Kết cấu phần 1

THUYT MINH N TT NGHIP PHN KT CU

Phần Ii
kết cấu
45%
I. nhiệm vụ
xác định sơ bộ kích thớc các cấu kiện.
Lập mặt bằng kết cấu.
Xác định tải trọng tác dụng.
tính toán khung trục k2
tính toán sàn tầng 3
thiết kế các cấu kiện của khung trục 2.
tính toán kết cấu móng;
II. bản vẽ kèm theo
mặt bằng kết cấu tầng 3, mặt bằng kết cấu móng ( KC-01);
kết cấu sàn tầng 3, cầu thang bộ ( KC-02);
kết cấu khung K2 (KC-03);
kết cấu móng (KC-04);
Kết cấu cầu thang bộ (KC-04);
Gvhd : đoàn ngọc tranh
Svth : Bùi phơng ninh
Lớp : 47x3
Mssv : 3973.47

6
THUYT MINH N TT NGHIP PHN KT CU

Ch ơng 1. Cơ sở tính toán
1. Các tài liệu sử dụng trong tính toán:
1. Tuyển tập tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam.
2. TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn thiết kế.

3. TCVN 5574-1991 Kết cấu bê tông cốt thép. Tiêu chuẩn thiết kế.
4. TCXD 195:1997 Nhà cao tầng - thiết kế cọc khoan nhồi
2. Tài liệu tham khảo:
1. Phân tích và thiết kế kết cấu bằng phần mềm SAP 2000- Bùi Đức Vinh
2. Kết cấu bê tông cốt thép 1 GS.TS Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình
Cống, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Xuân Liên, Nguyễn Phấn Tấn
3. Kết cấu bê tông cốt thép 2 Gs.Ts Ngô Thế Phong, Pts Lý Trần C-
ờng, Pts Trịnh Kim Đạm, Pts Nguyễn Lê Ninh
4. Móng cọc - Phân tích và thiết kế - Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái
5. Kết cấu thép II (Công trình Dân ụng và Công Nghiệp) - Phạm Văn
Hội, Nguyễn Quang Viên, Phạm Văn T, Đoàn Ngọc Tranh, Hoàng Văn Quang.
6. Lập kế hoạch tổ chức và chỉ đạo thi công - Nguyễ Đình Thám, Nguyễn
Ngọc Thanh
7. Thiết kế tổng mặt bằng xây dựng - Trịnh Quốc Thắng
.....
3. Vật liệu dùng trong tính toán:
- Bê tông: #300
+ Cờng độ tính toán về nén, R
n
: 130 KG/cm
2.
+ Cờng độ tính toán về kéo, R
k
: 10 KG/cm
2
.
+Môđun đàn hồi (Đợc xác định theo điều kiện bê tông nặng, khô cứng trong điều kiện
tự nhiên): Eb = 2.9x10
5
KG/cm

2
.
- Thép:
Thép làm cốt thép cho cấu kiện bê tông cốt thép dùng loại thép sợi thông thờng theo
tiêu chuẩn TCVN 5575 - 1991.
Thép AI: Ra=Ra=2300 kG/cm
2
Thép AII: Ra=Ra=2800 kG/cm
2
Môđun đàn hồi: E = 2,1.10
6
KG/cm
2
.
7
THUYT MINH N TT NGHIP PHN KT CU

Ch ơng 2. thiết lập các dữ liệu tính toán
I. Lựa chọn giải pháp kết cấu:
Do quy mô công trình là 12 tầng với chiều cao 44,4m thuộc loại công trình cao tầng cỡ
trung bình (nhỏ hơn 20 tầng), giải pháp kết cấu thông dụng là hệ khung giằng, bao gồm hệ
khung và vách bê tông cốt thép kết hợp cùng chịu lực.
Trong quá trình làm việc, hệ thống khung chủ yếu chịu tải trọng đứng, hệ thống vách,
lõi chủ yếu chịu tải trọng ngang. Bên cạnh đó dới tác dụng của tải trọng ngang, khung chịu
cắt là chủ yếu tức là chuyển vị tơng đối của các tầng trên là nhỏ, của các tầng dới lớn hơn.
Còn lõi và vách chịu uốn là chủ yếu, tức là chuyển vị tơng đối của các tầng trên lớn hơn của
các tầng dới. Điều này khiến cho chuyển vị của cả công trình giảm đi khi chúng làm việc
cùng nhau.
Đóng vai trò liên kết hai hệ thống là hệ kết cấu sàn. Kết cấu sàn dầm (sàn sờn) đợc sử
dụng phổ biến cho các công trình nhà cao tầng. Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang

của công trình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm.
II. xác định sơ bộ kích th ớc các cấu kiện:
1. Chọn chiều dày bản sàn:
Chiều dày sàn đợc xác định sơ bộ theo công thức: h
S
=
l
m
D
ì

Trong đó: - D: hệ số phụ thuộc tải trọng, D = 0,8ữ1,4.
- m: hệ số phụ thuộc loại bản, với bản kê 4 cạnh m = 40ữ50.
với bản loại dầm m = 30ữ35.
- l: là chiều dài theo phơng chịu lực của ô bản.
Chiều dày của toàn bộ các ô sàn đợc lấy bằng chiều dày của ô sàn có nhịp lớn nhất
Tính cho hai ô sàn tầng điển hình có nhịp lớn nhất thuộc hai loại ô bản
Hình vẽ trích từ mặt bằng kết cấu thể hiện vị trí các ô bản:
8
THUYT MINH N TT NGHIP PHN KT CU

Với ô sàn S4:
Các kích thớc: l
1
=4m
l
2
=4,4 m
Tỷ số:
21,1

4
4,4
1
2
<==
l
l
Thuộc trờng hợp bản kê 4 cạnh.
Chiều dày ô bản đợc lấy sơ bộ bằng: (D=1,0; m=40)
cmh
s
10400
40
0,1
===
Với ô sàn S2:
Các kích thớc: l
1
=1,8m
l
2
=4m
Tỷ số:
22,2
8,1
0,4
1
2
>==
l

l
Thuộc trờng hợp bản dầm.
Chiều dày ô bản đợc lấy sơ bộ bằng: (D=1,0; m=35)
cmh
s
2,58,1
35
0,1
==
Để tăng khả năng chống rung và đảm bảo việc phân phối tải trọng ngang theo độ cứng
của các khung ta chọn h
S
=12cm cho toàn nhà.
9
THUYT MINH N TT NGHIP PHN KT CU

2. Chọn tiết diện dầm:
Kích thớc tiết diện dầm đợc xác định sơ bộ theo công thức:
d
d
d
l
m
h .
1
=
( )
dd
hb .5,03,0
ữ=

Trong đó:
m
d
= 8 ữ 12 đối với dầm chính
m
d
= 12 ữ 20 đối với dầm phụ.
Với dầm chính và dầm phụ nhịp l=8m:
cmh
d
7,66800.
12
1
==
Chọn kích thớc: (30x70)cm
Với dầm phụ nhịp l=4m:
cmh
d
33,33400.
12
1
==
Chọn kích thớc: (22x40)cm
Với dầm phụ nhịp l=2,4m:
cmh
d
20240.
12
1
==

Chọn kích thớc: (30x40)cm
3. Chọn tiết diện cột:
Kớch thc tit din ct c s b xỏc nh theo cụng
thc
( )
n
b
R
N
F .5,12,1
ữ=
Trong ú:
- N l lc nộn ln nht tỏc dng lờn ct
- R
n
l cng chu nộn ca bờ tụng, vi bờ
tụng mỏc #300, R
n
= 130 kG/cm
2
B rng b ca ct cũn c xỏc nh tho món iu kin v mnh.
Vi ct chu nộn lch tõm, t l gia h v b c xỏc nh theo cụng thc:
( )
bh .35,1
ữ=
Nhận xét thấy diện chịu tải của các cột khác nhau không nhiều nên thống nhất chọn tiết
diện cột giống nhau cho toàn bộ hệ cột của công trình.
Với diên chịu tải nh trên, các tải trọng tác dụng lên cột:
- Tờng 220: P=1,2.1014.(4+5,2)= 11194,56 kG
10

THUYT MINH N TT NGHIP PHN KT CU

- Dầm chính: P=1,10,3.0,7.2500.(4+5,2)= 5313 kG
- Sàn : P=1,10,12.2500.5,2.4= 6864 kG
- Cột : P=1,1.0,6.0,6.2500.3,3=3267kG
(với giả thiết tiết diện cột : 60x60cm)
- Hoạt tải : P=360.4.5,2= 7488 kG
Tổng trọng lợng cấu kiện 1 tầng truyền lên cột:
N= 34126,56kG
Tổng trọng lợng cấu kiện 1 tầng truyền lên cột:
N= 12.34126,56=409518,72kG
Sơ bộ lựa chọn theo công thức :
F
b
= (1,2 ữ1,5)
n
R
N

= (1,2 ữ1,5).12.
n
R
N
=(1,2 ữ1,5).
130
72,409518
=
=(3780ữ4726)cm
2
.

Chọn kích thớc: 60x80cm.
Nhận xét: Việc giảm tiết diện cột theo chiều cao của công trình là cần thiết đối với nhà
cao tầng vì lý do kinh tế. Song xét thấy, số lợng cột trên mặt bằng công trình không nhiều,
việc giảm tiết diện cột không đem lại nhiều lợi ích về kinh tế. Hơn nữa, để đơn giản trong
thi công và nhất là độ cứng của công trình không bị thay đổi theo chiều cao, ta không tiến
hành đổi tiết diện cột, tiết diện cột từ tầng 1 đến tầng 12 giữ nguyên kích thớc 60x80cm.
4. Chọn kích th ớc t ờng:
Tờng bao:
Đợc xây chung quanh chu vi nhà, do yêu cầu chống thấm, chống ẩm nên tờng dày 22
cm xây bằng gạch đặc M75.
Tờng ngăn:
Dùng ngăn chia không gian trong mỗi tầng, song tuỳ theo việc ngăn giữa các căn hộ hay
ngăn trong 1 căn hộ mà có thể là tờng 22 cm hoặc 11 cm.
5. Tiết diện vách:
Vách có chiều cao chạy suốt từ móng lên mái có độ cứng không đổi theo chiều cao của
nó .
Độ dày của vách :
11
THUYT MINH N TT NGHIP PHN KT CU








t
h
t

20
1
150
(mm)
trong đó : h
t
chiều cao của tầng nhà , h
t
= 4,2 m.
t

210 mm.
Chọn thoả mãn điều kịên trên và thoả mãn yêu cầu kiến trúc, chọn lõi có t=250mm,
vách có t=300mm, thể hiện trên hình vẽ.
III. Lập mặt bằng kết cấu:
Thit lp mt bng kt cu sn nh bn v KC-01, trong ú:
- Cỏc dm c kớ hiu ln lt l D-1, D-2, , D-i, , n D-24. Ch s trong ngoc
n th hin kớch thc tit din tớnh theo cm ca cu kin.
- Cỏc ct c kớ hiu ln lt l C1, C2, , Ci, , n C6. Ch s di tờn ct th hin
kớch thc tit din tớnh theo cm ca cu kin.
- Cỏc ụ sn c kớ hiu ln lt l S1, S2, , Si, , n S14.
Hình vẽ dới đây thể hiện mặt bằng kết cấu tầng 3 (tầng điển hình).
12