CHƯƠNG 2: DỮ LIỆU THIẾT KẾ2.1 Nhiệm vụ tính toán: - Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình.. - Tính toán, thiết kế cột, dầm tất cả các tầng.. Trong các công trình nhà cao tầng chiều dày
Trang 1CHƯƠNG 2: DỮ LIỆU THIẾT KẾ
2.1 Nhiệm vụ tính toán:
- Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình
- Tính toán, thiết kế cầu thang bộ 2 vế với đề tài được giao
- Tính toán, thiết kế cột, dầm tất cả các tầng
- Tính toán, thiết kế một móng điển hình theo 2 phương án
2.2 Tiêu chuẩn sử dụng:
- TCXDVN 5574: 2012 Tiêu chuẩn thiết kế - kết cấu bê tông và kết cấu bê tông cốt thép
- TCXDVN 2737: 1995 Tiêu chuẩn thiết kế - Tải trọng và tác động
- TCXDVN 10304: 2014 Tiêu chuần thiết kế móng cọc
- TCXDVN 198:1997 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối
2.3 Vật liệu sử dụng:
- Bê tông sử dụng là B20 có các chỉ tiêu như sau:
o Trọng lượng riêng: γ = 25 (kN/m3)
o Cấp độ bền chịu nén: Rb = 11.5x103 (kN/m2)
o Cường độ chịu kéo: Rbt = 0.9x103 (kN/m2)
o Module đàn hồi: Eb = 27x106 (kN/m2)
- Cốt thép loại AI (φ ≤10) có các chỉ tiêu như sau:
o Cường độ chịu nén: Rsc = 225x103 (kN/m2)
o Cường độ chịu kéo: Rs = 225x103 (kN/m2)
o Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175x103 (kN/m2)
o Module đàn hồi: Eb = 210x106 (kN/m2)
- Cốt thép loại AII (φ ≥12) có các chỉ tiêu như sau:
Trang 22.4 Chọn kích thước cấu kiện
2.1.1 Chiều dày sàn.
1
l m
D
h s =
m=30÷35 đối với bản dầm.
m =40 ÷ 45 : đối với bản kê 4 cạnh
D= 0.8÷1,4 phụ thuộc vào tải trọng
L1 cạnh ngắn của ô bản
Trong các công trình nhà cao tầng chiều dày sàn thường lớn để đảm bảo các yêu cầu sau: Trong tính toán không tính đến việc sàn bị yếu do khoan lỗ để treo các thiết bị
kỹ thuật như đường ống điện lạnh thông gió, cứu hỏa cũng như các đường ống đặt ngầm trong sàn
Tường ngăn phòng (không có dầm đỡ tường) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng độ võng của sàn
Quan sát trên mặt bằng ta thấy kích của các ô bản chênh lệch nhau quá nhiều và chức năng sử dụng các ô sàn cũng khác nhau cho nên để đảm bảo sàn làm việc an toàn và kinh tế ta chọn kích thước sàn
Trang 3Ô sàn D m
L1
(mm) cạnh ngắn
(mm)
(mm)
Bảng 2.1:Chọn chiều dày ô sàn
2.4.1 chọn kích thước dầm.
Kích thước các dầm chọn sơ bộ như sau:
d d
nhip d
h
b
L h
÷
=
=
3
1
2
1
15
1
10
1
Chọn kích thước: Dầm chính: 250x500
Dầm phụ: 200x400
2.5 Chọn kích thước cột.
- Kích thước tiết diện cột được chọn dựa vào kinh nghiệm thiết kế, dựa vào các kết cấu tương tự hoặc cũng có thể tính toán sơ bộ dựa vào lực nén N dọc trục được xác định gần đúng
kxN
Trang 4-n số tầng
- qtb=1-1,4(T/m2)(bao gồm tĩnh tãi+hoạt tải ) -f diện tích truyền tải vào cột
• Rb = 11,5 (MPa) là cường độ tính toán về khả năng chịu nén của Bê tông B20(không xét cốt thép chịu nén)
• k là hệ số kể đến ảnh hưởng của các trường hợp chịu nén
-Đúng tâm, hệ số này lấy giá trị 0,8 – 1,0
-Lệch tâm, hệ số này lấy giá trị 1,0 – 1,5
Để đảm bảo cột làm việc tốt không gây ra biến đổi momen đột ngột, để thuận tiện cho công tác thi công, và đơn giản trong tính toán ta bố trí tiết diện cột tầng thay đổi trong khoảng 3-4 tầng 1 lần
Khi thay đổi tiết diện cần chú ý : độ cứng cột tầng trên không nhỏ hơn 70% độ cứng cột tầng dưới liền kề nếu 3 tầng giảm độ cứng liên tục thì tổng mức giảm không
vượt quá 50% (mục 2.5.4 TCXD 198-1997)
4
6
7
5
6'
C1
C2
C2 C4
Hình 2.1:Mặt bằng bố trí cột
Trang 5X5 S1
C2
S1
S8 S7
D250X500
D250X500 C3
D250X500 D250X500
D200X400
D200X400
C4
Hình 2.2 Diện truyền tải của cột
Diện
tích
truyền
tải
(m2)
Số tầng n
Hệ số xét đến mome n
Tải trọng trung bình (kN/m2)
Cường độ chịu nén bê tông B25 (kN/m3)
Diện tích cột
mm2
Tiết diện cột (mmxmm)
Bảng 2.2:Chọn sơ bộ tiết diện cột
Dự kiến 3 tầng thay đổi tiết diện 1 lần
Tầng hầm -Tầng 2 Tầng 3 -Tầng5 Tầng 6 -Tầng8 Tầng 9-Tầng Thượng
Bảng 2.3:Thay đổi tiết diện cột qua các tầng
Trang 6Nếu T lớn thì cần phải tăng độ cứng ( liên quan EI hoặc ta giảm khối lượng mass source)
của cột và vách ( chịu hầu hết lực theo phương ngang)
- Tần số hợp lý- sử dụng công thức kinh nghiệm: số tầng / 10
- tần số: f =0.091
D
H ( D là tổng chiều dài công trình) TCXD 198-1997
- Nguyênnhân gây xoắn: các lực ngang tác dụng( gió, động đất), khi công trình bất đối xứng về độ cứng ( tâm độ cứng lệch so với tâm hình học và tâm khối lượng- thang máy đặt lệch) giảm/ hạn chế xoắn ( tăng độ cứng, tăng vách cứng biên, phân nhỏ độ cứng, tăng dầm )
sau khi có chu kỳ hợp lý, gán tải trọng gió, giải mô hình tìm nội lực và sau đó đi đến bài toán thiết kế
