Lựa chọn giải pháp kết cấu cho trụ sở ủy ban nhân dân, hội đồng nhân dân tỉnh thái bình

Trang 1

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 Sơ bộ phương án kết cấu

Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng và truyền xuống móng, xuống đất nền

Một số hệ kết cấu chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng: Hệ khung chịu lực, hệ lõi chịu lực, hệ vác chịu lực, hệ hỗn hợp,

2.1.1 Phản tích các dạng kết cấu khung

2.1.1.1 Hệ khung chịu lực

Được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và các thanh ngang( dầm )(hệ thuần

khung) Hệ này dùng cho công trình < 22 tầng Uu điểm

Tạo không gian lớn, mặt bằng linh hoạt, chịu tải trọng đứng tốt đáp ứng khá đầy đủ yêu cầu sử dụng công trình Nhược điểm Độ cứng theo phương ngang kém, chuyển vị theo phương ngang lớn, chịu tải trọng ngang rất kém 2.1.1.2 Hệ vách chịu lực Hệ này làm việc như 1 côngson được ngàm vào móng Ưu điểm Chịu tải trọng ngang rất lớn, công trình có độ cứng cao, khả năng chóng lại tải trọng ngang lớn Nhược điểm Thường trên vách cứng có bố trí các lỗ cửa do đó ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của công trình 2.1.1.3 Hệ lõi chịu lực Ưu điểm

Độ cứng theo phương ngang rất lớn, giảm chuyển vị ngang, được lợi dụng để làm

thang máy, ống kỹ thuật 2.1.1.4 Hệ hỗn hợp - Hệ khung-vách - Hệ khung lỗi - Một số hệ khác (không nêu ở đây) Uu điểm

Hai hệ trên có ưu điểm lớn là độ cứng lớn, chịu tải trọng ngang và chống xoắn lớn, ở đây sử dụng hệ kết cấu khung lõi: vì hệ này ngoài ưu điểm ở trên còn lợi dụng thang

máy để làm lõi

Các khung được cấu tạo từ các dầm và cột

2.1.2 Phuong an lua chon

Ta lựa chọn sơ đồ khung giằng vì với sơ đồ này ta coi khung chịu tải trọng thẳng đứng ứng với diện truyền tải đến nó

Còn tải trọng ngang do lõi và khung chịu

Trang 2

2.1.3 Kích thước sơ bộ của kết cấu 2.1.3.1 Chọn sơ bộ kích thước sàn Chiều dày sàn được xác định theo công thức: D h, =—L “iy (2-1) 2-1 Trong đó : L: cạnh ngắn của ô sàn

D: Hệ số phụ thuộc tính chất của tải trọng : D = 0,8 + 1,4 M : Hé số phụ thuộc từng loại ban

M = 30 + 35 véi ban làm việc theo 1 phương

M = 40 + 45 véi ban lam viéc theo 2 phương e Voi 6 san S1(3x5,4m); 3x3,6m Xét tỉ số hai cạnh b _ 4 l, =1,8<2 San lam viéc theo 2 phuong hụ=-_.300=7,5cm 40 l e Voi 6 san 1,8x3,6m: hh, = 307189 = 6cm l e Vớiôsàn2,7x3m họ = 0770 =6,7cm

Vậy lựa chọn chiều dày bản sàn 8cm cho toàn bộ sàn

2.1.3.2 Chọn sơ bộ kích thước dâm (theo mặt bằng kết cấu)

Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp: h„= _ (2-2)

d

Trong đó l¿: nhịp của dầm đang xét

mạ : hệ số tuỳ thuộc vào loại dầm: + Đối với dầm chính, mạ = 8+12 + Đối với dầm phụ, mạ = 12+20 + Đối với dầm conxon, mạ = 5+7 Ọ ee? 6000 3000| ! oO â â â â â đ â đ @®

Hình 2.1: Bố trí cấu kiện mặt bằng điển hình

Trang 3

s Dâm DỊ Nhịp tính toán của dầm là 6m 1 h= 9 x600 = 66,5cm Chọn hạ=65cm; bạ=(0.3 +0.5)h¿ Chọn bạ = 22 cm e Dâm D2 Nhịp tính toán của dầm là 3m l h= 3 x300 = 37,5cm Chon h3;=45cm; b,;=(0.3+0.5)h, Chon by = 22cm e Ddm D3 Nhịp tính toán của dầm là 5,4" h= 3, X540 = 54cm Chọn h„=60cm; b„=(0.3 +0.5)h¿ Chọn bạ = 22cm e Ddm D4 Nhịp tính toán của dầm là 7,2m 1 h= 12 x720 = 60cm Chon h,=60cm; b,;=(0.3+0.5)h, Chon by = 22cm e DdmDI!1 Nhịp tính toán của dầm là 3m l h= 14 x600 =42,9cm Chọn hạ=45cm; b„=(0.3 +0.5)h¿ Chọn bạ = 22 cm e Dâm D2 Nhịp tính toán của dầm là 3m l h= 14 x300 = 21,4cm Chọn h¿=22cm; bạ=(0.3 +0.5)h¿ Chọn bạ = 22 cm e DdmD3 Nhịp tính toán của dầm là 5,4m h= = x540 = 45cm Chọn h„=45cm; b„=(0.3-0.5)h¿ Chọn bạ = 22 cm e Ddm D5 Nhịp tính toán của dầm là 3m 1 h= 30 = 15cm Chọn hạ=15cm; bạ=(0.3-+0.5)h¿ Chọn bạ = 15 cm

Do tầng áp mái bố trí thêm một hệ cột kích thước 300”"x300"" trên dầm DI, nên để đảm bảo yêu cầu chịu lực của dầm DI tâng ó, thay bằng dầm D1-6 có kích thước 22x 80™ va mat bang bố trí cấu kiện tầng áp mái và tầng mái cho như hình 2.2

Trang 4

® tre - “|e 1100 5400 i 5400 i 5400 i 5400 i 7200 i 5400 i 5400 i 5400 i 5400 101 + + 7 3 + 50400 7 + 7 3 3 oO đ â â © © ® ® @ Bố trí cấu kiện tầng áp mái 6000 + | 4150 „ 3000 „ 8000 ® no 4150 „ 3000 Ï + luog 5400 } 5400 j 5400 Ỉ 5400 L 7200 L 5400 ị 5400 ị 5400 } 5400 104, 50400 o © © © 6 © oO ©

Bố trí cấu kiện tầng mái

Hình 2.2: Bố trí cấu kiện mặt bằng tầng áp mái, và tầng mái 2.1.3.3 Chọn sơ bộ kích thước cột @ Chọn kích thước các cột giống nhau ở các tầng Cứ 2 tầng ta thay đổi tiết diện cột một lần Khi xác định tiết diện cột cần đảm bảo các yếu tố sau: - Đủ khả năng chịu lực

- Yêu cầu kiến trúc

- Đảm bảo điều kiện l/h > 4

Diện tích của cột được xác định sơ bộ theo công thức:

F,=(1,2+1,5)N,/R,.- (2-3)

Trong đó:

F;¡ : diện tích tiết diện ngang cội

R„ : cường độ tính toán của bê tông R„ = 90 KG/m7

N¿ : lực nén lớn nhất trong cội:

Ny = S.q.n (2-4)

Trong đó:

Š : Diện tích truyền tải

q: Tải trọng trung bình trên 1 tang

Trang 5

n : Số lượng tầng - q= 1000 KG/mử - Diện truyền tải S: S = 5,4x4,5 m Ni = 5,4x4,5x1000x7 = 170100(kg) = 170,1(t) - Diện tích tiết diện cột cần thiết: F=.Ÿ k= 170100 1,2=2268 (2-5) Ra Chon b x h = 50x50 cm đảm bảo l/h = 330/50 = 6,6 > 4

Vậy chọn kích thước tiết diện cột cho các tầng như sau: Bang 2-1: Bang chon tiét dién cột Tang Tiét dién (cm) Trét,1 50 x 50 2,3 45 x 45 4,5 40 x 40 6, 7 35 x 35 Tóm lại, kích thước dầm và cột chon so bộ như sau: = Dâm DI :bxh=0,22x 0,65m Dam D2 > bx h=0,22x 0,45 m Dâm D3 :bxh=0,22x 0,60m Dâm D4 :bxh=0,22x 0,6m Dém D1’ D2’) :bxh=0,22x 0,22 m Dam D3’ > bx h=0,22x 0,45 m Dém D5 :bxh=0,15x 0,15m Cột tầng trệt,l :bxh= 0,5 x 0,5m Cột tầng2,3 :bxh=0,45 x 0,45m Cét tang 4,5 :bxh=0,4x0,4m Cét tang 6,7 :bxh=0,35x0,35m

2.2 Tinh toán tải trọng

Tải trọng tác dụng lên công trình gồm có tải trọng đứng, tải trọng ngang: Tĩnh tải, hoạt tải sử dụng, tải trọng gió

Với công trình ta đang thiết kế có chiều cao H < 40 m nên ta không xét tới thành phần

gió động Tải trọng động đất ở đây cũng bỏ qua không xét đến vì việc xét đến tải trọng

động đất tác dụng vào công trình là việc làm khá phức tạp và khó khăn

2.2.1 Tai trong tac dung lên sàn 2.2.1.1 Tinh tai

Trang 6

Bảng 2-2: Bảng tính toán tải trọng tĩnh trên các lớp sàn tt Khu vuc Cấu tạo P“ (kg/m?) n deh’) - Gach hoa, 2cm, y = 2200(kg/m)) 0,02.2200=44 /1,1 | 48 - Vita xi mang, 1,5cm,

Trang 7

2.2.1.2 Hoạt tải Bảng 2-3: Bảng tính toán giá trị hoạt tải trên sàn

Số thứ tự Loại tải trọng Đơnvị | Tải trọng tiêu chuẩn | n

1 Phong lam viéc kg/m? 300 1,2 2 Hang lang kg/m? 300 1,2 3 Khu vé sinh kg/m? 200 1,2 4 Cầu thang kg/m? 300 1,2 5 Mái kg/m? 75 1,2 6 Gió kg/m? 155 1,2 2.2.2 Phan tải trọng tác dụng vào khung trục 2 2.2.2.1 Tĩnh tải

Tĩnh tải tác động lên khung K2 bao gồm trọng lượng bản thân các kết cấu như: cột, dầm, sàn và tải trọng do tường đặt lên công trình Tải trọng phân bố trên sàn được xác định theo đường phân giác của hai ô cạnh sàn, tính tải tường trên dầm được phân trực tiếp lên dầm - Tải trọng tác dụng trên sàn được quy về dạng hình thang hoặc tam giác, theo các công thức sau : + Tải tam giác : 5 1 q=sxzxhx% (2-6) + Tải hình thang : q=kxq,xÌ (2-7) Trong đó : l¡: là nhịp ngắn của 6 ban q, : Tải tác dụng lên sàn k: tra bảng Bảng 2-4: Bảng tra hệ số k truyền tải L/l,| 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 k | 0,625 | 0,681 | 0,725 | 0,761 | 0,791 | 0,815 | 0,835 | 0,852 | 0,867 | 0,880 | 0,891 - Tim k (Ta có các loại ô bản) Bảng 2-5: Bảng giá trị hệ số k của các ô sàn SIT Canh dai |, (m) Canh ngan 1,(m) LA, k 1 5,4 1,8 0,867 2 3 2,7 1,11 0,681 3 5,4 4,15 1,3 0,761 4 3,6 1,2 0,725

( Mat bing phan tai nhu hinh vé )

Trang 8

O- +4 om ° @ ++ in 5400 J 5400 j 5400 J 5400 | sia n | 5400 1 5400 J 5400 j 5400 109, 6 © © © @ © @ © @® PI P2 P3 P4 PS P6 oN oN oN oN, oS | 6000 |_ so | 6000 |

Hình 2.3: Sơ đồ phân tải tác dụng vào khung K2

Trang 11

Như vậy: Tải trọng tác dụng lên dầm DI, gồm có tải trọng sàn phân bố hình tam giác, tải trọng tường xây trên dầm và tải trọng do trọng lượng bản thân dầm phân bố đều Tải trọng tác dụng lên dầm D2 gồm tải trọng phân bố hình tam giác và tải trọng do trọng lượng bản thân dầm phân bố đều

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên trái) trục C-D 5 2 3 Qpit = &p1 + 8 ‘As1 dj +(—2B%¿ +we)-dswe- ”+ #mi Trong đó: I = 3 - là cạnh ngắn của ô sàn S1 l” = 2,7 - là cạnh ngắn của ô sàn Swc 11, 12,7 =—.L=_—,“~=0,45 Dục 21, 2 3 => qpit =393,25+ : 471,7.3+(1— 2.0,45” + 0,45).581,7.2/7+1283=3638,25 (KG/m) - Tải trọng tác dụng lên dầm D1 (bên phải) trục A-B 5 dpip= 8p1 + 2 g ash + £1p1 = = 393,25 + 2 >ATL73 + 1283 = 3445,05 (KG/m) - Tai trong tác dụng lên dầm D2: 5 Gon Boat = dgrh = 272.25 + 2.2 471/7 3= 2041 KG/m Sơ đồ đặt tải trọng lên khung tầng trệt như hình 2.4 14021,63 10745,72 19905,25 22053,96 14720,6 14435,9 rr td 3638,25 363825 | | WEL Looai] LL Ly | | 3445.05 | fy | | 345,05 | | | 6000 | mo | 6000 |

Hinh 2.4: So dé tinh tải tác dụng lên khung tầng trét (DV: kG; kG/m) b Tinh tdi tac dung lén khung tang 1: (Tiét dién cét 0,5x 0,5 m)

“* Luc tap trung PT:

Trang 14

|

=> Kgs) -2 = 0,867.471,7.3.>% 2 = 6625,2 (kG)

=> P, = 14791,1 (kG)

s* Ti trọng phán bố tác dụng lên dâm:

Xác định tương tự như khung tầng trệt ta có:

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên trái): qi¡ = 3638,25(KG/m)

- _ Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên phải): đDỊ = 3445,05 (KG/m) - Tải trọng tác dụng lên dầm D2: qp;ạ = 2041 (KG/m) Sơ đồ đặt tải trọng lên khung tầng 1 như hình 2.5 : 13658,57 10745,72 19622,53 21690,6 14720,6 14791,7 3638.25 2628251 | E[T[TZ0a[T[TT LÍ 34295 | y| | | 3445.05 | | | 6000 | 3000 | 6000 |

Hinh 2.5: So dé tinh tai tac dung lén khung tang 1(DV: kG; kG/m)

Trang 16

+ A = 13250,43 (kG) I => kash = 0,867.471,7.3 => P,= 21704,22(kG) s* Lực tập trung P5: Ps = Paamaoep + Pean “= 2 2500 1,1 = 1470,15 (kG) PamaocDä? = 0,22 0,45 P - Do tải trọng hình thang ô sàn S1 truyền vào: kasrl2.4 Ta có k = 0,867; qs, = 471,7 (kG/m?); 1, = 3": 1, = 5,4" T A = 13250,43 (kG) | => kqsrh-2.4 = 0,867.471,7.3 => P; = 14720,6 (kG) s* Lực tập trung Pó: P5= Poort Paam doct Parangt Peta, kinht Pesan Poo = 0,45 0,45 3,3 2500 1,1 = 1837,68 (kG) 5,4-0,45 Psamaocpa = 0.22 0,45 —, 2: 2500 1,1 = 1347,63 (kG) [(3,3 - 0,45)(5,4 —0,45)|—2,(1,6.1,2) 2 Prong = 0,22.1800 L2 2) = 4879 (kG) Potakinh= 2-1,2.1,6 25 1,2 = 115,2 (kG) ( Lấy trọng lượng riêng cua cita kfnh va bau kinh 14 25 KG/m” ) Panda? - Do tai trong hinh thang 6 san S1 truyén vao: kasih.22 Ta có k = 0,867; gs, = 471,7 (kG/m”); 1, = 3; 1, = 5,4" = 2 = 6625,2 (kG) > kasrh2.2 = 0,867.471,7.3 = P, = 14804,73 (kG)

“* Tai trọng phân bố tác dụng lên dam: Xác định tương tự như khung tầng trệt ta có:

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên trái): đDI = 3638,25(KG/m) - Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên phải): aby = 3445,05 (KG/m) - Tải trọng tác dụng lên dầm D2: qp, = 2041 (KG/m) So đồ đặt tải trọng lên khung tầng 2 như hình 2.6 : 13672,2 10745,72 19637,16 21704,22 14720,6 14804,73 TT T 1 3638.25) | Ly | | 36289 | | Wed [goal LLL | | 3445.05 | | | | 3445,05 | | | 6000 | 3000 | 6000 |

Hình 2.6: So dé tinh tai tac dung lén khung tang 2(DV: kG; kG/m)

d Tinh tai tac dung lén khung tang 3: (Tiết diện cột 0,45x 0,45 m)

Trang 17

“+ Luc tap trung PI:

Trang 19

5,4 — 0,45 2 Peamdocps = 0,22 0,45 2.2500 1,1 = 1347,63 (kG) [(3,3-0,45)(5,4 —0,4)|—2(1,6.1,2) 2 Prong = 0,22.1800 1,2 ( 2) = 4946,8 (kG) Pcwakin= 2.1,2.1,6 25 1,2 = 115,2 (kG) ( Lấy trọng lượng riêng của cửa kính và bậu kính là 25 KG/m” ) Prana? - Do tải trọng hinh thang 6 sàn S1 truyền vào: kqsr- 2-2 Ta có k = 0,867; gs, = 471,7 (kG/m”); 1, = 3"; 1, = 5,47 => P, = 14486,83 (kG) s* Ti trọng phán bố tác dụng lên dâm: Xác định tương tự như khung tầng trệt ta có:

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên trái): đDI = 3638,25(KG/m)

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên phải): aby = 3445,05 (KG/m)

- Tai trong tac dung lén dém D2: qp, = 2041 (KG/m)

Sơ đồ đặt tải trọng lên khung tầng 3 như hình 2.7 : 13354,23 10745,72 19318,1 21386,27 14720,6 14486,83 38.25 11721 111120ã][TTj[[ 34450 | | | | 345,05] | | 6000 | 3000 | 6000 |

Trang 20

- Do tải trọng hình thang ô sàn S1 truyền vào: k.qsụ 4.2 Ta có k = 0,867; qs; = 471,7 (kG/m?); 1, = 3"5 1, = 5,4™ => kasrl 2 = 0,867 471,7 3 5,4 0,5 = 3312,6 (kG) => P, = 13367,8 (kG) s* Lực tập trung P2: P= Pasm aocn3’ + Pan Paw»s„ps› = 0,22 0,45 S2, 2500 1,1 = 1470,15 (kG) Pan! - Do ô tam giác nhỏ ô sàn Swc quy đổi về tải trọng tương đương: 5 | 5 2,7 = dowel t.2 = =.581,7.2,7.— S qSực -1 2 § 2 Trong đó: - l¡ = 2,7" - Cạnh ngắn của ô sàn Sực - qạ„; = 581,7 (kG/m2) .2 = 2650,37 (kG) - Do tải trọng hình thang ô sàn S1 truyền vào: kqsrl22 Ta có k = 0,867; gs, = 471,7 (kG/m”); 1, = 3"; 1, = 5,47 => kasrh2.2 = 0,867 471,7 3 5,4 = 6625,2 (kG) => P, = 10745,72 (kG) “+ Luc tap trung P3:

Trang 21

Py = Prot Pham dọcT Prutnet Protta + Pan Pu: = 0,4 0,4 3,3 2500 1,1 = 1452 (kG) Paimaoop3 = 1,1 0,22 0,45 on, 2500 = 1361,25 (kG) 5,4—0,4)]-(1,4.2,4) 2 Poa i = 1,4 2,4 0,04.1000 1,2 = 161,28 (kG) ( Lấy trọng lượng riêng của gỗ nhóm IH làm cửa đi là 1000 KG/mi ) Prong = 0,22.1800 1,2 (a2 2) = 5174,93 (kG) P - Do tải trọng hình thang ô sàn S1 truyền vào: kqsrl24 Ta có k = 0,867; qạị = 471,7 (kG/m?); l¡ = 3”; l„ = 5,4" = A = 13250,43 (kG) => kash 2.3 = 0,867.471,7.3 = P,= 21400(kG) s* Lực tập trung P5: Ps = Poamaocpa: + P an 5,4 Paamaocpa: = 0,22 0,45 2 2 2500 1,1 = 1470,15 (kG) Pan! - Do tai trong hinh thang 6 san S1 truyén vao: kasph.24 Ta có k = 0,867; Qs = 471,7 (kG/m?); 1, = 3m lL, = 5,4" T A = 13250,43 (kG) I => kqsrh-2.4 = 0,867.471,7.3 => P,; = 14720,6 (kG) s* Lực lập trung P6: Po= Pogrt Pasm doct Pring Peita, xin Pean Prot = 0,4 0,4 3,3 2500 1,1 = 1452 (kG) Primndocps = 141 0,22 0,45 ne, 2500 = 1361,25 (kG) 5,4~0,4) |—(1,2.1,6.2) 2 3,3—0,45) Punạ= 0,22.1800 1,2 lẺ MA 2 = 4946,8 (kG) Porakinh= 2-1,2.1,6 25 1,2 = 115,2 (kG) ( Lấy trọng lượng riêng của cửa kính và bậu kính là 25 KG/m” ) Prana? - Do tai trong hình thang ô sàn S1 truyền vào: kqsrlị22 Ta có k = 0,867; gs, = 471,7 (kG/m”); 1, = 3"; 1, = 5,47 oe 2 = 6625,2 (kG) => kash 2.2 = 0,867.471,7.3 = P, = 14500,5 (kG) s* Ti trọng phán bố tác dụng lên dâm: Xác định tương tự như khung tầng trệt ta có:

Trang 22

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên trái): qi¡ = 3638,25(KG/m)

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên phải): qi = 3445,05 (KG/m) - Tải trọng tác dụng lên dầm D2: qp;ạ = 2041 (KG/m) Sơ đồ đặt tải trọng lên khung tầng 4 như hình 2.8 : 13367,8 10745,72 19311,8 21400 14720,6 14500,5 TT 7 J TT T J 3638,25 3638.25 | | ]]]zon| || 1W || 344505 | | | | 345,05 | | | 6000 | 3000 | 6000 |

Hinh 2.8: So dé tinh tai tac dung lén khung tang 4(DV: kG; kG/m)

Trang 24

Ps = Paamaoep + Pean “= 2 2500 1,1 = 1470,15 (kG) Paamaocpa: = 0,22 0,45 Pyan! 2.3 - Do tai trong hinh thang 6 san S1 truyén vao: kasi 2.4 Ta có k = 0,867; gs, = 471,7 (kG/m”); 1, = 3"; 1, = 5,47 T A = 13250,43 (kG) | => kqsrh-2.4 = 0,867.471,7.3 —> P; = I4720,6 (kQ) ** Lực tập trung Pó: P5= Poort Paam doct Parangt Peta, kinht Pesan Prot = 0,35 0,35 3,3 2500 1,1 = 1111,7 (kG) Pasmdoop3 = 1,1 0,22 0,45 on, 2500 = 1361,25 (kG) 5,4—0,35)|—2ÁI,6.1,2) 2 Paring = 0:22.1800 1,2 (ae 2 = 5014,5 (kG) Porakinh= 2-1,2.1,6 25 1,2 = 115,2 (kG) ( Lay trong luong riéng cua cia kinh va bau kinh 1a 25 KG/m” ) Panaa: - Do tải trọng hình thang ô sàn S1 truyền vào: kqsrlụ 22 Ta c6 k = 0,867; gs, = 471,7 (kG/m?); l¡ = 3”: l; = 5,4" > 2 = 6625,2 (kG) I => kqgih>-2 = 0,867.471,7.3 => P, = 14227,85 (kG) s* Ti trọng phán bố tác dụng lên dâm: Xác định tương tự như khung tầng trệt ta có:

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên trái): dpi = 3638,25(KG/m)

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên phải): qi = 3445,05 (KG/m) - Tải trọng tác dụng lên dầm D2: qp; = 2041 (KG/m) Sơ đồ đặt tải trọng lên khung tầng 5 như hình 2.9 : 13095,26 10745,72 19059,2 21127,3 14720,6 14227,85 a [ 1 rr Td Mu 628,25 h [TZTTTỷ L[ 34505 | | | | 345,05] | | 6000 | 3000 | 6000 |

Hinh 2.9: So dé tinh tai tac dung lén khung tang 5(DV: kG; kG/m) g Tinh tai tac dung lén khung tang 6: (Tiét dién cột 0,35x 0,35 m)

Như đã trình bày ở trên Do tầng áp mái (tang 7) bố trí hệ cột trên dầm có tiết diện

0,3 x 0,3m Vì yêu cầu cấu tạo nên chọn kích thước dầm DI- 6 là 0,22 x 0,8m thay cho

dâm DI Ngoài ra, dịch chuyển dâm D3? về vị trí chân cột Mặt bằng truyền tải và sơ đồ tải trọng tác dụng vào khung tầng 6 như hình 2.10:

Trang 25

© 1 „1850 „ 6000 „— 4180 - 3000 „ ® 4150 6000 - 1850 „ le „ 3000 | 7 {109 5400 + i 5400 7 i 5400 3 i 5400 + i 7200 + i 5400 + i 5400 7 i 5400 + i 5400 101 + o â â â â â đ © © @ Pl P2 P3 P4 PŠS P6 AN ¬ ⁄ = 2» 1850 | 4150 4150 | 1850 6000 3000 6000

Hình 2.10: Sơ đồ phản tải tác dụng vào khung tầng 6 s* Tởi trọng tập trung PI:

Pị= Pam doct Pan Puamdocd3 = 0,22 0,45 .2 2500 1,1 = 1374,86 (kG) Pan! Do 6 hình thang sàn 1,85"x 5,4" truyền vào: (1— 2B + B)ayl.2-2 5,4 — 0,35 2 Với: pat 21, 2°5,4 1 18 = 0,171 => P, = (1—2.0,171 + 0,171°).471,7.1,85.2 = => P, = 5835,12 (kG) “+ Tdi trong tap trung P2:

Pạ= Poot + Pati doc + Prusng +Pean Prot = 0,3 0,3 3,3 2500 1,1 = 816,75 (kG) Paamaocpa: = 0,22 0,45 “= 2 2500 1,1 = 1470,15 (kG) = 4460,26(kg) Phường = 12.0221 (*45 9 2) — 045)| 1800 = 6180(&G)

- Do ô hình thang sàn 1,85"x 5,4" truyền vào: (1— 2B” + B)ayl.2-2

Trang 26

Với: pat bit 21, 2°5,4 5Š — 171 (1— 2.0,1717 + 0,171? ).471,7.1,85.2 = = 4460,26(kg) - Do ô hình thang sàn 4,15"x 5,4" truyền vào: (1— 2B” + B)ayl.2-2 Với: gait _1 41 _ 0.384 21, 25,4 = (1—2.0,3847 + 0,384? ).471,7.4,15.2 =“ = P,= 20971,5 (kG) s* Tải tập trung P3: =8044.3(kg) Pạ= Poot Paam dọc? Pruangt Phan Prot = 0,3 0,3 3,3 2500 1,1 = 816,75 (kG) Prtmnagaps = 0,22 0,45, 24 — “2Ÿ 2, 2500 1,1 = 1374,86 (kG) Prong= 12.092] (24°93 9) (3 -0, 45) 1800 = 6180(kG) Pan! - Do ô hình thang 4,15"x 5,4”: (1— 2B + B)a,l2-2 Với: pal bil 415 _ 93, 21, 2°5,4 = (1—2.0,384? + 0,384" ).471,7.4,15.2 =“ = 8044,3(kg) Do 6 hình thang 3"x 5,4": (1— 2B“ +B”).q; 4.22 Với: pat bi! 3 9077 2'lạ 2°5,4 5,4 = (1—2.0,2777 +0,277°).471,7.3.2 2 =6631.3(Äg) => P, = 23047,2 (kG) % Tai tap trung P4: = P, = P; = 23047,2 (kG) % Tai tap trung P5: => P, =P, = 20971,46 (kG) % Tdi tap rung Pó: = P, = P; = 5835,12 (kG) s% Ti trọng phán bố tác dụng lên dâm:

Tải trọng tác dụng lên dầm DI - 6 gồm có tải trọng bản thân và tải trọng sàn phân

bố hình tam giác Tải trọng tác dụng lên dầm D2 gồm tải trọng bản thân và tải trọng sàn phân bố hình tam giác

- Tải trọng bản thân của dam D, _,, D2:

Trang 27

£p1 -6= 1,1 0,22 0,8 2500 = 484 KG/m fp = 1,1 0,22 0,45 2500 = 272,25 KG/m - Tải trọng tác dụng lên dầm D, _, doan 1,85”: dpi-e= Epị 6+ (2 gu 195) = 484 + (2 : 471,7.1,85) = 1574,8 KG/m - Tai trong tac dung lén dém D, _, doan 4,15”: dp: 6= Soret (2 > dass") = 484 + (2 7 471,7 4,15) =2930,94 KG/m - Tải trọng tác dụng lên dầm D2: dp = gpạ + (2 > g, 1,) = 272,25 + 2.2 471,7 3 = 2041 KG/m Sơ đồ tải trọng như hinh 2.11 : 5835,12 20971,46 23047,2 23047,2 20971,46 5835,12 [ T J J T | T I IS] 7930.94 LJ J4 || || P04 15748 |_| 1850 | 4150 4150 | 1850 6000 3000 6000

Hinh 2.11: So dé tinh tai tac dung lên khung tầng 6(ÐV: kG; kGIm)

h Tinh tai tac dung lén khung tang 7 (Ap mai):

Tải trọng tầng mái được đưa về đỉnh cột gồm có tải trọng do mái BTCT gây ra,

hoạt tải mái, trọng lượng bản thân của các cấu kiện như: Cột, dầm Mặt bằng truyền tải

và sơ đồ tải trọng tác dụng vào khung tầng 7 như hình 2.12: Œ> + So = oS 4 | 4150 1 3000, + â ođ 3000 | j10g 5400 Ỉ 5400 Ỉ 5400 | 5400 j 7200 i 5400 Ỉ 5400 j 5400 Ỉ 5400 10 50400 Pl P2 P3 P4 TP aN Tr | 4150 | 3000 | 4150 | Hình 2.12: Sơ đồ phản tải tác dụng vào khung tầng 7 s* Tỏi trọng táp trung PT:

PỊE Paẩm doct Psanm

Trang 28

5,4 — 0,3 2 Peamdocps = 0,22 0,45 2 2500 1,1 = 1388,4 (kG) Phan M: - Do ô hình thang 4,15"x 5,4": (1— 2B + B)a,l2-2 Với: pat bil 4) _ 9 384 21, 2°5,4 = (1—2.0,3847 + 0,384? ).603,9.4,15.2 = =10308,5(⁄g) = P, = 11697,14 (kG) s* Tải trọng tập trung P2: P2= Pasam doc +Psan M Pasm doops = 11 0,22 0,45, 24—%3 2, 2500 = 1388,4 (kG) Poin M: - Do ô hình thang 4,15"x 5,4": (1— 2B + Bash 2-2 Với: po+t=2.%) =0,384 2lạ 25,4 = (1-2.0,3847 + 0,384”).603,9.4,15.2 = = 10308,5(kg) - Do ô hình thang 3"x 5,4": (1— 2B + Be) 2-2 Với: B=1 L=},Ở =0,271 2'ly 25,4 = (1-2.0,277? + 0,277?).603,9.3.2 =“ = 8489,8(ke) => P,= 20186,94 (kG) ** Tai trong tap trung P3: P; = P, = 20186,94 (kG) “+ Tdi trong tap trung P4: P, = P; = 11697,14 (kG)

s% Ti trọng phân bố tác dụng lên dâm chính:

Tải trọng phân bố tác dụng lên dầm chính DI gồm tải trọng bản thân dầm, tải trọng từ sàn mái truyền về dạng tam giác Tải trọng tác dụng lên dầm D2 gồm tải trọng bản thân dầm, tải trọng từ sàn mái truyền về dạng tam giác

Trang 29

- Tải trọng tác dụng lên dầm D2: Tải trọng bản thân dầm D2: Øp;= 0,22 0,45 2500 1,1 = 272,25 (kG/m) Tải trọng do mái ô tam giác 2.° 6039.3 = 2264,6(kG / m) qp2 = 2536,8 (kG/m) Sơ đồ tải trọng như hình 2.13 : 11697,14 20186,94 20186,94 11697,14 [ T 1 rT [| | sss | | | TT ' 4150 3000 4150 Hình 2.13: So dé tinh tai tac dung lén khung tang 7 (DV: kG; kG/m) 2.3.1.1 Hoạt tải

a Hoạt tải phân bố:

% Hoạt tải sàn điển hình quạy = 360 (kGim”)

- Hoạt tải phân bố tác dụng lên dâm D, dưới dạng tam giác và hình thang:

dua„ = 360 (kG/m”) Quy đổi về phân bố đều:

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên trái):

3 2 n3

Qpit = g asi + ~2B“ +B ).qwe1lƑ”

= T1 = = = 0,45

Trong đó: 1 = 3m - 14 canh ngan cua 6 san S,

1° = 2,7m - 1a canh ngan cia 6 san S,,,

>q71 = > 360.3 +((1—2.0,45? + 0,45°).360.2,7 ) = 1341,8 (kG/m)

- Tải trọng tác dụng lên dầm DI (bên phải):

qpp=2 sai =2 5.3603 = 1350 (KG/m)

- _ Hoạt tải phân bố tác dụng lên dâm D2 dạng tam giác:

Ginax = 360 (kG/m”) Quy đổi về phân bố đều:

dp = ¬ g,.1; = 2.2 360.3 = 1350 (kG/m)

- _ Hoại tải tác dụng lên dâm DI- 6 dưới dạng tải phân bố tam giác:

Trang 30

- — Đoạn4,l5m:

q75, s2 =QPni „=2 > dars ff = 2.2 360 4,15 = 1867,5 (kG/m)

- _ Hoạt tải tác dụng lên dâm D2-6 dưới dạng tải phân bố tam giác:

Do ô sàn 3" x 5,4" Quy đổi về phân bố đều:

Gp 6 = 2.2 qạ.!2 = 2.2 360.3 = 1350 (kG/m)

“> Hoat tai san mai Qmax = 97,5 (kGim?)

- Hoat tai mai tac dụng lên dầm DI- 7 dưới dạng tải phân bố tam giác Quy đổi về phân bố đều:

q1 =2 2 97,5 4,15 = 505,78 (kG/m)

- Hoat tai mai tac dụng lên dầm D2-7 dưới dang tai phân bố tam giác Quy đổi về phân bố đều:

q7; =2 2 97,5 3 = 365,6 (kG/m)

b Hoạt tải tập trung:

% Hoạt tải sàn điển hình tập trung tại các nút khung từ khung tâng trệt đến khung tâng 6 do sàn truyền vào dưới dạng tải hình thang và tải tam giác quy đổi về tải tương đương: q„„„ = 360 (kG/m”) - Do 6 tam giác sàn vệ sinh truyền về 5 lạ 5 3 —,q.Ì;.-*“ =—.360.2,7.— = 911,25 (kG 3 q.Ì 2g 2 (kG) - Do ô hình thang ô sàn 1,85” x 5,4" truyền về kal2 Ta có k = 0,867; q = 360 (kG/m?); l¡ = 1,85"; l„ = 5,4" => kal = 0,867.360.1,85.-= = 1559 (kG) - Do 6hinh thang 6 san 3™ x 5,4™ truyén về kab 2 Ta có k = 0,867; g = 360 (kG/m”); 1, = 3"; 1, = 5,47 > kad 2 = 0,867,360.3.-= = 2528 (kG) - Do ô hình thang ô sàn 4,15" x 5,4™ truyén vé kal 2 Ta có k = 0,867; q = 360 (kG/m?); 1, = 4,15"; 1, = 5,4™ => kal2 = 0,867,360.4,15.>== = 3479,3 (kG)

% Hoạt tải sàn mái tập trung tại nút khung tầng 7 do sàn mái truyền vào dưới dạng tải hình thang quy đổi về tải tương đương: q„„„ = 7,5 (kG/m?)

- Do ô hình thang ô sàn 3m x 5,4m truyền về kal2

Ta có k= 0,867; q = 97,5 (kG/m?); l¡ = 3": ], = 5,4m

Trang 31

5,4 2 => kal2 =0,867.97,5.3 = 684,7 (kG) - Do ô hình thang ô sàn 4,15m x 5,4m truyền về kah 2 Ta có k= 0,867; q = 97,5 (kG/m?); 1, = 4,15"; 1, = 5,4" > kad.2 = 0,867.97,5.4,15 “= = 947,2 (kG) Xét hai trường hợp chất tải của hoạt tải là chất lệch tầng, lệch nhịp 2.2.3 Tải trọng gió

Tải trọng ngang tác động vào công trình là tải trọng gió Công trình có chiều cao là 25,8 m, (27,3" kể đến nóc công trình ) Do đó, không cần tính thành phần động của

gió

Xét tải trọng gió tác động thẳng vào khung theo phương cạnh dài vì theo phương này diện tích đón gió của bề mặt công trình là lớn hơn so với phương kia và độ cứng

của công trình theo phương cạnh ngắn lại nhỏ hơn

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của gió W ở độ cao z so với mốc chuẩn tính

theo công thức:

WT =W k.c (KG/m” )

Trong đó:

Wạ: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo vùng công trình xây dựng Công trình ở Thái Bình thuộc vùng IV-B Tra bang TCVN 2737 - 95 được: Wạ = 155 KG/m?

k: hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chều cao

c: Hệ số khí động, phụ thuộc vào hình dáng của công trình Với phía đón gió của công trình lấy c = + 0,8

Phía khuất gió công trình lấy c = - 0,6 ( Dấu trừ chỉ phía gió hút )

Với bước công trình là: B = 5,4 m Tại cao trình z so với cốt + 0,00, giá trị của tải trọng phân bố là:

W'°= W, k c B( KG/m ) Tải trọng tính toán là:

W''= W¿ k.c.B.n( KG/m) (2.6)

n = 1,2 là hệ số vượt tải của tải trọng, n xác định theo quy phạm

Trang 32

Bang 2-7: Cac giá trị thành phần tĩnh của gió W“ tác động lên khung Tâng | n (kg/m2| (m) Wo B K phía đón | phía hút| (Œ/m) | (m) wre Wì Triệt | 1,2 155 5,4 0,8 0,8 0,6 0.643 0.482 1 1,2 155 5,4 0,91 0,8 0,6 0.731 0.548 2 1,2 155 5.4 0,99 0,8 0,6 0.795 0.597 3 1,2 155 5,4 1,05 0,8 0,6 0.844 0.633 4 1,2 155 5,4 1,09 0,8 0,6 0.876 0.657 5 1,2 155 5,4 1,125 0,8 0,6 0.904 0.678 6 1,2 155 5,4 1,16 0,8 0,6 0.932 0.699 Mai 1,2 155 5,4 1,182 0,8 0,6 0,950 0,712

2.2.4 Láp sơ đồ các trường hợp tải trọng

Trang 33

11697,14 20186,94 20186,94 11697,14 25800 58 I|llI2sz ||] li 3495.7 |_| [2536.8] | | LLL L347 349957) LU 583512 20971,46 23047,2 23047,2 209971,46 5835,12 22800 soo rsrerg | LL | 1 293094 2930.94 1] | PTT eT Te LLY 281 | | grasa | — | 2930,94 130526 10745,72 190$9,2 21927,3 14720,6 14227,85 3638,25 3638251 | ees ee ro 19500 Lid Litt || [2041] | | | | | 344505 | | | | 345,05 | | 13367,8 10745,72 19311,8 21400 14720,6 145p0,5 3638,25 363325| | ————TTT- ry 16200 LÍ | || | | 393825] | IIIEMITTT{Ll “25% L1 || 34595 | | 13354,23 10745,72 19318,1 213ã86,27 14720,6 144R6,83 3638,25 3638251 | Ieee od ee a 12900 | | 363825] | | | [393825] | IIEMITTT{Ll 3445.05 | by | | 3445.05 | | 13472,2 10745,72 196%7,16 21404,22 14720,6 148)4,73 363825 363325 Í | l——TT TS moe 9600 L| 2| | | | 3638/25 | IIIEMITTT{Ll 325% LÍ] || 345.55 | | 13458,57 10745,72 19622,53 21490,6 14720,6 147P1,7 3638,25 33825l | l———rr ee —— 6300 Lid Litt || [2041] | | | | 3445,05 | | | | 344505 | | 141,63 10745,72 19995,25 2253,96 14720,6 144B5,9 3638,25 363325 | | l—————rr ro 3000 | | 293825] [| | [323825] | IIIEMITTT{-Ll 22% | H1 | 3⁄⁄<55 | | 000 {17 7 “1/17 VM fy / | 6000 3000 6000 [ b

Hinh 2.14: So d6 dat tinh tdi vao khung K2 (DV: kG; kG/m)

Trang 36

0,712 0,950 ,699 0,93 0,678 0,657 0,633 0,597 0,548 0,482 ⁄ Z Z | 6000 3000 6000 | bs o6 4

Hình 2.17: Sơ đô đặt tải gió thổi từ trái sang vào khung K2 (DV: T/m)

Trang 37

0,712 0,950 0,932 0,67 0,904 0,6 0,876 0,63 0,844 0,5 0,795 0 0,731 0, ,643 N N N N | 6000 | 3000 | 6000 |

Hình 2.18: So dé dat tai gió thổi từ phải sang vào khung K2 (ĐV: Tim) 2.3 Tính toán nội lựccho công trình

2.3.3 Tính toán nội lực cho các kết cấu chính của cơng trình

Tính tốn nội lực cho các cấu kiện bằng phần mềm SAP2000

2.3.4 Tổ hợp nội lực

Kết quả nội lực được xuấ và tổ hợp trên Excell