›
›

Đồ án Trung tâm công nghệ trường ĐHQG Hà Nội - Nguyễn Văn Thiện

pdf 213 trang huongle 160
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Trung tâm công nghệ trường ĐHQG Hà Nội - Nguyễn Văn Thiện", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_trung_tam_cong_nghe_truong_dhqg_ha_noi_nguyen_van_thie.pdf
  • rarFile bản vẽ.rar

Nội dung text: Đồ án Trung tâm công nghệ trường ĐHQG Hà Nội - Nguyễn Văn Thiện

  1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001 - 2008 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP Sinh viên : NGUYỄN VĂN THIỆN Ngƣời hƣớng dẫn: KS. NGÔ ĐỨC DŨNG GVC.KS. LƢƠNG ANH TUẤN HẢI PHÒNG 2015 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 1
  2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ TRƢỜNG ĐHQG HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP Sinh viên : NGUYỄN VĂN THIỆN Ngƣời hƣớng dẫn: KS. NGÔ ĐỨC DŨNG GVC.KS. LƢƠNG ANH TUẤN Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 2
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HẢI PHÒNG 2015 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 3
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên: NGUYỄN VĂN THIỆN Mã số:1012104053 Lớp:XD1401D Ngành: Xây dựng dân dụng & công nghiệp Tên đề tài: TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ TRƢỜNG ĐHQG HÀ NỘI Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 4
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ). Nội dung hƣớng dẫn: 2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán : 3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp: Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 5
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn kết cấu: Họ và tên: Học hàm, học vị : Cơ quan công tác: Nội dung hƣớng dẫn: Ngƣời hƣớng dẫn thi công: Họ và tên: Học hàm, học vị Cơ quan công tác: Nội dung hƣớng dẫn: Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày 06 tháng 04 năm 2015 Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày 11 tháng 07 năm 2015. Đã nhận nhiệm vụ ĐATN Đã giao nhiệm vụ ĐATN Sinh viên Người hướng dẫn Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 6
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị LỜI MỞ ĐẦU Qua 4,5 năm học tập và rèn luyện trong trƣờng, đƣợc sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình chu đáo của các thầy, các cô trong trƣờng,đặc biệt các thầy cô trong khoaXây Dựng - Đại học Dân Lập Hải Phòng em đã tích luỹ đƣợc các kiến thức cần thiết về ngành nghề mà bản thân đã lựa chọn. Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, đƣợc sự hƣớng dẫn của Tổ bộ môn Xây dựng DD&CN, em đã chọn và hoàn thành đồ án thiết kế với đề tài: “Trung tâm công nghệ - Đại học quốc gia 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 nƣớc 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 trƣờng làm việc và học tập của ngƣời dân vốn ngày một đông hơn ở các thành phố lớn nhƣ 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 nhƣng trong quá trình làm đồ án đã giúp em hệ thống đƣợc các kiến thức đã học, tiếp thu thêm đƣợc một số kiến thức mới, và quan trọng hơn là tích luỹ đƣợc chút ít kinh nghiệm Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 7
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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 trƣờng, trong khoa Xây Dựng đặc biệt là thầy NGễ ĐỨC DŨNG, thầy LƢƠNG ANH TUẤN đã trực tiếp hƣớng 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 đƣợc 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 18 tháng 7 năm 2015 Sinh viên NGUYỄN VĂN THIỆN PHẦN I 10% GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : NGÔ ĐỨC DŨNG SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN VĂN THIỆN LỚP : XD1401D MÃ SỐ SV :1012104053 CÁC BẢN VẼ KÈM THEO: 1.MẶT BẰNG TỔNG THỂ. 2.MẶT BẰNG TẦNG 1+2. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 8
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.MẶT BẰNG TẦNG ĐIỂN HÌNH. 4.MẶT BẰNG MÁI. 5.MẶT ĐỨNG TRỤC 1-14 6.MẶT ĐỨNG BÊN A - D Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 9
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC 1.1.Giới thiệu công trình - Tên công trình: Trung tâm Công nghệ - Đại học quốc gia Hà Nội - Địa điểm xây dựng: 104 đƣờng Xuân Thủy,Cầu Giấy,Hà Nội. - Đơn vị chủ quản: Trƣờng đại học Công Nghiệp - Hà Nội. - Thể loại công trình: Đại học quốc gia Hà Nội. - Quy mô công trình: Công trình có 9 tầng hợp khối: + Chiều cao toàn bộ công trình: 29,7 m + Chiều dài: 54,6m + Chiều rộng: 17,2m 2500 3300 tÇng m¸i tÇng m¸i 3300 3300 tÇng9 tÇng9 3300 3300 tÇng7tÇng8 tÇng7tÇng8 3300 3800 tÇng6 tÇng6 3300 3300 29700 tÇng5 29700 tÇng5 3300 3300 tÇng4 tÇng4 3300 3300 tÇng3 tÇng3 3300 3300 tÇng2 tÇng2 3300 3300 tÇng 1 tÇng 1 450 450 mÆt ®øng trôc 1 - 14 tØ lÖ : 1/100 Hình 1.1: Mặt đứng công trình Công trình đƣợc xây dựng trên khi đất đã san gạt bằng phẳng và có diện tích xây dựng khoảng 890m2 nằm trên khu đất có tổng diện tích 1050 m2. - Chức năng phục vụ: Công trình đƣợc 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 trƣờng. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 10
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tầng 1: Gồm các phòng làm việc, sảnh chính và khu vệ sinh a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 54600 2300 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 0 4200 4200 4200 4200 4200 4200 2300 D D Phßng §µO T¹O t¹i chøc Phßng §µO T¹O chÝnh quy P. ®ãn tiÕp kh¸ch Phßng qu¸n lý c¸n bé Phßng kÕ to¸n tµi vô b b 7200 7200 wc n÷ wc nam wc nam wc n÷ C C 2800 17200 17200 B B Phßng c«ng t¸c sinh viªn Phßng §µO T¹O V¡N B»NG 2 P. tr•ëng phßng s¶nh chÝnh ®µo t¹o 7200 phßng b¶o vÖ phßng kÜ thuËt A A vØa hÌ tiÒn S¶NH 2300 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 2300 54600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 a mÆt b»ng tÇng 1 Hình 1.2: Mặt tầng1 Tầng 2: Gồm các phòng làm việc, phòng đào tạo chất lƣợng cao và trung tâm chuyển giao công nghệ. a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 54600 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 0 4200 4200 4200 4200 4200 4200 2300 D D phßng häc phßng häc phßng ®µo t¹o chÊt l•îng cao phßng häc phßng häc b 7200 b 7200 wc n÷ wc nam wc nam wc n÷ C C b 17200 17200 B B phßng thùc hµnh phßng nghiªn cøu trung t©m chuyÓn giao c«ng nghÖ kho s¸ch 7200 phßng kÜ thuËt A A 2300 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 2300 54600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 a Hình 1.3: Mặt bằng tầng 2 Tầng 3 đến tầng 11: Gồm các phòng làm việc, học tập, nghiên cứu và thực hành dành cho các khoa chuyên nghành. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 11
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 54600 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 0 4200 4200 4200 4200 4200 4200 D D phßng häc phßng häc phßng qu¶n lý s.v phßng lµm viÖc cña gi¸o viªn phßng häc phßng häc b b wc n÷ wc nam wc nam wc n÷ C C b B B phßng thùc hµnh phßng nghiªn cøu kho s¸ch th• viÖn phßng kÜ thuËt A A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 a Hình 1.4: Mặt bằng tầng 3-8 1.2. Giải pháp thiết kế kiến trúc: 1.2.1.Giải pháp tổ chức không gian thông qua mặt bằng và mặt cắt công trình. + Thiết kế tổng mặt bằng tuân thủ các quy định về chỉ giới đƣờng đỏ và chỉ giới xây dựng. + Tổng mặt bằng đƣợc chia làm 3 phần chính: Phần nhà ở ,phần cây xanh và một số công trình phụ trợ. Công trình đƣợc xây dựng trên khu đất có diện tích khá lớn ở vị trí sát mặt đƣờng, nên rất thuận tiện cho bố trí không gian cây xanh và giao thông đi lại. + Mặt chính công trình nhìn ra đƣờng rộng 20m, mặt bên công trình tiếp giáp vớiđƣờng nội bộ rộng 12m. + Công trình dự kiến xây dựng sẽ mang phong cách kiến trúc hiện đại, hài hoà vớikhung cảnh hiện có. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 12
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP c«ng tr×nh chÝnh nhµ xe lèi vµo mÆt b»ng tæng thÓ Hình 1.5: Mặt bằng tổng thể 1.2.2.Giải pháp tổ chức không gian thông qua mặt bằng và mặt cắt công trình. - Công trình đƣợc bố trí trung tâm khu đất tạo sự bề thế cũng nhƣ thuận tiện cho giao thông, quy hoạch tƣơng 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 đƣợc bố trí tại mỗi tầng, ở cuối hành lang đảm bảo sự kín đáo cũng nhƣ vệ sinh chung của khu nhà. 1.2.3.Giải pháp về mặt đứng và hình khối kiến trúc công trình. - Công trình đƣợc thiết kế dạng hình khối theo phong cách hiện đại và sử dụng các mảng kính lớn để toát lên sự sang trọng cũng nhƣ 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 nhƣ điều kiện quy hoạch kiến trúc quyết định. ở đây ta chọn giải pháp đƣờng nét kiến trúc thẳng, kết hợp với các băng kính tạo 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. 1.2.4.Giải pháp giao thông và thoát hiểm của công trình. - Giải pháp giao thông dọc : Đó là các hành lang đƣợc bố trí từ tầng 2 đến tầng 8. Các hành lang này đƣợc nối với các nút giao thông theo phƣơng đứng (cầu thang), phải đảm bảo thuận tiện và đảm bảo lƣu thoát ngƣời 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 đƣợc bố trí 2 cầu thang bộ và 2 cầu thanh máy đối xứng nhau, thuận tiện cho giao thông đi lại và thoát hiểm. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 13
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - 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. 1.2.5.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 ngƣời làm việc đƣợc 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 đƣợc 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 đƣợc thiết kế có thể mở cánh để tiếp nhận ánh sáng tự nhiên từ bên ngoài vào trong phòng. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 14
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.2.6.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 trƣờng, hệ thống cửa đi , cửa sổ đƣợc làm bằng gỗ kết hợp với các vách kính. 1.3. Kết luận Do công trình trong vùng khí hậu nóng ẩm ,các giải pháp hình khối ,qui hoạch và giải pháp kết cấu phải đƣợc chọn sao cho chúng đảm bảo đƣợc trong nhà những điều kiện gần với các điều kiện tiện nghi khí hậu nhất đó là : +Nhiệt độ không khí trong phòng +Độ ẩm của không khí trong phòng +Vận tốc chuyển động của không khí +Các điều kiện chiếu sáng =>Các điều kiện tiện nghi cần đƣợc tạo ra trƣớc hết bằng các biện pháp kiến trúc xây dựng nhƣ tổ chức thông gió xuyên phòng vào thời gian nóng ,áp dụng kết cấu che nắng và tạo bóng mát cho cửa sổ ,đồng thời áp dụng các chi tiết kết cấu chống mƣa hắt . Các phƣơng tiện nhân tạo để cải thiện chế độ nhiệt chỉ nên áp dụng trong trƣờng hợp hiệu quả cần thiết không thể đạt tới bằng biện pháp kiến trúc. Ngoài ra còn cần phải đảm bảo mối liên hệ rộng rãi và chặt chẽ giữa các công trình và tổ hợp công trình với môi trƣờng thiên nhiên xung quanh .Đó là một trong những biện pháp quan trọng nhất để cải thiện vi khí hậu . Để đạt đƣợc điều đó,kết cấu bao che của công trình phải thực hiện nhiều chức năng khác nhau : bảo đảm thông gió xuyên phòng đồng thời chống tia mặt trời chiếu trực tiếp chống đƣợc mƣa hắt và độ chói của bầu trời . Ta chọn giải pháp kiến trúc cố gắng đạt hiệu quả hợp lý và hài hoà theo các nguyên tắc sau : +Bảo đảm xác định hƣớng nhà hợp lý về qui hoạch tổng thể ; +Tổ chức thông gió tự nhiên cho công trình ; +Đảm bảo chống nóng ;che nắng và chống chói ; +Chống mƣa hắt vào nhà và chống thấm cho công trình ; +Chống hấp thụ nhiệt qua kết cấu bao che ,đặc biệt là mái ; +Bảo đảm cây xanh bóng mát cho công trình - Công trình đƣợc thiết kế đáp ứng tốt nhu cầu làm việc của ngƣời sử dụng, cảnh quan hài hòa, đảm bảo về mỹ thuật, độ bền vững và kinh tế, bảo đảm môi trƣờng và điều kiện làm việc của cán bộ, công nhân viên. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 15
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Công trình đƣợc thiết kế dựa theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4601-1998 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 16
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN II 45% KẾT CẤU GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : NGÔ ĐỨC DŨNG SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN VĂN THIỆN LỚP : XD1401D MÃ SỐ SV :1012104053 *NHIỆM VỤ: 1.TÍNH KHUNG TRỤC 2 (CHẠY KHUNG PHẲNG) 2.TÍNH SÀN TẦNG 4 3.TÍNH HỆ DẦM CỘT KHUNG TRỤC 2 4.TÍNH CẦU THANG BỘ TRỤC 4-5 5.TÍNH MÓNG KHUNG TRỤC 2 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 17
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1. các cơ sở tính toán 2.1.1. 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. 2.1.2. Tài liệu tham khảo: Hƣớng dẫn sử dụng chƣơng trình SAP 2000. Sàn bê tông cốt thép toàn khối - Gs Ts Nguyễn Đình Cống Giáo trình giảng dạy chƣơng 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 Cƣờng, P.Ts Trịnh Kim Đạm, P.Ts Nguyễn Lê Ninh. 2.1.3. Vật liệu dùng trong tính toán: 2.1.3.1. 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 đƣợc tạo nên một cấu trúc đặc trắc. Với cấu trúc này, bê tông có khối lƣợng riêng ~ 2500 KG/m3. + Bê tông đƣợc dƣỡng hộ cũng nhƣ đƣợc thí nghiệm theo quy định và tiêu chuẩn của nƣớc 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 + Cƣờng độ tính toán về nén: Rb =11,5 MPa =115 KG/cm * Với trạng thái kéo: + Cƣờng độ tính toán về kéo : Rbt = 0,9 MPa = 9 KG/cm2. 2.1.3.2. Thép: Cƣờng độ của cốt thép cho trong bảng sau: Cƣờng độ tính toán Nhóm thép (MPa) Rs Rsw Rsc AI 225 175 225 AII 280 225 280 AIII 355 285 355 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 18
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thép làm cốt thép cho cấu kiện bê tông cốt thép dùng loại thép sợi thông thƣờng 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. 2.2. Lựa chọn các phƣơng án kết cấu 2.2.1. Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu chính. Căn cứ vào: - Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu của công trình -Tham khảo ý kiến của các nhà chuyên môn và đƣợc sự đồng ý của thầy giáo hƣớng dẫn Em đi đến kết luận lựa chọn phƣơng án sàn sƣờn toàn khối để thiết kế cho công trình 2.3. Phần tính toán cụ thể 2.3.1.Chọn sơ đồ kết cấu, bản vẽ mặt bằng kết cấu: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 54600 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 D D HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm 7000 7200 C C HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm 2800 2800 17200 B 17200 B HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm 7200 7200 A A 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 54600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Hình 2.1: Mặt bằng kết cấu tầng điển hình 2.3.2. Xác đinh sơ bộ tiết diện sàn, dầm, cột : 2.3.2.1 Sàn: D Công thức xác định chiều dày của sàn : h .l b m Công trình có 2 loại ô sàn: 7,2 x 4,2m và 2,8 x 4,2 m 2.3.2.1.1.Ô bản loại 1: (L1 xL2=4,2 x 7,2 m) l 7,2 Xét tỉ số : 2 1,71 2 l1 4,2 Vậy ô bản làm việc theo 2 phƣơng tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 19
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chiều dày bản sàn đƣợcxác định theo công thức : D h .l ( l: cạnh ngắn theo phƣơng chịu lực) b m Với bản kê 4 cạnh có m= 40 50 chọn m= 45 D= 0.8 1.4 chọn D= 1,1 1,1x 4200 Vậy ta có h 102,7mm = 10 cm b 45 2.3.2.1.2. Ô bản loại 2 :(L1 x L2=2,8 x 4,2m) l 4,2 Xét tỉ số : 2 1,5 2 l1 2,8 Vậy ô bản làm việc theo 2 phƣơng tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh 1,1x 2800 Ta có h 68,44mm = 7 cm b 45 ( Chọn D= 1,1; m= 45) KL: Vậy ta chọn chiều dày chung cho các ô sàn toàn nhà là 10 cm 2.3.2.2. Dầm: Ld Chiều cao tiết diện : h md md = 10-12 với dầm chính 12-16 với dầm phụ Ld - là nhịp của dầm. 7200 + Dầm chính có nhịp = 7,2m h600 mm h = 60cm b=25 cm 12 2800 + Dầm chính có nhịp = 2,8 m h255 mm h = 25cm b=25cm 11 4200 + Dầm phụ có nhịp = 4,2 m h300 mm h = 30cm b=22cm 14 4200 + Dầm dọc có nhịp = 4,2 m h300 mm h = 30cm b=22cm 14 Trong đó: b = (0,3 0,5)h 2.3.3. Xác định tải trọng tác dụng lên công trình: 2.3.3.1. Tĩnh tải - Sàn mái: Trọng lƣợng các lớp mái đƣợc tính toán và lập thành bảng sau Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 20
  21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 2.1: Bảng trọng lƣợng 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 0,01 180 1,1 198 3 BT cốt thép 2500 0,1 250 1,1 275 4 Lớp vữa trát trần 1800 0,015 27 1,3 35,1 Tổng 502 566,6 - Sàn các tầng: Trọng lƣợng các lớp sàn đƣợc tính toán và lập thành bảng sau : Bảng 2.2: Bảng trọng lƣợng các lớp sàn dày 10 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 cremic 2000 0,008 16 1,1 17,6 2 Vữa lót 1800 0,015 27 1,3 35,1 3 BT cốt thép 2500 0,1 250 1,1 275 4 Trần trang trí 1800 0,015 27 1,3 35,1 Tổng 320 362,8 - Sàn WC: Bảng 2.3: Bảng trọng lƣợng các lớp sàn WC dày 10cm 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 0,015 27 1,3 35,1 3 BT chống thấm 2500 0,04 100 1,1 110 4 Bản BT cốt thép 2500 0,1 250 1,1 275 5 Vữa trát trần 1800 0,015 27 1,3 35,1 6 Đƣờng ống KT 30 1,3 39 Tổng 454 516,2 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 21
  22. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Tƣờng bao che: Tính trọng lƣợng cho 1m2 tƣờng 220; gồm: 2 +Trọng lƣọng khối xây gạch: g1= 1800.0,22.1,1 = 435,6 (kG/m ) 2 +Trọng lƣợng lớp vữa trát dày1,5 mm: g2 = 1800x0,03x1,3 = 70,2 (kG/m ) 2 2 +Trọng lƣợng 1 m tƣờng g/c 220 là: gtƣờng = 435,6 + 70,2 = 505,8 (kG/m ) Trọng lƣợng bản thân của các cấu kiện. Tính trọng lƣợng cho 1m2 tƣờng 100; gồm: 2 +Trọng lƣọng khối xây gạch: g1= 1800.0,10.1,1 = 217,8 (kG/m ) 2 +Trọng lƣợng lớp vữa trát dày1,5 mm: g2 = 1800x0,03x1,3 = 70,2 (kG/m ) 2 2 +Trọng lƣợng 1 m tƣờng g/c 100 là: gtƣờng = 217,8 + 70,2 = 288 (kG/m ) Trọng lƣợng bản thân của các cấu kiện. - Tính trọng lượng cho 1 m dầm: + Với dầm kích thƣớc 25x60: g = 0,25x0,6x2500x1,1 = 412,8 (kG/m) + Với dầm kích thƣớc 25x25: g = 0,25x0,25x2500x1,1 = 171,88 (kG/m) + Với dầm kích thƣớc 22x30: g = 0,25x0,35x2500x1,1 = 181,5 (kG/m) 2.3.3.2 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 ) 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) 2.3.3.3 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 đƣợc xác định theo công thức của TCVN 2737-95 W = n.Wo. k.c 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 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 22
  23. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Phía gió hút : Wh = 1,2. 95. k. (- 0,6) = - 68,4 . k Nhƣ 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 +3.3m nội suy ta có k = 0,812 Tầng 2 hệ số k lấy ở cao trình +6,6m nội suy ta có k = 0,9184 Tầng 3 hệ số k lấy ở cao trình +9,9m nội suy ta có k = 0,9976 Tầng 4 hệ số k lấy ở cao trình +13,2m nội suy ta có k = 1,0512 Tầng 5 hệ số k lấy ở cao trình +16,5m nội suy ta có k = 1,095 Tầng 6 hệ số k lấy ở cao trình +19,8m nội suy ta có k = 1,128 Tầng 7,2 hệ số k lấy ở cao trình +23,1m nội suy ta có k = 1,1579 Tầng 8 hệ số k lấy ở cao trình +26,4m nội suy ta có k = 1,1876 Với bƣớc cột là 4,2 m ta có: - Dồn tải trọng gió về khung K2 Bảng 2.4: Bảng tải trọng gió tác dụng lên công trình (kG/m2) Cao Hệ số W = 91,2. k W = 68,4.k q = W . 4,2 q = W . 4,2 Tầng đ h đ đ h h trình K (kG/m2) (kG/m2) (kG/m) (kG/m) 1 +3,3 0,812 74,0544 55,54 311,03 233,268 2 +6,6 0,9184 83,758 62,818 351,784 263,835 3 +9,9 0,9976 90,981 68,236 382,12 286.59 4 +13,2 1,0512 95,1869 71,9 399,785 301,98 5 +16,5 1,095 99,864 74,898 419,43 314,57 6 +19,8 1,128 102,87 77,155 432,054 324,051 7,2 +23,1 1,1579 144,005 108,004 604,821 453,62 8 +26,4 1,1876 171,091 128,318 718,582 538,93 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. 2.3.4 Kích thƣớc tiết diện cột: Ta có tổng tải trọng tác dụng 4 lên sàn phòng: qs = ps + gs = 240 + 3 362,8 = 602,8 (kg/m2) SD SC BS SA tổng tải trọng tác dụng lên sàn hành lang: 2 D C B A Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 23
  24. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 qhl = phl + ghl = 360 + 362,8 = 722,8 (kg/m ) tổng tải trọng phân bố trên sàn mái: 2 qm = pm + gm = 97,8 + 566,6 = 664,1 (kg/m ) Diện tích tiết diện cột xác định theo công thức: A= + ) Diện truyền tải của cột trục : a, Cột trục B: Diện truyền tải của cột trục B: 7,2 2,8 2 Ss ( ).4,2 21 m . 22 Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn:N1 = qs.SB = 602,8.21 = 12658,8 ( kg) Lực do tải trọng tƣờng ngăn dày 220 mm: N2 = gt.lt.ht = 505,8.(7,2/2 +4,2). (3,3) = 12998,7(kg) 2 Với gt= 505,8 (kg/m ) Lực do tải phân bố đều trên bản sàn mái: N3= qm.SB = 664,1.21 = 13946,1( kg). Với nhà 8 tầng cú 7 sàn phũng và 1 sàn mỏi: N = = 7,2.(N1 + N2) + N3 =7,2.( 12658,8 +12998,7)+13964,1 =198680,1 (kg). Để kể đến ảnh hƣởng của momen ta chọn k = 1,1 → A= = 1,1.198680,1 = 1900,4(cm2) 115 2 Vậy ta chọn kích thước cột bc.hc = 25 x 75 với A = 1875 cm b, Cột trục C: cột trục C cú diện chịu tải Scbằng diện chịu tải của cột trục B nờn ta chọn kích thƣớc tiết diện cột trục C (bc.hc = 25 x 75) bằng với cột trục B. c, Cột trục A: Diện truyền tải cột trục A: 7,2 2 SA= .4,2 15,12 (m ) 2 Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn: N1 = qs.SB = 602,8.15,12 = 9114,3 ( kg) Lực do tải trọng tƣờng ngăn dày 220 mm: N2 = gt.lt.ht = 505,8.(7,2/2 +4,2). (3,3) = 13019,3(kg) Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 24
  25. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 Với gt= 505,8 (kg/m ) Lực do tải phân bố đều trên bản sàn mái: N3= qm.SB = 664,1.15,12 = 10041,2( kg). Với nhà 8 tầng cú 7 sàn phũng và 1 sàn mỏi: N = = 7,2.(N1 + N2) + N3 = 7,2.( 9114,3 +13019,3)+ 10041,2 = 169399,69 (kg). Để kể đến ảnh hƣởng của momen ta chọn k = 1,1 → A= = 1,1.169399,69 = 1620,3(cm2) 115 2 Vậy ta chọn kích thước cột bc.hc = 25 x 65 với A = 1625 cm d, Cột trục D: cột trục D cú diện chịu tải Scbằng diện chịu tải của cột trục A nên ta chọn kích thƣớc tiết diện cột trục D (bc.hc = 25 x 65cm) bằng với cột trục A + Càng lờn cao lực dọc càng giảm nờn ta chọn Cột B,C Chọn bc x hc = 25x75 cho tầng 1,2,3 Chọn bc x hc = 25x65 cho tầng 4,5,6 Chọn bc x hc = 25x55 cho tầng 7,8 Cột A,D Chọn bc x hc = 25x65 cho tầng 1,2,3 Chọn bc x hc = 25x55 cho tầng 4,5,6 Chọn bc x hc = 25x45 cho tầng 7,8 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 25
  26. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 250x600 250x250 250x600 3300 3300 250x550 250x450 250x550 250x450 250x600 250x250 250x600 3300 3300 250x450 250x550 250x450 250x550 250x600 250x250 250x600 3300 3300 250x650 250x650 250x550 250x550 250x600 250x250 250x600 3300 3300 250x600 250x650 250x550 250x550 250x600 250x250 250x600 3300 3300 250x600 250x550 250x550 250x600 250x250 250x650 250x600 3300 3300 250x700 250x750 250x650 250x650 250x600 250x250 250x600 3300 3300 250x700 250x750 250x650 250x650 250x600 250x250 250x600 3300 3300 250x650 250x700 250x750 250x650 7200 2800 7200 Hỡnh 2: sơ đồ hỡnh học khung K2 2.3.5. Dồn tải trọng lên khung K2: Tải trọng tác dụng lên khung K2 sẽ bao gồm: A. Tĩnh tải: a.1) Tầng 2 đến tầng 8: 5 - Tải tam giác : qtđ = q l1 8 - Tải hình thang : qtđ = k q l1 - Tải hình chữ nhật : qtđ = q l1 Trong đó: Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 26
  27. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 2 q: tải phân bố trên diện tích sàn. q = 362,8 kg/m ; qm= 539,1 kg/m ; qt= 566,6 2 kg/m l k: hệ số truyền tải. (k = 1 - 2õ2 + õ3; õ = 1 ) 2l2 l1 STT Tên ô L L õ = K=1-2õ2+ õ3 1 2 2l2 1 O1 4,2 7,2 0,29 0,94 2 O2 2,8 4,2 0,33 0,927 a.1.1) Tải phân bố * Nhịp A-B và C-D - Do sàn dạng hình thang 2 phía truyền vào: q1 = k qs l1 = 0,94 362,8 (4,2 - 0,22)= 1357,3 (kG/m) - Do trọng lƣợng tƣờng gạch 0,22 xây trên dầm cao 0.6m: gt = qt x ht = (3,3 - 0,6)x 505,8= 1365,66 (kG/m) Tổng: qA-B = qC-D =1357,3 +1365,66 = 2722,96(kG/m) * Nhịp B - C - Do sàn dạng tam giác 2 phía truyền vào: q2 = (5/8) qs l1 = 0,625 362,8 (2,8 – 0,22)= 585,015 (kG/m) Tổng: qB-C = 585,015 (kG/m) 7200 2800 7200 s4=1,625 s1=9,87 s1=9,87 4200 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 4200 s3=3,45 s3=3,45 s1=9,87 s1=9,87 s1=9,87 4200 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 4200 s3=3,45 s3=3,45 s1=9,87 s1=9,87 s4=1,625 7200 2800 7200 Hình 2.5: Mặt bằng phân tải tầng 2-8 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 27
  28. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a.1.2) Tải tập trung: 2 2 Diện tích các ô sàn phân bốS2= 3,96 m ; S3= 3,45 m Bảng 2.5: Bảng tính tải trọng tập trung tại nút(tầng 2-8) Tên tải trọng Công thức tính Kết quả Tính GA ( trục A) +Do sàn truyền vào (gsàn= gs S2=362,8x3,96 1436,7(kg) 362,8(kG/m2) +Dầm dọc 22 30 (gdầm = 181,5(kG/m) gdầm l = 181,5x4,2 762,3(kg) 2 + Tƣờng 220 (qtƣờng = 505,8 (kG/m ) qtƣờng x(h-hd)x lx0,7 4461,156(kg) Tƣờng có cửa nhân hệ số 0,7 =505,8x3 4,2 0,7 GA = GD = 6659,86(kG) Tính GB ( trục B) 2 + Sàn gsàn = 362,8(kG/m) gs (S2+S3)=362,8.(3,96+3,45) 2688,35 (kg) +Dầm dọc 22 30 (gdầm = 181,5(kG/m) gdầm l = 181,5x4,2 762,3 (kg) 2 + Tƣờng 220 (qtƣờng = 505,8 (kG/m ) qtƣờngx l x(h- 4461,156 Tƣờng có cửa nhân hệ số 0,7,2 hd)x0,7=505,8x3,0 4,2 0,7 GB=GC = 7911,8(kG) a.2) Tầng mái: tải phân bố trên diện tích sàn. qm =566,6 (kG/m) 7200 2800 7200 s4=1,625 s1=9,87 s1=9,87 4200 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 4200 s3=3,45 s3=3,45 s1=9,87 s1=9,87 s1=9,87 4200 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 4200 s3=3,45 s3=3,45 s1=9,87 s1=9,87 s4=1,625 7200 2800 7200 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 28
  29. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2.6: Mặt bằng phân tải tầng mái a.2.1) Tải phân bố * Nhịp A - B - Do sàn dạng hình thang 2 phía truyền vào: q = k qs l1 = 0,94 566,6 (4,2-0,22)= 2119,76(kG/m) Tổng: qA-B = 2119,76 (kG/m) * Nhịp B - C - Do sàn dạng tam giác 2 phía truyền vào: q = (5/8) qs l1 = 0,625 566,6 (2,8 - 0,22)= 913,64 (kG/m) Tổng: qB-C = 913,64 (kG/m) a.2.2) Tải tập trung: Diện tích các ô sàn phân bố: S2= 3,96m; S3= 3,45m Bảng 2.6: Bảng tính tải trọng tập trung tại nút (tầng mái) Tên tải trọng Công thức tính Kết quả Tính GA ( trục A) +Do sàn truyền vào (gsàn= gs S2=566,6x3,96 2243,7(kg) 539,1(kG/m2) +Dầm dọc 22 30 (gdầm = gdầm l = 181,5x4,2 762,3(kg) 181,5(kG/m) GA = GD = 3006(kG) Tính GB ( trục B) 2 + Sàn gsàn = 539,1(kG/m) gs (S2+S3)=566,6x(3,96+3,45) 4198,5 (kg) +Dầm dọc 22 30 (gdầm = gdầm l = 181,5x4,2 762,3 (kg) 181,5(kG/m) GB=GC = 4960,8(kG) Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 29
  30. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP B. Hoạt tải b.1) Tầng 2,4,6,8 b.1.1) Hoạt tải 1 2800 7200 7200 s1=9,87 s1=9,87 4200 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 4200 s2=3,96 s1=9,87 s1=9,87 s2=3,96 s2=3,96 4200 s2=3,96 4200 s2=3,96 s1=9,87 s1=9,87 7200 2800 7200 Hình 2.7: Trƣờng hợp hoạt tải 1(tầng 2,4,6,8) b.1.1.1) Tải phân bố: * Nhịp A - B (phân bố dạng hình thang) P1 = P2 = k p l1 = 0.94 240 3.7,2= 947,52 (kG/m) l 4,2 Trong đó: õ = 1 = = 0,29 2l2 2x 7,2 k = 1 - 2x 0,292 + 0,293 = 0,94 b.1.1.2) Tải tập trung: S2= 3,96 * Tính PA PA = p S2=240x3,96= 950,4 (kG/m) * Tính PB PB = p S2 = 240x3,96= 950,4 (kG/m) * Tính PC PC = p S2 = 240x3,96= 950,4 (kG/m) * Tính PD PD = p S2 = 240x3,96= 950,4 (kG/m) b.1 2) Trường hợp hoạt tải 2: b.1 2.1) Tải phân bố: (phân bố dạng tam giác) Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 30
  31. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP * Nhịp B-C - Do sàn dạng tam giác 2 phía truyền vào: p = (5/8) p l1 = 0,625 x360 2,8= 630 (kG/m) Tổng: pB-C = 630 (kG/m) b.1 2.2)Tải tập trung: S3= 3,45 * Tính PB PB = p S3= 360x3,45 = 1242 (kG/m) * Tính Pc PC = p S3= 360x3,45 = 1242(kG/m) 7200 2800 7200 2 s3=1,3 m 2 2 s3=2,667m s3=2,667m 4200 4200 2 2 s3=3,45m s3=3,45m 4200 4200 2 s3=3,45 m 7200 2800 7200 PB PC Hình 2.8: Trƣờng hợp hoạt tải 2(tầng 2,4,6,8) b.2) Tầng 3,5,7: b.2.1) Trường hợp hoạt tải 1: b.2.1.1) Tải phân bố: * Nhịp B-C - Do sàn dạng tam giác 2 phía truyền vào: p = (5/8) p l1 = 0,625 x360 2,8= 630 (kG/m) Tổng: pB-C = 562,8 (kG/m) b.2.1.2) Tải tập trung:S3= 3,45 * Tính PB PB = p S2 = 360x3,45= 1242 (kG/m) Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 31
  32. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP * Tính Pc PC = p S2 = 360x3,45= 1242(kG/m) 7200 2800 7200 2 s3=1,3 m 2 2 s3=2,667m s3=2,667m 4200 4200 2 2 s3=3,45m s3=3,45m 4200 4200 2 s3=3,45 m 7200 2800 7200 PB PC Hình 2.9: Trƣờng hợp hoạt tải 2(tầng 3,5,7) b.2.2) Trường hợp hoạt tải 2: b.2.2.1) Tải phân bố: ( dạng hình thang) * Nhịp A - B pA-B = k p l1 = 0,94 240 4,2= 947,52 (kG/m) l 3,7 Trong đó: õ = 1 = = 0,264 2l2 27x k = 1 - 2x 0,292 + 0,293 = 0,94 * Nhịp C- D PC-D = k p l1 = 0,94 240 4,2= 947,52 (kG/m) 4,2 Trong đó: õ = = = 0,29 2x 7,2 k = 1 - 2x 0,292 + 0,293 = 0,94 b.2.2.2) Tải tập trung: S2= 3,03 * Tính PA PA = p S2= 240x3,96= 950,4(kG/m) * Tính PB PB = p S2= 240x3,96= 950,4 (kG/m) * Tính PC Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 32
  33. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PC = p S2= 240x3,96= 950,4 (kG/m) * Tính PD PD = p S2= 240x3,96= 950,4 (kG/m) 2800 7200 7200 s1=9,87 s1=9,87 4200 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 4200 s2=3,96 s1=9,87 s1=9,87 s2=3,96 s2=3,96 4200 s2=3,96 4200 s2=3,96 s1=9,87 s1=9,87 7200 2800 7200 Hình 2.10: Trƣờng hợp hoạt tải 1(tầng 3,5,7) b.3) Tầng mái: b.3.1) Trường hợp hoạt tải 1: b.3.1.1) Tải phân bố: 7200 2800 7200 2 s3=1,3 m 2 2 s3=2,667m s3=2,667m 4200 4200 2 2 s3=3,45m s3=3,45m 4200 4200 2 s3=3,45 m 7200 2800 7200 PB PC Hình 2.12: Trƣờng hợp hoạt tải 1(tầng mái) * Nhịp B-C Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 33
  34. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Do sàn dạng tam giác truyền vào: P1 = (5/8) p l1 = 0,625 97,8 2,8= 171,15 (kG/m) b.3.1.2) Tải tập trung: S3= 3,45 * Tính PB PB = p S2 = 97,8x3,45= 337,41 (kG/m) * Tính Pc PC = p S2 = 97,8x3.45= 337,41 (kG/m) b.3.2) Trường hợp hoạt tải 2: b.3.2.1) Tải phân bố: * Nhịp A - B pA-B = k p l1 = 0,94 97,8 4,2= 386,11 (kG/m) l 4,2 Trong đó: õ = 1 = = 0,29 2l2 2x 7,2 k = 1 - 2x 0,292 + 0,293 = 0,94 * Nhịp C - D PC-D = k p l1 = 0,94 97,8 4,2= 386,11 (kG/m) 4,2 Trong đó: õ = = = 0,29 2x 7,2 k = 1 - 2x 0,292 + 0,293 = 0,94 b.3.2.2) Tải tập trung:S2= 3,96 2800 7200 7200 s1=9,87 s1=9,87 4200 s2=3,96 s2=3,96 s2=3,96 4200 s2=3,96 s1=9,87 s1=9,87 s2=3,96 s2=3,96 4200 s2=3,96 4200 s2=3,96 s1=9,87 s1=9,87 7200 2800 7200 Hình 2.10: Trƣờng hợp hoạt tải 2(tầng mái) * Tính PAm Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 34
  35. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PAm = p S2=97,8x3,96= 387,288 (kG/m) * Tính PBm PBm = p S2=97,8x3,96= 387,288 (kG/m) * Tính PCm PCm p S2=97,8x3,96= 387,288 (kG/m) * Tính PDm PDm = p S2=97,8x3,96= 387,288 (kG/m) 2.3.4.2. Tải trọng do gió truyền vào cột dưới 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 +3,3 311,03 233,268 2 +6,6 351,784 263,835 3 +9,9 382,12 286.59 4 +13,2 399,785 301,98 5 +16,6 419,43 314,57 6 +19,9 432,054 324,051 7,2 +23,2 604,821 453,62 8 +26,6 718,582 538,93 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 35
  36. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.3.5.Các trường hợp chất tải 2,388 4,804 4,804 2,388 1,733 1,733 0,87 6,356 7,324 7,324 6,356 2,728 2,728 0,517 6,356 7,324 7,324 6,356 2,728 2,728 0,517 6,356 7,324 7,324 6,356 2,728 2,728 0,517 6,356 7,324 7,324 6,356 2,728 2,728 0,517 6,356 7,324 7,324 6,356 2,728 2,728 0,517 6,356 7,324 7,324 6,356 2,728 2,728 0,517 6,356 7,324 7,324 6,356 2,728 2,728 0,517 7000 2500 7000 Hình 2.13: Tĩnh tải Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 36
  37. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3,006 4,96 4,96 3,006 2,119 2,119 0,914 6,66 7,912 7,912 6,66 2,723 2,723 0,585 6,66 7,912 7,912 6,66 2,723 2,723 0,585 6,66 7,912 7,912 6,66 2,723 2,723 0,585 6,66 7,912 7,912 6,66 2,723 2,723 0,585 6,66 7,912 7,912 6,66 2,723 2,723 0,585 6,66 7,912 7,912 6,66 2,723 2,723 0,585 6,66 7,912 7,912 6,66 2,728 2,723 0,585 7200 2800 7200 tÜnh t¶i Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 37
  38. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 0,337 0,337 0,171 0,95 0,95 0,95 0,95 0,948 0,948 1,242 1,242 0,63 0,95 0,95 0,95 0,95 0,948 0,948 1,242 1,242 0,63 0,95 0,95 0,95 0,95 0,948 0,948 1,242 1,242 0,63 0,95 0,95 0,95 0,95 0,948 0,948 7200 2800 7200 ho¹t t¶i 1 (®¬n vÞ: tÊn , tÊn/m) Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 38
  39. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 0,387 0,387 0,387 0,387 0,386 0,386 1,242 1,242 0,63 0,95 0,95 0,95 0,95 0,948 0,948 1,242 1,242 0,63 0,95 0,95 0,95 0,95 0,948 0,948 1,242 1,242 0,63 0,95 0,95 0,95 0,95 0,948 0,948 1,242 1,242 0,63 7200 2800 7200 Hình 2.14: Hoạt tải 1Hình 2.15: Hoạt tải 2 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 39
  40. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 0,718 0,539 0,604 0,454 0,432 0,324 0,419 0,315 0,4 0,302 0,382 0,287 0,352 0,264 0,311 0,233 7200 2800 7200 Hình 2.16: Gió trái Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 40
  41. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 0,539 0,718 0,454 0,604 0,324 0,432 0,315 0,419 0,302 0,4 0,287 0,382 0,264 0,352 0,233 0,311 7000 2500 7000 giã PH¶I (®¬n vÞ: tÊn , tÊn/m) Hình 2.17: Gió phải 2.3.6. Đưa số liệu vào chương trình tính toán kết cấu - Quá trình tính toán kết cấu cho công trình đƣợc thực hiện với sự trợ giúp của máy tính, bằng chƣơng trình sap 2000. 2.3.6.1. Chất tải cho công trình Căn cứ vào tính toán tải trọng, ta tiến hành chất tải cho công trình theo các trƣờng hợp sau: -Trƣờng hợp 1: Tĩnh tải. -Trƣờng hợp 2: Hoạt tải 1 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 41
  42. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -Trƣờng hợp 3: Hoạt tải 2 -Trƣờng hợp 5: Gió trái -Trƣờng hợp 6: Gió phải 2.3.6.2. Biểu đồ nội lực - Việc tính toán nội lực thực hiện trên chƣơng trình sap 2000 - Nội lực trong cột lấy các giá trị P, M3,V2 2.3.6.3. Tổ hợp nội lực Sơ đồ phần tử dầm, cột của khung - 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: Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 42
  43. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a.Tổ hợp cơ bản1: Tĩnh tải + một hoạt tải ( có lựa chọn) COMB1 = TT + HT1 ,COMB4 = TT + GIOTRAI COMB2 = TT + HT2, COMB5 = TT + GIOPHAI COMB3 = TT + HT3 b.Tổ hợp cơ bán 2: Tĩnh tải +0,9x( ít nhất hai hoạt tải) có lựa chọn COMB6 = TT + 0,9x(HT1+GIOTRAI) COMB7,2 = TT + 0,9x(HT1+GIOPHAI) COMB8 = TT + 0,9x(HT2+GIOTRAI) COMB9 = TT + 0,9x(HT2+GIOPHAI) COMB10 = TT + 0,9x(HT3+GIOPHAI) COMB11 = TT + 0,9x(HT3+GIOPHAI) c.Tổ hợp bao COMBBAO=COMB1+COMB2+COMB3+COMB4+COMB5+COMB6+COMB7,2+C OMB8+COMB9+COMB10+COMB11 - Tại mỗi tiết diện, đối với mỗi loại tổ hợp cần tìm ra 3 cặp nội lực nguy hiểm: * Mô men dƣơng lớn nhất và lực dọc tƣơng ứng ( Mmax và Ntƣ ) * Mô men âm lớn nhất và lực dọc tƣơng ứng ( Mmin và Ntƣ ) * Lực dọc lớn nhất và mô men tƣơng ứng ( Nmax và Mtƣ ) - Riêng đối với tiết diện chân cột còn phải tính thêm lực cắt Q và chỉ lấy theo giá trị tuyệt đối - Căn cứ vào kết quả nội lực của từng trƣờng hợp tải trọng, tiến hành tổ hợp tải trọng với hai tổ hợp cơ bản sau: + Tổ hợp cơ bản 1: Bao gồm tĩnh tải và 1 hoạt tải bất lợi (Hoạt tải sử dụng hoặc gió ) + Tổ hợp cơ bản 2: Bao gồm tĩnh tải + 0,9 x hai hoạt tải bất lợi ( Hoạt tải sử dụng hoặc gió) - Sau khi tiến hành tổ hợp cần chọn ra tổ hợp nguy hiểm nhất cho từng tiết diện để tính toán. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 43
  44. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 3 TÍNH TOÁN SÀN 3.1.Nguyên tắc chung 3.1.1. 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 đƣợc phép xuất hiện vết nứt để đảm bảo tính chống thấm cho sàn. 3.1.2. Phân loại các ô sàn Dựa vào kích thƣớc các cạnh của bản sàn trên mặt bằng kết cấu ta phân các ô sàn ra làm 2 loại: l - Các ô sàn có tỷ số các cạnh 2 6 cm - Phải đảm bảo độ cứng để sàn không bị biến dạng dƣới tác dụng của tải trọng ngang và đảm bảo độ võng không võng quá độ cho phép. - Phải đảm bảo yêu cầu chịu lực. Nhƣ ở chƣơng 2 ta đã tính chọn chiều dày bản sàn là hs=10cm Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 44
  45. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 54600 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 D D HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm 7000 7200 C C HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm 2800 2800 17200 B 17200 B HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm HS = 10 cm 7200 7200 A A 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 54600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Hình 3.1. Mặt bằng kết cấu ô sàn tầng điển hình 3.2.Tải trọng tác dụng lên sàn. 3.2.1. Tĩnh tải. Tĩnh tải tác dụng lên sàn gồm có trọng lượng các lớp sàn, tải trọng do các lớp cấu tạo sàn đã được tính ở phần trước. - Sàn vệ sinh : g =516,2kG/m2 2 - Sàn hành lang: g =362,8 kG/m - Sàn mái : g =566,6 kG/m2 - Sàn tầng : g =362,8 kG/m2 3.2.2. Hoạt tải tác dụng lên sàn - Sàn của phòng vệ sinh: P = 260 kG/m2 - Mái BTCT: P =97,8 kG/m2 - Hành lang: P = 360 kG/m2 - Cầu thang: P = 360 kG/m2 - Phòng làm việc, phòng học,phòng thí nghiệm: P = 240 kG/m2 3.3. Tính toán nội lực của các ô sàn theo sơ đồ khớp dẻo(phòng hoc,phòng thí nghiệm) 3.3.1.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 thƣớc 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 phƣơng. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 45
  46. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.3.2. 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. a2 b2 l2 Mb1 Các cạnh đó có thể kê tự do ở cạnh biên, là b1 Mb1 liên kết cứng hoặc là các cạnh giữa của ô M M Mb2 1 a2 2 l M bản liên tục. Gọi mômen âm tác dụng phân M1 M bố trên các cạnh đó là MA1, MB1, MA2, a1 a1 Ma1 M Mb2 MB2. Các mômen đó tồn tại trên các gối a2 giữa hoặc cạnh liên kết cứng. M2 s¬ ®å tÝnh to¸n b¶n kª bèn c¹nh. - ở vùng giữa của ô bản có mômen dƣơng theo hai phƣơng là M1 và M2. Các giá trị mômen nói trên đều đƣợc tính cho mỗi đơn vị bề rộng của bản là 1m. Hình 3.2. Sơ đồ tính ô bản phòng học, phòng thí nghiệm 2 q.3 lt1 l t 2 l t 1 M1 12D Cốt thép để chịu moomen dƣơng đƣợc đặt đều theo mỗi phƣơng trong toàn ô bản, xác định D theo công thức: D22 A1 B 1 ltt 2 A 2 B 2 l 1 - Tính toán bản theo sơ đồ khớp dẻo. - Mô men dƣơng lớn nhất ở khoảng giữa ô bản, càng gần gối tựa mômendƣơng càng giảm theo cả 2 phƣơng. Nhƣng để đỡ phức tạp trong thi công tabố trí thép đều theo cả 2 phƣơng. - Khi cốt thép trong mỗi phƣơng đƣợc bố trí đều nhau, dùng phƣơng trình cân bằng mômen. - Trong mỗi phƣơng trình có sáu thành phần mômen M2 MAi MBi - Lấy M1 làm ẩn số chính và qui định tỉ số: ; Ai ; B i sẽ đƣa M1 M1 M1 phƣơng trình về còn 1 ẩn số M1, sau đó dùng các tỉ số đã qui định để tính theo bảng 2.2/tr23 (Quyển Sàn sƣờn bê tông toàn khối) tính các mômen khác: MAi =Ai.M1. 3.4. Tính cho ô bản điển hình (4,2x7,2m) theo sơ đồ khớp dẻo. Ô bản có: l1 = 4,2m ,l2 = 7,2m 3.4.1. Nhịp tính toán: lti= li - bd Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 46
  47. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Kích thƣớc tính toán: + Nhịp tính toán theo phƣơng cạnh dài: 0,22 0,22 l = 7,2 - = 6,98 m. (với b = 0,22 m) t2 22 dầm + Nhịp tính toán theo phƣơng cạnh ngắn: 0,28 0,28 lt1 = 4,2 - = 3,92 m (với bdầm= 0,25m) 22 l 6,98 - Xét tỷ số hai cạnh t 2 = 1,78 2 Ô sàn làm việc theo 2 phƣơng. lt1 3,92 Tính toán theo bản kê 4 cạnh. 3.4.2.Tải trọng tính toán. - Tĩnh tải: g =362,8 (kG/m2) - Hoạt tải: P = 240 (kG/m2) - Tổng tải trọng tác dụng lên bản là: q = 362,8+240 = 602,8 (kG/m2)= 0,603 (T/m2) 3.4.3. Xác định nội lực. l - Tính tỷ số: r = t 2 = 1,965 Tra bảng 2.2/tr23 sau để có đƣợc các giá trị của lt1 Trong đó các hệ số đƣợc tra theo bảng sau: M 2 = = 0,317,25 M2 = 0,457M1 M1 M A1 Ta chọn tỷ số: AB11 1 MA1=M1 M1 M A2 AB22 0,657 MA2=MB2=0,657M1 M 2 - Thay vào phƣơng trình mômen trên ta có: 602,8 3,922 (3 6,98 3,92) + M1 = =209,035 (KG/m). 12D + với: D =(2+A1+B1)x6,98+(2x +A2+B2)x3,92 = 62,85. M1 = 209,035 (kGm). M2= 0,457. M1 = 95,53 (kGm) MA1= MB1= M1 = 209,035 (kGm) MA2= MB2= 0,657M1= 137,33 (kGm) 3.4.4. Tính toán cốt thép cho bản làm việc 2 phương. a)Tính cốt thép chịu mômen dương (Lấy giá trị momen dƣơng lớn hơn M1 để tính và bố trí thép cho phƣơng còn lại) Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 47
  48. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chọn mômen dƣơng lớn nhất theo phƣơng cạnh ngắn là : M1 = 209,035 kGm. - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 10-1,5=8,5 cm 2 - Bê tông B20 có Rb = 115 kG/cm , 2 2 - Cốt thép d min=0,05% bh.o 100.8,5 2 - Ta chọn thép 6 a150, có As = 1,885cm : 2 2 - Chọn 6a150 có AS chọn=1,554cm >Asyc = 1,107cm Thoả mãn yêu cầu. Vậy trong 1m bề rộng bản bố trí cốt thép chịu momen dƣơng theo 2 phƣơng có 7 6 với khoảng cách a=150 b) Tính cốt thép chịu mômen âm (Lấy giá trị momen âm lớn hơn MA1 để tính và bố trí thép cho phƣơng còn lại) - Chọn MA1 = 209,035 kGm để tính thép đặt dọc các trục. - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 10-1,5=8,5 cm 2 - Bê tông B20 có Rb = 115 kG/cm , 2 2 - Cốt thép d min=0,05% bh.o 100.8,5 2 - Ta chọn thép 6 a150, có As = 1,776cm : Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 48
  49. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 2 - Chọn 6a150 có AS chọn=1,554 cm >Asyc = 1,77 cm Thoả mãn yêu cầu. Vậy trong 1m bề rộng bản bố trí cốt thép chịu momen dƣơng theo 2 phƣơng có 7 6 với khoảng cách a=150 2 - Để thuận tiện cho việc thi công, ta dùng cốt thép 6 có As= 1,554 cm cho toàn bộ 2 ô sàn đã tính. Do đó trong 1 m bề rộng bản sẽ bố trí cốt thép 6a150 có As= 1,554 cm Trong ô bản chịu uốn hai phƣơng lấy l1 theo phƣơng cạnh ngắn để tính cho cả cốt thép mũ theo phƣơng cạnh dài: S v. ltt11 0,2 l 0,2 3,92 0,784( m ) lấy tròn S1 =0.8( m). Cốt thép phân bố (nằm dƣới, vuông góc với thép chịu mômen âm) chọn : 6 a200 3.5.Tính cho ô bản theo sơ đồ đàn hồi (ô bản khu vệ sinh): 3.5.1. Nội lực sàn a2 b2 7200 Mb1 b1 Mb1 Ma2 M2 Mb2 4200 M M1 Ma1 a1 Ma1 Ma2 Mb2 M 2 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 nƣớc 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 7,2 -Xét tỉ số hai cạnh ô bản : r 2 1,7 2 l1 4,2 Xem bản chịu uốn theo 2 phƣơng, tính toán theo sơ đồ bản kê bốn cạnh. (theo sơ đồ đàn hồi) - Nhịp tính toán của ô bản. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 49
  50. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP lt2= 7,2- 0,22 = 6,98 (m) lt1=4,2 -0,25 = 3,95 (m).Hình 3.3. Sơ đồ tính ô bản nhà vệ sinh l Tính tỷ số: r t 2 = 1,767 Tra bảng phụ lục 6 theo sơ đồ IV:ỏ1;ỏ2; õ 1; õ 2 lt1 2 - Ta có qb =516,2+260=776,2 Kg/m - Tính bản kê 4 cạnh theo sơ đồ đàn hồi ta có: M1=ỏ1.q.lt1.lt2 MA1= MB1 = -õ 1.q.lt1.lt2 M2=ỏ2.q.lt1.lt2 MA2= MB2= -õ 2.q.lt1. lt2 Với: ỏ1;ỏ2; õ 1; õ 2 : Hệ số phụ thuộc vào dạng liên kết của ô bản và tỉ số lt2/ lt1 Với lt2/lt1 =1,965 và 4 cạnh ô bản là ngàm, tra bảng phụ lục 6 ta có : ỏ1 = 0,019784 ; ỏ2 = 0,00654 ; õ 1= 0,0431 ; õ 2= 0,0144 Ta có mômen dƣơng ở giữa nhịp và mômen âm ở gối : 2 M1=ỏ1.q.lt1.lt2=0,019784 x 776,2 x 6,98 x 3,95 = 420,17 (kG/m ) 2 M2=ỏ2.q.lt1.lt2 =0,00481 x 776,2 x 6,98 x 3,95 = 138,89 (kG/m ) 2 MA1 = MB1= -õ 1.q. L1.L2 = -0,0431 x 776,2 x 6,98 x 3,95 = -898,8 (kG/m ) 2 MA2= MB2= -õ 2.q. L1.L2= -0,0144 x 776,2 x 6,98 x 3,95 = -305,83 (kG/m ) Để thiên về an toàn vì vậy trong tính toán ta sử dụng M1 để tính cốt chịu mômen dƣơng và MA1 để tính cốt chịu mômen âm. a) Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen dương ở giữa ô bản : Chọn mômen dƣơng lớn nhất theo phƣơng cạnh ngắn là : M1 = 420,17 kGm. - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 10-1,5=8,5 cm 2 - Bê tông B20 có Rb = 115 kG/cm , 2 2 - Cốt thép d min=0,05% bh.o 100.8,5 2 - Ta chọn thép 8 a200, có As = 2,255cm : Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 50
  51. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 2 - Chọn 8a200 có AS chọn= 2,37cm >Asyc = 1,926 cm Thoả mãn yêu cầu. Vậy trong 1m bề rộng bản bố trí cốt thép chịu momen dƣơng theo 2 phƣơng có 6 8 với khoảng cách a=200 b) Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen âm ở gối: Chọn mômen õm lớn nhất theo phƣơng cạnh ngắn là : MA1 = 898,8 kGm. - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 10-1,5=8,5 cm 2 - Bê tông B20 có Rb = 115 kG/cm , 2 2 - Cốt thép d min=0,05% bh.o 100.8,5 2 - Ta chọn thép 8 a110, có As = 4,984 cm : 2 2 - Chọn 8a110 có AS chọn= 4,57cm >Asyc = 4,984 cm Thoả mãn yêu cầu. Trong ô bản chịu uốn hai phƣơng lấy l1 theo phƣơng cạnh ngắn để tính cho cả cốt thép mũ theo phƣơng cạnh dài: S v. ltt11 0,2 l 0,2 3,95 0,79( m ) lấy tròn S1 =0.8 ( m). 3.6. Tính cho ô bản hành lang theo sơ đồ khớp dẻo: Ô bản có: l1 = 4,2m, l2 = 2,8m 3.6.1. Nhịp tính toán: lti= li - bd - Kích thƣớc tính toán: + Nhịp tính toán theo phƣơng cạnh dài: 0,25 0,25 L = 4,2 - = 3,95 m. (với b = 0,25 m) t2 22 dầm + Nhịp tính toán theo phƣơng cạnh ngắn: Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 51
  52. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 0,22 0,22 Lt1 = 2,8 - = 2,58 m (với bdầm= 0,22m) 22 L 3,95 - Xét tỷ số hai cạnh t 2 1,531< 2 Ô sàn làm việc theo 2 phƣơng. Lt1 2,58 Tính toán theo bản kê 4 cạnh. 3.6.2.Tải trọng tính toán. - Tĩnh tải: g = 362.8 (kG/m2) - Hoạt tải: P = 360 (kG/m2) - Tổng tải trọng tác dụng lên bản là: q = 362.8+360 = 722,8 (kG/m2)= 0,7228 (T/m2) Cốt thép phân bố (nằm dƣới, vuông góc với thép chịu mômen âm) chọn : 6 a200 3.6.3. Xác định nội lực. l - - Tính tỷ số: r = t 2 = 1,531 Tra bảng 2.2/tr23 sau để có đƣợc các giá trị của lt1 Trong đó các hệ số đƣợc tra theo bảng sau: M 2 = = 0,5015 M2 = 0,5015M1 M1 M A1 Ta chọn tỷ số: AB11 1 MA1=M1 . M1 a2 b2 4200 Mb1 b1 Mb1 Ma2 M2 Mb2 2800 M M1 Ma1 a1 Ma1 Ma2 Mb2 M2 M A2 AB22 0,7031 MA2=MB2=0,7031M1 M 2 2 q.3 lt1 l t 2 l t 1 - M 1 12D Cốt thép để chịu moomen dƣơng đƣợc đặt đều theo mỗi phƣơng trong toàn ô bản, xác định D theo công thức: D22 A1 B 1 ltt 2 A 2 B 2 l 1 Thay vào phƣơng trình mômen trên ta có Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 52
  53. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 53
  54. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 3.4. Sơ đồ tính ô bản 722,8 2,582 (3 3,95 2,58) M1 = (KG/m).hành lang 12D + với: D =(2+A1+B1)x3,95+(2x +A2+B2)x2,58 = 22,015. M1 = 122,35 (kGm). M2= 0,5435. M1 = 84,66(kGm) MA1= MB1= M1 = 168,825(kGm) MA2= MB2= 0,7031M1= 118,7(kGm) 3.6.4. Tính toán cốt thép cho bản làm việc 2 phương. a) Tính cốt thép chịu mômen dương (Lấy giá trị momen lớn hơn M1 để tính và bố trí thép cho phƣơng còn lại) Chọn mômen dƣơng lớn nhất theo phƣơng cạnh ngắn là : M1 = 168,825 kGm. - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 10-1,5=8,5 cm 2 - Bê tông B20 có Rb = 115 kG/cm , 2 2 - Cốt thép d min=0,05% bh.o 100.8,5 2 - Ta chọn thép 6 a150, có As = 1,554cm : 2 2 - Chọn 6a150 có AS chọn=1,554cm >Asyc = 0,892 cm Thoả mãn yêu cầu. Vậy trong 1m bề rộng bản bố trí cốt thép chịu momen dƣơng theo 2 phƣơng có 7 6 với khoảng cách a=150 b) Tính cốt thép chịu mômen âm (Lấy giá trị momen lớn hơn MA1 để tính và bố trí thép cho phƣơng còn lại) Chọn mômen dƣơng lớn nhất theo phƣơng cạnh ngắn là : MA1 = 168,825 kGm. - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 10-1,5=8,5 cm 2 - Bê tông B20 có Rb = 115 kG/cm , Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 54
  55. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 2 - Cốt thép d min=0,05% bh.o 100.7,5 2 - Ta chọn thép 6 a150, có As = 1,885cm : 2 2 - Chọn 6a150 có AS chọn=1,554cm >Asyc = 0,989 cm Thoả mãn yêu cầu. Vậy trong 1m bề rộng bản bố trí cốt thép chịu Momen âm có 7 6 với khoảng cách a=150 Trong ô bản chịu uốn hai phƣơng lấy l1 theo phƣơng cạnh ngắn để tính cho cả cốt thép mũ theo phƣơng cạnh dài: S v. ltt11 0,2 l 0,2 2,58 0,516( m ) lấy tròn S = 0.5 ( m). Cốt thép phân bố (nằm dƣới, vuông góc với thép chịu mômen âm) chọn : 6 a200 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 55
  56. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 4 TÍNH TOÁN DẦM 4.1. 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,ób2 = 1; Thép CI : ợR = 0,645; ỏR = 0,437; Thép CII : ợR = 0,623; ỏR = 0,429 4.2. Tính toán cốt thép dầm : Ta tính cốt thép dầm cho tầng có nội lực lớn nhất và dầm tầng mái (tầng 8) rồi bố trí cho tầng có tải trọng tƣơn đƣơng nhau. 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. 4.2.1.Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp AB tầng 3, phần tử 34 (bxh=25x60 cm) Dầm nằm giữa 2 trục A&B có kích thƣớc 25x60cm,nhịp dầm L=602cm. Nội lực dầm đƣợc 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+ = 9,45(Tm); - - Gối A: M = - 26,19 (Tm); Qtu= -17,0019 (T) - - Gối B: M = - 26,99 (Tm). Qtu=-17,19 (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- = - 26,99 (Tm). - Lực cắt lớn nhất: Qmax = -17,9(T). a) Tính cốt thép chịu mômen âm: - Lấy giá trị mômen M- = - 24,18 (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). Mx26,99 105 - Tính hệ số: m 220,2682R 0,429 Rb bho 115 x 25 x 56 0,5(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,2682 0,84 5 M 26,99.10 2 As 18,35 cm Rhso2800 0,84 56 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 56
  57. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP As 18,35 - Kiểm tra: .100% 1,31%min 0,05 % b. ho 25 x 56 2 -> Chọn thép 5 20+1 22 có As=19,511 (cm ). b) Tính cốt thép chịu mômen dương: - Lấy giá trị mômen M = 9,45 (Tm) để tính. - Với mômen dƣơng, bản cánh nằm trong vùng chịu nén. Tính theo tiết diện chữ T với hf= hs= 10 cm. - Giả thiết a=4 cm, từ đó h0= h - a =60 - 4 = 56 (cm). - Bề rộng cánh đƣa vào tính toán : bf = b + 2.Sc - Giá trị độ vƣơn của bản cánh Sc không vƣợt quá trị số bé nhất trong các giá trị sau: + 1/2 khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0,5x(4,2-0,22)=1,74m + 1/6 nhịp tinh toán của dầm: 6020/6= 1 m. Lấy Sc= 1 m. Do đó: bf= b+ 2xSc= 0,25+ 2x1= 2,25 m - Xác định vị trí trục trung hoà: Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 115x221x9x(56- 0,5x9) Mf =11779852,8 (kGcm)= 117,798 (Tm). Có Mmax= 8,102 (Tm) < Mf=117,798 (Tm).Do đó trục trung hoà đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật b= bf = 221 cm; h=60 cm. M 9,45 105 Ta có: m 220,01R 0,429 Rb bho 115 221 56 0,5.(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,01 0,995 5 M 9,45.10 2 As 5,19 cm Rhso2800 0,995 56 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép : As 5,19 .100% 0,371%min 0,05% b. ho 25 x 56 2 Chọn thép: 2 20có As=6,28 (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= -15 (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 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 57
  58. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Dầm chịu tải trọng tính toán phân bố đều với: g=gA-B+gd =2644,22 +(0,25x0,6x2500x1,1)= 3057(kG/m)= 30,57(kG/cm). p=p2=780,55 (kG/m)=7,81( kG/cm). giá trị q1=g+0,5p= 30,57+ (0,5x7,2,81)=34,48( kG/cm). chọn a = 4 cm => h0 = h - a = 60 – 4 = 56 (cm) -Kiểm tra lại điều kiện cƣờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đó bố trớ cốt đai Q Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông : (bỏ qua ảnh hƣởng 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)x9x25x56 =7560 ( kG) -> Qmax= 17,19 (T) > Qb min= 7,86 (T). -> Bê tông không đủ chịu cắt,cần phải tính cốt đai chịu lực cắt. - Xác định giá trị: 2 Mb b2.(1 fn ). R bt . b . h0 (Bê tông nặng -> b2 =2) 2 => Mb = 2x(1+0+0)x9x25x56 =1411200(kGcm). - TínhQbb1 2 M. q1 2 1411200 x 34,48 13951,1 (kG). * + C0 = Mb/(Q-Qb1) = 1411200 / (17190-13951,1) = 1345,41 cm 3Mb 3 1411200 * `+ Ta cú 151,73cm C0 = C = 2Mb/Q = 2.1411200/17190 =188,16 cm +Giỏ trị qsw tớnh toỏn: Mb 1411200 Q q. C 17190 34,48.188,16 C 1 188,16 qsw= 5,38 kg/cm C0 188,16 Q 7560 +Giỏ trị bmin 67,5kg/cm 2h 0 2.56 Q Q 17190 13951,1 + Giỏ trị b1 9,365 kg/cm 2h 0 2.56 Q Qb1 Qbmin + Yờu cầu qsw ; 9,365;67,5 nờn ta lấy giỏ trị qsw= 67,8kg 2hh 0 2 0 để tính cốt đai.asw Rsw qsw Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 58
  59. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP _ Sử dụng đai ử6, số nhỏnh n=2: Rasw n sw 1750.2.0,283 -> khoảng cỏch S tớnh toỏn: Stt= . 14,67 cm qsw 67,5 + Dầm cú h= 60cm >45 cm => Sct= min(h/3; 50cm)= 20 cm 2 2 + Giỏ trị Smax= ửb4.(1+ửn).Rbt.b.h0 /Q= 1,5.(1+0).9.25.56 /15000 =70,56 cm S=min(Stt; Sct; Smax)= 14 cm => Chọn S=14 cm = 140 mm Ta bố trớ ử6a140 cho dầm. -Kiểm tra lại điều kiện cƣờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đó bố trớ cốt đai Q Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính Ta thấy phần tử dầm 33 và 35 cú M-,M+,Q gần bằng nhau nờn ta chọn bố trớ cốt thộp giống phần tử dầm 34 đó tớnh toỏn. 4.2.2.Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp AB tầng 5, phần tử 36 (bxh=25x60 cm) Dầm nằm giữa 2 trục A&B có kích thƣớc 25x60cm,nhịp dầm L=592cm. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 59
  60. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nội lực dầm đƣợc 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+ = 10,37(Tm); - - Gối A: M = - 23,29 (Tm); Qtu= -16,36 (T) - - Gối B: M = - 24,6 (Tm). Qtu=16,73 (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- = - 24,6 (Tm). - Lực cắt lớn nhất: Qmax = -16,73 (T). a) Tính cốt thép chịu mômen âm: - Lấy giá trị mômen M- = - 24,6 (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). Mx24,6 105 - Tính hệ số: m 220,232R 0,429 Rb bho 115 x 25 x 56 0,5(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,232 0,866 5 M 24,6.10 2 As 15,39 cm Rhso2800 0,866 56 As 15,39 - Kiểm tra: .100% 1,099%min 0,05 % b. ho 25 x 56 2 -> Chọn thép 4 18+2 20 có As=16,46 (cm ). b) Tính cốt thép chịu mômen dương: - Lấy giá trị mômen M = 10,37 (Tm) để tính. - Với mômen dƣơng, bản cánh nằm trong vùng chịu nén. Tính theo tiết diện chữ T với hf= hs= 10 cm. - Giả thiết a=4 cm, từ đó h0= h - a =60 - 4 = 56 (cm). - Bề rộng cánh đƣa vào tính toán : bf = b + 2.Sc - Giá trị độ vƣơn của bản cánh Sc không vƣợt quá trị số bé nhất trong các giá trị sau: + 1/2 khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0,5x(4,2-0,22)=1,7,24m + 1/6 nhịp tinh toán của dầm: 5,92/6= 0,986 m. Lấy Sc= 1 m. Do đó: bf= b+ 2xSc= 0,25+ 2x1 = 2,25 m - Xác định vị trí trục trung hoà: Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 115x221x9x(56- 0,5x9) Mf =1177 9852,8 (kGcm)= 117,798 (Tm). Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 60
  61. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Có Mmax= 8,854 (Tm) h0 = h - a = 60 – 4 = 56 (cm) -Kiểm tra lại điều kiện cƣờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đó bố trớ cốt đai Q Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông : (bỏ qua ảnh hƣởng 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)x9x25x56 =7560 ( kG) -> Qmax= 16,73 (T) > Qb min= 7,86 (T). -> Bê tông không đủ chịu cắt,cần phải tính cốt đai chịu lực cắt. - Xác định giá trị: 2 Mb b2.(1 fn ). R bt . b . h0 (Bê tông nặng -> b2 =2) Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 61
  62. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 => Mb = 2x(1+0+0)x9x25x56 =1411200(kGcm). - TínhQbb1 2 M. q1 2 1411200 x 34,48 13951,1 (kG). * + C0 = Mb/(Q-Qb1) = 1411200 / (16730-13951,1) = 4721,3 cm 3Mb 3 1411200 * `+ Ta cú 151,73cm C0 = C = 2Mb/Q = 2.1411200/14250 =198,06 cm +Giỏ trị qsw tớnh toỏn: Mb 1411200 Q q. C 16730 34,48.198,06 C 1 198,06 qsw= 1,5kg/cm C0 198,06 Q 7560 +Giỏ trị bmin 67,5kg/cm 2h 0 2.56 Q Q 16730 13951,1 + Giỏ trị b1 2,67 kg/cm 2h 0 2.56 Q Qb1 Qbmin + Yờu cầu qsw ; 2,67;67,5 nờn ta lấy giỏ trị qsw= 67,8kg 2hh 0 2 0 để tính cốt đai. _ Sử dụng đai ử6, số nhỏnh n=2: Rasw n sw 1750.2.0,283 -> khoảng cỏch S tớnh toỏn: Stt= . 14,67 cm qsw 67,5 + Dầm cú h= 60cm >45 cm => Sct= min(h/3; 50cm)= 20 cm 2 2 + Giỏ trị Smax= ửb4.(1+ửn).Rbt.b.h0 /Q= 1,5.(1+0).9.25.56 /15000 =70,56 cm S=min(Stt; Sct; Smax)= 14 cm => Chọn S=14 cm = 140 mm Ta bố trớ ử6a140 cho dầm. -Kiểm tra lại điều kiện cƣờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đó bố trớ cốt đai Q<0,3.ửw1.ửb1.Rb.b.h0 Với ửw1=1+5.ỏ.ỡw< 1,3 n.asw 2.0,283 Dầm bố trớ ử6a140 cú ỡw= . 0,001617 bs. 25.14 Es 210000 ỏ = . 7,78 Eb 27000 ửw1=1+5.ỏ.ỡw = 1+5.0,001617.7,78= 1,063< 1,3 ửb1= 1-õ.Rb= 1-0,01.11,5= 0,885 Ta thấy ửw1. ửb1 1 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 62
  63. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ta cú: Q= 16730 Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính. Ta thấy phần tử dầm 37 và 38 cú M-,M+,Q gần bằng nhau nờn ta chọn bố trớ cốt thộp giống phần tử dầm 36 đó tớnh toỏn. Hình 4.1. Mặt cắt dầm 36 4.2.3.Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp AB tầng 8, phần tử 39 (bxh=25x60 cm) Dầm nằm giữa 2 trục A&B có kích thƣớc 25x60cm,nhịp dầm L=592cm. Nội lực dầm đƣợc 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+ = 10,38(Tm); - - Gối A: M = - 19,59 (Tm); Qtu= -15,4 (T) - - Gối B: M = - 21,26 (Tm). Qtu=15,83 (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- = - 21,26 (Tm). - Lực cắt lớn nhất: Qmax = -15,83 (T). a) Tính cốt thép chịu mômen âm: - Lấy giá trị mômen M- = - 21,26 (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). Mx21,26 105 - Tính hệ số: m 220,23R 0,429 Rb bho 115 x 25 x 56 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 63
  64. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 0,5(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,23 0,867 5 M 21,26.10 2 As 15,63 cm Rhso2800 0,867 56 As 15,63 - Kiểm tra: .100% 1,116%min 0,05 % b. ho 25 x 56 2 -> Chọn thép 4 18có As=15,63 (cm ). b) Tính cốt thép chịu mômen dương: - Lấy giá trị mômen M = 9,95 (Tm) để tính. - Với mômen dƣơng, bản cánh nằm trong vùng chịu nén. Tính theo tiết diện chữ T với hf= hs= 10 cm. - Giả thiết a=4 cm, từ đó h0= h - a =60 - 4 = 56 (cm). - Bề rộng cánh đƣa vào tính toán : bf = b + 2.Sc - Giá trị độ vƣơn của bản cánh Sc không vƣợt quá trị số bé nhất trong các giá trị sau: + 1/2 khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0,5x(4,2-0,22)=1,74m + 1/6 nhịp tinh toán của dầm: 5,92/6= 0,986 m. Lấy Sc= 950 m. Do đó: bf= b+ 2xSc= 0,25+ 2x0,95 = 2,21 m - Xác định vị trí trục trung hoà: Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 115x221x9x(56- 0,5x9) Mf =11779852,8 (kGcm)= 117,798 (Tm). Có Mmax= 9,95 (Tm) < Mf=117,798 (Tm).Do đó trục trung hoà đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật b= bf = 221 cm; h=60 cm. M 10,38 105 Ta có: m 220,012R 0,429 Rb bho 115 221 56 0,5.(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,01 0,9937 5 M 10,38.10 2 As 6,38 cm Rhso2800 0,995 56 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép : As 6,38 .100% 0,456%min 0,05% b. ho 25 x 56 2 Chọn thép: 2 16 + 1 18có As= 6,565 (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= 12,7,24(T) Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 64
  65. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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 =2644,22 +(0,25x0,6x2500x1,1)= 3057(kG/m)= 30,57(kG/cm). p=p2=780,55 (kG/m)= 7,81( kG/cm). giá trị q1=g+0,5p= 30,57+ (0,5x7,81)=34,48( kG/cm). chọn a = 4 cm => h0 = h - a = 60 – 4 = 56 (cm) -Kiểm tra lại điều kiện cƣờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đó bố trớ cốt đai Q Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông : (bỏ qua ảnh hƣởng 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)x9x25x56 =7560 ( kG) -> Qmax= 15,83 (T) > Qb min= 7,86 (T). -> Bê tông không đủ chịu cắt,cần phải tính cốt đai chịu lực cắt. - Xác định giá trị: 2 Mb b2.(1 fn ). R bt . b . h0 (Bê tông nặng -> b2 =2) 2 => Mb = 2x(1+0+0)x9x25x56 =1411200(kGcm). - Tính Qbb1 2 M. q1 2 1411200 x 34,48 13951,1 (kG). * + C0 = Mb/(Q-Qb1) = 1411200 / (15830-13951,1) = -1165,22 cm 3Mb 3 1411200 * `+ Ta cú 151,73cm C0 = C = 2Mb/Q = 2.1411200/15830 =221,54 cm +Giỏ trị qsw tớnh toỏn: Mb 1411200 Q q. C 15830 34,48.221,54 C 1 221,54 qsw= 5,73kg/cm C0 198,06 Q 7560 +Giỏ trị bmin 67,5kg/cm 2h 0 2.56 Q Q 15830 13951,1 + Giỏ trị b1 10,81kg/cm 2h 0 2.56 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 65
  66. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Q Qb1 Qbmin + Yờu cầu qsw ; 10,81;67,5 nờn ta lấy giỏ trị qsw= 2h 0 2h 0 67,8kg để tính cốt đai. _ Sử dụng đai ử6, số nhỏnh n=2: Rasw n sw 1750.2.0,283 -> khoảng cỏch S tớnh toỏn: Stt= . 14,67 cm qsw 67,5 + Dầm cú h= 60cm >45 cm => Sct= min(h/3; 50cm)= 20 cm 2 2 + Giỏ trị Smax= ửb4.(1+ửn).Rbt.b.h0 /Q= 1,5.(1+0).9.25.56 /15000 =70,56 cm S=min(Stt; Sct; Smax)= 14 cm => Chọn S=14 cm = 140 mm Ta bố trớ ử6a140 cho dầm. -Kiểm tra lại điều kiện cƣờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đó bố trớ cốt đai Q Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính. 4.2.4. Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp AB tầng 8 (tầng mái), phần tử 40 (bxh=25x60 cm) Dầm nằm giữa 2 trục A&B có kích thƣớc 25x60cm,nhịp dầm L=592cm. Nội lực dầm đƣợc 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+ = 9,38(Tm); - - Gối A: M = - 8,75 (Tm); Qtu= -10,07 (T) - - Gối B: M = - 11,35 (Tm). Qtu= 10,8 (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- = - 11,35 (Tm). - Lực cắt lớn nhất: Qmax = -10,8 (T). Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 66
  67. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a) Tính cốt thép chịu mômen âm: - Lấy giá trị mômen M- = - 11,35 (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). Mx11,35 105 - Tính hệ số: m 220,0768R 0,429 Rb bho 115 x 25 x 56 0,5(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,0768 0,96 5 M 11,35.10 2 As 4,6 cm Rhso2800 0,866 56 As 4,6 - Kiểm tra: .100% 0,329%min 0,05 % b. ho 25 x 56 2 -> Chọn thép 2 18có As=5.09 (cm ). b) Tính cốt thép chịu mômen dương: - Lấy giá trị mômen M = 8,75 (Tm) để tính. - Với mômen dƣơng, bản cánh nằm trong vùng chịu nén. Tính theo tiết diện chữ T với hf= hs= 10 cm. - Giả thiết a=4 cm, từ đó h0= h - a =60 - 4 = 56 (cm). - Bề rộng cánh đƣa vào tính toán : bf = b + 2.Sc - Giá trị độ vƣơn của bản cánh Sc không vƣợt quá trị số bé nhất trong các giá trị sau: + 1/2 khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0,5x(4,2-0,22)=1,74m + 1/6 nhịp tinh toán của dầm: 5,92/6= 0,986 m. Lấy Sc= 1 m. Do đó: bf= b+ 2xSc= 0,25+ 2x1 = 2,25 m - Xác định vị trí trục trung hoà: Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 115x221x10x(56- 0,5x10) Mf =11779852,8 (kGcm)= 117,798 (Tm). Có Mmax= 6,6 (Tm) < Mf=117,798 (Tm).Do đó trục trung hoà đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật b= bf = 221 cm; h=60 cm. M 8,75 105 Ta có: m 220,0083R 0,429 Rb bho 115 221 56 0,5.(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,0083 0,996 5 M 8,75.10 2 As 4.23 cm Rhso2800 0,996 56 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 67
  68. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP As 4,23 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép : .100% 0,3%min 0,05% b. ho 25 x 56 2 Chọn thép: 2 18có As= 5,09(cm ) Tính toán cốt đai cho dầm: - Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt lớn nhất xuất hiện trong dầm: Qmax= 10,8 (T) h0= h - a = 25 - 4 = 21 (cm). Mx3,08 105 - Tính hệ số: m 220,239R 0,429 Rb bho 115 x 25 x 21 0,5(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,239 0,86 5 M 3,08.10 2 As 6 cm Rhso2800 0,86 21 As 6 - Kiểm tra: .100% 1,14%min 0,05 % b. ho 25 x 21 2 -> Chọn thép 2 20có As=6,28(cm ). Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 68
  69. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP b) Tính cốt thép chịu mômen dương: - Lấy giá trị mômen M = 0,38 (Tm) để tính. - Với mômen dƣơng, bản cánh nằm trong vùng chịu nén. Tính theo tiết diện chữ T với hf= hs= 10 cm. - Giả thiết a=4 cm, từ đó h0= h - a = 25– 4 = 21 (cm). - Bề rộng cánh đƣa vào tính toán : bf = b + 2.Sc - Giá trị độ vƣơn của bản cánh Sc không vƣợt quá trị số bé nhất trong các giá trị sau: + 1/2 khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0,5x(4,2-0,22)=1,74m + 1/6 nhịp tinh toán của dầm: 2,28/6= 0,38 m. Lấy Sc= 350 m. Do đó: bf= b+ 2xSc= 0,25+ 2x0,35= 0,95 m - Xác định vị trí trục trung hoà: Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 115x1x10x(21- 0,5x10) Mf =16223,6 (kGcm)= 16,22(Tm). Có Mmax= 0,38 (Tm) < Mf=16,22 (Tm).Do đó trục trung hoà đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật b= bf = 95 cm; h= 25 cm. M 0,38 105 Ta có: m 220,045R 0,429 Rb bho 115 95 21 0,5.(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,045 0,975 5 M 0,38.10 2 As 4,12 cm Rhso2800 0,975 21 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép : As 4,12 .100% 0,784%min 0,05% b. ho 25 x 21 2 Chọn thép: 2 18có As=5,09 (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= 3,34(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 =477,8 +(0,25x0,25x2500x1,1)= 649,7(kG/m)= 6,5(kG/cm). p=p2=562,8(kG/m)=5,63( kG/cm). Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 69
  70. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP giá trị q1=g+0,5p= 6,5+ (0,5x5,63)=9,315( kG/cm). chọn a = 4 cm => h0 = h - a = 21 – 4 = 56 (cm) -Kiểm tra lại điều kiện cƣờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đó bố trớ cốt đai Q Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông : (bỏ qua ảnh hƣởng 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)x10x25x21=2835 ( kG) -> Qmax= 3340 (T) > Qb min= 2835 (T). -> Bê tông không đủ chịu cắt,cần phải tính cốt đai chịu lực cắt. - Xác định giá trị: 2 Mb b2.(1 fn ). R bt . b . h0 (Bê tông nặng -> b2 =2) 2 => Mb = 2x(1+0+0)x9x25x21 =198450(kGcm). - Tính Qbb1 2 M. q1 2 198450 x 9,315 2719,24 (kG). * + C0 = Mb/(Q-Qb1) = 198450 / (3340 -2719,24) = 421,55 cm 3Mb 3 198450 * `+ Ta cú 109,47 cm C0 = C = 2Mb/Q = 2.1984500/3190 = 124,42 cm +Giỏ trị qsw tớnh toỏn: Mb 198450 Q q. C 3340 9,315.124,42 C 1 124,42 qsw= 3,5 kg/cm C0 124,42 Q 2835 +Giỏ trị bmin 67,5kg/cm 2h 0 2.21 Q Q 3340 2719,24 + Giỏ trị b1 11,2 kg/cm 2h 0 2.21 Q Qb1 Qbmin + Yờu cầu qsw ; 11,2;67,5 nờn ta lấy giỏ trị qsw= 67,8kg để tính 2hh 0 2 0 cốt đai. _ Sử dụng đai 6, số nhỏnh n=2: Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 70
  71. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Rasw n sw 1750.2.0,283 -> khoảng cỏch S tớnh toỏn: Stt= . 14,67 cm qsw 67,5 + Dầm cú h= 25cm Sct= min(h/2; 15cm)= 12,8 cm 2 2 + Giỏ trị Smax= ửb4.(1+ửn).Rbt.b.h0 /Q= 1,5.(1+0).9.25.21 /3340 = 46,65 cm S=min(Stt; Sct; Smax)= 12 cm => Chọn S= 12 cm = 120 mm Ta bố trớ 6a120 cho dầm. -Kiểm tra lại điều kiện cƣờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đó bố trớ cốt đai Q Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính. Ta thấy phần tử dầm 41 và 43 cú M-,M+,Q gần bằng nhau nên ta chọn bố trí cốt thép giống phần tử dầm 42 đó tớnh toỏn 4.2.6.Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp BC tầng 5, phần tử 45 (bxh=25x25 cm) Dầm nằm giữa 2 trục B&C có kích thƣớc 25x25cm,nhịp dầm L=228cm. Nội lực dầm đƣợc 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+ = 0,353(Tm); - - Gối A: M = - 2,59 (Tm); Qtu= -2,95 (T) - - Gối B: M = - 2,59 (Tm). Qtu=-2,95 (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- = - 2,59 (Tm). - Lực cắt lớn nhất: Qmax = -2,95 (T). a) Tính cốt thép chịu mômen âm: - Lấy giá trị mômen M- = - 2,59 (Tm) để tính. - Tính với tiết diện chữ nhật 25 x 25 cm. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 71
  72. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 4cm - >h0= h - a = 25 - 4 = 21 (cm). Mx2,59 105 - Tính hệ số: m 220,176R 0,429 Rb bho 115 x 25 x 21 0,5(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,176 0,9025 5 M 2,59.10 2 As 4,2 cm Rhso2800 0,9025 21 As 4,2 - Kiểm tra: .100% 0,8%min 0,05 % b. ho 25 x 21 2 -> Chọn thép 2 18 có As=5,09 (cm ). b) Tính cốt thép chịu mômen dương: - Lấy giá trị mômen M = 0,353 (Tm) để tính. - Với mômen dƣơng, bản cánh nằm trong vùng chịu nén. Tính theo tiết diện chữ T với hf= hs= 10 cm. - Giả thiết a=4 cm, từ đó h0= h - a = 25– 4 = 21 (cm). - Bề rộng cánh đƣa vào tính toán : bf = b + 2.Sc - Giá trị độ vƣơn của bản cánh Sc không vƣợt quá trị số bé nhất trong các giá trị sau: + 1/2 khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0,5x(4,2-0,22)=1,74m + 1/6 nhịp tinh toán của dầm: 2,28/6= 0,38 m. Lấy Sc= 350 m. Do đó: bf= b+ 2xSc= 0,25+ 2x0,35 = 0,95 m - Xác định vị trí trục trung hoà: Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 115x1x10x(21- 0,5x10) Mf =16223,6 (kGcm)= 16,22 (Tm). Có Mmax= 1,33 (Tm) < Mf=16,22 (Tm).Do đó trục trung hoà đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật b= bf = 95 cm; h= 25 cm. M 0,353 105 Ta có: m 220,0276R 0,429 Rb bho 115 95 21 0,5.(1 (1 2m ) 0,5. 1 1 2x 0,045 0,975 5 M 0,353.10 2 As 4,12 cm Rhso2800 0,975 21 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép : As 2,29 .100% 0,4,37%min 0,05% b. ho 25 x 21 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 72
  73. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 Chọn thép: 2 14có As=3,08 (cm ). c) Tính toán cốt đai cho dầm: ta thấy trong các dầm có kích thƣớc bxh = 25x25 cm thỡ dầm 42 cú lực cắt lớn nhất Q = 3,08 T, dầm 42 đƣợc đặt cốt đai theo cấu tạo 6a120 =>chọn thép đai 6a120 cho toàn bộ các dầm có kích thƣớc bxh = 25x25 cm Ta thấy phần tử dầm 44 và 46,47 cú M-,M+,Q gần bằng nhau nờn ta chọn bố trớ cốt thộp giống phần tử dầm 45đó tớnh toỏn 4.2.7,2.Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp BC, tầng 8 (tầng mái), phần tử 48 (bxh=25x25 cm) Dầm nằm giữa 2 trục B&C có kích thƣớc 25x25cm,nhịp dầm L=228cm. Nội lực dầm đƣợc 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 BC: M+ =-0,13 (Tm) - - Gối B: M = - 1,7 (Tm); Qtu= -2,05 (T) - - Gối C: M = -1,7 (Tm); Qtu= 2,05 (T) - Lực cắt lớn nhất: Qmax = 2,05 (T). Do dầm nhịp BC, tầng 8 (tầng mái) phần tử 48 (bxh=25x25 cm) có nội lực nhỏ lên ta có thể bố trí cốt thép cho dầm tầng này giống dầm nhịp BC, tầng 5, phần tử 45 (bxh=25x25 cm) - Chọn s=12cm =120mm, do nhịp dầm ngắn nên ta bố trí cốt đai 6a120 suốt chiều dài dầm. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 73
  74. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 5 TÍNH TOÁN CỘT 5.1.Vật liệu: 2 - Bê tông cấp độ bền B20: Rb =11,5 MPa= 105 Kg/cm 2 Rbt = 0,9 MPa=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,ób2 = 1; Thép CI : ợR = 0,645; ỏR = 0,437 Thép CII : ợR = 0,623; ỏR = 0,429 5.2. 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 tính cốt thép cột tầng 10 bố trí cho tầng 10,10. Với cột tầng 1,tầng 4,tầng 7 ta chỉ cần tính cốt thép cột trục C, D, còn lại lấy cốt thép cột trục A, B lần lƣợt lấy theo cốt thép trục C, D 5.2.1.Tính cột trục D 5.2.1.1. Phần tử 1, tầng 1, (kích thước 25x65x330 cm với chiều sâu chôn cột là 80cm) - Cột có tiết diện b h = (25 65)cm với chiều cao là : 3,3m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,3 = 2,66 m =266 cm. l 266 - Độ mảnh o 4,43< 8 nên ta bỏ qua ảnh hƣởng của uốn dọc. h 60 - Lấy hệ số ảnh hƣởng của uốn dọc: = 1. - Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 330 65 ea = max( H ; hc) = max( ; ) = 2,6 (cm). 600 30 600 25 - Từ bảng tổ hợp ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất: + Cặp 1 (emax = | M max|): M = -13,99 (Tm) ; N = -174,653 (T) + Cặp 2 (|N max| = M và N cựng lớn ): M = -13,99 (Tm); N = -188,031 (T) - Ta tính toán cột theo phƣơng pháp tính cốt thép đối xứng. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 74
  75. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a‟= 4cm h0 = h - a = 65 - 4 =61 cm ; Za = ho- a = 61- 4 = 57 cm. a)Tính với cặp 1: M = 13,99 (Tm) N = -131,27 (T). M 13,99 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = = 0,0981m = 9,81cm . N 174,653 + e0 = max(e1,ea)=max(9,81 ; 2,4) = 9,81 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x9,81 + 0,5x65 - 4 = 35,81 (cm). N 131,27 103 + Chiều cao vùng nén: x 45,66 (cm). Rbb. 115 25 + Bê tông B20, thép CII ->ợR= 0,623=>ợRxh0=0,623 x56 = 34,89 (cm). + Xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé x =45,66 (cm) >ợR xh0 =34,89 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải phƣơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ợR) h0= -(2+0,623).56= -146,89. 2.Ne 2 a1 = + 2ợRh0 +(1-ợR)h0Za Rbb. 2xx 131270 35,81 2 a1 = + 2x0,623x56 +(1-0,623)x56x52 = 8275,39 115x 25 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. 131270 2xx 35,81 0,623 (1 0,623)52 56 a0 = = -164213,18 115x 25 - Tính x lại theo phƣơng trình sau: x3- 146,89x2 + 8275,39x –164213,18 =0 -> x = 43,39 (cm) >ợR xh0 =34,89 (cm). Ne Rbbx h0 0,5 x 131270x 35,81 115 x 25 x 43,39 x (56 0,5 x 43,39) As‟= = RZsc. a 2800x 52 2 As= As‟=2,89 (cm ) b)Tính với cặp 2: M = -13,99(Tm); N = -188,031(T). 13,99 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = 0,0807m = 8,07cm . 188,031 + e0 = max(e1,ea) =max(8,07 ; 2,4) = 8,07 cm. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 75
  76. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x8,07 + 0,5x65 - 4 = 34,07(cm). N 188,031 103 + Chiều cao vùng nén: x 53,09 (cm). Rbb. 115 25 + Bê tông B20, thép CII ->ợR= 0,623=>ợRxh0 =0,623x56 = 34,89 (cm). + Xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé x=53,09(cm) >ợRxh0= 34,89 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải phƣơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ợR) h0= -(2+0,623).56= -146,89. 2.Ne 2 a1 = + 2RRh0 +(1-ợR)h0Za Rbb. = 2xx 188031 34,07 + 2x0,623x562+(1-0,623)x56x52 =8623 115x 25 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. = 188031 2xx 34,07 0,623 (1 0,623)57 61 = -184500,2 115x 25 x3 - 146,89x2 + 8623x -184500,2=0 -> x = 46,91 (cm). Ne Rbbx h0 0,5 x 188031x 34,07 115 x 25x46,91 61 0,5 x 46,91 As‟= = RZsc. a 2800x 57 2 As= As‟=5,57 (cm ). => Ta thấy cặp nội lực 3 đòi hỏi lƣợng thép bố trí là lớn nhất. 2 Vậy ta bố trí cốt thép cột theo As= As‟=5,57 (cm ). + Xác định giá trị hàm lƣợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh ll 266 oo = 36,94 r0,288 b 0,288 x 25 (35 83) -> min =0,2% + Hàm lƣợng cốt thép: Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 76
  77. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP A 5,57 %s .100% .100 0,397% 0,2% bh25 x 56 min o 2As 2x 5,57 t= .100% .100 0,795% 3% bh25 x 56 max o 2 Vậy, tiết diện cột ban đầu chọn hợp lí. Với As=As „= 5,75 (cm ) 2 2 chọn 3 20 có As= 9,42 (cm ) >5,57 (cm ) 5.2.1.2.Phần tử 4, tầng 4, (kích thước 25x55x330 cm) - Cột có tiết diện b h = (25 55)cm với chiều cao là : 3,3m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,3 = 2,31 m =266 cm. l 266 - Độ mảnh o 4,84 ợR= 0,623=>ợRxh0 =0,623 x51 = 28,66 (cm). + Xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé x =30,74 (cm) >ợR xh0 =28,66 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải phƣơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ợR) h0= -(2+0,623).46= -120,568 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 77
  78. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.Ne 2 a1 = + 2ợRh0 +(1-ợR)h0Za Rbb. 2xx 109969 32,13 2 = + 2x0,623x51 +(1-0,623)x51x47 =5340,31 115x 25 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. = 109969 2xx 32,13 0,623 (1 0,623)47 51 = -79001,79 115x 25 - Tính x lại theo phƣơng trình sau: x3- 120,568x2 + 5340,31x –79001,79 =0 -> x = 30,382 (cm) >ợR xh0 =28,66 (cm). Ne Rbbx h0 0,5 x 109969x 32,13 115 x 25 x 30,382 x (51 0,5 x 30,382) As‟= = RZsc. a 2800x 47 2 As= As‟=1,263 (cm ) b)Tính với cặp 2: M = 11,03 (Tm); N = -111,1(T). M 11,03 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = 0,1206m = 12,06 cm . N 111,1 + e0 = max(e1,ea) =max(12,06 ; 2) = 12,06 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x12,06 + 0,5x55 - 4 = 33,06(cm). N 111,1 103 + Chiều cao vùng nén: x 26,22 (cm). Rbb. 115 25 + Bê tông B20, thép CII ->ợR= 0,623=>ợRxh0 =0,623x51 = 28,66 (cm). + Xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm thông thƣờng2a A ‟= = s 2800x 47 2 As= As‟=0,108 (cm ). ->Chọn cốt thép theo cấu tạo: + Xác định giá trị hàm lƣợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh: ll 266 oo = 36,94 r0,288 b 0,288 x 25 35 min =0,2% .b .h 0,2xx 25 51 =>A = min 0 = = 2,3 (cm2). s 100 100 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 78
  79. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 Ngoài ra cạnh b của tiết diện,b = 25cm > 20cm thì ta nên chọn As 4,02 (cm ) (2 2 16).Vậy ta chọn 3 18có As=7,63(cm ). + Hàm lƣợng cốt thép: A 5,09 %s .100% .100 0,44% 0,2% bh25 x 51 min o 2As 2x 5,09 .100% .100 0,885% max 3% bho 25 x 51 5.2.1.3. Phần tử 7, tầng 7, (kích thước 25x45x330 cm) - Cột có tiết diện b h = (30 45)cm với chiều cao là : 3,3m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,3 = 2,66 m =266 cm. l 266 - Độ mảnh o 6,65 < 8 nên ta bỏ qua ảnh hƣởng của uốn dọc. h 45 - Lấy hệ số ảnh hƣởng của uốn dọc: = 1. - Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 330 45 ea = max( H ; hc) = max( ; ) = 1,8(cm). 600 30 600 25 - Từ bảng tổ hợp ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất: + Cặp 1 (emax= Mmax): M = -8,24 (Tm) ; N = -36,51 (T) + Cặp 2 (N max= M va N cựng lớn): M = -7,758(Tm); N = -37,44(T) - Ta tính toán cột theo phƣơng pháp tính cốt thép đối xứng. Cáng lên cao lƣc dọc N cảng nhỏ, phần tử cột 4 có nội lực lớn hơn phần tử cột trục 7 nhƣng phải đặt thép theo cấu tạo do đó để thiên về an toàn và thuận lợi trong thi 2 công ta bố trí thộp phần tử cột 7,8 theo cấu tạo. 3 16 As = 6,03 cm Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 79
  80. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5.2.2 Tính cột trục C 5.2.2.1. Phần tử 9, tầng 1, (kích thước 25x75x330 cm với chiều sâu chôn cột là 80cm) - Cột có tiết diện b h = (25 75)cm với chiều cao là : 3,3m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,3 = 2,66 m = 266 cm. l 266 - Độ mảnh o 3,8 ợR= 0,623=>ợRxh0 =0,623 x71 = 41,118 (cm). + Xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé x=47,74(cm) >ợRxh0= 47,348 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải phƣơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ợR) h0= -(2+0,623).71= -173,118 2.Ne 2 a1 = + 2ợRh0 +(1-ợR)h0Za Rbb. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 80
  81. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP = 2xx 217305 44,1 + 2x0,623x712+(1-0,623)x71x66 =11180,54 115x 25 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. = 217305 2xx 44,1 0,623 (1 0,623)66 71= -246759,5 115x 25 x3–17,23,118x2 + 11180,54x –246759,5=0 -> x = 46,91 (cm). Ne Rbbx h0 0,5 x 217305x 44,1 115 x 25 x 46,9171 0,5 x 46,91 As‟= = RZsc. a 2800x 66 2 As= As‟=1,81 (cm ). b)Tính với cặp 2: M = -18,52(Tm). N = -196,627 (T)). M 18,52 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = 0,1105m = 11,05 cm . N 196,627 + e0 = max(e1,ea) =max(11,05 ; 2,8) = 11,05 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x11,05+ 0,5x80 - 4 = 42,05(cm). N 196,627 103 + Chiều cao vùng nén: x 53,767 (cm). Rbb. 115 25 + Bê tông B20, thép CII ->ợR= 0,623=>ợRxh0 =0,623x71 = 41,118 (cm). + Xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé x= 54,267(cm) >ợRxh0= 41,118 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải phƣơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ợR) h0= -(2+0,623).66= -173,118 2.Ne 2 a1 = + 2ợRh0 +(1-ợR)h0Za Rbb. = 2xx 196727 42,05 + 2x0,623x662+(1-0,623)x66x62 =11492,1 115x 25 a0 = = 196627 2xx 42,05 0,623 (1 0,623)66 71= -26887,24,57,28 115x 25 x3–17,23,118x2 + 11492,1x –26887,24,57,28=0 -> x = 51,25 (cm). 196627x 42,05 115 x 25 x 51,2571 0,5 x 51,25 A ‟= = s 2800x 66 Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 81
  82. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 As= As‟=3,17(cm ). Hình 5.5. Mặt cắt cột trục C (tầng 1,2,3) 5.2.2.2.Phần tử 12, tầng 4, (kích thước 25x65x330 cm) - Cột có tiết diện b h = (25 65)cm với chiều cao là : 3,3m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,3 = 2,66 m =266 cm. l 266 - Độ mảnh o 4,33< 8 nên ta bỏ qua ảnh hƣởng của uốn dọc. h 65 - Lấy hệ số ảnh hƣởng của uốn dọc: = 1. - Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 360 65 ea = max( H ; hc) = max( ; ) = 2,6 (cm). 600 30 600 25 - Từ bảng tổ hợp ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất: + Cặp 1 (| M max|): M = -13,8 (Tm) ; N = -129,353 (T) + Cặp 2 (emax): M = -13,04 (Tm) ; N = -104,46 (T) + Cặp 3 (|N max|): M = -6,93(Tm); N = -131,256 (T) - Ta tính toán cột theo phƣơng pháp tính cốt thép đối xứng. - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a‟= 4cm h0 = h - a = 65 - 4 = 61 cm ; Za = ho- a = 61 - 4 = 57 cm. a)Tính với cặp 1: (| max|): M = -13,8 (Tm) ; N = -92,83 (T) Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 82
  83. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP M 13,8 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = = 0,13325m = 13,325cm . N 129,353 + e0 = max(e1,ea)=max(13,325; 2,4) = 13,325 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x13,325 + 0,5x65 - 4 = 39,325 (cm). N 129,353 103 + Chiều cao vùng nén: x 32,18 (cm). Rbb. 115 25 + Bê tông B20, thép CII ->ợR= 0,623=>ợRxh0 =0,623 x61 = 34,588 (cm). + Xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm lớn thông thƣờng 2a x = 32,18 (cm) Ne Rbbx h0 0,5 x 129353x 39,325 115 x 25 x 32,18 56 0,5 x 32,18 As‟= = RZsc. a 2800x 57 2 As= As‟=-0,7,266 (cm ). b)Tính với cặp 2: M = -13,04 (Tm) ; N = -104,46 (T) 13,04 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = 0,1445m = 14,45 cm . 104,46 + e0 = max(e1,ea) =max(14,45 ; 2,4) = 14,45 cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x14,45+ 0,5x65 - 4 = 40,45(cm). N 104460 103 + Chiều cao vùng nén: x 28,56 (cm). Rbb. 115 25 + Bê tông B20, thép CII ->ợR= 0,623=>ợRxh0 =0,623x61 = 34,588 (cm). + Xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm lớn thông thƣờng 2a x = 28,56 (cm) 104460x 40,45 115 x 25 x 28,56 56 0,5 x 28,56 A ‟= = s 2800x 57 2 As= As‟=-1,48 (cm ). c)Tính với cặp 3: M = -6,93(Tm); N = -131,256 (T) 6,93 + Độ lệch tâm ban đầu: e1 = = = 0,1187 m =11,87cm . 131,256 + e0 = max(e1,ea)=max(11,87; 2,4) = 11,87cm. + Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x3,4 + 0,5x65 - 4 = 37,87(cm). Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 83
  84. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP N 131,256 103 + Chiều cao vùng nén: x 35,68 (cm). Rbb. 115 25 + Bê tông B20, thép CII ->ợR= 0,623=>ợRxh0 =0,623x61 = 34,888 (cm). + Xảy ra trƣờng hợp nén lệch tâm bé x=35,68(cm) >ợRxh0= 34,888 (cm) + Xác định lại x: Tính chính xác x bằng cách giải phƣơng trình bậc 3: 3 2 x + a2x + a1x + a0 =0 với: a2 = -(2+ ợR) h0= -(2+0,623).56= -146,888 2.Ne 2 a1 = + 2ợRh0 +(1-ợR)h0Za Rbb. = 2xx 131256 37,87 + 2x0,623x612+(1-0,623)x56x57 =7708 115x 25 Ne2. . (1 )Z h a0 = R R a 0 Rbb. = 131256 2xx 37,87 0,623 (1 0,623)57 61= -133470 115x 25 x3–146,888x2 + 7708x- 133470 = 0 -> x = 35,7 Ne Rbbx h0 0,5 x 102594x 37,87 115 x 25 x 35,7 56 0,5 x 35,7 As‟= = RZsc. a 2800x 52 2 As= As‟=0,2 (cm ). ->Chọn cốt thép theo cấu tạo: + Xác định giá trị hàm lƣợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh: ll 266 oo = 36,94; r0,288 b 0,288 x 25 35 min =0,2% .b .h 0,2xx 25 46 =>A = min 0 = = 2,3 (cm2). s 100 100 2 Ngoài ra cạnh b của tiết diện,b = 25cm > 20cm thì ta nên chọn As 4,02 (cm ) (2 2 16).Vậy ta chọn 3 20có As=9,42(cm ). + Hàm lƣợng cốt thép: As 9,42 % .100% .100 0,673% min 0,2% t= bho 25 x 56 2A 2x 9,42 s .100% .100 1,345% 3% bh25 x 56 max o Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 84
  85. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 5.6. Mặt cắt cột trục C (tầng 4,5,6) 5.2.2.3. Phần tử 15, tầng 7, (kích thước 25x55x330 cm) - Cột có tiết diện b h = (30 55)cm với chiều cao là : 3,3m. chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,3 = 2,66 m =266 cm. l 266 - Độ mảnh o 5,32 < 8 nên ta bỏ qua ảnh hƣởng của uốn dọc. h 55 - Lấy hệ số ảnh hƣởng của uốn dọc: = 1. - Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 1 1 330 55 ea = max( H ; hc) = max( ; ) = 2,2(cm). 600 30 600 25 - Từ bảng tổ hợp ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất: + Cặp 1 (emax): M = -8,97 (Tm) ; N = -37,33 (T) + Cặp 2 (N max): M = 6,47(Tm); N = 46,95 (T) + Cặp 3 (Mmax): M = -10,154 (Tm) ; N = -11,82 (T) - Ta tính toán cột theo phƣơng pháp tính cốt thép đối xứng. Cáng lên cao lƣc dọc N cảng nhỏ, phần tử cột 12 có nội lực lớn hơn phần tử cột trục 15 nhƣng phải đặt thép theo cấu tạo do đó để thiên về an toàn và thuận lợi trong 2 thi công ta bố trí thép phần tử cột 15,16theo cấu tạo. 3 18 As = 7,63 cm Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 85
  86. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 5.8. Mặt cắt cột trục C (tầng 7,8) 5.2.3.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: + Đƣờng kính cốt đai lấy nhƣ sau: 1 max( ; 5 mm) = max( x20 ; 5 mm) =max(5; 5)mm. đ 4 max Chọn cốt đai có đƣờng kính 8. + Khoảng cách giữa các cốt đai đƣợc bố trí theo cấu tạo : - Trên chiều dài cột: ađ≤ min(15 min, b,500) = min(240; 250;500) =240 mm. Chọn ađ = 200 mm. - Trong đoạn nối cốt thép dọc bố trí cốt đai: ađ≤ 10 min = 160 mm. Chọn ađ = 100 mm. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 86
  87. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 6 TÍNH TOÁN CẦU THANG 6.1.Số liệu tính toán: Sơ đồ kết cấu thang Hình 6.1. Mặt bằng kết cấu thang trục 4-5 èng inox d40 60 220 40 èng inox d60 320 900 40 150 150 30 l¸t ®¸ granit mµu ®á 20 v÷A lãt xm m¸c 50 dµy 15 15 bËc x©y g¹ch ®Æc 100 150 btct b20 dµy 100 150 v÷A tr¸t xm m¸c 50 dµy 15 Hình 6.2. Cấu tạo bậc thang - Thiết kế cầu thang bộ điển hình là cầu thang 2 vế loại có cốn thang, cấu tạo cầu thang nhƣ hình vẽ. - Bậc xây gạch đặc,kích thƣớc bậc: 160x300mm. - Mặt lát gạch granitô màu đỏ =20mm - Lan can tay vịn thép ống inox d60 - Chọn sơ bộ kích thƣớc kết cấu Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 87
  88. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Bản thang + chiếu nghỉ BTCT B20 dày 100 mm. + Kích thƣớc chiếu nghỉ 1750x3450, cốn thang CT kích thƣớc 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 sw,R = 175 Mpa 4 Thép CII có Rs=Rsc=280 MPa ,Es=21.10 Mpa 6.2.Tính toán bản thang. - Góc nghiêng cầu thang là tg = h/l = 1,65/3,3 = 0,5 -> =26,330 cos = 0,896, sin = 0,443. - Chiều dài của bản thang theo phƣơng mặt phẳng nghiêng là: 22 lng 1,65 3,3 3,69m - Nhịp tính toán của bản thang: ltt=(4200 -600)/2 = 1800 mm =1,6m. -Tỉ số 2 cạnh của bản thang : 3,69/1,8 = 2,05>2 Bản thang là bản loại dầm - Bỏ qua sự làm việc theo cạnh dài tính toán bản thang theo phƣơng cạnh ngắn. - Sơ đồ tính là dầm đơn giản 2 đầu kê lên cốn thang và tƣờng,ta cắt 1 dải bản rộng 1m theo phƣơng cạnh ngắn để tính toán. 6.2.1. Xác định kích thước 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 = 1,8 m m = 30 35 Chọn m = 30 - Vậy chiều dày bản: 1,8x1,4 h 0,085m Chọn hb =10 cm. b 30 6.2.2. Tải trọng tác dụng lên bản thang : a)Tĩnh tải : - Quy đổi tải trọng của các lớp ra tải trọng tƣơng đƣơng,phân bố theo chiều dài bản thang: Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 88
  89. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2xx 16 2 30 +) Lớp đá ốp dày 2 cm h1= 2,706(cm ) 1622 30 1,5xx 16 1,5 30 +) Lớp vữa lót dày 1,5cm 2,029(cm ) 1622 30 0,5xx 16 30 +) Bậc xây gạch : h3 = 7,059(cm ) 1622 30 +) Bản thang dày 10cm : h4=10cm +) Lớp vữa trát dày 1,5cm h5=1,5cm Bảng 6.1: Bảng tĩnh tải tác dụng lên bản thang Các lớp cấu tạo Chiều dày (Kg/m3) n qtt (Kg/m2) 1. Đá ốp 61,7,232 0,027,206 2000 1,1 2. Vữa lót 47,2,48 0,02029 1800 1,3 3. Bậc gạch 139,7,27,2 0,07,2059 1800 1,1 4. Bản thang 27,25 0,1 2500 1,1 5. Vữa trát 35,1 0,015 1800 1,3 Tổng (làm tròn) 559,082 b) 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 = 559,082 + 360 = 919,082 Kg/m2 c) Xác định nội lực: - Tải trọng phân bố trên một mét dài: qb = 909,082 x1 = 909,082 kG/m. - Thành phần tác dụng vuông góc với bản thang gây uốn: q1 = qb cos = 919,082 x0,896 = 823,5 kG/m. - Thành phần tác dụng dọc trục bản thang, gây nén cho bản: q2 = qb sin = 919,082 . 0,433 = 407,15kG/m. - Do 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 phƣơng cạnh ngắn. Dải bản có tiết diện chữ nhật chiều cao hb =10cm; chiều rộng b = 100 cm. - Sơ đồ tính toán: Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 89
  90. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 6.3. Sơ đồ tính bản thang - Xác định nội lực: ql2 823,5 1,82 M 1 = =333,52 kG.m max 8 8 ql 823,5 1,8 Q 1 = =741,15 kG max 2 2 d)Tính cốt thép: - Chọn ao= 1,5 cm-> ho = 10 - 1,5 = 8,5 cm M 333,52 100 Ta có : m 220,0401 Rb. b . h0 115 100 8,5 -> 0,5(1 1 2m ) 0,5 (1 1 2 0,0401) 0,9795 M 333,52 100 2 -> As 1,78cm .Rs . h0 0,9795 2250 8,5 As 1,78 %.100 0,209%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 3,69 N 1 29 (thanh) 0,13 l - Cốt phân bố: Ta thấy 2 Aspb 20% As max 0,2x1,998=0,3996 cm Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 90
  91. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 Chọn 6 a200( có As = 1,41cm ) đặt theo phƣơng cạnh dài của bản thang. - Cốt mũ: Do chọn sơ đồ tính là dầm đơn giản nhƣng 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 tƣờng ra mép thép mũ lấy : S =1/6L =1/6x1,8 =0,0926 (m), chọn =300mm. - Cốt thép đƣợc bố trí nhƣ hình vẽ: Hình 6.4. Mặt cắt bản thang 6.3. Tính toán cốn thang. 6.3.1. Xác định kích thước sơ bộ. 1 - Chiều cao cốn thang chọn sơ bộ theo công thức: hldd md ld là nhịp của cốn thang đang xét: ld = 3,69 m. 1 md = 12 20. Chọn md = 14 h 3,69 0,264 (m) d 14 - Lấy h = 30cm; b = 15cm. - Quan niệm tính là dầm đơn giản. 6.3.2.Tải trọng tác dụng. + Trọng lƣợng bản thân cốn thang : q1 = 1,1x0,15x0,3x2500 = 124,25 kG/m + Tải trọng từ bản thang truyền vào: ql. 919,082 1,8 q bb 827,17 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 = 124,25 +827,17 +55 = 1006,42 kG/m. Sinh viên: Nguyễn Văn Thiện - XD1401D 91