Trong một vài năm trở lại đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước nói chung và của Tp HCM nói riêng, mức sống của người dân cũng được nâng cao, nhất là về nhà ở, giao thông, cơ sở hạ tầng, cùng với sự mở cửa của nền kinh tế, ngành xây dựng giữ vai trò ngày càng thiết yếu trong chiến lược phát triển đất nước, vốn đầu tư xây dựng cơ bản chiếm rất lớn trong ngân sách nhà nước, kể cả đầu tư nước ngoài Trong đó, về nhà ở, không đơn thuần là nơi để ở, sinh hoạt, mà nó còn phải đáp ứng một số yêu cầu về tiện nghi, thẩm mỹ, mang lại tâm trạng thoải mái cho người ở. Sự xuất hiện ngày càng nhiều của các cao ốc chung cư, văn phòng trong các thành phố không những đáp ứng được nhu cầu về nơi ở cho một thành phố đông dân như Tp Hồ Chí Minh, nhu cầu về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới của các thành phố: một thành phố hiện đại, văn minh, xứng đáng là trung tâm kinh tế, khoa học kỹ thuật của cả nước. Bên cạnh đó, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển lĩnh vực xây dựng của thành phố và của cả nước, thông qua việc áp dụng kỹ thuật, công nghệ mới trong tính toán, thiết kế, thi công
Vì vậy, việc xây dựng công trình này là cần thiết đối với nhu cầu về nhà ở, góp phần vào sự phát triển kinh tế và cảnh quan đô thị của thành phố hiện nay.
55 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2323 | Lượt tải: 6
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế chung cư HIM LAM - LAM KHANH phường 6, quận 8, TP HCM, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG V
TÍNH TOÁN KHUNG
TÍNH THÉP KHUNG TRỤC 2 VÀ TRỤC B
5.1 HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH .
Công trình có tổng chiều cao 36.4m, chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang, chủ yếu là tải gió. Nhưng vì công trình có tổng chiều cao nhỏ hơn 40m, nên chỉ tính phần gió tĩnh, không cần tính thành phần động của gió. Chiều cao không lớn nên thang máy ta chỉ xây gạch, không cần phải dùng lõi cứng bê tông cốt thép.
Hệ chịu lực chính của công trình gồm sàn sườn và khung (gồm hệ dầm và cột).
Hình 5.1: HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH
Để phân tích sự làm việc đồng thời của các bộ phận trong nhà ta phân tích kết cấu theo mô hình khung không gian.
Giải quyết cấu tạo của khung chủ yếu là giải quyết cấu tạo của nút khung và mối liên kết cột với móng. Trong khung toàn khối, nút được xem là nút cứng, vì thế phải cấu tạo sao cho nút đó không được biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực, tức là góc giữa các thanh qui tụ vào nút không được thay đổi và dễ thi công. Cấu tạo cốt thép tại nút khung cần chú ý đến đoạn neo cốt thép, cần xác định được cốt thép chịu kéo và chịu nén để xác định đoạn neo đúng qui định. Chiều dài đoạn neo cốt thép chịu kéo (nén) lấy theo bảng 14 của “Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 5574-1991” và “TCVN 4453-1995” có thể tóm tắc như sau.
Ln ³ 30d: đối với cốt thép chịu kéo.
Ln ³ 20d: đối với cốt thép chịu nén.
5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG .
5.2.1 Tải trọng sàn.( được tính toán tại chương 2 ).
- Tĩnh tải.
Stt
Các lớp cấu tạo
gi (daN/m3)
d (m)
ni
gstc (daN/m2)
gstt (daN/m2)
1
Gạch Ceramic
2000
0.006
1.1
12
13.2
2
Vữa lót
1800
0.03
1.2
54
64.8
3
Sàn BTCT
2500
0.12
1.1
300
330
4
Vữa trát trần
1800
0.015
1.1
27
29.7
5
Trần treo
1.2
30
36
Tổng cộng
423
473.7
- Hoạt tải: Hoạt tải tính toán các ô sàn.
Stt
Loại sàn
Pstc (daN/m2)
n
Pstt
(daN/m2)
1
Hành lang
300
1.2
360
2
Ban công
200
1.2
240
3
Phòng ngủ, phòng ăn
150
1.3
195
4
Phòng vệ sinh, bếp
150
1.3
195
TẢI TRỌNG TOÀN PHẦN
Stt
Loại
sàn
Ptt (daN/m2)
gtt(daN/m2)
qtt(daN/m2)
1
Hành lang
360
473.7
833.7
2
Ban công
240
473.7
713.7
3
Phòng ngủ
195
473.7
668.7
4
Phòng vệ sinh
195
473.7
668.7
5
Phòng khách
216
582.9
798.9
Tải trọng sàn mái
Cấu tạo sàn
Chiều dày(m)
g(daN/m2)
n
gi(daN/m2)
Một lớp gạch lá nem 200x200x20 mm
0.02
1600
1.1
35.2
Vữa lót M75 dày 20mm
0.02
1600
1.2
38.4
Lớp bêtông chống thấm dày 20mm
0.02
2500
1.1
55
sàn BTCT
0.12
2500
1.1
330
Vữa trát trần
0.015
1600
1.1
26.4
Gsm = 430 (daN/m2)
-Hệ số tin cậy hoạt tải sàn mái : ps =75x 1.3= 97.5 (daN/m2)
5.2.2 Trọng lượng tường xây.
- Tường bao che dày 20cm, g = 330 daN/m2 , chiều cao trung bình của tường là 2.7m, tổng chiều dài của tường là 130m (lấy theo bản vẽ kiến trúc). Tải trọng này truyền lên sàn với diện tích là: 522.5m2
q = 330x2.7x1.1x130/522.5 = 201.73 daN/m2.
- Tường ngăn dày 10cm, g = 150 daN/m2, chiều cao trung bình là 2.7m, tổng chiều dài là 54.7m (lấy theo bản vẽ kiến trúc). Tải trọng này truyền lên sàn với diện tích là: 522.5m2
q = (150x2.7x1.1x54.7)/522.5 = 45.44 daN/m2
5.2.3 Tải trọng cầu thang.( các số liệu đã được tính toán tại chương 3 ).
Tổng tải trọng cầu thang. Theo chương 3, ta có.
G = (Tổng tải trọng chiếu nghỉ + chiếu tới) + ( tổng tải trọng bản thang)
G = 810x3 x2 + 923.8x1.5x2.25 = 5052.6 daN/m.
Qui tải cầu thang trên diện tích sàn.
gct = 5052.6/522.5 = 9.67 daN/m2
Tải trọng hồ nước mái.
Gồm phản lực chân cột hồ nước mái truyền vào cột của tòa nhà.
N = 46820 daN.
5.2.5 Tổng tải trọng của dầm truyền xuống cột ở mỗi tầng.
Trên mặt bằng có 4 tiết diện dầm (D1, D2, D3, DM1, DM2), với kích thước và hình dạng khác nhau. Để an toàn và đơn giản trong việc tính toán ta chọn chiều dài của tất cả dầm l=6m.
Cột giữa: Ngiữa = ånixgixbixhixli (5.1)
= 4xx1.1x2500x6(0.3x0.6+0.25x0.5+0.2x0.4+2(0.15x0.35))
= 15675 daN.
Cột biên: Nbiên = Ngiữa = = 7837.5 daN. (5.2)
Cột góc: Ngóc = Nbiên = = 3918.75 daN. (5.3)
Tải trọng gió.
Tổng chiều cao của công trình 36.4m, ta chỉ tính toán thành phần tĩnh của gió.
5.3 SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN DẦM CỘT .
Khung là kết cấu siêu tĩnh bậc cao. Nội lực trong khung phụ thuộc không chỉ sơ đồ tính, tải trọng tác dụng mà còn phụ thuộc vào độ cứng của cấu kiện khung. Do đó trước khi tính toán khung cần chọn sơ bộ tiết diện cột và dầm. Sau đó tiến hành tính toán nội lực, tính cốt thép cho từng cấu kiện, kiểm tra lại kích thước tiết diện đã chọn, dựa vào hàm lượng cốt thép m£mmax, nếu không thỏa phải thay đổi kích thước tiết diện. Về nguyên tắc, khi tiết diện của cấu kiện đã thay đổi thì nội lực cũng thay đổi theo do đó phải tính lại nội lực. Tuy nhiên nếu sự thay đổi tiết diện của cấu kiện không lớn lắm thí có thể không cần tính lại nội lực mà chỉ cần tính lại cốt thép (chỉ khi nào mômen quán tính của tiết diện chọn sơ bộ và tiết diện chọn sau cùng khác nhau quá hai lần thì phải tính lại nội lực theo độ cứng của tiết diện đã chọn).
5.3.1 Sơ bộ chọn tiết diện dầm.
Như đã tính toán ở chương 2, tiết diện dầm được chọn như sau:
Kí hiệu
Nhịp dầm(m)
Hệ số
Chiều caoh(cm)
Bề rộng b(cm)
Chọn tiết diện(hxb=cmxcm)
D1
6.0
10
0.60
0.30
30 x 60
D2
4.0
10
0.50
0.25
25 x 50
D3
4.0
14
0.36
0.18
20 x 40
DM1
6.0
18
0.33
0.17
10 x 30
DM2
4.0
18
0.28
0.14
10 x 30
Sơ bộ chọn tiết diện cột.
a . Tổng tải đứng = Tỉnh tải + Hoạt tải
- Tỉnh tải truyền vào khung gồm
+ Tỉnh tải sàn
+Trọng lượng bản thân dầm, cột, dầm các tầng
+Trọng lượng vách ngăn, lớp trang trí
-Hoạt tải truyền vào khung gồm: hoạt tải sàn
b. Chọn diện tích tiết diện sơ bộ theo tải đứng
Diện tích cột được xác định theo công thức.
Fc = (cm2). (5.4)
k: hệ số hiệu chỉnh tiết diện cột.
cột giữa k =1.1
cột biên k =1.3.
cột góc k =1.3.
åNi: tổng lực nén dọc trục ở tầng thứ i.
Rn: cường độ chịu nén của bê tông. Rn = 110 daN/cm2.
Fc : diện tích tiết diện cột
Ni : tổng lực dọc tính toán tác dụng lên chân cột của tầng đang xét
Với
n : số tầng trên của tầng đang xét.
S : diện tích truyền tải của tầng thứ c tác dụng vào cột.
Gd : trọng lượng bản thân của dầm dọc và dầm ngang.
Gt : trọng lượng tường xây trên dầm dọc và dầm ngang.
5.3.3.Cột C5 (trục 2-B)
- Tải toàn phần của bản sàn qs = gs + ps = 473.7 + 360 = 833.7 (daN/m2)
- Tải toàn phần của sàn mái qm=gm + pm = 430 + 97.5 = 527.5 (daN/m2)
- Trọng lượng bản thân dầm
Dầm theo phương trục 2
G1=n.g.bd.hd.B = 1.1((0.25x(0.5-0.12)4+(0.25x(0.5-0.12)x6))x2500=3658 (daN)
Dầm theo phương trục B
G2=1.1((0.3x(0.6-0.12)x2500)x6= 792 (daN)
Tổng tải trọng bản thân dầm : G=G1+G2=4450 (daN)
Tải trọng truyền vào cột trục 2 :
=3x (833.7x 12 + 527.5x12) + 3x4450=58905 (daN)
Cột tầng 9,10,mái : Tiết diện ngang của cột : =1,2x58905/110=1178.1 (cm)
Cột tầng 6,7,8 : Tổng tải trọng truyền vào chân cột
=3x833.7x12+58905+2x4450=235791(daN)
=1.2x235791/110=2357.91 (cm)
Cột tầng 4,5 : Tổng tải trọng truyền vào chân cột
=2x833.7x12+70827+2x4450=353431.44 (daN)
=1.2x353431.44/110=3534.31 (cm)
Cột tầng 2,3 : Tổng tải trọng truyền vào chân cột
=2x833.7x12+353431.44+2x4450=471241.42 (daN)
=1.2x471241.42/110=4712.42 (cm)
Cột tầng trệt,1 : Tổng tải trọng truyền vào chân cột
=2x833.7x12+471241.42+2x4450=589052.4 (daN)
=1.2x589052.4/110=5890.52 (cm)
Tiết diện cột giữa.
Tầng
N
(daN)
k
Fc (cm2)
Chọn bxh (cm)
Fcchọn (cm2)
Mái,10,9
58905
1.1
589
30
x
30
900
6,7,8
235791
1.1
2357.91
50
x
50
2500
4,5
353431.44
1.1
3534.31
60
x
60
3600
2,3
471241.42
1.1
4712.42
70
x
70
4900
Trệt,1
589052.4
1.1
5890.52
80
x
80
6400
5.3.4.Cột C11 (trục 2-A)
Tiết diện cột biên : Các số liệu tính toán được lập thành bảng sau
Tầng
N
(daN)
k
Fc (cm2)
Chọn bxh (cm)
Fcchọn (cm2)
Mái,9,10
62353
1.3
680
30
x
40
1200
6,7,8
145032
1.3
1450.32
35
x
45
1575
4,5
250031
1.3
2500.31
45
x
55
2475
2,3
312538
1.3
3125.38
50
x
60
3000
1,2
413058
1.3
4130.58
60
x
70
4200
5.3.5.Cột C17 (trục 1-B)
Tiết diện cột biên : Các số liệu tính toán được lập thành bảng sau
Tầng
N
(daN)
k
Fc (cm2)
Chọn bxh (cm)
Fcchọn (cm2)
9,10
87085
1.3
950
30
x
40
1200
6,7,8
117178.02
1.3
1171.78
35
x
45
1575
4,5
166707.07
1.3
1667.07
45
x
55
2475
2,3
265296.7
1.3
2652.97
50
x
60
3000
Trệt,1
394524
1.3
3945.24
60
x
70
4200
5.3.6.Cột C6 (trục 3-B)
Tiết diện cột giữa : Các số liệu tính toán được lập thành bảng sau
Tầng
N
(daN)
k
Fc (cm2)
Chọn bxh (cm)
Fcchọn (cm2)
Mái,10,9
147423
1.1
1474.23
40
x
40
1600
6,7,8
245791
1.1
2457.91
50
x
50
2500
4,5
353421.44
1.1
3534.21
60
x
60
3600
2,3
481242.42
1.1
4812.42
70
x
70
4900
Trệt,1
603210.3
1.1
6032.1
80
x
80
6400
5.3.7: Sơ đồ truyền tải vào nút và dầm khung
HÌNH 5.2: MẶT BẰNG SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI VÀO DẦM KHUNG VÀ NÚT
Tải trọng tác dụng vào khung trục 2
a. Nguyên tắc truyền tải:
+ Tải từ sàn ( tỉnh tải và hoặt tải) truyền vào khung dưới dạng hình thang và hình tam giác
+ Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dưới dạng tải tập trung
+ Tải từ dầm chính truyền vào cột và cột truyền xuống móng
b. Tải trọng đứng tác dụng vào khung trục 2
Tải do trọng lượng bản thân dầm AB, CD ( cho 1m dầm)
gd=0.25x0.5x2500x1.1=344 (daN/m)
Tải do trọng lượng bản thân dầm BC ( cho 1m dầm)
gd=0.25x0.5x2500x1.1=344 (daN/m)
Tải trọng do bản thân dầm console( cho 1m dầm)
gd=0.1x0.3x2500x1.1=4.126(daN/m)
Tải do tường xây( cho 1m )
Tầng 1-10 : tường ngoài dày 200mm, cao 2.8m, tương trong dày 100, cao 2.8m. tường ban công dày 100mm, cao 1.1m
g1=330x2.8x.1.2=1108 (daN/m) : ( Tường 200mm)
g2=180x2.8x1.2=604.8 (daN/m) : ( Tường 100mm)
- g3=180.1.1x1.2=238 ( daN/m) : ( Tường ban công 100mm)
Tải trọng toàn phần
Tỉnh tải : ggtt=gd+gt+gtd (daN/m)
Hoạt tải : Ptt=Ptd (daN/m)
c .Tải trọng sàn truyền vào dầm khung từ tầng 1-10
Sàn dầm cosole trục 2
a. Tỉnh tải
ô bản S3 ( tải phân bố đều hình tam giác)
gtd=5qd/8 với qd=L1xgs/2=473.7x1.5/2=355.28 (daN/m)
gtd=5x355.28/8=222.05 (daN/m)
Tường ban công dày 100mm ,cao 1.1m : gt= 180.1.1x1.2x1.5=357( daN/m)
Tải toàn phần từ 1-10 :
g=2x gtd +gd+gt=2x222.05+357+4.126=686.216 (daN/m)
b. Hoạt tải
- ô bản S3 ( tải phân bố đều hình tam giác)
ptd=5qd/8 với qd=L1x gs/2=240x1.5/2=180 (daN/m)
ptd=5x180/8=112.5 (daN/m)
Tải toàn phần từ 1-10 P=112.5 (daaN/m)
Nhịp ABvà CD phân bố hình tam giác
Tỉnh tải
- Ô bản S1 (tải phân bố hìnhtam giác)
với qd=L1xgs/2=4x473.7/2=947.4 ( daN/m)
5x947.4/8=592.125(daN/m)
Vậy tải toàn phần : g=2x gtd +gd+gt=2x592.125+238x4+344x4=3512.25(daN/m)
Hoạt tải
- Tải phân bố đều hình tam giác
với qd=L1xgs/2=2x195/2=195 ( daN/m)
5x195/8=121.875(daN/m)
Nhịp BC ( nhịp phân bố hình tam giác)
Tỉnh tải
- Ô bản S6,S9 ( tải phân bố hình tam giác)
với qd=L1xgs/2=2x473.7/2=473.7 ( daN/m)
5x473.7/8=296.06(daN/m)
- Ô bản S10( tải phân bố hình tam giác)
với qd=L1xgs/2=2.7x195/2=263.25 ( daN/m)
5x263.25/8=164.53(daN/m)
- Ô bản S* ( tải phân bố hình thang)
Với =L1/2L2=1.5/2x2=0.375
Với qd=L1xgs/2=1.5x473.7/2=355.275(daN/m)
(1-0.375+0.375)x355.275=324.05(daN/m)
Vậy tải toàn phần:
g= 2xgtd+gd+gt=2x296.06+344x6+164.53x6+355.27=3998.57(daN/m)
Hoạt tải
- Ô bản S6( tải phân bố hình tam giác)
với qd=L1xgs/2=2x195/2=195 ( daN/m)
5x195/8=121.875(daN/m)
- Ô bản S10( tải phân bố hình tam giác)
với qd=L1xgs/2=2.7x360/2=486 ( daN/m)
5x486/8=303.75(daN/m)
- Ô bản S9( tải phân bố hình tam giác)
với qd=L1xgs/2=2x360/2=360 ( daN/m)
5x360/8=225(daN/m)
- Ô bản S* ( tải phân bố hình thang)
Với =L1/2L2=1.5/2x2=0.375
Với qd=L1xgs/2=1.5x195/2=146.25(daN/m)
(1-0.375+0.375)x146.25=123.5(daN/m)
Tải toàn phần : P=P1+P2+P3=121.875+303.75+225=650.63(daN/m)
Tải trọng tác dụng vào khung trục B
Tải do trọng lượng bản thân dầm 1-2,2-3,3-4,4-5 ( cho 1m dầm)
gd=0.3x0.6x2500x1.1=495 (daN/m)
Tải trọng do bản thân dầm console( cho 1m dầm)
gd=0.1x0.3x2500x1.1x2=4.126(daN/m)
Tải do tường xây (tính cho 1m dầm)
Tầng 1-10 : tường ngoài dày 200mm, cao 2.8m, tương trong dày 100, cao 2.8m. tường ban công dày 100mm, cao 1.1m
g1=330x2.8x.1.2=1108 (daN/m)
g2=180x2.8x1.2=604.8 (daN/m)
g3=180.1.1x1.2=238 ( daN/m)
Tải trọng toàn phần
Tình tải : gtt=gd+gt+gtd (daN/m)
Hoặc tải : Ptt=Ptd (daN/m)
Nhịp 1-2,2-3,3-4,4-5
a .Tỉnh tải
- Ô bản S1( tải phân bố hình thang)
Với =L1/2L2=4/2x6=0.33
Với qd=L1xgs/2=4x473.7/2=947.4(daN/m)
(1-0.3+0.33)x947.4=814.19(daN/m)
- Ô bản S2( tải phân bố tam giác)
với qd=L1xgs/2=6x473.7/2=1421 ( daN/m)
5x1421/8=888.19(daN/m)
- Ô bản S6( tải phân bố hình thang)
Với =L1/2L2=2/2x6=0.17
Với qd=L1xgs/2=2x473.7/2=473.7(daN/m)
(1-17+017)x473.7=462.34(daN/m)
Ô sàn console phân bố hình tam giác
với qd=L1xgs/2=1.5x473.7/2=355.28 ( daN/m)
5x355.28/8=222(daN/m)
- Tải trọng do bản thân dầm và tường
g=gd+gt+gtd1+gtd2=495x6+604.8x6=6598.8(daN/m
b. Hoạt tải
- Ô bản S1( tải phân bố hình thang)
Với =L1/2L2=4/2x6=0.33
Với qd=L1xgs/2=4x195/2=390(daN/m)
(1-0.33+0.33)x390=361.54(daN/m)
- Ô bản S2( tải phân bố tam giác)
với qd=L1xgs/2=6x195/2=585 ( daN/m)
5x585/8=365.625(daN/m)
- Ô bản S6( tải phân bố hình thang)
Với =L1/2L2=2/2x6=0.17
Với qd=L1xgs/2=2x195/2=195daN/m)
(1-17+017)x195=190.32(daN/m)
Ô sàn console phân bố hình tam giác
với qd=L1xGs/2=1.5x240/2=180 ( daN/m)
5x240/8=112.5(daN/m)
5.4: TÍNH TOÁN NỘI LỰC .
Để tính toán nội lực khung ta dùng phần mềm Etabs version 9.0.4 để mô hình khung không gian .
5.4.1 Định nghĩa vật liệu.
Sử dụng bê tông mac 250 cho tất cả các cấu kiện sàn, dầm và cột, Eb = 2.65.106 (T/m2).
5.4.2 Định nghĩa tiết diện.
Với các tiết diện sàn, dầm và cột đã được tính toán và chọn sơ bộ ở trên, ta tiến hành khai báo và gán tiến diện vào mô hình. Sau đó tính toán, suất nội lực, tính thép và kiểm tra lại tiết diện đã chọn.
5.4.3 Định nghĩa tải trọng.
Khi gán tải vào mô hình ta tiến hành như sau:
Đối với TLBT của cấu kiện ta để phần mềm tự tính (hệ số: 1.1).
TT: gồm TLBT, lớp hoàn thiện và tường xây.
HT: hoạt tải chất đầy.
GioX: tải trọng gió tĩnh tác dụng theo chiều dương, phương X.
GioXX: tải trọng gió tĩnh tác dụng theo chiều âm, phương X.
GioY: tải trọng gió tỉnh tác dụng theo chiều dương, phương Y.
GioYY: tải trọng gió tỉnh tác dụng theo chiều âm, phương Y.
“Trong những nhà cao tầng có tĩnh tải khá lớn so với hoạt tải (g ³ 2p, với g và p là tĩnh tải và hoạt tải trên dầm) và có chiều cao nhà khá lớn thì momen trong cột và dầm do hoạt tải đứng gây ra là khá bé so với những mômen do tĩnh tải và trọng lượng gió gây ra. Lúc này có thể tính gần đúng bằng cách bỏ qua các trường hợp xếp hoạt đứng cách tầng cách nhịp mà gộp toàn bộ thành hoạt tải sàn và tĩnh tải để tính.” Theo trang 16, sách tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép của GS Nguyễn Đình Cống.
Xác định áp lực gió theo TCVN 2737-1995 . Chiều cao khung nhà dưới 40m nnên chỉ tính giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió , không tính thành phần động của áp lực gió. Áp lực tính toán của gió
Gió đẩy :
Gió hút :
Trong đó :
Wo- Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn . Công trình xây dựng tại TP HCM thuộc vùng II-A, tra bảng 4 TCVN 2737-1995 ta được Wo= 83 (daN/m2)= 0.083 (T/m2).
Kxj – Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao, địa hình.
C= 0.8 : Hệ số khí động phía đón gió :
C’=0.6 : Hệ số khí động phía khuất gió
n=1.2 : Hệ số tin cậy của tải trọng gió :
B- Bề rộng đón gió
Xác định tải trọng gió.
Tầng
cao trình Z(m)
Chiều cao tầng
(m)
k
C
Bx(m)
By(m)
X
Y
Đón gió
Khuất gió
qđ(daN/m)
qh(daN/m)
qđ(daN/m)
Qh(daN/m)
MAI
36.4
3.3
0.943
0.80
-0.60
19
27.5
1426.91
-1070.2
2065.259
-1548.9
TẦNG 9
29.8
3.3
0.891
0.80
-0.60
19
27.5
1349.17
-1011.9
1952.75
-1464.6
TẦNG 8
26.5
3.3
0.862
0.80
-0.60
19
27.5
1305.56
-979.17
1889.622
-1417.2
TẦNG 7
23.2
3.3
0.831
0.80
-0.60
19
27.5
1257.84
-943.38
1820.551
-1365.4
TẦNG 6
19.9
3.3
0.796
0.80
-0.60
19
27.5
1204.94
-903.71
1743.994
-1308
TẦNG 5
16.6
3.3
0.757
0.80
-0.60
19
27.5
1145.29
-858.97
1657.664
-1243.2
TẦNG 4
13.3
3.3
0.711
0.80
-0.60
19
27.5
1076.38
-807.28
1557.918
-1168.4
TẦNG 3
10
3.3
0.656
0.80
-0.60
19
27.5
993.773
-745.33
1438.355
-1078.8
TẦNG 2
6.7
3.3
0.587
0.80
-0.60
19
27.5
888.358
-666.27
1285.781
-964.34
TẦNG 1
3.4
3.3
0.485
0.80
-0.60
19
27.5
734.685
-551.01
1063.36
-797.52
5.4.4 Phân tích và giải khung.
Sau khi đã khai báo đầy đủ các trường hợp đặt tải, ta tiến hành tổ hợp tải trọng cho các trường hợp phụ (trung gian) và các trường hợp chính.
COMB1: TT+HT
COMB2: TT+GIOX
COMB3: TT+GIOXX
COMB4: TT+GIOY
COMB5: TT+GIOYY
COMB6: TT+0.9HT+0.9GIOX
COMB7: TT+0.9HT+0.9GIOXX
COMB8: TT+0.9HT+0.9GIOY
COMB9: TT+0.9HT+0.9GIOYY
BAO: COMB1 COMB9.
Các trường hợp tải tác dụng vào khung
Hình 5.2 : SƠ ĐỒ TỈNH TẢI CHẤT ĐẦY TRỤC B
Hình 5.3 : SƠ ĐỒ TỈNH TẢI CHẤT ĐẦY TRỤC 2
Hình 5.4 : SƠ ĐỒ HOẠT TẢI CHẤT ĐẦY TRỤC B
Hình 5.5 : SƠ ĐỒ HOẠT TẢI CHẤT ĐẦY TRỤC 2
Hình 5.8 : SƠ ĐỒ BAO MOMEN TRỤC B
Hình 5.9 : SƠ ĐỒ BAO MOMEN TRỤC 2
Hình 5.10 : SƠ ĐỒ BAO LỰC CẮT TRỤC B
Hình 5.11 : SƠ ĐỒ BAO LỰC CẮT TRỤC 2
Hình 5.12 : SƠ ĐỒ BAO LỰC DỌC TRỤC B
Hình 5.13 : SƠ ĐỒ BAO LỰC DỌC TRỤC 2
. TÍNH TOÁN CỐT THÉP .
Vì các nhịp và bước cột chênh lệch nhau không nhiều, để đơn giản trong việc tính toán, ta chỉ suất nội lực và tính thép cho hai khung: khung trục B và khung trục 2. Các trục còn lại bố trí tương tự.
Tính toán cốt thép cột.
Cột là cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên, do sự tính toán côt thép của cấu kiện lệch tâm xiên rất phức tạp, nên trong chương này để đơn giản quá trình tính toán và thiên về an toàn ta tính cốt thép cột theo cấu kiện chịu lệch tâm phẳng theo cả hai phương.
Mặt bằng lưới cột được định vị trong mô hình Etabs.
Đối với cột, ta chỉ lấy kết quả nội lực ở tiết diện hai đầu cột.
Do khung tính toán là khung không gian nên ta tính toán cốt thép cột theo cả hai phương X và Y. Ở mỗi phương ta chọn ra 3 cặp nội lực sau ứng với từng cột:
Nmax, Mxtư, Mytư. : Ntư, Mymax, Mxtư. : Ntư, Mytư, Mxmax.
Dùng 3 cặp nội lực trên để tính toán cốt thép, sau đó chọn ra diện tích thép tính toán lớn nhất trong 3 cặp để chọn và bố trí cốt thép cho tiết diện.
Mặc dù tiết diện chọn ở các tầng có thể giống nhau, nhưng ta vẩn tính toán và ra thép cho từng tầng riêng biệt. Vì các cột được bố trí tương đối đối xứng nên ta chỉ tính thép cho các cột C5, C6, C11 và C17.
Độ mãnh của cột ở các tầng được tính theo công thức sau:
(5.5)
trong đó: h- chiều cao tiết diện cột;
lo- chiều dài tính toán, lo = 0.7H (sơ đồ tính của cột 2 đầu ngàm); (5.6)
H- Chiều cao tầng;
Tính toán cốt thép đối xứng cho cột theo lưu đồ sau:
e – khoảng cách từ điểm đặt của lực dọc đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo.
e = eo + 0.5h – a; (5.7)
e’ – khoảng cách từ điểm đặt lực dọc lệch tâm đến trọng tâm của cốt thép chịu nén.
e’ = (5.8)
Độ lệch tâm tính toán: eo = eo1+eon; (5.9)
Độ lệch tâm: eo1 = M/N (cm); (5.10)
enn- Độ lệch tâm ngẩu nhiên : enn = max (h/25, 20(h/250)) (5.11)
Độ lệch tâm tính toán : (5.12)
e’ = (5.13)
. không kể đến hệ số uốn dọc và từ biến
. kể đến hệ số uốn dọc và từ biến
- Tính hệ số uốn dọc ; (5.14)
với (5.15)
S=0.84(khi eo< o.05h)
(5.16)
Khi (0.05h5h) (5.17)
hệ số kể đến tính chất dài hạn của tải trọng (5.18)
Việc tính toán nội lực phức tạp khó xác định Ndh và Mdh của tiết diện nên ta chọn tiết diện bất lợi nhất Kdh = 2
Vật liệu sử dụng.
Bệ tông mac 250 có: Rn = 110 daN/cm2. Rk = 8.8 daN/cm2. Eb = 2.65.105 daN/cm2.
Cốt thép AII có: Ra = R’a = 2800 daN/cm2. Ea = 2,1.106 daN/cm2
Thép AIII có Ea = 2.1.106 daN/cm2.
giả thiết
Xác định trường hợp lệch tâm
(5.19)
+ Nếu X<aoxho lệch tâm lớn ( bê tông M250 có ao=0.58)
+ Nếu X>0.2a’: (với a=a’)
eo>0.2ho : Fa=Fa’= (5.20)
+Nếu X<2a (5.21)
(5.22)
+ Nếu sai khác lớn 5% so với thì giả thiết lại và tính lại khi sai số
< 5% thì chấp nhận kết quả hoặc chọn lại bxh
Các kết quả được t