Thiết kế cao ốc văn phòng Hoàng Việt

CHÖÔNG V THIEÁT KEÁ KHUNG TRUÏC A I.XAÙC ÑÒNH SÔ BOÄ KÍCH THÖÔÙC TIEÁT DIEÄN COÄT KHUNG TRUÏC A 1.Coät A1, A4 a.Tieát dieän coät taàng 1, 2 -Do saøn truyeàn vaøo: P = qs .S Trong ñoù : qs : Toång taûi troïng taùc duïng leân saøn S : dieän tích truyeàn taûi töø saøn leân coät - Saøn saân thöôïng : + Tónh taûi : gs = 798,2 kG/ m2 + Hoaït taûi : ps = p.np = 75.1,3 = 97,5 kG/m2 +Toång taûi troïng : qs = gs + ps = 798,2 + 97,5 = 895,7 kG/m2 -Saøn taàng : + Tónh taûi : gs = 380,9, kG/ m2 +Hoaït taûi : : ps = p.np = 200.1,2 = 240 kG/m2 +Toång taûi troïng : qs = gs + ps = 380,9 + 240 = 620,9 kG/m2 -Vaäy taûi troïng do saøn truyeàn vaøo : P1 = 2,5.2.375(895,7 + 620,9.10 ) = 42184 kG -Do daàm ngang truyeàn vaøo : P2 = 0,25 . (0,5 - 0.1) . 2500 . 1,1 . 2,375 . 11 = 7184 kG -Do daàm doïc truyeàn vaøo : P3 = 0,25.(0,5-0.1).2500.1,1.2,5.11 = 7563 kG -Do töôøng xaây : P4 = 0,2 ( 2,5 + 2,375 ) .1800 .1,1 ( 3,8 + 3,3 .10 ) = 71042 kG Toång taûi troïng : P = P1 + P2 + P3 + P4 = 42184 + 7184 + 7563 + 71042 = 127973 kG Tieát dieän coät ñöôïc xaùc ñònh sô boä theo coâng thöùc : F = .k Trong ñoù : k = (1,1 – 1,5 ) – heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa gioù Coät giöõa : k = 1,1 Coät bieân : k = 1,2 Coät goùc : k = 1,3 Vaäy F = 1,3 =1280 cm2 Choïn tieát dieän coät taàng 1, 2 : 25x50 cm ( F = 1250 cm2 ) b.Tieát dieän coät taàng 3, 4 ,5 -Do saøn truyeàn vaøo P1 = 2,5. 2,375 . (895,7 + 620,9.8 ) = 34811 kG -Do daàm ngang truyeàn vaøo : P2 = 0,25 . (0,5 – 0,1 ) . 2500 . 1,1 . 2,375 . 9 = 5878 kG -Do daàm doïc truyeàn vaøo : P2 = 0,25 . (0,5 – 0,1 ) . 2500 . 1,1 . 2,5 . 9 = 6188 kG -Do töôøng xaây : P4 = 0,2 ( 2,5 + 2,375 ) .1800 .1,1 . 3,3 .8 = 50965 kG Toång taûi troïng : P = P1 + P2 + P3 + P4 = 34811 + 5878 + 6188 + 50965 kG = 97842 kG Tieát dieän coät ñöôïc xaùc ñònh sô boä theo coâng thöùc : F = .k = 1,3 = 978 cm2 Choïn tieát dieän coät taàng 3,4,5 : 25x40 cm ( F = 1000 cm2 ) c.Tieát dieän coät taàng 6,7,8 -Do saøn truyeàn vaøo P1 = 2,5. 2,375 . (895,7 + 620,9.5 ) = 23751 kG -Do daàm ngang truyeàn vaøo : P2 = 0,25 . (0,5 – 0,1 ) . 2500 . 1,1 . 2,375 . 6 = 3919 kG -Do daàm doïc truyeàn vaøo : P2 = 0,25 . (0,5 – 0,1 ) . 2500 . 1,1 . 2,5 . 6 = 4125 kG -Do töôøng xaây : P4 = 0,2 ( 2,5 + 2,375 ) .1800 .1,1 . 3,3 .6 = 38224 kG Toång taûi troïng : P = P1 + P2 + P3 + P4 = 23751 + 3919 + 4125 + 38224 = 70019 kG Tieát dieän coät ñöôïc xaùc ñònh sô boä theo coâng thöùc : F = .k = 1,3 = 700 cm2 Choïn tieát dieän coät taàng 6,7,8 : 25x30 cm ( F = 750 cm2 ) d.Tieát dieän coät taàng 9,10,11 : - Choïn tieát dieän coät taàng 9,10,11 : 25x25 cm ( F = 625 cm2 ) 2.Coät D2 , D3 - Do saøn truyeàn vaøo : P1 = (2,375 + 2.5 ) .2,5 (895,7 + 620,9 .10 ) = 86589 kG -Do daàm ngang truyeàn vaøo : P2 = 0,25 . (0,5 - 0.1) . 2500 . 1,1 . (2,375 + 2,5 ) . 11 =14747 kG -Do daàm doïc truyeàn vaøo : P3 = 0,25.(0,5-0.1).2500.1,1.2,5.11 = 7563 kG -Do töôøng xaây : P4 = 0,2 ( 2,5 + 2,375 ) .1800 .1,1 ( 3,8 + 3,3 .10 ) = 71042 kG Toång taûi troïng : P = P1 + P2 + P3 + P4 = 86589 + 14747 + 7563 + 71042 = 179941 kG Tieát dieän coät ñöôïc xaùc ñònh sô boä theo coâng thöùc : F = .k Trong ñoù : k = (1,1 – 1,5 ) – heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa gioù Coät giöõa : k = 1,1 Coät bieân : k = 1,2 Coät goùc : k = 1,3 Vaäy F = 1,2 =1661 cm2 Choïn tieát dieän coät taàng 1, 2 : 30x55 cm ( F = 1650 cm2 ) b.Tieát dieän coät taàng 3, 4 ,5 - Do saøn truyeàn vaøo : P1 = (2,375 + 2.5 ) .2,5 (895,7 + 620,9 .8 ) = 71454 kG -Do daàm ngang truyeàn vaøo : P2 = 0,25 . (0,5 - 0.1) . 2500 . 1,1 . (2,375 + 2,5 ) . 9 =12066 kG -Do daàm doïc truyeàn vaøo : P3 = 0,25.(0,5-0.1).2500.1,1.2,5.9 = 6188 kG -Do töôøng xaây : P4 = 0,2 ( 2,5 + 2,375 ) .1800 .1,1 . 3,3 .8 = 50965 kG Toång taûi troïng : P = P1 + P2 + P3 + P4 = 71454 + 12066 + 6188 + 50965 = 140673 kG Tieát dieän coät ñöôïc xaùc ñònh sô boä theo coâng thöùc : F = .k = 1,2 = 1299 cm2 Choïn tieát dieän coät taàng 3,4,5 : 30x45 cm ( F = 1350 cm2 ) c.Tieát dieän coät taàng 6,7,8 - Do saøn truyeàn vaøo : P1 = (2,375 + 2.5 ) .2,5 (895,7 + 620,9 .5 ) = 48752 kG -Do daàm ngang truyeàn vaøo : P2 = 0,25 . (0,5 - 0.1) . 2500 . 1,1 . (2,375 + 2,5 ) . 6 =8044 kG -Do daàm doïc truyeàn vaøo : P3 = 0,25.(0,5-0.1).2500.1,1.2,5.6 = 4125 kG -Do töôøng xaây : P4 = 0,2 ( 2,5 + 2,375 ) .1800 .1,1 . 3,3 .5 = 31853 kG Toång taûi troïng : P = P1 + P2 + P3 + P4 = 48752 + 8044 + 4125 + 31853 = 92774 kG Tieát dieän coät ñöôïc xaùc ñònh sô boä theo coâng thöùc : F = .k = 1,2 = 856 cm2 Choïn tieát dieän coät taàng 6,7,8 : 25x35 cm ( F = 875 cm2 ) d.Tieát dieän coät taàng 9,10,11 : - Choïn tieát dieän coät taàng 9,10,11 : 25x30 cm ( F = 750 cm2 ) * Vaäy tieát dieän coät ñöôïc choïn sô boä nhö sau : -Coät A1 , A4 : + Taàng 1,2 : 25 x 50 cm + Taàng 3 , 4 , 5 : 25 x 40 cm + Taàng 6 , 7 , 8 : 25 x 30 cm + Taàng 9 ,10 ,11 : 25x 25 cm -Coät A2 , A3 : + Taàng 1,2 : 30 x 55 cm + Taàng 3 , 4 , 5 : 30 x 40 cm + Taàng 6 , 7 , 8 : 25 x 35 cm + Taàng 9 ,10 ,11 : 25x 30 cm I.XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN KHUNG TRUÏC D SÔ ÑOÀ TRUYEÀN TAÛI TÖØ SAØN VAØO KHUNG TRUÏC A CUÛA SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH VAØ SAØN SAÂN THÖÔÏNG 1.Taûi troïng phaân boá taùc duïng leân daàm khung truïc A a.Do saøn truyeàn vaøo Saøn taàng ñieån hình : Tónh taûi : gs = 380,9 kG/m2 Hoaït taûi : ps = 240 kG/m2 Saøn saân thöôïng : Tónh taûi gs = 789,2 kG/m2 Hoaït taûi : ps = 75. 1,3 = 97,5 kG/m2 * Nhòp 1-2 , 3-4 : Saøn taàng ñieån hình : -Do nhòp A- B truyeàn vaøo : -Taûi troïng do saøn truyeàn vaøo töø nhòp A-B laø taûi troïng phaân boá daïng tam giaùc coù trò soá lôùn nhaát laø: g12 = gs. = 380,9. = 904,6 kG/m p12 = .904,6 = 570 kG/m - Qui veà taûi troïng phaân boá ñeàu töông ñöông : g= . g12 = . 904,6 = 565,4 kG /m p= . p12 = . 570 = 356,3 kG /m Saøn saân thöôïng : g12 = gs. = 789.2. = 1874,4 kG/m p12 = . 1874,4 = 231,6 kG/m - Qui veà taûi troïng phaân boá ñeàu töông ñöông : g= . g12 = . 1874,4 = 1172 kG /m p= . p12 = . 231,6 = 145 kG /m * Nhòp 2-3 : Saøn taàng ñieån hình : -Do nhòp A- B truyeàn vaøo : Taûi troïng do saøn truyeàn vaøo töø nhòp A-B laø taûi troïng phaân boá daïng tam giaùc coù trò soá lôùn nhaát laø: g23 = gs. = 380,9. = 952,3 kG/m p23 = .952,3 = 600 kG/m - Qui veà taûi troïng phaân boá ñeàu töông ñöông : g= . g23 = . 952,3 = 595 kG /m p= . P23 = . 600 = 375 kG /m Saøn saân thöôïng : g23 = gs. = 789,2. = 1973 kG/m p23 = .1973 = 243,75 kG/m - Qui veà taûi troïng phaân boá ñeàu töông ñöông : g= . g23 = . 1973 = 1233 kG /m p= . P23 = . 243,75 = 152 kG /m b.Do troïng löôïng baûn thaân daàm : gd = 0,25 ( 0,5 – 0,1 ) . 2500 . 1,1 = 275 kG/m c. Do töôøng xaây treân daàm : gt = 0,2 . 3,3 . 1800 . 1,1 = 1307 kG d. Toång taûi troïng phaân boá taùc duïng leân daàm khung truïc A : * Saøn taàng ñieån hình : - Do tónh taûi : + Nhòp 1-2 , 3-4 : g = gs + gd + gt = 565,4 + 275 + 1307 = 2147 kG + Nhòp 2-3 : g = gs + gd + gt = 595 + 275 + 1307 = 2177 kG * Saøn saân thöôïng : -Do tónh taûi : + Nhòp 1-2 , 3-4 : g = gs + gd = 1172 + 275 = 1447 kG + Nhòp 2-3 : g = gs + gd = 1233 + 275 = 1508 kG 2.Taûi troïng taäp trung taïi nuùt khung truïc A : 2.1.Do saøn truyeàn vaøo : a.Saøn taàng ñieån hình : *Taïi 1 vaø 4 : - Do tónh taûi : G1 = G4 = . 2,375 .380,9 = 1244 kG - Do hoaït taûi : P1 = P4 = 1244 = 784 kG * Taïi 2 vaø 3 : - Do tónh taûi : G2 =G3 = ( 2,375 + 2,5 .2,5 ) .380,9 = 2434 kG - Do hoaït taûi : P2 = P3 = 2434 = 1534 kG b.Saøn saân thöôïng : * Taïi 1 vaø 4 : - Do tónh taûi : G1 = G4 = 1244 = 2577 kG - Do hoaït taûi : P1 = P4 = 2577 = 318 kG *Taïi 2 vaø 3 : - Do tónh taûi : G1 = G4 = 2434 = 5043 kG - Do hoaït taûi : P1 = P4 = 1534 = 479 kG 2.2.Do troïng löôïng baûn thaân daàm doïc : Gd = 0,25. ( 0,5-0.1 ) .2500 .1,1. 2,5 = 688 kG 2.3.Do töôøng xaây treân daàm : a.Taïi 1 vaø 4 : - Taàng treät : Gt = 0,2 . 3,8 . 1800 .2,5 . 1,1 = 3762 kG - Taàng 2 ñeán 11 : Gt = 0,2 . 3,3 . 1800 .2,5 .1,1 = 3267 kG b. Taïi 2 vaø 3 : - Taàng treät : Gt = 0,2 . 3,8 . 1800 .2,5 . 1,1 = 3762 kG - Taàng 2 ñeán 11 : Khoâng coù töôøng xaây treân daàm doïc 2.4. Do troïng löôïng baûn thaân Ñaø kieàng : - Chæ coù ôû taàng treät : a. Taïi 1 vaø 4 : Gdk = 0,2 . 0,5 . ( 2,5 + 2,375 ) . 2500 . 1,1 = 1341 kG b. Taïi 2 vaø 3 : Gdk = 0,2 . 0,5 ( 2,375 + 2,5 + 2,5 ) .2500 . 1,1 = 2028 kG 2.5.Do troïng löôïng baûn thaân coät : 1. Taïi 1 vaø 4 : - Taïi nuùt ôû saøn taàng treät Gc = 0,25.0,5.3,8.2500.1,1 = 1306 kG - Taïi nuùt ôû saøn taàng 2 : Gc = 0,25.0,5.3,3.2500.1,1 = 1134 kG - Taïi nuùt ôû saøn taàng 3,4,5 : Gc = 0,25.0,4.3,3.2500.1,1 = 908 kG - Taïi nuùt ôû saøn taàng 6 , 7, 8 : Gc = 0,25.0,3 .3,3.2500.1,1 = 681 kG - Taïi nuùt ôû saøn taàng 9, 10, 11 : Gc = 0,25.0,25 . 3,3.2500 .1,1 = 567 kG 1. Taïi 2 vaø 3 : - Taïi nuùt ôû saøn taàng treät Gc = 0,3.0,55 . 3,8.2500.1,1 = 1724 kG - Taïi nuùt ôû saøn taàng 2 : Gc = 0,3 . 0,55 .3,3.2500.1,1 = 1497 kG - Taïi nuùt ôû saøn taàng 3,4,5 : Gc = 03 .0,4.3,3.2500.1,1 =1089 kG - Taïi nuùt ôû saøn taàng 6 , 7, 8 : Gc = 0,25.0,35 .3,3.2500.1,1 = 794 kG - Taïi nuùt ôû saøn taàng 9, 10, 11 : Gc = 0,25.0,3 . 3,3.2500 .1,1 = 681 kG TAÛI TROÏNG PHAÂN BOÁ TAÙC DUÏNG LEÂN DAÀM KHUNG TRUÏC A Nhòp1-2 vaø 3-4 Nhòp 2-3 Daàm taàng gs (kG/m) gd (kG/m) gt (kG/m) Toång taûi troïng (kG/m) gs (kG/m) gd (kG/m) gt (kG/m) Toång taûi troïng (kG/m) 1 ñeán 10 565.4 275 1307 2147 595 275 1307 2177 11 1172 275 0 1447 1233 275 0 1508 TAÛI TROÏNG TAÄP TRUNG TAÙC DUÏNG TAÏI NUÙT TAÏI 1 VAØ 4 DO TÓNH TAÛI Nuùt taàng Do saøn Gs(kG) Do daàmdoïc Gd ( kG ) Do töôøng Gt (kG ) Do ñaøkieàng Gdk (kG ) Do TLBT coät Gc (kG ) Toång taûi troïng G (kG) Treät 0 0 3762 1341 1306 6409 1 1244 688 3267 0 1134 6333 2 1244 688 3267 0 908 6107 3 1244 688 3267 0 908 6107 4 1244 688 3267 0 908 6107 5 1244 688 3267 0 681 5880 6 1244 688 3267 0 681 5880 7 1244 688 3267 0 681 5880 8 1244 688 3267 0 567 5766 9 1244 688 3267 0 567 5766 10 1244 688 3267 0 567 5766 11 2577 688 0 0 3265 TAÛI TROÏNG TAÄP TRUNG TAÙC DUÏNG TAÏI NUÙT TAÏI 2 VAØ 3 DO TÓNH TAÛI Nuùt taàng Do saøn Gs(kG) Do daàmdoïc Gd ( kG ) Do töôøng Gt (kG ) Do ñaøkieàng Gdk (kG ) Do TLBT coät Gc (kG ) Toång taûi troïng G (kG) Treät 0 0 3762 2028 1724 7514 1 2434 688 0 0 1497 4619 2 2434 688 0 0 1089 4211 3 2434 688 0 0 1089 4211 4 2434 688 0 0 1089 4211 5 2434 688 0 0 794 3916 6 2434 688 0 0 794 3916 7 2434 688 0 0 794 3916 8 2434 688 0 0 681 3803 9 2434 688 0 0 681 3803 10 2434 688 0 0 681 3803 11 5043 688 0 0 0 5731 3.Hoaït taûi gioù : - Theo tieâu chuaån : Taûi troïng vaø taùc ñoäng TCVN 2737 – 1995 , taûi troïng gioù goàm 2 thaønh phaàn tónh vaø ñoäng . a.Thaønh phaàn tónh : * Gioù ñaåy: - Cöôøng ñoä tính gioù ñaåy ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: W=W0.k.c.n.B * Gioù huùt: - Cöôøng ñoä tính toaùn gioù huùt ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: W’=W0.k.c’.n.B Trong ñoù : W0 – giaù trò aùp löïc gioù theo baûn ñoà phaân vuøng ôû phuï luïc D vaø ñieàu 6.4 trong TCVN 2737 – 1995 Ñòa ñieåm xaây döïng coâng trình ôû 34 Hoaøng Vieät –Quaän Taân Bình – TP.HCM thuoäc khu vöïc II-A neân Wo = 83 kG/ m2 . k- heä soá tính ñeán söï thay ñoåi cuûa aùp löïc gioù theo ñoä cao vaø daïng ñòa hình theo baûng 5 TCVN 2737 – 1995 + Ñòa ñieåm xaây döïng coâng trình naèm trong thaønh phoá laø daïng ñòa hình bò che chaén maïnh coù nhieàu vaät caûn saùt nhau cao töø 10 m trôû leân do ñoù thuoäc daïng ñòa hình C c,c’- heä soá khí ñoäng , xaùc ñònh theo baûng 6 , TCVN 2737 – 1995 vôùi caùch xaùc ñònh moác chuaån theo phuï luïc G, TCVN 2737 - 1995 + Ñoái vôùi gioù ñaåy c = + 0,8 + Ñoái vôùi gioù huùt c = - 0,6 n – heä soá tin caäy , n=1,2 B – beà roäng ñoùn gioù cuûa khung . b. Thaønh phaàn ñoäng : khoâng caàn xeùt ñeán vì coâng trình naèm trong vuøng ít chòu aûnh höôûng cuûa baõo vaø chieàu cao nhaø < 40m - Keát quaû tính toaùn taûi troïng gioù taùc duïng leân khung truïc D ñöôïc trình baøy toùm taét trong baûng sau : Baûng tính taûi troïng gioù taùc duïng leân khung truïc A Z(m) k W0 (kG/m2) c c' n B(m) W (kG/m) W' (kG/m) 3.8 0.498 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 99 -74 7.1 0.5904 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 118 -88 10.4 0.6664 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 133 -100 13.7 0.7192 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 143 -107 17 0.764 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 152 -114 20.3 0.8027 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 160 -120 23.6 0.8324 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 166 -124 26.9 0.8621 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 172 -129 30.2 0.8916 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 178 -133 33.5 0.918 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 183 -137 36.8 0.9444 83 0.8 -0.6 1.2 2.5 188 -141 1.TÓNH TAÛI 2.HOAÏT TAÛI CHAÁT ÑAÀY GIOÙ TRAÙI GIOÙ PHAÛI ` II.TÍNH NOÄI LÖÏC 1.Toå hôïp taûi troïng : - Sau khi xaùc ñònh caùc tröôøng hôïp taûi troïng taùc duïng leân khung truïc A, tieán haønh toå hôïp taûi troïng ñeå xaùc ñònh caùc tröôøng hôïp taûi troïng gaây ra noäi löïc nguy hieåm nhaát taïi caùc vò trí treân khung truïc D. *Caùc caáu truùc toå hôïp : Toå hôïp chính : -Toå hôïp 1 : Tónh taûi + Hoaït taûi chaát ñaày -Toå hôïp 2 : Tónh taûi + Gioù traùi -Toå hôïp 3 : Tónh taûi + Gioù phaûi Heä soá toå hôïp : 1-1, 1-1 , 1-1 . Toå hôïp phuï : -Toå hôïp 4 : Tónh taûi + Hoaït taûi chaát ñaày + Gioù traùi -Toå hôïp 5 : Tónh taûi + Hoaït taûi chaát ñaày + Gioù phaûi Heä soá toå hôïp : 1 – 0.9 – 0.9 , 1 – 0.9 – 0.9. 2.Tính noäi löïc -Duøng phaàn meàm SAP 2000 V10 ñeå giaûi noäi löïc cuûa khung . SOÁ THÖÙ TÖÏ PHAÀN TÖÛ DAÀM VAØ COÄT