Hệ thống cấp cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng.. Hệ thống điện : Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là từ nguồn điện chu
Trang 1GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SINH VIÊN : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
THÁNG 01-2010
Trang 2i
HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
PHỤ LỤC THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO CẤP FORTUNA
GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SINH VIÊN : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
THÁNG 01-2010
Trang 3ii
Trang bìa i
Mục lục ii
PHẦN I KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1 THUYẾT MINH KIẾN TRÚC 2
1.1 Tổng quan về công trình 2
1.2 Giải pháp kiến trúc .5
1.3 Giải pháp kỹ thuật 6
PHẦN II KẾT CẤU CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN KẾT CẤU SÀN 9
2.1 Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình 9
2.2 Chọn sơ bộ kích thước 9
2.3 Tải trọng tác dụng 11
2.4 Nội lực 19
2.5 Vật liệu sử dụng 22
2.6 Tính thép 22
Trang 4iii
3.2 Vật liệu 27
3.3 Tải trọng 27
3.4 Tính toán bản thang 29
3.5 Tính toàn dầm thang 33
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 37
4.1 Sơ đồ bể nước 37
4.2 Thiết kế bản nắp 37
4.3 Thiết kế bản thành 43
4.4 Thiết kế bản đáy 45
4.5 Tính toán thép gia cường lỗ thăm nắp bể 50
CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN 52
5.1 Chọn sơ bộ tiết diện cột 52
5.2 Vật liệu sử dụng 52
5.3 Tải trọng tác dụng 54
5.3.1.Tải trọng gió 54
5.3.2.Tải trọng dài hạn .57
5.3.3.Hoạt tải sử dụng .58
5.4 Tính khung không gian 59
5.4.1.Sơ đồ tính .59
5.4.2.Mô hình không gian .59
5.4.3.Xác định nội lực .59
Trang 5iv
PHẦN III NỀN MÓNG
CHƯƠNG 6 : NỀN MÓNG 80
6.1 Điều kiện địa chất công trình 80
6.2 Tải trọng để tính móng 83
CHƯƠNG 7 : PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN 85
7.1 Tính móng cột C6-G 85
7.2 Tính sức chịu tải của cọc .87
7.3 Xác định số lượng cọc và kích thước đài 91
7.4 Kiểm tra tính toán móng cọc 93
CHƯƠNG 8 : PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 106
8.1 Tính móng cột C6-G 106
8.2 Kiểm tra tính toán móng cọc khoan nhồi 114
CHƯƠNG 9 : SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 126
9.1 Cọc bê tông cột thép đúc sẵn 126
9.2 Cọc khoan nhồi 126
9.3 Kết luận 127
9.4 Tính toán móng cột C6-E 128
9.5 Tính toán sức chịu tải của cọc 130
9.6 Xác định số lượng cọc và kích thước đài 134
Trang 6v
Trang 7GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
Trang 8GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 2 -
CHƯƠNG 1: THUYẾT MINH KIẾN TRÚC 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH :
1.1.1 Giới thiệu công trình :
Tháng 6 năm 2007, E.C.I Saigon thành lập công ty cổ phần E.C.I Land để chính thức tham gia lĩnh vực đầu tư xây dựng và kinh doanh bất động sản bằng việc phát triển dự án Fortuna Building tại trung tâm Quận Tân Phú, Tp.HCM
Fortuna Building 11 tầng với qui mô một hầm để xe, tầng trệt, và tầng 1 dành cho khu thương mại, nơi kết hợp siêu thị, nhà hàng, spa, massage, cafe, bar…và 160 căn hộ cao cấp đi vào hoạt động vào quý II năm 2008, đánh dấu 5 năm thành lập E.C.I Saigon
Hình 1.1 : Phối cảnh công trình
Trang 9GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 3 -
1.1.2 Địa điểm xây dựng công trình :
Công trình tạo lạc tại trung tâm Quận Tân Phú, tại số 306-308 đường Vườn Lài, nằm ở vị trí thoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hòa hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư
Công trình nằm trên trục giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình
Hệ thống cấp cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng
Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm dưới đất nên thuận lợi cho công tác thi công và bố trí tổng bình đồ
Hình 1.2 : Họa đồ vị trí công trình
Trang 10GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 4 -
1.1.3 Điều kiện tự nhiên :
Đặc điểm khí hậu Thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt :
Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 11
Nhiệt độ trung bình : 25oC
Nhiệt độ thấp nhất : 20oC
Nhiệt độ cao nhất : 36oC
Lượng mưa trung bình : 274.4 mm (tháng 4)
Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5)
Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)
Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5%
Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79%
Độ ẩm tương đối cao nhất : 100%
Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm
Mùa khô :
Nhiệt độ trung bình : 27oC
Nhiệt độ cao nhất : 40oC
Gió :
Trong mùa khô :
Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40%
Gió Đông : chiếm 20% - 30%
Trong mùa mưa :
Gió Tây Nam : chiếm 66%
Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s
Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ
Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão
Trang 11GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 5 -
1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC :
1.2.1 Mặt bằng và phân khu chức năng :
Mặt bằng hình chữ nhật, với các chỉ tiêu sau:
Diện tích khu đất xây 3072.88 m2 Diện tích xây doing 1433 m2Tổng diện tích sàn 18432 m2Mật độ xây dựng 46.63%
Hệ số sử dụng đất 6 lần Diện tích giao thông công cộng, vỉa hè, cây xanh 1639.88 m2
Diện tích đất ở, văn phòng, siêu thị 1433 m2Chiều cao công trình (cả mái) 43,6 m Cấp công trình xây dựng và tiêu chuẩn Cấp 1
Số tầng : 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 10 tầng lầu, sân thượng, mái
Phân khu chức năng : công trình được chia khu chức năng từ dưới lên trên Tầng hầm : dùng làm nơi giữ xe kết hợp làm tầng kỹ thuật
Tầng trệt và tầng 1 : dành cho khu thương mại, nơi kết hợp siêu thị, nhà hàng, spa, massage, cafe, bar…
Tầng 2 -10 : mỗi tầng gồm 16 căn hộ chia làm 4 loại A,B,C,D gồm hai block đối xứng nhau
Sân thượng : có hệ thống thoát nước mưa cho công trình, hệ thống thu lôi chống sét
Trang 12GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 6 -
1.2.2 Hình khối không gian, mặt đứng, mặt bên :
Chọn giải pháp không gian là một khối nhà tổng thể với 10 tầng nổi, công trình có dáng đứng mạnh mẽ, vững chãi với hình khối, màu sắc, và những đường nét đơn giản, gọn khỏe mang màu sắc hiện đại
Công trình tọa lạc tại vị trí đẹp, thoáng đãng, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hòa hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư
1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT :
1.3.1 Hệ thống điện :
Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là từ nguồn điện chung của thành phố (mạng điện Quận Tân Phú), có nguồn điện dự trữ khi có sự cố cúp điện là máy phát điện đặt ở tầng trệt để bảo đảm cung cấp điện 24/24h cho chung cư
Hệ thống cáp điện được đi trong hộp gen kỹ thuật và có bảng điều khiển cung cấp điện cho từng căn hộ
Khi nguồn điện chính bị mất, máy phát điện cung cấp cho những hệ thống sau :
+ Thang máy + Hệ thống phòng cháy chữa cháy + Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ + Biến áp điện và hệ thống cáp
1.3.2 Hệ thống nước :
Nguồn nước cung cấp cho chung cư là nguồn nước thành phố, được đưa vào bể nước ngầm của chung cư sau đó dùng máy bơm đưa nước lên hồ nước mái, rồi từ đây nước sẽ được cung cấp lại cho các căn hộ Đường ống thoát nước thải và cấp nước đều sử dụng ống nhựa PVC
Trang 13GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 7 -
Giải pháp kết cấu sàn là sàn sườn dầm, chỉ đóng trần ở khu vực sàn vệ sinh mà không đóng trần ở các phòng sinh hoạt và hành lang nhằm giảm thiểu chiều cao tầng nên hệ thống dẫn nước ngang và đứng được nghiên cứu và giải quyết kết hợp với việc bố trí phòng ốc trong căn hộ thật hài hòa
Mái bằng tạo độ dốc để tập trung nước vào các sênô bằng BTCT, sau đó được thoát vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cồng thoát nước của thành phố
Sau khi xử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực
1.3.3 Hệ thống thông gió chiếu sáng :
Bốn mặt công trình đều có bancol thông gió chiếu sáng cho các phòng, các mặt đều có cửa sổ, hai giếng trời ở trung tâm
Ngoài ra, trong các căn hộ đều có bố trí máy điều hòa không khí
1.3.4 Hệ thống phòng cháy thoát hiểm :
Công trình BTCT bố trí vách ngăn bằng gạch rỗng có thể vừa cách âm vừa cách nhiệt
Dọc hành lang mỗi tầng đều có bố trí hộp PCCC với các bình khí CO2, ,búa Các tầng chung cư đều có 4 thang bộ đảm bảo thoát hiểm khi công trình có sự cố về cháy nổ
Ơû mỗi căn hộ đều có gắn thiết bị báo cháy, báo nhiệt tự động
Trên sân thượng có bể nước lớn có thể huy động để chữa cháy khi cần thiết
1.3.5 Hệ thống chống sét :
Sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được đặt ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh
Trang 14GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 8 -
1.3.6 Hệ thống thoát rác thải :
Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố trí ở tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngoài
Gen rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường
1.3.7 Hệ thống thông tin liên lạc :
Công trình được trang bị đầy đủ hệ thông thông tin liên lạc như : điện thoại, internet, cap… phục vụ đầy đủ đến từng căn hộ
Các đường cáp này được đi trong đường ống âm dưới sàn, đảm bảo các yêu cầu về kỹ thật và an toàn cháy nổ
Trang 15GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 9 -
2.1 MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Trang 16GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 10 -
2.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC
2.2.1.Chọn tiết diện dầm:
Tiết diện dầm được chọn sơ bộ như sau
Chiều cao dầm chính 1 1 1
2.2.2.Chọn chiều dày sàn (hb)
hb được chọn theo công thức
, với L1 là nhịp theo phương cạnh ngắn
Với ô bản chịu uốn 1 phương có liên kết 2 cạnh song song lấy m = 30 ÷ 35 Với ô bản liên kết 4 cạnh, chịu uốn 2 phương m = 40 ÷ 50
Trang 17GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 11 -
Với ô bản uốn 1 phương dạng console m = 10 ÷ 15
Với công trình này, ô bản liên kết 4 cạnh, chịu uốn 2 phương
Chọn ô bản có kích thước lớn nhất có chiều dài cạnh ngắn L1 = 5.8 m
2.3.1.Cấu tạo bản sàn
Hình 2.1: Các lớp cấu tạo bản
2.3.2.Tải trọng thường xuyên
Tĩnh tải trên bản chủ yếu do trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo của mặt sàn, được tính thành tải trọng phân bố đều trên mét vuông Ngoài ra trong một số trường hợp đặc biệt bản còn có thể chịu tải trọng tập trung do các vách ngăn cố định đặt trên bản
Trang 18GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
gtt (kN/m2) Gạch Ceramic 1 20 1.1 0.2 0.22 Vữa lót 2 18 1.3 0.36 0.468 Bản BTCT 13 25 1.1 3.25 3.575 Vữa trát trần 1.5 18 1.3 0.27 0.351 Đường ống, thiết bị 0.5 1.3 0.5 0.65
Tĩnh tải
Tổng hợp các lớp 4.58 5.264
2.3.3.Tĩnh tải do tường gạch
Trong trường hợp tường đặt trực tiếp lên sàn, trong tính toán sản ta qui về tải phân bố đều trên sàn đó theo công thức
tt t t t t t
san
n h L q
F
Trong đó:
n : Hệ số an toàn, n = 1.1
t : Chiều dày tường
ht : Chiều cao tường
L : Chiều dài bản tường
Fsàn : Diên tích ô sàn mà tường đó đặt lên
t : Trọng lượng riêng của tường
Bảng 2.3: Tĩnh tải tường
Vật liệu t (kN/m3) n Tường 10 gạch ống 18 1.1 Tường 20 gạch ống 33 1.1
Trang 19GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 13 -
a) Tại ơ bản sàn S2 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn.Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 10cm
Chiều dài tường L = 3.2 m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 15.2m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.1 2.7 3.2
1.12515.2
tt t t t t
t
san
n h L q
F
b) Tại ơ bản sàn S4 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn.Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 10cm
Chiều dài tường L = 1.75m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 10.33m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.1 2.7 1.75
0.90610.33
tt t t t t
t
san
n h L q
F
c) Tại ơ bản sàn S5 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn.Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 20cm
Chiều dài tường L = 6.1m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 19m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.2 2.7 6.1
3.43319
tt t t t t
t
san
n h L q
F
Trang 20GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 14 -
d) Tại ơ bản sàn S6 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn.Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 20cm
Chiều dài tường L = 3.35m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 19m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.2 2.7 3.35
1.88519
tt t t t t
t
san
n h L q
F
e) Tại ơ bản sàn S8 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 20cm
Chiều dài tường L = 2.75m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 17.11m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.2 2.7 2.75
1.71817.11
tt t t t t
t
san
n h L q
F
f) Tại ơ bản sàn S9 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 20cm
Chiều dài tường L = 5.4m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 27.55m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.2 2.7 5.4
2.09627.55
tt t t t t
t
san
n h L q
F
Trang 21GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 15 -
g) Tại ơ bản sàn S15 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 10cm
Chiều dài tường L = 2.95m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 11.8m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.1 2.7 2.95
1.33711.8
tt t t t t
t
san
n h L q
F
h) Tại ơ bản sàn S16 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 20cm
Chiều dài tường L = 4.75m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 19m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.2 2.7 4.75
2.67319
tt t t t t
t
san
n h L q
F
i) Tại ơ bản sàn S17 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 10cm
Chiều dài tường L = 3.45m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 22.33m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.1 2.7 3.45
0.82622.33
tt t t t t
t
san
n h L q
F
Trang 22GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 16 -
j) Tại ơ bản sàn S19 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 10cm
Chiều dài tường L = 4.75m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 24.7m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.1 2.7 4.75
1.02824.7
tt t t t t
t
san
n h L q
F
k) Tại ơ bản sàn S20 cĩ tường đặt trực tiếp lên sàn Ta cĩ:
Chiều dày tường δt = 10cm
Chiều dài tường L = 3.45m
Chiều cao tường ht = 3.4 – 0.7 = 2.7m
Diện tích ơ sàn tường đặt lên: Fs = 17.94m2
Tải trọng tác dụng lên sàn được qui ra tải phân bố
1.1 18 0.1 2.7 3.45
1.02817.94
tt t t t t
t
san
n h L q
Ptc < 200 (daN/m2 ) n = 1.3
Ptc ≥ 200 (daN/m2 ) n = 1.2
Trang 23GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
Bảng 2.5: Tổng tải trọng tác dụng lên sàn
Bản sàn L1(m) L2(m) Tải
tường/sàn
Tĩnh tải (kN/m2)
Hoạt tải (kN/m2)
Tổng tải (kN/m2) S1 3.2 4.75 5.264 3.6 8.864
S2 3.2 4.75 1.125 5.264 3.6 9.989
S4 2.95 4 0.906 5.264 3.6 9.77
Trang 24GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
Trang 25GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
L : bản làm việc 2 phương
Trong đó: L1 : Nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn
L2: Nhịp tính toán theo phương cạnh dài
2.4.2.Tính nội lực
2.4.2.1 Bản làm việc một phương
Để tính toán nội lực người ta thường lấy một dải bản rộng là b làm đại diện, tính nội lực của dải bản như đối với dầm Thông thường b = 1m
Tải trọng toàn phần trên dải bản là q phân bố đều:
q = (g + p)b (kN/m) Các trường hợp tính nội lực
a.1)Một đầu ngàm, một đầu tựa đơn
Hình 2.2: Bản 1 phương 1 đầu ngàm, 1 đầu tựa đơn
Trang 26GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 20 -
Moment lớn nhất tại gối MI = 1/8 qL12 Moment lớn nhất tại nhịp M1 = 9/128 qL12
a.2) Hai đầu ngàm
Hình 2.3: Bản 1 phương 2 đầu ngàm
Moment lớn nhất tại gối MI = 1/12 qL12 Moment lớn nhất tại nhịp M1 = 1/24 qL12
2.4.2.2 Bản làm việc hai phương
Khi = 2
1
L
L 2 thì bản được xem là bản kê bốn cạnh, lúc này bản làm
việc theo hai phương Trong đó L2, L1 : cạnh dài và cạnh ngắn cuả ô bản
Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi
Liên kết của bản được xem là ngàm khi d 3
h
h > 3 Ngàm
Trang 27GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
Hình 2.4 : Sơ đồ tính ô sàn bản kê bốn cạnh
Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b = 1m, giải với tải phân bố đều tìm moment nhịp và gối
Moment dương lớn nhất ở giữa bản :
Mômen ở nhịp theo phương cạnh ngắn L1 :
M1 = mi1P (daNm) Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2 :
M2 = mi2P (daNm)
Moment âm lớn nhất ở gối :
Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn L1
MI = ki1P (daNm) Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2
MII = ki2P (daNm)
Trang 28GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 22 -
Trong đó: i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét ( i=1,2,…11 )
1, 2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2
L1, L2 : nhịp tính toán cuả ô bảng là khoảng cách giữa các trục gối tựa
P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản:
P = (p+q)L1L2Vơí p : hoạt tải tính toán (daN/m2)
q : tĩnh tải tính toán (daN/m2)
Tra bảng các hệ số : mi1, mi2, ki1, ki2 các hệ số này phụ thuộc vào tỷ số L2/L1tra bảng 1-19 trang 32 sách Sổ tay kết cấu công trình ( Vũ Mạnh Hùng )
2.5 VẬT LIỆU SỬ DỤNG
Bêtông cấp độ bền B25 có Rb = 14.5MPa
Cốt thép AI có Rs = 225MPa R = 0.618
Chọn lớp bêtông bảo vệ : a = 2cm
Với hb = 13cm h0 = hb – a = 13 – 2 = 11cm
2.6 TÍNH THÉP
2 0
m b
Trang 29GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 23 -
Diện tích cốt thép
0
b S S
R bh A
Trang 30GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
Tỷ
số
l 2 /l 1
Hệ số moment
β 2 = 0.0211 M II = -2,847 0.016 0.016 1.16 0.11 6 200 1.41 0.13
α 1 = 0.0208 M 1 = 3,163 0.018 0.018 1.29 0.12 6 150 1.88 0.17
α 2 = 0.0095 M 2 = 1,445 0.008 0.008 0.59 0.05 6 150 1.88 0.17
β 1 = 0.0466 M I = -7,069 0.040 0.041 2.92 0.27 8 150 3.35 0.30 S2 1.48
β 2 = 0.0211 M II = -3,208 0.018 0.018 1.31 0.12 6 150 1.88 0.17
α 1 = 0.0210 M 1 = 2,421 0.014 0.014 0.99 0.09 6 150 1.88 0.17
α 2 = 0.0114 M 2 = 1,315 0.007 0.008 0.53 0.05 6 150 1.88 0.17
β 1 = 0.0474 M I = -5,463 0.031 0.032 2.24 0.20 8 200 2.51 0.23 S4 1.36
β 2 = 0.0259 M II = -2,990 0.017 0.017 1.22 0.11 6 200 1.41 0.13
α 1 = 0.0203 M 1 = 4,743 0.027 0.027 1.94 0.18 6 150 1.88 0.17
α 2 = 0.0144 M 2 = 3,364 0.019 0.019 1.37 0.12 6 150 1.88 0.17
β 1 = 0.0466 M I = -10,894 0.062 0.064 4.55 0.41 10 150 5.24 0.48 S5 1.19
β 2 = 0.0331 M II = -7,734 0.044 0.045 3.20 0.29 10 150 5.24 0.48
α 1 = 0.0203 M 1 = 4,146 0.024 0.024 1.70 0.15 6 150 1.88 0.17
α 2 = 0.0144 M 2 = 2,941 0.017 0.017 1.20 0.11 6 150 1.88 0.17
β 1 = 0.0466 M I = -9,522 0.054 0.056 3.96 0.36 10 200 3.93 0.36 S6 1.19
β 2 = 0.0331 M II = -6,760 0.039 0.039 2.79 0.25 10 200 3.93 0.36
α 1 = 0.0185 M 1 = 2,970 0.017 0.017 1.21 0.11 6 150 1.88 0.17
α 2 = 0.0048 M 2 = 771 0.004 0.004 0.31 0.03 6 150 1.88 0.17
β 1 = 0.0397 M I = -6,380 0.036 0.037 2.63 0.24 10 200 3.93 0.36 S8 1.97
β 2 = 0.0104 M II = -1,671 0.010 0.010 0.68 0.06 6 200 1.41 0.13 S9 1.22 α 1 = 0.0205 M 1 = 6,198 0.035 0.036 2.55 0.23 6 100 2.83 0.26
Trang 31GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
β 2 = 0.0363 M II = -3,136 0.018 0.018 1.28 0.12 6 200 1.41 0.13
α 1 = 0.0209 M 1 = 2,907 0.017 0.017 1.18 0.11 6 150 1.88 0.17
α 2 = 0.0101 M 2 = 1,410 0.008 0.008 0.57 0.05 6 150 1.88 0.17
β 1 = 0.0470 M I = -6,528 0.037 0.038 2.69 0.24 8 150 3.35 0.30 S12 1.44
β 2 = 0.0227 M II = -3,149 0.018 0.018 1.28 0.12 6 150 1.88 0.17
α 1 = 0.0205 M 1 = 2,901 0.017 0.017 1.18 0.11 6 150 1.88 0.17
α 2 = 0.0081 M 2 = 1,143 0.007 0.007 0.46 0.04 6 150 1.88 0.17
β 1 = 0.0453 M I = -6,406 0.037 0.037 2.64 0.24 8 150 3.35 0.30 S15 1.59
β 2 = 0.0179 M II = -2,530 0.014 0.015 1.03 0.09 6 150 1.88 0.17
α 1 = 0.0181 M 1 = 4,654 0.027 0.027 1.91 0.17 6 150 1.88 0.17
α 2 = 0.0177 M 2 = 4,567 0.026 0.026 1.87 0.17 6 150 1.88 0.17
β 1 = 0.0421 M I = -10,850 0.062 0.064 4.53 0.41 8 100 5.03 0.46 S16 1.01
β 2 = 0.0412 M II = -10,614 0.060 0.062 4.43 0.40 8 100 5.03 0.46
α 1 = 0.0181 M 1 = 3,909 0.022 0.023 1.60 0.15 6 150 1.88 0.17
α 2 = 0.0177 M 2 = 3,835 0.022 0.022 1.57 0.14 6 150 1.88 0.17
β 1 = 0.0421 M I = -9,113 0.052 0.053 3.78 0.34 8 120 4.19 0.38 S17 1.01
β 2 = 0.0412 M II = -8,915 0.051 0.052 3.70 0.34 8 120 4.19 0.38
α 1 = 0.0189 M 1 = 5,408 0.031 0.031 2.22 0.20 6 120 2.36 0.21
α 2 = 0.0168 M 2 = 4,783 0.027 0.028 1.96 0.18 6 120 2.36 0.21
β 1 = 0.0441 M I = -12,604 0.072 0.075 5.29 0.48 10 100 7.85 0.71 S19 1.07
β 2 = 0.0386 M II = -11,031 0.063 0.065 4.61 0.42 8 100 5.03 0.46
α 1 = 0.0203 M 1 = 11,019 0.063 0.065 4.60 0.42 8 100 5.03 0.46
S21 1.63
α 2 = 0.0076 M 2 = 4,147 0.024 0.024 1.70 0.15 8 100 5.03 0.46
Trang 32GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
Mg = -1,380 0.008 0.008 0.56 0.05% 6 150 1.88 0.17%
Mnh = 870 0.005 0.005 0.35 0.03% 6 150 1.88 0.17% S7 4.33
Mg = -1,380 0.008 0.008 0.56 0.05% 6 150 1.88 0.17%
Mnh = 1,039 0.006 0.006 0.42 0.04% 6 150 1.88 0.17% S10 2.75
Mg = -1,596 0.009 0.009 0.65 0.06% 6 150 1.88 0.17%
Mnh = 1,248 0.007 0.007 0.51 0.05% 6 150 1.88 0.17% S13 2.13
Mg = -1,775 0.010 0.010 0.72 0.07% 6 150 1.88 0.17%
Mnh = 1,039 0.006 0.006 0.42 0.04% 6 150 1.88 0.17% S14 3.92
Mg = -1,596 0.009 0.009 0.65 0.06% 6 150 1.88 0.17%
Mnh = 870 0.005 0.005 0.35 0.03% 6 150 1.88 0.17% S22 2.88
Mg = -1,380 0.008 0.008 0.56 0.05% 6 150 1.88 0.17%
Mnh = 870 0.005 0.005 0.35 0.03% 6 150 1.88 0.17% S23 3.96
Mg = -1,380 0.008 0.008 0.56 0.05% 6 150 1.88 0.17%
Mnh = 604 0.003 0.003 0.24 0.02% 6 250 1.13 0.10% S24 3.96
Mg = -920 0.005 0.005 0.37 0.03% 6 250 1.13 0.10%
Trang 33GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 27 -
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 3.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Kích thước sơ bộ :
Cầu thang tầng điển hình của công trình này là loại cầu thang dạng bản 2 vế
Chiều cao tầng điển hình: H = 3.4 m
Mặt thang rộng : l1 = 120 cm
Kích thước mỗi bậc thang: h = 15 cm , b = 26 cm
Độ nghiêng bản thang : tg 15 0.577
26
h b
= 30o cos = 0.866 Nhịp tính toán: L = 6.4 m
Chọn sơ bộ chiều dày của bản thang: hb = 13 cm
3.2 VẬT LIỆU
Bêtông cấp độ bền B25 có Rb = 14.5MPa Cốt thép AI ( < 10) có Rs = 225MPa AIII ( ≥ 10) có Rs = 365MPa
3.3 TẢI TRỌNG
3.3.1 Bản chiếu nghỉ
a) Tĩnh tải
Bảng 3.1: Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ
STT Vật liệu Chiều dày
(m)
(daN/m3) n
Tĩnh tải tính toán
gtt (daN/m2)
1 Lớp đá mài 0.01 2000 1.1 22
2 Lớp vữa lót 0.02 1800 1.2 43.2
3 Bản BTCT 0.13 2500 1.1 325
4 Vữa trát 0.015 1800 1.2 32.4
Trang 34GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
Chiều rộng bản bêtông cốt thép a = 1.2m
Chiều dài vế thang L = 3.08 m
Bảng 3.2: Tải trọng tác dụng lên bản thang
SST Vật liệu Chiều dày (m)
Trang 35GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 29 -
b) Hoạt tải
Hoạt tải tính toán: p2tt = 1.2 400 = 480 daN/m2
Tổng tải trọng tác dụng lên 1m bề rộng bản thang
q2= (g2 t t + p2t t ) = 610.56 + 480 = 1090.56 daN/m2
Hình 3.1: Mặt cắt thang
3.4 TÍNH TOÁN BẢN THANG
Hình 3.2: Mặt bằng thang bộ
Trang 36GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 30 -
Hình 3.3: Mặt cắt thang bộ
Cấu tạo dầm thang có tiết diện 200x300 tại vị trí chiếu nghỉ để đỡ bản thang
Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ:
q1 = 902.6 (daN/m2)
Tổng tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang:
q2 = 1090.56 (daN/m2) Xét hdầm = 30 cm < 3.hb = 3x13 = 54cm => Liên kết giữa dầm và bản thang là liên kết khớp
Trang 37GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 31 -
Lập sơ đồ tính, sử dụng phần mềm SAP2000 để tính toán
3.4.1 Sơ đồ tính :
3.4.2 Xác định nội lực :
Kết quả từ SAP2000
Trang 38GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 32 -
Phản lực gối tựa (T)
3.4.3 Tính toán và chọn cốt thép:
Chọn a = 3 cm ho = h – a = 13 – 3 = 10cm
2 0
m b
0
b S
S
R bh A
As (cm2) Chọn thép
Aschon (cm2) Nhịp 2667 14.5 225 0.184 0.205 13.21 14s120 14.36 Gối 1512 14.5 225 0.104 0.11 7.09 10s120 7.33
Trang 39GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 33 -
3.5 TÍNH TOÁN DẦM THANG
Chọn sơ bộ kích thước dầm là 200x300
3.5.1 Tải trọng tác dụng lên dầm thang:
Tải trọng bản thân dầm thang :
Trang 40GVHD : PGS.TS NGUYỄN HỮU LÂN SVTH : TRẦN NGUYỄN ANH TUẤN LỚP : 05DXD1
- 34 -
Kết quả từ SAP2000
Biểu đồ mômen (Tm)
Biểu đồ lực cắt (T)
Phản lực gối tựa (T)