Tải bản đầy đủ - 740 (trang)
4 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN

4 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN

Tải bản đầy đủ - 740trang

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



2.4.2 Sơ bộ kích thước cấu kiện (Phương án sàn dầm)



2.4.2.1 Sơ bộ dầm tầng điển hình

Kích thước tiết diện dầm được xác định sơ bợ thơng qua nhịp dầm (dựa theo cơng thức kinh

nghiệm) sao cho đảm bảo thơng thủy cần thiết trong chiều cao tầng, đủ khả năng chịu lực.



• Sơ bộ dầm chính theo phương ngang trục 1-6:



1 1

h d =  ÷ ÷.L

 12 10 







1 1

b d =  ÷ ÷.h d

 2 3



Với L là nhịp của dầm, L=8.4m

→ Chọn bd×hd=300×600 (mm×mm)



• Sơ bộ dầm chính theo phương dọc trục A-D:

• Với L là nhịp của dầm, L=8.5m



1 1

h d =  ÷ ÷.L

 12 10 







1 1

b d =  ÷ ÷.h d

 2 3



→ Chọn bd×hd=300×600 (mm×mm)



• Sơ bộ dầm phụ:



1 1 

h d =  ÷ ÷.L

 16 12 







1 1

b d =  ÷ ÷.h d

 2 3



→ Chọn bd×hd=250×500 (mm×mm)



Bảng 2. – Sơ bộ tiết diện dầm trong khung

STT



Nhip dầm (L)



Kích thước (bxh) mm



1



Dầm chính L = 8.5 m



300x600



2



Dầm chính L = 8.4 m



300x600



3



Dầm chính L = 8.2 m



300x600



4



Dầm chính L = 8.0 m



300x600



5



Dầm phụ L = 8.5 m



250x500



6



Dầm phụ L = 8.4 m



250x500



7



Dầm phụ L = 8.2 m



250x500



8



Dầm phụ L = 8.0 m



250x500



9



Dầm thang



250x500



Ghi chú:

Để tiện thi cơng, đảm bảo tính kinh tế các dầm chính liên tục nhịp chênh nhau khơng lớn

(dưới 25%) thì khơng nên thay đổi tiết diện dầm mà thay đổi hàm lượng thép trong dầm, nếu

thay đổi thì chỉ nên thay đổi chiều cao dầm mà giữ ngun bề rộng dầm.



2.4.2.2 Sơ bộ dầm tầng hầm

Kích thước tiết diện dầm được xác định sơ bợ thơng qua nhịp dầm (dựa theo cơng thức kinh

nghiệm)

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 24 -



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



• Sơ bộ dầm chính:



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



1 1 

h d =  ÷ ÷.L + 2 × 50

 12 10 







1 1

b d =  ÷ ÷.h d

 2 3



Với L là nhịp của dầm, L=8.4m

→ Chọn bd×hd=300×600 (mm×mm)



• Sơ bộ dầm phụ:



1 1

h d =  ÷ ÷.L + 2 × 50

 16 12 







1 1

b d =  ÷ ÷.h d

 2 3



→ Chọn bd×hd=250×500 (mm×mm)



2.4.2.3 Sơ bộ sàn tầng điển hình

Sơ bộ sàn theo cơng thức:



hs =



D

× l1

m



Trong đó:



D = (0.8 ÷ 1.4)

m = (30 ÷ 35)



đối với sàn 1 phương, l1 là cạnh của phương chịu lực



m = (40 ÷ 50)

m = (10 ÷ 15)



phụ thuộc tải trọng, lấy D = 1



đối với sàn 2 phương, l1 là cạnh ngắn



đối với bản console



Chiều dày sàn tối thiểu:



h s min ≥ 50 mm

h s min ≥ 60 mm

h s min ≥ 70 mm

hs =

Tính tốn:



đối với mái bằng

đối với sàn nhà dân dụng

đối với sàn nhà cơng nghiệp



D

1

× l1 =

× 4200 = 105 ( mm )

m

40



GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 25 -



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



2.4.2.4 Sơ bộ sàn tầng hầm

Sơ bộ như sàn dầm bình thường + 100mm



Bảng 2. – Sơ bộ chiều dày sàn

STT



Sàn tầng



Chiều dày(mm)



1



Sàn tầng điển hình (tầng 2 đến tầng 14)



120



2



Sàn sân thượng



120



3



Sàn mái



100



4



Sàn tầng hầm



250



2.4.3 Sơ bộ cấu kiện dầm, sàn (Phương án sàn phẳng dự ứng lực)



2.4.3.1 Sơ bộ sàn

Theo sổ tay hướng dẫn thiết kế kết cấu bêtơng theo tiêu chuẩn Eurocode (IStructE Manual for

the design of concrete building structures to Eurocode 2)4 ta có cơng thức sơ bộ sàn phẳng dự

ứng lực như sau:



4 The Institution of Structural Enginners (2006), Manual for the design of concrete building structures to

Eurocode 2

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 26 -



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



Hình 2. – Cơng thức sơ bộ sàn phẳng

Tính tốn:



hs =



1

8500

× L2 =

= 212.5(mm) →

40

40



Chọn hs = 200 (mm)



L2 chiều dài cạnh dài = 8.5m (lấy theo ơ sàn lớn nhất)



2.4.3.2 Sơ bộ dầm

Tương tụ Mục 2.4.2

2.4.4 Sơ bộ tiết diện cột

Cột trong nhà cao tầng vừa có vai trò chịu tải trọng đứng và đặc biệt giữ vai trò chịu lực

ngang. Do đó, việc sơ bộ kích thước cột theo cách chia diện truyền tải khơng có tính quyết

định. Thay vào đó, các điều kiện về độ cứng, về ổn định tổng thể và liên kết chỉ có ảnh

hưởng lớn hơn đến kích thước cấu kiện chịu lực theo phương đứng. Trong đồ án sinh viên

vẫn thực hiện tính sơ bộ tiết diện cột theo cách chia diện truyền tải nhưng chỉ xem đó

là một số liệu để tham khảo. Kích thước được chọn và bố trí như trên là kết quả của việc tính

lặp nhiều lần bằng phần tử hữu hạn để có được chu kỳ dao động riêng của cơng trình hợp lý

và hàm lượng cốt thép tính tốn cho cột hợp lý.

Tiết diện cột được sơ bộ theo cơng thức sau (có kể đến khả năng chịu nén của cốt thép cấu

tạo):



Fc = k ×



N

N (kN)

= k×

γ b R b + µR s

1.45 × 0.85 + 3% × 36.5



N = n×q×S

Trong đó:

-



q: tải trọng phân bố trên 1m2 sàn

S: diện tích truyền tải của sàn

n: số tầng

k: hệ số kể đến ảnh hưởng của mơ men (k=1.1 đối với cột giữa và k=1.2 đối với cột

biên k=1.3 đối với cột góc).

Rb: cường độ chịu nén của bêtơng

Rsc: cường độ chịu nén của thép

µ: Hàm lượng thép hợp lí trong cột (Khi sơ bộ có thể chọn hàm lượng thép nhỏ nhất).



Hàm lượng thép tối thiểu trong cột (đối với cột đặt cốt thép theo chu vi)



µ min = 0.1%



5



5 Tham khảo trang 127, PGs.Ts.Phan Quang Minh (2008), Kết cấu bêtơng cốt thép - Phần cấu kiện cơ bản, NXB

Khoa học và Kỹ thuật

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 27 -



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



 Tính sơ bộ q đối với cột giữa như sau: (Tính với phương án sàn phẳng)



GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 28 -



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



8500

8500



D



DIỆN T ÍCH TRUYỀN TẢI SÀN VÀO CỘT BIÊN



8000

4000



25000



4000



C



8500

8500



B



DIỆN T ÍCH TRUYỀ N TẢI SÀN VÀO CỘT GIỮA



A



8400



5400



8400



2800



3200



8200



900



4100



20700



1



2



3A



Hình 2. - Diện tích truyền tải



3



3B



sàn vào cột giữa



• Tĩnh tải

1. Tĩnh tải sàn tầng điển hình



Bảng 2. – Tĩnh tải sàn

Trọng lượng

riêng



Chiều dày



Tĩnh tải

tiêu chuẩn



kN/m3



mm



kN/m2



Gạch Ceramic



20



10



0.2



1.2



0.24



Vữa lát nền



18



30



0.54



1.3



0.7



Vật liệu



GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 29 -



Hệ số

vượt tải



Tĩnh Tải

tính tốn

kN/m2



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



Trọng lượng

riêng



Chiều dày



Tĩnh tải

tiêu chuẩn



kN/m3



mm



kN/m2



Bản thân kết cấu sàn



25



200



5



1.1



5.5



Vữa trát trần



18



10



0.18



1.3



0.23



Hệ thống kĩ thật



0.5



1.2



0.6



Tổng tĩnh tải sàn



6.42



Vật liệu



Hệ số

vượt tải



Tĩnh Tải

tính tốn

kN/m2



7.27



2. Tải tường phân bố trên sàn (tính tốn sơ bộ thiên về an tồn lấy chiều cao tường =

chiều cao tầng – chiều dày sàn)



Bảng 2. - Bảng tính chiều dài tường trong 1 tầng

Căn

hộ



Số lượng

căn hộ/tầng



Tường gạch

200/căn hộ (m)



Tường gạch

100/căn hộ (m)



Tường gạch

200/tầng (m)



Tường gạch

100/tầng (m)



1



4



26.7



25.18



106.8



100.72



2



4



23.8



27.75



95.2



111



3



2



16



25.35



32



50.7



234



262.42



Tổng



Bảng 2. - Bảng tính tường phân bố lên sàn mỗi căn hộ

Loại

tường



Trọng lượng

riêng (kN/m3)



Hệ số

vượt tải



Chiều cao

tường (m)



Chiều dài

tường (m)



Tổng trọng

lượng (kN)



Tường

gạch 200



18



1.2



2.9



234



2239.38



Tường

gạch 100



18



1.2



3.4



262.42



1940.28



Tổng (kN)



4179



Diện tích truyền tải lên sàn (m2)



1035



Tải tường phân bố lên sàn căn hộ (kN/m2)



4



Tải tường khơng phân bố trên hành lang nên ta tính lại giá trị trung bình:



Lấy giá trị trung bình:



4x41.825 + 0x25.65

= 2.44 (kN/m 2 )

68.475



Hoạt tải căn hộ: 1.95 (kN/m2) – 41.825 (m2)

Hoạt tải hành lang: 3.6 (kN/m2) – 25.65 (m2)

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 30 -



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



Lấy giá trị trung bình:



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



1.95x41.825 + 3.6x35.65

= 3.065 (kN/m 2 )

68.475



Vậy tải trọng q phân bố:



7.27 + 2.44 + 3.065 = 12.7 (kN/m 2 )



Bảng 2.- Kết quả sơ bộ tiết diện cột giữa

Str.tải



q



N



(m2 )



(kN/m2)



Sân

thượng



62.8

8



Tầng 14



F tt



b



x



h



Fchọn



(kN)



Hàm lượng

thép



k



12.7



804.86



1.00%



1.

1



489



6

0



x



70



420

0



62.8

8



12.7



1609.73



1.00%



1.

1



978



6

0



x



70



420

0



Tầng 13



62.8

8



12.7



2414.59



1.00%



1.

1



146

7



7

0



x



80



420

0



Tầng 12



62.8

8



12.7



3219.46



1.00%



1.

1



195

7



7

0



x



80



560

0



Tầng 11



62.8

8



12.7



4024.32



1.00%



1.

1



244

6



7

0



x



80



560

0



Tầng 10



62.8

8



12.7



4829.18



1.00%



1.

1



293

5



7

0



x



80



560

0



Tầng 9



62.8

8



12.7



5634.05



1.00%



1.

1



342

4



7

0



x



80



560

0



Tầng 8



62.8

8



12.7



6438.91



1.00%



1.

1



391

3



8

0



x



90



720

0



Tầng 7



62.8

8



12.7



7243.78



1.00%



1.

1



440

2



8

0



x



90



720

0



Tầng 6



62.8

8



12.7



8048.64



1.00%



1.

1



489

1



8

0



x



90



720

0



Tầng 5



62.8

8



12.7



8853.50



1.00%



1.

1



538

1



8

0



x



90



720

0



Tầng 4



62.8

8



12.7



9658.37



1.00%



1.

1



587

0



8

0



x



90



720

0



Tầng 3



62.8

8



12.7



10463.2

3



1.00%



1.

1



635

9



9

0



x



10

0



900

0



Tầng 2



62.8

8



12.7



11268.1

0



1.00%



1.

1



684

8



9

0



x



10

0



900

0



Tầng trệt



62.8

8



12.7



12072.9

6



1.00%



1.

1



733

7



9

0



x



10

0



900

0



Hầm 1



62.8

8



12.7



12877.8

2



1.00%



1.

1



782

6



9

0



x



10

0



900

0



Tầng



GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 31 -



cm2



cm2



(cm)



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



Tầng



Hầm2



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



Str.tải



q



N



(m2 )



(kN/m2)



(kN)



62.8

8



12.7



13682.6

9



F tt



Hàm lượng

thép



k



1.00%



1.

1



b



cm2

831

5



x



h



Fchọn

cm2



(cm)

9

0



x



10

0



900

0



b



x



h



Fchọn



Bảng 2. - Kết quả sơ bộ tiết diện cột biên

Tầng



Str.tải



q



N



(m2 )



(kN/m2)

12.7



F tt



(kN)



Hàm lượng

thép



k



415.80



1.00%



1.2



321



50



x



60



2000



cm2



cm2



(cm)



Sân

thượng



34.65



Tầng 14



34.65



12.7



831.60



1.00%



1.2



642



50



x



60



2000



Tầng 13



34.65



12.7



1247.40



1.00%



1.2



963



50



x



60



2000



Tầng 12



34.65



12.7



1663.20



1.00%



1.2



1284



50



x



60



3000



Tầng 11



34.65



12.7



2079.00



1.00%



1.2



1605



50



x



60



3000



Tầng 10



34.65



12.7



2494.80



1.00%



1.2



1926



60



x



70



3000



Tầng 9



34.65



12.7



2910.60



1.00%



1.2



2247



60



x



70



3000



Tầng 8



34.65



12.7



3326.40



1.00%



1.2



2568



60



x



70



3000



Tầng 7



34.65



12.7



3742.20



1.00%



1.2



2889



60



x



70



4200



Tầng 6



34.65



12.7



4158.00



1.00%



1.2



3210



60



x



70



4200



Tầng 5



34.65



12.7



4573.80



1.00%



1.2



3531



60



x



70



4200



Tầng 4



34.65



12.7



4989.60



1.00%



1.2



3852



70



x



80



4200



Tầng 3



34.65



12.7



5405.40



1.00%



1.2



4173



70



x



80



4200



Tầng 2



34.65



12.7



5821.20



1.00%



1.2



4494



70



x



80



5600



Tầng trệt



34.65



12.7



6237.00



1.00%



1.2



4815



70



x



80



5600



Hầm 1



34.65



12.7



6652.80



1.00%



1.2



5136



70



x



80



5600



Hầm2



34.65



12.7



7068.60



1.00%



1.2



5457



70



x



80



5600



2.4.5 Sơ bộ chiều dày vách, lõi thang máy

Chiều dày vách, lõi cứng được sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng và đảm bảo các quy

định theo TCXD 198-1997: Nhà cao tầng- Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối 6.

-



Khi thiết kế các cơng trình sử dụng vách và lõi cứng chịu tải trọng ngang, phải bố trí ít

nhất 3 vách cứng này khơng được gặp nhau tại một điểm.



6 Trích Điều 3.4.1,[2]

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 32 -



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



-



-



-



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



Nên thiết kê các vách giống nhau (về độ cứng cũng như kích thước hình học) và bố

trí sao cho tâm cứng của hệ trùng với tâm khối lượng của nó. Trong trường hợp chỉ đối

xứng về độ cứng (độ cứng trong giai đoạn đàn hồi) mà khơng đối xứng về kích thước

hình học thì khi vật liệu làm việc ở giai đoạn dẻo dưới tác động lớn như động đất vẫn

có thể dẫn đến sự thay đổi độ cứng. Điều này sẽ gây ra biến dạng và chuyển vị khác

nhau trong các vách khác nhau. Hệ quả là sự đối xứng về độ cứng bị phá vỡ và phát

sinh ra các tác động xoắn rất nguy hiểm đối với cơng trình.

Khơng nên chọn các vách có khả năng chịu tải lớn nhưng số lượng ít mà nên chọn

nhiều vách nhỏ có khả năng chịu tải tương đương và phân đều các vách trên mặt

cơng trình.

Khơng nên chọn khoảng cách giữa các vách và từ các vách đến biên q lớn.

Từng vách nên có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái và có độ cứng khơng đổi trên

tồn bộ chiều cao của nó.

Các lỗ (cửa) trên các vách khơng được làm ảnh hưởng đáng kể đến sự làm việc chịu

tải của vách và phải có biện pháp cấu tạo tăng cường cho vùng xung quanh lỗ.



Xác định bề dày của vách phải thỏa





∑ Fv = 0.015Fsan tan g



 t ≥ 150mm

 h

 t ≥ tan g = 3600 = 180mm

20

20





Trong đó:

-



ΣFv tổng diện tích mặt cắt ngang của vách và lõi cứng

t bề dày vách

Chọn vách góc biên và lõi dày t=300mm.



Do đó sinh viên chọn chiều dày vách bao ngồi t = 300mm, vách ngăn bên trong t=200mm.



CHƯƠNG 3 : TÍNH TỐN TẢI TRỌNG VÀ TÁC

ĐỘNG (PHƯƠNG ÁN SÀN PHẲNG)

3.1 TỔNG QUAN

Kết cấu nhà cao tầng được tính tốn với các tải trọng chính sau:

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 33 -



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2011-2016



-



Tải trọng thẳng đứng (tải thường xun và tạm thời tác dụng lên sàn)



-



Tải trọng gió (gồm thành phần tĩnh và thành phần động của gió)



-



Tải trọng động đất (cho các cơng trình trong vùng có khả năng xảy ra động đất)



Ngồi ra khi có u cầu, kết cấu nhà cao tầng còn phải được tính tốn kiểm tra với các tác

động sau:

-



Tác động của q trình thi cơng



-



Áp lực đất, nước ngầm.



Trong đồ án, sinh viên dựa vào Tiêu chuẩn 2737 – 1995 cùng các chỉ dẫn kèm theo làm cơ sở

cho việc xác định tải trọng, tác động lên cơng trình.



3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Khi thiết kế tính tốn nhà cao tầng, hai đặc trưng cơ bản của tải trọng là tải trọng tiêu chuẩn

và tải trọng tính tốn. Tải trọng tính tốn là tích của tải trọng tiêu chuẩn với hệ số tin cậy tải

trọng. Hệ số này tính đến khả năng sai lệch bất lợi có thể xảy ra của tải trọng so với giá trị tiêu

chuẩn và được xác định phụ thuộc vào trạng thái giới hạn được tính đến.

Hệ số vượt tải

Khi tính tốn cường độ và ổn định, hệ số vượt tải lấy theo các điều 3.2; 4.2.2; 4.3.3; 4.4.2;

5.8; 6.3; 6.17 TCVN 2737 – 1995 “ Tải trọng và tác động”.

-



Khi tính độ bền mỏi lấy bằng 1.

Khi tính tốn theo biến dạng và chuyển vị lấy bằng 1.



Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737– 1995 “Tải trọng và tác động”, tải trọng được chia

thành tải trọng thường xun và tải trọng tạm thời. Ngồi ra ta cần phải xét tới tải trọng đặc

biệt tác dụng lên nhà cao tầng cụ thể như động đất…

3.2.1 Tải trọng thường xun (tĩnh tải)

Là tải trọng tác dụng khơng đổi trong q trình xây dựng và sử dụng cơng trình.

Tải trọng thường xun gồm có:

-



Khối lượng bản thân các phần nhà và cơng trình, gồm khối lượng các kết cấu chịu lực

và các kết cấu bao che.

Khối lượng và áp lực của đất do lấp hoặc đắp.



Trọng lượng bản thân được xác định theo cấu tạo kiến trúc của cộng trình bao gồm: tường,

cột, dầm, sàn các lớp vữa trát, ốp, lát, các lớp cách âm, cách nhiệt…v.v và theo trọng lượng

đơn vị vật liệu sử dụng. Hệ số vượt tải ủa trọng lượng bản thân thay đổi từ 1.05 ÷ 1.3 tùy

theo loại vật liệu sử dụng và phương pháp thi cơng.

3.2.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)

Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể khơng có trong một giai đoạn nào đó của q trình

xây dựng và sử dụng.

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH

GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG



- 34 -



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN

Tải bản đầy đủ ngay(740 tr)

×