Bài giảng Môn học Tải trọng và tác động - Trần Trung Dũng

Nội dung text: Bài giảng Môn học Tải trọng và tác động - Trần Trung Dũng

1. KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN Môn học TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG Giảng viên : Trần Trung Dũng Email : dung.ttrung@ou.edu.vn Địa chỉ : P312 –97 Võ Văn Tần –Q.3 –TPHCM 1 Trần Trung DũngTải trọng và tác động MỤC TIÊU MÔN HỌC § Giúpsinhviênnắmbắtđượcnguyênlýsửdụngcáchệ sốvậtliệu,hệsốtảitrọng để dùngtrongcáctínhtoán thiếtkếcấukiệnvàkếtcấuxâydựng. § Trangbịchosinhviênbiếtcáchdồntải,cáchtínhtoán cáctảitrọng đặcbiệtnhư :gió động,tảiđộng đất § Tuyuynhiênhiênnddoothờiillượngngít,ít,mmụcđíchíchlà để sinhsinhviênênBiết (cách(cáchtíntínhhttảitrọng),),Hiểu (cááccttổhợppttảitrọngngchính vàvàphụ) vàvàLàm được (kỹ năngngliệt kê,kê,ddồnnttảivàovàocông trìnhtrìnhmàmàkhônkhônggthiếu sósótthoặccddưthừa)a) 2 Trần Trung DũngTải trọng và tác động 1
2. NỘI DUNGMÔN HỌC 1.Kháiniệmchungvềtảitrọngvàtác động 2.Tínhtoáncácdạngtảitrọngvàtác động 3.Nguyênlýtínhtoáncáctổhợptảitrọng 4.Mộtsốvídụtínhtoán 3 Trần Trung DũngTải trọng và tác động TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bùi Văn Chúng, Bài giảng tải trọng và tác động, lưu hành nội bộ. 2. Tiêu chuẩn xây dựng 2737-1995, Tải trọng và tác động, NXB Xây Dựng, 1995 . 3. Tiêu chuẩn xây dựng 229-1999, Chỉ dẫn tính toán thành phần động củatải trọng gió theo tiêu chuẩn 2737:1995, NXB Xây Dựng , 1999. 4. TCXDVN 375:2006, Thiết kế công trình chịu động đất, NXB Xây Dựng,2006 . 5. Bộ Xây Dựng – Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép chịu động đất theo TCXDVN 375:2006 – NXB XD, 2008 . 6. Phạm Minh Hà – Đoàn Ngọc Tuyết , Thiết kế khung thép nhà công nghiệp một tầng, một nhịp, NXB XD, 2008 . 7. Nguyễn Trung Hòa, Kết cấu bê tông cốt thép theo quy phạm Hoa Kỳ, NXB XD, 2003 . 4 Trần Trung DũngTải trọng và tác động 2
3. Tải trọng và tác động Chương I KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 5 Tải trọng và tác độngTrần Trung Dũng –HCMOU Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 1. Tải trọng : 1.1 TẢI TRỌNG v Kháiniệm:tảitrọng(loads)làcáctác độngdướidạng lựctừbênngoàitácdụngvàohaytrọnglượngcủabản thâncôngtrìnhmàtrị số,vịtrívàtínhchất đãbiết trước. v Ýnghĩa:đảmbảochokỹsưxâydựngthiếtkếtđúng, antoànvàkinhtế 6 3
4. Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 1. Tải trọng : 1.2 PHÂN LOẠI TẢI TRỌNG v Theo nguồn gốc : thiên nhiên và nhân tạo . v Theo tính chất tác dụng : tải trọng tĩnh, tải trọng động . v Theo phương chiều : tải trọng đứng, tải trọng ngang . v Theothờigian:tảitrọngthườngxuyên,tảitrọngtạm thời(dàihạn,ngắnhạnvà đặcbiệt) v Theotrị số :tảitrọngtiêuchuẩn,tảitrọngtínhtoán 7 Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 2. Tác động : 2.1 TÁC ĐỘNG v Khái niệm : là các nguồn (tác nhân) gây ra nội lực và biến dạng lên hệ chịu lực công trình xây dựng . v Phân loại : tác động chuyển thành lực (tải trọng) và tác động không chuyển thành lực . 8 4
5. Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 2. Tác động : 2.2 TÁC ĐỘNG CHUYỂN THÀNH LỰC v Lực quán tính do gia tốc v Do động đất v Do nổ phá 2.3 TÁC ĐỘNG KHÔNG CHUYỂN THÀNH LỰC v Do thay đổi nhiệt độ. v Do thay đổi độ ẩm , co ngót và từ biến của vật liệu. 9 Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 3. Tải trọng và tác động theo TCVN 27372737 19951995 : 3.1 QUY ĐỊNH CHUNG v Tải trọng tiêu chuẩn : là đặc trưng cơ bản của tải trọng, giá trị thường gặp khi sử dụng công trình. v Tải trọng tính toán : bằng giá trị tiêu chuẩn nhân với hệ số vượt tải (hệ số tin cậy g hoặc n) pt = npc v Hệ số vượt tải : là hệ số tính đến khả năng sai lệch bất lợi có thể xảy ra của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn . 10 5
6. Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 3. Tải trọng và tác động theo TCVN 27372737 19951995 : Hệ số độ tin cậy với tải trọng do khối lượng kết cấu xây dựng và đất 11 Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 3. Tải trọng và tác động theo TCVN 27372737 19951995 : Hệ số độ tin cậy với các tải trọng do khối lượng thiết bị 12 6
7. Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 3. Tải trọng và tác động theo TCVN 27372737 19951995 : 3.2 PHÂN LOẠI TẢI TRỌNG THEO TCVN v Tải trọng thường xuyên (tiêu chuẩn hoặc tính toán) : là các tải trọng tác dụng không biến đổi trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình. v Tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt) : là các tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng. 13 Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 3. Tải trọng và tác động theo TCVN 27372737 19951995 : 3.2.1 TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN (tĩnh tải) v Khốilượngkếtcấuchịulựcvàcáckếtcấubaoche, váchngăncốđịnh(haytrọnglượngbảnthâncủakết cấu). v Khốilượngvàáplựccủađất(lấpvà đắp). 14 7
8. Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 3. Tải trọng và tác động theo TCVN 27372737 19951995 : 3.2.2 TẢI TRỌNG TẠM THỜI (hoạt tải) v Dàihạn:khốilượngváchngăntạmthời,khốilượngcủa thiếtbịcốđịnh,cáctảitrọnglênsànnhà ở (theoquy định), nhàcôngcộng,nhàcôngnghiệpv.v v Ngắnhạn:khốilượngngười,vậtliệutrongquátrình xâydựngvàsửdụng,tảitrọnglênsàn (theoquy định), tảitrọnggió v Tảitrọng đặcbiệt : động đất,nổ,tác độngcủabiếndạng nền(do đấtbịsụtlở) 15 TẢI TRỌNG (HOẠT TẢI) PHÂN BỐ ĐỀU TRÊN SÀN VÀ CẦU THANG 16 8
9. Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 3. Tải trọng và tác động theo TCVN 27372737 19951995 : MỘT SỐ LƯU Ý v Tảitrọngsànkểtrênkhông đặtthiếtbị,vậtliệu. v Máihắthoặcmángnướclàmviệckiểucôngxôntính vớitảitậptrung ở mépngoài:75daN,n=1.3. vHệsốtincậy(n)vớitảitrọngsànvàcầuthanglấybằng :1.3nếutảitrọng = 200daN/m2. vTảitrọngváchngăntạmthờilấytheothựctếnhưng khôngdưới75daN/m2 17 Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động 3. Tải trọng và tác động theo TCVN 27372737 19951995 : MỘT SỐ LƯU Ý v ĐốivớicácphòngLoại1,2,3,4,5đượcphépgiảmtải 2 khiA(diệntíchchịutải)>A1=9m : 0.6 ψ =+0.4 A1 A A1 vĐốivớicácphòngLoại6,7,8,10,12,14 đượcphép 2 giảmtảikhiA(diệntíchchịutải)>A2=36m : 0.5 ψ =+0.5 A2 A A2 18 9
10. Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động Nội dung chính : tải trọng gồm 19 Chương 1 : Khái niệm chung về tải trọng và tác động Nội dung chính : tải trọng gồm v Tĩnhtải:trọnglượngbảnthân(luôncótrênkếtcấu) v Hoạttải:dàihạn(trọnglượngvậtdụngcốđịnh), ngắnhạn (gió,conngười ), đặcbiệt (động đất ). v Tảitrọngtiêuchuẩn:dùng để tínhlún,chuyểnvị. vTảitrọngtínhtoán(tảitrọngtiêuchuẩn x hệ số vượttải):dùng để tínhtoán độ bền. 20 10
11. VÍ DỤ F 0 5 KC2 8 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S3 0 5 1 0 0 4 S2 S3 1 +4.180 D4 XEM CHI TIEÁT KHU VEÄ SINH 0 5 1 BAÛN VEÕ KT 11 0 0 0 0 0 9 6 PHOØNG LAØM VIEÄCPHOØNG LAØM VIEÄCPHOØNG LAØM VIEÄC 0 5 1 +4.200 0 D5 0 4 S2 1 S2 0 D4 D4 5 1 D2 D2 D2 D2 D2 D2 D2 0 5 8 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 0 E 5 4 600 1200 600 1200 500 1200 1200 500 1200 1200 500 1200 1200 0 0 300 400 300 400 300 400 300 0 0 +4.180 1 2 D7 D7 2 1 0 5 3 0 0 D 5 0 7 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 8 0 5 D2 D2 D2 D2 1 D2 D2 D2 D2 0 0 0 0 0 0 4 S2 4 7 S1 S1 1 1 S2 7 1 0 5 +4.200 1 0 0 0 0 0 0 PHOØNG LAØM VIEÄC PHOØNG LAØM VIEÄC 4 0 7 5 1 0 5 1 SAÛNH 0 0 0 0 4 S2 4 S2 1 S1 1 S1 0 5 1 0 0 S2 S2 S2 0 S2 S2 S2 5 8 6 5 4 C 3 1 0 0 0 0 2 2 1 S2 1 KC1 S2 B 1345 1345 1300 1400 1300 1100 1400 1100 1100 1400 1100 1100 1400 1100 1300 1400 1300 1100 1400 1100 1100 1400 1100 1100 1400 1100 1300 1400 1300 0 0 0 3 A 1500 4000 3600 3600 3600 4000 3600 3600 3600 4000 1500 500 500 33600 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 MAËT BAÈNG LAÀU 1 TL 1 : 100 21 VÍ DỤ 300 1200 400 1200 500 300 1200 600 1200 700 D S1 0 S1 5 5 D2 D2 0 0 0 1 5 1 0 0 0 S2 4 0 1 6 x 0 0 6 T K 0 5 0 IC 1 0 M 1 A 0 0 R 0 0 E 4 5 C 5 H 0 ÏC 0 0 A 1 5 G 1 ÙT A L 0 0 S2 4 1 0 5 0 1 0 1 0 S2 S2 5 5 5 4 3 C 1 500 200 1400 300 100 100 100 150 1400 150 100 100 100 300 200 500 500 250 200 200 250 500 3600 4000 9 10 11 MAËT BAÈNG OÂ ÑIEÅN HÌNH 22 11
12. VÍ DỤ NEÀN LAÀU MẶT CẮT TƯỜNG N2 LOÙT GAÏCH CERAMIC KT 600 x 600 TÖÔØNG XAÂY G.OÁNG D200 LÔÙP VÖÕA XM M75 - DAØY 20 TAÏO PHAÚNG VÖÕA XM #75, TRAÙT D15 LÔÙP BTCT ÑAÙ 10 x 20, #200 80 LÔÙP VÖÕA TRAÙT DAØY 15, #75 v Xác địnhtĩnhtảisànvàtảitường? vXác địnhhoạttải?(căncứvàochứcnăngsàn,xác địnhhoạt tảidàihạn,ngắnhạnvàtoànphần) 23 KẾT QUẢ ChiÒu TT tiªu HÖ sè TT tÝnh C¸c líp sµn γ dµy líp chuÈn v•ît t¶i to¸n -Líp g¹ch l¸t sµn Ceramic.102000201.122 -Líp v÷a lãt.201800361.346.8 -Lớp bê tông cốt thép chịu lực 10025002501.1275 -Lớp vữa trát 151800271.335.1 -Tæng tÜnh t¶i:333 378.9 95 24 12
13. KẾT QUẢ TT TC TT tiªu HÖ sè TT tÝnh 0.8dh Phßng c¸c chøc n¨ng +0.5ng dµi h¹n chuÈn v•ît t¶i to¸n h -Phßng sinh ho¹t1301501.3195 114 -Phßng vÖ sinh702001.2240 121 -S¶nh, hµnh lang, cÇu thang1003001.2360 180 -Văn phòng trụ sở cơ quan 1002001.2240 130 -Phßng thiÕt bÞ5005001.2600 400 -Ki-èt, cöa hµng1404001.2480 242 -Gara ®Ó xe1805001.2600 304 -M¸i b»ng cã sö dông501501.3195 90 -M¸i bªt«ng kh«ng cã ng•êi sö dông75751.398 60 -M¸i t«n30301.339 24 25 KẾT THÚC CHƯƠNG 1 26 13