CHƯƠNG 4 TÍNH TƠN THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG 4
4.5.4.Xâc định nội lực
4.5. Tính toân dầm chiếu nghỉ (DCN=DCT)
4.5.4.Xâc định nội lực
Sử dụng phần mềm sap 2000 ta có kết quả nội lực: Mnh = 16.18(KN/m) Qg = 21.54(KN) Qnh = 1.64 (KN) 4.5.5. Tính tơn cốt thĩp a) Tính cớt thĩp dọc Ta có Mnh = 16.18 (KN.m).
Giả thiết a = 3cm , tính được h0 = 30 - 3 = 27cm.
Tính m: <R = 0,427
Tính diện tích cớt thĩp:
Tính hăm lượng cớt thĩp:
Chọn 214 có As =3.079 cm2 đặt phía dưới. Kiểm tra hăm lượng cốt thĩp đê chọn.
μ%= As
b.ho .100% = = 0.57 %
b) Thĩp đai
Tải trọng phđn bớ đều trín dầm gồm: + Phần tĩnh tải:
Do TLBT dầm , vữa trât + tải trọng do bản thang truyền văo +do chiếu nghĩ truyền văo,phản lực cốn thang.
g =1.32+0.2 +0+ + =14.5(kN/m) + Phần hoạt tải:
Do bản chiếu nghỉ truyền văo vă bản thang:
p = (kN/m)
Lập bảng tính cớt thĩp đai:
- Kết quả tính tơn cớt thĩp đai: Phụ lục 2, bảng 3.
c) Tính tơn cớt treo tại vị trí có lực tập trung + Dùng cớt treo dạng đai:
Ta có : Pc2 =14.5 (KN) hs bc hc h s h c Pc
Hình 4.5 Sơ đồ bớ trí cớt treo Trong đó:
hs: khoảng câch từ vị trí đặt lực tập trung đến trọng tđm cớt thĩp dọc
Từ điều kiện cđn bằng lực của phần phâ hoại ta tính được sớ thanh cớt treo :
Trong đó : a : sớ thanh cớt treo cần bớ trí n : sớ nhânh
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
: cường độ chiệu kĩo của thĩp Chọn cốt đai 6, 2 nhânh.
Bớ trí 2 thanh cớt đai 6, 2 bín cớn tại vị trí cớn giao với dầm chiếu nghỉ.
CHƯƠNG 5. TÍNH TƠN THIẾT KẾ DẦM PHỤ
Đồ ân năy sinh viín chọn dầm phụ trục 5 thuộc tầng 4 để tính tơn vă thiết kế, câc dầm phụ khâc lăm theo quy trình tương tự.
5.1. Vật liệu sử dụng
- Bí tông: Cấp độ bền B25 có: Rb = 14.5 MPa; Rbt = 1.05 MPa; Eb = 30x103 MPa. Cốt thĩp:
- Thĩp CI (Ø <10 mm) có: Rs = Rsc = 225 MPa; Rsw = 175 MPa; Es = 2.1x106 MPa. - Thĩp CIII (Ø ≥10 mm) có: Rs = Rsc = 365 MPa; Rsw = 290 MPa; Es = 2.1x106 MPa.
5.2. Quan niệm tính vă sơ đồ tính5.2.1. Quan niệm tính 5.2.1. Quan niệm tính (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dầm phụ được tính như dầm liín tục tựa lín câc gới tựa lă câc dầm chính, chịu tải trọng bản thđn, tải trọng tường xđy trín nó vă tải trọng từ câc ô săn lđn cận truyền về, nhịp tính chính lă khoảng câch tim giữa câc gới tựa.
5.2.2. Sơ đồ tính
Dầm được tính tơn theo sơ đồ đăn hồi, nhịp dầm lă khoảng câch giữa tim câc gới tựa (dầm chính).
Hình 5.1 Sơ đồ tính dầm phụ5.3. Sơ bộ tiết diện 5.3. Sơ bộ tiết diện
Tiết diện dầm phụ được sơ bộ theo công thức: ,
Trong đó: hdp lă chiều cao dầm phụ; bdp lă chiều rộng dầm phụ; L lă nhịp dầm.
Với nhịp L = 7,95m, ta có: chọn (mm)
(mm) chọn (mm)
5.4. Tải trọng tâc dụng5.4.1. Xâc định tải trọng 5.4.1. Xâc định tải trọng a) Tĩnh tải
Trọng lượng bản thđn dầm: do phần bí tơng giao nhau giữa dầm vă săn đê được tính văo tĩnh tải săn, nín ta chỉ tính trọng lượng phần khơng giao nhau.
- Trọng lượng phần bí tơng:
(kN/m) - Trọng lượng lớp vữa trât dăy 15mm:
(kN/m) Trong đó: = 1.1 lă hệ sớ tin cậy của bí tơng, = 25 kN/m3lă trọng lượng riíng của BTCT; = 1.3 lă hệ số tin cậy lớp vữa trât; = 16 kN/m3 lă trọng lượng riíng của vữa trât; lă chiều dăy lớp vữa trât.
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Căn cứ văo loại ơ săn lă bản kí hay bản dầm, ta suy ra được sơ đồ truyền tải từ săn văo dầm như sau:
Hình 5.2 Tải trọng săn quy về dầmBản dầm (ô S1, S2): tải trọng truyền về phđn bớ đều trín dầm. Bản dầm (ơ S1, S2): tải trọng truyền về phđn bớ đều trín dầm.
+ Ơ S1: (kN/m)
+ Ơ S2: (kN/m)
- Bản kí (ơ S1, S2, S5, S6, S10, S11, S16, S17): tải trọng truyền về dạng hình thang, tam giâc theo góc 45 độ.
+ Ô S5: (kN/m) Dạng hình tam giâc
+ Ô S6: (kN/m) Dạng hình tam giâc
+ Ô S10: (kN/m)
+ Ô S11: (kN/m)
Dạng hình thang
+ Ô S16: (kN/m) Dạng hình tam giâc
+ Ô S17: (kN/m) Dạng hình tam giâc
- Tải trọng nút dầm phụ truyền văo: + Trọng lượng phần bí tơng dầm:
(kN/m) + Trọng lượng lớp vữa trât dăy 15mm:
(kN/m)
+ Trọng lượng của Ô S1 truyền văo: (kN/m) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Trọng lượng của Ô S2 truyền văo: (kN/m) + Trọng lượng tường trín dầm truyền văo:
= (kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
b) Hoạt tải
Hoạt tải từ săn truyền lín dầm được xâc định tùy thuộc văo loại ơ bản. - Bản dầm (ô S12, S14,S17): tải trọng truyền về phđn bớ đều trín dầm.
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
+ Ơ S1: (kN/m)
+ Ô S2: (kN/m)
- Bản kí (ơ S10, S11): tải trọng truyền về dạng hình thang, tam giâc theo góc 45 độ.
+ Ô S5: (kN/m) Dạng hình tam giâc
+ Ô S6: (kN/m) Dạng hình tam giâc
+ Ô S10:
Dạng hình thang
+ Ô S11:
Dạng hình thang
+ Ô S16: (kN/m) Dạng hình tam giâc
+ Ô S17: (kN/m) Dạng hình tam giâc
5.4.2. Tổ hợp nội lực
Do hoạt tải có tính chất xuất hiện bất kỳ, nín ta phải tiến hănh tổ hợp để tìm ra những giâ trị nội lực nguy hiểm nhất do hoạt tải gđy ra.
Hình 5.3 Sơ đồ tĩnh tải chất đầy dầm
Hình 5.4 Hoạt tải 1
Hình 5.5 Hoạt tải 2
Hình 5.6 Hoạt tải 3
Hình 5.7 Hoạt tải 4b) Tổ hợp nội lực b) Tổ hợp nội lực
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Sử dụng sự hỗ trợ của phần mềm phđn tích kết cấu Sap2000 để tiến hănh tổ hợp vă phđn tích nội lực của dầm phụ:
Hình 5.8 Tổ hợp nội lực (kN.m)
Hình 5.9 Lực cắt (kN/m) c) Kiểm tra chuyển vị của dầm
Hình 5.10 Chuyển vị của dầm U3 (mm) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo bảng M.1.2 TCVN 5574 – 2018, độ võng ngân hạn của săn được kiểm tra theo điều kiện f < [fgh]. Với nhịp lớn nhất trong ô bản khoảng L=7,5(m). Độ võng giới hạn (TCVN 5574 – 2018) có giâ trị lă:
Nhận xĩt: fmax = 2mm < [fgh] = 41.2mm. Dầm thỏa điều kiện độ võng. 5.5. Tính tơn cốt thĩp
5.5.1. Thĩp dọc chịu lực
- Kết quả tính tơn cớt thĩp dọc chịu lực: Phụ lục 3, bảng 1. a) Thĩp dọc chịu momen dương ở nhịp
Nhận thấy, dầm vă săn được đổ toăn khới, khi tính tơn cớt thĩp chịu momen dương, để tiết kiệm thì ta nín kể đến khả năng chịu nĩn của phần cânh, độ vươn của phần cânh được xâc định theo “điều 6.2.2.7 – TCVN 5574 – 2012 [18]” vă tham khảo ý kiến của “Giâo trình săn sườn bí tơng toăn khới – Nguyễn Đình Cống [5]”:
Với , độ vươn ra của cânh được lấy:
; vă (mm)
Chọn (mm) (mm).
Căn cứ văo nhóm cốt thĩp CIII vă cấp độ bền bí tơng B25, tra “Phụ lục 8 – Giâo trình KCBTC – PGS,TS.Phan Quang Minh [1]” ta có: ,
Giả thiết a = 40mm, ta có: h0 = 500 – 40 = 460mm. Xâc định vị trí của trục trung hịa từ momen phđn giới:
(kN.m) *Tại giữa nhịp 1: (kN.m) trục trung hịa đi qua cânh, ta tính tơn với tiết diện chữ nhật kích thước (mm).
- Ta có: <
- Diện tích cớt thĩp: (cm2)
- Tính hăm lượng cốt thĩp:
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
*Tại giữa nhịp 2: (kN.m) trục trung hòa đi qua cânh, ta tính tơn với tiết diện chữ nhật kích thước (mm).
(cm2); Chọn thĩp 218 có: (cm2)
b) Thĩp dọc chịu momen đm ở gối
Tiết diện chịu momen đm có cânh nằm trong vùng kĩo, nín ta tính tơn với tiết diện hình chữ nhật (mm).
Căn cứ văo nhóm cớt thĩp CIII vă cấp độ bền bí tơng B25, tra “Phụ lục 8 – Giâo trình KCBTC – PGS,TS.Phan Quang Minh [1]” ta có: ,
Giả thiết a = 40mm, ta có: h0 = 500 – 40 = 460mm. *Tại gối 2: (kN.m)
- Ta có: <
- Diện tích cớt thĩp: (cm2)
- Tính hăm lượng cớt thĩp:
Chọn thĩp 422 có: (cm2) *Tại gối 3: (kN.m)
(cm2);
Nhận xĩt: Hăm lượng cớt thĩp đều biến thiín xung quanh khoảng , nín tiết diện dầm đê chọn lă hợp lý.
5.5.2. Thĩp đai (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tải trọng phđn bớ đều trín dầm gồm: a) Phần tỉnh tải
Trọng lượng bản thđn dầm + trọng lượng lớp vữa trât + trong lượng câc ô săn truyền về. gD1_250x500=2.75+0.25+9.4=12.04 (kN/m) gD2_250x500=2.75+0.25+21.2=24.2 (kN/m) gD3_250x500=2.75+0.25+8.92=11.92 (kN/m) gD4_250x500=2.75+0.25+4.12=7.12 (kN/m) b) Phần hoạt tải
Do bản chiếu nghỉ truyền văo vă bản thang
pD1_250X500 = 2.63+2.63=5.26(kN/m) pD2_250X500 = 6.18+6.18=12.36(kN/m) pD3_250X500 = 2.59+2.59=5.18(kN/m) pD4_250X500 = 1.2+1.2=2.4(kN/m) Lập bảng tính cớt thĩp đai:
- Kết quả tính tơn cớt thĩp đai dầm phụ: Phụ lục 3, bảng 2. 5.6. Bố trí thĩp
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
CHƯƠNG 6. TÍNH TƠN VĂ THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 1
6.1. Sơ đồ tính khung trục 1
Hình 6.1 Sơ đồ khung trục 1
6.2. Xâc định sơ bộ kích thước câc cấu kiện
Kích thước cấu kiện được chọn theo kinh nghiệm thiết kế "Kết cấu bí tơng cớt thĩp Phần cấu kiện cơ bản "(trường Đại Học Xđy Dựng) vă đảm bảo theo tiíu chuđ̉n thiết kế cấu kiện BTCT TCVN 5574-2018. Trong đó kích thước của cấu kiện phải đảm bảo câc yíu cầu sau:
+ Đảm bảo khả năng chịu lực (điều kiện bền)
+ Đảm bảo điều kiện sử dụng bình thường ( điều kiện về biến dạng)
+ Đảm bảo tính kinh tế trong thiết kế, cũng như câc điều kiện thi công thuận lợi( hăm lượng cốt thĩp, tận dụng tối đa khả năng lăm việc kết cấu ,...)
6.2.1. Xâc định sơ bộ kích thước tiết diện dầm
- Tiết diện dầm phụ được sơ bộ theo công thức: ,
Trong đó: hdp lă chiều cao dầm phụ; bdp lă chiều rộng dầm phụ; L lă nhịp dầm.
Với nhịp L = 7,95m, ta có: chọn (mm)
(mm) chọn (mm)
- Tiết diện dầm chính được sơ bộ theo cơng thức: ,
Trong đó: hdch lă chiều cao dầm chính; bdch lă chiều rộng dầm phụ; L lă nhịp dầm.
Với nhịp L = 7.5m ta có: chọn (mm)
(mm) chọn (mm)
6.2.2. Xâc định sơ bộ kích thước tiết diện cộtDiện tích cột được xâc định sơ bộ theo cơng thức : Diện tích cột được xâc định sơ bộ theo công thức :
A=k.N Rb
Trong đó :
A : Diện tích tiết diện ngang của cột.
Rb : Cường độ tính tơn về nĩn của bí tơng ;.
k : Lă hệ sớ xĩt đến ảnh hưởng khâc như momen uốn, hăm lượng thĩp, độ mảnh ( lấy k = 1,3 với cột biín ta lấy, k = 1,2 với cột trong nhă, k = 1,5 với cột góc nhă).
N : Lực nĩn trong cột , tính gần đúng N = S ¿ n ¿ q (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
q : lă tải trọng tương đương tính trín 1m2 săn,lấy q = 10-12 (kN/m2). n : lă sớ tầng trín cột đang xĩt.
Kiểm tra độ mảnh của cột theo công thức:
Trong đó:
lo : Chiều dăi tính tơn cột với nhă nhiều khung nhiều nhịp ( ). b : bề rộng của cột
Trong nhă nhiều tầng, theo chiều cao nhă từ móng đến mâi, lực nĩn trong cột giảm dần.Để đảm bảo sự hợp lý về sử dụng vật liệu, theo chiều cao tầng nín giảm tiết diện cột.
Bảng 6.1: Bảng chọn sơ bộ tiết diện cột
6.2.3. Xâc định sơ bộ kích thước vâch
Theo TCXD 198-1997 Nhă cao tầng -Thiết kế kết cấu bítơng cớt thĩp toăn khới
t Chọn t = 300 mm
6.3. Xâc định tải trọng đứng tâc dụng lín cơng trình6.3.1. Tải trọng phđn bố tâc dụng lín câc ơ săn 6.3.1. Tải trọng phđn bố tâc dụng lín câc ơ săn
Hình 6.2 Cấu tạo bản săn a) Trọng lượng câc lớp cấu tạo nín săn a) Trọng lượng câc lớp cấu tạo nín săn
Trong đó: (kN/m3): trọng lượng riíng của vật liệu thứ i.
: hệ sớ độ tin cậy của tải trọng lấy theo TCVN2737-1995. : Bề dăy của lớp thứ i
Ta có bảng tính tải trọng tiíu chuđ̉n vă tải trọng tính tơn sau:
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Bảng 6.3: Bảng trọng lượng bản thđn câc lớp cấu tạo sang tầng mâi
b) Trọng lượng tường ngăn vă tường bao che trong phạm vi ô săn
Đối với câc ơ săn có tường đặt trực tiếp trín săn khơng có dầm đỡ thì xem tải trọng đó phđn bớ đều trín săn. Trọng lượng tường ngăn trín dầm được qui đổi thănh tải trọng phđn bố truyền văo dầm.
Công thức qui đổi tải trọng tường trín ơ săn về tải trọng phđn bớ trín ơ săn: gpt = (kN/m2).
Trong đó:
S :Diện tích ơ săn đang xĩt * Tải trọng đơn vị tường :
Với:
nt : Hệ số độ tin cậy đối với tường nt=1.1.
δt : Chiều dăy của tường (m).
γt : Trọng lượng riíng của tường (kN/m3).
Tường xđy bằng gạch ớng . nv : Hệ số độ tin cậy đối với vữa nv=1.3 .
δv = 0.015(m): chiều dăy vữa
γv = 16 (kN/m3) : trọng lượng riíng của vữa.
1m2 tường 200 có tải trọng : * Trọng lượng của cửa: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong đó:
nc : hệ số độ tin cậy đối với cửa nc=1.1 .
: Trọng lượng của cửa kính khung nhơm . gcktc = 0.15(KN/m2 ) Bảng 6.4: Bảng tải trọng tường truyền lín săn tầng 1
Bảng 6.5: Bảng tải trọng tường truyền lín săn tầng 2-11
Bảng 6.6: Bảng tải trọng tường truyền lín săn tầng 12
c) Tải trọng phđn bớ tâc dụng lín câc dầm
* Trọng lượng bản thđn dầm (chỉ tính phần tỉnh tải do câc lớp trât, phần tải trọng bản thđn để chương trình Etabs tự tính).
* Trọng lượng bản thđn cột (chỉ tính phần tỉnh tải do câc lớp trât, phần tải trọng bản thđn săn chương trình Etabs tự tính).
* Tải trọng tường truyền lín dầm vă cột.
Đối với mảng tường đặc :chỉ có tường trong phạm vi 600 lă truyền lực lín dầm phần cịn lại tạo thănh lực tập trung truyền xuống nút khung.
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Hình 6.3: Sơ đồ truyền tải trọng tường đặc lín dầm vă cột Gọi gt lă trọng lượng 1m2 tường (xđy gạch vă trât) Gọi gt lă trọng lượng 1m2 tường (xđy gạch vă trât)
nt : Hệ số độ tin cậy đối của tường nt=1.1.
δt : Chiều dăy của tường (m).
γt : Trọng lượng riíng của tường (kN/m3).
Tường xđy bằng gạch ống .
nv : Hệ số độ tin cậy đối với vữa nv=1.3 .
δv = 0.015(m): chiều dăy vữa.
γv = 16(kN/m3) : trọng lượng riíng của vữa.
1m2 tường 100 có tải trọng : 1m2 tường 200 có tải trọng :
Gọi ht lă chiều cao tường (= chiều cao tầng –chiều cao dầm ) Tải trọng lín dầm có dạng hình thang qui đổi về phđn bố đều:
Đối với mảng tường có cửa : Xem gần đúng tải trọng tâc dụng lín dầm lă toăn bộ trọng lượng tường+cửa phđn bớ đều trín dầm.
gt−dtt = (kN/m). Trong đó:
ld-chiều dăi dầm đang xĩt.
St :Diện tích tường trong nhịp đang xĩt. Sc :Diện tích cửa trong nhịp đang xĩt. nc : Hệ số độ tin cậy đới của cửa g nc=1.1
: Trọng lượng tiíu chuđ̉n của 1m2 cửa.
Nếu hai biín của tường khơng có cột thì xem như toăn bộ tường truyền văo dầm. Phần lớn câc tường đều có cửa sổ hoặc không hoăn toăn đặc nín chỉ có trọng phđn bớ đều lín dầm.
Thiết kế trụ sở chi nhânh vă văn phịng cho th Techcombank Cần Thơ
Bảng 6.9: Bảng tải trọng tường truyền lín dầm tầng mâi
Câc dầm khơng có tường xđy phía trín chỉ xĩt trọng lượng bản thđn dầm nín khơng đề cập trong bảng tính. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6.3.2. Hoạt tải săn
Tùy theo chức năng sử dụng của câc khu vực săn mă ta có câc giâ trị hoạt tải khâc nhau. Giâ trị hoạt tải sử dụng vă hệ sớ tin cậy được lấy theo tiíu chuđ̉n tải trọng vă tâc động TCVN2737 -1995.
Đới với nhă cao tầng, khi sớ tầng nhă tăng lín thì xâc suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở tất cả câc tầng căng giảm, nín khi thiết kế câc kết cấu thẳng đứng của