Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS.. LỜI CẢM ƠN Sau những năm tháng học tại trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh, với sự hướng dẫn dìu dắt của các thầy cô, em đã được trang b
Trang 1KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ KẾT CẤU CHUNG CƯ HƯNG VƯỢNG
THUYẾT MINH - PHỤ LỤC
SVTH: TRẦN THIỆN KẾ
MSSV: 20262028
Trang 2Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, đất nước ta đang trong thời kỳ đổi mới để phát triển mọi mặt của đời sống
Với tốc độ phát triển kinh tế là nhanh trên 8% trong một năm Đời sống của người dân ngày
càng được nâng cao Nhu cầu ở hiện nay ngày càng cao, nhất là tại các thành phố lớn trong cả
nước, đặc biệt là lọai hình chung cư cho đại bộ phận người dân khu đô thị
Thành phố Cần Thơ, với vai trò là trung tâm kinh tế, khoa học, kỹ thuật lớn nhất đồng
bằng sông Cửu Long Muốn đáp ứng được nhu cầu kinh tế phát triển bền vững cần giải quyết
chổ ở cho đại bộ phận người dân ở thành phố Cần Thơ Việc đầu tư xây dựng có hệ thống các
chung cư cho đại bộ phận người dân là việc làm rất cần thiết
Thông qua những việc làm cụ thể của các kỹ sư xây dựng, các ban ngành có liên quan
và những chính sách hỗ trở của nhà nước Chúng ta hy vọng sẽ có nhiều khu chung cư ở các
thành phố lớn, nhất là chung cư cho người thu nhập thấp và trung bình xây dựng ngày càng
nhiều và phát triển bền vững
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Sau những năm tháng học tại trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh, với sự
hướng dẫn dìu dắt của các thầy cô, em đã được trang bị cho mình một số kiến thức về ngành
xây dựng
Luận văn tốt nghiệp là công trình đầu tay của em trước khi ra trường để đi vào thực tế
và vận dụng những kiến thức đã được học
Lời đầu tiên em xin chân thành cám ơn tòan thể quý thầy cô của trường Đại học Mở
thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình dạy bảo em trong suốt quá trình học tập Đặc biệt là các
thầy cô khoa Xây Dựng và Điện đã truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn
vô cùng quý báu cho chúng em
Trong thời gian thực hiện Luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự hướng dẫn chỉ bảo
tận tình của thầy Võ Bá Tầm Với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cám ơn
Thầy
Và cũng xin gửi lời cám ơn chân thành đến tất cả người thân, các bạn đã gắn bó học
tập và giúp đỡ trong quá trình học và làm luận văn, đặc biệt là Bố và Mẹ tôi là người đã sinh
thành ra tôi
Trong thời gian nghiên cứu luận văn tốt nghiệp, em đã hết sức cố gắng để hòan thành
khối lượng và tiến độ của bài luận văn tốt nghiệp mà Thầy đã giao Em rất mong nhận được
sự góp ý của quý thầy cô để kiến thức em từng bước hòan thiện hơn
Em xin chân thành cám ơn và kính chúc quý Thầy Cô cùng đòan thể các bạn sinh viên
bảo vệ tốt nghiệp sức khỏe dồi dào, hạnh phúc và thành công trong cuộc sống
Trang 4Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
2.3.1 Đối với dạng bản kê 4 cạnh
2.3.2 Đối với dạng bản dầm 07
2.3.3 Xác định mô men âm lớn nhất ở gối 09
2.4 Tính và bố trí cốt thép sàn 10
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG
3.1 Thiết kế cầu thang dạng bản 13
CHƯƠNG 4: TÍNH TÓAN HỒ NƯỚC MÁI
4.1 Giới thiệu và cơ sở tính tóan hồ nước mái 19
4.1.1 Giới thiệu 4.1.2 Cơ sở tính tóan
Trang 56.2 Tải trọng tác dụng lên khung trục 2 48
6.3 Tải trọng tác dụng tại nút khung 49
6.3.1 Xác định tải do sàn và dầm truyền vào
7.4.2 Chọn lọai cọc, cấp độ bê tông
7.4.3 Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu
7.4.4 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 72
7.4.4.1 Theo phụ lục A ở TCXD 205-1998 7.4.4.2 Theo phụ lục B ở TCXD 205-1998 7.5 Thiết kế móng 75
7.5.1 Xác định sơ bộ số lượng cọc 7.5.2 Kích thước đài cọc và bố trí cọc
7.5.3 Tải trọng tác dụng lên đầu cọc 93
Trang 6Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
7.5.4 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 95 7.5.5 Tính độ lún của nhóm cọc 96 7.5.6 Kiểm tra xuyên thủng của đài cọc 99 7.6 Tính cốt thép đài cọc cho từng móng 100
7.7 Kiểm tra điều kiện cắt móng 104
7.8 Kiểm tra cẩu vận chuyển và lắp dựng cọc
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC NHỒI 106 8.1 Chọn vật liệu và thiết kế cọc
8.2 Khả năng chịu tải của cọc
8.2.1 Khả năng chịu tải theo vật liệu cọc 8.2.2 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 8.3 Thiết kế móng 110
8.3.1 Xác định sơ bộ số lượng cọc 8.3.2 Thiết kế chi tiết móng 111 8.3.3 Tải trọng tác dụng lên đầu cọc 8.3.4 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 112
8.3.5 Tính độ lún của nhóm cọc 113 8.3.6 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 119 8.3.7 Tính cốt thép cho từng móng 120 8.3.8 Kiểm tra điều kiện chịu cắt móng 124
Trang 7CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH
1.1 Vị trí cơng trình
Mặt bằng tổng thể cơng trình Chung cư Hưng Vượng thuộc khu đơ thị mới Hưng Phú, Nam sơng Cần Thơ, thuộc
lơ số 49, phường Hưng Phú, xã Hưng Thạnh, Tp.Cần Thơ Chủ đầu tư: Cơng ty cổ phần đầu tư & xây dựng số 8
- Hệ thống giao thông công trình: gồm có 1 thang bộ và 1 thang máy
- Hệ thống điện, điện thoại được đưa tới tất cả các căn hộ
- Tầng trệt cao 3,3m Tầng này bao gồm: phía trước là phòng dịch vụ trạm bơm, trạm điện, phòng bảo vệ, nhà kho Các căn hộ phía sau
- Các tầng lầu cao 3,0m, bao gồm các căn hộ
Trang 8Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 2
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 3-9)
2.1 Xác định sơ bộ kích thước bản sàn, dầm chính, dầm phụ
2.1.1 Xác định sơ bộ kích thước tính tĩan
- Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn:
Mỗi ô bản sàn có một kích thước khác nhau, nên có một số liệu chiều dày bản sàn khác nhau Thực tế, công trình cần mang tính thẩm mỹ, và cũng để thuận lợi cho thi công, ta chỉ cần tính chiều dày cho ô bản sàn lớn nhất
Ta có ô sàn (S3) có diện tích lớn nhất: 7900x3600 (mm)
m = 40 → 45 (đối với bản kê)
Trang 92.1.2 Xác định sơ đồ tính tĩan bản sàn
hdc = 600 (mm) ≥ 3×b = 3×100 = 300 (mm)
hdp = 400 (mm) > 3×b = 300 (mm) Liên kết giữa bản với các dầm chính, dầm phụ được xem là liên kết ngàm
Liên kết giữa bản với dầm môi được xem là liên kết khớp
Với hi : chiều dày các lớp cấu tạo sàn
γi : khối lượng riêng ứng với từng lớp
n : hệ số tin cậy Kết quả tính được trình bày thành bảng sau:
Bảng 1: Phòng ngủ, phòng khách, bếp, ban công
Stt Thành phần cấu tạo hi (m) γi (daN /m3 ) n gi (daN /m2 )
1 Lớp gạch ceramic 0,01 1800 1,1 19,8
3 Sàn bê tông cốt thép dày 0,10 2500 1,1 275
4 Vữa trát dày 0,015 1800 1,3 35,1
Tổng cộng: Gtt
1 : 400
Trang 10Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 4
Bảng 2: Phòng vệ sinh
2.2.2 Họat tải
Giá trị hoạt tải sử dụng và hệ số tin cậy được lấy theo TCVN 2737-1995
Bảng 3: Hoạt tải tác dụng
Hoạt Tải (daN /m2)
- Phòng ngủ, phòng khách
- Phòng vệ sinh, bếp
3 Sàn bê tông cốt thép dày 0,10 2500 1,1 275
4 Vữa trát dày 0,015 1800 1,3 35,1
Tổng cộng Gtt
2 : 420
Trang 11Xét tỷ số
Đối với các tường không đặt lên dầm, tính thành tải phân bố đều theo diện tích ô sàn và xem nó như hoạt tải và lấy bằng trọng lượng của tường chia cho diện tích sàn
Thiên về an toàn và đơn giản cho tính toán, ta lấy tải tường tác dụng lên sàn là bằng nhau và bằng tải lớn nhất Ô có tải phân bố đều lớn nhất là ô (S3)
Tường dày 100 (mm): q = 1,8×3,0×0,1 = 0,54 (T/m)
Gt/xay = (ht × lt × bt)× γi × n = (3×3,6×0,1)×1800×1,2 = 2333 (daN)
Quy ra tải phân bố trên diện tích sàn:
gtương = Gt/xây / Ssàn = 2333/(7,9×3,6) = 82 (daN/m2)
Tổng tải trọng tác dụng lên sản là:
q = Gtt
s + Ptt + gtương = 420 + 240 + 82 = 772 (daN/m2)
Trang 12Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 6
2.3 Xác định mơmen các ơ bản
2.3.1 Đối với dạng bản kê 4 cạnh
Sơ đồ tính như sau:
Các sàn (S1), (S2), (S7), (S9) tính theo sơ đồ 9, bảng 1-19: sách Sổ tay thực hành Kết cấu công trình của Vũ Mạnh Hùng
Ta có công thức tổng quát được tính cho tất cả các ô sàn bản kê 4 cạnh có dạng:
+ Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1 = mi1×P’ (daNm/m)
M2.= mi2×P’ (daNm/m) + Moment âm lớn nhất ở gối:
MI.= ki1×P’ (daNm/m)
MII.= ki2×P’ (daNm/m) + P’= q×L1×L2 (Tổng tải trọng tác dụng lên sàn):
(Với mi1, mi2, ki1, ki2, tra bảng, theo tỷ số L2/L1 tra bảng 1-19 ở phần trên)
Ký tự I: ký hiệu ô sàn đang xét (1, 2, …11) Ký tự 1, 2: chỉ phương đang xét là L1 hay L2
L1, L2 : lần lượt là cạnh ngắn và cạnh dài của ô sàn
Trang 13Số liệu tính toán từng loại sàn được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 4: Số liệu tính toán từng ô sàn
Trang 14Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 8
Theo sơ đồ tính trên ta có kết quả tính toán sau:
Ký hiệu sàn L (mm) Moment gối Moment nhịp
Các ô sàn (S5), (S6), (S8) đều có nhịp bằng nhau theo phương cạnh ngắn, và có liên kết 2 đầu ngàm, có sơ đồ tính như sau:
Theo sơ đồ tính trên ta có kết quả tính toán sau:
Ký hiệu sàn L (mm) Moment gối
(daNm/m) Moment nhịp (daNm/m)
Trang 15P k
k
S
S
1 1
2 1
P k
k
S
S
2 2
2 1
2.3.3 Xác định mơ men âm lớn nhất ở gối
Đối với dạng bản kê 4 cạnh
Mômen âm lớn nhất ở gối kề giữa 2 ô bản bất kỳ (S1) và (S2) được tính như sau:
MI = max [ ‘ ‘
với P’ = q×L1×L2
MII = max [ ‘ Trường hợp gối đang xét nằm giữa hai ô bản khác loại, thì tại gối đó có hai giá trị moment gối khác nhau, ta lấy theo giá trị moment lớn nhất
Ta có các giá trị được thể hiện trong bảng sau:
Theo phương ngang nhà (trục A, B, …) Theo phương dọc nhà (trục 1, 2, …) Gối giữa ô bản: MI (daNm/m) Gối giữa ô bản: MII (daNm/m)
Bê tông B30 → Rn = 130 (daN/cm2)
- Cốt thép sàn AI → Ra = 2300 (daN/cm2)
- Tính bản như cấu kiện chịu uốn, tiết diện b×h = 100×10 cm
µ % ≥ 0,05%
Trang 16Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
Trang 17Kết quả tính cốt thép cho 1 m bề rộng gối của các ô bản
Ô
bản Tiết diện (daN.m/m) M (cm) h0 A (cmFa 2)
Fa chọn = ×100
o bh
Trang 18Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 12
Chọn cốt thép gối cho 1m bề rộng giữa 2 ô bản kề nhau:
Gối giữa ô bản:
Tiết diện (daN.m)MMax (cm)ho A (cmFa 2) Fa chọn
Trang 19CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG
3.1 Thiết kế cầu thang dạng bản
- Chọn cầu thang có kết cấu dạng bản
- Chọn thang bộ giữa hai khung trục 3 và khung trục 4
- Thiết kế theo cầu thang dạng bản với các số liệu sau:
+ Kích thước thiết kế:
- Chiều cao tầng là 3,0 m Chiều cao bậc là 185 m
- Chiều rộng bậc là 250 mm Vế 1 có 8 bậc Vế 2 có 8 bậc
+ Sử dụng vật liệu:
Trang 20Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 14
+ Xác định sơ bộ kích thước dầm thang:
hd =
1310
+ Các lớp cấu tạo bản thang, bậc thang:
3.2 Tính tĩan bản thang
3.2.1 Xác định sơ đồ tính
Cắt một dãy bản có bề rộng 1m để tính: xem như là 1 cấu kiện chịu uốn
3.2.2 Xác định tải trọng tính tĩan
+ Xác định tải trọng tác dụng lên V1, V2:
Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản:
gbản = n i i.n i
1δγ
= {0,015×2000×1,2 + (0,015+0,015) ×1800×1,2 +
+ 0,12×2500×1,1}×1,2 = 516,96 (daN/m2)×1(m) ≈ 517 (daN/m)
- Bản thang: (phần bản nghiêng)
Lớp bậc thang: Ta lấy trọng lượng trung bình của mỗi bậc thang là:
=> γtb (bậc thang) = 1800 daN/m3
Trang 21+ Trọng lượng bản thân 1 bậc thang:
60
8× = 184,6 (daN/m) + Trọng lượng bản thân bản thang chuyển sang phân bố đều theo phương đứng:
g2 = gb + gbậc + glcan = 417,6 + 184,6 + 33 = 635,2 (daN/m)
Trang 22Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 16
3.2.3 Xác định nội lực trên bản thang V2 và V3
Sơ đồ tính bản thang:
+ Gải bằng phần mền Sap2000 ta có biểu đồ nội lực như sau:
a/ Vế thang (V1):
Trang 231592,01 (daNm/m)
Trang 24Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
1514 2195,88 (daN)
3.3 Tính và bố trí cốt thép
+ Bêtông B30: Rn = 130 daN/cm2 Rk = 10 daN/cm2
+ Thép AII: Ra = 2800 daN/cm2 Rađ = 2200 daN/cm2
+ Tính bản như cấu kiện chịu uốn, tiết diện b×h = 100×12 cm
µ % ≥ 0,05%
Trang 25Từ kết quả nội lực xuất ra từ Sap2000 ta có bảng kết quả tính cốt thép cho từng tiết diện tương ứng:
R k ad d
.212010
8× × × 2× × × = 7835,6 (daN)
Vì QMax = 2195,88 daN < Qđ nên cốt đai đã chọn đủ khả năng chịu lực cắt
Ư Bố trí cốt thép cầu thang được thể hiện trong bản vẽ
Trang 26Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 20
CHƯƠNG 4: TÍNH TĨAN HỒ NƯỚC MÁI
4.1 Giới thiệu và cơ sở tính tĩan hồ nước mái
4.1.1 Giới thiệu
Trong công trình gồm 3 loại bể nước:
Bể nước ngầm - dùng để chứa nước sinh hoạt, được lấy từ hệ thống nước thành phố và bơm lên bệ nước mái
Bể nước ngầm - dùng để chứa nước thải, thu về từ hệ thống nước thải sinh hoạt
trong công trình
Bể nước mái - Cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong công trình
Ư Chọn bể nước mái dành cho sinh hoạt để tính toán Bể nước mái được đặt trên hệ khung trục 2-3 Đáy bể cao hơn cao trình mái tầng thượng là 1m Bể nước được đặt
ở cao trình 28,3 m
4.1.2 Cơ sở tính tĩan
Theo nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt của mỗi người dân thành phố là
200 lít/1người/1 ngày Chung cư có 9 lầu, mỗi lầu có 8 căn hộ, vậy có 72 căn hộ, mỗi căn hộ trung bình 4 người, với hệ số an toàn vào ngày cao điểm là n = 1,25 Vậy lượng nước cần cung cấp cho sinh hoạt trong 1 ngày khoảng 72 m3
→ Vậy ta có thể chọn kích thước hồ nước mái:
Chiều dài bể nước: L = 8,0 m
Chiều rộng bể nước: B = 6,4 m
Chiều cao bể nước: H = 1,5 m
Trang 274.2 Tính bản nắp hồ nước
4.2.1 Tải trọng
Bảng 6.1: Cấu tạo bản nắp
Thành phần (cm) h (daN/mP 2) n Ptt (daN/m2)
Lớp vữa ximăng 2,0 1800x0,02 1,2 43,2
Sàn bêtông cốt thép 8,0 2500x0,08 1,1 220
Vữa trát 1,5 1800x0,015 1,3 35,1
∑=298,3
- Hoạt tải: hoạt tải sửa chữa: p = 75kg/m2 hsvt = 1,3
- Tổng tải tác dụng lên nắp bể:
qtt = 298,3 + 75×1,3 = 396 (daN/m2)
Vật liệu: Bê tông B30: Rn = 130 (daN/cm2)
Thép AII: Ra = 2300 (daN/cm2)
Do ô bản nắp có kích thước L1× L2 = 6.4x8.0 (m) khá lớn nên ta chia ra bằng cách dùng hệ dầm trực giao D3 và D4
Chọn sơ bộ kích thước dầm nắp là: D1, D2 = b x h = 25cm x 35cm
D3, D4 = b x h = 20cm x 30 cm Xét tỷ số: 3,75 3
→ Sơ đồ tính bản nắp là loại bản kê 4 cạnh ngàm, thuộc loại ô bản số 9
Trang 28Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 22
Ta có công thức tính moment cho bản kê 4 cạnh ngàm có dạng:
+ Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
L1, L2: lần lượt là cạnh ngắn và cạnh dài của ô sàn
Ta tìm nội lực bằng cách tra bảng các hệ số:
25,12,3
0,4
1
2 = =
L L
Chọn vật liệu là: Bêtông B30: (Rn = 130 daN/cm2)
Cốt thép AI: (Ra = 2300 daN/cm2) Công thức tính toán:
=
α
Trang 30Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
Ta dùng phần mềm Sap2000 để tính kết quả nội lực hệ dầm trực giao này
Sơ đồ chất tải: (hệ dầm trực giao)
Trang 31Kết quả nội lực tính được:
Trang 32Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 26
Tính và bố trí cốt thép cho hệ dầm nắp:
Vật liệu chọn: Bêtông B30: Rn = 130 daN/cm2 Rk = 10 daN/cm2
=
0
α 0,58 Thép AII: Ra = 2800 daN/cm2
Công thức tính toán:
A = M/Rnbh2
Fa = α Rnbh0/Ra (cm2) Với: h01 = h1 - a = 35 - 3,5 = 31,5 cm
h02 = h2 - a = 30 - 3,5 = 26,5 cm Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
13058,0
%100
0 max min ≤ ≤ = × × = × × =
Ra
R n
αµµ
µ
A
21
1− −
=
α
Trang 33- Do lượng cốt thép ở gối quá nhỏ nên ta bố trí thép cấu tạo 2Øø14
- Kiểm tra kích thước tiết diện dầm:
Dầm D1, D2:
K0×Rn×(b×h0) = 0,35×130×(25×31,5)= 35831 > Qmax = 3440,8 (daN)
→ Không cần thay đổi tiết diện dầm
Kiểm tra điều kiện chịu cắt
K1×Rk×(b×h0) = 0,6×10×(25×31,5) = 4725 > Qmax
Bố trí theo cấu tạo Øø6a150 ở gối và Øø6a300 ở nhịp
Dầm D3, D4:
K0×Rn×(b×h0) = 0,35×130×(20×26,5) = 24115 > Qmax = 3328,7 daN
Ư Không cần thay đổi tiết diện dầm
Kiểm tra điều kiện chịu cắt
K1×Rk×(b×h0) = 0,6×10×(20×26,5) = 3180 < Qmax
→ Vậy phải tính cốt đai cho dầm:
Chọn đai φ6, số nhánh cốt đai n=2,
Fđai = 0,283 (cm2) , Rađai = 1800 (daN/cm2)
7,3328
5,2620105,
,3328
5,2620108283.021800
8
2
2 2
dai ad
→ Chọn U =15 cm ở gối và chọn U = 30 cm ở nhịp của dầm D3 , D4
4.4 Tính bản thành hồn nước
4.4.1 Tải trọng
- Sơ bộ chọn chiều dày bản thành hồ 10 cm ⇒ h0 = 10 – 2 = 8 cm
Để đơn giản tính toán, 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 (tính với gió hút để có trường hợp tải nguy hiểm nhất)
Tải tác dụng gồm áp lực nước trong bể và gió hút
- Áp lực gió hút tại cao độ 30 m
Wh = W0 × k × c × n
W áp lực gió phụ thuộc vào từng vùng với
Trang 34Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 28
k - hệ số phụ thuôïc vào độ cao của công trình
Chiều cao công trình H = 30 m, suy ra k = 1,37
c = 0,6 hệ số gió hút
→ Wh = 95×1,37×0,6×1,2 = 93,7 daN/m2
- Aùp lực nước: Pn = n×γn×h=1,1×1000×1,5=1650(daN/m2)
4.4.2 Nội lực
Bể thuộc loại bể thấp vì: H = 1,5m < 2a = 2×8,0 (m) = 16,0 (m); và
a < 3b = 3×6,4 = 19,2 (m) Ta tìm nội lực của thành bể gồm thành bên và thành trước bể như sau:
Ta có thành hồ gồm thành bên: 6,4m x1,5m và thành trước : 8,0m x1,5m
Cả hai đều thuộc loại bản dầm, cắt một dãy bản theo phương cạnh ngắn H có chiều rộng 1m để tính (1 đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn )
Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực như sau:
1− −
=
α
Trang 35Tiết
diện (daN.m/m) Moment (cm) h0 A tínhFa
(cm)
Fa chọn bh0
Thành phần bản đáy và tải trọng
Thành phần (cm) h (daN/mP 2) n P
tt (daN/m2)
Lớp vữa ximăng chống thấm 2,0 1800x0,02 1,2 43,2
Sàn bêtông cốt thép 12,0 2500x1,2 1,1 330,0
∑ = 432 , 3
- Hoạt tải nước: p = n×γ×h=1,1×1000×1,5 = 1650 (kg/m2)
- Tổng tải tác dụng lên đáy bể:
Trang 36Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 30
→ Sơ đồ tính bản nắp là loại bản kê 4 cạnh ngàm, thuộc loại ô bản số 9
Ta có công thức tính cho moment cho bản kê 4 cạnh ngàm có dạng:
+ Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1 = m91×P’ (daNm/m) M2 = m92×P’ (daNm/m) + Moment âm lớn nhất ở gối:
MI = k91×P’ (daNm/m) MII = k92×P’ (daNm/m) Với P’ = q×L1×L2 (tổng tải trọng tác dụng lên sàn)
= 2082,3× 3,2×4,0 =25909 (daN)
L1, L2 : lần lượt là cạnh ngắn và cạnh dài của ô sàn
Ta tìm nội lực bằng cách tra bảng các hệ số:
Ta có:
25,12,3
0,4
1
2 = =
L L
Trang 37Tiết diện Hệ số P’ = q×L1×L2
(daN) (daNm/m) Moment
Chọn vật liệu là: Bêtông B30 (Rn = 130 daN/cm2)
Cốt thép AI (Ra = 2300 daN/cm2)
h0
Fa (cm2) Fa chọn =bh o×100
Kiểm tra độ võng của bản đáy:
- Độ võng của bản ngàm 4 cạnh được xác định theo công thức:
α ; với α phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 của ô bản
Ta có L2/L1 = 1,25, tra bảng phụ lục 17 tài liệu Bêtông 3 ta có:
α= 0,00182 và q = 2082,3 daN/m2 , a = L1 =3,2m
D =
)1(
3µ
(
12
1210
1− −
=
α
Trang 38Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 32
- Cấp chống nứt cấp 3
- Khe nứt giới hạn 0,2 mm
- Bề rộng khe nứt thẳng góc với trục dọc của bể nước an được xác định theo công thức sau:
an= (70 20P) 3 d
E C K
− K = 1,0 hệ số cấu kiện chịu kéo
− C = 1,5 hệ số xét đến tính chất tác dụng của tải trọng dài hạn
(trọng lượng bản thân)
− η = 1,0 hệ số xét đến tính chất bề mặt cốt thép có gờ
P là tỉ số phần trăm của tiết diện cốt thép dọc chịu kéo đối với diện tích làm
việc của tiết dịên bêtông
Đối với cấu kiện chịu uốn:
P = 100×µ = 100×
o
bh Fa
Lấy theo phương cạnh ngắn của bản đáy có môment nhịp (M1) lớn nhất, cốt
thép chịu kéo, 8a220, Fa = 2,3 cm2 (xét trên 1m bề rộng đáy bể)
P = 100×µ = 100×
o
bh Fa = 100×
5,10100
3,2
× = 0,21
d là đường kính cốt thép dọc chịu kéo tính bằng mm, d = 8 mm
Ea và σa : Mô đun đàn hồi và ứng suất trong cốt thép chịu kéo, tính cùng đơn vị như nhau
3 , 2082
= 905,34 daN/cm2
→ Bề rộng khe nứt:
an = 1,0×1,5×1,0× 6
101.2
34,905
× ×{70 – (20x0.21)}×3 8
= 0.085 (mm) < agh = 0,2 (mm)
(Đạt yêu cầu)
Trang 39g1 = n×b×(hd - hbd)×γbt
= 1,1×0,35× (0,7 – 0,12) ×2500 = 558,25 (daN/m) Trọng lượng thành bể:
gt = 2500×0,1×2×1,1 = 600 (daN/m) Tải trọng do bản đáy truyền vào có dạng hình thang:
gt = 2500×0,1×2×1,1 = 6009 (daN/m) Tải trọng do bản nắp truyền vào có dạng hình tam giác:
q3 = qs×l1 = 2082,3×3,2 = 6559,2 (daN/m)
Trang 40Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 34
Tải trọng do bản thân là:
g4 = n×b×(hd - hbd) ×γbt
= 1.1×0,35× (0,65 – 0,12) ×2500 = 510 (daN/m) Tải trọng do bả đáy truyền vào có dạng hình tam giác:
q4 = qs×l1 = 2082,3×3,2 = 6559,2 (daN/m)
Ta dùng phần mềm Sap2000 để tính kết quả nội lực hệ dầm trực giao này:
Sơ đồ tải trọng:
4.6.2 Kết quả nội lực