Hình 1.2: Mặt đứng công trình 1.2.1 Tải đứng Tĩnh tải Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm: - Trọng lượng bản thân công trình.. Hệ khung bê tông cốt thép đổ toàn khối Phương án thi
Trang 1BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN I BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN I LỜI CẢM ƠN I I NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP IV MỤC LỤC V DANH MỤC CÁC BẢNG X DANH MỤC CÁC HÌNH XI
PHẦN 1 1
TỔNG QUAN 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 2
1.2 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 3
1.2.1 Tải đứng 3
1.2.2 Tải ngang 4
1.3 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 4
1.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 4
1.5 CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN 4
PHẦN 2 5
THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN THÂN 5
CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN 6
2.1 TỔNG QUAN 6
2.1.1 Mặt bằng sàn điển hình 6
2.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện 6
2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 7
2.2.1 Tĩnh tải 7
2.2.3 Tải trọng tác dụng lên từng ô bản 9
2.3 TÍNH TOÁN NỘI LỰC SÀN 9
2.1.1 Sàn loại bản dầm 9
2.1.2 Sàn loại bản kê bốn cạnh 10
2.1.3 Bảng kết quả tính nội lực sàn 10
2.4 THIẾT KẾ VÀ BỐ TRÍ THÉP 11
2.5 TÍNH ĐỘ VÕNG SÀN 13
CHƯƠNG 3: TÍNH KẾT CẤU CẦU THANG 1
3.1 TỔNG QUAN 15
3.1.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình 15
Trang 23.2.3 Tính toán cốt thép 19
3.2.4 Tính dầm của cầu thang 19
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 2
4.1 TỔNG QUAN 21
4.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 22
4.3 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY 22
4.3.1 Mặt bằng bố trí hệ dầm sàn cho bản đáy hồ 22
4.3.2 Tải trọng tác dụng 22
4.3.3 Tính toán bản đáy hồ 23
4.3.3.1 Chọn sơ bộ tiết diện và tính toán nội lực 23
4.3.3.2 Tính toán thép 23
4.3.3.3 Kiểm tra độ võng 24
4.3.3.4 Kiểm tra yêu cầu về độ chống nứt 24
4.4 TÍNH TOÁN BẢN THÀNH 25
4.4.1 Chọn sơ bộ tiết diện 25
4.4.2 Tải trọng tác dụng vào thành hồ 25
4.4.3 Nội lực của thành bể 25
4.5 TÍNH TOÁN NẮP HỒ NƯỚC 27
4.6 TÍNH NỘI LỰC VÀ THÉP CHO HỆ DẦM BẢN ĐÁY VÀ NẮP 29
4.6.1 Tính nội lực 29
4.6.2 Tính cốt thép cho dầm đáy hồ nước 33
4.6.2.1 Tính thép dọc cho dầm DD4 33
4.6.2.2 Tính cốt đai cho dầm DD4 33
CHƯƠNG 5:TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG 3
5.1 MÔ HÌNH HỆ KHUNG 35
5.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 36
5.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 37
5.3.1 Tĩnh tải 37
5.3.2 Hoạt tải 37
5.3.3 Tính toán tải gió 38
5.3.3.1 Thành phần tĩnh của tải gió 38
5.3.3.2 Thành phần động của tải gió 39
5.3.4 Tải trọng động đất 48
5.3.4.1 Quy trình tính toán 48
5.3.4.2 Tổ hợp số dao động cần xét 48
5.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 57
5.4.1 Chuyển vị đỉnh công trình 57
5.5 TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4 VÀ TRỤC C 58
5.5.1 Kết quả nội lực khung trục 4 và trục C 58
Trang 35.5.2.1 Tính cốt thép dọc 58
5.5.2.2 Tính cốt thép đai 78
5.6.1 Tính toán thiết kế cột 83
5.6.1.1 Tính cốt thép dọc 83
5.6.1.3 Tính cốt đai cho cột 95
5.6.2 TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG 95
5.6.2.1 Các giả thuyết cơ bản 95
5.6.2.2 Cơ sở tính toán cốt thép cho vách cứng 95
5.6.2.3 Các bước tính toán 95
5.6.2.4 Kết quả tính toán 99
PHẦN 3 1 2 THIẾT KẾ KẾT CẤU MÓNG 1 2 CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN KẾT CẤU MÓNG 1 3 6.1 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 103
6.1.1 Mặt cắt địa chất 103
6.1.2 Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 104
6.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 105
6.2.1 Sức chịu tải của cọc 105
6.2.1.1 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 105
6.2.1.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 107
6.2.1.3 Sức chịu tải theo độ bền vật liệu 109
6.2.1.4 Tổng hợp và chọn sức chịu tải thiết kế 110
6.2.2 Tính toán móng dưới chân cột 110
6.2.2.1 Tính toán móng cột C6 (M1) 111
6.2.2.1.1 Nội lực chân cột C6 111
6.2.2.1.2 Chọn kích thước móng 112
6.2.2.1.3 Phản lực đầu cọc 112
6.2.2.1.4 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy móng, xuyên thủng và lún 114
Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 114
6.2.2.1.5 Tính thép cho đài móng 120
6.2.2.2 Tính toán móng cột C7(M3) 120
6.2.2.2.1 Nội lực chân cột C7 120
6.2.2.2.2 Chọn kích thước móng 120
6.2.2.2.3 Phản lực đầu cọc 121
6.2.2.2.4 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy móng, điều kiện xuyên thủng và lún…… 124
6.2.2.2.5 Tính thép cho đài móng(M3) 128
Trang 46.2.3.4 Tính độ cứng lò xo cọc 135
6.2.3.5 Phản lực đầu cọc 135
6.2.3.6 Tính toán thép đài móng 137
6.2.4 Tính toán móng lõi thang 141
6.2.4.1 Nội lực 141
6.2.4.2 Chọn kích thước móng 141
6.2.4.3 Áp lực đáy móng ,kiểm tra điều kiện xuyên thủng và lún 142
6.2.4.4 Tính độ cứng lò xo cọc 147
6.2.4.5 Phản lực đầu cọc 147
6.2.4.6 Tính toán thép đài móng 152
6.2.4.7 Kiểm tra cọc khi vận chuyển 155
6.3 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 156
6.3.1 Sức chịu tải của cọc 157
6.3.1.1 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 157
6.3.1.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 159
6.3.1.3 Sức chịu tải theo độ bền vật liệu 161
6.3.1.3 Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT……….……161
6.3.1.4 Thiết kế móng cọc trong vùng có động đất……… ……….…… …… 161
6.3.1.5 Tổng hợp và chọn sức chịu tải thiết……… ……165
6.3.2 Tính toán móng dưới chân cột 164
6.3.2.1 Tính toán móng cột C6 (M1) 165
6.3.2.1.1 Nội lực chân cột C6 165
6.3.2.1.2 Chọn kích thước móng 165
6.3.2.1.3 Phản lực đầu cọc 166
6.3.2.1.4 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy móng, điều kiện xuyên thủng và lún … 167
6.3.2.1.5 Tính toán thép đài móng 173
6.3.2.2 Tính toán móng cột C7(M3) 173
6.3.2.2.1 Nội lực chân cột C7 173
6.3.2.2.2 Chọn kích thước móng 174
6.3.2.2.3 Phản lực đầu cọc 174
6.3.2.2.4 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy móng, điều kiện xuyên thủng và lún………175
6.3.2.2.5 Tính toán thép đài móng 182
6.3.3 Tính toán móng vách P2(M4) 181
6.3.3.1 Nội lực 181
6.3.3.2 Chọn kích thước móng 182
6.3.3.3 Áp lực đáy móng ,kiểm tra điều kiện xuyên thủng và lún ……… … … … 185
6.3.3.4 Tính độ cứng lò xo cọc 187
6.3.3.5 Phản lực đầu cọc 187
6.3.3.6 Tính toán thép đài móng 193
6.3.4 Tính toán móng lõi thang M2 194
Trang 56.3.4.2 Chọn kích thước móng 200
6.3.4.3 Áp lực đáy móng ,kiểm tra điều kiện xuyên thủng và lún 201
6.3.4.4 Tính độ cứng lò xo cọc 205
6.3.4.5 Phản lực đầu cọc 205
6.3.4.6 Tính toán thép đài móng 203
6.3.4.7 So sánh ưu , nhược điểm 207
6.3.4.8 Kết luận 207
TÀI LIỆU THAM KHẢO 208
Trang 6Bảng 2.1 Tĩnh tải sàn điển hình 7
Bảng 2.2 Tĩnh tải sàn vệ sinh 8
Bảng 2.3 Tĩnh tải tường 8
Bảng 2.4 Hoạt tải sàn 9
Bảng 2.5 Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn 9
Bảng 2.6 Nội lực các ô sàn 10
Bảng 2.7 Kết quả tính cốt thép các ô sàn 12
Bảng 2.8 Kết quả tính độ võng các ô sàn 14
Bảng 3.1: Kết quả cốt thép cầu thang 19
Bảng 4.1: Kết quả cốt thép bản đáy hồ nước 23
Bảng 4.2: Kết quả kiểm tra vết nứt bản đáy hồ nước 25
Bảng 4.3: Kết quả cốt thép bản thành bể nước 27
Bảng 4.4: Kết quả vết nứt thành hồ nước 27
Bảng 4.5: Nội lực bản đáy 28
Bảng 4.6 : Kết quả cốt thép bản đáy hồ nước 28
Bảng 4.6: Kết quả tính thép cho dầm bể nước 34
Bảng 5.1: Kết quả tính toán gió tĩnh theo phương X,Y 38
Bảng 5.2: Chu kì dao động của công trình 41
Bảng 5.3: Khối lượng tập trung tại các tầng 41
Bảng 5.4: Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương X ứng với Mode 2 43
Bảng 5.5: Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương Y ứng với Mode 1 44
Bảng 5.6: Tổng hợp tải gió lên công trình 47
Bảng 5.7: Phần trăm trọng lượng hữu hiệu của các Mode dao động 48
Bảng 5.8: Kết quả tính toán động đất Mode 2 theo phương X 49
Bảng 5.9: Kết quả tính toán động đất Mode 4 theo phương X 50
Bảng 5.10: Kết quả tính toán động đất Mode 7 theo phương X 51
Bảng 5.11: Kết quả tính toán động đất Mode 2 theo phương Y 51
Bảng 5.12: Kết quả tính toán động đất Mode 5 theo phương Y 52
Bảng 5.13: Kết quả tính toán động đất Mode 8 theo phương Y 55
Bảng 5.14: Tổ hợp các trường hợp tải 56
Bảng 5.15: Chuyển vị ngang đỉnh công trình lớn nhất do tải trọng động đất 57
Bảng 5.16: Kết quả tính và chọn thép dầm khung trục 4 và trục C 60
Bảng 5.17: Kết quả tính cốt đai dầm trục 4 và C 78
Bảng 5.18: Kết quả tính toán và chọn thép cột khung trục 4 và C 89
Bảng 5.19: Kết quả tính toán thép vách P1, P2, P3, P4 98
Bảng 6.1: Kết quả chọn số lượng cọc cho móng dưới chân cột 110
Trang 7Bảng 6.3: Tính lún cho cột C6 (kN-m) 119
Bảng 6.4: Nội lực cột C7 120
Bảng 6.5: Bảng tính lún cột C7 128
Bảng 6.6: Nội lực vách P2 129
Bảng 6.7: Bảng tính lún móng vách P2 134
Bảng 6.8: Kết quả cốt thép đài móng vách P2(M4) 140
Bảng 6.9: Nội lực vách lõi thang 141
Bảng 6.10: Bảng tính lún móng vách lõi thang 146
Bảng 6.11: Kết quả cốt thép đài móng lõi thang 155
Bảng 6.12: Ma sát bên thân cọc 158
Bảng 6.13: Kết quả tính Qs 162
Bảng 6.14: Tổng hợp kết quả tính sức chịu tải 163
Bảng 6.15: Kết quả chọn số lượng cọc cho móng dưới chân cột 164
Bảng 6.16: Nội lực chân cột C6 165
Bảng 6.17: Kiểm tra điều kiện : 172
Bảng 6.18: Nội lực cột C7 173
Bảng 6.19: Nội lực vách P2 181
Bảng 6.20: Kết quả phản lực đầu cọc xuất ra từ SAFE 192
Bảng 6.21: Kết quả cốt thép đài móng vách 193
Bảng 6.22: Nội lực vách P2 194
Bảng 6.23: Kết quả phản lực đầu cọc xuất ra từ SAFE 206
Bảng 6.24: Kết quả cốt thép đài móng lõi thang 206
Trang 8Hình 1.1: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình 2
Hình 1.2: Mặt đứng công trình 3
Hình 2.1 Mặt bằng bố trí hệ dầm và kí hiệu ô bản sàn tầng điển hình 6
Hình 3.1: Mặt bằng cầu thang 15
Hình 3.2: Chi tiết cấu tạo bản thang 16
Hình 3.3: Sơ đồ tính cầu thang 17
Hình 3.4: Sơ đồ tính cầu thang 18
Hình 3.5: Momen cầu thang 18
Hình 3.6: Phản lực cầu thang 19
Hình 4.1: Mặt bằng bản đáy bể nước 22
Hình 4.2: Sơ đồ tính, monmen thành bể nước 26
Hình 4.3: Mặt bằng bản nắp bể nước 27
Hình 4.4: Mặt bằng bố trí dầm đáy 29
Hình 5.1: Mô hình 3D công trình 35
Hình 5.2: Mặt bằng kết cấu tầng điển hình trong ETABS 35
Hình 5.3: Dạng dao động của Mode 1 (PY) 39
Hình 5.4: Dạng dao động của Mode 2 (PX) 40
Hình 5.5: Biểu đồ Mômen khung trục 4 với trường hợp BAO 56
Hình 5.6: Biểu đồ Mômen khung trục D với trường hợp BAO 57
Hình 6.1: Mặt cắt địa chất 103
Hình 6.2: Mặt bằng bố trí móng cọc ép 111
Hình 6.3: Mặt bằng móng cọc ép chân cột C6 113
Hình 6.4: Mặt bằng móng C7 121
Hình 6.5: Mặt bằng móng cọc ép chân cột C7 122
Hình 6.6: Mặt bằng bố trí cọc ép móng M4 130
Hình 6.7: Theo phương X 137
Hình 6.8: Theo phương Y 138
Hình 6.9: Biểu đồ momen đài móng vách theo phương X max(cọc ép)………. 152
Hình 6.10: Biểu đồ momen đài móng vách theo phương X min(cọc ép) 139
Hình 6.11: Biểu đồ momen đài móng vách theo phương Ymax (cọc ép) 139
Hình 6.12: Biểu đồ momen đài móng vách theo phương Ymin (cọc ép) 140
Hình 6.13: Mặt bằng bố trí cọc ép móng lõi thang 142
Hình 6.14: Theo phương X 152
Hình 6.15: Theo phương Y 153
Hình 6.16: Biểu đồ momen đài móng lõi thang theo phương Xmax (cọc ép) 153
Hình 6.17: Biểu đồ momen đài móng lõi thang theo phương X min(cọc ép) 154
Hình 6.18: Biểu đồ momen đài móng lõi thang theo phương Ymax (cọc ép) 154
Hình 6.19: Biểu đồ momen đài móng lõi thang theo phương Ymin (cọc ép) 155
Trang 9Hình 6.21: Kích thước móng cột C6 166
Hình 6.22: Mặt bằng móng cọc khoan nhồi chân cột C6 167
Hình 6.23: Kích thước móng M3 174
Hình 6.24: Mặt bằng móng cọc khoan nhồi chân cột C7 175
Hình 6.25: Mặt bằng móng lõi thang cọc khoan nhồi 181
Hình 6.26: Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi móng vách P2 182
Hình 6.27: Chia dải theo phương X 188
Hình 6.28: Chia dải theo phương Y 188
Hình 6.29: Biểu đồ momen đài móng lõi vách P2 theo phương Xmax 189
Hình 6.30: Biểu đồ momen đài móng lõi vách P2 theo phương Xmax 190
Hình 6.31: Biểu đồ momen đài móng vách P2 theo phương Ymax 191
Hình 6.32: Biểu đồ momen đài móng vách P2 theo phương Y min 192
Hình 6.33: Mặt bằng móng lõi thang cọc khoan nhồi 194
Hình 6.34: Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi móng lõi thang 195
Hình 6.35: Phản lực đầu cọc 201
Hình 6.36: Chia dải theo phương X 203
Hình 6.37: Chia dải theo phương Y 204
Hình 6.38: Biểu đồ momen đài móng lõi thang theo phương Xmax 204
Hình 6.39: Biểu đồ momen đài móng lõi thang theo phương Xmin 205
Hình 6.40: Biểu đồ momen đài móng lõi thang theo phương Ymax (cọc nhồi) 205
Hình 6.41: Biểu đồ momen đài móng lõi thang theo phương Ymin (cọc nhồi) 206
Trang 10PHẦN 1 TỔNG QUAN
Trang 11CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Tên công trình:
- Chung cư An Dương Vương
Quy mô công trình
- Công trình gồm 19 tầng, (01 tầng hầm, 01 tầng mái )
- Chiều cao công trình: tính từ sàn tầng hầm
- Diện tích sàn tầng điển hình: 29.6×50.4 m²
Hình 1.1: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình
Trang 12Hình 1.2: Mặt đứng công trình
1.2.1 Tải đứng
Tĩnh tải
Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm:
- Trọng lượng bản thân công trình
- Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị…
Hoạt tải
Trang 13Hệ khung bê tông cốt thép đổ toàn khối
Phương án thiết kế móng: móng cọc hai phương án (cọc khoan nhồi và cọc ép)
Bê tông
Bê tông sử dụng trong công trình là loại bê tông có cấp độ bền B25 với các thông
số tính toán như sau:
- Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa
- Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa
- Mô đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa
Cốt thép
Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø <10)
- Cường độ tính toán chịu nén Rsc = 225 MPa
- Cường Z tính toán chịu kéo Rs = 225 MPa
- Cường độ tính toán cốt ngang Rsw = 175 MPa
- Mô đun đàn hồi Es = 210000 MPa
Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø ≥ 10)
- Cường độ tính toán chịu nén Rs = 365 MPa
- Cường độ tính toán chịu kéo Rs = 365 MPa
- Cốt thép Mô đun đàn hồi Es = 200000 MPa
Trang 14PHẦN 2
THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN THÂN
Trang 152.1 TỔNG QUAN
2.1.1 Mặt bằng sàn điển hình
Dựa vào mặt bằng kiến trúc ta chọn hệ dầm sàn như hình 2.1
Hình 2.1 Mặt bằng bố trí hệ dầm và kí hiệu ô bản sàn tầng điển hình
2.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện
2.1.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện sàn
Quan niệm tính: xem sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang Sàn không bị rung động, không dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mỗi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tải trọng ngang Trong tính toán không tính đến sàn làm việc bị giảm yếu do khoan lỗ để treo các thiết bị kỹ thuật như đường ống thiết bị thông gió, cứu hỏa cũng như các đường ống dặt ngầm trong sàn
Trang 16định sơ bộ chiều dày sàn theo công thức L1
m
D
h b Trong đó: m = (40-50) đối với bản kê bốn cạnh, L1=7.6m chiều dài theo phương cạnh ngắn của ô sàn điển hình (ô sàn S1)
x L
m
h b ) 760 12.16 15.2
50
8.040
8.0(8
0
Chọn chiều dày sàn là 15 cm (riêng sàn tầng hầm chọn 30cm)
2.1.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm
δt: bề rộng tường (m)
Ht: chiều cao tường (m)
Lt: chiều dài tường (m)
γt: trọng lượng riêng của tường (kN/m3)
nt: hệ số vượt tải
S: diện tích ô sàn (m2) Tải trọng do các lớp cấu tạo sàn:
Hệ số vượt tải, (n)
Trang 17ght(kN/m2)
Trang 18Trang 9
Bảng 2.4 Hoạt tải sàn
tc Hệ số p tt (kN/m 2 ) vượt tải, (n) (kN/m 2
i
S
S g
Trong đó : Si: phần diện tích thứ i trong một ô sàn
gitt: tải trọng tác dụng lên phần diện tích sàn thứ i
Tương tự cho hoạt tải
Bảng 2.5 Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn
Ô sàn S sàn
(m 2 )
S VS (m 2 )
Trang 19Ô sàn được tính theo loại bản dầm khi tỉ số
1
2L
qLM
24
Mômen ở gối
2 1 g
qLM
, ở đây ta chọn hd ≥ 450 mm,
hs = 150 mm nên liên kết giữa dầm và sàn được coi là liên kết ngàm.Cắt một dải bề rộng 1m
sơ đồ tính như sau :
P (kN)
Trang 20P (kN)
Trang 21Cắt một dải sàn có bề rông b = 1m, xem sàn là cấu kiện chịu uốn có kích thước b × h =
S2
9.844 2.5 0.043 0.044 3.544 8 100 5.03 0.4024 8.901 2.5 0.039 0.040 3.222 8 150 3.35 0.268 22.933 2.5 0.101 0.107 5.313 10 100 7.85 0.628 20.525 2.5 0.091 0.096 4.767 10 150 5.24 0.4192
S3
11.538 2.5 0.051 0.052 4.189 8 100 5.03 0.4024 9.408 2.5 0.042 0.043 3.464 8 100 5.03 0.4024 26.746 2.5 0.118 0.126 6.257 10 100 7.85 0.628 21.716 2.5 0.096 0.101 5.015 10 150 5.24 0.4192
S4
12.461 2.5 0.055 0.057 4.592 8 100 5.03 0.4024 10.16 2.5 0.045 0.046 3.706 8 100 5.03 0.4024 28.884 2.5 0.127 0.136 6.753 10 100 7.85 0.628 23.452 2.5 0.104 0.110 5.462 10 100 7.85 0.628
S5
9.141 2.5 0.04 0.041 3.303 8 150 3.35 0.268 4.657 2.5 0.021 0.021 1.692 8 200 2.52 0.2016 20.588 2.5 0.091 0.096 4.767 10 150 5.24 0.4192 10.446 2.5 0.046 0.047 3.786 10 200 3.93 0.3144 4.987 2.5 0.022 0.022 1.772 8 200 2.52 0.2016
Trang 22Kí hiệu α m ξ Chọn
S7
2.697 2.5 0.012 0.012 0.967 8 200 2.52 0.2016 2.579 2.5 0.011 0.011 0.886 8 200 2.52 0.2016 6.292 2.5 0.028 0.028 2.256 8 200 2.52 0.2016 5.983 2.5 0.026 0.026 2.094 8 200 2.52 0.2016
S8
1.925 2.5 0.008 0.008 0.644 8 200 2.52 0.2016 0.822 2.5 0.004 0.004 0.322 8 200 2.52 0.2016 4.298 2.5 0.019 0.019 1.531 8 200 2.52 0.2016 1.813 2.5 0.008 0.008 0.644 8 200 2.52 0.2016
Theo TCXD 5574-2012 thì độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện
f < fgh Trong đó fgh – độ võng giới hạn, được nêu trong bảng 2, mục 1.8 tiêu chuẩn này là:
Khi nhịp L < 5m thì fgh = 1
L200Khi 5m ≤ L ≤ 10m thì fgh = 2.5 cm Khi L > 10m thì fgh = 1
L
400 Bảng ngàm 4 cạnh làm việc theo 2 phương (bản kê 4 cạnh) có độ võng được xác định theo công thức:
E hD
Với Eb = 30000000 (kN/m2)
Trang 23 8789.063
2.01121
L 2
(kN.m)
f (cm) S1 8.955 7.6 8.0 0.00139 8789.0625 0.472
Trang 24CHƯƠNG 3 TÍNH KẾT CẤU CẦU THANG
3.1.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình
Hình 3.1: Mặt bằng cầu thang
3.1.2 Cấu tạo cầu thang
Với chiều cao tầng điển hình là 3.6 m, kiến trúc sử dụng loại cầu thang 2 vế Cầu thang bao gồm 21 bậc thang, mỗi bậc có kích thước L×H = 300×150 mm
Sử dụng kết cấu cầu thang dạng bản chịu để tính toán thiết kế
Trang 25
Gạch lót, đá mài Lớp vữa lót Bậc thang Bản BTCT Lớp vữa trát
Bản BTCT Lớp vữa trát
l bậc
Hình 3.2: Chi tiết cấu tạo bản thang
- Đối với bản chiếu nghỉ và chiếu tới
Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang (tính trên 1m dài)
STT Cấu tạo vượt tải Hệ số
n i
Bề rộng bản
Chiều dàylớp δ i
Trọng lượng riêng
b i td
Trang 26STT Cấu tạo vượt
tải
n i
rộng bản
dày lớp
δ i
Trọng lượng riêng i
Hoạt tải tính toán ptt (kN/m)
Tổng tải trọng tính
toán
q tt = g tt + p tt (kN/m)
Trang 28Chiếu tới 33.28 125 0.147 0.16 7.945 Ø12a100 11.31 0.636
3.2.4 Tính dầm của cầu thang
Tính dầm D1 (dầm chiếu nghỉ)
Xác định tải trọng ,sơ đồ tính
Tải trọng bản thân dầm chiếu nghỉ
gbt =1.1xbxhxbt= 1.1x0.2x0.4x25= 2.2 (kN/m) Tải trọng do bản thang truyền vào dưới dạng tải phân bố chính là phản lực tại các gối tựa của bản thang, giá trị phản lực thu được từ Etabs là : R= 28.93/1m ( kN)
Tải tường trên dầm có trị số: qt = 1.8x0.2x1.2x18 = 7.78 (kN/m)
Tổng tải trọng tác dụng lên dầm: qtổng = gbt+ R + qt = 2.2+28.93+7.78
= 38.91(kN/m)
Sơ đồ tính (Xem liên kết giữa hai dầm là liên kết khớp)
Trang 29Lực cắt tại gối : 80.3
2
415.40
2 2
10003.80
x x
x h
b R
M
o n m
1 12x0.105= 0.111
365
46255.14111.0
R
h b R s
o b
Các số liệu: Rb=145 (daN/cm2), Rbt=10.5(daN/cm2) ,
Thép AI : Rsw=1750 (daN/cm2), Qmax= 8030(daN)
Tính: b3(1 + f + n).Rbtbho = 0.6 x (1 + 0 + 0) x 25 x 46x 10.5 =
= 7245(daN) < Qmax : phải tính cốt đai
Chọn cốt đai Φ8, đai hai nhánh n=2
8030
46255.105.1 5
2
2 2
2
8030
46255.10)01(2814.325.17
)1.(
Q
h b R d
n
R sw sw b f b bt o
= 121.18(cm)
- Vậy chọn bước đai s =20(cm)
24.50
A w
Trang 30CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI
4.1 TỔNG QUAN
Nước là một nhu cầu không thể thiếu cho nhu cầu sinh hoạt của con người Do đó đáp ứng đày đủ lượng nước phục vụ cho sinh hoạt và phòng cháy là điều kiện cơ bản cho bất cứ một công trình kiến trúc nào,đặt biệt là nhà cao tầng thì càng được chú trọng hơn
Công trình sử dụng nước máy kết hợp với nước ngầm nhằm đáp ứng tốt nhất nhu cầu của người sử dụng Do đó trong công trình có thiết kế hồ nước ngầm và hồ nước máy nhằm tích trữ được một lượng nước nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt khi xảy ra mất nước Nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố dẫn vào bể nước ngầm, sau đó dùng máy bơm đưa nước lên bể nước mái để cung cấp cho toàn bộ nhu cầu Đồng thời còn xây dựng bể nước ngầm nhằm chứa nước thải để xử lí trước khi thải ra hệ thống cống của thành phố
Lượng nước cần dùng cho tòa nhà:
Số người sử dụng nước: Mỗi tầng gồm có 8 căn hộ Số người trung bình cho mỗi căn hộ
là 4 người Tổng số người N = 17 × 8 × 4 = 544 người
Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt:
x x x x
xnx q
1000
136002101000
Chiều cao đài bể:Hđài=V/(L+B)=2.11 Chọn chiều cao đài bể Hđài = 2 m
Chọn sơ bộ kích thước 2 hồ nước mái như sau L × B × H = 9.6 × 4.1 × 2 m
Trang 31hồ nước mái để tính toán
Bể nước mái là kết cấu bê tông đổ toàn khối gồm có : thành bể , đáy bể, nắp bể, các hệ dầm đáy bể
Toàn bộ hệ dầm đáy đặt lên hệ cột, kích thước cột chọn sơ bộ 0.25mx0.25m
Sử dụng bê tông cấp độ bền B25
Cường độ chịu nén dọc trục: Rb = 14.5 MPa
Cường độ chịu kéo dọc trục: Rbt = 1.05 MPa
Mô đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa
Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø < 10)
Cường độ chịu nén: Rsc = 225 MPa
Cường độ chịu kéo: Rs = 225 MPa
Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175 MPa
Mô đun đàn hồi : Es = 210000 MPa
Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø ≥ 10)
Cường độ chịu nén: Rsc = 365 MPa
Cường độ chịu kéo: Rs = 365 MPa
Mô đun đàn hồi: Es = 200000 MPa
Trang 32Với h0 = h – a = 14 –2 = 12 cm Ta có bảng kết quả tính thép như sau:
Bảng 4.1: Kết quả cốt thép bản đáy hồ nước
Trang 334.3.3.3 Kiểm tra độ võng
Kiểm tra độ võng sàn bể nước theo TCVN5574-2012 Tính toán tương tự như tính độ võng sàn điển hình
Theo yêu cầu về độ võng f<[f] trong đó [f] =l/200= 400/200= 2.0(cm)
Kiểm tra độ võng của ô sàn lớn nhất (4.1x4m)
S2 23.86 4.0 4.1 0.00132 7145.7833 0.113
Độ võng của ô sàn lớn nhất đạt yêu cầu
4.3.3.4 Kiểm tra yêu cầu về độ chống nứt
Theo TCVN 5574 – 2012, mục 7.2:
- Cấp chống nứt cấp 3 : agh = 0.25 mm
- Khi tính với tải trọng dài hạn giảm đi 0.05 mm nên agh = 0.20 mm
- Kiểm tra nứt theo điều kiện : acrc agh
)1005.3(
: hệ số phụ thuộc loại cấu kiện ; cấu kiện uốn = 1
l
: hệ số kể đến tác dụng của tải trọng dài hạn l = 1.2
: phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép: thép thanh tròn trơn =1.3 ;
thép có gân = 1
Thép AI có Es = 2.1 106 (daN/cm2)
s tc
s
tc s
h A
M z
A
M
f
h h
2
.1
2 '
, h'f 0
55
.11
5.110
)(51
h e
Trang 34Nhịp 7.42 12 4.19 0.051 0.749 9.37 1330.6 1.07 0.142
Kết luận: Vậy tất cả các vị trí đều thoả về yêu cầu chống nứt
Thành hồ còn chịu áp lực gió hút và đẩy:
Cao độ của hồ so với mặt đất là 70.0 m vì thành hồ có chiều cao là 2m, do đó xem như
áp lực gió phân bố lên thành hồ là đều nhau:
Các trường hợp tác dụng của tải trọng lên thành hồ :
Hồ đầy nước , không có gió
Hồ đầy nước có gió đẩy
Hồ đầy nước, có gió hút
Hồ không có nước , có gió đẩy hoặc hút
Trong các trường hợp có thể xảy ra thì trường hợp hồ đầy nước và có gió hút là nguy hiểm nhất
Cắt một dãy bản có chiều rộng 1m để tính Sơ đồ tính như hình vẽ:
Nội lực do nước tác dụng lên thành bể:
Trang 352 2
qL
(kN.m) Nội lực do gió hút tác dụng lên thành bể:
8
2447.08
2 2
Mnhip= Mnhịp,gió+Mnhịp,nước=0.126+2.86=2.986 (kN.m)
Mgoi= Mgối,gió+Mgối,nước=0.224+6.4=6.624 (kN.m)
Lực cắt tại đầu ngàm:Qngàm = 5/8ql + 2/5q’l =5/8x0.447x2+2/5x24x2
=19.76 (kN)
SƠ ĐỒ TÍNH THÀNH BỂ DO NƯỚC
6.4 (kN.m) NỘI LỰC DO NƯỚC
2 m
Trang 36a (cm) α m ξ A s
(cm 2 )
Chọn thép A s cm
Trang 37+ Ta có tỉ số 1.025 2
41
+ Ô bản làm việc như bản kê 4 cạnh, liên kết giữa bản và dầm là ngàm
+ Kết quả nội lực cho trong bảng
P (kN)
Với h0 = h – a = 8 –2 = 6 cm Ta có bảng kết quả tính thép như sau:
Bảng 4.6 : Kết quả cốt thép bản đáy hồ nước
Kí hiệu M
kN/m
h (cm)
a
(cm2) Chọn
As chọn (cm2)
μ (%)
S1
0.935 8 2 0.018 0.0182 0.696 Ø6 a200 1.41 0.24 0.89 8 2 0.017 0.0171 0.657 Ø6 a200 1.41 0.24 2.171 8 2 0.042 0.0429 1.663 Ø6 a150 1.88 0.31 2.064 8 2 0.04 0.0398 1.585 Ø6 a150 1.88 0.31
Bố trí thép xem bản vẽ
CỐT THÉP XUNG QUANH LỖ THĂM HỒ
Ta chọn kích thước lỗ thăm hồ nước mái là: 600 x600 nhằm đảm bảo cho một người có thể vào được trong hồ để làm vệ sinh hay sửa chữa Diện tích thép gia cường không được nhỏ hơn diện tích cốt thép vì vướn lỗ phải cắt đi trong mỗi phương: vì vướn lỗ phải cắt đi 2x(Agoi
+ Anhip), As =2x0.6x(1.41+1.88)=3.95 cm2 Vậy chọn 610, As=4 71 (cm2)
Bố trí thép lỗ thăm: Ta gia cường 410 đặt theo hai phương vuông góc nhau, mỗi
Trang 38Theo yêu cầu về độ võng f<[f] trong đó [f] =l/250= 400/250= 1.6(cm)
384 3000 4267
x
42673000384
440015.1/283.0
x x
x
0.12(cm) Theo khuyên cáo nhân thêm cho 2÷3
fsàn = 2x0.12 =0.24 <[f] =1.6(cm) thoả yêu cầu về độ võng
Đạt yêu cầu
Hệ dầm đáy được tính như hệ dầm giao nhau tựa trên các cột Khi tính ta xem như là các dầm đơn giản Tải trọng tác dụng lên dầm chỉ là trọng lượng bản thân và tải trọng do nước, bản thân sàn truyền vào
4.6.1 Tính nội lực
Để phân tích nội lực dầm đáy, ta mô hình bằng phần mền ETABS với tải trọng gán lên bản đáy là q = 28.282 kN/m2 (đã gồm tải trọng bản thân bản)
Hình 4.4: Mặt bằng bố trí dầm đáy Tải trọng gán lên bản nắp là 3.1 (kN/m2) (đã gồm tải trọng bản thân bản)
Trọng lượng bản thân thành bể truyền vào dầm biên đáy:
1.1x0.14x(2-0.3-0.5)x25=4.62 kN/m Chọn sơ bộ kích thước dầm đáy là DN1(250X500); DN2(250X500) ;
DN3(250X500); DN4(250X500)
Trọng lượng bản thân dầm do phần mềm tự tính
Trang 40Momen đầm nắp