PHẦN C: THIẾT KẾ KHUNG K3

TRƯỜNG ĐH MỎ- ĐỊA CHẤT



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



1.2. Cét



Chän s¬ bé kÝch thíc tiÕt diƯn cét theo c«ng thøc sau:

N

Ayc =1,3

Rb .

N = F q  n

Trong ®ã :



N: Lùc nÐn trong tiÕt diÖn cét ( kN )



F: DiÖn tÝch chịu tải của cột.

qs: Tải trên 1 (m2) sàn;



n : Số tầng nhà.



Cột 1 (C1)

1,8 8



N �

�10 �8  109, 44kN

�2 2 �



109, 44

A  1,3 �

 0,012m 2

14500



� Chän cét kÝch thíc 220x300mm



 Cét3 (C3) :

8 3, 6 3, 6 �

�

N  � �(



) �10 �8  680,9kN

2

2

2 �

�

�



680,9

A  1,3 �

 0,1032m2

14500



=>



Chän cét kÝch thíc 300x350mm



 MiỊn trun t¶i cét C2 :

8 3,5 �

�3,6 3,6

N �

(



) �( 

) �10 �8  1349,7 kN

2

2 2 �

�2

�



1349,7

A  1,3 �

 0,135m 2

14500

SVTH: NGUYỄN HOÀNG HÀ

LỚP : 65DLDD22



Trang 30



TRƯỜNG ĐH MỎ- ĐỊA CHẤT



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



Chän cét kÝch thíc 300x450mm.

 Để tiện cho việc bố trí cột và thi cơng cột tai bố trí cột như sau :

-



Dọc trục A & F ta chọn cột tiết diện 30x35cm ( từ tầng 1-5 ; tầng 6-8 chọn

30x30cm ).



-



Trục C & D tao chọn tiết diện cột 30x45cm ( Từ tầng 1-5 ; tầng 6-8 chọn

30x40 cm).



-



Trực 2 &16 tao chọn tiết diện cột 22x300 cm.



2. Sè liÖu tÝnh toán:

- Bê tông : Sử dụng bê tông cấp độ bÒn B25 cã: R b=

14,5MPa, Rbt= 1,05MPa, Eb= 25.103MPa.

- ThÐp chÞu lùc C- II cã Rs= Rsc= 280 MPa, Es= 21 x104MPa.

- ThÐp cÊu t¹o C- I cã: Rs= Rsc= 225Mpa

- Từ cấp độ bền của bê tông B25 và nhãm cèt thÐp cÊu

t¹o C-I, tra phơ lơc sè 8 ta cã: HÖ sè  R = 0,645, R = 0,427.

- Từ cấp độ bền của bê tông B25 và nhãm cèt thÐp cÊu t¹o

C-II, tra phơ lơc sè 8 ta cã: HÖ sè  R = 0,622, R = 0,418.

3. Tải trọng ( Đã trừ tĩnh tải sàn BTCT)

a. Sàn điển hình, hành lang.

Tổng Tĩnh Tải tính toán = 1,15 (KN/m2)

b. Sàn Vệ Sinh.

Tổng Tĩnh Tải tính toán = 2,362 (KN/m2)

C. Hoạt tải: (TCVN2737-1995)

STT



Loại nhà và công trình



TTTC



TTTT



(Kg/m2)



Hệ số

vợt tải



(Kg/m2)



1



Hành lang, cầu thang



300



1,2



360



2



Nhà vệ sinh



200



1,2



240



3

4



Phũng dõn dng, phũng hc

Mái b»ng kh«ng cã sư



200

75



1,2

1,3



240

97,5



SVTH: NGUYỄN HỒNG HÀ

LỚP : 65DLDD22



Trang 31



TRƯỜNG ĐH MỎ- ĐỊA CHẤT



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



dông

4. Tải trọng tường :

4.1.Tải trọng tường xây 220 ( Tường có dầm 300x650mm)

g

Dµy d

TTTC

3

STT

Các lớp cấu tạo

(Kg/m

)

(mm) (Kg/m2)



Hệ

số vợt

tải



TTTT

(Kg/m2

)



1



Hai lớp trát, dày 15 mm



1800



30



54



1,3



70,2



2



Gạch xây



1800



220



396



1,2



475,2



Tổng tải trọng :

Chiều cao dầm : hd =



0,65



(m)



Chiều cao tầng : ht =



3,6



(m)



Chiều cao tờng : h =



2,95



(m)



Tải trọng tờng phân

bố trên 1m dài:

Tải trọng tờng phân

bố trên 1m dài(có lỗ

cửa):



450



545,4



1327,5



1609



862,5



1045,8



4.2 Tải trọng tờng xây 220

( Tờng có dầm 220x400 mm)

g

Dày d

TTTC

3

(Kg/m

)

(mm) (Kg/m2)



Hệ

số vợt

tải



TTTT

(Kg/m2

)



STT



Các lớp cấu tạo



1



Hai lớp trát, dày 15 mm



1800



30



54



1,3



70,2



2



Gạch xây



1800



220



396



1,2



475,2



Tổng tải trọng :

Chiều cao dầm : hd =



0,4



(m)



ChiỊu cao tÇng : ht =



3,6



(m)



ChiỊu cao têng : h =



3,2



(m)



Tải trọng tờng phân

bố trên 1m dài:



SVTH: NGUYN HOÀNG HÀ

LỚP : 65DLDD22



Trang 32



450



545,4



1440



1745,2

8



TRƯỜNG ĐH MỎ- ĐỊA CHẤT



ĐỒ ÁN TT NGHIP



Tải trọng tờng phân

bố trên 1m dài(có lỗ

cửa):



1308,9

6



1080



4.3 Tải trọng tờng xây 110 ( lan can)

( Tờng có dầm 220x400 mm)



STT



Các lớp cấu tạo



g

(Kg/m

3

)



Dày d

(mm)



TTTC



TTTT



Hệ số

(Kg/m ) vợt tải (Kg/m2)

2



1



Hai lớp trát, dày 15 mm



1800



30



54



1,3



70,2



2



Gạch xây



1800



110



198



1,2



237,6



Tổng tải trọng :

Chiều cao dÇm : hd =



0,4



(m)



ChiỊu cao tÇng : ht =



3,6



(m)



ChiỊu cao tờng : h =



1



(m)



Tải trọng tờng phân

bố trên 1m dài:

Tải trọng tờng phân

bố trên 1m dài(có lỗ

cửa):



252



307,8



252



307,8



252



307,8



5. Hoạt tải gió

Công trình xây dựng tại quận Hà Đông- Hà Nội thuéc vïng giã II-B cã

W0 =125(daN/m2) = 1,25(kN/m2)

- T¶i träng tác dụng trên 1m2 bề mặt thẳng đứng của công trình:



W n.W0 .k .C

Các hệ số: n = 1,2: HƯ sè ®é tin cËy;

B = 3,8m : Bíc khung;

C = +0,8 : HƯ sè khÝ ®éng øng víi phÝa giã ®Èy;

C = -0,6 : HƯ sè khÝ ®éng øng víi phÝa giã hót;

W0 = 1,25 (kN/m2);

SVTH: NGUYỄN HỒNG HÀ

LỚP : 65DLDD22



Trang 33



TRƯỜNG ĐH MỎ- ĐỊA CHẤT



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



k : Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao

của công trình(Theo bảng 5 của TCVN 2737-1995).

5.1. Tính tải trọng phân bố đều

+ Tải trọng phân bè ®Ịu: q = W.B = n.W0.k.C.B



qh  nW

. 0 .k .Ch .B

�

�

qd  nW

. 0 .k .Cd .B

��



T¶i träng phân bố đều theo chiều cao

Tng

Tầng

Tầng

Tầng

Tầng

Tầng

Tầng

Tầng

Tầng



1

2

3

4

5

6

7

8



Z



h tng



(m)

3.6

7.2

10.8

14.4

18

21.6

25.2

28.8



(m)

3.6

3.6

3.6

3.6

3.6

3.6

3.6

3.6



k

0.89

0.976

1.042

1.092

1.128

1.161

1.193

1.224



W0



0,8Wd



0,6Wh



(kN/m2)

1.25

1.25

1.25

1.25

1.25

1.25

1.25

1.25



(kN/m2)

4.058

4.45

4.75

4.97

5.14

5.29

5.44

5.58



(kN/m2)

3.04

3.33

3.56

3.73

3.85

3.97

4.08

4.18



II. Tính toán nội lực.

1.1. Sơ đồ tính toán.

Sơ đồ tính của công trình là sơ đồ khung phẳng ngàm tại mặt

đài móng.

Tiết diện cột và dầm lấy đúng nh kích thớc sơ bộ

Trục dầm lấy gần đúng nằm ngang ở mức sàn.

Trục cột giữa trùng trục nhà ở vị trí các cột để đảm bảo tính chính

xác so với mô hình chia tải.

Chiều dài tính toán của dầm lấy bằng khoảng cách các trục cột tơng

ứng, chiều dài tính toán các phần tử cột các tầng trên lấy bằng khoảng

cách các sàn.

Kí hiệu của các dầm và cột đợc đánh số nh trong hình vẽ.



1.2. Tổ hợp Tải trọng

SVTH: NGUYN HONG H

LP : 65DLDD22



Trang 34



TRƯỜNG ĐH MỎ- ĐỊA CHẤT



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



C¸c trêng hợp tải trọng tác dụng lên khung không gian đợc giải

riêng rẽ bao gồm : Tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió theo các phơng X+,

X-,Y+,Y-. Để tính toán cốt thép cho cấu kiện, ta tiến hành tổ hợp sự

tác động của các tải trọng để tìm ra nội lực nguy hiểm nhất cho

phần tử cấu kiện.



1.3. Tính toán nội lực :

Dùng chơng trình etabs để giải nội lực. Kết quả tính toán nội

lực xem trong phần phụ lục (chỉ lấy ra kết quả nội lực cần dùng

trong tính toán).



1.4. Tổ hợp nội lực :

Tổ hợp nội lực là để tìm ra đợc nội lực nguy hiểm nhất cho mỗi

các tiết diện. Theo tiêu chuẩn về tải trọng TCVN 2737-95 phân ra 2

loại tổ hợp: tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt:

- Tổ hợp cơ bản I : gåm néi lùc do tÜnh t¶i víi mét néi lùc hoạt tải

(hoạt tải hoặc tải trọng gió).

- Tổ hợp cơ b¶n II : gåm néi lùc do tÜnh t¶i víi ít nhất 2 trờng hợp

nội lực do hoạt tải hoặc tải trọng gió gây ra với hệ số tổ hợp của tải

trọng ngắn hạn là 0,9.

- Tổ hợp đặc biệt : gồm tĩnh tải, hoạt tải và tải trọng đặc biệt,

trong đó lấy hệ số là 0,8 cho hoạt tải.

Kết quả tổ hợp nội lực cho các phần tử dầm và các phần tử cột

trong Phụ lục.

2



1



3



4



5



6



7



9



8



10



11



12



13



14



15



16



48200

1800



3600



3600



3600



3600



4500



500



3600



3600



3600



3600



3600



3600



3600



1800



F



E



4000



E



8000



8000



4000



F



3500



3500



C



8000



B



4000



B



8000



4000



C



19500



3500



D

19500



D



A



A

2400



1800



3600



3600



3600



4500



3600



500



3600



3600



3600



3600



3600



3600



3600



1800



48200



1



2



3



4



5



SVTH: NGUYN HONG H

LP : 65DLDD22



6



7



8



9



Trang 35



10



11



12



13



14



15



16



TRƯỜNG ĐH MỎ- ĐỊA CHẤT



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



MỈt bằng nút định vị chân cột



Mô Hình Phân Tích Kết CÊu



SVTH: NGUYỄN HOÀNG HÀ

LỚP : 65DLDD22



Trang 36



TRƯỜNG ĐH MỎ- ĐỊA CHT



N TT NGHIP



Tĩnh Tải Sàn 2 7



Hoạt Tải Sµn 2 -7

SVTH: NGUYỄN HỒNG HÀ

LỚP : 65DLDD22



Trang 37



TRƯỜNG ĐH M- A CHT



N TT NGHIP



Hoạt Tải Sàn Mái



Tải Trọng Gió X Tầng Mái



SVTH: NGUYN HONG H

LP : 65DLDD22



Trang 38



TRNG ĐH MỎ- ĐỊA CHẤT



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



T¶i Träng Giã Y Tầng Mái



III. tính toán cấu kiện

1.1 Tính thép cột:

* Cơ sở tính toán:

1. Bảng tổ hợp tính toán.

2. BS 8110 - 85 của Anh có cải tiến theo tiêu chuẩn (TCVN

5574 - 94).

3. Hồ sơ kiến trúc công trình.

Trong nhà nhiều tầng có mặt bằng đối xứng, tiết diện cột

vuông, cột làm việc theo cả hai phơng với mỗi phơng đều chịu nén

lệch tâm, tạo ra sự làm việc lệch tâm xiên cho cột. Vì vậy, cột

phải đợc tính toán theo sơ đồ nén lệch tâm xiên.

Có nhiều phơng pháp khác nhau để tính toán cốt thép cột chịu

nén lệch tâm xiên. Nói chung, các phơng pháp đều phải tính toán

đúng dần cho đến khi đạt kết quả hợp lý. ở đây, cột sẽ đợc



SVTH: NGUYN HONG H

LP : 65DLDD22



Trang 39



TRƯỜNG ĐH MỎ- ĐỊA CHẤT



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



tÝnh to¸n theo lý thuyết nén lệch tâm xiên dựa theo tiêu chuẩn

của Anh BS 8110 - 1985 do G.s Nguyễn Đình Cống soạn và cải tiến

theo tiêu chuẩn TCVN 5574 - 1994.



Lý thut tÝnh to¸n cđa BS 8110 - 1985 nh sau:

1.1.1. Lý thuyết tính toán:

a) Số liệu:

Tiết diện chữ nhật có các cạnh a x, ay (ax>

ay )

tg1 = ay/ax 1.

Với : Góc hợp bởi đờng chéo và trục x

Cốt thép đợc đặt đều theo chu vi và đối

xứng qua hai trơc.

Gäi: Fa : Tỉng diƯn tÝch cđa toµn bé cèt

thÐp däc.

y



a



y







x



Fb : DiÖn tÝch tiÕt diÖn, Fb = ax.ay

l0 : Chiều dài tính toán của cột, l0 = 0,7.H

H : Chiều cao tầng nhà.

N : Tổng lực dọc tính toán trong cột.

Rn,Ra: Cờng độ của cốt thép và bê tông (cờng độ của cốt thép đợc

lấy với giá trị giới hạn chảy, cờng độ của bê tông đợc lấy với giá trị cờng độ ép lăng trụ trung bình).

Tỷ lệ phần trăm cốt thép trong cột:

% = (%) ;MIN = 0,5% <% <MAX = 6%

- Néi lùc tÝnh to¸n: Lấy từ bảng tổ hợp với các cặp nội lực nguy hiĨm

sau:

. CỈp 1:



MXmax ; Nt ; MYt



. CỈp 2:



MYmax ; Nt ; MXt



. CỈp 3:



Nmax ; MXt ; MYt



SVTH: NGUYỄN HOÀNG HÀ

LỚP : 65DLDD22



Trang 40



Mx