Đồ án Thiết kế cao ốc cho thuê MOS

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ DẦM TRỤC A LẦU 4 ——&–– II.1. SƠ ĐỒ TÍNH Hình II.1: SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC A LẦU 4 Sơ đồ dầm dọc trục A lầu 4 là một hệ siêu tĩnh, các liên kết là gối tựa và liên kết khớp. Khoảng cách các nhịp không giống nhau nên khi tính ta tính từng nhịp dầm và từng trường hợp tải. Sơ bộ chọn kích thước dầm như sau : hd = (1/8 – 1/12) x L = (1/8 – 1/12) x 535 = (45 – 67)cm => Chọn hd=50 cm. bd = (0.3 – 0.5) x h = (0.3 – 0.5) x 60 = (18 – 30)cm => Chọn bd = 25 cm. Vậy: bd´hd = 25 ´ 50 cm. II.2. SƠ ĐỒ TRUYỀN TÀI TỪ SÀN LÊN DẦM Hình II.2: SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI TỪ SÀN LÊN DẦM TRỤC A LẦU 4 Hình II.3: SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG PHÂN BỐ TƯƠNG ĐƯƠNG TRÊN DẦM TRỤC A LẦU 4 II.3. TẢI TRỌNG Tải trọng tác dụng lên dầm dọc bao gồm: Tải từ sàn truyền lên dầm, được qui về tải phân bố đều . Tải trọng bản thân dầm, là tải phân bố đều. Tải trọng bản thân tường trên dầm, được qui về tải phân bố đều trên dầm. Tải tập trung do các dầm phụ truyền lên. Tải từ cầu thang tryền lên dầm ( Phản lực gối của cầu thang chính là tải phân bố điều trên dầm ). Tải do sàn truyền vào dầm có dạng tam giác hoặc hình thang, ta sử dụng công thức qui tải tương đương như sau: Hình II.4: SƠ ĐỒ QUI VỀ TẢI TƯƠNG ĐƯƠNG Tải do trọng lượng bản thân dầm gd = 0.25 x 0.5 x 2500 x 1.1 = 344 (kG/m). Tải do tường xây Tường bao ngoài dày 20 cm, cao 3.5 m Þ gtb=330 x 3.5 x 1.2 = 1386 (kG/m). Tường trong dày 10 cm, cao 3.5 m Þ gtr = 180 x 3.5 x 1.2 = 756 (kG/m). Tải trọng toàn phần Tỉnh tải: gtt = gd + gt + gtd (kG/m) Hoạt tải: ptt = ptd (kG/m). II.3.1. Đoạn dầm từ trục 1 ® trục 2 và từ trục 3 ® trục 4 II.3.1.1. Tĩnh tải Tải phân bố đều tính theo công thức lý thuyết quy đổi tải tương đương + Ô bản 1: gtd = = 5 x 428.9 x ( 1 – 2x(0.45)2 + (0.45)3) = 1472kG/m ( với ) Tải toàn phần: gtt = gtb + gtd + gd = 1386 + 334 + 1472 = 3192kG/m. II.3.1.2. Hoạt tải Tải phân bố đều quy đổi tải tương đương + Ô bản 1 ptd = = 360 x 5 x ( 1 – 2x (0.45)2 + (0.45)3) = 1236kG/m Tổng hoạt tải: ptt = ptd = 1236kG/m II.3.2. Đoạn dầm từ trục 2 ® trục 3 Tĩnh tải: Tải phân bố đều tính theo công thức lý thuyết quy đổi tải tương đương gtd = = 4.75 x 428.9 x ( 1 – 2x(0.19)2 + (0.19)3) = 1905kG/m (với = 0.19) Tải toàn phần: gtt = gtb + gd + gtd = 1386 + 334 + 1905 = 3625kG/m Hoạt tải Tải phân bố đều + Ô bản 2 tính theo công thức lý thuyết quy đổi tải tương đương ptd = = 360 x 4.75 x ( 1 – 2 x (0.19)2 + (0.19)3) = 1599kG/m Tổng hoạt tải: ptt = ptd = 1959kG/m II.3.3. Đoạn dầm từ trục 4 ® trục 5 II.3.3.1. Tĩnh tải Tải phân bố đều tính theo công thức lý thuyết quy đổi tải tương đương + Ô bản 5 gtd = = 5.35 x 428.9 x ( 1 – 2x(0.42)2 + (0.42)3) = 1655kG/m (với ) Tải toàn phần: gtt = gtb + gd + gtd = 1386 + 334 + 1655 = 3375kG/m II.3.3.2. Hoạt tải Tải phân bố đều quy đổi tải tương đương + Ô bản 1 ptd = = 360 x 5.35 x ( 1 – 2x (0.42)2 + (0.42)3) = 1390kG/m Tổng hoạt tải: ptt = ptd = 1390kG/m II.3.4. Đoạn dầm từ trục 1a ® trục 1 II.3.4.1. Tĩnh tải Tải phân bố đều tính theo công thức lý thuyết quy đổi tải tương đương Tải toàn phần: gtt = gtb = 1386kG/m II.3.4.2. Hoạt tải Tổng hoạt tải: ptt = 360kG/m II.4. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP II.4.1. Các trường hợp tải trọng 1 : Tĩnh tải. 2 : Hoạt tải cách nhịp 1 (HTCN1). 3 : Hoạt tải cách nhịp 2 (HTCN2). 4 : Hoạt tải liền nhịp 1 (HTLN1). 5 : Hoạt tải liền nhịp 2 (HTLN2). 6 : Hoạt tải liền nhịp 3 (HTLN3). Hình II.5: Biểu đồ momen, hoạt tải và tĩnh tải TỈNH TẢI (TT) BIỂU ĐỒ MOMENT BIỂU ĐỒ MOMENT HOẠT TẢI CÁCH NHỊP 1 (HTCN1) BIỂU ĐỒ MOMENT BIỂU ĐỒ MOMENT BIỂU ĐỒ MOMENT BIỂU ĐỒ MOMENT HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 1 (HTLN1) HOẠT TẢI CÁCH NHỊP 2 (HTCN2) HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 2 (HTLN2) HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 3 (HTCN3) (HTLN3) I.4.2. Các trường hợp tổ hợp nội lực 1. TRƯỜNG HỢP 1: TT+HTCN1 2. TRƯỜNG HỢP 2: TT+HTCN2 3. TRƯỜNG HỢP 3: TT+HTLN1 4. TRƯỜNG HỢP 4: TT+HTLN2 5. TRƯỜNG HỢP 5: TT+HTLN3 6. TRƯỜNG HỢP 6: TT+HTCN1+HTCN2. Kết quả nội lực được giải từ SAP II.4.3. Các sơ đồ chất tải lên dầm dọc trục A (hình II.6) Sơ đồ tính là dầm liên tục, ta có 6 trường hợp tải theo biểu đồ moment như sau TRƯỜNG HỢP 1 TRƯỜNG HỢP 2 TRƯỜNG HỢP 3 TRƯỜNG HỢP 5 TRƯỜNG HỢP 4 TRƯỜNG HỢP 6 BIỂU ĐỒ BAO MOMENT BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT II.4.4. Các công thức tính cốt thép của dầm Sau khi có moment ta tính các hệ số A = g = Diện tích cốt thép Fa = Hàm lượng cốt thép trong bêtông được xác định như sau Bê tông mác 300: Rn = 130 (kG/cm2) Rk = 10 (kG/cm2) E = 2.9x106 (kG/cm2) Thép AIII: Ra = 3600 (kG/cm2) Rađ = 2800 (kG/cm2) E = 2.1x106 (kG/cm2) II.4.5. Tính toán và tổ hợp nội lực dầm dọc trục A BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC DẦM DỌC TRỤC A P.TỬ T.DIỆN T.HỢP1 T.HỢP2 T.HỢP3 T.HỢP4 T.HỢP5 T.HỢP6 Mmax (T.m) Mmin (T.m) M+ M- M+ M- M+ M- M+ M- M+ M- M+ M- 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 -0.3 -1.2 -1.1 -1 -0.4 -0.9 -0.3 -1.2 4 -1.01 -2.8 -2.7 -2.4 -1.2 -2.2 -1.01 -2.8 6 -2.2 -4.7 -4.6 -4.0 -2.4 -4.0 -2.2 -4.7 8 -3.8 -7.1 -7.0 -6.0 -4.0 -6.2 -3.8 -7.1 2 0 -3.8 -7.1 -7.0 -6.0 -4.0 -6.2 -3.8 -7.1 2 2.1 3.0 3.0 3.1 2.12 3.0 3.1 2.1 4 3.1 6.11 6.01 5.2 3.3 5.3 6.11 3.1 6 -1.1 2.2 2.1 0.12 -0.65 0.44 2.2 -1.1 8 -10.0 -8.6 -8.8 -11.6 -9.4 -11.1 -8.6 -11.6 3 0 -10.0 -8.6 -8.8 -11.6 -9.4 -11.1 -8.6 -11.6 2 2.35 -0.66 -0.62 1.3 2.22 1.22 2.35 -0.62 4 7.1 2.4 2.7 6.6 6.2 5.9 7.1 2.4 6 3.74 0.10 0.60 3.64 2.06 2.47 3.74 0.1 8 -7.4 -7.2 -6.5 -7.0 -10 -8.65 -6.5 -10 4 0 -7.4 -7.2 -6.5 -7.0 -10 -8.65 -6.5 -10 2 -1.1 2.2 2.04 -0.85 0.30 0.45 2.2 -1.1 4 0.45 4.8 3.7 0.65 3.7 2.9 4.8 0.45 6 -3.4 0.1 -1.9 -3.37 -0.15 -2.1 0.1 -3.4 8 -12.0 -11.5 -14 -12 -10.6 -13.5 -10.6 -14 5 0 -12.0 -11.5 -14 -12 -10.6 -13.5 -10.6 -14 2 3.9 0.77 2.42 3.95 1.14 2.84 3.95 0.77 4 11.05 6.5 10.0 11.0 6.9 10.4 11.05 6.5 6 10.1 6.4 9.5 10.0 6.65 10.0 10.1 6.4 8 0 0 0 0 0 0 0 0 II.4.6. Tính toán cốt thép và chọn thép dầm dọc trục A BẢNG KẾT QUẢ TÍNH THÉP DẦM DỌC TRỤC A PHẦN TỬ MẶT CẮT b h Fa (nhịp) CẤU TẠO Fan(gối) CẤU TẠO 1 0 25 50 0 * 0 * 1 2 25 50 2.1 2.1 * 1 4 25 50 2.1 3.13 * 1 6 25 50 3.7 * 6.14 1 8 25 50 3.7 * 6.14 2 0 25 50 3.7 * 6.14 2 2 25 50 3.7 3.77 * 2 4 25 50 5.33 3.24 * 2 6 25 50 5.33 3.24 * 2 8 25 50 5.02 * 10.75 3 0 25 50 5.02 * 10.75 3 2 25 50 6.15 3.24 * 3 4 25 50 6.27 3.24 * 3 6 25 50 6.27 3.8 * 3 8 25 50 4.24 * 8.95 4 0 25 50 4.24 * 8.95 4 2 25 50 4.04 3.77 * 4 4 25 50 4.04 3.77 * 4 6 25 50 4.04 3.84 * 4 8 25 50 6.15 * 13.4 5 0 25 50 6.15 * 13.4 5 2 25 50 6.15 * 3.77 * 5 4 25 50 10.2 3.77 * 5 6 25 50 10.2 3.77 * 5 8 25 50 0 * 0 BẢNG CHỌN CỐT THÉP CHO DẦM DỌC TRỤC A P.TỬ M.CẮT Fa(nhịp) BỐ TRÍ Fa(chọn) m % Fa(gối) BỐ TRÍ Fa(chọn) m % 1 0 0 2f12 2.26 0.1 0 2f12  2.26 0.1 1 4 2.1 2f12 2.26 0.1 3.13 3f12 3.39  0.1 1 8 3.7 4f12 4.52 0.1 6.14 2f20 6.28  0.1 2 0 3.7 4f12 4.52 0.1 6.14 2f20 6.28  0.1 2 4 5.33 2f18 5.09 0.1 3.24 3f12 3.39  0.1 2 8 5.02 2f18 5.09 0.1 10.75 4f20 12.56  0.3 3 0 5.02 2f18 5.09 0.1 10.75 4f20 12.56  0.3 3 4 6.27 2f20 6.28 0.1 3.24 3f12 3.39  0.1 3 8 4.24 4f12 4.52 0.1 8.95 4f18 10.18  0.2 4 0 4.24 4f12 4.52 0.1 8.95 4f18 10.18  0.2 4 4 4.04 4f12 4.52 0.1 3.77 3f12 3.39  0.1 4 8 6.15 2f20 6.28 0.1 13.4 4f20 12.56  0.3 5 0 6.15 2f20 6.28 0.1 13.4 4f20 12.56  0.3 5 4 10.2 10f18 13 0.3 3.77 3f12 3.39  0.1 5 8 0 2f12 2.26 0.1 0 2f12 2.26  0.1 Lưu ý: Tất cả thép cấu tạo 2f12 ở vùng nén của bêtông, khi thể hiện trên bản vẽ ta sử dụng hai thanh thép biên ở vùng kéo của bêtông (thép chịu lực) kéo qua vùng nén của bêtông thay thế cho 2f12 để làm thép cấu tạo cho vùng này. Khi tính dầm liên tục thì xem hai gối ở hai đầu biên của dầm là khớp nên không có mômem âm, thực tế hai đầu biên này có phát triển mômen âm nên ta phải đặt cốt thép ở hai gối này, diện tích cốt thép được lấy ở gối kế cận để bố trí. mmax = = 2.03% mmin = 0,05% < m < mmax = 2.03% → Cách chọn thép như trên thỏa điều kiện về hàm lượng cốt thép trong bêtông.