Đề tài Chung cư cao tầng trung hòa nhân chính

Phần II: kết cấu (45%) Nhiệm vụ thiết kế: - Chọn giải pháp kết cấu tổng thể của công trình. - Lập mặt bằng kết cấu. - Xác định tải trọng tác dụng lên công trình. - Xác định nội lực và tổ hợp nội lực của các cấu kiện. - Thiết kế khung trục 6. - Thíêt kế sàn tầng điển hình. - Thiết kế cầu thang bộ. - Thiết kế móng các cột trục 6. Các bản vẽ kèm theo: - 01 bản vẽ mặt bằng kết cấu tầng điển hình. - 02 bản vẽ cấu tạo thép cột, dầm - khung trục 6. - 01 bản vẽ cấu tạo thép sàn tầng điển hình và cầu thang bộ. - 01 bản vẽ móng. A. Phân tích và chọn lựa phương án kết cấu cho công trình: I. Các giải pháp kết cấu thường dùng cho nhà cao tầng: 1. Giải pháp về vật liệu: Hiện nay ở Việt Nam, vật liệu dùng cho kết cấu nhà cao tầng thường sử dụng là bêtông cốt thép và thép (bêtông cốt cứng). - Công trình bằng thép với thiết kế dạng bêtông cốt cứng đã bắt đầu đươc xây dựng ở nước ta. Đặc điểm chính của kết cấu thép là cường độ vật liệu lớn dẫn đến kích thước tiết diện nhỏ mà vẫn đảm bảo khả năng chịu lực. Kết cấu thép có tính đàn hồi cao, khả năng chịu biến dạng lớn nên rất thích hợp cho việc thiết kế các công trình cao tầng chịu tải trọng ngang lớn. Tuy nhiên nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là rất khó khăn, mặt khác giá thành công trình bằng thép thường cao mà chi phí cho việc bảo quản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là rất tốn kém, đặc biệt với môi trường khí hậu Việt Nam, và công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hoả hoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do không còn độ cứng để chống đỡ cả công trình. Kết cấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi cần không gian sử dụng lớn, chiều cao nhà lớn (nhà siêu cao tầng), hoặc đối với các kết cấu nhịp lớn như nhà thi đấu, mái sân vận động, nhà hát, viện bảo tàng (nhóm các công trình công cộng)… - Bêtông cốt thép là loại vật liệu được sử dụng chính cho các công trình xây dựng trên thế giới. Kết cấu bêtông cốt thép khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép như thi công đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trường và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng được tính chịu nén rất tốt của bêtông và tính chịu kéo của cốt thép nhờ sự làm việc chung giữa chúng. Tuy nhiên vật liệu bêtông cốt thép sẽ đòi hỏi kích thước cấu kiện lớn, tải trọng bản thân của công trình tăng nhanh theo chiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý là phức tạp. Do đó kết cấu bêtông cốt thép thường phù hợp với các công trình dưới 30 tầng. 2. Giải pháp về hệ kết cấu chịu lực : Hiện nay, hệ kết cấu chịu lực của nhà cao tầng có các hệ sau: a. Hệ kết cấu khung chịu lực : - Hệ khung thông thường bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳng đứng bằng các nút cứng. Khung có thể bao gồm cả tường trong và tường ngoài của nhà. Kết cấu này chịu tải trọng ngang kém, tính liên tục của khung cứng phụ thuộc vào độ bền và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các liên kết này không được phép có biến dạng góc. Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm và từng cột. - Việc thiết kế tính toán sơ đồ này chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm, việc thi công cũng tương đối thuận tiện do đã thi công nhiều công trình, vật liệu và công nghệ dễ kiếm nên chắc chắn đảm bảo tính chính xác và chất lượng của công trình. - Hệ kết cấu này rất thích hợp với những công trình đòi hỏi sự linh hoạt trong công năng mặt bằng. Nhưng có nhược điểm là kết cấu dầm sàn thường dày nên không chiều cao các tầng nhà thường phải lớn. - Sơ đồ thuần khung có nút cứng bêtông cốt thép thường áp dụng cho công trình dưới 20 tầng với thiết kế kháng chấn cấp Ê 7; 15 tầng với kháng chấn cấp 8; 10 tầng với kháng chấn cấp 9. b. Hệ kết cấu khung + vách (lõi) : - Đây là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dưới dạng tổ hợp giữa kết cấu khung và vách (lõi) cứng. Vách (lõi) cứng làm bằng bêtông cốt thép. Chúng có thể dạng lõi kín hoặc vách hở thường bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ. Hệ thống khung bố trí ở các khu vực còn lại. Hai hệ thống khung và vách (lõi) được liên kết với nhau qua hệ thống sàn. Trong trường hợp này, hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn. - Hệ thống kết cấu này thường có 2 loại sơ đồ kết cấu là sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng. Trong sơ đồ giằng, hệ thống vách (lõi) đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng. Sự phân chia rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc. Trong sơ đồ kết cấu khung-giằng, tải trọng ngang của công trình do cả hệ khung và lõi cùng chịu, thông thường do hình dạng và cấu tạo nên vách (lõi) có độ cứng lớn nên cũng trở thành nhân tố chiụ lực ngang lớn trong công trình nhà cao tầng. Sơ đồ khung – giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng. Hiện nay chúng ta đã làm nhiều công trình có hệ kết cấu này như tại các khu đô thị mới Láng – Hoà Lạc, Định Công, Linh Đàm, Đền Lừ… Do vậy khả năng thiết kế, thi công là chắc chắn đảm bảo. II. Chọn hệ kết cấu chịu lực: Trên cơ sở đề xuất các phương án về vật liệu và hệ kết cấu chịu lực chính như trên, với quy mô của công trình gồm 15 tầng thân, tổng chiều cao khoảng 53 m, phương án kết cấu tổng thể của công trình được lựa chon như sau: - Về vât liệu: chọn vật liệu bêtông cốt thép sử dụng cho toàn bộ công trình. Dùng bêtông mác 300 (Rn = 130 kG/cm2) cho các kết cấu chịu lực thông thường. Cốt thép chịu lực nhóm AII (Ra = 2800kG/cm2). - Về hệ kết cấu chiu lực: sử dụng hệ kết cấu khung + lõi chịu lực với sơ đồ khung giằng. Trong đó, hệ thống lõi được bố trí đối xứng trong lồng thang máy ở khu vực giữa nhà, chịu phần lớn tải trọng ngang tác dụng vào công trình và phần tải trọng đứng tương ứng với diện chịu tải của lõi. Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, dầm bo bố trí chạy dọc quanh chu vi nhà và hệ thống dầm sàn, chịu tải trọng đứng tương ứng với phần diện tích chịu tải của nó và một phần tải trọng ngang, tăng độ ổn định cho hệ kết cấu. Như vậy, hệ kết cấu chịu lực của công trình là hệ khung, lõi kết hợp. Sơ đồ kết cấu là sơ đồ khung giằng. III. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện: Tiết diện cột :Diện tích tiết diện cột được chọn theo công thức: Trong đó: Fb : diện tích tiết diện cột k : hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen (1,2 ~ 1,5) Rn: cường độ chịu nén tính toán của bê tông = 130 kG/cm2. N : lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột N= n.S..q; n: số tầng = 16 tầng (kể cả tầng mái); S : diện tích chịu tải của cột; q: tải trọng sơ bộ tính toán trên 1 m2 sàn (= 1,2 T/m2 đối với nhà dân dụng) Chọn tiết diện cột từ tầng 1 đến tầng 7 : * Xét cột giữa có diện tích chịu tải lớn nhất (cột D2): N= 16.1,2.9.5,2 = 898,56 (T/m2) Diện tích tiết diện cột: Chọn tiết diện cột 1200x700 (mm) chung cho tất cả các cột giữa ở các tầng từ tầng 1 đến tầng 7. - Kiểm tra điều kiện ổn định của cột: L0 = 0,7.l = 0,7.5,5 =3,85 (m) đ tiết diện cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định của cột. * Xét hàng cột biên: N = 16.1,2.9.4 = 691,2 (T/m2). Diện tích tiết diện cột: Chọn tiết diện cột 1200x700 (mm) chung cho tất cả các cột biên ở các tầng từ tầng 1 đến tầng 7. Chọn tiết diện cột từ tầng 8 đến tầng 15: Hàng cột giữa: Chọn tiết diện cột 900x700 (mm) chung cho tất cả các cột giửa ở các tầng từ tầng 8 đến tầng 15. Hàng cột biên: Chọn tiết diện cột 900x700 (mm) chung cho tất cả các cột ở các tầng từ tầng 8 đến tầng 15. Riêng với cột 3A và cột 5A chọn tiết diện 1540x700 để đỡ dầm nhô ra bên ngoài. 2. Tiết diện vách, lõi: Theo các tiêu chuẩn kháng chấn, bề dày vách, lõi phải thoả mãn: Theo thiết kế kiến trúc, chọn bề dày vách, lõi: t = 250 mm. 3. Tiết diện dầm: a. Mặt bằng kết cấu sàn tầng 1: Do bị khống chế bởi chiều cao tầng hầm, hệ dầm đỡ sàn tầng 1 là các dầm bẹt có: dầm dọc: h = 400 (mm); b = 700 (mm) Dầm ngang: h = 400mm; b = bc= 700 (mm). Dầm phụ chọn hxb = 400x400 mm b. Mặt bằng kết cấu sàn tầng chung cư (tầng 2~15) : * Các dầm dọc nhà có nhịp 9 m: chọn h = 900 (mm) B = (0,3~0,5)h = (270 ~ 450) mm Theo yêu cầu kiến trúc, chọn b = 220 (mm). * Các dầm ngang nhà (A-B);(D-E) nhịp 8 m: chọn h = 700 (mm) B = (0,3~0,5)h = (210~ 350) mm Theo yêu cầu kiến trúc, chọn b = 220 (mm). * Dầm ngang nhà (C-D) nhịp 2,4 m: chọn h = 300 (mm) Bề rộng dầm b = 220 (mm). * Các dầm đỡ chiếu nghỉ cầu thang: b x h = 220 x 300 (mm) * Dầm chiếu đi: b x h = 300 x 300 (mm); * Dầm côngxôn đỡ lôgia: b x h = 220 x 300 (mm) * Hệ thống dầm phụ đỡ ô sàn: chọn b=220 mm theo yêu cầu kiến trúc Chọn h =(1/12~1/20) l Dầm phụ gồm các dầm: (220x250), (220x300), (220x350), (220x400) 4. Chiều dày sàn: Tính theo công thức sơ bộ: Tính nhịp của bản = 4000 mm thiên về an toàn. Sàn sườn bản loại dầm: . Sàn sườn có bản kê bốn cạnh: Chọn hb= 120 mm. B, Xác định tải trọng lên công trình I, Tĩnh tải : Trọng lượng bản thân của các kết cấu chịu lực sẽ được chương trình máy tính tự động tính toán trong quá trình tìm nội lực, ở đây ta chỉ tính tải trọng của các lớp vật liệu hoàn thiện gây ra . 1, Tải trọng sàn : (theo TCVN 2737 – 1995 ) Loại sàn TT Cỏc lớp γtc(kg/m3) HSVT Chiều dầy(mm) gtt(Kg/m2) S2 (HL) 1 Gạch ceramic 400x400 2000 1.1 10 22 2 Vữa xi măng lút #50 1800 1.3 40 93.6 3 Trần thạch cao 30 4 Bản BTCT 2500 1.1 120 330 Tổng 475.6 S1, S3 1 Gạch ceramic 400x400 2000 1.1 10 22 2 Vữa xi măng lút #50 1800 1.3 40 93.6 3 Vữa trỏt trần 1800 1.3 15 35.1 4 Bản BTCT 2500 1.1 120 330 Tổng 480.7 SM 1 Hai lớp gạch lỏ nem 1800 1.1 40 79.2 2 Bờ tụng chống thấm 2500 1.1 40 110 3 Xỉ tạo dốc 1800 1.2 170 367.2 4 Vữa xi măng lút # 50 1800 1.3 15 35.1 5 Vữa trỏt trần #50 1800 1.3 15 35.1 6 Bản BTCT 2500 1.1 120 330 Tổng 956.6 Sàn tầng hầm 1 Gạch lỏt Seterra 2000 1.1 15 33 2 Vữa xi măng lút #50 1800 1.3 40 93.6 3 Vữa trỏt trần 1800 1.3 15 35.1 4 Bản BTCT 2500 1.1 120 330 Tổng 491.7 2, Trọng lượng bể nước mái: Trên mái của toà nhà có bố trí hai bể nước có kích thước bố trí đối xứng qua trục 4. Trọng lượng của bể nước được truyền qua hệ dầm đỡ và truyền vào 4 cột với các giá trị lực tập trung như sau: Với cột (3C), (3D), (5C) và (5D): Với cột (2C), (2D), (6C) và (6D): 3,Trọng lượng tường xây: a, Trọng lượng tường xây trên dầm cao 900mm Tầng Loại tường Dày(m) Cao(m) γtc(Kg/m3) gtc(Kg/m) Hệ số giảm tải HSVT gtt(Kg/m) Tầng 1 Tường 220 0.22 4.6 1800 1821.6 0.75 1.1 1502.82 Vữa trỏt 0.03 4.6 1800 248.4 0.75 1.3 242.19 Tổng 1745.01 Chung cư Tường 220 0.22 2.2 1800 871.2 0.75 1.1 718.74 Vữa trỏt 0.03 2.2 1800 118.8 0.75 1.3 115.83 Tổng 834.57 b, Trọng lượng tường xây trên dầm cao 700mm Tầng Loại tường Dày(m) Cao(m) γtc(Kg/m3) gtc(Kg/m) HSVT Hệ số giảm tải gtt(Kg/m) Tầng 1 Tường 220 0.22 4.8 1800 1900.8 1.1 0.75 1568.16 Vữa trỏt 0.03 4.8 1800 259.2 1.3 0.75 252.72 Tổng 1820.88 Chung cư Tường 220 0.22 2.4 1800 950.4 1.1 0.75 784.08 Vữa trỏt 0.03 2.4 1800 129.6 1.3 0.75 126.36 Tổng 910.44 c, Trọng lượng tường phân bố trên những dầm phụ đỡ ô sàn: Chiều caodầm phụ Loại tường Dày(m) Cao(m) γtc(Kg/m3) gtc(Kg/m) HSVT Hệ số giảm tải gtt(Kg/m) Dầm cao 250mm Tường 110 0.11 2.85 1200 376.2 1.1 0.75 310.37 Vữa trỏt 0.03 2.85 1800 153.9 1.3 0.75 150.05 Tổng 460.42 Dầm cao 300mm Tường 110 0.11 2.8 1200 369.6 1.1 0.75 304.92 Vữa trỏt 0.03 2.8 1800 151.2 1.3 0.75 147.42 Tổng 452.34 Dầm cao 400mm Tường 110 0.11 2.7 1200 356.4 1.1 0.75 294.03 Vữa trỏt 0.03 2.7 1800 145.8 1.3 0.75 142.16 Tổng 436.19 d, Tường phân bố trên dầm cầu thang: Tầng Loại tường Dày(m) Cao(m) γtc(Kg/m3) gtc(Kg/m) HSVT Hệ số giảm tải gtt(Kg/m) Tầng chung cư Tường 220 0.22 2.8 1800 1108.8 1.1 0.75 914.76 Vữa trỏt 0.03 2.8 1800 151.2 1.3 0.75 147.42 Tổng 1062.18 e, Trọng lượng lan can trên dầm đỡ lô gia: Loại tường Dày(m) Cao(m) γtc(Kg/m3) gtc(Kg/m) HSVT gtt(Kg/m) Lan can 0.11 0.9 1200 118.8 1.1 130.68 0.03 0.9 1800 48.6 1.3 63.18 Tổng 193.86 f, Trọng lượng tường phân bố trên những ô sàn tầng chung cư : - Ô sàn 2x3,7 m2 Tầng Loại tải trọng Dài(m) Dày(m) Cao(m) γtc(Kg/m3) gtc(kg/m2) Hệ số giảm tải HSVT gtt(Kg/m2) Chung cư Tường 110 3.1 0.11 2.98 1200 164.79 0.75 1.1 135.95 Vữa trỏt 3.1 0.03 2.98 1800 67.41 0.75 1.3 65.73 Tổng 201.68 - Ô sàn 3,5x3,7 m2 Tầng Loại tải trọng Dài(m) Dày(m) Cao(m) γtc(Kg/m3) gtc(kg/m2) Hệ số giảm tải HSVT gtt(Kg/m2) Chung cư Tường 110 4.3 0.11 2.98 1200 130.61 0.75 1.1 107.76 Vữa trỏt 4.3 0.03 2.98 1800 53.43 0.75 1.3 52.10 Tổng 159.85 - Ô sàn 3,7x4,3 m2 Tầng Loại tải trọng Dài(m) Dày(m) Cao(m) γtc(Kg/m3) gtc(kg/m2) Hệ số giảm tải HSVT gtt(Kg/m2) Chung cư Tường 110 3.6 0.11 2.98 1200 89.01 0.75 1.1 73.43 Vữa trỏt 3.6 0.03 2.98 1800 36.41 0.75 1.3 35.50 Tổng 108.93 - Ô sàn 2,4x3,8 m2 Tầng Loại tải trọng Dài(m) Dày(m) Cao(m) γtc(Kg/m3) gtc(kg/m2) Hệ số giảm tải HSVT gtt(Kg/m2) Chung cư Tường 220 2.4 0.22 2.4 1800 250.11 0.75 1.1 206.34 Vữa trỏt 2.4 0.03 2.4 1800 34.11 0.75 1.3 33.25 Tổng 239.59 II, Hoạt tải : Hoạt tải do người và thiết bị: TT Tầng ptc (kG/m2) HSVT ptt (KG/m2) 1 Tầng dịch vụ 1 400 1.2 480 2 Cỏc tầng chung cư 150 1.3 195 3 Mỏi 75 1.3 97.5 C, Dồn tải trọng vào khung K6 : I, Dồn tải trọng mái vào khung K6 Ta đáng số thứ tự cho từng ô sàn ở tầng mái, đáng số thứ tự cho từng nốt của ô sàn. Do tầng mái không xây tường, dầm phụ của 2 ô sàn 9x8 m2 nhịp 5-6 v à 6-7 bố trí gần giống nhau ( chênh lệch rất ít về khoảng cách giữa cách dầm phụ) nên có thể lấy kết quả dồn tải ở ô sàn nhịp 5-6 cho ô sàn ở nhịp 6-7 trên sàn mái này. Sơ đồ dồn tải mái như sau: 1, Quy đổi tải trọng hình thang và hình tam giác về tải trọng phân bố đều tương đương lên dầm đỡ từng ô sàn với a, Tĩnh tải * Tải hình thang quy về tải phân bố đều tương đương : Ô sàn 3 : Với Ô sàn 6 : Với Ô sàn 4 : Với Ô sàn 7 : Với Ô sàn 2 : Với Ô sàn 9 : Với * Tải hình tam giác quy về phân bố đều tương đương : Ô sàn 3 : Ô sàn 6 : Ô sàn 4 : Ô sàn 7 : Ô sàn 5 : Ô sàn 2 : Ô sàn 9 : * Tải hình chữ nhật quy về phân bố đều tương đương : Ô sàn 1 : Ô sàn 8 : b, Hoạt tải : * Tải hình thang quy về tải phân bố đều tương đương : Ô sàn 3 : Với Ô sàn 6 : Với Ô sàn 4 : Với Ô sàn 7 : Với Ô sàn 2 : Với Ô sàn 9 : Với * Tải hình tam giác quy về phân bố đều tương đương : Ô sàn 3 : Ô sàn 6 : Ô sàn 4 : Ô sàn 7 : Ô sàn 5 : Ô sàn 2 : Ô sàn 9 : * Tải hình chữ nhật quy về phân bố đều tương đương : Ô sàn 1 : Ô sàn 8 : 2, Tĩnh tải tính toán truyên vào khung K6 tầng mái: Tĩnh tải phân bố trên khung K6: Tĩnh tải do sàn truyền vào khung K6: Nhịp 7-8 : gs = 2x385,75 = 771,5 kg/m Nhịp 7-6 : gs = 2x1913,8=1931,8 kg/m Nhịp 6-5 : gs = 2x836 = 1672 kg/m Nhịp 5-4 : gs = 717,68 kg/m Tải trọng phân bố khung K6 do trọng lượng bản thân dầm được chương trình tự tính toán Tải trọng phân bố trên khung K6 do tường xây trên dầm : không có Vậy tổng tĩnh tải mái tác dụng lên khung K6 là : 3, Tải trọng tập trung tác dụng vào khung K6 tầng mái là : a, Nút 8: gs = 0,56x2,9 = 1,62 T gd = 0,22x0,3x1,1x2500 = 181,5 kg/m àgd =526,35 kg = 0,53T gt = 193,86x2,9 = 562,2 kg = 0,56T Vậy N8 = 2,71T b, Nút 7 : Để tính phản lực tại nút 7 ta cần tính toán phản lực ở những nút sau - Xét dầm 15-27 để tính phản lực N21, N15, N27 gd = 151,25 kg/m Lực phân bố trên đoạn dầm 15-27 : N21= 5,1+3,87 = 8,97 N15 = 4,3/2x2,22 + 0,15x4,3/2 = 5,1T N27 = 3,7/2x1,94 + 0,15x3,7/2 = 3,87T - Xét dầm 9-11 để tính phản lực N11: N11= 181,5x1,29/2+385,75x1,29/2=365,8 kg = 0,37T -Xét dầm 19-6 để tính N20 tựa tựa lên dầm 14-26 : gd = 181,5 kg/m N20 trái = 3,3/2x1,97 + 0,18x3,3/2 = 3,55T N20 phải= 1/5,7x(598,06x2x2/2+2212,8x3,7x(2+3,7/2)+N21x2) + 0,18x5,7/2 = 8,4 T N20 = 11,95T -Xét dầm 14-26 để tính phản lực N14, N26 : gd = 242kg/m N26 = 1/8[2,46x4,32/2+11,95x4,3+2,2x3,7x(4,3+3,7/2)] + 0,24x4 = 16,48 T N14 = 1/8[2,2x3,72/2+11,95x3,7+2,46x4,3x(3,7+4,3/2)] + 0,24x4 = 16,1T -Xét dầm 13-7 tìm lực tập trung N7 : (T/m) gd = 0,22x0,9x1,1x2500 = 544,5 kg/m N7trai =[0,99x3,32/2+1,11x3,7x(3,3+3,7/2)+1,67x0,9x(0,9/2+6,1)+0,56x2x8 +16,1x3,3+0,37x6,1+5,1x7]x1/9 + 0,54x4,5 = 17,59 T N7 = 17,59x2 = 35,18 T -Xét dầm 19-6 tìm lực tập trung N6 : gd = 0,22x0,3x1,1x2500 = 181,5 kg/m N6 phải =[2,22x3,72/2+0,6x2x(3,7+1)+8,97x3,7]x1/5,7+0,18x4,5 = 10,29T N6 = 10,29x2 = 20,58 T -Xét dầm 25-30 tính phản lực N5 : Tính nút 31 : ở nút 31 có phản lực do tải trọng cầu thang truyền vào Tính trọng lượng cầu thang : Bản thang dài 4m, rộng 1m, cao 0,1mà gbản thang = 1x4x0,1x1,1x2500 = 1100 kg = 1,1 T Trọng lượng bậc thang (có 9 bậc, hb = 0,17m, bb = 0,27m) à gbậc = (0,27x0,17x1)/2x9x1800x1,1 = 409 kg = 0,41 T Vậy tổng trọng lượng vế lên của cầu thang là gct = 1,51 T Dầm 31-32 là dầm chiếu tới, trọng lượng cầu thang tác dụng vào dầm chiếu tới là 1,51/2 = 0,76 T, thành tải phân bố đều ở chiếu tới là 0,76/1 = 0,76T/m Vậy tải trọng do cầu thang gây ra tác dụng vào điểm 31 là (0,76x1x1,5)/2,4=0,46T N31 = 0,72x2,4/2+0,18x2,4/2+0,46 = 1,54 T Lực do bê nước truyền vào cột 5 là N bể = 3,58T Trọng lượng do tường xây trên dầm 5-50 gt =452,34 kg/m (dầm tum 300mm) N5 trái =[2,15x3,32/2+2,27x3,7x(3,3+3,7/2)+1,76x2x8+16,1x3,3+3,8x7]x1/9+0,54x4,5 =20,52 T N5 phai =[0,99x3,32/2+1,11x1,9x(1,9/2+3,3)+2,07x1,8x(1,8/2+1,9+3,3)+1,56x2x8 +16,1x3,3+1,54x5,2+3,8x7] x1/9+0,54x4,5 +0,45x4,5 = 21,1 T N 5 = 20,52+21,1+3,58 = 45,2 T 3, Hoạt tải tính toán truyền vào khung K6 : a, Quy về tải phân bố đều trên dâm : b, Quy về tải trọng tập trung tác dụng vào khung 6 : - Xét dầm 9-10 : N8 = 57,36x2,9 = 166,34 kg = 0,17 T -Xét dầm 15-27: N21trái = N15 = 1/2x225,46x4,3 = 484,74kg = 0,48 T N21phải=N27=1/2x197,9x3,7 = 366,13kg = 0,37T N21 = 0,85 T -Tính N20 : N20trái = 1/2x100,55x3,3x2 = 331,82 kg = 0,33 T N20phải = 1\5,7x[0,06x22/2+0,23x3,7x(2+3,7/2)+0,85x2] = 0,89 T N20 = 1,22 T -Tính N14 và N26 : N14 = 1/8x[0,22x3,72/2+1,22x3,7+0,25x4,3x(3,7+4,3/2)] = 1,54 T N26 = 1/8x[0,25x4,32/2+1,22x4,3+0,22x3,7x(3,7/2+4,3)] = 1,57 T -Tính N11: N11 = 1,29/2x39,3 = 25,3 kg = 0,03 T -Tính N31 : hoạt tải cầu thang ptt = 1,2x300 = 360 kg/m2 P = 360x4 = 1440 kg/m = 1,44 T/m Vậy tải trọng tác dụng vào N31 do thang là (1,44x1x1,5)/2,4 = 0,9 T N31 = 2,4/2x57,36+900 = 968,6 kg = 0,97 T -Tính N7 N7trái = 1/9x[0,1x3,32/2+1,54x3,3+0,11x2,8x(2,8/2+3,3)+0,17x0,9x(0,9/2+2,8+3,3) +0,53x7+0,06x2x8+0,03x6,1] = 1,44T N7 = 2,87T -Tính N6: N6trái = 1/5,7x[0,23x3,72/2+0,85x3,7+0,06x2x4,7] = 0,93T N6 = 1,85 T -Tính N5 : N5trái = 1/9x[0,23x3,32/2+0,23x3,7x(3,7/2+3,3)+0,18x2x8+1,57x3,3+0,37x7] = 1,81 T N5phải = 1/9x[0,1x3,32/2+0,11x1,9x(1,9/2+3,3)+0,21x1,8x(1,8/2+1,9+3,3)+ 0,15x2x8+0,28x7+0,97x(1,9+3,3)+1,57x3,3+0,37x7] = 2,71 T N5 = 4,52 T II, Dồn tải trọng tầng 1 vào khung K6 : 1, Quy đổi tải trọng hình thang và hình tam giác về tải trọng phân bố đều tương đương lên dầm đỡ từng ô sàn với a, Tĩnh tải * Tải trọng hình tam giác quy về tải phân bố đều : Ô sàn 2 : * Tải trọng hình thang quy về tải phân bố đều : Ô sàn 2 * Tải trọng hình chữ nhật quy về tải phân bố đều : Ô sàn 3 Ô sàn 6 Ô sàn 7 Ô sàn 17 b, Hoạt tải ptt = 480 Kg/m2 * Tải trọng hình tam giác quy về tải phân bố đều : Ô sàn 2 : * Tải trọng hình thang quy về tải phân bố đều : Ô sàn 2 * Tải trọng hình chữ nhật quy về tải phân bố đều : Ô sàn 3 Ô sàn 6 Ô sàn 7 Ô sàn 17 2, Tĩnh tải phân bố đều trên khung K6 tầng 1 : - Tải trọng phân bố đều trên khung K6 : gồm tải phân bố do sàn truyền vào , tải do tường xây trên dầm (không có), tải do bản thân dầm để chương trình tự tính toán. - Tải trọng phân bố đều trên khung K6 : 3, Quy về tải tập trung trên khung K6 tầng 1 : a, Nút 12: gs = 0,55x4,5 = 2,48 T gd = 0,4x0,4x1,1x2500 = 440 kg/m àgd =1980 kg = 1,98T Vậy N12 = 4,46T = N11 b, Nút 7 : gs = 4,5x0,67x2 = 6,03T gd = 1,98 T N7 = 8,01 T c, Nút 10 : gd = 0,4x0,7x1,1x2500 = 770 kg/m à gd = 6,93 T - Tính N6 =N7 = 8,01 T - Tính N9 = 4x0,6x2+8,01/2+1,98/2= 9,8 T - Tính tải trọng tường : gt = 1745,01 kg/m Tải trọng tường tác dụng vào N10 = 1/9x1,75x6,072/2 = 3,57 T -Tính N10 = 9,8/2+6,93+(0,67+0,58)x4,5+(0,53+0,58)x4,5+3,57 +g cột = 33,18 T Với gcột = 1,2x0,7x3,1x1,1x2500 = 2310 kg = 7,16 T d, Tính N16 : N16 = [4,5x(0,58+0,67)+9,8/2)]x2+3,57+6,93 + g cột = 33,86 T e, Tính N21 : N21 = 2xN7 = 16,02 T 3, Hoạt tải tác dụng vào khung K6 tầng 1 : a, Hoạt tải quy về phân bố đều : b, Hoạt tải quy về phân bố tập trung trên K6 của tầng 1 : - Tính N12 : N12 = 0,55x4,5 = 2,47 T - Tính N7 : N7 = 0,67x2x4,5 = 6,03 T = N6 - Tính N21: N21 = 2xN7 = 12,06 T - Tính N10 : N9 = 6,03/2+0,6x2x4 = 7,82 T N10 = 7,82/2+(0,67+0,58)x4,5+(0,53+0,58)x4,5 = 14,53 T -Tính N16 : N16 = (0,67+0.58)x4,5x2+7,82 = 19,07 T II, Dồn tải tầng chung cư vào khung K6 : Sơ đồ dồn tải vào khung K6 ở tầng chung cư : 1, Quy đổi về tải trọng phân bố đều trên sàn : a, Tĩnh tải * Tải hình thang quy về tải phân bố đều tương đương : Ô sàn 3 : Với Ô sàn 6 : Với Ô sàn 4 : Với Ô sàn 7 : Với Ô sàn 2 : Với Ô sàn 9 : Với Ô sàn 14 : Với Ô sàn 11 : Với Ô sàn 13 : Với Ô sàn 10 : Với * Tải hình tam giác quy về phân bố đều tương đương : Ô sàn 3 : Ô sàn 6 : Ô sàn 4 : Ô sàn 7 : Ô sàn 5 : Ô sàn 2 : Ô sàn 9 : Ô sàn 10 : Ô sàn 11 : Ô sàn 14 : * Tải hình chữ nhật quy về phân bố đều tương đương : Ô sàn 1 : Ô sàn 8 : b, Hoạt tải : * Tải hình thang quy về tải phân bố đều tương đương : Ô sàn 3 : Với Ô sàn 6 : Với Ô sàn 4 : Với Ô sàn 7 : Với Ô sàn 2 : Với Ô sàn 9 : Với Ô sàn 14 = ô sàn 2 = 170,4 kg/m Ô sàn 11 : Với Ô sàn 13 = ô sàn 11 = 225,9 kg/m Ô sàn 10 : Với * Tải hình tam giác quy về phân bố đều tương đương : Ô sàn 3 : Ô sàn 6 : Ô sàn 4 : Ô sàn 7 : Ô sàn 5 : Ô sàn 2 : Ô sàn 9 : Ô sàn 10 : * Tải hình chữ nhật quy về phân bố đều tương đương : Ô sàn 1 : Ô sàn 8 : 2, Tĩnh tải phân bố đều trên khung K6 : Trọng lượng tường xây trên dầm : gt = 910,44 kg/m Trọng lượng bản thân dầm được chương trình tự tính toán Vậy tải trọng phân bố trên K6 là : 3, Tĩnh tải tập trung phân bố vào K6 : -Tính N8 : gt = 193,86 kg/m ; gd = 181,5 kg/m N8 = 282,78x2,9+193,86x2,9+181,5x2,9 = 1908,6 kg = 1,91 T -Tính N7trái : * Xét dầm 15-27 : gt = 460,42 kg/m ; gd = 151,25 kg/m N15 = [1,5x1,232/2+1,96x3,07x(3,07/2+1,23)]x1/4,3 = 4,13 T N21trái = [1,96x3,072/2+1,5x1,23x(1,23/2+3,07)]x1/4,3 = 3,73 T N27 = [1,43x1,22/2+1,89x2,5x(2,5/2+1,2)]x1/3,7 = 3,4 T N21phải = [1,43x1,22/2+1,89x2,5x(2,5/2+1,2)]x1/3,7 = 3,56 T N21 = 7,28 T * Xét dầm 19-6 : gt = 452,34 kg/m ; gd = 181,3 kg/m N20trái = 1,63x3,3/2 = 2,69 T N20phải = [0,3x22/2+7,28x2+1,55x3,7x(3,7/2+2)]x1/5,7 = 6,53 T N20 = 9,22 T N6trái = [1,55x3,72/2+7,28x3,7+0,3x2x(3,7+1)]x1/5,7 = 7,08 T * Xét dầm 14-26 : gt = 436,19 kg/m ; gd = 242 kg/m N14 = [1,47x3,72/2+9,22x3,7+2,15x4,3x(4,3/2+3,7)]x1/8 = 12,28 T N26 = [2,15x4,32/2+9,22x4,3+1,47x3,7x(3,7/2+4,3)]x1/8 = 11,62 T *Xét dầm 9-11 : N11 = N12 = 193,86x1,29/2+181,5x1,29/2+193,8x1,29/2 = 367,1 kg = 0,37 T *Xét dầm 13-7 : N7trái = [1,87x3,32/2+12,28x3,3+2,06x3,7x(3,7/2+3,3)+0,37x6,1 +2,34x0,9x(0,9/2+7)+4,13x7+1,66x2x8]x1/9 = 18,15 T -Tính N7phải : *Xét dầm 16-28 : N16 = N22phải = (480,7+616,38)x 4,3/2+151,25x4,3/2= 2683,9 kg = 2,68 T N28 = N22trái = (420+738,04)x3,7/2+151,25x3,7/2 = 2422,18 kg = 2,42 T N22 = 5,1 T *Xét dầm 6-24 : N6phả = [1,23x3,52/2+0,3x2x4,5+5,1x3,5]x1/5,5+0,18x5,5/2 = 5,6 T à N6 = N6trai+N6phai = 12,69 T N23trái = [0,3x22/2+5,1x2+1,23x3,5x(3,5/2+2)]x1/5,5 +0,18x5,5/2 = 5,4 T N23phải = 1,5x3,5/2+0,18x3,5/2 = 2,94 T à N23 = 15,63 T *Xét dầm 17-29 : N17 = [1,73+3,72/2+15,63x3,7+1,67x4,3x(4,3/2+3,7)]x1/8+0,24x8/2 = 10,1 T N29 = [1,67x4,32/2+15,63x4,3+1,73x3,7x(3,7/2+4,3)]x1/8+0,24x8/2 = 16,2 T *Xét dầm 7-18 : N7phải = [1,36x7x4,5+10,1x3,5+0,37x6,1+1,64x0,9x6,55+1,12x2x8+2,68x7]x1/9 +0,54x4,5 = 16,52 T N7 = N7trái +N7phải +g cột = 41,83 T (tầng 1 dến tầng 7) N7 = 39,86 T (tầng 8 đến tầng 15 ) -Tính N5 : Tổng trọng lượng 2 vế lên và xuống của cầu thang là gct = 1,51x2 = 3,02 T Tải trọng cầu thang truyền vào điểm 31 là 3,02/4 = 0,76 T N31 = 356,7x2,4/2+181,5x2,4/2+760 = 1405,84 kg = 1,41 T N5trái = [1,87x3,32/2+2,64x3,7x(3,7/2+3,3)+2,38x2x8+11,62x3,3+3,4x7]x1/9 = 17,86 T N5phải = [1,36x3,52/2+16,2x3,5+1,54x1,7x(1,7/2+3,5)+1,41x(1,7+3,5)+2,25x1,8 x(1,8/2+1,7+3,5)+2,42x7+1,85x2x8]x1/9+0,54x4,5 = 19,65 T N5 = N5trái + N5phải +gcột = 44,67 T (tầng 1 đến tầng 7) N5 = 42,7 T (tầng 7