CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.4. Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện
- Đặt hb là chiều dày bản. Chọn hb theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công. Ngoài ra cũng cần hb hmin theo điều kiện sử dụng.
- Tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 (điều 8.2.2) quy định :
hmin= 40mm đối với sàn mái.
hmin= 50mm đối với sàn nhà ở và công trình công cộng.
hmin= 60mm đối với sàn của nhà sản xuất.
hmin= 70mm đối với bản làm từ bê tông nhẹ.
Để thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10 mm.
- Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang. Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang. Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang.
- Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng. Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức : h =b D lt
m
+ D = 0.8÷1.4 : Phụ thuộc vào tải trọng, chọn D=1.1
+ m = 4045 : hệ số phụ thuộc loại bản kê 4 cạnh m = 4045 + lt là nhịp theo phương cạnh ngắn.
Chọn sơ bộ bản sàn dầm có chiều dày h = 180 (mm)b
23 2.4.2. Chọn kích thước tiết diện dầm
Căn cứ vào điều kiện kiến trúc, bước cột và công năng sử dụng của công trình mà chọn giải pháp dầm cho phù hợp.
Bảng 2.3: Sơ bộ tiết diện dầm KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM Loại dầm Nhịp L (m)
Chiều cao h
Chiều rộng b Kích thước dầm bxh (mm) Một nhịp Nhiều nhịp
Dầm phụ 6 m 1 1
15 12 L
h 1 L
20
1 2 3 3 h
DP : 200x400
Dầm chính 10 m 1 1
12 8 L
h 1 L
15 DC: 300x600
2.4.3. Chọn kích thước tiết diện cột
+ Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật, vuông, tròn. Cùng có thể gặp cột có tiết diện chữ T, chữ I hoặc vòng khuyên.
+ Về kiến trúc, đó là yêu cầu về thẩm mỹ và yêu cầu về sử dụng không gian. Với các yêu cầu này người thiết kế kiến trúc định ra hình dáng và kích thước tối đa, tối thiểu có thể chấp nhận được, thảo luận với người thiết kế kết cấu để sơ bộ chọn lựa.
+ Về kết cấu, kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền và độ ổn định.
+ Về thi công, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đổ bê tông. Theo yêu cầu kích thước tiết diện nên chọn là bội số của 2 ; 5 hoặc 10 cm.
+ Việc chọn kích thước sơ bộ kích thước tiết diện cột theo độ bền theo kinh nghiệm thiết kế hoặc bằng công thức gần đúng.
+ Theo công thức (1 – 3) trang 20 sách “ Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép ” của GS.TS Nguyễn Đình Cống, tiết diện cột Ayc A0được xác định theo công thức:
0 t
b
A =k N R + Trong đó :
+ Rb - Cường độ tính toán về nén của bê tông, R =14.5 MPa b
+ N - Lực nén, được tính toán bằng công thức như sau : N = m qFs s + Fs- Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét.
+ ms - Số sàn phía trên tiết diện đang xét
+ q - Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn. Chọn q = 10 (kN/m )2
+ kt - Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mô men uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột. Chọn k =1.2t
24
Hình 2.1: Sơ đồ phân tải lên cột, vách Bảng 2.4: Bảng tính Sơ bộ tiết diện cột
Tên cột Tầng Fs (m2) ms
AS (cm2) Giới hạn
AS(m2) Chọn
Kích thước cột bxh (mm)
C1
T.hầm – T.Trệt
33.6
18 4588.1 4900 700x700
T.2 – T.6 15 3823.4 3600 600x600
T.7 – T.11 11 2803.9 2500 500x500
T.12 – T.15 7 1784.3 1600 400x400
T.16 – T.Thượng 3 764.7 900 300x300
C2
T.hầm – T.Trệt
56.3
18 7687.9 6400 800x800
T.2 – T.6 15 6406.6 4900 700x700
T.7 – T.11 11 4698.1 3600 600x600
T.12 - T15 7 2989.7 2500 500x500
T16 – T.18 3 1281.3 1600 400x400
C3
T.hầm – T.Trệt
72
18 9831.7 8100 900x900
T.2 – T.6 15 8193.1 6400 800x800
T.7 – T.11 11 6008.3 4900 700x700
T.12 - T15 8 4369.7 3600 600x600
T16 – T.18 3 1638.6 2500 500x500
C4 T.hầm – T.Thượng 300x300
90009000900090009000
48000
7000 9000 9000 7000
47000
25 2.4.4. Chọn kích thước vách và lõi
+ Kích thước của các cấu kiện vách, lõi lấy theo các quy định TCXD 198-1997:
+ Độ dày vách không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng.
Với tầng 1, Ht3.6 m : b150 cm và b3600 / 20 = 180 mm.
Với các tầng còn lại, Ht3.4 m: b150 cmvà b3300 / 20 = 165 mm.
+ Vách được thiết kế có chiều cao chạy suốt từ móng lên tới mái và có độ cứng không đổi trên suốt chiều cao của nó.
+ Ngoài ra, khi thiết kế kết cấu vách có yêu cầu phòng chống động đất, nếu đầu vách không có vách cắt thẳng góc với nó, hoặc không có cánh mà chiều rộng không nhỏ hơn 1/5 chiều cao tường thông thuỷ thì trong phạm vi hai đầu vách phải tăng chiều dày, chiều dày không nhỏ hơn 1/10 chiều cao tầng.
+ Lỗ cửa trên kết cấu vách cứng nếu có nên bố trí đều, tác dụng của động đất sẽ tập trung vào chân vách nào có độ cứng tương đối nhỏ.
+ Kích thước tiết diện vách được lựa chọn và thẻ hiện như hình vẽ:
Hình 2.2: Kích thước tiết diện vách 2.4.5. Lựa chọn kết cấu tầng hầm
Công trình chỉ có một tầng hầm ở cao trình -1.9 m so với cốt +0,0m. Mặt sàn tầng hầm được kê lên đất, móng và giằng móng của công trình. Sàn tầng hầm có chiều dày 0.3m.
Sàn tầng hầm ở độ sâu 1.9m so với cốt tự nhiên. Bệ thang máy hạ cốt -1.8m so với sàn tầng hầm. Vậy khi thi công tầng hầm ta phải đào 5- 6m .Lớp đất ở phía trên là lớp đất yếu không ổn định và xung quanh công trình xây dung là khu dân cư nên ta không thể đào mái taluy khi thi công tầng hầm. Nên ở đây ta sử dụng cừ thép để gia cố thành hố đào khi thi công tầng hầm là khả thi nhất.