ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG K.2005-2010

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 14

Chơng I : hệ kết cấu chịu lực và phơng pháp tính kết cấu

i.
cơ sở để tính toán kết cấu công trình

- Căn cứ vào giải pháp kiến trúc và hồ sơ kiến trúc.
- Căn cứ vào TCVN 2737-1995 - tải trọng và tác động
- Căn cứ vào các tiêu chuẩn, chỉ dẫn và tài liệu đợc ban hành.
- Căn cứ vào cấu tạo bêtông cốt thép và các vật liệu.
II.
hệ kết cấu chịu lực

Nhà có 1 tầng hầm và 16 tầng nổi, trong đó có 1 tầng áp mái. Do đó có 3 phơng án hệ kết cấu
chịu lực có thể áp dụng cho công trình.
2.1. Hệ kết cấu vách và lõi cứng
Hệ kết cấu vách cứng có thể đợc bố trí thành hệ thống theo một phơng, hai phơng hoặc liên
kết lại thành hệ không gian gọi là lõi cứng. Loại kết cấu này có khả năng chịu lực ngang tốt nên
thờng đợc sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng. Tuy nhiên, hệ thống vách cứng
trong công trình là sự cản trở để tạo ra không gian rộng.
2.2. Hệ kết cấu khung vách và lõi cứng kết hợp
Cho phép bố trí hệ khung 1 cách linh hoạt. Tại các vị trí nh tờng ngăn, thang máy, thang bộ

đợc bối trí lõi cứng kín hoặc hở. Nh vậy hệ khung sẽ chịu tải trọng thẳng đứng theo diện truyền tải.
Có thể chịu 1 phần hay không chịu tải trọng ngang. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối u
hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thớc cột, dầm, đáp ứng đợc yêu cầu của kiến trúc
.
Hai hệ thống
khung và lõi đợc liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn. Trong trờng hợp này hệ sàn liền khối có ý
nghĩa lớn.
2.3. Hệ kết cấu khung cứng
Đợc tạo thành bằng các thanh đứng và thanh ngang liên kết tại nút là liên kết cứng. Các khung
phẳng liên kết với các thanh dọc thành khung không gian. Nhợc điểm của hệ khung cứng là có độ
cứng chống uốn nhỏ, nhng u điểm là chống xoắn tơng đối tốt. Vì vậy khung thuần túy chỉ dùng khi
chiều cao không quá 40m. Trên thực tế việc lựa chọn khung cứng thuần túy là ít gặp vì công trình luôn
có các bộ phận nh khu thang máy, thang bộ có thể bố trí vách và lõi cứng.

Kết luận:
Dựa vào đặc điểm của công trình có mặt bằng không đều đặn, chiều cao lớn ta sử
dụng hệ kết cấu khung và lõi cứng.

III.
phơng pháp tính toán hệ kết cấu

3.1. Sơ đồ tính
Sơ đồ tính là hình ảnh đơn giản hoá của công trình, đợc lập ra chủ yếu nhằm hiện thực hoá
khả năng tính toán các kết cấu phức tạp. Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của
máy tính điện tử, đã có những thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phơng pháp tính toán công
trình. Khuynh hớng đặc thù hoá và đơn giản hoá các trờng hợp riêng lẻ đợc thay thế bằng khuynh
hớng tổng quát hoá. Đồng thời khối lợng tính toán số học không còn là một trở ngại nữa. Các
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010

khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 15

phơng pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp
của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian.
Qua đánh giá đặc điểm của công trình, em xin chọn sơ đồ tính là sơ đồ không gian. Sự làm việc
của vật liệu trong giai đoạn đàn hồi, tuân theo định luật Hooke. Xây dựng mô hình, tính toán tải trọng
(gió động, động đất) và tính toán nội lực với sự hỗ trợ của phần mềm phân tích kết cấu Etabs v9.5.

3.2. Tải trọng và tổ hợp tải trọng
3.2.1. Tải trọng đứng
- Gồm trọng lợng bản thân kết cấu và các hoạt tải tác dụng lên sàn, mái.
- Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tờng ngăn (dày 110mm), thiết bị, tờng nhà vệ
sinh, thiết bị vệ sinh, đều qui về tải phân bố đều trên diện tích ô sàn.
- Tải trọng tác dụng lên dầm do tờng xây trên dầm (110, 220, 330 mm) coi nh phân bố đều trên
dầm. Với các tờng có lỗ cửa thì tải phân bố trên tờng đợc nhân với hệ số 0,75.
3.2.2. Tải trọng ngang
- Gồm tải trọng gió tĩnh và gió động, theo Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995. Do
chiều cao công trình là H=56,9 m > 40m nên căn cứ Tiêu chuẩn ta phải tính thành phần động của tải
trọng gió. Tải trọng gió động đợc tính toán qui về tác dụng tập trung tại các mức sàn. Tải trọng gió
tĩnh đợc quy về lực phân bố trên dầm biên công trình.
- Tải trọng động đất đợc tính toán thành lực tập trung quy về mức tầng, theo TCXDVN 375-2006.
- áp lực đất lên tờng tầng hầm tính toán quy đổi thành tải trọng ngang phân bố đều trên tờng
tầng hầm, tính toán dựa vào đặc điểm, tính chất của loại đất đắp, chiều cao tờng và hoạt tải của
ngời và xe cộ bên ngoài công trính
3.2.3. Tổ hợp tải trọng

Việc tổ hợp tải trọng để xác định tất cả các trờng hợp chất tải có thể xảy ra (đồng thời hay không
đồng thời) gây nguy hiểm cho kết cấu. Tổ hợp tải trọng là tổ hợp của các tải trọng cơ bản (tĩnh tải, hoạt
tải, tải trọng gió, động đất ) kèm theo các hệ số tổ hợp đợc quy định trong TCVN 2737-1995. Các tổ
hợp tải trọng đợc trình bày cụ thể ở phần Xác định tải trọng lên công trình.

3.3. Nội lực và chuyển vị
Để xác định nội lực và chuyển vị, sử dụng chơng trình tính kết cấu Etabs v9.5. Đây là một
chơng trình tính toán kết cấu nhà cao tầng rất mạnh hiện nay và đợc ứng dụng khá rộng rãi để tính
toán KC công trình. Chơng trình này tính toán dựa trên cơ sở của phơng pháp phần tử hữu hạn, sơ
đồ đàn hồi. Lấy kết quả nội lực và chuyển vị ứng với từng phơng án tổ hợp tải trọng.

3.4. Tính toán và cấu tạo cốt thép
Sử dụng chơng trình tự lập bảng tính MS EXCEL. Chơng trình này có u điểm là tính toán
đơn giản, dễ dàng kiểm soát kết quả và thuận tiện khi sử dụng.


Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 16

IV. xác định sơ bộ kích thớc kết cấu công trình
1.Chọn kích thớc sàn.
Thiết kế sàn tầng điển hình theo 2 phơng án:
Phơng án sàn sờn toàn khối:

Chọn tính toán cho ô bản có kích thớc lớn và nguy hiểm nhất của các tầng) :
Chọn ô sàn kích thớc: 4,05 x 8,1 (m)
Xét tỉ số hai cạnh của ô bản:
= =
2
1
l
8,1
2 2
l 4,05

Vậy khi tính toán ô bản ta xem nh bản làm việc theo 1 phơng. Để tính bản ta căn cứ vào liên
kết các phía của ô bản. Tra các hệ số tơng ứng với loại ô bản, ta sẽ xác định đợc mômen uốn tại
các vị trí giữa nhịp và gối của ô bản. Các hệ số đợc tra trong Sổ tay kết cấu công trình (PGS. TS Vũ
Mạnh Hùng NXB Xây Dựng)








C
C
h
h
ọ
ọ
n

n


k
k
í
í
c
c
h
h


t
t
h
h


ớ
ớ
c
c


b
b
ả
ả
n

n


s
s
à
à
n
n
:
:


b 1
D
h .l
m
=


Với bản loại dầm:
D 0,8 1,4
= ữ
;
m 40 45
= ữ

Chọn D = 1

= ữ = ữ

b
1 1
h 1.450. 11,25 10(cm)
40 45

Sàn nhà dân dụng : h
b

7 cm .
Chọn h
b
= 10 cm.
Sàn phẳng bê tông cốt thép ứng lực trớc:

1 1 1 1
. .11,1 (0,246 0,285)
45 40 45 40
b
h L m

ữ = ữ = ữ



Chọn
25
b
h cm

=


Sơ đồ mặt bằng kết cấu ( Xem bản vẽ KC 01, 02 ).
Chọn sơ bộ kích thớc dầm:
Chọn sơ bộ kính thớc dầm biên bao xung quanh công trình là b.h=400.900 đối với nhịp 11.1m
và10.8 và 400.700 đối với nhịp 8.1m để phục vụ cho việc neo cáp ứng lực trớc.
Dầm sàn đỡ bản cầu thang có kính thớc b.h=220.300

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 17

Chọn sơ bộ kích thớc cột :
Ta có công thức xác định tiết diện sơ bộ cột :
b
R
N
.kA =

Trong đó :
A Diện tích tiết diện cột.
N Lực nén đợc tính toán gần đúng theo công thức.

ss
F.q.mN
=

f
s
diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét
m
s
số sàn phía trên tiết diện đang xét
q tải trọng tơng đơng tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm tải trọng
thờng xuyên và tải trọng tạm thời trên bản sàn, trọng lợng dầm, cột đem tính ra phân bố đều
trên sàn. Để đơn giản cho tính toán và theo kinh nghiệm ta tính N bằng cách ta cho tải trọng
phân bố đều lên sàn là q =8 (kN/m
2
).
R
b
Cờng độ chịu nén của vật liệu làm cột. Bêtông cột có cấp bền B25, có
(
)
MPa5,14R
bn
=

k: Hệ số
1
,
1
9

,
0
k
ữ
=
: chịu nén đúng tâm.
5
,
1
2
,
1
k
ữ
=
: chịu nén lệch tâm.

Cột B-2 :
Diện truyền tải là
( )
2
19,2
.8,1 77,76
2
a
F m

= =

.
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 18


(
)
15.8.77,76 9331,2
N kN
= =
.
Bê tông cột sử dụng bêtông cấp bền B25 có
2
b
m/kN14500MPa5,14R ==

2
9331,2
1,3. 0,83( )
14500
F cm
= =
.

Chọn sơ bộ tiết diện cột : (1x1)m.
Kiểm tra điều kiện cột về độ mảnh.
Kích thớc cột phải đảm bảo điều kiện ổn định. Độ mảnh

đợc hạn chế nh sau:
0
0
b
l
=
, đối với cột nhà
31
b0
=

.
l
0
: Chiều dài tính toán của cấu kiện, đối với cột đầu ngàm đầu khớp: l
0
= 0,7l .
Cột tầng 1 có
3,15(m).0,75,4l
0
==
0
0
315
3,15
100

b
l
b

= = = <

Vậy cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định.
Vậy cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định.
Cột A-2 :
Diện truyền tải là
( )
2
8,1 8,1 11,1
. 44,955
2 2
a
F m
+

= =


.

(
)
15.8.44,955 5394,6
N kN
= =
.

Bê tông cột sử dụng bêtông cấp bền B25 có
2
b
m/kN14500MPa5,14R ==

2
5394,6
1,3. 0,56( )
14500
F cm
= =
.
Chọn sơ bộ tiết diện cột : (0,8x0,7)m.
Kiểm tra điều kiện cột về độ mảnh.
Kích thớc cột phải đảm bảo điều kiện ổn định. Độ mảnh

đợc hạn chế nh sau:
0
0
b
l
=
, đối với cột nhà
31
b0
=

.
l
0

: Chiều dài tính toán của cấu kiện, đối với cột đầu ngàm đầu khớp: l
0
= 0,7l .
Cột tầng 1 có
3,15(m).0,75,4l
0
==
0
0
315
3,93
80
b
l
b

= = = <

Vậy cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định.
Vậy cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định.

4.
Chọn sơ bộ kích thớc vách, lõi :
Chiều dày lõi cầu thang máy đợc xác định theo công thức sau:





==

mm2254500.
20
1
H
20
1
mm150
t
Ta chọn
400
mm

=

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 19

Chọn chiều dày vách đợc xác định theo công thức sau:

= =


v
0,15m
h
H 4,5
0,225m
20 20
ta chọn
v
h
=
500mm
V.
Xác định tĩnh tải
.
1. tĩnh tải phân bố đều trên một đơn vị diện tích sàn
Tĩnh tải tác dụng lên sàn mái .
Tĩnh tải dàn mái M1
Các lớp mái
Chiều dày


g
tc
Hệ số g
tt

(m) (kN/m
3
) (kN/m
2
) vợt tải (kN/m
2
)
Lớp tôn lợp mái 0.0004 0,03 1.1 0.033
Trọng lợng dàn thép và xà gồ 0,073 1.05 0.076
Tổng tải trọng : 0.103 0.109


Tĩnh tải sàn mái M2
Các lớp sàn


Chiều dày




g
tc

Hệ số

g
tt

(m)

(kN/m
3
)

(kN/m
2
)

vợt tải

(kN/m
2
)

Hai lớp gạch lá nem

0.04

18

0.72

1.1

0.792

Hai lớp vữa lót

0.04

18

0.72

1.3

0.936

Gạch chống nóng

0.13

15

1.95

1.3

2.535

Bê tông chống thấm

0.04

22

0.88

1.1

0.968

Sàn bê tông cốt thép

0.25

25

6.25

1.1

6.875

Trần thạch cao khung kim loại



0.5

1.3

0.65

Tổng tĩnh tải

12.27


14.13


Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng
1 15
ữ
:

Tĩnh tải sàn văn phòng và hành lang
Các lớp sàn
Chiều dày


g
tc
Hệ số g
tt

(m) (kN/m
3
) (kN/m
2
) vợt tải

(kN/m
2
)

Lớp gạch lát sàn Ceramic 0.01 20 0.2 1.1 0.22
Lớp vữa lót 0.03 18 0.54 1.3 0.70
Lớp bêtông cốt thép đổ tại chỗ 0.25 25 6.25 1.1 6.875
Hệ khung xơng nhôm, trần thạch cao 0.3 1.3 0.39
Tổng tải trọng : 8.54 9.56

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 20

Tĩnh tải sàn khu vệ sinh SW
Các lớp sàn
Chiều dày


g
tc
Hệ số g
tt

(m) (kN/m
3
) (kN/m
2

) vợt tải

(kN/m
2
)
Gạch chống trơn Ceramic 250x250x20 0.02 20 0.4 1.1 0.44
Vữa lót 0.03 18 0.54 1.3 0.702
Bản sàn bêtông cốt thép 0.25 25 6.25 1.1 6.875
Hệ khung xơng nhôm, trần thạch cao 0.3 1.3 0.39
Thiết bị vệ sinh 0.5 1.1 0.55
Tổng tải trọng

9.24 10.332

Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng hầm:

Tĩnh tải tác dụng lên nền tầng hầm N2
Các lớp nền
Chiều dày


g
tc
Hệ số

g
tt

(m) (kN/m
3

)

(kN/m
2
)

vợt tải

(kN/m
2
)

Gạch lát Granit 0.01 20 0.2 1.1 0.22
Lớp BTCT đổ tại chỗ mác 150 0.1 25 2.5 1.1 2.75
Lớp BTCTmác 300 có phụ gia chống thấm 0.25 25 6.25 1.1 6.875
Vữa bảo vệ 0.03 18 0.54 1.3 0.702
Bêtông lót tạo mặt phẳng 0.05 25 1.25 1.1 1.375
Tổng tải trọng 11.99 13.297
Tĩnh tải các lớp sàn cầu thang:
Tĩnh tải tác dụng lên bản thang bộ
Các lớp
Chiều dày


g
tc
Hệ số g
tt

(m) (kN/m

3
) (kN/m
2
) vợt tải (kN/m
2
)
Trát granito màu xám 0.0283 20 0.566 1.1 0.62
Vữa ximăng cát 0.0433 18 0.78 1.3 1
Bậc xây gạch đặc 0.078 18 1.404 1.1 1.544
Bản bêtông cốt thép 0.07 25 1.75 1.1 1.925
Lớp vữa trát mác 50 0.015 18 0.27 1.3 0.351
Tổng tải trọng 4.77 5.44

Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ
Các lớp
Chiều dày


g
tc
Hệ số
1
tt
g

(m) (kN/m
3
) (kN/m
2
) vợt tải (kN/m

2
)
Trát granito màu xám 0.02 20 0.2 1.1 0.22
Vữa ximăng cát 0.02 18 0.36 1.3 0.468
Bản bêtông cốt thép 0.07 25 1.75 1.1 1.925
Lớp vữa trát mác 50 0.015 18 0.27 1.3 0.351
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 21

Tổng tải trọng

2.58 2.96

2. Trọng lợng tờng ngăn và tờng bao che
Tờng bao chu vi nhà dày 220, tờng nhà vệ sinh và tờng nội bộ trong các phòng dày 110 đợc
xây bằng gạch rỗng có = 15 kN/m
3

Trọng lợng tờng ngăn trên dầm tính cho tải trọng tác dụng lên 1 m dài tờng
Chiều cao tờng đợc xác định : h
t
= H h
d

Trong đó :
h
t
: Chiều cao của tờng
H : chiều cao của tầng nhà
h
d
: chiều cao dầm trên tờng tơng ứng .
Và mỗi bức tờng cộng thêm 3cm vữa trát ( 2 bên ): có = 18kN/m
3
)
Ngoài ra khi tính trọng lợng tờng 1 cách gần đúng ta coi tờng xây đặc( không trừ đi lỗ cửa và các
cửa sổ ). Kết quả tính toán khối lợng( kN/m) trên các loại dầm đợc thể hiện qua
bảng 4
2.1 Trọng lợng tờng ngăn và tờng bao che tầng hầm
STT

Vật liệu
Chiều dày
(m)
L (m)
H
(m)

(kN/m3)

n
g
tc

(kN/m)
g
tt
(kN/m)
G
tc
(KN)

G
tt
(KN)

1 Tờng BTCT

0.22 181.96

3 25 1.1

15.95 17.55 2732.87

3006.16

2 Vữa trát 0.03 181.96

2.9 18 1.3

1.57 2.04 268.32 348.81
3 Tờng gạch

0.22 18.78 2.6 15 1.1

7.92 8.71 257.40 283.14
4 Vữa trát 0.03 18.78 2.6 18 1.3

1.30 1.68 42.12 54.76
5 Tổng 36.72 41.24 3333.06

3729.36

2.2 Trọng lợng tờng ngăn và tờng bao che tầng 1
STT

Vật liệu
Chiều
dày
(m)
L (m)

H
(m)

(kN/m3)

n
g
tc

(kN/m)

g

tt
(kN/m)

Q
tc

(KN)
Q
tt
(KN)
1

Vách kính 0.012

82

4.5

12

1.05

0.648

0.68

45.84

50.42

2

Tờng gạch 0.22

10.8

4.5

15

1.1

14.85

16.33

181

199,12

3

Vữa trát 0.03

10.8

4.5

18

1.3

2.43

3.16

29.62

32.58

4

Tờng gạch 0.11

41.28

4.2

15

1.1

6.93

7.62

286

314.67

5

Vữa trát 0.03

41.28

4.2

18

1.3

2.27

2.95

93.7

121.8

6

Tổng 26.98

30.61

636.16

718.59

Trọng lợng tờng ngăn và tờng bao che tầng 2
STT

Vật
liệu
Chiều dày
(m)
L (m)
H
(m)


(kN/m3)

n
g
tc

(kN/m)
g
tt
(kN/m)
Q
tc

(KN)
Q
tt
(KN)

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 22

1

Kính 0.012

110

2.3

1.1

0.50

0.55

55

60,5

2

Gạch 0.22

116

1

15

1.1

3.3

3.63

363

421

3

vữa 0.03

116

1

18

1.3

0.54

0.7

62,64

81,43

4

Gạch

0.11

117,52

3.3

15

1.1

5.44

5.94

639,3

698

5

Vữa

0.03

117,52

3.3

18

1.3

1.78

2.3

209,2

271,94

6 Tổng 11,56

13,12

1329

1532,87

Trọng lợng tờng ngăn và tờng bao che tầng
15
3
ữ

STT

Vật
liệu
Chiều dày
(m)
L
(m)

H
(m)


(kN/m3)

n
g
tc

(kN/m)
g
tt
(kN/m)

Q

tc
(KN)

Q
tt
(KN)

1

Kính 0.012

110

2.3

12

1.05

0.033

0.55

55

60.5

2

Gạch 0.22

116

1

15

1.1

3.3

3.63

363

421

3

vữa 0.03

116

1

18

1.3

0.54

0.7

62.64

81.43

4

Gạch

0.11

101

3.3

15

1.1

5.44

5.94


549

600

5

Vữa

0.03

101

3.3

18

1.3

1.78

2.3

179,78

233,7

6

Tổng 11,56

13,12

1209.4

1396.63


Trọng lợng tờng ngăn và tờng bao che tầng mái
STT

Vật liệu
Chiều
dày (m)

L (m) H (m)

(kN/m3)

n
g
tc

(kN/m)

g
tt
(kN/m)

G
tc
(KN)

G
tt

(KN)

1 Tờng gạch

0.22 2 2.5 15 1.1

8.25 9.0 16.5 18.15
2 Vữa 0.03 2 2.5 18 1.3

1.35 1.75 2.7 3.51
3 Dầm BTCT 220x220

16.2 2.5 25 1.1

1.21 1.33 46.46 51
4 Tờng gạch

0.22 121.8 1.2 15 1.1

3.96 4.35 482.3 530.56
5 Vữa trát 0.03 121.8 1.2 18 1.3

0.65 0.84 79.17 102.3
6 Tờng gạch

0.11 10.84 2.5 15 1.1

4.12 4.53 44.66 49.12
7 Vữa trát 0.03 10.84 2.5 18 1.3

1.35 1.75 14.63 19
8 Tổng 20.89 23.55 1035.86

1167.86

Trọng lợng bể nớc mái:
Tĩnh tải bể nớc mái
Các lớp
Chiều dày

g
tc
g
tc
Hệ số g
tt
g
tt

(m) (kN/m
3
) (kN/m
2
) (kN/m) Vợt tải (kN/m
2
) (kN/m)

Bêtông đáy bể 0.2 25 5 1.1 5.5

Vữa trát 0.05 18 0.9 1.3 1.17


Bêtông thành bể 0.2 25 9.9 1.1 10.89

Vữa trát 0.05 18 1.62 1.3 2.106

Bêtông nắp bể 0.1 25 2.5 1.1 2.75


Vữa trát 0.03 18 0.54 1.3 0.702


Nớc tính khi đầy nớc 1.8 10 18 180 1.1 19.8

3564

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 23


Trọng lợng cột:
Chiều cao cột đợc xác định : h

t
= H h
b
Trong đó :
h
t
: Chiều cao của cột
H : Chiều cao của tầng nhà
H
b
: Chiều cao bản trên cột tơng ứng.
Dự kiến cứ lên 5 tầng thay đôit tiết diện một lần.
Cụ thể:
- Đối với các cột giữa:
+) Tiết diện cột tầng 1-5: 1x1m
+) Tiết diện cột tầng 6-10: 0,9x0,9m
+) Tiết diện cột tầng 11-15: 0,8x0,8m
- Đối với các cột biên:
+) Tiết diện cột tầng 1-5: 0,7x0,8m
+) Tiết diện cột tầng 6-10: 0,7x0,75m
+) Tiết diện cột tầng 11-15: 0,7x0,7m
Trọng lợng bản thân cột
Tầng

STT

Các lớp
hc
(m)

Số l-
ợng


n
Q
tc
Q
tt

(kN/m
3
)

(kN) (kN)
Hầm-5
1

Cột 1x1m 2.9

4

25.00

1.1

290

319

2

Vữa dày 1,5cm 2.9

4

18.00

1.3

12.53

16.28

3

Cột 0,8x0,7m 2.9

4

25.00

1.1

50.75

55.82

4

Vữa dày 1,5cm 2.9

4

18.00

1.3

10 13

5

Tổng 363.28

404.1

6-10
1

Cột 0,9x0,9m 4.2

4

25.00

1.1

420

462

2

Vữa dày 1,5cm 4.2

4

18.00

1.3

18.14

23.58

3

Cột 0,75x0,7m 4.2

4

25.00

1.1

294

323.4

4

Vữa dày 1,5cm 4.2

4

18.00

1.3

15.4 20

5

Tổng 747.54

829

11-15
1

Cột 0,8x0,8m 3.3

4

25.00

1.1

330

363

2

Vữa dày 1,5cm 3.3

4

18.00

1.3

14.25

18.52

3

Cột 0,7x0,7m 3.3

4

25.00

1.1

231

254

4

vữa dày 1,5 cm


3.3


4


18.00

1.3

12.57

16.34

5

Tổng 587.82

651.86

tum

1

Cột 0,22x0,22

2.5


2

25.00

1.1

6.05

6.6
5

2

Vữa dày 1,5cm 2.5

2 18.00

1.3

1.18 1.53
5

Tổng 7.23 8.18
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010

khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 24


Trọng lợng dầm:

Trọng lợng bản thân dầm
Tầng STT

Các lớp
chiều dài
(m)


n
g
tc
g
tt
Q
tc
Q
tt

(kN/m

3
)

(kN/m)

(kN/m)

(kN) (kN)
Tâng 1-
16
1

Dầm 0,4x0,9m 43.8

25

1.10

9

9.9

394.2

433.62

2

Dầm 0,4x0,7 81

25

1.10

7

7.7

567 623.7
3

Vữa trát dày 1,5cm 92.8

18

1.30

0.05

0.07

4.64

6.03

3

Tổng 16.05

17.65

965.34

1063.35

4

Dầm 0,22x0,7m 2.68

25

1.10

3.85

4.235

10.3

11.35

5

Vữa trát dày 1,5cm 2.68

18

1.30

0.04

0.05

0.432

0.56
6

Tổng 3.89

4.285

10.73

11.9

7

Tổng trọng lợng dầm của cả tầng 19.94

21.935

967

1075.25

Mái
tum cos
53.3m
1

Dầm 0,22x0,3m 8.1

25

1.10

1.21

1.33

9.8

10.78

2

Vữa trát dày 1,5cm 8.1

18

1.30

0.03

0.04

0.576

0.75

3

Tổng 1.24

1.37

10.75

11.53


Trọng lợng cầu thang bộ.
Theo kiến trúc trên mặt bằng có 2 cầu thang bộ trong đó có 1 cầu thang sắt ở bên ngoài chu vi của
toà nhà.
Trọng lợng cầu thang bộ
Tầng

Tên cấu kiện
Chiều
dày (m)

Chiều
rộng (m)

Chiều
dài (m)
g
tc
g

tt

G
tc
(kN)
G
tt
(kN)

Tầng
hầm
Bản thang 1,3 0.07

1.7

0.694

4.77 5.44

11.2

17.83

Cốn thang 1,3 0.3

0.1

0.694

8.04 8.95

1.1

1.24

Bản thang 2 0.07

1.7

4.04

4.77 5.44

41.34

46.8

Cốn thang 2 0.3

0.1

4.04

8.04 8.95

3.25

3.6

Lan can tay vịn 5.43

0.4(kN/m)

0.48

2.17

2.6

Bản chiếu nghỉ 0.07

1.63

1.7

2.58 2.96

7.15

8.2

Dầm chiếu nghỉ 1 0.3

0.22

3.6

8.04 8.95

6.36

7.08

Tổng 72.57

87.35

Tầng 1

Bản thang 1 0.07

1.7

4.17

4.77 5.44

33.8

38.56

Cốn thang 1 0.3

0.1

4.17

8.04 8.95

3.35

3.73

Bản thang 2 0.07

1.7

4.17

4.77 5.44

33.8

38.56

Cốn thang 2 0.3

0.1

4.17

8.04 8.95

3.35

3.73

Lan can tay vịn 8.34

0.4(kN/m)

0.48

3.33

4.00

Bản chiếu nghỉ 0.07

1.63

3.6

2.58 2.96

12.63

14.5

Dầm chiếu nghỉ 1 0.3

0.22

3.6

8.04 8.95

6.36

7

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 25

Tổng 93.29

103

Tầng
2-16
Bản thang 1 0.07

1.7

3.95

4.77 5.44

32

36.53

Cốn thang 1 0.3

0.1

3.95

8.04 8.95

3.175

3.53

Bản thang 2 0.07

1.7

3.95

4.77 5.44

32

36.53

Cốn thang 2 0.3

0.1

3.95

8.04 8.95

3.175

3.53

Lan can tay vịn 7.8

0.4(kN/m)

0.48

3.12

3.74

Bản chiếu nghỉ 0.07

1.63

3.6

2.58 2.96

15.14

17.37

Dầm chiếu nghỉ 1 0.3

0.22

3.6

8.04 8.95

5.4

5.95

Tổng 94

107.18


3.
hoạt tải.
Theo TCVN 2737 1995 hoạt tải của một số loại ô sàn trong công trình đợc thống kê trong
bảng
Loại ô sàn
tc 2
p (kN / m )

STT ô trong bảng 3 (TCVN 2737 1995)
WC 2 2
Bếp 3 3
Văn phòng 2 4
Nhà hàng 3 7
Hội nghị 4 8
Kho 5 10
áp mái 0,7 13

Hành lang (Văn phòng) 3 15
Hành lang (Cửa hàng) 4 15
Mái tôn 0,3 19
Mái bằng 0,75 19
Bảng 4 : Hoạt tải một số ô sàn trong công trình
Căn cứ vào diện tích của từng loại ô sàn ta có bảng thống kê hoạt tải các tầng nh sau (Trong đó
có kể đến sự giảm tải của các ô sàn có đủ điều kiện theo điều 4.3.4.1 và 4.3.4.2 trong TCVN 2737
1995)
Tầng

Loại
tc
p

2
(kN / m )

n
tt
p

2
(kN / m )

Ô sàn giảm tải (Nếu có)
Loại ô

A*
S (
2

m
)

(

A*)

A*


tc
p

2
(kN / m )

tt
p

2
(kN / m )

(1)

(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
Tầng
hầm

Nhà để xe 5 1,2 6 21
Phòng kĩ thuật

7,5 1,2 9 5
Cầu thang 3 1,2 3.6 15 9 5,04
1
Văn phòng 2 1,2 2,4 4 9 65,6 0,622

1,244 1,493
Hành lang (CH)

3 1,2 3,6 15
Cầu thang 3 1,2 3,6 15
WC 2 1,2 2,4 2 9 16,68

0,84 1,68 2,01
2-15

Văn phòng 2 1,2 2,4 4 9 65,6 0,622

1,244 1,493
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 26

Hành lang (VP)

3 1,2 3,6 15
Cầu thang 3 1,2 3,6 15
WC 2 1,2 2,4 2 9 16,68

0,84 1,68 2,01
mái

áp mái 0,3 1,3 0,39 19
Mái bằng 0,75 1,3 0,975 19

Bảng 5 : Thống kê hoạt tải sàn các tầng
Ghi chú :
- ở cột (7) :
o A* =
1
A
= 9
2
m
với các ô sàn loại 1,2,3,4,5.
o A* =
2
A
= 36
2
m
với các ô sàn loại 6,7,8,10,12,14.
- ở cột (9) :
A*

0,6
0,4
A / A *
= +
- Các ô sàn có đủ điều kiện để giảm tải thì tính toán với hoạt tải ở cột (10) và (11). Các ô sàn
cùng loại nhng không đủ điều kiện giảm tải thì tính toán với hoạt tải ở cột (3),(5).
- Bể nớc mái cao 1,5m đặt trên cos sàn tầng tum 1 m. Hoạt tải nớc trên bể lấy khi bể đầy:
q = 1000.1,5 = 15 (kN/
2
m
)

II. xác định tải trọng ngang tác dụng lên công trình
2.1 Tải trọng gió
Căn cứ vào vị trí xây dựng công trình: Quận Cầu Giấy TP Hà Nội
Căn cứ vào Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737- 1995 về tải trọng và tác động
Ta có: Địa điểm xây dựng thuộc vùng II-B, có W
0
=0,95 kN/m
2
.
Công trình có độ cao từ cốt 0.00 đến đỉnh mái tum là 56,9m (không kể phần dàn mái đặt ở độ cao
2,5m so với sàn mái) nên ngoài phần tĩnh của gió cần phải xét đến phần động của tải trọng gió.
2.1.1 Tải trọng gió tĩnh

Giá trị tiêu chuẩn của gió phân bố đều trên diện tích đợc xác định theo công thức
tc
d,h
W

= W
0
.K.C


Giá trị tính toán của phần gió tĩnh phân bố trên diện tích đợc xác định theo công thức

tt
d,h
W
= n.W
0
.K.C
Trong đó:
n - hệ số vợt tải lấy n=1,2 lấy theo TCVN 2737 -95
W
0
=0,95 kN/m
2
- giá trị của áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng gió
K- hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5 TCVN 2737-
95
C - hệ số khí động lấy theo bảng 6 TCVN 2737-95
C
đ
= +0,8 phía đón gió
C
h
= - 0,6 phía khuất gió

Giá trị tiêu chuẩn của gió phân bố theo chiều dài đợc xác định theo công thức
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 27

Phía gió đẩy :
tc
d
q

=
tc
d
W
.
i
h
(
/ )
kN m

Phía gió hút :
tc
h

q

=
tc
h
W
.
i
h
(kN/m)

Giá trị tính toán của gió phân bố theo chiều dài đợc xác định theo công thức
Phía gió đẩy :
tt
d
q

=
tt
d
W
.
i
h
(kN/m)
Phía gió hút :
tt
h
q

=
tt
h
W
.
i
h
(kN/m)

Tầng

0
W


chiều
cao
cao
trình

i
h

k
d
C

tc
d
W

d
tc
q

d
tt
q

h
C

tc
h
W

h
tc
q

h
tt
q

1 0.95

4.5 2 3.25

0.4 0.8

0.3 0.988 1.185 -0.6 -0.232

-0.74

-0.889

2 0.95

3.6 6.5 4.05

0.92 0.8

0.696

2.818 3.38 -0.6 -0.52 -2.11

-2.536

3 0.95

3.6 10.1

3.6 1 0.8

0.76 2.736 3.283 -0.6 -0.57 -2.05

-2.46
4 0.95

3.6 13.7

3.6 1.06 0.8

0.8 2.88 3.456 -0.6 -0.6 -2.16

-2.592

5 0.95

3.6 17.3

3.6 1.1 0.8

0.76 2.736 3.283 -0.6 -0.57 -2.05

-2.462

6 0.95

3.6 20.9

3.6 1.138

0.8

0.836

3 3.6 -0.6 -0.63 -2.26

-2.708

7 0.95

3.6 24.5

3.6 1.17 0.8

0.89 3.204 3.844 -0.6 -0.66 -2.38

-2.85
8 0.95

3.6 28.1

3.6 1.2 0.8

0.912

3.283 3.939 -0.6 -0.68 -2.46

-2.95
9 0.95

3.6 31.7

3.6 1.23 0.8

0.934

3.362 4.03 -0.6 -0.7 -2.52

-3.024

10 0.95

3.6 35.3

3.6 1.25 0.8

0.95 3.42 4.104 -0.6 -0.71 -2.56

-3.072

11 0.95

3.6 38.9

3.6 1.27 0.8

0.965

3.474 4.168 -0.6 -0.72 -2.6 -3.12
12 0.95

3.6 42.5

3.6 1.29 0.8

0.98 3.528 4.233 -0.6 -0.74 -2.65

-3.175

13 0.95

3.6 46.1

3.6 1.31 0.8

0.995

3.582 4.298 -0.6 -0.75 -2.87

-3.438

14 0.95

3.6 49.7

3.6 1.34 0.8

1.01 3.636 4.363 -0.6 -0.76 -2.74

-3.29
15 0.95

3.6 53.3

3.6 1.35 0.8

1.028

3.7 4.44 -0.6 -0.77 -2.77

-3.326

16 0.95

1 56.9

2.8 1.37 0.8

1.038

2.9 3.48 -0.6 -0.78 -2.18

-2.617


Bảng 6 : Tải trọng gió tĩnh
Ghi chú :
- ở cột (4) :
0
Z
là cao trình cos sàn tầng j so với cos mặt đất.
0
Z
dùng để tra bảng xác định
hệ số K ở cột (6)
- ở cột (5) : là diện truyền tải trọng gió vào 1 mức sàn, lấy bằng trung bình cộng chiều cao
tầng trên và dới mức sàn đó. Riêng sàn tầng 16 (mái) có diện truyền tải của một nửa

tầng dới nó và tờng xây bao xung quanh nhà cao 1m.
2.1.2 Tải trọng gió động
Cơ sở tính toán
Bản chất của thành phần động có 2 thành phần:'' xung của vận tốc gió'' và ''lực quán tính của
công trình'' gây ra . Các thành phần này làm tăng thêm tác dụng của tải trọng gió lên công trình do
dao động, xét đến ảnh hởng của lực quán tính sinh ra do khối lợng tập trung của công trình khi dao
động bởi các xung của luồng gió.
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 28


Tuỳ mức độ nhạy cảm của công trình đối với tác dụng động lực của tải trọng gió mà thành phần
động của tải trọng gió chỉ cần kể đến tác động do thành phần xung của vận tốc gió hoặc với cả lực
quán tính của công trình.

Mức độ nhạy cảm đợc đánh giá qua tơng quan giữa giá trị cấc tần số dao động riêng cơ bản của
công trình, đặc biệt là tần số dao động riêng thứ nhất, với tần số giới hạn f
L
(bảng - 2. TCVN 2737-
1995)
Với công trình đang tính toán ta xác định đợc: f
L
= 1,3 (Hz) và

= 0,3
2.1.2.1 Xác định chu kì, tần số dao động riêng của công trình
Việc xác định giá trị tiêu chuẩn thành phần động của áp lực gió phụ thuộc vào tần số dao động
của công trình
Tiến hành giải bài toán dao động riêng: mô hình kết cấu trong Etabs version 9.5 sẽ tự động
tính toán khối lợng bản thân của cấu kiện. Ta tiến hành tính toán phần khối lợng phụ thêm cho từng
tầng để nhập vào gồm có:

Hoạt tải đứng với hệ số chiết giảm 0,5.

Khối lợng các lớp trát, bêtông chống thấm, khối lợng tờng xây
Ta có bảng kết quả tính toán dao động của công trình nh sau :

Mode


Period Frequence

UX UY SumUX SumUY Kết luận
1


2.054658

0.486699

73.4943

0.001

73.4943

0.023

Dao động theo phơng X

2


1.890331

0.5290079

1.008

73.2518

73.4943

73.2518

Dao động theo phơng Y

3


1.278215

0.782341

0.0149

0.045

73.5092

73.2518


4


0.589595

1.6960795

12.8722

0.134

86.3814

73.2518

Dao động theo phơ
ng X

5

0.539736

1.8527576

0.054

12.8647

86.3814

86.1165

Dao động theo ph
ơ
ng Y

6


0.38035

2.6291574

0.0222

0.021

86.4036

86.1165


7


0.287313

3.4805247

5.0559

0.001

91.4595

86.1165

Dao động theo phơng X

8


0.259948

3.8469232

0.01

4.8507

91.4595

90.9672

Dao động theo phơng Y

9


0.19142

5.2241145

0.0191

0.134

91.4786

90.9672


10


0.174388

5.7343395

2.6334

0.029

94.1121

90.9672


11


0.154382

6.4774391

0.011

2.6476

94.1121

93.6148


12


0.119661

8.3569417

1.5019

0.021

93.6148

93.6148



Bảng 7 : Tính toán dao động công trình theo các phơng
2.1.2.2 Tính toán khối lợng các tầng tham gia dao động
Khối lợng các tầng có thể đợc tính dựa trên tĩnh tải và hoạt tải đứng tiêu chuẩn (đã xác định
ở phần trên) theo công thức
tc tc
j j j
M G 0,5.P
= +
. Tuy nhiên sau khi nhập các tải trọng nói trên vào mô
hình Etabs v9.5 ta có thể xuất ra bảng khối lợng các tầng tham gia dao động nh sau :


Story Diaphragm

MassX(
2
. /
kN s m

)

MassY(
2
. /
kN s m
)

STORY1 D1 2425.2156 2425.2156
STORY2 D2 2469.0543 2469.0543
STORY3 D3 2392.4118 2392.4118
STORY4 D4 2392.4118 2392.4118
STORY5 D5 2392.4118 2392.4118
STORY6 D6 2392.4118 2392.4118
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 29

STORY7 D7 2392.4118 2392.4118
STORY8 D8 2392.4118 2392.4118
STORY9 D9 2392.4118 2392.4118
STORY10

D10 2392.4118 2392.4118

STORY11

D11 2392.4118 2392.4118
STORY12

D12 2392.4118 2392.4118
STORY13

D13 2392.4118 2392.4118
STORY14

D14 2392.4118 2392.4118
STORY15

D15 2392.4118 2392.4118
STORY16

D16 2359.9433 2359.9433

2.1.2.3 Tải trọng gió động tác dụng theo phơng X

Ta chọn đợc 3 dạng dao động riêng cơ bản theo phơng X nh sau:


Dạng dao động riêng 1: Mode 1 với
=


=

1
1
0,486
2,054
f Hz
T s


Dạng dao động riêng 2: Mode 4 với
=


=

4
4
1,696
0,589
f Hz
T s


Dạng dao động riêng 3: Mode 7 với
=


=

5
5

3,48
0,287
f Hz
T s

Vì tần số dao dộng cơ bản theo phơng X : f
1
< f
L
=1,3(Hz)< f
4
< f
7
theo TCVN 2737-1995 việc
xác định thành phần động của tải trọng gió cần xét đến ảnh hởng của dạng dao động cơ bản 1 . Ta
tính toán với dạng dao động thứ nhất, ứng với mode 1 với
=


=

1
1
0,486
2,054
f Hz
T s
.
Khi đó giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j (tầng thức j )
đợc xác định theo công thức:

p( ji) j i i ji
W M . . .y
=

Với các thành phần đợc xác định nh dới đây

a/ Tính hệ số động lực
i

i
là hệ số động lực với dạng dao động thứ i phụ thuộc vào độ giảm lôga của dao động = 0,3
và thông số
o
i
i
10. .W
940.f

=

Trong đó:

- hệ số tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1,2
W
0
- giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng gió

f
i
- tần số dao động riêng thứ i

1
=

0
1
10. .W
940f
=
10.1,2.95
940.0,486
= 0,074
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 30

Hệ số động lực
i
tra ở biểu đồ quan hệ với
i
(Điều 6.13.2 TCVN 2737-1995) ứng với đờng
cong 1 ( = 0,3). Tra biểu đồ ta đợc :
1

=
1,75 .
b. Xác định
i


i
: hệ số đợc xác định theo công thức :
n
Fj ji
j 1
i
n
2
j ji
j 1
W .y
M .(y )
=
=
=


.
Trong đó:
M
j
: khối lợng tập trung của phần công trình thứ j,
y
ji

- dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao
động thứ i, không thứ nguyên (Xác định giựa vào chuyển vị ngang của dạng dao
động thứ i đợc lấy từ Etabs)
W
Fj
- Giá trị thành phần động phân bố đều của tải trọng gió ở phần thứ j của công
trình đợc xác định theo công thức:
W
Fj
=
tc
j
W
.
j
. .D
j
.h
j

Với : W
j
tc
- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió tại phần j.
W
j
tc
= W
0
.K.C đã xác định ở phần trên.

- Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z ứng với phần thứ j của
công trình (tra bảng 8 trong TCVN 2737-1995)
D
j
, h
j
- Bề rộng và chiều cao của mặt đón gió ứng với phần thứ j.
- hệ số tơng quan không gian áp lực động của tải trọng gió đợc xác
định phụ thuộc vào tham số


,
và dạng dao động. (Tra bảng 10 trong
TCVN 2737-1995)
Bảng 9 : Tính toán W
j
tc
= W
0
.K.C
Tầng
tc
đ
W


2
(kN / m )

tc

h
W


2
(kN / m )

tc
j
W


2
(kN / m )

1 0.3 -0.232 0.532
2 0.696 -0.52 1.216
3 0.76 -0.57 1.33
4 0.83 -0.603 1.433
5 0.833 -0.628 1.46
6 0.864 -0.648 1.512
7 0.889 -0.66 1.549
8 0.914 -0.685 1.599
9 0.934 -0.7 1.634
10 0.95 -0.712 1.66
11 0.966 -0.725 1.69
12 0.984 -0.737 1.72
13 1 -0.75 1.75
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010

khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 31

14 1.01 -0.76 1.77
15 1.027 -0.77 1.797
16 1.038 -0.779 1.817
Mái -0.65 -0.65 0,00



Dựa vào bề mặt đón gió của công trình,hình dạng công trình, tra bảng 11-TCVN 2737-95 lấy
H=56,9 m là chiều cao nhà, D
A-C
=19,2 D
1-6
= 43,2 m là các kích thớc tơng ứng của nhà theo
phơng vuông góc và song song với phơng luồng gió; bề mặt tính toán định hớng song song với
mặt phẳng toạ độ cơ bản ZOY , ta có:
= 0,4.D
A-C
= 7,68 m ; = H = 56,9 m
Tra bảng 10 trong TCVN 2737 - 1995 có: = 0,7525.
hớng gió động
phơng X

Bảng 10: Tính toán W
Fj
=
tc
j
W
.
j
. .D
j
.h
j

Tầng

0
Z
(m)



2
( / )
tc
j
W kN m

( )
j
h m

( )
j
D m

( )
Fj
W kN

1

2 0.486

0.532 0.7566 3.25 19.2
24.413

2

6.5 0.4773

1.2103 0.7566 4.05 19.2
33.987

3

10.1 0.48571

1.33 0.7566 3.6 19.2
33.783

4

13.7 0.47527


1.4098 0.7566 3.6 19.2
35.04

5

17.3 0.43656


1.46699 0.7566 3.6 19.2
33.492

6

20.9 0.429

1.51354 0.7566 3.6 19.2
33.956

7

24.5 0.4507

1.5561 0.7566 3.6 19.2
36.677

8

28.1 0.44566


1.596 0.7566 3.6 19.2
37.197

9

31.7 0.44062


1.6359 0.7566 3.6 19.2
37.696

10

35.3 0.43558


1.6625 0.7566 3.6 19.2
37.87

11

38.9 0.42983


1.6891 0.7566 3.6 19.2
37.968

12

42.5 0.42713


1.72235 0.7566 3.6 19.2
38.472

13

46.1 0.42443


1.75028 0.7566 3.6 19.2
38.849

14

49.7 0.42173


1.7689 0.7566 3.6 19.2
39.012

15

53.3 0.41903


1.79949 0.7566 3.6 19.2
39.433

16

56.9 0.41633


1.81811 0.7566 2.8 19.2
30.788

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 32


Ghi chú :
- ở cột (2) :
0

Z
là cao trình cos sàn tầng j so với cos mặt đất.
0
Z
dùng để tra bảng xác định
hệ số

ở cột (3) (Tra bảng 8 trong TCVN 2737-1995 với địa hình B)
- ở cột (7) : Bề rộng công trình ở mức sàn tầng j .
Dịch chuyển ngang tỉ đối theo phơng X (
ji1
y
)
Tầng Diaphragm

Mode S (m) Z (m)
ji1
y

1 D1 2 0.0001 3,2 3.13E-05
2 D2 2 0.0006 7.7 7.79E-05
3 D3 2 0.0011 11.3 9.73E-05
4 D4 2 0.0017 14.9 1.10E-04
5 D5 2 0.0023 18.5 1.20E-04
6 D6 2 0.0029 22.1 1.30E-04
7 D7 2 0.0036 25.7 1.40E-04
8 D8 2 0.0043 29.3 1.50E-04
9 D9 2 0.0049 32.9 1.50E-04
10 D10 2 0.0055 36.5 1.50E-04
11 D11 2 0.006 40.1 1.50E-04

12 D12 2 0.0066 43.7 1.50E-04
13 D13 2 0.007 47.3 1.50E-04
14 D14 2 0.0075 50.9 1.50E-04
15 D15 2 0.0079 54.5 1.50E-04
16 D16 2 0.0082 58.1 1.50E-04

(y
ij
= S/chiều cao Z tại tầng tơng ứng đợc tính từ mặt ngàm công trình. Với S đợc lấy từ kết
quả chuyển vị của Etabs (kí hiệu trong Etabs là UX).Chiều cao tầng hầm là 3,2m. Z =
0
Z
+ 3,2
)



tầng
ji
y

W
Fj
(kN)
M
j
(kN)
ji
y
.

W
Fj

M
j
.
2
ji
y

i


1

3.13E-05

24.413

24252.16

7.63E-04 2.37E-05

1.11E+01
2

7.79E-05

33.987

24690.54

2.65E-03 1.50E-04

1.11E+01
3

9.73E-05

33.783

23924.12

3.29E-03 2.27E-04

1.11E+01
4

1.10E-04

35.04

23924.12

3.85E-03 2.89E-04

1.11E+01
5

1.20E-04

33.492

23924.12

4.02E-03 3.45E-04

1.11E+01
6

1.30E-04

33.956

23924.12

4.41E-03 4.04E-04

1.11E+01
7

1.40E-04

36.677

23924.12

5.13E-03 4.69E-04

1.11E+01

8

1.50E-04

37.197

23924.12

5.58E-03 5.38E-04

1.11E+01
9

1.50E-04

37.696

23924.12

5.65E-03 5.38E-04

1.11E+01
10

1.50E-04

37.87

23924.12

5.68E-03 5.38E-04

1.11E+01
11

1.50E-04

37.968

23924.12

5.70E-03 5.38E-04

1.11E+01
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 33

12

1.50E-04

38.472

23924.12

5.77E-03 5.38E-04

1.11E+01
13

1.50E-04

38.849

23924.12

5.83E-03 5.38E-04

1.11E+01
14

1.50E-04

39.012

23924.12

5.85E-03 5.38E-04

1.11E+01
15

1.50E-04

39.433

23924.12

5.91E-03 5.38E-04

1.11E+01
16

1.50E-04

30.788

23599.43

4.62E-03 5.31E-04

1.11E+01

7.47E-02



6.74E-03




Từ các giá trị của M

j
, W
Fj
, y
ji
ta xác định đợc
n
Fj ji
j 1
i
n
2
j ji
j 1
W .y
M .(y )
=
=
=




và ta lập đợc thành
bảng nh trên.

b. Xác định thành phần động của tải trọng gió theo phơng X
Từ giá trị đã tính M
j
,

i
,
i
, y
ji
ta xác định gía trị tính toán thành phần động của gió:

p( ji) j i i ji
W M . . .y
=

Với:
i
=1,75;
i

= 11,1

tt
p( ji)
W
=
p( ji)
W
.

.
: hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian (Bảng12 -TCVN 2737 - 1995). Giả định
công trình sử dụng trong 50 năm, lấy bằng 1,0.

= 1,2 : hệ số vợt tải.

Bảng 18 :Tính tải trọng gió động theo phơng X tác dụng lên công trình
Tầng
M
j
(kN)

i

i


y
ji

p( ji)
W
(kN)

tt
p( ji)
W
(kN)

1

24252.16

1.75

1.11E+01
3.13E-05

1.47E+01

1.76E+01

2

24690.54

1.75

1.11E+01
7.79E-05

3.73E+01

4.48E+01

3

23924.12

1.75

1.11E+01
9.73E-05

4.51E+01

5.42E+01

4

23924.12

1.75

1.11E+01
1.10E-04

5.10E+01

6.12E+01

5

23924.12

1.75

1.11E+01
1.20E-04

5.57E+01

6.68E+01

6

23924.12

1.75

1.11E+01
1.30E-04

6.03E+01

7.23E+01

7

23924.12

1.75

1.11E+01
1.40E-04

6.49E+01

7.79E+01

8

23924.12

1.75

1.11E+01
1.50E-04

6.96E+01

8.35E+01

9

23924.12

1.75

1.11E+01
1.50E-04

6.96E+01

8.35E+01

10

23924.12

1.75

1.11E+01
1.50E-04

6.96E+01

8.35E+01

11

23924.12

1.75

1.11E+01
1.50E-04

6.96E+01

8.35E+01

12

23924.12

1.75

1.11E+01
1.50E-04

6.96E+01

8.35E+01

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 34

13

23924.12

1.75

1.11E+01
1.50E-04

6.96E+01

8.35E+01

14

23924.12

1.75

1.11E+01
1.50E-04

6.96E+01

8.35E+01

15

23924.12

1.75

1.11E+01
1.50E-04

6.96E+01

8.35E+01

16

23599.43

1.75

1.11E+01
1.50E-04

6.86E+01

8.23E+01


2.1.2.4 Tải trọng gió động tác dụng theo phơng Y

Ta chọn đợc 3 dạng dao động riêng cơ bản theo phơng Y nh sau:

Dạng dao động riêng 1: Mode 2 với
=


=

2
2
0,529
1,89
f Hz
T s


Dạng dao động riêng 2: Mode 5 với
=


=

5
5

1,852
0,539
f Hz
T s


Dạng dao động riêng 3: Mode 8 với
=


=

8
8
3,84
0,26
f Hz
T s


Vì tần số dao dộng cơ bản theo phơng Y : f
2
< f
L
= 1,3 (Hz) < f
5
< f
8
, theo TCVN 2737-1995 việc
xác định thành phần động của tải trọng gió chỉ cần xét đến ảnh hởng của dạng dao động cơ bản 1.

Ta tính toán với dạng dao động thứ 1, ứng với mode 2 với
=


=

2
2
0,529
1,89
f Hz
T s


Khi đó giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j (tầng thức j )
đợc xác định theo công thức:
p( ji) j i i ji
W M . . .y
=

Với các thành phần đợc xác định nh dới đây
a/ Tính hệ số động lực
i

i
là hệ số động lực với dạng dao động thứ i phụ thuộc vào độ giảm lôga của dao động = 0,3
và thông số
o
i
i

10. .W
940.f

=

Trong đó:

- hệ số tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1,2
W
0
- giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng gió

f
i
- tần số dao động riêng thứ i

i
=
0
i
10. .W
940f

=
10.1,2.95
940.0,529
= 0,0678
Hệ số động lực
i
tra ở biểu đồ quan hệ với

i
(Điều 6.13.2 TCVN 2737-1995) ứng với đờng
cong 1 ( = 0,3). Tra biểu đồ ta đợc : =1,7
b. Xác định
i


i
: hệ số đợc xác định theo công thức :
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 35

n
Fj ji
j 1
i
n
2
j ji
j 1
W .y
M .(y )
=

=
=



Trong đó:
M
j
: khối lợng tập trung của phần công trình thứ j,
y
ji
- dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao
động thứ i, không thứ nguyên (Xác định giựa vào chuyển vị ngang của dạng dao
động thứ i đợc lấy từ Etabs)
W
Fj
- Giá trị thành phần động phân bố đều của tải trọng gió ở phần thứ j của công
trình đợc xác định theo công thức:
W
Fj
=
tc
j
W
.
j
. .D
j
.h
j

Với : W
j
tc
- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió tại phần j.
W
j
tc
= W
0
.K.C đã xác định ở phần trên.
- Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z ứng với phần thứ j của
công trình (tra bảng 8 trong TCVN 2737-1995)
D
j
, h
j
- Bề rộng và chiều cao của mặt đón gió ứng với phần thứ j.
- hệ số tơng quan không gian áp lực động của tải trọng gió đợc xác
định phụ thuộc vào tham số


,
và dạng dao động. (Tra bảng 10 trong
TCVN 2737-1995)
Bảng 14: Tính toán W
j
tc
= W
0

.K.C
Tầng
tc
đ
W


2
(kN / m )

tc
h
W


2
(kN / m )

tc
j
W


2
(kN / m )

1 0.3 -0.232 0.532
2 0.696 -0.52 1.216
3 0.76 -0.57 1.33
4 0.83 -0.603 1.433

5 0.833 -0.628 1.46
6 0.864 -0.648 1.512
7 0.889 -0.66 1.549
8 0.914 -0.685 1.599
9 0.934 -0.7 1.634
10 0.95 -0.712 1.66
11 0.966 -0.725 1.69
12 0.984 -0.737 1.72
13 1 -0.75 1.75
14 1.01 -0.76 1.77
15 1.027 -0.77 1.797
16 1.038 -0.779 1.817
Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 36

Mái -0.65 -0.65 0,00

Dựa vào bề mặt đón gió của công trình,hình dạng công trình, tra bảng 11-TCVN 2737-95 lấy
H=56,9 m là chiều cao nhà, D
A-C
=19.2 m, D
1-6
= 43.2 m là các kích thớc tơng ứng của nhà theo

phơng vuông góc và song song với phơng luồng gió; bề mặt tính toán định hớng song song với
mặt phẳng toạ độ cơ bản ZOX , ta có:
= D
1-6
= 43.2 m ; = H = 56,9 m
Tra bảng 10 trong TCVN 2737 - 1995 có: = 0,644.
hớng gió động
phơng y


Bảng 15: Tính toán W
Fj
=
tc
j
W
.
j
. .D
j
.h
j

Tầng

0
Z
(m)

tc
j
W
2
(kN / m )




j
h
(m)

j
D
(m)

W
Fj
(kN)
1


2


0.486

0.532

0.647

3.25

43.2

46.973

2


6.5


0.4773

1.2103


0.647

4.05

43.2

65.392

3

10.1


0.48571

1.33


0.647

3.6

43.2

65.001

4


13.7


0.47527

1.4098


0.647

3.6

43.2

67.42

5


17.3


0.43656

1.46699


0.647

3.6

43.2

64.441

6


20.9

0.429

1.51354


0.647

3.6

43.2

65.334

7


24.5


0.4507

1.5561


0.647

3.6

43.2

70.569

8


28.1


0.44566

1.596


0.647

3.6

43.2

71.569

9


31.7


0.44062

1.6359


0.647

3.6

43.2

72.529

10


35.3


0.43558

1.6625


0.647

3.6

43.2

72.865

11


38.9


0.429825

1.6891


0.647

3.6

43.2

73.053

12


42.5


0.427125

1.72235

0.647

3.6

43.2

74.023

13


46.1


0.424425

1.75028


0.647

3.6

43.2

74.748

14

49.7


0.421725

1.7689


0.647

3.6

43.2

75.063

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 37

Ghi chú :

- ở cột (2) :

0
Z
là cao trình cos sàn tầng j so với cos mặt đất.
0
Z
dùng để tra bảng xác định
hệ số

ở cột (3) (Tra bảng 8 trong TCVN 2737-1995 với địa hình B)
- ở cột (7) : Bề rộng công trình ở mức sàn tầng j .
Bảng 16: Dịch chuyển ngang tỉ đối theo phơng Y (
ji
y
)
Tầng Diaphragm

Mode S (m) Z (m)
ji
y

1 D1 1
0.0001
3,2
3.1E
-
05
2 D2 1
0.0006
7.7
7.8E

-
05
3 D3 1
0.0011
11.3
9.7E
-
05
4 D4 1
0.0016
14.9
1.10E
-
04
5 D5 1
0.0
023
18.5
1.20E
-
04
6 D6 1
0.0029
22.1
1.30E
-
04
7 D7 1
0.0036
25.7

1.40E
-
04
8 D8 1
0.0042
29.3
1.50E
-
04
9 D9 1
0.0049
32.9
1.50E
-
04
10 D10 1
0.0055
36.5
1.50E
-
04
11 D11 1
0.006
40.1
1.50E
-
04
12 D12 1
0.0066
43.7

1.50E
-
04
13 D13 1
0.007
47.3
1.50E
-
04
14 D14 1
0.0075
50.9
1.50E
-
04
15 D15 1
0.0079
54.5
1.50E
-
04
16 D16 1
0.0082
58.1
1.50E
-
04


(y

ij
= S/chiều cao Z tại tầng tơng ứng đợc tính từ mặt ngàm công trình. Với S đợc lấy từ kết
quả chuyển vị của Etabs (Kí hiệu trong Etabs là UY).Chiều cao tầng hầm là 3,2m. Z =
0
Z
+ 3,2
)

tầng
ji
y

W
Fj
(kN)
M
j
(kN)
ji
y
.
W
Fj

M
j
.
2
ji
y

i


1

3.1E-05

46.973

24252.16

1.47E-03

2.37E-05

2.13E+01

2

7.8E-05

65.392

24690.54

5.10E-03

1.50E-04

2.13E+01

3

9.7E-05

65.001

23924.12

6.33E-03

2.27E-04

2.13E+01

4

1.10E-04

67.42

23924.12

7.42E-03

2.89E-04

2.13E+01

5

1.20E-04

64.441

23924.12

7.73E-03

3.45E-04

2.13E+01

6

1.30E-04

65.334

23924.12

8.49E-03

4.04E-04

2.13E+01

7

1.40E-04

70.569

23924.12

9.88E-03

4.69E-04

2.13E+01

8

1.50E-04

71.569

23924.12

1.07E-02

5.38E-04

2.13E+01

9

1.50E-04

72.529

23924.12

1.09E-02

5.38E-04

2.13E+01

10

1.50E-04

72.865

23924.12

1.09E-02

5.38E-04

2.13E+01

15


53.3

0.419025

1.79949


0.647

3.6

43.2

75.872

16


56.9


0.416325

1.81811


0.647

2.8

43.2

59.238

Trờng đại học kiến trúc hà nội
đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2005 - 2010


khoa xây dựng


SVTH : hoàng văn minh Lớp : 2005x5
Trang 38

11

1.50E-04

73.053

23924.12

1.10E-02

5.38E-04

2.13E+01

12

1.50E-04

74.023

23924.12

1.11E-02

5.38E-04

2.13E+01

13

1.50E-04

74.748

23924.12

1.12E-02

5.38E-04

2.13E+01

14

1.50E-04

75.063

23924.12

1.13E-02

5.38E-04

2.13E+01

15

1.50E-04

75.872

23924.12

1.14E-02

5.38E-04

2.13E+01

16

1.50E-04

59.238

23599.43

8.89E-03

5.31E-04

2.13E+01

1.44E-01


6.74E-03



Từ các giá trị của M
j
, W
Fj
, y
ji
ta xác định đợc
n
Fj ji
j 1
i
n
2
j ji
j 1
W .y
M .(y )

=
=
=




và lập thành bảng trên

b. Xác định thành phần động của tải trọng gió theo phơng Y
Từ giá trị đã tính M
j
,
i
,
i
, y
ji
ta xác định gía trị tính toán thành phần động của gió:

p( ji) j i i ji
W M . . .y
=

Với:
i
=1,7;
i

= 21,3

tt
p( ji)
W
=
p( ji)
W
.

.
: hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian (Bảng12 -TCVN 2737 - 1995). Giả định
công trình sử dụng trong 50 năm, lấy bằng 1,0.

= 1,2 : hệ số vợt tải.

Bảng 18 :Tính tải trọng gió động theo phơng Y tác dụng lên công trình
Tầng
M
j
(kN)

i

i


y
ji

p( ji)

W
(kN)

tt
p( ji)
W
(kN)

1

24252.16

1.7

2.13E+01

3.1E-05

2.83E+01

3.39E+01

2

24690.54

1.7

2.13E+01

7.8E-05

7.18E+01

8.61E+01

3

23924.12

1.7

2.13E+01

9.7E-05

8.69E+01

1.04E+02

4

23924.12

1.7

2.13E+01

1.10E-04

9.82E+01

1.18E+02

5

23924.12

1.7

2.13E+01

1.20E-04

1.07E+02

1.28E+02

6

23924.12

1.7

2.13E+01

1.30E-04

1.16E+02

1.39E+02

7

23924.12

1.7

2.13E+01

1.40E-04

1.25E+02

1.50E+02

8

23924.12

1.7

2.13E+01

1.50E-04

1.34E+02

1.61E+02

9

23924.12

1.7

2.13E+01

1.50E-04

1.34E+02

1.61E+02

10

23924.12

1.7

2.13E+01

1.50E-04

1.34E+02

1.61E+02

11

23924.12

1.7

2.13E+01

1.50E-04

1.34E+02

1.61E+02

12

23924.12

1.7

2.13E+01

1.50E-04

1.34E+02

1.61E+02