt xiên dầm và cột với các thông số sau: + Cường độ chịu kéo: 𝑅𝑠 = 350 (𝑀𝑃𝑎) ≈ 3500 (𝑑𝑎𝑁/𝑐𝑚2) 𝑅𝑠𝑤 = 280 (𝑀𝑃𝑎) ≈ 2800 (𝑑𝑎𝑁/𝑐𝑚2) + Cường độ chịu nén: 𝑅𝑠𝑐 = 350 (𝑀𝑃𝑎) ≈ 3500 (𝑑𝑎𝑁/𝑐𝑚2) + Modul đàn hồi: 𝐸𝑠 = 21 × 104 (𝑀𝑃𝑎) ≈ 21 × 105 (𝑑𝑎𝑁/𝑐𝑚2) 3. Chọn sơ bộ tiết diện: 3.

Chọn chiều dày sàn: Gọi hs là chiều dày sàn. Chọn hs theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công ngoài ra cũng cần ℎ𝑠 ≥ ℎ𝑚𝑖𝑛 theo điều kiện sử dụng.2 TCVN 5574 : 2018 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế quy định: - Đối với sàn mái: ℎ𝑚𝑖𝑛 = 40𝑚𝑚 - Đối với sàn nhà ở và công trình công cộng: ℎ𝑚𝑖𝑛 = 50𝑚𝑚 - Đối với sàn giữa các tầng của nhà sản xuất: ℎ𝑚𝑖𝑛 = 60𝑚𝑚 - Đối với bản làm từ bê tông nhẹ cấp B7. Chọn sơ bộ kích thước sàn: Theo TCVN 5574 : 2018 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế ta có: SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 9 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân Trong đó: hs : chiều dày sàn (cm) L = L1 : cạnh ngắn của ô sàn (m) Mặc khác theo tiêu chuẩn ACI ta có: Trong đó: hs : chiều dày sàn (cm) L1 : cạnh ngắn của ô sàn (m) L2 : cạnh dài của ô sàn (m) Chọn ô sàn S10 có diện tích lớn nhất 4.8 x 6m làm ô sàn đại diện để tính chiều dày toàn bộ các ô sàn: Bảng 3.2 Bảng chọn sơ bộ chiều dày sàn các tầng Chiều dày Chọn sơ bộ (cm) Chọn lại Công thức sàn hs Tính Kết quả (cm) Theo TCVN 9.5 ℎ𝑠 = ( ) ℎ�= 2 80÷ � 100 80 ÷ 100 Theo tiêu � chuẩn ACI � � 3. Chọn sơ bộ kích thước dầm: Chọn ô sàn S10 có diện tích lớn nhất 4.8×6m làm ô sàn đại diện để tính các kích thước sơ bộ cho dầm: Bảng 3.3 Bảng chọn sơ bộ kích thước dầm Chọn sơ bộ (cm) Chọn lại Kích thước Công thức Tính Kết quả (cm) hd = ( ÷ )L 30÷40 1 1 Chiều cao 1 1 hd = ( ÷ )x 16 12 35 dầm hd 16 12 480 Chiều rộng hd = ( 1 1 ÷ ) x 35 8.5 15 dầm bd 2 4 Sau khi chọn sơ bộ kích thước sàn và dầm ta xét tỷ số sau: SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 10 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân hd 35 = = 3.5 > 3 → Sàn liên kết ngàm bản kê 4 cạnh ( sơ đồ 9) h s 10 Hình 3.1 Các loại ô sàn Tính toán tải trọng 3.

Tĩnh tải - Tĩnh tải là tải trọng tác dụng không thay đổi trong suốt quá trình vận hành của kết cấu công trình như : trọng lượng bản thân kết cấu, các vách ngăn … - Tĩnh tải được tính toán như sau: 𝑔𝑡𝑡 = 𝑛 × 𝛾 × ℎ (𝑑𝑎𝑁 ∕ 𝑚2) Trong đó : n: hệ số vượt tải xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737:2023. 𝛾: trọng lượng đơn vị vật liệu (daN/m3). h : chiều dày sàn (m). - Tĩnh tải tường xây trên sàn: Trong đó: 𝐺𝑡 = 𝑛 × 𝛾𝑡 × (Σ𝐻 × 𝐿) n : hệ số vượt tải.

H : chiều cao tường. L: chiều dài tường. 𝛾𝑡 : trọng lượng bản thân tường. 𝛾𝑡= 180 daN/m2 đối với tường dày 100mm.

𝛾𝑡= 330 daN/m2 đối với tường dày 200mm. Tĩnh tải sàn tầng sinh hoạt: SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 11 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân Hình 3.1 Cấu tạo chung sàn các tầng Bảng 3.4 Tĩnh tải sàn tầng sinh hoạt Trọng Tải trọng Hệ số tính toán Độ dày lượng STT Tên vật liệu vượt tải gtt (m) γ n (daN/m3) ( daN/m2 ) 1 Gạch Ceramic 40x40cm dày 0.1 22 10mm 2 Vữa lát gạch #50 dày 40mm 0.3 94 3 Sàn BTCT chịu lực dày 12cm 0.1 330 4 Vữa trát trần #75 dày 15mm 0.1 33 5 Hệ thống kỹ thuật 30 1. Tĩnh tải sàn mái: SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 12 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân Hình 3.2 Cấu tạo chung sàn mái Bảng 3.5 Tĩnh tải sàn tầng mái Trọng Tải trọng Hệ số tính toán Độ dày lượng STT Tên vật liệu vượt tải gtt (m) γ n (daN/m3) ( daN/m2 ) Gạch Ceramic 40x40cm dày 1 10mm 0.1 22 2 Lớp vữa lát gạch dày 40mm 0.3 94 3 Lớp màng chống thấm 0.2 17 4 Sàn bê tông dày 12 cm 0.1 330 5 Vữa trát trần dày 15mm 0.1 33 SVTH: Nguyễn Quốc Duẩn 13 MSSV: B2004557 Đồ án Kết cấu bê tông GVHD: Hồ Ngọc Tri Tân Tổng 496 3.