Thiết kế cao ốc thương mại - Căn hộ Hiệp Phú Q9

C 40 x 80 250 770 3 Trệt - 2 AB – CD 30 x 65 250 437.25 BC 40 x 80 250 770 5.2.2. Kích thước tiết diện cột : Diện tích tiết diện cột được xác định theo diện tích truyền tải từ mỗi sàn Công thức xác định: Fc =(cm2) Trong đó: N : Lực nén tác dụng lên cột qui đổi từ diện tích truyền tải Rn : Cường độ chịu nén của bêtông (Với bêtông mác 250 có Rn =110kg/cm2 ) Fc : Diện tích tiết diện cột yêu cầu K : 1.1 ¸ 1.5 Để hạn chế bớt sự lệch tâm của các cột bên ( vốn dĩ rất phức tạp nếu kể vào trong quá trình tính toán và khó lường trước được phát sinh moment trong quá trình thi công) nhất là trên các nhà cao tầng. Giá trị tải trọng phân bố đều trên sàn bao gồm: + Sàn tầng thượng, hầm : q = 523.3 +97.5 = 600.3(kg/m2) - Tỉnh tải : gs = 523.3(kg/m2) - Hoạt tải : ps = ptc x n = 75 x 1.3 = 97.5(kg/m2) + Sàn tầng (1 – 7) : q = 496 +195 = 691(kg/m2) + TLBT tường xây trên dầm: - Tường dày 200, h = 3.3m: gt = 330 x 1.3 x 3.3 = 1415.7(kg/m2) - Tường dày 100, h = 3.3m: gt = 180 x 1.3 x 3.3 = 722.2(kg/m2) Để xác định sơ bộ kích thước tiết diện cột, ta bỏ qua TLBT dầm và cột tại tầng đang xét Lực dọc tại chân cột: N= qsx si x nsàn + gt Trong đó: - gt : TLBT tường xây trên dầm (nếu có) - qs = ps + gs : tải trong sàn truyền vào dầm - si = xB : diện tích truyền tải từ sàn vào cột a) Hàng cột trục A và trục D : Diện tích yêu cầu xác định theo : Fyc =(cm2) Với k = 1.1 Rn = 110 kg/cm2 (BT MAC 250) · Tại tầng 7( Cao trình +26.850m) N1 = qs x s7 x nsàn =(620.8 + 691)x1.75x4 + 1415.7x(1.75 + 4) = 17322.875(kg) => Fyc = => Chọn tiết diện cột : (30 x30)cm , Fc = 900cm2 > Fyc =173.23(cm2) Do hệ dầm có tiết diện lớn (30 x 65)cm nên để đảm bảo điều kiện nút cứng trong kết cấu và khả năng tiếp thu tải trọng cột, tiết diện cột đủ lớn để đỡ hệ dầm. · Tại tầng 4 ( Cao trình + 16.950m ) N2 =1.75 x 4 x 3 x 691+ 1415.7x 5.75x3+ N1 = 56254.7(kg) Diện tích xác định sơ bộ : => Fyc =1.1 x => Chọn tiết diện cột : (30 x 50)cm, Fc =1500(cm2)> Fyc =562.55(cm2) · Tại tầng 1 ( Cao trình +4.550m) N3 =691x3 + 1415.7x5.75x3+ N2 = 95640(kg) Diện tích xác định sơ bộ : => Fyc =1.1 x => Chọn tiết diện cột : (30 x 60)cm, Fc =1800(cm2 )> Fyc = 956.4(cm2) · Tại tầng hầm ( Cao trình -3.650m) N4 = 620.8x1 + 1415.7x5.75+ N3 = 108261.68(kg) Diện tích xác định sơ bộ :Fyc =1.1 x => Chọn tiết diện cột : (30 x 70)cm, Fc =2100(cm2 )> Fyc = 1082.6(cm2) b) Hàng cột trục B và trục C : Diện tích yêu cầu xác định theo : Fyc =(cm2) Với k = 1.1 Rn = 110 kG/cm2 (BT MAC 250) · Tại tầng 7( Cao trình +26.850m) N1 = qs x s7 x nsàn =(620.8 + 691)x(2.25+3)x6.1.25 + 12242.1 = 54424.7(kg) Với: gstt = 1415.7 x(2.25 + 2.125)= 6193.69(kg) gt7t = 772.2 x(2.25 + 6.125)= 6048.43(kg) Diện tích xác định sơ bộ : => Fyc = => Chọn tiết diện cột : (40 x40)cm , Fc = 1600(cm2) > Fyc =544.25(cm2) Do hệ dầm có tiết diện lớn (40 x 80)cm nên để đảm bảo điều kiện nút cứng trong kết cấu và khả năng tiếp thu tải trọng cột, tiết diện cột đủ lớn để đỡ hệ dầm. · Tại tầng 4 ( Cao trình + 16.950m ) N2 =5.25x 6.125 x 3 x 691+ 6048.425 + N1 = 127133.03(kg) Diện tích xác định sơ bộ : => Fyc =1.1 x => Chọn tiết diện cột : (40 x 50)cm, Fc =2000(cm2) > Fyc =1271.33(cm2) · Tại tầng 1 ( Cao trình +4.550m) N3 = 5.25x 6.125x 691x3 + 6048.425+ N2 = 199841.36(kg) Diện tích xác định sơ bộ : => Fyc =1.1 x => Chọn tiết diện cột : (40 x 60)cm, Fc =2400(cm2 )> Fyc = 1998.41(cm2) · Tại tầng hầm ( Cao trình -3.650m) N4 = 5.25x 6.125x 620.8x1 + 6193.69 + N3 = 281737.65(kg) Diện tích xác định sơ bộ : => Fyc =1.1 x => Chọn tiết diện cột : (40 x 80)cm, Fc =3200(cm2)> Fyc = 2817.37(cm2) + Tổng số nút :40 + Tổng số phần tử :63 - Phần tử cột : 36 Phần tử dầm: 27 5.3. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG : 5.3.1. Xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên khung : 5.3.1.1. Tỉnh tải : Tĩnh tải gồm có : + Trọng lượng bản thân sàn truyền lên dầm rồi truyền sang cột . + Trọng lượng bản thân các kết cấu xây trên công trình . + Trọng lượng các vật dụng tác động lên công trình . - Căn cứ vào phần tính toán sàn, khi tính khung ta lấy tương tự như ở phần tính sàn (g1 = 496 kg/m2 hoặc g2 = 523.3 kg/m2), ở đây ta chỉ cần xét thêm cấu tạo của sàn sân thượng có chống thấm. - Cấu tạo các lớp vật liệu sàn chống thấm tầng thượng : Vậy ta có : g2 = = 0.01x2000x1.1 + 0,02x1800x1.3 + 0.06x1800x1.3 + 0.1x2500x1.1 + 0.015x1800x1.2 + 50x1.2 + 0.015x1800x1.3 => g2 = 620.8 (kg/m2) 5.3.1.2. Hoạt tải : Căn cứ vào mục đích sử dụng trên mặt bằng công trình, ta có các loại hoạt tải sau : + Sàn sân thượng : Ptc = 75 (kg/m2) ; n = 1.3 => Ptt = 75 x 1.4 = 97.5 (kg/m2). + Các sàn còn lại (từ tầng trệt đến tầng 7) : Ptc = 150 (kg/m2) ; n = 1.3 => Ptt = 150 x 1.3 = 195 (kg/m2). 5.3.1.3. Trọng lượng tường ngăn : + Tường dày 20cm cao h = 3.3m 3301.33.3 =1415.7kg/m + Tường dày 10cm cao h = 3.3m 180 1.3 3.3 = 772.2kg/m 5.3.1.4. Nguyên tắc truyền tải trọng lên dầm khung trục 8 : Để đơn giản hóa quá trình tính toán và nhập dữ liệu tính toán cho phần mềm tính nội lực, các tải trọng truyền từ sàn vào dầm khung dưới dạng tam giác và hình thang và hình chữ nhật, ta qui đổi về dạng hình chữ nhật phân bố đều trên dầm . a) Bản kê bốn cạnh : Tải trọng thẳng đứng từ sàn truyền vào dầm xác định bằng cách gần đúng theo diện truyền tải như trên mặt bằng truyền tải (đường phân giác). Như vậy tải trọng truyền từ bản sàn vào dầm theo phương cạnh ngắn có dạng hình tam giác, và có dạng hình thang theo phương cạnh dài. Để đơn giản cho việc tính toán ta đưa tải trọng về dạng tương đương + Với tải trọng hình tam giác : gtđ = x gs x, ptđ = x ps x + Với tải hình thang : gtd = 0.5 x gs x L1(1 - 2 x b2 + b3) ptd = 0.5 x ps x L1(1 - 2 x b2 + b3) Trong đo ù: - b = 0,5x - L1 là cạnh ngắn của ô bản - L2 là cạnh dài của ô bản - gs trọng lượng bản thân sàn - ps hoạt tải sàn b) Đối với các ô bản dầm : Tải trọng truyền về cạnh dài của ô (theo phương cạnh ngắn), diện truyền tải hình chữ nhật ( thiên về an toàn): g = 0.5 x gs x L1 p = 0.5 x ps x L1 5.3.1.3.2. Sơ đồ truyền tải trọng lên sàn tầng thượng : - Các ô sàn truyền lên khung tầng thượng dưới dạng hình chữ nhật, tam giác, hình thang. - Từ sơ đồ truyền tải ta xác định tải trọng lên khung tầng thượng như sau : 1) Tĩnh tải : a) Tải phân bố đều trên các nhịp : + Nhịp AB và CD : - Ô sàn nhịp 8-9 truyền vào dầm khung dưới dạng tam giác: gtđ = x gs x = x 620.8 x = 1552(kg/m) - Ô sàn nhịp 7-8 truyền vào dầm khung có dạng hình thang: gtd = 0.5x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 620.8 x 3.2(1 -2 x 0.3562 + 0.3563) = 786.39(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.356 Chọn tiết diện dầm phụ: (hd x bd) = (20 x 30 cm) - Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm khung : - Trọng lượng bản thân dầm (20x30cm): gd = (hd – hs)x bdx gbtx nbt = (0.3- 0.1)0.2x 2500x 1.1 = 110(kg/m) - Ôsàn nhịp 7-8 truyền vào dầm phụ dưới dạng tam giác: gtđ = x gs x = x 620.8 x = 620.8(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ: G = 110 + 620.8 = 730.8(kg/m) +Sơ đồ tính nhịp AB và CD: + Nhịp BC : - Ô sàn nhịp 7-8 truyền vào dầm khung dưới dạng tam giác: gtđ = x gs x = x 620.8 x = 1164(kg/m) - Ô sàn nhịp 8-9 truyền vào dầm khung dưới dạng tam giác: gtđ = x gs x = x 620.8 x = 1164(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm khung: G = 1164 + 1164 = 2328(kg/m) - Lực tập trung tác dụng lên dầm khung trục 8 nhịp B-C: * Xét nhịp 7-8: Do 2 ô sàn truyền vào dầm có 2 dạng như sau: + Dạng hình thang: gtđ = 0.5 x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 620.8 x 6(1 -2 x 0.3532 + 0.3533) = 1480.18(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.353 + Dạng hình chữ nhật : gtđ = 0.5 x gs x L1 = 0.5x 620.8 x 3.5 = 1086.4(kg/m) Chọn tiết diện dầm phụ nhịp 7-8 khung trục B-C:(hd x bd) = (30 x 60 cm) - Trọng lượng bản thân dầm (30x60cm): gd = (hd – hs)x bdx gbtx nbt = (0.6- 0.1)0.3x 2500x 1.1 = 412.5(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nhịp 7-8: G1 = 1480.18 + 1086.4 + 412.5 = 2979.08(kg/m) * Xét nhịp 8-9: Do 2 ô sàn truyền vào dầm có 2 dạng như sau: + Dạng hình thang: gtđ = 0.5 x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 620.8 x 6(1 -2 x 0.3752 + 0.3753) = 1436.81(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.375 + Dạng hình chữ nhật : gtđ = 0.5 x gs x L1 = 0.5x 620.8 x 3.5 = 1086.4(kg/m) Chọn tiết diện dầm phụ nhịp 8-9 khung trục B-C:(hd x bd) = (30 x 60 cm) - Trọng lượng bản thân dầm (30x60cm): gd = (hd – hs)x bdx gbtx nbt = (0.6- 0.1)x 0.3x 2500 x 1.1 = 412.5(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nhịp 7-8: G2 = 1436.81 + 1086.4 + 412.5 = 2935.71(kg/m) Vậy, lực tập trung tác dụng lên khung: RB = RC = 12661.09 + 11742.84 = 24404(kg) Tại = 2.5m, tải trọng do hồ nước truyền vào dầm BC khung trục 8: Ghn = 51960.24 (kg) +Sơ đồ tính nhịp AB và CD: b) Tải trọng tập trung vào nút: + Nút A và D : - Xét nhịp 7-8 : Tải trọng do sàn truyền vào dầm dưới dạng tam giác : => gtđ = x gs x = x 620.8 x = 1028.2(kg/m) Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm trục A nhịp 7-8 · Tải trọng tác dụng lên dầm phụ : - Chọn tiết diện dầm phụ: Chọn : (bd x hd) = (30 x 65) + Trọng lượng bản thân dầm: Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.65 – 0.1)x 0.3 x2500 x 1.1 = 453.75(kg/m) Tổng tải trọng phân bố đều trên nhịp 7-8 G1 = 128.2 + 453.75 = 1481.95 (kg/m) G2 = 453.75(kg/m) - Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm trục A nhịp 7-8 - Chọn tiết diện dầm phụ: Chọn : (bd x hd) = (30 x 60) + Trọng lượng bản thân dầm: Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.6 – 0.1)x 0.3 x2500 x 1.1 = 412.5(kg/m) * Tải trọng truyền vào dầm phụ gồm : - Tải trọng tập trung dầm (20 x 30): R1 = 1170(kg/m) - Tải do sàn truyền vào có dạng hình thang: gtđ (8.0m) =0.5 xgs xL1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 620.8 x 5.3(1 -2 x 0.332 + 0.333) =1345.93(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.33 - Tải do sàn truyền vào có dạng hình thang: gtđ (4.5m) =0.5 xgs xL1(1-2xb2+b3) = 0.5 x620.8 x3.2(1 -2 x 0.3562 + 0.3563)=786.39 (kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.356 Tổng tải trọng tác dụng lean dầm phụ: G1 = 1345.93 + 412.5 = 1758.43(kg/m) G2 = 786.39 + 412.5 + 1345.93 = 2544.82(kg/m) Þ 1758.43 x + 3.5 x 1170 + 2544.82x 4.5x= RB x 8 Þ RB = 10089 kg ; RA = 8687 kg Þ 1481.95 x + 5.3 x 8687 + 453.75x 3.2x= RB x 8.5 Þ R8 = 9044 kg * Xét nhịp 8-9: - Chọn tiết diện dầm phụ: Chọn : (bd x hd) = (30 x 65) + Trọng lượng bản thân dầm: Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.65 – 0.1)x 0.3 x2500 x 1.1 = 453.75(kg/m) Tải trọng do sàn truyền vào dầm có dạng hình tam giác: gtđ =x gs x =x 620.8 x(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nhịp 7-8: G2 = 1552 + 453.75 = 2005.75(kg/m) => Vậy lực tập trung tại nút A và D là : GA = GD = 8023 + 9044 = 17067(kg) + Nút B : - Xét nhịp 7-8 : - Chọn tiết diện nhịp 7-8: Chọn : (bd x hd) = (30 x 65) + Trọng lượng bản thân dầm: Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.65 – 0.1)x 0.3 x2500 x 1.1 = 453.75(kg/m) + Lực tập trung tác dụng lên dầm nhịp 7-8 trục B: RB = 10089(kg) + Tải trọng do sàn truyền vào dầm, như đã tính toán trên: => gtđ1 = 1028.2 + 1480.18 = 2508.38(kg/m) => gtđ2 = 620.8 + 1480.18 = 2100.98(kg/m) Tổng tải trọng phân bố đều trên nhịp 7-8 G1 = 2508.38 + 453.75 = 2962.13 (kg/m) G2 = 2100.98 +453.75 = 2554.73(kg/m) Þ + 5.3 x 10089 + 2554.73x 3.2x= R8x 8.5 Þ R8 = 17821.56kg * Xét nhịp 8-9: - Chọn tiết diện dầm nhịp 8-9 trục B: Chọn : (bd x hd) = (30 x 65) + Trọng lượng bản thân dầm: Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.65 – 0.1)x 0.3 x2500 x 1.1 = 453.75(kg/m) Tải trọng do sàn truyền vào dầm , như đã tính ở trên: gtđ = 1552 + 1436.81 = 2988.81 (kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nhịp 7-8: G = 2988.81 + 453.75 = 3442.56(kg/m) => Vậy lực tập trung tại nút B là : GB = 13770.24 + 17821.56 = 31591.8(kg) + Nút C : - Xét nhịp 7-8 : - Chọn tiết diện nhịp 7-8: Chọn : (bd x hd) = (30 x 65) + Trọng lượng bản thân dầm: gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.65 – 0.1)x 0.3 x2500 x 1.1 = 453.75(kg/m) + Tải trọng do sàn truyền vào dầm trục C nhịp 7-8: - Nhịp BC: Tải do sàn có dạng hình chữ nhật, quy về tải tương đương: gtd = 0.5 xgs x L1 = 0.5 x 620.8 x3.5 = 1086.4(kg/m) - Nhịp CD: tải do sàn có dạng hình tam giác, quy về tải phân bố đều: gtd(5.3m) = xgs x =x 620.8x = 1028.2 (kg/m) gtd(3.2m) = xgs x =x 620.8x = 620.8 (kg/m) + Tải trọng do sàn truyền vào dầm, như đã tính toán trên: => gtđ1 = 1028.2 + 1086.4 + 453.75 = 2568.35(kg/m) => gtđ2 = 620.8 + 1086.4 + 453.75= 2160.95(kg/m) Lực tập trung tác dụng lên dầm dọc trục C nhịp 7-8: R = 10089(kg) G1 = 2508.38 + 453.75 = 2962.13 (kg/m) G2 = 2100.98 +453.75 = 2554.73(kg/m) Þ + 5.3 x 10089 + 2160.95x 3.2x= R8x 8.5 Þ R8 = 16148(kg) * Xét nhịp 8-9: - Chọn tiết diện dầm nhịp 8-9 trục C: Chọn : (bd x hd) = (30 x 65) + Trọng lượng bản thân dầm: Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.65 – 0.1)x 0.3 x2500 x 1.1 = 453.75(kg/m) - Nhịp BC: Tải do sàn có dạng hình chữ nhật, quy về tải tương đương: gtd = 0.5 xgs x L1 = 0.5 x 620.8 x3.5 = 1086.4(kg/m) - Nhịp CD: tải do sàn có dạng hình tam giác, quy về tải phân bố đều: gtd = xgs x =x 620.8x = 1552 (kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nhịp 7-8: G = 1086.4 + 1552 + 453.75 = 3092.15(kg/m) - Lực tập trung do hồ nước truyền vào nút C: Ghn = 51960.24(kg) => Vậy lực tập trung tại nút C là : GC = 12368.6 + 16148 + 51960.24 = 80476.84(kg) * Sơ đồ tính : TỈNH TẢI DẦM TẦNG SÂN THƯỢNG 2) Hoạt tải : Đối với trường hợp hoạt tải, cách tính tương tự như đã tính cho trường hợp tỉnh tải trên, kết quả tính toán được thể hiện bằng sơ đồ tính như sau: Pstt = ptc x n = 75 x 1.3 = 97.5 (kg/m) HOẠT TẢI DẦM TẦNG SÂN THƯỢNG 5.3.1.3.2. Sơ đồ truyền tải trọng lên khung trục 8 tầng điển hình (tầng 3 - 7) : - Các ô sàn truyền lên khung tầng điển hình dưới dạng tam giác và hình thang. - Từ sơ đồ truyền tải ta xác định tải trọng lên khung tầng điển hình như sau : 1) Tĩnh tải : a) Tải phân bố đều trên các nhịp : + Nhịp AB và CD : Xét nhịp 7-8: - Ô sàn S13 truyền vào dầm khung có dạng hình thang: gtd = 0.5x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 523.3 x 3.2(1 -2 x 0.3562 + 0.3563) = 662.83(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.356 * Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm khung : - Ô sàn S13 truyền vào dầm khung dưới dạng tam giác: gtđ = x gs x = x 523.3 x = 523.3(kg/m) - TLBT tường trên dầm(dày 200): gt = 1415.7(kg/m) - Trọng lượng bản thân dầm (30x60cm): gd = (hd – hs)x bdx gbtx nbt = (0.6- 0.12)0.3x 2500x 1.1 = 396(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ: G = 396 + 523.3 + 1415.7= 2335(kg/m) +Sơ đồ tính do nhịp 7-8 truyền vào dầm khung trục 8: Xét nhịp 8-9: - Ô sàn S6 truyền vào dầm khung có dạng hình tam giác: gtđ = x gs x = x 496 x = 697.5(kg/m) * Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm khung : - Ô sàn S6truyền vào dầm khung dưới dạng hình thang: gtd = 0.5x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 4.5(1 -2 x 0.282 + 0.283) = 964.52(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.28 - TLBT tường trên dầm(dày 100): gt = 772.2(kg/m) - Trọng lượng bản thân dầm (30x60cm): gd = (hd – hs)x bdx gbtx nbt = (0.6- 0.12)0.3x 2500x 1.1 = 396(kg/m) - Ô sàn S4 truyền vào dưới dạng hình chữ nhật: gtd4 = 0.5 xgs xL1 = 0.5 x496 x 3.5 = 868(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ: G = 396 + 868 + 772.2 + 964.52 = 3000.72(kg/m) +Sơ đồ tính do nhịp 8-9 truyền vào dầm khung trục 8: +Sơ đồ truyền tải lên dầm khung trục 8 nhịp A -B: + Nhịp BC : Xét nhịp 7-8: - Ô sàn S16 truyền vào dầm khung có dạng hình thang: gtd = 0.5x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 4.25(1 -2 x 0.3542 + 0.3543) = 836.59(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.354 * Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm phụ nhịp 7-8 : Tính dầm phụ nhịp 7-8: - Trọng lượng bản thân dầm (30x60cm): gd = (hd – hs)x bdx gbtx nbt = (0.6- 0.12)0.3x 2500x 1.1 = 396(kg/m) - Ô sàn S16 và S17 truyền vào dầm khung dưới dạng tam giác: gtđ16 = x gs x = x 496 x x2 = 1317.5 (kg/m) - Ô sàn S18 truyền vào dưới dạng hình chữ nhật: gtd18 = 0.5 xgs xL1 = 0.5 x496 x 3.5 = 868(kg/m) - TLBT tường trên dầm(dày 100): gt = 772.2(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ: G = 1317.5 + 868 + 772.2 + 396 = 3353.7(kg/m) * Lực tập trung do dầm phụ nhịp BC truyền vào dầm nhịp 7-8 : Chọn tiết diện dầm phụ (hd x bd) = (20 x 40 cm) - Trọng lượng bản thân dầm (20x40cm): gd = (hd – hs)x bdx gbtx nbt = (0.4- 0.12)x 0.2x 2500 x 1.1 = 154(kg/m) - Ô sàn S16 và S17 truyền vào dầm có dạng hình thang: gtd = 0.5x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 4.25(1 -2x 0.3542 + 0.3543)x2 =1673.18(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.354 * Tổng tải trọng: G = 1673.18 + 154 = 1827.18(kg/m) Vậy, sơ đồ tính dầm phụ: Þ 3353.7x+ 4.25 x 3882.76 = RB x 8.5 Þ R8 = 16194.6 kg +Sơ đồ tính do nhịp 7-8 truyền vào dầm khung trục 8: Xét nhịp 8-9: - Ô sàn S5 truyền vào dầm khung có dạng hình tam giác: gtđ = x gs x = x 496 x = 930(kg/m) * Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm khung : - Ô sàn S5 truyền vào dầm khung dưới dạng thang: gtd = 0.5x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 6(1 -2 x 0.3752 + 0.3753) = 1148(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.375 - Trọng lượng bản thân dầm (30x60cm): gd = (hd – hs)x bdx gbtx nbt = (0.6- 0.12)0.3x 2500x 1.1 = 396(kg/m) - Ô sàn S8 truyền vào dưới dạng hình chữ nhật: gtd = 0.5 xgs xL1 = 0.5 x496 x 3.5 = 868(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ: G = 396 + 868 + 1418 = 2412(kg/m) +Sơ đồ tính do nhịp 8-9 truyền vào dầm khung trục 8: +Sơ đồ truyền tải lên dầm khung trục 8 nhịp B -C: b) Tải trọng tập trung vào nút: + Nút A và D : - Xét nhịp 7-8 : + Trọng lượng bản thân dầm (30 x 65): Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.65 – 0.12)x 0.3 x2500 x 1.1 = 437.25(kg/m) + Trọng lượng bản thân tường xây trên dầm (dày 200mm) gt = 1415.7 (kg/m) + Tải trọng do sàn S15 truyền vào dầm dưới dạng hình thang: gtđ = 0.5 xgs xL1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 3.5(1 -2 x 0.332 + 0.333) =710.14 (kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.33 · Tổng tải trọng tác dụng: g = 437.25 + 1415.7 + 710.14 = 2563.09 (kg/m) Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm trục A nhịp 7-8 - Chọn tiết diện dầm phụ: Chọn : (bd x hd) = (30 x 60) + Trọng lượng bản thân dầm: Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.6 – 0.12)x 0.3 x2500 x 1.1 = 396(kg/m) + Trọng lượng bản thân tường xây trên dầm (dày 200mm) gt = 1415.7 (kg/m) + Tải trọng do sàn S15 truyền vào dầm dưới dạng tam giác : gtđ =x gs x =x 496 x(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng: G = 396 + 542.5 + 1415.7 = 2354.2 (kg/m) Vậy, sơ đồ tính dầm nhịp 7-8: Þ2563.09 x + 5.3 x4120 + 437.25x 3.2x= RB x 8.5 Þ R8 = 7940 (kg) * Xét nhịp 8-9: + Trọng lượng bản thân dầm: Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.65 – 0.12)x 0.3 x2500 x 1.1 = 437.25(kg/m) + Trọng lượng bản thân tường xây trên dầm (dày 200mm) gt = 1415.7 (kg/m) + Tải trọng do sàn S4 truyền vào dầm dưới dạng hình chữ nhật: gtđ = 0.5 xgs xL1 =0.5 x 496 x 3.5 = 868 (kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng: G2 = 437.25 + 1415.7 + 868 = 2720.95 (kg/m) => Vậy lực tập trung tại nút A và D là : GA = GD = 10883.8 + 7940 = 18823.8(kg) + Nút B : - Xét nhịp 7-8 : + Tải trọng do sàn S14 truyền vào dầm dưới dạng hình thang: gtđ = 0.5 xgs xL1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 4.5(1 -2 x 0.4252 + 0.4253) =798.52 (kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.425 + Tải trọng do sàn S13 truyền vào dầm dưới dạng tam giác : gtđ =x gs x =x 523.3 x(kg/m) + Tải trọng do sàn S17 và S16 truyền vào dầm dưới dạng tam giác : gtđ17 = gtđ16 = x gs x =x 496 x(kg/m) Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm nhịp 7-8 trục B: + Nhịp B-C : X1 = 3882.76 (kg) + Tính dầm phụ nhịp A-B : - TLBT dầm: gd = (0.6 -0.12) x0.3 x2500 x 1.1 = 396(kg/m) + Tải trọng do sàn truyền vào dầm: gtđ = gtđ14 + gtđ13 =x 496 x = 1360.33 (kg/m) + Trọng lượng bản thân tường xây trên dầm (dày 200mm) gt = 1415.7 (kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng: G = 396 + 1360.33 + 1415.7 = 3172.03 (kg/m) Vậy, sơ đồ tính dầm nhịp 7-8: Þ1457.27 x + 5.3 x7137.07 + 3882.76 x4.25 + 1182.05x 3.2x= RB1 x 8.5 Þ R81 = 11870 (kg) * Xét nhịp 8-9: + Trọng lượng bản thân dầm: Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.65 – 0.12)x 0.3 x2500 x 1.1 = 437.25(kg/m) + Tải trọng do sàn S5 và S6truyền vào dầm dưới dạng hình thang: gtđ 6 = 0.5 xgs xL1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 4.5(1 -2 x 0.282 + 0.283) =965.5 (kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.28 gtđ 5 = 0.5 xgs xL1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 6(1 -2 x 0.3752 + 0.3753) =1148 (kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.375 · Tổng tải trọng tác dụng: G89 = 1148 + 965.5 + 437.25 = 2550.75 (kg/m) => Vậy lực tập trung tại nút B là : GB = 11870 + 10203 = 22073(kg) + Nút C : Tải trọng truyền vào nút C do 2 dầm nhịp 7-8 và nhịp 8-9. Các giá trị tải trọng truyền vào dầm nếu đã được tính toán ở phần trên, ta không phải tính lại mà chỉ lấy giá trị: - Xét nhịp 7-8 : + Trọng lượng bản thân dầm: gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = 437.25(kg/m) + Tải trọng do sàn S18 truyền vào dầm: gtd18 = 868(kg/m) + Tải trọng do sàn S13 truyền vào dầm: gtd13 = 523.3(kg/m) + Tải trọng do sàn S14 truyền vào dầm: gtd14 = 798.52(kg/m) + Tải trọng tập trung do dầm phụ (30 x60 )truyền vào: RA 7137.07(kg) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nhịp 7-8: G1 = gd + gtd18 + gtd14 = 437.25 + 868 + 798.52 = 2103.77(kg/m G2 = gd + gtd18 + gtd13 = 437.25 + 868 + 523.30 = 1828.55(kg/m) Þ + 5.3 x 7137.07 + 1828.55x 3.2x= R8x 8.5 Þ R8 = 12676.27(kg) * Xét nhịp 8-9: + Trọng lượng bản thân dầm: gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = 437.25(kg/m) + Tải trọng do sàn S8 truyền vào dầm: gtd8 = 868(kg/m) + Tải trọng do sàn S6 truyền vào dầm: gtd6 = 697.5(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nhịp 8-9 : G = gd + gtd8 + gtd6 = 437.25 + 868 + 697.5 = 2002.75 (kg/m) => Vậy lực tập trung tại nút C là : GC = 12676.27 + 8011 = 20687.27(kg) * Sơ đồ tính : TỈNH TẢI DẦM TẦNG 3 – TẦNG 7 2) Hoạt tải : Đối với trường hợp hoạt tải, cách tính tương tự như đã tính cho trường hợp tỉnh tải trên, kết quả tính toán được thể hiện bằng sơ đồ tính như sau: Ps = 195 (kg/m) HOẠT TẢI DẦM TẦNG 3 – TẦNG 7 5.3.1.3.3. Sơ đồ truyền tải trọng lên khung trục 8(tầng trệt – 1 – 2 ) : - Các ô sàn truyền lên khung tầng điển hình dưới dạng tam giác và hình thang. - Từ sơ đồ truyền tải ta xác định tải trọng lên khung tầng điển hình như sau : 1) Tĩnh tải : a) Tải phân bố đều trên các nhịp : + Nhịp AB và CD : - Do 2 ô sàn truyền vào dầm khung dưới dạng tam giác: gtđ = x gs xx 2 = x 496 x = 1395(kg/m) TLBT tường xây trên dầm(dày 200mm): gt =772.2(kg/m) Tổng tải trọng tác dụng: G = 1395 + 772.2 = 2167.2 (kg/m) * Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm khung : - Trọng lượng bản thân dầm (30x60cm): gd = (hd – hs)x bdx gbtx nbt = (0.6- 0.12)0.3x 2500x 1.1 = 396(kg/m) - Dầm phụ do 2 ô sàn truyền vào có dạng hình chữ nhật(sàn vệ sinh): Nhịp 7-8: gtđ = 0.5x gs x L1 = 0.5 x 523.3 x 3.5 = 915.78(kg/m) Nhịp 8-9: gtđ = 0.5x gs x L1 = 0.5 x 523.3 x 3.5 = 915.78(kg/m) · Tổng tải trọng tập trung do dầm phụ tác dụng lên nhịp AB và CD khung trục 8: Rtd = R1 + R2 = 5247.12 + 5575 = 10822.12(kg/m) +Sơ đồ truyền tải lên dầm khung trục 8 nhịp A –B và C – D : + Nhịp BC : - Do 2 ô sàn truyền vào nhịp 7 -8 và 8 - 9 - Nhịp 7-8: Ô sàn truyền vào dầm khung có dạng hình thang: gtd = 0.5x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 4.25(1 -2 x 0.352 + 0.353) = 840.96(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.35 - Nhịp 8 -9: Ôsàn truyền vào dầm khung dưới dạng tam giác: gtđ = x gs x = x 496 x =930 (kg/m) * Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính : - Nhịp 7-8: gtđ = 0.5 x 496 x 3.5 = 868 (kg/m) - Nhịp 8-9: gtđ = 0.5 x 496 x 3.5 = 868 (kg/m) Chọn tiết diện dầm phụ nhịp 7-8 và 8-9: Chọn : (bd x hd) = (30 x 66) - Trọng lượng bản thân dầm (30x60cm): gd = (hd – hs)x bdx gbtx nbt = (0.6- 0.12)0.3x 2500x 1.1 = 396(kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ: - Nhịp 7-8: gtđ = 396 + 868 = 1264 (kg/m) - Nhịp 8-9: gtđ = 396 + 868 = 1264 (kg/m) Nhịp 8-9: gtđ = 0.5x gs x L1 = 0.5 x 523.3 x 3.5 = 915.78(kg/m) · Tổng tải trọng tập trung do dầm phụ tác dụng lên nhịp AB và CD khung trục 8: Rtd = R1 + R2 = 5372 + 5056 = 10428(kg/m) +Sơ đồ truyền tải lên dầm khung trục 8 nhịp B -C: b) Tải trọng tập trung vào nút: + Nút A và D : - Xét nhịp 7-8 : + Trọng lượng bản thân dầm (30 x 65): Gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = (0.65 – 0.12)x 0.3 x2500 x 1.1 = 437.25(kg/m) Do tải trọng từ sàn truyền vào dầm - Nhịp 7-8: gtd = 0.5 x 523.3 x 3.5 = 915.78 (kg/m) - Nhịp 8-9: gtd = 0.5 x 523.3 x 3.5 = 915.78 (kg/m) · Tổng tải trọng tác dụng: G = 915.78 + 437.25 = 1353.03 (kg/m) => Vậy lực tập trung tại nút A và D là : GA = GD = 5750.38 + 5412.12 = 11162.5(kg) + Nút B : Do sơ đồ truyền tải và tải trọng từ sàn truyền vào dầm tương tư như đã tính từ tầng 3 – 7 nên ta dùng giá trị tương ứng để tính cho nút B => Vậy lực tập trung tại nút B là : GB = 11870 + 10203 = 22073(kg) + Nút C : + Trọng lượng bản thân dầm: gd = (hd – hs)bd x nd x gbt = 437.25(kg/m) - Xét nhịp 7-8 : + Tải trọng do sàn truyền vào dầmcó dạng hình chữ nhật: gtd = 0.5 x gs x L1 = 0.5 x 496 x 3.5 = 868(kg/m) + Tải trọng do sàn truyền vào dầmcó dạng hình thang: gtd = 0.5x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 4.5(1 -2 x 0.282 + 0.283) = 965.5(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.28 - Xét nhịp 8 -9 : + Tải trọng do sàn truyền vào dầmcó dạng hình chữ nhật: gtd = 0.5 x gs x L1 = 0.5 x 496 x 3.5 = 868(kg/m) + Tải trọng do sàn truyền vào dầmcó dạng hình thang: gtd = 0.5x gs x L1(1-2xb2+b3) = 0.5 x 496 x 4.5(1 -2 x 0.282 + 0.283) = 965.5(kg/m) Trong đo ù: b = 0,5 x = 0.5 x = 0.28 => Vậy lực tập trung tại nút C là : GC = 5961.7 + 5611 = 11572.7(kg) * Sơ đồ tính : TỈNH TẢI DẦM TẦNG TRỆT - TẦNG 1 – TẦNG 2 2) Hoạt tải : Đối với trường hợp hoạt tải, cách tính tương tự như đã tính cho trường hợp tỉnh tải trên, kết quả tính toán được thể hiện bằng sơ đồ tính như sau: Ps = Ptc x n = 150 x 1.3 = 195 (kg/m) HOẠT TẢI DẦM TẦNG TRỆT - TẦNG 1 – TẦNG 2 5.3.2. Xác định tải trọng ngang (tải trọng gió) tác dụng lên khung : Chiều cao công trình H = 36,450 m. Chiều cao khung H = 40.1 m. Do công trình có chiều cao H < 40m nên không xét đến ảnh hưởng của gió động mà ta chỉ xét đến gió tĩnh . Áp lực gió tĩnh được xác định theo công thức : W = W0 x k x C x n x B Với : W0 : áp lực gió tiêu chuẩn. K : hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao. C : hệ số khí động phụ thuộc vào hình dáng công trình C = 0.8 đối với mặt đón gió C = -0.6 đối với mặt hút gió n : hệ vượt tải lấy = 1.2 B : bề rộng đón gió của khung đang xét B = x (8 + 8.5) = 8.25(m) k : Hệ số tính đến sự thay đổi độ cao của áp lực gió, được lấy theo bảng 5(trang 22) trong TCVN 2737-1995 địa hình B. Công trình được xây dựng ở Q.9 TP. Hồ Chí Minh nội thành thuộc khu vực IIA. Theo TCVN -2737 có áp lực gió tiêu chuẩn Wo = 83 (kG/m2) . Vì công trình cao 36,450m được xem là tương đối cao so với các công trình lân cận nên ta tra theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 xem như công trình ở địa hình B (địa hình tương đối trống trải). Lần lượt ở từng độ cao chọn thay đổi áp lực gió, tra bảng xác định được các hệ số k . Aùp lực gió vùng II.A-W0(KG/m2) Hệ số khí động Bề rộng truyền tải B lên khung trục 8(m) Gió đẩy Gió hút 83 +0.8 -0.6 7.75 BẢNG XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ TÁC DỤNG LÊN KHUNG TRỤC 8 Tầng Cao trình (m) Hệ số K Hệ số vượt tải n Wđẩy (KG/m2) Whút (KG/m2) Trệt 0.000 0.000 1.2 0.00 0.00 1 4.550 0.862 1.2 566.64 424.98 2 9.100 0.985 1.2 647.5 485.62 3 13.650 1.057 1.2 694.83 521.12 4 16.950 1.101 1.2 723.75 542.82 5 20.250 1.132 1.2 744.13 558.1 6 23.550 1.158 1.2 761.22 570.92 7 26.850 1.195 1.2 785.55 589.16 Sân thượng 30.150 1.225 1.2 805.27 603.95 Kết quả truyền tải trọng lên khung trục 8 5.4. TỔ HỢP NỘI LỰC VÀ TÍNH CỐT THÉP : -Dùng chương trình Sap2000 để tính và tổ hợp nội lực. Kết quả được trình bày trong phần phụ lục và trên bản vẽ . -Khi giải Sap2000 không kể đến trọng lượng bản thân cột và dầm . 1) Các trường đặt tải lên khung : + TH1: Tĩnh tải chất đầy + TH2: Hoạt tải cách tầng lẻ + TH3: Hoạt tải cách tầng chẳn + TH4: Hoạt tải cách nhịp 1 + TH5: Hoạt tải cách nhịp 2 + TH6: Hoạt tải kề nhịp 1 + TH7: Hoạt tải kề nhịp 2 + TH8: Hoạt tải gió trái + TH9: Hoạt tải gió phải 2) Các cấu trúc tổ hợp : STT CẤU TRÚC TỔ HỢP HỆ SỐ TỔ HỢP 1 TH1 – TH2 1-1 2 TH1 – TH3 1-1 3 TH1 – TH4 1-1 4 TH1 – TH5 1-1 5 TH1 – TH6 1-1 6 TH1 – TH7 1-1 7 TH1 – TH8 1-1 8 TH1 – TH9 1-1 9 TH1 - TH2 – TH3 1-1-1 10 TH1 - TH2 – TH8 1-0.9-0.9 11 TH1 - TH2 – TH9 1-0.9-0.9 12 TH1 – TH3 – TH8 1-0.9-0.9 13 TH1 – TH3 – TH9 1-0.9-0.9 14 TH1 – TH4 – TH8 1-0.9-0.9 15 TH1 – TH4 – TH9 1-0.9-0.9 16 TH1 – TH5 – TH8 1-0.9-0.9 17 TH1 – TH5 – TH9 1-0.9-0.9 18 TH1 – TH6 – TH8 1-0.9-0.9 19 TH1 – TH6 – TH9 1-0.9-0.9 20 TH1 – TH7 – TH8 1-0.9-0.9 21 TH1 – TH7 – TH9 1-0.9-0.9 22 TH1 – TH2 – TH3 – TH8 1-0.9-0.9-0.9 23 TH1 – TH2 – TH3 – TH9 1-0.9-0.9-0.9 5.5. SƠ ĐỒ ĐẶT TẢI LÊN KHUNG : BIỂU ĐỒ NỘI LỰC KHUNG TRỤC 8 : BIỂU ĐỒ BAO MOMENT (kgm) BIỂU ĐỒ LỰC CẮT (kg) BIỂU ĐỒ BAO LỰC DỌC (kg) 5.6. TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM , CỘT : 5.6.1. Tính toán cốt thép cột : Bê tông M250 Cốt thép CII α0 A0 Rn kg/cm2 Rk kg/cm2 Eb kg/cm2 Ra kg/cm2 R´a kg/cm2 Ea kg/cm2 110 8.8 2,65E+05 2600 2600 2,1E + 06 0,58 0,412 1) Thép dọc cột : Dùng chương trình Excel để tổ hợp lại nội lực cho cột , ta có 3 cặp nội lực : : Nmaxvà Mtư : Nmin và Mtư : Mmax và Ntư Kết quả tính được kết hợp từ các giá trị nội lực trên : · Chiều dài tính toán : + Tầng hầm : lo = 0,7 x 3.65 = 2.555 m + Tầng trệt , lửng , hai : lo = 0,7 x 4.55 = 3.185 m + Các tầng còn lại : lo = 0,7 x 3.3 = 2,31 m + Tầng phòng máy : lo = 0,7 x 3.0 = 2.1 m · Tính độ lệch tâm ban đầu : eo = eo1 + eng Trong đó : eo1 là độ lệch tâm do nội lực (). eng là độ lệch tâm ngẩu nhiên do sai lệch kích thước khi thi côn._.