do an tot nghiep ky su xay dung thiet ke xay dung chung cu can ho coma

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA XÂY DỰNG

HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI

NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƢ XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ

CHUNG CƢ COMA 16

GVHD : Thầy NGUYỄN TRỌNG PHƢỚC

SVTH : LÊ THANH TNG

LỚP : 10HXD5

THÁNG 03 – 2014

http://tailieufileword.com


Lời cảm ơn

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể các Thầy cô Trường Đại Học Kỹ

Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh đã chân tình hướng dẫn - giúp

đỡ em trong suốt quá trình học tập tại Trường. Đặc biệt các Thầy Cô Khoa

Xây Dựng, đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm

hết sức quý giá cho em.

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự giúp đỡ,

hướng dẫn tận tình của các Thầy, Cô hướng dẫn.

Với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn:

Thầy Nguyn Trọng Phước, Giáo viên hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt

quá trình làm luận văn tốt nghiệp.

Mặt dù đã có nhiều cố gắng, song với thời gian và kiến thức còn

hạn chế nên tập luận án này sẽ có những sai sót nhất định. Em kính mong

nhận được sự góp ý và chỉ dẫn thêm của Quý Thầy Cô. Em xin chân thành

cảm ơn.

Sau cùng em xin cảm ơn tất cả các Thầy Cô, gia đình người thân,

cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó và cùng học tập, giúp đỡ tôi trong suốt

thời gian qua, cũng như trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.

Chân thành cảm ơn

Sinh viên

Lê Thanh tùng



Phần I

TỔNG QUAN KIẾN TRÚC



I.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

Hiện nay, công trình kiến trúc nhà cao tầng được xây dựng khá phổ biến ở

Việt Nam với chức năng phong phú: nhà ở, nhà làm việc, văn phòng, khách sạn,

ngân hàng, trung tâm thương mại. Những công trình này đã giải quyết được

phần nào nhu cầu nhà ở cho người dân cũng như nhu cầu về sử dụng mặt bằng

xây dựng trong nội thành trong khi quỹ đất ở các thành phố lớn của nước ta vốn

hết sức chật hẹp. Công trình xây dựng “Nhà chung cư COMA16” là một phần

thực hiện mục đích này.

Công trình Coma16 gồm 1 hầm và 9 tầng lầu, và sàn mái, diện tích sàn 1

tầng 989 m2, tổng diện tích 10882 m

2. Tầng hầm và tầng 1 với các cửa hàng,

phòng ban quản lý, bảo vệ, nhà giữ xe…

Các tầng còn lại với 8 căn hộ, các căn hộ điều khép kín với 3 - 4 phòng.

Diện tích một căn hộ 65 - 90m2. Toàn bộ công trình có 56 căn hộ, mỗi căn hộ

có thể ở từ 4 – 6 người.

Công trình nằm trong thành phố nên rất thuận lợi cho việc thi công do tiện

đường giao thông, xa khu dân cư trung tâm, và trong vùng quy hoạch xây dựng.

I.2. CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

I.2.1. Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng:

Mặt bằng công trình là một đơn nguyên liền khối hình chữ nhật 45,8x21,6m

gần như đối xứng nhau.

Công trình gồm 1 hầm, 9 tầng và 1 tầng mái.

- Tầng hầm: thang máy chiếm rất ít không gian tạo điều kiện cho việc

đậu giữ xe. Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm

bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài

ống dẫn. Ngoài ra tầng hầm còn bố trí thêm các phòng kỹ thuật như trạm

cao thế, hạ thế, phòng quạt gió.

- Tầng 1: gồm các sảnh noun, khu văn phòng, phòng giao dịch, phòng

nhân viên, phòng kỹ thuật phục vụ cho công tác quản lý…

- Tầng 2 – 9: gồm các căn hộ cho thuê. Mỗi căm hộ gồm 2 đến 3 phòng

ngủ, 1 phòng sinh hoạt chung, bếp và vệ sinh…

- Tầng mái: có lớp chống thấm, chống nóng, bể chức nước và lắp đặt một

số phương tiện kỹ thuật khác.

Để sử dụng cho không gian ở, giảm diện tích hàng lang, công trình được bố

trí 1 hành lang giữa, 2 dãy nhà ở được bố trí hai bên hành lang.

Mỗi tầng có phòng thu gom rác thông từ tầng trên cùng xuống tầng hầm,

phòng này đặt ở giữa tầng nhà, sau thang máy.



Mỗi căn hộ có diện tích sử dụng là 65 – 90 m2 bao gồm 1 phòng khách, 2- 3

phòng ngủ, bếp và khu vệ sinh.

Mỗi căn hộ được thiết kế độc lập với nhau, sử dụng chung hành lang. không

gian nội thất các phòng đủ chỗ để bố trí một giường ngủ, bàn làm việc, tủ quần

áo, đồ đạc cá nhân. Phòng khách kết hợp với phòng ăn làm thành không gian

rộng có thể tổ chức sinh hoạt đông người. Các phòng đều có ban công tạo

không gian thoáng mát đồng thời dùng cho việc phơi đồ hoặc trang trí chậu hoa

cây cảnh. Sự liên hệ giữa các phòng tương đối hợp lý.

I.2.2. Giải pháp hình khối:

Hình dáng cao vút, kiểu dáng hiện đại, mạnh mẽ, nhưng vẫn thể hiện sự

mềm mại. Mỗi căn hộ đều tiếp xúc với thiên nhiên tạo nên sự khoáng đoãng

phù hợp với sự hòa hợp với thiên nhiên.

I.2.3. Giải pháp mặt đứng

Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài công trình, góp phần để tạo

thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu

vực kiến trúc. Mặt đứng công trình trang trí trang nhã, hiện đại với cửa kính

khung nhôm tại cầu thang bộ. Với các căn hộ có hệ thống ban công và cửa sổ

không gian rộng tạo cảm giác thoáng mát, thoải mái cho người sử dụng. Giữa

các căn hộ và các phòng trong một căn hộ được ngăn chia bằng tường xây, trát

vữa xi măng hai mặt và lăn sơn 3 nước theo chỉ dẫn kỹ thuật. Ban công có hệ

thống lan can sắt sơn tĩnh điện chống gỉ.

Hình thức công trình mạch lạc, rõ ràng. Công trình bố cục chặc chẽ và qui

mô phù hợp chức năng sử dụng góp phần tham gia vào kiến trúc chung của toàn

khu vực. Mặt đứng phía trước đối xứng qua trục giữa nhà. Đồng thời toàn bộ

các phòng đều có ban công nhô ra phía ngoài, các ban công này đều thẳng hàng

theo tầng tạo nhịp điệu theo phương đứng. Chiều cao tầng hầm là 3m; tầng 1 là

4,5m; các tầng từ tầng 2 - > tầng 9 mỗi tầng cao 3,6m; tầng KT mái cao 3,3m.

I.2.4. Hệ thống giao thông:

- Giao thông theo trục đứng:

Công trình được bố trí hai thang máy và một thang bộ ở giữa nhà để đảm

bảo giao thông theo phương đứng, đồng thời đảm bảo việc di chuyển người khi

có hỏa hoạn xảy ra công trình còn được bố trí thêm 1 cầu thang bộ ở cuối hành

lang. Cầu thang máy, thang bộ này được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo

khoảng cách xa nhất đến cầu thang < 20m để giải quyết việc phòng cháy chữa

cháy.



- Giao thông theo trục ngang:

Bao gồm: Hành lang giữa và bancony. Hành lang giũa phục vụ cho việc đi

lại giữa các phòng, các căn hộ của công trình.

I.3. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

I.3.1. Hệ thống điện

Hệ thống điện cho toàn bộ công trình được thiết kế và sử dụng điện trong

toàn bộ công trình tuân theo các nguyên tắc sau:

+ Đường điện công trình được đi ngầm trong tường và có lớp bọc bảo vệ.

+ Hệ thống điện đặt ở nơi khô ráo, với những chỗ đặt gần nơi có hệ thống

nước phải có biên pháp cách nước.

+ Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hoả hoạn.

+ Dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa khi có sự cố.

+ Phù hợp với giải pháp kiến trúc và kết cấu đơn giản trong thi công lắp

đặt, cũng như đảm bảo thẩm mỹ công trình.

+ Hệ thống điện được thiết kế theo dạng hình cây. Bắt đầu từ trạm điều

khiển trung tâm, từ đây dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các

phòng để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho toàn bộ khu nhà.

I.3.2. Hệ thống nƣớc

Sử dụng nguồn nước từ hệ thống cấp nước của thành phố. Nước được chứa

trong bể nước ngầm sau đó cung cấp đến từng nơi sử dụng theo mạng lưới được

thiết kết phù hợp với yêu cầu sử dụng cũng như các giải pháp kiến trúc, kết cấu.

Tất cả các khu vệ sinh và phòng phục vụ đều được bố trí các ống cấp nước

và thoát nước. Đường ống cấp nước được nối với các bể nước trên mái. Bể

nước ngầm dự trữ nước được đặt bên dưới công trình để đơn giản hoá việc sử

lý kết cấu và biện pháp thi công, cũng như dễ sữa chữa. Tại đây có lắp máy

bơm để bơm nước lên tầng mái.

Toàn bộ hệ thống thoát nước trước khi ra hệ thống thoát nước thành phố

phải qua trạm xử lý nước thải để đảm bảo nước thải đạt các tiêu chuẩn về nước

thải.

Hệ thống thoát nước mưa có đường ống riêng đưa thẳng ra hệ thống thoát

nước thành phố.



Hệ thống nước cứu hoả được thiết kế riêng biệt gồm một trạm bơm tại tầng

1, một bể nước riêng trên mái và hệ thống ống riêng đi toàn bộ ngôi nhà. Tại

các tầng đều có hộp chữa cháy đặt tại hai đầu hành lang, cầu thang.

I.3.3. Hệ thống thông gió và chiếu sáng

Công trình được thông gió tự nhiên bằng các hệ thống cửa sổ. Khu cầu

thang và sảnh giữa được bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo.

Tất cá các cửa đều có tác dụng thông gió chung cho công trình. Do công

trình là nhà ở nên các yêu cầu về chiếu sáng là rất quan trọng, phải đảm bảo đủ

ánh sáng cho các phòng. Chính vì vậy mà các căn hộ của công trình đều được

bố trí tiếp giáp với bên ngoài đảm bảo chiếu sáng tự nhiên.

I.3.4. Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Thiết bị báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng -

những nơi có thể gây cháy. Mạng lưới báo cháy có thể gắn đồng hồ và neon báo

cháy.

Mỗi tầng đều có bình cứu hỏa để đề phòng hỏa hoạn.

Các hành lang, cầu thang đảm bảo lưu lượng người lớn khi có hỏa hoạn, 1

thang bộ bố trí cạnh thang máy, 1 thang bộ bố trí cuối dãy hành lang có kích

thước phù hợp với tiêu chuẩn kiến trúc thoát hiểm khi có khả năng hỏa hoạn

hay các sự cố khác.

Các bể nước chứa trong công trình đủ cung cấp nước cứu hỏa trong 2 giờ.

Khi phát hiện có cháy, phòng bảo vệ và các quản lý sẽ nhận được tín hiệu và

kịp thời kiểm soát khống chế hỏa hoạn cho công trình.

I.4. ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, THỦY VĂN

Công trình nằm trong thành phố nên nhiệt độ bình quân là 270C, chênh lệch

giữa ngày và đêm không đáng kể.

Thời tiết chia làm hai mùa rõ rệt: 6 tháng nắng, 6 tháng mưa.

Hai hướng gió chủ yếu là Đông Đông Nam và Bắc Đông Bắc.

Địa chất công trình thuộc loại địa chất yếu. Nên cần có giải pháp gia cố nền

cho công trình.



Phần II

TÍNH TOÁN KẾT CẤU



CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN BỂ NƢỚC MÁI

I/ XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC BỂ NƢỚC MÁI:

1/ Lƣu lƣợng nƣớc sử dụng cho công trình:

- Diện tích sử dụng ở của một tầng:

)(1103)288(1327 2mS

- Tổng diện tích ở của 10 tầng:

)(11030101103 2mS

- Tổng số người trong các căn hộ:

S

Tiêu chuẩn dùng nước tính theo m2

- Số người 110310

11030 (người)

- Thể tích nước cho 1103 người sử dụng:

- V = Số người tiêu chuẩn dùng nước của một người trong 1 ngày đêm

384.308)(3088404.12001103 mlWng

Trong đó: tiêu chuẩn dùng nước của người/ngđ: q = 200(l/người/ngđ)

- Lưu lượng nước dự trữ chữa cháy: )(6 3mWcc

- Thể tích bể nước: 31.88684.3082.03.1 mWWkV ccdh

2/ Thể tích bể nƣớc mái:

-Ta có V = 88.1 (m3). Từ thể tích này ta có kích thước của bể nước như sau:

348.1328.12.98 mhba . Ta chọn chiều cao bể nước là 1.8m để thuận

tiện cho việc vệ sinh bể nước đồng thời dự trù khi cần thiết phải sử dụng

nhiều nước.

- Bố trí 1 hồ nước mái ở trục (2-3), (C-D).

- Bể nước có các thông số : a = 8.0 m ; b = 9.2 m ; h = 1.8 m



- Các tỉ số :

315.10.8

2.9

2225.08

8.1

a

b

a

h

Do đó bể nước thuộc loại bể thấp.

II/ TÍNH TOÁN BỂ NƢỚC:

1/ Chọn kích thƣớc sơ bộ:

- Chọn bề dày bản nắp:

(mm)

Trong đó:

D : hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng (hoạt tải tiêu chuẩn

thuộc loại nhẹ). Bản nắp D = 0.8; Bản đáy D = 1.4

L : nhịp cạnh ngắn của ô bản.

m : bằng 45 đối với bản kê bốn cạnh: bằng 35 đối với bản dầm.

- Chiều cao của dầm nắp, dầm đáy được chọn sơ bộ theo công thức sau:

d

d

d lm

h1

Trong đó:

md : hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng;

- 128dm : đối với hệ dầm chính, khung một nhịp

- 1612dm : đối với hệ dầm chính, khung nhiều nhịp

- 2016dm : đối với hệ dầm phụ

ld : nhịp dầm

- Bề rộng của dầm nắp, dầm đáy được chọn sơ bộ theo công thức sau:

dd hb

4

1

2

1

- Sử dụng công thức trên để chọn sơ bộ kích thước cho bản nắp, dầm nắp,

bản dáy và dầm đáy.

- Kích thước tiết diện sơ bộ của các cấu kiên được trình bày trong bảng sau:

Kích thƣớc sơ bộ của các cấu kiện:

Bản L1 (m) L2 (m) Bề dày (mm)

m

LDh

s



Bản nắp 4.4 4.8 100

Bản thành 1.8 4.6 100

Bản đáy 4.4 4.8 140

Kích thƣớc sơ bộ của dầm bản nắp:

Dầm

Nắp

Nhịp dầm Kích thƣớc dầm

(mm) hd (mm) Chọn bd(mm) Chọn

DN1 L1 4000 333 ÷ 500 400 100÷200 200

DN2 L2 4600 383 ÷ 575 400 100÷200 200

DN3 L3 9200 400 ÷ 500 500 100÷250 250

DN4 L4 8000 360 ÷ 450 400 100÷250 250

- Kích thước dầm nắp như sau: DN1(200x400), DN2(200x400),

DN3(250x500), DN4(250x500).

Kích thƣớc sơ bộ của dầm bản đáy:

Dầm

Đáy

Nhịp dầm Kích thƣớc dầm

(mm) hd (mm) Chọn bd(mm) Chọn

DD1 L1 4600 333 ÷ 575 500 150÷250 250

DD2 L2 4000 383 ÷ 575 500 150÷250 250

DD3 L3 4600 333 ÷ 575 400 150÷250 200

DD4 L4 4000 383 ÷ 575 400 150÷250 200

- Kích thước dầm đáy như sau: DD1(250x500), DD2(250x500),

DD3(200x400), DD4(200x400). Minh họa bằng hình ảnh sau:



2/ Tính bản nắp:



2.1/ Tải trọng tác động lên bản nắp:

+ Tỉnh tải:

iiibn ng

- Vöõa laùng D15 =20 KN/m3

- Vöõa choáng thaám D30 =20 KN/m3

- Ñan BTCT D80 =25 KN/m3

2/65.32509.01.12003.03.120015.03.1 mKNgbn

+ Hoạt tải sửa chữa:

2/95.075.03.1 mKNpnp c

bn

tổng tải 2/6.495.065.3 mKNpgq bnbn

2.2/ Tính toán nội lực và cốt thép cho bản nắp:

Xét ô bản S1: 21.16.3

0.4

1

2 l

l ô bản làm việc 2 phương.



Liên kết theo chu tuyến: 325.68

502 bn

DN

h

h liên kết ngàm thuộc ô bản

9. Ta có 1.1 tra bảng ta được :

0372.0

0450.0

0161.0

0194.0

92

91

92

91

k

k

m

m

mKNllPmM .29.16.30.46.40194.021911

mKNllPmM .07.16.30.46.40161.021922

mKNllPkM I .98.26.30.46.40450.02191

mKNllPkM II .46.26.30.46.40372.02192

- Tính toán cốt thép cho các ô bản tiến hành theo

trình tự :

- Bê tông B25 : Rb = 14.5 (MPa)

- Dùng thép A-II : Rs = 280 (MPa)

- Cắt ô bản thành dãy rộng 1 m để tính.

- Chọn 1.5a cm cmahh 5.65.180

* Ở nhịp:

- Theo phương cạnh ngắn: 1m = 1

2

01b

M

R b h

Nếu m R thì => 1 11 1 2 m

Diện tích cốt thép: 1 11

b os

s

R bhA

R

;

01

1

1.hb

As

- Theo phương cạnh dài: 22 2

02

m

b

M

R b h

Nếu 2m R thì => 2 21 1 2 m

Diện tích cốt thép : 2 22

b os

s

R bhA

R

;

02

2

2.hb

As

* Ở gối:

- Theo phương cạnh ngắn: 2

0

ImI

b I

M

R b h

Nếu mI R thì => 1 1 2I mI

M1

M2

MIIMII

MI

MI

MI

M1

MI

MII

M2

MII



Diện tích cốt thép: I b oIsI

s

R bhA

R

;

I

sI

Ihb

A

0.

- Theo phương cạnh dài: 2

0

IImII

b II

M

R b h

Nếu mII R thì => 1 1 2II mII

Diện tích cốt thép: ; 0I b IIsII

s

R bhA

R

;

0.

sIIII

II

A

b h

- Do đơn giản hóa việc tính toán: tính theo ô bản đơn nhưng thực tế ô bản lại

làm việc theo ô liên tục cho nên ta hệ số khi chọn thép là 1.2 lần sA tính toán.

- Bảng tính cốt thép :

Ô

sàn

Tiết

diện

Moment

(kNm)

a

(mm)

ho

(mm) m

As

cm2

As’ %

Cốt thép chọn

cm2 @ As

S1

M1 1.29 15 65 0.021 0.021 0.88 1.06 0.262 6 200 1.70

M2 1.07 15 65 0.017 0.018 0.74 0.89 0.262 6 150 1.70

MI 2.98 15 65 0.049 0.050 2.08 2.50 0.465 8 150 3.02

MII 2.46 15 65 0.040 0.041 1.72 2.06 0.465 8 150 3.02

- Bố trí thép gia cường ở lỗ khoét:

thanhn 4120

60 201.2503.04 cmAs

- Chọn 2 12 226.2 cmAs .

=> Vậy bố trí thép như hình vẽ:

3/ Tính bản đáy:

3.1/ Tính tải trọng tác dụng lên bản nắp:

a/ Tỉnh tải:

iiibd ng

- Gaïch men D10 =20 KN/m3

- Vöõa loùt D30 =20 KN/m3

- BT choáng thaám D30 =25 KN/m3

- Ñan BTCT D140 =25 KN/m3

- Vöõa traùc D15 =18 KN/m3 2/72.518015.02.12514.01.12503.01.12003.03.12001.01.1 mKNgbd

b/ Hoạt tải bản đáy: 2/177.110 mKNHp nbd



tổng tải 2/72.221772.5 mKNpgq bdbd

3.2/ Tính toán nội lực và cốt thép cho bản đáy:

Xét ô bản S2: 21.16.3

0.4

1

2 l

l ô bản làm việc 2 phương.

Liên kết theo chu tuyến: 375.88

702 bn

DN

h

h liên kết ngàm thuộc ô bản

9. Ta có 1.1 tra bảng ta được :

0372.0;0450.0;0161.0;0194.0 92919291 kkmm

mKNllPmM .35.66.30.472.220194.021911

mKNllPmM .27.56.30.472.220161.021922

mKNllPkM I .72.146.30.472.220450.02191

mKNllPkM II .17.126.30.472.230372.02192

- Tính toán cốt thép cho các ô bản tiến hành theo

trình tự :

- Bê tông B25 : Rb = 14.5 (MPa)

- Dùng thép A-II : Rs = 280 (MPa)

- Cắt ô bản thành dãy rộng 1 m để tính.

- Chọn 1.5a cm cmahh 5.125.1140

- Tính toán cốt thép cho các ô bản tiến hành theo trình tự :(tương tự như tính

bản nắp)

- Do đơn giản hóa việc tính toán: tính theo ô bản đơn nhưng thực tế ô bản lại

làm việc theo ô liên tục cho nên ta hệ số khi chọn thép là 1.2 lần sA tính toán.

Bảng kết quả tính toán cốt thép cho các ô bản đáy

Ô

sàn

Tiết

diện

Moment

(kNm)

a

(mm)

ho

(mm) m

As

cm2

As’ %

Cốt thép chọn

cm2 @ As

S

M1 6.35 15 125 0.028 0.028 2.26 2.71 0.28 8 200 3.52

M2 5.27 15 125 0.023 0.023 1.87 2.25 0.28 8 150 3.52

MI 14.72 15 125 0.065 0.067 5.52 6.62 0.57 8 150 7.07

MII 12.17 15 125 0.054 0.056 4.46 5.35 0.57 8 150 7.07

4/ Tính toán bản thành:

Bản thành bể nước chịu tải do áp lực nước gây ra, áp lực gió tác động vào công

trình, bên cạnh đó còn phải đảm bảo yếu tố chống thấm, thi công. Từ những yếu tố

trên nên chọn chiều dày bản thành hbt=120 mm

M1

M2

MIIMII

MI

MI

MI

M1

MI

MII

M2

MII



4.1/ Tải trọng tính toán và sơ đồ tính của thành bể nƣớc:

- Chọn chiều dày bản thành:

cmhh

cmhh

bt

bnbt

10

9

min

=> Chọn cmhbt 10

- Tỉ số : 244.48.1

8

h

a

200.48.1

2.7

h

b

bản làm việc một phương

- Xét một dải bản theo phương cạnh ngắn (h) và có bề rộng b =1 m để tính :

- Tải trọng tác dụng lên bản thành

+ Ap lực nước : 8.191108.11.1 bhnP nn (kN/m)

+ Ap lực gió : Ở đây gió hút là gây nguy hiểm khi tác dụng đồng

thời với áp lực tải trọng nước. Gió được tính gồm gió

tĩnh tại cao trình Z = 33.3 + 1.5 +1.8 = 36.6 m

0W n k W c B

* Trong đó :

+ n : Hệ số vượt tải ; n = 1.2

+ k : Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao công trình

dạng B , Z = 36.6 k = 1.465

+ c : Hệ số khí động ( phía hút gió) ; c = -0,6

+ W0 : Ap lực vùng gió ; W0 = 0.55 (kN/m2) ( vùng IA)

+ B : Bề rộng mặt đón gió ; B = 1 m

0 1.2 1.465 0.55 0.6 1 0.58W n k W c B (kN/m)

- Sơ đồ tính bản thành

Pn=22KN/m

Mg

Mnh

Mg=7.1KN.m

Mnh=3.17KN.m

Mg=7.77KN.m

Mnh=3.55KN.m

W=

0.58

KN

/m

Pn=

19.8

KN

/m

1.8(

m)

4.2/ Tính toán nội lực và cốt thép cho thành bể:



- Moment lớn nhất tại gối:

mkNhWhP

M n

g .51.48

8.158.0

15

8.18.19

815

2222

- Moment lớn nhất ở nhịp

mkNhWhP

M n

n .04.2128

8.158.09

6.33

8.18.19

128

9

6.33

2222

Kết quả tính thép bản thành đƣợc thể hiện ở bảng

Ô sàn

Tiết diện

Moment

(kNm)

a

(mm)

m ho

(mm)

As

(cm2/m) %

Cốt thép chọn

@ As

T1 Mg 4.51 20 0.049 80 0.050 2.56 0.35 6 100 2.83

T2 Mn 2.04 20 0.022 80 0.022 1.13 0.35 6 100 2.83

5/ Kiểm tra nứt (theo trạng thái giới hạn thứ 2)

5.1/ Cơ sở lý thuyết:

- Theo qui định về cấp chống nứt và bề rộng khe nứt giới hạn thì hồ nước mái

có cấp chống nứt là cấp 3. Theo bảng 2, TCXDVN 356 – 2005, cấp chống nứt

3 có: acrc = 0.2;

- Bản thành và bản nắp được tính theo cấu kiện chịu uốn. Vết nứt được hình

thành theo sự hình thành vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện.

- Bề rộng khe nứt được xác định theo công thức:

31 20 (3.5 100 )s

crc

s

a dE

* Trong đó:

: hệ số, với cấu kiện chịu uốn và nén lệch tâm;

: hệ số, với tải trọng tạm thời ngắn hạn và tác dụng ngắn hạn

của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn;

: hệ số, với cốt thép thanh có gờ, 1.2 với cốt thép tròn trơn;

: ứng suất trong các thanh cốt thép lớp ngoài cùng, xác định như sau:

, đối với cấu kiện chịu uốn;

: cánh tay đòn của nội ngẩu lực, được xác định như sau:

' 2

0

0

/1

2( )

f f

f

h hz h

: chiều cao tương đối của cấu kiện bê tông miền chịu nén;

1

1 11

1

s

zA

M

s

s

z



- hệ số đặc trưng đàn hồi dẻo của bê tông vùng nén;

: tải trọng ngắn hạn ; : tải trọng dài hạn với độ ẩm môi

trường là 40% - 75%;

Đối với tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn ta có: , ,

: hàm lượng cốt thép chịu kéo, xác định như sau:

1.8 - đối với bê tông nặng;

Es, Eb : môđun đàn hồi của thép và bê tông Es = 210.103(MPa), Eb = 27.103

(MPa)

Rb,ser : cường độ chịu nén tính toán của bê tông khi tính theoTTGH 2;

Rb,ser = 15 (MPa).

d : đường kính cốt thép.

5.2/ Kiểm tra nứt bản đáy:

- Tính toán khe nứt tại mép bản đáy ngàm với dầm đáy.

- Ta có: )(8.1215.1

72.14

15.1kNm

MM

tttc ; As = 6.62(cm2); %57.0 ; ; ;

.

- Tính: 055.01015125.01

8.12322

0

'

bscrRbh

M

3

3

210 107.78

27 10

s

b

E

E

10

)(51

12'

serbRbh

M

,

2

0

'

0

'''

2)(

bh

Ahbb sff

f

45,0 15,0

0

'

21

h

h f

f

0' fh 0' fb 0' sA

0,0 ff

0bh

As

b

s

E

E

1 11

1



245.0

78.70057.010

055.0518.1

1

10

'51

122

)(97.105.12245.02

245.01

21

21

2

0

2

0

2

0

'

cmhhh

h

zf

f

f

)/(1076.197.1062.6

108.12 256

mkNzA

M

s

s

31 1005.320 dE

as

s

crc

)(127.0100057.01005.3201021

1076.12.111 3

7

5

mmacrc

Ta có: acrc = 0.127(mm) < [acrc] = 0.2(mm) Thoả điều kiện về khe nứt bản

đáy.

5.3/ Kiểm tra nứt bản thành:

- Tính toán khe nứt tại chân bản thành ngàm với dầm đáy.

- Ta có: )(92.315.1

51.4

15.1kNm

MM

tttc ; As = 2.56(cm2); %35.0 ; ; ;

1.2 .

- Tính: 041.010158.01

92.3322

0

'

bscrRbh

M

3

3

210 107.78

27 10

s

b

E

E

182.0

78.70035.010

041.0518.1

1

10

'51

122

)(64.78182.02

182.01

21

21

2

0

2

0

2

0

'

cmhhh

h

zf

f

f

)/(100.264.756.2

1092.3 256

mkNzA

M

s

s

31 1005.320 dE

as

s

crc

1 11



)(141.080041.01005.3201021

100.22.111 3

7

5

mmacrc

Ta có: acrc = 0.141(mm)< [acrc] = 0.2(mm) Thoả điều kiện về khe nứt bản

thành.

6/ Tính toán dầm nắp và dầm đáy:

6.1/ Tải trọng tính toán:

a/ Dầm nắp:

- Tải trọng tác dụng lên dầm nắp bao gồm trọng lượng bản thân dầm, tải trọng

từ sàn bản nắp truyền vào theo sơ đồ truyền tải trọng sau:

- Trọng lượng bản thân dầm:

Dầm DN1,DN2 (250x500): mkNqbt /44.3255.025.01.12;1

Dầm DN3,DN4(200x400): mkNqbt /2.2254.02.01.14;3

- Tải trọng truyền từ bản nắp truyền vào dầm theo sơ đồ truyền tải trọng :

trong đó 2/6.4 mKNq tt

bn

Tải trọng truyền vào dầm DN1 là dạng hình tam giác có giá trị lớn nhất:

)/(28.82

6.36.4

2

11 mkN

lqq s

bn

DN

Tải trọng truyền vào dầm DN2 là dạng hình thang có giá trị lớn nhất:

)/(2.92

46.4

2

12 mkN

lqq s

bn

DN

Tải trọng truyền vào dầm DN3 là dạng hình tam giác có giá trị lớn nhất:

)/(56.162

6.36.42

22 1

3 mkNl

qq s

bn

DN

Tải trọng truyền vào dầm DN4 là dạng hình thang có giá trị lớn nhất:

)/(4.182

46.42

22 1

4 mkNl

qq s

bn

DN



- Từ tải trọng hình thang , tam giác quy đổi thành tải tương đương phân bố

đều như :

Quy đổi tải trọng hình tam giác thành tải tương đương:

)/(8

5mkNqq bn

DN

bn

DNqd

Quy đổi tải trọng hình thang thành tải tương đương:

)/(21 32 mkNqq bn

DN

bn

DNqd

Với L

B

2

Dầm DN1, DN3 quy đổi tải trọng hình tam giác thành tải tương

đương:

)/(18.528.88

5

8

511 mkNqq bn

DN

bn

qdDN

)/(35.1056.168

5

8

533 mkNqq bn

DN

bn

qdDN

Dầm DN2, DN4 quy đổi tải trọng hình thang thành tải tương đương:

Với 45.042

6.3



)/(18.82.945.045.021 32

2 mkNqbn

qdDN

)/(36.164.1845.045.021 32

4 mkNqbn

qdDN

- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nắp là:

Dầm DN1: )/(62.844.318.5111 mkNqqG bn

bt

bn

qdDNDN

Dầm DN2: )/(62.1144.318.8222 mkNqqG bn

bt

bn

qdDNDN

Dầm DN3: )/(55.122.235.10333 mkNqqG bn

bt

bn

qdDNDN

Dầm DN4: )/(56.182.236.16444 mkNqqG bn

bt

bn

qdDNDN

b/ Dầm đáy:

- Tải trọng tác dụng lên dầm nắp bao gồm trọng lượng bản thân dầm, tải trọng

từ sàn bản nắp truyền vào và trọng lượng bản thành truyền vào theo sơ đồ

truyền tải trọng sau:

- Trọng lượng bản thân dầm:

Dầm DD1,DD2 (300x700): mkNqbt /78.5257.03.01.12;1

Dầm DD3,DD4(300x600): mkNqbt /95.4256.03.01.14;3

- Tải trọng truyền từ bản nắp truyền vào dầm theo sơ đồ truyền tải trọng :

trong đó 2/72.22 mKNq tt

bd



Tải trọng truyền vào dầm DD1 là dạng hình tam giác có giá trị lớn

nhất:

)/(90.402

6.372.22

2

11 mkN

lqq s

bd

DD

Tải trọng truyền vào dầm DD2 là dạng hình thang có giá trị lớn nhất:

)/(44.452

472.22

2

12 mkN

lqq s

bn

DD

Tải trọng truyền vào dầm DD3 là dạng hình tam giác có giá trị lớn

nhất:

)/(8.812

6.372.222

22 1

3 mkNl

qq s

bd

DD

Tải trọng truyền vào dầm DD4 là dạng hình thang có giá trị lớn nhất:

)/(88.902

472.222

22 1

4 mkNl

qq s

bd

DD

- Từ tải trọng hình thang , tam giác quy đổi thành tải tương đương phân bố

đều như :

Quy đổi tải trọng hình tam giác thành tải tương đương:



)/(8

5mkNqq bd

DD

bd

DDqd

Quy đổi tải trọng hình thang thành tải tương đương:

)/(21 32 mkNqq bd

DD

bd

DDqd

Với L

B

2

Dầm DD1, DD3 quy đổi tải trọng hình tam giác thành tải tương

đương:

)/(56.259.408

5

8

511 mkNqq bd

DD

bd

qdDD

)/(13.518.818

5

8

533 mkNqq bd

DD

bd

qdDD

Dầm DD2, DD4 quy đổi tải trọng hình thang thành tải tương đương:

Với 45.042

6.3

)/(18.3144.4545.045.021 32

2 mkNqbd

qdDD

)/(36.6288.9045.045.021 32

4 mkNqbd

qdDD

- Ngoài ra dầm DD1, DD2 còn chịu trọng lượng bản thân của bản thành truyền

xuống:

Thành phần cấu tạo của bản thành

STT Tên lớp cấu tạỗ i

(kN/m3)

hi

(m)

tc

btg

(kN/m2)

n

tt

btg

(kN/m2)

1 Gạch men 20 0.01 0.20 1.

1 0.220

2 Lớp vữa lót 20 0.02 0.40 1.

2 0.480

3 Lớp chống thấm 20 0.03 0.60 1.

1 0.660

4 Bản BTCT 25 0.1 2.50 1.

1 2.750

5 Vữa trát 18 0.01

5 0.27

1.

2 0.324



)/( 2mkNg tt

bd 4.434

)/(98.78.1434.4 mkNhgg tt

btt

- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nắp là:

Dầm DD1: )/(32.3998.756.2578.5111 mkNgqqG t

bd

bt

bd

qdDDDD

Dầm DD2: )/(94.4498.718.3178.5222 mkNgqqG t

bd

bt

bd

qdDDDD

Dầm DD3: )/(08.5695.413.51333 mkNqqG bd

bt

bd

qdDDDD

Dầm DD4: )/(31.6795.436.62444 mkNqqG bd

bt

bd

qdDDDD

6.2/ Sơ đồ tính toán:

Sơ đồ tính của hệ dầm hồ nước mái

6.3/ Xác định nội lực:



- Dùng phần mềm tính toán kết cấu Sap2000 để xác định nội lực của dầm nắp

và dầm đáy thì ta có được Mmax và Qmax.

Biểu đồ Môment của hệ dầm hồ nước mái



Biểu đồ lực cắt của hệ dầm hồ nước mái

6.4/ Tính toán cốt thép:

- Từ kết quả nội lực, thay giá trị moment Mmax vào công thức dưới để tính thép

cho dầm DN1, DN2, DN3, DN4 và DD1, DD2, DD3, DD4.

1m = 1

2

01b

M

R b h ;

1 11 1 2 m ; 1 11

b os

s

R bhA

R

;

01

1

1.hb

As

- Kết quả tính toán thép dầm được trình bày trong bảng sau:

Kết quả tính toán cốt thép dầm nắp và dầm đáy

Dầ

m

Vị

trí

L

(m

)

M

(kN.m)

b

(mm

)

h0

(mm

)

m

As

tính Chọn thép As

chọn

(cm2)

m

% (cm2

)

DN1

Gối

8.1

140.9

6 250 460

0.18

4

0.20

5

12.1

9 2Ỉ20+2Ỉ18

13.4

5

1.1

7

Nhị

p

117.9

9 250 460

0.15

4

0.16

8

10.0

0 2Ỉ20+2Ỉ18

13.4

5

1.1

7

DN2

Gối

9.2

111.4

5 250 460

0.14

5

0.15

8 9.39 2Ỉ20+2Ỉ18

13.4

5

1.1

7

Nhị

p

113.1

3 250 460

0.14

7

0.16

0 9.55 2Ỉ20+2Ỉ18

13.4

5

1.1

7

DN3

Gối

8.1

35.38 200 360 0.09

4

0.09

9 3.69 2Ỉ20 6.28

0.8

7

Nhị

p 63.77 200 360

0.17

0

0.18

7 6.98 3Ỉ20 9.42

1.3

1

DN4

Gối

9.2

62.21 200 360 0.16

6

0.18

2 6.79 2Ỉ20 6.28

0.8

7

Nhị

p

103.8

7 200 360

0.27

6

0.33

1

12.3

5 3Ỉ20+2Ỉ18

13.4

5

1.8

7

DD1

Gối

8.1

461.9

2 300 660

0.24

4

0.28

4

29.1

3 4Ỉ25+4Ỉ20

29.8

1

1.5

1

Nhị

p

452.2

2 300 660

0.23

9

0.27

7

28.4

1 4Ỉ25+4Ỉ20

29.8

1

1.5

1

DD2 Gối 9.2 382.8 300 660 0.20 0.22 23.3 4Ỉ25+2Ỉ20 24.7 1.2



7 2 8 8 2 5

Nhị

p

455.9

3 300 660

0.24

1

0.28

0

28.6

8 4Ỉ25+4Ỉ20

29.8

1

1.5

1

DD3

Gối

8.1

90.90 300 560 0.06

7

0.06

9 6.00 2Ỉ25 9.82

0.5

8

Nhị

p

314.7

9 300 560

0.23

1

0.26

6

23.1

6 4Ỉ25+2Ỉ20

24.7

2

1.4

7

DD4

Gối

9.2

141.1

4 300 560

0.10

3

0.10

9 9.52 2Ỉ25 9.82

0.5

7

Nhị

p

386.9

4 300 560

0.28

4

0.34

2

29.7

7 4Ỉ25+4Ỉ20

29.8

1

1.7

7

6.5/ Tính toán cốt đai:

- Tính cốt đai cho tiết diện gối có lực cắt lớn nhất Q = 335.10 (kN). Để bố trí

cốt đai cho tất cả các dầm.

- Chọn cốt đai 8 , )(3.504

22

mmd

Asw

, số nhánh cốt đai n = 2.

- Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán

2

2

02 14Q

nARbhRS swsw

btnfbtt

- Với : + 2b = 2 đối với bê tông nặng

+ 0f

+ 0n là hệ số xét ảnh hưởng lực dọc

+ n = 2 , số nhánh cốt đai

- Dùng bê tông có cấp độ bền B25 bR = 14.5 MPa ; btR = 1.05 Mpa

- Cốt thép dùng cốt thép A-I có:

225 , 175s swR MPa R MPa , 327 10bE ( )MPa , 421 10sE ( )MPa

Khoảng cách cốt đai :

1.172335100

3.50217566030005.100124

2

2

ttS (mm)

- Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai

8.552335100

66030005.19.05.1 22

04

max

Q

hbRS btbb

(mm)

- Với 5.14 b



- Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo đoạn gối tựa và giữa nhịp dầm

mm

mmh

Sct

150

3502

700

2

;

mm

mmh

Sct

500

5254

7003

4

3

Gối tựa Giữa nhịp dầm

- Chọn cốt đai đoạn gối tựa : s = min (stt , smax , sct ) = 150 (mm)

- Chọn cốt đai đoạn giữa nhịp : s = 200 (mm)

- Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bê tông :

+ 87.05.149.001.0101.01 bbb R

+ 03.1250300

3.50

1027

10215151

3

4

sb

A

E

E s

b

s

w

+

)(8.7717718116603005.1487.003.13.03.0 0 kNNhbRQ bbw

=> Với Q = 335.1 (kN) < 771.8(kN) dầm thỏa điều kiện chịu cắt

- Vậy bố trí cốt đai như bảng sau:

Kết quả tính toán cốt thép dầm.

Tiết diện Cốt đai

f S (mm)

Gối L/4 8 150

Nhịp L/2 8 200

6.6/ Tính toán cốt treo:

a/ Dầm nắp:

- Tính cốt treo ở điểm dầm nắp DN4 tác dụng lên dầm nắp DN1 có lực P =

83.04 (kN). Để bố trí cốt treo cho DN1 và DN2



)(10405014 cmhhh DNDNs

- Diện tích cốt treo:

2089.2

2250

46

10110004.831

cmR

h

hp

Asw

s

Str

- Chọn cốt đai 8 (Asw = 50.3 mm2), số nhánh cốt đai n=2.

=> Diện tích 1 đai: )(006.1503.02 2cmanA swsw

=> Số đai: 87.2006.1

89.2dn

=> Chọn 4 đai ( mỗi bên 2 đai).

b/ Dầm đáy:

- Tính cốt treo ở điểm dầm nắp DD4 tác dụng lên dầm nắp DD1 có lực P

=289.04(kN). Để bố trí cốt treo cho DD1 và DD2.



)(10607014 cmhhh DDDDs

- Diện tích cốt treo:

2090.10

2250

66

10110004.2891

cmR

h

hp

Asw

s

Str

- Chọn cốt đai 8 (Asw = 50.3 mm2), số nhánh cốt đai n=2.

=> Diện tích 1 đai: )(006.1503.02 2cmanA swsw

=> Số đai: 8.10006.1

90.10dn

=> Chọn 12 đai ( mỗi bên 6 đai).

CHƢƠNG 1

PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU

LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH

1.1. NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NHÀ CAO TẦNG

“Ngôi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kế,

thi công hoặc sử dụng khác với ngôi nhà thông thường thì gọi là nhà cao tầng”.

Đó là định nghĩa về nhà cao tầng do Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế đưa ra.

Đặc trưng chủ yếu của nhà cao tầng là số tầng nhiều, độ cao lớn, trọng

lượng nặng. Đa số nhà cao tầng lại có diện tích mặt bằng tương đối nhỏ hẹp nên

các giải pháp nền móng cho nhà cao tầng là vấn đề được quan tâm hàng đầu.



Tùy thuộc môi trường xung quanh, địa thế xây dựng, tính kinh tế, khả năng

thực hiện kỹ thuật,… mà lựa chọn một phương án thích hợp nhất. Ở Việt Nam,

phần lớn diện tích xây dựng nằm trong khu vực đất yếu nên thường phải lựa

chọn phương án móng sâu để chịu tải tốt nhất. Cụ thể ở đây là móng cọc.

Tổng chiều cao của công trình lớn, do vậy ngoài tải trọng đứng lớn thì tác

động của gió và động đất đến công trình cũng rất đáng kể. Do vậy, đối với các

nhà cao hơn 40m thì phải xét đến thành phần động của tải trọng gió và cần để ý

đến các biện pháp kháng chấn một khi chịu tác động của động đất. Kết hợp với

giải pháp nền móng hợp lý và việc lựa chọn kích thước mặt bằng công trình (B

và L) thích hợp thì sẽ góp phần lớn vào việc tăng tính ổn định, chống lật, chống

trượt và độ bền của công trình.

Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang là yếu tố rất quan trọng,

chiều cao công trình tăng, các nội lực và chuyển vị của công trình do tải trọng

ngang gây ra cũng tăng lên nhanh chóng. Nếu chuyển vị ngang của công trình

quá lớn sẽ làm tăng giá trị các nội lực, do độ lệch tâm của trọng lượng, làm các

tường ngăn và các bộ phận trong công trình bị hư hại, gây cảm giác khó chịu,

hoảng sợ, ảnh hưởng đến tâm lý của người sử dụng công trình. Vì vậy, kết cấu

nhà cao tầng không chỉ đảm bảo đủ cường độ chịu lực, mà còn phải đảm bảo đủ

độ cứng để chống lại các tải trọng ngang, sao cho dưới tác động của các tải

trọng ngang, dao động và chuyển vị ngang của công trình không vượt quá giới

hạn cho phép. Việc tạo ra hệ kết cấu để chịu các tải trọng này là vấn đề quan

trọng trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng.

Mặt khác, đặc điểm thi công nhà cao tầng là theo chiều cao, điều kiện thi

công phức tạp, nguy hiểm. Do vậy, khi thiết kế biện pháp thi công phải tính

toán kỹ, quá trình thi công phải nghiêm ngặt, đảm bảo độ chính xác cao, đảm

bảo an toàn lao động và chất lượng công trình khi đưa vào sử dụng.

Như vậy, khi tính toán và thiết kế công trình, đặc biệt là công trình nhà cao

tầng thì việc phân tích lựa chọn kết cấu hợp lý cho công trình đóng vai trò vô

cùng quan trọng. Nó không những ảnh hưởng đến độ bền, độ ổn định của công

trình mà còn ảnh hưởng đến sự tiện nghi trong sử dụng và quyết định đến giá

thành công trình.

1.2. HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG

Chung cư Coma 16 là công trình có 9 tầng, với chiều cao 36.3 m so với mặt

đất tự nhiên. Theo phân loại của Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế thì công trình

này thuộc loại nhà cao tầng loại II [17]. Việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho

công trình là điều rất quan trọng. Dưới đây, khảo sát đặc tính của một số hệ

chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng để từ đó tìm được hệ chịu lực hợp lý cho

công trình:

1.2.1. Hệ khung chịu lực

Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột, dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng

vừa chịu tải trọng ngang. Cột và dầm trong hệ khung liên kết với nhau tại các

nút khung, quan niệm là nút cứng.



Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu quả cho các công trình có yêu cầu

không gian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt, có thể đáp ứng khá đầy đủ yêu cầu sử

dụng công trình, phù hợp với nhiều loại công trình.

Yếu điểm của kết cấu khung là độ cứng ngang của kết cấu khung nhỏ, năng

lực biến dạng chống lại tác động của tải trọng ngang tương đối kém. Ngoài ra,

hệ thống dầm của kết cấu khung trong nhà cao tầng thường có chiều cao lớn

nên ảnh hưởng đến công năng sử dụng của công trình và tăng độ cao của ngôi

nhà, kết cấu khung bê tông cốt thép thích hợp cho ngôi nhà cao không quá 20

tầng [17].

1.2.2. Hệ tƣờng chịu lực

Trong hệ kết cấu này, các tấm tường phẳng, thẳng đứng là cấu kiện chịu lực

chính của công trình. Dựa vào đó, bố trí các tấm tường chịu tải trọng đứng và

làm gối tựa cho sàn, chia hệ tường thành các sơ đồ: tường dọc chịu lực; tường

ngang chịu lực; tường ngang và dọc cùng chịu lực.

Tuy nhiên, việc dùng toàn bộ hệ tường để chịu tải trọng ngang và tải trọng

đứng có một số hạn chế:

. Gây tốn kém vật liệu;

. Độ cứng của công trình quá lớn không cần thiết;

. Thi công chậm;

. Khó thay đổi công năng sử dụng khi có yêu cầu.

Nên cần xem xét kỹ khi chọn hệ chịu lực này.

1.2.3. Hệ kết cấu sàn

° Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian

của kết cấu. Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng. Do vậy,

cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu

của công trình.

° Ta xét các phương án sàn sau:

a./ Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.

Ƣu điểm:

- Tính toán đơn giản

- Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú

nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công.

Nhƣợc điểm:

- Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn

đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình

khi chịu tải trọng ngang và không tiét kiệm chi phí vật liệu.

- Không tiết kiệm không gian sử dụng.

b./ Hệ sàn ô cờ

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn

thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé.



Ƣu điểm:

- Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử

dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao

và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ...

Nhƣợc điểm:

- Không tiết kiệm, thi công phức tạp.

- Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó

cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để

giảm độ võng.

1.3. SO SÁNH LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN KẾT CẤU

Qua xem xét, phân tích các hệ chịu lực như đã nêu trên và dựa vào các đặc

điểm của công trình như giải pháp kiến trúc, ta có một số nhận định sau đây để

lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình Chung cư COMA 16:

° Chung cư Coma 16 là công trình có 9 tầng, với chiều cao 36.3m so với

mặt đất tự nhiên, diện tích mặt bằng tầng điển hình 21.6 m x 45.8m = 989.28m2

° Công trình có chiều cao bé hơn 40m nên không cần phải xét đến ảnh

hưởng của gió động.

° Do vậy, trong đồ án này ngoài các bộ phận tất yếu của công trình như:

cầu thang, hồ nước..., hệ chịu lực chính của công trình được chọn là khung theo

sơ đồ giằng, vì hệ này có những ưu điểm như trên, phù hợp với qui mô công

trình, và sơ đồ này có thể cho phép giảm kích thước cột tối đa trong phạm vi

cho phép, vì khung có độ cứng chống uốn tốt, nhưng độ cứng chống cắt kém,

còn vách cứng thì ngược lại, có độ cứng chống cắt tốt nhưng độ cứng chống

uốn kém.

° Sàn là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong nhà nhiều

tầng kiểu khung giằng. Sàn có chức năng đảm bảo ổn định tổng thể của hệ

thống cột, khung. Sàn cứng còn có khả năng phân phối lại nội lực trong hệ vách

cứng. Do đó, phải lựa chọn các phương án sàn sao cho công trình kinh tế nhất,

ổn định nhất và mỹ quan nhất… Trong đồ án này chọn phương án sàn thiết kế

là phương án sàn bê tông ô cờ là khả thi nhất vì công trình là một chung cư, có

bước cột lớn 9.5m sẽ có những thuận lợi sau:

Cho phép bố trí phòng linh hoạt

Mặt bằng kết cấu đơn giản

Chiều cao tầng giảm

Tiết kiệm bê tông, cốt thép ít hơn 10 -80%

Thời gian thi công nhanh, trung bình 9-10 ngày/ 1 tầng.

Kết luận:

Hệ chịu lực chính của công trình là khung chịu lực.



1.4. LỰA CHỌN VẬT LIỆU

1.4.1. Kết cấu thép

Ƣu điểm:

- Có cường độ chịu lực cao kể cả nén, kéo, uốn, cắt. Trọng lượng tương đối nhẹ,

độ dẻo cao và khả năng chống động đất tốt. Cấu kiện kết cấu thép có thể chế tạo

trong công xưởng với độ chính xác cao, dễ lắp ráp tại hiện trường, tiết kiệm lao

động, dễ quản lý chất lượng, rút ngắn thời gian thi công công trình.

- Thích hợp cho các công trình cao tầng.

Nhƣợc điểm:

° Giá thành cao.

° Khả năng phòng hoả kém

1.4.2. Kết cấu BTCT

Ƣu điểm:

° Giá thành thấp hơn thép

° BTCT cũng là kết cấu chịu lực tương đối cao, độ cứng lớn, phòng hoả

tốt

Nhƣợc điểm: ° Trọng lượng lớn, tốn nhiều nhân công ở hiện trường và thời gian thi

công chậm hơn so với thép.

° Khả năng chịu lực của bê tông kém hơn thép. Tuy nhiên gần đây đã khắc

phục được nhược điểm này của bê tông, hiện nay đang sử dụng bê tông B25. Sử

dụng bê tông nhẹ cũng đang được xem là một hướng tích cực nhằm giảm nhẹ

trọng lượng bản thân kết cấu.

1.4.3. Kết cấu tổ hợp thép - bêtông

Là loại phát huy được ưu điểm và khắc phục 1 số nhược điểm của cả 2 loại

nói trên. Hiện đang được ứng nghiên cứu ứng dụng nhiều trong xây dựng nhà

cao tầng ở nhiều nước trên thế giới.

So với kết cấu thép, kết cấu này sử dụng ít thép hơn, có độ cứng lớn hơn,

khả năng phòng hoả cao hơn và có giá thấp hơn.

So với kết cấu bê tông thì loại này có kích thước cấu kiện nhỏ hơn, trọng

lượng bản thân kết cấu nhỏ, khả năng chịu lực lớn.

Kết cấu loại này thường sử dụng làm cột cho nhà siêu cao tầng, có nhiều ưu

điểm như khả năng chịu lực lớn, kích thước bé và phòng hoả tốt. Kết cấu dầm

sàn tổ hợp cũng đang được sử dụng phổ biến, ưu điểm về chịu lực, tiện lợi thi

công, rút ngắn thời gian xây dựng công trình.

1.4.4. Lựa chọn vật liệu

Do công trình không cao lắm, yêu cầu về khả năng chịu lực và vấn đề phòng

hỏa không quá cao. Và theo kinh nghiệm của các công trình cao tầng khác, lựa

chọn vật liệu bê tông cốt thép là hợp lý.

° Bê tông sử dụng cho kết cấu bên trên dùng mác B22.5 với các chỉ tiêu như

sau:

Khối lượng riêng: = 2500 daN/m3



Cường độ tính toán :Rn = 130 daN/cm2

Cường độ chịu kéo tính toán: Rk = 10.5 daN/cm2

Mođun đàn hồi: Eb = 300x10-3

daN/cm2

° Cốt thép gân 10 dùng cho kết cấu bên trên và đài cọc dùng loại AII với

các chỉ tiêu:

Cường độ chịu nén tính toán RS = 2800 daN/cm2

Cường độ chịu kéo tính toán RS = 2800 daN/cm2

Cường độ tính cốt thép ngang: Rđ = 2250 daN/cm2

Modul đàn hồi Ea = 2,1x106 daN/cm

2

° Cốt thép trơn <10 dùng loại AI với các chỉ tiêu:

Cường độ chịu nén tính toán Ra’ = 2250 daN/cm2

Cường độ chịu kéo tính toán Ra = 2250 daN/cm2

Cường độ tính cốt thép ngang: Rđ = 2250 daN/cm2

Modul đàn hồi Ea = 2,1x106 daN/cm

2

° Vữa ximăng - cát, gạch xây tường: : = 1800 daN/m3

° Gạch lát nền Ceramic: = 2000 daN/m3.

1.5. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƢỚC CÁC KẾT CẤU

1.5.1. Chọn sơ bộ tiết diện sàn

Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu:

Đảm bảo cho giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (để

truyền tải ngang, chuyển vị…)

Yêu cầu cấu tạo: Trong tính toán không xét việc sàn bị giảm yếu do các

lỗ khoan treo móc các thiết bị kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió,…).

Do đó trong các công trình nhà cao tầng, chiều dày bản sàn có thể tăng đến

50% so với các công trình khác mà sàn chỉ chịu tải đứng.

- Chọn bản sàn bêtông cốt thép toàn khối theo [10], được chiều dày bản sàn

10cm và sàn vệ sinh và console là 10 cm.

- Chọn cầu thang dạng bản có chiều dày 10 cm

- Hồ nước có chiều dày bản nắp 8cm và bản thành là 10 cm, bản đáy là

15cm. Dầm đỡ (20x30, 30x45)cm.

Lưu ý: Các kích thước đã chọn trên được trình bày cụ thể trong từng chương

có liên quan.

1.5.2. Chọn tiết diện dầm

Theo điều 3.3.2 Cấu tạo khung nhà cao tầng - TCXD 198:1997 (phù hợp với

biện pháp cấu tạo do Ủy ban bêtông Châu Âu qui định): dầm phải đủ độ dẻo và

cường độ cần thiết khi chịu tải trọng động đất.

Chiều rộng tối thiểu của dầm không chọn nhỏ hơn 200mm và tối đa không

hơn chiều rộng cột cộng với 1,5 lần chiều cao tiết diện. Chiều cao tối thiểu tiết



diện không nhỏ hơn 300mm. Tỉ số chiều cao và chiều rộng tiết diện không lớn

hơn 3.

- Console và hệ dầm môi lấy tiết diện 20 x 30 cm.

1.5.3. Chọn tiết diện cột

Đối với nhà cao tầng khi tính toán khi chọn tiết diện cột cho thỏa mãn lực

nén theo công thức chọn sơ bộ /c b

F kN R thường không thỏa mãn các yêu cầu

về hàm lượng thép cũng như các yêu cầu về thi công (không được giảm tiết

diện đột ngột). Vì vậy sau khi chạy Etabs tìm dao động hợp lý và tính thép lặp

đi lặp lại nhiều lần, quyết định chọn kích thước cho cột như sau:

Tầng hầm-1-2 : 500x700(mm)

Tầng 3-4-5 : 400x600 (mm)

Tầng 6-7-8 : 300x500 (mm)

1.6. CÁC TIÊU CHUẨN ĐƢỢC SỬ DỤNG

- Tải trọng và tác động tiêu chuẩn TCVN 2737 - 1995.

- Tiêu chuẩn thiết kế nền và móng 20 TCN - 174 - 89.

- Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà công trình TCXD - 45 - 78 .

- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN - 5574 - 91.

- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép TCVN - 5575 - 1991.

- Quy phạm thi công và nghiệm thu kết cấu BTCT TCVN - 5578 - 1991.

- Tiêu chuẩn thiết kế gạch đá TCVN - 5573 - 1991.

- Chương trình phân tích hệ kết cấu Etabs 9.05

- Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737: 1995

TCXD 229 :1995.



CHƢƠNG 4

THIẾT KẾ SÀN TẦNG 2

I. LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN:

Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất …) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng.

Ngoài ra còn xét đến chống cháy khi sử dụng đối với các công trình nhà cao tầng, chiều dày sàn có thể tăng đến 50% so với các công trình mà sàn chỉ chịu tải trọng đứng.

Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhịp của sàn trên mặt bằng và tải trọng tác dụng.



1. Kích thƣớc sơ bộ tiết diện dầm

Hình 4.1: Mặt bằng bố trí hệ dầm sàn

S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1

S1S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1

S1



2 .Chiều dày bản sàn hs

Hình 4.2: Mặt bằng chia các ô sàn

- Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau:

1lm

Dhs (4.3)

Trong đó: D - hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng; m = 30 ÷ 35 - đối với bản loại dầm; m = 40 ÷ 45 - đối với bản kê bốn cạnh; l1 - nhịp cạnh ngắn của ô bản.

- Đối với nhà dân dụng thì chiều dày tối thiểu của sàn là hmin = 6 cm.

- Chọn ô sàn S9 (4.7 x 4.75 m) là ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển hình để tính chiều dày sàn:

104.070.445

11 xl

m

Dhs chọn hs = 10cm.

Vậy chọn hs = 10 cm cho toàn sàn, nhằm thỏa mãn truyền tải trọng ngang cho các kết cấu đứng.

Bản sàn tính theo sơ đồ đàn hồi, có hai sơ đồ tính toán: bản làm việc một phương (bản dầm) và bản làm việc hai phương ( bản kê ).

Bản sàn làm việc 1 phương (bản dầm) khi: 21

2 l

l

Bản sàn làm việc 2 phương (bản kê) khi: 21

2 l

l

Trong đó: l1: Chiều dài cạnh ngắn ô bản; l2: Chiều dài cạnh lớn ô bản;

S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1

S1S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1

S1



Với những điều kiện trên, các ô sàn được phân loại như sau:

Bảng 4.2: Bảng phân loại sàn

Ô sàn l2 l1 h l2/l1 Loại bản

m m cm

S1 4.5 4.45 10 1.01 Bản kê

S2 5.0 4.45 10 1.12 Bản kê

S3 4.45 3.3 10 1.34 Bản kê

S4 5.0 3.95 10 1.27 Bản kê

S5 4.6 4.45 10 1.03 Bản kê

S6 4.25 3.5 10 1.21 Bản kê

S7 5.0 4.75 10 1.05 Bản kê

S8 4.75 3.3 10 1.43 Bản kê

S9 4.75 4.7 10 1.01 Bản kê

S10 4.75 4.6 10 1.03 Bản kê

S11 4.1 4.0 10 1.02 Bản kê

S12 S12’

5.0 5.0

4.5 1.4

10 10

1.11 3.57

Bản kê Bản dầm

S13 4.5 3.3 10 1.36 Bản kê

S14 4.6 4.5 10 1.02 Bản kê

S15 5.0 1.2 10 4.16 Bản dầm

S16 3.3 1.2 10 2.75 Bản dầm

S17 4.7 1.2 10 3.91 Bản dầm

S18 4.45 0.9 10 4.94 Bản dầm

S19 4.75 0.9 10 5.27 Bản dầm

S20 4.5 0.9 10 5.0 Bản dầm

S21 4.75 0.9 10 5.27 Bản dầm

II. TÍNH TOÁN LOẠI BẢN DẦM:

Xét điều kiện liên kết giữa bản sàn và dầm:

Khi 3s

d

h

hthì liên kết giữa sàn và dầm là liên kết ngàm.

Khi 3s

d

h

hthì liên kết giữa sàn và dầm là liên kết khớp.

Sơ đồ tính toán: + Các ô bản 1 phương: Tính như một ô bản đơn có một đầu ngàm

và một đầu khớp.



Hình 4.3: Sơ đồ tính bản làm việc 1 phƣơng

Cắt dãy bản rộng 1 m để tính toán

Momen ở nhịp : Mnhịp = 24/. 2

1lq

Momen ở gối : Mgối = 122

1ql

III. TÍNH TOÁN BẢN KÊ BỐN CẠNH:

Bản kê bốn cạnh là loại bản có tỉ số chiều dài hai cạnh :L2/L1 < 2.

Các ô bản 2 phương: Các ô bản này có hd > 3b Xung quanh bản liên kết ngàm với dầm.

MI

MI

MII MIIM2

M1

l2

l1

l2

l1

l2

q2

l1

q1

Hình 4.4: Sơ đồ tính bản làm việc 2 phƣơng

Bản làm việc theo hai phương, tính theo sơ đồ số 9:

P = (q + gtt) x l1xl2

(4.4)

Công thức tính toán:

Tại Nhịp : M1 = m91 x P

M2 = m92 x P

Tại Gối : MI = k9I x P



MII = k9II x P

Trong đó: q : Tỉnh tải của sàn;

gtt : Hoạt tải tính toán tác dụng lên sàn;

p : Tải trọng tính toán của sàn;

Các hệ số m91; m92; m9I; m9II được tra theo bảng phụ lục 15 sách kết cấu Bêtông cốt thép phần nhà cửa của tác giả Võ Bá Tầm.

IV. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN:

Dựa vào kiến trúc và cấu tạo của sàn, ta tính được tĩnh tải của các loại

sàn.

Hình 4.5: Bảng cấu tạo sàn tầng điển hình

Tra bảng 2-3 Sổ tay thực hành KCCT của PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng, giá trị sử dụng và hệ số thi công TCVN 2737-1995



Hoạt tải tiêu chuẩn: Ptt= Ptc

.n (4.5)

Bảng 4.3: Tải trọng tính toán các ô bản sàn

SH LOẠI SÀN Độ dày

(m)

Gtc

(daN/m3) n

Gtt

(daN/m2)

S3 1. HÀNH LANG

- Gạch 0.008 2000 1.1 17.6

- Vữa lót 0.03 1800 1.3 70.2

- Bản BTCT 0.1 2500 1.1 275

- Vữa trát trần 0.015 1800 1.3 35.1

- Tĩnh tải 397.9

- Hoạt tải 1 300 1.2 360

Tổng cộng 758

S15 2. BAN CÔNG

- Gạch 0.008 2000 1.1 17.6

- Vữa lót 0.03 1800 1.3 70.2

- Bản BTCT 0.1 2500 1.1 275

- Vữa trát trần 0.015 1800 1.3 35.1

- Tĩnh tải 397.9

- Hoạt tải 1 400 1.2 480

Tổng cộng 878

S1 3. PHÒNG NGỦ + KHÁCH

- Gạch 0.008 2000 1.1 17.6

- Vữa lót 0.03 1800 1.3 70.2

- Bản BTCT 0.1 2500 1.1 275

- Vữa trát trần 0.015 1800 1.3 35.1

- Tĩnh tải 397.9

- Hoạt tải 1 150 1.3 195

Tổng cộng 593

S4 4.VỆ SINH

- Gạch 0.008 2000 1.1 17.6

- Vữa lót 0.03 1800 1.3 70.2

-Bê tông ch.thấm 0.05 2200 1.1 121

- Bản BTCT 0.1 2500 1.1 275

- Vữa trát trần 0.015 1800 1.3 35.1

- Tĩnh tải 518.9

- Hoạt tải 1 150 1.3 195

Tổng cộng 714



V. TÍNH TOÁN CỐT THÉP:

Từ giá trị momen nhịp và gối, xác định cốt thép theo các công thức sau :

A = 2

0b

M

R bh (4.6)

= 0.5 (1 + A21 ) (4.7)

0

a

a

MF

R h

(4.8)

Giả thiết tính toán:

° a1 = 1.5 cm - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn đến mép bê tông chịu kéo;

° a2 = 2.5 cm - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh dài đến mép bê tông chịu kéo;

Với Rn = 115 daN/cm2 (bê tông Mác 250) Ra = 2000 daN/cm2 (thép CI)

Diện tích cốt thép cần có cho 1m dài bản sàn :

min max

0

sA

bh (4.9)

% = o

100%b.h

sA min = 0.05%

(4.10)

max

R 1150.58 100% 2.9%

R 2300

bo

s

(4.11)

Giá trị ì hợp lý nằm trong khoảng từ 0.3% đến 0.9%.

a. Tính cốt thép các bản loại dầm

Momen ở nhịp : Mn = 128

.9 2

1lq daNm

(4.12)

Momen ở gối : Mg = 8

. 2

1lq daNm

(4.13)



Chọn cốt thép: Ra = 2000 daN/cm2

Xét dải có bề rộng 1m: b = 100 cm

Chiều dày sàn: h = 10 cm

Lớp BT bảo vệ: a = 1.5 cm

Chiều cao làm việc: ho = 8.5 cm

Ô

sàn

L1

(m)

L2

(m)

L2/ L1

qtt

(daN/m2)

Moment

(daN.m) A

Ftt

a

(cm2)

Chọn

thép

Fch

a

(cm2)

S15 1.2 5.0 4.16

878

Mn = 52.68 0.005 0.997 0.311 Þ6a200 1.41 0.165

Mg = 105.36 0.011 0.994 0.707 Þ8a200 2.5 0.294

S16 1.2 3.3 2.75 878 Mn = 52.68 0.005 0.997 0.311 Þ6a200 1.41 0.165

Mg = 105.36 0.011 0.994 0.707 Þ8a200 2.5 0.294

S17 1.2 4.7 3.91

878

Mn = 52.68 0.005 0.997 0.311 Þ6a200 1.41 0.165

Mg = 105.36 0.011 0.994 0.707 Þ8a200 2.5 0.294

S18 0.9 4.45 4.94 878 Mn = 61.83 0.007 0.996 0.365 Þ6a200 1.41 0.165

Mg = 123.65 0.013 0.993 0.83 Þ8a200 2.5 0.294

S19 0.9 4.75 5.27

878

Mn = 61.83 0.007 0.996 0.365 Þ6a200 1.41 0.165

Mg = 123.65 0.013 0.993 0.83 Þ8a200 2.5 0.294

S20 0.9 4.75 5.0 878 Mn = 29.633 0.003 0.998 0.175 Þ6a200 1.41 0.165

Mg = 59.265 0.006 0.997 0.396 Þ8a200 2.5 0.294

S12’ 1.4 5.0 3.57 878 Mn = 105.36 0.011 0.011 0.707 Þ6a200 2.5 0.294

Mg = 52.68 0.005 0.005 0.311 Þ8a200 1.41 0.165

%



b. Tính cốt thép các bản loại bản kê

Sơ đồ tính:

MI

MI

MII MIIM2

M1

l2

l1

l2

l1

l2

q2

l1

q1

Hình 2.6: Sơ đồ tính và nội lực bản kê 4 cạnh

* Tính nội lực

P = ( q + gtt ) l1. l2(daN) (5.14)

Các hệ số m91, m92, k91 k92 tra bảng theo sơ đồ số 9 được tra theo bảng phụ lục 15 sách kết cấu Bêtông cốt thép phần nhà cửa của tác giả: Võ Bá Tầm.

Bố trí cốt thép: trình bày trong bản vẽ kc- 03



Bảng 2.5: Tính thép cho sàn bản kê 4 cạnh

Ô

sàn L1 L2

L1

/L2 Hệ số

qtt

(daN/

m2)

Moment

(daN.m) ho A

Ftt

a

(cm2)

Chọn

thép

Fachọn

(cm2)

S1 3.5 3.95 1.13

m91 = 0.019

593

M1 = 146.8 8.5 0.017 0.991 0.959 Þ8a20

0 2.5 0.29

m92 = 0.015 M2 = 115.05 7.5 0.016 0.992 0.852 Þ8a20

0 2.5 0.33

k91 = 0.045 MI = 374.33 8.5 0.040 0.979 2.249 Þ8a15

0 3.35 0.39

k92 = 0.035 MII = 293.66 8.5 0.031 0.984 1.755 Þ8a15

0 3.35 0.39

S2 3.95 4.6 1.16

m91 = 0.020

714

M1 = 260.51 8.5 0.028 0.986 1.554 Þ8a18

0 2.79 0.33

m92 = 0.014 M2 = 192.53 7.5 0.026 0.987 1.30 Þ8a20

0 2.5 0.33

k91 = 0.046 MI = 599.89 8.5 0.064 0.967 3.639 Þ10a2

00 3.92 0.46

k92 = 0.034 MII = 446.54 8.5 0.048 0.975 2.694 Þ10a2

00 3.92 0.46

S3 2.8 3.95 1.41

m91 = 0.020

758

M1 = 175.89 8.5 0.019 0.990 1.045 Þ6a18

0 1.09 0.13

m92 = 0.010 M2 = 88.53 7.5 0.012 0.994 0.594 Þ6a20

0 0.98 0.13

k91 = 0.032 MI = 328.8 8.5 0.035 0.982 1.970 Þ10a2

00 3.92 0.46

k92 = 0.023 MII = 198.35 8.5 0.021 0.989 1.179 Þ8a20

0 2.5 0.33

S4 3.95 5.0 1.27

m91 = 0.020

714

M1 = 292.47 8.5 0.031 0.984 1.748 Þ8a18

0 2.79 0.33

m92 = 0,012 M2 = 181.91 7.5 0.025 0.987 1.290 Þ8a20

0 2.5 0.33

k91 = 0.047 MI = 668.13 8.5 0.071 0.963 4.081 Þ10a1

80 4.63 0.54

k92 = 0.029 MII = 414.87 8.5 0.044 0.977 2.498 Þ10a2

00 3.92 0.46

S5 3.7 3.9 1.07 m91 = 0.018

593 M1 = 164.49 8.5 0.018 0.990 0.977

Þ8a200

2.5 0.29

m92 = 0.0167 M2 = 144.73 7.5 0.020 0.989 0.975 Þ8a20 2.5 0.33

%



0

k91 = 0.0442 MI = 383.24 8.5 0.041 0.979 2.303 Þ8a15

0 3.35 0.39

k92 = 0.0385 MII = 333.84 8.5 0.036 0.981 2.002 Þ8a15

0 3.35 0.39

S6 3.5 4.25 1.21

m91 = 0.0204

593

M1 = 180.48 8.5 0.019 0.990 1.072 Þ8a20

0 2.5 0.29

m92 = 0.0140 M2 = 123.67 7.5 0.017 0.991 0.832 Þ8a20

0 2.5 0.33

k91 = 0.0469 MI = 413.7 8.5 0.044 0.977 2.491 Þ8a15

0 3.35 0.39

k92 = 0.0320 MII = 282.8 8.5 0.030 0.984 1.691 Þ8a15

0 3.35 0.39

S7 4.25 4.6 1.08

m91 = 0.0191

714

M1 = 266.89 8.5 0.028 0.985 1.594 Þ8a18

0 2.79 0.33

m92 = 0.0165 M2 = 230.32 7.5 0.031 0.984 1.560 Þ8a20

0 2.5 0.33

k91 = 0,0444 MI = 620.88 8.5 0.066 0.965 3.785 Þ10a2

00 3.92 0.46

k92 = 0.0380 MII = 531.55 8.5 0.057 0.970 3.223 Þ10a2

00 3.92 0.46

S8 2.8 4.25 1.52

m91 = 0.0207

758

M1 = 186.90 8.5 0.020 0.989 1.110 Þ6a18

0 1.09 0.13

m92 = 0.009 M2 = 81.36 7.5 0.011 0.994 0.55 Þ6a20

0 0.98 0.13

k91 = 0.0462 MI = 416.73 8.5 0.044 0.977 2.527 Þ10a2

00 3.92 0.46

k92 = 0.020 MII = 180.40 8.5 0.019 0.990 1.072 Þ8a20

0 2.5 0.33

S9 4.25 5.0 1.18

m91 = 0.0202

714

M1 = 307.10 8.5 0.033 0.983 1.838 Þ8a18

0 2.79 0.33

m92 = 0.0145 M2 = 220.30 7.5 0.030 0.985 1.491 Þ8a20

0 2.5 0.33

k91 = 0.0465 MI = 706.74 8.5 0.075 0.961 4.326 Þ10a1

80 4.63 0.54

k92 = 0.0346 MII = 507.67 8.5 0.054 0.972 3.072 Þ10a2

00 3.92 0.46

S10 3.7 4.25 1.15

m91 = 0.021

M1 = 186.50 8.5 0.020 0.989 1.109 Þ8a20

0 2.5 0.29

m92 = 0.015 M2 = 139.88 7.5 0.020 0.989 0.943 Þ8a20

0 2.5 0.33



k91 = 0.0461 MI = 429.88 8.5 0.046 0.976 2.591 Þ8a15

0 3.35 0.39

k92 = 0.0349 MII = 325.44 8.5 0.035 0.982 1.949 Þ8a15

0 3.35 0.39

S11 3.5 4.0 1.14

m91 = 0.019

88

M1 = 165.04 8.5 0.018 0.990 0.981 Þ8a20

0 2.5 0.29

m92 = 0.015

22 M2 = 126.36 7.5 0.017 0.991 0.850

Þ8a200

2.5 0.33

k91 = 0.045

88 MI = 380.89 8.5 0.041 0.979 2.289

Þ8a150

3.35 0.39

k92 = 0.035

36 MII = 293.56 8.5 0.031 0.984 1.755

Þ8a150

3.35 0.39

S12 4.0 4.0 1.15

m91 = 0.02

M1 = 218.22 8.5 0.023 0.988 1.299 Þ8a18

0 2.79 0.33

m92 = 0.015 M2 = 163.67 7.5 0.022 0.989 1.103 Þ8a20

0 2.5 0.33

k91 = 0.0461 MI = 503.01 8.5 0.054 0.972 3.044 Þ10a2

00 3.92 0.46

k92 = 0.0349 MII = 380.80 8.5 0.041 0.979 2.288 Þ10a2

00 3.92 0.46

S13 2.8 4.0 1.43

m91 = 0.02094

M1 = 177.77 8.5 0.019 0.990 1.057 Þ6a18

0 1.09 0.13

m92 = 0.01028 M2 = 87.27 7.5 0.012 0.933 0.586 Þ6a20

0 0.98 0.13

k91 = 0.04306 MI = 365.56 8.5 0.039 0.980 2.194 Þ10a2

00 3.92 0.46

k92 = 0.02298 MII = 195.09 8.5 0.021 0.989 1.16 Þ8a20

0 2.5 0.33

S14 3.6 4.1 1.14

m91 = 0.019

88

M1 = 174 8.5 0.018 0.990 1.034 Þ8a20

0 2.5 0.29

m92 = 0.015

22 M2 = 133.22 7.5 0.018 0.990 0.897

Þ8a200

2.5 0.33

k91 = 0.045

88 MI = 401.57 8.5 0.043 0.978 2.415

Þ8a150

3.35 0.39

k92 = 0.035

36 MII = 309.50 8.5 0.033 0.983 1.822

Þ8a150

3.35 0.39



2.5.3. Kiểm tra độ biến dạng (độ võng) của sàn

Tính toán về biến dạng cần phân biệt 2 trường hợp, một là khi bê tông vùng kéo của tiết diện chưa hình thành khe nứt và hai là khi bê tông vùng kéo của tiết diện đã có khe nứt hình thành. Ở đồ án này chỉ xác định độ võng f của sàn theo trường hợp thứ nhất.

Điều kiện về độ võng: f < [ f ]

Ô sàn dày 100 :

Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất S9 (4.25 m x 5.0 m) để tính, ta có:

Độ võng của sàn được tính theo công thức:

2..

. lB

CMf

(2.14)

trong đó:

384

1

;

2 21 1. . 5.93 5.0 6.18

24 24M q l (KN.m);

C = 2 - hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến ; JEkB bd .. ;

kd = 0.85 - hệ số xét đến biến dạng dẻo của từ biến;

433

)(333.833312

10100

12cm

xbhJ

Eb=2.9x105KN/cm2; Suy ra: B = 0.85x2.9x105x8333.333= 2.05x109 (cm2)

Khi đó: 2

9

1 6.18 1000 2500 0.393

384 2.05 10f

(cm) = 3.93(mm)

Thoả điều kiện: f = 3.93 mm < [f]= 50.0 mm. Vậy ô bản đảm bảo yêu cầu về độ võng.

Kết luận: Các kết quả tính toán đều thỏa mãn khả năng chịu lực và các điều

kiện kiểm tra cho nên các giả thiết ban đầu là hợp lý.



CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3

I. SƠ ĐỒ KHUNG TRỤC 3

Hình 1 .Sơ đồ khung trục 3

Để đơn giản trong việc tính toán xem cột ngàm tại vị trí mặt móng. Bỏ qua

sự tham gia chịu lực của giằng móng trong khung (trọng lượng do tường phần ngầm

+ giằng móng được đưa về lực tập trung tác dụng thẳng xuống móng được kể thêm

vào khi tính móng).

II. SƠ BỘ XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC KHUNG TRỤC 3

1. Kích thước tiết diện dầm:

Sơ bộ chọn kích thước dầm theo công thức kinh nghiệm như sau :



h = (1/8 1/12)l

b = (0,25 0,5)h

l(cm) h sơ bộ(cm) h chọn

(cm)

b sơ bộ(cm) b chọn

(cm) 1/12l 1/8.l 0,25.h 0,5.h

810 67.5 101.25 80 20 40 30

870 72.5 108.75 80 20 40 30

280 23.3 35 50 12.5 25 30

120 10 12 40 10 20 30

90 7.5 11.5 40 10 20 30

2. Kích thước tiết diện cột:

Chọn diện tích tiết diện cột: nR

NA )5,12,1(

Bêtông B20 (tương đương M250) có Rb = 11,5 Mpa, Rbt= 0.9 Mpa, Eb= 30.10-

3 Mpa.

N : do chưa có số liệu tính toán nên lấy gần đúng N = (1,0 1,2 T/m2). Fxq

Fxq tổng diện tích các tầng tác dụng trong phạm vi quanh cột.

Ta có kết quả chọn như sau:

Fxq(m2) N(daN) A(cm

2) h(cm) b(cm)

Tầng hầm

Trục A 389.8125 389812.5 3494.87 70 50

Trục B 404.6625 404662.5 3628.01 70 50

Trục C 343.0625 343062.5 3075.73 70 50

Trục D 363.4125 363412.5 3258.18 70 50

Tầng 1

Trục A 346.500 346500 3106.55 70 50

Trục B 359.700 359700 3224.90 70 50

Trục C 306.500 306500 2747.93 70 50

Trục D 323.700 323700 2902.14 70 50

Tầng 2

Trục A 305.1875 305187.5 2736.16 70 50

Trục B 314.7375 314737.5 2821.78 70 50

Trục C 269.9375 269937.5 2420.13 70 50

Trục D 283.9875 283987.5 2546.09 70 50



Tầng 3

Trục A 259.875 259875 2329.91 60 40

Trục B 269.775 269775 2418.67 60 40

Trục C 233.375 233375 2092.33 60 40

Trục D 244.275 244275 2190.05 60 40

Tầng 4

Trục A 216.5625 216562.5 1941.59 60 40

Trục B 224.8125 224812.5 2015.56 60 40

Trục C 196.8125 196812.5 1764.53 60 40

Trục D 204.5625 204562.5 1834.01 60 40

Tầng 5

Trục A 173.250 173250 1553.28 60 40

Trục B 179.850 179850 1612.45 60 40

Trục C 160.250 160250 1436.72 60 40

Trục D 164.850 164850 1477.97 60 40

Tầng 6

Trục A 129.9375 129937.5 1164.96 50 30

Trục B 134.8875 134887.5 1209.34 50 30

Trục C 123.6875 123687.5 1108.92 50 30

Trục D 125.1375 125137.5 1121.92 50 30

Tầng 7

Trục A 86.625 86625 776.64 50 30

Trục B 89.925 89925 806.22 50 30

Trục C 87.125 87125 781.12 50 30

Trục D 85.425 85425 765.88 50 30

Tầng 8

Trục A 43.3125 43312.5 388.32 50 30

Trục B 44.9625 44962.5 403.11 50 30

Trục C 50.5625 50562.5 453.32 50 30

Trục D 45.7125 45712.5 409.83 50 30



Hình 2 .Sơ đồ tiết diện khung trục 3

30x80

1200 8100 2800 8700 900

30x8030x40 30x50

30x4030x8030x8030x40 30x50

30x4030x8030x8030x40 30x50

30x4030x8030x8030x40 30x50

30x4030x8030x8030x40 30x50

30x4030x8030x8030x40 30x50

30x4030x8030x8030x40 30x50

30x4030x8030x8030x40 30x50

30x40

30x80

30x8030x40 30x50

50x70

50x70

50x70

50x70

50x70

50x70

50x70

50x70

50x70

50x70

50x70

50x70

40x60

40x60

40x60

40x60

40x60

40x60

40x60

40x60

40x60

40x60

40x60

40x60

30x50

30x50

30x50

30x50

30x50

30x50

30x50

30x50

30x50

30x50

30x50

30x50



Hình 3 .Sơ đồ tên nút khung trục 3



Hình 4 .Sơ đồ tên cấu kiện khung trục 3

III. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG.

1. Tỉnh tải:

a. Tĩnh tải phân bố lên dầm:

*.Trọng lượng bản thân dầm :

Gồm có trọng lượng bê tông (bt = 2500 daN/m3) và lớp vữa trát (vt = 1600

daN/m3).

Phần sàn giao nhau với dầm được tính vào trọng lượng sàn. Vì vậy trọng lượng

bản thân dầm chỉ tính với phần không giao với sàn.

+ Trọng lượng phần bêtông :

qbt= n. bt.(h - hb).b (daN/m).

+ Trọng lượng phần vữa trát :

qvt = n. vt. .[b + 2(h - hb)] (daN/m).

Vậy trọng lượng bản thân dầm:

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11

D12

D13

D14

D15

D16

D17

D18

D19

D20

D21

D22

D23

D24

D25

D26

D27

D37

D38

D39

D40

D41

D42

D43

D44

D28

D29

D30

D31

D32

D33

D34

D35

D36

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

C10

C11

C12

C13

C14

C15

C16

C17

C18

C19

C20

C21

C22

C23

C24

C25

C26

C27

C28

C29

C30

C31

C32

C33

C34

C35

C36

1200 8100 2800 8700 900

C1



qd= qbt+qvt (daN/m)

Loại dầm Các thành phần Giá trị

T.C(daN/m) n

Giá trị

T.T(daN/m) Tổng(daN/m)

Dầm

300x800

Bê tông cốt thép 525 1.1 577.5 630.6

Lớp trát 40.8 1.3 53.1

Dầm

300x500

Bê tông cốt thép 300 1.1 330 364.3

Lớp trát 26.4 1.3 34.3

Dầm

300x400

Bê tông cốt thép 225 1.1 247.5 275.6

Lớp trát 21.6 1.3 28.1

*. Trọng lƣợng do sàn truyền vào :

- Diện chịu tải tầng 1:

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

1200

4600

A

B

C

D

8700

2800

8100

5000

3700

3500



Hình 5: Sơ đồ truyền tải trọng sàn tầng 1 lên khung trục 3

- Diện chịu tải tầng 2-8, mái:

Hình 6: Sơ đồ truyền tải trọng sàn 2-8, mái lên khung trục 3.

Cấu tạo sàn mái:

Các lớp cấu tạo

sàn mái

Bề dày

d(mm) g(daN/m

3) gtc(daN/m

2) n gtt(daN/m

2)

Gạch tàu

300x300x20 20 1800 36 1.1 39.6

Vữa XM tạo dốc

dày 30 30 1600 48 1.3 62.4

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D8700

2800

8100

5000

3700

3500



Vữa XM chống

thấm dày 5 5 1600 8 1.1 8.8

Bản BTCT 100 2500 250 1.1 275

Vữa trát trần 15 1600 24 1.3 31.2

Ống kỹ thuật và

các thiết bị khác 40

Tổng cộng 457

Gọi gs là tải trọng tác dụng lên ô sàn Tải trọng tác dụng từ sàn truyền vào dầm :

+ Đối với bản loại dầm : l2/l1 > 2 : qtt = 2

. 1lg s

Với l1 - cạnh ngắn của ô sàn.

l2 - cạnh dài của ô sàn.

+ Đối với bản kê 4 cạnh : l2/l1 2 : Tải trọng hình thang hoặc tam giác đều ( hình

2.4).

Hình 7: Sơ đồ dạng tải trọng truyền từ sàn vào dầm.

Với các diện chịu tải trên ta có kết quả sau (quy về phân bố đều):

Tầng Nhịp L1 L2 Dạng tải gs(daN/m2)

gs.L1/2

(daN/m)

1

AB

3.5 4.25 Tam giác 397.9 435.2

3.5 4.0 Tam giác 397.9 435.2

4.25 4.6 Hình thang 397.9 568.0

4.0 4.6 Hình thang 397.9 560.3

BC 2.8 4.25 Tam giác 397.9 348.2

2.8 4.0 Tam giác 397.9 348.2

CD 3.7 4.25 Tam giác 397.9 460.1

4.25 5.0 Hình thang 397.9 605.0



1.5 5.0 Đều 397.9 298.0

2-8

AB

3.5 4.25 Tam giác 397.9 435.2

3.5 4.0 Tam giác 397.9 435.2

4.25 4.6 Hình thang 397.9 568.0

4.0 4.6 Hình thang 397.9 560.3

BC 2.8 4.25 Tam giác 397.9 348.2

2.8 4.0 Tam giác 397.9 348.2

CD

3.7 4.25 Tam giác 397.9 460.1

4.25 5.0 Hình thang 397.9 605.0

1.5 5.0 Đều 397.9 298.0

Mái

AB

3.5 4.25 Tam giác 457 500.0

3.5 4.0 Tam giác 457 500.0

4.25 4.6 Hình thang 457 652.4

4.0 4.6 Hình thang 457 643.6

BC 2.8 4.25 Tam giác 457 400.0

2.8 4.0 Tam giác 457 400.0

CD

3.7 4.25 Tam giác 457 528.4

4.25 5.0 Hình thang 457 694.9

1.5 5.0 Đều 457 342.8

*. Trọng lƣợng do tƣờng truyền vào dầm khung :

- Tường 220 xây gạch ống câu gạch thẻ cao đến trần (ht = 3,5 - hd = 2,7 m).

Chiều dày gạch 200 có trọng lượng riêng g = 1500 daN/m3. Chiều dày vữa

trát 10, trát 2 mặt có trọng lượng riêng tr=1600 daN/m3. Ta có trọng lượng 1m

2

tường:

gt = trtrtrggg nn ...2.. = 1,1.1500.0,2 + 2.1,3.1600.0,01 = 371,6

daN/m2

- Tường 110 xây gạch ống câu gạch thẻ cao đến trần (ht = 3,5 - hd = 2,7 m).

Chiều dày gạch 100 có trọng lượng riêng g = 1500 daN/m3. Chiều dày vữa

trát 10, trát 2 mặt có trọng lượng riêng tr=1600 daN/m3. Ta có trọng lượng 1m

2

tường:

gt = trtrtrggg nn ...2.. = 1,1.1500.0,1 + 2.1,3.1600.0,01 = 206,6

daN/m2

- Với những mảng tường đặc, hai bên tường có cột phần tường truyền vào dầm

khung trong phạm vi 60o, còn lại lực tập trung truyền xuống cột .



a= ht.tg30o= ht.

3

3

Còn đối với mảng tường đặc chỉ có một bên cột ta xem tải trọng tường

truyền xuống dưới dạng phân bố đều ( Mảng tường ở cầu thang).

Đối với mảng tường do cầu thang 2 vế gác vào, ta cần tính thêm tải trọng do

cầu thang truyền vào tường quy về tải trọng phân bố đều. Đối với tường các tầng 1-

8 có cầu thang gác lên tường, tường ở tầng kỹ thuật không có.

*.Tính tĩnh tải cầu thang 2 vế tác dụng lên tƣờng.

Hình 8: Sơ đồ truyền tải trọng cầu thang 2 vế lên tường.

- Tĩnh tải cầu thang tác dụng lên tường khung trục 3:

Tải trọng do cầu thang bộ truyền vào dầm khung trục 3 là do tải trọng

của ô sàn chiếu nghỉ truyền vào. Kích thước của ô sàn chiếu nghỉ là 1.7m

x 3.7m nên tính như ô sàn bản dầm.

gs = 538.4 (daN/m2) đã tính ở phần cầu thang.

Vậy, tải trọng do cầu thang truyền vào dầm khung sẽ là tải trọng phân bố

đều trên tường: gct = 538.4 x 1.7/2 = 458 (daN/m).

- Tĩnh tải cầu thang tác dụng lên tường trục D:

+ Đối với 2 ô bản thang: gs = 718.2 daN/m2. Loại bản dầm.

+ Đối với ô sàn chiếu tới: gs = 397.9 (daN/m2).

a gt.ht

ld

47003600

1700

30001700

8000

Chiãúu nghèChiãúu tåïi



+ Tải trọng tác dụng lên cốn thang gồm: tải trọng của ô 1 truyền vào

718.2x1.7/2=610.5(daN/m), trọng lượng bản thân của cốn 73.7(daN/m).

Chiều dài của cốn thang là 3,2 m, nên ta có tải trọng tập trung mà cốn

thang truyền lên dầm chiếu tới, dầm chiếu nghỉ là (610.5+73.7)x3.2/2=

1095 (daN).

+ Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới gồm:

Tải trọng do ô sàn chiếu tới (3.7m x 4.3m) truyền vào có dạng hình

thang gs=397.9 (daN/m) nên q = (1-2β2+β

3)xgsxl1/2 = 522.2 (daN/m).

Tải trọng do cốn thang truyền vào P = 1095 (daN).

Tải trọng bản thân của dầm gd=148.7 (daN/m).

Nên lực tập trung mà chiếu tới tác dụng lên 2 gối tựa là N1 =

(2x1095+(522.2+148.7)x3.7)/2 = 2336 (daN).

+ Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ gồm:

Tải trọng do ô sàn chiếu nghỉ truyền vào có dạng phân bố đều gs=

538.4 (daN/m2) nên q = 538.4 x 1.7/2 = 458 (daN/m).

Tải trọng do cốn thang truyền vào P = 1095 (daN).

Trọng lượng bản thân của dầm gd= 148.7 (daN/m).

Nên lực tập trung mà chiếu tới tác dụng lên 2 gối tựa là N2 =

(2x1095+(458+148.7)x3.7)/2 = 2217 (daN).

* Do đó tải trọng của cầu thang 2 vế tác dụng lên tường gồm:

- Tải trọng tam giác do ô sàn chiếu tới truyền vào (quy về phân bố

đều) q=5/8xgsxl1/2=5/8x397.9x3.7/2= 460 (daN/m) quy về tải phân bố

đều trên toàn tường dầm phụ trục D là: q1 = 460x3.7/8.0 = 212.8

(daN/m).

- Tải trọng do ô sàn bản thang truyền vào (dạng tải trọng phân bố đều)

là q = 718.2/2= 359.1 (daN/m), quy về tải phân bố đều trên toàn tường

dầm phụ trục D là: q2 = 359.1x3.0/8.0 = 134.7 (daN/m).

- Tải tập trung do dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới truyền vào là:

N = N1 + N2 = 2336+2217 = 4553 (daN), quy về tải phân bố đều trên

toàn tường là q3 = 4553/8.0 = 569.1(daN/m).

Tổng tải trọng do cầu thang tác dụng lên tường quy về tải phân bố đều là



q=q1+q2+q3 = 916.6 (daN/m). (Chiều dài của tường là 8.0 m).

Bảng tải trọng của tường tác dụng lên khung.

Tầng Nhịp Lt

(m)

gt

(daN/m)

ht

(m)

a

(m) Dạng tải

C.thang

(daN/m)

gt.ht

(daN/m)

1

Console A 1.10 371.60 3.80 0.00 Đều 0.00 1412.1

AB 6.90 371.60 3.40 1.96 H. thang 0.00 1263.4

BC 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0

CD 7.50 371.60 3.40 1.96 H. thang 458.00 1721.4

2 - 8

Console A 1.10 371.60 3.10 0.00 Đều 0.00 1152.0

AB 3.00 206.60 2.70 0.00 Đều 0.00 557.8

2.50 206.60 2.70 0.00 Đều 0.00 557.8

BC 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0

CD 7.90 371.60 2.70 1.56 H. thang 458.00 1721.4

Console D 0.80 206.60 3.10 0.00 Đều 0.00 640.5

b. Tĩnh tải tập trung tại dầm khung:

Tỉnh tải tập trung truyền lên dầm khung do dầm phụ truyền vào (trọng lượng

bản thân dầm phụ và cấu kiện gác lên dầm phụ).

*.Tầng 1:

Tải trọng tập trung tại vị trí 1:

- Trọng lượng bản thân dầm phụ: (nhịp 2-3, 3-4) tiết diện dầm 200x500.

Phần sàn giao nhau với dầm được tính vào trọng lượng sàn. Vì vậy trọng

lượng bản thân dầm chỉ tính với phần không giao với sàn.

+ Trọng lượng phần bêtông :

qbt= n. bt.(h - hb).b = 1,1.2500.0,2.(0,5-0,1)= 220 (daN/m).



+ Trọng lượng phần vữa trát :

qvt = n. vt. .[b + 2(h - hb)]= 1,3.1600.0,015.[0,2+2.(0,5-0,1)] = 31.2

(daN/m).

Vậy trọng lượng bản thân dầm phụ:

qd= qbt+qvt= 220 + 31.2 = 251.2 (daN/m)

=> G1 = qd.(8.5 + 8.0)/2 = 2072 (daN).

- Trọng lượng ô sàn truyền lên dầm phụ: (nhịp 2-3, 3-4).

Tải trọng do các ô sàn truyền lên dầm phụ là tải phân bố đều có:

qs = gs.L1/2 = 397.9x1.2/2 = 238.7 (daN/m).

Vậy trọng lượng của ô sàn truyền vào dầm phụ:

G2 = qs.(8.5 + 8.0)/2 = 1969 (daN).

- Trọng lượng do dầm sàn truyền vào dầm phụ: tiết diện dầm sàn 200x400.

+ Trọng lượng bản thân dầm sàn :

qd= 1,1.2500.0,2.(0,4-0,1) + 1,3.1600.0,015.[0,2+2.(0,4-0,1)] = 190.0

(daN/m).

+ Trọng lượng do ô sàn truyền vào dầm sàn :

Do tải trọng của ô sàn có hình dạng phân bố đều nên ta xem ô sàn truyền vào 2

dầm phụ chứ không truyền vào dầm sàn.

Trọng lượng dầm sàn truyền vào dầm phụ (2 dầm nhịp 2-3 và 3-4):

=> G3 = qd.0.9x2/2 = 171 (daN).

Vây ta có tải trọng tập trung tại vị trí 1:

P1= G1+ G2+ G3= 2072+ 1969+ 171 = 4212 (daN).


- Trọng lượng bản thân dầm phụ: qd= qbt+qvt= 220 + 31.2 = 251.2 (daN/m)

=> G1 = qd.(8.2 + 7.7)/2 = 1997 (daN).

- Trọng lượng ô sàn truyền lên dầm phụ:

+ Nhịp 2 – 3:

Ô sàn 3,5m x 4,25m, tải có dạng hình thang quy về phân bố đều sẽ là

qs1 = (1-2β2+β

3)xgsxl1/2 = 508.8 (daN/m).

Ô sàn 4,25m x 4,6m, tải có dạng tam giác quy về phân bố đều sẽ là

qs2 = 5/8xgsxl1/2 = 528.5 (daN/m).

+ Nhịp 3 – 4:

Ô sàn 3,5m x 4,0 m, tải có dạng hình thang quy về phân bố đều sẽ là

qs3 = (1-2β2+β

3)xgsxl1/2 = 488.1 (daN/m).




qs4 = 5/8xgsxl1/2 = 497.4 (daN/m).


G2 = [(qs1+qs2)x8.5 + (qs3+qs4)x8.0]/2 = 8350 (daN).



qbt= 1,1.2500.0,2.(0,4-0,1) + 1,3.1600.0,015.[0,2+2.(0,4-0,1)] = 190.0

(daN/m).


Nhịp 2 – 3:


qs1 = 5/8xgsxl1/2 = 435.2 (daN/m).


qs2 = (1-2β2+β

3)xgsxl1/2 = 568.0 (daN/m).

Nhịp 3 – 4:

Ô sàn 3,5m x 4,0 m, tải có dạng tam giác quy về phân bố đều sẽ là

qs3 = 5/8xgsxl1/2 = 435.2 (daN/m).


qs4 = (1-2β2+β

3)xgsxl1/2 = 560.3 (daN/m).


G3 = qbt.(3.25+4.35)x2/4 + [qs1x3.5+qs2x4.6+qs3x3.5+qs4x4.6]x2/4= 4840

(daN).


P2= G1+ G2+ G3= 1997+ 8350+ 4840 = 15187 (N).


- Trọng lượng bản thân dầm phụ: qd= qbt+qvt= 220 + 31.2 = 251.2 (daN/m)

=> G1 = qd.(8.2 + 1.25)/2 = 1187 (daN).


+ Nhịp 2 – 3:


qs1 = (1-2β2+β

3)xgsxl1/2 = 517.9 (daN/m).


qs2 = 5/8xgsxl1/2 = 528.5 (daN/m).

+ Nhịp 3 – 4:

Do tải trọng của ô sàn có hình dạng phân bố đều nên ta xem ô sàn truyền vào

dầm chính và ô thang máy chứ không truyền vào dầm phụ.




G2 = [(qs1+qs2)x8.5]/2 = 4447 (daN).



qbt= 190.0 (daN/m).


Nhịp 2 – 3:


qs1 = 5/8xgsxl1/2 = 460.1 (daN/m).


qs2 = (1-2β2+β

3)xgsxl1/2 = 605.0 (daN/m).

Trọng lượng dầm sàn truyền vào dầm phụ (dầm nhịp 2-3):

G3 = qbt.(4.75+3.45)/2 + (qs1x3.7+qs2x5.0)x2/4= 3143 (daN).


P3= G1+ G2+ G3= 1187+ 4447+ 3143 = 8777 (daN).



Hình 9: Sơ đồ truyền tải trọng tập trung lên dầm khung trục 3 tầng 1.

Bảng tổng hợp lưc tập trung trên dầm tầng 1.

Vị trí 1 2 3

P(daN) 4212 15187 8777

*.Tầng 2-8:


- Trọng lượng bản thân dầm phụ: (giống tầng 1) tiết diện dầm 200x500.

G1 = 2072 (daN).

- Trọng lượng ô sàn truyền lên dầm phụ: (giống tầng 1).

1

2

3

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D

8700

2800

8100

5000

3700

3500



G2 = 1969 (daN).

- Trọng lượng do dầm sàn truyền vào dầm phụ: (giống tầng 1)

G3 = 171 (daN).

- Trọng lượng do tường truyền vào dầm phụ:

+ Trọng lượng tường 220 truyền lên dầm phụ: lt =5,25m; ht = 3,0m.

gt= 371.6 (daN/m2).

At = 5.25x3.0 = 15.75 m2

+ Trọng lượng tường 110 truyền lên dầm phụ: lt = 0

Trọng lượng tường truyền lên dầm phụ :

G4 = gt.At/2 = 371.6x15.75/2 = 2926 (daN).


P1= G1+ G2+ G3 + G4 = 2072+ 1969+ 171 + 2926 = 7138 (daN).


- Trọng lượng bản thân dầm phụ: G1 = 1997 (daN).

- Trọng lượng ô sàn truyền lên dầm phụ: G2 = 8350 (daN).

- Trọng lượng do dầm sàn truyền vào dầm phụ: G3 = 4840 (daN).


+ Trọng lượng tường 220 truyền lên dầm phụ: lt = 8,1m; ht = 3,0m.

gt1 = 371.6 (daN/m2).

At1 = 8.1x3.0/2 = 12.15 m2 (Vì tường nằm trên dầm sàn)

+ Trọng lượng tường 110 truyền lên dầm phụ: lt = 15,4m; ht = 3,0m

gt2 = 206.6 (daN/m2).

At2 = 15.6x3.0/2 = 24.9 m2

(vì tường nằm trên sàn)


G4 = (gt1.At1 +gt2.At2)/2 = 4830 (daN).


P1= G1+ G2+ G3+G4 = 1997+ 8350+ 4840 + 4830 = 20017 (daN).






+ Trọng lượng tường 220 truyền lên dầm phụ: lt = 0.




gt2 = 206.6 (daN/m2).

At2 = 23,6x3.0/2 = 35.4 m2

(vì tường nằm trên dầm sàn, sàn)


G4 = gt2.At2/2 = 3657 (daN).


P1= G1+ G2+ G3 + G4 = 1187+ 4447+ 3143 +3657 = 12434 (daN).


- Trọng lượng bản thân dầm phụ: (nhịp 2-3) tiết diện dầm 200x500.

qd= qbt+qvt= 220 + 31.2 = 251.2 (daN/m)

G1 = qdx4.25/2 = 534 (daN).

- Trọng lượng ô sàn truyền lên dầm phụ: (nhịp 2-3).


qs = gs.L1/2 = 397.9x0.9/2 = 197.1 (daN/m).


G2 = qsx4.25/2 = 419 (daN).



qd= 190.0 (daN/m).




Trọng lượng dầm sàn truyền vào dầm phụ :

=> G3 = qd.0.6/2 = 57 (daN).



+ Trọng lượng tường 110 truyền lên dầm phụ: lt = 4.85m; ht = 1,2m

gt2 = 206.6 (daN/m2).

At2 = 4.85x1.2 = 5.82m2

Trọng lượng tường truyền lên dầm phụ : G4 = gt2.At2/2 = 601 (daN).


P4= G1+ G2+ G3 + G4 = 534+ 419+ 57 +601 = 1611 (daN).



Hình 10.Sơ đồ truyền tải trọng tập trung lên dầm khung trục 3 tầng 2-8.

Bảng tổng hợp lưc tập trung trên dầm.

Vị trí 1 2 3 4

P(daN) 7138 20017 12434 1611

1

2

3

4

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D8700

2800

8100

5000

3700

3500



*.Tầng mái :






P1= G1+ G2+ G3 = 2072+ 1969+ 171 = 4212 (daN).






P1= G1+ G2+ G3 = 1997+ 8350+ 4840 + 4830 = 15187 (daN).






P1= G1+ G2+ G3 = 1187+ 4447+ 3143 = 8777 (daN).








gt2 = 206.6 (daN/m2).

At2 = 4.85x1.2 = 5.82m2

Trọng lượng tường truyền lên dầm phụ : G4 = gt2.At2/2 = 601 (daN).


P41= G1+ G2+ G3 + G4 = 534+ 419+ 57 +601 = 1611 (daN).



Hình 11: Sơ đồ truyền tải trọng tập trung lên dầm khung trục 3 tầng mái.

Bảng tổng hợp lưc tập trung trên dầm mái.

Vị trí 1 2 3 4

P(daN) 4212 15187 8777 1611

1

2

3

4

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D8700

2800

8100

5000

3700

3500



c. Tĩnh tải tập trung tại nút khung:

Tải trọng tập trung truyền lên nút khung gồm trọng lượng cột trên nút + trọng

lượng tường truyền vào trong phạm vi 30o (đối với mảng tường đặc 2 bên có cột) +

tải trọng do dầm phụ truyền vào (trọng lượng bản thân dầm phụ và cấu kiện gác lên

dầm phụ).

Trọng lượng bản thân cột :

Loại TD Các

thành phần

Giá trị T.C

(daN/m) n

Giá trị T.T

(daN/m)

Tổng

(daN/m)

Cột 500x700 Bê tông cốt thép 875 1.1 962.5

1037.4 Lớp trát 57.6 1.3 74.9

Cột 400x600 Bê tông cốt thép 600 1.1 660

722.4 Lớp trát 48 1.3 62.4

Cột 300x500 Bê tông cốt thép 375 1.1 412.5

462.4 Lớp trát 38.4 1.3 49.9

*.Tĩnh tải tập trung tại nút khung tầng 1:

Nút 6:

+ Trọng lượng cột trên nút : G1= 1037.4x4,2 = 4357 (daN).

+ Trọng lượng tường truyền vào trong phạm vi 30o:

At= a.ht/2= 1.96x3.4/2= 3.33 (m2).

G2= gt.At= 371.6x3.33= 1238 (daN).

+ Tải trọng do dầm phụ truyền vào (trọng lượng bản thân dầm phụ và cấu

kiện gác lên dầm phụ):

Ở phía nhịp 2-3:

- Trọng lượng bản thân dầm phụ: Gdp= 251.2x8.0/2 = 1005 (daN).

- Trọng lượng do tường và cửa nằm trên dầm phụ:

Gt= [371.6x2.8x3.7 + 1,3x25x5.2x3.7]/2= 2238 (daN).

- Trọng lượng do sàn truyền vào dầm phụ:

+ Console: q = 238.7 daN/m

+ Nhịp AB: q = 508.8 daN/m

Gs =( 238.7+508.8)x8.0/2 = 2990 (daN)

- Trọng lượng do dầm sàn gác trên dầm phụ : (gồm trọng lượng do bản

thân dầm sàn và trọng lượng do các ô sàn truyền vào)

Gds= (190 x3.85)/2= 366 (daN).



Gs = 435.2x3.85/2 = 838 (daN)

G23 = 1005 + 2338 + 2990 + 366 + 838 = 7537 (daN).




Gt= [371.6x2.3x3.7 + 1,3x25x5.2x3.7]/2= 1894 (daN).




Gs =( 238.7+488.1)x8.0/2 = 2907 (daN)



Gds= (190 x3.85)/2= 366 (daN).

Gs = 435.2x3.85/2 = 838 (daN)

G34 = 942 + 1894 + 2907 + 366 + 838 = 6947 (daN).

=> G3= G23+ G34= 7537 + 6947 = 14484 (daN).

Vậy tổng trọng lượng tác dụng lên nút 6 :

G= G1+ G2+ G3= 4357 + 1238 + 14484 = 20079 (daN).

Nút 7:



At= a.ht/2= 1.96x3.4/2= 3.33 (m2).

G2= gt.At= 371.6x3.33= 1238 (daN).







+ Nhịp BC: q = 456.1 daN/m

Gs = (528.5+456.1)x8.5/2 = 4185 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = (348.2+568.0)x3.5/2 = 1603 (daN)

G23 = 1005 + 4185 + 333 + 1603 = 7126 (daN).








Gs =( 497.4+444.5)x8.0/2 = 3768 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = (560.3+ 348.2)x3.5/2 = 1590 (daN)

G34 = 942 + 3768 + 333 + 1590 = 6633 (daN).

=> G3= G23+ G34= 7126 + 6633 = 13759 (daN).


G= G1+ G2+ G3= 4357 + 1238 + 13759 = 19354 (daN).

Nút 8:



At= a.ht/2= 1.96x3.4/2= 3.33 (m2).

G2= gt.At= 371.6x3.33= 1238 (daN).






+ Nhịp CD: q = 528.5 daN/m


Gs = (528.5+456.1)x8.5/2 = 4185 (daN)



Gds= (190 x3.7)/2= 352 (daN).

Gs = (348.2+605.0)x3.7/2 = 1763 (daN)

G23 = 1005 + 4185 + 352 + 1763 = 7305 (daN).




+ Nhịp CD: q = 0 daN/m


Gs = 444.5x1.5/2 = 333 (daN)

G34 = 144 + 333 = 477 (daN).

=> G3= G23+ G34= 7305 + 477 = 7782 (daN).




G= G1+ G2+ G3= 4357 + 1238 + 7782 = 13377 (daN).

Nút 9:



At= a.ht/2= 1.96x3.4/2= 3.33 (m2).

G2= gt.At= 371.6x3.33= 1238 (daN).






Gt= [371.6x4.7x3.7 + 1,3x25x3.3x3.7]/2= 3429 (daN).



Gs = 517.9 x8.5/2 = 2201 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = 460.1x3.5/2 = 805 (daN)

G23 = 1005 + 3429 + 2201 + 333 + 805 = 7773 (daN).




Gt= [371.6x6.3x3.7 + 1,3x25x1.2x3.7]/2= 4403 (daN).

- Trọng lượng do sàn, cầu thang truyền vào dầm phụ:

Gs = 916.6x8.0/2 = 3666 (daN)

G34 = 942 + 4403 + 3666 = 9011 (daN).

=> G3= G23+ G34= 7773 + 9011 = 16784 (daN).


G= G1+ G2+ G3= 4357 + 1238 + 16784 = 22379 (daN).



Hình 12: Sơ đồ truyền tải trọng tập trung lên nút khung trục 3 tầng 1

Bảng tổng hợp tải trọng tại nút của tầng 1

Nút 6 7 8 9

P(daN) 20079 19354 13377 22379

*.Tĩnh tải tập trung tại nút khung tầng 2:

Nút 11:

Nuït 6

Nuït 7

Nuït 8

Nuït 9

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D8700

2800

8100

5000

3700

3500



+ Trọng lượng cột trên nút : G1= 1037.4x3.5 = 3631 (daN).








Gs =( 238.7+508.8)x8.5/2 = 2990 (daN)


thân dầm sàn và trọng lượng do các ô sàn, tường trên sàn truyền vào)

Gds= (190 x3.85)/2= 366 (daN).

Gs = 435.2x3.85/2 = 838 (daN)

Gt = 206.6 x3.0x3.0/2 = 782 (daN)

G23 = 1005 + 2990 + 366 + 838 + 782 = 5981 (daN).






Gs =( 238.7+488.1)x8.0/2 = 2907 (daN)



Gds= (190 x3.85)/2= 366 (daN).

Gs = 435.2x3.85/2 = 838 (daN)

Gt = 206.6 x6.0x3.0/2 = 1564 (daN)

G34 = 942 + 2907 + 366 + 838 +1564 = 6617 (daN).

=> G3= G23+ G34= 5981 + 6617 = 12598 (daN).


G= G1+ G3= 3631 + 12598 = 16229 (daN).

Nút 12:







Gt= [371.6x4.3x3.0 + 1,3x25x3.2x3.0]/2= 2553 (daN).






Gs = (528.5+456.1)x8.5/2 = 4185 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = (348.2+568.0)x3.5/2 = 1603 (daN)

Gt = (371.6x2.2x3.0)/2 + (206.6x2.3x3.0)/2 = 1940 (daN)

G23 = 1005 + 2553 + 4185 + 333 + 1603 + 1940 = 11619 (daN).




Gt= [371.6x4.3x3.0 + 1,3x25x3.2x3.0]/2= 2553 (daN).




Gs =( 497.4+444.5)x8.0/2 = 3768 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = (560.3+ 348.2)x3.5/2 = 1590 (daN)

G34 = 942 + 3768 + 333 + 1590 = 6633 (daN).

=> G3= G23+ G34= 11619 + 6633 = 18252 (daN).


G= G1 + G3= 3631 + 18252 = 21883 (daN).

Nút 13:



At= a.ht/2= 1.96x3.4/2= 3.33 (m2).

G2= gt.At= 371.6x3.33= 1238 (daN).






Gt= [371.6x4.3x3.0 + 1,3x25x3.2x3.0]/2= 2553 (daN).






Gs = (528.5+456.1)x8.5/2 = 4185 (daN)


thân dầm sàn và trọng lượng do các ô sàn, tường truyền vào)

Gds= (190 x3.7)/2= 352 (daN).

Gs = (348.2+605.0)x3.7/2 = 1763 (daN)

Gt = 206.6x1.6x3.0/2 = 496 (daN)

G23 = 1005 + 2553 + 4185 + 352 + 1763 + 496 = 10354 (daN).






Gs = 444.5x1.5/2 = 333 (daN)

G34 = 144 + 333 = 477 (daN).

=> G3= G23+ G34= 10354 + 477 = 10831 (daN).


G= G1+ G2+ G3= 3631 + 1238 + 10831 = 15700 (daN).

Nút 14:



At= a.ht/2= 1.96x3.4/2= 3.33 (m2).

G2= gt.At= 371.6x3.33= 1238 (daN).






Gt= 371.6x4.x3.0 /2= 2230 (daN).



Gs = 517.9 x8.5/2 = 2201 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = 460.1x3.5/2 = 805 (daN)

Gt = 206.6x2.8x3.0/2 = 868 (daN)



G23 = 1005 + 2230 + 2201 + 333 + 805 + 868 = 5442 (daN).




Gt= [371.6x6.3x3.7 + 1,3x25x1.2x3.7]/2= 4403 (daN).


Gs = 916.6x8.0/2 = 3666 (daN)

G34 = 942 + 4403 + 3666 = 9011 (daN).

=> G3= G23+ G34= 5442 + 9011 = 14453 (daN).


G= G1+ G2+ G3= 3631 + 1238 + 14453 = 19322 (daN).

Hình 14: Sơ đồ truyền tải trọng tập trung lên nút khung trục 3 tầng 2

Nuït 11

Nuït 12

Nuït 13

Nuït 14

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D

8700

2800

8100

5000

3700

3500



Bảng tổng hợp tai trọng tại nút của tầng 2

Nút 11 12 13 14

P(daN) 16229 21883 15700 19322

*.Tĩnh tải tập trung tại nút khung tầng 3,4,5:

Nút 17 (23,29):









Gs =( 238.7+508.8)x8.5/2 = 2990 (daN)



Gds= (190 x3.85)/2= 366 (daN).

Gs = 435.2x3.85/2 = 838 (daN)

Gt = 206.6 x3.0x3.0/2 = 782 (daN)

G23 = 1005 + 2990 + 366 + 838 + 782 = 5981 (daN).






Gs =( 238.7+488.1)x8.0/2 = 2907 (daN)



Gds= (190 x3.85)/2= 366 (daN).

Gs = 435.2x3.85/2 = 838 (daN)

Gt = 206.6 x6.0x3.0/2 = 1564 (daN)

G34 = 942 + 2907 + 366 + 838 +1564 = 6617 (daN).

=> G3= G23+ G34= 5981 + 6617 = 12598 (daN).


G= G1+ G3= 2528 + 12598 = 15126 (daN).

Nút 18 (24,30):









Gt= [371.6x4.3x3.0 + 1,3x25x3.2x3.0]/2= 2553 (daN).




Gs = (528.5+456.1)x8.5/2 = 4185 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = (348.2+568.0)x3.5/2 = 1603 (daN)

Gt = (371.6x2.2x3.0)/2 + (206.6x2.3x3.0)/2 = 1940 (daN)

G23 = 1005 + 2553 + 4185 + 333 + 1603 + 1940 = 11619 (daN).




Gt= [371.6x4.3x3.0 + 1,3x25x3.2x3.0]/2= 2553 (daN).




Gs =( 497.4+444.5)x8.0/2 = 3768 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = (560.3+ 348.2)x3.5/2 = 1590 (daN)

G34 = 942 + 3768 + 333 + 1590 = 6633 (daN).

=> G3= G23+ G34= 11619 + 6633 = 18252 (daN).


G= G1 + G3= 2528 + 18252 = 20777 (daN).

Nút 19 (25,31):



At= a.ht/2= 1.96x3.4/2= 3.33 (m2).

G2= gt.At= 371.6x3.33= 1238 (daN).








Gt= [371.6x4.3x3.0 + 1,3x25x3.2x3.0]/2= 2553 (daN).




Gs = (528.5+456.1)x8.5/2 = 4185 (daN)



Gds= (190 x3.7)/2= 352 (daN).

Gs = (348.2+605.0)x3.7/2 = 1763 (daN)

Gt = 206.6x1.6x3.0/2 = 496 (daN)

G23 = 1005 + 2553 + 4185 + 352 + 1763 + 496 = 10354 (daN).






Gs = 444.5x1.5/2 = 333 (daN)

G34 = 144 + 333 = 477 (daN).

=> G3= G23+ G34= 10354 + 477 = 10831 (daN).


G= G1+ G2+ G3= 2528 + 1238 + 10831 = 14597 (daN).

Nút 20 (26,32):



At= a.ht/2= 1.96x3.4/2= 3.33 (m2).

G2= gt.At= 371.6x3.33= 1238 (daN).






Gt= 371.6x4.x3.0 /2= 2230 (daN).





Gs = 517.9 x8.5/2 = 2201 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = 460.1x3.5/2 = 805 (daN)

Gt = 206.6x2.8x3.0/2 = 868 (daN)

G23 = 1005 + 2230 + 2201 + 333 + 805 + 868 = 5442 (daN).




Gt= [371.6x6.3x3.7 + 1,3x25x1.2x3.7]/2= 4403 (daN).


Gs = 916.6x8.0/2 = 3666 (daN)

G34 = 942 + 4403 + 3666 = 9011 (daN).

=> G3= G23+ G34= 5442 + 9011 = 14453 (daN).


G= G1+ G2+ G3= 2528 + 1238 + 14453 = 18219 (daN).



Hình 15: Sơ đồ truyền tải trọng tập trung lên nút khung trục 3 tầng 3,4,5

Bảng tổng hợp tai trọng tại nút của tầng 3,4,5

Nút 17 (23,29) 18 (24,30) 19 (25,31) 20 (26,32)

P(daN) 15126 20777 14597 18219

*.Tĩnh tải tập trung tại nút khung tầng 6,7,8:

Nút 35 (41,47):


Nuït 17

Nuït 18

Nuït 19

Nuït 20

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D

8700

2800

8100

5000

3700

3500










Gs =( 238.7+508.8)x8.5/2 = 2990 (daN)



Gds= (190 x3.85)/2= 366 (daN).

Gs = 435.2x3.85/2 = 838 (daN)

Gt = 206.6 x3.0x3.0/2 = 782 (daN)

G23 = 1005 + 2990 + 366 + 838 + 782 = 5981 (daN).






Gs =( 238.7+488.1)x8.0/2 = 2907 (daN)



Gds= (190 x3.85)/2= 366 (daN).

Gs = 435.2x3.85/2 = 838 (daN)

Gt = 206.6 x6.0x3.0/2 = 1564 (daN)

G34 = 942 + 2907 + 366 + 838 +1564 = 6617 (daN).

=> G3= G23+ G34= 5981 + 6617 = 12598 (daN).


G= G1+ G3= 1618 + 12598 = 14216 (daN).

Nút 36 (42,48):







Gt= [371.6x4.3x3.0 + 1,3x25x3.2x3.0]/2= 2553 (daN).






Gs = (528.5+456.1)x8.5/2 = 4185 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = (348.2+568.0)x3.5/2 = 1603 (daN)

Gt = (371.6x2.2x3.0)/2 + (206.6x2.3x3.0)/2 = 1940 (daN)

G23 = 1005 + 2553 + 4185 + 333 + 1603 + 1940 = 11619 (daN).




Gt= [371.6x4.3x3.0 + 1,3x25x3.2x3.0]/2= 2553 (daN).




Gs =( 497.4+444.5)x8.0/2 = 3768 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = (560.3+ 348.2)x3.5/2 = 1590 (daN)

G34 = 942 + 3768 + 333 + 1590 = 6633 (daN).

=> G3= G23+ G34= 11619 + 6633 = 18252 (daN).


G= G1 + G3= 1618 + 18252 = 19867 (daN).

Nút 37 (43,39):



At= a.ht/2= 1.96x3.4/2= 3.33 (m2).

G2= gt.At= 371.6x3.33= 1238 (daN).






Gt= [371.6x4.3x3.0 + 1,3x25x3.2x3.0]/2= 2553 (daN).






Gs = (528.5+456.1)x8.5/2 = 4185 (daN)



Gds= (190 x3.7)/2= 352 (daN).

Gs = (348.2+605.0)x3.7/2 = 1763 (daN)

Gt = 206.6x1.6x3.0/2 = 496 (daN)

G23 = 1005 + 2553 + 4185 + 352 + 1763 + 496 = 10354 (daN).






Gs = 444.5x1.5/2 = 333 (daN)

G34 = 144 + 333 = 477 (daN).

=> G3= G23+ G34= 10354 + 477 = 10831 (daN).


G= G1+ G2+ G3= 1618 + 1238 + 10831 = 13687 (daN).

Nút 38 (44,50):



At= a.ht/2= 1.96x3.4/2= 3.33 (m2).

G2= gt.At= 371.6x3.33= 1238 (daN).






Gt= 371.6x4.x3.0 /2= 2230 (daN).



Gs = 517.9 x8.5/2 = 2201 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = 460.1x3.5/2 = 805 (daN)

Gt = 206.6x2.8x3.0/2 = 868 (daN)

G23 = 1005 + 2230 + 2201 + 333 + 805 + 868 = 5442 (daN).






Gt= [371.6x6.3x3.7 + 1,3x25x1.2x3.7]/2= 4403 (daN).


Gs = 916.6x8.0/2 = 3666 (daN)

G34 = 942 + 4403 + 3666 = 9011 (daN).

=> G3= G23+ G34= 5442 + 9011 = 14453 (daN).


G= G1+ G2+ G3= 1618 + 1238 + 14453 = 17309 (daN).

Bảng tổng hợp tai trọng tại nút của tầng 6,7,8

Nút 35 (41,47) 36 (42,48) 37 (43,49) 38 (44,50)

P(daN) 14216 19867 13687 17309

*.Tĩnh tải tập trung tại nút khung tầng mái:

Nút 53:








Gs =( 238.7+508.8)x8.5/2 = 2990 (daN)



Gds= (190 x3.85)/2= 366 (daN).

Gs = 435.2x3.85/2 = 838 (daN)

Gt = 206.6 x3.0x1.2/2 = 372 (daN)

G23 = 1005 + 2990 + 366 + 838 + 372 = 5571 (daN).






Gs =( 238.7+488.1)x8.0/2 = 2907 (daN)





Gds= (190 x3.85)/2= 366 (daN).

Gs = 435.2x3.85/2 = 838 (daN)

Gt = 206.6 x6.0x1.2/2 = 744 (daN)

G34 = 942 + 2907 + 366 + 838 +744 = 5797 (daN).

=> G3= G23+ G34= 5571 + 5797 = 11368 (daN).


G= G3= 11368 (daN).

Nút 54:








Gs = (528.5+456.1)x8.5/2 = 4185 (daN)


thân dầm sàn và trọng lượng do các ô sàn, ttruyền vào)

Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = (348.2+568.0)x3.5/2 = 1603 (daN)

G23 = 1005 + 4185 + 333 + 1603 = 7162 (daN).






Gs =( 497.4+444.5)x8.0/2 = 3768 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = (560.3+ 348.2)x3.5/2 = 1590 (daN)

G34 = 942 + 3768 + 333 + 1590 = 6633 (daN).

=> G3= G23+ G34= 7162 + 6633 = 13795 (daN).


G = G3= 13795 (daN).

Nút 55:










Gs = (528.5+456.1)x8.5/2 = 4185 (daN)



Gds= (190 x3.7)/2= 352 (daN).

Gs = (348.2+605.0)x3.7/2 = 1763 (daN)

G23 = 4185 + 352 + 1763 = 6300 (daN).






Gs = 444.5x1.5/2 = 333 (daN)

G34 = 144 + 333 = 477 (daN).

=> G3= G23+ G34= 6300 + 477 = 6777 (daN).


G = G3 = 6777 (daN).

Nút 20 (26,32):







Gs = 517.9 x8.5/2 = 2201 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = 460.1x3.5/2 = 805 (daN)

Gt = 206.6x2.8x1.2/2 = 347(daN)

G23 = 1005 + 2201 + 333 + 805 + 347 = 4691 (daN).







Gs = 494.0 x8.0/2 = 1976 (daN)



Gds= (190 x3.5)/2= 333 (daN).

Gs = 460.1x3.5/2 = 805 (daN)

G34 = 942 + 1976 + 333 + 805 = 4056 (daN).

=> G3= G23+ G34= 4691 + 4056 = 8747 (daN).


G = G3= 8747 (daN).

Hình 16: Sơ đồ truyền tải trọng tập trung lên nút khung trục 3 tầng mái

Nuït 53

Nuït 54

Nuït 55

Nuït 56

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D

8700

2800

8100

5000

3700

3500



Bảng tổng hợp tai trọng tại nút của tầng mái

Nút 53 54 55 56

P(daN) 11368 13795 6777 8747

2. Hoạt tải:

a. Hoạt tải phân bố lên dầm (quy về phân bố đều) :

Tầng Nhịp L1 L2 Dạng tải Ps

(daN/m2)

ptt

(daN/m)

1

AB

3.5 4.25 Tam giác 360.0 393.8

3.5 4.0 Tam giác 360.0 393.8

4.25 4.6 Hình thang 360.0 513.9

4.0 4.6 Hình thang 360.0 507.0

BC 2.8 4.25 Tam giác 480.0 420.0

2.8 4.0 Tam giác 480.0 420.0

CD

3.7 4.25 Tam giác 360.0 416.3

4.25 5.0 Hình thang 360.0 547.4

1.5 5.0 Đều 360.0 168.8

2-8

AB

3.5 4.25 Tam giác 195.0 213.3

3.5 4.0 Tam giác 195.0 213.3

4.25 4.6 Hình thang 195.0 278.4

4.0 4.6 Hình thang 195.0 274.6

BC 2.8 4.25 Tam giác 360.0 315.0

2.8 4.0 Tam giác 360.0 315.0

CD

3.7 4.25 Tam giác 195.0 225.5

4.25 5.0 Hình thang 195.0 296.5

1.5 5.0 Đều 360.0 168.8

Mái

AB

3.5 4.25 Tam giác 97.5 106.6

3.5 4.0 Tam giác 97.5 106.6

4.25 4.6 Hình thang 97.5 139.2

4.0 4.6 Hình thang 97.5 137.3

BC 2.8 4.25 Tam giác 97.5 85.3

2.8 4.0 Tam giác 97.5 85.3

CD

3.7 4.25 Tam giác 97.5 112.7

4.25 5.0 Hình thang 97.5 148.2

1.5 5.0 Đều 97.5 45.7



- Hoạt tải do cầu thang truyền vào dầm.

- Hoạt tải cầu thang tác dụng lên tường khung trục 3:

Hoạt tải do cầu thang bộ truyền vào dầm khung trục 3 là do hoạt tải của

ô sàn chiếu nghỉ truyền vào. Kích thước của ô sàn chiếu nghỉ là 1.7m x

3.7m nên tính như ô sàn bản dầm.

ptt = 360 (daN/m2).

Vậy, hoạt tải do cầu thang truyền vào dầm khung sẽ là tải trọng phân bố

đều trên tường: pct = 360 x 1.7/2 = 306 (daN/m).

- Hoạt tải cầu thang tác dụng lên tường trục D:

+ Đối với 2 ô bản thang: ptt = 360 daN/m2. Loại bản dầm.

+ Đối với ô sàn chiếu tới: ptt = 360 (daN/m2). Loại bản kê

+ Hoạt tải tác dụng lên cốn thang gồm: hoạt tải của ô bản thang truyền

vào 360x1.7/2 = 306 (daN/m). Chiều dài của cốn thang là 3,2 m, nên ta

có hoạt tải tập trung mà cốn thang truyền lên dầm chiếu tới, dầm chiếu

nghỉ là 306x3.2/2= 490 (daN).

+ Hoạt tải tác dụng lên dầm chiếu tới gồm:

Hoạt tải do ô sàn chiếu tới (3.7m x 4.3m) truyền vào có dạng hình

thang ptt=360 (daN/m2) nên q = (1-2β

2+β

3)xgsxl1/2 = 472.5 (daN/m).

Hoạt tải tập trung do cốn thang truyền vào P = 490 (daN).

Nên lực tập trung mà chiếu tới tác dụng lên 2 gối tựa là:

N1 = (2x490+472.5x3.7)/2 = 1364 (daN).

+ Hoạt tải tác dụng lên dầm chiếu nghỉ gồm:

Hoạt tải do ô sàn chiếu nghỉ truyền vào có dạng phân bố đều ptt= 360

(daN/m2) nên q = 360 x 1.7/2 = 306 (daN/m).

Hoạt tải do cốn thang truyền vào P = 490 (daN).

Nên lực tập trung mà chiếu tới tác dụng lên 2 gối tựa là

N2 = (2x490+306x3.7)/2 = 1056 (daN).

* Do đó hoạt tải của cầu thang 2 vế tác dụng lên tường gồm:

- Hoạt tải dạng tam giác do ô sàn chiếu tới truyền vào (quy về phân

bố đều) q=5/8xpttxl1/2=5/8x360x3.7/2= 416.3 (daN/m) quy về tải phân bố



đều trên toàn tường dầm phụ trục D là: q1 = 416.3x3.7/8.0 = 192.5

(daN/m).

- Tải trọng do ô sàn bản thang truyền vào (dạng tải trọng phân bố đều)

là q = 306 (daN/m), quy về tải phân bố đều trên toàn tường dầm phụ trục

D là: q2 = 306x3.0/8.0 = 114.8 (daN/m).

- Tải tập trung do dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới truyền vào là:

N = N1 + N2 = 1364+1056 = 2420 (daN), quy về tải phân bố đều trên

toàn tường là q3 = 2420/8.0 = 302.5(daN/m).

Tổng hoạt tải do cầu thang tác dụng lên tường quy về tải phân bố đều là

q=q1+q2+q3 = 609.8 (daN/m). (Chiều dài của tường là 8.0 m).

b. Hoạt tải tập trung tại dầm khung:

Hoạt tải tập trung truyền lên dầm khung do dầm phụ truyền vào.

*.Tầng 1:

Hoạt tải tập trung tại vị trí 1:



ps = ptt.L1/2 = 480x1.2/2 = 288 (daN/m).


G1 = ps.(8.5 + 8.0)/2 = 2376 (daN).

- Trọng lượng do dầm sàn truyền vào dầm phụ:



Vây ta có hoạt tải tập trung tại vị trí 1:

P1= G1 = 2376 (daN).



+ Nhịp 2 – 3:


ps1 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 460.4 (daN/m).


ps2 = 5/8xpttxl1/2 = 478.1 (daN/m).

+ Nhịp 3 – 4:




ps3 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 441.6 (daN/m).


ps4 = 5/8xpttxl1/2 = 450 (daN/m).

Vậy hoạt tải của ô sàn truyền vào dầm phụ:

G1 = [(ps1+ps2)x8.5 + (ps3+ps4)x8.0]/2 = 7555 (daN).

- Trọng lượng do ô sàn truyền vào dầm sàn, dầm sàn truyền vào dầm phụ:

Nhịp 2 – 3:


ps1 = 5/8xpttxl1/2 = 394.8 (daN/m).


ps2 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 513.9 (daN/m).

Nhịp 3 – 4:


ps3 = 5/8xpttxl1/2 = 394.8 (daN/m).


ps4 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 507.0 (daN/m).


G2 = [ps1x3.5+ps2x4.6+ps3x3.5+ps4x4.6]x2/4= 3730 (daN).


P2= G1+ G2= 7555+ 3730 = 11285 (N).



+ Nhịp 2 – 3:


ps1 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 468.5 (daN/m).


ps2 = 5/8xpttxl1/2 = 478.1 (daN/m).

+ Nhịp 3 – 4:




G1 = [(ps1+ps2)x8.5]/2 = 4023 (daN).


Nhịp 2 – 3:




ps1 = 5/8xpttxl1/2 = 416.3 (daN/m).


ps2 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 547.4 (daN/m).


G2 = (ps1x3.7+ps2x5.0)x2/4= 2139 (daN).


P3= G1+ G2 = 4023+ 2139 = 6162 (daN).

Hình 17: Sơ đồ truyền hoạt tải tập trung lên dầm khung trục 3 tầng 1.

Bảng tổng hợp hoạt tải tập trung trên dầm.

1

2

3

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D

8700

2800

8100

5000

3700

3500



Vị trí 1 2 3

P(daN) 2376 11285 6162

*.Tầng 2-8:




ps = ptt.L1/2 = 195x1.2/2 = 117 (daN/m).


G1 = ps.(8.5 + 8.0)/2 = 965 (daN).


P1= G1 = 965 (daN).



+ Nhịp 2 – 3:


ps1 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 249.4 (daN/m).


ps2 = 5/8xpttxl1/2 = 259.0 (daN/m).

+ Nhịp 3 – 4:


ps3 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 239.2 (daN/m).


ps4 = 5/8xpttxl1/2 = 243.8 (daN/m).


G1 = [(ps1+ps2)x8.5 + (ps3+ps4)x8.0]/2 = 4093 (daN).


Nhịp 2 – 3:


ps1 = 5/8xpttxl1/2 = 213.3 (daN/m).


ps2 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 278.4 (daN/m).

Nhịp 3 – 4:


ps3 = 5/8xpttxl1/2 = 213.3 (daN/m).




ps4 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 274.6 (daN/m).




P2= G1+ G2= 4093 + 2018 = 6111 (N).



+ Nhịp 2 – 3:


ps1 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 253.8 (daN/m).


ps2 = 5/8xpttxl1/2 = 259.0 (daN/m).

+ Nhịp 3 – 4:




G1 = [(ps1+ps2)x8.5]/2 = 2179 (daN).


Nhịp 2 – 3:


ps1 = 5/8xpttxl1/2 = 225.5 (daN/m).


ps2 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 296.5 (daN/m).


G2 = (ps1x3.7+ps2x5.0)x2/4= 1158 (daN).


P3= G1+ G2 = 2179+ 1158 = 3337 (daN).




ps = ptt.L1/2 = 195x0.9/2 = 87.8 (daN/m).


G1 = psx4.25/2 = 186 (daN).

- Trọng lượng do dầm sàn truyền vào dầm phụ: .





Vậy ta có hoạt tải tập trung tại vị trí 4:

P4= G1 = 186 (daN).

Hình 18: Sơ đồ truyền tải trọng tập trung lên dầm khung trục 3 tầng 2-8.

Bảng tổng hợp lưc tập trung trên dầm.

1

2

3

4

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D

8700

2800

8100

5000

3700

3500



Vị trí 1 2 3 4

P(daN) 965 6111 3337 186

*.Tầng mái :




ps = ptt.L1/2 = 97.5x1.2/2 = 58.5 (daN/m).


G1 = ps.(8.5 + 8.0)/2 = 483 (daN).


P1= G1 = 483 (daN).



+ Nhịp 2 – 3:


ps1 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 124.7 (daN/m).


ps2 = 5/8xpttxl1/2 = 129.5 (daN/m).

+ Nhịp 3 – 4:


ps3 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 119.6 (daN/m).


ps4 = 5/8xpttxl1/2 = 121.9 (daN/m).


G1 = [(ps1+ps2)x8.5 + (ps3+ps4)x8.0]/2 = 2047 (daN).


Nhịp 2 – 3:


ps1 = 5/8xpttxl1/2 = 106.7 (daN/m).


ps2 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 139.2 (daN/m).

Nhịp 3 – 4:


ps3 = 5/8xpttxl1/2 = 106.7 (daN/m).




ps4 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 137.3 (daN/m).




P2= G1+ G2= 2047 + 1009 = 3056 (N).



+ Nhịp 2 – 3:


ps1 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 126.9 (daN/m).


ps2 = 5/8xpttxl1/2 = 129.5 (daN/m).

+ Nhịp 3 – 4:




G1 = [(ps1+ps2)x8.5]/2 = 1090 (daN).


Nhịp 2 – 3:


ps1 = 5/8xpttxl1/2 = 112.8 (daN/m).


ps2 = (1-2β2+β

3)xpttxl1/2 = 148.3 (daN/m).


G2 = (ps1x3.7+ps2x5.0)x2/4= 579 (daN).


P3= G1+ G2 = 1090+ 579 = 1669 (daN).




ps = ptt.L1/2 = 97.5x0.9/2 = 43.9 (daN/m).


G1 = psx4.25/2 = 93 (daN).

- Trọng lượng do dầm sàn truyền vào dầm phụ: .





Vậy ta có hoạt tải tập trung tại vị trí 4:

P4= G1 = 93 (daN).

Hình 19: Sơ đồ truyền hoạt tải tập trung lên dầm khung trục 3 tầng mái.

Bảng tổng hợp hoạt tải tập trung trên dầm.

Vị trí 1 2 3 4

1

2

3

4

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D

8700

2800

8100

5000

3700

3500



P(daN) 483 3056 1669 93

c. Hoạt tải tập trung tại nút khung:

Hoạt tải tập trung truyền lên dầm khung do dầm phụ truyền vào (do sàn

truyền vào dầm phụ và do sàn truyền vào dầm sàn gác trên dầm phụ).Được tách làm

2 thành phần bên trái nút và bên phải nút.

*.Hoạt tải tập trung tại nút khung tầng 1:

Nút 6:

+ Bên trái nút:



+ Console: ptt = 288.0 daN/m

=> P1 = Ps = 288x8.5/2 = 1224 (daN)




=> P2 = Ps = 288x8.0/2 = 1152 (daN)

Vậy tổng hoạt tải tác dụng lên bên trái nút 6 :

Ptr = P1 + P2 = 1224 + 1152 = 2376 (daN).

+ Bên phải nút:



Ps1 = 460.4 x8.5/2 = 1957 (daN)

- Trọng lượng do dầm sàn gác trên dầm phụ :

Ps2 = 393.8 x3.5/2 = 689 (daN)

=> P1 = 1957 + 689 = 2646 (daN).



Ps1 = 441.6 x8.0/2 = 1766 (daN)


Ps2 = 393.8 x3.5/2 = 689 (daN)

=> P2 = 1766 + 689 = 2455 (daN).

Vậy tổng hoạt tải tác dụng lên bên phải nút 6 :

Pph = P1 + P2 = 2646 + 2455 = 5101 (daN).

Nút 7:

+ Bên trái nút:





Ps1 = 478.1 x8.5/2 = 2032 (daN)


Ps2 = 513.9x4.6/2 = 1182 (daN)

=> P1 = 2032 + 1182 = 3214 (daN).



Ps1 = 450 x8.0/2 = 1800 (daN)


Ps2 = 507.0 x4.6/2 = 1166 (daN)

=> P2 = 1800 + 1166 = 2966 (daN).


Ptr = P1 + P2 = 3214 + 2966 = 6810 (daN).

+Bên phải nút:



Ps1 = 550.2 x8.5/2 = 2338 (daN)


Ps2 = 420 x2.8/2 = 588 (daN)

=> P1 = 2338 + 588 = 2926 (daN).



Ps1 = 536.2 x8.0/2 = 2145 (daN)


Ps2 = 420 x2.8/2 = 588 (daN)

=> P2 = 2145 + 588 = 2733 (daN).


Pph = P1 + P2 = 2926 + 2733 = 5659 (daN).

Nút 8:

+ Bên trái nút:



Ps1 = 550.2 x8.5/2 = 2338 (daN)


Ps2 = 420 x2.8/2 = 588 (daN)

=> P1 = 2338 + 588 = 2926 (daN).





Ps1 = 536.2 x1.5/2 = 402 (daN)

=> P2 = 402 (daN).


Ptr = P1 + P2 = 2926+ 402 = 3328 (daN).

+ Bên phải nút:



Ps1 = 478.1 x8.5/2 = 2032 (daN)


Ps2 = 547.4 x5.0/2 = 1369 (daN)

=> P1 = 2030 + 1369 = 3399 (daN).

Ở phía nhịp 3-4: tải phân bố đều lên dầm khung nên không có tải tác

dụng lên dầm phụ.


Pph = P1 = 3399 (daN).

Nút 9:

+ Bên trái nút:



Ps1 = 468.5 x8.5/2 = 1991 (daN)


Ps2 = 416.3x3.7/2 = 770 (daN)

=> P1 = 1991 + 770 = 2761 (daN).



Ps1 = 609.8 x8.0/2 = 2439 (daN)

=> P2 = 2439 (daN).


Ptr = P1 + P2 = 2761 + 2439 = 5200 (daN).



Hình 20: Sơ đồ truyền hoạt tải tập trung lên nút khung trục 3 tầng 1

Bảng tổng hợp hoạt tải tại nút của tầng 1

Nút 6 7 8 9

Trái Phải Trái Phải Trái Phải Trái Phải

P(daN) 2376 5101 6810 5659 3328 3399 5200 0

Nuït 6

Nuït 7

Nuït 8

Nuït 9

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D8700

2800

8100

5000

3700

3500



*.Hoạt tập trung tại nút khung tầng 2-8:

Nút 11, 17, 23, 29, 35, 41, 47:

+ Bên trái nút:




=> P1 = Ps = 117.0x8.5/2 = 497 (daN)




=> P2 = Ps = 117x8.0/2 = 468 (daN)

Vậy tổng hoạt tải tác dụng lên bên trái nút:

Ptr = P1 + P2 = 497 + 468 = 965 (daN).

+ Bên phải nút:



Ps1 = 249.4 x8.5/2 = 1060 (daN)


Ps2 = 213.3 x3.5/2 = 373 (daN)

=> P1 = 1060 + 373 = 1433 (daN).



Ps1 = 239.2x8.0/2 = 957 (daN)


Ps2 = 213.3 x3.5/2 = 373 (daN)

=> P2 = 957 + 373 = 1330 (daN).

Vậy tổng hoạt tải tác dụng lên bên phải nút:

Pph = P1 + P2 = 1433 + 1330 = 2763 (daN).

Nút 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48:

+ Bên trái nút:



Ps1 = 259.0 x8.5/2 = 1101 (daN)


Ps2 = 278.4x4.6/2 = 640 (daN)

=> P1 = 1101 + 640 = 1741 (daN).





Ps1 = 243.8 x8.0/2 = 975 (daN)


Ps2 = 274.6 x4.6/2 = 632 (daN)

=> P2 = 975 + 632 = 1607 (daN).


Ptr = P1 + P2 = 1741 + 1607 = 3348 (daN).

+Bên phải nút:



Ps1 = 412.7 x8.5/2 = 1754 (daN)


Ps2 = 315 x2.8/2 = 441 (daN)

=> P1 = 1754 + 441 = 2195 (daN).



Ps1 = 402.2 x8.0/2 = 1609 (daN)


Ps2 = 315 x2.8/2 = 441 (daN)

=> P2 = 1609 + 441 = 2050 (daN).

Vậy tổng hoạt tải tác dụng lên bên phải nút :

Pph = P1 + P2 = 2195 + 2050 = 4245 (daN).

Nút 13, 19, 25, 31, 37, 43, 49:

+ Bên trái nút:



Ps1 = 412.7 x8.5/2 = 1754 (daN)


Ps2 = 315 x2.8/2 = 441 (daN)

=> P1 = 1754 + 441 = 2195 (daN).



Ps1 = 402.2 x1.5/2 = 302 (daN)

=> P2 = 302 (daN).


Ptr = P1 + P2 = 1754+ 302 = 2056 (daN).

+ Bên phải nút:





Ps1 = 259.0 x8.5/2 = 1101 (daN)


Ps2 = 296.5 x5.0/2 = 741 (daN)

=> P1 = 1101 + 741 = 1842 (daN).




Pph = P1 = 1842 (daN).

Nút 14, 20, 26, 32, 38, 44, 50:

+ Bên trái nút:



Ps1 = 253.8 x8.5/2 = 1079 (daN)


Ps2 = 225.5x3.7/2 = 417 (daN)

=> P1 = 1079 + 417 = 1496 (daN).



Ps1 = 609.8 x8.0/2 = 2439 (daN)

=> P2 = 2439 (daN).


Ptr = P1 + P2 = 1496 + 2439 = 3935 (daN).

+ Bên phải nút:




=> P1 = Ps = 87.8 x4.25/2 = 187 (daN)


Pph = P1 = 187 (daN).



Hình 21: Sơ đồ truyền hoạt tải tập trung lên nút khung trục 3 tầng 2

Bảng tổng hợp hoạt tải tại nút của tầng 2-8

Nút

11,17,23,29,35,

41,47

12,18,24,30,36,

42,48

13,19,25,31,37,

43,49

14,20,26,32,38,

44,50


P(daN) 965 2763 3348 4245 2056 1842 3935 187

*.Hoạt tải tập trung tại nút khung tầng mái:

Nút 53:

+ Bên trái nút:

Nuït 11

Nuït 12

Nuït 13

Nuït 14

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D

8700

2800

8100

5000

3700

3500






=> P1 = Ps = 58.5x8.5/2 = 249 (daN)




=> P2 = Ps = 58.5x8.0/2 = 234 (daN)

Vậy tổng hoạt tải tác dụng lên bên trái nút 53:

Ptr = P1 + P2 = 249 + 234 = 483 (daN).

+ Bên phải nút:



Ps1 = 124.5 x8.5/2 = 529 (daN)


Ps2 = 106.7 x3.5/2 = 187 (daN)

=> P1 = 529 + 187 = 716 (daN).



Ps1 = 119.6x8.0/2 = 478 (daN)


Ps2 = 106.7 x3.5/2 = 187 (daN)

=> P2 = 478 + 187 = 665 (daN).

Vậy tổng hoạt tải tác dụng lên bên phải nút 53:

Pph = P1 + P2 = 716 + 665 = 1381 (daN).

Nút 54:

+ Bên trái nút:



Ps1 = 129.5 x8.5/2 = 550 (daN)


Ps2 = 139.2x4.6/2 = 320 (daN)

=> P1 = 550 + 320 = 870 (daN).



Ps1 = 121.9 x8.0/2 = 488 (daN)


Ps2 = 137.3 x4.6/2 = 316 (daN)



=> P2 = 488 + 316 = 804 (daN).


Ptr = P1 + P2 = 870 + 804 = 1674 (daN).

+Bên phải nút:



Ps1 = 206.4 x8.5/2 = 877 (daN)


Ps2 = 157.5 x2.8/2 = 221 (daN)

=> P1 = 877 + 221 = 1098 (daN).



Ps1 = 201.1 x8.0/2 = 804 (daN)


Ps2 = 157.5 x2.8/2 = 221 (daN)

=> P2 = 804 + 221 = 1025 (daN).


Pph = P1 + P2 = 1098 + 1025 = 2123 (daN).

Nút 55:

+ Bên trái nút:



Ps1 = 210.9 x8.5/2 = 896 (daN)


Ps2 = 157.5 x2.8/2 = 221 (daN)

=> P1 = 896 + 221 = 1117 (daN).



Ps1 = 201.1 x1.5/2 = 151 (daN)

=> P2 = 151 (daN).


Ptr = P1 + P2 = 1117+ 151 = 1268 (daN).

+ Bên phải nút:



Ps1 = 129.5 x8.5/2 = 550 (daN)


Ps2 = 148.3 x5.0/2 = 371 (daN)



=> P1 = 550 + 371 = 921 (daN).




Pph = P1 = 921 (daN).

Nút 56:

+ Bên trái nút:



Ps1 = 126.9 x8.5/2 = 539 (daN)


Ps2 = 112.8x3.7/2 = 209 (daN)

=> P1 = 539 + 209 = 748 (daN).



Ps1 = 121.1 x8.0/2 = 484 (daN)


Ps2 = 112.8x3.7/2 = 209 (daN)

=> P1 = 484 + 209 = 693 (daN).


Ptr = P1 + P2 = 748 + 693 = 1441 (daN).

+ Bên phải nút:




=> P1 = Ps = 43.9 x4.25/2 = 93 (daN)


Pph = P1 = 93 (daN).



Hình 22: Sơ đồ truyền hoạt tải tập trung lên nút khung trục 3 tầng mái

Bảng tổng hợp hoạt tải tại nút của tầng mái

Nút 53 54 55 56


P(daN) 483 1381 1674 2123 1268 921 1441 93

3. Tải trọng gió:

Cao trình đỉnh mái cao 29,7 m (s0 với cos tự nhiên) < 40 m nên không cần phải xét

đến thành phần động của tải trọng gió.

Nuït 53

Nuït 54

Nuït 55

Nuït 56

8000

2 3 4

4250 4250 4000 4000

8500

900

1200

4600

A

B

C

D

8700

2800

8100

5000

3700

3500



q3đ

q2đ

q1đ

q3h

q2h

q1h

Áp lực tiêu chuẩn của gió tĩnh tác động vào điểm j ở cao độ (zj) được xác định theo

công thức: 0. ( ).tc

j j jW W k z c

Áp lực tính toán: Wjtt=Wj

tc.γ.β

Trong đó : : hệ số độ tin cậy = 1,2

W0: tải trọng tiêu chuẩn W0= 95(daN/m2) (vùng IIB)

kj : hệ số kể đến sự thay đổi gió theo độ cao

c1, c2 : hệ số khí động c1 = 0,8 ; c2 = -0,6

: Hệ số điều chỉnh theo thời gian sử dụng.( = 1)

Qui áp lực gió về thành lực phân bố đều trên cột theo công thức:.tt tt

j jq W B

B = 8,25m được xác định như hình vẽ:

Bảng tính tải trọng gió tiêu chuẩn của công trình:

Giá trị tải trọng gió tại cao trình trung bình tầng

Tầng Z (m) k C1 C2 W

tc đ

(daN/m2)

Wtc h

(daN/m2)

Hầm 1.0 0.66 0.8 -0.6 50.2 -37.6

1 5.2 0.89 0.8 -0.6 67.6 -50.7

2 8.7 0.97 0.8 -0.6 73.7 -55.3

3 12.2 1.04 0.8 -0.6 79.0 -59.3



4 15.7 1.08 0.8 -0.6 82.1 -61.6

5 19.2 1.12 0.8 -0.6 85.1 -63.8

6 22.7 1.16 0.8 -0.6 88.2 -66.1

7 26.2 1.19 0.8 -0.6 90.4 -67.8

8 29.7 1.22 0.8 -0.6 92.7 -69.5

Tầng W

tc đ

(daN/m2)

Wtc h

(daN/m2

B (m) γ q

tt đ

(daN/m)

qtt h

(daN/m)

Hầm 50.2 -37.6 8.25 1.2 497 -372

1 67.6 -50.7 8.25 1.2 669 -502

2 73.7 -55.3 8.25 1.2 730 -547

3 79.0 -59.3 8.25 1.2 782 -587

4 82.1 -61.6 8.25 1.2 813 -610

5 85.1 -63.8 8.25 1.2 842 -632

6 88.2 -66.1 8.25 1.2 873 -654

7 90.4 -67.8 8.25 1.2 895 -671

8 92.7 -69.5 8.25 1.2 918 -688

IV. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC.

Sử dụng phần mềm Sap2000 để xác định nội lực. Trình tự thực hiện như sau:

- Mô tả sơ đồ kết cấu: tạo sơ đồ khung phẳng

- Khai báo đặc trưng hình học tiết diện.

- Gán các đặc trưng hình học cho các phần tử.

- Khai báo các trường hợp tải trọng:

+ Tĩnh tải

+ Hoạt tải 1

+ Hoạt tải 2

+ Gió trái

+ Gió phải



- Gán tải trọng.

- Chạy chương trình.

- Xuất nội lực qua phần mềm Exel.

Tổ hợp nội lực bằng phần mềm Exel trình bày ở phần phụ lục.

Vậy ta có các sơ đồ chất tải và biểu đồ nội lực như sau:

Tĩnh tải (daN)



Biểu đồ M tỉnh tải ( daN.m)



Q tĩnh tải (daN)



N tĩnh tải (daN)



Hoạt tải 1 (daN)



Biểu đồ M hoạt tải 1 ( daN.m)



Q hoạt tải 1 (daN)



N hoạt tải 1 (daN)



Hoạt tải 2 (daN)



Biểu đồ M hoạt tải 2 ( daN.m)



Q hoạt tải 2 (daN)



N hoạt tải 2 (daN)



Gió trái (daN)



Biểu đồ M gió trái ( daN.m)



Q gió trái (daN)



N gió trái ( daN.m)



Gió phải (daN)



Biểu đồ M gió phải ( daN.m)



Q gió phải (daN)



N gió phải (daN)



V. TỔ HỢP NỘI LỰC.

Sau khi tính toán nội lực trong khung do từng loại tải trọng gây ra cần

tiến hành tổ hợp để tìm ra nội lực nguy hiểm nhất.

Trong đó :

THCB 1 = Tĩnh tải + 1 tải trọng (hoạt tải) nguy hiểm nhất.

Mặc dù có hai trường hợp hoạt tải là HT1 và HT2 nhưng cả hai đều thuộc

một loại tải trọng tạm thời nên khi tổ hợp cần kể thêm trường hợp (HT1 + HT2).

Như vậy tổ hợp này sẽ có :

Max = Tĩnh tải + max (HT1, HT2, HT1 + HT2, GT, GP).

Min = Tĩnh tải + min (HT1, HT2, HT1 + HT2, GT, GP).

THCB 2 là tổ hợp của tĩnh tải + từ 2 loại tải trọng tạm thời trở lên. Trong đó tải

trọng tạm thời có nhân hệ số 0,9.

Tổ hợp này sẽ có:

Max = Tĩnh tải + 0,9.max(HT1+GT, HT1+GP, HT2+GT, HT2+GP,

HT1+HT2+GT, HT1+HT2+GP).

Min = Tĩnh tải + 0,9.min(HT1+GT, HT1+GP, HT2+GT, HT2+GP,

HT1+HT2+GT, HT1+HT2+GP).

Tổ hợp cơ bản dùng để tính toán cốt thép là giá trị lớn nhất của cả 2 giá trị

THCB1 & THCB2.

Trong dầm tổ hợp mômen tại các tiết diện: 2 đầu dầm, l.4

1, l.

4

3 và giữa nhịp

=> xác định Mmax, Mmin. Tổ hợp lực cắt tại: 2 đầu dầm, l.4

1, l.

4

3 và giữa nhịp =>

Qmax, Qmin, => |Q|max.

Trong cột tổ hợp tại 2 tiết diện: đầu và chân cột mỗi tầng. Xác định Mmax-Ntư,

Mmin-Ntư, Nmax-Mtư.

1. Tổ hợp nội lực trong dầm: bảng phụ lục

2. Tổ hợp nội lực trong cột: bảng phụ lục



VI. TÍNH TOÁN CỐT THÉP .

Tính cốt thép dầm khung:

Tính cốt dọc :

Tính cốt dọc chịu mô men âm:

Cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua. Tính với tiết diện chữ nhật bxh.

Chiều cao làm việc ho = h – a = 80 – 4 = 76cm.

-Tính cốt thép dầm theo các bước :

Tính m =2.. ob hbR

M

Kiểm tra điều kiện :

+ m > 0,5 Tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của

bêtông.

+ R < m 0,5 Tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của

bêtông hoặc tính cốt kép.

+ m < R = 0,418 đối với cốt thép AII và bêtông B25. Đảm bảo xảy

ra phá hoại dẻo. Nên ta chỉ tính cốt đơn

= m2115,0 hoặc từ m tra bảng phụ lục 9 sách BTCT

của NXB khoa học và kỹ thuật 2006 ra .

As=ob hR

M

. (cm

2) ; Kiểm tra %05,0

.% min

o

s

hb

A

Tính cốt dọc chịu mô men dƣơng:

-Cánh nằm trong vùng nén, tham gia chịu lực với sườn.

- Chiều rộng cánh : b’f = b+2Sc

Bề dày của cánh h’f = 10cm > 0,1.hd= 0,1.80= 8 cm. Do đó độ vươn của sải

cánh Sc lấy bé hơn các giá trị sau:

+ 1/6ld = 1/6x8.7 = 1.45 m

+ 1/2 khoảng cách thông thủy giữa 2 dầm dọc = 1/2x(5.0-0.2)= 2.40 m

Chọn Sc = 1 b’f = b+2Sc= 0,3+2.1= 2.3 m.

Để xác định trục trung hòa đi qua cách hay đi qua sườn ta tính Mf :



- Với dầm 300x800

Giả thiết a = 4cm ho= 80 - 4= 76 cm

Mf= Rb b’f h’f (ho – 0,5.h’f )= 115.230.10.(76 - 0,5.10)

= 17008500 daN.cm = 170085 daN.m

Ta thấy mômen dương lớn nhất ở trong bảng tồ hợp là :

Mmax= 171,87 kN.m= 17187 daN.m Mf= 170085 daN.m

Vậy trục trung hoà qua cánh, tính toán như tiết diện chữ nhật b’f x h..

b. Tính cốt thép đai :

Sơ bộ chọn cốt đai theo cấu tạo.

+Đoạn gần gối tựa: :(l/4)

h ≤ 450 thì sct ≤(h/2, 150)

h > 450 thì sct ≤(h/3, 500)

+Đoạn giữa nhịp :

h ≥300 thìì sct ≤(3h/4, 500).

Kiểm tra điều kiện bê tông có bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất

nén chính theo công thức. Qmax 0.3w1b1Rbbh0.

Với: w1 :Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện,

được xác định : 1 = 1 + 5 1.3

= b

s

E

E, =

bs

A sw

Asw :Diện tích của tiết diện ngang của các nhánh đai đặt trong một mặt phẳng

vuông góc với trục cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng.

b. Chiều rộng của tiết diện chữ nhật, chiều rộng sườn của tiết diện chữ T.

s. khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện.

b1 hệ số xét đến khã năng phân phối lại nội lực, b1=1-βRb, với bê tông nặng

β=0,01.

+ Nếu điều kiện trên không thoã mãn thì cần phải tăng kích thước tiết diện hoặc

tăng cấp độ bền bê tông.

+Nếu thoã mãn thì tiến hành kiểm tra các điều kiện dưới đây.

Tính toán cốt đai.



Đối với đoạn dầm gần gối tựa (trong đoạn

)

( Theo sách Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn

TCXDVN 356-2005 Tập 1 của GS.TS Nguyễn Đình Cống, NXB Xây Dựng ,

Hà Nội 2007 , Trang 52)

Đặt Qbo là khả năng chịu cắt của bê tông khi không có cốt đai, lấy Qb0 theo công

thức thực nghiệm.

c

hbRQ btnb

b

2

04

0

..)1(

q1=g+v/2(g tĩnh tải phân bố đều, v hoạt tải phân bố đều)

Mb= ...).1.(2

2 obtnfb hbR

C=1q

M b

c

hbRQ btnb

b

2

04

0

..)1(

Và Qbo phải thoả mãn Qb3≤Qb0≤2,5.Rbt.b.h0.

Tính lại giá trị của C theo Qb0

0

2

04 ..)1(

b

btnb

Q

hbRc

+Khi đó lực cắt tác dụng lên một phía của tiết diện nghiêng là

Q = Qmax - q1.C

+ Nếu Qb0≥Q thì đặt cốt đai theo cấu tạo.

+ Nếu Qb0≤Q thì cần tính toán cốt đai.

-Tính toán cốt đai

1 12 .b bQ M q

- Tính qsw theo từng trường hợp.

Khi 1max

0,6

bQQ thì

2 2

max 1 max 1min( ; )4 2.

b bsw

b o

Q Q Q Qq

M h

Khi 1max 1

0,6

b bb

o

Q MQ Q

h thì

2

max 1 max 1( )min( ; )

2.

b bsw

b o

Q Q Q Qq

M h



Trong 2 trường hợp trên thì cần so sánh với ̅̅ ̅̅ ̅

nếu qsw < ̅̅ ̅̅ ̅ thì lấy

qsw= ̅̅ ̅̅ ̅.

Khi max 1b

b

o

MQ Q

h thì max 1b

sw

o

Q Qq

h

Sau khi tính được qsw từ 1 trong 3 trường hợp trên , để tránh xảy ra phá hoại giòn,

nếu

3min(1 ). . 0,6(1 ). .

2 2 2

b f n bt f n btbsw

o

R b R bQq

h

thì tính lại

2 2

max 2 max 2 max1 1

3 32. 2. 2.

b bsw

o b o b o

Q Q Qq q q

h h h

Xác định được khoảng cách cốt đai. sw swtt

sw

R As

q

Kiểm tra s đã chọn ban dầu với stt nếu s ≤ stt thì thoả mãn, nếu không thì phải chọn

lại s và tính lại các bước như trên.

Kiểm tra điều kiện dầm không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng đi qua giữa 2

thanh cốt đai ( khe nứt nghiêng không cắt qua cốt đai) theo công thức.

2 2

4max

max max

(1 ) . . 1,5.(1 ) . .b n bt o n bt oR b h R b hs s

Q Q

(*)

Nếu cốt đai đã t ính ở trên mà không thoả mãn điều kiện (*) thì ta chọn lại

khoảng cách cốt đai bố trí theo điều kiện (*).

Đối với đoạn giữa dầm (trong đoạn

giữa nhịp)

+Trong đoạn này cần phải dự kiến khoảng cách cốt đai s2, sau đó kiểm tra chiều

dài l1 là chiều dài cần thiết phải bố trí cốt đai với bước s1.

- khoảng cách s2 được chọn trước sao cho thoả mãn điều kiện sau:

+ Điều kiện cấu tạo:

Khi h>300 thì khoảng cách s2 không lớn quá 500 và

.



+ Điều kiện để dầm không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng đi qua khoảng cách

giữa 2 cốt đai : s≤ smax =M

btnb

Q

hbR 2

04 ..)1(

- Kiểm tra điều kiện tính toán: QM-q1C ≤Qb.o

+ Giá trị Qbo,Cđược xác định như trên.

Kiểm tra:

- Nếu QM - q1C≤Qb.o : BT đủ khả năng chịu cắt, đặt cốt đai theo cấu tạo.

- Nếu QM - q1C>Qb.o : cần tính toán cốt thép đai.

Tính toán khoảng cách l1:

+ Tính các giá trị:

1

w1

s

RAq sws

sw 2

w2

s

RAq sws

sw

1

01

sw

b

q

MC

+ Xét các trường hợp:

- Trường hợp 1: q1>1,56qsw1-qsw2

21 swsw

b

qq

MC

- Trường hợp 2: 1,56qsw1-qsw2 >q1>qsw1-qsw2

3

10,min 0

211

h

qqq

MC

swsw

b

Cả 2 trường hợp tính: 21

1011

1

.

swsw

Asw

b

qq

cqQcqc

M

cl

-Trường hợp 3: q1≤qsw1-qsw2

01

1

012min

1

)(c

q

cqQQl swbA

c. Tính cốt thép tại vị trí có lực tập trung :

hS= 80-50-4= 26 cm.

b= 20 cm.

Cấu kiện bê tông cốt thép bị giật đứt được tính toán theo điều kiện :

swsw

o

s ARh

hF

1

Trong đó F là lực giật đứt

hS khoảng cách từ vị trí đặt lực

F

hS

b hShS

ho

cèt thÐp



giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc

swsw AR tổng lực cắt chịu bởi cốt thép treo đặt trong vùng giật

đứt có chiều dài a bằng :

a= 2hs+b= 2.26+20= 72 cm.

Tầng 1: Ta có F= (19036,67+15348)/cos45= 48626 daN.

Cốt thép AII RSW= 225 MPa= 2250 daN/cm2

=> 38415)76

161.(48626 swsw AR daN.

=> 54,82250.2

38415swA cm

2.

Chọn cốt treo dạng V 3Ø22 có A= 11,4 cm2> 8,54 cm

2.

Tầng 2-mái: F= (19036,67+4988,1)/cos45= 33976 daN.

=> 26841)76

161.(33976 swsw AR daN.

=> 96,52250.2

26841 swA cm

2.

Chọn cốt treo dạng V 2Ø22 có A= 7,6 cm2> 5,96 cm

2.

2. Tính toán cốt thép cột khung.

Cột được tính theo cấu kiện chịu nén lệch tâm có tiết diện chữ nhật, đặt cốt

thép đối xứng. Tại 1 tiết diện có 3 tổ hợp, 1 cột có 2 tiết diện nên có 6 tổ hợp M - N

. Xác định cốt thép đối với từng tổ hợp, chọn giá trị ASmax trong 6 giá trị tổ hợp đó

để bố trí.

Từ bảng tổ hợp nội lực, ta chọn các cặp nội lực để tính toán. Đó là các cặp :

max

min

max

tu

tu

tu

M N

M N

N M

Xác định độ lệch tâm ban đầu : eo= e1 + ea

Với: N

Me 1 : độ lệch tâm tĩnh học



ea : độ lệch tâm ngẫu nhiên. Lấy ea không nhỏ hơn 600

1 chiều

cao cột và 30

1 chiều cao của tiết diện.

Xác định hệ số uốn dọc: =

crN

N1

1

Với : Ncr : Lực dọc tới hạn, xác định theo công thức :

Ncr = )..(4,6

2

0

S

l

b ISI

l

E

Trong đó : + lo : Chiều dài tính toán của cột, với khung 1 nhịp lo = h.

+ Eb : môđun đàn hồi của bêtông.

+ I : mômen quán tính của tiết diện lấy đối với trục qua trọng tâm và

vuông góc với mặt phẳng uốn.

+ IS : mômen quán tính của diện tích tiết diện cốt thép dọc chịu lực lấy

đối với trục qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng uốn.

Do lúc đầu chưa biết AS nên giả thiết trước hàm lượng cốt thép µt

=> 2

02

...

a

hhbI tS

Sau khi đã tính được AS, A’S kiểm tra lại hàm lượng cốt thép theo

công thức sau : %100..

(%)0

'

hb

AA SS

t

. Nếu chênh lệch nhiều so với giả thiết

ban đầu thì giả thiết lại rồi tính toán lại.

+ b

s

E

E với Es : môđun đàn hồi của cốt thép.

+ S : hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm

p

e

S

1,0

11,0+0,1

Với:

min;max

h

eo

e ; b

o Rh

l01,001,05,0min .

φp : hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt thép căng ứng lực trước. Với kết

cấu bêtông cốt thép thường : φp = 1.



+ φl : hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn :

1

.

.1

yNM

yNM dhdhl

. (2)

Với : y - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu kéo, với tiết

diện chữ nhật y = 0,5h.

Mdh, Ndh : nội lực do tải trọng tác dụng dài hạn (lấy tĩnh tải)

β hệ số phụ thuộc vào loại bêtông, với bêtông nặng β = 1.

Trong công thức (2) khi Mdh và M ngược dấu nhau thì Mdh được lấy giá trị

âm, lúc này nếu tính được φl < 1 thì phải lấy φl = 1 để tính Ncr.

Xác định độ lệch tâm tính toán:

e = .e0 + ah

2.

e' = .e + '2

ah .

Tính chiều cao vùng nén : x1 = bR

N

b .

Xác định trường hợp lệch tâm:

Nếu x1 ≤ αR.ho thì lệch tâm lớn.

Nếu x1 > αR.ho thì lệch tâm bé.

Tính cốt thép dọc :

- Trường hợp lệch tâm lớn :

Nếu x1 ≥ 2a' As= As' = asc ZR

xheN

.

).5,0( 10

Nếu x1 < 2a' As= As' = as ZR

Ne

.

'.

- Trường hợp lệch tâm bé :

Với x = x1, tính : asc

sZR

xheNA

.

).5,0( 10*

Tính lại x :

R

ssob

o

R

ss

ARbhR

hARN

x

1

2

.11

12

*

*



=>asc

b

sZR

xhbxReNA

.

).5,0(. 0'

Sau khi tính được As, A’s tiến hành kiểm tra hàm lượng thép theo điều kiện :

min < t < max. Với : %100..

2

o

s

hb

A

t không được vượt quá 3%. Nếu vượt quá cần tăng kích thước tiết diện hoặc

tăng cấp độ bền bê tông.

t nếu < min thì lấy AS tối thiểu theo min

- Do lực cắt trong cột khá bé nên không cần tính toán cốt đai mà chỉ đặt theo

cấu tạo là thỏa mãn. Đặt cốt đai phải thỏa mãn các điều kiện sau :

+ đ

max25,0

5

mm

+ sđ ≤ 15min (của cốt dọc). Tại vị trí nối buộc sđ ≤ 10min

max, min : đường kính lớn nhất, bé nhất của cốt thép dọc chịu lực

Kết quả tính toán, chọn và bố trí cốt thép đƣợc trình bày ở phần phụ lục và

các bản vẽ KC:04, 05.



TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. TCXDVN 356: 2005 Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế. [2]. TCVN 2737: 1995 Tải trọng và Tác động – Tiêu chuẩn thiết kế. [3]. TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng

gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737: 1995. [4]. TCXD 198: 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bêtông cốt thép

toàn khối. [5]. TCXD 195: 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi. [6]. TCXD 205: 1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế. [7]. Võ Bá Tầm, Kết cấu bêtông cốt thép tập 1 – Phần cấu kiện cơ bản,

Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp.HCM, năm 2008. [8]. Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập 2 - Phần kết cấu nhà cửa,

Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp.HCM, năm 2007. [9]. Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập 3 - Phần cấu kiện đặc biệt,

Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp.HCM, năm 2005. [10]. Nguyễn Văn Quảng, Nền Móng – Nhà cao tầng, Nhà xuất bản khoa

học và kỹ thuật. [11]. Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Hướng dẫn đồ án Nền

Móng, Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội năm 2009. [12]. Sổ tay thực hành KCCT của PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng [13]. Châu Ngọc Ẩn, Nền móng, Nhà xuất bản ĐHQG Tp.HCM, 2008.



do an tot nghiep ky su xay dung thiet ke xay dung chung cu can ho coma

Education