Cao ốc văn phòng IDI

" Chọn sơ đồ tính toán: " Kết quả nội lực được giải bằng phần mềm tính toán kết cấu chuyên BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT... " Kết quả nội lực được giải bằng phần mềm tính toán kết cấu chuyê

!" # $ %&'$(

• Bê tông sử dụng cho cầu thang có cấp độ bền B20 (M250) có:

" Cường độ tính toán chịu nén Rb = 11500 (KN/m2)

" Cường độ tính toán chịu kéo Rk = 880 (KN/m2)

" Mô đun đàn hồi Eb = 2,65x107(KN/m2)

" Hệ số Poisson 9 = 0,3

Cốt thép sử dụng cho cầu thang gồm thép CI, A"I, CII và A"II

" Cốt thép chịu lực CII, A"II có:

o Cường độ chịu kéo tính toán :Rs = 280 (MPa)

o Mô đun đàn hồi: Es = 21x104 (MPa)

" Cốt thép đai CI, A"I có:

o Cường độ chịu kéo tính toán :Rs = 225 (MPa)

o Mô đun đàn hồi: Es = 21x104 (MPa)

) * +!" ,* -, !* / -!

" Xét tỷ số <3⇒

h

hs

d Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là liên kết khớp

" Xét tỷ số >3⇒

h

hs

d Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là liên kết ngàm

" Bản thang là dạng bản dầm nên ta cắt một dãy có bề rộng 1m để tính

" Dầm chiếu nghỉ là dạng dầm đơn giản

0 1 2 */2! ,* +!" ,* -, !* / -!

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế, bên cạnh đó là sự phát triển của khoa học công nghệ Đặc biệt là ra đời của máy vi tính, người ta đã xây dựng được rất nhiều chương trình tính toán khác nhau Với sự trợ giúp của máy tính, cùng với các phần mềm tính toán kết cấu chuyên dụng ( Sap2000) để xác định nội lực và từ kết quả nội lực đó ta đi tính toán cốt thép

" Cầu thang là loại cầu thang hai vế dạng bản, chiều cao tầng điển hình là 3,5 m

" Chiều rộng của thân thang l = 1300 mm

" Chiều dài nhịp tính toán L0= 4200(mm)

" Kích thước bậc thang hb = 170 (mm),

lb = 300 (mm)

0170

Chiều dày tương đương của lớp thứ I theo phương của bản nghiêng δtđi:

Lớp đá hoa cương:

1 1

Lớp vữa:

2 2

=> g’bt = 6,95 (KN/m2)

Theo phương đứng là:

'

6, 957.989

b bt

g g

Tổng tải trọng tác dụng là:

Đối với dầm chiếu nghỉ:

qcn = gcn + Ps = 5,134 + 4,8 = 9,934 (KN/m2)

Đối với bản thang:

Trọng lượng của lan can glc= 0,3 KN/m2 quy tải lan can trên đơn vị m2 bản thang:

6 @ A 1:9 6 7

.!* B ?! * !"

" Nhịp tính toán L0 = L1 + L2 = 3000 +1200 = 4200 (mm)

• Sơ đồ tính toán:

" Cắt một dãy có bề rộng b = 1 m để tính

" Xét tỷ số 250 3

140

d s

h

h = < ⇒Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là liên kết khớp

" Chọn sơ đồ tính toán:

" Kết quả nội lực được giải bằng

phần mềm tính toán kết cấu chuyên

BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

µ= %

Tiết

diện

Moment (KNm)

h0

(cm2 )

As chọn (cm2 )

225

5,11623,0

µAI

39,89 KNm

15,73 KN

34,33 KN 33,88 KN

" Chọn sơ đồ tính toán:

" Vì cầu thang đối xứng nên kết

quả tính toán của vế 2 tương tự vế

1

" Kết quả nội lực được giải

bằng phần mềm tính toán kết cấu

chuyên dụng (Sap2000)

" Tính cốt thép cho bản thang ta

áp dụng công thức như đối với dầm

13,035 KN/m

BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT

B

225

5,11623,0

µAI

) !* C DE *&'=( !"*>

Tải trọng tác dụng gồm:

" Trọng lượng bản thân dầm:

( d s) b d

t b h n

(KN/m2)

" Do bản thang truyền vào, là phản lực các

gối tựa tại B và tại D của vế 1 và vế 2 được quy

về dạng phân bố đều:

" Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu

nghỉ:

qd = gd + gt + RB

= 0,605 + 6,93 + 34,33 = 41,91 (KN/m)

" Nhịp tính toán L3 = 2,8 (m)

" Chọn sơ đồ tính toán:

" Kết quả nội lực được giải bằng phần mềm tính toán kết cấu chuyên dụng (Sap2000)

" Tính cốt thép cho dầm chiếu nghỉ là dầm chịu uốn ta áp dụng công thức:

Q=60,42 KN

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

µ = % BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT

Tiết

diện

Moment (KNm/m)

h0

(cm2 )

As chọn (cm2 )

4

Q

A R h b R

= 107,462 KN Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chịu lực cắt lớn nhất trong dầm Qmax và không cần tính toán cốt xiên

'

* /

'

4 //

+ Sơ bộ chọn chiều dày bản sàn:

m

L D

m = 30 35 đối với bản dầm

m = 40 45 đối với bản kê

D = 0,8 1,4 phụ thuộc vào tải trọng

Do trong mặt bằng sàn tầng điển hình, sàn chủ yếu làm việc theo hai phương dạng bản kê 4 cạnh (L2/L1 ≤2), vì vậy các hệ số chọn như sau:

1

d

)469750(750016

110

3 O M K!

Mặt bằng sàn tầng điển hình:

Các lớp cấu tạo sàn như hình vẽ:

Đối với sàn thường xuyên tiếp xúc với nước (sàn vệ sinh, sàn mái,…) thì ngoài lớp vữa còn có thêm lớp chống thấm

Tải trọng tác động lên sàn điển hình được bao gồm tỉnh tải và hoạt tải,được xác định trong như sau:

Theo tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737 – 1995 thì tải trọng được chia thành hai loại: tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt) tùy theo thời gian tác dụng của chúng

" Tùy vào công năng sử dụng của nó thì tải trọng tác dụng lên sàn lại được phân ra thành ba dạng như sau:

o Tải trọng sàn khu vực sảnh và hành lang

o Tải trọng sàn vệ sinh

o Tải trọng sàn văn phòng

?& /2!" P*( # 2 #'$ M&!*

" Tải trọng tác dụng lên sàn vệ sinh:

( / 2).1

g

n i i i

s =∑γ δ " Trong đó:

o γi −khối lượng của lớp thứ i

o δi −chiều dày của lớp thứ i

o ni −hệ số vượt tải của lớp thứ i

" Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:

Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn (kN/m2) Hệ số vượt tải (n

i)

Tải tính toán (kN/m2)

" Lớp gạch Ceramic

" Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh là:

o γi −khối lượng của lớp thứ i

o δi −chiều dày của lớp thứ i

o ni −hệ số vượt tải của lớp thứ i

" Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:

(kN/m2)

Hệ số vượt tải (ni)

Tải tính toán (kN/m2)

" Lớp gạch Ceramic

" Lớp vữa ximăng dày

" Lớp sàn BTCT dày

" Tĩnh tải tác dụng lên sàn văn phòng là:

s 3

s =∑γ δ

" Trong đó:

o γi −khối lượng của lớp thứ i

o δi −chiều dày của lớp thứ i

o ni −hệ số vượt tải của lớp thứ i

" Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:

" Lớp gạch Ceramic

" Tổng tải trọng tác dụng lên sàn là:

s 3

s 3

Tính toán theo sơ đồ đàn hồi

" Để xét sự làm việc đồng thời của các ô bản, tính nội lực trong bản theo sơ đồ bản liên tục :

" Xét điều kiện liên kết giữa bản với dầm:

+hd >3hs là liên kết ngàm;

+hd < 3hs là liên kết gối tựa

Trong đó: i = kí hiệu ô bản đang xét (i=1,2,…11)

L1,L2 = nhịp tính toán cuả ô bảng là k/c giữa các trục gối tựa

P=tổng tải trọng tác dụng lên ô bản

" Trước tiên ta xét các ô bản có

" Các hệ số m , k tra bảng phụ thuộc vào loại ô bản , và tỉ số α = l2/l1 tương ứng

Bảng Tra Hệ Số mi1, ki1,mi2 và ki2

h (liên kết tựa)

" Bản ngàm hai cạnh:

Cắt ra một dải sàn rộng 1m theo phương cạnh ngắn

Bản có sơ đồ tính hai đầu ngàm

•Moment ở gối :

Mg =

12

2 1

ql

Sơ đồ đầu ngàm đầu khớp

Môment ở đầu ngàm:

Mng =

8

2 1

6 ;

?! M K! % KE #&'$ * & ,* +!"

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

" Theo quy phạm TCVN 4513"1988: Ta chọn tiêu chuẩn dùng nước trong ngày lớn nhất (tiêu chuẩn dùng nước của một cán bộ làm việc ở trụ sở, cơ quan hành chính gồm cả lượng nước cho khách)

Q = 200 lít/ người/ ngày

60000200

5,2

=+

be W W

W

) @ - TU!* *W!* C 2!" B'V !

+-Chiều dài bể nước a = 8200 mm

Bản nắp đổ toàn khối với dầm nắp

Chọn sơ bộ chiều dày bản nắp

X ?! * K!*

Bản thành kích thước 4100×2200

Chọn chiều dày hbt = 100

Bản nắp đổ toàn khối với dầm nắp

Kích thước dầm đáy DĐ1 (200x400) và DĐ2, DĐ3 (200x450)

ii Hoạt tải:

Hoạt tải sữa chữa pc = 0,75 (KN/ m2)

Hệ số tin cậy của hoạt tải là np = 1,3

=> p = 0,75×1, 3 = 0,975 (KN/ m2)

Tổng tải trọng:

qbn = gbn + p = 2,68 + 0,975 = 3,656 (KN/ m2) iii Sơ đồ tính và bảng tính:

=> sơ đồ tính của bản nắp là ô số 9

MI = k91 qbn = 0,04645 × 3,656 × 4,1 × 3,5 = 2,44 (KNm/m)

MII = k92 qbn = 0,0337 × 3,656 × 4,1 × 3,5 = 1,77 (KNm/m)

"( ) !"# !$ *#+ "( ",+'

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

µ= %

Tiết diện Moment

µ (%)

%100

225

5,11623

)I < DE ! O, < H)]]^)Y]I 1_0Y]]

i Sơ đồ tính:

ii Xác định tải trọng:

1 Trọng lượng bản thân dầm:

gd1 = (hd1 " hbn) × bd1 × γbt × ng

gd1 = (0,25 – 0,07) × 0,2 × 25 × 1,1 = 0,99 (KN/m)

2 Tải trọng do bản nắp truyền qua (bao gồm tĩnh tải + hoạt tải):

Đối với dầm theo phương cạnh ngắn, tải trọng từ bản nắp truyền vào có dạng hình tam giác:

999,35,3656,35

=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nắp DN1:

q1 = gd1 + qtđ = 0,99 + 3,999 = 4,989 (KN/m)

iii Tính toán cốt thép:

Momen lớn nhất ở nhịp:

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

µ (%)

%100

280

5,11623,0

µAI

!"# !$ %"&'

Lực cắt Qmax = 8,73 KN (tại mặt cắt sát gối Dầm cầu thang DCT)

Chọn đai φ6 với aSW= 0.283 cm2, đai 2 nhánh: n = 2

RSW = 175Mpa ; Rbt=0,9MPa

2

2 0

4

Q

A n R h b R

)1073,8(

2152009,012

2 3

bh R

14310

73,8

2152009,0)01(5,1)

1(

3

2 2

0 4

1252

,0

283,0210515

=

×

×

×+

=

s b E

Aw Es

b w

ϕ

2 1

3,073,8

o bt b w

b R bh

= 136,54 KN Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chịu lực cắt lớn nhất trong dầm Qmax

và không cần tính toán cốt xiên

0I < DE ! O, < ) H)]]^)Y]I 1 _ 0Y]]

i Sơ đồ tính:

ii Xác định tải trọng:

3 Trọng lượng bản thân dầm:

gd2 = (hd2 " hbn) × bd2 ×γbt × ng

gd2 = (0,25 – 0,07) × 0,2× 25 × 1,1 = 0,99 (KN/m)

4 Tải trọng do bản nắp truyền qua (bao gồm tĩnh tải + hoạt tải):

Đối với dầm theo phương cạnh ngắn, tải trọng từ bản nắp truyền vào có dạng hình tam giác:

3 = 7,998 (KN/m)

=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nắp DN2:

q2 = gd2 + qtđ2 = 0,99 + 7,998 = 8,988 (KN/m) iii Tính toán cốt thép:

Momen lớn nhất ở nhịp:

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

280

5,11623,0

µAI

!"# !$ %"&'

Lực cắt Qmax = 15,73 KN (tại mặt cắt sát gối Dầm cầu thang DCT)

Chọn đai φ6 với aSW= 0.283 cm2, đai 2 nhánh: n = 2

RSW = 175Mpa ; Rbt=0,9MPa

2

2 0

4

Q

A n R h b R

)1073,15(

2152009,012

2 3

bh R

1073,15

2152009,0)01(5,1)

1(

3

2 2

0 4

1252

,0

283,021515

=

×

×

×+

=

s b E

Aw Es

b w

ϕ

2 1

3,073,15

o bt b w

b R bh

= 136,54 KN Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chịu lực cắt lớn nhất trong dầm Qmaxvà không cần tính toán cốt xiên

X < DE ! O, < 0 H)]]^)Y]I 1 _ `)]]

Sơ đồ tính:

Xác định tải trọng:

Trọng lượng bản thân dầm:

gd3 = (hd3 " hbn) bd3 γbt ng

gd3 = (0,25 – 0,07)× 0,2 × 25 × 1,1 = 0,99 (daN/m)

Tải trọng do bản nắp truyền qua (bao gồm tĩnh tải + hoạt tải):

Đối với dầm theo phương cạnh dài, tải trọng từ bản nắp truyền vào có dạng hình thang:

1 2 0, 427− × +0, 427 = 4,563 (KN/m)

=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nắp DN3:

q3 = gd3 + qtđ3 =0,99 + 4,563 = 5,553 (KN/m)

Tính toán cốt thép:

Momen lớn nhất ở nhịp và ở gối:

Phản lực tại gối: Qmax =δq l3 3=1, 25 5, 553 4,1× × =28, 46 KN

Các hệ số β=0,125,α =0,07,γ =0,625, δ=1,25 được tra từ bảng phụ lục 14 (BTCT2"Võ Bá Tầm)

"( ) !"# !$ *#+ -! - /'

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

µ= %

µ (%)

%100

280

5,11623,0

4

Q

A n R h b R

)104,16(

2152009,012

2 3

bh R

7610

4,16

2152009,0)01(5,1)

1(

3

2 2

0 4

1252

,0

283,021515

=

×

×

×+

=

s b E

Aw Es

b w

ϕ

2 1

3,04,16

o bt b w

b R bh

= 136,54 KN Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chịu lực cắt lớn nhất trong dầm Qmax

và không cần tính toán cốt xiên

Bể nước đặt ở độ cao 36m, thuộc vùng IIA trong Bảng phân vùng áp lực gió (theo TCVN 2737"1995)

W = ωo n k c’

W = 83 × 1,3 × 1,39 × 0,6 = 0,90 (KN/ m2) Để tính toán đơn giản, bỏ qua trọng lượng bản thân của nó, xem bản thành như cấu kiện chịu uốn chỉ chịu tải tác dụng theo phương ngang gồm áp lực ngang của nước và gió hút

?! * K!* X ]] ^ ))]]

Sơ đồ tính của bản thành:

Hoạt tải nước:

d

h h =

100350 = 3,5 > 3 bản nắp liên kết với dầm nắp là ngàm

=> mỗi bản thành làm việc như một bản liên kết ngàm với dầm đáy và hai bản thành thẳng góc với nó, còn cạnh thứ tư là tựa đơn vì dầm nắp đổ sau

Tỉ số:

h

a = 4,1

2, 2 ≤ 2 => bản thành thuộc loại bản kê 4 cạnh

Mômen dương lớn nhất ở giữa bản:

P = pn × ½ × l1 × l2 = 24,2 × ½ × 4,1 × 2,2 = 109,142 (KN)

M1 = α1 × p =0,0261× 109,142 = 2,85 (KNm/m)

M2 = α2 ×p = 0,0128 × 109,142 = 1,4 (KNm/m) Mômen âm lớn nhất ở gối:

MI = k81 qg = 0,0591 × 0,9 × 4,1 × 2,2 = 0,48 (KNm/m)

MII = k82 qg = 0,0386 × 0,9 × 4,1 × 2,2 = 0,313 (KNm/m) Tổng momen lớn nhất ở nhịp ( nước + gió) :

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

µ = % Tiết diện Moment

225

5,11623

Sơ đồ tính của bản thành:

Hoạt tải nước:

bt

d

h h =

100350 = 3,5 > 3 bản nắp liên kết với dầm nắp là ngàm

=> mỗi bản thành làm việc như một bản liên kết ngàm với dầm đáy và hai bản thành thẳng góc với nó, còn cạnh thứ tư là tựa đơn vì dầm nắp đổ sau

Tỉ số:

h

a = 3,5

2, 2 ≤ 2 => bản thành thuộc loại bản kê 4 cạnh

Mômen dương lớn nhất ở giữa bản:

P = pn x ½ x l1 x l2 = 24,2 × ½ × 3,5 × 2,2 = 93,17 (KN)

M1 = α1 × p =0,0261× 93,17 = 2,43 (KNm/m)

M2 = α2 ×p = 0,0128 × 93,17 = 1,2 (KNm/m) Mômen âm lớn nhất ở gối:

MI = k81 qg = 0,0591 × 0,9 × 3,5 × 2,2 = 0,41 (KNm/m)

MII = k82 qg = 0,0386 × 0,9 × 3,5 × 2,2 = 0,268 (KNm/m)

Tổng momen lớn nhất ở nhịp ( nước + gió) :

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

µ = % Tiết diện Moment

µ(%)

%100

225

5,11623

,

0

µAI

&'VE T&'D( P&'$! */=!" ! - */ B ?! * K!*

Mômen max tại nhịp là: max

nh

151001000

108,32 6

, 2 0

R bh

M

δ

065,010

100

5,215,0227

2102

)(

0

' '

b

αϕ

)21(0

210270000

.11

5.110

)(511

0 ,

≤

±

+

±+++

λδβ

Đối với cấu kiện chịu uốn nên

204,0

27

2100029,010

)065,003,0(518,1

110

)(51

×

×

++

+

=+++

=

µα λ

δβ

28,5)204,0065,0(2

204,01

5.8)(

ξϕ

f

f f

h h h

2/21,3628,55,2

380

cm KN z

ϕ = 1 (hệ số kể đến khi có tác dụng của tải trọng tạm thời ngắn hạn và tác dụng

ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

η =1.3 (cốt thép thanh tròn trơn)

Như vậy a crc <[ ]a crc =0,2mm, như vậy bề dầy bản thành và cốt thép bố trí như trên

là thỏa mãn

?! T -L

Bản đáy (4100 ×3500) đổ toàn khối với các Dầm Đáy và các Cột

Chiều dày bản đáy hbđ = 110

Trọng lượng bản thân bản đáy:

Sơ đồ tính của bản đáy:

=> bản nắp liên kết với dầm đáy là ngàm

=> sơ đồ tính của bản thành là ô số 9 (4 cạnh ngàm)

Mômen dương lớn nhất ở giữa bản:

M1 = m91× Pbđ = 0,0202 ×408,01 = 8,24 (KNm/m)

M2 = m92× Pbđ = 0,0146 ×408,01 = 5,96 (KNm/m) Mômen âm lớn nhất ở gối:

MI = k91× Pbđ = 0,04645 ×408,01 = 18,95 (KNm/m)

MII= k92× Pbđ = 0,0337 ×408,01 = 13,75 (KNm/m)

"( ) !"# !$ *#+ "( %"#1'

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

µ=Tiết

%100

225

5,11623

3.Tải trọng do bản đáy truyền qua (bao gồm tĩnh tải + hoạt tải):

Đối với dầm theo phương cạnh ngắn, tải trọng từ bản đáy truyền vào có dạng hình tam giác:

3 = 31,1 (daN/m)

=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm đáy DĐ1:

q1 = gd1 + gbt + qtđ1 = 1,54 + 8,24 + 31,1 = 40,88 (KN/m) Momen lớn nhất ở nhịp:

"( ) !"# !$ *#+ -! -% '

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 " AI – Rs= 225 MPa

µ (%)

%100

280

5,11623,0

4

Q

A R h b R

)1016,71(

3652009,012

2 3

bh R

55,5010

16,71

103652009,0)01(5,1)

1(

3

1 2 2

0 4

2002

,0

283,0210515

=

×

×

×+

=

s b E

Aw Es

b w

ϕ

2 1

3,016,71

o bt b w

b R bh

= 231,80 KN Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chịu lực cắt lớn nhất trong dầm Qmax và không cần tính toán cốt xiên

Đối với dầm theo phương cạnh ngắn, tải trọng từ bản đáy truyền vào có dạng hình tam giác:

3 = 62,2 (KN/m)

=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm đáy DĐ2:

q2 = gd2 + qtđ2 = 1,815 + 62,2 = 64 (KN/m) Momen lớn nhất ở nhịp: