THIẾT kế CHUNG cư ĐÔNG HƯNG i q 12

PHẦN II : KẾT CẤU CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ THIẾT KẾ- ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 1.1 Phân Tích Và Lựa Chọn Hệ Chịu Lực Chính Công trình có mặt bằng hình chữ nhật, thuộc loại nhà cao tầng nên ta chọn hệ

PHẦN I : GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

CHUNG CƯ ĐÔNG HƯNG 1

1.1 Địa Điểm Xây Dựng Cơng TRình

Tên công trình : CHUNG CƯ ĐÔNG HƯNG 1

Công trình được xây dựng tại Quận 12 – Thành phố Hồ Chí Minh, thuộc dự án dân

cư An Sương

Chủ đầu tư : Tổng công ty xây dựng Sài Gòn

Công trình gồm: 1 tầng hầm, 1 tầng dịch vụ công cộng (tầng trệt), 12 tầng căn hộ (từ lầu 1 đến lầu 12) và 1 tầng kỹ thuật (tầng áp mái) Cốt ±0.00m được chọn đặt tại mặt sàn tầng Trệt Cốt đất tự nhiên tại cốt -1.00m Chiều cao công trình là 49.5m

tính từ cốt ±0.00m

1.2 Đặc Điểm Kiến Trúc Cơng Trình

Kích thước và mặt bằng công trình :

Mặt bằng công trình hình chữ nhật với chiều dài 41.9m và chiều rộng 21.1m,diện tích đất xây dựng 884.09m2

Mặt đứng công trình

1.3 Phân Khu Chức Năng

Tầng hầm: dùng làm bãi giữ xe cho toàn bộ chung cư và nơi đặt các thiết bị kỹ thuật phục vụ cho công trình trong quá trình sử dụng

Tầng trệt: Dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực

Tầng 1 đến tầng 12: Bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở

Tầng Áp mái: nhằm mục đích chống nóng cho các tầng bên dưới; bố trí các phòng kỹ thuật, máy móc, điều hòa, thiết bị vệ tinh

Hồ nước mái: được đặt trên đỉnh lõi cứng, cung cấp nước cho toàn bộ công trình, phục vụ cho sinh hoạt và chữa cháy

1.4 Giao Thông Công Trình

Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang giữa rộng 3.00m Hệ thống giao thông đứng của công trình sử dụng 02 thang máy cộng với 03 thang bộ Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất và bảo đảm thông thoáng

1.5 Giải Pháp Kỹ Thuật Cho Công Trình

Hệ thống điện :

Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của thành phố vào nhà thông qua phòng máy điện đặt tại tầng hầm Từ đây điện sẽ được dẫn đi khắp nơi trong công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ

Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm để phát

Hệ thống cáp điện được đi trong hộp gen kỹ thuật và có bảng điều khiển cung cấp điện cho từng căn hộ

Máy lạnh của từng căn hộ được bố trí tại các vị trí ban công đảm bảo việc trao đổi khí, tiện cho việc bảo trì sửa chữa và không ảnh hưởng kiến trúc phía ngoài công trình

Hệ thống cấp thoát nước :

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng căn hộ

Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh có bể chứa lắng, lọc trước khi cho ra hệ thống cống chính của thành phố Bố trí các khu vệ sinh của các tầng liên tiếp nhau theo chiều đứng để tiện cho việc thông thoát chất thải Đường ống thoát nước thải và cấp nước đều sử dụng ống nhựa PVC

Thông gió, chiếu sáng :

An toàn phòng cháy chữa cháy :

Ở mỗi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy, bình xịt ) Bồn chứa nước mái khi cần được huy động để tham gia chữa cháy Công trình có 3 cầu thang bộ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ và thang máy không hoạt động được

Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh

Hệ thống thoát rác thải :

Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gain rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác thải được thiết kế kín đáo, xử lý kỹ lưỡng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường

1.6 Đặc Điểm Khí Hậu TP.HCM

Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt:

Mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 11) có:

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(từ tháng 12 đến tháng 4) có:

Nhiệt độ trung bình: 27oC

Nhiệt độ cao nhất: 40oC

Gió:

Thịnh hàng trong mùa khô:

Gió Đông - Nam: chiếm 30% - 40%

Gió Đông: chiếm 20% - 30%

Thịnh hàng 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

PHẦN II : KẾT CẤU

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ THIẾT KẾ- ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU

1.1 Phân Tích Và Lựa Chọn Hệ Chịu Lực Chính

Công trình có mặt bằng hình chữ nhật, thuộc loại nhà cao tầng nên ta chọn hệ kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ khung vách kết hợp lõi cứng, hệ thống dầm và cột làm việc phương

Giả thiết :

Liên kết giữa dầm và cột được xem là nút cứng

Liên kết giữa cột và móng là liên kết ngàm

Sàn tuyệt đđối cứng trong mặt phẳng

Vì công trình có chiều cao 49,5m > 40m, nên khi tính toán cần kể đđến ảnh hưởng của thành phần tải trọng gió đến chiều cao công trình

1.2 Cơ Sở Tính Toán

Việc tính toán thiết kế công trình dựa vào các tiêu chuẩn:

TCVN 2737 – 1995 “Tải trọng và tác động”

TCVN 356 – 2005 “Kết cấu bê tông cốt thép- Tiêu chuẩn thiết kế”

TCXD 229 – 1999 “Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737-1995 ”

TCXD 198 – 1997 “Nhà cao tầng-Thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép toàn khối”

TCXD 205 – 1998 “Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế”

TCXD 195 – 1997 “Nhà cao tầng-Thiết kế cọc khoan nhồi”

1.3 Đặc Trưng Vật Liệu

1.3.1 Bê tông

Chọn bê tông B25 có :

Cấp độ bền chịu nén tính toán : Rb = 14.5 MPa

Cấp độ bền chịu kéo tính toán : Rbt = 1.05 MPa

Modul đàn hồi : E b =30 *103MPa

1.3.2 Cốt thép

Cốt thép có φ >10dùng thép loại C-III ( A-III)

Cường độ chịu nén tính toán R = 365 MPa

Cường độ chịu kéo tính toán Rs = 365 MPa

Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw = 290 MPa

Modul đàn hồi E s =20 *10− 4MPa

Cốt thép có φ ≤10dùng thép loại C-I ( A-I)

Cường độ chịu nén tính toán Rsc = 225 MPa

Cờng độ chịu kéo tính toán Rs = 225 MPa

Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw = 175 MPa

Modul đàn hồi E s =21*10− 4MPa

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

2.1 Mặt bằng sàn điển hình :

2.2 Mặt bằng bố trí hệ dầm sàn

2.3 Chọn sơ bộ kích thước cấu kiện

2.3.1 Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn:

Chiều dày hb của bản chọn phụ thuộc chủ yếu vào nhịp bản, tải trọng tác dụng lên bản và liên kết, chọn sơ bộ chiều dày bản theo công thức hb D L1

m

=

D = 0.8 ÷ 1.4: phụ thuộc hoạt tải trên sàn, chọn D = 1.1

m : hệ số phụ thuộc liên kết của bản, với bản kê bốn cạnh m =40 ÷ 45, với bản dầm

m = 30 ÷ 35

L1: là chiều dài cạnh ngắn của ô bản điển hình

Ta chọn các ô bản có kích thước lớn nhất để tính toán :

-Ô bản dầm : chọn ô bản số 5 có kích thước 3.0*8.5m

⇒ Chọn hb = 0.10m = 10cm để tính toán

2.3.2 Xác định sơ bộ kích thước các dầm

Theo công thức kinh nghiệm : h k L *

m

=

Trong đó L : nhịp dầm

k : hệ số tải trọng, k=1.0 ÷ 1.3

m : hệ số, m = 8 ÷ 15

Bề rộng b của tiết diện dầm thường chọn b= (0.3 ÷ 0.5)h

Ta có bảng kết quả lựa chọn kích thước dầm như sau :

Ký hiệu dầm Kích thước tiết diện dầm (mm)

DC1 300*700 DC2 300*500 D1 200*300 D2 200*300 DT1,DT2,DS 250*400

DM 200*300

2.4 Tính toán tải trọng tác dụng

Tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn

Các phòng chức năng: phòng khách, phòng ngủ,bếp, hành lang…

Các lớp cấu tạo sàn

Dày (m) Dung trọng γ

(daN/m3)

Hệ số vượt tải

Lớp vữa trát 0.015 1800 1.1 29.7

Tải treo đường ống thiết bị 50(daN/m2) 1.3 65

Phòng vệ sinh

Các lớp cấu tạo sàn

Dày (m)

Dung trọng

γ

(daN/m3)

Hệ số vượt tải

Tải tính toán (daN/m2)

Lớp vữa lót 0.03 1800 1.1 0.594

Bản sàn BTCT 0.10 2500 1.1 275

Lớp vữa XM trát trần 0.015 1800 1.1 29.7

Tải treo đường ống thiết bị 50(daN/m2) 1.3 65

Tường ngăn dày 10 cm có tt * * * 1.1*1800 * 0.1* (3.5 0.5) 594

t t t t

Tải trọng tường ngăn được quy về tải phân bố đều trên sàn :

Tường giữa có bt = 10 cm, để đơn giản tính toán ta qui về thành tải phân bố đều trên sàn Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc, tính được tổng chiều dài tường ngăn trên một ô sàn là 15,8m và diện tích sàn ô điển hình 62,32 m2

2

1800.0,1.(3,5 0,5).15,8

137( / ) 62,32

t t t tc

Dựa vào chức năng của từng loại phòng trong công trình ta tra Bảng 3 trong TCVN

2737 – 1995 ta được hoạt tải tác dụng lên các ô sàn như sau:

STT Loại sàn ptc(daN/m2)n ptt (daN/m2)

1 Phòng khách, phòng ngủ, phòng ăn,

vệ sinh căn hộ, phòng bếp 150 1.3 195

2 Ban công và lôgia 400 1.2 48

3 Hành lang, cầu thang 300 1.2 36

Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn

Tổng tải trọng tác dụng lên từng ô bản xác định theo công thức : tt tt

l l

tuong

Loại bản bản (m) (m) (daN m/ 2) (daN m/ 2) (daN m/ 2)(daN m/ 2)

1 3.8 4.1 1.08 192 453.1 195 840.1 Bản kê ô số 9 1’ 3.8 4.1 1.08 192 483.1 195 870.1 Bản kê ô số 9

2 4.1 4.25 1.04 192 453.1 195 840.1 Bản kê ô số 9

3 3 5.25 1.75 192 453.1 360 1005.1 Bản kê ô số 9

6 1.5 8.2 5.47 192 453.1 480 1125.1 Bản dầm

7 2.95 4.6 1.6 192 453.1 360 1005.1 Bản kê ô số 9

8 3.62 6.45 1.78 192 453.1 360 1005.1 Bản kê ô số 9

2.5 Xác định nội lực các ô sàn

2.5.1 Sàn loại bản kê bốn cạnh :

Cơ sở tính toán

Khi 2

1

2

l

l ≤ thì bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việc theo 2 phương ( với l2:

phương cạnh dài, l1: phương cạnh ngắn)

Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tường hoặc dầm BTCT xung quanh mà chọn sơ đồ tính cho phù hợp:

Liên kết được xem là tựa đơn khi:

Bản kê lên tường

Bản tựa lên dầm BTCT có d 3

b

h

h < Liên kết được xem là ngàm khi: bản tựa lên dầm BTCT (toàn khối) có d 3

b

h

h ≥ Liên kết được xem là tự do khi: bản tự do hoàn toàn

Do ta đã sơ bộ chọn tiết diện dầm như trên, theo điều kiện liên kết ngàm

h = = ≥ (đối với dầm có chiều cao nhỏ nhất)

Trong mặt bằng hệ dầm sàn các ô bản kê đều làm việc theo sơ đồ ngàm 4 cạnh ( ô

bản số 9 trong sách Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II,Võ Bá Tầm, nhà xuất bản ĐHQG

TP.HCM)

Tính toán từng ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi bằng phương pháp tra bảng:

+Theo phương cạnh l1 :

Momen dương lớn nhất ở giữa bản: M1= m Pi1

Momen âm lớn nhất ở gối: MI = k Pi1

+Theo phương cạnh l2 :

Momen dương lớn nhất ở giữa bản: M2 = m Pi2

Momen âm lớn nhất ở gối: MII = k Pi2

P q l l = (q: tải phân bố trên ô bản);

l1,l2: nhịp tính toán của ô bản (khoảng cách giữa các trục gối tựa)

2.5.2 Sàn loại bản dầm

Cơ sở tính toán

2 1

2.6 Tính toán cốt thép sàn

2.6.1 Cơ sở tính toán:

Tính toán cốt thép cho bản bằng cách cắt một dải bản rộng 1m

Chiều cao làm việc:

2.6.2 Tính toán cốt thép

Bản sàn được đúc bằng Bê tông cốt thép toàn khối Vật liệu thiết kế:

Bêtông B30 có Rb = 14.5 MPa, Rbt = 1.05 MPa

Thép A-I (CI) : Rs = Rsc= 225 MPa

Đối với sàn bản kê :

Ô bản Nhịp

1 2

M M (daNm)

Gối I

II

M M (daNm)

m

(mm2)

Chọn thép

chon s

1’

259 0.0247 0.025 137.09 ф6a150 189 0.22

224 0.0214 0.0216 118.24 ф6a200 141 0.17 603.2 0.0576 0.0593 325.04 ф8a120 419 0.49 516.5 0.0493 0.0506 277.07 ф8a150 335 0.39

8

999.7 0.0954 0.1005 550.37 ф8a90 559 0.66 316.8 0.0302 0.0307 168.23 ф8a150 335 0.39

2.7 Kiểm tra độ võng sàn

Độ võng của 1 ô sàn ngàm 4 cạnh có kích thước ( l l1* 2) được kiểm tra theo công thức : w * q l14

E = MPa : modul đàn hồi của bê tông B30

α -hệ số ; h - chiều dày của tấm ; μ : hệ số poát xông

1

l : cạnh ngắn của ô bản, l2: cạnh ngắn của ô bản

Ta chọn ô bản kê có tỷ số 2

1

l

l lớn nhất ( ô số 8) để kiểm tra độ võng

Tra bảng phụ lục 22 (trang 357 sách Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép III,Võ Bá Tầm, nhà

xuất bản ĐHQG TP.HCM), dựa vào tỷ số 2

1

6.45 1.78 3.62

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO KẾT CẤU CẦU THANG

3.1 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VÀ LẬP PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHO CẦU THANG

- Giao thông đứng đóng vai trò vôø cùng quan trọng trong công trình, thang máy đóng vai trò chủ đạo, cầu thang bộ được sử dụng để thoát hiểm khi công trình có sự

cố hoặc khi thang máy không sử dụng được: mất điện, cháy, bảo trì sửa chữa.v v

- Với chiều cao tầng điển hình là 3,5 m, kích thước mặt bằng ô cầu thang bộ là: 2,8 x 3,95 m và dựa vào các điều kiện cấu tạo về bề rộng bậc thang, chiều cao bậc, bề rộng chiếu nghỉ, độ dốc nhằm đảm bảo sự thỏa mái cho người sử dụng => chọn phương án kết cấu cầu thang điển hình thuộc loại dạng bản 2 vế

3.2 CẤU TẠO VÀ KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CÁC CẤU KIỆN

Hình 3.1 Mặt bằng cầu thang điển hình(+4.500 m Ỉ +49,5000 m)

Chọn bề dày bản thang là hs = 400 400 ( 13,3 16 )

Mặt bản thang rộng: a = 1,25 m

Mỗi vế gồm 10 bậc thang, cấu tạo một bậc thang: b = 250mm, h = 175mm, được xây bằng gạch

Bậc thang lát đá hoa cương: γ = 2200 (kG/m3)

Độ nghiêng của bản thang: tgα = 175 0,7

sh

3.3 TÍNH TOÁN BẢN THANG

3.3.1 PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI CHỊU LỰC CỦA CẤU KIỆN

- Cầu thang dùng trong công trình là cầu thang dạng bản 2 vế Hai vế của cầu thang giống nhau nên ta chỉ tính cho một vế, rồi lấy kết quả tương tự cho vế thang còn lại Bản thang không có dầm limon và chỉ liên kết với dầm thang ở hai cạnh ngắn nên làm việc như bản sàn 1 phương và bản thang chịu các tải trọng tác dụng theo phương đứng Do đó bản thang làm việc như một cấu kiện chịu uốn, cắt bản thang thành từng dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn để xác định nội lực

3.3.2 SƠ ĐỒ TÍNH

- Việc đưa ra sơ đồ tính như thế nào là do mỗi người, và từ sơ đồ tính này ta phải cấu tạo chúng cho phù hợp với tính toán Việc quan niệm liên kết giữa bản

thang và dầm, vách cứng là khớp (cố định, di động) hay ngàm là một vấn đề phức tạp tùy thuộc vào người thiết kế Do vậy có nhiều quan niệm để lập sơ đồ tính xác định nội lực Ở đây, sinh viên trình bày 2 quan niệm tính

- Cách 1: Căn cứ vào độ cứng giữa bản thang với dầm, vách cứng mà ta coi liên

kết giữa chúng là khớp hay ngàm

Nếu hdầm,vách ≥ 3 hb => Liên kết giữa vách cứng, dầm và bản thang là ngàm

Nếu hdầm,vách < 3 hb => Liên kết giữa vách cứng, dầm và bản thang là khớp

Ư Sau khi tính toán ta phân phối lại Mômen: 70% nhịp và 40% gối

- Cách 2: Để tính toán thiên về an toàn, ta xác định nội lực của bản thang ứng

với 3 dạng sơ đồ tính, rồi lựa chọn giá trị nội lực phù hợp trong từng dạng sơ đồ tính để tính thép tại từng vị trí tiết diện của bản thang Trong đồ án, em chọn cách tính này Bởi vì:

Trình tự thi công vách và cầu thang không liên tục với nhau Cột và dầm được thi công từng tầng, bản thang là kết cấu độc lập được thi công sau cùng Nếu thi công không đúng yêu cầu, không thể đảm bảo chất lượng liên kết của bản thang với dầm thang và vách cứng

Công trình có mặt bằng rộng, khi sảy ra hỏa hoạn, động đất hoặc sự cố bất thường, cầu thang bộ đóng vai trò thoát hiểm nên ước tính tải trọng tác dụng lên cầu thang tăng lên nhiều lần so với bình thường

Chiều dài vế thang trên mặt bằng: l = 10.0,25=2,5(m)

Chiều dài vế thang trên mặt nghiêng: L = l2+ (6, 25 4,5) − 2 = 3,05( ) m

Hoạt tải tác dụng lên cầu thang: Tra bảng 3 TCVN 2737– 1995, ta có :

Bảng 3.2 Các lớp cấu tạo bản thang

STT Vật liệu Chiều dày

gtt (daN /m)

Hoạt tải p2= 360.1,25.0,82=369(daN/m)

Tổng tải trọng tác dụng lên 1m bề rộng bản thang:

2 ( 2 tt ) (369 551, 63 215,18) 1135,81( / )

b

3.3.3.2 Tải trọng tác dụng lên phần vế thang của bản chiếu nghỉ q1 ’

Tĩnh tải:

Bảng 3.1 Các lớp cấu tạo chiếu nghỉ

STT Vật liệu Chiều dày

3.3.5 TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP

3.3.5.1 Tính và bố trí cốt thép bản thang từ cao độ 4,5 m đến 49,5 m

- Vật liệu sử dụng:

Bê tông B25 có Rb = 145(daN/cm2), Rbt = 10,5(daN/cm2)

Thép AI có Rs = 2250 (daN/cm2) , AII có Rs = 2800(daN/cm2)

- Tính cốt thép bản thang:

Tiết diện: b=125cm; h = 15 cm; a = 2,5cm

⇒ ho = 15 – 2,5 = 12,5 cm Công thức tính toán:

ξ α

- Cốt ngang của bản thang chọn theo cấu tạo φ6 a200

Bảng 3.3 Kết quả tính và chọn cốt thép bản thang (Thép AII)

Tiết diện Mgh

(daNm)

h (cm)

ho

Astính (cm2)

As bản (cm2) μ%

Đoạn gãy 2339 15 12,5 0.083 0.086 7.00 5.60 0.447%

- bố trí cốt thép ở nhịp: vn2 = 0.7

Tiết diện Mgh

(kGm)

h (cm)

ho

Astính (cm2)

As bản (cm2) μ%

Nhịp 2568 15 12,5 0.091 0.095 4,32 D12a150=7,54 0.483% Đoạn gãy 23.39 15 12,5 0.083 0.086 3,92 D12a150=7,54 0.483%

- bố trí cốt thép ở gối: v g2 =0.4

Tiết diện Mgh

(kGm)

h (cm)

ho

Astính (cm2)

As bản (cm2) μ % Nhịp 2568 15 12,5 0.091 0.095 2,45 D10a160=4,91 0.314% Đoạn gãy 23.39 15 12,5 0.083 0.086 2,24 D10a160=4,91 0.314%

3.3.5.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang

- Khả năng chịu cắt của bản thang:

Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt

3.4 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ

1/ tải trọng tác dụng lên DCN

Tải trọng bản thân DCN: gd

Gd = 0,2.0,3.1,2.2500 = 180(daN/m)

Trọng lượng tường : gt = 1,75.0,2.1800.1,2=756(daN/m)

Tải từ các vế thang truyền vào: qv =2668/1,25 =2134,4(daN/m)

ho

Astính (cm2)

As chọn (cm2)

Nhịp 2584,9 30 25,5 0.014 0.015 3,9 2d18=5.1

3.4.1 Tính cốt ngang

Lực cắt tính toán: QA = Qmax = 4008 daN

Chọn cốt đai φ8 bố trí cho dầm chiếu nghỉ

Kiểm tra các điều kiện hạn chế:

Điều kiện tính toán:

Qb3 < QA: do đó cần phải tính cốt đai

Bước đai theo tính toán :

2.(1 ) 0 2.1.10, 5.20.28 3292,8

b b f n bt

2 2.3292,8

1, 64 4008

Chọn cốt đai φ8a130 trong đoạn gần gối tựa và φ8a200 trong đoạn giữa nhịp

Điều kiện Bêtông không bị phá hoại do ứng suất nén chính (Bêtông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng):

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO KẾT CẤU BỂÀ NƯỚC MÁI

4.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐẶC ĐIỂM VÀ KÍCH THƯỚC CHÍNH CỦA BỂ NƯỚC MÁI

Trong công trình gồm 3 loại bể nước:

Bể nước dưới tầng hầm dùng để chứa nước được lấy từ hệ thống nước thành phố và bơm lên bể nước mái

Bể nước ngầm dưới tầng hầm dùng để chứa nước thải từ hệ thống nước thải trong công trình, để xử lí và chuyển ra hệ thống nước thải thành phố bằng máy bơm và đường ống

Bể nước mái: Cung cấp nước phục vụ cho cư dân sinh sống trong công trình và lượng nước dùng cho mục đích cứu hỏa

Trong đồ án này, sinh viên chỉ tính bể nước mái

Hình 2.1 Mô hình không gian bể nước mái trong Sap2000

Vị trí bể nước mái: Bể nước mái được đặt trên hệ vách cứng thang máy, nắp bể có cao trình +53,000m, đáy bể có cao trình +51,000, đáy dầm DĐ1 cách sàn tầng áp mái 70cm để thuận lợi cho công tác bảo dưỡng bể trong quá trình sử dụng

Bể nước mái được làm bằng Bê tông cốt thép toàn khối Vật liệu thiết kế:

Bêtông B25 có Rb = 145 (daN/cm2), Rbt = 10,5(daN/cm2)

Thép AI : Rs = 2250(daN/cm2)

Thép AII : Rs = 2800(daN/cm2)

Kích thước chính của bể nước mái:

Bể nước mái thuộc loại bể thấp

Các kích thước cụ thể của của các cấu kiện thuộc bể nước mái được thể hiện cụ thể trong các hình minh họa ở phần tiếp theo

4.2 CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN

4.2.1 BẢN NẮP VÀ HỆ DẦM NẮP

Kích thước nắp bể: 8,5×8,2 m2, tại cửa nắp gia cường thêm thép xung quanh lỗ ≥

diện tích thép bị cắt khi qua lỗ, tối thiểu 2Þ10 Ô cửa nắp: 0,6x0,6 m2

Chiều dày bản nắp : 1 1 410 (9,1 10, 2)

Hình 2.2 Mặt bằng bản nắp và dầm nắp 4.2.2 BẢN ĐÁY VÀ HỆ DẦM ĐÁY

Chiều dày bản đáy: hb = 15 cm

Chọn tiết diện dầm đáy:

DĐ1: b × h = 400 × 800 mm2

DĐ2: b × h = 350 × 700 mm2

Hình 2.3 Mặt bằng bản đáy và dầm đáy 4.2.3 BẢN THÀNH

Chọn chiều dày bản thành bể là hthành = 13 cm để thiết kế

4.3 TÍNH KẾT CẤU BẢN BỂ NƯỚC MÁI

4.3.1 NẮP BỂ NƯỚC

4.3.1.1 Phân tích xác định trạng thái chịu lực của cấu kiện

Nắp bể nước có chiều cao bé hơn rất nhiều so với 2 chiều còn lại nên nó thuộc cấu kiện dạng bản Vì cấu kiện dạng bản được xem là cứng tuyệt đối trong mặt phẳng của nó và chịu các tải trọng vuông góc với mặt phẳng của nó nên nắp bể nước làm việc như cấu kiện bản chịu uốn theo phương ngoài mặt phẳng

1 Lớp XM láng mặt 0,02 1800 1,3 46,8

2 Lớp chống thấm 0,02 2200 1,2 52,8

Tĩnh tải bản nắp : gtt = 374,6 daN/m2

Hoạt tải:(tra bảng 3: TCVN 2737-1995), ta có ptc= 75(daN/m2)

ptt= n × ptc= 1,3 × 75= 97,5 (daN/m2)

Tổng tải trọng : q= gtt + ptt = 374,6 + 97,5 = 472,1(daN/m2)

4.3.1.4 Xác định nội lực và tính cốt thép

Các công thức xác định nội lực và tính cốt thép: tính toán bản theo sơ đồ đàn hồi, tra bảng ứng với ô số 9 ta có α α β β91, 92, 91, 92trong bảng dưới đây

Mômen tại nhịp và gối :

Nhịp: M1= α91 .1 2 M2 = α92 .1 2

Gối: MI= β91 .1 2 MII = β92 .1 2

Cốt thép cấu tạo chọn 2 Φ a200.

Gia cố thép xung quanh lỗ chọn: 2 Φ 12 (2,26 cm2≥ 4.0,503 2,012cm = 2

Bảng 2.2 Kết quả nội lực bản nắp

4.3.2 BẢN ĐÁY BỂ NƯỚC

4.3.2.1 Phân tích xác định trạng thái chịu lực của cấu kiện

Đáy bể nước có chiều cao bé hơn rất nhiều so với 2 chiều còn lại nên nó thuộc cấu kiện dạng bản Vì cấu kiện bản được xem là cứng tuyệt đối trong mặt phẳng của nó và chịu các tải trọng vuông góc với mặt phẳng của nó nên đáy bể nước làm việc như cấu kiện bản chịu uốn theo phương ngoài mặt phẳng

- Tĩnh tải: Bảng 2.4 Tĩnh tải bản đáy

STT Vật liệu Chiều dày

(m)

γ

(daN/m3) n

Tĩnh tải tính toán (daN/m2)

2 Lớp vữa lót 0,02 1800 1,3 46,8

Hoạt tải: không kể vào hoạt tải sửa chữa vì khi sửa chữa thì bể không chứa nước

nên tải trọng do khối nước chứa trong bể có thể bù vào hoạt tải sửa chữa (theo điều 1.11 TCVN 5574 – 1991) Chiều cao tối đa cột nước trong bể là 2m:

tt = n.γ.h = 1,1.1000.2 = 2200 (daN/m2).

Tổng tải trọng tác dụng lên bản đáy:

t t = ptt + gtt = 2200 + 560 = 2760(daN/m2).

4.3.2.4 Xác định nội lực và tính cốt thép

Các công thức xác định nội lực và tính cốt thép: tính toán các bản theo sơ đồ đàn hồi, tra bảng ứng với ô số 9 ta có α α β β91, 92, 91, 92trong bảng dưới đây

Mômen tại nhịp và gối :

Nhịp: M1= α91 .1 2 M2 = α92 .1 2

Gối: MI= β91 .1 2 MII = β92 .1 2

Cốt thép cấu tạo chọn 6 200 Φ a

Bảng 2.5 Kết quả nội lực bản đáy

4.3.2.5 Kiểm tra độ võng bản đáy

Độ võng bản đáy được xác định như sau: ω α = q L14

L L

D

Dùng phần mềm SAP 2000 để tính toán kiểm tra độ võng bản đáy:

Hình 2.5 Độ võng đáy bể

Ta thấy độ võng trong Sap2000 là: 0,06 cm (chênh lệch rất bé so với tính bằng công thức) Do vậy độ võng tính được là đáng tin cậy

4.3.3 BẢN THÀNH BỂ NƯỚC

4.3.3.1 Phân tích xác định trạng thái chịu lực của cấu kiện

Thành bể có chiều dày bé hơn rất nhiều so với 2 chiều còn lại nên nó thuộc cấu kiện dạng bản Và có: 8,5 4, 25 2

2

a

h = = > nên thành bể là cấu kiện thuộc loại bản

dầm làm việc theo một phương cạnh ngắn (chiều cao của bể)

Xét theo phương chiều cao bể, thành bể nước chịu tác dụng của 3 lực: lực gió hút, áp lực nước theo phương ngang và lực do trọng lượng bản thân thành bể theo phương đứng Do vậy bể nước là cấu kiện chịu nén-uốn

Xét theo phương ngang, thành bể chịu tác dụng của áp lực nước và lực kéo do thành bể vuông góc với nó truyền vào Khi đó bản thành bể sẽ làm việc như một cấu kiện chịu kéo-uốn

Theo phương cạnh ngắn ( b = 8,2m), ta có tỉ số 8, 2 4,1 2

chịu tải phân bố hình thang

Để đơn giản tính toán và thiên về an toàn, bỏ qua trọng lượng bản thân của thành bể Khi đó tính bể như cấu kiện chịu uốn

Hình 2.6 Sơ đồ tính và biểu đồ mô men bản thành bể nước mái

4.3.3.3 Tải trọng

Bản thành bể bao gồm các lớp như sau: