Đồ án Ký túc xá trường cao đẳng xây dựng Tuy Hoà

tính toán khung k4 - trục 6 ==== &&& ==== i. phân tích giải pháp kết cấu. - Việc tính toán khung bê tông cốt thép bao gồm : xác định được quan niệm tính toán khung, tính toán tải trọng và lập sơ đồ tính cho các khung trong hệ kết cấu, tính toán và tổ hợp nội lực, tính toán tiết diện (bê tông, cốt thép) và bố trí cốt thép. 1. Sơ đồ tính : - Đối với các công trình khi có giải pháp kết cấu hệ khung chịu lực, để tính toán được đơn giản mà vẫn đảm bảo được tính ổn định cho công trình ta cần phải chọn ra được sơ đồ tính là hợp lý nhất. - Khi chọn sơ đồ tính toán khung cần chọn sao cho phù hợp với sơ đồ làm việc thực tế, nó phản ánh được tương đối đúng tính liên kết. - Tìm cách đơn giản hóa để giảm nhẹ việc tính toán, việc đơn giản hóa thường hướng vào việc phân chia khung thành các phần riêng lẻ để tính toán. + Coi khung làm việc là hệ khung phẳng diện truyền tải theo mặt phẳng khung, tải trọng truyền vào lấy từ hai phía lân cận. + Khi phân phối tải trọng thẳng đứng cho một khung nào đó cho phép bỏ qua tính liên tục của dầm dọc hoặc dầm ngang. 2. Vật liệu sử dụng: * Sử dụng bê tông mác 250, đá 1x2, cát vàng, có các chỉ tiêu sau : + Trọng lương riêng : = 2500 Kg/m3 + Cường độ chịu nén : Rn = 110 Kg/cm2 + Cường độ chịu kéo : Rk = 8,8 Kg/cm2 + Mô đuyn đàn hồi : Eb = 2,4.105 Kg/cm2 * Với cốt thép : + Với loại thép đường kính < F 10 dùng nhóm thép AI có Ra = 2300 Kg/ cm2 Rađ =1800 Kg/ cm2 + Với loại thép đường kính ³ F 10 dùng nhóm thép AII có Ra = 2800 Kg/ cm2. + Mô đuyn đàn hồi : Ea = 2,1.106 Kg/ cm2 ii. sơ bộ xác định kích thước. 1. Chọn kích thước tiết diện dầm khung. * Xác định chiều cao dầm dựa theo công thức : + ; Đối với dầm ngang ; + ; Đối với dầm dọc + Đối với dầm khung : K2 Gồm 3 nhịp - Với nhịp 1: Có L = 1,8 m.= (22,5ữ 15)cm : Chọn hd = 35 cm - Với nhịp 2 : Có L = 6,6 m. = (82,5ữ 55)cm : Chọn hd = 60cm -Với nhịp 3 :Có L = 2,7 m.=(33,75ữ 22,5)cm : Chọn hd = 35cm. Chọn bề rộng chung cho toàn dầm : bd = 22cm. 2. Chọn kích thước tiết diện cột. * Xác định diện tích tiết diện ngang của cột trục B+C: Sơ bộ chọn b = 22cm. + Xác định theo cộng thức : Trong đó ; Fc : Diện tích tiết diện ngang của cột Rn : Cường độ chịu nén của bê tông N : Lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột được xác định như sau. - Diện tích truyền tải của cột lớn nhất.( Cột trụcB,C). - Diện tích truyền tải: S = a.b = 4,65 x 4,2 = 19,53 m2 - Tải trọng cho 1m2 lấy 1000 KG/m2. - Tải trọng do sàn truyền vào đầu cột là : N = 19,53 x 1000 x 5tầng = 97,65 tấn Với Ntt = N x k , do cột chịu nén lệch tâm lấy k = 1,2. ị Ntt = 97,65 x 1,2 = 117,18 tấn. Ta có : - Với b = (0,3ữ 0,4).h ; Lấy b = 0,4.h ị F = 0,4.h.h = 0,4.h2 = 1302 cm2 ị h = 57,05 cm - Chọn kích thước cột : + Với tầng 1,2,3 : bxh = (22 x 60)cm + Với tầng 4,5 : bxh = (22 x 50)cm. *Xác định diện tích tiết diện ngang của cột trục D : Sơ bộ chọn b = 22cm. - Xác định tương tự như trên : Chọn sơ bộ b x h =(22 x 30)cm cho cả 5 tầng trục D. Chọn sơ bộ b x h =(22 x 22)cm cho cả 5 tầng trục A. - Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện ôn định: - Giả thiết khung ngàm vào móng ở độ sâu 1,4m. - Kiểm tra với cột tầng 1 có độ cao l = 3,9+1,4 = 5,3 m lo = = 0,7.5,3 = 3,71 (m) Độ mảnh của cột: = lo/b = 3,71/ 0,22 = 16,86 < Vậy tiết diện cột Fb= (22x60) (cm) thoả mãn điều kiện ổn định iii. xác định tải trọng tác dụng lên khung : - Tải trọng từ sàn truyền vào dầm xác định gần đúng theo diện truyền tải dựa trên mặt bằng truyền tải sàn . - Tải trọng từ sàn truyền vào gồm tĩnh tải và hoạt tải. Tuỳ theo diện truyền tải mà tải trọng truyền vào khung sẽ ở dạng tải tập trung hay tải phân bố trên chiều dài. 1.Tải trọng mái: a/ Tĩnh tải: * Tải trọng tác dụng được lập thành bảng sau: ( Sê nô rộng 0,85 m ) Cấu kiện Cấu tạo Tải trọng tiêu chuẩn gtc (kG/m2) Hệ số vượt tải (n) Tải trọng tính toán gtt (kG/m2) Sê nô - Lớp vữa láng :d = 0,03m, g=1600KG/m3 0,03.1600 = 48 - Bản sàn BTCT: d = 0,1m, g = 2500KG/m3 0,1. 2500 = 250 - Vữa trát trần: d = 0,015m, g = 1600 KG/m3 0,015.1600 = 24 48 250 24 1,3 1,1 1,3 62,4 275 31,2 Cộng 368,6 Thành Sê nô - Thành sê nô BTCT dày 0,1m, g = 2500 KG/m3 0,1. 2500 = 250 250 1,1 275 Sàn mái -Bản sàn BTCT: d = 0,1m, g = 2500KG/m3 0,1. 2500 = 250 - Vữa trát trần: d = 0,015m, g = 1800 KG/m3 0,015.1600 =24 - Xà gồ và mái tôn: g= 30 KG/ m2 250 24 30 1,1 1,3 1,1 275 31,2 33 Cộng 339,2 b/ Hoạt tải: - Hoạt tải mái lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 - Hoạt tải mái : = 75 KG/m;n= 1,3 ị = 1,3.75 = 97,5 KG/m - Hoạt tải sê nô : Được lấy khi nước đọng đầy trên sê nô kích thước (0,2x0,7)m =1000 KG/m;n= 1,3 ị = 1,3.1000.0,2.0,7 = 182 KG/m 2.Tải trọng từ sàn truyền vào: a/ Tĩnh tải: - Tĩnh tải tác dụng bao gồm tải trọng do các lớp vật liệu của sàn và tải trọng truyền từ tường vào được quy về phân bố trên diện tích. - Giá trị tải trọng của sàn được lấy từ phần tính toán thiết kế sàn với tải trọng tác dụng lên: + 1m2 sàn là : + 1m2 sàn wc là : b/ Hoạt tải: - Hoạt tải trên sàn lấy theo TCVN 2737 - 1995 - Hệ số tin cậy xác định theo điều 4.3.3 TCVN 2737 - 1995 + Giá trị hoạt tải trên sàn được xác định trong bảng sau: Loại phòng Hoạt tải tiêu chuẩn Ptc (kG/m2) Hệ số vượt tải (n) Hoạt tải tính toán Ptt (kG/m2) - Phòng ở 200 1,2 240 - Phòng tắm, vệ sinh 200 1,2 240 - Hàng lang 300 1,2 360 3. Tải trọng tác dụng từ tường truyền xuống: - Trọng lượng tường xây trên dầm (tính đơn giản và thiên về an toàn). Theo công thức : gt = bt . ht . gt .n Trong đó : - bt : Chiều dày tường kể cả lớp trát (lấy bt = 0,25cm) - ht : Chiều cao của tường. - gt : Trọng lượng riêng ; - n : Hệ số vượt tải lấy (n = 1,1). * Tải trọng từng loại tường được lập thành bảng sau: - Chiều dày tường kể cả lớp trát (lấy bt = 0,25cm) Số thứ tự Loại tường gtc (KG/m) Hệ số vợt tải (n) gtt (KG/m) 1 -Tường gạch 110 trục 6 (từ trục Bữ C ), g = 1800 KG/m3 cao 3,6 - 0,6 = 3 m ; 0,14.3.1800 = 756 756 1,1 831,6 2 - Tường gạch 110 trục 6 (từ trục Cữ D), g = 1800 KG/m3 cao 3,6 - 0,35 = 3,25 m ; 0,14.3,25.1800 = 819 819 1,1 901 3 - Tường dọc 220, thuộc trục B, g = 1800 KG/m3 cao 3,6 - 0,35 = 3,25 m ; 0,25.3,25.1800 = 1462,5 1462,5 1,1 1608,75 4 - Tường dọc 110, thuộc trục C,D, g = 1800 KG/m3 cao 3,6 - 0,35 = 3,25 m ; 0,14.3,25.1800 = 819 819 1,1 901 5 - Lan can hành lang dày 110, cao 0,8m dọc trụcA,D, g = 1800 KG/m3 : 0,14.0,8.1800 = 201,6 201,6 1,1 221,76 3. Tải trọng do dầm khung , cột khung. Số thứ tự Tên cấu kiện Tiết diện b x h(m) Lớp cấu tạo gtc KG/m Hệ số vượt tải (n) gtt KG/m 1 Dầm khung L=2,7m L = 1,8m 0,22x0,35 - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,35.2500 =192,5 192,5 1,1 211,75 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,25+0,22).0,015.1600=17,28 17,28 1.3 22,464 Cộng 234,21 2 Dầm khung L = 5,7m 0,22x0,6 - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,6.2500 = 330 330 1,1 363 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,5+0,22).0,015.1600=29,28 29,28 1,3 38,064 Cộng 401,06 3 Dầm dọc D1,D2 D4, D6 0,22x0,35 0,22x0,35 - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,35.2500 =192,5 192,5 1,1 211,75 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,25+0,22).0,015.1600=17,28 17,28 1.3 22,464 Cộng 234,21 4 Dầm WC D7 0,22x0,30 - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,30.2500 =165 165 1,1 181,5 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,2+0,22).0,015.1600=14,88 14,88 1.3 19,34 Cộng 200,84 5 Dầm WC D8 0,11x0,30 - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,11.0,30.2500 =82,5 82,5 1,1 90,75 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,2+0,11).0,015.1600=12,24 12,24 1.3 15,912 Cộng 106,66 6 Cột H = 3,25 m 0,22x0,22 - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,325.2500 =178,75 178,7 1,1 196,62 - Vữa trát cột d = 0,015m g = 1600 KG/m3 2.(0,22+0,22).0,015.1600=21,12 21,12 1,3 27,45 Cộng 224,07 7 Cột H = 3 m 0,22x0,6 - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,6.2500 =330 330 1,1 363 - Vữa trát cột d = 0,015m g = 1600 KG/m3 2.(0,22+0,6).0,015.1600=39,36 39,36 1,3 51,168 Cộng 402,36 8 Cột H = 3 m 0,22x0,5 - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,5.2500 =275 275 1,1 302,5 - Vữa trát cột d = 0,015m g = 1600 KG/m3 2.(0,22+0,5).0,015.1600= 34,56 34,56 1,3 44,928 347,43 9 Cột H = 3,25 m 0,22x0,3 - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,3.2500 =165 165 1,1 181,5 - Vữa trát cột d = 0,015m g = 1600 KG/m3 2.(0,22+0,3).0,015.1600=24,96 24,96 1,3 32,448 Cộng 213,95 IV. Dồn tải trọng khung: 1. Nguyên tắc dồn tải: - Dồn tải từ bản vào khung dầm, nếu tải trọng phân bố theo hình thang và hình tam giác thì được qui đổi thành tải trọng phân bố đều theo hình chữ nhật tương đương. * Qui đổi tải trọng hình thang: qtđ = (1 – 2.b2 + b3).qmax Trong đó: b = ; + L : Cạnh dài của ô bản + b = cạnh ngắn ô bản. ị b = qmax : Giá trị lớn nhất của tải trọng hình thang qmax = q.b ; (Với b = .cạnh ngắn vì góc truyền lực a = 45o ) ị qmax =.q.Ln * Qui đổi tải trọng hình tam giác : qtđ = .qmax qmax : Giá trị lớn nhất của tải trọng hình tam giác. * Sơ đồ tính: 2. Xác định qtđ cho từng ô sàn: ( Bằng phương pháp lập bảng) Bảng tính qtđ phần tĩnh tải và hoạt tải cho các ô sàn tầng 2,3,4,5. Tĩnh tải tầng 2,3,4,5 Tên ô Kích thớc một ô L2xL1 (m) Dạng phân bố m q kG/m2 qmax kG/m b 1-2.b2+b3 qtđ kG/m Ô1 4,2 x 1,8 Hình chữ nhật 0,9 369,8 332,82 332,82 Ô2 6,6 x 4,2 Hình tam giác 2,1 369,8 776,58 485,36 Ô2 6,6 x 4,2 Hình thang 2,1 369,8 776,58 0,32 0,83   642,98 Ô3 4,2 x 2,89 Hình tam giác 1,445 369,8 534,36 333,97 Ô3 4,2 x 2,89 Hình thang 1,445 369,8 534,36 0,34 0,81  432,83 Ô4 2,8x 2,7 Hình tam giác 1,35 424,8 573,48 358,42 Ô4 2,8x 2,7 Hình thang 1,35 424,8 573,48 0,48 0,65 372,76 Ô5 1,4x1,2 Hình tam giác 0,6 424,8 254,88 159,3 Ô5 1,4x1,2 Hình thang 0,6 424,8 254,88 0,42 0,71 181,34 hoạt tải tầng 2,3,4,5 Tên ô Kích thớc một ô L2xL1 (m) Dạng phân bố m q kG/m2 qmax kG/m b 1-2.b2+b3 qtđ kG/m Ô1 4,2 x 1,8 Hình chữ nhật 0,9 300 270 270 Ô2 6,6 x 4,2 Hình tam giác 2,1 200 420 262,5 Ô2 6,6 x 4,2 Hình thang 2,1 200 420 0,32 0,83   348,6 Ô3 4,2 x 2,89 Hình tam giác 1,445 300 433,5 270,94 Ô3 4,2 x 2,89 Hình thang 1,445 300 433,5 0,34 0,81  351,13 Ô4 2,8x 2,7 Hình tam giác 1,35 200 270 168,75 Ô4 2,8x 2,7 Hình thang 1,35 200 270 0,48 0,65 175,5 Ô5 1,4x1,2 Hình tam giác 0,6 200 120 75 Ô5 1,4x1,2 Hình thang 0,6 200 120 0,42 0,71 85,2 Bảng tính qtđ phần tĩnh tải và hoạt tải cho các ô sàn mái. Tĩnh tải sàn mái Tên ô Kích thớc một ô L2xL1 (m) Dạng phân bố (m) q kG/m2 qmax (kG/m) b 1-2.b2+b3 qtđ (kG/m) ÔM1 4,2 x 1,8 Hình chữ nhật 0,9 339,2 305,28 305,28 ÔM2 6,6 x 4,2 Hình tam giác 2,1 339,2 712,32 445,2 ÔM2 6,6 x 4,2 Hình thang 2,1 339,2 712,32 0,32 0,83   591,23 ÔM6 2,8x 2,7 Hình tam giác 1,35 339,2 457,92 286,2 ÔM6 2,8x 2,7 Hình thang 1,35 339,2 457,92 0,48 0,65 297,65 ÔM7 4,2 x 0,85 Hình chữ nhật 0,425 368,6 156,65 156,65 hoạt tải sàn mái Tên ô Kích thớc một ô L2xL1 (m) Dạng phân bố (m) q kG/m2 qmax (kG/m) b 1-2.b2+b3 qtđ (kG/m) ÔM1 4,2 x 1,8 Hình chữ nhật 0,9 97,5 87,75 87,75 ÔM2 6,6 x 4,2 Hình tam giác 2,1 97,5 204,75 128 ÔM2 6,6 x 4,2 Hình thang 2,1 97,5 204,75 0,32 0,83   169,94 ÔM6 2,8x 2,7 Hình tam giác 1,35 97,5 131,63 82,3 ÔM6 2,8x 2,7 Hình thang 1,35 97,5 131,63 0,48 0,65 85,56 ÔM7 4,2 x 0,85 Hình chữ nhật 0,425 182 77,35 77,35 3. Sơ đồ truyền tải cho các ô sàn: a/ Sơ đồ truyền tải cho các ô sàn mái phần tĩnh tải: Bảng tải trọng truyền vào khung K4 trục 6 của phần tĩnh tải sàn mái Tên tải Loại tải trọng Loại tải trọng hợp thành ồ Giá trị Đơn vị 1 2 3 4 5 GM1 Tải phân bố +Trọng lượng dầm khung (22x35) - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,35.2500.1,1 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,25+0,22).0,015.1600.1,3 = 211,75 = 22,464 234,214 kG/m GM2 Tải phân bố +Trọng lượng dầm khung (22x35) - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,35.2500.1,1 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,25+0,22).0,015.1600.1,3 + Tường220, tường thu hồi,cao 0,7m tính cả lớp trát có bt = 0,25m. (0,25.0,7)/2.1800.1,1 = 211,75 = 22,464 = 173,25 407,46 kG/m GM3 Tải phân bố +Trọng lượng dầm khung (22x60) - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,6.2500.1,1 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,5+0,22).0,015.1600.1,3 + Sàn Ô2 truyền vào tải trọng hình thang : 591,23 x 2 + Tường220, tường thu hồi,cao 2,2m tính cả lớp trát có bt = 0,25m. (0,25.2,2)/2.1800.1,1 = 363 = 38,064 = 1182,5 = 544,5 2090 kG/m GM4 Tải phân bố +Trọng lượng dầm khung (22x35) - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,35.2500.1,1 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,25+0,22).0,015.1600.1,3 + Sàn Ô6 truyền vào tải trọng hình tam giác : 286,2 x 2 + Tường220, tường thu hồi,cao 1,1m tính cả lớp trát có bt = 0,25m. (0,25.1,1)/2.1800.1,1 = 211,75 = 22,464 = 572,4 = 272,25 1078,86 kG/m PM1 Tải tập trung - Thành sê nô truyền vào (10x70) 275 x 0,7 x 4,2 - Sê nô Ô7 truyền vào 156,65 x 4,2 = 808,5 = 657,93 1466,43 kG PM2 Tải tập trung - Dầm DM1 truyền vào (22x35) 234,21 x 4,2 - Sàn ÔM1 truyền vào 305,28 x 4,2 - Sàn ÔM7 truyền vào 156,65 x 4,2 = 983,68 =1282,2 = 657,93 2923,81 kG PM3 Tải tập trung - Dầm DM2 truyền vào (22x35) 234,21 x 4,2 - Sàn ÔM1 truyền vào 305,28 x 4,2 - Sàn ÔM2 truyền vào 445,2 x 4,2 = 983,68 = 1282,2 = 1869,8 4135,72 kG PM4 Tải tập trung - Dầm DM3 truyền vào (22x35) 234,21 x 4,2 - Sàn ÔM2 truyền vào 445,2 x 4,2 - Sàn ÔM6 truyền vào 297,65 x 4,2 = 983,68 = 1869,8 = 1250,1 4103,61 kG PM5 Tải tập trung - Dầm DM4 truyền vào (22x35) 234,21 x 4,2 - Sàn ÔM7 truyền vào 156,65 x 4,2 - Sàn ÔM6 truyền vào 297,65 x 4,2 = 983,68 = 657,93 = 1250,1 2891,74 kG b/ Sơ đồ truyền tải cho các ô sàn mái phần hoạt tải: Gồm hai phương án. *Sơ đồ chất hoạt tải sàn mái phương án 1: Bảng tải trọng truyền vào khung K4 trục 6 phần Hoạt tải i sàn mái (phương án 1) Tên tải Loại tải trọng Loại tải trọng hợp thành Giá trị Đơn vị 1 2 3 4 5 qHT Tải phân bố - Sàn ÔM2 truyền vào : 169,94 x 2 = 339,88 340 kG/m PMH1 Tải tập trung - Sàn ÔM7 truyền vào :77,35 x 4,2 = 324,87 324,87 kG PMH2 Tải tập trung - Sàn ÔM2 truyền vào : 128 x 4,2 = 537,6 537,6 kG *Sơ đồ chất hoạt tải sàn mái phương án 2: Bảng tải trọng truyền vào khung K4 trục 6 phần Hoạt tải sàn mái (phương án 2) Tên tải Loại tải trọng Loại tải trọng hợp thành Giá trị Đơn vị 1 2 3 4 5 qHT Tải phân bố - Sàn ÔM6 truyền vào : 82,3 x 2 = 164,6 164,6 kG/m PMH1 Tải tập trung - Sàn ÔM1 truyền vào :87,75 x 4,2 = 368,55 368,55 kG PMH2 Tải tập trung - Sàn ÔM6 truyền vào :85,56 x 4,2 = 359,35 359,35 kG c/ Sơ đồ truyền tải cho các ô sàn tầng 2,3,4,5 phần tĩnh tải: Bảng tải trọng truyền vào khung K4 trục 6 của phần tĩnh tải tầng 2,3,4,5 Tên tải Loại tải trọng Loại tải trọng hợp thành ồ Giá trị Đơn vị 1 2 3 4 5 G1 Tải phân bố +Trọng lượng dầm khung (22x35) - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,35.2500.1,1 - Vữa trát d = 0,015mg = 1600 KG/m3 (2.0,25+0,22).0,015.1600.1,3 = 211,75 = 22,464 234,214 kG/m G2 Tải phân bố +Trọng lượng dầm khung (22x60) - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,6.2500.1,1 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,5+0,22).0,015.1600.1,3 + Sàn Ô2 truyền vào tải trọng hình thang : 642,98 x 2 + Tường 110 cao 3 m (Trục B-C) tính cả lớp trát có bt = 0,14m. 0,14.3.1800.1,1 = 363 = 38,064 = 1285,9 = 831,6 2518,56 kG/m G3 Tải phân bố +Trọng lượng dầm khung (22x35) - Bê tông C.T, g = 2500 KG/m3 0,22.0,35.2500.1,1 - Vữa trát dầm d = 0,015m g = 1600 KG/m3 (2.0,25+0,22).0,015.1600.1,3 + Sàn Ô4 truyền vào tải trọng hình tam giác : 358,42 x 2 + Tường 110 cao 3,25 m (Trục C-D) tính cả lớp trát có bt = 0,14m. 0,14.3,25.1800.1,1 = 211,75 = 22,464 = 716,84 = 901 1852,05 kG/m P1 Tải tập trung - Dầm D1 truyền vào (22x35) 234,21 x 4,2 - Lan can gạch 110 cao 0,8m 221,76 x 4,2 - Sàn Ô1 truyền vào 332,82 x 4,2 - Trọng lượng cột (22x22) cao 3,25 m : 224,07 x 3,25 = 983,68 = 931,4 = 1397,8 = 728,23 4041,1 kG P2 Tải tập trung (tầng 2,3) - Dầm D2 truyền vào (22x35) 234,21 x 4,2 - Tường gạch 220 cao 3,25 m, 0,25.3,25.1800.1,1 = 1485 x 4,2 - Sàn Ô1 truyền vào 332,82 x 4,2 - Sàn Ô2 truyền vào 485,36 x 4,2 - Trọng lượng cột (22x60) cao 3 m : 402,36 x 3 = 983,68 = 6237 =1397,8 = 2038,5 = 1207,1 11864,1 kG P3 Tải tập trung (tầng 2,3) - Dầm D4 truyền vào (22x35) 234,21 x 4,2 - Dầm D8 truyền vào (11x30) 2x(106,66 x 1,4/2)x1,5/2,7x1,4/4,2 - Dầm D8 truyền vào (11x30) 2x(106,66 x 1,4/2)x1,2/2,7x1,4/4,2 - Dầm D7 truyền vào (22x30) 2x(200,84 x 2,7/2)x1,4/4,2 - Tường gạch 110 trục C cao 3,25 m 901 x 4,2 - Tường gạch 110 trên D7cao 3,25 m 2x(901 x 2,7)/2x1,4/4,2 - Tường gạch 110 trên D8cao 3,25 m 2x(901 x 1,4)/2x1,5/2,7x1,4/4,2 - Tường gạch 110 trên D8cao 3,25 m 2x(901 x 1,4)/2x1,2/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô2 truyền vào qua dầm D4 2x(485,36 x 4,2)/2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D4 2x(181,34 x 1,4)x0,7/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D8 2x(181,34 x 1,4)/2x1,5/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D8 2x(181,34 x 1,4)/2x1,2/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D7 2x(159,3 x 1,2) x2,1/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D7 2x(159,3 x 1,2) x0,6/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô4 truyền vào qua dầm D7 2x(358,42 x 2,7)/2x1,4/4,2 - Sàn Ô4 truyền vào qua dầm D4 2x(372,76 x 2,8)x2,8/4,2 - Trọng lượng cột (22x60) cao 3 m : 402,36 x 3 = 983,68 = 27,652 = 22,122 = 180,75 = 3784,2 = 810,9 = 233,59 = 186,87 = 2038,5 = 84,625 = 47,014 = 37,61 = 99,12 = 28,32 = 322,57 = 1391,6 = 1207,1 11486,3 kG P4 Tải tập trung - Dầm D6 truyền vào (22x35) 234,21 x 4,2 - Dầm D8 truyền vào (11x30) 2x(106,66 x 1,4/2)x1,5/2,7x1,4/4,2 - Dầm D8 truyền vào (11x30) 2x(106,66 x 1,4/2)x1,2/2,7x1,4/4,2 - Dầm D7 truyền vào (22x30) 2x(200,84 x 2,7/2)x1,4/4,2 - Lan can gạch 110 trục D cao 0,8m 2x(221,76 x 2,8)x2,8/4,2 - Tường gạch 110 trên D7cao 3,25 m 2x(901 x 2,7)/2x1,4/4,2 - Tường gạch 110 trên D8cao 3,25 m 2x(901 x 1,4)/2x1,5/2,7x1,4/4,2 - Tường gạch 110 trên D8cao 3,25 m 2x(901 x 1,4)/2x1,2/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô2 truyền vào qua dầm D4 2x(485,36 x 4,2)/2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D6 2x(181,34 x 1,4)x0,7/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D8 2x(181,34 x 1,4)/2x1,5/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D8 2x(181,34 x 1,4)/2x1,2/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D7 2x(159,3 x 1,2) x2,1/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D7 2x(159,3 x 1,2) x0,6/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô4 truyền vào qua dầm D7 2x(358,42 x 2,7)/2x1,4/4,2 - Sàn Ô4 truyền vào qua dầm D6 2x(372,76 x 2,8)x2,8/4,2 - Trọng lượng cột (22x30) cao 3,25m 213,95 x 3,25 = 983,68 = 27,652 = 22,122 = 180,75 = 695,34 = 810,9 = 233,59 = 186,87 = 2038,5 = 84,625 = 47,014 = 37,61 = 99,12 = 28,32 = 322,57 = 1391,6 = 695,34 7885,64 kG Tải tập trung (tầng 4,5) - Dầm D2 truyền vào (22x35) 234,21 x 4,2 - Tường gạch 220 cao 3,25 m, 0,25.3,25.1800.1,1 = 1485 x 4,2 - Sàn Ô1 truyền vào 332,82 x 4,2 - Sàn Ô2 truyền vào 485,36 x 4,2 - Trọng lượng cột (22x50) cao 3 m : 347,43 x 3 = 983,68 = 6237 =1397,8 = 2038,5 = 1042,3 10973,5 kG Tải tập trung (tầng 4,5) - Dầm D4 truyền vào (22x35) 234,21 x 4,2 - Dầm D8 truyền vào (11x30) 2x(106,66 x 1,4/2)x1,5/2,7x1,4/4,2 - Dầm D8 truyền vào (11x30) 2x(106,66 x 1,4/2)x1,2/2,7x1,4/4,2 - Dầm D7 truyền vào (22x30) 2x(200,84 x 2,7/2)x1,4/4,2 - Tường gạch 110 trục C cao 3,25 m 901 x 4,2 - Tường gạch 110 trên D7cao 3,25 m 2x(901 x 2,7)/2x1,4/4,2 - Tường gạch 110 trên D8cao 3,25 m 2x(901 x 1,4)/2x1,5/2,7x1,4/4,2 - Tường gạch 110 trên D8cao 3,25 m 2x(901 x 1,4)/2x1,2/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô2 truyền vào qua dầm D4 2x(485,36 x 4,2)/2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D4 2x(181,34 x 1,4)x0,7/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D8 2x(181,34 x 1,4)/2x1,5/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D8 2x(181,34 x 1,4)/2x1,2/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D7 2x(159,3 x 1,2) x2,1/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D7 2x(159,3 x 1,2) x0,6/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô4 truyền vào qua dầm D7 2x(358,42 x 2,7)/2x1,4/4,2 - Sàn Ô4 truyền vào qua dầm D4 2x(372,76 x 2,8)x2,8/4,2 - Trọng lượng cột (22x50) cao 3 m 347,43 x 3 = 983,68 = 27,652 = 22,122 = 180,75 = 3784,2 = 810,9 = 233,59 = 186,87 = 2038,5 = 84,625 = 47,014 = 37,61 = 99,12 = 28,32 = 322,57 = 1391,6 = 1042,3 11321,5 kG d/ Sơ đồ truyền tải cho các ô sàn phần hoạt tải: Gồm hai phương án *Sơ đồ chất hoạt tải tầng 2,3,4,5 phương án 1 Bảng tải trọng truyền vào khung K4 trục 6 phần Hoạt tải tầng 2,3,4,5 (phương án 1) Tên tải Loại tải trọng Loại tải trọng hợp thành Giá trị Đơn vị 1 2 3 4 5 qHT1 Tải phân bố - Sàn Ô4 truyền vào : 168,75 x 2 = 337,5 337,5 kG/m PHT1 Tải tập trung - Sàn Ô1 truyền vào :270 x 4,2 = 1134 1134 kG PHT2 Tải tập trung - Sàn Ô4 truyền vào qua dầm D4 2x(175,5 x 2,8)x2,8/4,2 - Sàn Ô4 truyền vào qua dầm D7 2x(168,75 x 2,7)/2x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D4 2x(85,2 x 1,4)x0,7/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D8 2x(85,2 x 1,4)/2x1,5/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D8 2x(85,2 x 1,4)/2x1,2/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D7 2x(75 x 1,2)x2,1/2,7x1,4/4,2 - Sàn Ô5 truyền vào qua dầm D7 2x(75 x 1,2)x0,6/2,7x1,4/4,2 = 655,2 = 151,87 = 39,76 = 22,1 = 17,67 = 46,66 = 13,33 946,59 kG *Sơ đồ chất hoạt tải tầng 2,3,4,5 phương án 2 Bảng tải trọng truyền vào khung K4 trục 6 phần Hoạt tải tầng 2,3,4,5 (phương án 2) Tên tải Loại tải trọng Loại tải trọng hợp thành Giá trị Đơn vị 1 2 3 4 5 qHT2 Tải phân bố - Sàn Ô2 truyền vào : 348,6 x 2 = 697,2 697,2 kG/m PHT1 Tải tập trung - Sàn Ô2 truyền vào :262,5 x 4,2 = 1102,5 1102,5 kG  Chất tĩnh tải: Chất hoạt tải trương hợp 1: Chất hoạt tải trương hợp 2: V. Tải trọng gió tác dụng vào công trình: (Tải trọng ngang) - Công trình được xây dựng tại thành phố Tuy Hoà thuộc khu vực III-B có ảnh hưởng của gió khá mạnh. - Tải trọng tác dụng vào công trình phụ thuộc vào địa điểm xây dựng, khu vực công trình và độ cao công trình. Với công trình này do chiều cao dưới 40m nên ta bỏ qua thành phần gió động mà chỉ kể đến gió tĩnh. + Tải trọng tác dụng lên 1m2 bề mặt thẳng đứng của công trình được xác định như sau: W = n . wo . k . c (kG/m2) Trong đó: wo : Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng. n : Hệ số vượt tải n = 1,2 k : Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình. c : Hệ số khí động của các mặt thẳng đứng. - Theo chiều đón gió : Cđ = + 0,8 - Theo chiều khuất gió : Ch = - 0,6 * Các hệ số khí động, hệ số độ cao, áp lực gió được lấy theo TCVN 2737 – 1995. - Với công trình thuộc khu vực III-B có giá trị wo = 125 kG/m2 - Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở xuống qui về lực phân bố đều: Với q = w . B ( B = 4,2 m : bước khung). Bảng xác định tải trọng gió tác dụng vào khung K4 Tầng H (m) k wo (kG/m2) Cđ Ch wđ (kG/m2) wh (kG/m2) B (m) qđ (kG/m) qh (kG/m) 1 4,35 0,854 125 0,8 0,6 102,5 76,9 4,2 430,5 323 2 7,95 0,95 125 0,8 0,6 114 85,5 4,2 478,8 359,1 3 11,55 1,024 125 0,8 0,6 122,9 92,2 4,2 516,2 387,2 4 15,15 1,081 125 0,8 0,6 129,7 97,3 4,2 544,7 408,7 5 18,75 1,12 125 0,8 0,6 134,4 100,8 4,2 564,5 423,4 Mái 20,95 1,215 125 0,8 0,6 145,8 109,4 4,2 612,4 459,2 + Tải trọng gió tác dụng lên mái dồn vào khung được qui về tải trọng tập trung đặt tại đỉnh cột: Chiều cao đỉnh mái H = 20,95 tra bảng có k = 1,215. Pđ = 1,2.125.1,215.0,8.4,2.2,2 = 1347,2 kG Ph = 1,2.125.1,215.0,6.4,2.2,2= 1010,4 kG Chất tải gió: (Lấy theo bảng tải trọng trên) *Từ kết quả đã tính có các phương án chất tải và kết quả nội lực chạy máy của khung K4 trục 6. tính toán dầm dọc d2 – trục b ==== &&& ==== 1. Số liệu và cơ sở tính toán: + Bê tông : Mác 250 ; Rn = 110 kG/cm2; Rk = 8,8 (kG/cm2) + Thép AI : Ra = 2300kG/cm2; Ra’ = 2300 (kG/cm2) + Thép AII : Ra = 2800kG/cm2; Ra’ = 2800 (kG/cm2) 2. Sơ bộ chọn kích thước cấu kiện: - Dầm dọc liên kết các khung lại với nhau tạo thành hệ khung không gian . - Dầm dọc có nhịp không đổi là L = 4200 (m). - Chiều cao cần thiết của dầm là: hd = Chọn hd = 350 (mm) - Chiều rộng của dầm là: bd = ( 0,3 á 0,5 )hd = ( 0,3 á 0,5 )x350 = ( 105 á 175 ) (mm). Chọn bd = 220 (mm) Vậy kích thước tiết diện dầm chọn là : (b x h) = ( 220 x 350 ) (mm) * Sơ đồ truyền tải dầm dọc D2(trục B): * Xác định tải trọng tác dụng lên dầm D2 (trục B): a, tĩnh tải: *Sơ đồ tính: Loại tải Các thành phần tải trọng Giá trị Tổng cộng (kg/m) (kg/m) G1 Do sàn Ô1 dạng hình thang truyền vào: 332,82 2661,14 332,82 Do sàn Ô2 dạng hình tam giác truyền vào: 485,36 485,36 Do trọng lượng bản thân dầm D2 tiết diện(22x35): 234,21 234,21 Do tường 220 cao 3,25(m) truyền vào: 1608,75 1608,75 G2 Do sàn Ô1 dạng hình thang truyền vào: 332,82 1000 332,82 Do sàn Ô3 dạng hình thang truyền vào: 432,83 432,83 Do trọng lượng bản thân dầm D2 tiết diện(22x35): 234,21 234,21 b, hoạt tải: *Sơ đồ tính: Loại tải Các thành phần tải trọng Giá trị Tổng cộng (kg/m) (kg/m) q1 Do sàn Ô1 dạng hình thang truyền vào: 270 532,5 270 Do sàn Ô2 dạng hình tam giác truyền vào: 262,5 262,5 q2 Do sàn Ô1 dạng hình thang truyền vào: 270 621,13 270 Do sàn Ô3 dạng hình thang truyền vào: 351,13 351,13 c, Giá trị tải trọng tác dụng lên dầm dọc D2(trục B): *Từ kết quả đã tính có các phương án chất tải và kết quả nội lực chạy máy của dầm D2 trục B. 2. Tính toán cốt thép: Từ + Bê tông : Mác 250 ; Rn = 110 kG/cm2; Rk = 8,8 (kG/cm2) + Thép AII : Ra = 2800kG/cm2; Ra’ = 2800 (kG/cm2) Ta có : a0 = 0.58 ị A0 = 0.412 a. Tính với mô men âm: -Tính theo tiết diện chữ nhật : b = 25 cm h = 30 cm Giả thiết abv = 3 cm ị h0 = h-a = 30-3 = 27 cm. *Tại gối 1 trục 2: Mô men được xác định từ phương án tổ hợp 2: tĩnh tải +hoạt tải 3 M1 = 5.323 + 1,142 = 6,465 (tm) =6,465. (kg.cm) < A0 = 0.412 Fa = 10,7 cm2 1,58 % > Chọn 3F22, có Fa = 11,4 cm2 *Tại gối trục 4: Mô men được xác định từ phương án tổ hợp 4: tĩnh tải +hoạt tải 5 M4 = 2,51 + 1,088 = 3,598 (tm) =3,598. (kg.cm) < A0 = 0.412 Fa = 5,29 cm2 0,78 % > Chọn 2F22, có Fa = 7,6 cm2 *Tại gối trục 5: Mô men được xác định từ phương án tổ hợp 2: tĩnh tải +hoạt tải 3 M5 = 4,025 + 3,598 = 5,059 (tm) =5,059. (kg.cm) < A0 = 0.412 Fa = 7,85 cm2 1,16 % > Chọn 3F22, có Fa = 11,4 cm2 *Tại gối trục 6: Mô men được xác định từ phương án tổ hợp 3: tĩnh tải +hoạt tải 4 M6 = 4,846 + 1,13 = 5,976 (tm) =5,976. (kg.cm) < A0 = 0.412 Fa = 9,64 cm2 1,43 % > Chọn 3F22, có Fa = 11,4 cm2 b. Tính với mô men dương: -Tính theo tiết diện chữ nhật : b = 25 cm h = 30 cm Giả thiết abv = 3 cm ị h0 = h-a = 30-3 = 27 cm. *Phần tử thanh 6(trục 6-7): Mô men được xác định từ phương án tổ hợp 1: tĩnh tải +hoạt tải 3 M = 3,433 + 0,94= 4,383 (tm) =4,383. (kg.cm) < A0 = 0.412 Fa = 6,63 cm2 0,98 % > Chọn 2F22, có Fa = 7,6 cm2 c. Tính toán bố trí cốt đai: Nhằm đáp ứng nhu cầu thuận lợi trong quá trình thi công và dễ dàng tính toán, ta chỉ cần tính toán cho tiết diện có lực cắt lớn nhất và bố trí cho toàn dầm. Dựa vào kết quả nội lực ta thấy: tiết diện I - I của dầm có: Q = =6853 (Kg). - Kích thước tiết diện: b ´ h = 25 ´ 30 cm. h0 = h - a = 30 - 3 = 27 cm. - Kiểm tra điều kiện bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính cần thoả mãn điều kiện : Q =6853 (Kg) < k0.Rn.b.h0 = 0,35 x 110 x 25 x 27 =25987,5 (Kg). Vậy điều kiện chịu được đảm bảo. - Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bê tông: Q = 6853 (Kg) > k1.Rk.b.h0 = 0,6x8,8x 25x27 = 3564 (Kg) ịVậy ta cần phải tính cốt đai cho dầm . -Chọn đai 6 ,nđ=2 , fđ = 0,283 cm2 - Khoảng cách uđ phải thoả mãn các điều kiện sau: u = umin (utt , umax ,uct ) + Tính utt : utt = + Tính umax umax= với đoạn đầu . Uct = 15cm Uct = với đoạn giữa Uct = 30cm Chọn u= uct= 15 cm với 2đoạn đầu dầm, đoạn giữa chọn u=20cm