kết cấu trong tổ chức thi công công trình

Khung có thể bao gồm cả tờng trong và tờng ngoài của nhà.Kết cấu này chịu tải trọng ngang kém, tính liên tục của khung cứng phụ thuộc vào độbền và độ cứng của các liên kết nút khi chịu u

Phần II: kết cấu

(45%)

Giáo viên hớng dẫn : chu tiến dũng

Sinh viên thực hiện : nguyễn văn tới

Lớp : 49xd3.

MSSV : 6471.49

Nhiệm vụ thiết kế:

- Chọn giải pháp kết cấu tổng thể của công trình

- Lập mặt bằng kết cấu

- Xác định tải trọng tác dụng lên công trình

- Xác định nội lực và tổ hợp nội lực của các cấu kiện

- Thiết kế khung trục 2

- Thiết kế sàn tầng điển hình

- Thiết kế cầu thang bộ

- Thiết kế móng các cột trục 2

Các bản vẽ kèm theo:

- 02 bản vẽ cấu tạo thép cột, dầm - khung trục 2

- 01 bản vẽ cấu tạo thép sàn tầng điển hình và cầu thang bộ

- 01 bản vẽ móng

A Phân tích và chọn lựa ph ơng án kết cấu cho công trình:

I Các giải pháp kết cấu th ờng dùng cho nhà cao tầng:

sử dụng là rất tốn kém, đặc biệt với môi trờng khí hậu Việt Nam, và công trình bằngthép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hoả hoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng théprất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do không còn độ cứng để chống đỡ cả công trình Kếtcấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi cần không gian sử dụnglớn, chiều cao nhà lớn (nhà siêu cao tầng), hoặc đối với các kết cấu nhịp lớn nh nhàthi đấu, mái sân vận động, nhà hát, viện bảo tàng (nhóm các công trình công cộng)…

- Bêtông cốt thép là loại vật liệu đợc sử dụng chính cho các công trình xây dựngtrên thế giới Kết cấu bêtông cốt thép khắc phục đợc một số nhợc điểm của kết cấuthép nh thi công đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trờng và nhiệt độ, ngoài ra

nó tận dụng đợc tính chịu nén rất tốt của bêtông và tính chịu kéo của cốt thép nhờ sựlàm việc chung giữa chúng Tuy nhiên vật liệu bêtông cốt thép sẽ đòi hỏi kích thớccấu kiện lớn, tải trọng bản thân của công trình tăng nhanh theo chiều cao khiến choviệc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý là phức tạp Do đó kết cấu bêtông cốt thépthờng phù hợp với các công trình dới 30 tầng

2 Giải pháp về hệ kết cấu chịu lực :

Hiện nay, hệ kết cấu chịu lực của nhà cao tầng có các hệ sau:

a Hệ kết cấu khung chịu lực :

- Hệ khung thông thờng bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳng

đứng bằng các nút cứng Khung có thể bao gồm cả tờng trong và tờng ngoài của nhà.Kết cấu này chịu tải trọng ngang kém, tính liên tục của khung cứng phụ thuộc vào độbền và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các liên kết này không đợc phép cóbiến dạng góc Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịulực của từng dầm và từng cột

- Việc thiết kế tính toán sơ đồ này chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm, việc thicông cũng tơng đối thuận tiện do đã thi công nhiều công trình, vật liệu và công nghệ

dễ kiếm nên chắc chắn đảm bảo tính chính xác và chất lợng của công trình

- Hệ kết cấu này rất thích hợp với những công trình đòi hỏi sự linh hoạt trongcông năng mặt bằng, nhất là những công trình nh khách sạn Nhng có nhợc điểm làkết cấu dầm sàn thờng dày nên không chiều cao các tầng nhà thờng phải lớn

- Sơ đồ thuần khung có nút cứng bêtông cốt thép thờng áp dụng cho công trìnhdới 20 tầng với thiết kế kháng chấn cấp ≤ 7; 15 tầng với kháng chấn cấp 8; 10 tầng vớikháng chấn cấp 9.

b Hệ kết cấu khung + vách (lõi) :

- Đây là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dới dạng tổ hợp giữa kết cấukhung và vách (lõi) cứng Vách (lõi) cứng làm bằng bêtông cốt thép Chúng có thểdạng lõi kín hoặc vách hở thờng bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ Hệ thốngkhung bố trí ở các khu vực còn lại Hai hệ thống khung và vách (lõi) đợc liên kết vớinhau qua hệ thống sàn Trong trờng hợp này, hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn

- Hệ thống kết cấu này thờng có 2 loại sơ đồ kết cấu là sơ đồ giằng và sơ đồkhung giằng Trong sơ đồ giằng, hệ thống vách (lõi) đóng vai trò chủ yếu chịu tảitrọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng Sự phân chia rõ chức năng này tạo

điều kiện để tối u hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thớc cột dầm, đáp ứng yêu cầu kiếntrúc Trong sơ đồ kết cấu khung-giằng, tải trọng ngang của công trình do cả hệ khung

và lõi cùng chịu, thông thờng do hình dạng và cấu tạo nên vách (lõi) có độ cứng lớnnên cũng trở thành nhân tố chiụ lực ngang lớn trong công trình nhà cao tầng Sơ đồkhung – giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối u cho nhiều loại công trình cao tầng Loại kếtcấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng

Hiện nay chúng ta đã làm nhiều công trình có hệ kết cấu này nh tại các khu đôthị mới Láng – Hoà Lạc, Định Công, Linh Đàm, Đền Lừ… Do vậy khả năng thiết kế,thi công là chắc chắn đảm bảo

II Chọn hệ kết cấu chịu lực:

Trên cơ sở đề xuất các phơng án về vật liệu và hệ kết cấu chịu lực chính nh trên,với quy mô của công trình gồm 19 tầng thân, tổng chiều cao khoảng 66 m, phơng ánkết cấu tổng thể của công trình đợc lựa chon nh sau:

- Về vật liệu: chọn vật liệu bêtông cốt thép sử dụng cho toàn bộ công trình.Dùng bê tông mác 300 (Rn = 130 kG/cm2) cho các kết cấu chịu lực thông thờng Cốtthép chịu lực nhóm AII (Ra = 2800kG/cm2)

- Về hệ kết cấu chịu lực: sử dụng hệ kết cấu khung + vách + lõi chịu lực với sơ

đồ khung giằng Trong đó, hệ thống lõi đợc bố trí đối xứng trong lồng thang máy ởkhu vực giữa nhà, hệ thống vách đợc bố trí ở các khung biên của công trình, chịu phầnlớn tải trọng ngang tác dụng vào công trình và phần tải trọng đứng tơng ứng với diệnchịu tải của vách, lõi Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, dầm bo bố trí chạydọc quanh chu vi nhà và hệ thống dầm sàn, chịu tải trọng đứng tơng ứng với phần diệntích chịu tải của nó và một phần tải trọng ngang, tăng độ ổn định cho hệ kết cấu

Nh vậy, hệ kết cấu chịu lực của công trình là hệ khung, vách, lõi kết hợp Sơ đồkết cấu là sơ đồ khung giằng

III Chọn sơ bộ kích th ớc tiết diện:

1 Tiết diện cột:

Diện tích tiết diện cột đợc chọn theo công thức:

n R

N k b

F =

Trong đó: Fb : diện tích tiết diện cột

k : hệ số kể đến ảnh hởng của mômen (1,2 ~ 1,5)

Rn: cờng độ chịu nén tính toán của bê tông (Rn= 130 kG/cm2)

N : lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột

N= n.S.q;

n: số tầng = 20 tầng;

S : diện tích chịu tải của cột;

q: tải trọng sơ bộ tính toán trên 1 m2 sàn (= 1,2 T/m2 đối với nhà dândụng)

* Xét cột có diện tích chịu tải lớn nhất (cột D2):

N= 20.1,2.9.5,2 =1123,2 (T/m2)

Diện tích tiết diện cột: 1 , 04 ~ 1 , 296 ( 2)

1300

2 , 1123 ) 5 , 1

~ 2 , 1

b

Chọn tiết diện cột 1500x700 (mm) chung cho tất cả các cột giữa ở các tầng

- Kiểm tra điều kiện ổn định của cột: λ = 0 ≤ λ0

b l

L0 = 0,7.l = 0,7.5,5 =3,85 (m)

31 0 5 , 5 7 , 0

85 , 3

~ 2 , 1

b

Chän tiÕt diÖn cét 1500x700 (mm) chung cho tÊt c¶ c¸c cét biªn ë c¸c tÇng

2 TiÕt diÖn v¸ch, lâi:

Theo c¸c tiªu chuÈn kh¸ng chÊn, bÒ dµy v¸ch, lâi ph¶i tho¶ m·n:

cm t

h

cm

20 550

15 max 20

~ 450 9000 ).

20

1

~ 8

1 ( ) 20

1

~ 8

1

) ( 450

~ 225 900 ).

4

1

~ 2

1 ( ) 4

1

~ 2

~ 400 8000 ).

20

1

~ 8

1 ( ) 20

1

~ 8

1

) ( 450

~ 225 900 ).

4

1

~ 2

1 ( ) 4

1

~ 2

~ 120 2400 ).

20

1

~ 8

1 ( ) 20

1

~ 8

1 ( ) 25

1 35

B xác định tải trọng tác dụng lên công trình:

I.Tĩnh tải:

Trọng lợng bản thân của các kết cấu chịu lực(trừ sàn) sẽ đợc chơng trình máytính tự động tính toán trong quá trình tìm nội lực, ở đây ta chỉ tính tải trọng do sàn vàcác lớp vật liệu hoàn thiện gây ra

1 Tải trọng sàn:

Loại sàn TT Cỏc lớp γ tc

(kG/m 3 ) HSVT

Chiều dày (mm)

Trên mái của toà nhà có bố trí hai bể nớc có kích thớc axbxh=2,4x4,3x2,5(m)

bố trí đối xứng qua trục 4 Trọng lợng của bể nớc đợc truyền qua hệ dầm đỡ và truyềnvào 4 cột với các giá trị lực tập trung nh sau:

Với cột (3C), (3D), (5C) và (5D):

) ( 9675 1000

5 , 2 3 , 4 4 , 2 8

3 8

3 ) 4

3 ( 2

1

kG G

G

Với cột (2C), (2D), (6C) và (6D):

) ( 3225 1000

5 , 2 3 , 4 4 , 2 8

1 8

1 2

1 2

1 2

1

kG G

G

3 Tải trọng t ờng xây:

- Tờng ngăn giữa các phòng, tờng bao chu vi nhà dày 220; Tờng ngăn trong cácphòng, tờng nhà vệ sinh trong nội bộ các phòng dày 110 đợc xây bằng gạch có γ

=1200 kG/m3 Cấu tạo tờng bao gồm phần tờng đặc xây bên dới và phần kính ở bêntrên

+ Trọng lợng tờng ngăn trên dầm tính cho tải trọng tác dụng trên 1 m dài tờng.+ Trọng lợng tờng ngăn trên các ô bản (tờng 110, 220) tính theo tổng tải trọngcủa các tờng trên các ô sàn sau đó chia đều cho diện tích toàn bản sàn của công trình

- Chiều cao tờng đợc xác định : ht = H - hs

Trong đó: ht - chiều cao tờng

H - chiều cao tầng nhà

Hs - chiều cao sàn, dầm trên tờng tơng ứng

- Ngoài ra khi tính trọng lợng tờng, ta cộng thêm hai lớp vữa trát dày 3 cm/lớp.Một cách gần đúng, trọng lợng tờng đợc nhân với hệ số 0,75 kể đến việc giảm tảitrọng tờng do bố trí cửa số kính

- Kết quả tính toán trọng lợng của tờng phân bố trên dầm ở các tầng đợc thểhiện trong bảng:

* Trọng lợng vách ngăn tầng 1 (quy về tải trọng phân bố đều trên sàn):

Dày (m)

Cao (m)

(kG/m 2 )

Chung cư

Tường110 18.5 0.11 2.9 1200 98.36 0.75 1.1 81.15Vữa trỏt 2

Dầm

ngang

Tường 220 0.22 2.5 1800 990.0 0.75 1.1 816.75 Vữa trỏt 0.06 2.5 1800 270.0 0.75 1.3 263.25

II Hoạt tải:

Hoạt tải do ngời và thiết bị:

III Tải trọng gió:

Công trình có độ cao 65,8 m (>40m), theo TCVN 2737-1995, khi tính toán tảitrọng tác động lên công trình phải tính thành phần tĩnh và thành phần động của tảitrọng gió

1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió:

* Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao z so với mốcchuẩn xác định theo công thức: Wtz = W0.k.c

Trong đó:

W0: giá trị của áp lực gió theo bản đồ phân vùng (Hà Nội vùng II.B, có Wo =

n: hệ số vợt tải của tải trọng gió (1,2)

ht : chiều cao đón gió

Thành phần tĩnh tính toán của tải trọng gió td vào các mức sàn nh sau:

2 Thành phần động của tải trọng gió:

* Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió phụ thuộc vào dạng dao

động của công trình Sử dụng phần mềm ETABS 8.5 để tìm ra các tần số của các dạngdao động riêng của công trình: mô hình kết cấu khung không gian đợc ngàm tại mặtmóng, (dầm, cột đợc mô tả bằng các phần tử thanh; sàn, vách, lõi đợc mô tả bằng cácphần tử tấm); khối lợng của công trình bao gồm khối lợng: dầm, cột, sàn, lõi, tờng

và khối lợng thêm vào do một nửa hoạt tải gây nên

Cột (T)

Vỏch, lừi (T)

Tường+kớnh (T)

Tổng khối lượng (T) Tầng hầm 0 261.94 172.07 157.82 232.06 823.88 Tầng 1 445.06 142.72 266.83 230.53 310.25 1395.4 Tầng chung cư 544.79 150.11 147.13 145.89 155.74 1143.7

* Xác định tần số giới hạn cho phép không cần tính đến lực quán tính phát sinhkhi công trình dao động (fL):

Giá trị fL phụ thuộc vào vùng áp lực gió và độ giảm δ của dao động

Hà Nội thuộc vùng áp lực gió II và công trình bê tông cốt thép δ = 0.3 → fL = 1,3 Hz

* Công trình có dạng dao động riêng thứ nhất thoả mãn bất đẳng thức: f1 < fL <f2 nên thành phần đổng của tải trọng gió phải kể đến tác dụng của cả xung vận tốc gió

và lực quán tính của công trình Khi đó, ta cần tính toán thành phần động của gió vớidạng dao động thứ nhất theo công thức:

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên từng phần thứ

f

W

* 940

. 0

γ

ε =

γ: hệ số tin cậy của tải trọng gió (= 1,2)

W0: giá trị áp lực gió tiêu chuẩn (= 95 kG/m2)

y: dịch chuyển ngang tỉ đối của công trình ở độ cao zk ứng với dạng dao động riêng thứ i

n

j

ji Fj i

y M

y W

.WFj: giá trị tiêu chuản thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ

j của công trình, chỉ kể đến ảnh hởng của xung vận tốc gió, đợc xác định theo công thức W Fj =W jζiν

Wj là giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió, tác dụng lên phần thứ j của công trình

ν: hệ số tơng quan không gian áp lực động của tải trọng gió đợc lấy theo bề mặttính toán của công trình trên đó xác định các tơng quan động

a Thành phần động của tải trọng gió theo phơng X (ngang nhà):

Theo phơng X, công trình có tần số dao động riêng f1 = 0,452 s-1 với f1< fL

Độ giảm loga của dao động: δ = 0,3

452 , 0 940

950 2 , 1

940

1

Bảng giá trị tiêu chuẩn thành phần động tải trọng gió ứng với dạng dao độngtheo phơng X:

Tầng z

(m)

y j (m)

y j2 (m)

M j

(kG/m)

W t (kG/m)

W p(ji) (kG/m) H+1 6.25 1.000E-04 1.000E-08 2219.268 0.517 213.498 692.877 76.715

b Thành phần động của tải trọng gió theo phơng Y (dọc nhà):

Theo phơng Y, công trình có dạng dao động đầu tiên với f1 = 0,532 s-1 < fL

Độ giảm loga của dao động: δ = 0,3

532 , 0 940

950 2 , 1

940

1

Tầng z

(m)

y j (m)

y j2 (m)

M j

(kG/m)

W t (kG/m)

W p(j1) (kG/m) H+1 6.25 1.000E-04 1.000E-08 2219.268 0.517 248.961 692.877 88.517

I Tính toán nội lực:

* Sơ đồ để tính toán nội lực là sơ đồ khung không gian ngàm tại móng

Sàn, vách lõi đợc quan niệm là các phần tử tấm

Cột, dầm là các phần tử thanh

* Tải trọng tính toán để xác định nội lực gồm:

- Trờng hợp tĩnh tải

- Trờng hợp hoạt tải chất đều trên các nhịp

- Tải trọng gió tĩnh và gió động theo các phơng X, - X, Y, -Y

Phơng pháp tính sử dụng chơng trình ETABS 8.5 để tìm nội lực

Kết quả nội lực tính toán xem phần phụ lục

D ThiÕt kÕ cét - khung truc 2

0 = <

=

=

h o

Gi¶ thiÕt: µτ = 2% ⇒ Fa+ Fa’= 2%.b.ho= 0,02.70.146 = 204,4(cm2).

- §é lÖch t©m ban ®Çu:

79 , 1311

13 , 170

h

l

2 5

6 , 0 max

230

600 max '

, 59 150

100 781 , 89

y M

b

h y M y

cu f h b

N

.

6

1158687

150 45 , 0 781 ,

cm h

100 133 , 90

M

) ( 749 , 83 5 150 5 , 0 749 , 13 1 5

, 0

1000 687 , 1158

n R

N

55 , 0 4 , 1 145

150 5 , 0 8 , 1 ( 150 )

4 , 1 5 , 0 8 , 1

0

cm e

h

h h

) (

'

) 5 , 0 ( '

a o h a R

x o h x b n R Ne a F

5 145 ( 3600

) 727 , 128 5 , 0 145 ( 727 , 128 70 130 749 , 83 1000 687 , 1158

05 , 0 145 70

12 , 5 0

⇒ Đặt thép theo giả thiết àtmin = 1%

) 2 ( 5 , 101 145 70 01 , 0

bh t at

Chọn 10φ28 + 8φ25 (Fat =100,88 cm2)

(%) 99 , 0

% 100 145 70

88 ,

, 3 150

100 818 ,

=

b x M h

y M

b

h x

M x

cu f h b

N

.

6

1000 90 , 1031 6

150 51 , 0 123 ,

x

Dùng M x′ và N tính cốt thép đối xứng Fa = Fa'

§é lÖch t©m:

eng = max .150 6 6 ( )

25

1 25

cm h

100 389 , 14

M

) ( 4 , 77 5 150 5 , 0 4 , 7 1 5

, 0

1000 960 , 1031

n R

η

) ( 55 , 138 4 , 7 1 ).

55 , 0 4 , 1 145

150 5 , 0 8 , 1 ( 150 0 ) 0 4 , 1 0

5 , 0 8 , 1

h

h h

) (

'

) 5 , 0 ( '

a o

h a R

x o h x b n R Ne a F

5 145 ( 3600

) 55 , 138 5 , 0 145 ( 55 , 138 70 130 4 , 77 1000 96 , 1031

05 , 0 145 70

12 , 5 0

⇒ Fa< 0 → §Æt thÐp theo gi¶ thiÕt µtmin = 1%

) 2 ( 5 , 101 145 70 01 , 0

bh t at

Chän 10φ28 + 8φ25 (Fat =100,88 cm2)

(%) 99 , 0

% 100 145 70

88 , 100

, 56 150

100 163 , 84

y M

⇒ TÝnh víi y y M x

b

h M

cu f h b

N

.

6

1000 780 , 1262 6

150 4 , 0 163 ,

cm h

100 02 , 85

M

) ( 733 , 82 5 150 5 , 0 733 , 12 1 5

, 0

1000 780 , 1262

n R

N

Chän a = a' = 5 cm → ho = h – a = 150 – 5 = 145 (cm)

) ( 75 , 79 145 55 , 0 0

55 , 0 4 , 1 145

150 5 , 0 8 , 1 ( 150 0 ) 0 4 , 1 0

5 , 0 8 , 1

h

h h

) (

'

) 5 , 0 ( '

a o

h a R

x o h x b n R Ne a F

5 145 ( 3600

) 3 , 130 5 , 0 145 ( 3 , 130 70 130 733 , 82 1000 780 , 1262

19 , 0 145 70

5 , 19 0

⇒ Đặt thép theo giả thiết àtmin = 1%

) 2 ( 5 , 101 145 70 01 , 0

bh t at

Chọn 10φ28 + 8φ25 (Fat =108,02 cm2)

(%) 99 , 0

% 100 145 70

88 , 100

Vì lực cắt trong cột nhỏ, nên cốt đai đợc đặt theo cấu tạo

- Đờng kính cốt đai: φ đai = max (0,25.φm ax, 10) = max(0,25.25, 10) = 10 mm

- Khoảng cách giữa các cốt đai:

+ Trong đoạn nối cốt thép chịu lực, đặt φ10 a100

+ Trong những đoạn còn lại bố trí φ10 a150

E Thiết kế dầm - khung trục 2

Ta cã: 2 0,222 0 0,399

56 45 130

M A

γ = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2A] = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2 0 , 222 ] = 0 , 873

DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu lµ:

56 3600 873 , 0

4066000

cm o

h a R

M a

8 , 22

2 TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men d ¬ng:

112 672 6

1 6 1

) ( 5 , 427 ) 45 900 (

2 1 min

cm c

h

cm l

cm c

1860000

o bh n R

M A

γ = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2A] = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2 0 , 1014 ] = 0 , 946

DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu lµ:

9 , 75 ( 2)

56 3600 946 , 0

1860000

cm o

h a R

M a

4 , 11

- Lùc mµ cèt ®ai ph¶i chÞu lµ:

56 45 10 8

24180

.

2 2

0

2

cm

kG h

b R

Q q

785 , 0 2 2200

cm d

q d nf ad

R tt

24180

56 45 10 5 , 1

5 , 1 max

2 2

0

cm Q

bh k

20

20 3 / 60 3 /

= 20(cm)

→ Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt ®ai lµ:

u = min (utt ,umax ,uct) = 20 (cm)

Chän cèt ®ai φ10 a200 bè trÝ trong kho¶ng 1/4 nhÞp ®Çu dÇm

Trong kho¶ng 1/2 nhÞp gi÷a dÇm lÊy kho¶ng c¸ch c¸c cèt ®ai lµ 300mm

TÝnh to¸n víi dÇm tÇng hÇm nhÞp gi÷a cña khung trôc 2 tøc lµ dÇm D10 (phÇn tö10):

2013000

o bh n R

M A

γ = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2A] = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2 0 , 266 ] = 0 , 842

DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu lµ:

36 3600 842 , 0

2013000

cm o

h a R

M a

2 TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men d ¬ng:

3 , 61 368 6

1 6 1

) ( 5 , 427 ) 45 900 (

2 1 min

cm c

h

cm l

cm c

o bh n R

M A

γ = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2A] = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2 0 , 26 ] = 0 , 846

DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu lµ:

0,8461972000.3600.36 17,9(cm2)

o h a R

M a

→ Ph¶i tÝnh to¸n cèt ®ai cho dÇm

- Lùc mµ cèt ®ai ph¶i chÞu lµ:

36 45 10 8

17200

.

2 2

0

2

cm

kG h

b R

Q q

785 , 0 2 2200

cm d

q d nf ad

R tt

17200

36 45 10 5 , 1

5 , 1 max

2 2

0

cm Q

bh k

R

Kho¶ng c¸ch cÊu t¹o: víi h = 40cm < 45cm

20 2 / 40 2 /

= 15(cm)

→ Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt ®ai lµ:

u = min (utt ,umax ,uct) = 15 (cm)

Chän cèt ®ai φ10 a150 bè trÝ trong kho¶ng 1/4 nhÞp ®Çu dÇm

Trong kho¶ng 1/2 nhÞp gi÷a dÇm lÊy kho¶ng c¸ch c¸c cèt ®ai lµ 300mm

9 1

06 , 3 1

2 = =

l

l

M a

M a

) / ( 4 , 2260

) / ( 8 , 828

) / ( 6 , 1004

9 , 104 ) 8 9 3 (

12

8 1040

).

2 ( ).

2 ( ) 3

.(

12

.

' ' 2 1

1 2

1

' 2

2

' 1

1 2

2 1

m kGm M

M

m kGm M

M

m kGm M

m kGm M

M

l M M

M l

M M M l

l l q

II II

I I

II II

I I

+ +

* TÝnh cèt thÐp chÞu m« men d¬ng: tÝnh víi M1 = 1004,6 kGm /m

Chän chiÒu dµy líp b¶o vÖ a = 1,5 cm → ho = 20 – 1,5 = 18,5 (cm)

5 , 18 100 130

100460 2

.

o h b n R

M A

⇒ γ = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2A] = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2 0 , 022 ] = 0 , 99

5 , 18 2800 99 , 0

100460

M a

21 , 0 5 , 18 100

93 , 3

µ

o h b a F

* TÝnh cèt thÐp chÞu m« men ©m ë gèi: tÝnh víi MI = 2260,4(kGm /m)

Chän chiÒu dµy líp b¶o vÖ a = 1,5 cm → ho = 20 – 1,5 = 18,5 cm

2 0,051 0 0,412

5 , 18 100 130

226040 2

.

o h b n R

M A

⇒γ = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2A] = 0 , 5 [ 1 + 1 − 2 0 , 051 ] = 0 , 975

5 , 18 2800 975 , 0

226040

o

h a R

M a

93 , 3

à

o h b a F

2 Các ô sàn còn lại:

Những ô sàn S2, S4 đợc tính toán và bố trí cốt thép tơng tự nh ô sàn S3 ở trên

G Thiết kế cầu thang bộ

I Tính toán bản thang

Bản thang đợc tính nh dầm đơn giản bề rộng 1m, nhịp 2,42(m) theo phơng ngang,lực tác dụng lên bản thang đợc truyền lên dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới

Sơ đồ kết cấu bản thang nh dầm đơn giản tựa lên hai gối cố định

Chọn sơ bộ bản thang có chiều dày: h = 10(cm)

Góc nghiêng của thang so với phơng nằm ngang là:

0

2 2

4,31

853,032,116,2

16,2cos

≈

⇒

=+

=

α

α

1 Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang

, 0

03 , 0 27 , 0 17 , 0 1800 3 , 1

.

b l

v b b b

h n

27 , 0 17 , 0 1800 1 , 1 2

.

b l b b b

h n

⇒ Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang:

g=g1+g2 +g3 +g4 = 96 , 8 + 275 + 23 , 4 + 142 = 537 , 2 (kG/m2)

* Hoạt tải :

Hoạt tải tính toán: p=n.p tc = 1 , 2 300 = 360 (kG/m2)

* Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang là:

Momen dơng lớn nhất:

771,58( )

8

84 , 2 3 , 765 8

77158 2

.

o h b n

R

M A

γ = 0 , 5 (1 + 1 − 2A)= 0 , 5 (1 + 1 − 2 0 , 0927)= 0 , 951

⇒ . .h 230077158.0,951.8 4,41(cm2)

a R

M a

71 , 4

à

o h b

a

F

Do trong thực tế bản kê lên dầm chiếu nghỉ nên tại những chỗ đó có tồn tại mômen

âm Do đó ta phải đặt cốt thép cấu tạo tại những vị trí chịu mômen âm đó, chọn φ10a180

II Tính toán bản chiếu nghỉ

Sàn chiếu nghỉ đựơc tính kê lên 2 dầm chiếu nghỉ, đợc tính nh bản kê hai cạnh có nhịp 2,39 (m)

Chọn bản có chiều dày 10 cm

1 Xác định tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ

* Tĩnh tải:

- Trọng lợng gạch lát: g1= 1 , 1 2000 0 , 01 = 22 (kG/m2)

50260 2

.

o h b n R

M A

γ = 0 , 5 (1 + 1 − 2A)= 0 , 5 (1 + 1 − 2 0 , 061)= 0 , 968

8 968 , 0 2300

50260 0

.

a R

M a

γ

Chän φ8 a180 cã Fa = 3,02 (cm )²

) ( 6 , 502 8

2 39 , 2 8 , 703 8

Có 0 , 38 % min 0 , 1 %

8 100

02 , 3

à

o h b a

F

Bố trí thép theo phơng còn lại tơng tự, đặt φ8 a200

* ở gối bố trí thép mũ chịu mômen âm theo cấu tạo, đặt φ8 a200

III Tính toán dầm chiếu nghỉ

Dầm chiếu nghỉ chịu tải trọng từ hai nhánh thang và chiếu nghỉ truyền vào Dầm