TÍNH DẦM DỌC TRỤC C
5.4. Chọn sơ bộ kích thước cột, dầm, sàn
Các sàn S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 có chiều dày là 12cm 4.2.Dầm các sàn
Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau:
1 *
d d
d
h l
= m (5.1)
trong đó:
md : hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng
md = 8÷12 : đối với hệ dầm chính, khung một nhịp md = 12÷16 : đối với hệ dầm chính, khung nhiều nhịp md = 16÷20 : đối với hệ dầm phụ
ld : nhòp daàm
Bề rộng dầm được chọn theo công thức sau:
h
bd = ÷21 41 d (5.2)
Dầm D1 có kích thước: bxh = 300*600(mm) Dầm D2 có kích thước: bxh = 200*450(mm)
HUTECH
SVTH: VÕ THANH LIÊM – LỚP: 06VXD2 Trang: 67 4.3. Cột
6 5
4 3
2 1
ABCDEF
C2 C1 C1
C1
C1
C1 C1 C1 C1
C1 C1 C1 C1
C1 C1 C1
C1
C1 C1
C1
C2 C2 C2
C2 C2
C2 C2
C1 C3 C3
C4 C4
Sơ đồ diện truyền tải của cột
Tải trọng tính toán gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn gs và hoạt tải là Ps (daN/m2) thì tổng tải trọng tác dụng lên sàn là qs =gs+ps (Tính từ bảng khối lượng sàn điển hình).
Bảng Tổng hợp tải trọng
S1, S2, S3, S4, S5, S6,S7 2.40 5.040 7.440 Sàn mái 2.00 5.480 7.480 Do cột chịu nén đổ bê tông theo phương thẳng đứng mỗi lớp dày 1,5m nên theo TCVN thì hệ số điều kiện làm việc lấy 0,85 khi tính toán cường độ trên.
Kích thước tiết diện cột xác định theo công thức:
c b
A N
= R (5.3)
Với:
HUTECH
SVTH: VÕ THANH LIÊM – LỚP: 06VXD2 Trang: 68 N là lực dọc tính toán
Rb = 14,5MPa
γb = 0,85 (hệ số điều kiện làm việc của bê tông) 4.1.1. Cột C1
+ Tầng áp mái
Tải tác dụng lên 1 m2sàn lầu ( cả sàn mái) 13 / 2
qS = KN m Diện tích truyền tải:
2 1 2 1.75* 4 3.5*3.5 19.25
S = +s s = + = m
Tải tác dụng truyền vào cột:
gs = q*s =13*19.25 =250.25 kN Cột xem như nén đúng tâm, diện tích tiết diện ngang được xác định công thứcTừ (5.3)
250.25 145 *100
tt C
b
A N
= R = = 172.59 cm2
Chọn tiết diện cột C1 cho các tầng
Số tầng S tải (m2) q (KN/m2) Ntt (KN) Ac=Ntt/Rb(cm2) b*h Ac chọn (cm2)
9 19.25 13 250.25 172.59 35*35 1225
8 19.25 13 500.50 345.17 35*35 1225
7 19.25 13 750.75 517.76 35*35 1225
6 19.25 13 1001.00 690.34 40*40 1600
5 19.25 13 1251.25 767.64 40*40 1600
4 19.25 13 1501.50 1035.52 50*50 2500
3 19.25 13 1751.75 1199.83 50*50 2500
2 19.25 13 2002.00 1380.69 60*60 3600
1 19.25 13 2252.25 1553.28 60*60 3600
4.1.2. Cột C2 + Tầng áp mái
Tải tác dụng lên 1 m2sàn lầu ( cả sàn mái) 13 / 2
qS = KN m Diện tích truyền tải:
2 1 2 3.5* 7.4 3.5* 6.9 50.05 S = +s s = + = m Tải tác dụng truyền vào cột:
gs = q*s =13*50.05 =650.65 kN Cột xem như nén đúng tâm, diện tích tiết diện ngang được xác định công thứcTừ (5.3)
HUTECH
SVTH: VÕ THANH LIÊM – LỚP: 06VXD2 Trang: 69 650.65
145 *100
tt C
b
A N
= R = = 448.72 cm2
Chọn tiết diện cột C2 cho các tầng
Số tầng S tải (m2) q (KN/m2) Ntt (KN) Ac=Ntt/Rb(cm2) b*h Ac chọn (cm2)
9 50.05 13 650.65 448.7 40*40 1600
8 50.05 13 1,301.30 897.4 40*40 1600
7 50.05 13 1,951.95 1346.2 40*40 1600
6 50.05 13 2,602.60 1794.9 45*45 2025
5 50.05 13 3,253.25 1971.7 45*45 2025
4 50.05 13 3,903.90 2692.3 55*55 3025
3 50.05 13 4,554.55 2938.4 55*55 3025
2 50.05 13 5,205.20 3589.8 65*65 4255
1 50.05 13 5,855.85 4038.5 65*65 4255
4.1.3. Cột C3&C4 + Tầng áp mái
Tải tác dụng lên 1 m2sàn lầu ( cả sàn mái) 13 / 2
qS = KN m Diện tích truyền tải:
2 1 2 3.5*8 5.6* 4.2 51.52 S = +s s = + = m Tải tác dụng truyền vào cột:
gs = q*s =13*51.52 =669.76 kN Cột xem như nén đúng tâm, diện tích tiết diện ngang được xác định công thức từ (5.3)
669.76
145 *100
tt C
b
A N
= R = = 461.19 cm2
Chọn tiết diện cột C3 và C4 cho các tầng
Số tầng S tải (m2) q (KN/m2) Ntt (KN) Ac=Ntt/Rb(cm2) b*h Ac chọn (cm2) 9 51.52 13 669.76 461.90 45*45 2,025 8 51.52 13 1,339.52 923.81 45*45 2,025 7 51.52 13 2,009.28 1,385.71 45*45 2,025 6 51.52 13 2,679.04 1,847.61 50*50 2,500 5 51.52 13 3,348.80 2,309.52 50*50 2,500 4 51.52 13 4,018.56 2,771.42 60*60 3,600 3 51.52 13 4,688.32 3,233.32 60*60 3,600 2 51.52 13 5,358.08 3,695.23 70*70 4,900 1 51.52 13 6,027.84 4,157.13 70*70 4,900
HUTECH
SVTH: VÕ THANH LIÊM – LỚP: 06VXD2 Trang: 70 4.4.Xác định tải trọng
A B C D E F
2
3
4
Sơ Đồ truyền tải của sàn vào dầm
A B C D E F
2
3
4
P h ử ụ n g D o ùc
Sơ Đồ truyền tải tập trung
Xác định tải trọng tác dụng lên khung cần tiến hành tính toán tải trọng tác dụng lên tất cả các dầm của các tầng
HUTECH
SVTH: VÕ THANH LIÊM – LỚP: 06VXD2 Trang: 71 4.4.1. Tĩnh tải
Trọng lượng bản thân
+ Dầm, cột: khai báo trực tiếp trong phần mềm kết cấu bằng hệ số (Self weight Multiplier) : 1,1
• Tải phân bố đều tác dụng
+ Tường: tải tường dạng phân bố đều trên dầm
* * * ( / )
t t t t
g =b h n γ kN m (5.4)
+ Sàn: trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn B
g
Gs = s* (kN/m) (5.5)
• Tải tập trung tác dụng
+ Trọng lượng bản thân dầm L n
h b
gd = d* d * *γd* (kN) (5.6)
+ Trọng lượng do sàn truyền vào S
g
gcs = s* (kN) (5.7)
+ Trọng lượng do tường truyền vào L n
h b
gt = t* t* *γt* (kN) (5.8)
4.4.2. Hoạt tải
Tải phân bố đều tác dụng
+ Sàn: trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn B
p
Ps = s* (kN/m) (5.9)
Tải tập trung tác dụng
+ Trọng lượng do sàn truyền vào S
p
Ptt = s* (kN) (5.10)
Tải trọng tác dụng lên dầm trục 3 Tải tại các tầng điển hình
+ Tại nhịp AB
A. Do nhịp 2-3 truyền vào:
• Tĩnh tải
gs= 5.092kN/m2 Do sàn truyền vào:
Dạng tam giác
g=gs*B=5.092*3.5=17.822 kN/m Tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính
gdp=0.2*0.45*25*1.75=3.94kN/m
HUTECH
SVTH: VÕ THANH LIÊM – LỚP: 06VXD2 Trang: 72 G=gs*S+gdp=5.092 *( *3.5*1.75)1
2 +3.094=19.532kN
• Hoạt tải
Ta có ps=2.4kN/m2
2.4 0.471 5.092
s s
p
g = =
Do sàn truyền vào có dạng hình tam giác ps=0.471*17.822=8.394kN/m
Tải trọng tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính
P=0.471*19.532=9.2 kN
B. Do nhịp 3-4 truyền vào:
• Tỉnh tải
Do sàn truyền vào:
Dạng hình tam giác
p=gs*B=5.092*3=15.276 kN/m Dạng hình thang
p=gs*B=5.092*1.75=8.911kN/m Tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính
G=gs*S+gdp
S=S1+S2=1*1.75*0.875 1* (0.25 1.75) *1.5 2.266 2
2 +2 + = m
gdp=0.2*0.45*25*1.75=3.94kN/m
G=gs*S+gdp=5.092* 2.266 3.94+ =15.476kN
• Hoạt tải
Do sàn truyền vào:
Dạng hình tam giác
gs=15.276*0.471=7.195 kN/m Dạng hình thang
gs=8.911*0.471=4.197 kN/m
Tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính
P=15.476*0.471=7.289 kN
+ Tại nhịp BC
A. Do nhịp 2-3 truyền vào:
• Tĩnh tải
gs= 5.092kN/m2
Do sàn truyền vào Dạng hình thang
HUTECH
SVTH: VÕ THANH LIÊM – LỚP: 06VXD2 Trang: 73 Gs=gs*B=5.092*3.5=17.822 kN/m
Tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính gdp=0.2*0.45*25*1.75=3.94kN/m G=gs*S+gdp=5.092 *( *3.5*1.75)1
2 +3.094=19.532kN
• Hoạt tải
Ta có ps=2.4kN/m2
2.4 0.471 5.092
s s
p
g = =
Do sàn truyền vào có dạng hình tam giác ps=0.471*17.822=8.394kN/m
Tải trọng tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính
P=0.471*19.532=9.2 kN
B. Do nhịp 3-4 truyền vào:
• Tỉnh tải
Do sàn truyền vào:
Dạng hình tam giác
gs=5.092*1=5.092 kN/m Dạng hình thang
gs=5.092*3.5=17.822 kN/m
Tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính G=gs*S+gdp
S=S1+S2= 1* (1.75*1.75) 1* (1.25 1.75) * 0.5 *5.092 2.25*1.75 15.554
2 2 kN
+ + + =
• Hoạt tải
Do sàn truyền vào: Dạng hình tam giác ps= 5.092*0.471=2.398 kN/m Dạng hình thang
ps =17.22*0.471=8.394kN/m
Tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính
P=15.554*0.471=7.326 kN
+ Tại nhịp CD
A. Do nhịp 2-3 truyền vào:
• Tĩnh tải
Do sàn truyền vào:
Dạng hình thang
HUTECH
SVTH: VÕ THANH LIÊM – LỚP: 06VXD2 Trang: 74 Gs= 5.092*3.5=17.822 kN/m
Tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính G=gs*S+gdp=5.092 *( *3.5*1.75) 3.39751
2 + =18.992kN
• Hoạt tải
Do sàn truyền vào có dạng hình tam giác ps=0.471*17.822=8.394kN/m
Tải trọng tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính
P=0.471*18.992=8.945 kN
B. Do nhịp 3-4 truyền vào:
• Tỉnh tải
Do sàn truyền vào:
Dạng hình thang
gs=5.092*4.2=21.386 kN/m
Tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính G=gs*S+gdp
G= 5.092 * ( * 2.1* 2.1) 3.39751
2 + =14.625kN
• Hoạt tải
Do sàn truyền vào:
Dạng hình thang
ps =21.386*0.471=10.073kN/m Tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính
P=14.625*0.471=6.888 kN
4.4.3. Xác định tải trong gió
Công trình cao dưới 40m với tỷ số chiều cao trên nhịp nhỏ hơn 1,5 m thì thành phần động của tải trọng gió không cần xét đến.
Tải trong gió tác dụng lên khung không gian phải tính toán theo 4 phương: gió trái, gió phải, gió trước, gió sau. Mỗi hướng gió gồm có gió đẩy và gió hút.Tính toán tải trọng gió lên các cột biên của công trình.
Cường độ tính toán gió đẩy được xác định theo công thức sau:
a.Gió đẩy
0* * * *
Wd =W k c n B (5.11)
trong đó:
Wo= 83 daN/m2(áp lực gió v ùng IIA, lấy theo TCVN 2737 – 1995)
k : Là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa hình theo TCVN 2737 – 1995. (Tra bảng và nội suy)
HUTECH
SVTH: VÕ THANH LIÊM – LỚP: 06VXD2 Trang: 75 n : Hệ số tin cậy (n = 1,2)
c : Hệ số khí động phụ thuộc vào hình dáng công trình (c = 0,8) B: Bề rộng đón gió của khung đang xét (B =7m)
b.Gió hút
0* * '* *
Wh =W k c n B (5.12)
trong đó: c’ = 0,6 còn các hệ số khác lấy như gió đẩy.
Bảng kết quả tính gió đẩy gió hút