Bài giảng môn học tải trọng và tác động chương 1 khái niệm chung về tải trọng và tác động

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

Môn học

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Giảng viên : Trần Trung Dũng
Email :
Địa chỉ : P312 – 97 Võ Văn Tần – Q.3 – TPHCM
1

Tải trọng và tác động

Trần Trung Dũng

MỤC TIÊU MÔN HỌC
§ Giúp sinh viên nắm bắt được nguyên lý sử dụng các hệ
số vật liệu, hệ số tải trọng để dùng trong các tính toán
thiết kế cấu kiện và kết cấu xây dựng.

§ Trang bị cho sinh viên biết cách dồn tải, cách tính toán
các tải trọng đặc biệt như : gió động, tải động đất…

§ Tuy nhiên do thời lượng ít, mục đích là để sinh viên Biết
(cách tính tải trọng), Hiểu (các tổ hợp tải trọng chính
và phụ) và Làm được (kỹ năng liệt kê, dồn tải vào công
trình mà không thiếu sót hoặc dư thừa)
thừa)..
2

Trần Trung Dũng

Tải trọng và tác động

1


NỘI DUNG MÔN HỌC
1. Khái niệm chung về tải trọng và tác động
2. Tính toán các dạng tải trọng và tác động
3. Nguyên lý tính toán các tổ hợp tải trọng
4. Một số ví dụ tính toán

3

Trần Trung Dũng

Tải trọng và tác động

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Bùi Văn Chúng, Bài giảng tải trọng và tác động, lưu hành nội bộ.
Tiêu chuẩn xây dựng 2737-1995, Tải trọng và tác động, NXB Xây
Dựng, 1995 .

Tiêu chuẩn xây dựng 229-1999, Chỉ dẫn tính toán thành phần động
của tải trọng gió theo tiêu chuẩn 2737:1995, NXB Xây Dựng , 1999 .
TCXDVN 375:2006, Thiết kế công trình chịu động đất, NXB Xây
Dựng, 2006 .
Bộ Xây Dựng – Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt
thép chịu động đất theo TCXDVN 375:2006 – NXB XD, 2008 .
Phạm Minh Hà – Đoàn Ngọc Tuyết , Thiết kế khung thép nhà công
nghiệp một tầng, một nhịp, NXB XD, 2008 .
Nguyễn Trung Hòa, Kết cấu bê tông cốt thép theo quy phạm Hoa Kỳ,
NXB XD, 2003 .

4

Trần Trung Dũng

Tải trọng và tác động

2


Tải trọng và tác động

Chương I
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TẢI TRỌNG VÀ
TÁC ĐỘNG

5

Tải trọng và tác động

Trần Trung Dũng – HCMOU

Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
1. Tải trọng :

1.1 TẢI TRỌNG
v Khái niệm : tải trọng (loads) là các tác động dưới dạng
lực từ bên ngoài tác dụng vào hay trọng lượng của bản
thân công trình mà trị số, vị trí và tính chất đã biết
trước.
v Ý nghĩa : đảm bảo cho kỹ sư xây dựng thiết kết đúng,
an toàn và kinh tế

6

3


Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
1. Tải trọng :

1.2 PHÂN LOẠI TẢI TRỌNG
v Theo nguồn gốc : thiên nhiên và nhân tạo .
v Theo tính chất tác dụng : tải trọng tĩnh, tải trọng động .
v Theo phương chiều : tải trọng đứng, tải trọng ngang .
v Theo thời gian : tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm
thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt)
v Theo trị số : tải trọng tiêu chuẩn, tải trọng tính toán
7

Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
2. Tác động :

2.1 TÁC ĐỘNG
v Khái niệm : là các nguồn (tác nhân) gây ra nội lực và biến
dạng lên hệ chịu lực công trình xây dựng .
v Phân loại : tác động chuyển thành lực (tải trọng) và tác
động không chuyển thành lực .

8

4


Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
2. Tác động :

2.2 TÁC ĐỘNG CHUYỂN THÀNH LỰC
v Lực quán tính do gia tốc
v Do động đất
v Do nổ phá
2.3 TÁC ĐỘNG KHÔNG CHUYỂN THÀNH LỰC
v Do thay đổi nhiệt độ.
v Do thay đổi độ ẩm , co ngót và từ biến của vật liệu.

9

Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
3. Tải trọng và tác động theo TCVN 2737
2737--1995 :

3.1 QUY ĐỊNH CHUNG
v Tải trọng tiêu chuẩn : là đặc trưng cơ bản của tải trọng,
giá trị thường gặp khi sử dụng công trình.
v Tải trọng tính toán : bằng giá trị tiêu chuẩn nhân với hệ
số vượt tải (hệ số tin cậy γ hoặc n)
pt = npc
v Hệ số vượt tải : là hệ số tính đến khả năng sai lệch bất lợi
có thể xảy ra của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn .

10

5


Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
3. Tải trọng và tác động theo TCVN 2737
2737--1995 :

Hệ số độ tin cậy với tải trọng do khối lượng
kết cấu xây dựng và đất

11

Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
3. Tải trọng và tác động theo TCVN 2737
2737--1995 :

Hệ số độ tin cậy với các tải trọng do khối
lượng thiết bị

12

6


Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
3. Tải trọng và tác động theo TCVN 2737
2737--1995 :

3.2 PHÂN LOẠI TẢI TRỌNG THEO TCVN
v Tải trọng thường xuyên (tiêu chuẩn hoặc tính toán) : là
các tải trọng tác dụng không biến đổi trong quá trình xây
dựng và sử dụng công trình.
v Tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt) : là
các tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó
của quá trình xây dựng và sử dụng.

13

Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
3. Tải trọng và tác động theo TCVN 2737
2737--1995 :

3.2.1 TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN
(tĩnh tải)
v Khối lượng kết cấu chịu lực và các kết cấu bao che ,
vách ngăn cố định (hay trọng lượng bản thân của kết
cấu).
v Khối lượng và áp lực của đất (lấp và đắp).

14

7


Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
3. Tải trọng và tác động theo TCVN 2737
2737--1995 :

3.2.2 TẢI TRỌNG TẠM THỜI
(hoạt tải)
v Dài hạn : khối lượng vách ngăn tạm thời, khối lượng của
thiết bị cố định, các tải trọng lên sàn nhà ở (theo quy
định), nhà công cộng, nhà công nghiệp v.v...
v Ngắn hạn : khối lượng người, vật liệu trong quá trình
xây dựng và sử dụng, tải trọng lên sàn (theo quy định),
tải trọng gió ..
v Tải trọng đặc biệt : động đất, nổ, tác động của biến dạng
nền (do đất bị sụt lở) ...
15

TẢI TRỌNG (HOẠT TẢI) PHÂN BỐ
ĐỀU TRÊN SÀN VÀ CẦU THANG

16

8

Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
3. Tải trọng và tác động theo TCVN 2737
2737--1995 :

MỘT SỐ LƯU Ý
v Tải trọng sàn kể trên không đặt thiết bị, vật liệu.
v Mái hắt hoặc máng nước làm việc kiểu công xôn tính
với tải tập trung ở mép ngoài: 75 daN, n = 1.3 .
v Hệ số tin cậy (n) với tải trọng sàn và cầu thang lấy bằng
: 1.3 nếu tải trọng < 200 daN/m2 ; 1.2 nếu tải trọng >=
200 daN/m2 .
v Tải trọng vách ngăn tạm thời lấy theo thực tế nhưng
không dưới 75daN/m2
17

Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động
3. Tải trọng và tác động theo TCVN 2737
2737--1995 :

MỘT SỐ LƯU Ý
v Đối với các phòng Loại 1, 2, 3, 4, 5 được phép giảm tải
khi A (diện tích chịu tải) > A1 = 9 m2 :
ψ A1 = 0.4 +

0.6
A
A1

v Đối với các phòng Loại 6, 7, 8, 10, 12, 14 được phép
giảm tải khi A (diện tích chịu tải) > A2 = 36 m2 :

ψ A 2 = 0.5 +

0.5
A
A2
18

9


Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động

Nội dung chính : tải trọng gồm

19

Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động

Nội dung chính : tải trọng gồm
v Tĩnh tải : trọng lượng bản thân (luôn có trên kết cấu)
v Hoạt tải : dài hạn (trọng lượng vật dụng cố định), ngắn hạn
(gió, con người…), đặc biệt (động đất…).
v Tải trọng tiêu chuẩn : dùng để tính lún, chuyển vị .
v Tải trọng tính toán (tải trọng tiêu chuẩn x hệ số vượt tải): dùng
để tính toán độ bền .

20

10

VÍ DỤ
S2

S2

S2

KC2

S2

S2

S2

S3

S2

1400

150

850

F

S2

S3

+4.180

900
1400

D5

150

S2

450 850

D2

2100

D2

S1
600

+4.180

1200

D2

S1
600

1200

500

D2

S1

1200

1200

300

D7

400

500

1200

300

D2

S1

1200
400

1200

500

D2

S1

D4

D2

S1

S2

D4

S1

1200

300

300

400

D7

D2

800

D2

S1

D2

150

S1

S2

1345

S2

1345

1300

1100

1400

1100

1100

1400

SẢNH

S2

S1
S2

1100

1100

1400

KC1

1300

1400

1100

S2

S2

S2

1300

1100

1400

1100

1100

1400

1100

1100

1400

1100

1300

1400

1300

3000

1400

D2

S2

1000

S2

D2

S1

PHÒNG LÀM VIỆC

800

150

S1

1300

D2

S1

S1

1400

150

700
650

S2

1345

S1

+4.200

PHÒNG LÀM VIỆC

S2

S1

D2

1400

D2

S1

1200

750

S1

S2

1400

5400

17700

1400

150

S1

1200

C
B

PHÒNG LÀM VIỆC

350

D

PHÒNG LÀM VIỆC

+4.200

1200

E

XEM CHI TIẾT KHU VỆ SINH
BẢN VẼ KT 11

PHÒNG LÀM VIỆC

150

6000

150

D4

A
1500

4000

3600

3600

3600

4000

500

3600

3600

3600

4000

1500
500

33600

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

MẶT BẰNG LẦU 1
TL 1 : 100

21

VÍ DỤ
1200

500

300

1200

600

1200

S1

700

D

S1
D2

100

D2

550

400

S2

100

150

500

150

100

MI
CE

RA
ÏCH

150

S2

500

9

200
100 300

1400

100
200

3600

100
500

500

100 150

250 200

1400
4000

10

550

S2

300

150 100 100
200 250
500

1345

S2

100

1400

LA
ÙT

GA

5400

C

KT

60
0

x6
00

150

1200

1400

300

C

11

MẶT BẰNG Ô ĐIỂN HÌNH
22

11


VÍ DỤ

N2

NỀN LẦU

MẶT CẮT TƯỜNG
TƯỜNG XÂY G.ỐNG D200

LÓT GẠCH CERAMIC KT 600 x 600
LỚP VỮA XM M75 - DÀY 20 TẠO PHẲNG
LỚP BTCT ĐÁ 10 x 20, #200

VỮA XM #75, TRÁT D15

80

LỚP VỮA TRÁT DÀY 15, #75

v Xác định tĩnh tải sàn và tải tường ?
v Xác định hoạt tải ? (căn cứ vào chức năng sàn, xác định hoạt
tải dài hạn, ngắn hạn và tồn phần)
23

KẾT QUẢ
ChiỊu
dµy líp

γ

TT tiªu
chn

HƯ sè
v-ỵt t¶i

TT tÝnh
to¸n

- Líp g¹ch l¸t sµn Ceramic.

10

2000

20

1.1

22

- Líp v÷a lãt.

20

1800

36

1.3

46.8

- Lớp bê tơng cốt thép chịu lực

100

2500

250

1.1

275

- Lớp vữa trát

15

1800

27

1.3

35.1

C¸c líp sµn

- Tỉng tÜnh t¶i:

333

378.9

95

24

12


KT QU
TT TC
dài hạn

TT tiêu
chuẩn

Hệ số
v-ợt tải

TT tính
toán

0.8dh
+0.5ng
h

- Phòng sinh hoạt

130

150

1.3

195

114

- Phòng vệ sinh

70

200

1.2

240

121

- Sảnh, hành lang, cầu thang

100

300

1.2

360

180

- Vn phũng tr s c quan

100

200

1.2

240

130

- Phòng thiết bị

500

500

1.2

600

400

- Ki-ốt, cửa hàng

140

400

1.2

480

242

- Gara để xe

180

500

1.2

600

304

- Mái bằng có sử dụng

50

150

1.3

195

90

- Mái bêtông không có ng-ời sử dụng

75

75

1.3

98

60

- Mái tôn

30

30

1.3

39

24

Phòng các chức năng

25

KT THC CHNG 1

26

13