Tính tải trọng

CÔNG TY Cổ PHầN THế GIA * THUYếT MINH THIếT Kế bv thi công PHầN KếT CấU CÔNG TRìNH : HạNG MụC : CHủ ĐầU TƯ : ĐịA ĐIểM : Hà NộI - 2011 CÔNG TY Cổ PHầN THế GIA …………………… *…………………… THUỸT MINH THIÕT KÕ bv thi c«ng PHầN KếT CấU CÔNG TRìNH : HạNG MụC : CHủ ĐầU TƯ : ĐịA ĐIểM : 0 0 Những người thực hiện: Chủ trì kết cấu : Th.s Ks Phạm Văn Lương Thiết kế : Ks Trần Trung Dũng : Kiểm tra: : Ks Mai Đức Thọ ĐƠN VỊ TƯ VẤN CTY CỔ PHẦN KIẾN TRÚC KISATO PHẠM VĂN LƯƠNG Hµ NéI - 2011 THUYẾT MINH THIẾT KẾ PHẦN KẾT CẤU Cơng trình: Hạng mục: Địa Điểm: 0 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG & TÀI LIỆU THAM KHẢO: Tiêu chuẩn áp dụng: -Quy chuẩn xây dựng việt nam -TCXD45-78: - Tiêu chuẩn thiết kế kết nhà cơng trình -TCXD205-1998: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế -TCXD195-1997: Nhà cao tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi -TCVN2737-1995: Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế -TCXDVN 356-2005: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế -TCVN 5573-1991: Kết cấu gạch đá gạch đá cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế -TCXDVN 375-2006: Thiết kế công trình chịu động đất -TCXDVN 338-2005: Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế Tài liệu tham khảo: -Kết cấu bê tông cốt thép-phần cấu kiện bản-Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống-Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật(NXBKHKT) -Kết Cấu thép - Cấu kiện -Phạm Văn Hội, Nguyễn Quang Viên, Phạm Văn Tư, Lưu Văn Tường- NXBKHKT -Sổ Tay Thực Hành Kết Cấu Công Trình-PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng -NXB Xây Dựng -Cấu Tạo Bê Tông Cốt Thép - Công Ty Tư Vấn Xây Dựng Dân Dụng Việt Nam- NXB Xây Dựng -Kết cấu gạch đá gạch đá cốt thép - TS Trịnh Kim Đạm, Ths Đinh Chính Đạo, Ks Lại Văn Thành- NXB KHKT -Sàn Sườn Bê Tơng Tồn Khối - GS.TS Nguyễn Đình Cống-NXB Xây Dựng - Tính Tốn Thực Hành Cấu Kiện Bê Tông Cốt Thép - Theo Tiêu Chuẩn TCXDVN356-2005 GS.TS Nguyễn Đình Cống ( Tập I-Tập II) -Tính Tốn Tiết Diện Cột BTCT - GS.Nguyễn Đình Cống-NXB Xây Dựng -Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (Tập 1-Cấu Kiện Cơ Bản)-Võ Bá Tầm -Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (Tập 2-Cấu Kiện Nhà Cửa)-Võ Bá Tầm -Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (Tập 3-Cấu Kiện Đặc Biệt)-Võ Bá Tầm -Nền Móng Và Tầng Hầm Nhà Cao Tầng - GS.TSKH Nguyễn Văn Quảng-NXB Xây Dựng -Hướng dẫn sử dụng chương trình Sap2000, Etab… VẬT LIỆU SỬ DỤNG: -Các vật liệu sau áp dụng chung cho hầu hết cấu kiện cơng trình, trừ cấu kiện sử dụng vật liệu đặc biệt, định cụ thể vẽ thiết kế chi tiết Bê tông: -Sử dụng bê tông nặng (Khối lượng riêng 2500 KG/m3), khô cứng tự nhiên Eb Rb Rbt B Trong đó:  Cấp độ bền chịu nén bê tông (Mpa) (Mpa) (Mpa) B Eb  Mô đun đàn hồi bê tơng B15 23000 8.5 0.75 Rb  Cường độ tính tốn chịu nén bê tơng B20 27000 11.5 0.9 B25 30000 14.5 1.05 Rbt  Cường độ tính tốn chịu kéo bê tông Cốt thép: - Mác thép CT3, tiêu theo TCVN 1651-1985: "Thép cán nóng- Thép cốt bê tơng" Eb Rs=Rst Rsw C Trong đó:  Nhóm thép (Mpa) (Mpa) (Mpa) C ES  Mô đun đàn hồi cốt thép CI 210000 225 175 Rs;Rst  Cường độ tính tốn chịu kéo nén cthép CII 210000 280 225 Rsw  Cường độ tính tốn chịu kéo cốt ngang CIII 200000 365 255 Thép hình sử dụng cơng trình(Nếu có): -Sử dụng thép bon thấp (tĩnh nửa tĩnh), cường độ thường nhóm C, theo tiêu chuẩn TCVN 1765: 1976; sử dụng thép mác CCT34 có độ bền kéo đứt 340N/mm2; CCT38 có độ bền kéo đứt 380N/mm2; hay CCT42 có độ bền kéo đứt 420N/mm2; Trường hợp cụ thể quy định vẽ chi tiết Que hàn sử dụng trường hợp liên kết hàn(Nếu có): - Sử dụng que hàn theo tiêu chuẩn TCVN 2323:1994 - Que hàn điện dùng cho thép bon hợp kim thấp - Que hàn dùng tương ứng với mác thép: Mác thép Loại que hàn có thuốc bọc TCVN 3223:1994 CCT34; CCT38; CCT42 N42; N46 Vật liệu áp dụng cho khối xây gạch: Gạch xây: - Sử dụng gạch loại A; mác từ 75# đến 100# Vữa xây-trát: -Vị trí thường xuyên ẩm ướt sử dụng vữa xi măng mác 75# -Vị trí lại sử dụng vữa xi măng mác 50# GIẢI PHÁP KẾT CẤU-SƠ ĐỒ & PP TÍNH Giải pháp kết cấu & móng: Nền: -Tại hố khoan HK3, nhìn chung địa chất khu vực xây dựng nhà hội trường yếu,lớp đất mặt 2A dày 2,5 m, lớp sét pha trạng thái dẻo chảy màu xám đen, lớp đất yếu, dùng lớp đất đặt đài móng khó đảm bảo khả chịu lực móng, lớp đất lớp 1A dày 2,5m lớp đất cát hạt nhỏ trạng thái chặt vừa, đơn vị tư vấn chọn giải pháp thay lớp đất 2A nói lớp đệm cát đổ thành tường lớp dày 30cm, tưới nước đầm chặt tới độ chặt 2kG/cm2, lớp làm lớp đặt đáy đài Móng: -Căn quy mơ, tài liệu kiến trúc cơng trình, tài liệu khảo sát địa chất cơng trình đặc điểm tải trọng tác dụng lên cơng trình, đơn vị tư vấn thiết kế chọn phương án móng: -Móng cọc bê tơng cốt thép - móng cọc ép, cọc ma sát (Chi tiết thơng số cọc, đài móng, dầm móng xem vẽ kết cấu kèm theo) -Đài cọc nhận nhiệm vụ truyền tải trọng từ phía truyền xuống móng qua chân cột, vách -Các đài cọc liên kết với hệ giằng bê tông cốt thép, hệ giằng có tác dụng truyền lực ngang từ đài sang đài khác góp phần điều chỉnh lún lệch đài cạnh nhau, chịu phần mô men từ cột truyền xuống, đồng thời góp phần tăng ổn định tổng thể làm kết cấu đỡ tường -Cọc chôn vào đài 0,5 -0,6m cách đập đầu cọc & chừa thép chờ khoảng 20d - 30d (d- đường kính cốt thép cọc) Cọc liên kết ngàm với đài có nhiệm vụ truyền tải trọng phía xuống lớp đất tốt - Các thông số cọc, móng, giằng móng: (Xem phần Nền & Móng - vẽ kết cấu kèm theo) Giải pháp kết cấu phần thân: -Hệ kết cấu phần thân hệ kết cấu khung bê tông cốt thép, đổ chỗ, cột dầm cấu kiện bê tông cốt thép liên kết cứng với nút, cột vách ngàm với móng mặt móng *Lựa chọn sơ kích thước tiết diện cấu kiện dựa vào điều kiện tải trọng, nhịp, độ võng cho phép điều kiện sử dụng, thi công thực tế sau: -Cấu kiện sàn: +Với phương (l2/l1>2) có liên kết hai cạnh song song lấy hb=(1/30-1/35)l1 +Với kê cạnh hai phương (l2/l1>2) lấy hb=(1/40-1/50)l1 +Với phương dạng conxon lấy hb=(1/10-1/15)l1 (l1- nhịp theo phương cạnh ngắn; l2 - nhịp theo phương cạnh dài) - Cấu kiện Dầm : + Cấu kiện dầm chọn với hd = (1/10 -1/15)L; bd = (1/3 -1/2)hd + Cấu kiện dầm phụ chọn với hd = (1/15 -1/20)L ; bd = (1/3 -1/2)hd (L-nhịp dầm) - Cấu kiện Cột : +Diện tích tiết diện cột chọn sau: Fc=(1,2-1,5)N/Rb Trong đó: N = m.q.Fi : lực nén m - số sàn phía tiết diện xét q=(0,8-1)T/m2 - trọng tính tốn tác dụng đơn vị diện tích sàn Fi - diện truyền tải * Kết hợp điều kiện trên, tiết diện cấu kiện lựa chọn thống nhất: (Xem vẽ kết cấu kèm theo) Phương pháp tính: -Cột Dầm mơ hình hóa dạng phần tử (Frame) liên kết cứng nút, đặt vào trục cấu kiện, liên kết cột - móng liên kết ngàm - Dùng phương pháp trạng thái giới hạn.(Trạng thái giới hạn trạng thái mà từ trở kết cấu khơng thể thỏa mãn u cầu đề cho nó) - Nội lực khung phân tích chương phần mềm tính tốn kết cấu Sap Etabs TẢI TRỌNG & TỔ HỢP TẢI TRỌNG:(TCVN2737-1995): -Đơn vị sử dụng: +Đơn vị đo chiều dài: (m) +Đơn vị đo lực: (Tấn) -Ký hiệu chung:  Chiều dày lớp cấu tạo + i  Trọng lượng riêng lớp cấu tạo + i c c + G i;P i + Gi; Pi  Tĩnh tải, hoạt tải tiêu chuẩn  Tĩnh tải, hoạt tải tính tốn  Hệ số vượt tải +n *.Tĩnh tải:(Không kể trọng lượng thân kết cấu cột, dầm, sàn…) Ơ Sàn Khơng Có Tường ngăn: i STT Các lớp cấu tạo sàn -Lớp gạch lát sàn -Lớp bê tông cốt thép sàn -Lớp vữa lót + trát -Trần + hệ thống kỹ thuật Tổng tải trọng i Gci (m) 0.01 0.04 (T/m3) 2.5 1.8 i n Gi (T/m2) 0.02 0.00 0.07 0.03 0.12 1.1 1.1 1.3 1.2 (T/m2) 0.02 0.00 0.09 0.04 0.15 i Gci n Gi (m) 0.01 (T/m3) 2.5 0.04 1.8 (T/m2) 0.02 0.00 0.07 0.07 0.03 0.19 1.1 1.1 1.2 1.3 1.2 (T/m2) 0.02 0.00 0.08 0.09 0.04 0.24 i i Gci n Gi (m) 0.01 0.04 (T/m3) 2.5 1.8 (T/m2) 0.02 0.00 0.07 0.03 0.12 1.1 1.1 1.3 1.2 (T/m2) 0.02 0.00 0.09 0.04 0.15 i i Gci n Gi (m) 0.03 (T/m3) (T/m2) 0.06 1.1 (T/m2) 0.07 Ơ Sàn Có Tường ngăn: STT Các lớp cấu tạo sàn -Lớp gạch lát sàn -Lớp bê tông cốt thép sàn -Tải tường quy phân bố -Lớp vữa lót + trát -Trần + hệ thống kỹ thuật Tổng tải trọng Hành lang - Ban công - Lôgia: STT Các lớp cấu tạo sàn -Lớp gạch lát sàn -Lớp bê tông cốt thép sàn -Lớp vữa lót + trát -Trần + hệ thống kỹ thuật Tổng tải trọng Cầu Thang: STT -Lớp gạch lát Các lớp cấu tạo sàn -Lớp bê tông cốt thép -Bậc xây gạch 0.07 2.5 1.8 0.00 0.13 1.1 1.1 0.00 0.14 -Lớp vữa lót + trát Tổng tải trọng(Phân bố mặt chéo) 0.04 1.8 0.07 0.26 1.3 0.09 0.30 i i Gci n Gi (m) 0.01 0.01 0.04 (T/m3) 2.5 1.5 1.8 (T/m2) 0.02 0.00 0.02 0.07 0.06 0.17 1.1 1.1 1.1 1.3 1.2 (T/m2) 0.02 0.00 0.02 0.09 0.07 0.20 i i Gci n Gi (m) 0.02 (T/m3) 0 0.04 2.5 1.5 1.8 (T/m2) 0.04 0.12 0.00 0.00 0.00 0.07 0.03 0.26 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.3 1.2 (T/m2) 0.04 0.13 0.00 0.00 0.00 0.09 0.03 0.30 i i Gci n Gi (m) 0.02 0 0.04 (T/m3) 4.5 2.5 1.5 1.8 (T/m2) 0.09 0.00 0.00 0.00 0.07 0.16 1.1 1.1 1.1 1.1 1.3 (T/m2) 0.10 0.00 0.00 0.00 0.09 0.19 3.1 i m i Gci n Gi (m) 0.22 0.03 (T/m3) 1.8 1.8 (T/m2) 1.23 0.17 1.40 1.1 1.3 (T/m2) 1.35 0.22 1.57 Vệ Sinh: STT 3 Các lớp cấu tạo sàn -Lớp gạch lát sàn -Lớp bê tông cốt thép sàn -Lớp màng chống thấm -Lớp vữa lót + trát -Lớp tơn + thiết bị kỹ thuật Tổng tải trọng Sân Thượng - Sàn Mái: STT 2 Các lớp cấu tạo sàn -Hai lớp gạch nem -Hai thông tâm lỗ -Lớp bê tông cốt thép sàn -Lớp màng chống thấm -Lớp xốp cách nhiệt -Lớp vữa lót + trát -Trần + hệ thống kỹ thuật Tổng tải trọng Mái nhà: STT Các lớp cấu tạo sàn -Gói đỏ -Lớp bê tơng cốt thép sàn -Lớp màng chống thấm -Lớp xốp cách nhiệt -Lớp vữa lót + trát Tổng tải trọng Tường xây gạch đặc (Tường220): STT Các lớp cấu tạo sàn -Gạch xây -Hai lớp trát Tải phân bố 1m dài cao Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75) Tường xây gạch đặc (Tường110): STT 1.05 cao Các lớp cấu tạo sàn -Gạch xây -Hai lớp trát Tải phân bố 1m dài Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75) Tường xây gạch rỗng (Tường220): STT Các lớp cấu tạo sàn -Gạch xây -Hai lớp trát Tải phân bố 1m dài Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75) Tường xây gạch rỗng(Tường110): STT cao cao -Gạch xây -Hai lớp trát Tải phân bố 1m dài Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75) STT cao Các lớp cấu tạo sàn -Gạch xây -Hai lớp trát Tải phân bố 1m dài Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75) Tường xây gạch rỗng(Tường110): STT Các lớp cấu tạo sàn -Gạch xây -Hai lớp trát Tải phân bố 1m dài Tải Tường có cửa(Tính đến hệ số cửa 0,75) m i Gci (m) 0.11 0.03 (T/m3) 1.8 1.8 (T/m2) 0.61 0.17 0.78 0.59 4.05 m i i (m) 0.22 0.03 Các lớp cấu tạo sàn Tường xây gạch đặc(Tường110): 3.1 i cao i (T/m3) 1.6 1.8 Gci (T/m2) 1.43 0.22 1.64 1.23 1.18 n 1.1 1.3 n 1.1 1.3 Gi (T/m2) 0.68 0.22 0.89 0.67 Gi (T/m2) 1.57 0.28 1.85 1.39 m i Gci (m) 0.1 0.03 (T/m3) 1.6 1.8 (T/m2) 0.48 0.16 0.64 0.48 3.9 i m i Gci (m) 0.11 0.03 (T/m3) 1.8 1.8 (T/m2) 0.77 0.21 0.98 0.74 0.6 i m i Gci (m) 0.11 0.03 (T/m3) 1.6 1.8 (T/m2) 0.11 0.03 0.14 0.10 n 1.1 1.3 n 1.1 1.3 n 1.1 1.3 -Ghi chú: Tải trọng thân cột, dầm, sàn, vách bê tông cốt thép xác định chương trình tính kết cấu SAP2000; ETAB Gi (T/m2) 0.53 0.21 0.74 0.55 Gi (T/m2) 0.85 0.27 1.12 0.84 Gi (T/m2) 0.12 0.04 0.16 0.12 * Hoạt tải: (TCVN 2737-1995) STT Các phòng chức Pci Pi n (T/m2) 0.20 0.15 0.30 0.40 0.48 0.30 0.15 0.08 -Phòng làm việc 1.2 -Vệ sinh 1.3 -Hành lang 1.2 -Hội trường 1.2 -Kho lưu trữ 1.2 -Cầu thang 1.2 -Mái có sử dụng 1.3 -Mái khơng sử dụng 1.3 * Tải trọng gió: (TCVN2737-1995) -Chương trình tự xác định * Tải trọng động đất: -Chương trình tự xác định * Tổ hợp tải trọng: * DL = D + L (ADD) * DLWX1 = D + 0.9L + 0.9WX1 (ADD) * DLWX2 = D + 0.9L - 0.9WX2 (ADD) * DLWY1 = D + 0.9L + 0.9WY1 (ADD) * DLWY2 = D + 0.9L - 0.9WY2 (ADD) * BAO (ENVE) = DL+DWX1+DWX2+DWY1+DWY2 * Tải trọng gió tĩnh: (TCVN2737-1995) Gió tác dụng theo chiều phương X -Giá trị tiêu chuẩn thành phẫn tĩnh tải trọng gió Wi độ cao Zi so với mốc chuẩn (T/m2) 0.24 0.20 0.36 0.48 0.58 0.36 0.20 0.10 Wi= .W0.ki.c (T/m2) xác định theo cơng thức: Trong đó: W0 ¸ Giá trị áp lực gió lấy theo phân vùng (Bảng & điều 6.4-TCVN2737-1995) ki c  ¸ Hệ số tính đến thay đổi áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5-điều 6.5 ¸ Hệ số khí động lấy theo bảng ¸ Hệ số độ tin cậy tải trọng gió( = 1.2 ) -Địa điểm xây dựng thuộc phân vùng áp lực & dạng địa hình : IVB ; W0= 0.155 (T/m2) -Hệ số khí động: c+= 0.8 (Gió đẩy) c-= 0.6 (Gió hút) -Hệ số ki xác định cách nội suy giá trị bảng 5(TCVN2737-1995) -Tải trọng gió qui phân bố mức sàn tầng cơng trình: qiđ = Wiđ.hi (T/m) qih = Wih.hi (T/m) Trong đó: hi : Tổng nửa chiều cao tầng phía mức sàn Wiđ: Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh phía gió đẩy (m) (T/m2) B Wih: Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh phía gió hút qiđ : Tải trọng gió qui phân bố mức sàn tầng phía gió đẩy (T/m2) qih : Tải trọng gió qui phân bố mức sàn tầng phía gió hút Zi : Cao độ mức sàn tầng so với cốt thiên nhiên (T/m) -Cốt mặt đất: -0.45 (m) -Chiều cao mái: 2.5 (m) -Tính tốn chi tiết tải trọng gió xem bảng sau: BẢNG TÍNH TỐN GIĨ TĨNH THEO PHƯƠNG X Hệ số Zi Wiđ Wih hi qiđ qih TT ki Zi Ki Wiđ Wih qiđ qih h (m) 4.50 8.10 11.70 15.30 18.90 22.20 0.866 0.963 1.028 1.079 1.121 1.154 (T/m2) (T/m2) (m) (T/m) (T/m) 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.17 0.10 0.11 0.11 0.12 0.13 0.13 4.05 3.60 3.60 3.60 3.60 3.30 0.52 0.52 0.551 0.578 0.58 0.28 0.39 0.39 0.413 0.434 0.43 0.21 (T/m) (m) Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng Tầng tum Tầng Mái