thiết kế chung cư C16 - khu đô thị Trung Yên và lập chương trình dồn tải khung phẳng, tổ hợp lực dầm, cột, chương 2 potx

Chng 2: Các b-ớc tính toán, thiết
kế nhà cao tầng
Lập mặt bằng kết cấu, đặt tên cho các cấu kiện và tiến
hành lựa chọn sơ bộ kích th-ớc các cấu kiện
Lựa chọn và lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực:
khung phẳng hay khung không gian (phụ thuộc và mặt
bằng kết cấu công trình)
Xác định tải trọng tác dụng lên công trình
o Xác định các loại tải trọng:
+ Tĩnh tải
+ Hoạt tải
+ Tải trọng gió
o Tính toán và dồn tải về khung cho từng tr-ờng hợp
riêng rẽ, lập sơ đồ các loại tải trọng
Tính nội lực cho từng tr-ờng hợp tải, tổ hợp nội lực,
chọn các cặp nội lực nguy hiểm nhất cho từng cấu kiện
o Phân tích lựa chọn ph-ơng án xác định nội lực khung
o Thống kê nội lực và tổ hợp nội lực, tìm nội lực nguy
hiểm nhất
Thống kê nội lực
Nguyên tắc tổ hợp
Kết quả tổ hợp
Chọn và ấn định các cặp nội lực tính toán cho
từng loại phần từ
Thiết kế các cấu kiện của khung
o Thiết kế sàn
o Thiết kế dầm phụ
o Thiết kế cột
o Thiết kế dầm chính
Thiết kế móng
I.4. Các công thức tính toán thiết kế cho các cấu

kiện cột, dầm, sàn
I.4.1. Sơ bộ lựa chọn kích th-ớc tiết diện các cấu kiện
I.4.1.1. Xác định chiều dày của bản
Xác định chính xác chiều dày sàn có ý nghĩa rất quan
trọng, vì chỉ thay đổi chiều dày của bản một vài centimetres
thì khối l-ợng bêtông (BT) của toàn bộ bản sàn cũng thay
đổi một l-ợng đáng kể (đ-ơng nhiên khối l-ợng BT toàn
công trình sẽ tăng / giảm rất nhiều). Và do đó chiều dày của
bản sàn h
b
đ-ợc xác định theo công thức sau:
Với sàn kê lên dầm:
h
b
đ-ợc chọn theo công thức sau:
L
m
D
h
b
(2.1) (Giáo trình: Sàn BTCT
toàn khối)
Trong đó:
m = (30
35) : với bản kê hai cạnh
m = (40
45) : với bản kê bốn cạnh
D = (0,8
1,4) : phụ thuộc vào loại tải trọng
L : cạnh ngắn của ô bản

Chọn m bé với bản đơn kê tự do và m lớn với bản liên tục.
Chọn h
b
là một số nguyên theo cm để dễ thi công, đồng thời
còn phải thỏa mãn theo điều kiện cấu tạo: h
b
h
min
. Với nhà
mái bằng: h
min
= 5cm; sàn nhà dân dụng: h
min
= 6cm; sàn nhà
công nghiệp: h
min
= 7cm
I.4.1.2. Xác định kích th-ớc tiết diện dầm:
Chiều cao tiết diện dầm đ-ợc xác định theo công thức:
d
d
d
m
L
h
(2.2) (Giáo trình: Sàn BTCT
toàn khối)
Trong đó:
m
d

= (8 12) : đối với dầm phụ
m
d
= (12 20) : đối với dầm chính
m
d
= (5 7) : đối với dầm công xôn
L
d
: nhịp của dầm
Chiều rộng tiết diện dầm đ-ợc xác định theo công thức:
b = (0,3
0,5)h
b
(2.3)
I.4.1.3. Xác định kích th-ớc tiết diện cột
Diện tích tiết diện cột đ-ợc xác định theo công thức:
n
yc
R
N
kA
(2.4)
Trong đó:
k = (0,9
1,1) : đối với cột chịu nén đúng tâm
k = (1,2
1,5) : đối với cột chịu nén lệch tâm
R
n

: c-ờng độ chịu nén tính toán của hệ
thống
N : lực dọc tính toán tác dụng lên cột
n
S
q
N



(2.5)
Trong đó:
q : tải trọng phân bố đều theo diện tích của một tầng
S : diện tích chịu tải cho một cột ở tầng một
n : số tầng kể từ móng
I.4.2. Lý thuyết tính toán và dồn tải trọng về khung
Dầm của sàn có bản kê bốn cạnh (Hình 1)
Tải trọng từ bản truyền cho dầm xác định gần đúng
bằng cách phân chia theo tiết diện truyền tải. Từ các góc
bản kẻ các đ-ờng phân giác và nối các giao điểm lại sẽ đ-ợc
những hình tam giác và hình thang.
Đó là những diện tích truyền tải. Nh- vậy, tải trọng từ
bản truyền lên dầm theo ph-ơng cạnh ngắn có dạng tam
giác và theo ph-ơng cạnh dài có dạng hình thang. Trị số lớn
nhất của tải trọng: q
d
= q.l1 (l1 là cạnh bé của ô sàn). Ngoài
ra còn có tải trọng tĩnh phân bố đều do trọng l-ợng bản thân
dầm g
o

.
Khi tính nội lực của dầm theo sơ đồ khớp dẻo lấy nhịp
tính toán l bằng khoảng cách giữa mép các cột. Để đơn giản
có thể lấy nhịp tính toán l bằng khoảng cách giữa các mép
dầm (sẽ tăng lên chút ít), còn với nhịp biên lấy l bằng khoảng
cách từ mép dầm đến tâm gối tựa trên t-ờng.
Mômen uốn trong dầm liên tục khi tính có kể đến biến
dạng dẻo xác định nh- sau:
-
ở nhịp biên và gối thứ hai:








11
7,0
2
lg
MM
o
o
- ở nhịp giữa và gối giữa:

16
5,0
2
lg
MM
o
o
Trong đó:
l : nhịp tính toán của dầm
M
o
: Mômen uốn lớn nhất của dầm kê tự do hai đầu chịu tải
trọng do bản truyền xuống
- Với tải trọng phân bố tam giác:
12
2
l
qM
do

- Với tải trọng hình thang:

2
2
43
24

l
qM
do
trong đó:
12
1.5,0 l


Khi tính nội lực theo sơ đồ đàn hồi có thể dùng các
bảng lập sẵn với sơ đồ tải trọng đã cho. Cũng có thể biến đổi
tải trọng phân bố theo tam giác và hình thang thành tải trọng
phân bố đều t-ơng đ-ơng q
td
để tính toán hoặc tra bảng các
Mômen ở gối tựa, sau đó dùng quy tắc của cơ học kết cấu
để thành lập biểu đồ Mômen cho toàn dầm.
- Với tải trọng tam giác:
dtd
qq
8
5
'

- Với tải trọng hình thang:


dtd
qq

22'
.21





Tải trọng t-ơng đ-ơng toàn phần