Chng 3: tính toán khung k4 - trục 6 ==== &&& ==== i. phân tích giải pháp kết cấu. - Việc tính toán khung bê tông cốt thép bao gồm : xác định đ-ợc quan niệm tính toán khung, tính toán tải trọng và lập sơ đồ tính cho các khung trong hệ kết cấu, tính toán và tổ hợp nội lực, tính toán tiết diện (bê tông, cốt thép) và bố trí cốt thép. 1. Sơ đồ tính : - Đối với các công trình khi có giải pháp kết cấu hệ khung chịu lực, để tính toán đ-ợc đơn giản mà vẫn đảm bảo đ-ợc tính ổn định cho công trình ta cần phải chọn ra đ-ợc sơ đồ tính là hợp lý nhất. - Khi chọn sơ đồ tính toán khung cần chọn sao cho phù hợp với sơ đồ làm việc thực tế, nó phản ánh đ-ợc t-ơng đối đúng tính liên kết. - Tìm cách đơn giản hóa để giảm nhẹ việc tính toán, việc đơn giản hóa th-ờng h-ớng vào việc phân chia khung thành các phần riêng lẻ để tính toán. + Coi khung làm việc là hệ khung phẳng diện truyền tải theo mặt phẳng khung, tải trọng truyền vào lấy từ hai phía lân cận. + Khi phân phối tải trọng thẳng đứng cho một khung nào đó cho phép bỏ qua tính liên tục của dầm dọc hoặc dầm ngang. 2. Vật liệu sử dụng: * Sử dụng bê tông mác 250, đá 1x2, cát vàng, có các chỉ tiêu sau : + Trọng l-ơng riêng : = 2500 Kg/m 3 + C-ờng độ chịu nén : R n = 110 Kg/cm 2 + C-ờng độ chịu kéo : R k = 8,8 Kg/cm 2 + Mô đuyn đàn hồi : E b = 2,4.10 5 Kg/cm 2 * Với cốt thép : + Với loại thép đ-ờng kính < 10 dùng nhóm thép AI có R a = 2300 Kg/ cm 2 R ađ =1800 Kg/ cm 2 + Với loại thép đ-ờng kính 10 dùng nhóm thép AII có R a = 2800 Kg/ cm 2 . + Mô đuyn đàn hồi : E a = 2,1.10 6 Kg/ cm 2 ii. sơ bộ xác định kích th-ớc. 1. Chọn kích th-ớc tiết diện dầm khung. * Xác định chiều cao dầm dựa theo công thức : + Lh d . 12 1 8 1 ; Đối với dầm ngang ; + Lh d . 20 1 12 1 ; Đối với dầm dọc + Đối với dầm khung : K 2 Gồm 3 nhịp - Với nhịp 1: Có L = 1,8 m. 8,1. 12 1 8 1 d h = (22,5ữ 15)cm : Chọn h d = 35 cm - Với nhịp 2 : Có L = 6,6 m. 6,6. 12 1 8 1 d h = (82,5ữ 55)cm : Chọn h d = 60cm -Với nhịp 3 :Có L = 2,7 m. 7,2. 12 1 8 1 d h =(33,75ữ 22,5)cm : Chọn h d = 35cm. Chọn bề rộng chung cho toàn dầm : b d = 22cm. 2. Chọn kích th-ớc tiết diện cột. * Xác định diện tích tiết diện ngang của cột trục B+C: Sơ bộ chọn b = 22cm. + Xác định theo cộng thức : n ccc R N hbF .5,12,1. Trong đó ; F c : Diện tích tiết diện ngang của cột R n : C-ờng độ chịu nén của bê tông N : Lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột đ-ợc xác định nh- sau. - Diện tích truyền tải của cột lớn nhất.( Cột trụcB,C). k4 5 6 7 a b C D - Diện tích truyền tải: S = a.b = 4,65 x 4,2 = 19,53 m 2 - Tải trọng cho 1m 2 lấy 1000 KG/m 2 . - Tải trọng do sàn truyền vào đầu cột là : N = 19,53 x 1000 x 5tầng = 97,65 tấn Với N tt = N x k , do cột chịu nén lệch tâm lấy k = 1,2. N tt = 97,65 x 1,2 = 117,18 tấn. Ta có : )(1302 90 1000.18,117 2 cmF c - Với b = (0,3ữ 0,4).h ; Lấy b = 0,4.h F = 0,4.h.h = 0,4.h 2 = 1302 cm 2 h = 4,0 1302 57,05 cm - Chọn kích th-ớc cột : + Với tầng 1,2,3 : bxh = (22 x 60)cm + Với tầng 4,5 : bxh = (22 x 50)cm. *Xác định diện tích tiết diện ngang của cột trục D : Sơ bộ chọn b = 22cm. - Xác định t-ơng tự nh- trên : Chọn sơ bộ b x h =(22 x 30)cm cho cả 5 tầng trục D. Chọn sơ bộ b x h =(22 x 22)cm cho cả 5 tầng trục A. - Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện ôn định: 30 bgh - Giả thiết khung ngàm vào móng ở độ sâu 1,4m. - Kiểm tra với cột tầng 1 có độ cao l = 3,9+1,4 = 5,3 m l o = . l = 0,7.5,3 = 3,71 (m) Độ mảnh của cột: = l o /b = 3,71/ 0,22 = 16,86 < 30 bgh Vậy tiết diện cột F b = (22x60) (cm) thoả mãn điều kiện ổn định . KG/m 3 cao 3, 6 - 0, 35 = 3, 25 m ; 0, 25. 3, 25. 1800 = 1462 ,5 1462 ,5 1,1 1608, 75 4 - T-ờng d c 110, thu c tr c C,D, = 1800 KG/m 3 cao 3, 6 - 0, 35 = 3, 25 m ; 0,14 .3, 25. 1800 = 819 819 1,1 901 5 - Lan can. Với tầng 1,2 ,3 : bxh = (22 x 60)cm + Với tầng 4 ,5 : bxh = (22 x 50 )cm. *X c đ nh diện tích tiết diện ngang c a c t tr c D : Sơ bộ chọn b = 22cm. - X c đ nh t-ơng tự nh- trên : Chọn sơ bộ b x. diện c t. * X c đ nh diện tích tiết diện ngang c a c t tr c B +C: Sơ bộ chọn b = 22cm. + X c đ nh theo c ng th c : n ccc R N hbF .5, 12,1. Trong đ ; F c : Diện tích tiết diện ngang c a c t