lOMoARcPSD|36451986
1. Số liệu đề bài Mã số đề: 44 Nhịp L1: 5,4m Nhịp L2: 4,5m Nhịp L3: 3,0m Chiều cao H1: 4,5m Chiều cao H2: 4,2m Chiều cao H3: 4,2m Bước khung B: 4,2m
Hoạt tải sàn pc: 350kg/m2 Vùng gió: III
Chọn vật liệu bê tông cốt thép cho công trình có số liệu như sau:
Bảng 1.1. Thông số vật liệu Vật liệu Bê tông Thép gân Thép trơn Loại B20 CB300V CB240T Khối lượng riêng 25kN/m3 78.5kN/m3 78.5kN/m3 Cường độ chịu nén 11.5MPa 260MPa 210MPa Cường độ chịu kéo 0.9MPa 260MPa 210MPa Cường độ chịu cắt 0.9MPa 210MPa 170MPa Module biến dạng 27×106kN/m2 2×106MN/m2 2×106MN/m2
Hệ số điều kiện làm việc 0.9 - - αR - 0.413 0.426 ξR - 0.583 0.615
Các tiêu chuẩn áp dụng tính toán:
 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép TCVN 5574:2012
 Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737:1995
Từ số liệu đề bài và bản vẽ kiến trúc kèm theo, lên phương án mặt bằng dầm sàn như sau:
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
2. Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện
2.1. Chọn bề dày sàn
Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất là ô S1 ( 5400x4200 )
Chiều dày sàn có thể xác định sơ bộ theo công thức sau: D 0.8 1.2 h  L 
 4200  84 126mm s 1 m 40
m – hệ số phụ thuộc vào loại bản,
với bản hai phương m = (40÷45), chọn m = 40
D – hệ số phụ thuộc tải trọng, D = (0.8÷1.2) L1 – cạnh ngắn ô bản
Từ những giá trị trên, chọn bề dày sàn hs = 90mm cho tất cả các sàn tầng.
2.2. Chọn tiết diện dầm Chiều cao dầm:  1 1   1 1  h   L  
 5400  360  540mm dc     15 10 dc  15 10  Chọn hdc = 400mm. Bề rộng dầm:  1 1   1 1  b   h  
500  125  250mm dc      4 2 dc   4 2  Chọn bdc=200mm.
2.3. Chọn tiết diện cột
Tiết diện cột chọn sơ bộ theo công thức tham khảo sau: kmqF
A  b  h  c Rb
k - hệ số kể đến ảnh hưởng của moment
m - số tấm sàn nằm bên trên cây cột đang tính
q - tải trọng phân bố trên diện tích, đối với sàn dày 9cm lấy 10kN/m2
F - diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang tính
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Rb - cường độ chịu nén của bê tông
Chọn sơ bộ kích thước cột giữa: kmqF
1.1310 4.2(4.5  5.4) 2
A  b  h    0.06m c R 11500 2 b
Chọn cột có kích thước bc×hc=0.3×0.3=0.06m2
Chọn sơ bộ kích thước cột biên: kmqF 1.2310 4.25.4 2
A  b  h    0.032m c R 11500 2 b
Chọn cột có kích thước bc×hc=0.15×0.20=0.03m2
3. Sơ đồ tính toán khung phẳng
Mô hình hóa kết cấu thành những thanh đứng (cột) và thanh ngang (dầm), với trục của hệ
kết cấu được tính toán như sau:
Đối với nhịp tính toán của dầm, thay vì lấy từ tâm cột này đến tâm cột kia, thiên về an toàn,
lấy nhịp dầm bằng với nhịp L1, L2, L3 số liệu đề bài
Đối với nhịp tính toán của cột, cột tầng 2 và 3 cao 4.2m, riêng cột tầng trệt giả thiết từ mặt
đất tự nhiên đến mặt trên đài móng là 0.5m, suy ra cột tầng trệt cao 4.5+0.5=5.0m
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
4. Xác định tải trọng 4.1. Tĩnh tải
Hình 3.1. Sơ đồ truyền tải từ sàn vào khung trục 3
Tĩnh tải dầm và cột được phần mềm SAP2000 tính với hệ số vượt tải khai báo 1.1
Tĩnh tải sàn gồm các lớp cấu tạo sau:
Bảng 3.1. Tĩnh tải sàn tầng 1, 2, 3 Trọng Tải tiêu Tải tính Lớp cấu tạo Chiều dày Hệ số
lượng riêng chuẩn g tc toán g tt (mm) s s γ vượt tải i (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2) Gạch Ceramic 10 20 0.20 1.1 0.22 Vữa lót 30 18 0.54 1.3 0.70 Sàn BTCT 90 25 2.25 1.1 2.48 Vữa trát 15 18 0.27 1.3 0.35 Thiết bị treo 0.50 1.2 0.60 Tổng cộng 3.76 - 4.35
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Bảng 3.2. Tĩnh tải sàn mái Trọng Tải tiêu Tải tính Lớp cấu tạo Chiều dày Hệ số
lượng riêng chuẩn g tc toán g tt (mm) s s γ vượt tải i (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2) Gạch lá nem 50 18 0.51 1.1 0.56 Vữa lót 20 18 0.90 1.3 1.17 Gạch hộp chống nóng 250 15 3.75 1.1 4.13 Bê tông chống thấm 50 25 1.25 1.1 1.38 Sàn BTCT 90 25 2.25 1.1 2.48 Vữa trát 15 18 0.27 1.3 0.35 Thiết bị treo 0.50 1.2 0.60 Tổng cộng 9.43 - 10.66
Tĩnh tải sàn tầng 1, 2, 3 phân bố hình thang có giá trị như sau: L L BC 4.5 AB 5.4 1 g  g  4.35 11.75kN / m 2 g  g  4.35  9.79kN / m s s 2 2 s s 2 2 11.75kN/m 9.79kN/m
Tĩnh tải sàn tầng mái phân bố hình thang có giá trị như sau: L L BC 4.5 AB 5.4 1 g  g 10.66
 28.78kN / m 2 g  g 10.66
 23.99kN / m m m 2 2 m m 2 2 28.78kN/m 23.99kN/m
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Tĩnh tải sàn tầng 1, 2, 3 phân bố hình tam giác có giá trị như sau: L CD 3 3 g  g
 4.35  6.53kN / m s s 2 2 6.53kN/m
Tĩnh tải sàn tầng mái phân bố hình tam giác có giá trị như sau: L CD 3 3 g  g
10.66 15.99kN / m m m 2 2 15.99kN/m
Tĩnh tải tường phân bố đều lên các đoạn dầm tầng khung trục 3 như sau: t
g  b h  n  0.2     kN m t t t t 4.2 0.4 18 1.1 15.05 / 15.05kN/m 15.05kN/m
Tĩnh tải tập trung tác dụng tại nút 3A tầng 1, 2, 3: 3A G
 L b h  n  L b h  n  g S s t t t t t d d d d d s      4.2 4.2 4.2 0.2
4.2 0.4 181.1 4.20.20.4 251.1 4.35  91.63kN 4
Tĩnh tải tập trung tác dụng tại nút 3A tầng mái: 3A G
 L b h  n  L b h  n  g S m t t t t t d d d d d m 4.2 4.2
 4.20.21.2181.1 4.20.20.4251.110.66  75.36kN 4
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Tĩnh tải tập trung tác dụng tại nút 3B tầng 1, 2, 3: B 4.2 4.2 3 G L b h  n L b h    
n  g S  0  4.2 0.2 0.4 251.1 4.35  47.61kN s t t t t t d d d d d s 2
Tĩnh tải tập trung tác dụng tại nút 3B tầng mái: B 4.2 4.2 3 G L b h  n L b h    
n  g S  0  4.2 0.2 0.4 251.110.66 103.26kN m t t t t t d d d d d m 2
Tĩnh tải tập trung tác dụng tại nút 3C tầng 1, 2, 3: 3C G
 L b h  n  L b h  n  g S s t t t t t d d d d d s 4.2   
 4.2 4.2 4.2 1.2 3  
0.2 4.2 0.4 181.1 4.20.20.4 251.1 4.35     2  4 2 2   77.65kN
Tĩnh tải tập trung tác dụng tại nút 3C tầng mái: 3C G
 L b h  n  L b h  n  g S m t t t t t d d d d d m
 4.2 4.2 4.2 1.2 3 
 0  4.20.20.4 251.110.66    99.42kN    4 2 2 
4.2. Hoạt tải
Hoạt tải sửa chữa mái: pm = 0.75kN/m2
Hoạt tải sàn tầng 1, 2, 3: ps = 3.5kN/m2
Hoạt tải sàn tầng 1, 2, 3 phân bố hình thang có giá trị như sau: L L BC 4.5 AB 5.4 1 p  p  3.5  9.45kN / m 2 p  p  3.5  7.88kN / m s s 2 2 s s 2 2 9.45kN/m 7.88kN/m
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hoạt tải sàn tầng mái phân bố hình thang có giá trị như sau: L L BC 4.5 AB 5.4 1 p  p  0.75  2.03kN / m 2 p  p  0.75 1.69kN / m m m 2 2 m m 2 2 2.03kN/m 1.69kN/m
Hoạt tải sàn tầng 1, 2, 3 phân bố hình tam giác có giá trị như sau: L CD 3 3 p  p
 3.5  5.25kN / m s s 2 2 5.25kN/m
Hoạt tải sàn tầng mái phân bố hình tam giác có giá trị như sau: L CD 3 3 p  p
 0.75  1.13kN / m m m 2 2 1.13kN/m
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hoạt tải tập trung tác dụng tại nút 3A tầng 1, 2, 3:  A 4.2 4.2 3 P  p S  3.5 15.44kN s s 4
Hoạt tải tập trung tác dụng tại nút 3A tầng mái:  A 4.2 4.2 3 P  p S  0.75  3.31kN m m 4
Hoạt tải tập trung tác dụng tại nút 3B tầng 1, 2, 3:  B 4.2 4.2 3 P  p S  3.5  30.87kN s s 2
Hoạt tải tập trung tác dụng tại nút 3B tầng mái:  B 4.2 4.2 3 P  p S  0.75  6.62kN m m 2
Hoạt tải tập trung tác dụng tại nút 3C tầng 1, 2, 3:     C 4.2 4.2 4.2 1.2 3 3 P  p S  3.5    29.61kN s s    4 2 2 
Hoạt tải tập trung tác dụng tại nút 3C tầng mái:     C 4.2 4.2 4.2 1.2 3 3 P  p S  0.75    6.35kN m m    4 2 2  1.1. Tải gió
Công trình cao dưới 40m, nên chỉ tính toán thành phần tĩnh của gió
Áp lực gió tác dụng lên khung được xác định theo TCVN 2737:1995 w  n 0 W kcB
n là hệ số vượt tải của gió lấy bằng 1.2
W0 là áp lực gió tiêu chuẩn, đối với vùng III có giá trị 125daN/m2
k là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình
B là bước cột, bằng 4.2m
c là hệ số khi động, xác định như sau:
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hình 3.2. Hệ số khi động theo sơ đồ 2 TCVN 2737:1995
Tra theo sơ đồ 2 trong TCVN 2737:1995, kết hợp nội suy tính được các giá trị ce như sau: h 12.9  1   0.57  l 22.8  c  0.4  71 1 b 25.2 e     1.11   c  0.4  00 e 2 l 22.8  c  0.4  00  e3 1    arctan  5.71o 10 
Bảng 3.3. Tải trọng gió tác dụng theo phương ngang nhà Độ cao W0 B w STT Cấu kiện k c n m kN/m2 m kN/m 1 Cột đón gió 12.90 1.25 1.00 0.800 1.20 4.20 5.04 2 Mái đón gió 14.10 1.25 1.00 -0.471 1.20 4.20 -2.97 3 Mái hút gió 14.10 1.25 1.00 -0.400 1.20 4.20 -2.52 4 Cột hút gió 12.90 1.25 1.00 -0.400 1.20 4.20 -2.52
Các trường hợp chất tải khung trục 3:
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hình 3.3. Tĩnh tải chất đầy
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hình 3.4. Hoạt tải cách nhịp 1
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hình 3.5. Hoạt tải cách nhịp 2
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hình 3.5. Hoạt tải liền nhịp 1
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hình 3.6. Hoạt tải liền nhịp 2
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hình 3.7. Hoạt tải liền nhịp 3
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986 Hình 3.6. gió trái
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986 Hình 3.7. gió phải
Bảng 3.4. Tổ hợp tải trọng Combo TT
HTCN1 HTCN2 HTLN1 HTLN2 HTLN3 G TR G PH 1 1 1 2 1 1 3 1 1 4 1 1 5 1 1 6 1 1 7 1 1 8 1 1 1 9 1 0.9 0.9 10 1 0.9 0.9 11 1 0.9 0.9 12 1 0.9 0.9 13 1 0.9 0.9 14 1 0.9 0.9 0.9 BAO
ENVELOPE (combo 1, …, combo 14)
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hình 3.8. Biểu đồ bao monment khung trục 3
Hình 3.9. Biểu đồ bao lực cắt khung trục 3
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com) lOMoARcPSD|36451986
Hình 3.10. Biểu đồ bao lực dọc khung trục 3
Hình 3.11. Số thự tự thanh trong SAP2000
Downloaded by Linh Chi ??ng (chithcsttst101@gmail.com)