Do an tot nghiep xay dung ( Tinh khung khong gian )

.Chiều dài toàn bộ công trình là 54 m,bề rộng công trình 25.5 m.Địa điểm xây dựng tại huyện Dĩ An, Bình Dương.Điều kiện địa chất khu vực được thể hiện cục thể trong chương tính móng.Móng công trình là móng cọc ép, với cọc BTCT đúc sẵn được mua và chuyển đến công trường.

Trang 1

PHẦN III:

TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN

MÔ HÌNH HÓA HỆ CHỊU LỰC CỦA NHÀ:

Công trình này được thiết kế dựa trên các tiêu chuẩn hiện hành sau :

+TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế-Tải trọng và tác động

+TCVN 5574-1991: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bêtông cốt thép

+TCXD 198-1997: Nhà cao tầng –Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối

Hệ kết cấu gồm cột, dầm ,sàn BTCT tạo nên khung nhà Trong đó sàn có vaitrò như một giằng ngang tạo một phần độ cứng theo phương ngang, vì vậy nó sẽ giảmchuyển vị ngang trong nhàcao tầng Để phản ánh sự làm việc đúng đắn của kết cấu taxem như hệ gồm khung sàn hỗn hợp (không quan niệm sàn là tuyệt đối cứng theophương ngang) Khoảng cách giữa các lõi thang là khá xa nên nó chỉ đóng vai trò giảmbớt một phần tiết diện khung.Hệ khung sàn hỗn hợp này được đưa vào phần mềmSap90 để tìm ra nội lực trong khung, sau đó được tổ hợp bằng bảng tính Exel Việc tínhcốt thép cũng được lập bằng bảng tính Exel cho cột và dầm Trọng lượng bản thân cột,dầm ,sàn được khai trong phần trọng lương bản thân của kết cấu Do đó trọng lượngcủa các lớp cấu tạo sàn, tường ngăn, hoạt tải lên sàn được quy về lực phân bố trêndầm Tải trọng của phần ban công nhô ra ngoài thì truyền tải vào khung Tải của cácphần hành lang đưa ra ngoài cũng truyền tải vào đà môi

Về sàn trong toàn bộ nhà gồm có các loại sàn khác nhau như sau:

- Sàn trệt

- Sàn tầng 1 –3

- Sàn tàng 4 – 13

- Sàn tầng thượng

Tải trọng từ các ô sàn truyền lên hệ dầm chính phụ thuộc vào kích thước haicạnh ô sàn Nếu l2/l1 >1.5 xem sàn làm việc một phương Nếu l2/l1 <1.5 xem sàn làmviệc hai phương Diện truyền tải của các sàn vào các khung thể hiện trong hình vẽ.Trọng lượng thể tích các lớp cấu tạo sàn ,các lớp tường ngăn đã xác định phầntrước,hoạt taỉ theo TCVN 2737-1995.Đối với tầng hầm đổ sàn trực tiếp lên nền thiênnhiên nên không đưa vào khung Tầng hầm chỉ có đàkiềng chịu trọng lượng bản thânvà giảm bớt chuyển vị ngang đài cọc Các giá trị tải trọng truyền từ sàn lên khungtrong bảng dưới

Tùy theo cạnh kê của ô bản màdiện truyền tải truyền vào dầm có dạng hìnhthang hay tam giác Từ diện truyền tải đó thì tải phân bố lên dầm cũng có dạng hìnhthang hay tam giác tương ứng, ta quy về công thức gần đúng dạng phân bố đều sau:

Trang 2

+Với tải tam giác :qtd =(5/8).qd ; với tải cho 1 ô sàn qd=0.5.q.l1

+Với tải hình thang :qtd=(1-2β2+β3).qd ;trong đó : β=0.5l1/l2

q :Tải phân bố trên m2 sàn

l1: Phương ngắn cuả ô bản

l2: Phương dài của ô bản

BẢN

G TRU

Trang 3

Ô sàn l1(m) l2(m) β=0.5l1/l2 Q(kg/m2) q(tam

Trang 5

Â BẢN SÀN TẦNG 1

Trang 6

BẢN SÀN TẦNG 2-3

Trang 7

BẢN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Trang 8

BẢN SÀN TẦNG THƯỢNG

Trang 9

BẢNG TRUYỀN CÁC LỚP CẤU TẠO SÀN SÂN THƯỢNG

Ô sàn l1(m) l2(m) β=0.5l1/l2 q(kg/m2) q(tam

BẢNG TRUYỀN HOẠT TẢI SÀN SÂN THƯỢNG

Ô sàn l1(m) l2(m) β=0.5l1/l2 q(kg/m2) q(tam

Sơ bộ chọn tiết diện dầm:Thông thường chọn chiều cao tiết diện dầm theo

hd=(1/12-1/16)l ; trong đó l là nhịp dầm

Bề rộng tiết diện thông thường chọn b=(1/4-1/2)hd

Căn cứ vào các công htức trên chọn tiết diện dầm như sau :

- Theo khung trục chữ nhịp 8m: (300x650)mm

- Theo khung trục số nhịp 11m : (300x800)mm

- Các dầm giao của sàn:(200x450)mm

- Dầm biên cầu thang bộ và tầng trên cùng (200x400)mm

- Dầm của các công sôn hành lang theo trục số :(250x600)mm

- Dầm quanh các cầu thang nhịp 8.35m :(250x550)mm

- Dầm nối cột vào thang máy:(300x700)mm

- Dầm nhịp biên trục số:(200x550)mm

- Dầm các đà môi xung quanh hành lang phía thông tầng:(200x200)mm

- Dầm công sôn đưa ra ngoài xung quanh công trình :(200x450)mm

Sơ bộ chọn tiế diện cột :Dựa vào công htức sau

Fb=(1.2-1.5).N/Rn ; Trong đó :

Trang 10

N :Tải thẳng đứng truyền xuống tiết diện đang xét.

Rn :Cường độ chịu nén của bê tông

(1.2-1.5) :Hệ số kể đến momen uốn trong tiết diện cột ,phụ thuộc vào vị trícột Trong nhà lấy 1.2 ;biên lấy 1.35 ; góc lấy 1.5 (gío hai phương lớn)

Dựa vào diện truyền tải và 3 tầng thay tiết diện cột một lần ta chọn sơ bộ các cột có kích thước sau:

Cột biên :Theo trục 2;7

- Tầng hầm đến 3 :600x800mm

- Tầng 4 –6 :500x700mm

- Tầng 7 –9 :450x600mm

- Tầng 10 – 12 :400x500mm

- Tầng 13 – thượng :400x400mm

Cột biên : Theo trục số 3,4,5,6 ; trục C

- Tầng 4 –6 :700x1000mm

- Tầng 7 –9 :600x900mm

- Tầng 10 – 12 :450x700mm

Cột biên :Các cột vuông bao quanh các cầu thang

- Tầng 4 –6 :700x700mm

- Tầng 7 –9 :600x600mm

- Tầng 10 – 12 :550x550mm

Cột giữa :Trục B-2 ; D-2

- Tầng 4 –6 :500x800mm

- Tầng 7 –9 :450x700mm

- Tầng 10 – 12 :400x600mm

- Tầng 13- thượng :350x400mm

Cột giữa :toàn bộ

I CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶT TẢI :

Ta nhận thấy mặt bằng của công trình gần như vuông, hệ thống lõi cứng chỉtham gia một phần nhỏ (do khoảng cách các lõi thang khá xa) làm giảm bớt tiết diện

Trang 11

khung,hệ thống sàn đóng vai trò như là một giằng ngang (nhưng không quan niệm làtuyệt đối cứng theo phương ngang) nên tăng độ cứng cho kết cấu khung.

Dùng phần mềm SAP90 để giải bài toán

Để tìm nội lực lớn nhất tại các tiết diện kết cấu, có các trường hợp đặt tải sau:

1 Tĩnh tải

2 Hoạt tải chất đầy tầng chẵn

3 Hoạt tải chất đầy tầng lẻ

4 Gió ngang nhà theo phương X

5 Gió dọc nhà theo phương -X

6 Gió dọc nhà theo phương Y

7 Gió dọc nhà theo phương -Y

II TÍNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG :

Do các lớp cấu tạo sàn và tường ngăn và hoạt tải Trọng lượng bản thân của khung được khai báo trong phần đặc trưng vật liệucủa chương trình SAP90 Do đó không cần truyền tải do trọng lượng bản thân

Trọng lượng một m dài tường ngăn :chiều cao của tường là 3.5-0.7=2.8m

- Hoạt tải: do sàn 1: q = 360 kg/m

• Dầm D1-E trục 3:

- Tĩnh tải : do sàn 2 hai bên:

Trang 12

- Tĩnh tải : do sàn 2 một bên: q = 375.3 kg/m

- Hoạt tải do sàn 2 một bên : q = 1097.2 kg/m

• Dầm 3-4 trục giữa C-C1 :

• Dầm D-D1 trục giữa 6-7 :

- Tĩnh tải : do sàn 13 một bên: q = 681 kg/m

• Dầm D1-E trục 7 :

- Tĩnh tải : do sàn 2 và3 hai bên:

q = 300.1+253.5 =553.6 kg/m

- Hoạt tải do sàn 10 và 12 hai bên :

q = 877.5+926.4 =1803.9 kg/m

• Dầm D1-E trục 8 :

Trang 13

q = 1097.2+300=1397.2 kg/m

• Dầm 7-8 trục D1:

Tính tải do các ô bản loại dầm (làm việc một phương )

+.Ô bản 8 : kích thước 3.4x8 m =>qd =0.5q.l

• Dầm A-A1 trục 2:

- Tĩnh tải : do sàn 1 vàtường biên :

q = 300.2+924 =1224.2 kg/m

- Hoạt tải do sàn 1 và tường biên : q = 438.8 kg/m

• Dầm 2-3 trục A1:

Trang 14

q = 375+924=1299 kg/m

- Hoạt tải do sàn 1 và tường biên : q = 548.6 kg/m

• Dầm A1-B trục 2:

- Tĩnh tải : do sàn 2 vàtường biên :

- Hoạt tải do sàn 10 và 12 hai bên : q = 612 kg/m

• Dầm 1-2 trục B1 :

- Tĩnh tải : do sàn 3 một bên: q = 214 kg/m

- Hoạt tải do sàn 10 và 12 hai bên : q = 469.3 kg/m

• Dầm A-A1 trục 3 :

q = 300.2+300.2=600.4 kg/m

- Hoạt tải do sàn 1 hai bên :

q = 438.8+438.8=877.6 kg/m

• Dầm A1-B trục 3 :

Trang 15

- Hoạt tải do sàn 5 : q =472.5 kg/m

• Dầm A1-B1 trục 8 :

- Tĩnh tải : do sàn 5 một bên và tường biên :

3.SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (4-13) :

• Dầm A-A1 trục 2:

- Tĩnh tải : do sàn 1 một bên nà tường biên :

q = 264.8+924=1188.8 kg/m

- Hoạt tải do sàn 1 một bên : q = 298 kg/m

• Dầm A1-B trục 2:

- Tĩnh tải : do sàn 2 một bên và tường biên :

- Tĩnh tải : do sàn 1 một bên , tường ngăn và ban công truyền vào:

q = 205.25+924+224.4=1353.65 kg/m ;Lực tập trung ở giữa P=1277.5 kg

- Hoạt tải do sàn 1 một bên và ban công truyền vào :

Trang 16

q = 231.6+180=411.6 kg/m Lực tập trung ở giữa P=554.4 kg

• Dầm A-A1 trục giữa 2-3 :

q = 264.8+248.6=513.4 kg/m

q = 298+289=587 kg/m

- Hoạt tải do sàn 6 một bên :q = 437.9 kg/m

• Dầm A-A1 trục giữa 3-4 :

- Tĩnh tải : do sàn 1 hai bên và tường ngăn dày 10cm:

q = 264.8+462=726.8 kg/m

- Hoạt tải do sàn 1 hai bên :q = 298 kg/m

• Dầm B-B1 trục 7 :

- Tĩnh tải : do sàn 8 một bên:(ô 4 làm việc một phương) ;q = 266 kg/m

• Dầm A1-B1 trục 8 :

- Tĩnh tải : do sàn 8 một bên và tường biên:

q = 266+924=1190 kg/m

• Dầm 2-3 trục giữa B1-C :

- Tĩnh tải : do sàn 10 hai bên , tường ngăn dày 10cm:

Trang 17

q = 274+482.1=756.1 kg/m

• Dầm B1-C trục giữa 3-4:

- Tĩnh tải : do sàn 9 vàtường biên dày 10cm:

q = 603.2+462=1065.2 kg/m

Tính tải do ban công truyền vào :Kích thước dầm chính đưa ra đỡ bancông là 20x30cm ,tiết diện đà môi phía ngoài là 20x20cm Kíxh thước bancông là 1.4x3.08m nên làm việc một phương Bề dày sàn ban công là nhỏ sovới chiều cao của đà môi nên khi sàn uốn thì góc xoay lớn nên xem liên kếtgiữa chúng là khớp =>Ta truyền tải gần đúng vào dầm khung như sau: Tĩnh tải: Phần trước tính tải phân bố đều trên sàn :g=299.2 kg/m2 =>Phản lực tại mỗi gối tựa truyền về mỗi phía dạng phân bố đều q=299.2x(1.5/2)=224.4kg/m

Lực tập trung tại giữa dầm :

P=224.4x3.08+1.1x0.2x0.2x2500x3.08+1.1x0.3x0.2x2500x1.5=1277.5kg Hoạt tải :g=240 kg/m2 ,cách truyền như tĩnh tải

q=240x(1.5/2)=180kg/m ;P=240x(1.5/2)x3.08=554.4kg

4.SÀN TẦNG THƯỢNG :

• Dầm 2-3 trục A:

- Tĩnh tải : do sàn 1 một bên:q = 703.8 kg/m

• Dầm giữa 2-3 trục A-A1 :

- Tĩnh tải : do sàn 2 và 3 hai bên và tường nhà hàng:

q = 344.8+205.25+924=1474.05 kg/m

- Hoạt tải do sàn 2 và 3 hai bên :q = 74.6+600=674.6 kg/m

• Dầm A1-B trục 3 :

q = 289+289=578 kg/m

q = 844.5+844.5=1689 kg/m

• Dầm 3-4 trục giữa A-A1 :

- Tĩnh tải : do sàn 1 và 3 hai bên, tường nhà hàng:

- Hoạt tải do sàn 4 một bên :q =382.5 kg/m

Trang 18

- Tĩnh tải : do sàn 4 một bên:q = 607.6 kg/m

- Tĩnh tải : do sàn 5 và8 hai bên:q = 703.9+563=1266.9 kg/m

- Hoạt tải do sàn 5 và 8 hai bên :q = 562.6+121.9=684.5 kg/m

• Dầm A1-B1 trục 8:

q = 266+266=532 kg/m

q = 158+158=316 kg/m

- Tĩnh tải : do sàn 6 một bên:q = 266 kg/m

- Hoạt tải do sàn 6 một bên :q =158 kg/m

• Dầm 2-3 trục giữaB1-C :

q = 563+563=1126 kg/m

q = 121.9+121.9=243.8 kg/m

• Dầm B1-C trục giữa 2-3 :

q = 624+624=1248 kg/m

Trang 19

Tính bản thang bộ phía thang máy :Cũng dùng bản thang không có limon

+.Tính bản 1(như bản 3):Tĩnh tải :Làm cầu thang bản chịu lực Tảitruyền vào dầm DE :

Phần trước tính trọng lượng các lớp cấu tạo bên trên 88.33kg/m2 ,cấutạo như sàn không có ống kĩ thuật dày 8cm=>g=334.2kg/m2.DA=5.15-2.2=2.95m

qDE= 1.2)/2+334.2x(1.2/2)/cosα=650kg/m(α=280)

Tương tự cho AB nhưng dạng lực tập trung xuống cột :

PA=PB=650x1.73/2=562.3kg

Trọng lượng bản thân dầm :1.1x0.2x0.2x(4/2)x2500=220kg

 PA=PB=562+220=782kg Hoạt tải :400x1.2=480kg/m2

Phân bố trên dầm DA :q=480x2.9/2=696 kg/m

Tập trung tại A và B: PA=PB=480x(2.9/2)x(1.73/2)=602.04kg

+Tính bản 2:Để an toàn và đơn giản trong tính toán xem như bản 2 gồmcả chiếu nghỉ của bản 1

Tĩnh tải :Phân bố trên dầm AF

q=88.33x3.3/2+334.2x(3.3/2)/cosα3.3)/2=1589.1kg/m

Tập trung tại A ,F: PA=PF =1589.1x1.73/2=1375kg.Trọng lượng bảnthân cột và dầm đỡ bản thang

PF=1.1x0.2x0.2x0.795x2500+1.1x0.2x0.2x1.73x2500/2=182.6kg

PA=1.1x0.2x0.2x1.73x2500/2=95.2kg

1730

1730 1730

G H K

E LÕI THANG BẢN 1

Trang 20

Hoạt tải : PA=PF =480x1.73x8.2/2=1702.3kg

=>Tổng lực tác dụng vào khung do cầu thang:

Tĩnh tải: Phân bố đều trên DE, KH :g=650kg/m

Tập trung tại A,C: P=782+1375+95.2=2252.2kg

Tập trung tại F, G :P=1375+182.6=1557.6kg

Tập trung tại B: P=782+782=1564kg

Hoạt tải: Phân bố đều trên DE, KH :g=696kg/m

Tập trung tại A,C: P=602.04+1702.3=2304.3kg

Tập trung tại F, G :P=1702.3kg

Tập trung tại B: P=602.04kg

III: TẢI TRỌNG NGANG :

Tải trọng ngang do gió gây ra trên các mặt đón gió của công trình được truyền về thành tài phân bố đều trên các cột khung

Công trình được xây dựng tại TPHCM Thuộc vùng II-A

• GIÓ TĨNH

Thành phần giá trị tính toán của gió tĩnh được xác định:

Trong đó Wo = 95-12= 83 kg/m2 – giáù trị áp lực gió tại TP HCM (khu vực II-A)

n = 1.2 – hệ số độ tin cậy

cđón = 0.8 ; ckhuất=-0.6 ;tính tổng c=0.6+0.8=1.4

k : phụ thuộc chiều cao của nhà (tra bảng)

B : bề rộng mặt đón gió

Các giá trị của tải gió được ghi trong bảng dưới

- z : cao trình tính gió động

- H : chiều cao công trình, H = 59m

- ξ : hệ số động lực, phụ thuộc thông sốε và độ giảm lôga của dao động

- WphX, WphY : giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió ở độ cao Hcủa công trình theo hai phương X và Y

Xác định hệ số động lực ξ

Chu kỳ dao động riêng T1 xác định gần đúng :

T1 = 0,021H = 0,021.59 = 1,239 sTần số dao động riêng cơ bản f1:

Thông số ε xác định theo công thức:

BkcnW

W= 0× × × ×

hz807.0239,1

1T1

Trang 21

ε =

1

of940

W

×

×γ

Trong đó : - γ =1,2

- Wo = 83 kg/m2 = 830N/m2

→

807.0940

830.2,1

m Tra bảng 8 TCVN 2737, ta có :ζ = 0,414

- νX, Y : hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, phụ thuộc ρ và χ

• Xác định νX :

Ta có :χ = H = 59 m

ρ = 0,4.a = 0,4.B = 0,4.46.4 = 18.56mTra bảng 10 (trang 47-TCVN 2737 - 1995) và nội suy ta có:νX = 0,7112s

• Xác định νY :

Ta có :χ = h = H = 59m

ρ = b = B = 49mTra bảng 10 (trang 47-TCVN 2737 - 1995) và nội suy ta có:νX = 0,634Thế các giá trị vào (*) ta có:

WphX = Wo νX = 83 0.414 0,7112 = 24.44 kg/m2

WphY = Wo νY = 83 0.414 0,634 = 21.78 kg/m2Các giá trị áp lực gió động được truyền lên cột khung ở các độ cao bất kỳ :Phương X : Wđ = 1,4.Hz ξ.WphX.BX

Phương Y : Wđ = 1,4.Hz ξ.WphY.BY

BX, BY : bề rộng mặt đón gió

Aùp lực gío tổng cộng:W= Wt +Wđ

Kết quả cho trong bảng dưới đây:Chỉ xác định theo phương X và Y còn theo hai phương –X và –Y lấy dấu ngược lại

IV.TẢI TRỌNG NGANG LÊN TẦNG HẦM:

Căn cứ vào tài liệu địa chất công trình vàchiều sâu của tầng hầm ta xác địnhđược áp lực đất lên tầng hầm theo: Aùp lực đất chủ động tác dụng lên tường chắn tầnghầm có dạng :

Ec=0.5µc.γ.h2 trong đó µc=tg2(450-ϕ/2)

Biểu đồ áp lực đất chủ động có dạng hình tam giác tăng dần từ mặt đất đến chântường tầng hầm γ=1.826kg/cm3=1.826T/m3

Aùp lực chủ động lớn nhất :Ecmax=0.5xtg2(450-12039’/2)x1.826x32=5.26 T/m

Trang 23

BẢNG TÍNH ÁP LỰC GIÓ ĐẨY THEO PHƯƠNG X

`Tầng Độ cao

(m)

khung 1

Khung2Trục A

Khung 3,4,5,6

Khung 7 Khun

g 8

Khung 1

Khung 2Trục A

Khung3,4,5,6

Khung 7Trục A

Khung8

Khung 1

Khung 2Trục A

Khung 3,4,5,6

Khung 7Trục A

Khung8

Trục A Trục

A1Tầng 1,2 9.5 0.988 330.6 551.1 1102.1 551.1 289.3 289.3 3.542 5.903 11.80

6 5.9029 3.099 334.1819 556.97 1113.9 556.97 292.4Tầng 3,4 17 1.1 368.1 613.5 1227.1 613.5 322.1 322.1 6.338 10.56 21.12

6 10.563 5.546 374.4594 624.1 1248.2 624.1 327.7Tầng 5,6 24 1.116 373.5 622.5 1244.9 622.5 326.8 326.8 8.948 14.91 29.82

Tầng

13,14 52 1.348 451.1 751.9 1503.7 751.9 394.7 394.7 19.39 32.31 64.621 32.311 16.96 470.5026 784.17 1568.3 784.17 411.7Tầng

thượng

59 1.376 460.5 767.5 1535 767.5 402.9 402.9 22 36.66 73.32 36.66 19.25 482.482

7804.14 1608.3 804.14 422.2đến bể nước

Định dạng
Số trang	24
Dung lượng	1,03 MB