›
›

Đồ án Nhà làm việc-Trường đại học Kinh tế kỹ thuật Công nghiệp Hà nội

pdf 222 trang huongle 3020
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nhà làm việc-Trường đại học Kinh tế kỹ thuật Công nghiệp Hà nội", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nha_lam_viec_truong_dai_hoc_kinh_te_ky_thuat_cong_nghi.pdf

Nội dung text: Đồ án Nhà làm việc-Trường đại học Kinh tế kỹ thuật Công nghiệp Hà nội

  1. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Lời cảm ơn Qua 5 năm học tập và rèn luyện trong tr•ờng, đ•ợc sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình chu đáo của các thầy, các cô trong tr•ờng,đặc biệt các thầy cô trong khoa Công nghệ em đã tích luỹ đ•ợc các kiến thức cần thiết về ngành nghề mà bản thân đã lựa chọn. Sau 16 tuần làm đồ án tốt nghiệp, đ•ợc sự h•ớng dẫn của Tổ bộ môn Xây dựng, em đã chọn và hoàn thành đồ án thiết kế với đề tài: ‚Nhà làm việc tr•ờng Đại Học Kinh Tế Kĩ Thuật Công Nghiệp - Hà Nội ‛. Đề tài trên là một công trình nhà cao tầng bằng bê tông cốt thép, một trong những lĩnh vực đang phổ biến trong xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp hiện nay ở n•ớc ta. Các công trình nhà cao tầng đã góp phần làm thay đổi đáng kể bộ mặt đô thị của các thành phố lớn, tạo cho các thành phố này có một dáng vẻ hiện đại hơn, góp phần cải thiện môi tr•ờng làm việc và học tập của ng•ời dân vốn ngày một đông hơn ở các thành phố lớn nh• Hà Nội, Hải Phòng, TP Hồ Chí Minh Tuy chỉ là một đề tài giả định và ở trong một lĩnh vực chuyên môn là thiết kế nh•ng trong quá trình làm đồ án đã giúp em hệ thống đ•ợc các kiến thức đã học, tiếp thu thêm đ•ợc một số kiến thức mới, và quan trọng hơn là tích luỹ đ•ợc chút ít kinh nghiệm giúp cho công việc sau này cho dù có hoạt động chủ yếu trong công tác thiết kế hay thi công. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong tr•ờng, trong khoa Công nghệ đặc biệt là thầy Nguyễn Thế Duy, thầy Trần Dũng và thầy Ngô Văn Hiển đã trực tiếp h•ớng dẫn em tận tình trong quá trình làm đồ án. Do còn nhiều hạn chế về kiến thức, thời gian và kinh nghiệm nên đồ án của em không tránh khỏi những khiếm khuyết và sai sót. Em rất mong nhận đ•ợc các ý kiến đóng góp, chỉ bảo của các thầy cô để em có thể hoàn thiện hơn trong quá trình công tác. Hải Phòng, ngày tháng năm 2013 Sinh viên Vũ Anh Tùng Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 1
  2. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Phần I 10% GiảI pháp KIếN TRúC Giáo viên h•ớng dẫn : KTS. NGUYễn thế duy Sinh viên thực hiện : Vũ anh tùng Lớp : xd1201d Mã số SV : 121627 Các bản vẽ kèm theo: 1.Mặt bằng tầng 1. 2.Mặt bằng tầng điển hình. 3.Mặt bằng mái. 4.Mặt đứng trục 1-14 5.Mặt đứng bên A - D 6.Mặt cắt + Chi Tiết Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 2
  3. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Phần I: Thiết kế kiến trúc I.Giới thiệu công trình: - Tên công trình: Nhà làm việc - Tr•ờng đại học Kinh Tế Kĩ Thuật Công Nghiệp Hà Nội. - Địa điểm xây dựng: Minh Khai-Hai Bà Tr•ng - Hà Nội - Đơn vị chủ quản: Tr•ờng đại học Kinh Tế Kĩ Thuật Công Nghiệp - Hà Nội. - Thể loại công trình: Nhà làm việc. - Quy mô công trình: Công trình có 9 tầng hợp khối: + Chiều cao toàn bộ công trình: 34,90m + Chiều dài: 52,20m + Chiều rộng: 17,40m Công trình đ•ợc xây dựng trên khi đất đã san gạt bằng phẳng và có diện tích xây dựng khoảng 6090m2 nằm trên khu đất có tổng diện tích 870 m2. - Chức năng phục vụ: Công trình đ•ợc xây dựng phục vụ với chức năng đáp ứng nhu cầu học tập và làm việc cho cán bộ, nhân viên và toàn thể sinh viên của tr•ờng. Tầng 1: Gồm các phòng làm việc, sảnh chính và khu vệ sinh Tầng 2: Gồm các phòng làm việc, th• viện, kho sách Tầng 3 đến tầng 9: Gồm các phòng làm việc khác. II. Giải pháp thiết kế kiến trúc: 1.Giải pháp tổ chức không gian thông qua mặt bằng và mặt cắt công trình. - Công trình đ•ợc bố trí trung tâm khu đất tạo sự bề thế cũng nh• thuận tiện cho giao thông, quy hoạch t•ơng lai của khu đất. - Công trình gồm 1 sảnh chính tầng 1 để tạo sự bề thế thoáng đãng cho công trình đồng thời đầu nút giao thông chính của tòa nhà. - Vệ sinh chung đ•ợc bố trí tại mỗi tầng, ở cuối hành lang đảm bảo sự kín đáo cũng nh• vệ sinh chung của khu nhà. 2.Giải pháp về mặt đứng và hình khối kiến trúc công trình. - Công trình đ•ợc thiết kế dạng hình khối theo phong cách hiện đại và sử dụng các mảng kính lớn để toát lên sự sang trọng cũng nh• đặc thù của nhà làm việc. - Vẻ bề ngoài của công trình do đặc điểm cơ cấu bên trong về mặt bố cục mặt bằng, giải pháp kết cấu, tính năng vật liệu cũng nh• điều kiện quy hoạch kiến trúc quyết định. ở đây ta chọn giải pháp đ•ờng nét kiến trúc thẳng, kết hợp với các băng kính tạo Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 3
  4. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD nên nét kiến trúc hiện đại để phù hợp với tổng thể mà vẫn không phá vỡ cảnh quan xung quanh nói riêng và cảnh quan đô thị nói chung. 3.Giải pháp giao thông và thoát hiểm của công trình. - Giải pháp giao thông dọc : Đó là các hành lang đ•ợc bố trí từ tầng 2 đến tầng 9. Các hành lang này đ•ợc nối với các nút giao thông theo ph•ơng đứng (cầu thang), phải đảm bảo thuận tiện và đảm bảo l•u thoát ng•ời khi có sự cố xảy ra. Chiều rộng của hành lang là 3,0m, của đi các phòng có cánh mở ra phía ngoài. - Giải pháp giao thông đứng: công trình đ•ợc bố trí 2 cầu thang bộ và 2 cầu thanh máy đối xứng nhau, thuận tiện cho giao thông đi lại và thoát hiểm. - Giải pháp thoát hiểm: Khối nhà có hành lang rộng, hệ thống cửa đi, hệ thống thang máy, thang bộ đảm bảo cho thoát hiểm khi xảy ra sự cố. 4.Giải pháp thông gió và chiếu sáng tự nhiên cho công trình. Thông hơi, thoáng gió là yêu cầu vệ sinh bảo đảm sức khỏe cho mọi ng•ời làm việc đ•ợc thoải mái, hiệu quả. - Về quy hoạch: Xung quanh là bồn hoa, cây xanh đê dẫn gió, che nắng, chắn bụi, chống ồn - Về thiết kế: Các phòng làm việc đ•ợc đón gió trực tiếp, và đón gió qua các lỗ cửa, hành làng để dễ dẫn gió xuyên phòng. - Chiếu sáng: Chiếu sáng tự nhiên, các phòng đều có các cửa sổ để tiếp nhận ánh sáng bên ngoài. Toàn bộ các cửa sổ đ•ợc thiết kế có thể mở cánh để tiếp nhận ánh sáng tự nhiên từ bên ngoài vào trong phòng. 5.Giải pháp sơ bộ về hệ kết cấu và vật liệu xây dựng công trình. - Giải pháp sơ bộ lựa chọn hệ kết cấu công trình và cấu kiện chịu lực chính cho công trình: khung bê tông cốt thép, kết cấu gạch. - Giải pháp sơ bộ lựa chọn vật liệu và kết cấu xây dựng: Vật liệu sử dụng trong công trình chủ yếu là gạch, cát, xi măng, kính . rất thịnh hành trên thị tr•ờng, hệ thống cửa đi , cửa sổ đ•ợc làm bằng gỗ kết hợp với các vách kính. 6.Giải pháp kỹ thuật khác. - Cấp điện: Nguồn cấp điện từ l•ới điện của Thành phố dẫn đến trạm điện chung của công trình, và các hệ thống dây dẫn đ•ợc thiết kế chìm trong t•ờng đ•a tới các phòng. - Cấp n•ớc: Nguồn n•ớc đ•ợc lấy từ hệ thống cấp n•ớc của thành phố, thông qua các ống dẫn vào bể chứa. Dung tích của bể đ•ợc thiết kế trên cơ sở số l•ợng ng•ời sử Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 4
  5. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD dụng và l•ợng dự trữ để phòng sự cố mất n•ớc có thể xảy ra. Hệ thống đ•ờng ống đ•ợc bố trí ngầm trong t•ờng ngăn đến các vệ sinh. - Thoát n•ớc: Gồm thoát n•ớc m•a và n•ớc thải. + Thoát n•ớc m•a: gồm có các hệ thống sê nô dẫn n•ớc từ các ban công, mái, theo đ•ờng ống nhựa đặt trong t•ờng, chảy vào hệ thống thoát n•ớc chung của thành phố. + Thoát n•ớc thải sinh hoạt: yêu cầu phải có bể tự hoại để n•ớc thải chảy vào hệ thống thoát n•ớc chung, không bị nhiễm bẩn. Đ•ờng ống dẫn phải kín, không rò rỉ - Rác thải: + Hệ thống khu vệ sinh tự hoại. + Bố trí hệ thống các thùng rác. III. Kết luận - Công trình đ•ợc thiết kế đáp ứng tốt nhu cầu làm việc của ng•ời sử dụng, cảnh quan hài hòa, đảm bảo về mỹ thuật, độ bền vững và kinh tế, bảo đảm môi tr•ờng và điều kiện làm việc của cán bộ, công nhân viên. - Công trình đ•ợc thiết kế dựa theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4601-1998 VI. Phụ lục - Bao gồm bản vẽ phần thiết kế kiến trúc in A3. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 5
  6. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Phần II 45% GiảI pháp kết cấu Giáo viên h•ớng dẫn : THS. TrầN DũNG Sinh viên thực hiện : vũ aNH TùNG Lớp : xd1201D Mã số SV : 121627 *nhiệm vụ: 1.mặt bằng kết cấu 2.tính khung trục 2 (chạy khung phẳng) 3.Tính móng khung trục 2 4.Tính Sàn tầng 3 (sàn điển hình) 5.Tính Cầu thang bộ trục 4-5 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 6
  7. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD I. các cơ sở tính toán 1. Các tài liệu sử dụng trong tính toán: +TCXDVN 356-2005 Kết cấu bê tông cốt thép. Tiêu chuẩn thiết kế. +TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn thiết kế. 2. Tài liệu tham khảo: H•ớng dẫn sử dụng ch•ơng trình SAP 2000. Sàn bê tông cốt thép toàn khối - Gs Ts Nguyễn Đình Cống Giáo trình giảng dạy ch•ơng trình SAP2000 - Ths Hoàng Chính Nhân. Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa) – Gs.Ts Ngô Thế Phong, P.Ts Lý Trần C•ờng, P.Ts Trịnh Kim Đạm, P.Ts Nguyễn Lê Ninh. Kết cấu thép II (công trình dân dụng và công nghiệp) - Phạm Văn Hội, Nguyễn Quang Viên, Phạm Văn T•, Đoàn Ngọc Tranh, Hoàng Văn Quang. 3. Vật liệu dùng trong tính toán: a) Bê tông: Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 + Bê tông với chất kết dính là xi măng cùng với các cốt liệu đá, cát vàng và đ•ợc tạo nên một cấu trúc đặc trắc. Với cấu trúc này, bê tông có khối l•ợng riêng ~ 2500 KG/m3. + Bê tông đ•ợc d•ỡng hộ cũng nh• đ•ợc thí nghiệm theo quy định và tiêu chuẩn của n•ớc Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam. Cấp độ bền chịu nén của bê tông dùng trong tính toán cho công trình là B20. * Với trạng thái nén: 2 + C•ờng độ tính toán về nén: R b =11,5 MPa =115 KG/cm * Với trạng thái kéo: + C•ờng độ tính toán về kéo : Rbt = 0,9 MPa = 9 KG/cm2. b) Thép: C•ờng độ của cốt thép cho trong bảng sau: C•ờng độ tiêu chuẩn C•ờng độ tính toán Nhóm thép (MPa) (MPa) Rs Rsw Rs Rsw Rsc AI 235 225 175 225 AII 295 280 225 280 AIII 390 355 285 355 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 7
  8. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Thép làm cốt thép cho cấu kiện bê tông cốt thép dùng loại thép sợi thông th•ờng theo tiêu chuẩn TCVN 5575 - 1991. Cốt thép chịu lực cho các dầm, cột dùng nhóm AII, AIII, cốt thép đai, cốt thép giá, cốt thép cấu tạo và thép dùng cho bản sàn dùng nhóm AI. Môđun đàn hồi của cốt thép: E = 21.10-4 Mpa. c. Các loại vật liệu khác: - Gạch đặc M75 - Cát vàng sông Lô - Cát đen sông Hồng - Đá Kiện Khê (Hà Nam) hoặc Đồng Mỏ (Lạng Sơn). - Sơn che phủ màu nâu hồng. - Bi tum chống thấm. Mọi loại vật liệu sử dụng đều phải qua thí nghiệm kiểm định để xác định c•ờng độ thực tế cũng nh• các chỉ tiêu cơ lý khác và độ sạch. Khi đạt tiêu chuẩn thiết kế mới đ•ợc đ•a vào sử dụng II. lựa chọn các ph•ơng án kết cấu 1. Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu chính. Căn cứ theo thiết kế ta chia ra các giải pháp kết cấu chính ra nh• sau: a.Hệ t•ờng chịu lực. Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các t•ờng phẳng. Tải trọng ngang truyền đến các tấm t•ờng thông qua các bản sàn đ•ợc xem là cứng tuyệt đối. Trong mặt phẳng của chúng các vách cứng (chính là tấm t•ờng) làm việc nh• thanh công xôn có chiều cao tiết diện lớn.Với hệ kết cấu này thì khoảng không bên trong công trình còn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêu cầu về kết cấu. Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng, tuy nhiên theo điều kiện kinh tế và yêu cầu kiến trúc của công trình ta thấy ph•ơng án này không thoả mãn. b. Hệ khung chịu lực. Hệ đ•ợc tạo bởi các cột và các dầm liên kết cứng tại các nút tạo thành hệ khung không gian của nhà. Hệ kết cấu này tạo ra đ•ợc không gian kiến trúc khá linh hoạt. Tuy nhiên nó tỏ ra kém hiệu quả khi tải trọng ngang công trình lớn vì kết cấu khung có độ cứng chống cắt và chống xoắn không cao. Nên muốn sử dụng hệ kết cấu này cho công trình thì tiết diện cấu kiện sẽ khá lớn . c.Hệ lõi chịu lực. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 8
  9. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất. Hệ lõi chịu lực có hiệu quả với công trình có độ cao t•ơng đối lớn, do có độ cứng chống xoắn và chống cắt lớn, tuy nhiên nó phải kết hợp đ•ợc với giải pháp kiến trúc. d) Hệ kết cấu hỗn hợp. * Sơ đồ giằng. Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng t•ơng ứng với diện tích truyền tải đến nó còn tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác nh• lõi, t•ờng chịu lực. Trong sơ đồ này thì tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc các cột chỉ chịu nén. * Sơ đồ khung - giằng. Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) đ•ợc tạo ra bằng sự kết hợp giữa khung và vách cứng. Hai hệ thống khung và vách đ•ợc lên kết qua hệ kết cấu sàn. Hệ thống vách cứng đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối •u hoá các cấu kiện, giảm bớt kích th•ớc cột và dầm, đáp ứng đ•ợc yêu cầu kiến trúc. Sơ đồ này khung có liên kết cứng tại các nút (khung cứng). Công trình d•ới 40m không bị tác dụng bởi thành phần gió động nên tải trọng ngang hạn chế hơn vì vậy sự kết hợp của sơ đồ này là ch•a cần thiết . 2. Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu sàn. Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta so sánh 2 tr•ờng hợp sau: a. Kết cấu sàn không dầm (sàn nấm) Hệ sàn nấm có chiều dày toàn bộ sàn nhỏ, làm tăng chiều cao sử dụng do đó dễ tạo không gian để bố trí các thiết bị d•ới sàn (thông gió, điện, n•ớc, phòng cháy và có trần che phủ), đồng thời dễ làm ván khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông khi thi công. Tuy nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm là không phù hợp với công trình vì không đảm bảo tính kinh tế. b. Kết cấu sàn dầm Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang của công trình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm. Khối l•ợng bê tông ít hơn dẫn đến khối l•ợng tham gia lao động giảm. Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều không gian phòng ảnh h•ởng nhiều đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao tầng. Tuy nhiên ph•ơng án này phù hợp với công trình vì chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3,6 m. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 9
  10. liệu tham khảo không đầy đủ nên em không đ•a vào phân tích lựachọn. phân tích vào đ•a không em đủnên đầy không liệu thamkhảo h•ớng dẫn ĐHDLHP Tr•ờng Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp nghiệp Công ĐHKTKT tr•ờng việc Nhà làm 1.Chọn sơ đồ kết đồkết 1.Chọn sơ toánIII. Phần tính cụ thể tài và chế hạn gian thời vì nh•ng hơn •u tối khác án ph•ơng số một còn nhiên Tuy Em đi đến kết luận lựa Kết luận Tham khảo ý kiến của các nhà chuyên môn và đ•ợc sự đồng ý của thầy giáo giáo thầy của ý đồng sự đ•ợc và môn chuyên nhà các của kiến ý khảo Tham trên ở sơbộ phân tích Cơ sở trình công cấucủa đặc điểmkết và trúc Đặc điểmkiến : Căn cứ vào: Căn cứ - Khoa Xây Dựng Dựng Khoa Xây cấu, bản vẽ mặt bằng kết cấu: kết cấu: bằng bản vẽmặt cấu, chọn ph•ơng án sàn s•ờn toàn khối để thiết kế cho công trình. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 D D hs=12cm hs=12cm hs=12cm hs=12cm hs=12cm hs=12cm hs=12cm Hà Nội Hà Nội C C hs=12cm hs=12cm hs=12cm 10 hs=12cm hs=12cm hs=12cm B B hs=12cm hs=12cm hs=12cm hs=12cm hs=12cm hs=12cm hs=12cm SVTH: SVTH: A A Đồ án Tốt Nghiệp KSXD KSXD ánNghiệp Tốt Đồ Vũ Anh Tùng Tùng Anh Vũ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 - Lớp XD1201D Lớp
  11. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 2. Xác đinh sơ bộ tiết diện dầm cột : 2.1 Sàn: D Công thức xác định chiều dày của sàn : h .l b m Công trình có 4 loại ô sàn: 3,6 x 3,9 m và 3,0 x 3,9 m và 3,6x5,4 m và 3,0x5,4m 2.1.1.Ô bản loại 1: (L1 xL2=3,6 x 3,9 m) l 3,9 Xét tỉ số : 2 1,08 2 l1 3,6 Vậy ô bản làm việc theo 2 ph•ơng tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh. Chiều dày bản sàn đ•ợcxác định theo công thức : ( l: cạnh ngắn theo ph•ơng chịu lực) Với bản kê 4 cạnh có m= 40 50 chọn m= 40 D= 0.8 1.4 chọn D= 1,2 Vậy ta có hb = (1,2*3600)/40 = 108 mm = 10,8 cm 2.1.2. Ô bản loại 2 :(L1xL2=3x3,9m) l 3,9 Xét tỉ số : 2 1,3 2 l1 3 Vậy ô bản làm việc theo 2 ph•ơng tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh . Ta có hb = 1,2*3000/40 = 90 mm =9,0 cm ( Chọn D= 1,2; m= 40) 2.1.3. Ô bản loại 3 :( L1x L2 = 3,6 x 5,4m) Xét tỉ số : Vậy ô bản làm việc theo 2 ph•ơng tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh . Ta có hb = (1,2x3600)/40 = 108 (mm) =10,8 (cm) ( Chọn D= 1,2 ; m= 40) 2.1.4. Ô bản loại 4 :( L1x L2 = 3 x 5,4m) Xét tỉ số : Vậy ô bản làm việc theo 2 ph•ơng tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh . Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 11
  12. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Ta có hb = (1,2x3000)/40 = 90 (mm) =9,0 cm ( Chọn D= 1,2 ; m= 40) KL: Vậy ta chọn chiều dày chung cho các ô sàn toàn nhà là 12 cm 2.2 Dầm: Ld Chiều cao tiết diện : h md md = 8-12 với dầm chính 12-20 với dầm phụ Ld - là nhịp của dầm. b=(0,3 0,5)h 7200 + Dầm chính có nhịp = 7,2 m h655 mm h = 70cm b=30 cm 11 3300 + Dầm chính có nhịp = 3,0 m h330 mm h = 40cm b=30cm 10 3900 + Dầm phụ có nhịp = 3,9 m h325 mm h = 40cm b=30cm 12 5400 + Dầm dọc có nhịp = 5,4 m h360 mm h = 40cm b=30cm 15 Trong đó: b = (0,3 0,5)h 2.3 Cột khung K2: n q s k Diện tích tiết diện cột sơ bộ xác định theo công thức: Fc Rb n: Số sàn trên mặt cắt q: Tổng tải trọng 800 1200(kG/m2) k: hệ số kể đến ảnh h•ởng của mômen tác dụng lên cột. Lấy k=1.2 2 Rb: C•ờng độ chịu nén của bê tông với bê tông B20, Rb =11,5MPa = 115 (kG/cm ) a a l Sx1 2 1 (đối với cột biên); 22 a a l l Sx1 2 1 2 (đối với cột giữa). 22 + Với cột biên: a a l 4,2 4,2 6,6 S1 2 x 1 x13,86 m 2 138600( cm2 ) 2 2 2 2 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 12
  13. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 9xx 0,12 138600.1,2 F1561,96( cm2 ) c 115 1 2 3 d c Diện chịu tảI của cột biên Kết hợp yêu cầu kiến trúc chọn sơ bộ tiết diện các cột nh• sau: Tầng 1, 2, 3 Tiết diện cột: bxh = 30x60 cm = 1800cm2 Tầng 4, 5, 6 Tiết diện cột: bxh = 30x50 cm = 1500 cm2 Tầng 7, 8, 9 Tiết diện cột: bxh = 30x40 cm = 1200 cm2 l * Kiểm tra ổn định của cột : 0 31 b 0 - Cột coi nh• ngàm vào sàn, chiều dài làm việc của cột l0 =0,7 H Tầng 1 - 9 : H = 360cm l0 = 0,7x360= 252cm = 252/30 = 10,08 < 0 + Với cột giữa: a a l l 4,2 4,2 6,6 3 S1 2 x 1 2 x20,16 m 2 201600( cm 2) 2 2 2 2 9xx 1,2 201600.1,2 F22719,44( cm 2) c 115 Kết hợp yêu cầu kiến trúc chọn sơ bộ tiết diện các cột nh• sau: Tầng 1, 2, 3 Tiết diện cột: bxh = 30x80 cm = 2400cm2 Tầng 4, 5, 6 Tiết diện cột: bxh = 30x70 cm = 2100 cm2 Tầng 7, 8, 9 Tiết diện cột: bxh = 30x60 cm = 1800 cm2 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 13
  14. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 1 2 3 d c b Diện chịu tảI của cột giữa l Điều kiện để kiểm tra ổn định của cột: 0 31 b 0 Cột coi nh• ngàm vào sàn, chiều dài làm việc của cột l0 =0,7 H Tầng 1 - 9 : H = 360cm l0 = 252cm = 252/30 = 8,3 < 0 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 14
  15. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Sơ đồ hình học khung k3 - trục3 3. Xác định tải trọng tác dụng lên công trình: 3.1. Tĩnh tải * Cấu tạo sàn các tầng và sàn mái: - Sàn mái: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 15
  16. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Trọng l•ợng các lớp mái đ•ợc tính toán và lập thành bảng sau: Bảng 2-1: Bảng trọng l•ợng các lớp mái Tải trọng Tải trọng Hệ số TT Tên các lớp cấu tạo (m) tiêu chuẩn tính toán (kG/m3) tin cậy (kG/m2) (kG/m2) 1 Vữa chống thấm 1800 0,025 45 1,3 58,5 2 Lớp BT xỉ tạo dốc 1800 0,010 180 1,1 198 3 BT cốt thép 2500 0,10 250 1,1 275 4 Lớp vữa trát trần 1800 0,015 27 1,3 35,1 Tổng 322 566,6 - Sàn các tầng: Lớp gạch lát dày 10mm ; = 2T/m3 Lớp vữa lót dày 20mm ; = 1,8T/m3 Lớp BTCT dày 120mm ; = 2,5T/m3 Lớp trần trang trí dày 15mm ; = 1,8T/m3 Trọng l•ợng các lớp sàn đ•ợc tính toán và lập thành bảng sau : Bảng 2-2: Bảng trọng l•ợng các lớp sàn dày 12 cm Tải trọng Tải trọng Tên các lớp Hệ số TT (m) tiêu chuẩn tính toán cấu tạo (kG/m3) tin cậy (kG/m2) (kG/m2) 1 Gạch granit 2000 0,01 20 1,1 22 2 Vữa lót 1800 0,02 36 1,3 46,8 3 BT cốt thép 2500 0,12 300 1,1 330 4 Trần trang trí 1800 0,015 27 1,3 35,1 Tổng 383 434 - Sàn WC: Bảng 2-3. Bảng trọng l•ợng các lớp sàn WC dày 12cm Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 16
  17. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Tải trọng Tải trọng Tên các lớp Hệ số TT (m) tiêu chuẩn tính toán cấu tạo (kG/m3) tin cậy (kG/m2) (kG/m2) 2 3 4 5 = 3 4 6 7 = 5 6 1 Gạch chống trơn 2000 0,01 20 1,1 22 2 Vữa lót 1800 0,02 36 1,3 46,8 3 BT chống thấm 2500 0,04 100 1,1 110 4 Bản BT cốt thép 2500 0,12 300 1,1 330 5 Vữa trát trần 1800 0,015 27 1,3 35,1 6 Đ•ờng ống KT 30 1,3 39 Tổng 383,0 582,9 - T•ờng bao che: Tính trọng l•ợng cho 1m2 t•ờng 220; gồm: 2 +Trọng l•ọng khối xây gạch: g1= 1800.0,22.1,1 = 435,6 (kG/m ) 2 +Trọng l•ợng lớp vữa trát dày1,5 mm: g2 = 1800x0,015x1,3 = 35,1 (kG/m ) 2 2 +Trọng l•ợng 1 m t•ờng g/c 220 là: gt•ờng = 435,6 + 35,1 = 470,7= 471 (kG/m ) Trọng l•ợng bản thân của các cấu kiện. Tính trọng l•ợng cho 1m2 t•ờng 110; gồm: 2 +Trọng l•ọng khối xây gạch: g1= 1800.0,11.1,1 = 217,8 (kG/m ) 2 +Trọng l•ợng lớp vữa trát dày1,5 mm: g2 = 1800x0,015x1,3 = 35,1 (kG/m ) 2 2 +Trọng l•ợng 1 m t•ờng g/c 110 là: gt•ờng = 217,8 + 35,1 = 252,9 = 253 (kG/m ) Trọng l•ợng bản thân của các cấu kiện. - Tính trọng l•ợng cho 1 m dầm: + Với dầm kích th•ớc 25x60: g = 0,25x0,6x2500x1,1 = 412,5 (kG/m) + Với dầm kích th•ớc 25x40: g = 0,25x0,4x2500x1,1 = 275 (kG/m) + Với dầm kích th•ớc 25x35: g = 0,25x0,35x2500x1,1 = 240,625 (kG/m) 3.2 Hoạt tải sàn: Theo TCVN 2737-95 hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn là: 2 2 Đối với phòng làm việc : q = 200 (kG/m ) qtt = 200x1,2 = 240 (kG/m ) 2 2 Đối với hành lang : q= 300 (kG/m ) qtt = 300x1,2 = 360 (kG/m ) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 17
  18. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 2 2 Đối với WC: q = 200 (kG/m ) qtt = 200x1,3 = 260 (kG/m ) Đối với tầng áp mái: qmái = 75 (kG/m2) qmái tt = 75x1,3 = 97,5 (kG/m2) 3.3 Tải trọng gió: Theo tiêu chuẩn TCVN 2737 - 95 với nhà dân dụng có chiều cao nhỏ hơn 40 m thì chỉ cần tính với áp lực gió tĩnh áp lực tiêu chuẩn gió tĩnh tác dụng lên công trình đ•ợc xác định theo công thức của TCVN 2737-95 W = n.Wo. k.c.B 2 Wo: Giá trị của áp lực gió đối với khu vực Hà Nội ; Wo = 95 (kG/m ) n: hệ số độ tin cậy; = 1,2 k: Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa hình; hệ số này tra bảng của tiêu chuẩn c: Hệ số khí động lấy theo bảng của quy phạm. Với công trình có mặt bằng hình chữ nhật thì: Phía đón gió: c = 0,8 Phía hút gió: c = - 0,6 Phía đón gió : Wđ = 1,2. 95. k. 0,8 = 91,2 . k Phía gió hút : Wh = 1,2. 95. k. (- 0,6) = - 68,4 . k Nh• vậy biểu đồ áp lực gió thay đổi liên tục theo chiều cao mỗi tầng . Thiên về an toàn ta coi tải trọng gió phân bố đều trong các tầng : Tầng 1 hệ số k lấy ở cao trình +3.6m nội suy ta có k = 0,824 Tầng 2 hệ số k lấy ở cao trình +7,2m nội suy ta có k = 0,933 Tầng 3 hệ số k lấy ở cao trình +10,8m nội suy ta có k = 1,013 Tầng 4 hệ số k lấy ở cao trình +14,4m nội suy ta có k = 1,070 Tầng 5 hệ số k lấy ở cao trình +18,0m nội suy ta có k = 1,110 Tầng 6 hệ số k lấy ở cao trình +21,6m nội suy ta có k = 1,144 Tầng 7 hệ số k lấy ở cao trình +25,2m nội suy ta có k = 1,177 Tầng 8 hệ số k lấy ở cao trình +28,8m nội suy ta có k = 1,210 Tầng 9 hệ số k lấy ở cao trình +32,4m nội suy ta có k = 1,234 Với b•ớc cột là 4,2 m và 4,2 m ta có: - Dồn tải trọng gió về khung K3 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 18
  19. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Bảng 2-4: Bảng tải trọng gió tác dụng lên công trình (kG/m2) Cao Hệ số Wđ= 91,2. k Wh= 68,4.k qđ = Wđ . 4,2 qh = Wh . 4,2 Tầng trình K (kG/m2) (kG/m2) (kG/m) (kG/m) 1 +3,6 0,824 75,14 56,36 315,588 236,719 2 +7,2 0,933 85,08 63,817 357,336 268,032 3 +10,8 1,013 92,38 69,289 387,996 291,015 4 +14,4 1,070 97,584 73,188 409,8528 307,390 5 +18,0 1,110 101,232 75,924 425,1744 318,881 6 +21,6 1,144 104,33 78,249 438,186 328,648 7 +25,2 1,177 107,342 80,506 450,8364 338,129 8 +28.8 1,210 110,352 82,764 463,478 347,609 9 +32.4 1,234 112,541 84,41 472,671 354,504 Để thiên về an toàn trong quá trình thi công ta bỏ qua lực tập trung do tải trọng gió tác dụng tại mép của khung . Vậy tải trọng gió tác dụng lên khung chỉ bao gồm tải trọng phân bố q theo từng tầng. 4. Dồn tải trọng lên khung K3: Tải trọng tác dụng lên khung K3 sẽ bao gồm: 4.1. Tải trọng do gió truyền vào cột d•ới dạng lực phân bố Bảng 2-5: Bảng phân phối tải trọng gió tác dụng lên công trình Tầng Cao trình qđ = Wđ . 4,2 (kG/m) qh = Wh . 4,2 (kG/m) 1 +3,6 315,588 236,719 2 +7,2 357,336 268,032 3 +10,8 387,996 291,015 4 +14,4 409,8528 307,390 5 +18,0 425,1744 318,881 6 +21,6 438,186 328,648 7 +25,2 450,8364 338,129 8 +28.8 463,478 347,609 9 +32.4 472,671 354,504 *Tải trọng tập trung đặt tại nút: W=n q0 k C a Cihi h=0,75m chiều cao của t•ờng chắn mái Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 19
  20. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Wđ=1,2 95 1,234 0,8 0,75 4,2 =354,50(kG/m) Wh=1,2 95 1,234 (-0,6) 0,75 4,2 = -265,877(kG/m) 4.2. Các lực phân bố q do tĩnh tải (sàn, t•ờng, dầm) và hoạt tải sàn truyền vào d•ới dạng lực phân bố. Cách xác định: dồn tải về dầm theo hình thang hay hình tam giác tuỳ theo kích th•ớc của từng ô sàn. Các lực tập trung tại các nút do tĩnh tải (sàn, dầm, t•ờng) và hoạt tải tác dụng lên các dầm vuông góc với khung. Các lực tập trung này đ•ợc xác định bằng cách: sau khi tải trọng đ•ợc dồn về các dầm vuông góc với khung theo hình tam giác hay hình thang d•ới dạng lực phân bố q, ta nhân lực q với 1/2 khoảng cách chiều dài cạnh tác dụng. Các lực tập trung và phân bố đã nói ở phần 4.2 đ•ợc ký hiệu và xác định theo hình vẽ và các bảng tính d•ới đây: A. Tĩnh tải: 1.Tầng 2 đến tầng 9: 5 - Tải tam giác : q = q l tđ 8 1 - Tải hình thang : qtđ = k q l1 - Tải hình chữ nhật : qtđ = q l1 Trong đó: 2 2 2 q: tải phân bố trên diện tích sàn. q = 434 kg/m ; qwc= 582,9 kg/m ; qt= 471 kg/m l k: hệ số truyền tải. (k = 1 - 2β2 + β3; β = 1 ) 2l2 l1 STT Tên ô L L β = K=1-2β2+ β3 1 2 2l2 1 O1 4,2 6,6 0,318 0,828 2 O2 3 4,2 0,357 0,79 a. Tải phân bố * Nhịp A - B =C - D - Do sàn dạng hình thang 2 phía truyền vào: q1 = k qs l1 = 0,828 434 4,2 = 1509,2 (kG/m) - Do trọng l•ợng t•ờng gạch 0,22 xây trên dầm cao 0.6m: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 20
  21. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD gt = qt x ht = (3,6 - 0,6)x 471= 1413 (kG/m) Tổng: qA-B = qC-D =1509,2 +1413 = 2922,2 (kG/m) * Nhịp B - C - Do sàn dạng tam giác 2 phía truyền vào: q2 = (5/8) qs l1 = 0,79 434 3 = 1028,58 (kG/m) Tổng: qB-C = 1028 (kG/m) mặt bằng phân tải tầng 2,3,4,5,6,7,8,9 b. Tải tập trung: Diện tích các ô sàn phân bố S2= 4; S3= 3,6 Tên tải trọng Công thức tính Kết quả Tính GA ( trục A) 2 +Do sàn truyền vào (gsàn= 434(kG/m ) gs S2=434x4 1736(kg) +Dầm dọc 25 35 (gdầm = 240,625(kG/m) gdầm l = 240,625x4,2 1010,62(kg) 2 + T•ờng 220 (qt•ờng = 471 (kG/m ) qt•ờng x(h-hd)x lx0,7 4500,405(kg) T•ờng có cửa nhân hệ số 0,7 =471x3,25 4,2 0,7 GA = GD = 7247,025(kG) Tính GB ( trục B) 2 + Sàn gsàn = 434(kG/m) gs (S2+S3)=434x(4+x3,6) 3298,4 (kg) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 21
  22. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD +Dầm dọc 25 35 (gdầm = 240,625(kG/m) gdầm l = 240,625x4,2 1010,625 (kg) 2 + T•ờng 220 (qt•ờng = 471 (kG/m ) qt•ờngx l x(h-hd)x0,7 4500,405 T•ờng có cửa nhân hệ số 0,7 =471x3,25 4,2 0,7 GB=GC = 8809,43(kG) 2.Tầng mái: 5 - Tải tam giác : qtđ = q l1 8 - Tải hình thang : qtđ = k q l1 - Tải hình chữ nhật : qtđ = q l1 Trong đó: q: tải phân bố trên diện tích sàn. =566,6 (kG/m) l k: hệ số truyền tải. (k = 1 - 2β2 + β3; β = 1 ) 2l2 2 l1 K=1-2β + STT Tên ô L1 L2 β = 2l2 β3 1 O1 4,2 6,6 0,318 0,828 2 O2 3 4,2 0,357 0,79 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 22
  23. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD mặt bằng phân tải tầng mái a. Tải phân bố * Nhịp A - B - Do sàn dạng hình thang 2 phía truyền vào: q = k qs l1 = 0,828 566,6 4,2 = 1.970,4(kG/m) Tổng: qA-B = 1.970(kG/m) * Nhịp B - C - Do sàn dạng tam giác 2 phía truyền vào: q = (5/8) qs l1 = 0,625 566,6 3 = 1062,357 (kG/m) Tổng: qB-C = 1062,357 (kG/m) b. Tải tập trung: Diện tích các ô sàn phân bố: S2= 4m; S3= 3,6m Tên tải trọng Công thức tính Kết quả Tính GA ( trục A) +Do sàn truyền vào (gsàn= gs S2=566,6x4 2266,4(kg) 566,6(kG/m2) +Dầm dọc 25 35 (gdầm = gdầm l = 240,625x4,2 1010,62(kg) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 23
  24. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 240,625(kG/m) GA = GD = 3277,02(kG) Tính GB ( trục B) 2 + Sàn gsàn = 434(kG/m) gs (S2+S3)=566,6x(4+x3,6) 4306,16 (kg) +Dầm dọc 25 35 (gdầm = 1010,625 gdầm l = 240,625x4,2 240,625(kG/m) (kg) GB=GC = 5316,78(kG) B. Hoạt tải: 1. Tầng 2,4,6,8: a. Tr•ờng hợp hoạt tải 1: tr•ờng hợp hoạt tải 1 a.1. Tải phân bố: * Nhịp A - B (phân bố dạng hình thang) P1 = P2 = k p l1 = 0,828 240 4,2= 834,62 (kG/m) l 4,2 Trong đó: β = 1 = = 0,318 2l2 2x 6,6 k = 1 - 2x 0,3182 + 0,3183 = 0,828 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 24
  25. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD a.2. Tải tập trung: S2= 4 * Tính PA PA = p S2=240x4 = 960 (kG/m) * Tính PB PB = p S1 = 240x4 = 960 (kG/m) * Tính PC PC = p S1 = 240x4 = 960 (kG/m) * Tính PD PD = p S1 = 240x4 = 960 (kG/m) b. Tr•ờng hợp hoạt tải 2: b.1. Tải phân bố: (phân bố dạng tam giác) * Nhịp B-C - Do sàn dạng tam giác 2 phía truyền vào: p = (5/8) p l1 = 0,625 x 240 3 = 450 (kG/m) Tổng: pB-C = 450 (kG/m) b.2. Tải tập trung: S3= 3,6 * Tính PB PB = p S3= 240x3,6 = 864 (kG/m) * Tính Pc PC = p S3= 240x3,6 = 864 (kG/m) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 25
  26. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD tr•ờng hợp hoạt tải 2 1. Tầng 3,5,7,9: a. Tr•ờng hợp hoạt tải 1: a.1. Tải phân bố: * Nhịp B-C - Do sàn dạng tam giác 2 phía truyền vào: p = (5/8) p l1 = 0,625 x 240 3 = 450 (kG/m) Tổng: pB-C = 450 (kG/m) a.2. Tải tập trung: S3= 3,6; * Tính PB PB = p S2 = 240x3,6= 864 (kG/m) * Tính Pc PC = p S2 = 240 x3,6 = 864 (kG/m) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 26
  27. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD tr•ờng hợp hoạt tải 1 b. Tr•ờng hợp hoạt tải 2: b.1. Tải phân bố: ( dạng hình thang) * Nhịp A - B pA-B = k p l1 = 0,828 240 4,2 = 834,62 (kG/m) l 4,2 Trong đó: β = 1 = = 0,318 2l2 2x 6,6 k = 1 -2x 0,3182 + 0,3183 = 0,828 * Nhịp C- D PC-D = k p l1 = 0,828 240 4,2 = 834,62 (kG/m) Trong đó: β = = = 0,318 k = 1 - 2x 0,3182 + 0,3183 = 0,828 b.2. Tải tập trung: S2= 4 * Tính PA PA = p S2= 240x4 = 960 (kG/m) * Tính PB PB = p S2= 240x4 = 960 (kG/m) * Tính PC Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 27
  28. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD PC = p S2= 240x4 = 960 (kG/m) * Tính PD PD = p S2= 240x4 = 960 (kG/m) tr•ờng hợp hoạt tải 2 2. Tầng mái: 2.1. Tr•ờng hợp hoạt tải 1: a. Tải phân bố: * Nhịp A - B pA-B = k p l1 = 0,828 97,5 4,2 = 339,066 (kG/m) l 4,2 Trong đó: β = 1 = = 0,318 2l2 2x 6,6 k = 1 – 2x 0,3182 + 0,3183 = 0,828 * Nhịp C - D PC-D = k p l1 = 0,828 97,5 4,2 = 339,066 (kG/m) Trong đó: β = = = 0,318 k = 1 – 2x 0,3182 + 0,3183 = 0,828 b. Tải tập trung: S2= 4 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 28
  29. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD tr•ờng hợp hoạt tải 1 * Tính PAm PAm = p S1=97,5x4= 390 (kG/m) * Tính PBm PBm = p S1=97,5x4= 390 (kG/m) * Tính PCm PCm p S1=97,5x4= 390 (kG/m) * Tính PDm PDm = p S1=97,5x4= 390 (kG/m) 2.2.Tr•ờng hợp hoạt tải 2: a. Tải phân bố: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 29
  30. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD tr•ờng hợp hoạt tải 2 * Nhịp B-C - Do sàn dạng tam giác truyền vào: P2 = (5/8) p l1 = 0,625 97,5 3 = 182,81 (kG/m) b. Tải tập trung: S3= 3,6 * Tính PB PB = p S2 = 0,847 x97,5x3,6 = 350,976 (kG/m) * Tính Pc PC = p S2 = 0,847 x97,5x3,6 = 350,976 (kG/m) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 30
  31. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 5,317 5,317 3,28 3,28 1,97 1,97 1,062 7,25 8,81 8,81 7,25 2,922 2,922 1,028 7,25 8,81 8,81 7,25 2,922 2,922 1,028 7,25 8,81 8,81 7,25 2,922 2,922 1,028 7,25 8,81 8,81 7,25 2,922 2,922 1,028 7,25 8,81 8,81 7,25 2,922 2,922 1,028 7,25 8,81 8,81 7,25 2,922 2,922 1,028 7,25 8,81 8,81 7,25 2,922 2,922 1,028 7,25 8,81 8,81 7,25 2,922 2,922 1,028 tĩnh tải (đơn vị: tấn , tấn/m) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 31
  32. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 0,39 0,39 0,39 0,39 0,34 0,34 0,864 0,864 0,45 0,960 0,960 0,960 0,960 0,835 0,835 0,864 0,864 0,45 0,960 0,960 0,960 0,960 0,835 0,835 0,864 0,864 0,45 0,960 0,960 0,960 0,960 0,835 0,835 0,864 0,864 0,45 0,960 0,960 0,960 0,960 0,835 0,835 hoạt tải 1 (đơn vị: tấn , tấn/m) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 32
  33. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 0,351 0,351 0,183 0,960 0,960 0,960 0,960 0,835 0,835 0,864 0,864 0,45 0,960 0,960 0,960 0,960 0,835 0,835 0,864 0,864 0,45 0,960 0,960 0,960 0,960 0,835 0,835 0,864 0,864 0,45 0,960 0,960 0,960 0,960 0,835 0,835 0,864 0,864 0,45 hoạt tải 2 (đơn vị: tấn , tấn/m) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 33
  34. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 0,355 0,266 0,473 0,355 0,463 0,348 0,451 0,338 0,438 0,329 0,425 0,319 0,410 0,307 0,388 0,291 0,357 0,268 0,316 0,237 gió trái (đơn vị: tấn , tấn/m) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 34
  35. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 0,266 0,355 0,355 0,473 0,348 0,463 0,338 0,451 0,329 0,438 0,319 0,425 0,307 0,410 0,291 0,388 0,268 0,357 0,237 0,316 gió phải (đơn vị: tấn , tấn/m) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 35
  36. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD C. Đ•a số liệu vào ch•ơng trình tính toán kết cấu - Quá trình tính toán kết cấu cho công trình đ•ợc thực hiện với sự trợ giúp của máy tính, bằng ch•ơng trình sap 2000. 1. Chất tải cho công trình Căn cứ vào tính toán tải trọng, ta tiến hành chất tải cho công trình theo các tr•ờng hợp sau: -Tr•ờng hợp 1: Tĩnh tải. -Tr•ờng hợp 2: Hoạt tải 1 -Tr•ờng hợp 3: Hoạt tải 2 -Tr•ờng hợp 4: Gió trái -Tr•ờng hợp 5: Gió phải 2. Biểu đồ nội lực - Việc tính toán nội lực thực hiện trên ch•ơng trình sap 2000 - Nội lực trong cột lấy các giá trị P, M3,V2 3. 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: a.Tổ hợp cơ bản1: Tĩnh tải + một hoạt tải ( có lựa chọn) b.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 d•ơng lớn nhất và lực dọc t•ơng ứng ( Mmax và Nt• ) * Mô men âm lớn nhất và lực dọc t•ơng ứng ( Mmin và Nt• ) * Lực dọc lớn nhất và mô men t•ơng ứng ( Nmax và Mt• ) - 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 tr•ờng 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. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 36
  37. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD D. Thiết kế cốt thép Khung trục 3 I. Tính cốt thép cột 1.Vật liệu: 2 - Bê tông cấp độ bền B20: Rb =11,5 MPa= 115 Kg/cm 2 Rbt = 0,9 MPa=9 Kg/cm 2 2 - Cốt thép nhóm CI : Rs = 225 Mpa = 2250 Kg/cm ,Rsw = 175 Mpa =1750 Kg/cm 2 - Cốt thép nhóm CII : Rs = 280 Mpa = 2800 Kg/cm ,Rsw = 225 Mpa =2250 Kg/cm2 - Tra bảng phụ lục với bê tông B20,γb2 = 1; Thép CI : ξR = 0,645; αR = 0,437 Thép CII : ξR = 0,623; αR = 0,429 2. Tính toán cốt thép cột : Ta tính cốt thép cột tầng 1 bố trí cho tầng 1,2,3 ; tính cốt thép cột tầng 4 bố trí cho tầng 4,5,6; tính cốt thép cột tầng 7 bố trí cho tầng 7,8,9 . Với cột tầng 1,tầng 5 và tầng 7, ta chỉ cần tính cốt thép cột trục C, D, còn lại lấy cốt thép cột trục A, B lần l•ợt lấy theo cốt thép trục C, D 2.1. Tính cột trục D 2.1.1. Phần tử 1, tầng 1, (kích th•ớc 30x60x485 cm với chiều sâu chôn cột là 80cm) - Cột có tiết diện b h = (30 60)cm với chiều cao là : 4,85m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 4,85 = 3,395 m =339,5 cm. l 339,5 - Độ mảnh o 5,66 < 8 nên ta bỏ qua ảnh h•ởng của uốn dọc. h 60 - Lấy hệ số ảnh h•ởng của uốn dọc: = 1. - Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 485 60 ea = max( H ; hc) = max( ; ) = 2 (cm). 600 30 600 30 - Từ bảng tổ hợp ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất: + Cặp 1 ( M max): M = -12,38 (Tm) ; N = -148,69 (T) + Cặp 2 ( N max): M = -11,77 (Tm) ; N = -174,17 (T) + Cặp 3 (e max): M = 10 (Tm); N = -107,94 (T) - Ta tính toán cột theo ph•ơng pháp tính cốt thép đối xứng. - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a’= 4cm h0 = h - a = 60 - 4 = 56 cm ; Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 37
  38. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Za = ho- a = 56 - 4 = 52 cm. *Tính với cặp 1: M = -12,38 (Tm) N = -148,69 (T). M 12,38 + Độ lệch tâm ban đầu: e = = = 0,08m = 8cm . 1 N 148,69 + e0 = max(e1,ea)=max(8 ; 2) = 8 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x8 + 0,5x60 - 4 = 34 (cm). N 148,69 103 + Chiều cao vùng nén: x 43,10 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623 x56 = 34,89 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm bé x =43,10 (cm) > ξR xh0 =34,89 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải ph•ơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).56= -146,89. 2.Ne 2 a1 = + 2ξRh0 +(1-ξR)h0Za Rbb. 2xx 148690 34 2 a1 = + 2x0,623x56 +(1-0,623)x56x52 =7935,98 115x 30 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. 148690 2xx 34 0,623 (1 0,623)52 56 a0 = = -149560,93 115x 30 - Tính x lại theo ph•ơng trình sau: x3 - 146,89x2 + 7935,98x - 149560,93 =0 -> x = 43,48 (cm) > ξR xh0 =34,89 (cm). Ne Rbbx h0 0,5 x 148690x 34 115 x 30 x 43,48 x (56 0,5 x 43,48) As’= = RZsc. a 2800x 52 2 As= As’=7,46 (cm ) *Tính với cặp 2: M = -11,77 (Tm); N = -174,17(T). 11,77 + Độ lệch tâm ban đầu: e = = 0,0675m = 6,75 cm . 1 174,17 + e0 = max(e1,ea) =max(6,75 ; 2) = 6,75 cm. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 38
  39. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x6,75 + 0,5x60 - 4 = 32,75(cm). N 174,17 103 + Chiều cao vùng nén: x 50,48 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x56 = 34,89 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm bé x=50,48(cm) > ξRxh0= 34,89 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải ph•ơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).56= -146,89. 2.Ne 2 a1 = + 2ξRh0 +(1-ξR)h0Za Rbb. 2xx 174170 32,75 2 = + 2x0,623x56 +(1-0,623)x56x52 =8311,99 115x 30 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. = 174170 2xx 32,75 0,623 (1 0,623)52 56 = -170786,96 115x 30 x3 - 146,89x2 + 8311,99x -170786,96=0 -> x = 47,69 (cm). Ne Rbbx h0 0,5 x 174170x 32,75 115 x 30x47,69 56 0,5 x 47,69 As’= = RZsc. a 2800x 52 2 As= As’=18,84 (cm ). *Tính với cặp 3: M = -11,85 (Tm); N = -161,08 (T). M 11,85 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = = 0,074 m =7,4 cm . N 161,08 + e0 = max(e1,ea)=max(7,4; 2) = 7,4 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x7,4 + 0,5x60 - 4 = 33,4(cm). N 161,08 103 + Chiều cao vùng nén: x 46,68 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x56 = 34,89 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm bé x > ξRxh0 + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải ph•ơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 39
  40. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD với: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623)x56= -146,89 2.Ne 2 a1 = + 2ξRh0 +(1-ξR)h0Za Rbb. 2xx 161080 33,4 2 = + 2x0,623x56 +(1-0,623)x56x52 =8124,16 115x 30 Ne2. .R (1 R )Z a h 0 a0 = Rbb. 161080x 2 x 33,4 x 0,623 (1 0,623) x 52 x 56 = = -160068,81 115x 30 x3 - 146,89x2 +8124,16x -160068,81=0 -> x = 45,83 (cm) Ne Rbbx h0 0,5 x 161080x 33,4 115 x 30x45,83 56 0,5 x 45,83 As’= = RZsc. a 2800x 52 2 As= As’=9,092 (cm ). => Ta thấy cặp nội lực 2 đòi hỏi l•ợng thép bố trí là lớn nhất. 2 Vậy ta bố trí cốt thép cột theo As= As’=18,84 (cm ). + Xác định giá trị hàm l•ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh ll 339,5 oo = 39,29; r0,288 b 0,288 x 30 (35 83) -> min =0,2% + Hàm l•ợng cốt thép: A 18,84 %s .100% .100 1,12% 0,2% bh30 x 56 min o 2A 2x 18,84 = s .100% .100 2,24% 3% t bh30 x 56 max o 2 Vậy, tiết diện cột ban đầu chọn hợp lí. Với As=As ‘= 18,84 (cm ) 2 2 chọn 5 22 có As= 19,007 (cm ) > 18,84 (cm ) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 40
  41. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Cắt cột trục d (tầng 1,2,3) 2.2.2.Phần tử 4, tầng 4, (kích th•ớc 30x50x360 cm) - Cột có tiết diện b h = (30 50)cm với chiều cao là : 3,6m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,6 = 2,52 m =252 cm. l 252 - Độ mảnh o 5,04 < 8 nên ta bỏ qua ảnh h•ởng của uốn dọc. h 50 - Lấy hệ số ảnh h•ởng của uốn dọc: = 1. - Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 360 50 ea = max( H ; hc) = max( ; ) = 1,67 (cm). 600 30 600 30 - Từ bảng tổ hợp ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất: + Cặp 1 ( M max): M = 8,51 (Tm) ; N = -108,64 (T) + Cặp 2 ( N max): M = -8,07 (Tm) ; N = -109,99 (T) + Cặp 3 (e max): M = 7,91 (Tm); N = -92,02 (T) - Ta tính toán cột theo ph•ơng pháp tính cốt thép đối xứng. - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a’= 4cm h0 = h - a = 50 - 4 = 46 cm ; Za = ho- a = 46 - 4 = 42 cm. *Tính với cặp 1: M = 8,51 (Tm) N = -108,64 (T). M 8,51 + Độ lệch tâm ban đầu: e = = = 0,078m = 7,8cm . 1 N 108,64 + e0 = max(e1,ea)=max(7,8 ; 1,67) = 7,8 cm. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 41
  42. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x7,8 + 0,5x50 - 4 = 32,8 (cm). N 108,64 103 + Chiều cao vùng nén: x 31,49 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623 x46 = 28,66 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm bé x =31,49 (cm) > ξR xh0 =28,66 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải ph•ơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).46= -120,568 2.Ne 2 a1 = + 2ξRh0 +(1-ξR)h0Za Rbb. 2xx 108640 32,8 2 = + 2x0,623x46 +(1-0,623)x46x42 =5430,63 115x 30 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. = 108640 2xx 32,8 0,623 (1 0,623)42 46 = -82135,89 115x 30 - Tính x lại theo ph•ơng trình sau: x3 - 120,568x2 + 5430,63x - 82135,89 =0 -> x = 30,84 (cm) > ξR xh0 =28,66 (cm). Ne Rbbx h0 0,5 x 108640x 32,8 115 x 30 x 30,84 x (46 0,5 x 30,84) As’= = RZsc. a 2800x 42 2 As= As’=8,25 (cm ) *Tính với cặp 2: M = -8,07 (Tm); N = -109,99(T). M 8,07 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = 0,073m = 7,3 cm . N 109,99 + e0 = max(e1,ea) =max(7,3 ; 1,67) = 7,3 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x7,3 + 0,5x50 - 4 = 28,3(cm). N 109,99 103 + Chiều cao vùng nén: x 31,88 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x46 = 28,66 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm bé x=31,88(cm) > ξRxh0= 28,66 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải ph•ơng trình bậc 3: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 42
  43. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).46= -120,568 2.Ne 2 a1 = + 2ξRh0 +(1-ξR)h0Za Rbb. 2xx 109990 28,3 2 = + 2x0,623x46 +(1-0,623)x46x42 =5169,37 115x 30 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. = 109990 2xx 28,3 0,623 (1 0,623)42 46 = -74933,69 115x 30 x3 - 120,568x2 + 5169,37x -74933,69=0 -> x = 32,40 (cm). Ne Rbbx h0 0,5 x 109990x 28,3 115 x 30x32,40 46 0,5 x 32,40 As’= = RZsc. a 2800x 42 2 As= As’=7,16 (cm ). *Tính với cặp 3: M = 7,91 (Tm); N = -92,02 (T). M 7,91 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = = 0,086 m =8,6 cm . N 92,02 + e0 = max(e1,ea)=max(8,6; 1,67) = 8,6 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x8,6 + 0,5x50 - 4 = 29,6(cm). N 92,02 103 + Chiều cao vùng nén: x 26,67 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x46 = 28,66 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm lớn x 2a’=2x4=8 cm. Diện tích cốt thép cần tính theo công thức: x 26,67 Ne Rb bx( h0 ) 92020 x 29,6 115 x 30 x 26,67 x (46 ) ' 222 AAss = 4,39 (cm ) Rsc Z a 2800 x 42 => Ta thấy cặp nội lực 1 đòi hỏi l•ợng thép bố trí là lớn nhất. 2 Vậy ta bố trí cốt thép cột theo As= As’=8,25 (cm ). + Xác định giá trị hàm l•ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh ll 252 oo = 29,17 r0,288 b 0,288 x 30 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 43
  44. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD (17 35) -> min =0,1% + Hàm l•ợng cốt thép: A 8,25 %s .100% .100 0,59% 0,1% bh30 x 46 min o 2A 2x 8,25 = s .100% .100 1,19% 3% t bh30 x 46 max o 2 Vậy, tiết diện cột ban đầu chọn hợp lí. Với As=As ‘= 8,25 (cm ) 2 2 chọn 3 22có As= 11,4 (cm ) > 8,25 (cm ) Cắt cột trục d (tầng 4,5,6) 2.2.3. Phần tử 7, tầng 7, (kích th•ớc 30x40x360 cm) - Cột có tiết diện b h = (30 40)cm với chiều cao là : 3,6m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,6 = 2,52 m =252 cm. l 252 - Độ mảnh o 6,3< 8 nên ta bỏ qua ảnh h•ởng của uốn dọc. h 40 - Lấy hệ số ảnh h•ởng của uốn dọc: = 1. - Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 360 40 ea = max( H ; hc) = max( ; ) = 1,33(cm). 600 30 600 30 - Từ bảng tổ hợp ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất: + Cặp 1 ( M max): M = 5,30(Tm); N = -48,60(T). + Cặp 2 ( N max): M = -5,19 (Tm); N = -49,68(T). + Cặp 3 (e max): M = -4,58 (Tm); N = -42,15(T). Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 44
  45. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD - Ta tính toán cột theo ph•ơng pháp tính cốt thép đối xứng. - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a’= 4cm h0 = h - a = 40 - 4 = 36 cm ; Za = ho - a = 36-4 = 32 cm. *Tính với cặp 1: M = 5,30 (Tm); N = -48,60(T). M 5,30 + Độ lệch tâm ban đầu: e = = = 0,109m = 10,19 cm . 1 N 48,60 + e0 = max(e1,ea)=max(10,19 ; 1,33) = 10,19 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x10,19 + 0,5x40 - 4 = 26,29 (cm). N 48,60 103 + Chiều cao vùng nén: x 14,086 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x36 = 22,428 (cm). + Xảy ra trường hợp nén lệch tâm lớn: 2a’ ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x36 = 22,428 (cm). + Xảy ra trường hợp nén lệch tâm lớn: 2a’< x < ξRxh0 49680x 26,4 115 x 30 x 14,4(36 0,5 x 14,4) A ’= = s 2800x 32 2 As= As’=-1,33 (cm ). *Tính với cặp 3: M =-4,58 (Tm); N = -42,15(T). Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 45
  46. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD M 4,58 + Độ lệch tâm ban đầu: e = = 0,108m = 10,8cm . 1 N 42,15 + e0 = max(e1,ea)=max(10,8; 1,33) =10,8 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x10,8 + 0,5x40 - 4 = 26,8 (cm). N 42,15 103 + Chiều cao vùng nén: x 12,21 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x36 = 22,428 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm lớn: x min =0,1% Ta thấy các As= As’ chọn cốt thép theo cấu tạo: .b .h 0,1xx 30 36 A = min 0 = = 1,08 (cm2). s 100 100 2 Ngoài ra cạnh b của tiết diện,b=30cm > 20cm thì ta nên chọn As 4,02 (cm ) 2 (2 16). Vậy ta chọn 3 18 có As=7,63 (cm ). + Hàm l•ợng cốt thép: A 7,63 %s .100% .100 0,706% 0,1% bh30 x 36 min o 2A 2x 7,63 = s .100% .100 1,412% 3% t bh30 x 36 max o Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 46
  47. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Cắt cột trục d (tầng 7,8,9) 2.2 Tính cột trục C 2.2.1. Phần tử 10, tầng 1, (kích th•ớc 30x80x485 cm với chiều sâu chôn cột là 80cm) - Cột có tiết diện b h = (30 60)cm với chiều cao là : 4,85m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 4,85 = 3,395 m =339,5 cm. l 339,5 - Độ mảnh o 4,24 ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623 x76 = 47,348 (cm). + Xảy ra trường hợp nén lệch tâm lớn: 2a’< x < ξRxh0 Ne Rbbx h0 0,5 x 161850x 51,4 115 x 30 x 46,91(76 0,5 x 46,91) As’= = RZsc. a 2800x 72 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 47
  48. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 2 As= As’=17,91 (cm ). *Tính với cặp 2: M = -19,78 (Tm) N = -218,01(T). M 19,78 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = 0,091m = 9,1 cm . N 218,01 + e0 = max(e1,ea) =max(9,1 ; 2,67) = 9,1 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x9,1+ 0,5x80 - 4 = 45,1(cm). N 218,01 103 + Chiều cao vùng nén: x 63,19 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x76 = 47,348 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm bé x=63,19(cm) > ξRxh0= 47,348 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải ph•ơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).76= -199,348 2.Ne 2 a1 = + 2ξRh0 +(1-ξR)h0Za Rbb. 2xx 218010 45,1 2 = + 2x0,623x76 +(1-0,623)x76x72 =10833,81 115x 30 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. = 218010 2xx 45,1 0,623 (1 0,623)72 76 = -400236,89 115x 30 x3 - 199,348x2 + 10833,81x -400236,89=0 -> x = 143,21 (cm). Ne Rbbx h0 0,5 x 218010x 45,1 115 x 30 x 143,21 76 0,5 x 143,21 As’= = RZsc. a 2800x 72 2 As= As’=33,75 (cm ). *Tính với cặp 3: M = -22,61 (Tm); N = -178,51 (T). 22,61 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = = 0,127m =12,7 cm . 178,51 + e0 = max(e1,ea)=max(12,7; 2,67) = 12,7cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x12,7 + 0,5x80 - 4 = 48,7(cm). Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 48
  49. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD N 178,51 103 + Chiều cao vùng nén: x 51,74 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x76 = 47,348 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm bé x > ξRxh0 + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải ph•ơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623)x76= -199,348 2.Ne 2 a1 = + 2ξRh0 +(1-ξR)h0Za Rbb. 2xx 178510 48,7 2 = + 2x0,623x76 +(1-0,623)x76x72 =14299,51 115x 30 Ne2. .R (1 R )Z a h 0 a0 = Rbb. 178510x 2 x 48,7 x 0,623 (1 0,623) x 72 x 76 = = -345359,375 115x 30 x3 - 199,348x2 +14299,51x -345359,375=0 -> x = 52,13 (cm) Ne Rbbx h0 0,5 x 178510x 48,7 115 x 30 x 52,13 76 0,5 x 52,13 As’= = RZsc. a 2800x 72 2 As= As’=-1,425 (cm ). => Ta thấy cặp nội lực 2 đòi hỏi l•ợng thép bố trí là lớn nhất. 2 Vậy ta bố trí cốt thép cột theo As= As’=33,75 (cm ). + Xác định giá trị hàm l•ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh ll 339,5 oo = 39,29 r0,288 b 0,288 x 30 (35 83) -> min =0,2% + Hàm l•ợng cốt thép: A 33,75 %s .100% .100 1,48% 0,2% bh30 x 76 min o 2A 2x 33,75 = s .100% .100 2,96% 3% t bh30 x 76 max o 2 Vậy, tiết diện cột ban đầu chọn hợp lí. Với As=As ‘= 33,75 (cm ) 2 2 Chọn 5 30 có As= 35,34 (cm ) > 33,75 (cm ) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 49
  50. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Cắt cột trục c (tầng 1,2,3) 2.2.2.Phần tử 13, tầng 4, (kích th•ớc 30x70x360 cm) - Cột có tiết diện b h = (30 70)cm với chiều cao là : 3,6m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,6 = 2,52 m =252 cm. l 252 - Độ mảnh o 3,6 < 8 nên ta bỏ qua ảnh h•ởng của uốn dọc. h 70 - Lấy hệ số ảnh h•ởng của uốn dọc: = 1. - Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 360 70 ea = max( H ; hc) = max( ; ) = 2,33 (cm). 600 30 600 30 - Từ bảng tổ hợp ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất: + Cặp 1 ( M max): M = -13,29 (Tm) ; N = -120,54 (T) + Cặp 2 ( N max): M = -4,05 (Tm) ; N = -142,08 (T) + Cặp 3 (e max): M = -13,01 (Tm); N = -106,51 (T) - Ta tính toán cột theo ph•ơng pháp tính cốt thép đối xứng. - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a’= 4cm h0 = h - a = 70 - 4 = 66 cm ; Za = ho- a = 66 - 4 = 62 cm. *Tính với cặp 1: M = -13,29 (Tm) N = -120,54 (T). M 13,29 + Độ lệch tâm ban đầu: e = = = 0,110m = 11cm . 1 N 120,54 + e0 = max(e1,ea)=max(11; 2,33) = 11 cm. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 50
  51. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x11 + 0,5x70 - 4 = 42 (cm). N 120,54 103 + Chiều cao vùng nén: x 34,94 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623 x66 = 41,118 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm lớn : 2a’=8 cm ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x66 = 41,118 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm bé x=41,18(cm) > ξRxh0= 41,118 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải ph•ơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).66= -173,118 2.Ne 2 a1 = + 2ξRh0 +(1-ξR)h0Za Rbb. 2xx 142080 33,85 2 = + 2x0,623x66 +(1-0,623)x66x62 =9758,32 115x 30 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. = 142080 2xx 33,85 0,623 (1 0,623)62 66 = -178171,31 115x 30 x3 - 173,118x2 + 9758,32x-178171,31=0 -> x = 71,34 (cm). 41,29 60,28 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 51
  52. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Ne Rbbx h0 0,5 x 142080x 33,85 115 x 30 x 41,29 66 0,5 x 41,29 As’= = RZsc. a 2800x 62 2 As= As’=-9,51 (cm ). *Tính với cặp 3: M = -13,01 (Tm); N = -106,51 (T). M 13,01 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = = 0,1221 m =12,21cm . N 106,51 + e0 = max(e1,ea)=max(12,21; 2,33) = 12,21 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x12,21 + 0,5x70 - 4 = 43,21(cm). N 106,51 103 + Chiều cao vùng nén: x 30,87 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x66 = 41,118 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm lớn x 2a’=2x4=8 cm. Diện tích cốt thép cần tính theo công thức: x 30,87 Ne Rb bx( h0 ) 106510 x 43,21 115 x 30 x 30,87 x (66 ) ' 222 AAss = -4,51(cm ) Rsc Z a 2800 x 62 + Xác định giá trị hàm l•ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh ll 252 oo = 29,17 r0,288 b 0,288 x 30 (17 35) -> min =0,1% Ta thấy các As= As’ chọn cốt thép theo cấu tạo: .b .h 0,1xx 30 66 A = min 0 = = 1,98 (cm2). s 100 100 Ngoài ra cạnh b của tiết diện,b=30cm > 20cm thì ta nên chọn As 4,02 2 2 (cm ) (2 16) Vậy ta chọn 5 22 có As=19,007 (cm ). + Hàm l•ợng cốt thép: A 19,007 %s .100% .100 0,959% 0,1% bh30 x 66 min o 2A 2x 19,007 = s .100% .100 1,918% 3% t bh30 x 66 max o Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 52
  53. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Cắt cột trục c (tầng 4,5,6) 2.2.3.Phần tử 16, tầng 7, (kích th•ớc 30x60x360 cm) - Cột có tiết diện b h = (30 60)cm với chiều cao là : 3,6m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,6 = 2,52 m =252 cm. l 252 - Độ mảnh o 4,2 < 8 nên ta bỏ qua ảnh h•ởng của uốn dọc. h 60 - Lấy hệ số ảnh h•ởng của uốn dọc: = 1. - Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 360 60 ea = max( H ; hc) = max( ; ) = 2 (cm). 600 30 600 30 - Từ bảng tổ hợp ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất: + Cặp 1 ( M max): M = -9,16 (Tm); N = -59,03(T). + Cặp 2 ( N max): M = 3,72 (Tm); N = -68,15(T). + Cặp 3 (e max): M = -8,49 (Tm); N = -52,65(T). - Ta tính toán cột theo ph•ơng pháp tính cốt thép đối xứng. - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a’= 4cm h0 = h - a = 60 - 4 = 56 cm ; Za = ho - a = 56-4 = 52 cm. *Tính với cặp 1: M = -9,16 (Tm); N = -59,03(T). M 9,16 + Độ lệch tâm ban đầu: e = = = 0,1552 m =15,52 cm . 1 N 59,03 + e0 = max(e1,ea)=max(15,52; 2) = 15,52 cm. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 53
  54. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x15,52 + 0,5x60 - 4 = 41,52 (cm). N 59,03 103 + Chiều cao vùng nén: x 17,11 (cm). Rbb. 115 30 + Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x56 = 34,89 (cm). + Xảy ra trường hợp nén lệch tâm lớn: 2a’ ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x56 = 34,89 (cm). + Xảy ra trường hợp nén lệch tâm lớn: 2a’ ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x56 = 34,89 (cm). + Xảy ra tr•ờng hợp nén lệch tâm lớn: x < ξRxh0 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 54
  55. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Ne Rbbx h0 0,5 x 52650x 42,12 115 x 30 x 15,26(56 0,5 x 15,26) As’= = RZsc. a 2800x 52 2 As= As’=-2,26 (cm ). + Xác định giá trị hàm l•ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh: ll 252 oo = 29,17; r0,288 b 0,288 x 30 17 min =0,1% Ta thấy các As= As’ chọn cốt thép theo cấu tạo: .b .h A = min 0 = 0,1xx 30 56 = 1,68 (cm2). s 100 100 2 Ngoài ra cạnh b của tiết diện,b=30cm > 20cm thì ta nên chọn As 4,02 (cm ) (2 16) 2 Vậy ta chọn 3 22 có As=11,4 (cm ). + Hàm l•ợng cốt thép: A 11,44 %s .100% .100 0,678% 0,1% bh30 x 56 min o 2A 2x 9,42 = s .100% .100 1,356% 3% t bh30 x 56 max o Cắt cột trục c (tầng 7,8,9) 2.3. Tính toán cốt thép đai cho cột Cốt đai ngang chỉ đặt cấu tạo nhằm đảm bảo giữ ổn định cho cốt thép dọc, tạo thành khung và giữ vị trí của thép dọc khi đổ bê tông: + Đ•ờng kính cốt đai lấy nh• sau: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 55
  56. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 1 max( ; 5 mm) = max( x30 ; 5 mm) =max(7,5; 5)mm. đ 4 max Chọn cốt đai có đ•ờng kính 8. + Khoảng cách giữa các cốt đai đ•ợc bố trí theo cấu tạo : - Trên chiều dài cột: ađ ≤ min(15 min, b,500) = min(270; 300;500) =270 mm. Chọn ađ = 200 mm. - Trong đoạn nối cốt thép dọc bố trí cốt đai: ađ ≤ 10 min = 180 mm. Chọn ađ = 100 mm. Thống kê thép các cột Nội lực Thép đai yc Cặp Lệch As Trục Tầng M N Thép dọc nội lực tâm (cm2) a (Tm) (T) 1-3 2 -19,78 -218,01 Bé 33,75 5 30 8 200 C 4-7 2 -4,05 -142,08 Bé Cấu tạo 5 22 8 200 7-9 2 3,72 -68,15 Lớn Cấu tạo 3 20 8 200 1-3 2 -11,77 -174,17 Bé 18,84 5 22 8 200 D 4-7 1 8,51 -108,64 Bé 8,25 3 22 8 200 7-9 2 -5,19 -49,68 Lớn Cấu tạo 3 18 8 200 II. Tính cốt thép dầm. 1. Vật liệu: 3 2 2 - Bê tông cấp độ bền B20: Rb =11,5 MPa= 11,5x10 KN/m =115 Kg/cm 3 2 2 Rbt = 0,9 MPa=0,9x10 KN/m =9 Kg/cm 2 - Cốt thép nhóm CI : Rs = 225 MPa =2250 Kg/cm ; Rsw = 175 MPa = 1750 Kg/cm2 2 - Cốt thép nhóm CII : Rs = 280 MPa =2800 Kg/cm ; Rsw = 225 MPa = 2250 Kg/cm2 - Tra bảng phụ lục với bê tông B20,γb2 = 1; Thép CI : ξR = 0,645; αR = 0,437; Thép CII : ξR = 0,623; αR = 0,429 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 56
  57. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 2. Tính toán cốt thép dầm : Ta tính cốt thép dầm cho tầng có nội lực lớn nhất và dầm tầng mái (tầng 9) rồi bố trí cho tầng còn lại. Với dầm nhịp CD ta chỉ cần tính cốt thép dầm nhịp AB, BC còn lại lấy thép dầm nhịp AB bố trí cho dầm nhịp CD. 2.1.Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp AB tầng 7, phần tử 61 (bxh=25x60 cm) Dầm nằm giữa 2 trục A&B có kích th•ớc 25x60cm,nhịp dầm L=660cm. Nội lực dầm đ•ợc xuất ra và tổ hợp ở 3 tiết diện. Trên cơ sở bảng tổ hợp nội lực, ta chọn nội lực nguy hiểm nhất cho dầm để tính toán thép: + - Giữa nhịp AB: M = 6,52 (Tm); Qtu=0,66 (T) - - Gối A: M = - 10,30 (Tm); Qtu=9,39 (T) - - Gối B: M = - 14,13 (Tm). Qtu=-10,40 (T) Do 2 gối có mômen gần bằng nhau nên ta lấy giá trị mômen lớn hơn để tính cốt thép chung cho cả 2, M- = - 14,13 (Tm). - Lực cắt lớn nhất: Qmax = -14,06 (T). a) Tính cốt thép chịu mômen âm: - Lấy giá trị mômen M- = - 14,13 (Tm) để tính. - Tính với tiết diện chữ nhật 25 x 60 cm. - Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 4cm - >h0= h - a = 60 - 4 =56 (cm). Mx14,13 104 - Tính hệ số: m 220,156R 0,429 Rb bho 11,5 x 25 x 56 0,5(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,156 0,915 4 M 14,13.10 2 As 11,85 cm Rhso280 0,915 56 As 11,85 - Kiểm tra: .100% 0,846%min 0,05 % b. ho 25 x 56 min Chọn thép 3 18+2 20 có As=13,91 (cm ). b) Tính cốt thép chịu mômen d•ơng: - Lấy giá trị mômen M = 6,52 (Tm) để tính. - Với mômen d•ơng, bản cánh nằm trong vùng chịu nén. Tính theo tiết diện chữ T với hf= hs= 12 cm. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 57
  58. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD - Giả thiết a=4 cm, từ đó h0= h - a =60 - 4 = 56 (cm). - Bề rộng cánh đ•a vào tính toán : bf = b + 2.Sc - Giá trị độ v•ơn của bản cánh Sc không v•ợt quá trị số bé nhất trong các giá trị sau: + 1/2 khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0,5x(4,2-0,25)=1,975m + 1/6 nhịp tinh toán của dầm: 6,6/6= 1,1 m. Lấy Sc= 1,0 m. Do đó: bf= b+ 2xSc= 0,25+ 2x1,0= 2,25 m - Xác định vị trí trục trung hoà: Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 115x225x12x(56- 0,5x12) Mf =15525000 (kGcm)= 155250(kGm)=155,250(Tm). Có Mmax= 6,52 (Tm) < Mf=155,250 (Tm).Do đó trục trung hoà đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật b= bf = 225 cm; h=60 cm. M 6,52 104 Ta có: m 220,008R 0,429 Rb bho 11,5 225 56 0,5.(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,008 0,996 4 M 6,52.10 2 As 4,17 cm Rhso280 0,996 56 As 4,17 Kiểm tra hàm l•ợng cốt thép : .100% 0,297%min 0,05% b. ho 25 x 56 2 Chọn thép: 3 18 có As=7,63 (cm ). c) Tính toán cốt đai cho dầm: - Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt lớn nhất xuất hiện trong dầm: Qmax= - 14,06 (T) 2 - Bê tông cấp độ bền B20 có: Rb =11,5 MPa= 115 kG/cm 4 2 Eb = 2,7x 10 MPa ; Rbt = 0,9 MPa= 9 kG/cm 2 5 - Thép đai nhóm CI có: Rsw = 175 MPa = 1750 kG/cm ; Es = 2,1x 10 MPa - Dầm chịu tải trọng tính toán phân bố đều với: g=gA-B+gd =1509,2+(0,25x0,6x2500x1,1)=1921,7(kG/m)=19,217(kG/cm). p=p2=960(kG/m)=9,6( kG/cm). giá trị q1=g+0,5p= 19,217+ (0,5x9,6)=24,017( kG/cm). - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông : (bỏ qua ảnh h•ởng của lực dọc trục nên n =0; f =0 vì tiết diện là hình chữ nhật). Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 58
  59. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Qb min= b3(1 fn )R bt. b . h0 = 0,6x(1+0+0)x9x25x56 =7560 ( kG) -> Qmax= 14,06 (T) > Qb min= 7,56 (T). -> Bê tông không đủ chịu cắt,cần phải tính cốt đai chịu lực cắt. - Xác định giá trị: M.(1 ). R . b . h2 (Bê tông nặng -> =2) b b2 fn bt 0 b2 2 => Mb = 2x(1+0+0)x9x25x56 =1411200(kGcm). - TínhQbb1 2 M. q1 2 1411200 x 24,017 11643,5 (kG). Q 11643,5 +) b1 =19405,83 (kG). 0,6 0,6 Q - Ta thấy Q =14060 qsw = = =11,004 (kG/cm) 4Mb 4 1411200 QQmax b1 Qbmin - Yêu cầu qsw ( ; ) 2h0 2h0 14060 11643,5 +) = =21,58(kG/cm). 2 56 7560 +) = = 67,5kG/cm). 2 56 Ta thấy qsw= 11,264 45 cm -> s ct =min (h/3;50 cm)=min (20;50) =20 (cm). +) Giá trị smax : 2 2 b4(1n )R bt bh0 1,5 (1 0) 9 25 56 smax =75,28 (cm). Qmax 14060 - s = min (s tt ; s ct ; smax)= min (26,08 ; 20 ; 75,28) = 20 (cm). Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 59
  60. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Chọn s = 15 cm = 150mm. Ta bố trí 8 a150 trong đoạn L/4=6,6/4=1,65m ở 2 đầu dầm. - Kiểm tra điều kiện c•ờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính: Q0,3.w1 .bb1 . R . b . ho E n. a 2,1 105 2 0,503 + = s sw =1,104 = 0,3x1,104x0,885x115x25x56=47191,032(kG) 0,3.w1 .bb1 .R . b . ho Ta thấy Qmax= 14,06 (T) 300 mm. -> s ct =min (3h/4;500)= min (450;500) Chọn s=250mm bố trí trong đoạn L/2=6/2=3m ở giữa dầm. Cắt dầm 61 2.2. Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp AB tầng 9 (tầng mái), phần tử 63 (bxh=25x60 cm) Dầm nằm giữa 2 trục A&B có kích th•ớc 25x60cm,nhịp dầm L=660cm. Nội lực dầm đ•ợc xuất ra và tổ hợp ở 3 tiết diện. Trên cơ sở bảng tổ hợp nội lực, ta chọn nội lực nguy hiểm nhất cho dầm để tính toán thép: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 60
  61. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD + - Giữa nhịp AB: M = 7,51 (Tm); Qtu=-0,5 (T) - - Gối A: M = - 5.52 (Tm); Qtu=8,27 (T) - - Gối B: M = - 10,46 (Tm). Qtu=-9,71 (T) Do gối B có mômen lớn hơn nên ta lấy giá trị mômen lớn hơn để tính cốt thép chung cho cả 2 gối, M- = - 10,46 (Tm). - Lực cắt lớn nhất: Qmax = -9,71 (T). a) Tính cốt thép chịu mômen âm: - Lấy giá trị mômen M- = - 10,46 (Tm) để tính. - Tính với tiết diện chữ nhật 25 x 60 cm. - Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 4cm - >h0= h - a = 60 - 4 =56 (cm). Mx10,46 104 - Tính hệ số: m 220,116R 0,429 Rb bho 11,5 x 25 x 56 0,5(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,116 0,938 4 M 10,46.10 2 As 7,11 cm Rhso280 0,938 56 As 7,11 - Kiểm tra: .100% 0,507%min 0,05 % b. ho 25 x 56 min Chọn thép 3 22 có As=11,4 (cm ). b) Tính cốt thép chịu mômen d•ơng: - Lấy giá trị mômen M = 7,51 (Tm) để tính. - Với mômen d•ơng, bản cánh nằm trong vùng chịu nén. Tính theo tiết diện chữ T với hf= hs= 12 cm. - Giả thiết a=4 cm, từ đó h0= h - a =60 - 4 = 56 (cm). - Bề rộng cánh đ•a vào tính toán : bf = b + 2.Sc - Giá trị độ v•ơn của bản cánh Sc không v•ợt quá trị số bé nhất trong các giá trị sau: + 1/2 khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0,5x(4,2-0,25)=1,975m + 1/6 nhịp tinh toán của dầm: 6,6/6= 1,1 m. Lấy Sc= 1,0 m. Do đó: bf= b+ 2xSc= 0,25+ 2x1,0= 2,25 m - Xác định vị trí trục trung hoà: Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 115x225x12x(56- 0,5x12) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 61
  62. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Mf =15525000 (kGcm)= 155250(kGm)=155,250(Tm). Có Mmax= 7,51 (Tm) < Mf=155,250 (Tm).Do đó trục trung hoà đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật b= bf = 225 cm; h=60 cm. M 7,51 104 Ta có: m 220,0093R 0,429 Rb bho 11,5 225 56 0,5.(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,0093 0,995 4 M 7,51.10 2 As 4,81 cm Rhso280 0,995 56 As 4,81 Kiểm tra hàm l•ợng cốt thép : .100% 0,343%min 0,05% b. ho 25 x 56 2 Chọn thép: 3 18 có As=7,63 (cm ). c) Tính toán cốt đai cho dầm: - Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt lớn nhất xuất hiện trong dầm: Qmax= 9,71 (T) < Qmax= 14,06 (T) tính cho dầm nhịp AB tầng 7, phần tử 61 (bxh=25x60 cm) Do đó có thể bố trí cốt đai cho dầm nhịp AB tầng 9 (tầng mái), phần tử 63 (bxh=25x60 cm) giống dầm nhịp AB tầng 7, phần tử 61 (bxh=25x60 cm) - Chọn s =15 cm =150mm. Ta bố trí 8 a150 trong đoạn L/4=6,6/4=1,65m ở 2 đầu dầm. - Chọn s=250mm bố trí trong đoạn L/2=6/2=3m ở giữa dầm. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 62
  63. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Cắt dầm 63 2.3. Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp BC, tầng 2, phần tử 47 (bxh=25x40 cm) Dầm nằm giữa 2 trục B và C có kích th•ớc 25x45cm. Nhịp dầm L=300cm. Nội lực dầm đ•ợc xuất ra và tổ hợp ở 3 tiết diện. Trên cơ sở bảng tổ hợp nội lực, ta chọn nội lực nguy hiểm nhất cho dầm để tính toán thép: - Nhịp CD: M+ = 0,59 (Tm). - Gối D: M- = - 8,96 (Tm). - Gối C: M- = - 8,96 (Tm). Do 2 gối có mômen bằng nhau nên ta lấy M- = - 8,96 (Tm). - Lực cắt lớn nhất: Qmax = 7,25 (T). a) Tính cốt thép chịu mômen âm: - Lấy giá trị mômen M- = - 8,96 (Tm) để tính. - Tính với tiết diện chữ nhật 25 x 40 cm. - Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 4cm -> h0= h - a = 40 - 4 =36 (cm). 4 - Tính hệ số: Mx8,96 10 m 220,240R 0,429 Rb bho 11,5 x 25 x 36 0,5(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,240 0,86 4 M 8,96.10 2 As 10,33 cm Rhso280 0,86 36 As 10,33 - Kiểm tra: .100% 1,15%min 0,05 % b. ho 25 x 36 min Chọn thép 3 22 có As=11,404 (cm ). b) Tính cốt thép chịu mômen d•ơng: - Ta thấy giá trị mômen M+ = 0,59 (Tm) là khá nhỏ nên cốt thép chịu mômen d•ơng 2 chọn theo cấu tạo. Chọn 2 16 có As= 4,02 (cm ). As 4,02 - Hàm l•ợng cốt thép: .100% 0,446%min 0,05 % b. ho 25 x 36 c) Tính toán cốt đai cho dầm: - Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt lớn nhất xuất hiện trong dầm: Qmax= 7,25 (T). Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 63
  64. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 2 - Bê tông cấp độ bền B20 có Rb =11,5 MPa= 115 kG/cm 4 2 Eb = 2,7x 10 MPa ; Rbt = 0,9 MPa= 9 kG/cm - Thép đai nhóm CI : 2 5 có Rsw = 175 MPa = 1750 kG/cm ; Es = 2,1x 10 MPa - Dầm chịu tải trọng tính toán phân bố đều với: g= gB-C + gd=1028+(0,25x0,4x2500x1,1) =1303(kG/m) =13,03 (kG/cm). p=p1=960(kG/m)=9,6( kG/cm). giá trị q1=g+0,5p= 13,03+ (0,5x9,6)=17,83( kG/cm). - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông : (bỏ qua ảnh h•ởng của lực dọc trục nên n =0 ; f =0 vì tiết diện là hình chữ nhật). Qb min= b3(1 fn )R bt. b . h0 = 0,6x(1+0+0)x9x25x36= 4860 ( kG) -> Qmax= 7,25 (T) > Qb min= 4,860 (T). -> Bê tông không đủ chịu cắt,cần phải tính cốt đai chịu lực cắt. - Xác định giá trị: M.(1 ). R . b . h2 (Bê tông nặng -> =2) b b2 fn bt 0 b2 2 => Mb = 2x(1+0+0)x9x25x36 =583200(kGcm). - TínhQbb1 2 M. q1 2 583200 x 17,83 6449,32 (kG). Q 6449,32 +) b1 =10748,87 (kG). 0,6 0,6 Q - Ta thấy Q =7250 qsw = = = 4,702 (kG/cm) 4Mb 4 583200 QQmax b1 Qbmin - Yêu cầu qsw ( ; ) 2h0 2h0 7250 6449,32 +) = =11,12(kG/cm). 2 36 4860 +) = = 67,5(kG/cm). 2 36 Ta thấy qsw= 4,072 < ( 11,12 ; 67,5). vậy ta lấy giá trị qsw= 67,5 (kG/cm) để tính cốt đai. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 64
  65. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 2 Chọn cốt đai 8 (asw= 0,503cm ), số nhánh cốt đai n =2. - Xác định khoảng cách cốt đai: +) Khoảng cách cốt đai tính toán: Rsw n a sw 1750 2 0,503 s tt = = =26,08 (cm). qsw 67,5 +) Khoảng cách cốt đai cấu tạo: Dầm có h= 40 cm s ct =min (h/2;15 cm)= 15 (cm). +) Giá trị smax : 2 2 b4(1n )R bt bh0 1,5(1 0)9 25 36 smax =60,33 (cm). Qmax 7250 - s = min (s tt ; s ct ; smax)= min (20,68; 15; 60,33) = 15 (cm). Chọn s=15cm =150mm, do nhịp dầm ngắn nên ta bố trí cốt đai 8a150 suốt chiều dài dầm. - Kiểm tra điều kiện c•ờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính: Q0,3.w1 .bb1 . R . b . ho E n. a 2,1 105 2 0,503 + = s sw =1,104 0,3.w1 .bb1 .R . b . ho = 0,3x1,104x0,885x115x25x36=30337,092kG) Ta thấy Qmax=7,25(T) < =30,337 (T),nên dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính. Bố trí cốt thép nh• sau. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 65
  66. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Cắt dầm 47 2.3.Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp BC, tầng 9 (tầng mái), phần tử 54 (bxh=25x40 cm) Dầm nằm giữa 2 trục B&C có kích th•ớc 25x40cm,nhịp dầm L=300cm. Nội lực dầm đ•ợc xuất ra và tổ hợp ở 3 tiết diện. Trên cơ sở bảng tổ hợp nội lực, ta chọn nội lực nguy hiểm nhất cho dầm để tính toán thép: - Giữa nhịp AB: M- = -0,66 (Tm); - Gối C: M- = - 2,61 (Tm); - Gối B: M- = - 2,61 (Tm). - Lực cắt lớn nhất: Qmax = -2,53 (T). Do dầm nhịp BC, tầng 9 (tầng mái) phần tử 54 (bxh=25x40 cm) có nội lực nhỏ lên ta có thể bố trí cốt thép cho dầm tầng này giống dầm nhịp BC, tầng 2, phần tử 47 (bxh=25x40 cm) - Chọn s=15cm =150mm, do nhịp dầm ngắn nên ta bố trí cốt đai 8a150 suốt chiều dài dầm. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 66
  67. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Cắt dầm 54 III. Tính thép sàn tầng điển hình. 1. Khái quát chung * Nguyên tắc tính toán: Các ô sàn làm việc, hành lang, kho thì tính theo sơ đồ khớp dẻo cho kinh tế, riêng các ô sàn khu vệ sinh, mái( nếu có) thì ta phải tính theo sơ đồ đàn hồi vì ở những khu vực sàn này không đ•ợc phép xuất hiện vết nứt để đảm bảo tính chống thấm cho sàn. Các ô bản liên kết ngàm với dầm. * Phân loại các ô sàn: Dựa vào kích th•ớc các cạnh của bản sàn trên mặt bằng kết cấu ta phân các ô sàn ra làm 2 loại: l 2 - Các ô sàn có tỷ số các cạnh < 2 Ô sàn làm việc theo 2 ph•ơng (Thuộc loại l 1 bản kê 4 cạnh). l - Các ô sàn có tỷ số các cạnh 2 ≥2 Ô sàn làm việc theo một ph•ơng (Thuộc loại l 1 bản loại dầm). * Vật liệu dùng: 2 - Bêtông mác B20 có: C•ờng độ chịu nén Rb = 115 kG/cm 2 C•ờng độ chịu kéo Rbt = 0,9 kG/cm 2 2 - Cốt thép d < 10 nhóm CI : Rs = 2250 kG/cm , Rsw = 1750 kG/cm * Chọn chiều dày bản sàn: Chiều dày bản sàn chọn phải thoả mãn các yêu cầu sau: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 67
  68. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD - Đối với nhà dân dụng sàn dày > 6 cm - Phải đảm bảo độ cứng để sàn không bị biến dạng d•ới tác dụng của tải trọng ngang và đảm bảo độ võng không võng quá độ cho phép. - Phải đảm bảo yêu cầu chịu lực. Nh• ở ch•ơng I ta đã tính chọn chiều dày bản sàn là hs=12cm Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 68
  69. Tr•ờng ĐHDLHP ĐHDLHP Tr•ờng Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp nghiệp Công ĐHKTKT tr•ờng việc Nhà làm - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Khoa Xây Dựng Dựng Khoa Xây D D Mặt bằng kết cấu ô sàn tầng điển hình điển ô sàntầng cấu bằng kết Mặt C C Hà Nội Hà Nội 69 B B SVTH: SVTH: A A Đồ án Tốt Nghiệp KSXD KSXD ánNghiệp Tốt Đồ Vũ Anh Tùng Tùng Anh Vũ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 - Lớp XD1201D Lớp
  70. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 2. Tải trọng tác dụng lên sàn. a. Tĩnh tải. Tĩnh tải tác dụng lên sàn gồm có trọng l•ợng các lớp sàn, tải trọng do các lớp cấu tạo sàn đã đ•ợc tính ở phần tr•ớc. - Sàn vệ sinh : g =582,9kG/m2 2 - Sàn hành lang: g =434 kG/m - Sàn mái : g =566,6 kG/m2 - Sàn tầng : g =434 kG/m2 b. Hoạt tải tác dụng lên sàn Sàn của phòng vệ sinh: P = 260 kG/m2 Mái BTCT: P =97,5 kG/m2 Hành lang: P = 360 kG/m2 Cầu thang: P = 360 kG/m2 Phòng làm việc, phòng học: P = 240 kG/m2 3.Tính cho ô bản theo sơ đồ khớp dẻo(phòng học, phòng làm việc): 4. Tính toán nội lực của các ô sàn theo sơ đồ khớp dẻo. a.Sơ đồ tính toán. Các ô bản liên kết với dầm biên thì quan niệm tại đó sàn liên kết ngàm với dầm (do dầm biên có kích th•ớc lớn độ cứng chống uốn, chống xoắn lớn nên coi dầm biên không bị biến dạng khi chịu tải ), liên kết giữa các ô bản với các dầm ở giữa cũng quan niệm sàn liên kết ngàm với dầm. +. Xác định nội lực cho bản làm việc 2 ph•ơng. b. Trình tự tính toán. Nguyên lý tính toán ô bản kê 4 cạnh trích từ bản liên tục: - Gọi các cạnh bản là A1, B1, A2, B2. Các cạnh đó có thể kê tự do ở cạnh biên, là liên kết cứng hoặc là các cạnh giữa của ô bản liên tục. Gọi mômen âm tác dụng phân bố trên các cạnh đó là MA1, MB1, MA2, MB2. Các mômen đó tồn tại trên các gối giữa hoặc cạnh liên kết cứng. - ở vùng giữa của ô bản có mômen d•ơng theo hai ph•ơng là M1 và M2. Các giá trị mômen nói trên đều đ•ợc tính cho mỗi đơn vị bề rộng của bản là 1m. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 70
  71. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD a2 b2 l2 Mb1 b1 Mb1 M M Mb2 1 a2 2 l M M1 Ma1 a1 Ma1 Mb2 Ma2 M2 sơ đồ tính toán bản kê bốn cạnh. 2 q.3 lt1 l t 2 l t 1 22M M M l M M M l 12 1A 1 B 1 t 2 2 A 2 B 2 t 1 - Tính toán bản theo sơ đồ khớp dẻo. - Mô men d•ơng lớn nhất ở khoảng giữa ô bản, càng gần gối tựa mômen d•ơng càng giảm theo cả 2 ph•ơng. Nh•ng để đỡ phức tạp trong thi công ta bố trí thép đều theo cả 2 ph•ơng. - Khi cốt thép trong mỗi ph•ơng đ•ợc bố trí đều nhau, dùng ph•ơng trình cân bằng mômen. - Trong mỗi ph•ơng trình có sáu thành phần mômen M2 MAi MBi - Lấy M1 làm ẩn số chính và qui định tỉ số: ; Ai ; B i sẽ đ•a M1 M1 M1 ph•ơng trình về còn 1 ẩn số M1, sau đó dùng các tỉ số đã qui định để tính theo bảng 10.2 (Quyển Sàn kết cấu bêtông cốt thép) tính các mômen khác: MAi = Ai.M1. 5. Tính cho ô bản điển hình (4,2x6,6m) theo sơ đồ khớp dẻo. Ô bản có: l1 = 4,2m ,l2 = 6,6m a. Nhịp tính toán: lti= li - bd - Kích th•ớc tính toán: + Nhịp tính toán theo ph•ơng cạnh dài: 0,25 0,25 l = 6,6 - = 6,35 m. (với b = 0,25 m) t2 2 2 dầm + Nhịp tính toán theo ph•ơng cạnh ngắn: 0,25 0,25 l = 4,2 - = 3,95 m (với b = 0,25m) t1 2 2 dầm Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 71
  72. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD l 6,35 - Xét tỷ số hai cạnh t 2 = 1,6 2 Ô sàn làm việc theo 2 ph•ơng. lt1 3,95 Tính toán theo bản kê 4 cạnh. b.Tải trọng tính toán. - Tĩnh tải: g =434 (kG/m2) - Hoạt tải: P = 240 (kG/m2) - Tổng tải trọng tác dụng lên bản là: q = 434+240 = 674 (kG/m2)= 0,674 (T/m2) c. Xác định nội lực. l - Tính tỷ số: r = t 2 = 1,6 Tra bảng 10.2 sau để có đ•ợc các giá trị của lt1 Trong đó các hệ số đ•ợc tra theo bảng sau: M 2 = = 0,5 M2 = 0,5M1 M1 M A1 Ta chọn tỷ số: AB11 1,5 MA1=1,5M1 M1 M A2 AB22 1,5 MA2=1,5M2=0,75M1 M 2 - Thay vào ph•ơng trình mômen trên ta có: 674 3,952 (3 6,35 3,95) + Vế trái: VT = 13232,74 (KG/m). 12 + Vế phải: VP =(2M1+1,5M1+1,5M1)x6,35+(2x0,5M1+0,75M1+0,75M1)x3,95 = 41,625M1. VT= VP 13232,74 = 41,625M1 M1 = 317,9 (kGm). M2= 0,5. M1 = 158,95 (kGm) MA1= MB1= 1,5M1 = 476,85 (kGm) MA2= MB2= 0,75M1= 238,425 (kGm) d. Tính toán cốt thép cho bản làm việc 2 ph•ơng. * Tính cốt thép chịu mômen d•ơng (Lấy giá trị momen d•ơng lớn hơn M1 để tính và bố trí thép cho ph•ơng còn lại) Chọn mômen d•ơng lớn nhất theo ph•ơng cạnh ngắn là : M1 = 317,9 kGm. - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 12-1,5=10,5 cm 2 - Bê tông B20 có Rb = 115 kG/cm , Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 72
  73. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 2 2 - Cốt thép d min=0,05% bh.o 100.10,5 2 - Ta chọn thép 8 a200, có As = 2,51 cm : 2 2 - Chọn 8a200 có AS chọn=2,51cm >Asyc = 1,342 cm Thoả mãn yêu cầu. Vậy trong 1m bề rộng bản bố trí cốt thép chịu momen d•ơng theo 2 ph•ơng có 6 8 với khoảng cách a=200 * Tính cốt thép chịu mômen âm (Lấy giá trị momen âm lớn hơn MA1 để tính và bố trí thép cho ph•ơng còn lại) - Chọn MA1 = 476,85 kGm để tính thép đặt dọc các trục. - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 12-1,5=10,5 cm 2 - Bê tông cấp độ B20 có Rb = 115 kG/cm 2 2 - Cốt thép d min=0,05% bh.o 100.10,5 2 Ta chọn thép 8a200, có As = 2,513 cm : 2 2 - Chọn 8a200 có As = 2,513 cm > ASyc=2,093 cm Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 73
  74. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Thoả mãn yêu cầu. Vậy trong 1m bề rộng bản bố trí cốt thép chịu Momen âm theo 2 ph•ơng có 6 8 với khoảng cách a=200 2 - Để thuận tiện cho việc thi công, ta dùng cốt thép 8 có As= 2,513 cm cho toàn bộ 2 ô sàn đã tính. Do đó trong 1 m bề rộng bản sẽ bố trí cốt thép 8a200 có As= 2,513 cm Ta dùng cốt mũ rời để chịu mômen âm trên các gối theo ph•ơng l1 và l2. Đoạn v•ơn của cốt mũ lấy nh• sau: 11 S l3,95 0,987( m ) lấy tròn S =1( m). 1144t 1 11 S l6,35 1,58( m ) lấy tròn S =1,6 (m). 2244t 2 6.Tính cho ô bản theo sơ đồ đàn hồi (ô bản khu vệ sinh): a. Nội lực sàn: Đối với sàn nhà WC thì để tránh nứt, tránh rò rỉ khi công trình đem vào sử dụng, đồng thời đảm bảo bản sàn không bị võng xuống gây đọng n•ớc vì vậy đối với sàn khu WC thì ta tính toán theo trạng thái 1 tức là tính toán bản sàn theo sơ đồ đàn hồi Nhịp tính toán là khoảng cách trong giữa hai mép dầm. Sàn WC sơ đồ tính là 4 cạnh ngàm . l 6,6 -Xét tỉ số hai cạnh ô bản : r 2 1,6 2 l1 4,2 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 74
  75. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Xem bản chịu uốn theo 2 ph•ơng, tính toán theo sơ đồ bản kê bốn cạnh. (theo sơ đồ đàn hồi) - Nhịp tính toán của ô bản. L2 =6,6 -0,25=6,35 (m) L1=4,2 -0,25= 3,95 (m). 2 - Ta có qb =582,9 +260=842,9 Kg/m - Tính bản kê 4 cạnh theo sơ đồ đàn hồi ta có: M1= α1.q. L1. L2 MI = - β 1.q. L1. L2 M2= α2.q. L1. L2 MII = - β 2.q. L1. L2 Với: α1;α2; β 1; β 2 : Hệ số phụ thuộc vào dạng liên kết của ô bản và tỉ số l2/ l1 Với l1/l2 =1,6 và 4 cạnh ô bản là ngàm, tra bảng ta có : α1 = 0,0205 ; α2 = 0,0080 ; β 1= 0,0452 ; β 2= 0,0177 Ta có mômen d•ơng ở giữa nhịp và mômen âm ở gối : 2 M1= α1.q. L1.L2 =0,0205 x842,9 x6,35 x3,95 = 433,41 (kG/m ) 2 M2= α2.q. L1.L2 =0,0080 x842,9 x6,35 x3,95 = 169,14 (kG/m ) 2 MI = -β 1.q. L1.L2 = -0,0452 x842,9 x6,35 x3,95 =-855,62 (kG/m ) 2 MII = -β 2.q. L1.L2= -0,0177 x842,9 x6,35 x3,95 = -374,21 (kG/m ) Chọn ao=1,5cm ho=12-1,5=10,5 cm . Để thiên về an toàn vì vậy trong tính toán ta sử dụng M1 để tính cốt chịu mômen d•ơng và MI để tính cốt chịu mômen âm. * Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen d•ơng ở giữa ô bản : Tính với tiết diện chữ nhật : M 433,41.100 m 220,034 min=0,05% bh.o 100.10,5 2 - Ta chọn thép 8a200, có As = 2,513 cm : 2 Chọn thép 8a200 có As=2,513 cm . Vậy trong mỗi mét bề rộng bản có 6 8. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 75
  76. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD * Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen âm ở gối: M 855,62.100 m 220,067 min=0,05% bh.o 100.10,5 2 Chọn thép 8a150 có As= 3,251 cm . Vậy trong mỗi mét bề rộng bản có 7 8. Ta dùng cốt mũ rời để chịu mômen âm trên các gối theo ph•ơng l1 và l2. Đoạn v•ơn của cốt mũ lấy: 11 S l3,95 0,987( m ) lấy tròn S1 =1( m). 1144t 11 S l6,35 1,58( m ) lấy tròn S2 =1,6 (m). 2244t 7. Tính cho ô bản hành lang theo sơ đồ khớp dẻo: Ô bản có: l1 = 4,2m, l2 = 3,0m a. Nhịp tính toán: lti= li - bd - Kích th•ớc tính toán: + Nhịp tính toán theo ph•ơng cạnh dài: 0,25 0,25 L = 4,2 - = 3,95 m. (với b = 0,25 m) t2 2 2 dầm + Nhịp tính toán theo ph•ơng cạnh ngắn: 0,25 0,25 L = 3,0 - = 2,75 m (với b = 0,25m) t1 2 2 dầm L 3,95 - Xét tỷ số hai cạnh t 2 1,436 < 2 Ô sàn làm việc theo 2 ph•ơng. Lt1 2,75 Tính toán theo bản kê 4 cạnh. b.Tải trọng tính toán. - Tĩnh tải: g =434 (kG/m2) - Hoạt tải: P = 360 (kG/m2) - Tổng tải trọng tác dụng lên bản là: q = 434+360 = 794 (kG/m2)= 0,794 (T/m2) Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 76
  77. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD c. Xác định nội lực. L - Tính tỷ số: r t 2 1,434 Tra bảng 10.2 và nội suy ta coc các giá trị sau: Lt1 M 2 = = 0,618 M2 = 0,618M1 M1 M A1 Ta chọn tỷ số: AB11 1,5 MA1=1,5M1 M1 M A2 AB22 1,5 MA2=1,5.M2=0,927M1 M 2 - Thay vào ph•ơng trình mômen trên ta có: q.3 L2 L L t1 t 2 t 1 22MMMLMMML 12 1A 1 B 1 t 2 2 A 2 B 2 t 1 794 2,752 (3 3,95 2,75) + Vế trái: VT = 4553,5 (KG/m). 12 + Vế phải: VP =(2M1+1,5M1+1,5M1)x3,95 +(2x0,618M1+0,927M1+0,927M1)x2,75 = 28,25M1. VT= VP 4553,5 = 28,25M1 M1 = 161,19 (kGm). M2= 0,618M1 = 99,62 (kGm) MA1= MB1= 1,5M1 = 241,785 (kGm) MA2= MB2= 0,927M1= 149,42 (kGm) d. Tính toán cốt thép cho bản làm việc 2 ph•ơng. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 77
  78. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD * Tính cốt thép chịu mômen d•ơng (Lấy giá trị momen lớn hơn M1 để tính và bố trí thép cho ph•ơng còn lại) Chọn mômen d•ơng lớn nhất theo ph•ơng cạnh ngắn là : M1 = 161,19 kGm. - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 12-1,5=10,5 cm 2 - Bê tông B20 có Rb = 115 kG/cm , 2 2 - Cốt thép d min=0,05% bh.o 100.10,5 2 - Ta chọn thép 8a200, có As = 2,51 cm : 2 2 - Chọn 8a200 có Achọn=2,51cm > Asyc = 0,687 cm Thoả mãn yêu cầu. Vậy trong 1m bề rộng bản có 6 8 với khoảng cách a=200 * Tính cốt thép chịu mômen âm (Lấy giá trị momen lớn hơn MA1 để tính và bố trí thép cho ph•ơng còn lại) Chọn mômen âm lớn nhất theo ph•ơng cạnh ngắn là : MA1= MB1 = 241,785 kGm. - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 12-1,5=10,5 cm 2 - Bê tông cấp độ B20 có Rb = 115 kG/cm 2 2 - Cốt thép d < 10 nhóm CI : Rs = 2250 kG/cm , Rsw = 1750 kG/cm - Tính với tiết diện chữ nhật : M 241,785.100 m 220,019 < Rbo. b . h 115.100.10,5 1 1 2 1 (1 2 0,019) 0,019 m - Diện tích côt thép yêu cầu trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là: .Rbo . b . h 0,019 115 100 10,5 2 As 1,02 (cm ). Rs 2250 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 78
  79. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD AS 1,02 - Hàm l•ợng cốt thép = .100 0,097% > min=0,05% bh.o 100.10,5 2 Ta chọn thép 8a200, có As = 2,51 cm : 2 2 - Chọn 8a200 có As = 2,51 cm > Asyc=1,02 cm Thoả mãn yêu cầu. Vậy trong 1m bề rộng bản bố trí cốt thép chịu Momen âm có 6 8 với khoảng cách a=200 Ta dùng cốt mũ rời để chịu mômen âm trên các gối theo ph•ơng l1 và l2. Đoạn v•ơn của cốt mũ lấy nh• sau: 11 S L2,75 0,68( m ) lấy tròn S1 =0,7( m). 1144t 11 S L3,95 0,987( m ) lấy tròn S2 =1,0 (m). 2244t IV.Tính toán cầu thang bộ điển hình 1.Số liệu tính toán: Sơ đồ kết cấu thang b DCT ct ct DCT a 4 5 mặt bằng kết cấu thang trục 4 - 5 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 79
  80. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD ống inox d40 60 220 40 ống inox d60 320 900 40 150 150 30 lát đá granit màu đỏ 20 vữA lót xm mác 50 dày 15 15 bậc xây gạch đặc 100 150 btct b20 dày 100 150 vữA trát xm mác 50 dày 15 cấu tạo bậc thang - Thiết kế cầu thang bộ điển hình là cầu thang 2 vế loại có cốn thang, cấu tạo cầu thang nh• hình vẽ. - Bậc xây gạch đặc,kích th•ớc bậc: 150x350mm. - Mặt lát gạch granitô màu đỏ =20mm - Lan can tay vịn thép ống inox d60 - Chọn sơ bộ kích th•ớc kết cấu + Bản thang + chiếu nghỉ BTCT B20 dày 100 mm. + Kích th•ớc chiếu nghỉ 1750x3550, cốn thang CT kích th•ớc 150x300 2 - Hoạt tải lấy theo TCVN 2737-1995: Ptc =300kG/m ; n=1,2. - Dùng bê tông cấp độ bền B20 có: 2 2 3 Rb = 11,5 Mpa = 115 kg/cm ; Rbt = 0,9 MPa = 9 kg/cm , Eb =27.10 MPa. Thép CI có Rs= Rsc = 225MPa ,Rsw = 175 Mpa 4 Thép CII có Rs=Rsc=280 MPa ,Es=21.10 Mpa 2.Tính toán bản thang. - Góc nghiêng cầu thang là tg = h/l = 1,8/3,3 = 0,5454 -> =28,610 cos = 0,8778, sin = 0,4788. - Chiều dài của bản thang theo ph•ơng mặt phẳng nghiêng là: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 80
  81. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 22 lng 1,8 3,3 3,76m - Nhịp tính toán của bản thang: ltt=(4200 -700)/2 = 1750 mm =1,75m. -Tỉ số 2 cạnh của bản thang : 3,76/1,75 = 2,15 >2 Bản thang là bản loại dầm - Bỏ qua sự làm việc theo cạnh dài tính toán bản thang theo ph•ơng cạnh ngắn. - Sơ đồ tính là dầm đơn giản 2 đầu kê lên cốn thang và t•ờng,ta cắt 1 dải bản rộng 1m theo ph•ơng cạnh ngắn để tính toán. a) Xác định kích th•ớc sơ bộ D - Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức h .l b m D = 0,8 1,4 là hệ số phụ thuộc tải trọng. Chọn D = 1,4 l: chiều dài cạnh ngắn l = l1 = 1,75 m m = 30 35 Chọn m = 30 - Vậy chiều dày bản: 1,75x1,4 h 0,082m Chọn hb =10 cm. b 30 b) Tải trọng tác dụng lên bản thang : * Tĩnh tải : - Quy đổi tải trọng của các lớp ra tải trọng t•ơng đ•ơng,phân bố theo chiều dài bản thang: 2xx 15 2 30 90 +) Lớp đá ốp dày 2 cm h1= 2,683(cm ) 1522 30 33,541 1,5xx 15 1,5 30 67,5 +) Lớp vữa lót dày 1,5cm 2,013(cm ) 1522 30 33,541 0,5xx 15 30 +) Bậc xây gạch : h = 6,71(cm ) 3 33,541 +) Bản thang dày 10cm : h4=10cm +) Lớp vữa trát dày 1,5cm h5=1,5cm Ta lập đ•ợc bảng tĩnh tải sau: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 81
  82. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD Các lớp cấu tạo Chiều dày (Kg/m3) n qtt (Kg/m2) 1. Đá ốp 59,026 0,02683 2000 1,1 2. Vữa lót 47,1 0,02013 1800 1,3 3. Bậc gạch 132,858 0,0671 1800 1,1 4. Bản thang 275 0,1 2500 1,1 5. Vữa trát 35,1 0,015 1800 1,3 Tổng (làm tròn) 549,084 * Hoạt tải: 2 - Hoạt tải lấy theo TCVN 2737-1995: Ptc =300kG/m ; n=1,2. 2 -> ptt= 300 x 1,2= 360 Kg/m - Tải trọng toàn phần tác dụng lên bản thang là: q = 549,084 + 360 = 909,084 Kg/m2 c) Xác định nội lực: - Tải trọng phân bố trên một mét dài: qb = 909,084 x1 = 909,084 kG/m. - Thành phần tác dụng vuông góc với bản thang gây uốn: q1 = qb cos = 909,084 x0,8778 = 797,993 kG/m. - Thành phần tác dụng dọc trục bản thang, gây nén cho bản: q2 = qb sin = 909,084 . 0,4788 = 435,27 kG/m. - Do q2< q1 nên khi tính thép bỏ qua q2. Vì thành phần q2 gây nén nh•ng do q2< q1 và bê tông là vật liệu chịu nén tốt nên có thể bỏ qua q2. *Dùng giá trị q1 tính thép chịu lực theo cạnh ngắn. - Để tính toán cắt bản thang ra một dải bản có bề rộng 1m theo ph•ơng cạnh ngắn. Dải bản có tiết diện chữ nhật chiều cao hb =10cm; chiều rộng b = 100 cm. - Sơ đồ tính toán: q=797,993 Kg/m Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 82
  83. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD - Xác định nội lực: ql2 797,993 1,752 M 1 = =305,482 kG.m max 8 8 ql 797,993 1,75 Q 1 = =698,243 kG max 2 2 d)Tính cốt thép: - Chọn ao= 1,5 cm-> ho = 10 - 1,5 = 8,5 cm M 305,482 100 Ta có : m 220,0368 Rb. b . h0 115 100 8,5 -> 0,5(1 1 2m ) 0,5 (1 1 2 0,0368) 0,9812 M 305,482 100 2 -> As 1,628cm .Rs . h0 0,9812 2250 8,5 As 1,628 %.100 0,191%min 0,05% bh.0 100 8,5 2 Chọn 8 6 a150 (As = 1,885 cm ) -> Tổng số thanh cốt dọc chịu lực trên toàn bản 3,76 N 1 26 (thanh) 0,15 l - Cốt phân bố: Ta thấy 2 Aspb 20% As max 0,2x1,885 =0,377 cm 2 Chọn 6 a200( có As = 1,41cm ) đặt theo ph•ơng cạnh dài của bản thang. - Cốt mũ: Do chọn sơ đồ tính là dầm đơn giản nh•ng vẫn phải bố trí thép chịu mômen âm ở xung quanh ô bản, có tác dụng tránh cho bản xuất hiện khe nứt do chịu tác dụng của mômen âm và làm tăng độ cứng tổng thể của bản. Chọn 6a200, khoảng cách từ mép t•ờng ra mép thép mũ lấy : S =1/6L =1/6x1,75 =0,291 (m), chọn =300mm. - Cốt thép đ•ợc bố trí nh• hình vẽ: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 83
  84. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 3. Tính toán cốn thang. a) Xác định kích th•ớc sơ bộ. 1 - Chiều cao cốn thang chọn sơ bộ theo công thức: hldd md ld là nhịp của cốn thang đang xét: ld = 3,76 m. 1 md = 12 20. Chọn md = 14 h 3,76 0,268 (m) d 14 - Lấy h = 30cm; b = 15cm. - Quan niệm tính là dầm đơn giản. b)Tải trọng tác dụng. + Trọng l•ợng bản thân cốn thang : q1 = 1,1x0,15x0,3x2500 = 123,75 kG/m + Tải trọng từ bản thang truyền vào: ql. 909,084 1,75 q bb 795,45 kG/m 2 22 + Tải trọng do lan can, tay vịn: q3 1,1 50 55 kG/m + Tổng tải trọng tác dụng lên cốn thang: q = 123,75 +795,45 +55 = 974,2 kG/m. + Phần tải trọng tác dụng vuông góc với cốn thang: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 84
  85. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD q’ = q.cos = 974,2 x0,8778= 855,152 kG/m. + Phần tải trọng tác dụng song song với cốn thang: q’’ = q.sin = 974,2 x0,4788= 466,45 kG/m. - do q’’ Chọn thép 1 18 có As=2,54 (cm ). Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 85
  86. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 2 - Cốt thép cấu tạo chọn 1 14 có As=1,54 (cm ). e) Tính cốt đai - Giá trị lực cắt lớn nhất: Qmax = 1607,68 kG - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông : (bỏ qua ảnh h•ởng của lực dọc trục nên n =0 ; f =0 vì tiết diện là hình chữ nhật). Qb min= b3(1 fn )R bt. b . h0 = 0,6x(1+0+0)x9x15x27= 2187 ( kG) -> Qmax= 1607,68 (kG) Bê tông đủ chịu lực cắt,không cần phải tính cốt đai chịu lực cắt, chỉ cần chọn cốt đai theo cấu tạo. - Bố trí cốt đai đoạn gần gối tựa: h=30cm s =min(h/2=150mm;150mm) chọn s=150mm. -> Chọn 6 a150 bố trí trong đoạn L/4= 3,76/4 =0,94 m ở đầu dầm. - Đoạn giữa cốn đặt cốt đai 6 a200 - Kiểm tra điều kiện c•ờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính: Q0,3.w1 .bb1 . R . b . ho E na. 5 + =1 +5 s sw =1 + 5 x 2,1 10 x1 0,283 = 1,049 0,3.w1 .bb1 .R . b . ho = 0,3x1,049x0,885x115x15x27=12971,57 (kG) Ta thấy Qmax= 1607,68 (KG) < =12971,57 (kG), nên dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 86
  87. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD 4. Tính toán bản chiếu nghỉ. - Kích th•ớc bản chiếu nghỉ: 1,775x4,2m. l 4,2 - Xét tỉ số : r = 2 2,366 2 bản làm việc theo 1 ph•ơng. l1 1,775 - Tính theo bản loại dầm một đầu kê lên t•ờng, 1 đầu kê lên dầm chiếu nghỉ. Để tính toán cắt 1 bản rộng b = 1 m theo ph•ơng cạnh ngắn. Nhịp tính toán : ltt = l1- bt/2 - bd/2 =1,775 -0,22/2 -0,25/2 = 1,54 m Chiều dày bản : hb =10 cm. a) Tải trọng tác dụng + Tĩnh tải: Các lớp cấu tạo Chiều dày (Kg/m3) n qtt (Kg/m2) Đá ốp 0,02 2000 1,1 44 Vữa lót 0.015 1800 1,3 35,1 Bản BTCT 0.08 2500 1,1 220 Vữa trát 0.015 1800 1,3 35,1 Tổng(làm tròn) 334 + Hoạt tải: Hoạt tải tính toán: p = 1,2x300 = 360 kG/m2. Tải trọng toàn phần: q= 334+360=694 kG/m2. Cắt dải bản rộng 1m -> q= 694x1=694 kG/m. b) Xác đinh nội lực: Quan niệm tính toán: Coi dải bản nh• một dầm đơn giản 2 đầu khớp: 1 đầu kê lên t•ờng,1 đầu kê lên dầm chiếu nghỉ. q=694 Kg/m - Xác định nội lực: ql2 694 1,542 M = =205,736 kG.m max 8 8 Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 87
  88. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD c) Tính toán cốt thép bản chiếu nghỉ: - Giả thiết a = 1,5 cm, ho = h - a =10 -1,5 = 8,5 cm - Ta có : M 205,736 100 m 220,025 Rb bho 115 100 8,5 0,5(1 (1 2 ) 0,5. 1 1 2x 0,025 0,9873 m M 205,736 100 2 As 1,09 cm Rhso2250 0,9873 8,5 As 1,09 - Kiểm tra: .100 0,128%min 0,05 % bh.o 100 8,5 2 -> Chọn thép 6 a200 có As=1,41 (cm ). Vậy ta đặt thép theo cấu tạo 6 a200 cho cả 2 ph•ơng của bản chiếu nghỉ. 5. Tính toán bản chiếu tới - Kích th•ớc bản chiếu tới: 1,4x4,2 m. L 4,2 - Tỉ số 2 cạnh ô bản r = 2 = 3>2 -> bản làm việc theo 1 ph•ơng, L1 1,4 ->Tính bản theo bản kê 2 cạnh. - Bản chiếu tới đổ toàn khối cùng với dầm,sàn tầng điển hình, chiều dày bản = chiều dày sàn: hb= 12cm. Do đó, bố trí thép dầm chiếu tới nh• bố trí thép sàn tầng điển hình. - Đã đ•ợc tính toán trong phần sàn tầng điển hình. 6. Tính toán dầm chiếu nghỉ. - Chiều dài dầm: l = 4,2 m - Kích th•ớc tiết diện dầm : Sơ bộ chọn 250x350 mm a) Tải trọng tác dụng: - Do trọng l•ợng bản thân dầm : g1 = n.b.h. =1,1x0,25x0,35x2500 = 240,625 kG/m. - Do tải trọng bản chiếu nghỉ truyền vào d•ới dạng phân bố đều: g2= ql/2=694x1,65/2 =572,55 kG/m. -> Tổng tải trọng phân bố: q= g1 +g2 = 240,625 +572,55 =813,175 kG/m. - Tải trọng tập trung do phản lực của cốn thang: 11 P q l 974,2 3,76 1831,496 (kG) (Có 2 lực P đặt lên dầm CN) 22ct ct b) Xác định nội lực: - Sơ đồ tính là dầm đơn giản: Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 88
  89. Tr•ờng ĐHDLHP - Khoa Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp KSXD q =813,175 kG/m P P=1831,496 kG 1675 850 1675 4200 - Nội lực do tải trọng phân bố đều q = 683,67 Kg/m ql.22 813,175 4,2 M 1793,05Kgm 1 88 ql 813,175 4,2 Q 1707,668 kG. 1 22 - Nội lực do lực tập trung P = 1831,496 kG. M2 = P x l’ = 1831,496 x1,675 = 3067,76 kGm Q2 = 1831,496 kG. - Lực tổng cộng : M = M1 + M2 = 1793,05 +3067,76 =4860,81 kGm Q = Q1 + Q2 = 1707,668 +1831,496 = 3539,164 kG. c) Tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ: - Giả thiết a = 3 cm, ho = h - a = 35 -3 =32 cm Ta có : M 4860,81 100 m 220,165 Rb bho 115 25 x 32 0,5(1 (1 2 ) 0,5. 1 1 2 0,165 0,909 m M 4860,81 100 2 As 5,97 cm Rhso2800 0,909 32 As 5,97 - Kiểm tra: .100 0,187%min 0,05 % bh.o 100 32 2 -> Chọn thép 2 20 có As=6,28 (cm ). Chọn 2 thanh 14 theo cấu tạo để chịu mômen âm. d) Tính cốt đai chịu lực cắt. - Giá trị lực cắt lớn nhất: Qmax=3539,164 kG. Nhà làm việc tr•ờng ĐHKTKT Công nghiệp Hà Nội SVTH: Vũ Anh Tùng - Lớp XD1201D 89