thiết kế chung cư C16 - khu đô thị Trung Yên và lập chương trình dồn tải khung phẳng, tổ hợp lực dầm, cột, chương 7 pps

Chương 7: Tính nội lực khung không gian Nội lực khung không gian đ-ợc tính bằng phần mềm SAP2000, để tính nội lực khung không gian ta làm lần l-ợt theo các b-ớc: + Khai báo Vật liệu các

Chương 7: Tính nội lực khung không

gian

Nội lực khung không gian đ-ợc tính bằng phần mềm SAP2000, để tính nội lực khung không gian ta làm lần l-ợt theo các b-ớc:

+ Khai báo Vật liệu các cấu kiện

+ Khai báo các kích th-ớc tiết diện

+ Khai báo các tr-ờng hợp tải: Có các tr-ờng hợp tải sau

- Tĩnh tải

- Hoạt tải: khung không gian ta chất hoạt tải toàn bộ

và hoạt tải đ-ợc nhân với hệ số giảm tải đ-ợc qui định

ở d-ới

- Gió X âm ng-ợc chiều ph-ơng OX

- Gió X d-ơng cùng chiều ph-ơng OX

- Gió Y âm ng-ợc chiều ph-ơng OY

- Gió Y d-ơng cùng chiều ph-ơng OY

(Tr-ờng hợp tải gió theo 1 ph-ơng bao gồm cả gió đẩy, gió tĩnh và gió động)

+ Tiến hành vẽ sơ đồ tính khung không gian

+ Gán tải trọng lên sơ đồ ứng với các tr-ờng hợp tải ở trên + Tiến hành chạy ch-ơng trình để thu kết quả nội lực

Qui định hệ số giảm tải

Hoạt tải của các phòng đ-ợc lấy theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737 - 1995 và đ-ợc thống kê trong bảng 6 Ngoài ra theo tiêu chuẩn cũng chỉ rõ khi tính toán hoạt tải đứng cho nhà cao tầng, cho phép sử dụng hệ số

giảm tải để kể đến khả năng sử dụng không đồng thời trên toàn nhà, hệ số này đ-ợc xác định nh- sau:

+ Với các loại phòng ngủ, phòng ăn, phòng khách, phòng vệ sinh, văn phòng, phòng nồi hơi, phòng động cơ

có diện tích A thoả mãn điều kiện: A > A1 = 9 m2 thì nhân với

hệ số

A1 = 0,4 +

1 /

6 , 0

A

A trong đó A – diện tích chịu tải, tính bằng mét vuông

+ Với các loại phòng đọc sách, cửa hàng, triển lãm, phòng hội họp, kho, ban công có diện tích A thoả mãn điều kiện: A > A2 = 36 m2 nhân với hệ số

A2 = 0,5 +

2 /

5 , 0

A

A trong đó A – diện tích chịu tải, tính bằng mét vuông

Sơ đồ khung không gian:

Kết quả nội lực:

Nhiệm vụ chính là thiết kế cốt thép cho khung trục B nên

ta chỉ đ-a ra nội lực của khung trục B Sau đây là một số biểu đồ nội lực t-ơng ứng với các tr-ờng hợp tải

+36

+32.4

+28.8

+25.2

+21.6

+18

+14.4

+10.8

+7.2

+0.00

-1.00 +3.6

Sơ đồ khung B

5

6400

4

6400

3

6400

2 1

6400

+7.2 10

292 375 541 873 956 1039 1122 1205 1454 1540

11 293 376 542 874 957 1040 1123 1206 1455 1530

12 294 377 543 875 958 1041 1124 1207 1456 1531

13 295 378 544 876 959 1042 1125 1208 1457 1541

II.2.6 Tính sàn tầng điển hình

Sơ đồ kết cấu sàn tầng điển hình (tầng 4)

b4.03

b4.03 b4.03

b4.01 b4.01 b4.02 b4.02

b4.04 b4.04

b4.05 b4.05

b4.05 b4.04 b4.02

b4.06

b4.03

b4.05 b4.04 b4.02 b4.01 b4.01

II.2.6.1 Tính toán bản B4.01

a) Sơ đồ tính

Tỉ số các cạnh 1

2

1 2

L  6,4   ; tính theo bản kê bốn cạnh ở đây bản liên kết cứng với dầm phía trong và liên kết khớp với dầm phía ngoài nên bản kê bốn cạnh ngàm hai cạnh trong và liên khớp hai cạnh ngòai Nhịp tính toán lấy bằng khoảng cách giữa 2 mép dầm Ta có:

tt tt

L  L  6,4 0,3 6,1m  

Tính bản theo sơ đồ đàn hồi bằng ph-ơng pháp tra bảng

b) Tải trọng

Theo tải trọng đã xác định ở phần II.4 Tải trọng tính toán sàn tầng điển hình là:

- Tổng tĩnh tải: kG/m488.9 2

- Hoạt tải phòng ở:

195.0 kG/m2

(khi tính bản, hoạt tải không đ-ợc nhân với hệ số giảm

tải) Tải trọng t-ờng tác dụng trên sàn (các kích th-ớc t-ờng lấy gần đúng)

(Diện tích sàn chịu tải t-ờng 6,1x6,1 m)

Loại t-ờng TT tính toán

(kG/m2)

Diện tích t-ờng (m2)

Tổng tải trọng (kG)

Phân bố

đều trên sàn (kG/m2)

T-ờng loại 4 (có

cửa) 230.4 2x6,4x3,4 10027 269,5 Tổng tải trọng tính toán phân bó trên bản B4.01 là:

p = 488,9 + 195 + 269,5 = 953,4 kg/m2

c) Xác định nội lực

Do liên khớp mép ngoài nên: M11  M21  0

Mômen d-ơng giữa bản: M1 m i1 P; M2 m i2 P Trong đó

tt tt

1 2

P p.L L 

Mômen âm trên gối: M12   k Pi1 ; M22   k Pi2 với bản kê bốn cạnh đều ngàm ta có i = 6

P 953,4 6,1 6,1 35476kG     Tra bảng với 1

1

2 

l

l Ta có:

61

m  0,0269; m62  0,0269; k61  0,0625; k62  0,0625

Từ đó tính đ-ợc:

M  M  0,0269 35476 954kG.m  

M  M  0,0625 35476 2217kG.m  

d) Tính toán cốt thép:

Cốt thép chịu mômen d-ơng giữa bản (theo ph-ơng thứ nhất):

Chọn bêtông mác 300, thép A-I có Rn  130kg/cm2; Ra = 2300kg/cm2

412 , 0

; 58 ,

ChiÒu dµy líp bªt«ng b¶o vÖ lµ 2cm

01

h  14 2 12cm  

1

0

R b.h 130 100 12

2 1

a

R h  2300 0,974 12

Chän 510(a = 200) cã 2

a

F  3,93cm

min

3,93

100% 0,33%

100 12



Cèt thÐp chÞu m«men d-¬ng gi÷a b¶n (Theo ph-¬ng thø hai):

h  h  0,5 d  d  12 0,5(1 1) 11cm   

2

0

R b.h 130 100 1

2 2

a

R h  2300 0,969 1

Chän 510(a = 200) cã 2

a

F  3,93cm

min

3,93

100% 0,36%

100 11



Cèt thÐp chÞu m«men ©m trªn gèi:

øng víi M12, vµ M22

1

0

R b.h 130 100 12

2 1

a

R h  2300 0,937 12

Chän 812 (a = 130) cã 2

a

F  9,04cm

min

9,04

100% 0,75%

100 12



øng víi M11, vµ M21

LÊy cÊu t¹o thÐp b»ng 50% thÐp ë gèi liªn tôc

Cô thÓ Fa11,12 = 50%.8,57 = 4,29 cm2

Chän 98 (a = 120) cã 2

a

F  4,52cm

min

4,52

100% 0,38%

100 12



Cèt thÐp chÞu m«men ©m trªn gèi (theo ph-¬ng thø hai):

0 2

2 02 n

4 , 9 100 130

109081 h

b R

M









1 1 2 0 , 095 0 , 950 5

,





2 2

a

R h  2300 0,950 9,4

Chän 118 cã 2

a 5 , 53 cm

II.2.6.2 Tính toán bản B4.02

a) Sơ đồ tính

Tỉ số các cạnh 1

2

1 2

L  6,4   ; tính theo bản kê bốn cạnh

ở đây bản liên kết cứng với dầm phía trong và liên kết khớp với dầm phía ngoài nên bản kê bốn cạnh ngàm ba cạnh trong và liên khớp cạnh ngòai Nhịp tính toán lấy bằng khoảng cách giữa 2 mép dầm Ta có:

tt tt

L  L  6,4 0,3 6,1m  

Tính bản theo sơ đồ đàn hồi bằng ph-ơng pháp tra bảng

b) Tải trọng

Theo tải trọng đã xác định ở phần I.5 Tải trọng tính toán sàn tầng điển hình là:

- Tổng tĩnh tải: kG/m488.9 2

- Hoạt tải phòng ở: kG/m195.0 2

(khi tính bản, hoạt tải không đ-ợc nhân với hệ số giảm

tải) Tải trọng t-ờng tác dụng trên sàn (các kích th-ớc t-ờng lấy gần đúng)

(Diện tích sàn chịu tải t-ờng 6,1x6,1 m)

Loại t-ờng TT tính toán

(kG/m2)

Diện tích t-ờng (m2)

Tổng tải trọng (kG)

Phân bố

đều trên sàn (kG/m2)

T-ờng loại 4 (có

cửa) 230.4 2x6,4x3,4 10027 269,5 Tổng tải trọng tính toán phân bó trên bản B4.02 là:

p = 488,9 + 195 + 269,5 = 953,4 kg/m2

c) Xác định nội lực

Do liên khớp mép ngoài nên: M21  0

Mômen d-ơng giữa bản: M1 m i1 P; M2 m i2 P Trong đó

tt tt

1 2

P p.L L 

Mômen âm trên gối: M11  M12   k Pi1 ; M22   k Pi2 với bản kê bốn cạnh đều ngàm ta có i = 7

P 953,4 6,1 6,1 35476kG     Tra bảng với 1

1

2 

l

l

Ta có:

71

m  0,0226; m72  0,0198; k71  0,0556; k72  0,0417

Từ đó tính đ-ợc:

1

M  0,0226 35476 802kG.m  

2

M  0,0198.35476 703kG.m 

M  M  0,0556 35476 1973kG.m  

22

M  0,0417.35476 1480kG.m 

d) Tính toán cốt thép:

Cốt thép chịu mômen d-ơng giữa bản (theo ph-ơng thứ nhất):

Chọn bêtông mác 300, thép A-I có Rn  130kg/cm2; Ra = 2300kg/cm2

412 , 0

; 58 ,



Chiều dày lớp bêtông bảo vệ là 2cm

01

h  14 2 12cm  

1

0

R b.h 130 100 12

 

2 1

a

R h  2300 0,978 12

Chän 510(a = 200) cã 2

a

F  3,93cm

min

3,93

100% 0,33%

100 12



Cèt thÐp chÞu m«men d-¬ng gi÷a b¶n (Theo ph-¬ng thø hai):

h  h  0,5 d  d  12 0,5(1 1) 11cm   

2

0

R b.h 130 100 1

2 2

a

R h  2300 0,977 1

Chän 510(a = 200) cã 2

a

F  3,93cm

min

3,93

100% 0,36%

100 11



Cèt thÐp chÞu m«men ©m trªn gèi:

øng víi M12, vµ M22

1

0

R b.h 130 100 12

2 1

a

R h  2300 0,944 12

Chän 1010 (a = 100) cã 2

a

F  7,85cm

min

7,85

100% 0,65%

100 12



øng víi M22

1

0

R b.h 130 100 12

2 1

a

R h  2300 0,959 12

Chän 810 (a = 140) cã 2

a

F  6,28cm

min

6,28

100% 0,52%

100 12



øng víi M21

LÊy cÊu t¹o thÐp b»ng 50% thÐp ë gèi liªn tôc

Cô thÓ Fa11,12 = 50%.5,59 = 2,8cm2

Chän 78 (a = 150) cã 2

a

F  3,52cm