CHƯƠNG I
LỜI MỞ ĐẦU I. MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG NHÀ CHUNG CƯ:
Đi đôi với chính sách mở cửa, chính sách đổi mới. Việt Nam mong muốn được làm bạn với tất cả các nước trên thế giới đã tạo điều kiện cho Việt Nam từng bước hoà nhập, thì việc tái thiết và xây dựng cơ sở hạ tầng là rất cần thiết. Mặt khác với xu hứơng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhập với xu thế phát triển của thời đại và đáp ứng nhu cầu ở của người dân thủ đô cho nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết để giải quyết nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc thủ đô của một đất nước.
Trước những vấn đề đặt ra như vậy cùng với nhu cầu thực tiễn, là một sinh viên nghành công trình –Trường ĐHNNI –Hà Nội,được sự phân công của ban chủ nhiệm khoa Cơ Điện, cùng với sự giúp đỡ của các thầy,cô trong khoa, đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Th.S Lê Vũ Quân, người đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài:
“Thiết kế kết cấu nhà chung cư cao tầng C1-Khu đô thị mới Mỹ Đình Từ Liêm Hà Nội”
Qua tìm hiểu em nhận thấy công trình “nhà chung cư cao tầng C1-Khu đô thị mới Mỹ Đình” là công trình mà ở đó tập chung được các vấn đề cơ bản về giải pháp kiến trúc cũng như kết cấu. Nó phù hợp với khuynh hướng phát triển xây dựng trong giai đoạn hiện nay . Việc lựa chọn đề tài này làm tốt nghiệp sẽ góp phần củng cố lại kiến thức đã học tại trường, đáp ứng được yêu cầu công việc sau này .Do thời gian có hạn việc tính toán kết cấu chỉ được thực hiện cho những phần điển hình của công trình bao gồm:sàn tầng điển hình, cầu thang bộ, cầu thang máy, khung điẻn hình và móng cho khung được lựa chọn để tính toán.
CHƯƠNG II
KIẾN TRÚC I. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
1 -Tên và vị trí xây dựng công trình :
Công trình “ Chung cư cao tầng C1 – Khu đô thị mới Mỹ Đình I, được Xây dựng trên khu đất thuộc Quận Cầu Giấy-Từ Liêm - Hà Nội.
Công trình được Xây dựng tại vị trí thoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý và nhân bản cho tổng thể khu chung cư.
2 – Nhiệm vụ và chức năng công trình:
Công trình là nhà ở nên các tầng chủ yếu (từ tầng 2÷9) là dùng bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở. Tầng 1 một phía dùng làm siêu thi nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí . cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của thành phố và một phía được dùng làm gara ôtô và chỗ đẻ xe môtô,xe đạp.
Công trình bao gồm 9 tầng sử dụng trong đó có tầng 1 làm gara ôtô và tầng 10 là tầng giáp mái để bố trí các phòng kỷ thuật.Tầng hầm có chiều cao 0.75m cũng được bố chí làm tầng kỹ thuật, đặt máy móc,thiết bị điện Công trình có tổng chiều cao là 34,5(m) kể từ cốt ±0,000 và tầng hầm nằm ở cốt –0,75 m so với cốt ±0,000.
3-Chủ đầu tư:
“Công ty đầu tư phát triển và đô thị – Bộ quốc phòng”.
II.CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
1-Giải pháp về mặt bằng:
Mặt bằng công trình được bố trí theo hình chữ nhật đối xứng theo cả hai phương- điều đó rất thích hợp với kết cấu nhà cao tầng, thuận tiện trong xử lý kết cấu. Hệ thống giao thông của công trình được tập trung ở trung tâm của công trình, hệ thông giao thông đứng là thang máy bao gồm 1 cầu thang máy, 2 cầu thang bộ, phục vụ cho dân cư sinh sống trong công trình
2- Giải pháp về mặt đứng:
Công trình thuộc loại công trình lớn ở Hà Nội với hình khối kiến trúc được thiết kế theo kiến trúc hiện đại tạo nên từ các khối lớn kết hợp với màu sơn tạo nên sự hoành tráng của công trình.
Mặt bằng công trình được tổ chức như sau:
Bao gồm:
+ Tầng hầm có chiều cao 0,75 m bố trí phòng Kỹ thuật.
+ Tầng 1 chiều cao tầng là 4m dùng làm siêu thị, dịch vụ và làm khu đẻ xe .
+ Tầng 2 – 9 chiều cao tầng 3,2 m là các căn hộ dân cư. Trong các phòng bố trí như sau :
92 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3199 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế kết cấu nhà chung cư cao tầng C1-Khu đô thị mới Mỹ Đình Từ Liêm Hà Nội, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
95Kg/m2.
qb= 460,2 + 195 = 655,2kG/m2.
M2
M1
MA1
MB1
MB2
MA2
4900
Hình vẽ.3.10: Sơ đồ tính bản kê 4 cạnh, sàn số 5
2.5.2. Xác định nội lực
Ta có tỷ số cạnh: r == = 1,03< 2
Như vậy ô bản ta xét sẽ chịu uấn theo 2 phương và tính toán theo sơ đồ bản kê 4 cạnh . Ta có:
Nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn: lt1= 4,745- (0,15 +0,11) =4,485m
Nhịp tính toán theo phương cạnh dài: lt2= 3,6- (0,15 +0,11) = 4,705m
Sơ đồ tính toán được trình bày như hình 2.6
Để thuận tiện cho việc thi công ta dùng phương án bố trí thép đều theo mỗi phương, khi đó dùng phương trình tính toán mômen (2.4)
Trong phương trình trên có 6 ẩn số chính là các mômen cần tính và lấy M1 làm ẩn số chính và đặt tỷ số: q =
Mà ta lại có tỷ số cạnh r = = 1,03 ê(1,0 ¸1,5) do đó ta lựa chọn được các tỷ số theo bảng 6.2 "Các tỷ số momen để tính toán bản kê 4 cạnh theo sơ đồ khớp dẻo" - Sàn BTCT toàn khối như sau:
q = 0,955 Þ M2 = 0,955 M1
A1 = B1 = 1,185 Þ MA1 = MB1 = 1,185.M1
A2 = B2 = 0,975 Þ MA2 = MB2 = 0,975M1
Thay các số liệu trên vào phương trình mômen 2.4 ta có:
VT = 655,2 x4,4852 = 13576,54
VP= =32,17M1
Mà VT=VP nên ta có 32,17M1 = 13576,54 =>M1= 420,02kGm
M2= 403,03kGm;
MA1= MB1= 497,72kGm;
MA2= MB2= 409,51kGm.
2.5.3. Tính toán và cấu tạo cốt thép cho bản
Vật liệu thiết kế
Bêtông M300 có Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2;
Thép nhóm AI có Ra = 2300 kG/cm2; A0= = 0,412; = 0,58
Ta tính cho dải bản rộng b = 1m. Sàn BTCT toàn khối có chiều dầy h = 12 cm, ta chọn a = 2 cm nên chiều cao làm việc h0 = h - a = 12 – 1,5 = 10,5cm
a.Tính cốt thép chịu momen dương
+Theo phương cạnh ngắn l1= 4,475m với M=M1=420,02kG.m
A= = = 0,029
g = 0,5(1+)= 0,984
Fa = = =1,775 (cm2)
Ta chọn sử thép ễ8 có fa = 0,503 cm2
Khoảng cách giữa các thanh:
a= = = 28,33 (cm)
Để đảm bảo độ cứng và độ ổn định cho sàn ta bố chí chọn thép ễ8a150 có diện tích Fa = 3,35cm2
Hàm lượng cốt thép
m = = = 0,319% > mmin= 0,01%
m = 0,319% ê (0,3 ¸ 0,9)% là hợp lý.
Như vậy hàm lượng cốt thép và chiều dầy bản ta chọn là hợp lý.
+Theo phương cạnh ngắn với M = M2 = 403,03kGm
Chọn a = 1,5cm. Chiều cao làm việc h0 = h - a = 10,5 - 0,8 = 9,7 cm
A= = = 0,033 < A0
g = 0,5(1+) = 0,983
Fa = = = 1,84 (cm2)
Ta chọn sử thép ễ8 có fa = 0,503 cm2
Khoảng cách giữa các thanh:
a= = = 27,33 (cm)
Để đảm bảo độ cứng và độ ổn định cho sàn ta bố chí chọn thép ễ8a150 có diện tích Fa = 3,35cm2
Hàm lượng cốt thép
m = = = 0,34% > mmin= 001%
m = 0,34% ê (0,3 ¸ 0,9)% là hợp lý.
Như vậy hàm lượng cốt thép và chiều dầy bản ta chọn là hợp lý.
b.Tính cốt thép chịu momen âm
+Theo phương cạnh ngắn với M = MA1 = MB1 = 497,72kGm
Chọn a = 1,5cm. Chiều cao làm việc h0= h - a= 12 - 1,5=10,5cm
A= = =0,034<A0
g = 0,5(1+)= 0,982
Fa = = = 2,09 (cm2)
Ta chọn sử thép ễ8 có fa = 0,503 cm2
Khoảng cách giữa các thanh:
a= = = 24,06 (cm)
Ta bố chí chọn thép ễ8a150 có diện tích Fa = 3,35cm2
Hàm lượng cốt thép
m = = = 0,31% > mmin= 0,01%
m = 0,319% ê (0,3 ¸ 0,9)% là hợp lý.
Như vậy hàm lượng cốt thép và chiều dầy bản ta chọn là hợp lý.
+Theo phương cạnh ngắn với M= MA2 = MB2 = 409,51kG.m
Chọn a = 1,5cm.Chiều cao làm việc h0= h-a=12-1,5=10,5cm
A= = =0,028 <A0
g = 0,5(1+)= 0,985
Fa = = = 1,72 (cm2)
Ta chọn sử thép ễ8 có fa = 0,503 cm2
Khoảng cách giữa các thanh:
a= = = 29,24 (cm)
Ta bố chí chọn thép ễ8a150 có diện tích Fa = 3,35cm2
Hàm lượng cốt thép
m = = = 0,319% > mmin= 0,01%
m = 0,319% ê (0,3 ¸ 0,9)% là hợp lý.
Như vậy hàm lượng cốt thép ta chọn là hợp lý.
c.Tính chiều dài cốt mũ
+Tính chiều dài cốt mũ trên cạnh dài l2=4,9m.
- Đầu mút cốt mũ cách mép dầm 1 đoạn l0
l0 = 1/4 lt1 = 1/4 x4,485 = 1,12 (m), làm chòn l= 1,1m.
-Nếu đặt cốt mũ một phía thì chiều dài cốt mũ là:
l0 + t = 1,1 + 0,3 =1,4 (m).
-Nếu đặt cốt mũ cho ô bản bên cạnh thì chiều dài cốt mũ se là:
l0 + t + l0 = 2 l0 + t = 2x0,76 + 0,3 =1,82 (m), làm chòn l= 1,8m,
Trong đó : t - bề rộng dầm.
Hình vẽ 3.11: Sơ đồ bố trí thép sàn số 5.
+Tính chiều dài cốt mũ trên cạnh ngắn tương tự như theo phương cạnh dài đã tính toán ở trên.
2.6.TÍNH TOÁN CHO Ô SÀN SỐ 8 .
Kích thước ô sàn 2,40x7,20m
Cạnh dài l2=7,2m: - Dầm phụ 30x60cm;
Cạnh ngắn l1=2,4m: - Dầm chính 30x70cm;
2.6.1.Xác định tải trọng
+Tĩnh tải: Lấy theo tải trọng sàn tính toán qs=460,2kG/m2.
+Hoạt tải: Hoạt tải loại phòng khách lấy theo bảng 2.3 ta có: Ptt= 360Kg/m2.
qb= 460,2 + 360 = 820,2kG/m2.
2.6.2.Xác định nội lực
Ta có tỷ số cạnh: r = = = 3 > 2 .Ta tính toán theo bản loại dầm và dùng sơ đồ biến dạng dẻo. Ta cắt dải bản rộng b= 1m theo phương vuông góc với dầm chính(theo phuơng l1= 3,3m).Xem dải bản như dầm liên tục gối lên gối tựa là các dầm chính.
Dải bản có lt1 = l1 – bdp = 2.4 – 0,22 = 2,18m
Giá trị tuyệt đối của mômen dương ở giữa nhịp và mômem âm tại gối tựa là:
Mmax = = = 243,61kG.m
2.2.4.Tính toán và cấu tạo cốt thép cho bản
Mnhb
Mnhg
Mnhg
Mgb
Mg
Mg
lb
l
l
Hình vẽ 3.12: Sơ đồ tính toán bản ke loại dầm ô sàn số 8.
Vật liệu thiết kế
Bêtông M300 có Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2;
Thép nhóm AI có Ra = 2300 kG/cm2; A0= 0,412; = 0,58
Sàn bê tông cốt thép có hb = 12cm, vậy chọn a= 1,5cm
hb= h – a = 12 – 1,5 = 10,5cm.
Tính cốt thép chịu mômen dương(đặt theo phương cạnh ngắn l1= 2,4m).
+Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn l1= 3,3m
Mmax= 243,61kG.m
A= = = 0,016 < Ao= 0.412
Ta đi tính cốt đơn theo công thức: Fa =
g = 0,5(1+)= 0,982
Fa = = = 1,037cm2
Vậy ta sử dụng thép ệ8 có fa=0.503cm2.
Khoảng cách giữa các cốt thép là:
a= = = 48cm
Để đảm bảo an toàn cũng như độ bền cho sàn ta chọn trong trường hợp có sự biến đổi tải trọng bố trí chọn thép ệ8a200. khi đó diện tích cốt thép sẽ là Fa = 2,5cm2.
- Tính hàm lượng cốt thép :
m = = = 0,23%
Vậy hàm lượng cốt thép và chiều dày bản ta chọn là hợp lý.
+Tính cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài l2= 7,2m.
Cốt thép này được đặt phía trên và vương góc với cốt thép chịu lực mômem dương theo phương cạnh ngắn l1. Để đảm bảo tính liên tục và thuận tiện trong quá trình thi công ta chọn cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài l2 là ệ8a200 có diện tích cốt thép Fa = 2,5cm2.
b.Tính cốt thép chịu mômen âm.
+Tính cốt thép chịu mômem âm theo phương cạnh ngắn l1= 2,4m.
Cốt thép này được bố trí ở phía trên sàn(vùng chịu mômem âm hay vùng chịu kéo) tại vị trí gối tựa để chịu mômem âm tại các gối tựa. Do giá trị của mômem dương lớn nhất ở giữa nhịp bằng mômen âm tại các gối tựa, ta chọn bố trí thép như trường hợp tính toán cho cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài l2. Chọn bố trí thép ệ8a200 cho cốt mũ theo phương cạnh ngắn l1= 2,4m.
+Tính cốt thép chịu mômen âm theo phương cạnh dài l2=7,2m.
Ta bố trí chọn cốt thép theo cấu tạo, chọn cốt mũ ệ8a200.
c.Tính chiều dài cốt mũ và chọn thép cấu tạo cho cốt mũ.
+Cốt thép cấu tạo đặt phía dưới cốt mũ: chọn theo cấu tạo ệ6a200 .
+Tính chiều dài cốt mũ :
Khoảng cách từ mút cốt mũ đến mép dầm
lo=.lt1= .2,18 = 0,54(m) =54(cm),làm chòn l= 60m
Nếu đặt cốt mũ cho ô bản bên cạnh thì chiều dài cốt mũ là
lo + t = 0,54 + 0,3 = 0,84(m), lấy tròn là 0,9m .
Nếu đặt cốt mũ cho ô bản bên cạnh thì chiều dài cốt mũ sẽ là :
2lo + t = 2.0,54 + 0,3 = 1.38(m),làm chòn l= 1,4m.
(t là bề rộng dầm).
+ Sơ đồ cấu tạo cốt thép cho ô bản sàn số 8:
Hình vẽ 3.13: Sơ đồ bố trí thép sàn số 8.
Nhận xét: Ta nhận thấy kích thước các ô là tương đối đồng đều nhau cho nên trong quá trình tính toán mỗi loại ô sàn ta chỉ tính điển hình.Do vậy ta bố trí thép cho các ô còn lại tương tự như bố trí thép cho các ô sàn đã tính. Từ đó ta rút ra được bảng thống kê kết quả tính toán nội lực và đặt cốt thép cho sàn tầng 2 theo bảng sau.
Thống kê cốt thép cho sàn tầng 2
Ô sàn
Theo phương
Tiết diện
Nội lực
(kGm)
Fa
(cm2)
TT
Chọn thép đặt bản
Fa
(cm2)
chọn
m%
1
(3,3x8,2)
3,3
Nhịp
368,55
1,60
ễ8a150
3,35
0,31
Gối
368,55
1,60
ễ8a150
3,35
0,35
8,2
Nhịp
0
Chọn
ễ8a200
2,50
0,23
Gối
0
Chọn
ễ8a200
2,50
0,23
2
(3,3x4,6)
3,3
Nhịp
429,20
1,80
ễ8a150
3,35
0,31
Gối
470,05
1,97
ễ8a150
3,35
0,31
4,6
Nhịp
279,02
1,26
ễ8a200
2,50
0,25
Gối
407,80
1,71
ễ8a200
2,50
0,23
3
(3,3x3,6)
3,3
Nhịp
407,58
1,71
ễ8a150
3,35
0,31
Gối
470,75
1,98
ễ8a150
3,35
0,31
3,6
Nhịp
385,17
1,75
ễ8a200
2,50
0,25
Gối
389,24
1,63
ễ8a200
2,50
0,23
5
(4,745x4,9)
4,745
Nhịp
420,02
1,77
ễ8a150
3,35
0,31
Gối
497,72
2,09
ễ8a150
3,35
0,31
4,9
Nhịp
403,03
1,84
ễ8a150
3,35
0,34
Gối
409,51
1,72
ễ8a150
3,35
0,31
8
(2,4x7,2)
2,7
Nhịp
243,61
1,03
ễ8a200
2,50
0,25
Gối
243,61
1,03
ễ8a200
2,50
0,23
7,2
Nhịp
0
Chọn
ễ8a200
2,50
0,25
Gối
0
chọn
ễ8a200
2,50
0,23
PHẦN IVTHIẾT KẾ CẦU THANG BỘ
1. THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ
Thiết kế cầu thang theo kiểu thân thang không có dầm(li mông).Bản thang chịu toàn bộ tải trọng tác dụng lên cầu thang.
1.1.Tính toán bản thang
1.1.1.Số liệu tính toán
- Bê tông mác 300 có Rn= 130kG/cm2, Rk= 10kG/cm2;
- Thép nhóm AIcó Ra= 2300kG/cm2, A = 0,412, = 0,58
Hình vẽ .4.1: Mặt bằng cầu thang tầng 2
+Chiều rộng thân thang: 1m
+Kích thước bậc thang: Được lựa chọn theo công thức: m = 2h + b.
Ta chọn h = 152, b = 300
Bậc thang xây bằng gạch. Mặt bậc là lớp granitô dày 2cm. Lan can bảo vệ cao 0,9m, bằng thép mạ sơn mầu xanh rêu 3 lớp. Sơ bộ chọn chiều dày bản thang 10cm.
Đây là cầu thang 2 vế, ta sẽ đi tính cốt thép cho vế thứ nhất (10 bậc).
Từ sơ đồ kết cấu sầu thang ta đưa ra số liệu như sau:
Hình vẽ.4.2: Mặt bằng kết cấucầu thang tầng 2
+Chiều dài theo phương nghiêng của bản thang
l2= (300x10)2 + (152x10)2
l = 3363,09mm =3,363m
+Góc nghiêng của bản thang so với phương ngang
Tga = = 0,506 ; cosa =0,892
a = 26,84o
a
Hình vẽ 4.3: Sơ đồ bản thang.
Từ sơ đồ tính toán ta cắt ra dải bản rộng 1m theo phương dọc thang để tính toán.
1.1.2.Xác định tải trọng tác dụng lên thang
a.Tĩnh tải
Gồm tải trọng bản thân của bản thang,bậc gạch, đá granitô, lớp vữa trát bụng và trát mặt bậc.
+Trọng lượng bản thân ( bản dày 10cm) :
g1 = gbt . hb . 1. n
= 2500 . 0,01. 1. 1,1 =275kG/m
+ Trọng lượng bậc gạch(30x15,2):
g2 = = = 134,23kG/m
+Trọng lượng lớp trát bụng 1,5cm:
g3 = gv . 1. 0,015. n =1800.1.0,015.1,3 = 35,1kG/m
+Trọng lượng lớp trát mặt bậc dày 1cm:
g4 = = = 31,45kG/m
+Trọng lượng đá mài granitô dày 2cm:
g5 = = 59,13kG/m
Hình vẽ 4.4: Cấu tạo bản thang
- Bản BTCT dầy 10cm, g = 2500kG/m3, n = 1,1
- Bậc gạch (152 x300), g = 1800kG/m3, n = 1,3
- Đá ốp mặt bậc (Marble) dầy 2cm, g = 2500kG/m3, n = 1,1
- Vữa trát bụng dầy 1,5cm, g = 1800kG/m3, n = 1,3
- Vữa lót dầy 1cm, g = 1800kG/m3, n = 1,3
Vậy toàn bộ tải trọng tác dụng lên thang là:
gtt = g1 + g2 + g3 + g4 + g5
= 534,91kG/m
b.Hoạt tải:
Hoạt tải cầu thang lấy bằng 300kG/m2. hệ số vượt tải n= 1,2.
Ptt = 300x1,2 = 360kG/m2
Tổng tải trọng tác dụng lên cầu thang là:
q = gtt + Ptt = 894,91kG/m
1.1.3.Tính toán cốt thép cho bản thang
q1
Hình 4.5: Sơ đồ tính toán nội lực cho bản thang bản thang
Kích thước tiết diện tính toán 100x336,3cm.
Tải trọng q này được chia ra làm hai thành phần, một phần vuông góc với bản thang, còn một phần song song với bản thang. Ở đây ta chỉ tính cho phần tải trọng tác dụng vuông với bản thang.
Q1 = q. cos= 894,91 . 0,892 = 798,26kG/m
Nội lực:
Mmax = = = 1128,51kG.m
Chọn a= 1,5cm (a là khoảng cách từ mép chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo)
ho = h – a = 10 – 1,5 = 8,5cm
A= = = 0,120 < Ao= 0.412
Ta đi tính cốt đơn theo công thức: Fa =
g = 0,5(1+)= 0,935
Fa = = = 6,17cm2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
m = = = 0,72%
m = 0,72% ê (0,3 ¸ 0,9)% là hợp lý.
Chọn thép F12 có Fa = 1,131cm2.
Khoảng cách giữa các cốt thép:
a= = = 18,36cm
Để đảm bảo độ cứng và độ ổn định cho bản thang cũng như thuận tiện trong quá trình thi công ta chọn ệ12a150 có Fa = 6,28cm2.
Cốt thép đặt phía trên vuông góc với cốt chịu lực lấy theo cấu tạo thoả mãn:
Fct > 20%.Fmax = 1,256cm2.
Để đảm bảo độ bền ta chọn ệ8a200 có Fa = 2,5cm2.
1.2. Tính bản chiếu nghỉ
1.2.1.Kích thước ô bản:
Từ bản vẽ mặt bằng cầu thang ta có:
l1= 1600mm lt1= 1600 -110 = 1490mm;
l2= 3300mm lt2= 3000 -220 = 3080mm.
Xét tỷ số giữa 2 cạnh:
r = = 2,067 > 2.
Vậy bản sàn làm việc theo một phương( l1= 1,49m)và ta sẽ đi tính toán cho bản loại dầm
+ Chọn hb = 10 cm.
1.2.2. Tải trọng
+ Tĩnh tải: g = 460,2(kG/m2)
+ Hoạt tải: ptt = 360(kG/m2)
=>Tổng tải trọng: pcn = 820,2(kG/m2).
1.2.3. Xác định nội lực
Cắt dải bản rộng 1m theo phương l1. Để an toan và đơn giản ta coi dải bản là dầm đơn giản có liên kết khớp ở hai đầu, nhịp tính toán l1 = 1,49m. Sử dụng sơ đồ tính toán nội lực hình 4.6 ta có:
q1
Hình vẽ 4.6: Sơ đồ tính nội lực cho bản chiếu nghỉ.
Mmax = =227,61(kGm)
3.3.4 Tính toán cốt thép
Chọn a= 1,5cm ho= 10 – 1,5 = 8,5cm
+ Giá trị mômen dương lớn nhất Mmax = = 227,61(kGm)
+ Ta có:
A = = 0,024
= 0,987
Fa = = 1,18 cm2
+ Hàm lượng cốt thép:
= 0,13% > = 0,01%
Ta chọn cốt thép Φ8 có fa = 0,503cm2.
+ Khoảng cách giữa các thanh theo công thức
a = = = 42,63 cm
Chọn cốt thép F8a200. Khi đó Fa = 2,51(cm2)
+Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép:
= 0,29%
Vậy hàm lượng cốt thép và chiều dày bản ta chọn là hợp lý.
Phần thép đặt vuông góc với cốt chịu lực ta bố trí đặt theo cấu tạo F6a200 có Fa = 1,41cm2
Ở phần mép bản chiếu nghỉ thuộc cạnh dầm dung F8a200 để chịu mômen đã bỏ qua,dung F6a200 để giữ cốt này.
+ Chiều dài từ nút cốt mũ đến mép gối
l0 = = 0,372(m) => chọn l0 = 0,4 m
Hình vẽ 4.7: Sơ đồ cấu tạo cốt thép bản chiếu nghỉ
1.3. Tính dầm chiếu nghỉ
1.1. Số liệu tính toán
Dầm chiếu nghỉ là kết cấu chính đỡ bản thang nên sơ đồ kết cấu hợp lý nhất là dầm đơn giản hai đầu ngàm chịu tải trọng phân bố đều.
- Sơ bộ chọn kích thước tiết diện dầm
bxh= 220x330mm
- Nhịp tính toán của dầm
l=3,3m
1.2. Xác định tải trọng
Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ gồm:
+ Trọng lượng bản thân dầm:
g1 = b.h.n.γd = 0,22.0,33.2500.1,1 = 199,65(kG/m)
+ Tải trọng truyền từ bản chiếu nghỉ vào
g2 = 0,5.qcn.l = 0,5. 820,2.1,49 = 656,16(kG/m)
+Tải trọng do bản thang truyền vào dầm
g3 = 0,5.qbt.l = 0,5.894,91.3,363 =1504,98(kG/m)
+Trọng lượng lớp vữa trát dầm dày 1cm
g4= 2.0,01(0,22+0,33).1800.1,3 = 25,74(kG/m)
Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm chiếu nghỉ là:
q = = 2386,33(kG/m)
1.3. Xác định nội lực
Hình vẽ 4.6: Sơ đồ tính nội lực cho bản chiếu nghỉ.
Coi dầm chiếu nghỉ là dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều
Mmax = = = 3248,65 kGm
Qmax = = = 3937,58kG
3.5.4. Tính toán cốt thép
a. Tính cốt thép dọc.
+ Chọn a0 = 3cm => h0 = 3,3-0,3 =30(cm).
+ Vật liệu:
- Bê tông mác 300: Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2
- Thép nhóm AI: Ra = 2300 kG/cm2, A = 0,412, = 0,58
Ta có: A = = 0,125 < A0 = 0,412
= 0,5(1+) = 0,931
Fa = = 5,057 cm2
Hàm lượng cốt thép
= 0,76%> γmin =0,01%
Kích thước tiết diện chọn là hợp lý.
+ Chọn 2F18 có fa = 5,09 cm2, thép cấu tạo chọn 2Φ12 có fa = 2,26 cm2.
b. Tính cốt đai
Ta có Qmax = 3937,76 kG
+ Điều kiện đảm bảo bêtông không bị phá hoại do ứng suất nén chính.
Qb = k0.Rn.b.h0 ³ Qmax
Với mác £ 450 lấy k0 = 0,35; Rn = 130 kG/cm2; b = 22 cm; h0 = 30 cm.
Ta có: Qb == 0,35.130.22.30 = 30030 kG ³ Qmax.
+ Điều kiện khống chế khi tính toán theo lực cắt.
Bê tông đủ khả năng chịu cắt khi:
k1.Rk.b.h0 ³ Qmax
Trong đó: Hệ số k1 = 0,6, đối với dầm thang trên ta có :
0,6.10.22.30 = 3960 ³ Qmax =3937,76kG
Vậy bê tông đủ khả năng chiịu lực cắt ta bố trí cốt đai theo cấu tạo. Khi chiều cao dầm £ 45 cm thì khoảng cách cốt đai theo cấu tạo chọn như sau:
Uct = Min{h/2;15 cm) = Min(16,5;15cm).
Chọn thép F6a150 cho toàn bộ chiều dài dầm. Xem sơ đồ bố trí cấu tạo cốt thép cho dầm chiếu nghỉ.
Hình vẽ 3.11 Cấu tạo cốt thép dầm chiếu nghỉ
2. THIẾT KẾ CẦU THANG MÁY
2.1.Quan điểm tính toán
PHẦN VTÍNH TOÁN KHUNG TRỤC K2
5.1 QUAN NIỆM TÍNH TOÁN
Như đã trình bày trong phần giải pháp kết ccấu, kết cấu thân công trình được lựa chọn là khung BTCT toàn khối. Kết cấu bao gồmcác cấu kiện: cột dầm sàn liên kết cứng tạo thành khung phẳng thẳng đứng có khả năng chịu tải trọng thẳng đứng và ngang tác dụng lên công trình. Các khung phẳng liên kết với nhau qua các dầm ngang tạo thành khối khung không gian làm tăng độ cứng và ổn định cho công trình.
Do công trình có chiều cao lớn (cao tối đa 34,5 m) nội lực do tải trọng ngang gây ra là rất lớn. Theo phần giải pháp kiến trúc, mặt bằng công trình có dạng chữ nhật. Chiều dài gần gấp đôi chiều rộng (l1=18,8 m, l2= 33,6 m). Do đó độ cứng dọc theo phương chiều dài rất lớn. Vậy ta tính toán khung theo phương ngang nhà K2. Ta giả thiết tải trọng đứng chỉ truyền theo một phương. Khi phân phối tải trọng thẳng đứng cho khung phẳgng tính toán cho nhịp bỏ qua tính liên tục của dầm dọc và dầm ngang. Nghĩa là tải trọng truyền lên khung được tính như phản lực của dầm đơn giản đối với tải trọng thẳng đứng truyền từ hai phía lân cận vào khung.
5.2 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN
5.2.1 Kích thước dầm
Theo phần tính toán bản sàn tầng điển hình, kích thước dầm ngang của khung được chọn như sau:
+ Đoạn từ trục A-B: Tiết diện dầm 30x70 cm
+ Đoạn từ trục B-C: Tiết diện dầm 30x70 cm
+ Đoạn từ trục C-D: Tiết diện dầm 30x70 cm
5.2.2 Kích thước cột
Diện tích tiết diện cột sơ bộ chọn:
F = (5.01)
Trong đó: N : Tổng lực dọc chân cột.
k : Hệ số phụ thuộc vào độ lệch tâm của tải trọng thẳng đứng. k = 1,2 ¸ 1,5,
Rn : Cường độ chịu nén của bê tông . Rn=130kG/cm2.
Lực dọc N tính sơ bộ lấy bằng tổng tải trọng trên phần diện tích chịu tải. Căn cứ vào đặc điểm công trình là nhà chung cư cao tầng nên lấy sơ bộ tải trọng 1300 kG/m2 sàn.
Dự kiến bố trí cột các trục có kích thước tiết diện như nhau.
Vậy tổng lực dọc N truyền xuống từ các tầng trên (9 tầng), lấy theo diện tích chịu tải
N = 9.6,6.5,3.1,3 = 409,27 (T)
Diện tích cột cần thiết:
F = = 0,44 (cm2)
Vậy ta chọn kích thước cột là 70x70 cm .
Do càng lên cao nội lực càng giảm vì vậy theo chiều cao công trình ta phải giảm tiết diện cột cho phù hợp yêu cầu kỹ thuật và kinh tế. Mặt cắt tiết diện ở tầng 5 có nội lực:
N = 5.6,6.5,3.1,3 = 227,37 (T)
Diện tích cột cần thiết:
F = = 0,24 (cm2)
Vậy chọn kích thước cột như sau:
Tầng 1 ¸4: Kích thước cột là 70x70 (cm)
Tầng 5 ¸9: Kích thước cột là 60x60 (cm)
5.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG
Tải trọng tácc dụng lên khung bao gồm :
+ Tải trọng thẳng đứng : Tĩnh tải và hoạt tải sử dụng;
+ TảI trọng ngang : Tải trọng gió .
5.3.1 Tải trọng thẳng đứng.
Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên khung gồm hai thành phần: tĩnh tải và hoạt tải sử dụng.
5.3.1.1 Tĩnh tải thẳng đứng
Là trọng lượng bản thân kết cấu : sàn, dầm, cột và tường được quy về tải trọng phân bố đều và tập trung tại các nhịp và nút khung . Tải trọng truyền từ sàn vào dầm dưới dạng phân bố hình thangcân và tam giác cân, được quy về tải trọng phân bố đều.
+Đối với lực phân bố hình tam giác vuông cân quy về lực phân bố đều với hệ số quyđổi là
qmax q, = . qmax
Hình 5.1.Tải trọng và tác động với tải trọng hình tam giác
+Đối với lực phân bố hình thang cân được quy về lực phân bố đều với hệ số quy đổi là(1- 2õ2 + õ3), với õ =
qmax q, =(1- 2õ2 + õ3).qmax
Hình 5.2.Tải trọng và tác động với tải trọng hình thang
+Lực phân bố truyền lên dầm theo 2 phương cạnh bản q1 ứng với cạnh ngắn l1, q2 ứng với cạnh dài l2:
q1=.qb.; q2= (1-2õ2+ õ3).qb. , với qmax = qb. . (5.2)
+ Lực phân bố truyền lên dầm theo phương cạnh dài l2 của bản loại dầm là:
q= qb. , (5.3)
Vì sàn tầng 2¸9 là như nhau, do đó ta có sơ đồ truyền tải lên khung K2trên tầng điển hình như hình vẽ 5.3.
Hình 5.3.Sơ đồ truyền tải lên khung K2 tầng điển hình
Từ sơ đồ phân tải hình 5.3 ta lần lượt xét các ô bản sàn.
Ô sàn 1: có l1 = 3,3m; l2 = 8,2m; thuộc bản loại dầm
q= qb. = 460,20. = 759,33kG/m
Ô sàn 2: có l1 = 3,3m; l2 = 4,6m.
b = = 0,36 =>1-2.b2+b3 = 0,78
Ô sàn 3: có l1 = 3,3m; l2 = 3,6m.
b = = 0,46 =>1-2.b2+b3 = 0,67
Ô sàn 4: có l1 = 2,4m; l2 = 6,6m; thuộc bản loại dầm
q= qb. = 460,20.=552,24kG/m
Ô sàn 5: có l1 = 4,75m; l2 = 4,9m.
b = = 0,48 =>1-2.b2+b3 = 0,63
Ô sàn 6: có l1 = 1,855; l2 = 4,9m; thuộc bản loại dầm
q= qb. = 460,20. = 426,83kG/m
Ô sàn 7: có l1 = 3,3m; l2 = 3,3m, tải trọng phân bố theo 2 cạnh dưới dạng tam giác được xác định trong bảng 5.1
Bảng thống kê tải trọng được quy về tải trọng phân bố đều lên các ô dầm của các ô sàn. Bảng 5.1
Thứ tự các
ô sàn
Hệ số
quy đổi
õ =
Hệ số
quy đổi
1- 2õ2+ õ3
Tải trọng phân bố tam giác quy về lực pb đều
Q1=.qb.
Tải trọng phân bố hình thang quy về pb đều
Q2=(1- 2õ2+õ3).qb.
Ô sàn 2
0,36
0,78
474,58
592,27
3
0,46
0,67
474,58
508,75
5
0,48
0,65
682,38
709,68
7
474,58
Với quan điểm tính toán như đối với PHẦN III(tính sàn ô điển hình)Trong quá trình tính toán lực phân bố trên sàn, đối với những ô sàn cố tường 110 ở trên ta cần cộng dồn các tải trọng tường không dầm đỡ vào tải trọng phân bố trên sàn.
+Đối với ô sàn số2: qb2= 594,28kG/m2
q1=.qb. = 612,77kG/m
q2= (1-2õ2+ õ3).qb. = 764,73kG/m
+Đối với ô sàn số 3: qb3= 727,20kG/m2
q1=.qb. = 612,77kG/m
q2= (1-2õ2+ õ3).qb. = 803,92kG/m
*Ta đi chất tải cho khung K2 với phân đoạn như hình vẽ 5.3.
Chất tải sàn tầng 2¸ 4
a.Tĩnh tải phân bố đều:
+Đoạn AA1:
- Tải trọng do ô sàn số 2 truyền lên có dạng hình thang cân được quy đổi về tải trọng phân bố đều tương đương(truyền từ hai phía)
q2=2.(1-2õ2+ õ3).qb. = 1529,46kG/m
- Trọng lượng bản thân dầm 30x70cm và lớp vữa trát 1,5cm.
qd= 0,3.(0,7- 0,12).2500.1,1 +(0,3+ 2(0,7-0,12)).0,015.1800.1,3 =630,15kG/m
-Trọng lượng tường truyền vào:
tường cao 3,2- 0,7 = 2,5cm, rộng 22cm, tính toán gần đúng được
qt = 0,22.2,5.1500.1,2 = 1188kG/m
qAA1 =3347,61kG/m
+Đoạn A1B:
- Tải trọng do ô sàn số 3 truyền lên có dạng hình thang cân được quy đổi về tải trọng phân bố đều tương đương
q3= 508,75 + 803,92= 1475,31kG/m
- Trọng lượng bản thân dầm 30x70cm và lớp vữa trát 1,5cm.
qd= 0,3.(0,7- 0,12).2500.1,1 +(0,3+ 2(0,7-0,12)).0,015.1800.1,3 =630,15kG/m
-Trọng lượng tường truyền vào:
tường cao 3,2- 0,7 = 2,5cm, rộng 22cm, tính toán gần đúng được
qt = 0,22.2,5.1500.1,2 = 1188kG/m
qA1B = 3130,82kG/m
+Đoạn BC:
- Trọng lượng bản thân dầm 30x70cm và lớp vữa trát 1,5cm.
qd= 0,3.(0,7- 0,12).2500.1,1 +(0,3+ 2(0,7-0,12)).0,015.1800.1,3 =630,15kG/m
qBC = 630,15kG/m
+Đoạn CC1:
- Tải trọng do ô sàn số 3 và số 6 truyền lên có dạng hình thang cân được quy đổi về tải trọng phân bố đều tương đương
q3+6= 508,75 + 426,83= 935,70kG/m
- Trọng lượng bản thân dầm 30x70cm và lớp vữa trát 1,5cm.
qd= 0,3.(0,7- 0,12).2500.1,1 +(0,3+ 2(0,7-0,12)).0,015.1800.1,3 =630,15kG/m
-Trọng lượng tường truyền vào:
tường cao 3,2- 0,7 = 2,5cm, rộng 22cm, tính toán gần đúng được
qt = 0,22.2,5.1500.1,2 = 1188kG/m
qCC1 = 2753,73kG/m
+Đoạn C1C2:
- Tải trọng do ô sàn số 2 và 6 truyền lên có dạng hình thang cân được quy đổi về tải trọng phân bố đều tương đương
q2+6= 764,73 + 426,83= 1162,68kG/m
- Trọng lượng bản thân dầm 30x70cm và lớp vữa trát 1,5cm.
qd= 0,3.(0,7- 0,12).2500.1,1 +(0,3+ 2(0,7-0,12)).0,015.1800.1,3 =630,15kG/m
qC1C2 = 1821,71kG/m
+Đoạn C2D:
- Tải trọng do ô sàn số 2 và 7 truyền lên có dạng hình thang, tam giác cân được quy đổi về tải trọng phân bố đều tương đương
q2= 764,73 + 474,58 = 1239,31kG/m
- Trọng lượng bản thân dầm 30x70cm và lớp vữa trát 1,5cm.
qd= 0,3.(0,7- 0,12).2500.1,1 +(0,3+ 2(0,7-0,12)).0,015.1800.1,3 =630,15kG/m
-Trọng lượng tường truyền vào:
tường cao 3,2- 0,7 = 2,5cm, rộng 22cm, tính toán gần đúng được
qt = 0,22.2,5.1500.1,2 = 1188kG/m
qC2D = 3057,46kG/m
b. Tĩnh tải trọng tập trung các nút của khung
Tĩnh tải trọng tập trung các nút của khung ngoài tải trọng của sàn dầm, tường tác dụng trực tiép vào nút, ta còn xét tới sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận tác dụng lên dầm phụ rồi truyền về nút khung .
Để đơn giản trong quá trình tính toán, ta quy ước như sau: Xét hệ dầm giao thoa A’B’ và A1’A’ như hình vẽ 3.4. Ta đi xác định phản lực đó sẽ đựoc chia đều cho mỗi cột nếu như dầm đó được gác đối xứng qua hai cột. Nếu không đối xứng ta sẽ tính theo phương pháp của Sức bền vật liệu.
* Tải trọng phân bố lên đoạn dầm A ‘B’,
+ Đoạn A’A’1:
-Tải trọng do ô sàn (2) truyền lên dưới dạng hình thang được quy đổi về lực phân bố đều tương đương (từ 2 phía).
qs = 2. qs2 = 1529,46 (kG/m)
-Trọng lượng bản thân dầm 22x40 cm và lơpứ trát dày 1,5 cm
qd = 0,22.(0,4- 0,12).2500.1,1 + [ 0,22+2(0,4-0,12)].0,015.1800.1,3
=270,78 (kG/m)
-Trọng lượng bản thân do tường truyền lên dầm (tường 11 cm)
qt = 0,11.2,5.1500.1,2 = 495(kG/m)
qA’A’ = 2295,24 (kG/m) .
+Đoạn A’1B’:
-Tải trọng do ô sàn (3)truyền lên dưới dạng hình thang.
qs = 508,75 + 803,92 = 1312,67(kG/m) .
-Tải trọng do trọng lượng bản thân dầm 22x40 cm và lớp trát 1,5 cm.
qd = 270,78 (kG/m)
-Trọng lượng bản thân do tường truyền lên dầm (tường 11 cm)
qt = 0,11.2,5.1800.1,2 = 495(kG/m)
=> qA’B’ = 2078,45(kG/m)
Hình 5.4: Sơ đồ tính phản lực dầm giao thoa A,B, và AoA1.
*Tải trọng phân bố lên đoạn dầm AoA1’
+ Đoạn AoA’1:
-Tải trọng do ô sàn 2 truyền lên dưới dạng hình thang được quy đổi về lực phân bố đều tương đương (từ 1 phía), sàn có tường và dầm 110 trên sàn.
qs2 = 612,77 (kG/m)
-Tải trọng do ô sàn 3 truyền lên dầm dưới dạng tam giác.
qs3 == 474,58 (kG/m)
-Trọng lượng bản thân dầm 22x40 cm và lơpứ trát dày 1,5 cm .
qd = 270,78 (kG/m)
-Trọng lượng bản thân do tường truyền lên dầm (tường 11 cm)
qt = 0,11.2,5.1500.1,2 = 495 (kG/m)
=>qAoA1’ = 1853,13 (kG/m) .
+Đoạn A’1A1:
-Tải trọng do ô sàn 2 truyền lên dưới dạng tam giác (có tính tới tải trọng của tường ).
qs2 = 612,77 (kG/m) .
-Tải trọng do ô sàn (3)truyền lên dưới dạng tam giác (có tính tới tải trọng của tường và dầm).
qs3 = 612,77 (kG/m) .
-Tải trọng do trọng lượng bản thân dầm 22x40 cm và lớp trát 1,5 cm.
qd = 270,78 (kG/m)
-Trọng lượng bản thân do tường truyền lên dầm (tường 110 mm)
qt = 0,11.2,5.1500.1,2 = 495 (kG/m)
=>qA’A1 = 1991,32 (kG/m)
Sơ đồ chất tải như sau:
Hình vẽ5.5: Sơ đồ chất tải hệ dầm A,B, và AoA1.
Sử dụng chương trình SAP 2000 ta có (kG/m)ết quả phản lực tại các nút như sau:
VAo = 13550,00 kG
VA1 = 13778,01 kG
VA’ = 11003,49 kG
VB’ = 9755,89 kG
*Xét hệ dầm A’’B’’
Hình 5.6: Sơ đồ tính phản lực dầm A’’B’’.
+Đoạn A’’A1’’:
-Tải trọng do ô sàn (1) truyền lên (ô sàn thuộc bản loại dầm)
qs = 759,33 (kG/m)
Tải trọng do ô sàn (2)truyền lên dầm dưới dạng hình thang.
qs2 = 764,73(kG/m) (kG/m)
Trọng lượng bản thân dầm 30x60cm và lớp trát dày 1,5 cm .
qd = 0,3.(0,6-0,12).2500.1,1 + (0,3+ 2.(0,6- 0,12)).0,015.1800.1,1
= 540,63(kG/m)
Trọng lượng bản thân do tường truyền lên dầm (tường 11 cm)
qt = 0,11.2,5.1500.1,2 = 495 (kG/m)
=> qA’’A1’’ = 2559,69 (kG/m) .
+Đoạn A’’1B’’:
-Tải trọng do ô sàn (1)truyền lên dưới dạng hình thang (có tính tới tải trọng của tường và dầm).
qs1 = 759,33(kG/m) .
-Tải trọng do ô sàn (3)truyền lên dưới dạng tam giác (có tính tới tải trọng của tường và dầm).
qs3 = 698,58 (kG/m) .
-Tải trọng do trọng lượng bản thân dầm 30x60 cm và lớp trát 1,5 cm.
qd = 540,63 (kG/m)
-Trọng lượng bản thân do tường truyền lên dầm (tường 110 mm)
qt = 0,11.2,5.1500.1,2 = 495 (kG/m)
=> qA1’’B’’ = 2493,54 (kG/m)
+Tải trọng tập trung tại nút A1’.
-Tải trọng do ô sàn (2)và (3)truyền lên dầm rồi truyền về nútA1’
ps == 1794,12 (kG)
-Tải trọng dầm 22x40 cm
pd = 270,78. = 446,78 (kG)
-Tải trọng tường
pt = 495. = 816,75 (kG/m)(G)
=> pA1’’ = 3057,65 kG
Sơ đồ chất tải như sau:
Hình vẽ 5.7: Sơ đồ chất tải đoạn dầm A’’B’’
Sử dụng chương trình SAP 2000 ta xác định được phản lực tại các nút gối mhư sau:
VA’’ = 16490,82 kG
VB’’ = 16953,09kG
*Xét hệ giao thoa C’D’ và CoC1 giống như hệ dầm A’B’ và AoA1. Do vậy ta chất tải tương tự và lấy kết quả phản lực tại các gối như đối với hệ dầmA’B’ và 1’A1.
Vc’= VB’ = 9755,89 kG
VA’ = VD’ = 11033,49 kG
VC1 = VA1 = 13778,01 kG
VAo = VCo = 13550,00kG
*Xét đoạn C2C2’’’
Hình 5.8: Sơ đồ tính phản lực dầm C2C2’’’.
+Đoạn C2C2’
-Tải trọng do ô sàn và C2 truyền lên dưới dạng tam giác
qs = 474,58(kG/m)
-Tải trọng bản thân dầm 22x40 cm
qd = 270,78 (kG/m)
-Tải trọng tường tường truyền lên
qt = 495 (kG/m)
=> qC2C2’ = 1240,36 (kG/m)
+Đoạn C2’’C2’
-Tải trọng do ô sàn (5) và (7) truyền lên dưới dạng tam giác
qs = 685,38 + 474,58 = 1159,96 (kG/m)
-Tải trọng bản thân dầm 22x40 cm
qd = 270,78 (kG/m)
-Tải trọng tường tường truyền lên
qt = 495 (kG/m)
=> qC2’C2’’ = 1925,74 (kG/m)
+Đoạn C2’’C2’’’
-Tải trọng do ô sàn (7) truyền lên dưới dạng tam giác
qs = 474,58 (kG/m)
-Tải trọng do ô sàn (5) truyền lên dưới dạng tam giác
qs = 682,38 (kG/m)
-Tải trọng bản thân dầm 22x40 cm
qd = 270,78 (kG/m)
=>qC2’’C2’’’ = 1427,74 (kG/m)
*Tải trọng tập trung
+Tải trọng tập trung tại nút C2’.
-Tải trọng do ô sàn (6)và (5)truyền lên dầm rồi truyền về nút
ps == 2784,46 (kG)
-Tải trọng dầm 22x40 cm
pd = 270,78. = 663,41 (kG)
Tải trọng tường
pt = 495. .0,8= 970,2 (kG/m)(G)
pC2’ = 4418,07 kG
+Tải trọng tập trung tại nút C2’’.
-Tải trọng do ô sàn (7) truyền lên dầm phụ rồi truyền về nút
ps =2.= 1566,10(kG)
-Tải trọng dầm 22x40 cm
pd = 270,78. = 446,78 (kG)
-Tải trọng tường truyền vào nút
pt = 495. = 816,75 (kG)
=> pC2’’ = 2829,63 kG
Hình vẽ 5.9: Sơ đồ chất tải đoạn dầm C2C2’’’.
Sử dụng chương trình SAP 2000 ta xác định được phản lực tại các nút gối mhư sau:
VC2 = 13320,06 kG
VC2’’’ = 11477,83 kG
*Để xét sự ảnh hưởng của ô sàn số 5 và 6 tại nút C, ta xét dầm đơn giản CC’’’ (hình vẽ 5.8).
+Đoạn C’’C’’’:
-Tải trọng phân bố do ô sàn (5) truyền lên dưới dạng tam giác
qs = 682,38 (kG/m)
-Tải trọng tập trung tại nút C’.
pC’= pC2’ = 4418,07 kG
Hình vẽ 5.10: Sơ đồ chất tải đoạn dầm C2C2’’’
Sử dụng chương trình SAP 2000 ta xác định được phản lực tại các nút gối mhư sau:
VC = 8217,79 kG
VC’’’ = 7193,25 kG
*Xác định tĩnh tải tập trung tại các nút của khung tính toán.
+Tại nút A:
- Tải trọng do ô sàn số 2 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút (cố kể đến tải trọng của tường 110mm như đã tính toán ở trên)
PS = 2.= 4044,28 (kG)
-Trọng lượng bản thân dầm 30x60cm truyền về nút
Pd = 2. = 3568,15 (kG)
Trọng lượng tường xây truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
Tường cao 3,2- 0,6= 2,6m, rộng 0,33m.tính gần đúng
qt = 0,33.2,6.1500.1,2 =1544,40(kG)
=>Pt = 2..0,8 = 8154,43(kG)
- Trọng lượng do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút, bằng cách tính gần đúng ta lấy
Pah = = = 13762,15 (kG)
-Trọng lượng cột 70x70cm
Pc = 0,7.0,7.(3,2-0,7) .2500.1,1 = 3368,75(kG)
=> PA = 32897,76 (kG)
+Tại nút A1:
- Tải trọng do ô sàn số 2 và 3 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút (cố kể đến tải trọng của tường 110mm như đã tính toán ở trên)
PS = .3,3 = 1794,12(kG)
-Trọng lượng bản thân dầm 22x40cm truyền về nút
Pd = = 446,78 (kG)
Trọng lượng tường xây truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
Pt = = 816,75(kG)
- Trọng lượng do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút, bằng cách tính gần đúng ta lấy
Pah = VA1 = 13778,01(kG)
=> PA1 = 20204,41
+Tại nút B:
- Tải trọng do ô sàn số 4 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
PS = 2.= 3644,78 (kG)
- Tải trọng do ô sàn số 3 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
PS = .6,6 = 3588,25 (kG)
-Trọng lượng bản thân dầm 30x60cm truyền về nút
Pd = 2. = 3568,15 (kG)
Trọng lượng tường xây truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
Tường cao 3,2- 0,6= 2,6m, rộng 0,22m.tính gần đúng
qt = 0,22.2,6.1500.1,2 = 1029,6(kG)
=>Pt = 2..0,8 = 5436,28(kG)
- Trọng lượng do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút, bằng cách tính gần đúng ta lấy
Pah = = = 13354,49(kG)
-Trọng lượng cột 70x70cm
Pc = 0,7.0,7.(3,2-0,7) .2500.1,1 = 3368,75(kG)
=> PB = 32960,70 (kG)
+Tại nút C:
- Tải trọng do ô sàn số 4 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
PS = 2.= 3644,78 (kG)
- Tải trọng do ô sàn số 3 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
PS = .6,6 = 1566,11 (kG)
-Trọng lượng bản thân dầm 30x60cm truyền về nút
Pd = 2. = 3568,15 (kG)
Trọng lượng tường xây truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
Tường cao 3,2- 0,6= 2,6m, rộng 0,22m.tính gần đúng
Qt = 0,22.2,6.1500.1,2 = 1029,6(kG)
=>Pt = .0,8 = 2718,14(kG)
- Trọng lượng do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút, bằng cách tính gần đúng ta lấy
Pah = + VC = + 8217,79 = 13095,73(kG)
-Trọng lượng cột 70x70cm
Pc = 0,7.0,7.(3,2-0,7) .2500.1,1 = 3368,75(kG)
=> PC = 27961,66 (kG)
+Tại nút C1:
PC1 = VC1 = 13778,01 (kG)
+Tại nút C2:
PC2 = VC2 = 13320,06 (kG)
+Tại nút D:
- Tải trọng do ô sàn số 2 và 7 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút (cố kể đến tải trọng của tường 110mm như đã tính toán ở trên)
PS = .6,6 = 3588,25 (kG)
-Trọng lượng bản thân dầm 30x60cm truyền về nút
Pd = 2. = 3568,15 (kG)
Trọng lượng tường xây truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
Tường cao 3,2- 0,6= 2,6m, rộng 0,33m.tính gần đúng
Qt = 0,33.2,6.1500.1,2 =1544,40(kG)
=>Pt = 2..0,8 = 8154,43(kG)
- Trọng lượng do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút, bằng cách tính gần đúng ta lấy
Pah = = = 6931,56 (kG)
-Trọng lượng cột 70x70cm
Pc = 0,7.0,7.(3,2-0,7) .2500.1,1 = 3368,75(kG)
=> PD = 25611,14(kG)
Sơ đồ chất tải sàn tầng 2¸4 như hình vẽ 5.11.
Chất tải sàn tầng 5¸9:
*Tải trọng phân bố trên khung K2
Vì kích thước ô sàn,dầm và mảng tường là giống sàn tầng 2¸4, do vậy tải trọng phân bố lên các nhịp dầm là giống nhau.
*Tải trọng tập trung tại các nút khung
Kích thước cột từ tầng 5¸9 giảm đi còn 60x60cm. Tải trrọng bản thân cột là:
Pc = 0,6.0,6.(3,2-0,7).2500.1,1 = 2475 (kG)
Chỉ có những nút có tính đến tải trọng bản thân của cột thì giá trị mới thay đổi.
PA = 32004,01 (kG)
PB = 32066,95 (kG)
PC = 27067,91 (kG)
PD = 24717,93 (kG)
Sơ đồ chất tải sàn tầng 5¸9 như hình vẽ 5.11.
* Tĩnh tải sàn tầng mái
Sơ đồ phân tải sàn tầng mái như hình vẽ sau:
Hình vẽ 5.11: Sơ đồ phân tải sàn tầng mái
A.Số liệu tính toán.
- Tải trọng tính toán ô sàn tầng mái
qtt = 673,2kG/m2
- Tải trọng mái truyền đến khung qua tường thu hồi.
qm = 22,51.6,6 = 148,56 kG/m
-Tải trọng tường thu hồi truyền lên dầm khung
Tường cao 2m, có đáy là 16,4m.
Hình vẽ 5.12:
+ Ta có diện tích tường là:
St = 16,4.0,55 + . 16,4.1,45
= 20,91m2.
=> chiều cao trung bình của tường là:
htb = = 1,275m
Khi đó ta có :
qt = 0,22.1,275.1500.1,2 = 504,9kG/m
Tổng tải trọng do tường và mái tôn truyền lên dầm là:
q= qm + qt = 653,46kG/m
Xét hai ô sàn
+ Ô sàn số 1: kích thước 3,3x 8,2, thuộc bản loại dầm
=> q1 = qtt . = 673,20. = 1110,78kG/m
+Ô sàn 2: có l1 = 2,4m; l2 = 3,3m.
b = = 0,36 =>1-2.b2+b3 = 0,78
q1 = .qtt . = 0,625.673,20.1,2 = 504,9kG/m
q2 = (1-2.b2+b3 ). qtt . = 0,78.673,20.1,2 = 638,18kG/m
b. Xác định tải trọng phân bố tác dụng lên từng đoạn dầm .
+Đoạn AB:
-Tải trọng do ô sàn số 1 truyền lên đuợc quy về tải trọng phân bố đều
qs= 2.1110,78 = 2221,56kG/m
-Tải trọng bản thân dầm
qd = 630,15kG/m
Trọng lượng do tường và mái truyền lên dầm
qt+m =653,46kG/m
=> qAB =3505,17kG/m
+Đoạn BC:
-Tải trọng do ô sàn số 2 truyền lên dưới dạng tam giác đuợc quy về tải trọng phân bố đều
qs= 2.504,9 = 1009,8kG/m
Tải trọng bản thân dầm
qd = 630,15kG/m
Trọng lượng do tường và mái truyền lên dầm
qt+m =653,46kG/m
=> qBC = 2275,41kG/m
+Đoạn CD:
-Tải trọng do ô sàn số 1 truyền lên đuợc quy về tải trọng phân bố đều
qs= 2.1110,78 = 2221,56kG/m
Tải trọng bản thân dầm
qd = 630,15kG/m
Trọng lượng do tường và mái truyền lên dầm
qt+m =653,46kG/m
=> qCD =3505,17kG/m
C. Xác định tải trọng tập trung tại các nút.
Với quan điểm tính toán như phần tính cho sàn từ tầng 2¸9 .Ta đi xác định lực tập trung tại các nút phụ để xét sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận tới nút khung.
+Tại nút A1:
Tải trọng do ô sàn số 1 truyền lên dầm ngang rồi truyền về nút
Ps =2.q1. = 2.1110,78. = 9108,39kG
-Tải trọng do bản thân dầm30x60cn truyền lên
Pd = qd. = 540,63. = 2216,58kG
-Tải trọng do tường thu hồi và mái
Pt+m = qt+m . = 653,46.4,1 = 2679,18kG
=>PA = 14004,15kG
+Tại nút B1:
Tải trọng do ô sàn số 2 truyền lên dầm ngang rồi truyền về nút
Ps =2.q2. = 2.504,9. = 1211,76kG
-Tải trọng do bản thân dầm30x60cn truyền lên
Pd = qd. = 540,63. = 648,75kG
-Tải trọng do tường thu hồi và mái
Pd = qt+m . = 653,46.1,2 = 784,15kG
=>PB1 = PA1 + P + Pd + Pd
= 16648,81kG
Từ sơ đồ phân tải sàn tầng mái ta có:
PA1 = PA2 = PD1 = PD2 =14004,15kG
PB1 = PB2 = PC1 = PC2 = 16648,81kG
*Chất tải cho các nút của khung sàn tầng mái
+ Tại nút A:
-Tải trọng do bản thân dầm30x60cn truyền lên
Pd = 2 . qd . = 2. 540,63. = 3568,15kG
Trọng lượng của tường vượt mái truyền lên dầm dọc truyền về nút
Tường cao 1,2m, rộng 0,22m
qt = 0,22.1,2.1500.1,2 =475,2kG/m
=>Pt = 2. 475,2. = 3136,32kG
- Trọng lượng do nút A1 và A2 truyền vào
Pah = .(PA1 + PA2) = 14004,15kG
=> PA = 20708,62kG
+Tại nút B:
Tải trọng do ô sàn số 2 truyền lên dầm ngang rồi truyền về nút
Ps =2.q2. = 2.638,18. = 4211,98kG
-Tải trọng do bản thân dầm30x60cn truyền lên
Pd = 2 . qd . = 2. 540,63. = 3568,15kG
- Trọng lượng do nút B1 và B2 truyền vào
Pah = .(PB1 + PB2) = 16223,82kG
=> PB = 24003,95kG
+Tại nút C:
PC = PB = 24003,95kG
+Tải nút D:
PD + PA = 20708,62kG
5.3.1.2.Hoạt tải sử dụng .
Theo bảng 2.3 đã thống kê giá trị hoạt tải tiêu chuẩn của các loại ô sàn theo TCVN 2737 – 95. Ta biết rằng khi tải trọng tác dụng đúng tâm . Vậy để đi đến tính toán cho những khả năng bất lợi nhất của kết cấu do hoạt tải gây nên ta sẽ sử dụng cách chất tải lệch tầng lệch nhịp cho khung K2 theo hai trường hợp hoạt tải 1(HT1) và hoạt tải (HT2).
A. Hoạt tải 1: Sử dụng hình vẽ 5.14
1.Hoạt tải sàn tầng mái.
Vì mái không sử dụng chỉ có người lên sửa chữa theo quy chuẩn
qo = 75kG/m2, n= 1,2
=> qtt = 75.1,2 = 97,5kG/m2
* Hoạt tải phân bố trên từng đoạn dầm.
+Đoạn AB:
Hình 5.13. Sơ đồ phân tải hoạt tải 1sàn tầng mái.
-Hoạt tải do ô sàn số 1 truyền lên dưới dạng bản loại dầm
qs1 = 2 . qtt . = 2.97,5.= 312,75kG/m
=> qAB = 312,75kG/m
+Đoạn CD:
=> qCD = qAB = 312,75kG/m
*Hoạt tải tập trung tại các nút
Ta có : qAB = qA1B1 = 312,75kG/m
PA1 = PB1 = qAB. = 1282,27kG
+Lực tập trung tại nút A
- Hoạt tải tập trung do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút A1 và A2 rồi truyền về nút
PA1 = PA2 =1282,27kG
Pah = .(PA1 + PA2) = 1282,27kG
=>PA = Pah = 1282,27kG
-Tại nút B:
PB = PA = 1282,27kG
-Tại nút C:
PC = PA = 1282,27kG
-Tại nút D:
PD = PA = 1282,27kG
2. Hoạt tải 1 sàn tầng2,4,6,8:
Hình 5.14. Sơ đồ phân tải hoạt tải sàn tầng 2,4,6,8.
Bảng thống kê hoạt tải phân bố dạng tam giác và hình thang được quy đổi về hoạt tải phân bố đều
Bảng 5.2
Thứ tự các
ô sàn
Hệ số
quy đổi
õ =
Hệ số
quy đổi
1- 2õ2+ õ3
Hoạt tải phân bố tam giác quy về lực pb đều qht = 195kG/m2
Q1=.qht.
Hoạt tải phân bố hình thang quy về pb đều
Q2=(1- 2õ2+õ3).qht.
Ô sàn 2
0,36
0,78
201,09
250,96
3
0,46
0,67
201,09
215,57
5
0,48
0,65
289,14
300,71
7
201,09
-Ô sàn 1: có l1 = 3,3m; l2 = 8,2m; thuộc bản loại dầm, tính cho hoạt tải phòng khách Po = 150kG/m2, n=1,3
q= qht. = 195 . = 321,75kG/m
-Ô sàn 4: có l1 = 2,4m; l2 = 6,6m; thuộc bản loại dầm, tính cho hoạt tải sàn hành lang Po = 300kG/m2, n=1,2
q= qht. = 360.= 432kG/m
-Ô sàn 6: có l1 = 1,855; l2 = 4,9m; thuộc bản loại dầm, tính cho hoạt tải phòng khách Po = 150kG/m2, n=1,3
q= qht. = 195. = 180,86kG/m
a.Hoạt tải phân bố trên từng đoạn dầm
+Đoạn AA1:
- Hoạt tải do ô sàn số 2 truyền lên dưới dạng hình thang được quy về tải trọng phân bố đều
qAA1 = 2.250,96 = 501,92kG/m
+ Đoạn A1B:
- Hoạt tải do ô sàn số 3 truyền lên dưới dạng hình thang được quy về tải trọng phân bố đều
qA1B = 2.215,57 = 431,14kG/m
+ Đoạn CC1:
- Hoạt tải do ô sàn số 3 và 6 truyền lên dưới dạng hình thang được quy về tải trọng phân bố đều
qCC1 = 215,57 + 180,86 = 396,43 kG/m
+ Đoạn C1C2:
- Hoạt tải do ô sàn số 2 và 6 truyền lên dưới dạng hình thang được quy về tải trọng phân bố đều
qC1C2 = 250,96 + 180,86 = 431,82 kG/m
+ Đoạn C2D:
- Hoạt tải do ô sàn số 2 và 7 truyền lên dưới dạng hình thang được quy về tải trọng phân bố đều
qC2D = 250,96 + 201,09 = 452,05 kG/m
b.Hoạt tải tập trung tại các nút .
Với quan điểm tính toán như đối với phần tĩnh tải tập trung sàn tầng 2¸9. Để xét sự ảnh hưởng hoạt tải của các ô sàn lân cận tới nút khung tính toán ta lần lượt tính các hệ dầm phụ như sau:
*Xét hệ dầm A’B’và AoA1:
+Dầm A’B’
-Đoạn A’A1’:
Hoạt tải do ô sàn số 2 truyền lên dưới dạng hình thang (truyền từ hai phía)
qA’A1’ = 2. 250,96 = 501,92kG/m
-Đoạn A1’B’:
Hoạt tải do ô sàn số 3 truyền lên dưới dạng hình thang (truyền từ hai phía)
qA’A1’ = 2. 215,57 = 431,14kG/m
+Dầm AoA1:
-Đoạn AoA1’:
Hoạt tải do ô sàn số 2 và 3 truyền lên dưới dạng tam giác (truyền từ hai phía)
qAo A1’ = 201,09 + 201,09 = 402,18kG/m
-Đoạn A1’A1:
Hoạt tải do ô sàn số 2 và 3 truyền lên dưới dạng tam giác (truyền từ hai phía)
qA’A1’ = qAo A1’ = 402,18kG/m
Sử dụng chương trình Sap2000 ta xác định được phản lực tại các nút như sau
VA’ = 5388,75kG
VB’ = 4448,38kG
VA1 = 6834,19kG
* Xét dầm A’’B’’:
+Đoạn dầm A’’A1’’: Hoạt tải do ô sàn số 1 và 2 truyền lên dưới dạng hình thang
qA’’A1’’ = 250,96 + 321,75 = 572,71kG/m
+Đoạn dầm A1’’B’’: Hoạt tải do ô sàn số 1 và 3 truyền lên dưới dạng hình thang
qA’’A1’’ = 215,57 + 321,75 = 537,32kG/m
+Tải trọng tập trung tại nút A1’’: Hoạt tải do ô sàn số 2 và 3 truyền lên dầm dọc truyền về nút
PA1’’ = 2. = 663,59kG
Hình vẽ 5.15: Sơ đồ chất tải đoạn dầm A’’B’’.
Sử dụng chương trình Sap2000 ta xác định được phản lực tại các nút như sau:
VA’’ = 7429,03kG
VB’’ = 7438,48k
*Xét hệ dầm giao thoa C’D’ và CoC1:
Hình 5.16: Sơ đồ tính hoạt tải dầm giao thoa C’D’ và CoC1:
Hệ dầm giao thoa giao thoa C’D’ và CoC1 giống như hệ dầm A’B’và AoA1. Do vậy ta chất tải tương tự và lấy kết quả phản lực tại các gối như đối với hệ dầm A’B’và AoA1.
VD’ = VA’ = 5388,75kG
VC’ = VB’ = 4448,38kG
VC1 = VA1 = 6834,19kG
* Xét dầm C2C2’’’ như hình vẽ
Hình 5.17: Sơ đồ tính phản lực phần hoạt tải dầm C2C2’’’
Để xác định lực tập trung tại nút C2 do hoạt tải ô sàn số 5,6,7 gây nên ta xét dầm C2C2’’’.
+ Đoạn C2C2’: Hoạt tải do ô sàn số 7 truyền lên
qC2C2’ = 201,09kG/m
+ Đoạn C2’ C2’’: Hoạt tải do ô sàn số 5 và 7 truyền lên
qC2’C2’’ = 201,09 + 289,14 = 490,23kG/m
+ Đoạn C2’’ C2’’’: Hoạt tải do ô sàn số 5 và 7 truyền lên
qC2’’C2’’’ = qC2’C2’’ = 201,09 + 289,14 = 490,23kG/m
+Tải trọng tập trung tại nút C2’
PC2’ = . 4,9 = 1179,84kG
+Tải trọng tập trung tại nút C2’’
PC2’’ = 2. = 663,59kG
Hình vẽ 5.18: Sơ đồ chất tải đoạn dầm C2 C2’’’.
Sử dụng chương trình Sap2000 ta xác định được phản lực tại các nút như sau:
VC2 = 6214,35kG
VC2’’’ = 6083,33kG
* Xét dầm CC’’’ như hình vẽ 5.16
+Đoạn dầm C’’C’’’: Tải trọng do ô sàn số 5 truyền lên
qC’’C’’’ =289,14kG
+Lực tập trung tại C’’:
PC’’ = PC2’ = 1179,84kG
Hình vẽ 5.19: Sơ đồ chất tải đoạn dầm C C’’’.
Sử dụng chương trình Sap2000 ta xác định được phản lực tại các nút như sau:
VC = 5218,95kG
VC’’’ = 5087,93kG
Ta lần lượt xác định hoạt tải tập trung tại các nút của khung tính toán
*Tại nút A:
- Hoạt tải do ô sàn số 2 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
PS = 2.= 1327,19 (kG)
- Hoạt tải do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút A’ và A’’, bằng cách tính gần đúng ta lấy
Pah = = = 6408,89 (kG)
PA = 7736,08kG
*Tại nút A1:
- Hoạt tải do ô sàn số 2 và 3 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
PS = 2.= 663,59 (kG)
- Hoạt tải do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút, bằng cách tính gần đúng ta lấy
Pah = PA1 = 6834,19 (kG)
PA1 = 7497,78kG
*Tại nút B:
- Hoạt tải do ô sàn số 3 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
PS = 2. = 1327,19 (kG)
- Hoạt tải do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút B’ và B’’, bằng cách tính gần đúng ta lấy
Pah = = = 5943,43 (kG)
PB = 7270,62kG
*Tại nút C:
- Hoạt tải do ô sàn số 3 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
PS = = 663,59 (kG)
- Hoạt tải do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút B’ và B’’, bằng cách tính gần đúng ta lấy
Pah = VC + .VC’ = 5218,95 + 0,5.4448,38 = 7443,14(kG)
PC = 8106,73kG
*Tại nút C1:
PC1 = VC1 = 6834,19kG
*Tại nút C2:
PC2 = VC2 = 6214,35kG
*Tại nút D:
- Hoạt tải do ô sàn số 2 truyền lên dầm dọc rồi truyền về nút
PS = 2.= 1327,19 (kG)
- Hoạt tải do sự ảnh hưởng của các ô sàn lân cận truyền về nút
Pah = = = 3026,17kG
PD = 4353,36 (kG)
2.Hoạt tải 1 sàn tầng 3,5,7,9.
Xét đoạn dầm BC như hình vẽ 5.21. Từ sơ đồ phân tải ta nhận thấy rằng tải trọng phân bố trên đoạn BC là không có, chỉ có lực tập trung tại B và C.
+ Tải trọng tập trung tại B và C
PB = PC = 2. = 2851,2(kG)
Hình vẽ 5.20: Sơ đồ phân tải hoạt tải 1 sàn tầng 3,5,7,9.
2.Hoạt tải 2.
a.Hoạt tải 2 sàn tầng mái(qtt = 97,5kG/m2)
Đối với hoạt tải 2 sàn tầng mái ta chỉ quan tâm đến đoạn BC
Theo hình vẽ5.11 ta có:
+Ô sàn 2: có l1 = 2,4m; l2 = 3,3m.
b = = 0,36 =>1-2.b2+b3 = 0,78
q1= .qtt. = 0,625.97,5.1,2 = 73,12kG/m
q2 = (1-2.b2+b3).qtt. = 0,78.97,5.1,2 = 91,26kG/m
- Hoạt tải phân bố đều trên đoạn BC: do ô sàn số 2 truyền lên dưới dạng tam giác(tuyền từ 2 phía)
qBC = 2.73,12 = 146,24kG/m
- Hoạt tải tập trung tại nút B và C
PB = PC = 2. 91,26. + 2.(. 146,24.) = 777,80(kG)
b.Hoạt tải 2 sàn tầng 2,4,6,8.
Vì ta chất lệch tầng lệch nhịp nên hoạt tải sàn tầng 2,4,6,8 đối với trường hợp hoạt tải 2 là hoạt tải sàn tầng 3,5,7,9 đối với trường hợp hoạt tải 1.
+ Tải trọng tập trung tại B và C
PB = PC = 2. = 2851,2(kG)
a. Hoạt tải 2 sàn tầng 3,5,7,9.
Hoạt tải sàn tầng 3,5,7,9 đối với trường hợp hoạt tải 2 là hoạt tải sàn tầng 2,4,6,8 đối với trường hợp hoạt tải 1.
+Hoạt tải phân bố trên từng đoạn dầm
qAA1 = 2.250,96 = 501,92kG/m;
qA1B = 2.215,57 = 431,14kG/m;
qCC1 = 215,57 + 180,86 = 396,43 kG/m;
qC1C2 = 250,96 + 180,86 = 431,82 kG/m;
qC2D = 250,96 + 201,09 = 452,05 kG/m.
+Hoạt tải tập trung tại các nút khung
PA = 7736,08kG
PA1 = 7497,78kG;
PB = 7270,62kG;
PC = 8106,73kG;
PC1 = 6834,19kG;
PC2 = 6214,35kG;
PD = 4353,36kG.
Hình vẽ sơ đồ chất tải tĩnh tải, hoạt tải 1, hoạt tải 2, tải trọng gió trái, tải trọng gió phải.
5.3.2.Tải trọng ngang
Đối với các công trình cao và mảnh dao động của công trình và các kết cấu xây dựng do gió gây ra trở nên rất quan trọng và phải xét đến tính chất động của gió.
Theo TCVN 2737- 95, tác động của tải trọng gió lên công trình gồm hai thành phần Tĩnh và Động. Đối với công trình cao dưới 40m thì không cần tính đến tải trọng gió động. Như vậy công trình ta đang tính có tổng chiều cao 32,8m nhỏ hơn 40m vậy thành phần gió động của tải trọng gió là không cần tính đến.
Vậy giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của gió W ở độ cao z so với chuẩn được xác định theo công thức.
W = n.w0 . k . c (5.4)
Các giá trị n,w0, k,c lấy theo TCVN 2737- 95
Ở đây : n – Hệ số tin cậy, lấy n= 1,2;
wo – Giá trị của áp lực gió lấy theo biểu đồ phân vùng(kG/m2);
k – Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao công trình;
Tra phụ lục theo TCVN 2737 – 95, đốivớicong trình trên địa bàn trên thành phố Hà Nội thuộc vùng gió II-B có wo = 95kG/m2 .
Ta có: Tầng 1 cao 4m k= 0,84
Tầng 1 cao 4m k= 0,84
Tầng 2 cao 7,2m k= 0,92
Tầng 3 cao 10,4m k= 1,02
Tầng 4 cao 13,6m k= 1,06
Tầng 5 cao 16,8m k= 1,10
Tầng 6 cao 20,0m k= 1,13
Tầng 7 cao 23,2m k= 1,16
Tầng 8 cao 26,4m k= 1,19
Tầng 9 cao 29,6m k= 2,22
c- Hệ sốkhí động phụ thuộc vào hình dạng công trình. Theo TCVN 2737 – 95 ta có :
+ Phía gió đẩy: cđ = +0,8
+ Phía gió hút: ch = -0,8
Để thuận tiện cho tính toán và thiên về an toàn của công trình thì coi tải trọng gió gây ra trên từng đoạn mỗi tầng.
Từ đó ta có: Pg = n. wo . k . c .a (5.5)
( với a là bước khung, a = 3,3m)
a. Áp lực gió từ tầng 1¸9.
* Áp lực gió từ trái sang phải
+ Phía gió đẩy:
P1đ = 1,2.95.0,8.0,84.3,3 = 252,80kG/m
P2đ = 1,2.95.0,8.0,92.3,3 = 276,88kG/m
P3đ = 1,2.95.0,8.1,02.3,3 = 306,97kG/m
P4đ = 1,2.95.0,8.1,06.3,3 = 319,02kG/m
P5đ = 1,2.95.0,8.1,10.3,3 = 331,05kG/m
P6đ = 1,2.95.0,8.1,13.3,3 = 340,08kG/m
P7đ = 1,2.95.0,8.1,16.3,3 = 349,11kG/m
P8đ = 1,2.95.0,8.1,19.3,3 = 358,14kG/m
P9đ = 1,2.95.0,8.1,22.3,3 = 367,17kG/m
+Phía gió hút:
P1h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 189,60kG/m
P2h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 207,66kG/m
P3h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 230,23kG/m
P4h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 239,26kG/m
P5h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 248,29kG/m
P6h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 255,06kG/m
P7h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 261,83kG/m
P8h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 268,60kG/m
P9h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 275,37kG/m
*Áp lực gió từ phải sang trái
+Phía gió đẩy
P1đ = 1,2.95.0,8.0,84.3,3 = 252,80kG/m
P2đ = 1,2.95.0,8.0,92.3,3 = 276,88kG/m
P3đ = 1,2.95.0,8.1,02.3,3 = 306,97kG/m
P4đ = 1,2.95.0,8.1,06.3,3 = 319,02kG/m
P5đ = 1,2.95.0,8.1,10.3,3 = 331,05kG/m
P6đ = 1,2.95.0,8.1,13.3,3 = 340,08kG/m
P7đ = 1,2.95.0,8.1,16.3,3 = 349,11kG/m
P8đ = 1,2.95.0,8.1,19.3,3 = 358,14kG/m
P9đ = 1,2.95.0,8.1,22.3,3 = 367,17kG/m
+Phía gió hút:
P1h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 189,60kG/m
P2h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 207,66kG/m
P3h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 230,23kG/m
P4h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 239,26kG/m
P5h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 248,29kG/m
P6h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 255,06kG/m
P7h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 261,83kG/m
P8h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 268,60kG/m
P9h = 1,2.95.0,6.0,84.3,3 = 275,37kG/m
b.Áp lực gió tác dụng lên mái và tường vượt mái.
Để đơn giản ta coi mái và tường vượt mái như mặt đón gió có độ cao 2,0m, tầng mái cao so với cốt +0,000 là 31,6m, ta lấy gần đúng hệ số
km = 1,23
*Áp lực gió từ trái sang phải
-Phía gió đẩy:
qmđ = 1,2.95.0,8.1,23.3,3= 370,18kG/m
-Phía gió hút:
qmh = 1,2.95.0,6.1,23.3,3 = 277,63kG/m
Quy hoạt tải gió tác dụng vào mái về tải trọng tập trung và mômen tại các nút khung
+Tại nút A:
PAđ = 370,18.2,0 = 740,36kG
MAđ = 370,18. = 740,36kGm
+Tại nút D:
PDđ = 277,63.2,0 = 555,26kG
MAđ = 277,63. = 555,26kGm
*Áp lực gió từ phải sang trái: Lấy giá trị như trường hợp gió trái
Hình 5.21.TĨNH TẢI
Hình vẽ 5.22.HOẠT TẢI 1
Hình vẽ 5.22.HOẠT TẢI 2
Hình vẽ 5.23.GIÓ TRÁI.
Hình vẽ 5.24.GIÓ PHẢI
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Thiết kế kết cấu nhà chung cư cao tầng C1-Khu đô thị mới Mỹ Đình Từ Liêm Hà Nội.docx