Cao ốc văn phòng IDI Đồ án xây dựng

Và trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp , thời gian quan trọng cuối cùng để hoàn thành chuyên ngành xây dựng , em đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô, bạn bè và ngu

SVTH: LÊ NGUYÊN HÙNG MSSV: 20460056

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập, nghiên cứu tại Trường ĐH Mở, niềm vinh hạnh lớn nhất của

em là được quí thầy cô giáo tận tình giảng dạy và truyền đạt lại những kiến thức chuyên môn, cũng như những kinh nghiệm thực tế hết sức quí giá Thời gian bốn năm học tập ở trường là tương đối ngắn , kiến thức của em còn nhiều hạn chế nhưng những bài học mà quí thầy cô đã truyền đạt , em xin chân thành học tập và tiếp thu nghiêm túc

Qua đây em xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô trường ĐH Mở, các thầy cô khoa Kĩ Thuật-Công Nghệ đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập tại Trường

Và trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp , thời gian quan trọng cuối cùng để hoàn thành chuyên ngành xây dựng , em đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô, bạn bè và nguồn động viên to lớn của người thân

Với tất cả lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn:

Thầy TRẦN VĂN PHÚC: thầy hướng dẫn chính

Các thầy cô khoa Kĩ Thuật-Công Nghệ, trường ĐH Mở

Sau cùng tôi xin cảm ơn tất cả bạn bè cùng lớp, cùng khóa đã cùng gắn bóø và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại Trường, cũng như trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Và đây là đồ án tốt nghiệp cũng là công trình đầu tiên em tính toán thiết kế do đó không tránh những sai sót , vì vậy em rất mong nhận được những sự đánh giá và góp ý của quí thầy cô

Xin chân thành cảm ơn

Sinh viên thực hiện

LÊ NGUYÊN HÙNG

PHẦN I: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

I CƠ SỞ TÍNH TOÁN

1 Đặc trưng vật liệu

1.1 Bê tông

• Bê tông sử dụng cho cầu thang có cấp độ bền B20 (M250) có:

- Cường độ tính toán chịu nén Rb = 11500 (KN/m2)

- Cường độ tính toán chịu kéo Rk = 880 (KN/m2)

- Mô đun đàn hồi Eb = 2,65x107(KN/m2)

- Hệ số Poisson µ = 0,3

.1.2 Cốt thép

Cốt thép sử dụng cho cầu thang gồm thép CI, A-I, CII và A-II

- Cốt thép chịu lực CII, A-II có:

o Cường độ chịu kéo tính toán :Rs = 280 (MPa)

o Mô đun đàn hồi: Es = 21x104 (MPa)

- Cốt thép đai CI, A-I có:

o Cường độ chịu kéo tính toán :Rs = 225 (MPa)

o Mô đun đàn hồi: Es = 21x104 (MPa)

2 Phương pháp tính toán

- Xét tỷ số <3⇒

h

hs

d Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là liên kết khớp

- Xét tỷ số >3⇒

h

hs

d Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là liên kết

ngàm

- Bản thang là dạng bản dầm nên ta cắt một dãy có bề rộng 1m để tính

- Dầm chiếu nghỉ là dạng dầm đơn giản

3 Lựa chọn phương pháp tính toán

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế, bên cạnh đó là sự phát triển của khoa học công nghệ Đặc biệt là ra đời của máy vi tính, người ta đã xây dựng được rất nhiều chương trình tính toán khác nhau Với sự trợ giúp của máy tính, cùng với các phần mềm tính toán kết cấu chuyên dụng ( Sap2000) để xác định nội lực và từ kết quả nội lực đó ta đi tính toán cốt thép

II MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT CẦU THANG

Mặt bằng và mặt cắt cầu thang được thể hiện như sau:

MẶT CẮT VÀ MẶT BẰNG CẦU TẦNG ĐIỂN HÌNH

III SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC

- Cầu thang là loại cầu thang hai vế dạng bản, chiều cao tầng điển hình là 3,5 m

- Chiều rộng của thân thang l = 1300 mm

- Chiều dài nhịp tính toán L0= 4200(mm)

- Kích thước bậc thang hb = 170 (mm),

IV TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Chiều dày tương đương của lớp thứ I theo phương của bản nghiêng δtđi:

Lớp đá hoa cương:

1 1

Lớp vữa:

2 2

b bt

g g

Tổng tải trọng tác dụng là:

Đối với dầm chiếu nghỉ:

qcn = gcn + Ps = 5,134 + 4,8 = 9,934 (KN/m2)

Đối với bản thang:

Trọng lượng của lan can glc= 0,3 KN/m2 quy tải lan can trên đơn vị m2 bản thang:

V XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH CỐT THÉP

1 Tính bản thang

- Nhịp tính toán L0 = L1 + L2 = 3000 +1200 = 4200 (mm)

• Sơ đồ tính toán:

- Cắt một dãy có bề rộng b = 1 m để tính

- Xét tỷ số 250 3

- Chọn sơ đồ tính toán:

- Kết quả nội lực được giải bằng

phần mềm tính toán kết cấu chuyên

13,035KN/m

BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

µ= %

Tiết

diện

Moment (KNm)

h0(cm) αm ξ Astt

(cm2 )

As chọn (cm2 ) Nhịp 27,923 12,5 0,155 0,17 8,718 φ12a125 –

As=9,05 Gối 15,956 12,5 0,089 0,093 5,95 φ10a130 –

As=6,04

%100

=> 100% 3,18%

225

5,11623,0

µAI

39,89 KNm

15,73 KN

34,33 KN 33,88 KN

1.2 Tính vế 2 ( kết quả tương tự

như vế 1)

- Chọn sơ đồ tính toán:

- Vì cầu thang đối xứng nên kết

quả tính toán của vế 2 tương tự vế

1

- Kết quả nội lực được giải

bằng phần mềm tính toán kết cấu

chuyên dụng (Sap2000)

- Tính cốt thép cho bản thang ta

áp dụng công thức như đối với dầm

µ = %

Tiết

diện Moment (KNm) (cm) h0 αm ξ Astt

(cm2 ) As chọn (cm2 ) Nhịp 27,923 12,5

0,155 0,17 8,718 φ12a125 –

As=9,05 Gối 15,956 12,5

0,089 0,093 5,95 φ10a130 –

As=6,04

9,934KN/m

13,035 KN/m

BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT

B

=> 100% 3,18%

225

5,11623,0

µAI

2 Tính dầm chiếu nghỉ

Tải trọng tác dụng gồm:

- Trọng lượng bản thân dầm:

( d s) b d

t b h n

g = γ = 0,2×1,75×1.1×18 = 6.93

(KN/m2)

- Do bản thang truyền vào, là phản lực các

gối tựa tại B và tại D của vế 1 và vế 2 được quy

về dạng phân bố đều:

- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu

nghỉ:

qd = gd + gt + RB

= 0,605 + 6,93 + 34,33 = 41,91 (KN/m)

- Nhịp tính toán L3 = 2,8 (m)

- Chọn sơ đồ tính toán:

- Kết quả nội lực được giải bằng phần mềm tính toán kết cấu chuyên dụng (Sap2000)

- Tính cốt thép cho dầm chiếu nghỉ là dầm chịu uốn ta áp dụng công thức:

M= 42,3 KN/m2

Q=60,42 KN

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

µ = % BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT

2800

60.42 KN -60.42 KN

M

Q 41.91 KN/m

42.3 KN/m

Tiết

diện

Moment (KNm/m)

h0(m) αm ξ Astt

(cm2 )

As chọn (cm2 ) Nhịp 42,3 0,215 0,08 0,083 7,331 3φ18 – As=7,635

4

Q

A R h b R

= 107,462 KN Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chịu lực cắt lớn nhất trong dầm Qmax và không cần tính toán cốt xiên

PHẦN II: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

( SÀN TẦNG 3 )

I SƠ ĐỒ Ô BẢN SÀN:

2400

82OO 3000

6 5

4 3

2 1

1 1

2 2

4 5

II.CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN:

Chọn chiều dày sàn theo các yêu cầu:

Về mặt chịu lực: đảm bảo giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (để truyền tải trọng ngang, …)

Yêu cầu cấu tạo: trong tính toán không xét việc bị giảm yếu do các lỗ khoan treo móc các thiết kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió, …)

Yêu cầu công năng: công trình được sử dụng làm chung cư nên các hệ tường ngăn (không có hệ dầm đỡ ) có thể thay đổi vị trí bất kỳ mà không làm tăng đáng kể nội lực và

độ võng sàn

+ Sơ bộ chọn chiều dày bản sàn:

m

L D

h s = × 1

m = 30
35 đối với bản dầm

m = 40
45 đối với bản kê

D = 0,8
1,4 phụ thuộc vào tải trọng

Do trong mặt bằng sàn tầng điển hình, sàn chủ yếu làm việc theo hai phương dạng bản kê 4 cạnh (L2/L1 ≤2), vì vậy các hệ số chọn như sau:

1

d

)469750(750016

110

Mặt cắt sàn

Mặt bằng sàn tầng điển hình:

Các lớp cấu tạo sàn như hình vẽ:

Đối với sàn thường xuyên tiếp xúc với nước (sàn vệ sinh, sàn mái,…) thì ngoài lớp vữa còn có thêm lớp chống thấm

III TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN :

Tầng điển hình bao gồm các phòng: Phòng khách, phòng ngủ, nhà bếp, phòng vệ sinh, ban công.phòng sinh hoạt chung,sảnh tầng chung……

Sàn1:8,5m ×6,5m Sàn2: 8,5m × 8,2m Sàn3: 8,2m ×6,5m Sàn4: 3m × 4,2m Sàn5: 5,2m × 5,8m Sàn6: 2,4m × 4,2m Sàn7: 3m × 8,2m Sàn8: 4m × 8,2m Sàn9: 1,5m × 8,5m Sàn10: 1,3m × 6,5m Sàn11: 1,5m × 6,5m Sàn12: 1,5m × 8,2m

Tải trọng tác động lên sàn điển hình được bao gồm tỉnh tải và hoạt tải,được xác định trong như sau:

Theo tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737 – 1995 thì tải trọng

được chia thành hai loại: tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt) tùy theo thời gian tác dụng của chúng

- Tùy vào công năng sử dụng của nó thì tải trọng tác dụng lên sàn lại được phân ra thành ba dạng như sau:

o Tải trọng sàn khu vực sảnh và hành lang

o Tải trọng sàn vệ sinh

o Tải trọng sàn văn phòng

1 Tải trọng khu vực vệ sinh

- Tải trọng tác dụng lên sàn vệ sinh:

- Trong đó:

o γi −khối lượng của lớp thứ i

o δi −chiều dày của lớp thứ i

o ni −hệ số vượt tải của lớp thứ i

- Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:

Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn (kN/m2) Hệ số vượt tải (n

i)

Tải tính toán (kN/m2)

- Lớp gạch Ceramic

- Đường ống 0,500 1,1 0,550 Hoạt tải - Sàn vệ sinh 2,000 1,2 2,400

- Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh là:

s

q = + = 8,585 + 2,400 = 10,985 (kN/m2)

2 Tải trọng khu vực văn phòng

- Tải trọng tác dụng lên sàn văn phòng: g n n (kN/m2)

1 i i i

s

3 =∑γ δ

- Trong đó:

o γi −khối lượng của lớp thứ i

o δi −chiều dày của lớp thứ i

o ni −hệ số vượt tải của lớp thứ i

- Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:

Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn

(kN/m2)

Hệ số vượt tải (ni)

Tải tính toán (kN/m2)

- Lớp gạch Ceramic

dày 1cm 20×001 = 0,200 1,1 0,220

- Lớp vữa ximăng dày

2 cm 18×0,02 = 0,360 1,3 0,396

- Lớp sàn BTCT dày

- Tĩnh tải tác dụng lên sàn văn phòng là:

s 3

s

q = + = 8,365 + 3,600 = 11,965 (kN/m2)

3 Tải trọng khu vực sảnh, hành lang, ban công :

- Tải trọng tác dụng lên sàn văn phòng: ( / 2)

s =∑γ δ

- Trong đó:

o γi −khối lượng của lớp thứ i

o δi −chiều dày của lớp thứ i

o ni −hệ số vượt tải của lớp thứ i

- Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:

SÀN CÁC KHU VỰC SẢNH, HÀNH LANG, BAN CÔNG Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn

(kN/m2)

Hệ số vượt tải (ni)

Tải tính toán (kN/m2)

- Lớp gạch Ceramic

- Tổng tải trọng tác dụng lên sàn là:

s 3

s 3

s

q = + = 6,165 + 3,600 = 9,765 (kN/m2)

IV TÍNH TOÁN NỘI LỰC :

1 Bản sàn làm việc hai phương:

Tính toán theo sơ đồ đàn hồi

- Để xét sự làm việc đồng thời của các ô bản, tính nội lực trong bản theo sơ đồ bản liên tục :

- Xét điều kiện liên kết giữa bản với dầm:

+hd >3hs là liên kết ngàm;

+hd < 3hs là liên kết gối tựa

Trong đó: i = kí hiệu 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 k/c giữa các trục gối tựa

P=tổng tải trọng tác dụng lên ô bản

- Trước tiên ta xét các ô bản có

h (liên kết ngàm)

- Sơ đồ tính : Các ô bản dưới đây thuộc loại ô số 9

MI

M2 M1

- Các hệ số m , k tra bảng phụ thuộc vào loại ô bản , và tỉ số α = l2/l1 tương ứng

Bảng Tra Hệ Số mi1, ki1,mi2 và ki2

BẢNG TÍNH NỘI LỰC CỦA CÁC Ô BẢN KÊ

P(kN) M1

(kNm)

M2 (kNm)

MI (kNm)

MII(kNm)

2 Bản sàn làm việc một phương :

- Trước tiên ta xét các ô bản có

h (liên kết tựa)

- Bản ngàm hai cạnh:

Cắt ra một dải sàn rộng 1m theo phương cạnh ngắn

Bản có sơ đồ tính hai đầu ngàm

•Moment ở gối :

Mg =

12

2 1

ql

Sơ đồ đầu ngàm đầu khớp

Môment ở đầu ngàm:

Mng =

8

2 1

V BỐ TRÍ THÉP :

1 Bản sàn làm việc hai phương:

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

µ= % -Tính toán cốt thép cho các ô sàn ( loại bản kê 4 cạnh):

2 Bản sàn làm việc một phương :

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

µ= % -Tính toán cốt thép cho các ô bản dầm ( loại bản kê 4 cạnh):

PHẦN III: HỒ NƯỚC MÁI

I CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ:

1 Xác định dung tích bể chứa:

- Mặt bằng kiến trúc công trình có 10 tầng làm văn phòng trong đó tầng kỹ thuật, tầng mái dùng đặt các thiết bị sửa chữa cho công trình và hồ nước mái ước lượng tổng số người sử dụng nước trong tòa nhà là 300 người

- Theo quy phạm TCVN 4513-1988: Ta chọn tiêu chuẩn dùng nước trong ngày lớn nhất (tiêu chuẩn dùng nước của một cán bộ làm việc ở trụ sở, cơ quan hành chính gồm cả lượng nước cho khách)

Q = 200 lít/ người/ ngày

60000200

5,2

=+

W

2 Xác định hình dạng bể nước:

Chiều dài bể nước a = 8200 mm

Chiều rộng bể nước b = 3500 mm

Chiều cao của bể nước h = 2200 mm

Bản nắp đổ toàn khối với dầm nắp

Chọn sơ bộ chiều dày bản nắp

4 Bản thành:

Bản thành kích thước 4100×2200

Chọn chiều dày hbt = 100

5 Bản đáy:

Bản nắp đổ toàn khối với dầm nắp

Kích thước dầm đáy DĐ1 (200x400) và DĐ2, DĐ3 (200x450)

ii Hoạt tải:

Hoạt tải sữa chữa pc = 0,75 (KN/ m2)

Hệ số tin cậy của hoạt tải là np = 1,3

=> p = 0,75×1, 3 = 0,975 (KN/ m2)

Tổng tải trọng:

qbn = gbn + p = 2,68 + 0,975 = 3,656 (KN/ m2) iii Sơ đồ tính và bảng tính:

h => bản nắp liên kết với dầm nắp là ngàm

=> sơ đồ tính của bản nắp là ô số 9

MI = k91 qbn = 0,04645 × 3,656 × 4,1 × 3,5 = 2,44 (KNm/m)

MII = k92 qbn = 0,0337 × 3,656 × 4,1 × 3,5 = 1,77 (KNm/m)

BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN NẮP:

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

µ= %

Tiết diện Moment

(KNm/m)

h0(cm) αm ξ Astt

(cm2 )

As chọn (cm2 )

µ

(%) Nhịp L1 1,06 5,5 0,0305 0,0309 0,87 φ6a200 – As=1,42 0,26 Nhịp L2 0,776 5,5 0,0223 0,0226 0,64 φ6a200 – As=1,42 0,26 Gối L1 2,44 5,5 0,0701 0,0728 2.05 φ8a200 – As=2,52 0,46 Gối L2 1,77 5,5 0,0509 0,0522 1,4 φ6a200 – As=1,42 0,26

%100

=> 100% 3,18%

225

5,11623

DN3

2) Dầm nắp DN1 (200x250) L=3500:

i Sơ đồ tính:

ii Xác định tải trọng:

1 Trọng lượng bản thân dầm:

gd1 = (hd1 - hbn) × bd1 × γbt × ng

gd1 = (0,25 – 0,07) × 0,2 × 25 × 1,1 = 0,99 (KN/m)

2 Tải trọng do bản nắp truyền qua (bao gồm tĩnh tải + hoạt tải):

Đối với dầm theo phương cạnh ngắn, tải trọng từ bản nắp truyền vào có dạng hình tam giác:

999,35,3656,35

=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nắp DN1:

q1 = gd1 + qtđ = 0,99 + 3,999 = 4,989 (KN/m)

iii Tính toán cốt thép:

Momen lớn nhất ở nhịp:

4 8,73 (KN)

BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC DN1:

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

(cm2 )

As chọn (cm2 )

µ

(%) Nhịp 7,64 0,215 0,072 0,075 1,641 2φ12 – As =2,262 0,53 Gối 3,1 0,215 0,056 0,06 0,52 2φ12 – As =2,262 0,53

%100

=> 100% 2,56%

280

5,11623,0

µAI

TÍNH TOÁN CỐT ĐAI:

Lực cắt Qmax = 8,73 KN (tại mặt cắt sát gối Dầm cầu thang DCT)

Chọn đai φ6 với aSW= 0.283 cm2, đai 2 nhánh: n = 2

RSW = 175Mpa ; Rbt=0,9MPa

2

2 0

4

Q

A n R h b R

S tt × b × + f + n × b× bt × × × sw× × w

=>S tt 175 0,5665 10 865,9cm

)1073,8(

2152009,012

2 3

bh R

14310

73,8

2152009,0)01(5,1)

1(

3

2 2

0 4

1252

,0

283,0210515

=

×

×

×+

=

s b E

Aw Es

b w

ϕ

2 1

1 0,3 0,885 1,04 1 11,5 10 20 21,5 103

,073,8

o bt b w

= 136,54 KN Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chịu lực cắt lớn nhất trong dầm Qmaxvà không cần tính toán cốt xiên

3) Dầm nắp DN2 (200x250) L = 3500:

i Sơ đồ tính:

ii Xác định tải trọng:

3 Trọng lượng bản thân dầm:

gd2 = (hd2 - hbn) × bd2 ×γbt × ng

gd2 = (0,25 – 0,07) × 0,2× 25 × 1,1 = 0,99 (KN/m)

4 Tải trọng do bản nắp truyền qua (bao gồm tĩnh tải + hoạt tải):

Đối với dầm theo phương cạnh ngắn, tải trọng từ bản nắp truyền vào có dạng hình tam giác:

3 = 7,998 (KN/m)

=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nắp DN2:

q2 = gd2 + qtđ2 = 0,99 + 7,998 = 8,988 (KN/m) iii Tính toán cốt thép:

Momen lớn nhất ở nhịp:

8 × = 15,73 (KN)

BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC DN2:

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

=> 100% 2,56%

280

5,11623,0

µAI

TÍNH TOÁN CỐT ĐAI:

Lực cắt Qmax = 15,73 KN (tại mặt cắt sát gối Dầm cầu thang DCT)

Chọn đai φ6 với aSW= 0.283 cm2, đai 2 nhánh: n = 2

RSW = 175Mpa ; Rbt=0,9MPa

2

2 0

4

Q

A n R h b R

S tt × b × + f + n × b× bt × × × sw× × w

=>S tt 175 0,5665 10 266,7cm

)1073,15(

2152009,012

2 3

bh R

1073,15

2152009,0)01(5,1)

1(

3

2 2

0 4

1252

,0

283,021515

=

×

×

×+

=

s b E

Aw Es

b w

ϕ

2 1

1 0,3 0,885 1,04 1 11,5 10 20 21,5 103

,073,15

o bt b w

= 136,54 KN Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chịu lực cắt lớn nhất trong dầm Qmaxvà không cần tính toán cốt xiên

4 Dầm nắp DN3 (200x250) L = 8200:

Sơ đồ tính:

Xác định tải trọng:

Trọng lượng bản thân dầm:

gd3 = (hd3 - hbn) bd3 γbt ng

gd3 = (0,25 – 0,07)× 0,2 × 25 × 1,1 = 0,99 (daN/m)

Tải trọng do bản nắp truyền qua (bao gồm tĩnh tải + hoạt tải):

Đối với dầm theo phương cạnh dài, tải trọng từ bản nắp truyền vào có dạng hình thang:

=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nắp DN3:

q3 = gd3 + qtđ3 =0,99 + 4,563 = 5,553 (KN/m)

Tính toán cốt thép:

Momen lớn nhất ở nhịp và ở gối:

Các hệ số β=0,125,α =0,07,γ =0,625, δ=1,25 được tra từ bảng phụ lục 14 (BTCT2-Võ Bá Tầm)

BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC DN3:

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

µ= %

(cm2 )

As chọn (cm2 )

µ

(%) Nhịp 11,668 0,215 0,1097 0,1165 2,0581 2φ14 – As =3,078 0,72 Gối 6,534 0,215 0,615 0,0635 1,121 2φ12 – As =2,262 0,53

%100

=> 100% 2,56%

280

5,11623,0

4

Q

A n R h b R

S tt × b × + f + n × b× bt × × × sw× × w

=>S tt 175 0,5665 10 245,4cm

)104,16(

2152009,012

2 3

bh R

7610

4,16

2152009,0)01(5,1)

1(

3

2 2

0 4

1252

,0

283,021515

=

×

×

×+

=

s b E

Aw Es

b w

ϕ

2 1

1 0,3 0,885 1,04 1 11,5 10 20 21,5 103

,04,16

o bt b w

= 136,54 KN Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chịu lực cắt lớn nhất trong dầm Qmaxvà không cần tính toán cốt xiên

Bể nước đặt ở độ cao 36m, thuộc vùng IIA trong Bảng phân vùng áp lực gió (theo TCVN 2737-1995)

W = ωo n k c’

W = 83 × 1,3 × 1,39 × 0,6 = 0,90 (KN/ m2) Để tính toán đơn giản, bỏ qua trọng lượng bản thân của nó, xem bản thành như cấu kiện chịu uốn chỉ chịu tải tác dụng theo phương ngang gồm áp lực ngang của nước và gió hút

Bản thành : 4100 x 2200

Sơ đồ tính của bản thành:

Hoạt tải nước:

P n w

d

h h =

100350 = 3,5 > 3 bản nắp liên kết với dầm nắp là ngàm

=> mỗi bản thành làm việc như một bản liên kết ngàm với dầm đáy và hai bản thành thẳng góc với nó, còn cạnh thứ tư là tựa đơn vì dầm nắp đổ sau

Tỉ số:

h

a = 4,1

2, 2 ≤ 2 => bản thành thuộc loại bản kê 4 cạnh

Mômen dương lớn nhất ở giữa bản:

P = pn × ½ × l1 × l2 = 24,2 × ½ × 4,1 × 2,2 = 109,142 (KN)

M1 = α1 × p =0,0261× 109,142 = 2,85 (KNm/m)

M2 = α2 ×p = 0,0128 × 109,142 = 1,4 (KNm/m) Mômen âm lớn nhất ở gối:

MI =β1×P= 0,0651 × 109,142 = 7,105 (KNm/m)

MII = β2×P= 0,0384 × 109,142 = 4,2 (KNm/m) Tải gió:

Momen dương lớn nhất ở giữa bản:

M1 = m81 qg = 0,0281 × 0,9 × 4,1 × 2,2 = 0,23 (KNm/m)

M2 = m82 qg = 0,0157 × 0,9 × 4,1 × 2,2 = 0,128 (KNm/m) Mômen âm lớn nhất ở gối:

MI = k81 qg = 0,0591 × 0,9 × 4,1 × 2,2 = 0,48 (KNm/m)

MII = k82 qg = 0,0386 × 0,9 × 4,1 × 2,2 = 0,313 (KNm/m) Tổng momen lớn nhất ở nhịp ( nước + gió) :

M1 = 2,85 + 0,23 = 3,08 (KNm/m)

M2 = 1,4 + 0,128 = 1,528 (KNm/m)

MI = 7,105 + 0,48 = 7,585 (KNm/m)

MII = 4,2 + 0,313 = 4,513 (KNm/m)

BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN THÀNH:

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

µ = % Tiết diện Moment

(KNm/m)

H0(m) αm ξ Astt

(cm2 )

As chọn

(%) Nhịp L1 3,08 0,85 0,058 0,06 2,58 φ8a200 – As=2,5 0,29 Nhịp L2 1,528 0,85 0,029 0,03 1,26 φ6a200 – As=1,4 0,18 Gối L1 7,585 0,85 0,142 0,154 6,7 φ10a110 – As=7,1 0,84 Gối L 4,513 0,85 0,084 0,088 3,84 φ6a200 – As=3,9 0,46

=> 100% 3,18%

225

5,11623

Sơ đồ tính của bản thành:

Hoạt tải nước:

P n w

bt

d

h h =

100350 = 3,5 > 3 bản nắp liên kết với dầm nắp là ngàm

=> mỗi bản thành làm việc như một bản liên kết ngàm với dầm đáy và hai bản thành thẳng góc với nó, còn cạnh thứ tư là tựa đơn vì dầm nắp đổ sau

Tỉ số:

h

a = 3,5

2, 2 ≤ 2 => bản thành thuộc loại bản kê 4 cạnh

Mômen dương lớn nhất ở giữa bản:

P = pn x ½ x l1 x l2 = 24,2 × ½ × 3,5 × 2,2 = 93,17 (KN)

M1 = α1 × p =0,0261× 93,17 = 2,43 (KNm/m)

M2 = α2 ×p = 0,0128 × 93,17 = 1,2 (KNm/m) Mômen âm lớn nhất ở gối:

MI =β1×P= 0,0651 × 93,17 = 6,07 (KNm/m)

MII = β2×P= 0,0384 × 93,17 = 3,6 (KNm/m) Tải gió:

Momen dương lớn nhất ở giữa bản:

M1 = m81 qg = 0,0281 × 0,9 × 3,5 × 2,2 = 0,2 (KNm/m)

M2 = m82 qg = 0,0157 × 0,9 × 3,5 × 2,2 = 0,108 (KNm/m) Mômen âm lớn nhất ở gối:

MI = k81 qg = 0,0591 × 0,9 × 3,5 × 2,2 = 0,41 (KNm/m)

MII = k82 qg = 0,0386 × 0,9 × 3,5 × 2,2 = 0,268 (KNm/m)

Tổng momen lớn nhất ở nhịp ( nước + gió) :

M1 = 2,43 + 0,2 = 2,63 (KNm/m)

M2 = 1,2 + 0,108 = 1,308 (KNm/m)

MI = 6,07 + 0,41 = 6,48 (KNm/m)

MII = 3,6 + 0,268 = 3,868 (KNm/m)

BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN THÀNH:

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

µ = % Tiết diện Moment

(KNm/m)

H0(m) αm ξ Astt

(cm2 )

As chọn (cm2 )

µ

(%) Nhịp L1 2,63 0,85 0,032 0,0322 1,4 φ6a150 – As=1,9 0,24 Nhịp L2 1,308 0,85 0,02 0,16 0,7 φ6a200 – As=1,4 0,14 Gối L1 6,48 0,85 0,078 0,081 3,53 φ10a200 – As=7,1 0,64 Gối L2 3,868 0,85 0,047 0,048 2,073 φ10a200 – As=3,9 0,46

%100

=> 100% 3,18%

225

5,11623

,

0

µAI

Kiểm tra điều kiện chống nứt cho bản thành:

Mômen max tại nhịp là: max

nh

M =3,8 KNm

151001000

108,3

2 6 ,

2 0

R bh

M

δ

065,010

100

5,215,0227

2102

)(

0

' '

b

αϕ

)21(

210270000

.11

5.110

)(511

0 ,

≤

±

+

±+++

λδβ

Đối với cấu kiện chịu uốn nên

204,0

27

2100029,010

)065,003,0(518,1

110

)(51

×

×

++

+

=+++

=

µα λ

δβ

28,5)204,0065,0(2

204,01

5.8)(

ξϕ

f

f f

h h h

2

/21,3628,55,2

380

cm KN z

ϕ = 1 (hệ số kể đến khi có tác dụng của tải trọng tạm thời ngắn hạn và tác dụng

ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

η =1.3 (cốt thép thanh tròn trơn)

Như vậy a crc <[ ]a crc =0,2mm, như vậy bề dầy bản thành và cốt thép bố trí như trên

là thỏa mãn

Bản đáy:

Bản đáy (4100 ×3500) đổ toàn khối với các Dầm Đáy và các Cột

Chiều dày bản đáy hbđ = 110

Trọng lượng bản thân bản đáy:

iii Tính toán cốt thép:

Sơ đồ tính của bản đáy:

=> bản nắp liên kết với dầm đáy là ngàm

=> sơ đồ tính của bản thành là ô số 9 (4 cạnh ngàm)

MI = k91× Pbđ = 0,04645 ×408,01 = 18,95 (KNm/m)

MII= k92× Pbđ = 0,0337 ×408,01 = 13,75 (KNm/m)

BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN ĐÁY:

Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

(cm2 )

As chọn (cm2 ) µ

(%) Nhịp L1 8,24 0,105 0,065 0,0673 3,61 φ10a180 – As=4,4 0,42 Nhịp L2 5,96 0,105 0,047 0,0482 2,6 φ8a200 – As=2,52 0,24 Gối L1 18,95 0,105 0,1627 0,167 7,02 φ12a150 – As=7,54 0,71 Gối L2 13,75 0,1151 0,108 0,095 4,96 φ12a200 – As=5,66 0,53

%100

=> 100% 3,18%

225

5,11623

DĐ3

Sơ đồ tính:

Xác định tải trọng:

1.Trọng lượng bản thân dầm:

gd1 = (hd1 - hbđ) ×bd1 ×γb ×n

gd1 = (0,4 – 0,12) ×0,2 ×25 ×1,1 = 1,54 (KN/m)

2.Trọng lượng bản thành:

gbt = 3,746 ×2,2 = 8,24 (KN/m)

3.Tải trọng do bản đáy truyền qua (bao gồm tĩnh tải + hoạt tải):

Đối với dầm theo phương cạnh ngắn, tải trọng từ bản đáy truyền vào có dạng hình tam giác:

3 = 31,1 (daN/m)

=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm đáy DĐ1:

q1 = gd1 + gbt + qtđ1 = 1,54 + 8,24 + 31,1 = 40,88 (KN/m) Momen lớn nhất ở nhịp:

40 × = 71,16 (KN)

BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC DĐ1:

Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa

Cốt thép sử dụng: φ ≤10 - AI – Rs= 225 MPa

(cm2 )

As chọn (cm2 )

µ

(%) Nhịp 62,26 0,365 0,0041 0,042 7,835 3φ20 – As =9,426 1,29 Gối 18,68 0,365 0,012 0,012 2,239 2φ14 – As =3,078 0,42

%100

=> 100% 2,56%

280

5,11623,0

4

Q

A R h b R

S tt × b × + f + n × b× bt× × × sw× sw

=>S tt 175 0,5665 10 37,56cm

)1016,71(

3652009,012

2 3

bh R

55,5010

16,71

103652009,0)01(5,1)

1(

3

1 2 2

0 4

2002

,0

283,0210515

=

×

×

×+

=

s b E

Aw Es

b w

ϕ

2 1

1 0,3 0,885 1,04 1 11,5 10 20 36,5 103

,016,71

o bt b w

= 231,80 KN Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chịu lực cắt lớn nhất trong dầm Qmax và

không cần tính toán cốt xiên

Dầm đáy DĐ2 (200x450):(L=3500)

Sơ đồ tính:

Xác định tải trọng:

Trọng lượng bản thân dầm:

gd2 = (hd2 - hbn) ×bd2 ×γb ×n

gd2 = (0,45 – 0,12) ×0,2 ×25 ×1,1 = 1,815 (KN/m) Tải trọng do bản đáy truyền qua (bao gồm tĩnh tải + hoạt tải):

Đối với dầm theo phương cạnh ngắn, tải trọng từ bản đáy truyền vào có dạng hình tam giác:

3 = 62,2 (KN/m)

=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm đáy DĐ2:

q2 = gd2 + qtđ2 = 1,815 + 62,2 = 64 (KN/m) Momen lớn nhất ở nhịp:

64× = (KN)