Bối cảnh và nhiệm vụ thiết kế
Đồ án môn học "Bê tông cốt thép 2" của tác giả Phạm Hùng Khải thuộc Khoa Xây dựng tập trung vào việc tính toán và thiết kế hệ kết cấu bê tông cốt thép toàn khối cho một công trình dân dụng nhiều tầng. Bối cảnh kỹ thuật của đồ án xuất phát từ yêu cầu thực hành thiết kế kết cấu chịu lực không gian, chuyển đổi sơ đồ kết cấu thực tế sang mô hình tính toán phẳng thông qua các giả thiết kỹ thuật hợp lý, đồng thời kiểm soát khả năng chịu lực của các cấu kiện sàn, dầm và cột dưới tác động của các tổ hợp tải trọng đứng và tải trọng ngang.
Nhiệm vụ thiết kế của đồ án được xác định thông qua các nội dung kỹ thuật cụ thể:
- Thiết kế và tính toán bản sàn tầng điển hình: Xác lập mặt bằng kết cấu sàn, sơ bộ chọn kích thước chiều dày bản sàn và tiết diện các hệ dầm; phân loại sự làm việc của các ô bản sàn (sàn làm việc một phương và hai phương); tính toán tĩnh tải, hoạt tải; xác định nội lực uốn theo sơ đồ đàn hồi và bố trí cốt thép chịu lực cho các ô sàn điển hình.
- Thiết kế và phân tích khung phẳng trục 4: Đánh giá tỷ lệ hình học mặt bằng công trình để áp dụng phương pháp phân tích khung phẳng; xác định kích thước tiết diện dầm, cột cho các tầng; mô hình hóa sơ đồ tính kết cấu khung; tính toán tải trọng đứng (tải phân bố trên dầm và tải tập trung tại các nút khung) cùng tải trọng ngang do gió; thực hiện các trường hợp chất tải bất lợi và tiến hành tổ hợp nội lực nhằm phục vụ thiết kế tiết diện.
Phạm vi công trình nghiên cứu có các thông số hình học và quy mô:
- Mặt bằng công trình có kích thước tổng thể $L = 20595\text{ mm}$ ($20{,}595\text{ m}$) và $B = 8000\text{ mm}$ ($8{,}0\text{ m}$).
- Quy mô công trình gồm 4 tầng với tổng chiều cao công trình $\sum H = 14{,}4\text{ m}$ (chiều cao mỗi tầng điển hình là $3{,}6\text{ m}$).
- Vị trí tính toán chuyên sâu tập trung vào mặt bằng sàn tầng điển hình và khung ngang trục 4.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đồ án ứng dụng các nguyên lý cơ bản của cơ học kết cấu, tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép hiện hành và tiêu chuẩn tải trọng và tác động:
- Tiêu chuẩn tính toán tải trọng: TCVN 2737-1995 được sử dụng để xác định tải trọng gió, hệ số độ cao theo dạng địa hình và hệ số khí động.
- Lý thuyết tính toán bản sàn: Phương pháp tính toán nội lực ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi, sử dụng hệ thống bảng tra hệ số mômen ($m_{i1}, m_{i2}, k_{i1}, k_{i2}$) cho các ô bản liên kết ngàm hoặc khớp phụ thuộc vào tỷ số nhịp $L_2/L_1$ và độ cứng tương đối giữa dầm và bản sàn ($h_d \ge 3h_b$).
- Phương pháp phân tích khung kết cấu: Áp dụng phương pháp tách khung phẳng dựa trên điều kiện hình học mặt bằng chạy dài ($L/B > 1{,}5$), xem hệ khung dọc có độ cứng rất lớn so với khung ngang.
- Công cụ tính toán và xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm ETABS để mô hình hóa và phân tích nội lực khung không gian/phẳng theo sơ đồ đàn hồi tuyến tính với độ cứng uốn $EJ$ của tiết diện, kết hợp cùng bảng tính Microsoft Excel để xử lý tải trọng, nội lực và diện tích cốt thép.
Vật liệu sử dụng trong thiết kế được chuẩn hóa theo cấp độ bền và nhóm thép:
| Loại vật liệu | Cấp độ bền / Nhóm thép | Cường độ tính toán ($R_s, R_b$) | Hệ số điều kiện làm việc / $\xi_R$ | Phạm vi sử dụng |
|---|---|---|---|---|
| Bê tông | B20 | $R_b = 11{,}5\text{ MPa}$ | $\gamma_b = 0{,}9$ (khung), $\gamma_b = 0{,}5\text{ MPa}$ | Toàn bộ bản sàn, dầm và cột |
| Thép nhóm AI | AI | $R_s = 225\text{ MPa}$ | $\xi_R = 0{,}441$ | Cốt thép bản sàn, cốt thép cấu tạo ($\phi < 10\text{ mm}$) |
| Thép nhóm AII | AII | $R_s = 280\text{ MPa}$ | $\xi_R = 0{,}447$ | Cốt thép dọc chịu lực dầm và cột ($\phi \ge 10\text{ mm}$) |
Thiết kế và quy trình triển khai kỹ thuật
Quy trình thiết kế hệ kết cấu chịu lực trong đồ án được triển khai tuần tự qua các giai đoạn kỹ thuật:
- Thiết lập lưới cột và mặt bằng kết cấu: Bố trí hệ dầm chính và dầm phụ chia mặt bằng sàn thành các ô bản đơn. Sơ bộ kích thước tiết diện bản sàn theo nhịp $L_1$: sàn 1 phương lấy $h_b = \frac{1}{25}L_1$, sàn 2 phương lấy $h_b = (\frac{1}{45} \div \frac{1}{50})L_1$. Kích thước tiết diện dầm được xác định theo công thức $h_d = (\frac{1}{8} \div \frac{1}{12})L$ đối với dầm khung và $h = (\frac{1}{12} \div \frac{1}{20})L$ đối với dầm phụ.
- Phân loại và lập sơ đồ tính bản sàn: Đánh giá tỷ số cạnh dài trên cạnh ngắn $L_2/L_1$ và tỷ số chiều cao dầm trên chiều dày sàn $h_d/h_s$ để gán sơ đồ tính (sơ đồ ô bản đơn loại 9 đối với liên kết ngàm bốn cạnh hoặc dải bản loại dầm).
- Xác định tải trọng sàn và khung: Tĩnh tải được bóc tách từ các lớp cấu tạo hoàn thiện (gạch lát, vữa lót, bản bê tông cốt thép, vữa trát trần) và tường xây; hoạt tải tính toán lấy theo công năng phòng với hệ số vượt tải tương ứng. Tải trọng truyền từ sàn vào khung được phân tách thành dạng phân bố hình thang/tam giác trên dầm và tải trọng tập trung truyền qua dầm dọc vào các nút khung.
- Thiết lập mô hình tính toán khung: Khung ngang trục 4 được mô hình với liên kết ngàm tại mặt trên của móng ở cao độ đặt móng giả thiết $h_{cm} = 1{,}6\text{ m}$; các liên kết giữa dầm và cột là liên kết cứng (nút ngàm).
- Phân tích nội lực và tổ hợp tải trọng: Tác giả thiết lập 7 trường hợp chất tải cơ bản bao gồm tĩnh tải chất đầy, 4 trường hợp hoạt tải lệch tầng/lệch nhịp, và 2 trường hợp tải trọng gió (gió trái, gió phải). Các trường hợp này được tổ hợp thành tổ hợp cơ bản (1 hoạt tải) và tổ hợp phụ (từ 2 hoạt tải trở lên với hệ số giảm tải $0{,}9$) để xây dựng biểu đồ bao mômen và biểu đồ bao lực cắt.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH
Nội dung chương 1 trình bày toàn bộ quy trình thiết kế bản sàn tầng điển hình của công trình từ việc chọn sơ bộ chiều dày, bóc tách tải trọng, phân loại sơ đồ tính, tính toán nội lực đến lựa chọn và bố trí cốt thép.
- Lựa chọn sơ bộ kích thước:
- Bản sàn 1 phương: $h_b = \frac{1}{25} L_1 = \frac{1}{25} \times 1800 = 72\text{ mm} \rightarrow$ Chọn $h_b = 80\text{ mm}$.
- Bản sàn 2 phương: $h_b = (\frac{1}{45} \div \frac{1}{50}) \times 3795 = 84 \div 75{,}9\text{ mm} \rightarrow$ Chọn $h_b = 90\text{ mm}$. Để thống nhất thi công cho toàn mặt bằng tầng điển hình, tác giả chọn chiều dày sàn chung $h_b = 90\text{ mm}$.
- Kích thước dầm dọc trục A, B, C: $h = (\frac{1}{12} \div \frac{1}{20}) \times 3795 = 316 \div 190\text{ mm} \rightarrow$ Chọn tiết diện $b \times h = 200 \times 300\text{ mm}$.
- Kích thước dầm ngang trục 1 đến 7: Nhịp AB ($L = 1800\text{ mm}$) chọn tiết diện $250 \times 300\text{ mm}$; Nhịp BC ($L = 6200\text{ mm}$) chọn tiết diện $250 \times 600\text{ mm}$.
- Xác định tải trọng tác dụng lên sàn:
- Tĩnh tải tính toán các lớp cấu tạo ($g_s$): Lớp gạch lát $g_1 = 0{,}48\text{ kN/m}^2$; lớp vữa lót $g_2 = 0{,}702\text{ kN/m}^2$; bản sàn bê tông cốt thép ($h_b = 90\text{ mm}$) $g_3 = 0{,}475\text{ kN/m}^2$; lớp vữa trát trần $g_4 = 0{,}351\text{ kN/m}^2$; trọng lượng sàn khu vệ sinh $g_{vss} = 4{,}95\text{ kN/m}^2$.
- Hoạt tải tính toán ($p_s$): Phòng chức năng có hoạt tải tiêu chuẩn $p^{tc} = 3\text{ kN/m}^2$, hệ số vượt tải $n = 1{,}4 \rightarrow p_s = 4{,}2\text{ kN/m}^2$. Tổng tải trọng phân bố sàn phòng chức năng là $q_s = g_s + p_s = 4{,}5\text{ kN/m}^2$.
- Phân loại và lập sơ đồ tính các ô bản: Điều kiện biên của bản sàn được đánh giá qua tỷ số độ cứng: vì $h_d/h_b = 300/90 = 3{,}33 \ge 3$ nên các cạnh bản sàn được xem là liên kết ngàm vào hệ dầm. Việc phân loại làm việc của các ô bản được xác định dựa trên tỷ số hai cạnh $L_2/L_1$:
| Ô số | Cạnh ngắn $L_1$ (mm) | Cạnh dài $L_2$ (mm) | Tỷ số $L_2/L_1$ | Loại ô bản | Sơ đồ tính toán |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3300 | 6200 | 1,88 | Sàn 2 phương | Sơ đồ 9 (Ngàm 4 cạnh) |
| 2 | 3795 | 6200 | 1,63 | Sàn 2 phương | Sơ đồ 9 (Ngàm 4 cạnh) |
| 3 | 3300 | 6200 | 1,88 | Sàn 2 phương | Sơ đồ 9 (Ngàm 4 cạnh) |
| 4 | 1800 | 3300 | 1,83 | Sàn 2 phương | Sơ đồ 9 (Ngàm 4 cạnh) |
| 5 | 1800 | 3795 | 2,11 | Sàn 1 phương | Sơ đồ c (Bản dầm) |
| 6 | 1800 | 3600 | 2,00 | Sàn 1 phương | Sơ đồ c (Bản dầm) |
- Tính toán nội lực và bố trí cốt thép bản sàn:
- Đối với sàn 2 phương: Mômen dương lớn nhất tại nhịp theo phương ngắn $M_1 = m_{91} q L_1 L_2$ và phương dài $M_2 = m_{92} q L_1 L_2$; mômen âm trên gối theo phương ngắn $M_I = k_{91} q L_1 L_2$ và phương dài $M_{II} = k_{92} q L_1 L_2$.
- Đối với sàn 1 phương: Cắt dải bản rộng $b = 1\text{ m}$ theo phương cạnh ngắn để tính toán như dầm chịu uốn liên tục tựa trên các dầm đỡ.
- Tính toán cốt thép cho Ô số 1: Với mômen gối $M_I = 6{,}397\text{ kNm}$, tiết diện tính toán $b = 1000\text{ mm}$, $h_0 = h_b - a = 90 - 15 = 75\text{ mm}$. Hệ số tính toán $\alpha_m = \frac{M}{R_b b h_0^2} = 0{,}117 \rightarrow \xi = 1 - \sqrt{1 - 2\alpha_m} = 0{,}125$. Diện tích cốt thép yêu cầu $A_s^{tt} = 402{,}58\text{ mm}^2$. Chọn cốt thép $\phi 8$ ($f_s = 50{,}3\text{ mm}^2$), khoảng cách tính toán $a_{tt} = 125\text{ mm}$, chọn khoảng cách thực tế $a_{ch} = 120\text{ mm}$ ($\phi 8 @ 120$), diện tích cốt thép thực tế $A_s^{ch} = 419{,}1\text{ mm}^2$, đạt hàm lượng cốt thép $\mu = 0{,}335%$ (thỏa mãn điều kiện $\mu_{min} = 0{,}05% \le \mu \le \mu_{max} = 0{,}38%$).
- Kết quả bố trí thép được thể hiện trên bản vẽ mã hiệu KC01.
Chương 2: TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG TRỤC 4
Chương 2 thực hiện việc chuyển đổi hệ kết cấu không gian thành khung phẳng trục 4, xác định toàn bộ tải trọng tác động, mô hình hóa sơ đồ tính và thiết lập các tổ hợp nội lực.
-
Đánh giá tính chất làm việc của khung: Mặt bằng công trình có kích thước chiều dài $L = 20595\text{ mm}$ và chiều rộng $B = 8000\text{ mm}$, tỷ số $L/B = 20595/8000 = 2{,}5 > 1{,}5$. Do công trình có mặt bằng chạy dài, độ cứng của khung ngang nhỏ hơn nhiều so với hệ khung dọc nhiều nhịp, cho phép xem gần đúng hệ khung dọc là tuyệt đối cứng và tiến hành tách riêng khung ngang phẳng trục 4 để tính toán nội lực độc lập.
-
Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm và cột:
- Dầm khung trục 4: Nhịp AB ($L = 1800\text{ mm}$) có tiết diện $250 \times 300\text{ mm}$; Nhịp BC ($L = 6200\text{ mm}$) có tiết diện $250 \times 600\text{ mm}$. Hệ dầm dọc trục A, B, C có tiết diện $200 \times 300\text{ mm}$.
- Cột khung trục 4: Diện tích truyền tải sàn tầng điển hình xuống cột 4B là $S_{4B} = 3{,}19\text{ m}^2$. Lực dọc tính toán sơ bộ tại chân cột có kể đến mômen do tải trọng ngang qua hệ số điều chỉnh $k = 1{,}2 \div 1{,}5$ (với cột biên lấy $k = 1{,}35$).
Tiết diện cột khung trục 4 được chọn sơ bộ qua các tầng như sau:
| Vị trí cột | Tầng 1 - 2 (Diện tích $A_c$ tính toán / Tiết diện chọn) | Tầng 3 - 4 (Diện tích $A_c$ tính toán / Tiết diện chọn) |
|---|---|---|
| Cột 4A (Cột biên) | $A_c = 35646\text{ mm}^2 \rightarrow 250 \times 250\text{ mm}$ ($62500\text{ mm}^2$) | $A_c = 17823\text{ mm}^2 \rightarrow 250 \times 250\text{ mm}$ ($62500\text{ mm}^2$) |
| Cột 4B (Cột giữa) | $A_c = 91490\text{ mm}^2 \rightarrow 250 \times 400\text{ mm}$ ($100000\text{ mm}^2$) | $A_c = 45745\text{ mm}^2 \rightarrow 250 \times 250\text{ mm}$ ($62500\text{ mm}^2$) |
| Cột 4C (Cột biên) | $A_c = 78983\text{ mm}^2 \rightarrow 250 \times 350\text{ mm}$ ($87500\text{ mm}^2$) | $A_c = 39491\text{ mm}^2 \rightarrow 250 \times 250\text{ mm}$ ($62500\text{ mm}^2$) |
- Xác định tải trọng tác dụng lên khung trục 4:
- Tải trọng đứng phân bố trên dầm khung: Bao gồm trọng lượng bản thân dầm $g_{bt}^{dk} = b_{dk}(h_{dk} - h_s)\gamma_{BTCT} n$, trọng lượng tường xây chèn trên dầm $g_t^{dk} = \delta_t H_t \gamma_t n$ và tải trọng từ bản sàn truyền vào dầm dạng hình thang/tam giác.
- Tải trọng đứng tập trung tại nút khung: Tĩnh tải và hoạt tải từ các ô sàn truyền lên hệ dầm dọc trục A, B, C rồi truyền trực tiếp dưới dạng lực tập trung vào các nút khung 4A, 4B, 4C (Tổng tĩnh tải tập trung tại nút 4B đạt $G_{nút} = 23{,}79\text{ kN}$; hoạt tải tập trung tại nút đạt $P_{nút} = 13{,}39\text{ kN}$).
- Tải trọng gió tác dụng lên khung: Tổng chiều cao công trình $\sum H = 14{,}4\text{ m} < 36\text{ m}$ (nhỏ hơn giới hạn $40\text{ m}$ theo quy chuẩn), do đó không cần tính toán thành phần động của tải trọng gió. Giá trị áp lực gió tính toán phân bố theo chiều cao được xác định theo công thức:
- Gió đẩy: $W = W_0 \times k \times c \times n \times B$ với $c = +0{,}8$.
- Gió hút: $W' = W_0 \times k \times c' \times n \times B$ với $c' = -0{,}6$. Trong đó địa hình thuộc dạng A, hệ số $k$ biến thiên theo các cao độ $3\text{ m}, 5\text{ m}, 10\text{ m}, 15\text{ m}$ (đạt $k = 1{,}24$ tại mốc $15\text{ m}$).
- Các trường hợp chất tải và nguyên lý tổ hợp tải trọng: Để xác định các giá trị nội lực nguy hiểm nhất ($M_{max}^+, M_{max}^-, Q_{max}, N_{tu}$), đồ án thiết lập 7 trường hợp chất tải riêng biệt:
- Trường hợp 1: Tĩnh tải chất đầy (TTCĐ) trên toàn bộ các nhịp dầm và sàn.
- Trường hợp 2: Hoạt tải cách nhịp lẻ (HTCNL).
- Trường hợp 3: Hoạt tải cách nhịp chẵn (HTCNC).
- Trường hợp 4: Hoạt tải cách tầng lẻ (HTCTL).
- Trường hợp 5: Hoạt tải cách tầng chẵn (HTCTC).
- Trường hợp 6: Tải trọng gió trái (GT).
- Trường hợp 7: Tải trọng gió phải (GP).
Nguyên tắc tổ hợp tải trọng tuân thủ quy phạm:
- Tổ hợp cơ bản (Tổ hợp chính): Tĩnh tải + 1 Hoạt tải (hoạt tải sử dụng hoặc tải trọng gió).
- Tổ hợp phụ (Tổ hợp bổ sung): Tĩnh tải + Hệ số $0{,}9 \times$ (từ 2 hoạt tải trở lên) để xét đến xác suất không xuất hiện đồng thời cực đại của các tải trọng ngắn hạn.
Kết quả và đóng góp
Đồ án đã hoàn thành đầy đủ các nội dung tính toán kỹ thuật và đưa ra các kết quả cụ thể:
- Chuẩn hóa quy trình tính toán sàn và khung bê tông cốt thép toàn khối: Đưa ra bảng phân loại 6 ô bản sàn điển hình, xác định chính xác ranh giới làm việc 1 phương và 2 phương, thực hiện tra bảng nội lực sơ đồ đàn hồi loại 9 cho các ô bản liên kết ngàm bốn cạnh.
- Thiết lập cơ sở dữ liệu kích thước hình học cấu kiện:
- Chiều dày bản sàn toàn khối: $h_b = 90\text{ mm}$.
- Tiết diện dầm khung trục 4: Nhịp AB ($250 \times 300\text{ mm}$), Nhịp BC ($250 \times 600\text{ mm}$), dầm dọc ($200 \times 300\text{ mm}$).
- Tiết diện cột khung trục 4 thay đổi theo cao độ: Tầng 1-2 sử dụng các kích thước $250 \times 250\text{ mm}$ (cột 4A), $250 \times 400\text{ mm}$ (cột 4B), $250 \times 350\text{ mm}$ (cột 4C); Tầng 3-4 thu nhỏ đồng loạt về tiết diện $250 \times 250\text{ mm}$ nhằm tối ưu hóa vật liệu.
- Hoàn thiện phương pháp thu tải và tổ hợp nội lực: Hệ thống hóa phương pháp phân chia tải trọng phân bố (sàn truyền vào dầm khung) và tải trọng tập trung (sàn truyền vào dầm dọc đưa về nút khung), kết hợp 7 trường hợp chất tải theo đúng nguyên lý đường ảnh hưởng để tạo biểu đồ bao nội lực chuẩn xác.
Hạn chế và phạm vi ứng dụng
Nội dung đồ án có một số phạm vi và giả thiết giới hạn kỹ thuật được tác giả nêu rõ:
- Phương pháp tính toán dựa trên sơ đồ biến dạng đàn hồi tuyến tính của vật liệu ($EJ = const$), chưa xét đến sự phân phối lại nội lực do hiện tượng dẻo hoặc nứt của bê tông cốt thép trong giai đoạn phá hoại.
- Mô hình tính toán tách khung ngang phẳng trục 4 độc lập dựa trên điều kiện hình học $L/B = 2{,}5 > 1{,}5$, bỏ qua sự làm việc không gian tổng thể đồng thời giữa các khung ngang và khung dọc.
- Tải trọng gió chỉ tính toán thành phần tĩnh do chiều cao công trình $\sum H = 14{,}4\text{ m} < 40\text{ m}$; đồ án không áp dụng cho các công trình cao tầng có dao động động học phức tạp hoặc công trình có tỷ lệ $L/B \le 1{,}5$.
- Các tải trọng tam giác, hình thang phức tạp truyền lên dầm được quy đổi tương đương hoặc tính toán gần đúng theo diện truyền tải hình học.
Giá trị tham khảo
Tài liệu là nguồn tư liệu chuyên môn phù hợp cho sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp khi thực hiện đồ án môn học Bê tông cốt thép 2 hoặc đồ án tốt nghiệp công trình dân dụng thấp/trung tầng.
Các nội dung có giá trị tham khảo ứng dụng cao bao gồm:
- Bảng biểu và phương pháp xác định sơ đồ ô bản đơn theo tỷ số cạnh và độ cứng tương đối giữa dầm và bản sàn.
- Bảng tính chi tiết quy đổi tải trọng đứng phân bố trên dầm và tải trọng tập trung tại nút khung từ các diện truyền tải sàn.
- Trình tự thiết lập 7 trường hợp chất hoạt tải và tải trọng gió cùng quy tắc nhân hệ số $0{,}9$ trong tổ hợp tải trọng phụ.
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao công trình trong đồ án được phép tách riêng khung ngang trục 4 để tính toán dưới dạng khung phẳng? Công trình có chiều dài $L = 20595\text{ mm}$ và chiều rộng $B = 8000\text{ mm}$, tỷ số hình học mặt bằng $L/B = 2{,}5 > 1{,}5$. Do mặt bằng chạy dài, độ cứng của khung ngang nhỏ hơn nhiều so với hệ khung dọc nhiều bước cột, vì vậy có thể xem gần đúng hệ khung dọc là tuyệt đối cứng và tách riêng từng khung ngang phẳng để phân tích nội lực.
2. Điều kiện nào được sử dụng để phân loại bản sàn làm việc 1 phương hay 2 phương và xác định dạng liên kết ngàm?
- Bản làm việc 2 phương (bản kê 4 cạnh) khi tỷ số cạnh dài trên cạnh ngắn $L_2/L_1 < 2$; bản làm việc 1 phương (bản loại dầm) khi $L_2/L_1 \ge 2$.
- Bản sàn được xem là liên kết ngàm lên dầm khi chiều cao dầm $h_d \ge 3h_b$; khi $h_d < 3h_b$ thì bản sàn được xem là gối tựa tự do lên dầm.
3. Tiết diện cột khung trục 4 được lựa chọn thay đổi như thế nào giữa các tầng?
- Tầng 1 và 2: Cột biên 4A chọn tiết diện $250 \times 250\text{ mm}$; cột giữa 4B chọn tiết diện $250 \times 400\text{ mm}$; cột biên 4C chọn tiết diện $250 \times 350\text{ mm}$.
- Tầng 3 và 4: Giảm diện tích tiết diện của toàn bộ các cột 4A, 4B, 4C về cùng kích thước $250 \times 250\text{ mm}$ do lực dọc tích lũy từ các tầng trên giảm dần.
4. Tại sao đồ án không tính toán thành phần động của tải trọng gió? Theo tiêu chuẩn tính toán tải trọng gió TCVN 2737-1995, công trình có tổng chiều cao $\sum H = 14{,}4\text{ m} < 36\text{ m}$ (dưới giới hạn quy định $40\text{ m}$), do đó công trình không thuộc diện bắt buộc phải tính toán thành phần động của tải trọng gió mà chỉ cần xác định áp lực gió tĩnh.
5. Quy tắc tổ hợp tải trọng cơ bản và tổ hợp tải trọng phụ được quy định như thế nào trong đồ án?
- Tổ hợp tải trọng cơ bản (chính): Bao gồm tĩnh tải chất đầy kết hợp với một trường hợp hoạt tải ngắn hạn duy nhất (hoạt tải sử dụng hoặc gió).
- Tổ hợp tải trọng phụ (bổ sung): Bao gồm tĩnh tải chất đầy kết hợp với từ hai trường hợp hoạt tải ngắn hạn trở lên, trong đó các giá trị hoạt tải ngắn hạn được nhân với hệ số giảm tải $0{,}9$ để kể đến xác suất không xảy ra đồng thời.
Kết luận
Đồ án "Bê tông cốt thép 2" của tác giả Phạm Hùng Khải đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế kết cấu bản sàn và hệ khung phẳng chịu lực trục 4 cho công trình bê tông cốt thép toàn khối 4 tầng. Thông qua việc áp dụng TCVN 2737-1995, lý thuyết bản đàn hồi và phần mềm ETABS, đồ án cung cấp đầy đủ các số liệu kỹ thuật từ lựa chọn tiết diện, bóc tách tải trọng đến lập 7 trường hợp chất tải và tổ hợp nội lực. Kết quả tính toán đảm bảo tính chính xác về mặt cơ học công trình và cung cấp cơ sở dữ liệu rõ ràng cho việc bố trí cốt thép cấu kiện.