Công trình Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ương đảng PHẦN II kết cấu

Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

PHN II KT CU
UẩN Bị Sẩ LIệU TíNH TOáN..................................................................8
I.PHâN TíCH CHN PHơNG áN KếT CấU CHO CôNG TRìNH ............................8
1)Phơng án hệ kết cấu chịu lực ............................................................8
2)Phơng án kết cấu sàn .............................................................................8

II. CHN VậT LIệU CHO CôNG TRìNH .............................................................9
III. LA CHN Sơ Bẫ KíCH THC TIếT DIệN ..................................................9

1)Chọn chiều dày sàn .................................................................................9
2)Chọn tiết diện dầm .................................................................................10
3)Chọn tiết diện cột .................................................................................10
4)Chọn tiết diện lõi + vách ....................................................................13

IV.XáC địNH TảI TRNG ..............................................................................13

1)Tĩnh tải ........................................................................................................13
2)Hoạt tải sử dụng ....................................................................................15
3)Tải trọng gió ...........................................................................................16

V.PHâN TảI GI CHO KHUNG V VáCH..........................................................17
1)xác định độ cứng của vách.................................................................17
2)độ cứng của lõi thang máy ................................................................18
3)độ cứng của khung tơng đơng.........................................................18
4)độ cứng của vách cứng và khung tơng đơng ..........................20

VI.XáC địNH TảI TRNG TáC DễNG V O KHUNG K2......................................21
1)Sơ đồ phân tải cho khung tầng điển hình.....................................21
2)TảI trọng truyền từ sàn vào dầm phụ D3 là: ..............................22

3)tảI trọng truyền từ sàn S3 vào D6 là :...........................................22
4)tảI trọng truyền từ sàn S1 vào D6 là :
. 22
5)tảI trọng truyền từ dầm D1 vào cột biên trong khung K2 . 23
6)tảI trọng truyền từ dầm D8 vào cột giữa trong khung K2 .24
7)tầng 11..........................................................................................................25

VII.Sơ đ CHấT TảI KHUNG K2.....................................................................26

1)tĩnh tải..........................................................................................................26
2)hoạt tải........................................................................................................28

............................................................................31
VIII.Tặ HẻP NẫI LC ......................................................................................31
IX.KếT QUả NẫI LC V Tặ HẻP NẫI LC CHO KHUNG K2 .............................32

CHƯƠNG II: TíNH TOáN CẩT THéP KHUNG K2................................32
I.TíNH TOáN CẩT THéP CHO CẫT ..................................................................32
1)tính toán cột C1 trục a-2 ..................................................................33
2)tính toán cột C2 trục b-2 ..................................................................35

6

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

X.TíNH TOáN CẩT THéP CHO DầM ................................................................38
1)lý thuyết tính .........................................................................................38

2)tính dầm trục 2 tầng 2..........................................................................40
3)bảng thép dầm trục 2............................................................................42

CHơNG III : TíNH TOáN MNG...........................................................42
I.Sẩ LIệU địA CHấT .....................................................................................43
XI.GIảI PHáP NềN V MNG.........................................................................43

1)Đặc điểm thiết kế......................................................................................43
2) So sánh phơng án móng.......................................................................43

XII.TíNH TOáN CẩT THéP MNG ....................................................................47

1)cọc đờng kính 1,4 m ...............................................................................47
2)tính toán móng cọc C1 trục a-2 .......................................................52

CHơNG IV: TíNH CẩT THéP S N.......................................................57
I.CấU TạO CẹA BảN S N .............................................................................57
XIII.Sẩ LIệU TíNH TOáN CẹA VậT LIệU ..........................................................57
XIV. TảI TRNG V NẫI LC .........................................................................57
XV. TíNH TOáN - Bẩ TRí THéP S N .............................................................58
1)Ô bản loại bản kê bốn cạnh .............................................................58
2)Ô bản loại dầm ........................................................................................60
3)Tính toán thép sàn khu vệ sinh .........................................................62

CHơNGV: TíNH TOáN CẩT THéP THANG Bẫ..................................63
I.MặT BằNG KếT CầU THANG TầNG 3 ...........................................................63
XVI.CáC KíCH THC HìNH HC .....................................................................64
XVII.TíNH TOáN CẩT THéP THANG ................................................................64
1)Tính bản thang loại 1.............................................................................64
b)Tải trọng tác dụng lên bản thang:................................................................65

c)Mô men........................................................................................................66
d)Tính toán cốt thép dọc.................................................................................66
2)Tính bản thang loại 2.............................................................................66
a)Sơ đồ tính.....................................................................................................66
b)Tải trọng tác dụng........................................................................................67
c)Mô men........................................................................................................67
d)tính thép.......................................................................................................67
3)Tính dầm chiếu nghỉ ...............................................................................68
a)Chọn kích thớc sơ bộ của dầm....................................................................68
b)Tải trọng tác dụng........................................................................................68
c)Tính toán cốt thép dọc ................................................................................69
d)Tính toán cốt thép đai..................................................................................70

uẩN Bị Số LIệU TíNH TOáN

7

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

I. phân tích Chọn phơng án kết cấu cho công
trình
1)
Phơng án hệ kết cấu chịu lực

Trong nhà cao tầng, thờng sử dụng một số kết cấu chịu lực cơ bản sau:
+
Hệ khung chịu lực đợc tạo thành từ các thanh cứng (cột) và ngang (dầm)

liên kết cứng với nhau tại các nút của khung.
+
Hệ tờng chịu lực đợc tạo thành từ các tấm tờng phẳng chịu tải trọng thẳng
đứng.
+
Hệ lõi chịu lực có cấu kiện chịu lực là lõi có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện
kín hoặc hở. Phần không gian bên trong lõi thờng dùng để bố trí các thiết bị vận
chuyển theo phơng thẳng đứng (cầu thang bộ, cầu thang máy), các đờng ống
kỹ thuật (cấp thoát nớc, điện).
+
Hệ hộp chịu lực có các bản sàn đợc gối vào các kết cấu chịu tải nằm trong
mặt phẳng tờng ngoài mà không cần các gối trung gian khác bên trong.

Từ các hệ có bản đó ngời ta cấu tạo nên các hệ hỗn hợp đợc tạo thành từ
sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều hệ cơ bản:
+
Hệ khung - Tờng chịu lực.
+
Hệ khung -Lõi chịu lực.
+
Hệ khung -Hộp chịu lực.
+
Hệ hộp - Lõi chịu lực.
+
Hệ khung - Hộp -Tờng chịu lực.

Trong các hệ hỗn hợp có sự hiện diện của khung, tuỳ theo cách làm việc
của khung mà ta sẽ có sơ đồ giằng hoặc sơ đồ khung giằng.
+
Trong sơ đồ giằng khung chỉ chịu đợc phần tải trọng thẳng đứng tơng ứng

với diện tích truyền tải đến nó, còn toàn bộ tải trọng ngang và một phần tải trọng
thẳng đứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác chịu (lõi, tờng, hộp).
+
Trong sơ đồ khung giằng khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng
và ngang với các kết cấu chịu lực cơ bản khác.

Do công trình có chiều cao lớn , 11 tầng cao 41,7 m kể cả bể chứa nớc ,
nên tải trọng ngang và thẳng đứng rất lớn . Để thuận tiện trong sinh hoạt hàng
ngày , giao thông và thoát nạn theo phơng đứng , công trình có hệ thống thang
bộ và thang máy bố trí ở 2 bên hành lang theo phơng ngang nhà .
lựa chọn kết cấu khung- vách chịu lực theo sơ đồ khung giằng, sử dụng các
lỏi thang máy và vách thang bộ cùng tham gia chịu lực với hệ khung .Thông qua
liên kết truyền lực của sàn ở độ cao mổi tầng, tải trọng ngang của công trình đợc
truyền hầu hết vào vách và lõi
2)
Phơng án kết cấu sàn
a)
Sàn sờn toàn khối

8

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng


Ưu điểm: Tính toán, cấu tạo đơn giản, đợc sử dụng phổ biến ở nớc ta với
công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi
công.

Nhợc điểm: Với vật liệu bê tông cốt thép thông thờng, chiều cao dầm và
độ võng của bản sàn thờng rất lớn khi vợt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng
của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang
và không tiết kiệm đợc không gian sử dụng.

Tuy nhiên, với vật liệu thép, bê tông thép hỗn hợp hoặc sử dụng bê tông
cốt thép ứng lực trớc thì vấn đề đã đợc giải quyết một cách tơng đối triệt để.
Chiều dày sàn cũng nh chiều cao dầm giảm đáng kể khi sử dụng các phơng án
này.
b)
Sàn ô cờ
Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phơng, chia bản sàn thành các
ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm
không quá 2m.

Ưu điểm: Tránh đợc có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm đợc không
gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ
cao và không gian sử dụng lớn nh hội trờng, câu lạc bộ.

Nhợc điểm: Không tiết kiệm vật liệu, thi công phức tạp. Mặt khác, khi mặt
bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không
tránh đợc những hạn chế do chiều cao dầm chính phải cao để giảm độ võng.
c)
Sàn nấm
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Đầu cột làm mũ cột để đảm bảo liên
kết chắc chắn và tránh hiện tợng đâm thủng bản sàn.

Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm đợc chiều cao công trình. Tiết
kiệm đợc không gian sử dụng.

Nhợc điểm: Tính toán, cấu tạo phức tạp, tốn kém vật liệu. Trong một số trờng hợp gây ảnh hởng đến giải pháp kiến trúc vì bắt buộc phải làm mũ cột.Thi
công khó
Kết luận:Căn cứ và đặc điểm kết cấu và kiến trúc của công trình, trên cơ sở
phân tích sơ bộ ta đi đến kết luận chọn phơng án sờn toàn khối để thiết kế cho
công trình.

II.

Chọn vật liệu cho công trình




Chọn bê tông mác 300 cho cột - dầm - sàn - cầu thang vách
Chọn thép < 10 nhóm AI , 10 nhóm AII

III.
1)

hb =

Lựa chọn sơ bộ kích thớc tiết diện

Chọn chiều dày sàn
chọn chiều dày bản theo công thức
D
ln
m

với h b >h min = 6 cm

đối với nhà dân dụng

D = 0,8ữ1,4 phụ thuộc vào tải trọng
9

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

M = 30ữ35 với bản loại dầm (l là nhịp bản )
M =40ữ 45
với bản kê 4 cạnh (l là cạnh bé )

Các ô bản của công trình chủ yếu là bản kê bốn cạnh, nên chọn chiều dày
ở tất cả các ô bản là nh nhau và lấy bản lớn nhất để chọn cho toàn công trình.
nhịp bản lớn nhất theo phơng ngắn là 6m
1,3
6 = 0,18 (m)
42

chọn D =1,3,M = 42 ta đợc chiều dày bản chọn là :hb =
2)


mm .

Chọn tiết diện dầm
Chọn bề rộng tiết diện dầm chính 350 (m m)
Chọn bề rộng tiết diện dầm phụ và dầm bo bằng chiều dày tờng bằng 220

Chọn chiều cao dầm chính theo công thức :
1 1
h d = ( ữ )l n . Với ln là nhịp tính toán của dầm , lấy gần đúng là khoảng cách
8 12
giữa hai tâm vách ở biên nhà .
+
Dầm chính ngang nhà ln = 7400 mm
hd =

+

1
1
ln =
.7400 700mm
10,6
10,6

Dầm chính dọc nhà
ln = 6000 mm
1
1
hd = l n = .6000 = 600mm
10

10

Kết hợp với yêu cầu kiến trúc , chọn h d = 600 mm cho các dầm chính dọc nhà
và hd = 700 mm cho dầm chính ngang nhà
+

Dầm trên tầng mái có nhịp 8000mm chọn

hd =

1
1
l n = .8000 =
10
10

800mm ;Bd = 400 mm
+
Các dầm liên kết vách cầu thang với lõi thang máy : l n = 6600 mm ;hd =
1
1
l n = .6600 = 800 mm . Chọn chiều cao dầm hd = 800 mm , b = 350 mm
8
8
1 1

Chọn chiều cao dầm phụ theo công thức: hd = ( ữ )l n
12 15

nhịp l1 = 5000 mm và l2 = 6000 mm
hdp1 =

1
1
1
1
l n = .5000 =300 mm, hdp2 = l n = .6000 =400 mm. vậy ta có kích th15
15
15
15

ớc tiết diện dầm :
D1 = 600x 350
D3 = 400x220
D5 = 800x400

3)
a)

D2 = 800x350
D4 = 300x220
D6 = 700x350

Chọn tiết diện cột
Cột tầng điển hình
10

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

Diện tích cột đợc xác định sơ bộ theo công thức
N
Fc = (1,2 ữ 1,5).
Rn
N=n.q.F
n : Số sàn ở phía trên cột , n = 10
Bê tông cột mác 300 Rn = 130 kG/cm2 = 1300 t/m2
F : Diện tích truyền tải của một sàn vào cột , lấy đối với cột trục C - 2 nh hình
vẽ :
Sơ bộ chọn q = 1,18 t/m2
Cột giữa lấy cột trục B - 2 để tính toán
Cột biên lấy cột trục A - 2 để tính toán

Diện truyền tải vào cột biên

F = 6 . 3,8 = 22,8 m2
N = 10 . 1,18 . 22,8= 269t
Fc = 1,3.

269
= 0,269 m2 = 2690 cm2
1300

Chọn cột chữ nhật h = 70 cm b = 50cm .

Diện truyền tải vào cột giữa
11

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2

a

b

c

1

2

3

Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

F = 6 . 7,4 = 45 m2
N = 10 . 1,18 . 45= 531t
Fc = 1,3.

531
= 0,531 m2 = 5310 cm2
1300

Chọn cột chữ nhật h = 90 cm b = 60 cm
b)
Cột tầng 11

Tổng tải trọng tác dụng lên một sàn :
Sơ bộ chọn q = 1,46 t/m2

dịên tích truyền tải

12

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

2

3

b

F = 3 . 2 = 6 m2
N = 1,46 . 6= 8,8t
Fc = 1,3.

8,8
= 0,0088 m2 = 88 cm2
1300

Chọn cột h = 30 cm,b = 30cm. Cột giữa tầng 11 là cột giữa tầng 10 kéo lên .Tiết
diện cột nh nhau từ tầng 1 đến tầng 5 và từ tầng 6 đến tầng 11.tải trọng tác dụng
lên cột tầng 6 là :



6.1,18.6.3,8

=1614cm2.chọn cột tiết diện 50x40cm
1300
6.7,4.6.1,18
với cột giữa : Fc =1,3.
=3143cm2.chọn cột tiết diện 70x50cm
1300

với cột biên : Fc =1,3.

4)
Chọn tiết diện lõi + vách
Theo TCXD 198 - 1997 tổng diện tích tiết diện lõi và vách xác định theo công
thức:
Fvl = 0,015 . Fst
Fvl : tổng diện tích tiết diện lõi + vách
Fst : tổng diện tích sàn từng tầng , Fst = 43,7 . 15,5 = 678 m2
Fvl = 0,015 . 678 = 10,17 m2
Tổng chiều dài các vách là : l 54,86 m
Chiều dày vách là :
10,17
F
vl = vl =
= 0,185m18,5cm
54,86
l
Chọn chiều dày các vách là 25 cm . Thoả mãn các điều kiện vl 15 cm và vl
h tầng 330
=
= 16,5 cm. hmax là chiều cao tầng nhà.
20

20

IV. xác định tải trọng

1)
Tĩnh tải
a)
Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng 1
Lớp gạch lát dày 1,5 cm = 1,8 t/m3 : g1 = n1 . h1 . 1 = 1,1 . 0,015 . 1,8 = 0,03
t/m2
13

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

Lớp vữa lát dày 1,5 cm = 1,8 t/m3 : g2 = n2 . h2 . 2 = 1,3 . 0,015 . 1,8 = 0,035
t/m2
Lớp trát trần dày 1,5 cm = 1,8 t/m3 : g3 = n4 . h4 . 4 = 1,3 . 0,015 . 1,8 = 0,035
t/m2
Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn là :
g = g1 + g2 + g3 = 0,03 + 0,035 + 0,035 = 0,10 t/m2
b)
Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình ( từ tầng 2 đến tầng 10 )
trọng lợng bản thân sàn là : gs=1,1.0,18.2500=0,495t/m2
Lớp gạch lát dày 1,5 cm = 1,8 t/m3 : g1 = n1 . h1 . 1 = 1,1 . 0,015 . 1,8 = 0,03
t/m2
Lớp vữa lát dày 1,5 cm = 1,8 t/m3 : g2 = n2 . h2 . 2 = 1,3 . 0,015 . 1,8 = 0,035
t/m2

Lớp trát trần dày 1,5 cm = 1,8 t/m3 : g3 = n4 . h4 . 4 = 1,3 . 0,015 . 1,8 = 0,035
t/m2
Tờng gạch qui về phân bố đều trên sàn theo công thức :
g4 =

G
F

G : Tổng trọng lợng tờng trên sàn .
F : Tổng diện tích sàn , lấy bằng 678 m2 .
G = n5 . h . . ( 0,11 . l1 + 0,22 . l2 )
n5 : hệ số vợt tải , lấy bằng 1,1
h : chiều cao tờng , lấy bằng 3,00 m
: trọng lợng riêng , lấy bằng 1,8 t/m3
l1 : tổng chiều dài tờng 110 , lấy bằng l1 = 43,2+19,8 +15,3 +72 = 150 m
l2 : tổng chiều dài tờng 220 , lấy bằng l2 = (36 +31 +72 + 24)0,75 = 122 m
G = 1,1 . 3,00 . 1,8 . ( 0,11 . 150 + 0,22 . 122 ) = 264 t
g4 =

264
= 0,39 t/m2
678

Tổng tỉnh tải
g =gs + g2 + g3 + g4 =0,495+ 0,03 + 0,035 + 0,035 + 0,39 = 0,985 t/m2
c)
Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng 11:

phần mái tôn:
+

Trọng lợng mái tôn dày 0,47 mm, = 7,8 t/m3
g1 = n1 . h1 . 1 = 1,2 . 0,47.10-3 . 7,8 = 0,004 t/m2
+
trọng lợng xà gồ : g2 = 32 kg/m2 =0,032 t/m2
+
vữa xi măng dày 2,5 cm = 1,8 t/m3 g3 = n1 . h1 . 1 = 1,3 . 0,025.1,8 =
0,059 t/m2
+
trát trần dày 15 cm = 1,8 t/m3 : g4 = n4 . h4 . 4 = 1,3 . 0,015 . 1,8 =
0,035 t/m2
+
trọng lợng tờng thu hồi quy về tải phân bố :
g5 = 1,1.1,8.0,22.[(0,4 + 0,4 + 0,8).7 + (0,8 +0,4).13/2]/ 120= 0,062 t/m 2
14

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng


Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn là :
g = g1 + g2 + g3 + g4 + g5 = 0,004 + 0,032 + 0,059 + 0,062 = 0,192 t/m2

tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng 11 kể cả trọng lợng phần mái tôn
là :0,985+0,192=1,177t/m2.
d)
Tĩnh tải tác dụng lên mái tum

2 lớp gạch lá nem dày 2cm = 1,8 t/m3 : g1 = n1 . h1 . 1 = 1,1 . 0,02 . 1,8

= 0,04 t/m2

Lớp vữa tạo dốc 20 cm, = 1,8 t/m3 : g2 = n2 . h2 . 2 = 1,3 . 0,2 . 1,8 =
0,468 t/m2

Lớp bê tông sàn dày 18 cm, = 2,5 t/m3 : g3 = n3 . h3 . 3 = 1,1 . 0,28 . 2,5
= 0,5 t/m2

Lớp trát trần dày 1,5 cm , = 1,8 t/m3 : g4 = n4 . h4 . 4 = 1,3 . 0,015 . 1,8 =
0,035 t/m2

Trần nhựa g5 = 0,033 t/m2

Chống thấm dày 0,5 cm, = 1,8 t/m3 : g6 = n4 . h4 . 4 = 1,1 . 0,05 . 1,8 =
0,01 t/m2

Lớp chống nóng dày 15 cm, = 1,8 t/m3 : g6 = n4 . h4 . 4 = 1,1 . 0,15 . 1,8
= 0,297 t/m2

Tổng tỉnh tải : g = g1 + g2 + g3 + g4
+ g5 + g6 =
2
0,04+0,468+0,5+0,035+0,033+0,01+0,297 = 1,38 t/m
b.
Tĩnh tải do bể nớc mái
Bể nớc mái chúa 15 m3 một bể tơng đơng 15 (t) , đặt lên 2 dầm tầng áp mái ,mỗi
dầm dài 4,3m.Ta quy về tải phân bố lên các dầm ở tầng mái , mỗi dầm qtt =
1,7 t/m2
c.
tĩnh tải phụ tác dụng lên dầm cột ,vách

Lớp trát dày 1,5 cm , = 1,8 t/m3

Dầm d1 : 0,35 . 0,6
g =0,04 t/m
D2 : 0,35 . 0,7
g =0,045 t/m
D3 : 0,22 . 0,4
g =0,024 t/m
D4 : 0,22 . 0,3
g =0,019 t/m
D5 : 0,35 . 0,8
g =0,05 t/m

Cột C1 : 0,5 . 0,7
g =0,06 t/m
C2 : 0,6 . 0,9
g =0,086 t/m

Vách
g = 0,015 . 1,8 = 0,027 t/m2
2)
Hoạt tải sử dụng
a)
Hoạt tải sử dụng đợc lấy theo TCVN 2737 1995
Hoạt tải tác dụng lên phòng ngủ, khách, bếp, vệ sinh : lấy qtc = 150 kG/m2 =
0,15 t/m2 qtt = n . qtc = 1,3 . 0,15 = 0,195 t/m2
Hành lang ,cầu thang lấy qtc = 300 kG/m2 = 0,3 t/m2 qtt = n . qtc = 1,2 . 0,3
= 0,36 t/m2
15

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

Ban công lấy qtc = 200 kG/m2 = 0,4 t/m2 qtt = n . qtc = 1,3 . 0,2 = 0,26
t/m2
Mái không sử dụng lấy qtc = 75 kG/m2 = 0,075 t/m2 qtt = n . qtc = 1,3 .
0,075 = 0,0975 t/m2
Mái tôn lấy qtc = 30 kG/m2 = 0,03 t/m2 qtt = n . qtc = 1,3 . 0,03 = 0,039 t/m2
Phòng sinh hoạt chung lấy qtc = 400 kG/m2 = 0,4 t/m2 qtt = n . qtc = 1,2 . 0,4
= 0,48 t/m2
b)
hệ số giảm tải của hoạt tải :
Do số tầng càng tăng lên xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng ở tất cả các tầng
càng giảm, nên ta sử dụng hệ số giảm tải cho hoạt tải. Theo tcvn 2737-95 khi
0,5

diện tích sàn A A1 =36 m2 thì 1 = 0,5 +

A .khi diện tích sàn
A1

A1 A A2

0,6

=9 m thì 1 = 0,4 +
2

A . để dơn giản tính toán ta xét 2 ô sàn điển hình
A2
0,5
0,5

Sàn 1 : có A = 6 . 7,4 = 44,4

1 = 0,5 +

A
A1
0,6

= 0,5 +

Sàn 2 : có A = 3,6 . 8 = 28,8

1 = 0,4 +

A
A2

= 0,4 +

44,4 = 0,95
36
0,6
28
9

= 0,76

c)
hoạt tải sau khi đã giảm tải
Hoạt tải tác dụng lên phòng ngủ, khách, bếp, vệ sinh: q = 0,195 . 0,95 = 0,185
t/m2
Hành lang ,cầu thang: q = 0,76 . 0,36 = 0,273 t/m2
Ban công lấy gi nguyên: q = 0,26 t/m2
Mái không sử dụng lấy: q1 = 0,0975 . 0,95 = 0,092 t/m 2, q2 = 0,0975 . 0,75 =
0,074 t/m2
Mái tôn lấy giữ nguyên: q = 0,039 t/m2
Phòng sinh hoạt chung lấy: q1 = 0,48 . 0,95 = 0,456 t/m2,
q2 = 0,48 . 0,75 = 0,364 t/m2
3)
Tải trọng gió
Chiều cao công trình tính từ mặt đát tự nhiên tới mặt sàn mái là 38,1 m, do đó
trong tính toán chỉ xét tới tác dụng tĩnh của gió bỏ qua tác dụng động của gió.
Tải trọng gió tĩnh đợc xác định theo công thức sau :
Wtc= Wo..K.C
Trong đó:
K hệ số kể tới sự thay đổi áp lực gió theo độ cao công
trình.
16

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

C hệ số khí động.

Mặt bằng công trình có dạng hình chữ nhật:

phía đón gió: C= 0,8.
phía hút gió : C=

0,6.
Wtt= n.Wtc trong đó : n=1,2 (hệ số vợt tải ). Địa điểm xây dựng công trình là Hà
Nội, thuộc vùng gió II-B (Wo= 95kg/cm2 ).
Trên trực tế tải gió phân bố phức tạp tăng dần theo chiều cao nhng để dễ tính
toán, ta xem tải gió phân bố đều trên từng tầng, giá trị tải lấy ở cao độ sàn lớn
nhất của tầng.Cao độ tính gió bắt đầu từ mặt đát tự nhiên(-0,6m ).
Giá trị tải gió ở mỗi tầng đợc thể hiện trong bảng (excell).

V.

phân tải gió cho khung và vách

Để phân tải gió cho khung và vách ,lõi ta phải biến đổi toàn bộ khung và lõi về
các vách tơng đơng .sau đó tiến hành phân tải gió cho các vách tỉ lệ với độ cứng
EJ của chúng. tại mỗi mức sàn tổng tải trọng gió tính toán Wtt đợc nhân với diện
tích truyền tảI có chiều dài bằng diện tích đón gió của toàn bộ công trình và
chiều rộng bằng nửa chiều cao tầng trên cộng với nửa chiều cao tầng dới .tổng
tảI trọng gió đợc quy về một lực tập trung và phân bố về khung đang xét theo độ
cứng của nó .
1)
xác định độ cứng của vách

xác định hệ trục quán tính chính trung tâm của tiết diện :
trục đối xứng oY chính là một trục của hệ trục quán tính chính trung tâm
khoảng cách từ trục X đến trục x _trục quán tính chính trung tâm của tiết diện

vách cứng là :
17

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

Y c=

SX
,với Sx là mô men tĩnh của tiết diện với trục X ,và A là diện tích của toàn
A

bộ tiết diện .Yc=144.3cm
mô men quán tính với trục x của vách là :

25.4973

253
2
3


(
)
(
)
+
25

.
497
.
31
.
7
+
109
.
+
109
.
25
.
144
.
3
Jx=2
= 650252412cm4 = 6.5m4

12
12




2)

độ cứng của lõi thang máy

gọi hệ trục quán tính chính trung tâm của tiết diện là xOy.hệ trục XOY gồm
các trục đI qua trung điểm các cạnh của tiết diện. Khoảng cách từ trục X đến
trục x là :
Yc=

SX ( 341.25).124.5 + ( 309.25).( 42.5)
= 20.4cm
=
2.( 394.25) + 341.25 + 309.25
A

khoảng cách từ trục Y đến trục y là:
Xc=

25.309.( 47.0)
SY
= 2.(394.25) + 341.25 + 309.25 =-10.1cm
A

mô men quán tính của tiết diện với hệ trục quán tính chính trung tâm là:
Jx=2.
25.3943
341.253
25.3093.
2
2
+ (25.394).20,4 +
+ (341.25).104 +
+ (25.309).62,92 = 447723690cm4

12
12
12


=4,47m4
3)
độ cứng của khung tơng đơng
khung đợc coi là tơng đơng với vách khi có cùng chuyển vị đỉnh và có cùng độ
cứng .độ cứng của khung tơng đơng đợc xác định nh sau:khung phẳng chịu tác
18

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

dụng của một lực tập trung tại đỉnh bằng 1t .dúng chơng chình sáp 2000 tìm đợc
chuyển vị tại đỉnh của khung .coi khung là một thanh công xôn thì theo cơ kết
cấu chuyển vị đỉnh công xôn đợc xác định nh sau :
P.H 3
, từ đó suy ra độ cứng của khung tơng đơng là :
3E.J
P.H 3
(E.J)tđ=
3

=

a)

khung trục 1.
P=1t, H=34.8m,chuyển vị đỉnh khung là =1.577E-03m.
(E.J)tđ1=

1000.34.83
=8908093849(kg/cm2)
3.1,577.10 3

mô hình tính chuyển vị khung trục 1
b)
khung trục 2.
P=1t, H=38.1m,chuyển vị đỉnh khung là =1.911E-03m.
1000.38.13
(E.J)tđ2=
=9647015699(kg/cm2)
3.1,911.10 3

19

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

mô hình tính chuyển vị khung trục 2
4)

độ cứng của vách cứng và khung tơng đơng
Vách tơng đơng
E.Jx(kg/cm2) tỉ lệ % tảI (1 vách0

Trục 1
8908093849
4.67
Trục 2
9647015699
5.06
5
Vách thang bộ
422500.10
22.15
5
Lõi thang máy
297255.10
15.58
6
Tổng độ cứng công trình 190708.10
100

thấy 4 lõi chịu 2.(22.15+15.58)=75.46% tảI gió

20

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11

5.1
8.4
11.7
15
18.3
21.6
24.9
28.2
31.5
34.8
38.1

0.89
0.96
1.02
1.08
1.11
1.15
1.18
1.21
1.23

1.25
1.27

95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95

0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8

0.6
0.6
0.6

0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6
0.6

67.64
72.96
77.52
82.08
84.36
87.40
89.68
91.96
93.48
95.00
96.52

50.73
54.72
58.14
61.56
63.27
65.55
67.26
68.97
70.11

71.25
72.39

222.87
144.21
144.21
144.21
144.21
144.21
144.21
144.21
144.21
144.21
104.61

15075
10522
11179
11837
12166
12604
12933
13262
13481
13700
10097

11306
7891
8384

8878
9124
9453
9700
9946
10111
10275
7573

762.79
532.39
565.67
598.94
615.58
637.76
654.40
671.03
682.13
693.22
510.91

VI. Xác định tải trọng tác dụng vào khung k2
1)

Sơ đồ phân tải cho khung tầng điển hình

21

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2

572.09
399.29
424.25
449.20
461.68
478.32
490.80
503.28
511.59
519.91
383.18


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

2)

TảI trọng truyền từ sàn vào dầm phụ D3 là:

+

tĩnh tải:

+

7.4
7.4
* gb =
* 0.91 = 3.37(t / m)
2

2
7.4
7.4
* qb =
* 0.15 = 0.56(t / m)
hoạt tải:
2
2

+
tảI trọng truyền từ D3 vào D6 dới dạng lực tập trung là:
6*(3.37*1.1+0.555*1.3)/2=13.3 (t)
3)
tảI trọng truyền từ sàn S3 vào D6 là :

Giá trị lớn nhất của tĩnh tải: 0.5*gb*7.4=0.5*0.91*7.4=3.37(t/m)
Giá trị lớn nhất của hoạt tảI là : 0.5*pb*7.4=0.5*0.15*7.4=0.56 (t/m)
4)
tảI trọng truyền từ sàn S1 vào D6 là :
22

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

a)
+
+
b)

+
+

Trong nhịp 3.3m
tĩnh tảI tại đỉnh tam giác là: 0.5*3.3*gb=0.5*3.3*0.91=1.50 (t/m)
hoạt tảI tại đỉnh tam giác là: 0.5*3.3*pb=0.5*3.3*0.15=0.25 (t/m)
Trong nhịp 4.1m
tĩnh tảI tại đỉnh tam giác là: 0.5*4.1*gb=0.5*4.1*0.91=1.86 (t/m)
hoạt tảI tại đỉnh tam giác là: 0.5*4.1*pb=0.5*4.1*0.15=0.30 (t/m)

5)
tảI trọng truyền từ dầm D1 vào cột biên trong
khung K2
a)
tải truyền tứ sàn S1 vào dầm D1


+
+
b)

giá trị tại đỉnh hình thang là :
tĩnh tải : 1.1*0.5*4.1*gb=1.1*0.5*4.1*0.91=2.05(t/m)
hoạt tải : 1.3*0.5*4.1*pb=1.3*0.5*4.1*0.15=0.40(t/m)
tải truyền tứ sàn S3 vào dầm D1

23

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2

Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng


+
+
c)

giá trị tại đỉnh tam giác là :
tĩnh tải : 1.1*0.5*7.4*gb=1.1*0.5*7.4*0.91=3.7(t/m)
hoạt tải : 1.3*0.5*7.4*pb=1.3*0.5*7.4*0.15=0.72(t/m)
tải truyền tứ dầm D1vào cột biên là
6
2

6 1
2 2

6
2

6 1
2 2

(2.05* +3.7* * )+(0.40* + 0.72 * * ) =12.06(t)
d)
tải truyền vào đỉnh cột biên C1 (1 tầng)

tĩnh tải : 3.8 *6.0*0.91=20.75(t)

hoạt tải : 3.8*6.0*0.15=3.42 (t)
e)
tải truyền vào đỉnh cột giữa C2 (1 tầng)

tĩnh tải : 29.21(t)

hoạt tải : 4.81 (t)
6)
tảI trọng truyền từ dầm D8 vào cột giữa trong
khung K2
a)
tải truyền tứ sàn S1 vào dầm D8

b)

tải truyền tứ sàn S3 vào dầm D8

24

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

tải từ dầm D8 ở ô sàn S1 truyền vào cột giữa là
tĩnh tải : 0.5*3.3*gb*6*1.1=9.01(t)
hoạt tải : 0.5*3.3*pb*6*1.3=1.93(t)
tải từ dầm D8 ở ô sàn S3 truyền vào cột giữa là
tĩnh tải : 0.5*7.4*gb*6*1.1=20.20(t)
hoạt tải : 0.5*7.4*pb*6*1.3=6.35(t)

vậy :

tổng tĩnh tải từ D8 truyền vào cột giữa là :9.01+20.20=29.2(t)

tổng hoạt tải từ D8 truyền vào cột giữa là :1.93+6.35=8.3(t)
7)
tầng 11
a)
tải truyền vào đỉnh cột C3

dầm khung K2 phía trái còn chịu thêm tải trọng của mái tôn và xà gồ. Bên
phải là sàn
+
trọng lợng của phần mái tôn : 0.004t/m2
+
trọng lợng của xà gồ : 0.032t/m2
+
trọng lợng của tờng thu hồi : 0.062t/m2

vậy tĩnh tải tổng cộng là : 0.91+0.004+0.032+0.062=1.008t/m2

25

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

D9

C2

4140

4140

C3

C3
6000


Sàn truyền tải vào D9 và D9 truyền vào cột C3. mỗi cột C3 chịu một giá trị
tải là :
+
tĩnh tải : 0.5*6.0*8.3*gs/2=23.2(t)
+
hoạt tải : 0.5*6.0*8.3*0.15/2=1.91(t)
b)
tải truyền vào đỉnh cột giữa C2

tĩnh tải : 3.3*3.0*0.91=9(t)

hoạt tải : 3.3*3.0*0.15=1.48(t)
c)
tải truyền vào dầm khung K2 tầng 11

C3
4140

+
+

C2

C3
4140

Giá trị lớn nhất là
tĩnh tải : 0.5*6.0*gs=4.14(t/m)
hoạt tải : 0.5*6.0*ps=0.30(t/m)

VII. sơ đồ chất tải khung k2
1)
tĩnh tải

để cho việc quan sát và nhập tải trọng vào khung đợc dễ dàng chia tĩnh tải
thành tĩnh tải và tĩnh tải 1
+
trờng hợp tĩnh tải :
26

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

+

trờng hợp tĩnh tải 1 :

27

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng

2)
hoạt tải

TH hoạt tải 1

để cho dễ nhìn và để cho đỡ nhầm lẫn trong việc khai báo tải trọng chia
hoạt tải 1 thành HT11 và HT12
+
Trờng hợp HT11

28

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2


Nhµ ë c¸n bé c«ng nh©n viªn c¸c ban thuéc trung ¬ng §¶ng

+

Trêng hîp HT12

•

TH ho¹t t¶i 2
29

Vò M¹nh Cêng. Líp 45xd2


Nhà ở cán bộ công nhân viên các ban thuộc trung ơng Đảng


để cho dễ nhìn và để cho đỡ nhầm lẫn trong việc khai báo tải trọng chia
hoạt tải 2 thành HT21 và HT22
+
Trờng hợp HT21

+

Trờng hợp HT22
30

Vũ Mạnh Cờng. Lớp 45xd2