Báo cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu CHƯƠNG 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 vế với đề tài giao - Tính toán, thiết kế cột, dầm tất tầng - Tính toán, thiết kế móng điển hình theo phương án 2.2 Tiêu chuẩn sử dụng: - TCXDVN 5574: 2012 Tiêu chuẩn thiết kế - kết cấu bê tông kết - cấu bê tông cốt thép TCXDVN 2737: 1995 Tiêu chuẩn thiết kế - Tải trọng 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 B20 có tiêu 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 tiêu 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 tiêu sau: o Cường độ chịu nén: Rsc = 280x103 (kN/m2) o Cường độ chịu kéo: Rs = 280x103 (kN/m2) o Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 225x103 (kN/m2) o Module đàn hồi: Eb = 210x106 (kN/m2) - Vữa xi măng cát có: γ = 18 (kN/m3) Chương 2: Dữ liệu thiết kế Trang:1 Báo cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu 2.4 Chọn kích thước cấu kiện 2.1.1 Chiều dày sàn hs = D l1 m m=30 ÷ 35 dầm m =40 ÷ 45 : kê cạnh D= 0.8 ÷1,4 phụ thuộc vào tải trọng L1 cạnh ngắn ô Trong công trình nhà cao tầng chiều dày sàn thường lớn để đảm bảo yêu cầu sau: Trong tính toán không tính đến việc sàn bị yếu khoan lỗ để treo thiết bị kỹ thuật đường ống điện lạnh thông gió, cứu hỏa đường ống đặt ngầm sàn Tường ngăn phòng (không có dầm đỡ tường) thay đổi vị trí mà không làm tăng độ võng sàn Quan sát mặt ta thấy kích ô chênh lệch nhiều chức sử dụng ô sàn khác để đảm bảo sàn làm việc an toàn kinh tế ta chọn kích thước sàn Chương 2: Dữ liệu thiết kế Trang:2 Báo cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu L1 Ô sàn S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 D m (mm) hstinhtoan hschọn cạnh (mm) (mm) ngắn 45 3600 80 45 3400 75.56 45 3400 75.56 45 3600 80.00 45 3400 75.56 45 3600 80.00 45 3000 66.67 45 3600 80.00 45 3400 75.56 45 3400 75.56 45 3600 80.00 45 4000 88.89 45 4000 88.89 45 2000 44.44 Bảng 2.1:Chọn chiều dày ô sàn 100 100 100 100 100 100 80 100 100 100 100 100 100 80 2.4.1 chọn kích thước dầm Kích thước dầm chọn sơ sau: 1 1 hd = ÷ Lnhip 10 15 1 bd = ÷ hd 3 Chọn kích thước: Dầm chính: 250x500 Dầm phụ: 200x400 2.5 Chọn kích thước cột - Kích thước tiết diện cột chọn dựa vào kinh nghiệm thiết kế, dựa vào kết cấu tương tự tính toán sơ dựa vào lực nén N dọc trục xác định gần - Diện tích tiết diện cột cần xác định là: A= kxN Rb Trong đó: • N : lực dọc tính toán tác dụng lên cấu kiện, N xác định sau: N=n*qtb*f Chương 2: Dữ liệu thiết kế Trang:3 Báo cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu -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) cường độ tính toán khả chịu nén Bê tông B20(không xét cốt thép chịu nén) • k hệ số kể đến ảnh hưởng trường hợp chịu nén -Đúng tâm, hệ số lấy giá trị 0,8 – 1,0 -Lệch tâm, hệ số lấy giá trị 1,0 – 1,5 Để đảm bảo cột làm việc tốt không gây biến đổi momen đột ngột, để thuận tiện cho công tác thi công, đơn giản tính toán ta bố trí tiết diện cột tầng thay đổi khoảng 3-4 tầng lần Khi thay đổi tiết diện cần ý : độ cứng cột tầng không nhỏ 70% độ cứng cột tầng liền kề tầng giảm độ cứng liên tục tổng mức giảm không vượt 50% (mục 2.5.4 TCXD 198-1997) C4 C2 C2 C1 C3 C4 C4 6' C1 A B C2 C C1 D Hình 2.1:Mặt bố trí cột Chương 2: Dữ liệu thiết kế Trang:4 C1 S2 S3 C2 D250X500 D250X500 D200X400 S1 D250X500 SVTH: Nguyễn Học Hậu D200X400 D250X500 Báo cáo thiết kế công trình D250X500 S7 D250X500 D250X500 D200X400 S8 C3 D250X500 D250X500 D250X500 D250X500 D250X500 D250X500 C4 S1 D200X400 Hình 2.2 Diện truyền tải cột Diện tích truyền tải C1 C2 C3 C4 (m2) 12.5 24.5 36.5 49 Hệ số xét Số tầng n 11 11 11 11 đến mome Tải trọng trung bình (kN/m2) Cường độ chịu nén bê tông B25 n (kN/m3) 1.3 10 14.5x103 1.3 10 14.5x103 1.3 10 14.5x103 1.1 10 14.5x103 Bảng 2.2:Chọn sơ tiết diện cột Diện tích cột mm2 123275.86 241620.69 359965.52 408896.55 Tiết diện cột (mmxmm) 500x300 600x400 600x600 700x700 Dự kiến tầng thay đổi tiết diện lần C1 C2 C3 C4 Tầng hầm -Tầng Tầng -Tầng5 Tầng -Tầng8 Tầng 9-Tầng Thượng 500x300 500x300 450x300 450x300 600x400 600x400 550x400 550x400 600x600 500x500 400x400 350x350 700x700 600x600 500x500 400x400 Bảng 2.3:Thay đổi tiết diện cột qua tầng Đây bước chọn sơ bộ, sau nhập vào phần mềm phân tích kết cấu giải nội lực tính cốt thép cốt thép tầng có giá trị âm ta cần giảm tiết diện tiến hành mô hình tính toán lại Đồng thời ta kiểm tra chu kỳ dao động T=1/f(tần số) chu kỳ cao công trình yếu Chương 2: Dữ liệu thiết kế Trang:5 Báo cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Nếu T lớn cần phải tăng độ cứng ( liên quan EI ta giảm khối lượng mass source) Các cách giảm chu kỳ T: Tăng mác bê tông, giảm chiều cao tầng, tăng tiết diện cột vách ( chịu hầu hết lực theo phương ngang) - Tần số hợp lý- sử dụng công thức kinh nghiệm: số tầng / 10 D - tần số: f = 0.091H ( D tổng chiều dài công trình) TCXD 198-1997 - Nguyên nhân gây xoắn: lực ngang tác dụng( gió, động đất), công trình bất đối xứng độ cứng ( tâm độ cứng lệch so với tâm hình học tâm khối lượngthang máy đặt lệch) giảm/ hạn chế xoắn ( tăng độ cứng, tăng vách cứng biên, phân nhỏ độ cứng, tăng dầm ) sau có chu kỳ hợp lý, gán tải trọng gió, giải mô hình tìm nội lực sau đến toán thiết kế Chương 2: Dữ liệu thiết kế Trang:6