văn phòng làm việc sở tài chính tp.cần thơ

Sử dụng chương trình Microfead P1 để tính nội lực bản thang xem như một dầm gãykhúc.Biểu đồ momen của bản thang: 2.2 Tính cốt thép: Thép trong bản thang được tính toán theo công thức của

PHẦN MỘT: TÍNH SÀN ĐIỂN HÌNH

Các ô bản có kích thước lớn: 5.5x6.5m làm cho chiều dày của bản sàn rất lớn, khôngkinh tế và kém ổn định về mặt kết cấu Do đó, đặt dầm trực giao cắt các ô bản lớn banđầu ra các ô bản bé hơn để giải quyết hai nhược điểm trên Có 4 loại ô bản làm việc 2phương với kích thước như sau:

Bảng tính tĩnh tải sàn

Lớp sàn Trọng lượng tiêu

Vữa lớp dày 2cm

Bản sàn dày 8cm

Vữa trát trần dày

1.5cm

45

3220024

1.1

1.11.11.1

49.5

35.222026.4Tổng cộng 331.1

1 Tính giá trị momen trong ô bản:

Tính bản theo sơ đồ đàn hồi có xét ảnh hưởng của các ô bản kế cận

Momen ở gối

MI= makj1xP với j: Ký hiệu loại ô bản hai bên gối đang xét

(m)

Tĩnhtải g(kg/

m2)

Hoạttải P(kg/

m2)

Q’=2

P

(kg/

m2)

q”= g +2

P

(kg/m2)

q = g+P(kg/

MII(kgm/m)

1 2323.75 8242.16 10565.91 278.48 97.43 464.48 163.14

2 3217.5 9135.91 12353.41 339.97 118.97 543.06 190.74

3 4680 13288.6 17968.6 497.64 188.43 806.79 306.36

4 2340 12619.8 14959.8 343.15 271.59 681.42 539.3

2 Tính cốt thép trong các ô bản:

Thép trong ô bản được tính theo công thức sau:

 Bêtông mac 300 có Rn= 130kg/m2

 b= 100cm : chiều rộng dải bản chịu momen

 h0= 8-1.5cm = 6.5cm ( với a=1.5cm là lớp bêtông bảo vệ cốt thép)

Cắt một dải bản rộng 1m để tính

Với sơ đồ tính

số Giá trị momen(kgm/m) A

 Fa(cm2) Thép chọn-Fachọn

PHẦN HAI: CẦU THANG

Thiết kế cầu thang dạng bản không có limon Các vế thang gối lên các dầm chiếu nghỉ,dầm chiếu đi và dầm chiếu đến Các kích thước và cấu tạo như hình vẽ

1 Tải trọng:

Tải trọng bản thân:

 Vế thang: chọn chiều dày vế thang là 14cm

 Cấu tạo các lớp vật liệu vế thang như hình vẽ

Bảng 1: BẢNG HÌNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN VẾ THANG

Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu

chuẩn kg/m2 Hệ số vượt tải Trọng lượng tính

toán kg/m2

Đá mài dày 1cm

Vữa lót dày 2cm

Bậc xây gạch thẻ

Vữa lót dày 3cm

Bản BTCT dày 14cm

Vữa trát trần dày 2cm

24321184835032

1.31.31.11.31.11.3

31.241.6129.862.438541.6

Vửa trát trần dày 2cm Bản BTCT dày 14cm Vữa lót dày 3cm Bậc xây gạch thẻ Vữa lót dày 2cm Đá mài dày 1cm

Tổng cộng 691.6

Chiếu nghỉ: chọn chiều dày chiếu nghỉ là 8cm

Cấu tạo các lớp vật liệu chiếu nghỉ

Bảng 2: BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN CHIẾU NGHỈ

Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu

chuẩn kg/m2 Hệ số vượt tải Trọng lượng tính

toán kg/m2

Đá mài dày 1cm

Vữa lót dày 3cm

Bản BTCT dày 14cm

Vữa trát trần dày 2cm

244835032

1.31.31.11.3

31.262.438541.6

Hoạt tải cầu thang

P tc = 400 kg/m2

P tt = 400 x 1.2 =480 kg/m2

Vậy tổng tải trọng tác dụng lên bản thang

 Trên vế thang: 691.6 + 480 = 1171.6 kg/m2

Đá mài dày 1cm Bản BTCT dày 14cm Vữa trát trần dày 2cm Vữa lót dày 3cm

Sử dụng chương trình Microfead P1 để tính nội lực bản thang xem như một dầm gãykhúc.

Biểu đồ momen của bản thang:

2.2 Tính cốt thép:

Thép trong bản thang được tính toán theo công thức của cấu kiện uốn như phần bảnsàn Trong đó chọn a=2cm; Ra=2700kg/cm2(thép AII), Rn=130kg/cm2

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỘT THÉP BẢN THANG

Ngoài ra, ta còn thấy 40% momen ở nhịp tính thép cấu tạo cho momen âm ở gối mặc dù

sơ đồ tính ở hai khớp (an toàn)

2300

q=1000.2Kg/m

Fa 1 = 16.21 x 40/100 = 6.484cm2  chọn 10a120(6.54cm2)

Fa 2 = 17.56 x 40/100 = 7.024cm2 chọn  10a110(7.14cm2)

3 Tính dầm chiếu nghỉ:

3.1 Tải trọng tác dụng:

 Dầm chiếu nghỉ chịu các trọng tải: tải trọng bản thân, trọng lượngtường, phản lực của bản thang

 Chọn tiết diện dầm 20x35cm

Trọng lượng bản thân

3. Tính momen và cốt thép:

 Dầm chiếu nghỉ tiết diện 20x35cm, gối hai đầu lên cột nhà

Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ

 Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ

4000

q=3999.1Kg/m

M=7998.2Kg.m 4000

3999 x 2

= 7998.2 kg/m

Tính cốt thép dọc

 Thép được tính theo công thức cấu kiện chịu uốn như trong phần bảnsàn Ơû đây sử dụng thép loại AII có: Ra=2700 kg/m; chọn a=5cm

0

h b R

M

n = 130 20 302

1002.7999

x x

x x

 Giá trị lực cắt lớn nhất tại gối tựa Qmax=R=7998.2 kg

 Để đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứngsuất nén chính cần phải thoả K0xRnxbxh0 =0.35x130x20x30=27300 > Qmax

302010

5.1

30 20 10 5

= 33.76 cm

U ct = 1/2h và 150 = 15cmChọn đai6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm

6a200 ở phần còn lại

4. Tính dầm chiếu đi(dầm chiếu đến)

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu đi

3600

q=4916Kg/m 3600

q=3189.8Kg/m 3600

q=1478.7Kg/m 3600

q=247.5Kg/m

4.2) Tính momen và cốt thép:

DCT gối hai đầu lên 2 dầm khung, nên xem hai đầu là hai gối dựa cố định Sửdụng chương trình MicroFeap P1 để tính nội lực DCT

Biểu đồ momen dầm chiếu tới

Tính cốt thép dọc

Thép được tính theo công thức cấu kiện chịu uốn Ơû đây sử dụng thép loại AII có

M

n = 130 20 402

1009.7963

x x

x x

Tính cốt đai:

Giá trị cắt lớn nhất Qmax=R=8848.8kg

 Để đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứngsuất nén chính cần phải thoả K0xRnxbxh0 =0.35x130x20x40=36400kg > Qmax

402010

5.1

40 20 10 5

= 33.76 cm

Uct1/2h và 150=15cm

Chọn đai6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm

6a200 ở phần còn lại

PHẦN BA: HỒ NƯỚC MÁI

Hồ làm bằng bêtông cốt thép toàn khối

Hồ nước được chia làm hai ngăn:

 Nước sinh hoạt và dự trữ (3.5x5.5)

 Nước chữa cháy (3x5.5)

I. Tính bản nắp

1.1 Tải trọng

Bản chịu lực với các lớp cấu tạo

BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN NẮP

Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu

1.1 Momen và cốt thép:

Bản nắp được tính như bản kê 4 cạnh chịu tải trọng phân bố đều q=359.1 kg/m2

 Tính ô bản số 1:

Vữa lót dày 2cm Bản BTCT dày 8cm

0484 0 83

1 3

5 5

12 11 1

2

m

m l

0484 0 57

1 5 3

5 5

12 11 1

2

m

m l

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP CỦA BẢN NẮP

Ô bản Giá trị momen

Lượng cốt thép mất đi bao nhiêu đặt gia cường quanh chu vi lỗ theo mỗicạnh

Bản đáy có kích thước như hình vẽ

3500 3000

Ô SỐ 1 Ô SỐ 2

Bản đáy chịu tải trọng phân bố đều theo diện tích Tải trọng tác dụng lên bản đáy baogồm trọng lượng bản thân đáy và áp lực nước.

2.1 Tải trọng:

 Chọn chiều dài bản đáy là 12cm

 Các lớp cấu tạo bản đáy

BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN ĐÁY

Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu

 Tải trọng của nước trong hồ tác dụng lên bản đáy khi hồ đầy nước, áp lực nước

ở đáy hồ tại độ sâu 1.4m so mặt thoáng là:

0 0418

0 0057

0 0193

0 83

1 5

5 5

2 1

2 1

1 2

g g

K K mg mg l

 Tính ô bản số 2:

Số 2 có hệ số dầm đỡ theo chu vi

M 1 = mg1 x q x l1 x l2 = 0.0206x1820.4x3.5x5.5 = 721.88 kgm/m

M 2 = mg2 x q x l1 x l2 = 0.0084x1820.4x3.5x5.5 = 294.36 kgm/m

M I = Kg1 x q x l1 x l2 = 0.0418x1820.4x3x5.5 = 1601.45 kgm/m

M II = Kg2 x q x l1 x l2 = 0.0185x1820.4x3.5x5.5 = 648.29 kgm/mThép trong bản đáy được tính theo công thức của cấu kiện chịu uốn như trongphần bản sàn

Chọn a=2cm ; h0 = 12-2 =10cmChọn thép AI có Ra = 2100 kg/cm2

BẢNG TÍNH KẾT QUẢ CỐT THÉP CỦA BẢN ĐÁY

Ô bản Giá trị momen

3.1 Tính bản thành ngăn:

 Bản thành ngăn có kích thước 1.4x5.5; có một cạnh tựa đơn lên bản nắp, cáccạnh còn lại tực lên hệ cột dầm đỡ

 Bản thành ngăn chịu áp lực của nước phân bổ hình tam giác

 Chỉ tính thép cho trường hợp một ngăn đầy nước, ngăn còn lại cạn nước Sauđó lấy bằng lượng thép vừa tính đặt cho mép thép còn lại

 Bản thành ngăn có 3 cạnh ngàm và hệ cột vào dầm đỗ Cạnh còn lại xem nhưgối di động lên bản nắp

5500

 Tính bản thành ngăn như bản dầm Cắt một dải bản rộng 1m để tính Sơ đồ tínhbản thành

 Biểu đồ momen do áp lực nước tác dụng lên

6 33

4 1 1400 6

33

2 2

2 2

 Chọn chiều dày bản thành ngăn là10cm Thép được tính theo công thức củacấu kiện chịu uốn như trong phần bản sàn Chọn a=2cm;h0=10-2=8cm

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP CỦA BẢN THÀNH NGĂN

3.2 Tính bản thành bên:

Tải trọng tác dụng lên bản thành bao gồm áp lực phân bố hình tam giác của nước và áplực phân bố hình thang của gió

Aùp lực gió: do bể chỉ cao 1.4m; sự thay đổi không lớn lắm Ta xem biểu đồ phân bổ áplực gió lên thành bể là hình chữ nhật với giá trị áp lực là ngang tại điểm cao nhất củathành bể( ở độ cao 39m) vì vậy công trình cao dưới 40m nên chỉ có gió tĩnh

q gió = WxCxKxnTrong đó:

W: áp lực gió tiêu chuẩn tại thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh đồngbằng sông Cửu Long lấy bằng 70kg/m2

C: hệ số khí động

 Gió đẩy : C=+0.8

 Gió hút : C= -0.6K: hệ số thay đổi lực gió theo độ cao: k(39m)=1.41

Hệ số vượt tải của áp lực gió n=1.3

 q gióhút = 70x06x1.41x1.3 = 77kg/m2

q gióđẩy = 70x0.8x1.41x1.7 = 102.6 kg/m2

Momen và cốt thép

Ta chỉ tính cho trường hợp bản thành bên chịu áp lực của nứơc và áp lực gió hút Còntrường hợp bản thành bên chỉ chịu áp lực gió đẩy momen lớn nhất căng ở hai mép đếunhỏ hơn trường hợp trên

3.2.1 Tính cho bản có kích thước 3x1.4m;3.5x1.4m;5.5x1.4m

Bản thành bên ngàm 3 cạnh còn một cạnh gối tự do lên bản nắp

Do tỷ số h l >2  bản làm việc 1 phương Ta có sơ đồ:

Ta có:

M 1 = ql x 182 9kgm/m

15

4 1 1400 15

2 2





6 33

4 1 1400 6

33

2 2

2 2



Momen ở ngàm

M ngàm = M’

1+ M1 = 182.9+18.9 = 201.8 kgm/mĐể an toàn và đơn giảm tính ta lấy momen ở nhịp

M nhịp = M’

2+ M2 = 81.7+10.6 = 92.3 kgm/mChọn chiều dầy bản thành là 10cm;a=2cm;h0=10-2=8cm Thép được tính theocông thức của cấu kiện chịu uốn như trong phần bản sàn

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP BẢN THÀNH BÊN

4.1.1 Tải trọng tác dụng

 Tải trọng bản thân dầm

2 2

M

n = 130 30 352

10062.10230

x x

5500 Mmax=10230.62Kg.m5500

q=2705.62Kg/m

5.1

35 30 10 5

= 49.39 cm

150 150

2 / 1

Chọn đai6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm

6a250 ở phần còn lại

4.2 Tính dầm đáy DĐ2:

4.2.1 Tải trọng tác dụng:

 Tải trọng bản thân dầm

q bt = 0.3x0.4x2500x1.1 = 330 kg/m

 Tải trọng từ bản đáy truyền về

q bđ = (1-22 + 3)x q x l1/2với  = l1/2l2 = 3.5/2x5.5 = 3.5/11 = 0.32

q bđ = (1-2x0.322+0.323)x420.4x3.5/2 = 610.63 kg/m

 Tải trọng do áp lực nước

q nước = 0.83 x 1400 x3.5/2 = 2033.5 kg/mTổng tải trọng tác dụng lên dầm DĐ2

q = 330+610.63+2033.5 = 2974.13 kg/m 4.2.2 Momen và cốt thép

M max = ql x 11245 93kg/m

8

5 5 13 2974 8

2 2

M

n = 130 30 352

10093.11245

x x

35 30 10 5

1 x x x 2 = 67.4 cm

15 15

2 / 1

Chọn đai6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm

6a250 ở phần còn lại

4.3 Tính dầm đáy DĐ3:

4.3.1 Tải trọng tác dụng:

 Tải trọng bản thân dầm

q bt = 0.4x0.6x2500x1.1 = 660 kg/m

 Tải trọng từ bản đáy truyền về

q bđ = qbđDĐ1 + qbđDĐ2 = 548.62 +610.63 =1159.25 kg/m

 Tải trọng do áp lực nước

q nước = qnướcDĐ1 + qnưócDĐ2 = 1827 + 2033.5 = 3860.5kg/m

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DĐ3

q = 660+1159.25+3860.5 = 5679.75 kg/m 4.3.2 Momen và cốt thép

M max = ql x 21476 6kg/m

8

5 5 75 5679 8

2 2

M

n = 130 40 552

1006.21476

x x

353010

35 30 10 5

= 116.2 cm

15 15

2 / 1

Tải trọng bản thân dầm:

4.2.2 Momen và cốt thép

Dầm DĐ4 xem như một dầm liên tục 2 nhịp nên ta phải tổ hợp tải trọng

Các trường hợp đặt tải

q

3000

3000 q=878.62Kg/m

q=1827Kg/m

3000

3000 q=878.62Kg/m

Sử dụng chương trình Microfeap P1 giải nội lực ứng với các trường hợp đặt tải Sau đó tổhợp chọn nội lực để bố trí thép.

Tính thép cho dầm đáy

353010

1 x x x 2 = 47.3 cm

15 15

2 / 1

Chọn đai6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm

6a250 ở phần còn lại

4 Tính cột hồ nước

5.1 Tính cột C1:

Cột C1 được xem như một console ngàm vào dầm DĐ3 chịu tải trọng là áp lực nướcphân bố hình tam giác

p=4550Kg/m

5.2 Momen và cốt thép

6

4 1 4550

6

2 2

M

n = 130 20 302

10033.1486

x x

Cốt đai đặt theo yêu cấu tạo 6a 150

5.3 Tính các cột còn lại

Các cột còn lại chịu momen rất nhỏ ta đặt 410 ở bốn góc

PHẦN 4: TÍNH TOÁN DẦM DỌC

Dầm dọc trục A(từ trục 1trục 8)

Vì công trình đối xứng nên ta chỉ cần tính một nữa dầm dọc Phần còn lại chỉ cần lấyđối xứng

Tải trọng tác dụng lên dầm dọc bao gồm:

 Tải từ sàn truyền lên dầm, được xác định gần đúng theo diện truyền tải như mặtbằng sàn, được quy về tải phân bố đều

 Tải trọng bản thân dầm là tải phân bố đều

 Tải tập trung do các dầm phụ truyền lên

 Tải trọng bản thân tường trên dầm , được quy về tải phân bố đều trên dầm

Tải do sàn truyền vào dạng tam giác và hình thang

 Đối với dạng tam giác, ta qui về tải phân bố đều tương đương như sau:

gs:Tĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn

Ps: Họat tải phân bố đều  = L1/L2

Tải do trọng lượng bản thân dầm:

Sơ bộ chọn kích thước dầm như sau:

 Đối với nhịp 4m: h d = (1/8 –1/20)x L = 40cm và b = 25cm bxh = 25x40cm

 Đối với nhịp 5.5m: h d = (1/8 –1/20)x L = 50cm và b = 25cm bxh = 25x50cm

5 5 260

5 5 2

25

3 5

5 2

25

II) Tính toán nội lực và tổ hợp:

1) Sơ đồ tính: Sơ đồ tính là dầm liên tục, hai đầu được xem như khớp.

CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶT TẢI DẦM TRỤC A

q=325Kg/m 4000

q=605Kg/m

q=2703.4Kg/m

4000 q=2287.4Kg/m

Tổ hợp nội lực và tính cốt thép:

Sử dụng chương trình Microfead P1 để giải nội lực ứng với các trường hợp đặt tải Sau đó ta tổ hợp nội lực

Các trường hợp tải là:

01: Tĩnh tải chất đầy

02: Hoạt tải cách nhịp(1)

03: Hoạt tải cách nhịp(2)

04: Hoạt tải liền nhịp(1)

05: Hoạt tải liền nhịp(2)

06: Hoạt tải liền nhịp(3)

Kết quả tổ hợp nội lực là:

5500 5500 5500

q=325Kg/m

4000 4000 q=605Kg/m