›
›

Đồ án bệnh viện điều dưỡng Hà Nội - Nguyễn Đức Tuyên

pdf 197 trang huongle 210
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án bệnh viện điều dưỡng Hà Nội - Nguyễn Đức Tuyên", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_benh_vien_dieu_duong_ha_noi.pdf
  • rarFile bản vẽ.rar

Nội dung text: Đồ án bệnh viện điều dưỡng Hà Nội - Nguyễn Đức Tuyên

  1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001 - 2008 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP SINH VIÊN : NGUYỄN ĐỨC TUYÊN MÃ SINH VIÊN : 101172 LỚP : XD1202D GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN : ThS. TRẦN DŨNG THS. NGÔ VĂN HIỂN HẢI PHÒNG 2015 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 8
  2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP Sinh viên : NGUYỄN ĐỨC TUYÊN Mã sinh viên : 101172 Lớp : XD1202D Ngƣời hƣớng dẫn : ThS. TRần Dũng Th.S Ngô Văn Hiển HẢI PHÒNG 2015 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 9
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN Mã số:101172 Lớp: XD1202D Ngành: NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP Tên đề tài : BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 10
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI LỜI CẢM ƠN! Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng là một công trình đầu tiên mà người sinh viên được tham gia thiết kế. Mặc dù chỉ ở mức độ sơ bộ thiết kế một số cấu kiện, chi tiết điển hình. Nhưng với những kiến thức cơ bản đã được học ở những năm học qua, đồ án tốt nghiệp này đã giúp em tổng kết, hệ thống lại kiến thức của mình. Để hoàn thành được đồ án này, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy hướng dẫn chỉ bảo những kiến thức cần thiết, những tài liệu tham khảo phục vụ cho đồ án cũng như cho thực tế sau này. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đối với sự giúp đỡ quý báu của các thầy hướng dẫn : Thầy Trần Dũng Thầy Ngô Văn Hiển Cũng qua đây em xin được tỏ lòng biết ơn đến các thầy nói riêng cũng như tất cả các cán bộ nhân viên trong trường Đại học Dân Lập Hải Phòng và đặc biệt của khoa xây dựng nói chung vì những kiến thức em đã được tiếp thu dưới mái trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Với năng lực thực sự còn có hạn vì vậy trong thực tế để đáp ứng hiệu quả thiết thực cao của công trình chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót. Bản thân em luôn mong muốn được học hỏi những vấn đề còn chưa biết trong việc tham gia xây dựng 1 công trình. Em luôn thiết thực kính mong được sự chỉ bảo của các thầy cô để đồ án của em thực sự hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, tháng 1 năm 2012 Sinh viên NGUYỄN ĐỨC TUYÊN SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 11
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI PHẦN I KIẾN TRÚC (KHỐI LƯỢNG 10%) GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN : TS. TRẦN DŨNG SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN ĐỨC TUYÊN LỚP : XD1202D MÃ SỐ : 101172 NHIỆM VỤ: -Trình bày khái quát đặc điểm kiến trúc công trình.địa điểm và sự cần thiết đầu tƣ xây dựng -Lựa chọn giải pháp kiến trúc -Vẽ các mặt bằng, mặt cắt, mặt đứng công trình. CÁC BẢN VẼ KÈM THEO: -KT 01 - Mặt bằng kiến trúc tầng 1,2,3,4,6 -KT 02 - Mặt bằng kiến trúc tầng 5,7,mái -KT 03 - Mặt đứng, mặt bên -KT 04 - Mặt cắt a-a, b-b SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 12
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH I. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH: Công trình Bệnh viện điều dƣỡng (Thuộc trung tâm Y tế môi trƣờng lao động công nghiệp) đƣợc xây dựng tại khu Quần Ngựa - phƣờng Cống Vị -Ba Đình - Hà Nội với mục đích chính phục vụ cho ngƣời lao động, và đặc biệt là những ngƣời không may gặp tai nạn trong quá trình lao động. Trong thời điểm hiện nay cả đất nƣớc bƣớc vào công cuộc công nghiệp hoá- hiện đại hoá thì vai trò của ngƣời lao động là hết sức là quan trọng, đó là những ngƣời trực tiếp lao động xây dựng và bảo vệ tổ quốc. Việc xây dựng công trình là hết sức cần thiết, vì đó là một phần trách nhiệm và chế độ đãi ngộ của xã hội đối với ngƣời lao động, cũng chính là sức mạnh của một quốc gia. Diện tích mặt bằng toàn công trình vào khoảng 350m2, gồm 7 tầng chiều cao trung bình các tầng là 3,8m, đó là một không gian rộng rất thuận tiện cho việc nghỉ ngơi và chữa bệnh. Chức năng các phòng, các tầng cũng hết sức đa dạng phù hợp với mục đích chung của công trình nhƣ phòng khám, chữa, bán thuốc, phòng tập và phục hồi chức năng, phòng thí nghiệm, phòng thƣ giãn và giải trí cho ngƣời bệnh.Tổng quan công trình về kết cấu: toàn bộ hệ chịu lực của ngôi nhà là khung BTCT có nhịp trung bình là khoảng 7,0m và lõi cứng của thang máy - Cấp công trình: Cấp I. - Cấp phòng cháy nổ: Cấp I. - Công trình đƣợc trang bị đầy đủ các hệ thống trang thiết bị hiện đại nhƣ: Hệ thống chiếu sáng, trang âm, hệ thống báo điểm điện tử và các hệ thống thông tin hiện đại bao gồm cả việc nối mạng Internet. - Chức năng các tầng đƣợc bố trí phù hợp với công tác tổ chức hành chính, nhiệm vụ của các phòng và việc di chuyển ngƣời bệnh SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 13
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI *Tầng 1: Gồm các phòng khám, phòng bán thuốc, có khu riêng để xe và một trạm xử lý nƣớc thải *Tầng 2: Các phòng tổ chức hành chính nhƣ phòng giám đốc, phòng trƣởng khoa, phó giám đốc, phòng tổng hợp và chỉ đạo tuyến. *Tầng 3: Gồm các phòng nghiệp vụ, xét nghiệm, một phòng ăn 66m2 *Tầng 4: Các phòng bệnh nhân diện tích trung bình mỗi phòng là 33m2 , một phòng khám *Tầng 5: Các phòng điều trị, phòng tập, phòng bệnh nhân, phòng xét nghiệm trang bị các máy đo . *Tầng 6 : Phòng các bệnh nhân, phòng khám *Tầng 7: Các phòng tập với nhiều trang thiết bị phù hợp với việc phục hồi sức khoẻ và một hội trƣờng Giao thông chính trong công trình theo phƣơng đứng đƣợc tổ chức thuận tiện và bằng nhiều đƣờng, lên bằng cầu thang máy, các hệ thống cầu thang bộ chính và phụ, đảm bảo giao thông thuận lợi và thoát ngƣời dễ dàng khi cần thiết, các khu cầu thang đƣợc thiết kế đƣờng lên thoải và có đƣờng cho xe đẩy đi ở giữa thuận tiện cho việc đi lại và di chuyển bệnh nhân. Phần kiến trúc phía ngoài công trình đƣợc bố trí hài hoà, nhẹ nhàng bởi màu sơn vàng xám và vách kính phản quang màu xanh làm tăng dáng vẻ hiện đại cho công trình, phần tầng một tƣờng đƣợc ốp gạch Granit TBC màu đỏ. II. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG: Công trình Bệnh viện điều dƣỡng phục hồi chức năng I – Bộ công nghiệp (Thuộc trung tâm Y tế môi trƣờng lao động công nghiệp) đƣợc xây dựng tại khu Quần Ngựa - phƣờng Cống Vị -Ba Đình - Hà Nội. Khu này có mặt bằng rộng rãi, bằng phẳng, có khả năng thoát nƣớc rất tốt. Cổng chính của công trình mở ra đƣờng nhỏ đi Liễu Giai, đối diện khu tập thể Bộ cơ khí luyện kim . Địa điểm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 14
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI này rất thuận lợi về mặt giao thông. Mặt chính của công trình quay ra hƣớng Bắc - Đông bắc, tạo điều kiện thông gió và chiếu sáng tự nhiên thuận lợi. III. ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG CỦA CÔNG TRÌNH: 1. Hệ thống cấp nước: Điều kiện điện nƣớc đối với công trình rất thuận tiện. Hệ thống cấp nƣớc của công trình đƣợc lấy từ hệ thống cấp nƣớc của thành phố vào các bể chứa ngầm, dùng máy bơm - bơm lên các bể chứa đƣợc bố trí trên 4 vách cứng, sau đó qua các đƣờng ống dẫn nƣớc xuống các thiết bị sử dụng. 2. Hệ thống thoát nước: Hệ thống thoát nƣớc mƣa và thoát nƣớc thải đƣợc bố trí riêng biệt, cho đi qua các đƣờng ống thoát từ trên tầng xuống. Hệ thống thoát nƣớc mƣa đƣợc chảy thẳng ra hệ thống thoát nƣớc thành phố, còn nƣớc thải đƣợc đƣa vào các hố ga xử lý trƣớc khi thải ra hệ thống thoát nƣớc thành phố theo đúng quy định. 3. Hệ thống diện cung cấp và sử dụng: Nguồn điện cung cấp cho công trình đƣợc lấy từ hệ thống cung cấp điện của thành phố qua trạm biến thế phân phối cho các tầng bằng các dây cáp bọc chì và các dây đồng bọc nhựa với các kích cỡ khác nhau theo nhu cầu sử dụng. Ngoài ra, để đề phòng trong trƣờng hợp mất điện hoặc hƣ hỏng hệ thống điện, công trình có bố trí thêm một máy phát điện Diesel dự phòng (hoặc có thể bố trí một tổ phát điện). Tất cả các dây dẫn đều đƣợc chôn sâu dƣới đất hoặc chôn kín trong tƣờng, sàn. Các bảng điện phải đủ rộng và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Hệ thống điện phải thỏa mãn các yêu cầu sử dụng, đảm bảo điều kiện chiều sáng tốt cho khu vực sàn thi đấu, phòng hành chính, khu vệ sinh cũng nhƣ khu vực khán đài và các hành lang giao thông Công trình phải có phòng kiểm soát và phân phối chung đối với hệ thống điện. 4. Hệ thống phòng cháy - chữa cháy: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 15
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Hệ thống cứu hoả và phòng cháy - chữa cháy đƣợc bố trí tại các hành lang và trong các khu cần thiết bằng các bình khí CO2 và các vòi phun nƣớc nối với nguồn nƣớc riêng để chữa cháy kịp thời khi có hoả hoạn xảy ra. 5. Hệ thống xử lý chất thải: Hệ thống rác thải sau khi tập trung lại đƣợc xử lý theo một hợp đồng với công ty Môi trƣờng Đô thị chuyển đi hàng ngày vào thời điểm thích hợp. Hệ thống thoát nƣớc thải đƣợc xử lý sơ bộ trƣớc khi thoát ra hệ thống thoát nƣớc thành phố. IV. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA CÔNG TRÌNH: Về tổng thể kết cấu công trình là một khối thống nhất, gồm một đơn nguyên các phần của ngôi nhà có chiều cao bằng nhau do đó tải trọng truyền xuống chân cột và móng ở các khu vực là khác nhau và chênh nhau không nhiều. 1. Thiết kế sàn các tầng : Hệ kết cấu sàn tầng khán đài có kích thƣớc tƣơng đối lớn 3,5 5m 13 5m. Toàn bộ các sàn đƣợc thiết kế bằng kết cấu sàn ô cờ bê tông cốt thép đặt trên các dầm khung và dầm dọc. 2. Thiết kế lõi thang máy: Công trình có chiều cao, số tầng tƣơng đối lớn và việc di chuyển của bệnh nhân, đƣa bệnh nhân lên các phòng, vận chuyển máy móc, nếu chỉ có cầu thang bộ thì giao thông trong nhà gặp rất nhiều khó khăn, chính vì những lý do trên nên công trình đặt thêm một cầu thang máy bên cạnh cầu thang bộ chính. Vách thang máy đƣợc thiết kế bằng BTCT chiều dày 25cm, đổ toàn khối, kích thƣớc các chiều của thang la 2,54x2,54m, chiều cao cửa 2,4m, bề rộng 0,9m. Vật liệu sử dụng cho lõi thang là bê tông mác M250, cốt thép nhóm AI và AII. 3. Thiết kế dầm dọc: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 16
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Các dầm dọc của công trình làm nhiệm vụ đảm bảo độ cứng không gian cho hệ khung (ngoài mặt phẳng khung) chịu các tải trọng do sàn truyền vào và tƣờng bao che bên trên. Hầu hết các dầm dọc đề nhịp 7m dầm dọc liên kết với hệ khung phẳng tại các nút khung, cá biệt có một số dầm do yêu cầu kiến trúc để ngăn phòng nên có một số dầm trung gian gác lên hệ dầm phụ. Toàn bộ các dầm dọc sử dụng vật liệu bê tông mác M300. Thép dọc chịu lực cho dầm dùng cốt thép nhóm AI và AII. 4. Thiết kế kết cấu các cầu thang bộ: Hệ thống các thang đƣợc thiết kế bằng kết cấu bê tông cốt thép bao gồm hai cầu thang chính và phụ, thang chính 3 vế, thang phụ 2 vế tạo thuận lợi cho nhu cầu sử dụng. Vật liệu BT mác 300, thép AI và AII 5. Kết cấu hệ khung công trình: Theo đặc điểm kiến trúc công trình và theo sự phân chia mặt bằng kết cấu, thiết kế hệ khung bằng vật liệu bê tông cốt thép, các khung này bao gồm các cột chịu tải theo phƣơng đứng và tải gió ; các dầm chính các dầm ngang đỡ các sàn tầng và tƣờng bao che. . Vật liệu sử dụng cho khung là bê tông mác 250 và cốt thép nhóm AI và AII, sơ đồ công trình và tải trọng tác dụng lên công trình theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam. Chi tiết tính toán kết cấu và thiết kế cấu tạo cho các khung (bao gồm phần thân và phần móng) đƣợc trình bày cụ thể tại phần sau. 6. Kết cấu hệ sàn : Hệ sàn BTCT đổ liền khối, chịu tải trọng ngang, chiều dày sàn 12cm thép chịu lực 10 là chính. Vật liệu BT mác 300, thép AI và AII, diện tích sàn dao động từ 16,5m2 66m2 7. Kết cấu mái: Sàn mái BTCT đổ toàn khối, trên mái có cấy thêm hệ giàn hoa BTCT Vật liệu sử dụng cho vách là bê tông mác 300, cốt thép nhóm AI vàAII. tính toán và thiết kế đảm bảo khả năng chịu lực và các yêu cầu cấu tạo theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam. SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 17
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI PHẦN II KẾT CẤU (KHỐI LƢỢNG 45%) GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN : TS.TRẦN DŨNG NHIỆM VỤ: -Thiết kế mặt bằng kết cấu tầng điển hình (tầng 3). -Thiết kế sàn tầng 3. -Tính toán tải trọng tác dụng lên khung. -Vẽ mặt bằng truyền tải cho khung các tầng. -Vẽ sơ đồ tính toán. -Tính nội lực khung trục 3 ( k3). - Tổ hợp nội lực cho khung. - Thiết kế khung trục 3. - Thiết kế móng khung trục 3. - Thiết kế cầu thang bộ trục 1,2 ` SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 18
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI CHƢƠNG 1 PHÂN TÍCH GIẢI PHÁP KẾT CẤU. I . KHÁI QUÁT CHUNG - Công trình có mặt bằng hình chữ nhật đối xứng theo hai phƣơng, bƣớc cột đều nhau 7,0m lõi cứng ở phía phải công trình do đó cột chịu lực đƣợc chọn là tiết diện chữ nhật, thay đổi kích thƣớc theo chiều cao vừa phù hợp kiến trúc, đồng thời phù hợp kết cấu. - Công trình đƣợc thiết kế theo kết cấu khung bê tông cốt thép đổ toàn khối, chiều cao các tầng điển hình 3,8 m với nhịp 7,0 m, giải pháp kết cấu bêtông do Kiến trúc đƣa ra là sàn có không dầm, bƣớc cột khá lớn để có gara đẻ xe ở tầng 1, dẫn đến nhịp sàn lớn. Giải pháp này có ƣu điểm là tạo không gian thoáng, số lƣợng cột không nhiều nên tiết kiệm, thời gian thi công ít và Kết cấu này còn không mới mẻ ở Việt Nam, tính toán và thi công không quá phức tạp. - Với đồ án này không tham đạt đƣợc điều gì lớn lao, mà mục đích chính là ôn lại tất cả những kiến thức cơ bản của những gì đã học trên ghế nhà trƣờng và vận dụng những kiến thức thu lƣợm đó vào một công trình cụ thể phù hợp với khả năng và thời gian cho phép. - Lựa chọn kết cấu khung Bê tông cốt thép, dầm sàn đổ toàn khối, chỉ bố trí các dầm II. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC VÀ PHƢƠNG PHÁP TÍNH KẾT CẤU CÔNG TRÌNH : II.1. Cơ sở để tính toán kết cấu công trình. - Căn cứ vào giải pháp kiến trúc và hồ sơ kiến trúc. - Căn cứ vào tải trọng tác dụng (TCVN356-2005). - Căn cứ vào các Tiêu chuẩn, chỉ dẫn, tài liệu đƣợc ban hành. - Căn cứ vào cấu tạo bê tông cốt thép và các vật liệu, sử dụng bê tông mac 300 (B25), cốt thép nhóm AII và AI. II.2 Hệ kết cấu chịu lực - Căn cứ vào thiết kế kiến trúc, đặc điểm cụ thể của công trình: Diện tích mặt bằng. hình dáng công trình theo phƣơng đứng, chiều cao công trình theo phƣơng đứng, chiều cao công trình. - Công trình có 7 tầng chiều cao mỗi tầng 3.8m với một thang máy và thang bộ và thang bộ cho bệnh nhân. Nhƣ vậy có 2 phƣơng án hệ kết cấu chịu lực có thể áp dụng cho công trình. SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 19
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI II.2.1. Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng: - Hệ kết cấu vách cứng có thể đƣợc bố trí thành hệ thống theo một phƣơng, hai phƣơng hoặc liên kết lại thành hệ không gian gọi là lõi cứng. Loại kết cấu này có khả năng chịu lực ngang tốt nên thƣờng đƣợc sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng. Tuy nhiên, hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo ra không gian rộng, vả lại công trình Bệnh viện điều dƣỡng và phục hồi chức năng I – Bộ công nghiệp chỉ gồm có 7 tầng nên việc sử dụng hệ kết cấu này là không cần thiết. II.2.2. Hệ kết cấu khung-giằng (khung và vách cứng): - Hệ kết cấu khung-giằng đƣợc tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng. Hệ thống vách cứng thƣờng đƣợc tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hoặc ở các tƣờng biên, là các khu vực có tƣờng liên tục nhiều tâng. Hệ thống khung đƣợc bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà. Hai hệ thống khung và vách đƣợc liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn. Trong trƣờng hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa lớn. Thƣờng trong hệ kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu đƣợc thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ƣu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thƣớc cột, dầm, đáp ứng đƣợc yêu cầu của kiến trúc. - Hệ kết cấu khung-giằng tỏ ra là kết cấu tối ƣu cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng đƣợc thiết kế cho vùng có động đất cấp 7. Kết luận: - Qua xem xét đặc điểm các hệ kết cấu chịu lực trên áp dụng vào đặc điểm công trình và yêu cầu kiến trúc em chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình là hệ kết cấu khung-giằng với vách đƣợc bố trí là cầu thang máy. II.3. Phƣơng pháp tính toán hệ kết cấu: II.3.1. Sơ đồ tính: - Sơ đồ tính là hình ảnh đơn giản hoá của công trình, đƣợc lập ra chủ yếu nhằm hiện thực hoá khả năng tính toán các kết cấu phức tạp. Nhƣ vậy với cách tính thủ công, ngƣời thiết kế buộc phải dùng các sơ đồ tính toán đơn giản, chấp nhận việc chia cắt kết cấu thành các phần nhỏ hơn bằng cách bỏ qua các liên kết không gian. Đồng thời sự làm việc của vật liệu cũng đƣợc đơn giản hoá, cho rằng nó làm việc trong giai đoạn đàn hồi, tuân theo định luật Hooke. Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã có những thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phƣơng pháp tính toán công trình. Khuynh hƣớng đặc thù hoá và đơn giản hoá các trƣờng hợp riêng lẻ đƣợc thay thế bằng khuynh hƣớng tổng quất hoá. Đồng thời khối SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 20
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI lƣợng tính toán số học không còn là một trở ngại nữa. Các phƣơng pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian. - Với độ chính xác cho phép và phù hợp với khả năng tính toán hiện nay, đồ án này sử dụng sơ đồ tính toán chƣa biến dạng (sơ đồ đàn hồi), hai chiều (phẳng). Hệ kết cấu gồm hệ sàn BTCT toàn khối, trong mỗi ô bản chính (3,75x3,5 m) có bố trí dầm phụ, các dầm chạy trên các đầu cột, liên kết lõi thang máy và các cột là bản sàn và các dầm. II.3.2. Tải trọng: Tải trọng đứng: - Gồm trọng lƣợng bản thân kết cấu và các hoạt tải tác dụng lên sàn, mái. + Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tƣờng ngăn (dày 110mm), thiết bị, tƣờng nhà vệ sinh, thiết bị vệ sinh, đều qui về tải phân bố đều trên diện tích ô sàn. + Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tƣờng bao trên dầm (220mm),coi phân bố đều trên dầm. Tải trọng ngang: - Gồm tải trọng gió và tải trọng động đất đƣợc tính theo Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-95. - Do chiều cao công trình (tính từ mặt đài móng đến cốt mái tum) là H=29,9m< 40m nên căn cứ Tiêu chuẩn ta không phải tính thành phần động của tải trọng gió và tải trọng động đất. II.3.3. Nội lực và chuyển vị: - Để xác định nội lực và chuyển vị, sử dụng chƣơng trình tính kết cấu SAP2000 (Non-Linear). Đây là một chƣơng trình tính toán kết cấu rất mạnh hiện nay và đƣợc ứng dụng khá rộng rãi để tính toán KC công trình . Chƣơng trình này tính toán dựa trên cơ sở của phƣơng pháp phần tử hữu hạn, sơ đồ đàn hồi. - Lấy kết quả nội lực và chuyển vị ứng với từng phƣơng án tải trọng. II.4. Tính toán khung phẳng: Căn cứ vào giải pháp kiến trúc, và các bản vẽ kiến trúc ta thấy mặt bằng 2 phƣơng của ngôi nhà hình chữ nhật và chiều dài gấp 2 lần chiều rộng, do vậy ta đi tính toán kết cấu cho ngôi nhà theo khung phẳng làm việc theo 1 phƣơng , bƣớc cột là 7,0m. Căn Khung 2 nhịp: 7,5m và 7,5m Chiều cao các tầng : là 3,8m. SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 21
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI CHƢƠNG 2 THIẾT KẾ SÀN TẦNG 3( TẦNG ĐIỂN HÌNH) I.MẶT BẰNG KẾT CẤU SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 22
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Kích thƣớc các ô sàn 2 Ô sàn S1 : 4500x3500 mm (7 ô) 2 Ô sàn S2 : 3000x3500 mm (7 ô) 2 Ô sàn S3 : 3750x3500 mm (12 ô) 2 Ô sàn S4 : 2250x1500 mm (2 ô) 2 Ô sàn S5 : 2250x2000 mm (2 ô) * Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: D hb= .l m Trong đó: l là cạnh của ô bản m=40 45 cho bản kê bốn cạnh lấy m=45 D=0,8 1,4 chọn phụ thuộc vào tải trọng tác dụng. Vì bản chịu tải không lớn lấy D=1,0. Do có nhiều ô bản có kích thƣớc và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bản sàn khác nhau, nhƣng để thuận tiện thi công cũng nhƣ tính toán ta thống nhất chọn một chiều dày bản sàn. 1,0 hb .3,0 0,07(m) 7cm 45 Chọn hb=10 (cm), do một số phòng đƣợc dùng làm phòng thí nghiệm nên tải trọng tập trung lên sàn lớn. md=8 12 đối với dầm chính lấy mđ=10. - Chọn kích thƣớc dầm khung nhịp l = 7.5m là: bxh =30x75 cm. - Chọn kích thƣớc dầm D2 các dầm trung gian : bxh=22x35 cm - Chọn kích thƣớc dầm dọc :nhip L=7,0 m : bxh =22x50 cm. 1 Chiều cao dầm là: h= .l d m d b =(0.2-0.5)hd chọn sơ bộ kích thƣớc dầm: Căn cứ vào điều kiện kiến trúc , bƣớc cột và công năng sử dụng của công trình mà chọn giải pháp dầm phù hợp. Với điều kiện kiến trúc tầng nhà cao 3,9 m trong đó nhịp 5,0 m với phƣơng án kết cấu BTCT thông thƣờng thì chọn kích thƣớc dầm hợp lý là điều quan trọng, cơ sở chọn tiết diện là từ các công thức giả thiết tính toán sơ bộ kích thƣớc. Từ căn cứ trên ta sơ bộ chọn kích thƣớc dầm nhƣ sau: Hệ dầm đi qua các cột có SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 23
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 1 Chiều cao dầm là: h= .l d m d b =(0.2-0.5)hd md=8 12 đối với dầm chính lấy mđ=10. - Chọn kích thƣớc dầm khung nhịp l = 7.5m là: bxh =30x75 cm. - Chọn kích thƣớc dầm D2 các dầm trung gian : bxh=22x35 cm - Chọn kích thƣớc dầm dọc :nhip L=7,0 m : bxh =22x50 cm. II.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô SÀN 1.Tĩnh tải Cấu tạo sàn và tĩnh tải Trọng Chiều gtc gtt Tổng Loại sàn Các lớp sàn lƣợng n dày (m) (kG/m2) (kG/m2) (kG/m2) (kG/m3) Phòng làm -Gạch lát nền 0.015 2000 30 1.1 33 việc hành - Vữa xm lát 0.02 1800 36 1.3 46.8 389.9 lang - Sàn BTCT 0.1 2500 250 1.1 275 - Vữa trát trần 0.015 1800 27 1.3 35.1 -Gạch chống trơn 0.02 2000 40 1.1 - Vữa xm lát 0.02 1800 36 1.3 Phòng - Bản BTCT 0.1 2500 250 1.1 456.3 WC - Vữa trát trần 0.015 1800 27 1.3 - Thiết bị vệ sinh 50 1.1 2. Hoạt tải : Loại sàn Ptc (kG/m2) n Ptt (kG/m2) -Hành lang 300 1.2 360 - Phòng 200 1.2 240 - phòng WC 200 1.2 240 III. TÍNH TOÀN CHI TIẾT CÁC Ô SÀN 1.Lựa chọn vật liệu - Bê tông B25 có Rb = 14.5Mpa, Rbt = 1.05 MPa - Thép AI : Rs = Rsc = 225MPa AII : Rs = Rsc = 280 MPa - Chiều dày bản là h = 10 cm chọn lớp bảo vệ a = 2 cm vậy chiều cao làm việc của cốt thép là ho = 10 - 2 =8 cm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 24
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 2. Tính toán nội lực ô bản sàn a. Tính toán nội lực ô bản sàn S1: tính theo sơ đồ khớp dẻo - l1 =3500 mm vậy nhịp tính toán là lt1 = 3.5-0.26 = 3.24 m - l2 = 4500 mm vậy nhịp tính toán là lt2 = 4.5-0.22 = 4.28 m - Ta có l2/l1 ≤ 2 → Bản chịu uốn theo 2 phƣơng - Tải trọng tác dụng: Tính với dải bản rộng 1m ta có: tt tt q = (g + p )x1 = (389.9+240)x1 = 630 kG/m - Tính toán nội lực: Tính theo trƣờng hợp đặt thép đều q .l 2 (3l l ) b t1 t2 t1 (2M M M )l (2M M M )l 12 1 A1 B1 t2 2 A2 B2 t1 - Với lt2/lt1 = 1.33 <2 Tra bảng giới hạn cho phép của của tỷ số các mô men trong bản kê 4 cạnh của giáo trình: Giáo trình kết cấu bê tông cốt thép Có: M2 = ốM1 MA1 =A1.M1 MA2 =A2.M1 MB1 =B1.M1 MB2 =B2.M1 - Với r = l2/l1 = 1,36 Tra bảng II2[148]KC BTCT nội suy ra có tỷ số giữa các momen trong ô bản nhƣ sau: ố = 0,666; A2 = 0; A1= B1= 1,22; B2 =0.72 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 25
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Thay vào ta đƣợc: M1 = 198 kG.m M2 = 132kG.m MA1 = MB1= 241,5 kG.m MB2 = 142,5kG.m - Tính thép : + Thép chịu mô men dương: Giả thiết trƣớc ỉ8 h0=8 cm -Theo phƣơng cạnh ngắn : M 19800 ỏ = = 0,021 m = ' 2 2 Rbb ho 145x100x8 = 0,5(1+ 12m )= 0,5x(1 + 1 2x0,021 ) = 0,989 M 1 19800 2 As = = = 1,2 cm Rs . .ho 2250x0,989x8 1,2 % = x100% = 0,15% > min =0,05% 100x8 Chọn ỉ8a150 -Theo phƣơng cạnh dài: 13200 ỏm = = = 0,014 145x100x82 = 0,5(1+ ) = 0.5x(1 + 1 2x0,014 ) = 0,99 M 2 13200 2 As = = = 0.74 cm Rs . .ho 2250x0.99x8 0,74 % = x100% = 0,1% > min =0,05% 100x8 Chọn ỉ8a200 + Thép chịu mô men âm : h2=8 cm - Theo phƣơng cạnh ngắn: 24150 ỏm = = = 0,026 145x100x82 = 0,5(1+ )= 0,5x(1 + 1 2x0,026 ) = 0,985 M B2 24150 2 As = = = 1,4 cm Rs . .ho 2250x0.985x8 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 26
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 1,4 % = x100% = 0,17% > min =0,05% 100x8 Chọn ỉ8a150 - Theo phƣơng cạnh dài: M 14250 ỏ = = 0,015 m = ' 2 2 Rbb ho 145x100x8 = 0,5(1+ 12m )= 0.5x(1 + 1 2x0,015 ) = 0,991 M B2 14250 2 As = = = 0,8 cm Rs . .ho 2250x0.991x8 0,8 % = x100% = 0,11% > min = 0,05% 100x8 Chọn ỉ8a200 b.Tính toán nội lực ô bản sàn S2: tính theo sơ đồ khớp dẻo - l1 =3500 mm vậy nhịp tính toán là lt1 = 3,5 -0,22 = 3,28 m - l2 = 3000 mm vậy nhịp tính toán là lt2 = 3 -0,26 = 2,74 m - Ta có l2/l1 ≤ 2 → Bản chịu uốn theo 2 phƣơng - Tải trọng tác dụng: Tính với dải bản rộng 1m ta có: tt tt q = (g + p )x1 = (389,9+360)x1 = 750 kG/m - Tính toán nội lực: Tính theo trƣờng hợp đặt thép đều SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 27
  21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI q .l 2 (3l l ) b t1 t2 t1 (2M M M )l (2M M M )l 12 1 A1 B1 t2 2 A2 B2 t1 - Với lt2/lt1 = 1.2 min = 0,05% 100x8 Chọn ỉ8a150 -Theo phƣơng cạnh dài : 10900 ỏm = = = 0,012 145x100x82 = 0,5(1+ )= 0,5x(1 + 1 2x0,012 ) = 0,99 M 2 10900 2 As = = = 0,61 cm Rs . .ho 2250x0.99x8 0.61 % = x100% = 0.07% > min = 0,05% 100x8 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 28
  22. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Chọn ỉ8a200 + Thép chịu mô men âm: - Theo phƣơng cạnh ngắn: M 15900 ỏ = = 0,017 m = ' 2 2 Rbb ho 145x100x8 = 0.5(1+ 12m )= 0.5x(1 + 1 2x0.017) = 0,99 M A1 15900 2 As = = = 0,89 cm Rs . .ho 2250x0.99x8 0,89 % = x100% = 0.11% > min = 0,05% 100x8 2 Chọn ỉ8a150 có As = 3,35 cm - Theo phƣơng cạnh dài : 14160 ỏm = = = 0,015 145x100x82 = 0,5(1+ )= 0.5x(1 + 1 2x0,015 ) = 0,99 M A2 14160 2 As = = = 0,79 cm Rs . .ho 2250x0.99x8 0.79 % = x100% = 0.09% > min = 0,05% 100x8 Chọn ỉ8a200 c. Tính toán nội lực ô bản sàn S3: tính theo sơ đồ khớp dẻo - l1 =3500 mm vậy nhịp tính toán là lt1 = 3,5 - 0,26 = 3,24 m - l2 = 3750 mm vậy nhịp tính toán là lt2 = 3,75-0,22 = 3,53 m - Ta có l2/l1 ≤ 2 → Bản chịu uốn theo 2 phƣơng. - Tải trọng tác dụng: Tính với dải bản rộng 1m ta có: tt tt q = (g + p )x1 = (389,9+240)x1 = 630 kG/m SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 29
  23. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI - Tính toán nội lực: Tính theo trƣờng hợp đặt thép đều q .l 2 (3l l ) b t1 t2 t1 (2M M M )l (2M M M )l 12 1 A1 B1 t2 2 A2 B2 t1 - Với lt2/lt1 = 1,1 <2 Tra bảng giới hạn cho phép của của tỷ số các mô men trong bản kê 4 cạnh của giáo trình: Kết cấu bê tông cốt thép Có: M2 = ốM1 MA1 =A1.M1 MA2 =A2.M1 MB1 =B1.M1 MB2 =B2.M1 - Với r = l2/l1 = 1,1 Tra bảng II2[148]KC BTCT nội suy ra có tỷ số giữa các momen trong ô bản nhƣ sau: ố = 0,895; A1 = B1= 1,33; A2 = B2 =1.12 Thay vào ta đƣợc: M1 = 129,6 kG.m M2 = 116 kG.m MA1 = MB1 = 172,3 kG.m MA2 = MB2 = 145 kG.m -Tính thép : + Thép chịu mô men dương: - Theo phƣơng cạnh ngắn: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 30
  24. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI M 12900 ỏ = = 0,014 m = ' 2 2 Rbb ho 145x100x8 = 0,5(1+ 12m )= 0,5x(1 + 1 2x0,014 ) = 0,992 M 1 12900 2 As = = = 0,72 cm Rs . .ho 2250x0.992x8 0,72 % = x100% = 0,09% > min = 0,05% 100x8 2 Chọn ỉ8a150 có As = 3,35 cm - Theo phƣơng cạnh dài : 11600 ỏm = = = 0,012 145x100x82 = 0,5(1+ )= 0,5x(1 + 1 2x0,012 ) = 0,99 M 2 11600 2 As = = = 0,65 cm Rs . .ho 2250x0.99x8 0,65 % = x100% = 0,08% > min = 0,05% 100x8 Chọn ỉ8a200 + Thép chịu mô men âm: - Theo phƣơng cạnh ngắn: 17230 ỏm = = = 0,018 145x100x82 = 0,5(1+ )= 0,5x(1 + 1 2x0,018 ) = 0,99 M 17230 2 As = = = 0,97 cm Rs . .ho 2250x0.99x8 0,97 % = x100% = 0,12% > min = 0,05% 100x8 Chọn ỉ8a150 -Theo phƣơng cạnh dài : 14500 ỏm = = = 0,015 145x100x82 = 0,5(1+ )= 0,5x(1 + 1 2x0,015 ) = 0,99 M 2 14500 2 As = = = 0,81cm Rs . .ho 2250x0.99x8 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 31
  25. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 0.81 % = x100% = 0.1% > min = 0,05% 100x8 Chọn ỉ8a200 d.Tính toán nội lực ô bản sàn S4: Tính theo sơ đồ đàn hồi - l1 =1500 mm vậy nhịp tính toán là lt1 = 1,5 -0,26 = 1,24 m - l2 = 2250 mm vậy nhịp tính toán là lt2 = 2,25-0,22 = 2,03 m - Ta có l2/l1 =2250/1500=1.5 ≤ 2 → Bản chịu uốn theo 2 phƣơng Với l2/l1 = 1.5 tra bảng sổ tay thực hành kết cấu và nội suy ra ta đƣợc : m1 0.0556 k1 = 0.1155 m2 0.0095 k2 = 0.0821 Thay váo ta đƣợc : P1 = (g + p ) l1 l2 = (456,3+240) 1,5 2,25 = 2350 KG p 456,3 P2 = (g + ) l1 l2 = (240 + ) 1,5 2,25 = 1580 KG 2 2 p 456,3 P3 = l1 l2 = 1.5 2.25 = 770 kG 2 2 M1 = m2 (P2 + P3) = 0.0556x(1580+770) = 130,66 kGm M1 = m1 (P2 + P3) =0.0095x(1580+770) = 22,32 kGm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 32
  26. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI MB1 = k1 P1= 0.1155x2350 = 217,4kGm MA2= MB2= k2 P1 = 0.0821x2350 =192,9 kGm - Tính thép : + Với mô men dương : - Theo phƣơng cạnh ngắn M 13066 ỏ = 0.014 m = ' 2 = 2 Rbb ho 145x100x8 = 0.5(1+ 12m )= 0.5 [1+ 1 2 0.014 ] = 0.99 M 13066 As = = 0.73cm2; Rs . .h0 2250 0.99 8 0.73 % = x100% = 0.07% > min = 0,05% 100x8 Chọn ỉ8a150 -Theo phƣơng cạnh dài : 2232 ỏm = = = 0,002 145x100x82 = 0,5(1+ )= 0,5x(1 + 1 2x0.002 ) = 0,998 M 2 2232 2 As = = = 0,125cm Rs . .ho 2250x0,998x8 0,125 % = x100% = 0.01% > min = 0,05% 100x8 Chọn ỉ8a200 + Thép chịu mô men âm: - Theo phƣơng cạnh ngắn: 21710 ỏm = = = 0.023 145x100x82 = 0.5(1+ )= 0.5x(1 + 1 2x0.023 ) = 0.98 M 21710 2 As = = = 1.23 cm Rs . .ho 2250x0.98x8 1.23 % = x100% = 0.15% > min = 0,05% 100x8 Chọn ỉ8a150 -Theo phƣơng cạnh dài : SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 33
  27. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI M 15430 ỏ = = 0.017 m = ' 2 2 Rbb ho 145x100x8 = 0.5(1+ 12m )= 0.5x(1 + 1 2x0.017 ) = 0.99 M 2 15430 2 As = = = 0,8cm Rs . .ho 2250x0.99x8 0.8 % = x100% = 0.1% > min = 0,05% 100x8 Chọn ỉ8a200 CHƢƠNG 3 TÍNH CẦU THANG BỘ I.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO KIẾN TRÚC - Đây là cầu thang bộ chính dùng để lƣu thông giữa các tầng nhà. Cầu thang thuộc loại cầu thang 2 đợt và có cốn, đổ bê tông cốt thép tại chỗ. - Bậc thang đƣợc xây bằng gạch đặc, mặt bậc có láng granitô. - Cầu thang bắt đầu từ tầng 1. Kiến trúc cầu thang không thay đổi từ tầng 1 đến hết. Vì vậy tính toán chỉ cần tính cho 1 tầng điển hình * Đặc điểm kết cấu: - Cầu thang là 1 kết cấu lƣu thông theo phƣơng đứng của toàn nhà và chịu tải trọng của con ngƣời. Khi thiết kế ngoài yêu cầu cấu tạo kiến trúc phải chọn kích thƣớc các dầm và các bản sao cho khống chế đƣợc độ võng của kết cấu, để cảm giác an toàn cho ngƣời sử dụng. Bản thang kê lên tƣờng và cốn thang - Bản chiếu nghỉ xung quanh có các dầm bo. MẶT BẰNG KẾT CẤU CẦU THANG SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 34
  28. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI II. Tính toán cầu thang * Vật liệu sử dụng - Sử dụng bê tông B25: Rb = 14.5 MPa Rbt = 1.05 MPa - Cốt thép nhóm AI: Rs = 225 MPa - Cốt thép chịu lực chính của dầm và cốn dùng thép nhóm AII: Rs = 280 MPa II.1. Tính bản thang. *Các kích thước hình học -Để đi lại thuận tiện giữa chiều cao h và chiều rộng b của bậc thang, ta đảm bảo 2h+b=60ữ65cm - Độ dốc cảu thang nằm trong khoảng 25ữ360 - Chiều dài của bản thang theo phƣơng mặt phặng nghiêng là: 2 2 l2 = 1,35 2,69 = 3,01 m l 3,01 Xét tỷ số: 2 = = 2,2 >2 Bản thang loại dầm. Ta bỏ qua sự làm việc theo l1 1,35 phƣơng cạnh dài của bản thang. a.Xác định kích thước sơ bộ SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 35
  29. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI - Chiều dày bản thang xác định sơ bộ theo công thức: D hb = .l m Trong đó : D=0,8ữ1,4 là hệ số phụ thuộc vào tải trọng. Chọn D = 1,3 l: là chiều dài cạnh ngắn l=l1=1,35m m =30ữ35 Chọn m=30 - Vậy chiều dày bản: 1,3x1,35 hb = = 0,058m Vậy chọn hb=8 30 b. Tính tải trọng tác dụng * Tĩnh tải : - Đƣợc tính theo cấu tạo các lớp sau: Chiều gtc gtt Tổng Các lớp dày n kG/m3 kG/m2 kG/m2 (m) 0,015 2200 1,1 36,3 - Lớp đá granitô 0,02 1600 1,3 41,3 - Vữa lót đá granitô 0,075 1800 1,1 148,5 453,7 - Trọng lƣợng lớp gạch xây bậc 0.08 2500 1,1 192,5 - Bản BTCT 0.015 1800 1,3 35,1 - Trọng lƣợng lớp vữa trát dƣới bản * Hoạt tải. - Hoạt tải cầu thang bộ Ptc = 300 kG/m2 Ptt = 1,2xPtc = 1,2x300 = 360 kG/m2 - Tải trọng toàn phần tác dụng lên bản thang là : q = Ptt +g = 453,7 +360 = 813,7 kG/m2 - Thành phần tải trọng tác dụng vuông góc với bản thang là: q1 = q.cosỏ 2,69 1,35 Với cosỏ = = 0,89; sinỏ = = 0,45 ỏ=32,860 3,01 3,01 2 q1= 813,7x0,89 = 683,5 kG/m c. Xác định nội lực: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 36
  30. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Để tính toán cắt bản thành một dải bản có bề rộng 1m song song với cạnh ngắn, dải bản có tiết diện chữ nhật chiều cao hb = 8cm, chiều rộng b= 100cm. Chọn sơ bộ bề rộng cốn thang b=15cm. Khi đó: ltt = l1- btƣờng/2-bcốn/2 = 1,35 – 0,22/2-150/2 = 1,165 m - Sơ đồ tính toán: * Xác định nội lực - Mô men lớn nhất: 2 2 q.ltt 683,5x1,165 Mmax = = = 116 kG.m 8 8 d. Tính toán cốt thép : Từ bê tông mác B25 có Rb =14,5 MPa Cốt thép nhóm AI: Rs = 225MPa Chọn ao = 1,5cm ; ho = 8 - 1,5 = 6,5cm M 11600 ỏm = = = 0.018 min= 0,05% 100x6,5 2 Chọn ỉ8a150 có As = 3,35 cm 2 Thép dọc bản đặt theo cấu tạo là ỉ8a200 có As = 2,5 cm thoả mãn điều kiện 2 >20%Asmax = 0,2x3,35=0,67 cm Do chọn sơ đồ tính dầm đơn giản nhƣng vẫn phải bố trí cốt thép âm xung quanh ô bản. Chọn thép chịu mô men âm là ỉ8a200 khoảng cách từ mép bản ra mép thép mũ lấy 0,25l I.2. Tính toán cốn thang. a. Chọn sơ bộ kích thước. Chiều cao của cốn thang đƣợc chọn theo công thức: 1 hc = .ld md Với : m = 12ữ20 hệ số phụ thuộc vào tải trọng lấy m=12 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 37
  31. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI ld = 3 nhịp của dầm đang xét 1 hc = x3 = 0,25m 12 Chọn cốn thang có tiết diện mặt cắt ngang là bxh = 110x300 b. Tải trọng tác dụng. - Trọng lƣợng lớp vữa trát có ọ = 1,5cm gv = 0,015x(0,1+0,25)x2x2200x1,3 = 30,89 kG/m - Trọng lƣợng lan can tay vịn: gtv = 40kG/m - Trọng lƣợng bản thân cốn thang : gbt = 0,11x0,3x2500x1,1 = 90,75kG/m - Trọng lƣợng bản thang truyền xuống: gbtx = qbt xbbt/2 = 813,7x1,165/2 = 474 kG/m - Tổng tải trọng tác dụng lên cốn thang: qc = gv+ gtv+ gbt+ gbtx = 30,89+40+123,7+474 = 668,6kG/m - Thành phần tải trọng tác dụng vuông góc với cốn thang: qc = q.cosỏ = 668,6x0.84 = 561,6 kG/m c. Sơ đồ tính và nội lực: * Sơ đồ tính : Cốn thang làm việc nhƣ dầm đơn giản nhịp ltt = 3,57m * Xác định nội lực -Mô men lớn nhất: 2 2 q.ltt 561,6x3,57 Mmax = = = 894,7 kG.m 8 8 - Lực cắt lớn nhất : SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 38
  32. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI q.ltt 561,6x3 Qmax = = = 842,4 kG 2 2 d. Tính toán cốt thép dọc: - Giả thiết a = 3cm ho = h-a = 30-3=27cm - Diện tích cốt thép : M 89470 ỏm = = = 0.056 Rb.b.ho2 145x15x272 = 0.5(1+ 12m ) = 0,5x(1 + 1 2x0,056 ) = 0,97 M 89470 2 As = = = 1,22 cm Rs . .ho 2800x0.,7x27 1,22 Có % = x100% = 0,29% 15x27 2 Chọn 1ỉ16 có As =2,01 cm , 2 - Cốt thép cấu tạo lấy theo điều kiện cấu tạo : 10%As = 0,1x2,01= 0,201cm 2 Chọn 1ỉ12 có As = 1,131 cm e. Tính toán cốt đai - Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt: k0.Rb.b.h0 = 0,35x145x10x22 = 11165kG >Qmax = 842,4kG. Thoả mãn điều kiện về lực cắt - Kiểm tra điều kiện đặt cốt đai: Qmax 2 Bản loại dầm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 39
  33. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI b. Tải trọng tác dụng lên sàn chiếu nghỉ. - Tải trọng phân bố trên 1m2 mặt chiếu nghỉ gồm: * Tĩnh tải - Do trọng lƣợng lớp trát granitô (ọ = 1,5cm) 2 g1= 0,015x2200x1,1 = 36,3 kG/m - Trọng lƣợng lớp vữa lót có ọ = 2cm 2 g2 = 0,02x1600x1,3 = 41,6 kG/m - Trọng lƣợng bản bê tông cốt thép ọ = 0,8cm : 2 g3 =0,08x2500x1,1 = 220kG/m - Trọng lƣợng lớp vữa trát trần có ọ = 1,5cm 2 g4 = 0,015x1800x1,3 = 35,1kG/m - Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn chiếu nghỉ: 2 g =gi =36,3+41,6+220+35,1 = 333kG/m * Hoạt tải: Ptt = 1,2x300 = 360kG/m2 - Tổng tải trọng tác dụng lên sàn chiếu nghỉ: tt 2 qb = g+P = 333+360 =693kG/m c. Xác định nội lực - Nội lực trong bản đƣợc quan niệm an toàn nhƣ sau: mômen xác định theo phƣơng pháp đàn hồi, không kể đến sự phân phối lại nội lực do hình thành khớp dẻo - Mô men nhịp đƣợc tính toán theo quan niệm 2 đầu là khớp - Mô men gối đƣợc quan nệm 2 đầu là ngàm - Mô men lớn nhất : q .l 2 693x1,22 M b 83,16kGm g 12 12 q .l 2 693x1,22 M b 124,7 kGm nh 8 8 d.Tính toán cốt thép: - Giả thiết a=1,5cm , ho=8-1,5=6,5 cm -Tính cho gối: M g 8316 am 2 2 0,013 Rb.b.h0 145x100x6,5 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 40
  34. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI = 0.5(1+ 12m )= 0,5x(1 + 1 2x0,013) = 0.99 - Diện tích cốt thép trong bản tính theo công thức M 1 8316 2 As 0,46 cm Rs . .h0 2800x0,99x6,5 - Kiểm tra hàm lƣợng thép As 0,46 .100 x100 0,07 % > min= 0,05% b.h0 100x6,5 2 Đặt cốt thép theo cấu tạo 8a150 có As=3,35 cm -Tính cho nhịp: M g 12470 am 2 2 0,02 Rb.b.h0 145x100x6,5 = 0.5(1+ ) = 0.5x(1 + 1 2x0,02 ) = 0.99 - Diện tích cốt thép trong bản tính theo công thức M 1 12470 2 As 0,69 cm Rs. .h0 2800x0,99x6,5 2 Đặt cốt thép theo cấu tạo 8a150 có As=3,35 cm I.4. Tính toán dầm chiếu nghỉ: - Chiều cao của dầm chiếu nghỉ đƣợc chọn theo công thức: 1 hb = .l m l = 3m : là chiều dài tính toán của dầm chiếu nghỉ m =12ữ20 Chọn m=14 1 hb = .3= 0,214m chọn h =30cm 14 - Bề rộng dầm b =(0,3ữ0,5)h chọn b=15cm Vậy chọn dầm chiếu nghỉ có tiết diện mặt cắt ngang là 15x30 cm a. Tải trọng tác dụng : - Trọng lƣợng bản thân dầm : g1 =0,15x0,3x2500x1,1 = 123,75kG/m - Tải trọng phân bố do bản chiếu nghỉ truyền vào : 693x1,2 g2 = 693x1/2= =415,8 kG/m 2 - Trọng lƣợng lớp trát dầm: g3 = (0,3.2+0,15).0,015.1800.1,3=26,3 KG/m. - Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm chiếu nghỉ: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 41
  35. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 2 q =gi =123,75+415,8+26,3 = 565,8kG/m - Tải trọng tập trung do cốn thang truyền vào: P = Qc.cosỏ = 842,4x0,84 =707,6kG c. Xác định nội lực. Dầm chiếu nghỉ làm việc nhƣ một dầm đơn giản hai đầu khớp nhipl ltt = 3m * Sơ đồ tính toán - Giá trị mô men lớn nhất trong dầm là: 2 q p 2 565,8x3 Mmax = Mmax + Mmax = ql /8 + pl = + 707,6x1,35 = 1592 8 kG.m - Giá trị lực cắt lớn nhất trong dầm là : 565,8x3 Qmax = ql/2 + p = +707,6= 1556 kG 2 d. Tính toán cốt thép dọc : - Chọn a=3 cm ; ho = 300 – 3 = 27cm - Diện tích cốt thép : M 1559200 a = = = 0.11 m Rb.b.ho2 145x15x272 = 0.5(1+ 12m ) = 0.5x(1 + 1 2x0.11) = 0.94 M 159200 2 As = = = 2,24 cm Rs . .ho 2800x0,94x27 2,24 Có % = x100% = 0,55% 15x27 2 Chọn 2ỉ16 có As =4,02 cm Cốt cấu tạo chọn 2ỉ12 e. Tính cốt đai : - Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt : k0.Rb.b.h0 = 0,35x145x22x27,5 = 30703kG >Qmax = 1556kG Điều kiện hạn chế đƣợc thoả mãn tiết diện chọn hợp lý - Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bê tông: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 42
  36. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Qmax < K1.Rbt.b.ho Qmax = 1556 kG K1.Rbt.b.ho = 0,6x10,5x22x27,5 =3811 kG Vậy Qmax = 1556kG < K1.Rbt.b.ho = 3811kG Bê tông đủ khả năng chịu cắt nên không phải tính cốt đai cốt đai lấy theo cấu tạo : - Chọn đƣờng kính cốt đai là ỉ8, số nhánh của cốt đai n=2 - Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo vì h= 30cm < 45cm uct ≤ h/2 = 30/2 = 15cm uct ≤ 15cm Vậy cốt đai là ỉ8a150 *Bản chiếu tới đƣợc tính liền với sàn nhƣ vậy trong tính toán cầu thang ta không phải tính bản chiếu tới CHƢƠNG 4 TÍNH KHUNG TRỤC 3 (K3) I. SỐ LIỆU VÀ CƠ SỞ TÍNH TOÁN: - Bê tông B25 có Rb = 14,5MPa - Thép AI có Rs = 225 MPa - Thép AII có Rs = 280 MPa - Cơ sở tính toán: Theo TCVN 356-2005. + Kết cấu bê tông cốt thép – phần nhà cửa. II. SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƢỚC CÁC CẤU KIỆN TRONG KHUNG: 1 - chọn sơ bộ kích thƣớc dầm: Căn cứ vào điều kiện kiến trúc , bƣớc cột và công năng sử dụng của công trình mà chọn giải pháp dầm phù hợp. Với điều kiện kiến trúc tầng nhà cao 3,8 m trong đó nhịp 7,0 m với phƣơng án kết cấu BTCT thông thƣờng thì chọn kích thƣớc dầm hợp lý là điều quan trọng, cơ sở chọn tiết diện là từ các công thức giả thiết tính toán sơ bộ kích thƣớc. Từ căn cứ trên ta sơ bộ chọn kích thƣớc dầm nhƣ sau: Hệ dầm đi qua các cột có 1 Chiều cao dầm là: h= .l d m d b =(0.2-0.5)hd SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 43
  37. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI md=8 12 đối với dầm chính lấy mđ=10. - Chọn kích thƣớc dầm khung nhịp l = 7,5m là: bxh =30x75 cm. - Chọn kích thƣớc dầm D2 các dầm trung gian : bxh=22x35 cm - Chọn kích thƣớc dầm dọc :nhip L=7,0 m : bxh =22x50 cm. - Dầm đỡ bản thang ở cầu thang CT2 (dầm D1*) chọn kích thƣớc bxh= 22x35 cm 2. Sơ bộ xác định kích thƣớc cột . Công thức xác định N F=(1,2 1,5) R Trong đó: F -Diện tích tiết diện cột N -Lực dọc tính theo diện truyền tải R-Cƣờng độ chịu nén cuả vật liệu làm cột 2 BT B25 Rb = 145 kG/cm N = S.q.n Trong đó: S - diện tích chuyền tải q - tải trọng n- số tầng với cột trục A – 3 và D- 3 Diện chịu tải là F1 = 7x3,75 = 26,25 cm2 N = 7x26,25x1,2 = 220,5 T 2 Fc = 1,2x220500/145 = 1824 cm Vậy chọn cột có tiết diện là : 50x60 (cm) Với cột trục D-3 tƣơng tự ta cũng lấy tiết diện cột là : 50x60 ( cm ) SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 44
  38. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI *Với cột trục B-3 Diện chịu tải là F2 =7x7.5 = 52,5 T N = 7x52,5x1,2 =441 T 2 Fc = 1,3x441000/145 = 3953(cm ) Vậy chọn cột có kích thƣớc là : 50x80 (cm) SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 45
  39. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 3 Sơ đồ dùng để tính toán phải phù hợp với sự làm việc thực tế của khung, phản ánh đúng các liên kết tại mắt khung. Việc đơn giản hoá thƣờng hƣớng vào việc phân chia khung thành một số phần riêng lẻ để tính toán. Những đơn giản hoá khi tính toán khung: - Coi khung làm việc nhƣ một khung phẳng với diện truyền tải chính bằng bƣớc khung. SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 46
  40. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI - Với những khung phẳng bình thƣờng có thể bỏ qua ảnh hƣởng của biến dạng trƣợt tới độ cứng chống uốn của cấu kiện. Quan niệm tính toán: -Cột coi nhƣ ngàm vào móng, giả sử mặt móng nằm cách mặt cốt san nền là 0,45m.Chiều cao móng là 0,55m vậy chiều cao tầng 1 là 3,8 + 0,45 + 0,55 = 4,8m. - Liên kết cột-dầm là kiên kết nút cứng. III. Xác định tải trọng tác dụng lên khung : 1. Trọng lƣợng các lớp sàn và hoạt tải sử dụng: Bảng tính tĩnh tải mái qtc qtt n TT Cấu tạo các lớp (KG/m (KG/m2 2) ) 1 2 lớp gạch lá nem 2x0,02x1800 72 1,1 79,2 2 2 lớp vữa lót 2x0,02x1800 72 1,3 93,6 3 2 lớp gạch 6 lỗ (dốc 2%): tb =130mm 0,13x1500 195 1,3 253,5 4 Bê tông chống thấm (không có thép) 0,04x2200 88 1,1 96,8 5 Bê tông cốt thép sàn mái dày 100mm 0,1x2500 250 1,1 275 6 Vữa trát trần dày 15 mm 0,015x1800 27 1,3 35,1 Tổng cộng 704 833,2 Tĩnh tải tác dụng lên sàn qtc n qtt TT Cấu tạo các lớp (KG/m2 (KG/m2 ) ) 1 Gạch lát Cêramic, 300x300mm 0,015x2000 30 1,1 33 2 Vữa lót =20mm 0,02x1800 36 1,3 46,8 3 Bản BTCT dày 100mm 0,1x2500 250 1,1 275 4 Vữa trát trần =15mm 0,015x1800 27 1,3 35,1 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 47
  41. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Tổng cộng 333 389,9 Hoạt tải sử dụng: 1. Hoạt tải tác dụng lên phòng làm việc: + ptc = 200(kG/m2) + ptt = 200 1,2 = 240(kG/m2) 2. Hoạt tải tác dụng lên mái: + ptc = 75(kG/m2) + ptt = 75 1,3 = 97,5(kG/m2) 3. Hoạt tải tác dụng lên hành lang: + Ptc = 300(kG/m2) + Ptt = 300 1,2 = 360(kG/m2) Hệ số quy đổi tải trọng hình thang sang phân bố đều: l1 STT Tên ô õ = K=1-2 õ2+ õ3 L1 L2 2l2 1 S1 3,5 4,5 0,388 0,75 2 S2 3,5 3 0,58 0,52 3 S3 3,5 3,75 0,46 0,67 4 S4 3,5 7,0 0,25 0,89 5 S5 3,0 7,0 0,21 0,92 6 S6 7,5 7,0 0,53 0,58 -Tải trọng do sàn truyền vào: + Với tải hình thang: qtd = k.qmax max với q = 0,5.qs.l 2 qs giá trị tải trọng phân bố trên 1m sàn + với tải tam giác qtd = 5/8.qmax max với q = 0,5.qs.l + với tải hình chữ nhật qtd = qmax max với q = 0,5.qs.l SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 48
  42. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI MẶT BẰNG Ô SÀN TẦNG 2,3,4,5,6 MÆt b»ng « sµn tÇng m¸i SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 49
  43. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 2. Tải trọng tác dụng lên khung K3 tầng 2.3.4.5.6,7 * Nhận xét : Trong quá trình tính toán ta không tính toán đến trọng lƣợng bản thân của cột và dầm khung vì khi sử dụng chƣơng trình tính kết cấu SAP2000 x3,5 = 3429kG +Do trọng lƣợng bản thân dầm D2 P2 = 0,22x0,35x2500x1,1x3,75 = 794 kG Với tầng 2,3 có tƣờng P3 = 0,11x(3,8-0,35)x1800x1,1x3,75 =2818 kG G1(tầng 2,3) = (P1+P2+P3) = ( 3429+794 + 2818) =6996 kG a. Tĩnh tải: MẶT BẰNG PHÂN TẢI DO TĨNH TẢI TẦNG 2,3,4,5,6,7 TảI trọng phân bố đều - Tải trọng do tƣờng xây truyền xuống: 0,22x(3,8-0,75)x1800x1,1=1329 kG/m *Tính g1( do ô sàn s1) - Tải trọng hình thang qui về phân bố đều q1= 2.k.qmax = 2.k.qs.l = 2x0,75x0,5x389,9x4.5 = 1316 kG/m -Tính cả tƣờng: g1= 1316+1329 = 2655 kG/m * Tính g2 (do ô sàn S2) - Tải trọng tam giác qui đổi về phân bố đều: q2= 2x5/8x0,5x389,9x3,5 = 853 kG/m SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 50
  44. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI -Tính cả tƣờng: g2= 853+1329 = 2182 kG/m * Tính g3 (do ô sàn S3) - Tải trọng hình thang qui đổi về phân bố đều: q3= 2x0,67x0,5x389,9x3,75 = 979 kG/m -Tính cả tƣờng: g3= 979+1329 = 2308 kG/m * Tính g4 (do ô sàn S3) - Tải trọng hình thang qui đổi về phân bố đều: q4= 2x0,89x0,5x389,9x4,5 = 1561,5 kG/m -Tính cả tƣờng: g4= 1561+1329= 2890 kG/m Tĩnh tải tập trung: *Tải trọng tại nút trục A: - Tải do ô sàn S1 truyền vào dầm D3 tải tam giác phân về tải phân bố: q1 = 2x5/8x0,5x389,9x3,5 = 853 kG/m - Tải do dầm D2 truyền vào dầm D3: + Do ô sàn S1 truyền vào dầm D3 tải hình thang qui về tải phân bố: P1= 2.k.qmax.l = 2x0,5x0,75x389,9x3,5x4,5 = 4603 kG + Do trọng lƣợng bản thân dầm D2 P2 = 0,22x0,35x2500x1,1x4,5 = 953 kG Với tầng 2,3 có tƣờng P3 = 0,11x(3,8-0,35)x1800x1,1x4,5 = 3381 kG G1(tầng 2,3) = 0,5x(P1+P2+P3) = 0,5x( 4603+953+3381) = 4468 kG * G1 (tầng 4,5,6) = 0,5x(P1+P2) = 0,5x( 4603+953) = 2778 kG -Tải trọng do tƣờng xây truyền vào dầm D3: P2 = 0,22x(3,8-0,75)x1800x1,1 = 1328 kG/m SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D3 P1 = VB = 9868 kG * * P1 = VB = 9022 kG Vậy tổnglực tập trung truyền lên khung K3: PI = 2x9868 = 19736 kG * PI = 2x9022= 18044 kG *Tải trọng tập trung do dầm D4 truyền vào khung K3 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 51
  45. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI - Tải do ô sàn S1 truyền vào dầm D4 tải tam giác phân về tải phân bố: q1 = 2x5/8x0,5x389,9x3,5 = 853 kG/m - Tải do ô sàn S2 truyền vào dầm D4 tải hình thang phân về tải phân bố: q1 = 2x0,52x0,5x389,9x3,5 = 710 kG/m -Tải do dầm D2 truyền vào dầm D3: + Do ô sàn S2 truyền vào dầm D2 tải tam giác qui về tải phân bố: P1= 2.5/8.qmax.l = 2x5/8x0,5x389,9x3x3,5 = 2559 kG +Do trọng lƣợng bản thân dầm D2 P2 = 0,22x0,35x2500x1,1x3,5 = 741 kG G = 0,5x(P1+P2) = 0,5x( 2559+741) = 1650 kG Với tầng 2,3 G1= 1650 + 4468 = 6118 kG * Với tầng 4,5,6 G 1 = 1650 +2778 = 4302 kG -Tải trọng do trọng lƣợng bản thân dầm D4 truyền vào khung K3: P1 = 0,22x0,5x2500x1,1 = 303 kG/m -Tải trọng do tƣờng xây truyền vào dầm D3 (Trừ 30% cửa): P2 = 0,22x(3,8-0,5)x1800x1,1x0,7= 1006 kG/m SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D4 P2 = VB = 13111kG Vậy PII = 2x13111= 26222 kG * * P2 = VB = 12203kG Vậy PII = 2x12203 = 24406 kG *Tải trọng tại nút B truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S3 truyền vào dầm D3 tải tam giác phân về tải phân bố: q1 = 2x5/8x0,5x389,9x3,5 = 853 kG/m - Tải do ô sàn S3 truyền vào dầm D3 tải hình thang phân về tải phân bố: q1 = 2x0,67x0,5x389,9x3,5 = 914 kG/m -Tải do dầm D2 truyền vào dầm D3: + Do ô sàn S3 truyền vào dầm D2 tải hình thang qui về tải phân bố: P1= 2.k.0,5.qmax.l = 2x0,67x0,5x389,9x3,75x3,5 = 3428kG +Do trọng lƣợng bản thân dầm D2 P2 = 741 kG SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 52
  46. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Với tầng 2,3 P3 = 0,11x(3,8-0,35)x1800x1,1x3,75 =2818 kG G1(tầng 2,3) = 0,5x(P1+P2+P3) = 0,5x( 3428+741+2818) +1650=5144 kG * G1 (tầng 4,5,6) = 0,5x(P1+P2) = 0,5x( 3428+741)+1650 =3735 kG -Tải trọng do trọng lƣợng bản thân dầm D3 truyền vào khung K3: P1 = 0,22x0,5x2500x1,1 = 303 kG/m -Tải trọng do tƣờng xây truyền vào dầm D3 (Trừ 30% cửa): P2 = 0,22x(3,8-0,5)x1800x1,1x0,7= 1006 kG/m SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D3 P3 = VB = 12257 kG * P3 = VB = 11919 kG Vậy tổnglực tập trung truyền lên khung K3: PIII = 2x12257 = 24514 kG * PIII = 2x11919 = 23838 kG *Tải trọng tập trung do dầm D4 truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S3 truyền vào dầm D4 tải tam giác phân về tải phân bố: q1 = 4x5/8x0,5x389,9x3,5 =1706 kG/m -Tải do dầm D2 truyền vào dầm D3: + Do ô sàn S3 truyền vào dầm D2 tải hình thang qui về tải phân bố: P1= 2.k.0,5.qmax.l = 2x0,67x0,5x389,9x3,75 * G1 (tầng 4,5,6) = (P1+P2) = ( 3429+794) =4223 kG -Tải trọng do trọng lƣợng bản thân dầm D4 truyền vào khung K3: P1 = 0,22x0,5x2500x1,1 = 303 kG/m SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D4 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 53
  47. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI P4 = VB =9469 kG vậy PIV = 2x9469=18938 kG * P4 = VB =8082 kG vậy PIV = 2x8082 =16164 kG *Tải trọng tại nút trục D truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S3 truyền vào dầm D4 tải tam giác phân về tải phân bố: q1 = 2x5/8x0,5x389,9x3,5 =853kG/m -Tải do dầm D2 truyền vào dầm D3: + Do ô sàn S3 truyền vào dầm D2 tải hình thang qui về tải phân bố: P1= 2.k.0,5.qmax.l = 2x0,67x0,5x389,9x3,75x3,5 = 3428 kG +Do trọng lƣợng bản thân dầm D2 P2 = 0,22x0,35x2500x1,1x3,75 = 794 kG Với tầng 2,3 có tƣờng P3 = 0,11x(3,8-0,35)x1800x1,1x3,75 =2817 kG G1(tầng 2,3) =0,5x(P1+P2+P3) =0,5( 3428+794+2817) =3519 kG * G1 (tầng 4,5,6) = 0,5x(P1+P2) = 0,5( 3428+794) =2111 kG -Tải trọng do trọng lƣợng bản thân dầm D4 truyền vào khung K3: P1 = 0,22x0,5x2500x1,1 = 303 kG/m - Tải do tƣờng xây truyền vào dầm D3 P2 = 0,22x(3,8-0,5)x1800x1,1= 1437 kG/m SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D3 P5 = VB = 10835 kG * P5 = VB = 10131 kG Vậy tổnglực tập trung truyền lên khung K3: PV= 2x10969 = 20380 kG * PV = 2x9465 = 18930 kG SƠ ĐỒ TĨNH TẢI TẦNG 2,3 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 54
  48. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI SƠ ĐỒ TĨNH TẢI TẦNG 4,5,6,7 b. Hoạt tải b.1.Hoạt tải 1 MẶT BẰNG PHÂN HOẠT TẢI CHO CÁC TẦNG 2,4,6 CỦA HOẠT TẢI 1 & 3,5,7 CỦA HOẠT TẢI 2 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 55
  49. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Hoạt tải phân bố *Tính g 1 (do ô sàn S1 tải hình thang qui về phân bố đều): g1= 2x0,75x0,5x240x4,5 = 810 kG/m *Tính g 2 (do ô sàn S2 tải tam giác qui về phân bố đều): g2= 2x5/8x0,5x360x3 = 674 kG/m Hoạt tải tập trung *Hoạt tải tại nút trục A: - Tải trọng do ô sàn S1 truyền vào dầm D3 q1 = 2x5/8x0,5x240x3,5 = 525 kG/m - Tải trọng do dầm D2 truyền vào D3 Tải trọng do ô sàn S1 truyền vào dầm D2 q2 = 2x0,75x0,5x240x4,5 = 810 kG/m G=1/2.q2.l = 1/2x810x4,5 = 1823kG SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 56
  50. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D3 P1 = VB = 2749 kG vậy PI = 5498 kG *Hoạt tải tập trung do dầm D4 truyền vào K3 - Tải trọng do ô sàn S1 truyền vào dầm D4 q1 = 2x5/8x0,5x240x3,5 =525 kG/m - Tải trọng do ô sàn S2 truyền vào D4 q1 = 2x0,52x0,5x360x3,5 =655 kG/m -Tải trọng do dầm D2 truyền vào D4 Tải trọng do ô sàn S2 truyền vào dầm D2 q = 5/8x2x0,5x360x3 = 675 kG/m G=1/2.q2.l = 1/2x675x3 = 1013kG Vậy tải tập trung truyền vào dầm là : 1823+1013 = 2836 kG SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D3 P2 = VB = 5548 kG Vậy PII = 11096 kG *Hoạt tải tập trung tại nút B - Tải trọng do ô sàn S2 truyền vào D4 q1 = 2x0,52x0,5x360x3,5 = 655 kG/m -Tải trọng do dầm D2 truyền vào D4 Tải trọng do ô sàn S2 truyền vào dầm D2 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 57
  51. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI q = 5/8x2x0,5x360x3 = 675 kG/m G=1/2.q2.l = 1/2x675x3 = 1013kG SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D3 P3 = VB = 2799kG Vậy PIII = 5598 kG b.2.Hoạt tải 2 MẶT BẰNG PHÂN HOẠT TẢI CHO CÁC TẦNG 3,5,7 CỦA HOẠT TẢI 1 2,4,6 CỦA HOẠT TẢI 2 Hoạt tải phân bố *Tính g 3 (do ô sàn S3 tải hình thang qui về phân bố đều): g3= 4x0,67x0,5x240x3,75 = 1206 kG/m Hoạt tảI tập trung *Hoạt tải tại nút B: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 58
  52. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI - Tải trọng do ô sàn S3 truyền vào D3 q1 = 2x5/8x0,5x240x3,5 = 525 kG/m -Tải trọng do dầm D2 truyền vào D3 Tải trọng do ô sàn S3 truyền vào dầm D2 q2 = 2x0,5x0,67x240x3,75 = 603 kG/m G=1/2.q2.l = 1/2x603x3,75 = 1131 kG SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D3 PIII = 4806kG *Hoạt tải tập trung do dầm D4 truyền vào K3 - Tải trọng do ô sàn S3 truyền vào dầm D4 q1 = 4x5/8x0,5x240x3,5 =1050 kG/m -Tải trọng do dầm D2 truyền vào D4 Tải trọng do ô sàn S3 truyền vào dầm D2 q = 5/8x2x0,5x240x3,75 = 562 kG/m G=1/2.q2.l = 1/2x562x3,75 = 1054 kG Vậy tải tập trung truyền vào dầm là : 1131+1054 = 2185 kG SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D3 PIV = 9535 kG *Hoạt tải tập trung tại nút D - Tải trọng do ô sàn S3 truyền vào D4 q1 = 2x0,67x0,5x240x3,5 = 563 kG/m -Tải trọng do dầm D2 truyền vào D4 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 59
  53. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Tải trọng do ô sàn S2 truyền vào dầm D2 q = 5/8x2x0,5x240x3,75 = 563 kG/m G=1/2.q2.l = 1/2x563x3,75 = 1056kG SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM D3 PV = 2498 kG 3.Tải trọng tác dụng lên khung mái MẶT BẰNG PHÂN TẢI DO TĨNH TẢI TẦNG MÁI a.Tĩnh tải Tĩnh tải phân bố đều * Tải trọng qui đổi về phân bố đều: g1= 2x5/8x0,5x833,2x4,5 = 2343kG/m g2= 2x0,58x0,5x833,2x7,5 = 3624 kG/m SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 60
  54. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Hoạt tải tập trung: *Tải trọng tập trung do dầm D3 trục A truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S4 truyền vào dầm D3 tải hình thang: P1 = 833,2x(2,1+7)x4,5/2 = 17059 kG - Tải trọng do trọng lƣợng bản thân dầm D3 truyền vào khung K3: P2 = 0,22x0,5x2500x1,1x7 = 2118 kG - Tải trọng do tƣờng chắn mái h = 1m truyền vào khung K3: P2 = 0,22x1x1800x1,1x7 = 2772 kG Tổng PI = 21949 kG *Tải trọng tập trung do dầm D4 truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S5 truyền vào dầm D3 tải hình thang: P1 = 833,2x(7+2,1)x4,5/4 = 8530 kG - Tải do ô sàn S5 truyền vào dầm D3 tải phân bố: P2 = 833,2x7x1,5 = 8748 kG - Tải trọng do trọng lƣợng bản thân dầm D4 truyền vào khung K3: P3 = 0,22x0,5x2500x1,1x7 = 2118 kG Tổng PII = 19396 kG *Tải trọng tập trung do dầm D3 trục B truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S5 truyền vào dầm D3 P1 = 833,2x7x1,5 = 6893 kG - Tải do ô sàn S6 truyền vào dầm D3 tải tam giác : P2 = 833,2x7x0,9/2 = 2625 kG - Tải trọng do trọng lƣợng bản thân dầm D3 truyền vào khung K3: P2 = 0,22x0,5x2500x1,1x7 = 2118 kG Tổng PIII = 11636 kG *Tải trọng tập trung do dầm D3 trục D truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S6 truyền vào dầm D3 tải tam giác : P1 = 833,2x7x0,9/2 = 2625kG - Tải trọng do trọng lƣợng bản thân dầm D4 truyền vào khung K3: P2 = 0,22x0,5x2500x1,1x7 = 2118 kG - Tải trọng do tƣờng chắn mái h = 1m truyền vào khung K3: P3 = 0,22x1x1800x1,1x7 = 3049 kG Tổng PIV =7792 kG SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 61
  55. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 62
  56. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI b. Hoạt tải b.1.Hoạt tải 1 MẶT BẰNG PHÂN TẢI DO HOẠT TẢI 1 TẦNG MÁI Hoạt tải phân bố g1=2x0,5x5/8x97,5x4,5 = 274G/m Hoạt tải tập trung *Tải trọng tập trung do dầm D3 trục A truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S4 truyền vào dầm D3 tải hình thang: PI = 97,5x(2,1+7)x4,5/2 = 1996 kG *Tải trọng tập trung do dầm D4 truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S4 truyền vào dầm D3 tải hình thang: P1 = 97,5x(2,1+7)x4,5/2 = 1996 kG - Tải do ô sàn S5 truyền vào dầm D3 P2 = 97,5x7x1,5 = 1024kG Tổng PII = 1996+1024 =3020 kG *Tải trọng tập trung do dầm D3 trục B truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S5 truyền vào dầm D3 PIII = 97,5x7x1,5 = 1024 kG SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 63
  57. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI b.2.Hoạt tải 2 MẶT BẰNG PHÂN TẢI DO HOẠT TẢT 2 TẦNG MÁI Hoạt tải phân bố g2=2x0,5x0,67x97,5x7,5 = 490G/m Hoạt tải tập trung *Tải trọng tập trung do dầm D3 trục B truyền vào khung K3 - Tải do ô sàn S6 truyền vào dầm D3 tải tam gác: PIII = 97,5x7x3,5/2 = 1194 kG PV = 1194kG Để xét đến trƣờng hợp kết cấu làm việc nguy hiểm khi đặt hoạt tải các phòng của cùng một tầng không đều nhau hoặc vị trí đặt hoạt tải ở các tầng khác nhau nên ta phân hoạt tải thành 2 phần hoạt tải mà tổng của chúng bằng tổng hoạt tải đặt đều ở các phòng, hai hoạt tải này đƣợc chất lệch tầng lệch nhịp SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 64
  58. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Hoạt tải 1 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 65
  59. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Hoạt tải 2 4. Tải trọng gió Công trình đƣợc xây dựng tại Hà Nội, tải trọng gió đƣợc xác định theo dạng địa 2 hình IIB : q0 = 95 kG/m Tải trọng gió phân bố đều thay đổi theo độ cao công trình, để đơn giản và an toàn ta chia công trình làm 4 đoạn chịu tải trọng gió: Từ cốt 0,0 đến 8,6m Từ cốt 8,6 đến 12,4m Từ cốt 12,4 đến 20 m SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 66
  60. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Từ cốt 20 đến 29,2m Q=n q0 k C a Trong đó: n: hệ số vƣợt tải n=1,2 K: hệ số thay đổi áp lực gió theo chiều cao C: hệ số khí động Cđ=0,8; Ch=-0,6 a: bƣớc cột Phân tải trọng gió cho khung K3, bƣớc cột a =6,0m *Phía đón gió: qđ1=1,2 95 0,98 0,8 7 =625,632kG/m =0,63(T/m) qđ2=1,2 95 1,04 0,8 7 =663,936kG/m =0,66(T/m) qđ3=1,2 95 1,13 0,8 7 =721,392kG/m =0,72(T/m) qđ4=1,2 95 1,19 0,8 7 =759,696kG/m =0,76(T/m) *Phía hút gió: qh1=1,2 95 0,98 0,6 7 =469,224kG/m =0,47(T/m) qh2=1,2 95 1,04 0,6 7 =497,952kG/m =0,49(T/m) qh3=1,2 95 1,13 0,6 7 =541,044kG/m =0,54(T/m) qh4=1,2 95 1,19 0,6 7 =569,772kG/m =0,57(T/m) *Tải trọng tập trung đặt tại nút: W=n q0 k C a Cihi h=1m chiều cao của tƣờng chắn mái Wđ=1,2 95 1,24 0,8 1 7 =791,616(kG/m)=0,79(T) Wh=1,2 95 1,24 0,6 1 7 =593,712(kG/m)=0,59(T) SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 67
  61. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Gió trái SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 68
  62. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Gió phải IV. TÍNH TOÁN NỘI LỰC IV.1. Đƣa số liệu vào chƣơng trình tính toán kết cấu SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 69
  63. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI - Quá trình tính toán kết cấu cho công trình đƣợc thực hiện với sự trợ giúp của máy tính, bằng chƣơng trình sap 2000. a. Chất tải cho công trình Căn cứ vào tính toán tải trọng, ta tiến hành chất tải cho công trình theo tổ hợp cơ bản 1 và 2 b. Biểu đồ nội lực - Việc tính toán nội lực thực hiện trên chƣơng trình sap 2000 - Nội lực trong cột lấy các giá trị P, M3,V2 IV.2. Tổ hợp nội lực - Tổ hợp nội lực để tìm ra những cặp nội lực nguy hiểm nhất có thể xuất hiện ở mỗi tiết diện. Tìm hai loại tổ hợp theo nguyên tắc sau đây: 1.Tổ hợp cơ bản1: Tĩnh tải + một hoạt tải ( có lựa chọn) 2.Tổ hợp cơ bán 2: Tĩnh tải +0,9x( ít nhất hai hoạt tải) có lựa chọn - Tại mỗi tiết diện, đối với mỗi loại tổ hợp cần tìm ra 3 cặp nội lực nguy hiểm: * Mô men dƣơng lớn nhất và lực dọc tƣơng ứng ( Mmax và Ntƣ ) * Mô men âm lớn nhất và lực dọc tƣơng ứng ( Mmin và Ntƣ ) * Lực dọc lớn nhất và mô men tƣơng ứng ( Nmax và Mtƣ ) - Riêng đối với tiết diện chân cột còn phải tính thêm lực cắt Q và chỉ lấy theo giá trị tuyệt đối - Căn cứ vào kết quả nội lực của từng trƣờng hợp tải trọng, tiến hành tổ hợp tải trọng với hai tổ hợp cơ bản sau: + Tổ hợp cơ bản 1: Bao gồm tĩnh tải và 1 hoạt tải bất lợi ( Hoạt tải sử dụng hoặc gió ) + Tổ hợp cơ bản 2: Bao gồm tĩnh tải + 0,9xhai hoạt tải bất lợi ( Hoạt tải sự dụng hoặc gió) - Sau khi tiến hành tổ hợp cần chọn ra tổ hợp nguy hiểm nhất cho từng tiết diện để tính toán V. TÍNH THÉP CỘT * Cơ sở tính toán 1. Bảng tổ hợp tính toán 2. TCVN 356-2005: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép 3. Hồ sơ kiến trúc công trình. * Số liệu vật liệu - Bê tông B25 có Rb=14,5 MPa; Rbt = 1,05MPa - Cốt thép dọc AII có Rs = Rsc= 280MPa SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 70
  64. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI - Cốt thép đai CI có Rs = 225MPa ; Rsw = 175MPa 5 2 6 2 - Các giá trị khác : Eb =2,4x10 kG/cm ; Ea = 2,1x10 kG/cm ; ỏo = 0,58 - Chiều dày tới tâm thép a= 3cm Chiều dài tính toán của cột lo =0,7 x Htầng = 0,7x360 = 252cm (sơ đồ tính cột hai đầu ngàm) Cho phép bỏ qua ảnh hƣởng của uốn dọc khi lo/h ≤ 8 với h là cạnh của tiết diện chữ nhật theo phƣơng mặt phẳng uốn Ta thấy các cạnh của tiết diện cột trục A, B, D theo phƣơng mặt phẳng uốn đều≥35cm , ta có lo/hmin = 252/35 = 7,2 0h 0= 0,58x56=32,48cm xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé. e0 = 11,4 <0,2.ho = 0,2x56 = 11,2 cm x’ = h -( 1,8 + 0,5h/h0 -1,4 0 ) e0 = 60- ( 1,8 + 0,5.60/56- 1,4.0,58 ) x11 = 44,76 cm ' N.e Rb .b.x'(ho 0,5x') 324632x37 145x50x44,76(56 0,5x44) 2 As As ' 6,7cm Rsc (ho a ) 2800(56 4) SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 71
  65. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI As 6,7 .100% x100% 0,22% min 0,1% b.ho 50x60 b. Tính toán với cặp 2: M= 28916 kGm N= 395113kG Độ lệch tâm : e = e0 + 0,5h -a = 11,4+0,5x60 -4= 37cm Chiều cao vùng nén: x= N / Rb.b = 395113/145x50 = 54,4cm x > 0h 0= 0,58x56=32,48cm xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé. Ta có: e0 = 11,4 cm 0,2xho = 0,2x56 = 11,2 cm e0gh = 0,4(1,25h - 0h 0) = 0,4(1,25x60 - 32,48) = 17,01 Vậy 0h 0 < e0 < e0gh x’ = 1,8( e0gh - e0) + 0h 0 x’ = 1,8( 17,01- 11,4) + 11,2 = 21,3 cm ' N.e Rb .b.x'(ho 0,5x') 395113x37 145x50x21,3x(56 0,5.21,3) 2 As As ' 34,4cm Rsc (ho a ) 2800(56 4) As 33,4 .100% x100% 2,2% min 0,1% b.ho 50x56 35,35 → Vậy chọn 5ỉ30 có Aa = 35,35 và ỡ % = x100% = 1,17% 50x56 BỐ TRÍ THÉP CỘT TRỤC A SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 72
  66. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Mặt cắt chân cột Mặt cắt giữa cột * Phần tử 11 (tầng 3) - Chiều dài cột: l = 0,7xl = 0,7x3,8 = 2,66m - Độ mảnh cột: ở = lo/h = 266/60 = 4,4 0h 0= 0,58x41=23,78cm xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé. Ta có: e0 = 15 cm 0,2.ho = 0,2.56 = 11,2 cm e0gh = 0,4(1,25h - 0h 0) = 0,4(1,25x60 – 23,78) =20,4cm Vậy 0h 0 < e0 < e0gh x’ = 1,8x( e0gh - e0) + 0h 0 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 73
  67. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI x’ = 1,8( 20,4- 15) + 11,2 =20,92 cm ' N.e Rb .b.x'(ho 0,5x') 270498x41 145x50x20,92(56 0,5x20,92) 2 As As ' 28,73cm Rsc (ho a ) 2800(56 4) As 28,73 .100% x100% 0,9% min 0,1% b.ho 50x60 b. Tính toán với cặp 2: M= 34546 kGm N= -273348kG Độ lệch tâm : e = e0 + 0,5h -a = 14+0,5x60 - 4= 40cm Chiều cao vùng nén: x= N / Rb.b = 273348/145.50 = 33,36cm x > 0h 0= 0,58x56=32,48cm xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé. Ta có: e0 = 14 cm 0,2.ho = 0,2x56 = 11,2 cm e0gh = 0,4(1,25h - 0h 0) = 0,4(1,25x60 - 32,48) = 17,01cm Vậy 0h 0 < e0 < e0gh x’ = 1,8x( e0gh - e0) + 0h 0 x’ = 1,8( 17,01- 14) + 11,2 = 16,62 cm ' N.e Rb .b.x'(ho 0,5x') 273348x40 145x50x16,62x(56 0,5.16,62) 2 As As ' 24,2cm Rsc (ho a ) 2800(56 4) As 24,2 .100% x100% 1,72% min =0,1% b.ho 50x56 2 24,54 → Vậy chọn 5ỉ25 có As = 24,54cm và ỡ % = x100% = 0,82% 50x56 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 74
  68. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI BỐ TRÍ THÉP CỘT TRỤC A Mặt cắt chân cột Mặt cắt giữa cột * Phần tử 13 (tầng 5) - Chiều dài cột: l = 0,7xl = 0,7x3,8 = 2,66m - Độ mảnh cột: ở = lo/h = 266/60 = 4,4 2a = 2x4 = 8 cm ' N.(e ho 0,5x) 156209x(49 56 0,5x21,5) 2 As As ' 4,02cm Rsc (ho a ) 2800(56 4) 2 Lấy thép 5ỉ16 có As =10,05cm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 75
  69. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI As 10,05 .100% .100% 0,33% min b.ho 50x56 I V.2. CỘT TRỤC B Tiết diện cột 500x800 * Phần tử 17 (tầng 1) - Chiều dài cột: l = 0,7xl = 0,7x4,8 = 3,36m - Độ mảnh cột: ở = lo/h = 336/80 = 4,2 0h 0= 0,58x76=44,08cm xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé. e0 = 12,2 < 0,2.ho = 0,2x76 = 15,2 cm x’ = h -( 1,8 + 0,5h/h0 -1,4 0 ) e0 = 80- ( 1,8 + 0,5x80/76- 1,4x0,58 ) x12,2 = 64,55 cm ' N.e Rb .b.x'(ho 0,5x') 455184x48,2 145x50x64,55(76 0,5x64,55) 2 As As ' 7,3cm Rsc (ho a ) 2800(76 4) As 7,3 .100% .100% 0,2% min =0,1% b.ho 50x76 b. Tính toán với cặp 2: M= 495 kGm N= 628864kG Độ lệch tâm : e = e0 + 0,5h -a = 7,5+0,5x80 - 4= 43,5cm Chiều cao vùng nén: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 76
  70. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI x= N / Rb.b = 628864/145x50 = 86,7cm x > 0h 0= 0,58x76=44,08cm xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé. e0 = 7,5 < 0,2ho = 0,2.76 = 15,2 cm x’ = h -( 1,8 + 0,5h/h0 -1,4 0 ) e0 = 80- ( 1,8 + 0,5x80/76- 1,4x0,58 ) x7,5 = 76,5cm ' N.e Rb .b.x'(ho 0,5x') 628864x43,5 145x50x76,5(76 0,5x76,5) 2 As As ' 29,8cm Rsc (ho a ) 2800(76 4) As 29,8 t .100% x100% 1,37% b.ho 50x76 30,8 → Vậy chọn 5ỉ28 có Fa = 30,8 và ỡ % = x100% = 0,87% 50x76 BỐ TRÍ THÉP CỘT TRỤC B Mặt cắt chân cột Mặt cắt giữa cột * Phần tử 19 (tầng 3) - Chiều dài cột: l = 0,7xl = 0,7x3,8 = 2,66m - Độ mảnh cột: ở = lo/h = 266/80 =3,33 <8 không phải kể đến ảnh hƣởng của uốn dọc lấy ỗ = 1 - Giả thiết a = a’= 4cm; ho = 76cm - Độ lệch tâm ngẫu nhiên : e0 = max(h/25, l/600, 2cm) Vậy lấy e0 = 3,2cm Nôi lực tính toán chọn ra từ bảng tổ hợp Cặp M(kGm) E0(m)=e01+e0 N(kG) e01(m)=M/N 1 -28958 -354447 0,008 0,04 2 3564 -420140 0,008 0,04 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 77
  71. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI a. Tính toán với cặp 1: M= 28958kGm N= 354447kG Độ lệch tâm : e = e0 + 0,5h -a = 4+0,5x80 -4= 40cm Chiều cao vùng nén: x= N / Rb.b = 354447/145x50 = 48,8cm x=48,8cm > 0h 0= 0,58x76=44,08cm xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé. e0 = 4 0h 0= 0,58x76=44,08cm xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé. e0 = 4 < 0,2.ho = 0,2x76 = 15,2 cm x’ = h -( 1,8 + 0,5h/h0 -1,4 0 ) e0 = 80- ( 1,8 + 0,5x80/76- 1,4x0,58 ) x4 = 74cm ' N.e Rb .b.x'(ho 0,5x') 420140x40 145x50x74(76 0,5x74) 2 As As ' 16,8cm Rsc (ho a ) 2800(76 4) ' As As 16,8x2 t .100% x100% 0,98% min b.ho 50x76 19 → Vậy chọn 5ỉ22 có As = và ỡ % = x100% = 0,87% 50x76 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 78
  72. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Mặt cắt chân cột Mặt cắt giữa cột * Phần tử 21 (tầng 5) - Chiều dài cột: l = 0,7xl = 0,7x3,8 = 2,66m - Độ mảnh cột: ở = lo/h = 2,66/80 = 3,3 2.a = 2x4 = 8 cm ' N.(e ho 0,5x) 228889x(41 76 0,5x44,08) 2 As As ' 4,6cm Rsc (ho a ) 2800(76 4) b. Tính toán với cặp 2: M= 21331 kGm N= 196498 kG SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 79
  73. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Độ lệch tâm : e = e0 + 0,5h -a = 13+0,5x80 -4= 49cm Chiều cao vùng nén: x= N / Rb.b = 196498/145x50 = 27cm x 2.a = 2x4 = 8 cm ' N.(e ho 0,5x) 196498x(49 76 0,5x27) 2 As As ' 3,9cm Rsc (ho a ) 2800(76 4) → Vậy chọn 5ỉ16 MÆt c¾t ch©n cét MÆt c¾t gi÷a cét V. TÍNH TOÁN CẤU KIỆN DẦM KHUNG: Để tính cốt thép cho các dầm,ta chọn từ bảng tổ hợp nội lực ra các giá trị mô men và lực cắt tại các vị trí đầu dầm và giữa dầm để tính,đối với các mặt cắt có giá trị tƣơng đƣơng nhau,lấy giá trị lớn nhất để tính. Dầm khung đƣợc liên kết với cột khung. Việc tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi với 3 giá trị mô men lớn nhất tại các tiết diện giữa dầm và sát gối. - Với tiết diện M+ ta tính toán tiết diện chữ T. - Với tiết diện M- ta tính toán tiết diện chữ nhật a. Tính toán dầm khung tầng 1. * Dầm nhịp AB : ( Phần tử 38) 1.Tính toán cốt thép dọc cho các dầm + Sử dụng bêtông có cấp độ bền B25 có Rb = 14,5 MPa ; Rbt = 1,05 MPa. + Sử dụng thép dọc nhóm AII có Rs = Rsc= 280 MPa. Tra bảng phụ lục 9 ta có SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 80
  74. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI ξR = 0,595 ; ỏR = 0,418 a.Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp AB, phần tử 38(bxh = 30x75 cm) Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra nội lực nguy hiểm nhất cho dầm: + Gối A : MA = -656,071 (kN.m) ; + Gối B : MB = -739.797(kN.m) ; + Nhịp AB : MAB = 359 (kN.m) ; Do hai gối có mômen gần bằng nhau nên ta lấy giá trị mômen lớn hơn để tính cốt thép chung cho cả hai: + Tính cốt thép cho gối A và B (mômen âm) Tính theo tiết diện chữ nhật bxh = 30x75 cm. Giả thiết a = 5 (cm) → ho = 75 – 5 = 70 (cm) Tại gối A và B ,với M = 739,797(kN.m) M 739,797.104 ỏm = 2 = 2 =0,34 Rbbho 145.30.70 Có ỏm min=0,05 b.ho 30.70 +Tính cốt thép cho nhịp AB (mômen dương) ’ Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h f = 10 (cm) Giả thiết a = 5 (cm) ho = 75-5 = 70 (cm) Giá trị độ vƣơn của cánh lấy bé hơn trị số sau: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 81
  75. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI -Một nửa khoảng cách thông thủy giữa các sƣờn dọc 0,5.(3,75 – 0,22) = 1,765 (m) -1/6 nhịp cấu kiện : 7,31/6 = 1,22 (m) → Sc = 1,22 (m) ’ Tính b f = b + 2. Sc = 0,3 + 2.1,22 = 2,74 (m) = 274 (cm) ’ ’ ’ Xác định : Mf = Rb.b f.h f.(ho - 0,5 h f) = 145.274.10.( 65 – 0,5.10) = 28128840 (daN.cm) = 2812,88 (kN.m) Có Mmax = 355,2(kN.m) min=0,05 b.ho 30.70 26,5 (cm2 ) 26,5 D22 18,3 cm 2) 3Ø28+2Ø25 3Ø28+2Ø25 3Ø28+2Ø25 3Ø28+2Ø25 (28,29) (28,29) (28,29) (28,29) 3Ø28 3Ø 28 (18,47) (18,47) A B C 2. Tính toán và bố trí cốt đai cho các dầm a.Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 38(tầng hầm,nhịp AB) : bxh = 30x75 (cm) + Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm Q = 425,28 (kN) + Bêtông cấp độ bền B25 có 2 2 Rb = 14,5 (MPa) = 145 (daN/cm ) ; Rbt = 1,05 (MPa) = 10,5 (daN/cm ) 4 Eb = 3.10 (MPa) SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 82
  76. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI + Thép đai nhóm AI có 2 Rsw = 175 (MPa) = 1750 (daN/cm ) 5 Es = 2,1.10 (MPa) + Chọn a = 5 cm ; ho = h – a = 75-5 = 70 (cm) + Kiểm tra điều kiện cƣờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính: Q 0,3 w1. b1.Rb.b.ho Do chƣa bố trí cốt đai nên ta giả thiết w1. b1 = 1 Ta có : 0,3.Rb.b.ho = 0,3.145.30. 70 = 84825 (daN) >Q = 23753(daN) → Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính + Kiểm tra sự cần thiết phải đặt cốt đai Bỏ qua ảnh hƣởng của lực dọc trục nên n = 0 Qbmin = b3(1 + n)Rbt.b.ho = 0,6.1.10,5.30. 70 = 12285 (daN) → Q =23753(daN) ,> Qbmin →cần phải đặt cốt đai chịu cắt + Xác định giá trị 2 2 Mb = b2(1 + f + n)Rbt.b.ho = 2(1+0+0)10,5.30. 70 = 2661750 (daN.cm) Do dầm có phần cánh nằm trong vùng kéo f = 0 + Xác định giá trị qsw : Để xác định qsw ta bố trí trƣớc cốt đai nhƣ sau: sử dụng cốt đai 8 ,số nhánh n = 2 ,khoảng cách giữa các cốt đai theo yêu cầu cấu tạo s = sct = min (h/3, 50cm) = 23,3 (cm) do dầm có h = 75 cm > 45 cm.chọn s =20cm 2 2 . w 3,14.8 2 2 → Asw = n = 2 = 100,48 (mm )= 1,005 (cm ) 4 4 Asw.Rsw 1,005.1750 qsw = = = 87,9 (daN/cm) s 20 * Mb 2661750 Co 174cm > ho qsw 87,9 b2 b2 (1 f n )ho Ci ho 2,5 b3 22 (1 0 0).70C .70 52 cm C 216,6 cm 2,5ii 0,6 * * * C =min(Ci,2ho)=min(52 ,130)=52cm Co=C =52cm. SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 83
  77. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI =>Qu=Qb+Qsw= 2 2 b2.(1 f ).R bt . b . h o 2.(1 0).10,5.30.70 qsw. C o 87,9.52 55758 daN Co 52 =>Qu>Qmax = 23753 (daN) nên không cần bố trí cốt xiên Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai smax : 2 2 b4 (1 n )R bt . b . h o 1,5(1 0)10,5.30.70 smax = = = 92,13 (cm) Q 21669 Vậy ta bố trí cốt đai 8a200 cho dầm. + Kiểm tra lại điều kiện cƣờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đã có bố trí cốt đai : Q 0,3 w1. b1.Rb.b.ho Với w1 = 1 + 5 w 1,3 Asw 1,005 Dầm bố trí 8a200 có w = = = 0,0017: b.s 30.20 5 E s 2,1.10 = = 4 = 7 Eb 3.10 → w1 = 1 + 5.7.0,0017 = 1,059 1,3 b1= 1 – .Rb = 1- 0,01.14,5 = 0,855 Ta thấy : w1. b1 = 1,059.0,855 = 0,905 1 Ta có 0,3. w1. b1 .Rb.b.ho = 0,3.0,905.145.30. 70 = 76804 (daN) >Q = 35138 (daN) →Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính b.Tính toán cốt đai cho phần tử dầm còn lại : bxh = 30x75 (cm) Ta thấy trong các dầm có kích thƣớc bxh = 30x75 (cm) thì các dầm có lực cắt tƣơng đƣơng nhau → chọn cốt đai Φ 8a200 cho toàn bộ các dầm có kích thƣớc bxh = 30x75 (cm) khác. c.Tính toán cốt treo cho dầm. Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính cần bố trí cốt treo để gia cố cho dầm chính.Lực tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính lớn nhất tại tầng trệt là: P=13,138+10,57=23,708T Cốt treo đƣợc đặt dƣới dạng cốt đai,diện tích tính toán: h s 150 P.(1 ) 23,708.103 (1 ) h0 700 Asw = 10,43 RSW 1750 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 84
  78. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI (hs = h-a-hdp) 2 2 . w 3,14.8 2 2 Dùng cốt đai 8 , có asw = = = 50,3 (mm )= 0,503 (cm ),số nhánh ns=2. số 4 4 lƣợng cốt đai cần thiết là: A 10,43 N= SW 10 ns as 2.0,503 Đặt mỗi bên mép dầm phụ năm cốt đai,trong đoạn hs =150mm Khoảng cách giữa các cốt đai là 30 mm,đai trong cùng cách mép dầm phụ 30mm. CHƢƠNG III SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 85
  79. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI TÍNH MÓNG Khối lƣợng 10% GVHD: Ths. TRẦN ANH TUẤN I. TÀI LIỆU THIẾT KẾ 1.Tài liệu công trình Đơn vị: Mô men – Tm; Lực – T Trục Tiết diện Tải trọng tính toán Tải trọng tiêu chuẩn tt tt tt tc tc tc cột Mo N o Q0 Mo N o Q0 A 500x600 36,02 398,71 14,6 31,32 346,7 12,69 B 500x800 40,9 628,86 13,6 35,5 546,83 11,8 2.Tài liệu địa chất Số liệu địa chất công trình: Lớp đất Chiều dày (m) Độ sâu (m) Mô tả lớp đất 1 1,2 1,2 Đất lấp 2 4,5 5,7 Đất sét dẻo mềm 3 5,0 10,7 Đất sét dẻo nhão 4 5,2 15,9 Cát pha sét dẻo mềm 5 Cát trung chặt vừa Điều kiện địa chất công trình của các lớp đất: Lớp 0 C E qc fs 3 2 Is 2 2 2 N đất kG/m kG/m kG/m kG/cm kG/cm 2 1.75 10 0,25 0,6 40 35 0,15 6 20 3 1.78 6 0,18 0,65 30 0.10 4 4 1.8 18 0,16 0,3 80 145 0,26 30 5 1.85 33 0,10 210 0,35 45 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 86
  80. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Trô ®Þa chÊt 1 §Êt lÊp Ðt dÎo mÒm 2 =1,75 T/m3 c =0,25 kG/cm2 Is=0,6 kG/cm2 SÐt dÎo nh·o 3 =1,78 T/m3 c =0,18 kG/cm2 Is=0,65 kG/cm2 C¸t pha sÐt 4 dÎo mÒm =1,8 T/m3 c =0,16 kG/cm2 Is=0,6 kG/cm2 5 C¸t trung chÆt võa =1,85 T/m3 c =0,1kG/cm2 Is=0,3 kG/cm2 1. Phương án I: - Dùng cọc đóng BTCT tiết diện 300x300 - Phƣơng án dùng búa cọc là khả thi về mặt kinh tế và kỹ thuật thi công đơn giản, nhanh chóng giá thành hạ. Tuy nhiên quá trình thi công gây ồn lớn, ảnh hƣởng rung động mạnh tới công trình lân cận và các điều kiện vệ sinh môi trƣờng. Hơn nữa địa điểm xây dựng tại nội thành Hà Nội không cho phép đóng cọc. 2. Phương án II: - Dùng cọc ép: hạ bằng máy ép. Cọc hạ sâu xuống lớp 5 lớp đát tốt + Ƣu điểm: dễ thi công, giá thành hạ, có thể đạt đƣợc chiều sâu thiết kế và đủ chịu lực, không gây tiếng ồn cho khu vực xung quanh, không gây rung động tới công trình lân cận + Nhƣợc điểm: Sức chịu tải của cọc bị hạn chế do điều kiện lực ép của máy ép không lớn, đài cọc kích thƣớc lớn. SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 87
  81. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 3. Phương án III - Dùng cọc khoan nhồi + Ƣu điểm: Có thể đƣa xuống độ sâu thiết kế đặt ra, chịu đƣợc tải trọng lớn. Theo sơ đồ kết cấu, cọc tiếp nhận tải trọng từ chân cột truyền xuống. do vậy có thể tận dụng đƣợc khả năng chịu lực của vật liệu và không cần cấu tạo đài lớn. + Nhƣợc điểm: Giá thành thi công cọc nhồi rất cao, thi công phức tạp đòi hỏi phải có trang thiết bị kĩ thuật tiên tiến. Chọn phƣơng án móng cọc ép là hợp lí nhất về mặt kinh tế và kĩ thuật, đảm bảo vệ sinh môi trƣờng Lớp đất dƣới cùng trong hố khoan địa chất thu đƣợc là cát hạt trung chặt vừa , có khả năng chịu tải tốt, khá ổn định,dự kiến hạ cọc vào lớp 5 khoảng 2,1m đến độ sâu từ cốt tự nhiên-18,00m *Chọn chiều sâu chôn đài: - Đáy đài đƣợc đặt ở lớp đất thứ 2có =1,78T/m3 - Điều kiện tính toán theo sơ đồ móng cọc đài thấp là: h 0,7 hmin H h tg(45o ). min 2 b h :Độ chôn sâu của đáy đài H =Q=14,6T :Tổng tải trọng nằm ngang . và :( =6o , =1,78T/m3) b:Cạnh của đài theo phƣơng thẳng góc với tổng lực ngang H, ( Giả thiết bđài= 2,5m.) 6o 14,6 h tg(45o ). 1,6 m min 2 1,78x 2,5 h 0,7 hmin=1,13m Chiều cao của đài còn phụ thuộc vào điều kiện chọc thủng và chịu cắt theo mặt phẳng nghiêng Dự kiến chiều cao đài là 1,5m. Vậy cao độ của đáy đài nằm ở cao trình -2,7m 2.Chọn vật liệu móng cọc: + Đài cọc Bê tông đài,cọc B250 có Rb =14,5 MPa Thép đài AIIcóRs=Rsc =280 MPa Bê tông lót B10 dày 10cm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 88
  82. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Đài liên kết ngàm với cột và cọc, thép cọc neo vào đài ≥ 20d (ta chọn 40cm), đầu cọc trong đài 10cm +Cọc BTCT đúc sẵn: Tiết diện cọc 30x30cm bê tông cọc B25 có Rb = 14,5MPa Thép AII dự kiến 4ỉ18 Chiều dài cọc lc = ( 1,2+4,5+5,0+5,2+1,7) - 2,7 + 0,1 =15m 3.Xác định sức chịu tải của cọc. 3.1)Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc. a. Tính sức chịu tải trọng nén theo vật liệu làm cọc. Sức chịu tải trọng nén của cọc theo vật liệu làm cọc đƣợc xác định theo công thức: Pv =m. .(.Rb.Fb + Rs.As) Trong đó: : Hệ số uốn dọc của cọc, = 1. m: Hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc loại cọc m=1 Rb,Rs : Cƣờng độ chịu nén tính toán của bê tông và cốt thép. 2 Fb là diện tích bêtông. Fbt =30x30- 10,18= 889cm 2 As là diện tích cốt thép .chọn cốt thép 4ỉ18 As = 10,18cm Pvl = 1x1x(110x889+2800x10,18) = 126294kG = 126,3T 3.2 Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền: * Xác định theo kết quả của thí nghiệm trong phòng (phương pháp thống kê) Sức chịu tải của cọc theo nền đất xác định theo công thức: pgh Pgh = Qs + Qc sức chịu tải tính toán Pđ = Fs Pgh = ( ỏ1.U.∑ổili + ỏ2.F. Ri ) Trong đó : + m: hệ số điều kiện làm việc giả thiết m=1 (phụ thuộc số lƣợng cọc trong đài) + ỏ1 : hệ số kể đến ảnh hƣởng của phƣơng pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất và cọc. ỏ1 = 1 (cọc ép ) + ỏ2 : hệ số kể đến ảnh hƣởng của phƣơng pháp hạ cọc đến sức chịu tải của đát tại mũi cọc. ỏ2 = 1,2 (cọc ép vào lớp cát hạt trung ) + u : chu vi cọc + li : chiều dày mỗi lớp đất mà cọc đi qua SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 89
  83. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI + Ri : cƣờng độ giới hạn đơn vị trung bình của lớp đất ở mũi cọc với Hm = 13,5m. mũi cọc đặt lớp đất cát hạt trung chặt vừa tra bảng đƣợc R =4200kPa = 420T/m2 ( TCXDVN 205-1998 ) +ổi :lực ma sát giới hạn đơn vị trung bình của mỗi lớp đất i và mặt bên của cọc ( TCXDVN 205-1998 ) Để tính chính xác các giá trị ổi ta chia lớp đất thành các lớp nhỏ chiều dày ≤ 2m. kết quả tính thể hiện trong bảng: Chiều Zi ổi li. ổi Lớp đất Độ sệt dày li (m) T/m2 (T/m) (m) Lớp 2-sét dẻo 1,6 3,3 1,46 2,34 0,6 mềm 1,6 4,9 1,69 2,7 1,5 6,45 1,41 2,11 Lớp3- sét dẻo 0,65 1,5 7,95 1,45 2,17 nhão 2,0 9,7 1,45 2,9 Lớp 4 –cát 1,6 11,35 4,73 7,57 pha sét dẻo 0,3 1,6 12,65 4,86 7,78 mềm 2 13,95 4,99 6,99 Lớp 5 cát 1,7 15,8 6,15 10,45 trung chặt vừa Tổng 45,01 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 90
  84. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 1 2 3 4 5 Pn = [ 1x1,2x45,01 +1,2x0,09x420] = 96,55 (T) pgh 96,55 Pđ = = =68,96 T Fs 1,4 * Theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT: Qc Qs Pđ = = 2 3 Trong đó: +Qc = k.qcm.F : sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc k: hệ số phụ thuộc vào loại đất và loại cọc ( TCXDVN 205-1998 ) có k =0,5 2 qcm : sức kháng xuyên ở đầu mũi cọc qcm = qc5 = 600 T/m Qc = 0,5x600x0,09 = 27 T qci +Qs = U.∑ .hi : sức kháng ma sát của đát ở thành cọc. i ỏi – hệ số phụ thuộc loại đất và loại cọc, biện pháp thi công ( TCXDVN 205-1998 ) SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 91
  85. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 350 200 450 600 Qs =1x( .3 .5 .5,2 .1,7 ) = 137 T 30 30 40 100 27 137 Vậy Pđ = =82 T 2 2 * Theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT: theo công thức Meyerhof Qc Qs Pđ = 2 3 Trong đó: +Qc = m.Nm.F : sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc m= 400 (cọc ép) Nm=45 chỉ số SPT của lớp đất thứ i mà cọc đi qua Qc = 400x45x0,09 = 1620 KN +Qs = n.∑U.Ni.li : sức kháng ma sát của đất ở thành cọc. n= 2 (cọc ép) Ni chỉ số SPT của lớp đất thứ i mà cọc đi qua li : chiều dài cọc qua các lớp đất U: chu vi cọc u=1m Qs =2.1(6x3 + 4x5 + 30x5,2 + 45x1,7) =541 KN 1620 541 Vậy P = = 720 KN =72 T 3 Vậy sức chịu tải của cọc lấy theo kết quả đất nền P = 72 T để tính toán 4. Tính toán móng cọc ép A. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC ÉP DƢỚI CHÂN CỘT TRỤC A Tiết diện 500x600 Tải trọng tính toán ở cao trình chân cột : Ntt =398,7 T Mtt = 36,02 Tm Qtt = 14,6 T 1. Dự tính số lượng cọc và bố trí N n = . với õ =(1ữ1,5) P 398,7 Chọn õ = 1,2 n = 1,2x = 6 cọc 72 Chọn 6 cọc bố trí nhƣ hình vẽ ( Đảm bảo khoảng cách các cọc 3d-6d) SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 92
  86. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 2. Đài cọc- Từ việc bố trí cọc như trên → kích thước đài: Bđ x Lđ = 1,5x2,4 m Chọn hđ = 1,5m → hođ = 1,5 - 0,1 =1,4m 3. Tải trọng phân phối lên cọc. - Theo các giả thiết gần đúng coi cọc chỉ chịu tải trọng dọc trục và cọc chỉ chịu nén hoặc kéo + Trọng lƣợng của đài và đất trên đài: Gđ ≈ Fđ.hmótb = 1,5x2,4x2,5x2 =18 T + Tải trọng tác dụng lên cọc đƣợc tính theo công thức: N M y. xi Pi = n n 2 xi i 1 + Tải trọng tính với tổ hợp tiêu chuẩn tại đáy đài Ntc = 398,7 +18 =416,7 T tc tt tt M = M + Q .hđ =36,02 +14,6x1,5 = 57,92 Tm Với xmax = 0,9m 416,7 57,9x 0,9 → Pmax,min= 6 4x 0,92 + Tải trọng truyền lên cọc không kể trọng lƣợng bản thân cọc và lớp đát phủ từ đáy đài trở lên tính với tải trọng tính toán tt tt N M 0 y. xi Poi = n n 2 xi i 1 Bảng số liệu tải trọng ở các đầu cọc Cọc xi (m) Pi (T) Poi (T) SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 93
  87. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 1,4 -0,9 33,4 29,04 3,6 0,9 59,06 51,35 2,5 0 46,2 40,17 Pmax = 59,06 T Pmin = 33,4 T Vậy tất cả các cọc đều chịu nén và đều < 72T 4. Tính toán kiểm tra cọc 4.1. Kiểm tra cọc trong giai đoạn thi công - Khi vận chuyển cọc: Tải trọng phân bố q =ó.F.n Trong đó : n là hệ số khí động, n =1,5 → q = 2,5.0,3.0,3.1,5 = 0,337 T/m + - Chọn a sao cho M 1≈ M1 → a = 0,207lc = 0,207.7,5 =1,55m chọn chẵn a=1,6m Biểu đồ mônen cọc khi vận chuyển q.a 2 0,337.1,62 M1 = = = 0,43 Tm 2 2 + - - Trường hợp treo cọc trên giá búa: để M 2≈ M2 → b= 0,294lc = 2,205m q.b 2 0,337.2,22 + Trị số mômen lớn nhất : M2 = = = 0,81 Tm 2 2 Biểu đồ mônen cọc khi cẩu lắp Ta thấy M1 < M2 nên ta dùng M2 để tính toán + Lấy lớp bảo vệ của cọc là a’ =3cm → Chiều cao làm việc của cốt thép h0 = 30 – 3 = 27 cm M 2 0,81 -4 2 2 → As = = 1,19.10 m =1,19 cm 0,9.h0 .Rs 0,9.0,27.2800 2 Cốt thép chịu mômen uốn của cọc là 2ỉ16 (As=4cm ) - Tính toán cốt thép làm móc cẩu: + Lực kéo ở móc trong trƣờng hợp cẩu lắp cọc: Fk = q.l SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 94
  88. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI → Lực kéo ở một nhánh, gần đúng: F’k =Fk/2=q.l/2= 0,337.7,5/2= 1,26 T 1,26 -5 2 2 Diện tích cốt thép của móc cẩu: As = F’k/Rs = =4,5.10 m =0,45cm 28000 2 Chọn thép làm móc cẩu ỉ12 có As=1,13cm 4.2. Trong giai đoạn sử dụng Pmin + qc > 0 → các cọc đều chịu nén → Kiểm tra: P = Pmax + qc ≤ [ P] 2 trọng lƣợng tính toán của cọc qc = 2,5.a .lc.n (n= 1,1 – hệ số vƣợt tải) → qc =2,5.0,09.15.1,1 =3,71 T → Pnén = Pmax +qc = 59,06 +3,71 =62,77 T < [P] = 72 T → Vậy tất cả các cọc đều đủ khả năng chịu tải và bố trí nhƣ trên là hợp lý 5. Tính toán và kiểm tra đài cọc Đài cọc làm việc nhƣ bản conson cứng, phía trên chịu lực tác dụng duới cột N0, M0 phía dƣới là phản lực đàu cọc P0i → Cần phải tính toán hai khả năng 5.1. Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng- điều kiện đâm thủng Giả thiết bỏ qua ảnh hƣởng của cốt thép ngang - Dự tính chiều cao đài là h=1,5m, khoảng cách bảo vệ cốt thép a=10cm → h0 = 150 - 10 =140cm - Chọn bê tông đài B25 có Rb =14,5MPa ; Rbt =10,5MPa - Cốt thép AII có Rs = 280 MPa - Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 95
  89. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Pđt ≤ Pcđt Trong đó: Pđt – Lực đâm thủng bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi của đáy tháp đâm thủng: Pđt = P01+ P02+ P03+ P04+ P05+ P06 = 29,04x2+51,35x2+40,17x2 =241,1T Pcđt – Lực chống đâm thủng Pcđt =[ ỏ1(bc+C2) +ỏ2(hc +C1)] h0Rk ỏ1 ,ỏ2: hệ số đƣợc xác định nhƣ sau 2 2 h0 1,4 ỏ1 = 1,5 1 = 1,5 1 =4,9 C1 0,45 2 2 h0 1,4 ỏ2 = 1,5 1 = 1,5 1 =42,02 C2 0,05 bcxhc – kích thƣớc tiết diện côt bcxhc=0,5x0,6m h0 chiều cao làm việc của đài h0 =1,4m C1,C2- khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm thủng C1= 0,9- ( 0,6/2+0,3/2) = 0,65m C2= 0,45- ( 0,5/2+0,3/2) = 0,05m → Pcđt = [4,9.(0,5+0,05)+42,02.(0,6+0,45)].1,4.100 =6554T Vậy Pct = 239,8 T< Pcđt = 6554T → Chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 96
  90. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI - Kiểm tra khả năng hàng chọc thủng đài theo tiết diện nghiêng +Khi b ≤ bc + h0 thì Pđt ≤ b.h0.Rk +Khi b > bc + h0 thì Pđt ≤ (bc +h0).h0.Rk Ta có b =1,5m ỡ =0,05% SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 97
  91. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI → Bố trí cốt thép với khoảng cách nhƣ trên có thể coi là hợp lí 6. Kiểm tra tổng thể móng cọc Giả thiết coi móng cọc là khối móng qui ƣớc nhƣ hình vẽ 6.1. Kiểm tra áp lực dưới đáy khối móng - Điều kiện kiểm tra: Pqƣ ≤ Rđ Pmaxqƣ ≤ 1,2.Rđ - Xác định khối móng qui ƣớc: + Chiều cao khối móng qui ƣớc tính từ mặt đất lên mũi cọc HM =18,2m + Góc mở: do lớp đất 2,3,4 là những lớp đất yếu khi tính bỏ qua ảnh hƣởng của các lớp đất này: i .hi ửtb = hoặc theo Terzaghi ta thấy h5 =1,7m < HM/3 vậy có thể lấy hi 0 ỏ =ử3 = 33 + Chiều dài của đáy khối móng quy ƣớc: 0 Lm =(2,4 - 2.0,1)+2.1,7.tg33 =4,41m + Bề rộng khối móng qui ƣớc : 0 Bm = (1,5-2.0,1)+2.1,7.tg33 =3,51m - Xác định tải trọng tính toán dƣới đáy khối móng qui ƣớc (mũi cọc): + Trọng lƣợng của đất và đài từ đáy đài trở lên: N1= Fm.ótb.hm =4,41.3,51.2.2,5 =77,39 T + Trọng lƣợng khối đất từ mũi cọc đến đáy đài: N2=∑( Fm – Fc).li.ói N2 =(4,41.3,51 – 0,09.6).[4,5.1,75+5,0.1,78+5,2.1,8+1,7.1,85] =437,4 T +Trọng lƣợng cọc: Qc = 6.0,09.15.1,1.2,5 = 22,27 T → Tải trọng tại mức đáy móng: N = N0 + N1 + N2 + Qc = 289,6+77,39 + 437,4+22,27=826,6 T My =29,67 Tm - Áp lực tính toán tại đáy khối móng qui ƣớc: N M y Pmax,min = Fqu Wy SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 98
  92. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 2 2 LM .BM 4,41 .3,51 3 Wy = = =11,37m 6 6 2 Fqƣ =3,51.4,41=15,48m 826,6 29,67 → Pmax,min = 15,48 11,37 2 Pmax 56,0T / m Vậy P 53,39T / m 2 2 Pmin 50,78T / m - Cƣờng độ tính toán của đất ở đáy khối móng qui ƣớc ( Theo công thức của Terzaghi) : ' Pgh 0,5.N . .BM (N q 1) .H M NC .C ' Rđ = = .H M Fs Fs 0 Lớp 5 có ử = 33 tra bảng có : Nó =33,27; Nq =32,27; Nc =48,09 0,5.33,27.1,85.3,81 (32,27 1)1,85.18.2 2 Rđ = 1,86.18,2 =423T/m 3 2 2 Pmaxqƣ =56,0 T/m < 1,2Rđ =1,2.423=507,6 T/m 2 2 P =53,39T/m < Rđ = 423 T/m → Nhƣ vậy nền đất dƣới mũi cọc đủ khả năng chịu lực 6.2. Kiểm tra lún cho móng cọc: - Ứng suất bản thân tại đáy khối móng qui ƣớc: úbt = 1,78.1,2+1,75.4,5+1,78.5+1,8.5,2+1,85.1,7 =31,42 T/m2 - Ứng suất gây lún tại đáy khối móng qui ƣớc: gl tc bt 2 ú z=o =ú - ú =53,39 – 31,42 =21,97 T/m - Độ lún của móng cọc có thể tính gần đúng nhƣ sau: 2 1 0 S = b. .Pgl với Lm/Bm =4,41/3,51 =1,256 → ự =1,16 ( TCXDVN E0 205-1998) 1 0,252 → S = .3,51.1,16.21,97=0,04cm < Sgh =8 cm 2100 → Thoả mãn điều kiện về lún tuyệt đối II. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC ÉP DƢỚI CHÂN CỘT TRỤC B Tiết diện : bxh = 500x800 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 99
  93. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Tải trọng tính toán ở cao trình chân cột : Ntt =628,86 T Mtt = 40,94 Tm Qtt = 13,6 T 1. Dự tính số lƣợng cọc và bố trí N n = . với õ =(1ữ1,5) P 628,86 Chọn õ = 1,2 n = 1,2x =9 cọc 72 Chọn 9 cọc bố trí nhƣ hình vẽ 2. Đài cọc - Từ việc bố trí cọc nhƣ trên → kích thƣớc đài: Bđ x Lđ = 2,7x3 m Chọn hđ = 1,5m → hođ = 1,5 – 0,1 =1,4m 3. Tải trọng phân phối lên cọc. - Theo các giả thiết gần đúng coi cọc chỉ chịu tải trọng dọc trục và cọc chỉ chịu nén hoặc kéo + Trọng lƣợng của đài và đát trên đài: Gđ ≈ Fđ.hmótb = 2,7x3x2,5x2 = 40,5T + Tải trọng tác dụng lên cọc đƣợc tính theo công thức: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 100
  94. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI N M y. xi Pi = n n 2 xi i 1 + Tải trọng tính với tổ hợp tiêu chuẩn tại đáy đàiL: Ntc = 628,86 +40,5 =670 T tc tt tt M = M + Q .hđ =40,9 +13,6x1,5 = 61,3 Tm + Tải trọng truyền lên cọc không kể trọng lƣợng bản thân cọc và lớp đát phủ từ đáy đài trở lên tính với tải trọng tính toán tt tt N M 0 y. xi Poi = n n 2 xi i 1 Bảng số liệu tải trọng ở các đầu cọc: Cọc xi (m) Pi (T) Poi (T) 1,4,7 -1,2 32,05 27,87 2,5,8 0 48,05 46.56 3,6,9 1,2 64,05 55,69 Pmax = 64,05 T Pmin = 32,05 T Vậy tất cả các cọc đều chịu nén và đều < 72T 4. Tính toán kiểm tra cọc 4.1. Kiểm tra cọc trong giai đoạn thi công - Khi vận chuyển cọc: Tải trọng phân bố q =ó.F.n Trong đó : n là hệ số khí động, n =1,5 → q = 2,5.0,3.0,3.1,5 = 0,337 T/m + - Chọn a sao cho M 1≈ M1 → a = 0,2,7lc = 0,207.7,5 =1,55m chọn chẵn a=1,6m Biểu đồ mônen cọc khi vận chuyển q.a 2 0,337.1,62 M1 = = = 0,43 Tm 2 2 + - - Trường hợp treo cọc trên giá búa: để M 2≈ M2 → b= 0,294lc = 2,205m q.b 2 0,337.2,22 + Trị số mômen lớn nhất : M2 = = = 0,81 Tm 2 2 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 101
  95. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Biểu đồ mônen cọc khi cẩu lắp Ta thấy M1 0 → các cọc đều chịu nén → Kiểm tra: P = Pmax + qc ≤ [ P] 2 trọng lƣợng tính toán của cọc qc = 2,5.a .lc.n (n= 1,1 – hệ số vƣợt tải) → qc =2,5.0,09.15.1,1 =3,71 T → Pnén = Pmax +qc = 64,05 +3,71 =67,76 T < [P] = 72 T → Vậy tất cả các cọc đều đủ khả năng chịu tải và bố trí nhƣ trên là hợp lý 5. Tính toán và kiểm tra đài cọc Đài cọc làm việc nhƣ bản conson cứng, phía trên chịu lực tác dụng duới cột N0, M0 phía dƣới là phản lực đàu cọc P0i → Cần phải tính toán hai khả năng 5.1. Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng- điều kiện đâm thủng Giả thiết bỏ qua ảnh hƣởng của cốt thép ngang SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 102
  96. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI - Dự tính chiều cao đài là h=1,5m, khoảng cách bảo vệ cốt thép a=10cm → h0 = 150 - 10 =140cm - Chọn bê tông đài B25 có Rb =14,5MPa; - Cốt thép AII có Rs = 280 MPa - Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp Pđt ≤ Pcđt Trong đó: Pđt – Lực đâm thủng bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi của đáy tháp đâm thủng: Pđt = P01+ P02+ P03+ P04+ P05 +P06+P07+P08 + P09 =27,87x3+46,56x3+55,69x3=390,36T Pcđt – Lực chống đâm thủng Pcđt =[ ỏ1(bc+C2) +ỏ2(hc +C1)] h0Rk ỏ1 ,ỏ2: hệ số đƣợc xác định nhƣ sau 2 2 h0 1,4 ỏ1 = 1,5 1 = 1,5 1 =3,56 C1 0,65 2 2 h0 1,4 ỏ2 = 1,5 1 = 1,5 1 =4,45 C2 0,5 bcxhc – kích thƣớc tiết diện côt bcxhc=0,5x0,8m h0 chiều cao làm việc của đài h0 =1,4m C1,C2- khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm thủng C1= 1,2- ( 0,8/2+0,3/2) = 0,65m C2= 0,9- ( 0,5/2+0,3/2) = 0,5m → Pcđt = [3,56(0,5+0,5)+4,45.(0,8+0,65)].1,4.100 =1401,7T SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 103
  97. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI Vậy Pct = 390,36 T bc + h0 thì Pđt ≤ (bc +h0).h0.Rk Ta có b =2,7m > 0,5 +1,4=1,9m Pct = P03+P06+ P09 = 55,69x3=167,07 T → Pct = 167,07 T <(bc+h0). h0.Rk =(0,5+1,4).1,4.100 =266 T → Thoả mãn điều kiện chọc thủng. 5.2. Tính toán cường độ trên tiết diện thẳng đứng – Tính cốt thép đài Đài tuyệt đối cứng, coi đài làm việc nhƣ bản conson ngàm tại mép cột. - Mô men tại mép cột theo mặt cắt I-I: MI = r1.(P03+P06+ P09) Trong đó: r1: Khoảng cách từ trục cọc 3,6và cọc 9 đến mặt cắt I-I, r1=0,65m → MI = 0,8.167,07=133,6 Tm Cốt thép yêu cầu (chỉ đặt cốt đơn) M I 133,6 -4 2 2 AsI = = =37,88.10 m =37,88 cm 0,9.h0 .Ra 0,9.1,4.28000 2 Chọn 19ỉ16a130 As =38,19 cm - Mônmen tại mép cột theo mặt cắt II-II SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 104
  98. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI MII =r3(P01+P02+P03) Trong đó r2 = 0,65m MII =0,65(27,87+46,56+55,69)=84,57 Tm M II 84,57 -4 2 2 AsII = = =23,97 m =23,97cm 0,9.h0 .Rs 0,9.1,4.28000 2 Chọn 16ỉ14a200 As =24,62 cm Hàm lƣợng cốt thép ỡ= As/lđ.h0 x100%=0,057% > ỡ =0,05% → Bố trí cốt thép với khoảng cách nhƣ trên có thể coi là hợp lí 6. Kiểm tra tổng thể móng cọc Giả thiết coi móng cọc là khối móng qui ƣớc nhƣ hình vẽ 6.1. Kiểm tra áp lực dưới đáy khối móng - Điều kiện kiểm tra: Pqƣ ≤ Rđ Pmaxqƣ ≤ 1,2.Rđ - Xác định khối móng qui ƣớc: + Chiều cao khối móng qui ƣớc tính từ mặt đất lên mũi cọc HM =18,2m + Góc mở: do lớp đất 2,3,4 là những lớp đất yếu khi tính bỏ qua ảnh hƣởng của các lớp đất này: i .hi ửtb = hoặc theo Terzaghi ta thấy h5 =1,7m < HM/3 vậy có thể lấy hi 0 ỏ =ử3 = 33 + Chiều dài của đáy khối móng quy ƣớc: 0 Lm =(3 - 2.0,1)+2.1,7.tg33 =5,01m + Bề rộng khối móng qui ƣớc : 0 Bm = (2,4-2.0,1)+2.1,7.tg33 =4,41m - Xác định tải trọng tính toán dƣới đáy khối móng qui ƣớc (mũi cọc): + Trọng lƣợng của đất và đài từ đáy đài trở lên: N1= Fm.ótb.hm =5,01.4,41.2.2,5 =110,5 T + Trọng lƣợng khối đất từ mũi cọc đến đáy đài: N2=∑( Fm – Fc).li.ói N2 =(5,01.4,41 – 0,09.9).[4,5.1,75+5,0.1,78+5,2.1,8+1,7.1,85] N2=623,2T +Trọng lƣợng cọc: Qc = 9.0,09.15.1,1.2,5 = 33,41 T SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 105
  99. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI → Tải trọng tại mức đáy móng: N = N0 + N1 + N2 + Qc = 392+110,5 +623,2+33,41=1159 T My =39,3 Tm - Áp lực tính toán tại đáy khối móng qui ƣớc: N M y Pmax,min = Fqu Wy 2 2 LM .BM 5,01 .4,41 3 Wy = = =18,45m 6 6 2 Fqƣ =5,01.4,41=22,09m 1159 39,2 → Pmax,min = 22,09 18,45 2 Pmax 54,59T / m Vậy P 52,46T / m 2 2 Pmin 50,34T / m - Cƣờng độ tính toán của đất ở đáy khối móng qui ƣớc ( Theo công thức của Terzaghi) : ' Pgh 0,5.N . .BM (N q 1) .H M NC .C ' Rđ = = .H M Fs Fs 0 Lớp 5 có ử = 33 tra bảng có : Nó =33,27; Nq =32,27; Nc =48,09 0,5.33,27.1,85.4,01 (32,27 1)1,85.18.2 2 Rđ = 1,86.18,2=426 T/m 3 2 2 Ta có Pmaxqƣ =52,46 T/m < 1,2Rđ =1,2.426=511 T/m 2 2 P =50,34 T/m < Rđ = 426 T/m → Nhƣ vậy nền đất dƣới mũi cọc đủ khả năng chịu lực 6.2. Kiểm tra lún cho móng cọc: - Ứng suất bản thân tại đáy khối móng qui ƣớc: úbt = 1,78.1,2+1,75.4,5+1,78.5+1,8.5,2+1,85.1,7 =31,42 T/m2 - Ứng suất gây lún tại đáy khối móng qui ƣớc: gl tc bt 2 ú z=o =ú - ú =50,34 – 31,42 =18,92 T/m - Độ lún của móng cọc có thể tính gần đúng nhƣ sau: 2 1 0 S = b. .Pgl với Lm/Bm =5,01/4,41 =1,13 → ự =1,15 ( tra bảng trang E0 16 phần phụ lục sách bài giảng ‘ Nền và Móng’- T.S Nguyễn Đình Tiến) SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 106
  100. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỆNH VIỆN ĐIỀU DƢỠNG HÀ NỘI 1 0,252 → S = .4,41.1,15.18,92=0,043cm < Sgh =8 cm 2100 → Thoả mãn điều kiện về lún tuyệt đối III. TÍNH TOÁN GIẰNG MÓNG Khi tính toán giằng móng ta quan niệm đài móng vô cùng cứng nên sơ đồ tính giằng móng là sơ đồ dầm hai đầu ngàm. - Tải trọng tác dụng lên giằng móng bao gồm: +Tải phân bố đều: q =qbt +qtƣờng +Sơ bộ kích thƣớc giằng là 30x90cm qbt =1,1x0,3x0,9x2500=742,5kG/m qtƣờng = (4,6-0,75)x1800x0,22x1,3=1982kG/m q =742,5+1982=2724,5kG/m + Tải trọng do chuyển vị cƣỡng bức gối tựa do sự lún lệch giữa hai móng lion kề nhau và bằng Smax . Trong đó Smax là độ lún lệch giữa hai đài móng trục A và trục B Smax =0,043-0,04=0,003cm 30.903 - Các đặc trƣng hình học tiết diện giằng: J= 1822500cm 4 12 4 2 Bê tông B25 có Rb=14,5MPa ; E= 29.10 kg/cm Mô men tính toán của giằng: M=MÄ+Mq 6E.J. 6.29.104.1822500.0,012 Trong đó: MÄ= = 82296kG.cm l 2 6802 q.l 2 2724,5.6,82 Mq(gối)= 10498kG.m 12 12 q.l 2 2724,5.6,82 Mnhịp = 5249kG.m 24 24 l=680cm là nhịp tính toán của giằng = khoảng cách giữa 2 mép cột Tổng mô men tác dụng: Mgối =822,96+10498 =11320 kG.m Tính toán cốt thép giằng: M 1132000 m 2 = 2 = 0.04 Rb .b.h0 145x30x85 0,5.(1 1 2. m ) = 0.5x(1 + 1 2x0.04 ) = 0.97 M 1132000 2 As = = = 4,9 cm Rs. .ho 2800x0.97x85 Do giằng còn chịu nhiều nguyên nhân tác động khác mà ta chƣa tính hết cho nên đặt 2 cốt thép đối xứng: dùng6ỉ22 có As =22,8cm Tính toán cốt đai: SVTH: NGUYỄN ĐỨC TUYÊN – XD1202D Trang 107