Đồ án Thuyết minh Kết câu và thi công

Phần 2- kết cấu Chương 1-tính khung k2 2.1.1. Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu. 2.1.1.1 Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu. a. Khái quát chung. Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọng tạo tiền đề cơ bản để người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực cho công trình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế. -Đối với nhà cao tầng có thể sử dụng các hệ chịu lực chính: +Hệ khung +Hệ vách +Hệ lõi +Kết cấu khung vách kết hợp +Hệ khung lõi kết hợp +Hệ khung-vách –lõi kết hợp. -Cụ thể với công trình nhà chung cư thấp tầng,chúng ta chọn hệ kết cấu ở đây là khung chịu lực là hợp lí.Hệ kết cấu này được tạo thành tự hệ các thanh đứng(cột),ngang(dầm) và kết cấu móng,chỗ giao nhau giữa các hệ là các nút,tạo thành khung phẳng,các giằng ngang liên kết các khung phẳng lại tạo thành khung không gian. *Ưu điểm:tạo không gian lớn và bố trí linh hoạt không gian sưr dụng,thích hợp với các công trình công cộng,sơ đồ thể hiện rõ rành,đơn giản * Nhược điểm:Kém hiệu quả khi chiều cao lớn,độ cứng ngang của kết cấu không được lớn. b. Vật liệu. * Bê tông: - Theo tiêu chuẩn TCVN 1997. + Bê tông với chất kết dính là xi măng cùng với các cốt liệu đá, cát vàng và được tạo nên một cấu trúc đặc chắc. Với cấu trúc này, bê tông có khối lượng riêng ~ 300 KG/m3. - Cường độ của bê tông mác 300: Với trạng thái nén: + Cường độ tiêu chuẩn về nén : 167 KG/cm2. + Cường độ tính toán về nén : 130 KG/cm2. Với trạng thái kéo: + Cường độ tiêu chuẩn về kéo : 15 KG/cm2. + Cường độ tính toán về kéo : 10 KG/cm2. - Môđun đàn hồi của bê tông: Eb = 265000 KG/cm2. * Thép. Thép làm cốt thép cho cấu kiện bê tông cốt thép dùng loại thép sợi thông thường theo tiêu chuẩn TCVN 1997. Cốt thép chịu lực cho các dầm, cột dùng nhóm AII, AIII, cốt thép đai, cốt thép giá, cốt thép cấu tạo và thép dùng cho bản sàn dùng nhóm AI. Cường độ của cốt thép cho trong bảng sau: Chủng loại Cốt thép Cường độ tiêu chuẩn (KG/cm2) Cường độ tính toán (KG/cm2) AI AII AIII 2400 3000 4000 2300 2800 3600 Môđun đàn hồi của cốt thép: E = 2,1.106 KG/cm2. 2.1.1.2. Sơ đồ kết cấu - Sơ đồ kết cấu là khung k6, vì được sự cho phép của giáo viên hướng dẫn, tôi chọn khung K6 là khung điển hình để tính toán và thiết kế. - Khung K6 là khung 6 tầng, 5 nhịp, vật liệu bê tông cốt thép đổ tại chỗ. - Nhịp của khung lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột: + Nhịp AB,BC có : L = 4,5 m + Nhịp CD có : L = 2,2 m + Nhịp DE,EF có : L = 4,5 m Chiều cao tính toán của tầng1 : H = 3,8 m. Chiều cao tính toán của tầng2-6 : H = 3,3 m. 2.1.1.3. Sơ bộ chọn kích thước tiết diện . a. Lựa chọn kích thước dầm. Chiều cao dầm chọn sơ bộ theo công thức -Với các dầm D1,D2,D3,D4,5,6,13 kích thước các nhịp đều nhau là 4,5 m: Chọn h = 0,6 (m) ( chọn chiều rộng dầm sơ bộ : chọn b = 22 (cm) đảm bảo bề rộng của dầm khung liên tục Vậy kích thước dầm D1,2,3,4,5,6,13 là : b(h = 22 ( 60(cm) Với dầm nhịp D15: chọn h = 0,3 (m) ( chọn chiều rộng dầm sơ bộ : chọn b = 22 (cm) đảm bảo bề rộng của dầm khung liên tục Vậy kích thước dầm D15 là b(h = 22(30 (cm) Với dầm nhịp D16,có l=2,2m chọn h = 0,3 (m) ( chọn chiều rộng dầm sơ bộ : chọn b = 22 (cm) đảm bảo bề rộng của dầm khung liên tục Vậy kích thước dầm D16 là b(h = 22(30 (cm) Tính toán tương tự ta được kích thước các dầm: D7,8,9:bxh=11x30(cm);D11:bxh=22x60(cm);D10:bxh=11x30(cm). Kích thước dầm congson Dsn là 1,4m. hd = ( 1/5( 1/7 ) .140 = (20 ( 28 ) ( cm ) Chọn Dsn : b x h = (22x30) cm b. Chọn kích thước chiều dày bản sàn . Chọn chiều dày bản sàn theo công thức l1/l2=1.Vậy sàn làm việc theo 2 phương. Chiều dày của bản có thể chọn sơ bộ theo công thức của ô bản loại bản kê 4 cạnh : Trong đó với ô sàn bản kê 4 cạnh có: D = 0,8 ( 1,4 m = 40 ( 45 là cạnh ngắn của ô bản. ta chọn ô bản có kích thước lớn nhất là l1xl2 = 4,5x4,5 (m) ( chọn chiều dày bản sàn chung cho toàn bộ các ô sàn của bản sàn là hb = 0,15 (m) = 15(cm) c. Chọn kích thước tiết diện cột . *Chọn kích thước tiết diện ngang cột sơ bộ theo công thức : Fc = ( 1,2 ( 1,5) ( Trong đó : + 1,2 – 1,5: Hệ số dự trữ kể đến ảnh hưởng của mômen + Fc: Diện tích tiết diện ngang của cột + Rn: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông + N là lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột ( lực nén tiêu chuẩn, không kể trọng lượng bản thân cột ) N = S.0,8(t/m2).( số tầng ) 0,8 t/m2 là áp lực chịu nén giả thiết của tiết diện cột + Chọn kích thước cột C3 : Có diện tích truyền tải là :S =4,5x2,95 =13,275 (m2) => N=13,275x0,8x6 =63,72(t) Rn = 130 (KG/cm2 ) là cường độ chịu nén tính toán của bê tông mác 300 Fsb là diện tích tiết diện ngang sơ bộ của cột ( Chọn kích thước cột là b(h = 30x40(cm) có F =30x40 = 1200 cm2> Fsb = 686,21 (cm2). +Chọn kích thước cột C2: S là diện truyền tải tác dụng lên cột :S = 4,5x4,5 = 20,25 (m2) ( N = 20,25x0,8x6 = 97,2(t) ( Chọn kích thước cột là b(h = 30x50(cm) có F =30x50 = 1500 > Fsb = 1046,77 (cm2) +Chọn kích thước cột C1: S là diện truyền tải tác dụng lên cột :S = 4,5x3,35= 15,075 (m2) ( N = 15,075x0,8x6 = 72,36(t) ( Chọn kích thước cột là b(h = 30x40(cm) có F =30x40 = 1200 > Fsb = 779,36 (cm2) Vì chiều cao nhà trung bình,ta chọn sơ bộ kích thước cột của các tầng giống nhau. * Kiểm tra điều kiện về độ mảnh theo công thức: i:bán kính quán tính của tiết diện cột,i=0,25D :Độ mảnh giới hạn,với cột nhà L0:chiều dài tính toán của cột nhà, +Với cột C1,3:30x40(cm),ta có l0=0,7x4=2,8 (m) ; +Với cột C2:30x50(cm),ta có l0=0,7x5=3,5(m) ; Chiều cao cột tầng một được kể từ cao trình từ mặt móng. Chọn phần cột từ cốt 0,00 đến mặt ngàm móng là 1,2m ( Chiều cao cột tầng một là : h = 3,8 + 1,2 = 5 m 2.1.2. XáC ĐịNH TảI TRọNG TáC DụNG VàO KHUNG k6: Hình 2.1: sơ bộ chọn kích thước tiết diện khung k6 2.1.2.1.Tĩnh tải. Cấu tạo sàn các tầng. Bảng 2.2: Bảng tải trọng cho 1 m2 sàn tầng điển hình, sàn lôgia * Túnh taỷi loaùi saứn khoõng choỏng thaỏm: . 1. Lụựp gaùch Ceramic daứy 1cm, n= 1.1: 1.1 x 0.01 x 2000 = 22 kG/m2 2. Lụựp vửừa loựt daứy 2 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.02 x 1800 = 46.8 kG/m2 3. Baỷn beõtoõng coỏt theựp daứy 15 cm, n =1.1: 1.1 x 0.15 x 2500 = 412,5 kG/m2 4. Lụựp vửừa traựt traàn daứy 1 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.01 x 1800 = 23.4 kG/m2 Toồng túnh taỷi saứn : g1 = 504,7 kG/m2 * Túnh taỷi loaùi saứn coự choỏng thaỏm: S2 , S2 1. Lụựp gaùch Ceramic daứy 1cm, n= 1.1: 1.1 x 0.01 x 2000 = 22 kG/m2 2. Lụựp vửừa loựt daứy 2 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.02 x 1800 = 46.8 kG/m2 3. Lụựp beõtoõng choỏng thaỏm daứy 5 cm, n =1.1: 1.1 x 0.05 x 2200 = 121 kG/m2 4. Baỷn beõtoõng coỏt theựp daứy15 cm, n =1.1: 1.1 x 0.15 x 2500 = 412,5kG/m2 5. Lụựp vửừa traựt traàn daứy 1 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.01 x 1800 = 23.4 kG/m2 Toồng túnh taỷi saứn g2 = 625,7 kG/m2 d.Trọng lượng bản thân cấu kiện khung K6 Bảng 2.4: Bảng trọng lượng bản thân các cấu kiện khung K6: Stt Cấu tạo các bộ phận Tải trọng tiêu chuẩn (KG/m) n Tải trọng tính toán (KG/m) (T/m) 1 -Cột C2: +Trọng lượng bê tông bản thân: 0,3.0,5.2500 +Trọng lượng bản thân lớp trát: (0,2.2+0,35.2)0,015.1800 375 29,7 1,1 1,3 412,5 38,61 0.288 0,386 (=451,11 (=0,451 2 -Cột C1,3: +Trọng lượng bê tông bản thân: 0,3.0,4.2500 +Trọng lượng bản thân lớp trát: (0,2.2+0,4.2)0,015.1800 300 32,4 1,1 1,3 330 42,12 0,330 0,421 372,12 0,372 3 DầmD1,D2,D3,D4,D5,D6,12,D13: +Trọng lượng bản thân bêtông: 0,22.0,45.2500 +Trọng lượng bản thân lớp trát: 0,015.2.(0,6 + 0,22).1800 247,5 44,28 1,1 1,3 272 57,564 0,272 0,0576 (=329,56 (=0,329 4 - Dầm D15,D16 và Dsn: +Trọng lượng bản thân bê tông: 0,22.0,30.2500 Trọng lượng bản thân lớp trát 0,015.2.(0,3 + 0,22).1800 165 28,08 1,1 1,3 181,8 36,504 0,1818 0,0365 (=218,3 (=0,218 5 -Dầm D7,8,9,10: +Trọng lượng bản thân bêtông: 0,11.0,3.2500 +Trọng lượng bản thân lớp trát: 0,015.2.(0,2+0,2).1800 82,5 20,52 1,1 1,3 90,75 26,67 0,91 0,266 (=117,42 (0,117 6 Tường gạch lỗ xây110 +Trọng lượng bản thân gạch : 0,11.1800 Trọng lượng bản thân lớp trát : 0,015.2.1800 198 54 1,1 1,3 217,8 70,2 0,22 0,07 (=288 Kg/cm2 (=0,29 T/m2 7 Tường gạch lỗ xây 220 Trọng lượng bản thân gạch : 0,22.1800 +Trọng lượng bản thân lớp trát: 0,015.2.1800 396 54 1,1 1,3 435,6 70,2 0,4356 0,07 (=505,8 Kg/cm2 (=0,506T/m2 Sê nô -Lớp láng vữa XM -Sàn BTCT -Vữa trát trần 0,03 0,12 0,02 1,8 2,5 1,8 0,054 0,3 0,036 1,3 1,1 1,3 0,0702 0,33 0,0468 0,39 T/m2 0,447 T/m2 2.1.2.2. Hoạt tải : Theo TCVN 2737 – 1995 tải trọng sử dụng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang như sau: Bảng 2.5: Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố trên sàn Số TT Loại phòng Tải trọng tiêu chuẩn (T/m2) Hệ số độ tin cậy Tải trọng tính toán (T/m2) Phòng ở, phòng sinh hoạt, bếp,lôgia 0,2 1,2 0,24 Hành lang, cầu thang 0,4 1,2 0,48 Phòng vệ sinh 0,2 1,2 0,24 Mái tôn không sử dụng 0,03 1,3 0,039 Sàn tầng thượng có sửa chữa 0,07 1,3 0,091 phân bố tảI trọng lên khung Nguyên tắc dồn tải trọng sàn tác dụng vào khung : - Tải trọng truyền vào khung gồm tĩnh tải và hoạt tải dưới dạng tải tập trung và tải phân bố đều . + Tĩnh tải : Trọng lượng bản thân cột , dầm ,sàn , tường ,các lớp trát. + Hoạt tải : Tải trong sử dụng trên sàn nhà. - Ghi chú :Tải trọng do sàn truyền vào dầm của khung được tính toán theo diện chịu tải,được căn cứ vào đường nứt của sàn khi làm việc . như vậy tải trọng từ bản vào dầm theo một phương thì tải phân bố theo hình chữ nhật còn theo hai phương + Phương cạnh ngắn l1 : hình tam giác. + Phương cạnh dài l2 : hình thang hoặc tam giác . Để đơn giản cho tính toán ta quy tải tam giác và hình thang về dạng phân bố đều. Trong đó : l1: phương cạnh ngắn ; l2:phương cạnh dài. Dầm dọc ,ngang nhà tác dụng vào cột trong diện chịu tải của cột dưới dạng lực tập trung. Với Với b. Tuần tự dồn tải trọng tác dụng vào khung trục 6 Hình 2.5: Sơ đồ truyền TĩNH tải LÊN TầNG MáI * Tính toán tải trọng sàn tầng mái. *Tĩnh tải: -Lực tập trung: Tên tải Các tải hợp thành Giá trị tính toán(T) pm1 Tải trọng dô Ô1: TảI trọng do dầm D1: TảI trọng sê nô cao 0,45m: 0,447.4,5.0,45=0,099T (=5,516 T pm2 Tải trọng dô Ô1: TảI trọng do dầm D2: Tảitrọng do ô sàn S1(dạng tam giác): TảI trọng do tường trên dầm D2: 0,506.4,5.0,7=1,594T (=8,768 T pm3 TảI trọng do dầm D3: Tảitrọngdo sàn S1(dạng tam giác):2. (=4,994 T pm4 TảI trọng do dầm D4: Tải trọng do ô sàn S1(dạng tam giác): Tải trọng do ô sàn S2(dạng hình thang).Ta có l2/l1=4,5/2,2 =2,045,nên k=0,891: 0,891.0,625.2,2 = 1,225 T 4,462 +Lực tĩnh tải phân bố đều lên sàn mái: Tên tải Các tải hợp thành Giá trị tính toán(T/m) g1m Tải trọng do Ô1: 0T Tải trọng do dầm D4 : 0,329.1,4=0,460 0,460 g2m TảI trọng tam giác do sàn S1: Tải trọng do dầm D5:0,329.4,5=1,48T 3,237 g3m TảI trọng tam giác do sàn S1: Tải trọng do dầm D6:0,329.4,5=1,48T 3,237 g4m TảI trọng tam giác do sàn S2: Tải trọng do dầm D16:0,218.2,2= 0,479T 1,338 *Hoạt tải: -Lực tập trung: Tên tải Các tải hợp thành Giá trị tính toán(T) P’m1 Tải trọng dô Ô1: (=0,573 T P’m2 Tải trọng dô Ô1: Tảitrọng do ô sàn S1(dạng tam giác): Tải trọng do máI tôn gây ra (dạng tam giác): (=0,938 T P’m3 Tảitrọngdo sàn S1(dạng tam giác):2. Tải trọng do máI tôn gây ra (dạng tam giác): (=0,73 T p’m4 Tải trọng do ô sàn S1(dạng tam giác): Tải trọng do ô sàn S2(dạng hình thang).Ta có l2/l1=4,5/2,2 =2,045,nên k=0,891: 0,891.0,091.2,2 = 0,178 T 0,434 +Lực hoạt tải phân bố đều lên sàn mái: Tên tải Các tải hợp thành Giá trị tính toán(T/m) G’ 1m Tải trọng do Ô1: 0T 0 G’ 2m TảI trọng tam giác do sàn S1: Tải trọng do máI tôn gây ra (dạng tam giác): 0,73 G’ 3m TảI trọng tam giác do sàn S1: Tải trọng do máI tôn gây ra (dạng tam giác): 0,73 G’ 4m TảI trọng tam giác do sàn S2: 0,125 Tính toán tải trọng tác dụng lên các sàn tầng điển hình : sơ đồ truyền tảI trọng lên sàn điển hình. *Tĩnh tải: -Lực tập trung: Tên tải Các tải hợp thành Giá trị tính toán(T) p1 Tải trọng dô Ô1: TảI trọng do dầm D1: TảI trọng lan can cao 0,7m: 0,29.4,5.0,7 =0,913T (=5,568 T p2 Tải trọng dô Ô1: TảI trọng do dầm D2: Tảitrọngdo ô sàn S1(dạng tam giác): TảI trọng do tường trên dầm D2: 0,506.4,5.3,3.0,7=5,26 T (=10,907 T p3 TảI trọng do dầm D3: Tảitrọngdo sàn S1(dạng tam giác): TảI trọng do tường trên dầm D3: 0,506.4,5.3,3.0,7=5,26 T (=9,575 T p4 TảI trọng do dầm D4: Tải trọng do ô sàn S1(dạng tam giác): Tải trọng do ô sàn S2(dạng hình thang).Ta có l2/l1=4,5/2,2 =2,045,nên k=0,891: 0,891.0,504.2,2.0,7 = 0,691T TảI trọng do tường trên dầm D4: 0,506.4,5.3,3.0,7=5,26 T 8,423 +Lực tĩnh tải phân bố đều lên sàn điển hình: Tên tải Các tải hợp thành Giá trị tính toán(T/m) g1 Tải trọng do Ô1: 0T Tải trọng do dầm D14 : 0,329.1,4=0,460T TảItrọng tường trên dầm D14: 0,506.1,4.3,3= 2,337 T 2,797 g2 TảI trọng tam giác do sàn S1: Tải trọng do dầm D5:0,329.4,5=1,48T TảItrọng tường trên dầm D5: 0,506.4,5.3,3= 7,514 T 10,411 g3 TảI trọng tam giác do sàn S1: Tải trọng do dầm D6:0,329.4,5=1,48T TảItrọng tường trên dầm D6: 0,506.4,5.3,3= 7,514 T 10,411 g4 TảI trọng tam giác do sàn S2: Tải trọng do dầm D16:0,218.2,2= 0,479T 1,172 *Hoạt tải: -Lực tập trung: Tên tải Các tải hợp thành Giá trị tính toán(T) P’ 1 Tải trọng dô Ô1: (=1,512 T P’ 2 Tải trọng dô Ô1: Tảitrọng do ô sàn S1(dạng tam giác): (=1,984 T P’ 3 Tảitrọngdo sàn S1(dạng tam giác): (=0,945 T P’ 4 Tải trọng do ô sàn S1(dạng tam giác): Tải trọng do ô sàn S2(dạng hình thang).Ta có l2/l1=4,5/2,2 =2,045,nên k=0,891: 0,891.0,48.2,2.0,7= 0,658T 1,13T +Lực hoạt tải phân bố đều lên sàn điển hình: Tên tải Các tải hợp thành Giá trị tính toán(T/m) G’ 1 Tải trọng do Ô1: 0T 0 G’ 2 TảI trọng tam giác do sàn S1: 0,675 G’ 3 TảI trọng tam giác do sàn S1: 0,675 G’ 4 TảI trọng tam giác do sàn S2: 0,33 Hình 2.6: Sơ đồ TĩNH TảI tác dụng lên khung k6. Hình 2.7: Sơ đồ HOạT tảI tác dụng lên khung k2. tải trọng gió tác dụng lên khung k2: Tải trọng gió được xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN.2737-95. Vì công trình có chiều cao (H < 40,0m), do đó công trình không cần tính toán đến thành phần gió động. Khi tính toán ảnh hưởng của tải trọng gió dựa trên các giả thiết sau: : -Gió tác động lên đồng thời lên hai mặt đón của nhà -Các khung của lõi làm việc đồng thời -Sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó -Bỏ qua sự chống trượt của lõi -Độ cứng theo phương dọc nhà là vô cùng lớn. -Bỏ qua tác dụng xoắn của công trình. Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng phân bố đều trên một đơn vị diện tích được xác định theo công thức sau: Wtt=n.Wo.k.c Trong đó: - n : hệ số tin cậy của tải gió n=1.2 -Wo: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng áp lực gió. Theo TCVN 2737-95, khu vực Nam định thuộc vùng IV-B có Wo= 155 kG/m2. - k: Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa hình, hệ số k tra theo bảng 5 TCVN 2737-95. Địa hình dạng C. - c: Hệ số khí động , lấy theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-95 , phụ thuộc vào hình khối công trình và hình dạng bề mặt đón gió.Với công trình có hình khối chữ nhật, bề mặt công trình vuông góc với hướng gió thì hệ số khí động với mặt đón gió là c = +0.8 với mặt hút gió là c = - 0.6 áp lực gió thay đổi theo độ cao của công trình theo hệ số k. Để đơn giản trong tính toán, trong khoảng mỗi tầng ta coi áp lực gió là phân bố đều, hệ số k lấy là giá trị ứng với độ cao ở đỉnh tầng nhà( thiên về an toàn). Giá trị hệ số k và áp lực gió phân bố từng tầng được tính như trong bảng. Tải trọng gió tĩnh được quy về lực tập trung ở mức sàn Theo công thức: Pi = l.[ + Gió từ trần mái trở lên quy về lực tập trung tại đỉnh khung . Mặt đứng trục 2-2C (thang máy) và trục 6-7 cao hơn mặt đứng các trục khác . Để đơn giản tính toán ta coi ảnh hưởng của phần cao hơn như là phần tường chắn cao 1.6 (m) . Tổng tải trọng gió phần tường chắn cao 1.6 (m). Tại cao trình 21,9 (m) có k=1,147 Xét với bề rộng đón gió toàn công trình b = 64 m, ta có : Bảng:giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tải trọng gió phân bố theo độ cao nhà Sàn Cao độ z HS độ cao Wz (kg/m) Hdới Htrên Pz (kg) (m) k (z) Đón gió Hút gió (m) (m) Tải tập trung tại cao độ sàn 2 3.8 0.832 134.1 100.6 3.8 3.3 56244.87232 3 7.1 0.93 149.9 112.4 3.3 3.3 57672.97536 4 10.4 1.006 162.2 121.6 3.3 3.3 61515.8544 5 13.7 1.059 170.7 128 3.3 3.3 64316.09184 6 17 1.1 177.3 133 3.3 3.3 66490.74432 7 20.3 1.132 182.5 136.9 3.3 3.3 102059.7178 8 21.9 1.147 184.9 138.7 3.3 1.6 2.2.2. Tính toán độ cứng của công trình * Xác định độ cứng của các khung và quy khung về các vách tương đương: - Xác định độ cứng khung ngang Khung được thay thế bằng một thanh công sôn tương đương ngàm ở mặt móng chịu lực phân bố đều p = 1000 kG/m. Nhờ vào mối quan hệ giữa lực tác dụng và chuyển vị ta xác định được độ cứng tương đương của khung. (= => EI = +Xét độ cứng khung trục2,3,5,6,7,9,10,11,13,14 Chạy chương trình SAP 2000 ta có chuyển vị do p = 1000 kG /m là : (=0,00175 m Ixkhung = m4 +Xét độ cứng khung trục 4,8,12 Chạy chương trình SAP 2000 ta có chuyển vị do p = 1000 kG /m là : (=0,00205 m Ixkhung = m4 +Xét độ cứng khung trục 1,15 Chạy chương trình SAP 2000 ta có chuyển vị do p = 1000 kG /m là : (=0,00447 m Ixkhung = m4 Khung đối xứng nên ta lấy cả hai trường hợp gió phải và trái : - Xác định độ cứng lõi thang máy : Tổng độ cứng của lõi là: Jx= 2.0,1065+2.0,4967+0,233=1,439(m4) *Phân phối tải trọng gió cho khung 6: - Do công trính có cấu tạo kết cấu hoàn toàn đối xứng theo cả 2 phương nên tâm cứng của công trình trùng với tâm hình học của công trình và nằm ở chính giữa công trình . việc phân phối được thực hiện như sau :TYi = TY + Trong đó: Tyi:là thành phần lực cắt theo phương trục Y tác dụng lên vách EJxi và EJyi là độ cứng chống xoắn của vách cứng thứ i. Rxi,ryi: là khoảng cách từ tâm cứng của vách đến trung tâm nhà Ty:thành phần ngoại lực tác dụng lên công trình. Hay STT khung Rxi Rxi2 Jxi Rxi2*Jxi 1 32 1024 0.00175 1.792 2 27 729 0.00175 1.27575 3 22.5 506.25 0.00175 0.885938 4 18 324 0.00205 0.6642 5 13.5 182.25 0.00175 0.318938 6 9 81 0.00175 0.14175 7 4.5 20.25 0.00175 0.035438 8 0 0 0.00205 0 9 4.5 20.25 0.00175 0.035438 10 9 81 0.00175 0.14175 11 13.5 182.25 0.00175 0.318938 12 18 324 0.00205 0.6642 13 22.5 506.25 0.00175 0.885938 14 27 729 0.00175 1.27575 15 32 1024 0.00175 1.792 lừi 1 37.4 1398.76 0.00447 6.252457 lừi 2 37.4 1398.76 0.00447 6.252457 tổng 327.8 8531.02 0.03609 22.73294 Vậy ,ta có EKt=22,7E T6 = TY + = TY + E=b-Xtc;Xtc=0 B:khoảng cách từ lực cắt tầng đế trục 0y. Ty6= Tải trọng gió tác dụng lên khung K6 là:T(y6)=0,0554.Ti Tầng 2 3 4 5 6 7 Giá trị(T) 0.3115 0.3195 0.3407 0.3573 0.3683 0.5645 Hình 2.9: Sơ Đồ hoạt tải gió trái tác dụng lên khung k6. Hình 2.10:Sơ Đồ hoạt tảI Gió phải tác dụng lên khung k6. 2.1.2. Tính toán và bố trí cốt thép 2.2.1.Cốt thép cột. a. Lý thuyết tính toán cốt thép dọc cho cột: Từ bảng tổ hợp nội lực ,với mỗi thanh chọn 3 cặp nội lực. Đó là các cặp nội lực có trị tuyệt đối mômen lớn nhất, có lực dọc lớn nhất và có độ lệch tâm lớn nhất. * Một số qui định đối với việc tính cột và bố trí cốt thép : - Tổng hàm lượng thép hợp lý (t = 1%-6%. - Cốt dọc : + khi h,b > 40 cm thì d > 16 mm. + Khi h > 50 cm thì đặt cốt cấu tạo d = 14 mm. - Cốt đai : + (d1 : đường kính lớn nhất của cốt dọc). + Khoảng cách giữa các cốt đai : Trên một đoạn có chiều dài ở hai đầu mút cột : Trên các đoạn giữa còn lại của cột : Do công trình là cao tầng, tải trọng ngang luôn thay đổi chiều, nên khi tính bố trí thép phải đối xứng giống nhau theo hai phía Fa= Fa’. * Tính thép đối xứng : Tính (1) - Nếu 2a’