Kết cấu công trình khối hiệu bộ- giảng dạy trường Cao đẳng Kinh tế kỹ thuật công nghệ II

Kết cấu công trình khối hiệu bộ- giảng dạy trường Cao đẳng Kinh tế kỹ thuật công nghệ II Tham khảo luận văn - đề án 'luận văn: kết cấu công trình khối hiệu bộ- giảng dạy trường cao đẳng...

KHOA

Luận văn

Kết cấu công trình khối hiệu bộ- giảng dạy trường Cao đẳng Kinh tế kỹ thuật công nghệ II

:

LỜI CẢM ƠN

Qua 4.5 năm học tập tại Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh, Quý Thầy, Cô đã truyền đạt cho chúng em rất nhiều kiến thức quí báu cả về chuyên môn lẫn đạo đức nghề nghiệp của người cán bộ kỹ thuật trong tương lai bằng tất cả tình thương và sự tận tụy

Em xin gửi đến tất cả Quý Thầy, Cô lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc Và trong học kỳ này, em vinh dự được Cô Trần Thị Nguyên Hảo hướng dẫn phần Đồ Aùn Tốt Nghiệp, phần cuối cùng trong chương trình đào tạo tại trường Quý Thầy, Cô đã không ngại vất vả dành mọi thời gian có thể để kịp thời chỉ dẫn, giải đáp mọi vướng mắc để em hoàn thành Đồ Aùn Tốt Nghiệp đúng tiến độ; kể cả trong các ngày nghỉ cuối tuần, ngày lễ

Em xin chân thành gửi đến tất cả các Quý Thầy, Cô sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc về những kiến thức, những kinh nghiệm mà các Thầy, Cô đã tận tình truyền dạy cho chúng em trong những năm qua.Xin chúc Quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe để tiếp tục đào tạo nhiều cán bộ kỹ thuật tài năng và đức độ phục vụ cho công cuộc Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa đất nước

Phần Đồ Aùn Tốt Nghiệp này của em chắc chắn không tránh khỏi nhiều sai sót, kính mong Quý Thầy, Cô tận tình chỉ bảo để em rút kinh nghiệm cho việc thiết kế khi em đã ra trường làm việc

SV Võ Nguyễn Cao Vinh

Tp Hồ Chí Minh, ngày 11/01/2010

MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC VÀ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1

1.1 Tổng quát về công trình 2

1.2 Các giải pháp kiến trúc kỹ thuật 3

CHƯƠNG 2 THUYẾT MINH KẾT CẤU 5

2.1 Tiêu chuẩn qui phạm và các giải pháp thiết kế 6

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 7

3.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn 8

3.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 11

3.3 Tính toán các ô sàn 12

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TẦNG 2 25

4.1 Cấu tạo cầu thang 26

4.2 Xác định tải trọng tác dụng lên cầu thang 27

4.3 Tính toán các bộ phận cầu thang 29

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 37

5.1 Công năng và kích thước hồ nước mái 38

5.2 Xác định sơ bộ kích thước các cấu kiện hồ nước mái 39

5.3 Tính toán các cấu kiện hồ nước mái 40

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2,DẦM TRỤC C 61

6.1 Trình tự tính toán 62

6.2 Hệ chịu lực của công trình 62

6.3 Tải trọng tác dụng 64

6.9 Biểu đồ lực cắt trục C 77

6.10 Biểu đồ lực dọc trục C 78

6.11 Kiểm tra chuyển vị ngang cực đại ở đỉnh nhà 79

6.12 Tính toán cốt thép cho cột trục 2 79

6.13 Tính toán cốt thép cho dầm trục 2 82

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 88

7.1 Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng 88

7.2 Thiết kế móng cọc khoan nhồi đài đơn (Móng M1) 89

CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC ÉP 112

8.1 Tính toán móng đơn M1 dưới cột 113

MỤC LỤC

Trang

PHỤ LỤC 1 NỘI LỰC DẦM KHUNG TRỤC 2 VÀ TRỤC C 1

NỘI LỰC BAO MOMEN 2

PHỤ LỤC 2 NỘI LỰC CỘT TRỤC 2 75

NỘI LỰC COMB 1 76

NỘI LỰC COMB 2 79

NỘI LỰC COMB 3 81

NỘI LỰC COMB 4 84

NỘI LỰC COMB 5 84

NỘI LỰC COMB 6 86

NỘI LỰC C0MB 7 88

NỘI LỰC COMB 8 90

NỘI LỰC COMB 9 92

NỘI LỰC COMB 10 94

NỘI LỰC COMB 11 96

NỘI LỰC COMB 12 98

NỘI LỰC COMB 13 100

NỘI LỰC COMB 14 102

NỘI LỰC COMB 15 104

NỘI LỰC COMB BAO 106

PHỤ LỤC 3 NỘI LỰC TÍNH MÓNG TRỤC 2 140

PHỤ LỤC 4 BIỂU ĐỒ MOMEN, LỰC CẮT, LỰC DỌC 143

CỦA TỪNG TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG

CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC VÀ CÁC

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

I TỔNG QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH:

1/ Vị trí xây dựng :

Hạng mục công trình Khối Hiệu Bộ-Giảng Dạy Lý Thuyết được xây dựng trong

khuôn viên của Trường Cao đẳng Kinh tế Kỹ thuật công nghiệp II - số 20, đường Tăng Nhơn Phú, Phường Phước Long B, Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh

2/ Điều kiện địa chất thủy văn :

a) Địa chất công trình :

Khu vực xây dựng công trình đã được đầu tư nhiều hạng mục do vậy đã có kết quả khảo sát ỡ những hạng mục lân cận

Căn cứ kết quả khảo sát địa chất công trình do Liên hiệp Khoa học địa chất – Nền móng – Vật liệu xây dựng (UGEFEM) thuộc Hội địa chất Việt Nam khảo sát tháng 4/2003 cho thấy địa tầng khu vực tương đối ổn định, không có những biến động bất thường Mực nước ngầm xuất hiện khá sâu, có thể xây dựng một cách tương đối thuận lợi

Ngoài lớp đất thực vật bên trên, cấu tạo địa tầng gồm 7 lớp chính được thể hiện cụ thể trong hồ sơ dịa chất

b) Địa chất thủy văn :

* Nước mặt: phía đông nam khảo sát là vùng khu vực trũng thấp, với hệ thống ao hồ, kênh rạch có mực nước tahy đổi thủy triều và bị nhiễm bẫn bởi chất thải sinh hoạt và công nghiệp Về mùa khô, nước trong kênh rạch bị nhiễm mặn

* Nước ngầm: Tại thời điểm khào sát (tháng 2 năm 2006), độ sâu mực nước ngầm

đo đuợc trong các lỗ khoan là 6,6-6,8m Dựa vào các tài liệu nghuyên cứu của liên đoàn ĐCTV-ĐCCT miền Nam cho thấy trong khu vực, xét đến chiều sâu nghiên cứu là 30m, bao gồm các tầng chứa nứơc:

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Neogen (n2 )

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Pleistcen (qp1-3)

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Holocen (qh)

Nhìn chung các tầng chứa nước này có loại hình hóa học là bicacbonat – Natri, Canxi Manhê có tính ăn mòn cacbonic yếu

Phân tích một mẫu nước tại HK2 cho kết quả Công thức Cuôclôp:

6 , 6 14 32 53 35 3 63

) (

14

,

Mg Ca K Na

Cl HCO M

 Nước có loại hình hóa học Bicacbonat Clorua – Natri – Canci

II CAÙC GIẠI PHAÙP KEÂT KYÕ THUAÔT:

1 Kieẫn truùc :

Toơ chöùc maịt baỉng cođng trình theo khoâi hình chöõ nhaôt coù kích thöôùc 39.90m x 26m (chöa keơ sạnh chính), phuø hôïp vôùi vò trí khu ñaât vaø cạnh quan xung quanh Boâ trí haønh lang giöõa vaø caùc haønh lanh phú ôû hai beđn cođng trình Giao thođng theo phöông thaúng ñöùng baỉng 1 thang maùy vaø hai thang boô ñạm bạo ñụ yeđu caău cho giao thođng vaø phoøng chaùy chöõa chaùy

Cođng trình ñöôïc toơ chöùc theo dáng ñoâi xöùng phuø hôïp vôùi vò trí vaø tính chaât cụa cođng trình Neăn nhaø cao 0,75m so vôùi maịt sađn hoaøn thieôn, chieău cao taăng 1 laø 4.6m; caùc taăng giöõa cao 3.70m; hoôi tröôøng cao 7.40m Toăng chieău cao cođng trình keơ töø maịt sađn laø 33.950m

Neăn nhaø laùt gách Ceramic 400x400, caùc khu veô sinh laùt loái gách nhaùm choâng trôn tröôït Töôøng ngaín xađy gách oâng 8*8*19, bạ mastic sôn nöôùc, maịt ngoaøi oâp ñaù granite cho caùc mạng töôøng, coôt sạnh chính taăng treôt hoaịc trang trí caùc hoá tieât kieân truùc nhaỉm laøm taíng theđm vẹ myõ quan cho cođng trình Maùi lôïp tođn keõm soùng vuođng tređn daøn vì keøo theùp vöôït khaơu ñoô 27.60m Ñoùng traăn trang trí cho hoôi tröôøng Cöûa ñi, cöûa soơ duøng cöûa kính khung saĩt

2 Keât caâu :

Heô keât caâu chính cụa cođng trình laø söû dúng khung saøn beđ tođng coât theùp ñoơ tái choê Ñeơ coù theơ linh hoát trong söû dúng khi caăn khođng gian lôùn, chón löôùi coôt, khung coù nhòp 11m, böôùc gian 5.5m Maùi duøng vì keùo theùp toơ hôïp, khaơu ñoô 27.60m

Söû dúng nguoăn gieâng khoan ñeơ cung caâp nöôùc cho cođng trình Nöôùc ñöôïc chöùa trong

2 beă ngaăm (dung tích moêi beơ 50m3), moôt beơ duøng cho caâp nöôùc sinh hoát, moôt beơ duøng cho caâp nöôùc cöùu hoûa Töø beơ nöôùc sinh hoát ta bôm leđn beơ nöôùc tređn maùi baỉng hai maùy bôm ñeơ caâp xuoâng caùc khu veô sinh ÔÛ tređn maùi boâ trí 2 boăn nöôùc inox ôû hai ñaău nhaø caâp cho hai khu veô sinh ôû hai beđn, moêi boăn coù dung tích 10m3 Vieôc bôm nöùôc ñöôïc thöïc hieôn baỉng hai maùy bôm, moôt bôm chính vaø moôt bôm döï phoøng

5 Thoát nước :

Nước mưa : nước mưa từ mái nhà theo các ống đứng 100 xuống các hố ga và cùng với nước mặt ở sân trường thoát ra mương thoát nước xung quanh nhà và dẫn ra hệ thống thoát chung của khu vực

Nước thải sinh hoạt : từ các khu vệ sinh, nước thải theo ống thoát trong các hộp gen xuống bể tự hoại, được lắng lọc trước khi dẫn ra mương thoát nước xung quanh nhà và khu vực

6 Phòng cháy chữa cháy :

Hệ thống phòng cháy được sử dụng bằng hệ thống báo cháy tự động, hệ thống này gồm các đầu báo khói và báo nhiệt đặt ở các phòng có tác dụng khi có cháy xuất hiện khói và nhiệt thì nhận biết và, từ đây trung tâm sẽ báo lệnh đến các còi báo cháy đặt ở các tầng

Nước cấp cho chữa cháy được bơm bằng hai máy bơm ( một máy chính chạy bằng nguồn điện chính và một máy dự phòng chạy bằng máy phát dự phòng ) lấy nước từ bể nước 50m3 dành riêng cho chữa cháy

CHÖÔNG 2 THUYEÁT MINH KEÁT CAÁU

I TIÊU CHUẨN QUI PHẠM VÀ CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ

1 Tiêu chuẩn áp dụng :

- TCVN 2737-1995 : Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động

- TCVN 5574-1991 : Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

- TCXD 205:1998 : Tiêu chuẩn thiết kế móng

- TCVN 45-1978 : Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

2 Vật liệu bê tông cốt thép :

+ Bê tông mác B25 : - Rb = 145 Kg/cm2

- Rbt = 10.5 Kg/cm2 + Cốt thép : -   10; thép AII – Rs = 2.800 Kg/cm2

-  < 10; thép AI – Rs = 2.300 Kg/cm2.

3 Giải pháp kết cấu:

a Cường độ của đất nền và lựa chọn phương án nền móng

Dựa vào kết quả nội lực tính toán móng và căn cứ vào kết quả khoan địa chất công trình “XÂY DỰNG KHỐI HIỆU BỘ TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP II” và dựa vào tính chất cơ lý của các tầng địa chất ta đi đến kết quả lựa chọn phương án móng cọc cho công trình là giải pháp móng hợp lý nhất Phân tích chỉ tiêu

cơ lý của các lớp đất ta đi đến lựa chọn lớp số 7 là lớp đặt mũi cọc

b Kết cấu bên trên :

- Phần kết cấu khung bên trên sử dụng khung chịu lực BTCT dầm – cột

- Phần mái sử dụng hệ kèo thép kết hợp với xà gồ thép đỡ mái

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2

3.1 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN

Căn cứ vào hồ sơ thiết kế kiến trúc đã lựa chọn ta bố trí lưới cột, hệ thống dầm chính dầm phụ và bản sàn có các loại kích thước như sau:

3.1.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước dầm

Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau:

hd = 1

m ld

trong đó:

m - hệ số phụ thuộc vào sơ đồ và tải trọng;

m = 8  12 - khi tải trọng là lớn (dầm khung);

m = 12  20 - khi tải trọng là nhỏ hoặc trung bình (dầm sàn)ï;

Bảng 3.1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

Loại dầm STT Số hiệu Nhịp dầm l (m) Kích thước tiết diện chọn

3.1.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước sàn

 Chọn hb theo đđiều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi cơng

Căn cứ vào tính chất, đặc điểm và kích thước của từng loại phòng mà chia chúng thành các loại ô khác nhau Sơ bộ chọn chiều dày bản sàn theo công thức:

ms = 40  50 - đối với ô bản liện kết bốn cạnh chịu uốn hai phương ;

l1 - nhịp cạnh ngắn của ô bản

Đối với nhà dân dụng thì chiều dày tối thiểu của sàn là hmin = 5 cm

Chọn ô sàn S5(5,5x5,15)m là ô có kích thước cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển hình để tính chiều dày sàn:

Kích thước tiết diện dầm được trình bày trong Bảng 3.2

Bảng 3.2: Bảng phân loại ô sàn

D4 D4

D10

D10 D9

D5

D7 D7

3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

3.2.1 Tĩnh tải

Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn

gstt = g i di.nitrong đó: gi - khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;

di - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

CẤU TẠO

Độ dày (m)

Gtc (kG/m3) n Gtt(kG/m2)

tra cứu; kho; sê-nơ; hội

trường; sân khấu; sảnh

Phịng hiệu trưởng, hiệu phĩ; phịng

học; phịng làm việc; văn phịng

Đảng, cơng đồn; phịng vệ sinh 200 1.2 240

Sảnh tầng sân khấu, kho 500 1.2 600

3.2.3 Tường xây trên sàn

Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải phân bố đều trên sàn (cách tính này đơn giản mang tính chất gần đúng).Tại vị trí tường xây sẽ có gia cường cốt thép theo hai phương Tải trọng tường ngăn có xét đến sự giảm tải (trừ đi 10% diện tích lỗ cửa), được tính theo công thức sau:

A

g h l g

tc t t t qd t

.

trong đó:

lt - chiều dài tường;

ht - chiều cao tường;

A - diện tích ô sàn (A = ld x ln);

gttc - trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường

với: tường 10 gạch ống: gttc = 180 (daN/m2);

tường 20 gạch ống: gttc = 330 (daN/ m2);

3.3 TÍNH TOÁN CÁC Ô SÀN

3.3.1 Tính các ô bản một phương

Theo bảng 3.2 thì chỉ có ô sàn S11, S12, S13, S14, S15, S19, S23 là bản làm việc 1 phương

Các giả thiết tính toán:

- Các ô bản loại dầm được tính toán như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô bản kế cận

- Các ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi

- Cắt 1m theo phương cạnh ngắn để tính

- Nhịp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục dầm

TẢI TRỌNG TƯỜNG

a Xác định sơ đồ tính

Hình 3.2: Sơ đồ tính và nội lực bản loại dầm

Các giá trị momen:

S14 6.0 1.72 0 3.60 5.32 7.98 15.96 S15 4.2 1.72 0 3.60 5.32 3.91 7.82 S19 6.2 1.72 0 3.60 5.32 8.52 17.04 S23 6.2 3.92 0 3.60 7.52 12.04 24.08

Bảng 3.3: Nội lực trong các ô bản

c Tính toán cốt thép

Ô bản loại dầm được tính như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

- a= 15mm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

- ho : chiều cao có ích của tiết diện;

ho = hs – a = 120 – 15 = 105 mm

- b = 1000mm: bề rộng tính toán của dải bản.

Lựa chọn vật liệu như bảng 3.7

Bê tông B25 Cốt thép nhóm AI

Eb (kG/cm2)

Rs (kG/cm2)

Rsc’ (kG/cm2)

Es(kG/cm2)

Bảng 3.4: Các đặc trưng vật liệu

Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau:

0

b s

s

R bh A

R



    Giá trị m hợp lý nằm trong khoảng từ 0.3% đến 0.9%

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.4

h0 (mm) m 

As (mm2)

chọn thép

% Kiểm tra

min<max

 (mm)

u (mm)

Aschọn (mm2)

S11 Mnh 13.21 1000 105 0.10 0.110 591.8 10 130 603.8 0.6 thỏa

Mg 26.42 1000 105 0.21 0.236 1268.1 10 100 785.0 0.7 thỏa

S12 Mnh 6.71 1000 105 0.05 0.054 292.0 10 200 392.5 0.4 thỏa

Mg 13.42 1000 105 0.11 0.112 601.8 10 130 603.8 0.6 thỏa S13

Mnh 8.59 1000 105 0.07 0.070 376.8 10 200 392.5 0.4 thỏa

Mg 17.18 1000 105 0.14 0.146 784.5 10 100 785.0 0.7 thỏa S14

Mnh 7.89 1000 105 0.06 0.064 345.1 10 200 392.5 0.4 thỏa

Mg 15.96 1000 105 0.13 0.135 724.5 10 100 785.0 0.7 thỏa S15

Mnh 3.91 1000 105 0.03 0.031 168.1 10 200 392.5 0.4 thỏa

Mg 7.82 1000 105 0.06 0.064 341.9 10 200 392.5 0.4 thỏa S19

Mnh 8.52 1000 105 0.07 0.070 373.6 10 200 392.5 0.4 thỏa

Mg 17.04 1000 105 0.13 0.145 777.6 10 100 785.0 0.7 thỏa S23

Mnh 12.04 1000 105 0.09 0.100 536.4 10 150 523.7 0.5 thỏa

Mg 24.08 1000 105 0.19 0.213 1140.4 10 100 785.0 0.7 thỏa

Bảng 3.4: Tính toán cốt thép cho bản loại dầm

3.3.2 Tính các ô bản hai phương

Theo bảng 3.2 thì các ô bản hai phương là: S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10, S16, S17, S18, S20, S21, S22

Các giả thiết tính toán:

- Ô bản được tính toán như ô bản liên tục, có xét đến ảnh hưởng của ô bản bên cạnh

- Ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi

- Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để tính toán

Hình 3.4: Kí hiệu nội lực trong bản sàn hai phương

Do các cạnh ô bản liên kết ngàm với dầm nên chúng thuộc ô bản số 9 trong 11 loại ô bản

Do đó, momen dương lớn nhất giữa nhịp là:

p - hoạt tải ô bản đang xét;

α91, α92 – hệ số tra phụ lục 17/ [14 ], phụ thuộc

MI = β91 q.l1.l2

MII = β92 q.l1.l2 trong đó: q = gstt + ptt + gttt

β91, β92 – hệ số tra phụ lục 17/ [14 ], phụ thuộc

vào tỉ số

1

2

l l

Kết quả được trình bày trong bảng 3.5

gt (kN/m2)

ptt (kN/m2)

M1 (kNm)

M2 (kNm)

MI (kNm)

MII (kNm) S1 6.2 4.8 3.92 3.96 3.60 5.96 3.55 16.23 9.63 S2 5.5 4 1.72 2.16 3.60 3.48 1.79 7.78 4.13 S3 5.5 4.8 3.92 3.96 4.80 5.96 4.49 15.43 11.68 S4 5.5 2.9 1.72 3.96 3.60 2.44 0.67 6.04 1.67

S6 6.2 3.3 1.72 3.96 3.60 3.15 0.88 7.80 2.22 S7 5.5 3.3 3.92 3.96 4.80 4.43 1.57 10.17 3.64 S8 6.2 4 1.72 2.16 3.60 3.96 1.65 8.51 3.54

S16 2 1.8 1.72 2.16 3.60 0.51 0.42 1.21 1.00

c Tính toán cốt thép

Ô bản được tính như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

- a1 = 15 mm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn đến mép bê tông chịu kéo;

- a2 = 20 mm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh dài đến mép bê tông chịu kéo;

- h0: chiều cao có ích của tiết diện ( h0 = hs – a);

- b = 1000 mm: bề rộng tính toán của dải bản

Đặc trưng vật liệu lấy theo bảng 3.7

Tính toán và kiểm tra hàm lượng m tương tự phần 3.3.1.c

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.6

h0 (mm) m 

As (mm2)

chọn thép

% Kiểm tra

min<max

 (mm)

u (mm)

Aschọn (mm2)

Bảng 3.6: Tính toán cốt thép cho các ô bản

3.3.3 Tính các ô bản theo trạng thái giới hạn hai (tính độ võng)

Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất 6,2x4,8 m để tính

Theo tiêu chuẩn thiết kế, độ võng toàn phần do các loại tải trọng gây ra được tính theo công thức:

f = f1 - f2 + f3trong đó:

f1 - độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng;

f2 - độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn;

f3 - độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Mỗi thành phần độ võng xác định theo công thức:

4 1

1 384

c n i

B - là độ cứng tương đương của bê tông

Độ cứng tương đương của bê tông xác định theo công thức:

o

s b

s s b b

h z B

Es, Eb - modun đàn hồi của thép và bê tông;

As - diện tích cốt thép chịu lực;

   <1;

b

 - hệ số xét đến sự làm việc của cốt thép b= 0.9;

 - hệ số đàn hồi của bê tông

 = 0.15 khi tính toán với tải trọng tác dụng dài hạn

 = 0.45 khi tính toán với tải trọng tác dụng ngắn hạn;

 '  ' ''

s

c c o

A

b b h bh

100

o

x

L T h

Với tiết diện hình chữ nhật bxh = 100x12 cm: b’

13 10

0.079

15 1000 105

x L

s b

E E

100 0.0075 7.8 100

o

x

L T h

1.4 4046 10

13 10

btn n s

với: W là modun chống uốn của tiết diện ở giai đoạn Ia (giai đoạn n

ngay trước khi bê tông bị nứt)

0 (0.292 0.75 0.1 0.15 0) 1000 105 4046

n

c c s

c c s n

b b h A x x

b b h A bh

b Tính độ võng f2 do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

Tải trọng dài hạn tiêu chuẩn tác dụng lên sàn S1 được tính như sau

c c c

dh

q  g  p = 7.7 + 0.3 = 8 kN/m2 Suy ra:

11.31 10

0.068

15 1000 105

x L

100 0.0075 7.8 100

o

x

L T h

1.5 4046 10

11.31 10

btn n s

Mc = b91.qc.l1.l2 = 0.0475x5.89x4.8x6.2 = 8.33 kNm

=>

6 2

8.33 10

0.05

15 1000 105

x L

100 0.0075 7.8 100

o

x

L T h

1.5 4046 10

8.33 10

btn n s

Kết luận: f    f => sàn thõa điều kiện về độ võng

Bố trí thép sàn được thể hiện trong bản vẽ kết cấu KC-01 Để tiện cho việc thi công, thép trên bố trí trên bản vẽ có thể khác chút ít so với tính toán nhưng vẫn đảm bảo khả năng chịu lực

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CẦU THANG

BỘ TẦNG 2

4.1 CẤU TẠO CẦU THANG

 Chọn chiều dày bản thang :

- Chiều dài đan thang theo phương xiên :

1 30

1 30

1

x 4,048 = 0,14 ÷ 0,12  h = 0,14 (m) =14 (cm)

 Chọn chiều dày sàn chiếu nghỉ :

 Chọn kích thước tiết diện dầm chiếu nghĩ, chiếu tới

Tiết diện dầm : ( 1 1 ) ; ( 1 1 )

h   l b   h -Dầm DCT : ( b  h ) = 20  40 (cm)

-Dầm DCN : ( b  h ) = 20  40 (cm)

+6.400 +8.250

CT

CN CT

Hình 4.1: Mặt bằng và mặt cắt cầu thang tầng 2

4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG

4.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)

Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

a Chiếu nghỉ, chiếu tới

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo được xác định theo công thức:

g1 =  i i ni (kN/m2)

trong đó: i- khối lượng của lớp thứ i;

i

 - chiều dày của lớp thứ i;

ni – hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Bảng 4.1:Xác định tải trọng các lớp cấu tạo của bản chiếu nghỉ và chiếu tới

b Bản thang (phần bản nghiêng)

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo được xác định theo công thức:

g2 =  i tđđ ni (kN/m2) trong đó: i- khối lượng của lớp thứ i;

tđđ

 - chiều dày tương đương của lớp thứ i + Đối với các lớp gạch ( đá hoa cương, đá mài…) và lớp vữa có chiều dày i, chiều dày tương đương được xác định như sau:

b

i b b tdi

l

h

 - góc nghiêng của cầu thang

+ Đối với bậc thang xây gạch có kích thước lb, hb chiều dày tương đương được xác định như sau:

Bảng 4.3: Bảng xác định tải trọng các lớp cấu tạo của bản thang

Tải trọng do lan can truyền vào bản thang qui về tải trọng phân bố đều trên bản thang Trọng lượng của lan can glc =0.3 kN/m Do đó qui tải lan can trên đơn vị m2 bản thang: glc = 0.3 2

1.5 = 0.4 (kN/m2)

4.2.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)

Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên bản thang và bản chiếu nghỉ lấy theo bảng 3 TCVN 2737:1995:

p = ptc.n (kN/m2) trong đó:

ptc – tải trọng tiêu chuẩn lấy theo bảng 3 TCVN 2737:1995, đối với cầu thang trường học lấy ptc = 3 (kN/m2);

n – Hệ số đô tin cậy, theo TCVN 2737:1995:

n = 1.3  ptc < 200 (daN/m2)

n = 1.2  ptc  200 (daN/m2)

Như vậy: p = 3x1.2 = 3.6 (kN/m2)

4.2.3 Tải trọng toàn phần

Tải trọng toàn phần tác dụng lên chiếu nghỉ, chiếu tới:

q1 = g1 + p = 4.889 + 3.6 = 8.489 (kN/m2)

Tải trọng toàn phần tác dụng lên bản thang:

q2 = g2 +glc + p = 6.73+ 0.4 + 3.6 = 10.73 (kN/m2)

4.3 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG

4.3.1 Tính bản thang, bản chiếu nghỉ

a Sơ đồ tính

Cắt 1 dải bản có bề rộng 1m theo phương liên kết để tính Sơ đồ tính được thể hiện trên hình 4.4

Hình 4.4: Sơ đồ tính cầu thang

b Xác định nội lực và phản lực gối tựa

Dùng phần mềm Sap 2000 V10 để tính toán nội lực cho vế 1 và vế 2 : Kết quả phần mềm xuất ra:

Vế 1