lập dự toán đồ án công trình trường cao đẳng Công Nghệ Đà Nẵng

lập dự toán đồ án công trình trường cao đẳng Công Nghệ Đà Nẵng

Chơng 2 Lựa chọn giảI pháp kết cấu

2.1 Sơ bộ phơng án kết cấu

a Sơ bộ về lựa chọn bố trí lới cột, bố trí các khung chịu lực chính.

Công trình có chiều rộng 25m và dài 83,6m, , tầng 1cao 4,7m, các tầng còn lại cao 3,6m Dựa vào mặt bằng kiến trúc ta bố trí hệ kết cấu chịu lực cho công trình Khung chịu lực chính gồm cột và dầm ( hoặc sàn không dầm ) Chọn lới cột chữ nhật, nhịp của sàn 7,6m theo chiều dài và 8mx9mx8m theo chiều rộng

b Sơ đồ kết cấu tổng thể và vật liệu sử dụng, giải pháp móng dự kiến.

+, Kết cấu tổng thể của công trình : Kết cấu chính của công trình là kết cấu hệ khung

bêtông cốt thép chịu lực (cột dầm sàn đổ tại chỗ) đợc liên kết với nhau bởi hệ thống dầm dọc vuông góc ( hoặc sàn ) với mặt phăng khung (tờng ngăn che không chịu lực)

+, Vật liệu sử dụng cho công trình : Toàn bộ các loại kết cấu dùng bêtông mác 300

(Rn=130 kG/cm2), cốt thép AI cờng độ tính toán 2100 kg/cm2, cốt thép AIII cờng độ tính toán 3400 kg/cm2

+, Phơng án kết cấu móng : Thông qua tài liệu khảo sát địa chất, căn cứ vào tải trọng

công trình có thể thấy rằng phơng án móng nông không có tính khả thi nên dự kiến dùng phơng án móng sâu ( móng cọc ).Thép móng dùng loại AI và AII, thi công móng

đổ bêtông toàn khối tại chỗ

- Tải trọng thẳng đứng truyền theo 1 phơng : phơng cạnh ngắn Do đó ta tính khung K7 theo sơ đồ khung phẳng

- Khi phân phối tải trọng thẳng đứng vào khung cho phép bỏ qua tính liên tục của các dầm dọc hoặc dầm ngang, khi đó tải trọng truyền lên khung tính nh phản lực của dầm

đơn giản

- Tải trọng ngang ( gió ) do toàn bộ hệ khung chịu

2.1.3 Kớch thước sơ bộ của kết cấu (cột, dầm, sàn, vỏch…) và vật liệu.

2.1.3.1 Kích thứơc dầm khung

Khung gồm có 3 nhịp không đều nhau, do đó ta lựa chọn kích thớc của dầm khung nh sau :

a, Đối với dầm nhịp 9m.

L

8

1 12

1 8

1 12

1





































Chọn hd = 80cm

Bề rộng dầm bd = ( 0.3  0.5 )hd Chọn bd = 30 cm

b, Đối với dầm nhịp 8m.

L

8

1 12

1 8

1 12

1





































Chọn hd = 80cm Để thuận tiện cho thi công sau này ta cũng chọn bề rộng của dầm nh trên Chọn bd = 30 cm

Đối với dầm dọc ta đã sơ bộ chọn kích thớc ở phần tính sàn điển hình là bxh =

22x45cm

Do Lnhip khá lớn vì thế ta đặt hệ thống dầm phụ và sơ bộ chọn kích thớc dầm phụ

là:22x45cm

2.1.3.2.Kích thớc cột khung

Diện tích tiết diện ngang của cột sơ bộ đợc chọn theo công thức :

F=k

Rn

N

(cm2) Trong đó: Rn=130 kg/cm2: cờng độ bê tông mác 300

K :hệ số ảnh hởng của cột chịu nén lệch tâm.(k=1,2-1,5)

N=n.q.s

n: số tầng nhà

q: tải trọng sơ bộ tính toán.(đã đợc tính toán trong phần tính tĩnh tải sàn)

S: diện tích truyền tải

Hình 2.1 Diện tích truyền tải

Để đơn giản , sơ bộ với nhà có sàn dày 15 cm , công năng làm văn phòng ta lấy cả tĩnh

tải + hoạt tải là qs = 0,9557( T/m2)

Vậy sơ bộ ta chọn kích thớc cột khung nh sau :

a, Cột trục A.

Chọn kích thớc cột trục A nh sau :

- Từ tầng 1  4 : bxh = 600x600mm

- Từ tầng 5  7 : bxh = 500x500mm

- Từ tầng 8  11 : bxh = 400x400mm

b, Cột trục B

Chọn kích thớc cột trục B nh sau :

- Từ tầng 1  4 : bxh = 700x700mm

- Từ tầng 5  7: bxh = 600x600mm

- Từ tầng 8  11 : bxh = 500x500mm

c, Cột trục C

Chọn kích thớc cột trục C nh sau :

- Từ tầng 1  4 : bxh = 700x700mm.

- Từ tầng 5  7: bxh = 600x600mm

- Từ tầng 8  11 : bxh = 500x500mm

d, Cột trục D

Chọn kích thớc cột trục D nh sau :

- Từ tầng 1  4 : bxh = 600x600mm

- Từ tầng 5  7 : bxh = 500x500mm

- Từ tầng 8  11 : bxh = 400x400mm

Từ các kích thớc dầm và cột đã chọn sơ bộ ở trên ta lập đợc sơ đồ khung nh sau

2.2 Tính toán tải trọng

Khung K7 là khung BTCT đổ toàn khối Giải pháp nền móng của công trình là móng cọc BTCT Các nút giao giữa dầm – dầm ; dầm – cột đợc coi là liên kết cứng Chọn chiều sâu chôn móng là 0,8m Căn cứ vào kích thớc hính học của khung ta lập đợc sơ

đồ tính toán khung nh hình vẽ :

+38,6

+35

+31,4

27,8

+24,2

+20,6

+17

+13,4

+9,8

+6,2

+3,1

+0.00

Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60

A B

C D

8000 9000 8000

Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60 Dầm30x60

Hình 2.2 Sơ đồ khung

Tải trọng tác dụng lên khung gồm có ba thành phần :

- Tĩnh tải ( gọi là tải trọng thờng xuyên )

- Hoạt tải ( tải trọng tức thời ) từ các ô sàn truyền vào

- Gió

Tải trọng truyền vào dới dạng phân bố đều và lực tập trung :

- Tĩnh tải : bao gồm trọng lợng bản thân cột , dầm sàn , tờng và các lớp trát

- Hoạt tải : tải trọng sử dụng trên nhà

- Tải trọng từ bản sàn truyền vào dầm của khung

- Dầm dọc, dầm bo tác dụng lên khung dới dạng lực tập trung

2.2.2 Xác định tải trọng

a, Tĩnh tải.

+ Tải trọng tiêu chuẩn cho tờng 110 theo TCVN 2737 là 180 kg/m2

Tải trọng tính toán cho tờng 110 là 180.1,1=198 kg/m2

+ Tải trọng tiêu chuẩn cho tờng 220 theo TCVN 2737 là 330 kg/m2

Tải trọng tính toán cho tờng 220 là 330.1,3=429 kg/m2

+ Tải trọng tiêu chuẩn cho cửa kính khung thép theo TCVN 2737 là 40 kg/m2

Tải trọng tính toán cho cửa kính khung thép là 40.1,1=44 kg/m2

+ Tải trọng trên 1m2 sàn đợc tính toán xác định nh trong bảng sau :

Bảng 2.1 Tĩnh tải sàn

Loại

KG/m2

 = 1500 kg/m3

 = 1800 kg/m3

 = 2500 kg/m3

4 Lớp vữa trát trần dày 1,5 cm có 1,3 35.1

 = 1800 kg/m3

1 Vữa láng  = 2 cm ;  = 1800 KG/m3 1,3 46.8 Sàn mái 2 Sàn BTCT  = 12 cm ;  = 2500KG/m

3 Vữa trát trần  = 1,5 cm ;  = 1800KG/m3 1,3 35.1

1 Vữa láng  = 2 cm ;  = 1800 KG/m3 1,3 46.8 Gara 2 Sàn BTCT  = 20 cm ;  = 2500KG/m

ôtô 3 Vữa trát trần  = 1,5 cm ;  = 1800KG/m

+ Tải trọng 1m dầm cột

Bảng 2.2 Tĩnh tải dầm và cột.

cấu kiện KG/m

30x80cm Phần vữa trát : 0,02x( 0,3 + 0,8) x 2 x 1800 1,3 98,28

Dầm Phần bêtông : 0,22x0,45x2500 1,1 272,25 22x45cm Phần vữa trát :0,02x( 0,22 + 0,45) x 2 x 1800 1,3 62,712

70x70cm Phần vữa trát : 0,02x(0,7+0,7)x2x1800 1,3 121,68

60x60cm Phần vữa trát : 0,02x(0,6+0,6)x2x1800 1,3 102,96

60x60cm Phần vữa trát : 0,02x(0,6+0,6)x2x1800 1,3 93.6

50x50cm Phần vữa trát : 0,02x(0,5+0,5)x2x1800 1,3 74,88

40x40cm Phần vữa trát : 0,02x(0,4+0,4)x2x1800 1,3 43,2

Cột

50x50c

m

Phần bêtông : 0,5x0,5x2500 1,1 433,125 Phần vữa trát : 0,02x(0,5+0,5)x2x1800 1,3 57,6

b, Hoạt tải.

+, Hoạt tải sàn :

Đối với sàn nhà thuộc loại văn phòng, căn cứ vào TCVN 2737 - 1995 và theo tính toán

ở phần D.I ta có hoạt tải sàn là p s = 357,5 kg/m 2

+, Hoạt tải gara ôtô :

Theo TCVN 2737 - 1995, ta có hoạt tải của gara đối với loại xe nhẹ có tổng khối l ợng

 2500kg đợc lấy là p gr = 500x1,2 = 600 kg/m 2

+, Hoạt tải mái và tum thang :

Hoạt tải mái và tum thang lấy theo TCVN 2737 - 1995 là p tt = 75x1,3 = 97,5 kg/m 2

c, Gió.

Gió tác dụng vào khung theo phơng ngang, xảy ra hai trờng hợp :

- Gió thổi từ phải sang

- Gió thổi từ trái sang

d, Sơ đồ chất tải

A B

C D

7,33T

3000 2500

2500 2600

2600 3800

3800 2100

2100

12,1T

Hình 2.3 Sơ đồ tĩnh tải

A B

C D

3T

3000 2500

2500 2600

2600 3800

3800 2100

2100

6T

Hình 2.4 Sơ đồ hoạt tải

Hình 2.5 Sơ đồ chất TT

2.2.3 Tính toán tải trọng gió tác dụng lên khung K2.

a, Tải trọng phân bố :

Tải trọng gió tính toán tác dụng lên mỗi mét vuông bề mặt thẳng đứng của công trình

là :

W = n.W0.k.c

Trong đó :

W0 : áp lực gió ở độ cao 10 m , theo TCVN 2737-1995 thì Hà Nội vùng IIB ta có W0 =

95 KG/m2

k : hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao phụ thuộc vào dạng địa hình

a : bề rộng đón gió

c : là hệ số khí động đợc lấy theo sơ đồ 1 ta có

c = + 0,8 đối với phía gió đẩy

c = - 0,6 đối với phía gió hút

n = 1,2 : hệ số vợt tải

Tải trọng gió tác dụng lên khung lấy là phân bố đều :

P = W a = n.W0.k.c.a

ta xác định cho các cao trình +9,8 m ; +20,6 m ;+27,8m và +38,6 m Giá trị tính toán lập thành bảng :

Bảng 2.3 TảI trọng gió tác dụng lên khung

b, Tải trọng tập trung.

ở mái do có tờng vợt mái ( sê nô ) nên xuất hiện tải trọng tập trung quy về nút khung Giá trị đợc xác định nh sau :

+, Phía gió đẩy :

PTT = qđ4.8,5.ht

Trong đó :

qđ4 = 989,2kg/m : là giá trị tải trọng gió đẩy tại cao trình đỉnh khung ( +38,6m )

8,5 : là chiều dài bớc khung

ht = 1,2m : là chiêug cao tờng vợt mái

=> PTT = 989,2.8,5.1,2 = 10089,84 kg

+, Phía gió hút :

PTT = qh5.8,5.ht

Trong đó :

qh4 = -742kg/m : là giá trị tải trọng gió hút tại cao trình đỉnh khung (+38,6m)

8,5 : là chiều dài bớc khung

ht = 1,2m : là chiêug cao tờng vợt mái

=> PTT = -742.8,5.1,2 = -7568,4 kg

c, Chất giá trị tải gió lên khung :

Ta có 2 phơng án chất tải gió lên khung :

+ Gió tác dụng từ trái qua phải

A B

C D

8000 9000 8000

0,744T.m 0,858t.m

0,937T.m

0,989T.m

10,089T +38,6

+35

+31,4

27,8

+24,2

+20,6

+17

+13,4

+9,8

+6,2

+3,1

+0.00

Hình 2.6 Sơ đồ tải trọng gió phải

+ Gió tác dụng từ phải qua trái :

A B

C D

8000 9000 8000

0,558T.m 0.643t.m

0.704T.m

0.742T.m

7,57T +38,6

+35 +31,4

27,8

+24,2

+20,6 +17

+13,4

+9,8

+6,2

+3,1

+0.00

Hình 2.7 Sơ đồ tải trọng gió trái

2.3 Tính toán và nội lực cho công trình.

Nội lực khung đợc xác định bằng chơng trình SAP.7.42 Kết quả nội lực đơc thể hiện trong phần : " Phụ lục kết cấu "

Hình 2.8 Biểu đồ mô men TT