intTypePromotion=3

Giáo trình Kết cấu bêtông cốt thép – phần kết cấu nhà cửa (ĐH Kiến trúc TP.HCM)

Chia sẻ: Nguyễn Ngọc Hiếu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:233

0
218
lượt xem
84
download

Giáo trình Kết cấu bêtông cốt thép – phần kết cấu nhà cửa (ĐH Kiến trúc TP.HCM)

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình “Kết cấu bêtông cốt thép – phần kết cấu nhà cửa” được viết ra trên cơ sở đề cương hệ tín chỉ của môn học "Bê tông cốt thép – phần II" của trường Đại học Kiến trúc – Thành phố Hồ Chí Minh. Trong sách này trình bày những vấn đề về tính toán và cấu tạo các kết cấu của nhà dân dụng và công nghiệp.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kết cấu bêtông cốt thép – phần kết cấu nhà cửa (ĐH Kiến trúc TP.HCM)

  1. LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình “Kết cấu bêtông cốt thép – phần kết cấu nhà cửa” đượcviết ra trên cơ sởđề cương hệ tín chỉ của môn học “ Bê tông cốt thép – phần II “ của trường Đại học Kiến trúc – Thành phố Hồ Chí Minh. Trong sách này trình bày những vấn đề về tính toán và cấu tạo các kết cấu của nhà dân dụng và công nghiệp. Sách được dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên các ngành xây dựng cơ bản của các trường đại học, hoặc có thể làm tài liệu tham khảo cho các kỹ sư thiết kế kết cấu bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn hiện hành. Trong quá trình viết quyển sách này , chúng tôi có tham khảo các tài liệu về kết cấu bê tông cốt thép của các tác giả trước nhằm kế thừa kiến thức đã có và bổ sung, cập nhật các nguyên lý tính toán mới để phục vụ bạn đọc. Sách gồm sáu chương. Trần Thị Nguyên Hảo viết chương 1,2,4,6 và là chủ biên. Đỗ Huy Thạc viết chương 3. Lê Tuấn Em viết chương 5. Với kiến thức và thời gian có hạn, tuy đã cố gắng rất nhiều trong biên soạn , song khó tránh khỏi những thiếu sót . Chúng tôi rất mong các bạn sinh viên và bạn đọc cảm thông và góp ý chân tình để quyển sách này ngày càng được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn Khoa Xây dựng trường Đại học Kiến Trúc đã hỗ trợ và giúp đỡ chúng tôi hoàn thành giáo trình này. NHÓM TÁC GIẢ
  2. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang1 CHƯƠNG 1. KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG Ngày nay, kết cấu khung bê tông cốt thép sử dụng rộng rãi trong xây dựng dân công nghiệp. Đối với các công trình nhà ở và nhà làm việc, kết cấu khung cho ta mặt bằng khá linh hoạt các không gian sử dụng vì tường ngăn các phòng không chịu lực có thể phá bỏ chúng để mở rộng không gian hoặc xây thêm vách ngăn. Khung bê tông cốt thép có thể dùng cho nhà một tầng, nhiều tầng, một nhịp, nhiều nhịp. Khung bê tông cốt thép có thể đổ toàn khối hoặc lắp ghép từ các cấu kiện dầm và cột. Hệ lưới cột phải phù hợp với không gian kiến trúc mặt ngoài của công trình. 1.1.1 KHE BIẾN DẠNG Khe biến dạng là các khe được thiết kế đặc biệt nhằm cho phép xảy ra sự dịch chuyển tương tối của hai phần cấu kiện kế cận nhau mà không phá hỏng tính nguyên vẹn của kết cấu. Chức năng chung của các khe biến dạng là cho phép xảy ra khả năng dịch chuyển có thể kiểm soát được, tránh được các ứng suất có hại. – Khe nhiệt độ Khe giữa hai cột riêng trên một bản móng chung, biến dạng chênh lệch giữa các móng được giải quyết một phần, nếu hai khối bị biến dạng lớn thì móng này trở thành khớp. Khoảng cách giữa hai khe phụ thuộc vào loại kết cấu chịu lực và kết cấu tường ngoài của nhà. Với hệ kết cấu khung vách BTCT: + Khoảng cách giữa 2 khe co giãn là 45m nếu tường ngoài là liền khối. + Khoảng cách giữa 2 khe co giãn là 65m nếu tường ngoài là lắp ghép. Đối với kết cấu bê tông cốt thép thường và kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước có yêu cầu chống nứt cấp 3, cho phép không cần tính toán khoảng cách nói trên nếu chúng không vượt quá trị số trong bảng 1.1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  3. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang2 Bảng 1.1. Khoảng cách lớn nhất giữa các khe co giãn nhiệt cho phép không cần tính toán, m. Điều kiện làm việc của kết cấu Kết cấu Trong đất Trong nhà Ngoài trời Khung lắp ghép 40 35 30 có bố trí thép cấu tạo 30 25 20 Bê tông Toàn khối không bố trí thép cấu 20 15 10 tạo Khung lắp ghép nhà một tầng 72 60 48 nhà nhiều tầng 60 50 40 Bê tông cốt thép Khung bán lắp ghép hoặc toàn khối 50 40 30 Kết cấu bản đặc toàn khối hoặc bán lắp 40 30 25 ghép Chú thích: Trị số trong bảng này không áp dụng cho các kết cấu chịu nhiệt độ dưới 40oC. Đối với kết cấu nhà một tầng , được phép tăng trị số cho trong bảng lên 20%. Trị số cho trong bảng này đối với nhà khung là ứng với trường hợp khung không có hệ giằng cột hoặc khi hệ giằng đặt ở giữa khối nhiệt độ. – Khe lún Khe lún tách rời hai cột trên hai móng riêng rẻ, giải pháp này giải quyết được triệt để cho hai khối lún biệt lập. Tuy nhiên trở nên phức tạp khi tính toán , móng tại vị trí này bị lệch tâm rất lớn. Được phép không bố trí khe lún khi công trình tựa trên nền cọc, nền đá hoặc nền được gia cố có độ lún rất nhỏ. Móng giữa các phần nhà cao thấp khác nhau có phải tách ra hay không phải căn cứ vào tính chất đất nền, kiểu loại móng, hình dáng của mặt bằng công trình để xử lý cụ thể. Khi đất nền rất kém, khó hạn chế được độ lún thì đành phải dùng khe lún để tách rời móng của hai phần nhà có tầng cao thấp khác nhau. Ngược lại, khi tình hình địa chất là tương đối tốt, tính ra lún giữa các phần nhà cao thấp là đủ độ tin cậy, trị số lún tương đối nhỏ thì có thể làm móng liền thành một khối, không làm khe lún. Khi không làm khe lún, để giảm nội lực trong kết cấu do lún không đều gây ra, có thể làm băng đổ sau ở chỗ nối giữa nhà cao với nhà thấp, băng đổ sau đặt ở một bên của nhà vây, bề rộng không nhỏ hơn 800mm . TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  4. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang3 khe luùn khe nhieät khe luùn Hình 1.1. Khe biến dạng – Khe kháng chấn Trong các trường hợp sau, phải cắt nhà và công trình ra thành những khối nhà riêng biệt (đơn nguyên) bằng các khe kháng chấn : - Các kích thước mặt bằng công trình không thỏa mãn các điều kiện trong bảng 1.2 mà không có biện pháp tăng cường. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  5. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang4 - Công trình với các khu vực có số tầng chênh nhau khá lớn. - Độ cứng hoặc tải trọng của các bộ phận kết cấu chênh nhau rõ rệt mà không có biện pháp hiệu quả. Bảng 1.2 Giới hạn của L và B Cấp động đất L/B L/Bmax l/b VII ≤6 ≤6 ≤2 VIII- IX ≤5 ≤5 ≤1,5 Hình 1.2 Mặt bằng công trình TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  6. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang5 Bảng 1.3 Bề rộng tối thiểu của khe chống động đất (mm) Hệ kết Cấp động đất thiết kế cấu VI VII XIII IX Khung 4H+10 5H-5 7H- 35 10H-80 Khung- 2,5H+9 4,2H-4 6H-30 8,5H-68 vách cứng Vách 2,8H+7 3,5H-3 5H-25 7H-55 cứng Ghi chú : H là độ cao mái của đơn nguyên thấp hơn trong các đơn nguyên kề nhau tính bằng mét. Nếu nhà có chiều cao H ≤ 5m thì chiều rộng của khe kháng chấn không nhỏ hơn 30mm. Nếu nhà có chiều cao lớn hơn thì cứ 5m chiều cao thêm, chiều rộng của khe kháng chấn phải tăng thêm 20mm. Khe kháng chấn phải phân chia nhà và công trình theo toàn bộ chiều cao nhưng không nhất thiết phải xuyên qua móng ( trừ trường hợp khe kháng chấn trùng với khe lún). Các khe co giãn, khe lún và khe kháng chấn nên bố trí trùng nhau. Khi công trình được thiết kế kháng chấn thì khe co giãn và khe lún phải theo yêu cầu của khe kháng chấn. Chiều rộng bé nhất của khe lún và khe kháng chấn được tính theo công thức sau: Dmin= V1 + V2+ 20mm Trong đó V1 và V2 là chuyển dịch ngang cực đại tại đỉnh của khối thấp hơn theo phương vuông góc với khe lún và khe kháng chấn. 1.1.2 KHÁI NIỆM NHÀ CAO TẦNG. Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế đưa ra định nghĩa nhà cao tầng như sau: Ngôi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng khác với ngôi nhà thông thường thì được gọi là nhà cao tầng. Căn cứ vào chiều cao và số tầng nhà, phân ra 4 loại như sau: - Nhà cao tầng loại 1: 9- 16 tầng (cao nhất 50m); TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  7. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang6 - Nhà cao tầng loại 2: 17- 25 tầng (cao nhất 75m); - Nhà cao tầng loại 3: 26- 40 tầng (cao nhất 100m); - Nhà cao tầng loại 4: 40 tầng trở lên (gọi là siêu cao tầng); Các nước tùy theo sự phát triển nhà cao tầng của mình thường có cách phân loại kh ác nhau. Hiện nay ở nước ta đang có xu thế chấp nhận sự phân loại trên đây. Theo TARANATH B.S, đối với nhà cao tầng, hệ chịu lực bằng bê tông cốt thép. HỆ CHỊU LỰC SỐ TẦNG TỐI ĐA Sàn phẳng (không dầm) và cột 10 Sàn phẳng và vách cứng 15 Sàn phẳng, vách cứng và cột 20 Khung cứng (có dầm) 25 Khung cứng với dầm mở rộng vách 30 Có lõi cứng chịu lực (và cột ) 40 H ệ khung và vách cứng 50 H ệ khung và vách cứng, dầm có vách 60 1.2 KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI. Hệ khung thực chất là khung không gian nhưng có thể xem như nó được tạo nên từ những khung phẳng nối với nhau. Tùy trường hợp cụ thể mà phải tính toán khung như khung phẳng, thí dụ đối với một ngôi nhà khá dài,bước cột gần như đều nhau, khung đặt theo phương ngang nhà, chúng phải được nối lại nhau bằng hệ dầm giằng dọc tại các mặt khung. Đối với nhà có mặt bằng vuông hoặc gần vuông , gió và các TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  8. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang7 loại tải trọng ngang khác có thể tác dụng theo phương bất kỳ, khi đó phải tính khung như một khung không gian. 1.2.1 HỆ CHỊU LỰC KHUNG. Hệ khung là hệ thanh liên kết giữa các thanh đứng (là cột), thanh ngang (là dầm) tạo thành các nút cứng khung. Điều kiện cần và đủ để khung ổn định là hệ bất biến hình. Đối với khung BTCT toàn khối nhiều nhịp , nhiều tầng là hệ siêu tĩnh. Nút cứng khung có chuyển vị, khác với ngàm cứng giũa cột với móng cao trình ngàm tại mặt trên móng. Vì vậy khi công trình không có sàn hầm và có sàn hầm cao trình ngàm tính khung quy ước như hình 1.4 Hình 1.3.Khung bê tông cốt thép TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  9. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang8 Hình 1.4Quy ước cao trình ngàm Mô hình tính toán khung thể hiện trục cột, trục dầm. Có thể quy ước khi tỉ số L/B >2, công trình có mặt bằng chạy dài, khung dọc nhiều nhịp hơn khung ngang nên độ cứng khung ngang nhỏ hơn nhiều lần so với độ cứng khung dọc ,nội lực chủ yếu gây ra trong khung ngang.Khi đó tách riêng từng khung phẳng để xác định nội lực trong cột và dầm ngang, còn nội lực trong dầm dọc được tính như dầm liên tục nhiều nhịp. Giải pháp phân tích sơ đồ tính kết cấu như vậy chỉ phù hợp cho công trình có bước cột theo phương dọc đều nhau, và kết quả nội lực khung phẳng ngang sẽ lớn hơn so với kết quả nội lực của khung ngang này khi được xác lập mô hình tính theo khung không gian. Vì vậy khái niệm khung nguy hiểm là khung ít phần tử, dựa vào số nhịp khung và diện tích sàn truyền tải lên khung. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  10. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang9 Đà kiềng thường được xem không phải là bộ phận khung ngang(thiên về an toàn). Tuy nhiên có ảnh hưởng nhất định đối với khung như: • Giảm chiều dài tính toán cột→ giảm độ mảnh cột tầng trệt. • Tăng độ cứng không gian của công trình→ khắc phục lún không đều. Đà kiềng được gán vào tính khung khi có đúc bêtông sàn trệt ( công trình khu vực nền đất yếu). Đối với công trình có sàn hầm cùng cao độ với đà giằng móng và mặt đài ( hình 1.4) nếu gán đà giằng móng vào cao trình ngàm tính khung, thì nhịp tính toán đà giằng không chính xác vì không kể tới kích thước đài móng. -Thiết kế theo mô hình khung phẳng ngang. Hình 1.5.Sơ đồ tính khung phẳng TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  11. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang10 - Thiết kế theo mô hình khung không gian. Hình 1.6Sơ đồ tính khung không gian - Thiết kế theo mô hình khung tương đương : trong trường hợp sàn không dầm Nguyên tắc cơ bản: (Theo quy phạm ACI 318 ) Đặc điểm chung của phương pháp này là kết cấu không gian 3 chiều được chia thành các khung phẳng dọc,khung phẳng ngang (hình 6.5).Mỗi khung gồm cột và bản dầm kéo liên tục qua các cột ,với đường trục khung trùng với đường trục các cột . Dầm hoặc bản dầm bao gồm một phần bản sàn được giới TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  12. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang11 hạn bởi các đường tim của các ô bản liền kề với đường trục cột và kết cấu dầm hoặc mũ cột (nếu có). Khi tính toán khung tương đương chịu tải trọng thẳng đứng,sàn và cột được tính toán riêng rẽ.Khi đó, cột được giả thiết ngàm cả đầu trên lẫn đầu dưới. Hình 1.7Sơ đồ tính khung tương đương 1.2.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN. Khi chọn kích thước tiết diện các cấu kiện khung bê tông cốt thép, vì khung là hệ siêu tĩnh, tỉ lệ độ cứng của các cấu kiện hợp lý sẽ cho sự phân phối nội lực hợp lý giữa các bộ phận, đảm bảo sự bền vững, độ biến dạng nhỏ và dễ thi công. a. Chiều dày sàn : TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  13. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang12 + Sàn có dầm 1 1 hb =  ÷ .L1  40 45 Có thể chọn chiều dày theo công thức kinh nghiệm sau nhằm khống chế độ võng. Chuvibansà n hmin = 180 + Sàn phẳng , sàn nấm (sàn không dầm) 1 1 hb =  ÷ .L1  30 40 b. Tiết diện dầm khung : - Chiều cao dầm khung : h 1 1  Dầm liên kết với cột: h =  ÷ .L  14 12 1 1  Dầm liên kết với dầm: h =  ÷ .L 16 14 1 1 - Chiều rộng dầm khung b =  ÷ .h  3 2 - Đối với tiết diện dầm bẹt (sử dụng khi kiến trúc yêu cầu giảm chiều cao tầng)  1 1  h= ÷ . L  20 18  b = (2 ÷ 3 ).h . → Nếu chênh lệch chiều cao h không nhiều giữa các nhịp, đồng thời kết hợp với yêu cầu kiến trúc có thể chọn tiết diện dầm caobằng nhau. c. Tiết diện cột khung : Diện tích tiết diện cột được sơ bộ theo công thức: TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  14. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang13 N Ab = K Rb Trong đó K= 1,1÷1,25 : hệ số kể tới ảnh hưởng momen trong cột N= q. S. n . q= g+p (kN/m2), giá trị tải trọng đứng sơ bộtrên một m2 sàn, có thểlấy trị số sau: q= 0,8 ÷1 (kN/m2) đối với cao ốc văn phòng, tường là vách nhẹ. q= 1,1 ÷1,3 (kN/m2) đối với chung cư, tường là vách gạch. S (m2) diện tích sàn truyền tải lên cột khung. n : số tầng nhà. Kích thước tiết diện cột cần đáp ứng yêu cầu về chịu lực, phần tử cột nên có độ cứng lớn hơn phần tử dầm, và đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ của kiến trúc d. Chiều dày vách : chiều dày vách được chọn theo chiều cao mỗi tầng nhà min 1 hvach = .htan g & > 10 cm 25 1.2.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG. (1). Tĩnh tải : - Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn,chống thấm, dầm ,cột. - Trọng lượng đường ống kỹ thuật - Tải trọng tường xây, vách hầm, vách thang. Đối với ô sàn vệ sinh, sàn mái ngoài trọng trượng các lớp cấu tạo trên cộng thêm trọng lượng lớp chống thấm ( vửa hồ dầu, sika, hay flinkote,..) Trọng lượng lớp chống thấm gc=10 daN/m2 , n=1,2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  15. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang14 (2). Hoạt tải: - Tùy theo chức năng sử dụng của sàn, giá trị tải trọng lấy theo TCXDVN 2737- 1995 (xem phụ lục 1 trang 232) (3). Tải trọng gió: Theo TCXD 2737-1995 công trình có chiều cao H>40m, có xét thành phần động của tải trọng gió (xem phụ lục 11; trích dẫn TCXD 229-1999). Khi H
  16. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang15 Đón gió c = +0.8. Khuất gió c= -0.6. • Các mặt phẳng nghiêng góc : khi nhà có mái dốc hai phía, lấy theo TCVN 2737-1995)- bảng chỉ dẫn xác định hệ số khí động c. Hệ số α độ H/L 0 0,5 1 ≥2 Ce1 0 0 -0,6 -0,7 -0.8 20 +0,2 -0,4 -0.7 -0.8 40 +0,4 +0,3 -0,2 -0.4 60 +0,8 +0,8 +0,8 +0,8 Ce2 ≤60 -0,4 -0,4 -0,5 -0,8 Bảng 1.5 .Hệ số khí động c khi nhà có mái dốc hai phía Hình 1.8Sơ đồ tải gió nhà hai mái dốc Ví dụ công trình có chiều cao H=17.1m và L=12.8m H 17,1 = = 1,34 L 12,8 Tra bảng 1.4→Ce1= - 0,466 và Ce2= - 0,5, như vậy gió gây bốc mái. k : hệ số độ cao tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao z., ứng với dạng địa hình t xác định theo công thức sau: 2 mt  z  kt ( z ) = 1.844  g   zt  (1.2) TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  17. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang16 Trong đó: ztg – độ cao của địa hình dạng t mà ở đó vận tốc gió không còn chịu ảnh hưởng của mặt đệm, còn gọi là độ cao gradient; mt – số mũ tương thích với địa hình dạng t. Bảng 1.6. Độ cao gradient và hệ số mt Dạng địa hình ztg (m) mt A 250 0.070 B 300 0.090 C 400 0.140 Địa hình A là địa hình trống trải, không có hoặc có rất ít vật cản cao không quá 1,5m( bờ biển thoáng, mặt sông ,hồ lớn, cánh đồng,..) Địa hình B là địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản thưa thớt cao không quá 10m( vùng ngoại ô ít nhà , thị trấn, làng mạc,..) Địa hình C là địa hình bị che chắn mạnh , có nhiều vật cản sát nhau cao từ 10m trở lên (trong thành phố, vùng rừng rậm…) Công trình xây dựng tại TP.HCM tra phụ lục 10 vùng gió IIA và dạng địa hình C do vậy , Wo= 95-12= 83daN/m2 (vùng ít ảnh hưởng gió bão được giảm 12daN/m2. ztg = 400 ; mt = 0,14. 2 x . 0 ,14  z  k t ( z ) = 1,844    400  B: bề rộng đón gió, được xác định tùy theo cách nhập tải trọng gió vào phần mềm tính khung • Khi gán tải vào phần tử cột thì B(m) là bước cột liền kề được gán tải, cách nhập này khá mất công vì tải gió sẽ khác nhau cho từng cột theo mỗi phương, và giữa các phương x, y có bước cột khác nhau. Có thể dùng cách gán tải này nếu chúng ta chọn giải pháp tính nội lực cho khung phẳng (gán áp lực gió đẩy, gió hút vào 2 cột biên của khung). TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  18. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang17 • Khi gán tải vào phần tử dầm thì B(m) là trung bình cộng của chiều cao hai tầng nằm liền kề cao trình z(m) đang xét. Cách nhập này nhanh và tiện vì lực gió theo hai phương trong từng tầng sẽ như nhau, không phụ thuộc vào bước cột phương x,y. • Khi gán tải tập trung vào nút cột biên mỗi tầng, gió đẩy và gió hút được cộng dồn giá trị, nghĩa là áp lực gió được tính với hệ số khí động c=1,4. • Khi gán tải tập trung vào tâm cứng sàn mỗi tầng (phần mềm ETAB có thêm chức năng này), gió đẩy và gió hút được cộng dồn giá trị, nghĩa là áp lực gió được tính với hệ số khí động c=1,4. Vì vậy, B(m2) là diện tích mặt đón gió theo chiều rộng hoặc chiều dài nhà. Gió phương X → B(m2)= bề rộng nhà theo phương X nhân với trung bình cộng của chiều cao hai tầng liền kề cao trình đang xét. Gió phương Y → B(m2)= bề rông nhà theo phương Y nhân với trung bình cộng của chiều cao hai tầng liền kề cao trình đang xét. 1.2.4 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI NHẬP VÀO MÔ HÌNH TÍNH KHUNG Các trường hợp tải trọng Diễn giải TĨNH TẢI ( DEAD) Tải thường xuyên+ Phần tải dài hạn của hoạt tải HOẠT TẢI 1 (LIVE) Chất đầy phần tải ngắn hạn của hoạt tải HOẠT TẢI 2 (LIVE) Chất cách nhịp phần tải ngắn hạn của hoạt tải HOẠT TẢI 3 (LIVE) Chất cách nhịp phần tải ngắn hạn của hoạt tải (chất ngược với HT2) GIÓ TX (WIND) Gió phương X từ trái → GIÓPX (WIND) Gió phương -X từ phải ← GIÓ TY (WIND) Gió phương Y từ trước ↑ GIÓ PY (WIND) Gió phương -Y từ sau ↓ Lưu ý khi tính khung phẳng chỉ có tải GIO TX, GIO PX. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  19. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang18 DEAD : • Tải trọng tác dụng lên sàn (daN/m2) được phần mềm tính toán kết cấu (SAP, ETAB) tự động hóa trọng lượng bản thân các cấu kiện sàn, dầm, cột, vách BTCT. • Trọng lượng các lớp hoàn thiện sàn cộng với phần dài hạn của hoạt tải. Giá trị tải thường xuyên được nhập dưới dạng tải phân bố trên diện tích sàn. Ví dụ Giá trị tiêu chuẩn Giá trị tính toán. Loại phòng (daN/m2) (daN/m2) Lớp Phần Tải Lớp Phần Tải Hoàn dài hạn Thường Hoàn dài hạn Thường thiện xuyên thiện xuyên Phòng ngủ, ăn, 138 30 168 158 39 197 bếp. Phòng học, ban 138 70 208 158 84 242 công Trọng lượng tường xây :( xem phụ lục 1) gt = gtc x 1,1x (htầng -hdầm) CHÚ Ý: Nếu mô hình cầu thang, hồ nước mái chứa khai báo được vào mô hình khung không gian, thì cần nhập thêm vào khung các giá trị tải sau: + Tải trọng phân bố trên đoạn dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu tới do bản thang truyền vào. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
  20. CHƯƠNG 1 - KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Trang19 + Tải trọng tập trung tại các trục cột do hồ nước mái truyền vào . LIVE :Hoạt tải ngắn hạn có giá trị tải không lớn so với giá trị tải trọng thường xuyên, nên việc chia nhiều các trường hợp đặt hoạt tải kh ác nhau không làm tăng đáng kể nội lực tại tiết diện khảo sát.Chênh lệch nội lực do trường hợp hoạt tải chất đầy và do đặt cách nhịp chỉ làm |M| thay đổi không qu á ±3%. Giá trị |M| chủ yếu là do gió gây ra (nếu không xét ảnh hưởng động đất), nên việc thay đổi cách đặt hoạt tải đứng càng không ảnh hưởng đáng kể đến giá trị này. Vì vậy có thể tách riêng phần hoạt tải đứng dài hạn vào tĩnh tải như đã trình bày ở bảng trên. WIND: - Tính khung phẳng nên gán tải gió tập trung tại nút cột biên mỗi tầng, vì khi đó hệ số c lấy bằng tổng của phía gió đẩy và gió hút c=0,8+0.6=1.4 → việc nhập tải không cần tách hai phía đẩy và hút cho một hướng gió. - Tính khung không gian nên gán tải gió phân bố lên dầm biên mỗi tầng, hoặc tâm cứng sàn. 1.2.5 TÍNH TOÁN NỘI LỰC VỚI TỪNG TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG, TỔ HỢP NỘI LỰC. Khung là kết cấu siêu tĩnh bậc cao, hiện nay thường sử dụng các chương trình tính kết cấu đã được lập trình sẵn để xác định nội lực do từng trường hợp tải trọng gây ra. - Theo TCVN 2737-95, tổ hợp tải trọng gồm có tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt. Tổ hợp cơ bản gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn. Tổ hợp đặc biệt gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn có thể xảy ra và một trong các tải trọng đặc biệt. Tổ hợp tải trọng cơ bản có từ 2 tải trọng tạm thời trở lên thì phải nhân với hệ số tổ hợp 0,9 Trong phạm vi đồ án môn học chỉ cần tính toán với tổ hợp nội lực cơ bản. Định nghĩa các tổ hợp nội lực : TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Phần 2 : Kết Cấu Nhà Cửa
ANTS
ANTS

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản