Giải pháp kết cấu cho công trình

phần ii Kết cấu A_- Giải pháp kết cấu cho công trình Trong thiết kế nhà cao tầng thì vấn đề lựa chọn giải pháp kết cấu là rất quan trọng bởi việc lựa chọn các giải pháp kết cấu khác nhau có liên quan đến các vấn đề khác như bố trí mặt và giá thành công trình . I ) Đặc điểm thiết kế nhà cao tầng -Tải trọng ngang: Một nhân tố chủ yếu trong thiết kế nhà cao tầng là tải trọng ngang vì tải trọng ngang gây ra nội lực và chuyển vị rất lớn . Theo sự tăng lên của chiều cao ,chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh gây ra một số hậu quả bất lợi như :làm kết cấu tăng thêm nội lực phụ có thể dẫn đến phá hoại công trình,phá hỏng (nứt ,gãy . . ) tường và một số trang trí ,làm người sống trong công trình cảm thấy khó chịu . . . Giảm trọng lượng của bản thân: Việc giảm trọng lượng bản thân có ý nghĩa quan trọng do giảm trọng lượng bản thân sẽ làm giảm áp lực tác dụng xuống nền đất đồng thời do trọng lượng giảm nên tác động của gió động và tác động của động đất cũng giảm đem đến hiệu quả là hệ kết cấu được nhỏ gọn hơn ,tiết kiệm vật liệu,tăng hiệu quả kiến trúc . . II) . Vật liệu : Nhà cao tầng thường sử dụng vật liệu là kim loại hoặc bê tông cốt thép . Công trình làm bằng kim loại có ưu điểm là độ bền cao, công trình nhẹ ,đặc biệt là có tính dẻo cao do đó công trình khó sụp đổ hoàn toàn khi có địa chấn . Tuy nhiên thi công trình bằng kim loại rất phức tạp ,giá thành công trình cao và việc bảo dưỡng công trình khi đã đưa vào khai thác là rất khó khăn trong điều kiện khí hậu nước ta . Công trình bằng bê tông cốt thép có nhược điểm là nặng nề ,kết cấu móng lớn nhưng khắc phục được các nhược điểm trên của kết cấu kim loại và đặc biệt là phù hợp với điều kiện kĩ thuật thi công hiện nay của ta . Qua phân tích trên chọn vật liệu bê tông cốt thép cho công trình . III) . Lựa chọn giải pháp kết cấu Các giải pháp kết cấu: Theo các dữ liệu về kiến trúc như hình dáng . chiều cao nhà ,không gian bên trong yêu cầu thì các giải pháp kết cấu có thể là : Hệ tường chịu lực . Trong hệ này các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng . Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường qua các bản sàn . Các tường cứng làm biệc như các công xon có chiều cao tiết diện lớn . Giải pháp này thích hợp cho nhà có chiều cao không lớn và yêu cầu về không gian bên trong không cao (không yêu cầu có không gian lớn bên trong ) . Hệ khung chịu lực . Hệ này được tạo thành từ các thanh đứng và thanh ngang là các dầm liên kết cứng tại chỗ giao nhau gọi là các nút . Các khung phẳng liên kết với nhau qua các thanh ngang tạo thành khung không gian . Hệ kết cấu này khắc phục được nhược điểm của hệ tường chịu lực nhưng chưa tận dụng được sức chịu tải ngang của lõi cứng thang máy . Hệ lõi chịu lực . Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng ,tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất . Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu lực ngang khá tốt và tận dụng được giải pháp vách cầu thang là vách bê tông cốt thép . Tuy nhiên để hệ kết cấu thực sự tận dụng hết tính ưu việt thì hệ sàn của công trình phải rất dày và phải có biện pháp thi công đảm bảo chất lượng vị trí giao nhau giữa sàn và vách Hệ hộp chịu lực Hệ này truyền tải theo nguyên tắc các bản sàn được gối vào kết cấu chịu tải nằm trong mặt phẳng tường ngoài mà không cần các gối trung gian bên trong . Giải pháp này thích hợp cho các công trình cao cực lớn(thường trên 80 tầng) Lựa chọn hệ kết cấu cho công trình: Qua phân tích mộtcách sơ bộ như trên ta nhận thấy mỗi hệ kết cấu cơ bản của nhà cao tầng đều có những ưu ,nhược điểm riêng .Đối với công trình khách sạn Vườn Hồng ,do công trình là khách sạn nên yêu cầu có không gian linh hoạt ,mặt khác theo dự án đầu tư các tầng 2, tầng 3 dùng để cho thuê văn phòng ,cần có không gian rộng rãi nên giải pháp dùng hệ tường chịu lực là khó đáp ứng được.Với hệ khung chịu lực do có nhược điểm là gây ra chuyển vị ngang lớn nên không phù hợp với công trình là khách sạn. Dùng giải pháp hệ lõi chịu lực thì công trình cần phải thiết kế với độ dày sàn lớn ,lõi phân bố hợp lí trên mặt bằng, điều này dẫn tới khó khăn cho việc bố trí mặt bằng với công trình là khách sạn .Vậy để thoả mãn các yêu cầu kiến trúc ,kết cấu đặt ra cho một khách sạn ta chọn biện pháp sử dụng hệ hỗn hợp là hệ được tạo thành từ sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều hệ cơ bản . Dựa trên phân tích thực tế thì có hai hệ hỗn hợp có tính khả thi cao là : Sơ đồ giằng Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó còn tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác như lõi,tường chịu . Trong sơ đồ này thì tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột có độ cứng chống uốn bé vô cùng . Sơ đồ khung giằng : Sơ đồ này coi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng với xà ngang và các kết cấu chịu lực cơ bản khác . Trường hợp này có khung liên kết cứng tại các nút (gọi là khung cứng ) . Lựa chọn kết cấu chịu lực chính : Qua việc phân tích ta nhận thấy sơ đồ khung giằng là hợp lí nhất . ở đây việc sử dụng kết cấu lõi (lõi cầu thang máy ) vào cùng chịu tải đứng và ngang với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn kết cấu lên rất nhiều . Đặc biệt có sự hỗ trợ của lõi làm giảm tải trọng ngang tác dụng vào từng khung sẽ giảm được khá nhiều trị số mômen do gió gây ra . Sự làm việc đồng thời của khung và lõi là ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này . Do vậy ta lựa chọn hệ khung giằng là hệ kết cấu chính chịu lực cho công trình . IV ) . Chọn giải pháp kết cấu sàn 1) Các giải pháp sàn Sàn nấm: Chọn : hs= ( ) . l ( Chiều dày sàn nấm tối thiểu theo tiêu chuẩn ACP là ) Vậy chọn sơ bộ hs = 25cm với l =7.5m là nhịp sàn Khối lượng bê tông tầng điển hình V = s . hs S= 11*7.5*7.5+2*5.3*7.5+1*1.9*6.1+1*3.6*7.5 =736.84 m2 V = 784.36 * 0,25= 184.21m3 Sàn sườn L= 7,5m nên ta chọn : hs= trong đó : d=0.8 –1,4 (phụ thuộc tải trọng ) lấy d =0.8 m =40-45 với bản kê bốn cạnh (ô điển hình) lấy m=42 vậy hs=0.8*750 /42= 14.28cm chọn hs=15cm cho tất cả Chiều cao dầm : H= m= 8-12 dầm chính , m= 12-20 dầm phụ Hd c = = 62.5 Lấy hdc = 70cm b= ( 0,25- 0,5) . h= 30cm Vậy khối lượng bê tông sàn tầng điển hình V = s . hs + Vd = 736.84*0.15+ 0.55*0.3*(7.5*35+5.3*2+6.1*2) = 157.6m3 Sàn ô cờ: chọn ô cờ là 2500 x 2500 sàn dày 10 cm dầm 50cm Vậy khối lượng bê tông sàn tầng điển hình : V = 736.84. 0,1+ (0,5-0,1) . (23,4 . 13+ 39 . 7+ 3 . 31,2) . 0,3 = 165,69 m3 2). So sánh : + Với sàn nấm : Khối lượng bê tông lớn nên giá thành sẽ cao ,khối lượng công trình lớn do đó kết cấu móng phải có cấu tạo tốt ,khối lượng cũng vì thế mà tăng lên . Ngoài ra dưới tác dụng của gió động và động đất thì khối lượng lượng tham gia dao động lớn ị Lực quán tính lớn ịNội lực lớn làm cho cấu tạo các cấu kiện nặng nề kém hiệu quả về mặt giá thành cũng như kiến trúc . Ưu điểm của sàn nấm là chiều cao tầng giảm nên cùng chiều cao nhà sẽ có số tầng lớn hơn . Tuy nhiên để cấp nước và cấp điện điều hoà (là điều bắt buộc cho khách sạn ) ta phải làm trần giả nên ưu điểm này không có giá trị cao . + Với sàn sườn : Do độ cứng ngang của công trình lớn nên khối lượng bê tông khá nhỏ ịKhối lượng lượng dao động giảm ịNội lực giảm ịTiết kiệm được bê tông và thép Cũng do độ cứng công trình khá lớn nên chuyển vị ngang sẽ giảm tạo tâm lí thoải mái cho khách . Nhược điểm của sàn sườn là chiều cao tầng lớn và thi công phức tạp hơn phưong án sàn nấm tuy nhiên đây cũng là phương án khá phổ biến do phù hợp với điều kiện kỹ thuật thi công hiện nay của các công ty xây dựng . + Với sàn ô cờ : Tuy khối lượnglượng công trình là nhỏ nhất nhưng do thi công rất phức tạp trong các công việc thi công chính như lắp ván khuôn ,đặt cốt thép ,đổ bê tông . . nên phưong án này không khả thi . bên cạnh đó về mặt kiến trúc kết cấu sàn ô cờ là không phù hợp cho công trình là khách sạn. Qua phân đoạn tích ,so sánh ta chọn phương án dùng sàn sườn b - Chọn sơ bộ kích thước t/d 1, Chiều dày sàn : Nhịp l = 7,5m nên ta chọn : hs= Trong đó : hệ số m= 40-45 với sàn làm việc 2 phương hệ số d = 0,8-1,4 phụ thuộc vào tải trọng Vậy sơ bộ chọn : hs = Lấy hs= 15cm 2, Kích thước dầm : Chiều cao dầm : h = m= 8-12 dầm chính , m= 12-20 dầm phụ h = = 62.5cm Lấy h = 70cm b= ( 0,25- 0,5) . h= 30cm Chọn : h = 70cm ; b= 30cm tương tự chọn tiết diện dầm phụ là:h=50cm ,b=30cm 3) Kích thước cột Tiết diện ngang của cột lấy sơ bộ : F = (1,2 – 1,5) Trong đó : N là tải trọng tác dụng lên cột Rn là cường đọ chịu nén của bê tông cột . + Xác định sơ bộ lực nén N : Tĩnh tải : trọng lượng sàn : g1 = 7,5.7,5 .( 8.854,32+2.782,5+661,17+768+920,5) =604644,18kg trọng lượng dầm: g2 = 15.0,3.0,55.2500 =80403,5kg trọng lượng cột : g3 = 0,7.0,7.3,3.2500.13=52552,5kg tổng tĩnh tải : g = 736600,18kg Hoạt tải : P1 = 200.1,2 = 240 kg/m2 phòng ở Hệ số giảm tải (TCVN 2737_1995) jA1 = 0,5 + Với : A= 7,5.7,5= 56,25m2>A2=36m2 jA2 = 0,5 + jn2 = 0,5 + n =13 là số sàn đặt tải trên tiết diện đang xét cần phải kể đến khi tính toán tải trọng jn2 = 0,63 P= 7,5.7,5.0,63.240=8505kg ịNmax = 736600,18+8505=745105,18kg Vậy F = 1,2 . + Chọn tiết diện cột các tầng Tầng 1-4 (tầng ngầm) 80 x 80 cm Tầng 5-8 70 x70cm Tầng 9-12 60 x 60cm + Khu 3 tầng phía trước ta chọn cột tiết diện 50 x 50 cm, khu thấp tầng phía sau chọn tiết diện cột là50.50cm c_ Tính toán tải trọng tác dụng lên công trình I, tĩnh tải 1, Tải trọng phân bố trên sàn a)Sàn tầng điển hình: stt Cấu tạo Chiều dày g (Kg/m3) gtc(Kg/m2) n gtt(Kg/m2) 1 Gạch lát nền 20mm 1800 36 1,1 39,6 2 Vữa lót 15mm 1800 27 1 . 3 35,1 3 Sàn BTCT 150mm 2500 375 1,1 412,5 4 Trần treo và đường ống 100 1,2 120 Tổng 607,2 trên sàn tầng điển hình ngoài các lớp cấu tạo còn có tường xây và các vách kính ,ta qui tải này thành phân bố đều trên sàn: Tại ô sàn BC56 : Vách kính dài 17,9m (vách đặt ra mép cột ta coi phân bố đều trên sàn,chiều cao tầng 3,3m,lớp sàn +gạch lát=20cm ->chiều cao vách là3,1m) Vậy tải trọng do vách kính gây ra là : = 43,4kg/m Ô Sàn BC67 : Vách kính dài 16,2cm Tường gạch 220 dài 7,9m Vậy tải trọng do vách kính và tường gây ra là: 1,1.( 7,9.0,22.3,1.1800+ 16,2.3,1.40). 228,93kg/m2 Ô sàn CD 56 : Vách kính dài 3,9m Tường gạch dài 9,9m Vậy tải trọng do vách kính và tường gây ra: 1,1.(9,9.0,22 . 3,1.1800+ 3,9 . 3,1.40).247,12kg/m2 Ô sàn CD67 : Tường 220 dài 7,5 m Vách kính dài 3,9m Vậy tải trọng do vách kính và tường gây ra : 1,1( 7,5.0,22. 3,1. 1800+ 3,9. 3,1. 40).189,5kg/m2 Vậy tổng tĩnh tải trên sàn điển hình (5-12) cho khung K6 là Ôsàn BC 56 là : g = 650,6kg Ô sàn BC 67 là : g= 836,13kg Ô sàn CD 56 : g= 854,32 Ô sàn CD 67 : g= 796,7 kg/m Ô sàn DE56 : g =650,6kg(=Ôsàn BC 56) Ô sàn DE67 : g =836,13kg(=Ô sàn BC 67) b)Sàn tầng 2-3 : (sàn khu văn phòng cho thuê ) Không gian của khu này được ngăn cách bằng các vách ngăn nhẹ một cách linh hoạt . các lớp cấu tạo sàn như tầng điển hình . Vậy để tính toán ta giả thiết trên mỗi ô sàn 7,5 . 7,5 có 2 vách ngăn nhẹ bằng kính dài 7,5m và1tường 110 cũng dài 7,5m. Chiều cao của tầng hai là 4,2m, tầng 3là 4,5m khác nhau không nhiều để tiện tính toán ta lấy ta lấy chiều cao vách kínhvà tường chung cho hai tầng là 4,5 –0,2 = 4,3m. Tải phân bố đều do tường và vách kính gây ra là : 1,1.(0,11 . 7,5.4,3 . 1800.+2.7,5.4,3.40) 175,3 Kg/m2 Vậy tổng tĩnh tải tác dụng trên sàn tại tầng 2, tầng 3 là g= 782,5Kg/m c)sàn tầng 1 : là khu siêu thị ta cũng dùng 2 vách ngăn như tầng 2,3 nhưng không dùng tường 110 Tải do vách là:1,1.(2.7,5.4,6.40). 53,97kg/m Riêng 2 ô sàn AB56 và AB67: thêm một vách là 3 vách 1,1.(3.7,5.4,6.40). 80,96kg/m Vậy tổng tĩnh tải tác dụng trên sàn tầng 1 là: Ô sàn BC56,BC67,CD56,CD67,DE56,DE67 :661,17kg/m2 Ô sàn AB56,AB67 :688,16kg/m2 d) Sàn tầng 4 . Sàn khu vệ sinh stt Cấu tạo Chiều dày g(Kg/m3) gtc(Kg/m2) n gtt(Kg/m2) 1 Gạch chống trơn 10mm 1200 12 1,2 14,4 2 Vữa lót 15mm 1800 27 1 . 3 35,1 3 Bê tông chống thấm 40mm 2500 100 1 . 1 110 4 Sàn BTCT 150mm 2500 375 1,1 412,5 5 Trần treo và đường ống 100 1,2 120 Tổng 692 Ô sàn AB56,AB67 không có vách ngăn nên g= 607,2 kg/m2(chỉ có các lớp cấu tạo ) các Ô bên trong gồm có vách ngăn và một tường xây220 ngăn đôi 2 khu tắm nam và nữ tuy nhiên tường này đặt trên dầm nên ta xét sau. Tại ô sàn BC56 : vách kính dài 7,5 m Quy về tải phân bố trên sàn là : 1,1(.7,5. 4,3 . 40) . 25,22Kg/m2 Tại ô sàn BC67 : Chiều dài vách kính :12m Quy về tải phân bố trên sàn : 1,1.(12 . 4,3 . 40) . 40,36 Kg/m2 Tại ô sàn CD56 : Tổng chiều dài vách kính :18,1m Quy về tải phân bố trên sàn 1,1.(18,1 . 4,3 . 40) . 60,88Kg/m2 Tại ô sàn CD67 : tổng chiều dài vách= 22,6m Quy về tải phân bố trên sàn 1,1.(22,6 . 4,3 . 40) . 76 Kg/m2 Tại ô sàn DE56 : tổng chiều dài vách kính = 21,4m Quy về tải phân bố trên sàn 1,1(21,4 . 4,3 . 40) . 71,98 Kg/m2 Tại ô sàn DE67 : tổng chiều dài vách kính = 21,8m Quy về tải phân bố trên sàn 1,1.(21,8 . 4,3 . 40) . 73,32 Kg/m2 Vậy ta có tĩnh tải sàn là : Ô sàn AB56,AB57 : g = 607,2 kg/m2 ô sàn BC56 : g = 717,22 Kg/m2 ô sàn BC67 : g= 732,36 Kg/m2 ô sàn CD56 : g= 752,88 Kg/m2 ô sàn CD67 : g= 768 Kg/m2 ô sàn DE56 : g= 763,98 kg/m2 ô sàn DE67 : g= 765,32 kg/m2 e) Sàn mái stt Cấu tạo Chiều dày g (Kg/m3) gtc(Kg/m2) n gtt(Kg/m2) 1 2 lớp gạch lá nem 30mm 1800 54 1,1 59,4 2 2 lớp vữa lót 30mm 1800 54 1 . 3 70,2 3 Bê tông chống thấm 40mm 2500 100 1 . 1 110 4 2 lớp gạch thông tâm 80mm 1800 144 1,1 158,4 5 Sàn BTCT 150mm 2500 375 1,1 412,5 6 Trần treo và đường ống 100 1,2 120 Tổng 920,5 Riêng Ô sàn CD67 thêm tải bể nước: 1,1.(5.7,5.2.1000). 1466,66kg/m2 -> Ô sàn CD67 có g = 2253,8kg/m2 f) Cầu thang bộ tính cho tầng điển hình cao 33m Bậc thang cao 15cm rộng 28cm . Cầu thang có 2 vế , mỗi vế 10 bậc . Vậy ta có Tải cầu thang : stt Cấu tạo Chiều dày g (Kg/m3) gtc(Kg/m2) n gtt(Kg/m2) 1 Lớp đá ốp 20mm 2500 50 1,1 55 2 Vữa lót 15mm 1800 27 1 . 3 35,1 3 Bậc gạch 150mm 1800 270 1 . 1 297 4 Sàn BTCT 100mm 2500 250 1,1 275 5 Vữa trát 15mm 1800 27 1,3 35,1 Tổng 697,2 g) kiểm tra tiết diện dầm theo điều kiện chịu uốn : công thức kiểm tra : trong đó : M =(0,6-0,7)Mo với Mo là mô men uốn lớn nhất trong dầm ho : chiều cao làm việc của dầm b =30cm :bề rộng dầm Rn =130 kg/cm2 cường độ chịu nén của bê tông ta kiểm tra cho dầm ở tầng mái là dầm chịu tải lớn nhất : g = 920,5.7,5 +0,3.0,7.2500= 7428,75kg/m => M=Mo=0,7. => ho = 61,2cm .vậy tiết diện dầm 30.70cmlà chấp nhận được Tính tải trọng tác dụng lên khung K6 Ta có sơ đồ tính toán tải trọng (hình ) Sàn tầng điển hình (tầng 5-12): Sơ đồ chuyền tải như trên hình vẽ bên: tải trên sàn truyền vào K6 gồm có :tải phân bố hình tam giác với giá trị lớn nhất là Gi (g1,g2,g3)và các lực tập trung do các dầm truyền vào vị trí cột Pi (p1,p2,p3,p4).ngoài ra trên các dầm BC và DE còn có các tải do tường 220 xây trên dầm .ta coi phân bố trên dầm với giá trị là: gt =1,1.2,6.2,6.1800.1/7,5 =392,62kg/m * xác định tải phân bố trên khung K6: g1=0,5.g(BC56).l+0,5.g(BC67).l =0,5.650,6.7,5+0,5.836,13.7,5=5575.23kg/m g2=0,5.g(CD56).l+0,5.g(CD67).l=0,5.854,32.7,5+0,5.796,7.7,5=6191.325kg/m g3=g1=5575,23kg/m *xác tải tập trung đặt lên khung K6 + Tính P1 (đặt tại B-6 do 2 dầm D1,D2 truyền vào hình bên) Tải trên dầm D1 là: tải do sàn truyền vào hình tam giác: g’1=0,5.650,6.7,5=2439,75kg/m trọng lượng bản thân,tải tường với hệ số 0,7( do có lỗ cửa)và tải do ban công truyền vào: g”1= 0,3.0,7.2500.1,1+0,7.0,22.(3,3-0,7).1800.1,1+607,2.0,5=1673,89kg/m tải trên dầm D2là: tải do sàn truyền vào hình tam giác: g’2=0,5.836,13.7,5=3135,48kg/m trọng lượng bản thân ,tải tường với hệ số 0,7(do có lỗ cửa): g”2 =0,3.0,7.2500.1,1+0,7.0,22.(3,3-0,7).1800.1,1=1369,792kg/m Vậy : P1 =0.5.(0,5.2439,75.7,5+1673,89.7,5+0,5.3135,48.7,5+1369,792.7,5)=21869,22kgKg + Tính P2 (đặt tại C-6 do 2 dầm D3,D4 truyền vào hình bên) Tải trên dầm D3 là : g’3=0,5.650,6.7,5+0,5.854,32.7,5=5643,45kg/m g”3=0,3.0,7.2500.1,1=577,5kg/m Tải trên dầm D4: g’4=0,5.836,13.7,5+0,5.796,7.7,5=6123,11kg/m g”4 =0,3.0,7.2500.1,1+=577,5kg/m vậy P2=0,5.(0,5.5643,45.7,5+577,5.7,5+0,5.6123,11.7,5+577,5.7,5)=26757,23kg + Tính tải P3 (đặt tại D-6) : Do mặt bằng đối xứng nên ta có P3 = P2 = 26757,23 Kg + Tính tải P4 (đặt tại E-6) : Do mặt bằng đối xứng nên ta có P4 = P1 = 21869,22Kg Tại mức sàn tầng 2, tầng3 *Tải phân bố tam giác trên dầm có tung độ max là : g0 =g1 = g2 = g3 = 782,5 . 7,5= 5868,75Kg/m *Tính tải tập trung P0: do dầm Dovà Do’ truyền vào .tải trọng tác dụng vào 2 dầm gồm có +trọng lượng bản thân :=0,3.0,7.2500.1,1=577,5kg/m +tải do sàn và sàn lô ra truyền vào =0,5.782,5.7,5+0,5.782,5.1,6=3560,375kg/m vậy Po=2(0,5.577,5.7,5+0,5.3560,375.7,5.0,5) =17682,65kg p1 do D1,D2 truyền vào tải trọng tác dụng trên 2 dầm gồm có : +trọng lượng bản thân: 0,3.0,7.2500.1,1=577,5kg/m tải do sàn truyền vào với tung độ lớn nhất :782,5.7,5=5868,75kg/m vậy p1 = 0,5.5868,75.7,5+577,5.7,5=26339,06kg tương tự ta có p2=p3=p1=26339,06kg p4 :có thêm tường trên dầm p4 = 0,5.782,5.7,5.0,5.7,5+0,3.0,7.2500.7,5.1,1+ 0,22.3,8.7,5.1800.1,1=27749,75kg c)tại mức sàn tầng 1 sơ đồ truyền tải như tầng 2,3 ta có tải phân bố : g1=g2=g3=661,75.7,5=4958,775kg/m go =688,16.7,5=5161,1kg/m tải tập trung : po = (0,5.7,5.4,1.40.1,1).2+ +2.0,5.688,16.7,5.0,5.7,5.0,5=11030,25kg p1=p2=p3=0,3.0,7.2500.1,1+ +2.(0,5.661,17.7,5.7,5.0,5)=22926,656kg p4=0,3.0,7.2500.1,1+0,22.7,5.4,1.1800.1,1+ +2.(0,5.661,17.7,5.0.5.7,5)=27023,65kg d)Tại mức sàn tầng 4:sơ đồ truyền tải như hình bên xác định tải phân bố: +tải do vách đặt trên 2 dầm CD;DE là: gv = 3,8.40.1,1 =167,2kg/m +tải phân bố hình tam giác do sàn truyền vào dầm: go =0,5.g(AB56).7,5+0,5.g(AB67).7,5=607,2.7,5=4554kg/m g1=0,5.g(BC56).7,5+0,5.g(BC67).7,5=0,5.717,22.7,5+0,5.732,26.7,5=5435,85kg/m tương tự ta có g2 =0,5.752,88.7,5+0,5.768.7,5=5703,3kg/m g3=0,5.763,98.7,5+0,5.765,32.7,5=5734,875kg/m xác định các lực tập trung: po: do 2 dầm Dovà D’o truyền vầo : tải trọng tác dụng trên 2dầm gồm có tải bản thân g’=0,3.0,7.2500.1,1=577,5kg/m tải phân bố do sàn và ban công lô gia truyền vào g=0,5.g(AB56).7,5+0,5.g(AB56).1,6=2762,76kg/m vậy: po = 0,5.2762,76.7,5+577,5.7,5=14691,6kg p1:do2dầmD1,D2 truyền vào – tải trọng tác dụng trên 2 dầm gồm có tải bản thân:0,3.0,7.2500.1,1=577,5kg/m tải phân bố hình tam giác do sàn truyền vào : trên D1: 0,5.g(AB56).7,5+0,5.g(BC56).7,5=0,5.607,2.7,5+0,5.717,22.7,5=4966,575kg/m trên D2: 0,5.g(AB67).7,5+0,5.g(BC67).7,5=0,5.607,2.7,5+0,5.732,36.7,5=5023,35kg/m vậy lực tập trung:p1 = 577,5.7,5+0,5.4966,575.7,5.0,5+0,5.5023,35.7,5.0,5=23062,35kg tương tự ta có: p2 = 577,5.7,5+0,5.5512,875.7,5.0,5+0,5.5626,75.7,5.0,5=25217,29kg p3 = 577,5.7,5+0,5.5688,22.7,5.0,5+0,5.5749,95.7,5.0,5=25777,8kg p4 = 577,5.7,5+0,5.2864,92.7,5.0,5+0,5.2869,95.7,5.0,5=15084,13kg d) Tại mức sàn mái: sơ đồ truyền tải như sàn tầng điển hình + Tải phân bố tam giác do sàn mái truyền vào có tung độ max g1=g3 =920,5.7,5=6903,75kg/m g2 = 0,5.920,5.7,5+0,5.2253,82.7,5=11903,7kg/m *Tính tải tập trung + Tính P1 : p1 = 577,5.7,5+0,5.920,5.7,5.7,5.0,5=17275,78kg +Tính P2 : p2 = (0.5.577,5.7,5+0,5.920,5.7,5.7,5.0,5)+(0,5.577,5.7,5+0,5.2253,83.7,5.7,5.0,5.0,5+0,5.920,5.7,5.0,5.0,5)=39595,27kg +Tính P3 : ta có p3 = p1 = 17275,78kg +Tính P4 ;ta có p4 = p2 = 39595,27kg II ) Hoạt tải Loại phòng Ptc(Kg/m2) n Ptt (Kg/m2) 1 Phòng ngủ ,văn phòng 200 1,2 240 2 Phòng ăn,khu vệ sinh 200 1,2 240 3 Sảnh ,cầu thang 300 1,2 360 4 Hàng lang 300 1,2 360 5 Sàn mái ,Sàn khu bể bơi 150 1,3 195 6 Ban công ,lô gia 200 1,2 240 7 Sàn gara ô tô 500 1,2 600 8 Sàn khu siêu thị 400 1,2 480 Hiện nay có nhiều phương pháp chất tải để tính toán tác dụng của hoạt tải lên kết cấu chịu lực .Phương pháp cho kết quả chính xác nhất là dùng đường ảnh hưởng đặt tại các vị trí để tính toán.Một phương pháp khác là chất tải riêng rẽ từng ô sàn sau đó tiến hành tổ hợp theo các trường hợp có thể xảy ra .Tuy các phương pháp này cho kết quả có độ chính xác cao song khối lượng công việc là rất lớn,việc tìm ra rất khó khăn.Vì vậy ta chọn phương pháp chất tải lệch tầng lệch nhịp để tính toán nội lực do hoạt tải tác dụng vì phương pháp này cho ta một kết quả với độ chính xác nhất định được các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành chấp nhận .Phương pháp này tìm ra trường hợp nguy hiểm cho kết cấu như sau : Khi chất tải cho 1 trường hợp lệch tầng lệch nhịp ta tìm được mômen tại giữa nhịp của dầm là lớn nhất,mô men trong cột là lớn nhất. Khi chất tải cả 2 nhịp (tìm ra bằng cách cộng 2 trường hợp tải ) ta tìm được mômen tại gối là lớn nhất đồng thời khi đó lực nén trong cột cũng là lớn nhất . Ta có sơ đồ chất tải cho tất cả các sàn như sau: 1) Trường hợp chất tải 1 (Hoat tải 1) Chất tải sàn tầng 1,3 Chất tải sàn tầng 2,4 sàn tầng 1: P1=P3= 480.7,5=3600kg/m Q1=Q2=Q3=Q4=0.5.480.7.5.7.5.0,5=6750kg sàn tầng 2: Po=P2=240.7,5=1800kg/m Q0=Q1=Q2=Q3=0,5.240.7,5.7,5.0,5=3375kg sàn tầng 3: chất tải như sàn tầng1 ta có : P1=P3=240.7,5=1800kg/m Q1=Q2=Q3=Q4=0,5.240.7,5.7,5.0,5=3375kg sàn tầng 4: chất tải như sàn tầng 2 ta có : Po=P2=240.7,5=1800kg/m Qo=Q1=Q2=Q3=0,5.240.7,5.7,5.0,5=3375kg Chất tải sàn tầng 5,7,9,11,mái Chất tải sàn tầng 6,8,10,12 sàn tầng 5,7,9,11: P1=P3=7,5.360=2700kg/m Q1=Q2=Q3=Q4=0,5.360.7,5.7,5.0,5=5062,5kg sàn tầng mái : P1=P2=195.7,5=1462,5kg ;Q1=Q2=Q3=Q4=0,5.195.7,5.7,5.0,5=2742,187kg sàn tầng 6,8,10,12 : P2=240.7,5=1800kg/m Q1=Q2=Q3=Q4=0,5.240.7,5.7,5.0,5=3375kg 2) Trường hợp hoat tải 2 *Sàn tầng 1: khu siêu thị Po = P2= Ptt.l = 480.7,5 =3600kg/m2 Qo=Q1=Q2=Q3= 0,5.480.7,5.7,5.0,5=6750kg Chất tải sàn tầng 1;3 Chất tải sàn tầng 2;4 Chất tải sàn tầng 6,8,10,12 Chất tải sàn tầng 5,7,9,11, mái *sàn tầng 2 : P1=P3=240.7,5=1800kg/m Q1=Q2=Q3=Q4=0,5.240.7,5.7,5.0,5=3375kg *sàn tầng 3 : Po=P2=Ptt.l= 240.7,5=1800kg/m Qo=Q1=Q2=Q3=0,5.240.7,5.7,5.0,5=3375kg *Sàn tầng 4 : P1=P3=240.7,5=1800kg/m Q1=Q2=Q3=Q4=0,5.240.7,5.7,5.0,5=3375kg *Sàn tầng 5,7,9,11 : P2=360.7,5=2700kg/m Q2=Q3=0,5.360.7,5.7,5.0,5=5062,5kg *Sàn tầng 6,8,10,12: P1=P3=240.7,5=1800kg/m Q1=Q2=Q3=Q4=3375kg *Sàn tầng mái : P2=195.7,5=1462,5kg/m ; Q2=Q3= 2742,187kg Để đơn giản và thuận tiện khi vào số liệu để xác định nội lực bằng chương trình sap2000,ta qui tải phân bố tam giác thành tải phân bố đều .biện pháp này chỉ là gần đúng ,tuy nhiên thiên về an toàn .ta có kết quả sau: 1) Tĩnh tải : sàn tầng điển hình : g1=5575,23*5/8 +392,62=3877,13 kg/m (kể cả tải tường) g2=6191,325*5/8=3869,578kg/m g3=5575,23.5/8 +392,62 =3877,13kg/m (kể cả tải tường) p1=p4=21869,22kg p2=p3=26757,23kg sàn tầng 1: g1=g2=g3=4958,775.5/8=3099,234kg/m go=5161,1.5/8=3225,625kg/m po=11030,25kg p1=p2=p3=22926.656kg p4=27023,65kg sàn tầng 2,3 : go=g1=g2=g3=5868,75*5/8=3667,968kg/m po=17682,65kg p1=p2=p3=26339,06kg p4=27749,75kg sàn tầng 4: go=4554.5/8=2846,25kg/m g1=5435,85.5/8=3397,4kg g2=5703,3.5/8+167,2=3731,76kg/m (kể cả trọng lượng vách) g3=5734,875.5/8+167,2=3751,49kg/m (kể cả trọng lượng vách) po= 14691,6kg p1= 23062,35kg p2=25217,29kg p3=25777,8kg p4=15084,13kg sàn tầng mái : g1=g3=6903,75.5/8=4314,84kg/m g2=11903,7.5/8=7439,8kg/m po=p3=17275,78kg p1=p2=39595,27kg 2)Hoạt tải1: sàn tầng 1: p1=p3=3600.5/8=2250kg/m ;Q1=Q2=Q3=Q4=6750kg sàn tầng 2: po=p3=1800.5/8=1125kg/m ;Qo=Q1=Q2=Q3 =3375kg sàn tầng 3: p1=p3=1800.5/8=1125kg/m ;Q1=Q2=Q3=Q4=3375kg sàn tầng 4: po=p2 =1800.5/8=1125kg/m ;Qo=Q1=Q2=Q3=3375kg sàn tầng 5,7,9,11: p1=p3=2700.5/8=1687,5kg/m ;Q1=Q2=Q3=Q4=5062,5kg sàn mái : p1=p3=1462,5.5/8=914,06kg/m ;Q1=Q2=Q3=Q4=2742,187kg sàn tầng 6,8,10,12: p2=1800.5/8=1125kg/m ;Q2=Q3=3375kg Hoạt tải 2: sàn tầng 1: po=p2=3600.5/8=2250kg/m ;Qo=Q1=Q2=Q3=6750kg sàn tầng2: p1=p3=1800.5/8=1125kg/m ;Q1=Q2=Q3=Q4=3375kg sàn tầng 3: po=p2=1800.5/8=1125kg/m ;Qo=Q1=Q2=Q3=3375kg sàn tầng 4: p1=p3=1800.5/8=1125kg/m ;Q1=Q2=Q3=Q4=3375kg sàn tầng 5,7,9,11: p2=2700.5/8=1687.5kg/m ;Q2=Q3=5062,5kg sàn mái : p2=1462,5.5/8=914,06kg/m ;Q2=Q32742,187kg sàn tầng 6,8,10,12: p1=p3=1800.5/8=1125kg/m ;Q1=Q2=Q3=Q4=3375kg. III ) Tải trọng gió Tải trọng gió được thiết kế theo TCVN 2737_1995 Công trình là nhà cao tầng có độ cao lớn nhất là 44,9 m >40 m nên theo TCVN 2737_1995 thì khi tính toán tải trọng gió cho công trình phải kể tới thành phần động của gió: W = Wtĩnh + W động 1, Xác định độ cứng Phân phối tải trọng ngang theo nguyên tắc tải trọng được phân đoạn phối theo tỉ lệ độ cứng của từng khung . Ta tìm tâm cứng và trục chính của nhà Xác định độ cứng tương đương của khung . Ta quy đổi 1 khung bằng 1 vách cứng tương đương cùng mặt phẳng .Khung và vách được coi là tương đương về độ cứng nếu có cùng chuyển vị khi chịu lực tác dụng bằng nhau P tại cao độ đỉnh khung ,vách + Khung K6: Theo kết quả tính toán bằng chương trình SAP2000 ta có A = 0,184cm (với P=1000Kg đặt tại đỉnh khung) Vách tương đương: Chọn vách dày b= 25 cm chiều cao làm việc là h có J= Chuyển vị của vách : fA= Vậy để chuyển vị của của khung và vách bằng nhau thì : A = fA Û EJ = chiều cao tiết diện vách tương đương : D ị h3 = ị h = = + Khung _ vách K5 Theo kết quả tính toán bằng chương trình SAP2000 ta có A = 0,0271cm (với P=1000Kg) Vách tương đương: Chọn vách dày b= 25 cm chiều cao làm việc là h có J= Chuyển vị của vách : fA= Vậy để chuyển vị của của khung và vách bằng nhau thì : A = fA Û EJ= h== + Khung _ vách K4 : bỏ qua các vách ngang vuông góc với hướng gió(thiên về an toàn) Theo kết quả tính toán bằng chương trình SAP2000 ta có A = 0.0488 cm (với P=1000Kg) Vách tương đương: Chọn vách dày d= 25 cm chiều cao làm việc là h có J= Chuyển vị của vách : fA= A = fA suy ra: EJ = = 746006502,7. 106 Kg . cm2 D ị h3 = ị h = = 1073 cm =10,73m vì bỏ qua các vách ngang nên trục của vách tương đương vẫn trùng với trục khung 2). xác định toạ độ tâm cứng: Xtc= (chỉ xác định cho phương tính toán ) - =1952cm=19.52m Vậy độ lệch tâm so với trục đối xứng (trọng tâm mặt bằng ) là :19,52-18,75=0,77m 2,Thành phần gió tĩnh: Wt = W0 . k . c Công trình thuộc Hà Nội phân vùng áp lực gió II-B Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn 95Kg/m2 k:hệ số phụ thuộc độ cao (k : tra bảng) c:hệ số khí động : c = + 0,8 mặt đón gió c = -0,6 mặt hút gió 3) . Thành phần gió động : Để xác định thành phần động của tải trọng gió ta phải xác định các dao động tự do của công trình . chia công trình thành 13 phần khối lượng đặt tại mỗi sàn tầng tương ứng a,Tính khối lượng tập trung tại các nút sàn: *Tầng 1:(Qui về sàn tầng 1) + Diện tích sàn S = 30.55,5=1665m2 Trọng lượng sàn = 667,9.1665 =1112053,5kg (qsàn =667,9kg/m2) + Dầm 700 x 300 dài 5.55,5+8.30=517,5m Trọng lượng = (0,7-0.15) . 0,3 . 2500 . 517,5.1,1=234815,625kg + Cột cao:4,8/2+3,5/2=4,15m bao gồm 29cột 0,8*0,8m và 8cột 0,5*0,5m Vậy trọng lượng cột 1,1.(0,8.0,8.29.4,15.2500+0,5.0,5.8.4,15.2500)=234641kg + Vách dày 25 cm cao 4,15 m có chiều dài = 2,6 . 3+ 8+ 6,1+ 10= 31,9 m Vậy trọng lượng vách = 31,9 . 0,25 . 4,15 . 2500= 91014,68kg Kg + trọng lượng cầu thang : g=604kg/m2=>trọng lượng =1,1.2.3.7.604=27825kg + Hoạt tải (siêu thị): lấy 30% tacó 0,3.480.1665=239760kg Vậy tổng trọng lượng= 1940109,8 Kgkhối lượng = 194010,98 Kgs2/m *Tầng 2 (Qui về sàn tầng 2) + Diện tích sàn : S = 31,6.40,7=1286,12m2 ;qsàn=782,5kg/m2 Trọng lượng sàn = 1286,12.782,5=1006388,9kg + Dầm cao 700 x 300 dài 5.37,5+6.30=367,5m Trọng lượng dầm = 1,1.(0,3.0,55.367,5.2500)166753,1kg + Cột cao 4,2/2+4,8/2 =4,5m .bao gồm 21cột có tiết diện 0,8 x0,8 và 6 cột có tiết diện 0,5.0,5 Trọng lượng cột = (0,8 . 0,8 . 21 + 0,5 . 0,5 . 6) . 1,1 . 4,5 . 2500 = 184882,5kg Kg + Vách có trọng lượng = 1,1.(0,25.31,9.4,5.2500)=98690,625kg +trọng lượngcầu thang: 604kg/m2: trọng lượng cột =604.3.3.7,18=39030,48kg + Hoạt tải lấy 30% 0,3.240.1286,12=97289,28kg Vậy Tổng trọng lượng= 1593034,825kg Khối lượng tầng hai = 1593034,925/10 = 159303,49 Kgs2/m *Tầng 3:tương tự tầng 2:ta có khối lượng= 159303,49 Kgs2/m *Tầng 4: + Diện tích sàn= 30.37,5=1125m2 ;qsàn=714.27kg/m2 Trọng lượng sàn= 1125.714,27=803553,7kg + Trọng lượng dầm: dài 6.30+5.37,5=367,5m=> trọng lượng dầm =1,1.0,3.0,55.367,5.2500=166753,1kg + Cột cao 4,5m gồm có 20 cột 0,7.0,7và 6cột 0,5.0,5 Trọng lượng cột=1,1(0,7.0,7.20.4,5.2500+0,5.0,5.6.2500)=130556,2kg + Trọng lượng vách =98690,625 Kg + trọng lượng cầu thang 39030,48kg +hoạt tải : lấy 30% 0,3.240.1125=81000kg Vậy tầng 4 có Tổng trọng lượng= 1319584,15kg khối lượng = 131958,4 Kgs2/m *Tầng 5-8(qui về sàn tầng 5-sàn tầng 8) + Diện tích sàn S= 22,5.37,5=843,75m2 ;qsàn =770,75kg/m2 Trọng lượng sàn = 843,75.770,75=650320,31kg + Dầm cao 700 x 300 dài 32.7,5=240m Trọng lượng dầm= 1,1.(0,7-0,15).0,3.240.2500=108900kg + Vách có trọng lượng = 1,1.0,25.39,1.3,3.2500=88708,125kg + Cột cao3,3m gồm có 20cột 0,7.0,7 Trọng lượng =1,1.0,7.0,7.2,.3,3.2500=88935kg +trọng lượng tường :lấy hệ số 0,7vì tường có lỗ cửa =97,5.0,22.(3,3-0,7).1800,0,7=70270,2kg +trọng lượng cầu thang:25512,9kg + Hoạt tải lấy 30% 0,3.240.843,75=60750kg Tổng trọng lượng =1023126,27kg Khối lượng = 102312,6 Kgs2/m *Tầng 9-12 (qui về sàn tầng 9-12) . Khác trọng lượng cột Trọng lượng cột là 1,1.0,6.0,6.20.3,3.2500=65340kg Vậy trọng lượng = 974018,,3kg=>tổng khối lượng=97401,8 Kgs2/m *Tầng mái : Trọng lượng sàn = 920,5.843,75=776671,8kg trọng lượng cột:65340/2=32670kg trọng lượng dầm :108900kg trọng lượng vách :88708/2=44354kg hoạt tải :0,3.195.22,5.37,5=49359,375kg Hai bể nước 2.1,1.5.7,5.2.1000=165000kg trọng lượng = 1176955,1kg khối lượng = 117695,5 Kgs2/m b,Tính tần số dao động của công trình Độ cứng của công trình theo phương x : SEJ= 3017918712 Kgcm2 Để thuận tiện cho tính toán bằng SAP2000 ta thay thế công trình bằng một thanh công son có tiết diện vuông a x a E . a4/12 = 3017918712 . 106a = 594,4 cm kết quả chạy dao động cho ta: f1 = 0,65806 Hz ứng với T1=1,5196 (1/s) f2= 3,954 Hz ứng với T2=0,2529(1/s) f3= 10,13 Hz ứng với T3=0,0987(1/s) Tra TCVN có d = 0,3(BTCC) vùng gió II : fL= 1,3 Hz . Vậy ta phải tính động cho f1 . Giá trị tiêu chuẩn thành phần động tác dụng lên phần thứ k WPk = Trong đó: Mk: là khối lượng tập trung phần i(T) x là hệ số động lực ứng với dạng dao động i phụ thuộc thông số e và độ giảm lô ga y là dịch chuyển ngang của công trình tại độ cao z ứng với dạng dao động i gây ra y là hệ số . Ta xác định x : e = =1,2 hệ số độ tin cậy w0:Giá tri tiêu chuẩn áp lực gió tĩnh (kg/m2)= 95kg/m2 Vậy : = = 0,0172 Tra bảng Công thức BTCT nên = 0,3 =>x= 1,3 *Tính toány : y = Trong đó :Wk là giá trị tiêu chuẩn thành phần động phân bố đều tác dụng lên phần K công thức :là giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tại độ cao z (kg/m2) :hệ số áp lực động của tải trọng gió lấy theo độ cao (tra bảng phụ lục . . ) g: được xác định qua và x . Do bề mặt công thức có dạng hình chữ nhật định hướng song song trục cơ bản nên ta có : f= d= 37,5m = H= 44,9m Tra bảng = 0,6723 => =95.0,8.k. .0,6723 =51,0948k. Ta có bảng tính toán sau: xem trong phụ lục (trang ) 4) Tính toán phân phối tải trọng ngang Do tải trọng ngang đi qua trọng tâm công trình do mặt bằng đối xứng (mặt bằng chịu gió) . Ta giả thiết là các mặt bên không chịu tải trọng gió theo phương tiếp tuyến . Do tâm cứng cách trọng tâm một khoảng q= 0,77m nên tải trọng ngang gây ra xoắn công trình . Tải trọng ngang phân phối cho khung là EJk :độ cứng khung K6 SEJ : tổng độ cứng toàn nhà Ty : hợp lực gió theo chiều cao nhà (Ty =W .B -với B là chiều dài nhà ) Dấu trừ (-)khi khung_vách khác phía với tâm cứng qua trọng tâm . EKt = S rxi2 . EJx + S ryi2 . EJy . Độ cứng chống xoắn của công trình,tuy nhiên do không xét độ cứng theo phương y nên ta bỏ qua thành phần S ryi2 . EJy Vậy EKt = (17,982 + 10,482 + 12,022 + 19,522 ). 197853898 . 102 + 4,522 . 746006502,7 . 102 + 2,982 . 1343362263 . 102 +0,172 . 137134354.102 = 21,683 . 1012 kg.m4 a = 77 cm = 0,77 m Phân phối lực cho khung K6 : Tk6 = () . Ty = 0,0734 . Ty Gió tĩnh ,gió động tác dụng lên khung K6 được lập thành bảng sau: phụ lục trang VI) Tính toán áp lực đất tác dụng lên khung K6 Bỏ qua tác dụng của khối thấp tầng phía sau ,bỏ qua ảnh hưởng của xe cộ phía ngoài đường ,áp lực tác dụng vào K6 là áp lực tĩnh có dạng tam giác như hình vẽ : Coi vách tầng ngầm được kê lên các dầm dọc biên tại mức sàn tầng 1. trị số của tải trọng xác định theo công thức của cơ học đất : Pz =g . z .tg2(45°- j/2).B trong đó : g =1,94t/m3 dung trọng của đất j =21,6° góc ma sát trong của đất B =7,5m bước khung z : khoảng cách từ mặt đất đến điểm cần tính giá trị lớn nhất tại đỉnh đài : P =g.H. B . tg2(45°- 10,8°) =1,94.3,5.7,5.0,4618=3460kg/m d _ tính toán nội lực và tổ hợp Tính toán nội lực Việc tính toán nội lực được thực hiện với sự trợ giúp của máy tính ,bằng chương trình SAP2000 giải bài toán kết cấu khung phẳng theo phương pháp phần tử hữu hạn . Kết cấu được chia thành các phần tử Frame (dầm ,cột) Có 5 thường hợp tải trọng : + Tĩnh tải + Hoạt tải : 2 trường hợp hoạt tải + Tải trọng gió : có 2 trường hợp tải trọng gió trục khung được lấy theo trục của cột tầng trên (do tiết diện cột giảm theo chiều cao) Các số liệu đầu vào cụ thể được trình bày trong phần phụ lục . Kết quả do máy tính giải bài toán và đưa ra được trình bày trong phụ lục bao gồm kết quả nội lực phần tử cột và dầm . Ta có bảng tổ hợp nội lực khung K6 (chỉ tổ hợp cho một số tầng điển hình) II ) Tổ hợp nội lực Sau khi tính toán nội lực ta tiến hành tổ hợp nội lực . Tiến hành tổ hợp theo 2 trường hợp: + Trường hợp cơ bản 1: Tĩnh taỉ + 1Hoạt tải hoặc 1 tải trọng gió + Trường hợp cơ bản 2: Tĩnh taỉ + 0,9(Hoạt tải + tải trọng gió ) Việc tổ hợp tiến hành sao cho đưa ra được giá trị nội lực lớn nhất ở các tiết diện quan trọng (nguy hiểm ) . Các tiết diện đó là : + Đối với cột : Tiết diện dưói chân cột và trên đỉnh cột . (Có thể thêm tiết diện khác ) + Đối với dầm : Tiết diện giữa nhịp và tiết diện ở 2 đầu tiếp giáp với cột . Có thêm tiết diện khác nếu có nội lực lớn như tiết diện dưói tải trọng tập trung . ở mỗi tiết diện phải xét các tổ hợp cơ bản để tìm các cặp nội lực nguy hiểm như sau: + Đối với dầm: M+ max ,M-max ,Qmax + Đối với cột: M+ max và Ntu M-max và Ntu Nmax và Mtu Riêng với tiết dịện chân cột tầng hầm còn phải tìm thêm Qtu để phục vụ cho việc tính móng . Việc tính toán các giá trị tổ hợp tải trọng được thực hiện bằng chương trình EXCEL đầu vào là các gía trị nội lực ,đầu ra là các giá trị tổ hợp . e _ tính toán cốt thép I) Tính cốt thép Dầm Khung Số liệu tính toán BT max 300 có R R Thép dọc A II có R Thép đai cột A I có R A= 0,42 = 0,58 Tính dầm 48 : Tiết diện 70 cm x 30cm *Tính thép chịu mô men dương (tiết diện II-II giữa nhịp) chọn cặp nội lực tính toán là: M=14156.08kg.m Q=56.94kg Cánh tham gia chịu lực do nằm trong vùng nén . Bề rộng cánh đưa vào tính toánlấy nhỏ nhất trong các giá trị sau : + 1/2 Khoảng cách hai mép trong của dầm = . (750-30) = 360cm + 1/6 Nhịp dầm = . 720 = 120 cm + 6hc : (với hc là chiều cao bản ) = 6 . 15 = 90 cm . Vậy chọn c= 90cm = 2 . c+ b= 2 . 90+ 30= 210cm xác định vị trí trục trung hòa: chọn lớp bảo vệ a= 5cm => ho =70-5=65cm. ta có Mômen Mc = Rn . = 130 . 210 . 15 . (65-0,5 . 15) = 23546250KGcm Vậy ta có Mc > M =1415608KGcm Trục trung hoà đi qua cánh Ta tính toán như đối với tiết diện chữ nhật : b . h= b= 210 . 70cm A= Vậy Chọn 320 có = 9,42cm 0,48%> *Tính thép chịu mômen âm (tiết diện I-I) cặp nội lực chọn là M=34452,069kgm Q =23256,68kg tiết diện chịu mô men âm => cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua chọn lớp bảo vệ a= 7cm -> ho=70-7=63cm A= < Ao =0,42chỉ cần đặt cốt đơn ta có : Vậy Chọn có 1,3%> Tiết diện III-III cặp nội lực chọn là M = 33934,548KGm Q =23121,598kg ta có A= < Ao Vậy Chọn có =1.3% *Tính toán cốt đai: được tính với lực cắt lớn nhất taị gối ta có Qmax =23256,68kg điều kiện hạn chế: ko.Rn.b.ho= 0,35.130.30.63 =85995kg > Qmax suy ra điều kiện hạn chế được thoả mãn ta có 0,6.Rk.b.ho =0,6.10.30.63 = 11340kg < Qmax =23256,68kg suy ra ta phải tính toán cốt đai. lực cắt cốt đai phải chịu chọn đai có fa = 0,503cm2 ; n=2 ta có + khoảng cách tính toán của cốt đai : +khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai: khoảng cách cấu tạo của cốt đai: Uct < {h/3 ;30cm}= { 23,3cm ; 30cm} Vậy ta chọn đai ; a150 đặt trong khoảng 2m từ hai đầu dầm vào ,còn ở giữa đặt a200. với khoảng cách như vậy ta kiểm tra xem có cần đặt cốt xiên hay không : ta có : khả năng chịu cắt của tiết nghiêng yếu nhất: .vậy không phải tính cốt xiên Các dầm còn lại được tính toán qua chương trình EXCELL và lập thành bảng sau đây: II) Tính cốt thép cột Cơ sở tính toán 1 Bảng tổ hợp tải trọng 2 Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép . TCVN 5574 –1994 . 3 Hồ sơ kiến trúc Số liệu tính toán Bê tông mác 30# Rn = 130KG/cm2 . Rk = 10KG/cm2 Cốt thépdọcAII Ra = 2800KG/cm2 . Ra’ = 2800KG/cm2 Cốt thépđai AI Ra = 2100KG/cm2 Rad = 1800KG/cm2 Các giá tri khác Eb = 2,9 . 105 KG/cm2 Ea = 2,1 . 106 KG/cm2 a = 0 . 58 Chiều dày lớp bảo vệ a = 5cm . Do công trình là nhà cao tầng , tải trọng ngang luôn thay đổi chiều ( thành phần gió) nên khi tính toán và bố trí cốt thép ta chọn phương án dùng cốt thép đối xứng Fa = Fa’. 1) Tính cột tầng ngầm cột C35 : các cặp nội lực dùng để tính toán M = 22423,9KGm Ntư= 1047959,4 KG (mô men và lực dọc cùng lớn ) M = 24349,2KGm Ntư = 832316,4 KG (trị tuyệt đối của mô men lớn nhát) Nmax = 1071034 KG Mtư = 951,3KGm (lực dọc lớn nhất ) Chiều cao làm việc của cột :lo =0,7.H=0,7.350=245cm Chọn lớp bảo vệ a=5cm -> ho= 80-5=75cm Tính cho cặp nội lực :N= 1047959,4KG Mtư = 22423,9 KGm Tính thép đối xứng Độ lệch tâm ban đầu eo1 = M/N = 2242390/1047959,4 = 2,14cm Độ lệch tâm ngẫu nhiên eo’= 3cm > {h/30=2,66cm ; 2cm ; l/600} eo = e01 + e0’ = 2,14+3=5,14cm lo/h =245/80 <4 suy ra bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc Chiều cao vùng nén : x = > a0 . h0 = 43,5 cm . Vậy ta tính theo trường hợp lệch tâm bé . Do e0 = 5,14 cm < 0,2 . h0 = 15 cm nên ta tính lại x : x’ = h- (1,8 +)e0 = 80 - (1,8 +).5,14 = 72,2 cm . e =eo +0,5h-a =5,14+40-5=40,14cm Diện tích thép : Fa = F’a = ịm = 2,186 % . Chọn 7f36 có F a =Fa’= 71,26 cm2 , m = 2,3% . Tính cho cặp nội lực số 2 : M = 24349,2 Kg . m N = 832316,4 Kg độ lệch tâm :eo=M/N +eo’ =5,925 cm Chiều cao vùng nén : x = > a0 . h0 = 43,5 cm . Vậy ta tính theo trường hợp lệch tâm bé . Do e0 = 5,925 cm < 0,2 . h0 = 15 cm nên ta tính lại x : x’ = h - (1,8 +)e0 = 70,98 cm . e= eo+0,5h-a =5,925 +40-5=40,925cm Diện tích thép : Fa = F’a = 24,98 cm 2 Tính cho cặp nội lực số 3 : M = 951,3 Kg . m N = 1071034 Kg Độ lệch tâm :eo = m/n +eo’=95130/1071034+3=3,08cm Chiều cao vùng nén : x = > a0 . h0 = 43,5 cm . Vậy ta tính theo trường hợp lệch tâm bé . Do e0 = 3,08 cm < 0,2 . h0 = 15 cm nên ta tính lại x : x’ = h- (1,8 +)e0 = 75,31 cm . e=eo+0,5h-a=3,08+40-5=38,08cm Diện tích thép : Fa = F’a = 58,85 cm 2 Vậy chọn7f36 có Fa=Fa’=71,26cm2 là thoả mãn cả 3 trường hợp chọn đường kính cốt đai làf10 bó trí đảm bảo các yêu cầu cấu tạo ,thể hiện trên bản vẽ kết cấu khung Tính cột tầng mái : cột C21 (cột lệch tâm lớn) các cặp nội lực dùng để tính toán : M1=30085,2kg.m ; N1=42794,9kg M2=-19381,8kg.m ; N2=45562,7kg lo=0,7.H=231cm => lo/h=231/60=3,85<4 suy ra không phải kể đến ảnh hưởng của uốn dọc chọn lớp bảo vệ a=a’ =5cm => ho=60-5=55cm. Cặp1: Độ lệch tâm :eo1= M/N =3008520/42794,3 =70,3cm Độ lệch tâm ngẫu nhiên eo’=h/25=2,4cm => eo=eo1+eo’ =70,3+2,4=72,7cm chiều cao vùng chịu nén :x= < 2a’ =10cm (lệch tâm lớn) =>Fa= (=Fa’) chọn 3f25 có Fa=14,73cm2 mt=0.89% Cặp2: độ lệch tâm :eo1 = M/N =1938180/45562,7=42,53cm => eo= eo1 + eo’ = 42,53+2,4=44,93cm chiều cao vùng chịu nén x= < 2a’ =10cm lệch tâm lớn =>Fa= trong đó : e = eo+0,5h-a =44,93+30-5=69,93cm e’ = e-ho+a’ = 69,93-55+5=19,93cm Vậy chọn 3f25 có Fa=14,73cm2 là thoả mãn cả hai trường hợp .cốt đai chọn f8 bố trí như trên bản vẽ khung. Tính cột biên tầng 3:cột C4 M1=22367,1kg.m ;N1 = 35770,2kg Mdh =12733,96kg.m ; Ndh=27120kg M2 = -17960,7kg.m ; N2= 38473,2kg Mdh = -10151,2kg.m ; Ndh =29823,7kg lo= 0,7.H =0,7.450=315cm -> lo/h=315/50 >4 => phải kể đến ảnh hưởng của uốn dọc.chọn lớp bảo vệ a=a’= 5cm suy ra ho= h-5=50-5=45cm. +Cặp1: Độ lệch tâm eo = M/N +2 =2236710/35770,2 +2 =64,53cm giả thiết hàm lượng thép mt =1,2% =>mô men quán tính của tiết diện cốt thép Ja= mô men quán tính của tiết diện bê tông : Jb= Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn : Kdh = 1+ Hệ số xét đến ảnh hưởng độ lệch tâm: Lực dọc tới hạn: hệ số tăng độ lệch tâm : ta có : e = heo +0,5h-a =1,014.64,53+25-5= 85,43cm e’ = e-ho+a’ = 85,43-45+5=45,43cm tính cốt đối xứng: chiều cao vùng nén <2a’ =10cm . lệch tâm lớn ,ta tính Fa=Fa’ theo công thức sau: Fa=Fa’= chọn 3f25 có Fa=Fa’ =14,73cm2.cốt đai f8 ,hàm lượng cốt thép là mt=1,3% +cặp 2: Độ lệch tâm eo = M/N +2 =1796070/38473,2 +2 =48,68cm giả thiết hàm lượng thép mt =1,2% =>mô men quán tính của tiết diện cốt thép Ja= mô men quán tính của tiết diện bê tông : Jb= Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn : Kdh = 1+ Hệ số xét đến ảnh hưởng độ lệch tâm: Lực dọc tới hạn: hệ số tăng độ lệch tâm : ta có : e = heo +0,5h-a =1,0146.48,68+25-5= 69,39cm e’ = e-ho+a’ = 69,39-45+5=29,39cm tính cốt đối xứng: chiều cao vùng nén <2a’ =10cm . lệch tâm lớn ,ta tính Fa=Fa’ theo công thức sau: Fa=Fa’= Vậy chọn 3f25 có Fa=Fa’ =14,73cm2.cốt đai f8 ,hàm lượng cốt thép là mt=1,3% là đảm bảo Các cột còn lại được tính toán qua chương trình EXCELL và lập thành bảng sau đây: Tính toán thang bộ bản thang chọn sơ bộ h=10cm bản chiếu nghỉ h=10cm bàn chiếu tới h= hsàn =15cm dầm cốn thang sơ bộ tiết diện 100*250 dầm chiếu nghỉ 220*300 dầm chiếu tới 220*300 1)Tính toán bản thang sơ đồ kết cấu như hình bên nhịp tính toán của bản: l2tt=l2 = =3250mm l1tt = l1-250-100+0.5.h=1650-250-100+50 =1350mm a) Tải trọng : + tĩnh tải bao gồm: đá ốp lát 2cm,vữa lót 1,5cm,bậc gạch 15cm, sàn bê tông cốt thép10cm,vữa trát 1,5cm.tổng tĩnh tải là:g=0,02.2500.1,1+0,015.1800.1,1+015.1800.1,1+0,1.2500.1,1+0,015.1800.1,1=697,2kg/m2 + hoạt tải : p=300 . 1,2 = 360 Kg / m2 q = g + p = 1057,2 Kg / m2 b) Tính nội lực : Ta có : = = 2,45 >2 Vậy ta tính toán như bản loại dầm . Tải trọng phân bố tác dụng vuông góc với mặt bản là (cắt một dải bản rộng 1m) q' = 1057,2 . Cosa.1 = 1057,2 . 910,8 Kg/m . Tính toán theo sơ đồ khớp dẻo : Ta có M*= M = A= g =0,5.( Fa = chọn f8 a150có Fa=3,35cm2 mt = 0,335% chọn f8 a200 làm cốt cấu tạo theo phương vuông góc với cốt chịu lực, xung quanh mép bản thang, dùng f8 a200 để chịu mô men âm đã bỏ qua, và dùng f8 a250 để giữ các cốt này. 4) Tính cốn thang . coi dầm cốn thang là dầm đơn giản b*h=10*250 ,nhịp l=3,2m và chịu tải phân bố đều. a) Tải trọng: + Tải trọng do bản thang truyền vào = 0,5 . qb . lb = 0,5 . 1057,2.1,325=700,395 Kg/m + Tải trọng do tay vịn cầu thang = =50 Kg/m + Tải trọng do trọng lượng bản thân = g0 = 0,1.0,25.2500.1,1 = 68,75Kg/m Vậy tổng tải trọng tác dụng lên cốn thang =700,39+50+68,75=819,14 Kg/m tải trọng tác dụng vuông góc với cốn thang q’=819,14.2,8/3,2 =716,74kg/m b) Nội lực : Cốn thang có tiết diện 250x100 mm . Chọn a = 3cm . Mmax = Qmax= c) Tính toán cốt thép : A = g=0,9926 Fa= Chọn dùng 1f 16 có Fa=2,01cm2 làm cốt chịulực mt=0,91% thép cấu tạo chọn 1f 12 có Fa= 1,13cm2 *Tính cốt thép đai Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông :Q0 = k1 . Rk . b . h0 = 0,6 . 10 . 10 . 22 = 1320 Kg . Vậy Q < k1 . Rk . b . h0 ị Không cần tính cốt thép đai Đặt cốt thép đai theo cấu tạo Uct 125 mm và 150mm ,Vậy chọn cốt thép đai f6 a120 3)Tính sàn chiếu nghỉ . Kích thước cho trên mặt bằng kết cấu thang bộ Tải trọng : + Tĩnh tải : Lớp đá ốp dày 20mm gtt = 55 Kg/m2 Lớp vữa lót dày 15mm gtt = 35,1 Kg/m2 Bản bê tông cốt thép dày 100 mm gtt = 275 Kg/m2 Vữa trát dày 15mm gtt = 35,1 Kg/m2 Tổng tĩnh tải g = 400.2 Kg/m2 + Hoạt tải : p= 360 Kg/m2 Vậy tải trọng tính toán : q = g + p = 760.2 Kg/m2 + Nhịp tính toán : coi bản chiếu nghỉ kê tự do lên dầm tường sơ đồ kết cấu như hình bên ta có lt1=l1+0,5.hb =1500+50= 1550 mm lt2 =l2=2900 mm Nội lực : Ta có : Vậy ta tính bản làm việc theo 2 phương Giải phương trình : (2M1 + MI + MI’ ) .lt2 + (2M2 + MII +MII’ ) . lt1 Với : lt2/lt1 = 1,87 Tra bảng 6-2 sách sàn bê tông cốt thép :Ta có : 0,378 , , 0,578 ,MI’=0 Vậy : (2M1 + MI ) . lt2 + (2M2 + MII + MII’ ) . lt1 Û (2M1 + M1 ) . 2,9 + (2 . 0,378 . M1 + 2 . 0,578 M1) . 1,55 ị M1 = 93,32 Kg . m , M2 = 35,27 Kg . m MI = 93,32 Kg . m , M’I =0 MII = 53,93 Kg . m , M’II = 53,93 Kg . m c)Tính thép :như tính với tiết diện chữ nhật có bề rộng bằng bề rộng của bản khi lập phương trình mô men b=1m Thép chịu mô men dương M1 g= 0,9943 chọn f8a200 có Fa=2,5cm2 Thép chịu mô men dương M2 :với ho =h-a-f =7,2cm tính toán tương tự ta có A = 0,0047 ị g = 0,9976 ị Fa = 0,21 cm2 chọn f8a200 có Fa=2,5cm2 Thép chịu mô men dương MI ,MII ,M’II dùng f8a200 có Fa=2,5cm2 (vì nội lực nhỏ hơn M1) Toàn bộ được bố trí trên bản vẽ cầu thang 4)Tính dầm chiếu nghỉ Kích thước 300 x 220 mm Dầm chiếu nghỉ là kết cấu chính đỡ bản chiếu nghỉ và bản thang nên sơ đồ kết cấu hợp lý nhất là dầm 2 đầu ngàm (hình vẽ) a) nhịp tính toán :lt =3400-2.250=2900mm b) Tải trọng tác dụng : + Do trọng lượng bản thân sàn : g1 = 1,1 . 0,22 . 0,3 . 2500 = 181,5 Kg/m + Do trọng lượng bản sàn (coi là phân bố đều ) : g2 = 760,2 . 0,5 . 1,55 = 589,155 Kg/m Vậy tổng tải trọng phân bố g=181,5+589,155=770,655kg/m + Tải trọng tập trung do cốn thang truyền vào : vì bản thang làm việc theo một phương nên ta coi toàn bộ tải trọng trên bản thang truyền vào vách và cốn sau đó truyền nên dầm thang dưới dạng lực tập trung vì hai cốn thang rất gần nhau nên để đơn giản ta coi chúng trùng nhau và đặt tại giữa dầm p = 2. 819,14.3,2.0,5 =2621,248kg c)Nội lực : Do tải phân bố : Q1 =g.l/2 = 770,655.2,9/2=1117,45kg Do tải tập trung : Q2 =p/2 =1310,62kg Vậy , ,Q =Q1+Q2= 2428,07kg d)Tính thép : Cốt chịu mô men dương : g=0,9698 => Chọn 216 Fa= 4,02cm2 hàm lượng mt =0,676% Cốt thép chịu mô men âm: g=0,9628 => Chọn 216 Fa= 4,02cm2 hàm lượng mt =0,676% *Tính cốt thép đai Kiểm tra Q < k1 . Rk . b . h0= 0,6 . 10 . 22 . 27 = 3564Kg Vậy Q=2428,07kg không tính cốt thép đai Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông điều kiện bê tông Q = k0 . Rn . b . h0 = 0,35 . 130 . 22 . 27 = 27027 Kg Ta có Qmax < Q= k0 . Rn . b . h0 Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt Chọn cốt đai theo cấu tạo Uct và 150mm Chọn Uct bằng 6 a 150 tại hai đầu . 5)Dầm chiếu tới và dầm tường đỡ sàn chiếu nghỉ: Tính toán như dầm chiếu nghỉ ,ta cũng chọn Fa=Fa’=216 IV)Tính toán thép sàn Tính toán cốt thép cho một số ô sàn điển hình Ô sàn điển hình S1: kích thước 7,5x7,5 m Sơ đồ kết cấu : coi bản liên kết cứng ở 4 cạnh (hình vẽ) . Nhịp tính toán lt1 = lt2= 7,5-0,3= 7,2 m b) Tải trọng : tải trọng tác dụng trên S1 đã được bóc khi tính khung tacó : Tĩnh tải lớn nhất g= 854,32Kg/m2 Hoạt tải p = 300 . 1,2 = 360Kg/m2 Vậy q= g+ p= 854,32+ 360 = 1214,32 Kg/m2 c) Nôi lực : Các cạnh được coi là liên kết cứng . Tính toán cốt théptheo sơ đồ khớp dẻo ta có phương trình xác định mô men : = (2M1+ MI + MI’) . lt2 + (2 . M2+ MII + MII’) . lt1 Qua bảng tra : = 1 , = 1,2 , ị M1 =1249kg/m M2 =1249kg/m Mi = Mi’=1498,8kg/m MII= MII’=1249kg/m Tính cốt thép :tính theo cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật Cốt chịu mô men dương M1 lớp bảo vệ a=2cm suy ra ho=13cm ta có = = = 0,9767 Fa= = = 3,53 cm2 Dùng 10 a 200 có Fa= 3,92 cm2 = . 100%= . 100% = 0,301% Hợp lí Cốt thép chịu mômen dươngM2 chiều cao tính toán ho=15-a-f=12cm A= = = 0,0667 = 0,9654 Fa= = = 3,85 cm2 Dùng 10 a 200 có Fa= 3,92 cm2 = . 100%= . 100% = 0,32 % hợp lý Cốt chịu mô men âm : cốt chịu MIvà Mi’ a=2cm, ho=13cm A= = = 0,0682 = 0,9646 Fa= = = 4,268 cm2 Dùng 10 a 150 có Fa= 5,23 cm2 = . 100%= . 100% = 0,402 % hợp lý Cốt chịu MII = M’II =1249kgm <MI ta cũng chọn 10 a 150 có Fa= 5,23 cm2 (do bản làm việc theo hai phương ) Dùng 8 a250 để giữ các cốt mũ .thể hiện trên bản vẽ kc04 Ô sàn biên S1’: kích thước 7,5x7,5 m Sơ đồ kết cấu : coi bản liên kết cứng ở 3 cạnh và kê tự do ở dầm biên (hình vẽ) . Nhịp tính toán lt1 = 7,5-0,3= 7,2 m lt2= 7,5-0,15-0,075= 7,275 m b) Tải trọng : tải trọng tác dụng trên S1’ đã được bóc khi tính khung tacó : Tĩnh tải lớn nhất g= 823Kg/m2 Hoạt tải p = 200 . 1,2 = 240Kg/m2 Vậy q= g+ p= 823+ 240 = 1063 Kg/m2 c) Nôi lực : Tính toán cốt thép theo sơ đồ khớp dẻo ta có phương trình xác định mô men : = (2M1+ MI + MI’) . lt2 + (2 . M2+ MII) . lt1 Qua bảng tra : = 1 , = 1,2 , ị M1 =1252,7kg/m M2 =1252.7kg/m MI = MI’=1503,2kg/m MII =1252,7kg/m Tính cốt thép :tính theo cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật Cốt chịu mô men dương M1 lớp bảo vệ a=2cm suy ra ho=13cm ta có = = = 0,9636 Fa= = = 3,7 cm2 Dùng 10 a 200 có Fa= 3,92 cm2 = . 100%= . 100% = 0,301% Hợp lí Cốt thép chịu mômen dươngM2 chiều cao tính toán ho=15-a-f=12cm A= = = 0,0669 = 0,9653 Fa= = = 3,86 cm2 Dùng 10 a 200 có Fa= 3,92 cm2 = . 100%= . 100% = 0,32 % hợp lý Cốt chịu mô men âm : cốt chịu MIvà Mi’ a=2cm, ho=13cm A= = = 0,0684 = 0,9645 Fa= = = 4,44 cm2 Dùng 10 a 150 có Fa= 5,23 cm2 = . 100%= . 100% = 0,402 % hợp lý Cốt chịu MII = M’II =1249kgm <MI ta cũng chọn 10 a 150 có Fa= 5,23 cm2 (do bản làm việc theo hai phương và thực tế M’II khác không) Dùng 8 a250 để giữ các cốt mũ .thể hiện trên bản vẽ kc04 Ô sàn khu hành lang cầu thang S3 Sơ đồ kết cấu :coi bản kê lên hai dầm biên (hình vẽ) Ta có = 3,21 >2 Vậy ta tính toán theo bản loại dầm .nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn lt1=1900+hb=2050mm a) Tải trọng : q= g+ p= 967,2 Kg/m2 b)Nôi lực : Xét bản dải rộng 1m,để đơn giản và thiên về an toàn ta tính như dầm đơn giản Ta có M1+ = M1- = = c) Cốt thép :chọn lớp bảo vệ a=2cm =>ho=15-2=13cm A= = = 0,023 ị = 0,988 Fa= = = 1,46 cm2 Dùng 10 a 200 có Fa= 3,92 cm2 theo phương cạnh dài dùng 10 a 200 làm cốt cấu tạo 5) Tính sàn khu vệ sinh (Tầng 2) Ta tính toán sàn khu vệ sinh theo sơ đồ đàn hồi theo tài liệu “Các bảng tra để tính toán bản đàn hồi hình chữ nhật “ của V . L . SADURSKI Tải trọng g = 776 Kg/m2 p = 240 Kg/m2 q = g + p = 1016 Kg/m2 b) Nội lực :Kích thước ô sàn 7,5x7,5m Vậy = 1 Sàn bê tông cốt thép nên lấy = 0,15 Mômen Mi = K . m với K là tổng tải trọng tác dụng lên bản K = p . lX . lY = 1016 . 7,8 . 7,8 = 61813 Kg MX1 = -0,0515 . K = -3183 Kg . m MY2 = -0,0515 . K = -3183 Kg . m MX3 = MY3 = 0,0202 . K = 1249 Kg . m Cốt thép * Cốt thép chịu mômen âm A= 0,1448 = 0,921 Fa= 9,49 cm2 Chọn 10 a 80 có Fa= 9,81 cm2 = 0,75% Hợp lí * Cốt thép chịu mômen dương A= 0,056 = 0,971 Fa= 3,53 cm2 Chọn 10 a 200 có Fa= 3,93 cm2 = 0,3% Hợp lí