Đồ án Thiết kế xây dựng Chung cư Phạm Thái Bường

CHƯƠNG 5: TÍNH KHUNG TRỤC 2 5.1 Hệ chịu lực của công trình: Khung chịu lực chính của công trình có chiều cao tính từ mặt ngàm là 39,5m. Kích thước công trình (15,6 x 29,7)m Giải pháp kết cấu cho công trình là khung chịu lực 5.1.1 Hoạt tải: Áp lực gió tĩnh tại vị trí mỗi tầng được quy từ dạng bậc thang về dạng phân bố đều. Tầng Qđ (T/m) Qh (T/m) Mặt đất đến tầng trệt Lầu 1 đến lầu 3 Lầu 4 đến lầu 6 Lầu 7 đến lầu 8 Lầu 8 đến sân thượng 0,432 0,542 0,634 0,656 0,683 0,324 0,406 0,475 0,492 0,512 5.1.2 Tĩnh tải: Truyền tải từ sàn tầng trệt (+1,9m) vào dầm khung. Tải trọng sàng tầng trệt. (hình vẽ) Tĩnh tải phân bố trên sàn tầng trệt Ô sàn gs (kG/m2) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 628 422 437 422 422 422 422 554 516 422 522 875 Hoạt tải Ptc (kG/m2) n Ptt (kG/m2) Hành lang 300 1,2 360 Phòng ngủ 150 1,2 180 Phòng khách 200 1,2 240 Truyền tài từ ô bản lên dầm Truyền tải từ sàn tần trệt lên dầm Sàn l1(m) l2(m) b k. Tải trọng Sàn Phương ngắn Phương dài TT HT TT HT TT HT (kG/m) kG/m kG/m kG/m) kG/m) kG/m) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 4,2 3 1,8 4,8 3 3 3 3 3 3 3 4,8 4,8 3 3 5,3 3 4,2 5,3 3 4,2 5,3 4,7 5,3 0,438 0,5 0,3 0,453 0,5 0,357 0,283 0,5 0,357 0,283 0,319 0,453 0,701 0,625 0,847 0,683 0,625 0,79 0,862 0,625 0,79 0,862 0,829 0,683 628 422 437 422 422 422 422 554 516 422 522 875 180 240 240 240 240 240 360 240 180 240 360 240 824 396 246 633 396 396 396 519 484 395 489 1313 236 225 135 360 225 225 338 225 169 225 338 360 924 396 333 691 396 500 546 519 612 546 649 1434 265 225 183 393 225 285 466 225 213 310 445 393 5.1.3. Tính phân lực bản thang tầng trệt Tĩnh tải, bản BTCT dày 10 cm g1=275 kG/m2 Tải do TL b. thân b. thang được đưa vềtải phân bố đều với D= 0,119 = hb/2cosB B. thang g2 = 1,11800 x 0,119 = 150kG/m2 Vữa lót và tô (S=2,5cm) g3= 58,5kG/m2 Đá mài (1cm) g4= 22kG/m2 Tay vịn g5 = 65kG/m2 Đối với bản nghiêng quy về mặt phẳng thẳng đứng g = g/cosA = 696,21 kG/m2 hoạt tải tiêu chuẩn (PTC =300kG /m2 ) PH = 1,2 x 300 = 360kG/m2 Tổng tải tác dụng lên: bản nghiêng: q1=696,21 + 360 = 1056,21 kG/m2 Chiếu nghỉ: q2=565+360=925kG/m2 Sơ đồ tính bản thang: BT mác 300 có Rn =130kG/cm2 q1 q2 Phản lực ở gối A, B RA =3,5T RB = 1,35T 5.1.4 Tính phản lực do các dầm phụ phản lực của dầm phụ D2 (0,2 x 0,2m) Sơ đồ tính : 1472kG/m 1237kG/m 100 2000 B A Kết quả : RA = 2,04T RB = 2,2T Phản lực do dầm D1 (0,2 x 0,3m) Sơ đồ tính : 11704kG/m 2.04T 1854kG/m 1800 3000 Kết quả: RA = 6,64T RB = 7,15T Phản lực do dầm phụ trục B’2 (0,3 x 0,2m) Sơ dồ tính: 1627kg/m 5300 Kết quả: RB’2 = 6,4T Phản lực do 2 dầm trực giao D3 và D4 tại gối B2: Dùng sap 2000 ta tính được phản lực tại gối B’2 do 2 dầm D3 , D4 RB’2 = 6,75T Lực tập trung tại gối A 2 do dầm dọc trục A gây ra 2’ 2 3 7200 5300 Truyền tải lên dầm dọc trục A Đoạn dầm Tiết diện Tĩnh tải Hoạt tải b h Sàn + tường Dầm Lực t.trung Sàn Lực t.trung (m) (m) (kG/m) (kG/m) (T) (kG/m) (T) 1_2’ 2_2’ 2_3’ 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 1894 1466 2498 344 344 344 5,52 5,52 0 236 225 393 1,12 1,12 0 1_2’ 2_2’ 2_3’ 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 1894 1466 2498 344 344 344 5,52 5,52 0 236 225 393 1,12 1,12 0 Kết quả: Gối G (T) P (T) A2 22,85 5,77 G: Lực tập trung do trường hợp tĩnh tải gây ra P: Lực tập trung do trường hợp hoạt tải gây ra Tương tự ta tính được lực tập trung tại các gối B2, C2, D2 do các dầm dọc trục B, C, D gây ra. Gối G (T) P (T) B2 C2 D2 23,5 21,95 20,54 8,71 10,04 5,77 Kết quả nội lực truyền lên dầm ngang khung trục 2 tầng trệt Lực tập trung tại các gối: Gối G (T) P (T) A2 B2 B2’ C2 D2 22,85 23,5 5,52 21,95 20,54 5,77 8,71 1,12 10,04 5,77 Truyền tải lên dầm ngang khung trục 2 tầng trệt Tĩnh tải Hoạt tải Đoạn dầm Tiết diện Sàn + Tường Dầm Sàn b h (m) (m) (kG/m) (kG/m) (kG/m) A_B B_B’ B’_C C_D 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 2077 1949 1861 1397 344 344 344 344 408 541 563 654 5.1.5 Truyền tải từ sàn điển hình vào dầm khung: Tải trọng trên sàn điển hình Tĩnh tải phân bố Trên sàn điển hình Ô sàn S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 (Kg/m2) 574 632 422 422 422 422 422 422 422 422 422 594 422 Hoạt tải Ptc (kG/m2) n Ptt (kG/m2) Hành lang Phòng ngủ, bếp Phòng khách 300 150 200 1,2 1,2 1,2 360 180 240 Truyền tải lên dầm Sàn P1 (m) l2 (m) b k Tải trọng sàn Phương ngắn Phương dài TT (kG/m) HT (kG/m) TT (kG/m) HT (kG/m) TT (kG/m) HT (kG/m) S1 S2 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 4,2 3 1,1 4,8 3 3 3 3 3 3 4,8 4,8 4,8 1,8 5,3 3 4,2 4,2 5,3 5,3 4 5,3 0,438 0,313 0,306 0,453 0,5 0,357 0,157 0,283 0,283 0,375 0,453 0,701 0,835 0,842 0,683 0,625 0,79 0,79 0,862 0,862 0,771 0,683 574 632 422 422 422 422 572 422 422 422 594 180 240 240 240 240 240 240 360 360 300 240 753 593 145 633 396 396 536 396 396 396 891 236 225 83 360 225 225 225 225 338 338 340 845 792 195 691 396 500 678 546 544 488 973 265 301 111 393 225 285 285 316 466 417 393 Lực tập trung do 2 dầm môi M1, M2 truyền lên dầm ngang khung trục 2 Sơ đồ tính là dầm liên tục : Tuyền tải lên dầm môi M1 Tĩnh tải Hoạt tải Đoạn dầm Tiết diện Sàn+tường (kG/m) Bản thân (kG/m) Sàn (kG/m) b(m) h(m) 1_2 2_2’ 0,2 0,2 0,2 0,2 467 809 110 110 132 Dùng Sap ta giải được lực tập trung do 2 dầm môi M1, M2 gây ra tại gối A’2, D ’2 : Gối G (T) P (T) A’2 D’2 1,67 4,65 0,7 2,3 Tương tự: lực tập trung do 2 dầm trực giao D3 và D4 cùng dầm đơn giản D5 gây ra tại vị trí B’2 được kết quả sau: Vị trí G (T) P (T) B’2 10,2 6,5 Lực tập trung do các dầm dọc trục A, B, C, D truyền vào nút khung Dầm dọc trục A Truyền tải lên dầm dọc trục A Tĩnh tải Hoạt tải Đ. Dầm Tiết diện Sàn+tường Bản thân Tải t.trung Sàn Tải tập trung b(m) h(m) (kG/m) (kG/m) (T) (kG/m) (T) 1_1’ 1’_2 2_2’ 2’_3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 981 2053 2360 2201 344 344 344 344 0 5,8 0 0 236 357 357 393 0 1,36 0 0 Sơ đồ tính: Kết quả tập trung ở gốm A2 : Gối G (T) P (T) A2 24,3 6,3 Tương tự ta có lực tập trung ở các gối B, C, D và trên toàn khung: Gối G (T) P (T) A’2 A2 B2 B’2 C2 D2 D’2 1,67 24,3 24,59 10,16 19,25 20,48 3,93 0,71 6,3 8,85 6,49 8,83 7,45 1,42 Truyền tải lên dầm ngang khung trục 2 tầng điển hình Tĩnh tải Hoạt tải Đoạn dầm Tiết diện Sàn+tường Dầm sàn b(m) h(m) (kG/m) (kG/m) (kG/m) A’_A A_B B_B’ B’_C C_D D_D’ 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,3 0,5 0,5 0,5 0,5 0,3 614 2251 2160 2160 2039 630 206 344 0,5 0,5 0,5 206 115 566 450 563 661 115 5.1.6 Truyền tải từ sàn sân thượng vào dầm khung: Tĩnh tải phân bố trên sàn sân thượng Ô sàn S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 (kG/m2) 422 422 422 422 422 422 422 422 Hoạt tải Hoạt tải Ptc (kG/m2) n PH (kG/m2) Sửa chữa 75 1,2 90 Ô sàn l1 (m) l2 (m) b K Tải trọng sàn Phương ngắn Phương dài TT (Kg/m2) HT (Kg/m2) TT (Kg/m) HT (Kg/m) TT (Kg/m) HT (Kg/m) S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 4,2 3 4,8 4,2 3 3 3 2 4,8 4,8 5,3 6 6 5,3 4,8 4,8 0,438 0,313 0,453 0,35 0,25 0,283 0,319 0,213 0,701 0,835 0,683 0,798 0,891 0,862 0,829 0,919 422 422 422 422 422 422 422 422 90 90 90 90 90 90 90 90 554 396 633 554 396 396 396 264 118 84 135 118 84 84 84 56 621 529 691 707 564 546 525 388 132 113 147 151 120 116 112 83 Sơ đồ bố trí hệ dầm sân thượng Tính dầm D1 Dầm phụ D1 theo phương dọc nhà ta tính như dầm đơn giản chịu tải trọng sàn, bản thân. Sơ đồ tính: Ta được lực tập trung tại vị trí B’2 trên dầm ngang khung trục 2 Vị trí gối G (T) P (T) B’2 2,9 0,62 5.1.7 Lực tập trung do các dầm dọc trục A, B, C, D truyền v ào nút khung Dầm dọc trục A: Sơ đồ tính: Truyền tải lên dầm dọc trục A Tĩnh tải Hoạt tải Đoạn dầm Tiết diện Sàn Dầm Tải tập trung Sàn Tải tập trung b(m) h(m) (kG/m) (kG/m) (T) (kG/m) (T) 1_1’ 1’_2 2_3 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 621 396 691 344 344 344 0 2,6 0 132 84 147 0 0,554 0 Kết quả: Gối G (T) P (T) A2 5,2 0,96 Dầm dọc trục B Sơ đồ tính Truyền tải lên dầm dọc trục B Tĩnh tải Hoạt tải Đoạn dầm Tiết diện Sàn Dầm Tải tập trung Sàn Tải tập trung b(m) h(m) (kG/m) (kG/m) (T) (kG/m) (T) 1_1’ 1’_2 2_3 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 1175 792 1237 344 344 344 0 6,4 0 236 168 263 0 1,16 0 Kết quả: Gối G (T) P (T) B2 13,35 2,8 Kết quả lực tập trung trên dầm ngang khung trục 2 Gối G (T) P (T) A2 B2 B’2 C2 D2 5,2 13,35 2,9 13,35 5,2 0,962 2,8 0,614 2,8 0,962 Truyền tải lên dầm ngang khung trục 2 sân thượng Tĩnh tải Hoạt tải Đoạn dầm Tiết diện Sàn Dầm sàn b(m) h(m) (kG/m) (kG/m) (kG/m) A_B B_C C_D 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 1162 960 1162 344 344 344 247 204 247 5.1.8 Giải khung: Chọn sơ bộ tiết diện dầm khung Chọn b = 0,25 cho cả phần dầm chính lẫn phần cong son. h = L: nhịp dầm Đặc trưng hình học dầm chính D6àm chính: b x h (0,25 x 0,5m) Diện tích: 0,125m2 Chọn sơ bộ tiết diện cột: Diện tích tiết diện ngang của cột xác định sơ bộ theo công thức: F = K.N/Rn N: lực dọc tính toán Rn: cao độ nén K = 1,2 – 1,5: hằng số an toàn cho c. kiện chịu nén lệch tâm Dự kiến 3 tầng sẽ thay đổi tiết diệt cột 1 lần Đặc trung hình học của cột từ dưới lên. STT b(m) h(m) Diện tích (bxh) (m2) 1 2 3 4 5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,8 0,7 0,7 0,6 0,5 0,32 0,28 0,21 0,18 0,15 5.1.9 Các trường hợp chất tải: Trường hợp 1: Tĩnh tải chất đầy Trường hợp 2: hoạt tải cách tầng lẻ Trường hợp 3: hoạt tải cách tầng chẵn Trường hợp 4: hoạt tải tầng cách nhịp chẵn Trường hợp 5: hoạt tải tầng cách nhịp lẻ Trường hợp 6: hoạt tải liền phải Trường hợp 7: Gió phải Trường hợp8: Gió trái 5.2.1 Số các trường hợp tải trọng Tổ hợp bằng phần mềm STEEL cho các trường hợp sau: Tĩnh tải + hoạt tải cách tầng chẵn Tĩnh tải + hoạt tải cách tầng lẻ Tĩnh tải + hoạt tải cách nhịp lẻ Tĩnh tải + hoạt tải liền nhịp Tĩnh tải + hoạt tải cách nhịp chẵn Tĩnh tải + gió trái Tĩnh tải + gió phải Tĩnh tải + (hoạt tải cách tầng chẵn) 0,9 + (hoạt tải cách tầng lẻ) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải cách tầng chẵn) 0,9 + (gió trái) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải cách tầng chẵn) 0,9 + (gió phải) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải cách tầng lẻ) 0,9 + (Gió trái) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải cách tầng lẻ) 0,9 + (Gió phải) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải tầng cách nhịp chẵn) 0,9 + (Gió trái) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải tầng cách nhịp chẵn) 0,9 + (Gió phải) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải tầng cách nhịp lẻ) 0,9 + (Gió trái) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải tầng cách nhịp lẻ) 0,9 + (Gió phải) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải liền nhịp) 0,9 + (Gió trái) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải liền nhịp) 0,9 + (Gió phải) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải cách tầng chẵn) . 0,9 + (hoạt tải cách tầng lẻ) . 0,9 + (Gió trái) . 0,9 Tĩnh tải + (hoạt tải cách tầng chẵn) . 0,9 + (hoạt tải cách tầng lẻ) . 0,9 + (Gió phảiù) . 0,9.