Thiết kế kết cấu khung bê tông cốt thép

  1. Khung bao gồm các cột, dầm liên kết với nhau và liên kết với móng. Trong sơ đồ, các cột và dầm được thay thế bằng các đường trục của chúng.
    Về hình học và công việc, cần phân biệt khung phẳng và khung không gian.

    • Khung được cho là phẳng khi trục của các bộ phận của nó nằm trong cùng một mặt phẳng và các tải trọng được đặt trong mặt phẳng đó. Mặt phẳng đó được gọi là mặt phẳng khung hay mặt phẳng uốn.
    • Khung là không gian khi trục của các bộ phận không nằm trong cùng một mặt phẳng hoặc mặc dù chúng nằm trong cùng một mặt phẳng nhưng chúng chịu tải trọng tác dụng bên ngoài mặt phẳng của khung.

    Trong kết cấu nhà, bộ khung thường được cấu tạo bởi một hệ thống không gian (khối khung). Hệ khung không gian có thể xem là bao gồm các khung phẳng liên kết với nhau bằng các dầm, ngoài mặt phẳng khung.
    Tùy theo kết cấu chịu lực chính của nhà mà hệ khung có thể thuộc khung hoặc nhà liên hợp.
    Với nhà khung, hệ khung chịu mọi tải trọng dọc và tải trọng ngang
    Với nhà liên hợp (có lõi cứng, tường cứng) khung chịu một phần tải trọng thẳng đứng truyền trực tiếp vào nhà và chịu một phần tải trọng ngang phân bổ cho nhà.
    Hệ khung tuy là không gian nhưng việc làm việc và tính toán có thể theo sơ đồ không gian hoặc sơ đồ phẳng tùy theo tải trọng tác dụng và mức độ xấp xỉ chấp nhận được.
    Để phân biệt trường hợp làm việc của khung là phẳng hay không gian, ta xét trường hợp hệ khung đơn giản gồm 4 cột A, B, C, D và 4 dầm nối các đầu cột như hình dưới đây. Sau đó khảo sát các trường hợp khung chịu tải trọng dọc và ngang
    Thiết kế-cấu trúc-bê tông-khung-cốt thép.jpg

    Khung chịu lực dọc

    Tải trọng sàn truyền lên khung phụ thuộc vào kết cấu sàn trong các trường hợp sau
    Trường hợp 1: Sàn lắp ghép dùng panel đặt theo một phương, tải trọng từ panel chỉ truyền lên hai khung phẳng song song. Hai khung này làm việc theo khung phẳng, các dầm vuông góc với các khung này chỉ đóng vai trò liên kết chứ không chịu lực.
    Thiết kế-kết cấu-bê tông-khung-cốt-thép-khung-1.jpg
    Trường hợp 2: Khi bản sàn là toàn khối có 4 dầm, tỷ lệ các cạnh L2 / L1> 2, bản sàn chịu uốn một phương gần đúng. Tải trọng từ tấm được truyền sang hai khung đối diện, mỗi khung làm việc trong một khung phẳng.
    Thiết kế-kết cấu-bê tông-khung-cốt-thép-khung-2.jpg
    Trường hợp 3: Liệt kê trên 4 dầm có tỷ số bên L2 / L1 <2, bản sàn chịu uốn theo hai phương, truyền tải trọng cho 4 dầm.
    Thiết kế-kết cấu-bê tông-khung-cốt-thép-khung-3.jpg
    Trường hợp 4: Khi sử dụng thêm dầm phụ (dầm sàn) để đỡ bản sàn thì dầm phụ được đặt trên dầm khung. Tùy theo cách bố trí dầm phụ mà xét khung phẳng hay khung không gian.

    Khung chịu tải trọng ngang (gió)

    Phụ thuộc vào hướng của tải. Khi xét tải trọng gió ngang thì khung AB và khung DC làm việc trong khung phẳng.
    Thiết kế-kết cấu-bê tông-khung-cốt-thép-khung-4.jpg
    Khi xét gió thẳng đứng, hai khung AD và BC cùng làm việc trong một khung phẳng.
    Thiết kế-kết cấu-bê tông-khung-cốt-thép-khung-5.jpg
    Khi xem xét gió theo hướng xiên, khung hoạt động trong không gian.
    Thiết kế-kết cấu-bê tông-khung-cốt-thép-khung-6.jpg
    Chú ý khi xét tác dụng của gió thì coi sàn là mặt phẳng cực kỳ cứng nên sàn có thể làm nhiệm vụ truyền tải trọng gió cho các khung.
    Với hệ thống khung của cả công trình, cũng tiến hành phân tích tương tự như trên để xem xét khung là phẳng hay không gian.
    Từ việc phân tích sự làm việc của sàn để quyết định cách truyền tải trọng thẳng đứng.
    Khi toàn bộ tải trọng thẳng đứng trên sàn có thể coi là chỉ truyền cho các khung ngang (hoặc khung dọc) thì các khung đó được coi là làm việc trong khung phẳng dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng. Nếu không, tải trọng thẳng đứng phải được truyền trên cả khung dọc và khung ngang và có khung không gian
    Với tải trọng ngang, thường người ta dựa vào sơ đồ kết cấu của ngôi nhà để xem xét trường hợp bất lợi của tải trọng.
    Khi mặt bằng hẹp và dài, độ cứng tổng thể của ngôi nhà theo phương ngang khá nhỏ so với phương thẳng đứng. Lúc này tác dụng của gió ngang sẽ bất lợi hơn nên chỉ xét gió ngang và tính từng khung ngang theo khung phẳng chịu tác dụng của tải trọng gió phân bố cho nó.
    Thiết kế-kết cấu-bê tông-khung-cốt-thép-khung-7.jpg
    Khi phương án kết cấu của ngôi nhà gần như vuông vắn, độ cứng tổng thể của ngôi nhà theo hai phương gần bằng nhau thì phải xét đến ảnh hưởng của gió theo ba trường hợp: phương ngang, phương thẳng đứng và phương xiên.
    Thiết kế-kết cấu-bê tông-khung-cốt-thép-khung-8.jpg
    Với gió dọc và ngang, khung hoạt động phẳng, và với gió nghiêng, khung hoạt động trong không gian.
    Tính toán nội lực mặt phẳng là một bài toán kết cấu phổ biến, có thể giải bằng nhiều phương pháp khác nhau. Hiện nay, các bài toán về khung phẳng chủ yếu được giải quyết bằng cách sử dụng các phần mềm tính toán như sap 2000, etabs, robot, …
    Tính toán lực khung không gian khá phức tạp và thường chỉ có thể được giải quyết bằng các chương trình phần mềm mạnh mẽ. Có thể giải gần đúng bài toán khung không gian bằng cách thu gọn thành bài toán mặt phẳng bằng cách chia hệ khung thành các khung dọc và ngang, trên mỗi khung đặt các tải trọng chết và sống tác dụng lên khung đó. Giải quyết tất cả các khung dọc và ngang trong trường hợp khung phẳng. Nội lực trong dầm của khung nào là của dầm và nội lực trong cột bằng tổng nội lực trong cột đó của hai khung giao nhau.

    Tổng quan các bước thiết kế kết cấu khung bê tông cốt thép

    Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép nói chung và kết cấu khung nói riêng thường thực hiện theo các bước sau:

    • Bước 1: Giới thiệu, mô tả cấu trúc
    • Bước 2: Chọn phương án, lập sơ đồ kết cấu
    • Bước 3: Chọn kích thước sơ bộ của các mặt cắt, chọn vật liệu
    • Bước 4: Tính toán tải trọng, tác động dự kiến
    • Bước 5: Xác định nội lực và tổ hợp các nội lực
    • Bước 6: Tính toán mặt cắt, kiểm tra các điều kiện sử dụng
    • Bước 7: Thiết kế chi tiết, chọn cấu trúc và hiển thị

    Các bước trên được rút gọn thành các giai đoạn thiết kế bao gồm:

    • Thiết kế cơ sở (hay còn gọi là thiết kế sơ bộ)
    • Thiết kế kỹ thuật
    • Thiết kế bản vẽ thi công

    Đối với các dự án lớn được thiết kế theo ba giai đoạn:

    • Thiết kế cơ bản bao gồm nội dung của các bước 1,2,3
    • Thiết kế kỹ thuật bao gồm nội dung của các bước 4,5,6
    • Thiết kế bản vẽ thi công bao gồm nội dung bước 7

    Đối với các dự án vừa và nhỏ được thiết kế theo hai giai đoạn hoặc một giai đoạn:

    Trực tiếp thiết kế bản vẽ thi công nhưng vẫn thực hiện đủ 7 bước, trong đó có một số bước có thể làm gần đúng và đơn giản hóa.

    Hồ sơ thiết kế bao gồm:

    • Giải thích bằng văn bản
    • Bản vẽ thiết kế

    Nội dung của các bước có thể được trình bày trong phần mô tả hoặc trong các hình vẽ.

Xem thêm  Những mẫu nhà vuông 2 tầng đẹp 2021 mà bạn không nên bỏ qua

Cao Đẳng Xây Dựng Số 2 đã cập nhật cho bạn thông tin về “Thiết kế kết cấu khung bê tông cốt thép❤️️”. Hy vọng qua bài viết “Thiết kế kết cấu khung bê tông cốt thép” sẽ giúp các bạn đọc có thêm nhiều thông tin về “Thiết kế kết cấu khung bê tông cốt thép [ ❤️️❤️️ ]”.

Thiết kế kết cấu khung bê tông cốt thép” được đăng bởi vào ngày 2022-06-18 14:55:59. Cảm ơn bạn đã đọc bài tại Cdxd2.edu.vn

Rate this post
Back to top button