THIET KE KHUNG PHANG

Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép CHƯƠNG : TÍNH TỐN KHUNG K2 TRỤC 3.1 Số liệu tính tốn 3.1.1 Cơ sở thiết kế + TCVN 5574 : 2012 (Kết cấu bê tông bê tông cốt thép) + TCVN 2737 – 1995 (Tải trọng tác động) 3.1.2 Vật liệu sử dụng cho tồn cơng trình a Bê tơng: Sử dụng bêtơng cấp độ bền B20, có đặc trưng vật liệu sau: + Môđun đàn hồi: Eb = 27x103 Mpa = 27x106 (kN/m2) + Cường độ chịu nén: Rb = 11,5 Mpa = 1,15 kN/cm2 + Cường độ chịu kéo: Rbt = 0,9 Mpa = 0,09 kN/cm2 b Cốt thép: Sử dụng cốt thép CI, CII, có đặc trưng vật liệu sau:  Cốt thép CI: (Ø Gd1 = 1,716 4,9= 8,41 Kn - Tải trọng ô sàn S10 truyền vào dạng chữ nhật: l l 1,5 4,9 GS10 = g tt = .3,170 = 11, 65 kN 2 2 - Tải trọng tường lan can dọc trục E truyền vào: tường dày 100mm cao 1,0m Diện tích tường St = (4,9-0,25).1,0=4,65m2 Gt1 = St.gt = 4,65.2,274= 10,57 kN - Tải trọng thân cột (C18, C19, C10) : 250x250mm: gbt = hc.bc.γ c.n = 0,25.0,25.25.1,1 = 1,72 kN/m gtr = 2.(b+h).δ.γ n = 2.(0,25+0,25).0,015.16.1,3 = 0,31 kN/m qc = 1,72 + 0,31= 2,03 kN/m Gc = 2,03.(3,9 - 0,35) = 7,21 kN Tổng tải trọng tập trung vào nút khung trục E ⇒ GE = 8,41 + 11,65 + 10,57+ 7,21 = 37,84 kN 3.5 Xác định hoạt tải 3.5.1 Đối với khung tầng mái 4900 a Hoạt tải phân bố tác dụng vào dầm khung SN M1 M2 M2 M3 SN 4900 K2 SN 800 M1 2200 M2 M2 3700 2200 3700 7400 M3 1500 SN 800 1500 11100 Hình 3.10 Sơ đồ truyền hoạt tải sàn tầng mái vào dầm khung K2  Consol D10, D14 ps = Kn/m  Dầm D11 ( Nhịp A-B): ps = Kn/m SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 19 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép  Dầm D12( Nhịp B-D): * Đoạn dầm B-C Tải trọng ô sàn M2 truyền vào có dạng tam giác: p l 0,975.3, qs = s = = 2, 25 kN/m 8 * Đoạn dầm C-D Tải trọng ô sàn M2 truyền vào có dạng tam giác: p l 0,975.3, qs = s = = 2, 25 kN/m 8  Dầm D3 ( Nhịp D-E): ps = Kn/m b Hoạt tải tập trung: Tính riêng bên trái bên phải nút M1 M2 M2 M3 SN 4900 SN 4900 K2 SN 800 M1 2200 M2 M2 3700 3700 2200 7400 M3 SN 1500 800 1500 11100 Hình 3.11 Sơ đồ truyền hoạt tải sàn tầng mái vào nút khung K2  Nút đầu consol N17: * Bên phải - Tải trọng ô sàn SN truyền vào dạng chữ nhật: l l 0,8 4,9 PSN = p tt = .2, = 4, 70 kN 2 2 ⇒ P ph = 4,70 kN  Nút N18: (TRỤC A) * Bên trái - Tải trọng ô sàn SN truyền vào dạng chữ nhật: SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 20 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép l l 0,8 4,9 PSN = p tt = .2, = 4, 70 kN 2 2 ⇒ P tr = 4,70 kN * Bên phải - Tải trọng ô sàn M1 truyền vào dạng chữ nhật: l l 2, 4,9 PM = p tt = .0,975 = 5, 26 kN 2 2 ⇒ P PH =5,26 kN  Nút N19: (NÚT TRỤC B) * Bên trái - Tải trọng ô sàn M1 truyền vào dạng chữ nhật: l l 2, 4,9 PM = p tt = .0,975 = 5, 26 kN 2 2 ⇒ P Tr = 5,26 kN * Bên phải - Tải trọng ô sàn M2 truyền vào dạng hình thang Gm = 2l2 − l1 2.4,9 − 3, l1.g tt = .3, 7.0,975 = 5,50 kN 8 ⇒ P Ph = 5,50kN  Hoạt tải tập trung lên dầm khung trục C - Tải trọng sàn M2 truyền vào dạng hình thang Gm = 2l2 − l1 2.4,9 − 3, l1.g tt = .3, 7.0,975 = 11, kN 8 P C = 11,0 kN  Nút N20: (NÚT TRỤC D) * Bên trái - Tải trọng sàn M2 truyền vào dạng hình thang Gm = 2l2 − l1 2.4,9 − 3, l1.g tt = .3, 7.0,975 = 5,50 kN 8 ⇒ P Tr = 5,50 kN * Bên phải - Tải trọng ô sàn M3 truyền vào dạng chữ nhật: l l 1,5 4,9 Pm = p tt = .0,975 = 3,58 kN 2 2 ⇒ P Ph = 3,58 kN  Nút N21: (NÚT TRỤC E) SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 21 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép * Bên trái - Tải trọng ô sàn M3 truyền vào dạng chữ nhật: l l 1,5 4,9 Pm = p tt = .0,975 = 3,58 kN 2 2 ⇒ P Ph = 3,58 kN * Bên phải - Tải trọng ô sàn SN truyền vào dạng chữ nhật: l l 0,8 4,9 PSN = p tt = .2, = 4, 70 kN 2 2 ⇒ P ph = 4,7 kN  Nút đầu consol N22: * Bên trái - Tải trọng ô sàn SN truyền vào dạng chữ nhật: l l 0,8 4,9 PSN = p tt = .2, = 4, 70 kN 2 2 ⇒ P tr = 4,7 kN 3.5.2 Đối với dầm khung tầng 2, 3, a.Hoạt tải phân bố S1 S1 S10 4900 S7 4900 K2 S8 2200 S2 S3 3700 2200 3700 7400 S10 1500 1500 11100 Hình 3.12 Sơ đồ truyền hoạt tải sàn tầng 2,3,4 vào dầm khung K2  Dầm D1 ,D4, D7, (nhịp A-B) : q=0kN/m  Dầm D2, D5, D8 (nhịp B-D) : * Đoạn dầm B-C SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 22 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép Tải trọng sàn S1, S2 truyền vào có dạng tam giác: p l 2, 40.3, qs = s = = 5,55 kN/m 8 * Đoạn dầm C-D Tải trọng sàn S1, S3 truyền vào có dạng tam giác: p l 2, 40.3, qs = s = = 5,55 kN/m 8  Dầm D3, D6, D9 (nhịp D-E) : q=0 kN/m b Hoạt tải tập trung: S1 S1 S10 4900 S7 4900 K2 S8 2200 S2 S3 3700 2200 3700 7400 S10 1500 1500 11100 Hình 3.13 Sơ đồ truyền hoạt tải sàn tầng 2,3,4 vào nút khung K2  Nút N5, N9, N13 (NÚT TRỤC A) * Bên phải - Tải trọng ô sàn S7, S8 truyền vào dạng chữ nhật: l l 2, 4,9 PS + S = p tt = .3, = 19, 40 kN 2 2 ⇒ P Ph = 19,40 kN  Nút N6, N10, N14 (NÚT TRỤC B) * Bên trái - Tải trọng ô sàn S7, S8 truyền vào dạng chữ nhật: l l 2, 4,9 PS + S = p tt = .3, = 19, 40 kN 2 2 SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 23 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép ⇒ P TR = 19,40 kN * Bên phải - Tải trọng ô sàn S1, S2 truyền vào dạng hình thang GS1+ S = 2l2 − l1 2.4,9 − 3, l1.g tt = .3, 7.2, = 13,54 kN 8 ⇒ P Ph =13,54 Kn  Tải trọng tập trung vào dầm khung trục C - Tải trọng ô sàn S1, S2, S3 truyền vào dạng hình thang GS1+ S 2+ S = 2l2 − l1 2.4,9 − 3, l1.g tt = .3, 7.2, = 27, 08 kN 8 ⇒ P C =27,08 Kn  Nút N7, N11, N15: (NÚT TRỤC D) * Bên trái - Tải trọng ô sàn S1, S3 truyền vào dạng hình thang GS1+ S = 2l2 − l1 2.4,9 − 3, l1.g tt = .3, 7.2, = 13,54 kN 8 ⇒ P TR =13,54 kN * Bên phải - Tải trọng ô sàn S10 truyền vào dạng chữ nhật: l l 1,5 4,9 PS 10 = p tt = .3, = 13, 23 kN 2 2 ⇒ P Ph =13,23 kN  Nút N8, N12, N16: (NÚT TRỤC E) * Bên trái - Tải trọng ô sàn S10 truyền vào dạng chữ nhật: l l 1,5 4,9 PS 10 = p tt = .3, = 13, 23 kN 2 2 ⇒ P TR =13,23 kN 3.6 Xác định tải trọng gió tác dụng lên khung ngang K2 - Theo bảng phân vùng áp lực gió cơng trình xây dựng quận Liên Chiểu – TP Đà Nẵng thuộc khu vực IIB áp lực gió tiêu chuẩn W0 = 95(daN/m2)= 0,95(kN/m2) - Tải trọng gió tiêu chuẩn m2 độ cao z : W = Wo k c Trong đó: Wo : giá trị áp lực gió ( lấy theo TCVN 2737 -1995) vùng K : hệ số tính đến thay đổi tải trọng gió theo độ cao dạng địa hình SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 24 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép C : hệ số khí động xác định sau: + C = 0,8 : Hệ số khí động phía đón gió + C = -0,6 : Hệ số khí động phía khuất gió - Hệ số áp lực gió lấy theo chiều cao dạng địa hình, xác định dựa theo bảng sau ( Địa hình dạng B) SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 25 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép Bảng 3.6.Bảng nội suy tính hệ số K Z1 (m) 10 15 15 Z2 (m) 10 15 20 20 K1 0.80 0.88 1.00 1.08 1.08 K2 0.88 1.00 1.08 1.13 1.13 Z (m) 3.9 7.8 11.7 15.60 18.50 K 0.836 0.947 1.027 1.086 1.115 - Áp lực gió phân bố tác dụng lên cột khung: q = n W B = n c W0 K B (với B bước cột B = 4,9 m) Bảng 3.7 Bảng tính tải trọng gió tác dụng vào cột khung K2 Cao độ Hệ số khí động Gió tĩnh (kN/m) n k Gió đẩy Gió hút Gió đẩy Gió hút Z (m) 3.9 1.2 0.836 0.8 -0.6 3.74 -2.81 7.8 1.2 0.947 0.8 -0.6 4.23 -3.17 11.7 1.2 1.027 0.8 -0.6 4.59 -3.44 15.60 1.2 1.086 0.8 -0.6 4.85 -3.64 - Tải trọng gió tác dụng từ sê nơ đỉnh mái quy thành lực tập trung tác dụng lên nút khung * Lực tập trung đỉnh cột xác định bởi: W= n W0 k hm c B - Phía đón gió: Wđ = 1,2 0,95 1,115 2,9 0,8 4,9 =14,45 kN - Phía hút gió: Wh = 1,2 0,95 1,115 2,9 (-0,6) 4,9 =-10,84 kN Phần CT SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 26 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép 3.7 Sơ đồ trường hợp tải trọng 3.7.1 Tĩnh tải : P = kN ; q = kN/m Hình 3.14 Sơ đồ tĩnh tải (TT) SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 27 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép 3.7.2 Hoạt tải sàn a Hoạt tải toàn phần : P = kN ; q = kN/m Hình 3.15 Sơ đồ hoạt tải tồn phần Ta phân tích hoạt tải thành hai trường hợp hoạt tải sau: SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 28 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép b Hoạt tải 1: P = kN; q = kN/m Hình 3.16 Sơ đồ hoạt tải (HT1) SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 29 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép c Hoạt tải 2: P = kN; q = kN/m Hình 3.17.Sơ đồ hoạt tải (HT2) SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 30 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép 3.7.3 Tải trọng gió Ta phân tích tải trọng gió thành trường hợp giói từ trái sang (GT) gió từ phải sang (GP) a Gió trái sang (GT): W = kN; p = kN/m Hình 3.18 Sơ đồ gió trái (GT) SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 31 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép b Gió phải (GP): W = kN; p = kN/m Hình 3.19.Sơ đồ gió phải (GP) SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 32 Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang 33 ... mái a Tĩnh tải tác dụng vào dầm khung Tĩnh tải tác dụng vào dầm khung bao gồm: + Trọng lượng thân dầm khung + Do sàn truyền vào dầm khung 4900 + Do tường xây dầm khung (nếu có) SN M1 M3 SN M2 M2... Tiết diện chọn sơ khung K2 trục SVTH: Nguyễn Văn Ương – Lớp 16XD3 Trang Đồ án kết cấu nhà bê tông cốt thép 3.3 Xác định tĩnh tải tác dụng vào khung K2 trục 3.3.1 Đối với dầm khung tầng mái a Tĩnh... tiêu chuẩn cửa kính khung gổ gctc= 0,25 (kN/m2) + Tải trọng tính tốn cửa: gctt = 0,25.1,2=0,3 (kN/m2) 3.2 Chọn kích thước tiết diện khung K2 3.2.1 Sơ chọn kích thước dầm khung - Chọn chiều cao