Tính toán xây khung trục 4

CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 4 I . XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ KHUNG: 1. Sơ đồ tính toán : - Sơ đồ tính toán khung ta chọn trục là trục của các cấu kiện cột và dầm. - Liên kết giữa cột và dầm là liên kết cứng. - Chiều dài nhịp : l, chiều cao tầng : h (như hình vẽ). 2. Kích thước : a. Dầm : Dầm trục AB, BD : Do các nhịp gần bằng nhau, và bằng 7.7 m nên ta chọn tiết diện các dầm này bằng nhau. Chọn sơ bộ tiết diện dầm: hd = = = (77 ¸ 59) Þ chọn hd = 70 cm. bd = = x70 = (35 ¸ 23.3) Þ chọn bd = 30 cm. => bd x hd = 300 x 600 mm. Dầm console ngoài trục A : Do các đoạn dầm console đều bằng nhau và bằng 1.3m nên ta chọn tiết diện các dầm này bằng nhau. Chọn sơ bộ tiết diện dầm: bd x hd = 300 x 400 mm. b. Cột : Xem cột làm việc đúng tâm : Trong đó : Fc : Diện tích cột chọn sơ bộ. N : Lực nén tính toán dưới cùng của đoạn cột đang xét. k : hệ số. k = 1 ¸ 1.1 Rn : Cường độ chịu nén của bêtông. Cứ 4 tầng thay đổi tiết diện cột một lần cho các tầng trên, 3 tầng dưới cùng một tiết diện. Sử dụng BT Mac 300 : Rn = 130 (daN/cm2). CỘT TRỤC A : Mặt bằng truyền tải cho cột A : Sàn S14 : Tĩnh tải : g = 371.8 daN/m2 Hoạt tải : p = 240 daN/m2 => Tổng tải : qS14 = g + p = 371.8 + 240 = 611.8 daN/m2 Sàn S2 : Tĩnh tải : g = gS2 = 371.8 daN/m2 Hoạt tải : p = 195 daN/m2 => Tổng tải : qS2 = 371 + 195 = 566.8 daN/m2 Trọng lượng dầm: - Dầm ngang: gdn = 1323 daN - Dầm dọc : gdd = 2090 daN Trọng lượng tường xây trên dầm ngang. - gtn = 5286 daN Trọng lượng bản thân cột (giả thiết cột 30x60 cm): - gc = 6336 daN Chọn tiết diện cột lầu 8, 7, 6, 5 : N1 = (a2 x b2 x 2qS2 x ns) + ( a14 x b14 x qS14 x ns) +gdn +gdd + gtn + gc = (3.8 x 3.85 x 2 x 566.8 x 4) + (1.3 x 3.8 x 611.8 x 4 ) + 1323+2090+5286 + 6336 = 93462 daN = 93.46 T Trong đó : ns : số sàn, ns = 4 ai , bi : kích thước ô sàn đang xét. = = 719 cm2 Chọn bc x hc = 40 x 40 cm => Fc = 1600 cm2 Chọn tiết diện cột lầu 4, 3, kỹ thuật, lầu 2 : N2 = (a2 x b2 x 2qS2 x ns) + ( a14 x b14 x qS14 x ns) +gdn +gdd + gtn + gc +N1 = (3.8 x 3.85 x 2 x 566.8 x 4) + (1.3 x 3.8 x 611.8 x 4 ) + 1323+2090+5286 + 6336 + 93462 = 186924 daN = = 1438 cm2 Chọn bc x hc = 40 x 50 cm => Fc = 2000 cm2 . Chọn tiết diện cột tầng 1, trệt và tầng hầm : Do 3 tầng này không có sàn S14, số tầng đang xét chỉ còn 3 tầng, chiều cao tầng là 4m nên trọng lượng bản thân cột chỉ còn : gc = 5940 daN.Do đó tính toán N3 như sau : N3 = (a2 x b2 x 2qS2 x ns)+ gdn +gdd + gtn + gc +N2 = (3.8 x 3.85 x 2 x 566.8 x 3) + 1323+2090+5286 + 5940 + 186924 = 246031daN = = 1893 cm2 Chọn bc x hc = 40 x 60 cm => Fc = 2400 cm2 CỘT TRỤC B : Mặt bằng truyền tải cho cột trục B : Sàn S1 : Tĩnh tải : g = 371.8 daN/m2 Hoạt tải : p = 195 daN/m2 => Tổng tải : qS1 = g + p = 371.8 + 195 = 566.8 daN/m2 Sàn S2 : Tĩnh tải : g = gS2 = 371.8 daN/m2 Hoạt tải : p = 195 daN/m2 => Tổng tải : qS2 = 371 + 195 = 566.8 daN/m2 Trọng lượng dầm: - Dầm ngang: gdn = 2527 daN - Dầm dọc : gdd = 2090 daN Trọng lượng tường xây trên dầm ngang. gtn = 10092 daN Trọng lượng tường xây trên dầm dọc. - gtd = 10435 daN Trọng lượng bản thân cột (giả thiết cột 30x60 cm): - gc = 6336 daN Phản lực hồ nước truyền xuống cột: - Vhn = 44450 daN Chọn tiết diện cột lầu 8, 7,6 ,5 : N1 = (a2 x b2 x 2qS2 x ns) + ( a1 x b1 x 2qS1 x ns) +gdn +gdd + gtn + gtd+ gc + Vhn =(3.8 x 3.5 x 2 x 566.8 x 4) + (3.85 x 3.8 x 2x566.8 x 4 ) + 2527+2090+10092 +10435+6336 + 44450 = 169407 daN = = 1303 cm2 Chọn bc x hc = 40 x 50 cm => Fc = 2000 cm2 Chọn tiết diện cột lầu 4, 3, kỹ thuật, lầu 2 : N2 = (a1 x b1 x 2qs1 x ns) + (a2 x b2 x 2qs2 x ns) + gdn +gdd + gtn + gtd+ gc + Vhn +N1 =(3.8 x 3.5 x 2 x 566.8 x 4) + (3.85 x 3.8 x 2x566.8 x 4 ) + 2527+2090+10092 +10435+6336 + 44450 + 169407 = 338814 daN = = 2606 cm2 Chọn bc x hc = 40 x 65 cm => Fc = 2600 cm2 Chọn tiết diện cột lầu 1, lầu trệt và tầng hầm : Do số tầng đang xét chỉ còn 3 tầng, chiều cao tầng là 4m nên trọng lượng bản thân cột chỉ còn : gc = 5940 daN.Do đó tính toán N3 như sau : N3 = (a1 x b1 x 2qs1 x ns) + (a2 x b2 x 2qs2 x ns) + gdn +gdd + gtn + gtd+ gc + Vhn +N2 =(3.8 x 3.5 x 2 x 566.8 x 3) + (3.85 x 3.8 x 2x566.8 x 3 ) + 2527+2090+10092 + 10435+ 5940 + 44450 + 338814 = 509332 daN = = 3918 cm2 Chọn bc x hc = 40 x 80 cm => Fc = 3200 cm2 . CỘT TRỤC D : Mặt bằng truyền tải cho cột trục D : Sàn S1 : Tĩnh tải : g = 371.8 daN/m2 Hoạt tải : p = 195 daN/m2 => Tổng tải : qS1 = g + p = 371.8 + 195 = 566.8 daN/m2 Trọng lượng dầm: - Dầm ngang: gdn = 1203 daN - Dầm dọc : gdd = 2090 daN Trọng lượng tường xây trên dầm ngang. gtn = 4806 daN Trọng lượng tường xây trên dầm dọc. - gtd = 10435 daN Trọng lượng bản thân cột (giả thiết cột 30x60 cm): - gc = 6336 daN Phản lực hồ nước truyền xuống cột: - Vhn = 44060 daN Chọn tiết diện cột lầu 8, 7,6 ,5 : N1 = ( a1 x b1 x 2qS1 x ns) +gdn +gdd + gtn + gtd+ gc + Vhn =(3.8 x 3.5 x 2 x 566.8 x 4) + 1203+2090+ 4806 +10435+6336 + 44060 = 129238 daN = = 994 cm2 Chọn bc x hc = 40 x 40 cm => Fc = 1600 cm2 Chọn tiết diện cột lầu 4, 3, kỹ thuật, lầu 2 : N2 = ( a1 x b1 x 2qS1 x ns) +gdn +gdd + gtn + gtd+ gc + Vhn +N1 =(3.8 x 3.5 x 2 x 566.8 x 4) + 1203+2090+ 4806 +10435+6336 + 44060 + 129238 =258476 daN = = 1988 cm2 Chọn bc x hc = 40 x 50 cm => Fc = 2000 cm2 Chọn tiết diện cột lầu 1, lầu trệt và tầng hầm : Do số tầng đang xét chỉ còn 3 tầng, chiều cao tầng là 4m nên trọng lượng bản thân cột chỉ còn : gc = 5940 daN.Do đó tính toán N3 như sau : N3 = ( a1 x b1 x 2qS1 x ns) +gdn +gdd + gtn + gtd+ gc + Vhn +N2 =(3.8 x 3.5 x 2 x 566.8 x 4) + 1203+2090+ 4806 +10435+ 5940 + 44060 + 258476 = 387318 daN = = 2979 cm2 Chọn bc x hc = 40 x 60 cm => Fc = 2400 cm2 . BẢNG TIẾT DIỆN DẦM KHUNG TRỤC 4 Chiều dài nhịp L (m) Tiết diện chọn (cm) Nhịp AB 7.7 30 x 70 Nhịp BD 7 30 x 70 Consol 1.3 30 x 40 Consol 1 30 x 40 SƠ ĐỒ TIẾT DIỆN KHUNG TRỤC 4 SƠ ĐỒ PHẦN TỬ KHUNG TRỤC 4. II. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TRUYỀN LÊN DẦM KHUNG TRỤC 4 : Nguyên tắc truyền tải: Nếu 2 bên đều có sàn thì tải trọng truyền lên dầm được cộng dồn. Để đơn giản hoá việc qui tải, mặt khác, thiên về an toàn, ta không trừ phần lỗ cửa khi tính toán tải trọng tường. Bản kê 4 cạnh: Tải trọng thẳng đứng từ sàn truyền vào dầm được xác định gần đúng theo diện truyền tải như trên mặt bằng truyền tải (đường phân giác). Như vậy, tải trọng truyền từ bản sàn vào dầm theo phương cạnh ngắn có dạng hình tam giác, theo phương cạnh dài có dạng hình thang. Để đơn giản trong tính toán, ta đưa tải trọng về dạng tương đương. - Tải trọng hình tam giác: Với: qmax = qS x - Tải trọng hình thang: Với: qmax = qS x = Bản dầm: Tải trọng truyền về cạnh dài của ô bản, diện truyền tải hình chữ nhật. - Với lực tập trung tính theo diện truyền tải. Đối với tĩnh tải tập trung tính cho toàn bộ diện truyền tải.Đối với hoạt tải tập trung phân thành 2 phần .Phần hoạt tải bên trái Pt do diện truyền tải bên trái nút truyền vào.Phần hoạt tải bên phải Pp do diện truyền tải bên phải nút truyền vào. DẦM KHUNG TRỤC 4 TẦNG ĐIỂN HÌNH (tầng 3 - tầng 7) MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI LÊN DẦM. Tải trọng tác dụng lên đoạn A-B : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Trọng lượng tường ngăn (dày 20 cm), gt = 330 daN/m2 gt = ht gt n = 3.2 x 330 x 1.3 =1373 daN/m - Tải trọng do ô sàn S2 (3.8m x 3.85m) truyền vào dầm có dạng hình tam giác gS = 371.8 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. g = gt + gtgtd =1373+883 = 2256 daN/m Tĩnh tải tập trung. ở giữa dầm tải trọng sàn S2 truyền vào. daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập trung giữa dầm. P = p1 + p2 = 6711+ 1254 = 7965 daN ở nút A Tải trọng sàn S2 truyền vào. daN Trọng lượng bản thân dầm giao. daN Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN - Tải tập trung do sàn S14 (1300x3800 ) truyền vào. daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút A . P = p1 + p2 + p3 + p4 = 6711+ 1254 +2090 +918 = 10973 daN ở nút B Tải trọng sàn S2 truyền vào. daN Trọng lượng bản thân dầm giao. daN Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện tam giác daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện hình thang. P5 = ghttd x 2l1 với Với: = = = 0.455 = 443 daN/m ®P5 = 443 x 2 x 3.8 = 3367 daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút B . P = p1 + p2 + p3 +p4 + p5 = 6711+ 2508+2090+3355 +3367 = 18031 daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố - Hoạt tải do ô sàn S2 (3.8m x 3.85m) truyền vào dầm có dạng hình thang.(có thể xem như tải có dạng tam giác) pS = 195 daN/m2 => Tải trọng tương đương: Với: = = = 0.4935 = 235 daN/m. Hoạt tải tập trung Tại giữa dầm: - Hoạt tải tập trung do sàn S2 truyền vào. daN Tại nút A: - Hoạt tải tập trung do sàn S2 truyền vào theo diện tam giác. daN - Hoạt tải tập trung do sàn S14 (1300x3800 ) truyền vào. daN Tổng hoạt tải tập trung tại A . P = p1 + p2 = 3520 + 593 = 4113 daN Tại nút B (do phần nhịp AB truyền vào): - Hoạt tải tập trung do sàn S2 truyền vào theo diện tam giác. daN Tải trọng tác dụng lên đoạn A-A' : Tĩnh tải tập trung tại A' trọng lượng bản thân dầm môi (20x40 cm ). daN - Tải tập trung do sàn S14 (1300x3800 ) truyền vào. daN Tổng tĩnh tải tập trung tại A' P = p1 + p2 = 627+918 = 1545 daN Hoạt tải tập trung tại A' - Hoạt tải tập trung do sàn S14 (1300x3800 ) truyền vào. daN Tải trọng tác dụng lên đoạn B -D : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Trọng lượng tường ngăn (dày 20 cm), gt = 330 daN/m2 gt = ht gt n = 3.2 x 330 x 1.3 =1373 daN/m - Tải trọng do ô sàn S1 (3.5m x 3.8 m) truyền vào dầm có dạng hình tam giác gS = 371.8 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. g = gt + gtgtd =1373 + 814 = 2187 daN/m Tĩnh tải tập trung. Tại vị trí giữa dầm: Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện hình thang: P1 = 2ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 439 daN/m ®P1 = 2 x 439 x 2 x 3.8 = 6673 daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập ở giữa dầm dầm. P = p1 + p2 = 6673 + 1254 = 7927 daN Tại nút D: Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện tam giác daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện hình thang. P3 = ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 439 daN/m ®P3 = 439 x 2 x 3.8 = 3334 daN Trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút D . P = p1 + p2 + p3 +p4 = 2090+ 2847+3334+1254 = 10779 daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố - Hoạt tải do ô sàn S1 (3.5m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 195 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Hoạt tải tập trung Tại vị trí giữa dầm. - Hoạt tải tập trung do sàn S1 truyền vào theo diện hình thang: P1 = 2phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 230 daN/m ®P1 = 2 x 230 x 2 x 3.8 = 3496 daN Tại nút B (do phần nhịp BD truyền vào) - Hoạt tải tập trung do sàn S1 truyền vào theo diện hình thang: P1 = phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 230 daN/m ®P1 = 230 x 2 x 3.8 = 1748 daN - Hoạt tải do ô sàn S1 (3.5m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 195 daN/m2 => Tải trọng tương đương: P2 = 2l2 x daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút B . P = p1 + p2 = 1748+ 1621 = 3369 daN Tại nút D (do phần nhịp BD truyền vào) - Hoạt tải tập trung do sàn S1 truyền vào theo diện hình thang: P1 = phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 230 daN/m ®P1 = 230 x 2 x 3.8 = 1748 daN - Hoạt tải do ô sàn S1 (3.5m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 195 daN/m2 => Tải trọng tương đương: P2 = 2l2 x daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút D . P = p1 + p2 = 1748+ 1621 = 3369 daN Kết quả truyền tải lên toàn dầm khung trục 4 tầng 3- 7 như sau : SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG(PHẦN TĨNH TẢI) SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG (PHẦN HOẠT TẢI ) DẦM KHUNG TRỤC 4 TẦNG 8 MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI LÊN DẦM. Tải trọng tác dụng lên đoạn A-A2 : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Trọng lượng tường ngăn (dày 20 cm), gt = 330 daN/m2 gt = ht gt n = 3.2 x 330 x 1.3 =1373 daN/m Tĩnh tải tập trung (cách nút A-4 1.6 m ) tải trọng sàn S20 (1.4 x 3.8 m) truyền vào.Đây là ô bản một phương. daN trọng lượng bản thân dầm D1(25x40 cm ). daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút. P = p1 + p2 = 989+ 784 = 1773 daN Hoạt tải: Hoạt tải tậ trung. - Hoạt tải do ô sàn S20 (1.4m x 3.8m) truyền vào pS = 240 daN/m2 daN Tải trọng tác dụng lên đoạn A2-B : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố -tĩnh tải do ô sàn S19 (3.8m x 4.7m) truyền vào dầm có dạng hình thang. Tải trọng tương đương: Với: = = = 0.404 = 1045 daN/m. -Trọng lượng tường ngăn (dày 20 cm), gt = 330 daN/m2 gt = ht gt n = 3.2 x 330 x 1.3 =1373 daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. g = gt + ghttd =1373+1045 = 2419 daN/m Tĩnh tải tập trung tải nút A2-4 - Do sàn 19 truyền vào theo diện tam giác: P1 = gtgtd x 2l1 = 3355 daN - Do sàn 19 truyền vào theo diện hình thang: P2 = ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.404 = 523 daN/m Þ P2 = 523x 2x4.7 = 4912 daN - Trọng lượng bản thân dầm D2. daN - tải trọng sàn S20 (1.4 x 3.8 m) truyền vào.Đây là ô bản một phương. daN Trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút. P = p1 + p2 +p3 + p4 = 3355+4912+ 989 + 1551= 10807daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố : - Hoạt tải do sàn S19 truyền vào. Tải trọng tương đương: Với: = = = 0.404 = 548 daN/m Hoạt tải tập trung tại nút A2-4: - Do sàn 19 truyền vào theo diện tam giác: P1 = Ptgtd x l1 = 1760 daN - Do sàn 19 truyền vào theo diện hình thang: P2 = phttd x l2 với: Với: = = = 0.404 = 274 daN/m Þ p2 = 274 x 4.7 = 1288 daN - Tải trọng sàn S20 (1.4 x 3.8 m) truyền vào.Đây là ô bản một phương. daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút. P = p1 + p2 + p3 = 1760+ 1288+638.4 = 3686 daN Hoạt tải tập trung tại nút B (do phần hoạt tải nhịp A2- B): - Do sàn 19 truyền vào theo diện tam giác: P1 = Ptgtd x l1 = 1760 daN - Do sàn 19 truyền vào theo diện hình thang: P2 = phttd x l2 với: Với: = = = 0.404 = 274 daN/m Þ p2 = 274 x 4.7 = 1288 daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút. P = p1 + p2 = 1760+ 1288 = 3048 daN Tải trọng tác dụng lên đoạn B-D : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Trọng lượng tường ngăn (dày 20 cm), gt = 330 daN/m2 gt = ht gt n = 3.2 x 330 x 1.3 =1373 daN/m - Tải trọng do ô sàn S1 (3.5m x 3.8 m) truyền vào dầm có dạng hình tam giác gS = 371.8 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. g = gt + gtgtd =1373+813 = 2186 daN/m Tĩnh tải tập trung. Tại vị trí giữa dầm: Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện hình thang: P1 = 2ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 439 daN/m ®P1 = 2 x 439 x 2 x 3.8 = 6673 daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập ở giữa dầm dầm. P = p1 + p2 = 6673 + 1254 = 7927 daN Tại nút D: Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện tam giác daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện hình thang. P3 = ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 439 daN/m ®P3 = 439 x 2 x 3.8 = 3334 daN Trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút D . P = p1 + p2 + p3 +p4 = 2090+ 2847+3334+1254 = 10779 daN ở nút B Tải trọng sàn S19 truyền vào theo diện tam giác. daN Trọng lượng bản thân dầm giao. daN Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện tam giác daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện hình thang. P5 = ghttd x 2l1 với Với: = = = 0.46 = 443 daN/m ®P5 = 443 x 2 x 3.8 = 3367 daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút B . P = p1 + p2 + p3 +p4 + p5 = 6711+ 2508+2090+3355 +3367 = 18031 daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố - Hoạt tải do ô sàn S1 (3.5m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 195 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Hoạt tải tập trung Ở vị trí giữa nhịp: - Hoạt tải tập trung do sàn S1 truyền vào. P1 = 2phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 230 daN/m ®P1 = 2 x 230 x 2 x 3.8 = 3496 daN Ở nút B (do phần hoạt tải nhịp BD ): - Hoạt tải tập trung do sàn S1 truyền vào theo diện hình thang: P1 = phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 230 daN/m ®P1 = 230 x 2 x 3.8 = 1748 daN - Hoạt tải do ô sàn S1 (3.5m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 195 daN/m2 => Tải trọng tương đương: P2 = 2l2 x daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút B . P = p1 + p2 = 1748+ 1621 = 3369 daN Tại nút D (do phần nhịp BD truyền vào) - Hoạt tải tập trung do sàn S1 truyền vào theo diện hình thang: P1 = phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 230 daN/m ®P1 = 230 x 2 x 3.8 = 1748 daN - Hoạt tải do ô sàn S1 (3.5m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 195 daN/m2 => Tải trọng tương đương: P2 = 2l2 x daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút D . P = p1 + p2 = 1748+ 1621 = 3369 daN Kết quả truyền tải lên toàn dầm khung trục 4 tầng 8 như sau: SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG(PHẦN TĨNH TẢI) SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG(PHẦN HOẠT TẢI ) DẦM KHUNG TRỤC 4 TẦNG SÂN THƯỢNG. Tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 4 ở tầng sân thượng giống như ở tầng 8 nhưng có thêm đoạn dầm consol đỡ máng xối. MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI LÊN DẦM. Tải trọng tác dụng lên đoạn dầm consol : Tĩnh tải: Tĩnh tải tập trung ở đầu mút dầm consol. - Tải trọng bản đáy máng xối (dày 20 cm ) truyền vào. daN trọng lượng bản thân dầm môi DM (200 x 400) daN Tổng tĩnh tải tập trung trên mút dầm. P = p1 + p2 = 2569+ 836 = 3375 daN Hoạt tải: Hoạt tải tập trung Hoạt tải tập trung do bản đáy máng xối truyền vào: daN Tải trọng tác dụng lên đoạn A-A2 : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Trọng lượng tường ngăn (dày 20 cm), gt = 330 daN/m2 gt = ht gt n = 3.2 x 330 x 1.3 =1373 daN/m Tĩnh tải tập trung (cách nút A-4 1.6 m ) tải trọng sàn S20 (1.4 x 3.8 m) truyền vào.Đây là ô bản một phương. daN trọng lượng bản thân dầm D1(25x40 cm ). daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút. P = p1 + p2 = 989+ 784 = 1773 daN Hoạt tải: Hoạt tải tậ trung. - Hoạt tải do ô sàn S20 (1.4m x 3.8m) truyền vào pS = 240 daN/m2 daN Tải trọng tác dụng lên đoạn A2-B : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố -tĩnh tải do ô sàn S19 (3.8m x 4.7m) truyền vào dầm có dạng hình thang. Tải trọng tương đương: Với: = = = 0.404 = 1045 daN/m. -Trọng lượng tường ngăn (dày 20 cm), gt = 330 daN/m2 gt = ht gt n = 3.2 x 330 x 1.3 =1373 daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. g = gt + ghttd =1373+1045 = 2419 daN/m Tĩnh tải tập trung tải nút A2-4 - Do sàn 19 truyền vào theo diện tam giác: P1 = gtgtd x 2l1 = 3355 daN - Do sàn 19 truyền vào theo diện hình thang: P2 = ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.404 = 523 daN/m Þ P2 = 523x 2x4.7 = 4912 daN - Trọng lượng bản thân dầm D2. daN - tải trọng sàn S20 (1.4 x 3.8 m) truyền vào.Đây là ô bản một phương. daN Trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút. P = p1 + p2 +p3 + p4 = 3355+4912+ 989 + 1551= 10807daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố : - Hoạt tải do sàn S19 truyền vào. Tải trọng tương đương: Với: = = = 0.404 = 548 daN/m Hoạt tải tập trung tại nút A2-4: - Do sàn 19 truyền vào theo diện tam giác: P1 = Ptgtd x l1 = 1760 daN - Do sàn 19 truyền vào theo diện hình thang: P2 = phttd x l2 với: Với: = = = 0.404 = 274 daN/m Þ p2 = 274 x 4.7 = 1288 daN - Tải trọng sàn S20 (1.4 x 3.8 m) truyền vào.Đây là ô bản một phương. daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút. P = p1 + p2 + p3 = 1760+ 1288+638.4 = 3686 daN Hoạt tải tập trung tại nút B (do phần hoạt tải nhịp A2- B): - Do sàn 19 truyền vào theo diện tam giác: P1 = Ptgtd x l1 = 1760 daN - Do sàn 19 truyền vào theo diện hình thang: P2 = phttd x l2 với: Với: = = = 0.404 = 274 daN/m Þ p2 = 274 x 4.7 = 1288 daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút. P = p1 + p2 = 1760+ 1288 = 3048 daN Tải trọng tác dụng lên đoạn B-D : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Trọng lượng tường ngăn (dày 20 cm), gt = 330 daN/m2 gt = ht gt n = 3.2 x 330 x 1.3 =1373 daN/m - Tải trọng do ô sàn S1 (3.5m x 3.8 m) truyền vào dầm có dạng hình tam giác gS = 371.8 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. g = gt + gtgtd =1373+813 = 2186 daN/m Tĩnh tải tập trung. Tại vị trí giữa dầm: Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện hình thang: P1 = 2ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 439 daN/m ®P1 = 2 x 439 x 2 x 3.8 = 6673 daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập ở giữa dầm dầm. P = p1 + p2 = 6673 + 1254 = 7927 daN Tại nút D: Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện tam giác daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện hình thang. P3 = ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 439 daN/m ®P3 = 439 x 2 x 3.8 = 3334 daN Trọng lượng bản thân dầm giao. daN - Tải trọng bản đáy máng xối (dày 20 cm ) truyền vào. daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút D . P = p1 + p2 + p3 + p4 + p5 = 2090+ 2847+3334+1254+2569 = 13348 daN ở nút B Tải trọng sàn S19 truyền vào theo diện tam giác. daN Trọng lượng bản thân dầm giao. daN Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện tam giác daN Tải trọng sàn S1 truyền vào theo diện hình thang. P5 = ghttd x 2l1 với Với: = = = 0.46 = 443 daN/m ®P5 = 443 x 2 x 3.8 = 3367 daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút B . P = p1 + p2 + p3 +p4 + p5 = 6711+ 2508+2090+3355 +3367 = 18031 daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố - Hoạt tải do ô sàn S1 (3.5m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 195 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Hoạt tải tập trung Ở vị trí giữa nhịp: - Hoạt tải tập trung do sàn S1 truyền vào. P1 = 2phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 230 daN/m ®P1 = 2 x 230 x 2 x 3.8 = 3496 daN Ở nút B (do phần hoạt tải nhịp BD ): - Hoạt tải tập trung do sàn S1 truyền vào theo diện hình thang: P1 = phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 230 daN/m ®P1 = 230 x 2 x 3.8 = 1748 daN - Hoạt tải do ô sàn S1 (3.5m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 195 daN/m2 => Tải trọng tương đương: P2 = 2l2 x daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút B . P = p1 + p2 = 1748+ 1621 = 3369 daN Tại nút D (do phần nhịp BD truyền vào) - Hoạt tải tập trung do sàn S1 truyền vào theo diện hình thang: P1 = phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 230 daN/m ®P1 = 230 x 2 x 3.8 = 1748 daN - Hoạt tải do ô sàn S1 (3.5m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 195 daN/m2 => Tải trọng tương đương: P2 = 2l2 x daN - Hoạt tải tập trung do bản đáy máng xối truyền vào: daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút D . P = p1 + p2 + p3 = 1748+ 1621+ 285 = 3654 daN Kết quả truyền tải lên toàn dầm khung trục 4 tầng sân thượng như sau : SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG(PHẦN TĨNH TẢI) SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG (PHẦN HOẠT TẢI) DẦM KHUNG TRỤC 4 TẦNG KỸ THUẬT. MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI LÊN DẦM. Tải trọng tác dụng lên đoạn A-B : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Trọng lượng tường ngăn (dày 20 cm), gt = 330 daN/m2 gt = ht gt n = 3.2 x 330 x 1.3 =1373 daN/m - Tải trọng do ô sàn S22 (3.8m x 3.85m) truyền vào dầm có dạng hình tam giác gS = 371.8 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. g = gt + gtgtd = 1373+ 883 = 2256 daN/m Tĩnh tải tập trung. Ở vị trí giữa dầm: tải trọng sàn S22 truyền vào theo diện tam giác. daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập trung ở giữa dầm: P = p1 + p2 = 6711+ 1254 = 7965 daN Ở vị trí nút A: tải trọng sàn S22 truyền vào theo diện tam giác. daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN Tổng tĩnh tải tập trung ở nút A : P = p1 + p2 +p3 = 6711+ 1254 +2090 = 10055 daN Ở vị trí nút B: tải trọng sàn S22 truyền vào theo diện tam giác. daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN tải trọng sàn S21 truyền vào theo diện tam giác. daN Tải trọng sàn S21 truyền vào theo diện hình thang. P5 = ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 439 daN/m ®P5 = 439 x 2 x 3.8 = 3355 daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút B . P = p1 + p2 + p3 +p4 + p5 = 6711+ 2426+2090+3091+3355 = 17673 daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố - Hoạt tải do ô sàn S22 (3.8m x 3.85m) truyền vào dầm có dạng hình thang.(có thể xem như tải có dạng tam giác) pS = 480 daN/m2 => Tải trọng tương đương: Với: = = = 0.4935 = 1155 daN/m. Hoạt tải tập trung Ở vị trí giữa dầm: - Hoạt tải tập trung do sàn S2 truyền vào. daN Ở vị trí nút A: - Hoạt tải tập trung do sàn S2 truyền vào. daN Ở vị trí nút B ( do phía nhịp dầm AB gây ra): - Hoạt tải tập trung do sàn S2 truyền vào. daN Tải trọng tác dụng lên đoạn B-D : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Trọng lượng tường ngăn (dày 20 cm), gt = 330 daN/m2 gt = ht gt n = 3.2 x 330 x 1.3 =1373 daN/m - Tải trọng do ô sàn S21 (3.5m x 3.8 m) truyền vào dầm có dạng hình tam giác gS = 371.8 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. g = gt + gtgtd =1373+814 = 2187 daN/m Tĩnh tải tập trung. Ở vị trí giữa dầm: tải trọng sàn S21 truyền vào theo diện hình thang: P1 = 2ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 439 daN/m ®P1 = 2 x 439 x 2 x 3.8 = 6667 daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập trung ở giữa dầm. P = p1 + p2 = 6667 + 1254 = 7921 daN Ở vị trí nút D: trọng lượng bản thân dầm giao. daN Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN tải trọng sàn S21 truyền vào theo diện tam giác. daN Tải trọng sàn S21 truyền vào theo diện hình thang. P4 = ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 439 daN/m ®P4 = 439 x 2 x 3.8 = 3355 daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút D . P = p1 + p2 + p3 +p4 = 1155+ 2090+3091+3355 = 9691 daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố - Hoạt tải do ô sàn S21 (3.5m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 480 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Hoạt tải tập trung Ở vị trí giữa dầm - Hoạt tải tập trung do sàn S21 truyền vào. P1 = 2phttd x 2l2 với Với: = = = 0.455 = 571 daN/m ®P1 = 2 x 571 x 2 x 3.8 = 8679 daN Ở vị trí nút B ( do phía nhịp BD truyền vào): - Hoạt tải tập trung do sàn S21 truyền vào theo diện hình thang: P1 = phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 566 daN/m ®P1 = 566 x 2 x 3.5 = 3962 daN - Hoạt tải tập trung do sàn S21 truyền vào theo diện tam giác. daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút . P = p1 + p2 = 3962+ 4082 = 8044 daN Ở vị trí nút D - Hoạt tải tập trung do sàn S21 truyền vào theo diện hình thang: P1 = phttd x 2l2 với Với: = = = 0.46 = 566 daN/m ®P1 = 566 x 2 x 3.5 = 3962 daN - Hoạt tải tập trung do sàn S21 truyền vào theo diện tam giác. daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút . P = p1 + p2 = 3962+ 4082 = 8044 daN Kết quả truyền tải lên toàn dầm khung trục 4 tầng kỹ thuật như sau : SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG(PHẦN TĨNH TẢI) SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG (PHẦN HOẠT TẢI ) DẦM KHUNG TRỤC 4 TẦNG TRỆT ,TẦNG 1 VÀ TẦNG 2: MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI LÊN DẦM. Tải trọng tác dụng lên đoạn A-B : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Tải trọng do ô sàn S25 (3.8m x 3.85m) truyền vào dầm có dạng hình tam giác gS = 493.8 daN/m2 trong đó tải trọng tường xây trên sàn quy về tải trọng phân bố trên sàn là 122 daN/m2. => Tải trọng tương đương: daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. g = gtgtd =1173 daN/m Tĩnh tải tập trung.(ở giữa nhịp ) tải trọng sàn S25 truyền vào theo diện tam giác. daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Tổng tĩnh tải tập trung giữa nhịp dầm. P = p1 + p2 = 8913+ 1254 = 10167 daN Ở vị trí nút A: tải trọng sàn S25 truyền vào theo diện tam giác. daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút A. P = p1 + p2 + p3 = 8913+ 1254 +2090 = 12257 daN Ở vị trí nút B: tải trọng sàn S25 truyền vào theo diện tam giác. daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN tải trọng sàn S24 ( 3x3.8 m )truyền vào theo diện hình thang. P 4 = ghttd x l2 với Với: = = = 0.395 = 487 daN/m ®P4 = 487 x 3.8 = 1853 daN tải trọng sàn S24 ( 3x3.8 m )truyền vào theo diện tam giác : daN tải trọng sàn S26 (3 x 7.6 m) truyền vào.Đây là ô bản 1 phưong. Ô bản này bố trí thang máy dạng băng tải, do chưa nắm được thông số về loại thang máy này nên tạm thời xem tĩnh tải của Ô bản là trọng lượng các lớp cấu tạo bản sàn: gs = 371.8 daN/m2 P4 = gs x 0.5l1 x 0.5l2 = 371.8 x 1.5 x 3.8 = 2119 daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút B. P = p1 + p2 + p3 +p4 + p5 +p6 = 8913+ 1848 +2090 +1953+2228+2119 = 19151 daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố - Hoạt tải do ô sàn S25 (3.8m x 3.85m) truyền vào dầm có dạng tam giác) pS = 480 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Hoạt tải tập trung Ở vị trí giữa dầm: Hoạt tải tập trung do sàn S25 truyền vào. daN Ở vị trí nút A: Hoạt tải tập trung do sàn S25 truyền vào. daN Ở vị trí nút B (do phần nhịp AB truyền vào): Hoạt tải tập trung do sàn S25 truyền vào. daN Tải trọng tác dụng lên đoạn B-C : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Tải trọng do ô sàn S24 (3 m x 3.8 m) truyền vào dầm có dạng hình tam giác gS = 371.8 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. g = gtgtd = 407 daN/m Tĩnh tải tập trung tại nút C-4 tải trọng sàn S24 ( 3x3.8 m )truyền vào. P1 = ghttd x l2 với Với: = = = 0.395 = 418 daN/m ®P1 = 418 x 3.8 = 1588 daN tải trọng sàn S23 (3.8 x 4 m) truyền vào. daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN tải trọng sàn S26 (3 x 7.6 m) truyền vào.Đây là ô bản 1 phưong. Ô bản này bố trí thang máy dạng băng tải, do chưa nắm được thông số về loại thang máy này nên tạm thời xem tĩnh tải của Ô bản là trọng lượng các lớp cấu tạo bản sàn: gs = 371.8 daN/m2 P4 = gs x 0.5l1 x 0.5l2 = 371.8 x 1.5 x 3.8 = 2119 daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút. P = p1 + p2 + p3 + p4 = 418+3355+ 1254 +2119 = 7146 daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố - Hoạt tải do ô sàn S24 (3 m x 3.8m) truyền vào dầm có dạng tam giác. pS = 480 daN/m2 => Tải trọng tương đương: daN/m Hoạt tải tập trung Ở nút C-4 - Hoạt tải tập trung do sàn S24 truyền vào. P1 = phttd x l2 với Với: = = = 0.395 = 360 daN/m ®P1 = 360 x 3.8 = 1368 daN - Do ô sàn 26 truyền vào : P2 = ps x 0.5l1 x 0.5l2 = 480 x 1.5 x 3.8 = 2736 daN - Hoạt tải tập trung do sàn S23 truyền vào. daN Tổng hoạt tải tập trung trên nút. P = p1 + p2 + p3 = 1368+2736+4332 = 8436 daN. Ở nút B ( do phần nhịp BD gây ra) - Hoạt tải tập trung do sàn S24 truyền vào. P1 = phttd x l2 với Với: = = = 0.395 = 360 daN/m ®P1 = 360 x 3.8 = 1368 daN - Do ô sàn 26 truyền vào : P2 = ps x 0.5l1 x 0.5l2 = 480 x 1.5 x 3.8 = 2736 daN Tổng hoạt tải tập trung trên B. P = p1 + p2 = 1368+2736 = 4104 daN Tải trọng tác dụng lên đoạn C-D : Tĩnh tải: Tĩnh tải phân bố - Trọng lượng bản thân dầm. daN/m. - Tải trọng sàn S23 (3.8 x 4 m) truyền vào dạng hình thang. Với: = = = 0.475 = 927 daN/m Tổng tĩnh tải phân bố trên dầm. P = 412.5 + 927 = 1339 daN Tĩnh tải tập trung Tại nút D: tải trọng sàn S23 ( 3.8x4 m )truyền vào theo diện hình thang. P1 = ghttd x 2l2 với Với: = = = 0.475 = 463 daN/m ®P1 = 463 x 2 x 3.8 = 3522 daN tải trọng sàn S23 (3.8 x 4 m) truyền vào theo diện tam giác. daN trọng lượng bản thân dầm giao. daN Trọng lượng bản thân dầm dọc (25x50 cm ). daN Tổng tĩnh tải tập trung trên nút D. P = p1+p2+p3+p4 = 3522+3355+1254+2090 = 10221 daN Hoạt tải: Hoạt tải phân bố - Do ô sàn 23 truyền vào dạng hinh thang: Với: = = = 0.475 = 1196 daN/m Hoạt tải tập trung ở nút D: - Hoạt tải do sàn 23 truyền vào theo dạng tam giác daN Do ô sàn 23 truyền vào dạng hinh thang: P2 = phttd x 2l1 với: Với: = = = 0.475 = 1196 daN/m Þ P = 4332 + 1196 = 5528 daN Kết quả truyền tải lên toàn dầm khung trục 4 tầng trệt, tầng 1, 2 như sau : SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG(PHẦN TĨNH TẢI) SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG (PHẦN HOẠT TẢI ) KẾT QUẢ TẢI TRỌNG KHUNG TRỤC 4 TĨNH TẢI: HOẠT TẢI: III. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ : - Công trình có chiều cao 34.4m, theo TCVN 2737-1995, chiều cao công trình thấp hơn 40m nên ta chỉ xét đến thành phần tĩnh của áp lực gió, không cần xét đến thành phần động của áp lực gió . - Nguyên tắc tính toán tải trọng gió: coi tải trọng gió phân bố đều trong chiều cao từng tầng . Hệ số cao độ (k) tính ở phía trên cùng của tầng đang xét. - Tải trọng gió được xác định theo công thức: W = n W0 k C b . Trong đó: n : hệ số vượt tải của tải trọng gió, n =1.2 W0 : giá trị áp lực gió tĩnh tiêu chuẩn ở độ cao 10m. Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng II-A, theo TCXD 2737-1995, ta có :W0 = 83 daN/ m2 k : hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, phụ thuộc vào dạng địa hình.Tra bảng 5 TCXD 2737-1995, nội thành thành phố Hồ Chí Minh địa hình dạng C. C : hệ số khí động. C = + 0.8 đối với phía đón gió C’ = -0.6 đối với phía hút gió b : bề rộng cấu kiện chịu tác dụng của áp lực gió. b = + = 7.6m. BẢNG PHÂN BỐ ÁP LỰC GIÓ. Tầng b (m) n W0 (daN/m2) H (m) k C W (daN/m) C’ W’ (daN/m) 8 7.6 1.2 83 34.4 0.9252 0.8 560.272 0.6 420.204 7 7.6 1.2 83 31.2 0.8996 0.8 544.769 0.6 408.577 6 7.6 1.2 83 28 0.872 0.8 528.055 0.6 396.041 5 7.6 1.2 83 24.8 0.8432 0.8 510.615 0.6 382.961 4 7.6 1.2 83 21.6 0.8144 0.8 493.175 0.6 369.881 3 7.6 1.2 83 18.4 0.7808 0.8 472.827 0.6 354.621 kỹ thuật 7.6 1.2 83 15.2 0.764 0.8 462.654 0.6 346.99 2 7.6 1.2 83 12 0.692 0.8 419.053 0.6 314.29 1 7.6 1.2 83 8 0.612 0.8 370.608 0.6 277.956 trệt 7.6 1.2 83 4 0.505 0.8 305.812 0.6 229.359 IV. CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶT TẢI CHO KHUNG: TH1: TĨNH TẢI TOÀN KHUNG TH2: HOẠT TẢI CÁCH TẦNG LẺ TH3: HOẠT TẢI CÁCH TẦNG CHẴN TH4: HOẠT TẢI CÁCH NHỊP LẺ TH5: HOẠT TẢI CÁCH NHỊP CHẴN TH6: GIÓ TRÁI TH7: GIÓ PHẢI - Các trường hợp đặt tải cho khung (7 trường hợp như hình vẽ trên): + TH 1 : Tĩnh tải toàn khung _ TT + TH 2 : Hoạt tải cách tầng lẻ _ HT1 + TH 3 : Hoạt tải cách tầng chẵn _ HT2 + TH 4 : Hoạt tải cách nhịp lẻ _ HT3 + TH 5 : Hoạt tải cách nhịp chẵn _ HT4 + TH 6 : Gió trái _ GT + TH 7 : Gió phải _ GP - Các tổà hợp tải trọng (15 tổ hợp): TT + HT1 _ 1 : 1 TT + HT2 _ 1 : 1 TT + HT3 _ 1 : 1 TT + HT4 _ 1 : 1 TT + GT _ 1 : 1 TT + GP _ 1 : 1 TT + HT1 + GT _ 1 : 0.9 : 0.9 TT + HT2 + GT _ 1 : 0.9 : 0.9 TT + HT3 + GT _ 1 : 0.9 : 0.9 TT + HT4 + GT _ 1 : 0.9 : 0.9 TT + HT1 + GP _ 1 : 0.9 : 0.9 TT + HT2 + GP _ 1 : 0.9 : 0.9 TT + HT3 + GP _ 1 : 0.9 : 0.9 TT + HT4 + GP _ 1 : 0.9 : 0.9 TỔ HỢP BAO - Tính toán nội lực: dùng phần mềm SAP-2000 để tính toán nội lực cho khung, kết quả tính toán được thể hiện ở hình sau:( chi tiết trình bày ở phần phụ lục.) BIỂU ĐỒ BAO MOMEN BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT PHẢN LỰC CHÂN CỘT V. TÍNH TOÁN CỐT THÉP : Từ nội lực trong khung, ta chọn 2 cặp nội lực sau để tính thép cho cột: - /M/max, - /N/max , Trình tự tính toán cốt thép cho cột như sau: - Tính độ lệch tâm ban đầu e0: e0 = e01 + eng với e01 = ; eng = 2cm - Tính hệ số uốn dọc: h = Với Nth = () Khi e0 < 0.05h lấy s = 0.84 Khi 0.05h < e0 < 5h lấy s = Khi e0 > 5h lấy s = 0.122 Kdh = 1+ Do trong quá trình chọn các cặp nội lực tính toán, ta không tách riêng Mdh, Ndh do rất phức tạp, nên ta lấy Kdh = 2. Bê tông #300 Þ Eb = 2.90´105 kG/cm2 Jb = ; Ea = 2.1´106 kg/cm2 Ja = mtbh0(0.5h - a)2 Giả thiết ban đầu mt = 0.8%~1.2% - Độ lệch tâm tính toán: e = he0 + - a e’ = he0 + - a’ Với a = a’ = 4cm- bề dày lớp bê tông bảo vệ. - Xác định trường hợp lệch tâm: x = Nếu x < a0h0 lệch tâm lớn. Nếu x ³ a0h0 lệch tâm bé Với bê tông mác 300, a0 = 0.58; A = 0.412 -Tính cốt thép dọc: Trường hợp lệch tâm lớn: Nếu x > 2a’: Fa = Fa’ = Nếu x £ 2a’ Fa = Fa’ = Kiểm tra lại hàm lượng m, nếu m sai khác nhiều với mgt thì dùng m tính lại Nth và h. Trường hợp lệch tâm bé: tính x’, nếu he0 £ 0.2 h0 thì x’ = h - (1.8 + - 1.4a0) he0 Nếu he0 > 0.2h0 thì x’ = 1.8(e0gh - he0) + a0e0 e0gh = 0.4(1.25h - a0h0) Fa = Fa’ = Kiểm tra lại hàm lượng m = Tính toán cột được thống kê trong bảng phụ lục: Kết quả tính toán cột được chọn thép cho cột trình bày trong bảng sau: BẢNG CHỌN THÉP CỘT Số TT Tên Cấu Kiện P.Tử b x h M (T.m) N (T) Fa=Fa' (cm2) Chọn Thép Fa=Fa'chọn (cm2) 1 CỘT A TẦNG HẦM 1 40x60 -25.43 -374.16 37.23 10f 22 38.013 2 CỘT A TẦNG TRỆT 2 40x60 -27.14 -327.91 28.77 5f18+5f20 28.431 3 CỘT A TẦNG 1 3 40x60 27.24 -293.50 25.31 10f18 25.447 4 CỘT A TẦNG 2 4 40x50 23.72 -255.55 29.71 8f22 30.411 5 CỘT A TẦNG KT 5 40x50 -23.18 -210.99 22.1 4f18+4f20 22.745 6 CỘT A TẦNG 3 6 40x50 17.85 -175.90 8.63 4f18 10.179 7 CỘT A TẦNG 4 7 40x50 -15.86 -144.71 7.36 4f18 10.179 8 CỘT A TẦNG 5 8 40x40 14.73 -104.25 7.71 4f18 10.179 9 CỘT A TẦNG 6 9 40x40 14.28 -73.00 7.53 4f18 10.179 10 CỘT A TẦNG 7 10 40x40 14.72 -35.44 11.72 4f20 12.566 11 CỘT A TẦNG 8 11 40x40 21.09 -17.71 22.36 4f18+4f20 22.745 12 CỘT B TẦNG HẦM 12 40x80 48.20 -640.57 69.25 10f28 61.575 13 CỘT B TẦNG TRỆT 13 40x80 31.76 -592.84 58.12 5f25+5f28 55.331 14 CỘT B TẦNG 1 14 40x80 -33.43 -527.18 48.12 10f25 49.087 15 CỘT B TẦNG 2 15 40x65 -27.25 -472.45 52.38 4f25+5f28 50.423 16 CỘT B TẦNG KT 16 40x65 18.73 -411.72 33.88 4f22+4f25 34.84 17 CỘT B TẦNG 3 17 40x65 -15.40 -357.08 20.15 4f16+4f20 20.609 18 CỘT B TẦNG 4 18 40x65 1.16 -317.96 9.76 4f18 10.179 19 CỘT B TẦNG 5 19 40x50 -10.45 -253.36 12.71 4f20 12.566 20 CỘT B TẦNG 6 20 40x50 1.09 -211.71 7.36 4f16 8.042 21 CỘT B TẦNG 7 21 40x50 1.37 -152.17 7.36 4f16 8.042 22 CỘT B TẦNG 8 22 40x50 3.81 -106.60 7.36 4f16 8.042 23 CỘT D TẦNG HẦM 23 40x60 24.02 -403.45 42.32 5f22+5f25 43.55 24 CỘT D TẦNG TRỆT 24 40x60 23.64 -365.44 32.27 5f22+5f20 30.788 25 CỘT D TẦNG 1 25 40x60 -22.97 -334.77 27.16 5f18+5f20 28.431 26 CỘT D TẦNG 2 26 40x50 -21.77 -303.81 33.67 4f20+4f25 32.201 27 CỘT D TẦNG KT 27 40x50 21.03 -261.52 27.16 4f20+4f22 27.772 28 CỘT D TẦNG 3 28 40x50 -17.30 -229.53 16.53 4f16+4f18 18.221 29 CỘT D TẦNG 4 29 40x50 -18.54 -200.40 13.32 4f20 12.566 30 CỘT D TẦNG 5 30 40x40 -13.90 -165.21 17.13 4f16+4f18 18.221 31 CỘT D TẦNG 6 31 40x40 -13.37 -138.04 12.58 4f20 12.566 32 CỘT D TẦNG 7 32 40x40 12.69 -106.08 5.76 4f16 8.042 33 CỘT D TẦNG 8 33 40x40 -15.08 -77.50 8.29 4f16 8.042 Trình tự tính toán cốt thép cho dầm như sau: Dùng trường hợp bao của các tải trọng để tính thép cho dầm. Cường độ thép dọc chịu lực CII Ra = 2600 kG/cm2 Cường độ thép đai CI: Ra = 2100 kG/cm2 Cường độ chịu nén của bê tông: Rn = 130 kG/cm2 (BT #300) Cường độ chịu kéo của bê tông Rk = 10 kG/cm2 Môđun đàn hồi của bê tông #300 Eb = 2.90´105 kG/cm2 * Tính thép dọc chịu lực theo các công thức sau: - Đối với môment âm. Tính theo tiết diện chữ nhật. A= a= 1- Fa = a/Ra m = - Đối với mômen dương Tiết diện tính toán là tiết diện chữ T Xác định bc’, lấy c1 bé hơn 3 trị số sau: Đối với nhịp AB: Một nửa khoảng cách 2 mép trong của dầm 0.5´7.7 = 3.85 m= 380 cm = = 128.33 cm 9hb = 9´10= 90 cm Chọn c1 = 90. Bề rộng bản cánh: bc’ = 2c1+b = 2´90+30 = 210 cm Kích thước tiết diện chữ T ( bc’=210, hc’ = 10, b= 30, h =70 cm ) Xác định vị trí trục trung hoà Mc = Rnbc’hc’(h0 - hc’/2) = 130´210´10 ´ (66 – 5 ) = 16653000 daNcm > M Trục trung hoà qua cánh tính như tiết diện chữ nhật lớn (bc’=210,hd= 70cm) Đối với nhịp BD: Một nửa khoảng cách 2 mép trong của dầm 0.5´7.15 = 3.575m= 357.5cm = = 119.2cm 9hb = 9´80= 72 cm Chọn c1 = 72. Bề rộng bản cánh: bc’ = 2c + b = 2´72 + 25 = 169cm Kích thước tiết diện chữ T ( bc’=169, hc’=8, b= 25, h= 70 cm) Xác định vị trí trục trung hoà Mc = Rnbc’hc’(h0 - hc’/2) = 110´160´8(61 - 4) = 8025600 daNcm > M Trục trung hoà qua cánh, tính như tiết diện chữ nhật lớn (bc’=169, hd= 70 cm) A= a= 1- Fa = a/Ra m = Sau khi tính ra thép kiểm tra lại hàm lượng thép theo công thức: 0.5% < m < 2.9 % Kết quả tính cốt thép môment âm và dương được tính trong cùng một bảng sau: BẢNG CHỌN THÉP DẦM KHUNG TRỤC 4 Thứ tự Tên nhịp Phần tử Tiết diện Fa tính (cm2) Fa chọn (cm2) m(%) Fa chịu M+ Fa chịu M- Fa Fa’ 1 Consol lầu 3 34 1.3 3.37 2f25 9.817 0.91 2 Consol lầu 4 35 1.3 3.37 2f22 7.603 0.70 3 Consol lầu 5 36 1.3 3.37 2f22 7.603 0.70 4 Consol lầu 6 37 1.3 3.37 2f22 7.603 0.70 5 Consol lầu 7 38 1.3 3.37 2f22 7.603 0.70 6 A-B lầu trệt 39 0 40.03 4f22+4f28 39.835 2.37 7 3.85 18.94 6f20 18.85 1.12 8 7.7 45.89 2f25+6f28 46.763 2.78 9 A-B lầu 1 40 0 46.55 2f25+6f28 46.763 2.78 10 3.85 18.95 6f20 18.85 1.12 11 7.7 36.11 6f28 36.945 1.87 12 A-B lầu 2 41 0 45.37 2f25+6f28 46.763 2.78 13 3.85 19.30 6f20 18.85 1.12 14 7.7 46.88 2f25+6f28 46.763 2.78 15 A-B tầng KT 42 0 43.45 4f25+4f28 44.265 2.63 16 3.85 20.06 6f20 18.85 1.12 17 7.7 46.14 2f25+6f28 46.763 2.78 18 A-B lầu 3 43 0 33.90 4f22+4f25 34.84 2.07 19 3.85 13.94 2f18+3f20 14.5 0.86 20 7.7 28.36 4f20+4f22 27.772 1.65 21 A-B lầu 4 44 0 32.32 8f22 30.411 1.81 22 3.85 13.93 2f18+3f20 14.5 0.86 23 7.7 25.40 4f18+4f22 25.384 1.51 24 A-B lầu 5 45 0 29.61 8f22 30.411 1.81 25 3.85 14.25 2f18+3f20 14.5 0.86 26 7.7 23.73 4f22+4f16 23.248 1.38 27 A-B lầu 6 46 0 25.76 4f18+4f22 25.384 1.51 28 3.85 14.80 2f18+3f20 14.5 0.86 29 7.7 21.96 2f20+4f22 21.488 1.28 30 A-B lầu 7 47 0 24.43 3f20+4f22 24.63 1.47 31 3.85 14.77 2f18+3f20 14.5 0.86 32 7.7 19.57 4f20+2f22 20.169 1.20 33 A-B lầu 8 48 0 24.86 3f20+4f22 24.63 1.47 34 3 15.26 2f18+3f20 14.5 0.86 35 7.7 19.20 4f20+2f22 20.169 1.20 36 A-B ST 49 0 16.01 4f18+2f22 17.781 1.06 37 3 18.05 3f18+3f20 17.1 1.02 38 7.7 20.34 2f20+4f22 21.488 1.28 39 B-D lầu trệt 50 0 36.98 6f28 36.945 2.20 40 3 14.19 2f18+3f20 14.5 0.86 41 7 31.56 4f25+2f28 31.95 1.90 42 B-D lầu 1 51 0 39.71 4f22+4f28 39.835 2.37 43 3 14.82 2f18+3f20 14.5 0.86 44 7 37.17 6f28 36.945 2.20 45 B-D lầu 2 52 0 37.93 6f28 36.945 2.20 46 3 14.94 2f18+3f20 14.5 0.86 47 7 36.20 6f28 36.945 2.20 48 B-D tầng KT 53 0 40.75 4f22+4f28 39.835 2.37 49 3.5 17.35 3f18+3f20 17.1 1.02 50 7 37.98 6f28 36.945 2.20 51 B-D lầu 3 54 0 27.01 4f20+4f22 27.772 1.65 52 3.5 12.55 2f18+3f20 14.5 0.86 53 7 29.80 4f20+4f22 27.772 1.65 54 B-D lầu 4 55 0 24.08 4f22+4f18 25.384 1.51 55 3.5 12.51 2f18+3f20 14.5 0.86 56 7 27.93 4f20+4f22 27.772 1.65 57 B-D lầu 5 56 0 22.39 4f22+4f16 23.248 1.38 58 3.5 12.82 2f18+3f20 14.5 0.86 59 7 25.15 4f22+4f18 25.384 1.51 60 B-D lầu 6 57 0 20.50 2f20+4f22 21.488 1.28 61 3.5 13.33 2f18+3f20 14.5 0.86 62 7 21.52 2f20+4f22 21.488 1.28 63 B-D lầu 7 58 0 17.69 4f20+2f22 20.169 1.20 64 3.5 13.37 2f18+3f20 14.5 0.86 65 7 20.37 4f20+2f22 20.169 1.20 66 B-D lầu 8 59 0 14.71 2f20+2f22 13.886 0.83 67 3.5 13.36 2f18+3f20 14.5 0.86 68 7 19.69 2f20+4f22 21.488 1.28 69 B-D ST 60 0 15.86 4f22 15.205 0.91 70 3.5 14.06 2f18+3f20 14.5 0.86 71 7 11.443 2f18+2f22 12.692 0.76 72 Consol ST 61 0 4.4942 2f16 4.021 0.37 Tính toán cốt đai : + Nhịp AB: Chọn lực cắt lớn nhất để kiểm tra điều kiện cốt đai.Tại phần tử 42 có Qmax =26.954 T, ta dùng giá trị này để tính lực cắt cho nhịp AB của khung trục 4 . Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt Q £ 0.35Rnbh0 = 0.35x130x30x66 = 90090 daN = 90.09 T. Kiểm tra điều kiện tính toán Q < 0.6Rkbh0 = 0.6x10x30x66 = 11880 daN = 11.88 T. => Q > 0.6Rkbh0 cần phải tính toán cốt đai . Lực cắt cốt đai phải chịu: qđ = = 84.11 daN Chọn đường kính cốt đai F8, fđ = 0.503 cm2, 2 nhánh, n =2. Khoảng cách tính toán giữa các cốt đai: Utt = = 25.11 cm Khoảng cách cực đại giữa các cốt đai: Umax = = 66.102 cm. Khoảng cách cốt đai: ađ chọn Ì (Utt, Umax, , 50 cm) Vậy chọn U = 15 cm Trong đoạn.cách mép cột ¼ l nhịp.Trên đoạn còn lại chọn U = 250 cm. + Nhịp BD: Lực cắt lớn nhất trong nhịp BD Qmax = 25.73 T, gần bằng lực cắt lớn nhất trong nhịp AB nên ta dùng chung một quy cách đai cho cả hai nhịp của khung. Tính toán cốt xiên : Lực cắt mà cốt đai phải chịu là: 140.84 daN/cm Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất: 38372 daN > Qmax nên không tính toán cốt xiên. Tính cốt treo: Ngay vị trí dầm phụ kê lên dầm chính phải gia cố thêm cốt treo để chịu lực cắt do lực tập trung từ dầm phụ (dầm giao)gây ra - Lực dầm phụ truyền lên dầm chính là N. - Chọn vị trí có lực tập trung lớn nhất là ở giữa phần tử 40 (nhịp AB tầng trệt): N = 19031 daN - Diện tích cốt treo cần thiết là : - Số cốt treo là : (đai). Chọn số đai n = 8 đai - Bề rộng để bố trí cốt treo là : VÙNG BỐ TRÍ CỐT TREO Str = bd +2Ah = 20+2x30 = 80 (cm). - Khoảng cách các cốt treo : Vậy bố trí mỗi bên 4 đai với a = 5 cm