Tính toán tải trọng tác dụng lên khung

IV.2 - TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG IV.2.1 - TẢI TRỌNG PHÂN BỐ ĐỀU TÁC DỤNG LÊN DẦM SÀN IV.2.1.1 - Trọng lượng bản thân sàn, cột, dầm: (không cần tính, vì chương trình ETAB Vertion 9.01 có thể tính được trọng lượng bản thân của chúng khi ta nhập các chỉ số). - Khai báo hệ số của bêtông (bêtông dùng mác 300): (Define ® Materials…): E = 290´107daN/m2 (Modulus of Elasticity) g = 2500daN/m3 (Weight per unit Volume) n = 0,2 (Poisson’s Ratio) Các hệ số khác gán bằng 0 (không xét đến trong đồ án này) - Khai báo hệ số tải trọng (Define® Load cases…) Load Name: DEAD Type: DEAD Sell Weight Multiplier: 1.1 IV.2.1.2 - Trọng lượng bản thân của lớp cấu tạo sàn: BẢNG TÍNH TĨNH TẢI & HOẠT TẢI SÀN - Trong đó tải tường ngăn lấy để tính toán và thiên an toàn: 180 daN\m2. + Hệ số vượt tải của hoạt tải lấy trong khoảng 1,2 ÷1,4 + Hệ số vượt tải n =1,1 đối với bản bê tông cốt thép và gạch lát. + Hệ số vượt tải n =1,2; trong đồ án này an toàn ta lấy n = 1,3 đối với các lớp phủ, lót, trát… (Vì các lớp này không thống nhất trong các sàn ở các tầng và trong các ô sàn của 1 sàn, mặt khác do tạo độ dốc và thi công không chuẩn xác cũng gây ra sai số lớn so với thiết kế). - Có thể nhập thêm phần tĩnh tải do các lớp cấu tạo như trên, hoặc ta gộp chung với phần tĩnh tải do lớp bê tông cốt thép (ETAB tính) bằng cách nhập hệ số tải trọng bản thân bằng 1,1 (Sell Weight Multiplier: 1.1). Ở đây ta nhập tĩnh tải theo cách này. IV.2.1.3 - Trọng lượng bản thân của tường: Xem như là có tường dày 100cm trên tất cả các dầm. gt = n ´ gt ´ (ht - hd) ´ bt = 1,1 ´ 1800 ´ (ht - hd) ´ bt Chiều dày tường bt (m) Chiều cao ht-hd (m) Tải trọng gt (daN/m) 0,2 3,3-0,7 = 2.6 574,20 0,2 3,3-0,5 = 2.8 613,8 * Ghi chú: Vì công việc khai báo chính xác cầu thang và ramp dốc rất phức tạp mà tải trọng tác dụng vào hệ khung không đáng kể vì vậy để đơn giản trong quá trình khai báo ta không khai báo cầu thang và ramp dốc xem như ô trống. Tại các vị trí có thang máy và bể nước ta truyền lực tập trung vào khung. IV.2.2 - TẢI TRỌNG GIÓ TÁC DỤNG LÊN KHUNG - Theo Qui phạm TCVN 2737–1995: Tải trọng và tác động - Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng áp lực gió II.A, có áp lực gió tiêu chuẩn là 95KG/m2. Theo mục 6.4.1 giá trị của áp lực gió giảm đi do ít chịu ảnh hưởng của gió bão: 12KG/m2 (vùng II.A ) qt = qc. n. k. c. B (1.7) Trong đó : n : Hệ số độ tin cậy lấy n = 1,3 k :Hệ số thay đổi áp lực gió theo chiều cao và dạng địa hình (tra bảng có sẵn) c : Hệ số khí động = 0,6 + 0,8 = 1,4 Trong đó: C: hệ số khí động, tra bảng 6 của TCVN 2737–1995 (phía đón gió C = +0,8; phía hút gió C = -0,6) BẢNG TÍNH ÁP LỰC GIÓ Vùng gió Dạng địa hình A IIA Áp lực gió W0= 0.083 (T/m2) Hsố vượt tải n = 1.1 Tầng Chiều cao tầng Cao trình k c Wđ (kN/m2) Chiều rộng đón gió (m) z (m) đón gió BX (m) BY (m) FX (kN) FY (kN) lau 9 3.3 32.8 1.3876 1.4 1.774 39.700 26.950 116.184 78.870 lau 8 3.3 29.5 1.3672 1.4 1.748 39.700 26.950 228.943 155.416 lau 7 3.3 26.2 1.3447 1.4 1.719 39.700 26.950 225.172 152.856 lau 6 3.3 22.9 1.3196 1.4 1.687 39.700 26.950 220.968 150.002 lau 5 3.3 19.6 1.2911 1.4 1.650 39.700 26.950 216.206 146.770 lau 4 3.3 16.3 1.2582 1.4 1.608 39.700 26.950 210.697 143.030 lau 3 4 13 1.2190 1.4 1.558 39.700 26.950 225.779 153.268 lau 2 4 9 1.1578 1.4 1.480 39.700 26.950 235.013 159.537 lau 1 5 5 1.0664 1.4 1.363 39.700 26.950 243.504 165.301 tret 0 0 0.0000 1.4 0.000 39.700 26.950 0.000 0.000 IV.2.3 - Các trường hợp tổ hợp tải trọng : Tổ hợp tải trọng cơ bản (tổ hợp chính): một tĩnh tải & một hoạt tải (hệ số cho tĩnh tải và hoạt tải đều là 1). Tổ hợp phụ: một tĩnh tải & hai hoạt tải trở lên (hệ số cho tĩnh tải là 1 và cho tất cả các hoạt tải là 0,9). * Chú ý: Khi tổ hợp nội lực tránh trường hợp tải trùng lặp hoạt tải ngắn hạn, cũng như khi đã kể gió trái thì không được kể gió phải và ngược lại. BẢNG CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP TẢI TRỌNG VÀ HỆ SỐ TỔ HỢP 1 2 3 4 5 6 7 TH-1 1 1 TH-2 1 1 TH-3 1 1 TH-4 1 1 TH-5 1 1 TH-6 1 1 TH-7 1 0,7 0,7 TH-8 1 0,7 0,7 TH-9 1 0,7 0,7 TH-10 1 0,7 0,7 TH-11 1 0,9 0,9 TH-12 1 0,9 0,9 TH-13 1 0,9 0,9 TH-14 1 0,9 0,9 TH-15 1 0,9 0,9 TH-16 1 0,9 0,63 0,63 TH-17 1 0,9 0,63 0,63 TH-18 1 0,9 0,63 0,63 TH-19 1 0,9 0,63 0,63 TH-20 1 0,9 0,9 TH-21 1 0,9 0,9 TH-22 1 0,9 0,9 TH-23 1 0,9 0,9 TH-24 1 0,9 0,63 0,63 TH-25 1 0,9 0,63 0,63 TH-26 1 0,9 0,63 0,63 TH-27 1 0,9 0,63 0,63 TH-28 1 0,9 0,9 0,9 TH-29 1 0,9 0,9 0,9 TH-30 1 0,9 0,9 0,9 TH-31 1 0,9 0,9 0,9 TH-32 1 0,9 0,9 0,63 0,63 TH-33 1 0,9 0,9 0,63 0,63 TH-34 1 0,9 0,9 0,63 0,63 TH-35 1 0,9 0,9 0,63 0,63 *Ghi chú: Giá trị 0,63 trong bảng là hệ số tổ hợp cuối cùng sau khi nhân hệ số tổ hợp 0,9 và hệ số tải trọng 0,7. IV.3 - TÍNH NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2 & C IV.3.1 - TÍNH NỘI LỰC KHUNG Hiện nay có rất nhiều chương trình tính toán nội lực cho khung chịu lực nhà dân dụng như: ETABS, SAP … Với nhiều phiên bản và các chương trình phụ trợ để tính tổ hợp và tính thép rất nhiều và các cách làm khác nhau: như thủ công: tính tay hay dùng Excel… Dùng máy để tổ hợp và tính thép hỗ trợ cho ETABS như: (C2000P, C2000S) + STEEL, dùng chương tình RCD hay một số chương trình tổ hợp tải trọng và tính toán thép mà trên thị trường đang rất phổ biến. Đồ án này dùng chương trình ETABS để tính nội lực và xuất ra kết quả nội lực các Frame với 7 loại tải trọng đã tính ở trên. Ta có thể trực tiếp tổ hợp và tính ra cốt thép trên ETABS, nhưng trong đồ án này dùng các chương trình Excel để tổ hợp và tính ra cốt thép. IV.3.2 - TỔ HỢP NỘI LỰC VÀ TÍNH THÉP KHUNG (Dùng chương trình Excel để tổ hợp nội lực và tính cốt thép). - Các phần tử dầm ta lấy ra các giá trị moment, lực cắt lớn nhất tại gối và nhịp để tính cốt thép cho nhịp và gối. - Các phần tử cột xuất ra nội lực tại bốn mặt cắt và lấy các cặp nội lực này để tính cốt thép cột chịu nén lệch tâm theo từng phương, lấy cốt thép lớn nhất tính được bố trí cho phương đó.