Tính toán khung trục 7

CHƯƠNG V TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 7 I. Sơ đồ kết cấu khung trục 7 II. Tải trọng tác dụng lên khung 1. Tải trọng đứng 1.1. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm [8] hd bd = ()hd m=12-20 đối dầm liên tục hoặc khung nhiều nhịp l: chiều dài nhịp TẦNG l(cm) hd(cm) bd(cm) lửng->3 400 40 30 4->9 400 40 25 1.2. Tĩnh tải * Trọng lượng sàn tầng thượng STT Các lớp cấu tạo Chiều dày d(m) g (KG/m3) HSVT n gtti (KG/m2) 1 lớp gạch men 0,008 2000 1.1 17.6 2 lớp vữa lót 0.03 1800 1.3 70.2 3 lớp chống thấm 0.02 2000 1.2 48 4 Đan BTCT 0.1 2500 1.1 275 5 lớp vữa trát 0.015 2000 1.3 35.1 Tổng tĩnh tải : gtt = 422.5 (KG/m2) Trọng lượng sàn tầng điển hình STT Các lớp cấu tạo Chiều dày d(m) g (KG/m3) HSVT n gtti (KG/m2) 1 lớp gạch men 0,008 2000 1.1 17.6 2 lớp vữa lót 0.03 1800 1.3 70.2 3 Đan BTCT 0.1 2500 1.1 275 4 lớp vữa trát 0.015 2000 1.3 35.1 Tổng tĩnh tải : gtt = 397.7(KG/m2) 1.3 Hoạt tải Hoạt tải sàn của các tầng được tra theo tiêu chuẩn “Tải trọng và tác động 2737-1995” Tuỳ vào chức năng loại ô sàn đó Tầng Đặc điểm Tải trọng tiêu chuẩn (kG/m2) Hệ số vượt tải Tải trọng tính toán (kG/m2) Mái (sân thượng) Sửa chữa và đi lại 75 1,3 97.5 Điển hình (tầng Lửng đến tầng 8) Nhà bếp Phòng ngủ 200 200 1.2 1.2 240 240 * Trọng lượng tường xây gt = = = 1450.8(KG/m). * Trọng lượng bản thân dầm tầng(5,6,7,8,9). gd = 0.25 (KG/m). * Trọng lượng bản thân dầm tầng(L,1,2,3,4). gd = 0.3 (KG/m). 2. Xác định tải trọng đứng truyền vào dầm khung [8] Tùy theo kích thước ôsàn mà phân tải trọng vào dầm khung theo hình thang hoặc tam giác. + Đối với tải tam giác: gtđ = (KG/m). + Đối với tải hình thang: gtđ = () (KG/m). Với: + Đối với hoạt tải chữ nhật gtd = 2.1. Sơ đồ truyền tải vào dầm khung tầng 1-> tầng thượng 2.2. Tải trọng truyền vào dầm khung * Tĩnh tải Tầng Nhịp Trọng lượng sàn (kG/m) Trọng lượng bản thân dầm (kG/m) Trọng lượng tường (kG/m) Thượng Công xôn 422.5 422.5 206 206 0 0 E-D B-A 425.5 425.5 206 206 0 0 D-C C-B 425.5 425.5 206 206 0 0 5->8 Công xôn 397.7 397.7 206 206 468 468 E-D B-A 397.7 397.7 206 206 1450.8 1450.8 D-C C-B 397.7 397.7 206 206 1450.8 1450.8 1->4 Công xôn 397.7 397.7 247.5 247.5 468 468 E-D B-A 397.7 397.7 247.5 247.5 1450.8 1450.8 D-C C-B 397.7 397.7 247.5 247.5 1450.8 1450.8 2.3. Sơ đồ truyền tải vào dầm khung tầng lửng Tầng Nhịp Trọng lượng sàn (kG/m) Trọng lượng bản thân dầm (kG/m) Trọng lượng tường (kG/m) lửng D-C C-B 397.7 247.5 1450.8 2.4. Tải trọng phân bố đều(tĩnh tải) Tĩnh tải phân bố đều từ sàn truyền vào dầm dưới dạng hình thang hay hình tam giác được qui về tải trọng phân bố đều Tầng Nhịp L1(m) L2(m) b k gtđ(kG/m) Thượng Công xôn 1 4.5 422.5 E-D B-A 4.5 5 0.45 0.686 1304.3 D-C C-B 4 4.5 1056.2 5->8 Công xôn 1 4.5 397.7 E-D B-A 4.5 5 0.45 0.686 1227.7 D-C C-B 4 4.5 994.25 1->4 Công xôn 1 4.5 397.7 E-D B-A 4.5 5 0.45 0.686 1227.7 D-C C-B 4 4.5 994.25 lửng D-C C-B 4 4.5 994.25 Tầng Nhịp gtđ(kG/m) gd(kG/m) gt(kG/m) g(kG/m) Thượng Công xôn 422.5 206 628.5 E-D B-A 1304.3 206 1510.3 D-C C-B 1056.2 206 1262.3 5->8 Công xôn 397.7 206 468 1071.7 E-D B-A 1227.7 206 1450.8 2884.5 D-C C-B 994.25 206 1450.8 2651.1 1->4 Công xôn 397.7 247.5 468 1113.2 E-D B-A 1227.7 247.5 1450.8 2926 D-C C-B 994.25 247.5 1450.8 2692.55 lửng D-C C-B 994.25 247.5 1450.8 2692.55 g = gt + gd + gtd (kG/m) 2.4.Hoạt tải [1] Hoạt tải phân bố đều chỉ do hoạt tải đặt trên sàn truyền vào dầm dưới dạng hình thang hay hình tam giác được qui về tải trọng phân bố đều Tầng Nhịp L1(m) L2(m) b k Ptt(kG/m) Ptđ(kG/m) Thượng Công xôn 1 4.5 97.5 97.5 E-D B-A 4.5 5 0.45 0.686 97.5 301 D-C C-B 4 4.5 97.5 243.8 1 ->8 Công xôn 1 4.5 240 240 E-D B-A 4.5 5 0.45 0.686 240 740.9 D-C C-B 4 4.5 240 600 lửng D-C C-B 4 4.5 240 600 3. Xác định lực tập trung tại các nút [8] Tải trọng từ sàn truyền lên dầm dọc, rồi truyền vào nút khung dưới dạng lực tập trung. 3.1 Tĩnh tải Với: gs = gtt (kG). gd = bd=0.2*(0.4-0.1)*2500*1.1*4.5=742.5(kG) gt = =0.2*3.1*1800*1.2*4.5=6026.4(kG) gc = gc7,8 =0.25*0.3*2500*1.1*3.5=722(kG) gc4,5,6 =0.3*0.4*2500*1.1*3.5=1155(kG) gc2,3 =0.35*0.5*2500*1.1*3.5=1684(kG) * Đối với cột biên. gc1,L =0.35*0.6*2500*1.1*4.3=2483(kG) * Đối với cột giữa. gc1,L = 0.4*0.6*2500*1.1*4.3=2838(kG) Tầng Nút S(m2) g(kG) gs(KG) gd(KG) gt(KG) gC(KG) G(KG) T E,A 7.3 422.5 3084.3 742.5 3826.8 D,B 14.6 422.5 6168.5 6911 C 19 422.5 8027.5 8770 Công xôn 4.5 422.5 1901.2 165 2066.25 7-8 E,A 7.3 397.7 2903.2 742.5 6026.4 722 10394.1 D,B 14.6 397.7 5806.4 13297.3 C 19 397.7 7556.3 15047.2 Công xôn 4.5 397.7 1789.65 165 468 2433.65 4-5-6 E,A 7.3 397.7 2903.2 742.5 6026.4 1155 10827.1 D,B 14.6 397.7 5806.4 13730.3 C 19 397.7 7556.3 15480.2 Công xôn 4.5 397.7 1789.65 165 468 2433.65 2-3 E,A 7.3 397.7 2903.2 742.5 6026.4 1684 11356.1 D,B 14.6 397.7 5806.4 14259.3 C 19 397.7 7556.3 16009.2 Công xôn 4.5 397.7 1789.65 165 468 2433.65 1 E,A 7.3 397.7 2903.2 742.5 6026.4 2483 2838 12155.1 D,B 14.6 397.7 5806.4 15413.3 C 19 397.7 7556.3 17163.2 Công xôn 4.5 397.7 1789.65 165 468 2433.65 L D,B 14.6 397.7 5806.4 742.5 6026.4 2838 15413.3 C 19 397.7 7556.3 742.5 6026.4 2838 17163.2 G = gs + gd + gt + gc (kG) 3.2.Hoạt tải [1] Hoạt tải phân bố đều chỉ do hoạt tải đặt trên sàn truyền vào dầm dưới dạng hình thang hay hình tam giác được qui về tải trọng phân bố đều Tầng Nút Diện truyền tải S(m2) ps(KG) P(KG) 1 - 8 E,A 7.3 240 1752 D,B 14.6 240 3504 C 19 240 4560 Công xôn 2.25 240 540 Mái E,A 7.3 97.5 711.7 D,B 14.6 97.5 1423.5 C 19 97.5 1852.5 Công xôn 2.25 97.5 219.4 Lửng D,B 14.6 240 3504 C 19 240 4560 III. Xác định sơ bộ kích thước cột [8] Fc = (cm2). Trong đó: N = (qsF + gd+ gC)(KG). Tổng lực dọc tác dụng lên chân cột bấtkì. N=(397.7+240)*4.5*4.5+6026.4=21977(kG) qs = (Kg/m2). k = 1.2: hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng gió Diện truyền tải vào cột khung trục 7 *Đối với cột B,C,D. Tầng Ft.tải (m2) qs (KG/m2) Gd (KG) Gc (KG) N (KG) k Fc (cm2) Chọn (bh) 7-8-9 20.25 637.7 2475.2 962.5 16351.1 1.3 579 25 4-5-6 20.25 637.7 2475.2 962.5 87377.4 1.3 1159 2-3 20.25 637.7 2475.2 962.5 130808.8 1.3 1546 1-L 20.25 637.7 2475.2 962.5 163511 1.3 1932 *Đối với cộtA, E. Tầng Ft.tải (m2) qs (KG/m2) Gd (KG) Gc (KG) N (KG) k Fc (cm2) Chọn (bh) 7-8-9 13.5 637.7 2062.5 962.5 11633.9 1.2 412 25 4-5-6 13.5 637.7 2062.5 962.5 69803.4 1.2 761 2-3 13.5 637.7 2062.5 962.5 93071.2 1.2 1015 lửng 13.5 637.7 2062.5 962.5 116339 1.2 1269 IV.Tải trọng gió [8] Công trình có chiều cao H < 40m, nên bỏ qua phần gió động Gió tĩnh: Aùp lực gió tính toán: (KG/m). W0: áp lực gió theo vùng (vùng II-A: 83KG/m2). k: hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao ứng với từng loại địa hình. c: hệ số khí động. -Đón: 0.8 -khuất: 0.6 n: hệ số tin cậy(n = 1.2) Tầng Bề rộng đón gió B(m) Hệ số tin cậy n W0 (KG/m2) Cao độ đón gió (m) k Hệ số khí động c Tải trọng gió tính toán W(KG/m) Đón Khuất Đón Khuất 8-9 4.5 1.2 83 33 1.26 0.8 0.6 452.5 339.4 6-7 4.5 1.2 83 26 1.17 0.8 0.6 418 313.6 4-5 4.5 1.2 83 19 1.12 0.8 0.6 401.6 301.2 2-3 4.5 1.2 83 12 1.03 0.8 0.6 370 277.5 1-L 4.5 1.2 83 5 0.88 0.8 0.6 315.5 236.7 V. CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP TẢI TRỌNG . (có 9 TH tải trọng) 1.Tĩnh tải chất đầy 2. Hoạt tải đặt ở tầng lẻ 3. Hoạt tải đặt ở tầng chẵn 4. Hoạt tải đặt cách tầng cách nhịp 1 5. Hoạt tải đặt cách tầng cách nhịp 2 6. Hoạt tải đặt cách tầng liền nhịp 1 7. Hoạt tải đặt cách tầng liền nhịp 2 8. Gió trái 9. Gió phải CẤU TRÚC TỔ HỢP. Sử dụng phần mềm SAP 2000 giải khung để tìm nội lực và tổ hợp tải trọng Cấu trúc tổ hợp tải trọng Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2 [1] Trường hợp 1 + 2 [7] 1 + 2 + 3 [16] 1 + 2 + 3 + 6 [2] Trường hợp 1 + 3 [8] 1 + 2 + 6 [17] 1 + 2 + 3 +79 [3] Trường hợp 1 + 4 [9] 1 + 2 + 7 n = 1–0.9–0.9–0.9 [4] Trường hợp 1 + 5 [10] 1 + 3 + 6 [5] Trường hợp 1 + 6 [11] 1 + 3 + 7 [6] Trường hợp 1 + 7 [12] 1 + 4 + 6 Hệ số tổ hợp n = 1 - 1 [13] 1 + 4 + 7 [14] 1 + 5 + 6 [15] 1 + 5 + 7 Hệ số tổ hợp n = 1-0.9-0.9 Từ kết quả giải steel ta được. CỘT(1,L) STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 f 7f25 8f25 8f25 8f25 7f25 7f25 8f25 8f25 8f25 7f25 Fa 34.365 39.272 39.272 39.272 34.365 34.365 39.272 39.272 39.272 34.365 m% 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 CỘT(2,3) STT 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 f 7f25 7f25 7f25 7f25 7f25 7f25 7f25 7f25 7f25 7f25 Fa 34.365 34.365 34.365 34.365 34.365 34.365 34.365 34.365 34.365 34.365 m% 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 CỘT(4,5) STT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 f 5f25 5f25 5f25 5f25 5f25 5f25 5f25 5f25 5f25 5f25 Fa 24.545 24.545 24.545 24.545 24.545 24.545 24.545 24.545 24.545 24.545 m% 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 CỘT(6,7) STT 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 f 5f25 5f25 5f25 5f25 5f25 3f25 3f25 3f25 3f25 3f25 Fa 24.545 24.545 24.545 24.545 24.545 14.724 14.724 14.724 14.724 14.724 m% 2.27 2.27 2.27 2.27 2.27 2.26 2.26 2.26 2.26 2.26 CỘT(8,9) STT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 f 3f25 3f25 3f25 3f25 3f25 3f25 3f25 3f25 3f25 3f25 Fa 14.724 14.724 14.724 14.724 14.724 14.724 14.724 14.724 14.724 14.724 m% 2.26 2.26 2.26 2.26 2.26 2.26 2.26 2.26 2.26 2.26 DẦM STT 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 f 6f22 6f22 3f22 6f22 6f22 6f22 6f22 3f22 3f22 6f22 Fa 11.403 22.806 11.403 22.806 22.806 22.806 22.806 11.403 11.403 22.806 m% 2.1 2.1 1.05 2.1 2.1 2.1 2.1 1.05 1.05 2.1 DẦM STT 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 f 6f22 6f22 6f22 3f22 3f22 6f22 6f22 6f22 6f22 3f22 Fa 22.81 22.81 22.81 11.40 11.40 22.81 22.81 22.81 22.81 11.40 m% 2.1 2.1 2.1 1.05 1.05 2.1 2.1 2.1 2.1 1.05 DẦM STT 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 f 4f18 8f18 8f18 8f18 8f18 4f18 4f18 8f18 8f18 8f18 Fa 10.18 20.36 20.36 20.36 20.36 10.18 10.18 20.36 20.36 20.36 m% 1.1 2.26 2.26 2.26 2.26 1.1 1.1 2.26 2.26 2.26 DẦM STT 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 f 8f18 4f18 4f18 8f18 8f18 8f18 8f18 4f18 4f18 6f18 Fa 20.36 10.18 10.18 20.36 20.36 20.36 20.36 10.18 10.18 15.27 m% 1.1 1.1 1.1 2.26 2.26 2.26 2.26 1.1 1.1 1.69 DẦM STT 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 f 6f18 6f18 6f18 4f18 4f18 6f18 6f18 6f18 6f18 4f18 Fa 15.27 15.27 15.27 10.18 10.18 15.27 15.27 15.27 15.27 10.18 m% 1.69 1.69 1.69 1.1 1.1 1.69 1.69 1.69 1.69 1.1 DẦM STT 101 102 103 104 105 106 f 4f18 4f18 4f18 4f18 4f18 4f18 Fa 10.18 10.18 10.18 10.18 10.18 10.18 m% 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1