kết cấu thiết kế thi công công trình xây dựng chung cư cao tầng

Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm và từng cột.- Việc thiết kế tính toán sơ đồ này chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm, việc thi công cũng tơ

Phần II: kết cấu

(45%)

Giáo viên hớng dẫn: PGS.TS LÊ Bá HUế.

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 bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hoả hoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do không còn độ cứng để chống đỡ cả công trình Kết cấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi cần không gian sử dụng lớn, chiều cao nhà lớn (nhà siêu cao tầng), hoặc đối với các kết cấu nhịp lớn nh nhà thi 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 dựng trên thế giới Kết cấu bêtông cốt thép khắc phục đợc một số nhợc điểm của kết cấu thép 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 sự làm việc chung giữa chúng Tuy nhiên vật liệu bêtông cốt thép sẽ đòi hỏi kích thớc cấu kiện lớn, tải trọng bản thân của công trình tăng nhanh theo chiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý là phức tạp Do đó kết cấu bêtông cốt thép thờng 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 độ bền và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các liên kết này không đợc phép có

biến dạng góc Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm và từng cột.

- Việc thiết kế tính toán sơ đồ này chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm, việc thi công 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 trong công năng mặt bằng, nhất là những công trình nh khách sạn Nhng có nhợc điểm là kết 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 trình dới 20 tầng với thiết kế kháng chấn cấp ≤ 7; 15 tầng với kháng chấn cấp 8; 10 tầng với kháng 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 cấu khung và vách (lõi) cứng Vách (lõi) cứng làm bằng bêtông cốt thép Chúng có thể dạng lõi kín hoặc vách hở thờng bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ Hệ thống khung bố trí ở các khu vực còn lại Hai hệ thống khung và vách (lõi) đợc liên kết với nhau 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 đồ khung giằng Trong sơ đồ giằng, hệ thống vách (lõi) đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng 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 kiến trúc 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 lớn nên cũng trở thành nhân tố chiụ lực ngang lớn trong công trình nhà cao tầng Sơ đồ khung – giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối u cho nhiều loại công trình cao tầng Loại kết cấu 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 đô thị 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, ph-

ơng án kết 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 Cốt thép 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 ở khu vực giữa nhà, hệ thống vách đợc bố trí ở các khung biên của công trình, chịu phần lớn tải trọng ngang tác dụng vào công trình và phần tải trọng đứng tơng ứng với diện chịu tải của vách, lõi Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, dầm bo bố trí chạy dọc quanh chu vi nhà và hệ thống dầm sàn, chịu tải trọng đứng tơng ứng với phần diện tích 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 đồ kết 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 dân dụng).

* 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

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

2 Tiết diện vách, lõi:

Theo các tiêu chuẩn kháng chấn, bề dày vách, lõi phải thoả mãn:

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 máy tính tự động tính toán trong quá trình tìm nội lực, ở đây ta chỉ tính tải trọng do sàn và các lớp vật liệu hoàn thiện gây ra.

1 Tải trọng sàn:

(kG/m3) HSVT

Chiều dày (mm)

gtt (kG/m2)

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

bố trí đối xứng qua trục 4 Trọng lợng của bể nớc đợc truyền qua hệ dầm đỡ và truyền vào 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 các phòng, 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 bên trên.

+ 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 trọng của 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 tải trọng tờng do bố trí cửa số kính

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

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

g = 50 (kG/m2).

* Trªn mét « b¶n 8x9 m ®iÓn h×nh:

Tầng Loại tải

trọng

Dài (m)

Dày (m)

Cao (m)

γtc (kG/m3)

gtc (kG/m2)

Hệ số giảm tải

HSVT gtt

(kG/m2) Chung cư Tường110 18.5 0.11 2.9 1200 98.36 0.75 1.1 81.15

Vữa trát 2 lớp 18.5 0.06 2.9 1800 80.48 0.75 1.3 78.47

γtc (kG/

m3)

gtc (kG/m)

Hệ số giảm tải

HS

VT gtt (kG/m) Tầng

II Ho¹t t¶i:

Ho¹t t¶i do ngêi vµ thiÕt bÞ:

(kG/m2) HSVT

ptt (KG/m2)

III Tải trọng gió:

Công trình có độ cao 65,8 m (>40m), theo TCVN 2737-1995, khi tính toán tải trọng tác động lên công trình phải tính thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng 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 mốc chuẩn xác định theo công thức: Wtz = W0.k.c

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 dạng dao động riêng của công trình: mô hình kết cấu khung không gian đợc ngàm tại mặt móng, (dầm, cột đợc mô tả bằng các phần tử thanh; sàn, vách, lõi đợc mô tả bằng các phần 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.

* Xác định tần số giới hạn cho phép không cần tính đến lực quán tính phát sinh khi 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 với dạng 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

. 0γ

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.

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 j ζ i ν

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 mặt tính 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

2 9.35 1.000E-04 1.000E-08 1143.662 0.521 126.029 405.868 39.534

3 12.45 1.000E-04 1.000E-08 1143.662 0.479 122.319 428.462 39.534

4 15.55 2.000E-04 4.000E-08 1143.662 0.470 125.368 447.552 79.067

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

C Tính toán và tổ hợp nội lực:

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

13 , 170

h

l

2 5

6 , 0 max

2 30

600 max

'

, 59 150

100 781 ,

89 = > = =

=

b x M h

y M

b

h y M y

cu f h b

N

.

6

1158687

150 45 , 0 781 ,

100 133 , 90

M

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

, 0

) ( 727 , 128 749 , 13 1 ).

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

5145(3600

)727,128.5,0145(727,128.70.130749,83.1000.687,1158

05,0145.70

12,50

⇒ §Æt thÐp theo gi¶ thiÕt µtmin = 1%

) 2 ( 5 , 101 145 70 01 , 0

bh t at

Chän 10 φ 28 + 8 φ 25 (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 ,

cm h

6 7 , 4 ( )

96 , 1031

100 389 , 14

M

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

, 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

5145(3600

)55,138.5,0145(55,138.70.1304,77.1000.96,1031

05,0145.70

12,50

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

) 2 ( 5 , 101 145 70 01 , 0

bh t at

Chän 10 φ 28 + 8 φ 25 (Fat =100,88 cm2).

(%) 99 , 0

% 100 145 70

88 ,

, 56 150

100 163 ,

84 = > = =

=

b x M h

y M

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

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

5145(3600

)3,130.5,0145(3,130.70.130733,82.1000.780,1262

19,0145.70

5,190

⇒ Đặt thép theo giả thiết àtmin = 1%

) 2 ( 5 , 101 145 70 01 , 0

bh t at

Chọn 10 φ 28 + 8 φ 25 (Fat =108,02 cm2).

(%) 99 , 0

% 100 145 70

88 ,

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 φ 10 a100.

+ Trong những đoạn còn lại bố trí φ 10 a150

E Thiết kế dầm - khung trục 2

M A

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

DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu lµ:

0 , 873 4066000 . 3600 . 56 23 , 1 ( cm 2 )

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

M A

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

DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu lµ:

0 , 946 1860000 . 3600 . 56 9 , 75 ( cm 2 )

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

87 , 5 ( )

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 φ 10 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.

M A

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

DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu lµ:

0 , 842 2013000 . 3600 . 36 18 , 45 ( cm 2 )

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

M A

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

DiÖn tÝch cèt thÐp yªu cÇu lµ:

0 , 846 1972000 . 3600 . 36 17 , 9 ( cm 2 )

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

15

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 φ 10 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

' 1

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

. . 0 , 99 100460 . 2800 . 18 , 5 1 , 9 ( cm 2 )

o

h a R

M a

93 , 3 = = > =

à

o h b a F

* Tính cốt thép chịu mô men âm ở gối: tính với MI = 2260,4(kGm /m)

Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 1,5 cm → ho = 20 – 1,5 = 18,5 cm

130 . 100 . 18 , 5 2 0 , 051 0 0 , 412

226040 2

= = < =

o h b n R

M A

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

. . 0 , 975 226040 . 2800 . 18 , 5 4 , 1 ( cm 2 )

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

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).

Gãc nghiªng cña thang so víi ph¬ng n»m ngang lµ:

0

2 2

4 , 31

853 ,

0 32 , 1 16 , 2

16 , 2 cos

≈

⇒

= +

, 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

⇒ Tæng tÜnh t¶i t¸c dông lªn b¶n thang:

g = g 1 + g 2 + g 3 + g 4 = 96 , 8 + 275 + 23 , 4 + 142 = 537 , 2 ( kG / m 2 )

* Ho¹t t¶i :

Ho¹t t¶i tÝnh to¸n: p = n p tc = 1 , 2 300 = 360 ( kG / m 2 )

* Tæng t¶i träng t¸c dông lªn b¶n thang lµ:

Momen d¬ng lín nhÊt:

8

84 , 2 3 , 765 8

R

M A

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

⇒ . . h 2300 77158 . 0 , 951 . 8 4 , 41 ( cm 2 )

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 φ 10 a180

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).

* Tổng tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ

q = g + p = 343 , 8 + 360 = 703 , 8 ( kG / m2)

2 Sơ đồ tính và nội lực

Cắt dải 1m theo phơng chịu lực của bản, tính bản nh dầm đơn giản có nhịp 2,39(m) ⇒ Tải tác dụng lên bản:

= = < =

o h b n R

M A

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

2300 50260 . 0 , 968 . 8 2 , 8 ( 2 )

0

a R

M a

02 , 3 = = > =

à

oh b a

F

Bố trí thép theo phơng còn lại tơng tự, đặt φ 8 a200.

* ở gối bố trí thép mũ chịu mômen âm theo cấu tạo, đặt φ 8 a200.

III Tính toán dầm chiếu nghỉ

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

2 39 , 2 8 , 703 8

- T¶i träng do chiÕu nghØ truyÒn vµo: 703 , 8 841 ( / )

2

39 , 2

2 '

l q

2

18 , 2 2 , 2119 2

'.

l q

⇒ ho = h – a = 30 – 2 = 28 (cm)

28 22 130

125890 2

= = < =

o h b n R

M a

08 , 3 = = > =

à

o h b a

⇒ Cốt đai đợc đặt theo cấu tạo, đặt cốt đai AI, φ 6 a200.

IV Tính toán dầm chiếu tới

Dầm chiếu tới chịu tải trọng từ hai nhánh thang và bản sàn truyền vào Dầm có chiều dài 2,4m Chọn kích thớc dầm bxh = 300x300 (mm)

1 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới

, 754 23 , 454 06 , 21 5 , 247 4

1

m kG i

g

2 Sơ đồ tính và nội lực