Cách chọn sơ bộ tiết diện cột, dầm, sàn, móng BTCT

Trong cấu kiện bê tông cốt thép, thì bê tông có khả năng chịu nén tốt hơn nhiều so với thép vì vậy, chọn sơ bộ tiết diện cột, dầm, sàn, móng cấu kiện bê tông là bước cơ bản đầu vào để thiết kế ra khả năng chịu lực giữa bê tông và cốt thép, từ đó chọn kích thước cấu kiện và hàm lượng cốt thép chính xác hơn và tiết kiệm hơn. Dưới đây là công thức lựa chọn sơ bộ các cấu kiện bê tông cốt thép theo đúng tiêu chuẩn và theo kinh nghiệm thực tế

Những lưu ý khi lựa chọn kích thước sơ bộ cấu kiện btct

Khi phong cách thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép tất cả chúng ta nên chú ý những yếu tố sau :

Phối hợp với bản vẽ kiến trúc lựa chọn kích thước dầm, sàn, cột sao cho mang tính thẩm mỹ, phù hợp với công năng sử dụng của căn phòng ( ví dụ: lựa chọn chiều rộng b của dầm, cột trùng với chiều rộng của bức tường xây, để tránh dầm cột hở ra gây chướng mắt, mất thẩm mỹ)

Lựa chọn sơ bộ kích thước cột, dầm sao cho tiết kiệm, đảm bảo yếu tố chịu lực, tránh chọn tiết diện cột dầm, sàn thừa quá gây lãng phí dẫn đến tải trọng tác dụng lên móng phía dưới tăng lên, dẫn đến chi phí của móng cũng sẽ tăng theo

Các bước cột dầm không nên xa quá vượt tiêu chuẩn phong cách thiết kế, dẫn đến size của những cấu kiện cũng sẽ tăng theo, không bảo vệ độ võng cũng như yếu tố chịu lực của cấu trúc .

Quan niệm khung bê tông cốt thép là kết cấu siêu tĩnh bậc cao. Nội lực trong khung không chỉ phụ thuộc vào sơ đồ, tải trọng tác dụng mà còn phụ thuộc vào độ cứng của các cấu kiện khung. Vì vậy khi tính toán khung cần biết trước kích thước của các tiết diện dầm và cột. Việc chọn sơ bộ kích thước các tiết diện dầm và cột tốt nhất là dựa vào kinh nghiệm của người thiết kế trên cơ sở các kết cấu tương tự đã xây dựng, tuy nhiên một cách gần đúng ta có thể xác định kích thước như dưới đây

Cách chọn sơ bộ tiết diện cột btct

Trong tính toán lựa chọn sơ bộ kích thước của cột bê tông cốt thép, ta coi cột như chịu nén đúng tâm, công thức chọn sơ bộ diện tích tiết diện của cột như sau

Fb = kN / Rn
Trong đó

• Fb: diện tích tiết diện cột, từ diện tích này ta lựa chọn được kích thước sơ bộ cho chiều rộng b và cao h của cột
• k: hệ số kể tới momen uốn, k=1,1 đối với cột trong nhà, k =1,3 đối với cột biên, k=1,5 đối với cột góc
• N: nội lực tính toán sơ bộ của trọng lượng bản thân, hoạt tải từ bản sàn, dầm, tường truyền xuống cột
• Rn: cường độ chịu nén của bê tông

Sau khi lựa chọn kích thước sơ bộ cho cột ta kiểm tra điều kiện ổn định cột theo công thức như sau:

Đối với tiết diện vuông, chữ nhật : λ = l0 / b ≤ 30
Trong đó :

• λ: độ mảnh của cột
• b: bề rộng cột
• l0 = 0,5H (liên kết 2 đầu ngàm, với H chiều dài của cột)
• l0 = 0,7H (liên kết 1 đầu ngàm, 1 đầu khớp)
• l0 = 2H (liên kết 1 đầu ngàm, 1 đầu tự do)

Trong thực tiễn size cột sẽ đổi khác liên tục theo từng tầng, nếu khu công trình có nhiều tầng thì cứ 2 đến 3 tầng đổi khác tiết diện cột một lần
>> Bài viết tương quan :
Cốt đai là gì ? Cách sắp xếp cốt đai trong cột, dầm

Cách chọn sơ bộ kích thước dầm

Trong cấu trúc hệ dầm sàn bê tông cốt thép toàn khối khung chịu lực, với hệ cấu trúc dầm chính và dầm phụ. Có 2 cách để xác lập sơ bộ tiết diện dầm btct như sau :

Cách 1:

Tách riêng từng phần dầm xem như thể dầm đơn thuần chịu công dụng của tải trọng đo lường và thống kê q = g + p ( kg / mét vuông ), xác lập theo diện tích truyền tải của sàn, tường, với momen lớn nhất M0 = ql2 / 8. Mô men giám sát M = ( 0,6 – 0,7 ) M0, chọn trước bề rộng dầm là b thì độ cao của dầm xác lập như sau

Cách 2:

Cách này thường dùng hơn, chọn kích thước dầm sơ bộ theo công thức sau:

Với độ cao tiết diện dầm :
Trong đó

• ld: là nhịp của dầm đang xét đến

• md: hệ số, với dầm chính md = 8 ÷ 12, với dầm phụ md = 12 ÷ 20, với đoạn dầm công xôn md = 5 ÷ 7

Với kích cỡ bề rộng dầm b ta chọn trong khoảng chừng b = ( 0,3 ÷ 0,5 ) h
Đồng thời kích cỡ dầm nên lấy theo số chẵn để thuận tiện thiết kế, ví dụ chiều cao h lấy theo bội số của 50, 100 ; chiều rộng b lấy theo những kích cỡ 110, 150, 180, 200, 220, 250 …, b lớn hơn nữa thì lấy theo bội số của 50

Chú ý: sau khi đã chọn kích thước dầm cột, sẽ tiến hành tính toán nội lực, tính cốt thép cho từng cấu kiện, sau đó kiểm tra lại kích thước tiết diện đã chọn, dựa vào hàm lượng cốt thép µ ≤ µmax, nếu không thỏa mãn phải thay đổi kích thước tiết diện và tính toán lại

Hướng dẫn chọn sơ bộ chiều dày bản sàn

Việc chọn chính xác chiều dày bản sàn có ý nghĩa rất quan trọng vì khi thay đổi chỉ một vài centimet thì khối lượng bê tông của toàn sàn cũng thay đổi đáng kể. Chọn chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, chúng ta có thể xác định chiều dày sơ bộ bản sàn hs theo công thức sau

Trong đó :

• l: là nhịp của bản sàn theo phương chịu lực
• D = 0,8 ÷ 1,4 phụ thuộc vào tải trọng
• m = 30 ÷ 35 đối với bản loại dầm
• m = 40 ÷ 45 đối với bản kê bốn cạnh
• m = 10 ÷ 18 đối với bản công xôn

Đồng thời chọn hs là một số nguyên theo cm, và phải bảo vệ điều kiện kèm theo theo cấu trúc hs ≥ hmin
hmin = 5 cm so với mái bằng, hmin = 6 cm so với sàn nhà gia dụng, và bằng 7 cm so với sàn nhà công nghiệp

Dowload file excel tính toán chọn sơ bộ tiết diện cột, dầm sàn dưới đây nhé

Chọn sơ bộ kích thước đài cọc và số lượng cọc

Diện tích sơ bộ của đài cọc xác định theo công thức sau

Trong đó :

• Nott – tải trọng tính toán xác định đến đỉnh đài
• n – hệ số vượt tải n=1,1
• h – chiều sâu chôn đế đài
• γtb – trọng lượng thể tích bình quân của đài và đất trên đài, có thể lấy bằng 20KN/m3

Với P – sức chịu tải của cọc
d – đường kích cọc tròn hoặc size cạnh cọc vuông

Số lượng cọc trong móng sơ bộ theo công thức

Trong đó:

• Nott – tải trọng tính toán xác định đến đỉnh đài
• Nđtt – trọng lượng sơ bộ của đài cọc và đất trên các bậc đài Nđtt = n.Fđ.h.γtb

Chiều cao đài móng xác định theo điều kiện chọc thủng, công thức như sau:

Trong đó :

• Pct – lực chọc thủng lấy bằng tổng phản lực của các cọc nằm ngoài phạm vi đáy tháp chọc thủng
• Rk – cường độ chịu kéo tính toán của bê tông
• btb – trung bình cộng chu vi đáy trên và đáy dưới tháp chọc thủng

Đồng thời diện tích đài cọc, chiều cao đài cọc phải thỏa mãn nhu cầu điều kiện kèm theo cấu trúc theo tiêu chuẩn đề ra

Trên đây là một số cách chọn sơ bộ tiết diện cột, dầm sàn, móng bê tông cốt thép, chúng ta nên lưu ý ngoài cách lựa chọn kích thước theo công thức như trên, thì kinh nghiệm của người thiết kế là rất quan trọng, những kích thước trên chỉ là sơ bộ không mang tính tuyệt đối chính xác, là yếu tố đầu vào giả thiết để tính toán ra kết cấu đảm bảo an toàn, tiết kiệm, sau khi có kết quả thì phải kiểm tra lại xem có phù hợp không, từ đó có phương án chấp nhận kết quả hoặc tính toán lại.

Source: https://vh2.com.vn
Category : Truyền Thông