Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung sàn bêtông cốt thép, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng động lớn.. Tĩnh tải Tĩnh tải bao gồm tr
Trang 1i
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
*
CHUNG CƯ LAPAZ TOWER THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
GVHD: TS BÙI THIÊN LAM Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĨNH PHÁT
Đà Nẵng – Năm 2018
Trang 2MỤC LỤC
Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh sách các bảng biểu, hình vẽ
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH i
1.1 Thông tin chung viii
1.1.1 Tên công trình viii
1.1.2 Chức năng công trình viii
1.1.3 Vị trí công trình viii
1.1.4 Quy mô công trình viii
1.2 Điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn viii
1.3 Các giải pháp kiến trúc ix
1.3.1 Giải pháp các mặt bằng ix
1.3.2 Giải pháp mặt đứng, hình khối kiến trúc ix
1.3.3 Giải pháp giao thông ix
1.3.4 Giải pháp hệ thống điện, nước ix
1.3.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy, thoát hiểm ix
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU x
2.1 Các tiêu chuẩn, qui phạm x
2.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình x
2.3 Lựa chọn vật liệu x
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN xi
3.1 Lập mặt bằng kết cấu sàn xi
3.2 Chọn kích thước sơ bộ sàn xi
3.3 Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn xii
3.3.1 Tĩnh tải sàn xii
3.3.2 Hoạt tải sàn xiii
3.4 Tính nội lực sàn xiii
3.4.1 Nội lực trong ô sàn bản dầm xiii
3.4.2 Nội lực trong ô sàn bản kê 4 cạnh xiv
3.5 Tính toán và bố trí thép sàn xv
3.5.1 Tính toán cốt thép bản kê 4 cạnh (Ô sàn S1) xv
3.5.2 Tính toán cốt thép bản loại dầm (Ô sàn S12) xvii
Trang 3iii
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ xix
4.1 Mặt bằng kết cấu cầu thang xix
4.2 Tính bản thang xix
4.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang xx
4.2.2 Tải trọng tác dụng lên sàn chiếu nghỉ và sàn chiếu tới xxi
4.2.3 Sơ đồ tính vế thang xxi
4.2.4 Tính thép cho bản thang xxi
4.2.5 Tính thép cho ô sàn chiếu tới và chiếu nghỉ xxii
4.3 Tính dầm chiếu nghỉ D1 xxiii
4.3.1 Kích thước xxiii
4.3.2 Tải trọng tác dụng lên dầm D1 xxiii
4.3.3 Tính nội lực xxiii
4.3.4 Tính toán cốt thép xxiii
4.4 Tính toán dầm chiếu nghỉ D2 xxv
4.5 Tính toán dầm chiếu nghỉ D3 xxv
4.5.1 Tải trọng tác dụng lên dầm D3 xxv
4.5.2 Tính nội lực xxv
4.5.3 Tính toán cốt thép xxvi
4.6 Tính toán dầm chiếu tới D4 xxvii
CHƯƠNG 5: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH xxviii
5.1 Tải trọng thẳng đứng xxviii
5.1.1 Tĩnh tải xxviii
5.1.2 Hoạt tải xxix
5.2 Tải trọng ngang xxx
5.2.1 Tải trọng gió xxx
5.3 Tổ hợp tải trọng xxxv
5.3.1 Phương pháp tính toán xxxv
5.3.2 Các trường hợp tải trọng xxxv
5.3.3 Tổ hợp tải trọng xxxv
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2 xxxvi
6.1 Sơ bộ chọn các kích thước kết cấu cho công trình: xxxvi
6.1.1 Sơ bộ chọn kích thước sàn xxxvi
6.1.2 Sơ bộ chọn kích thước dầm xxxvi
6.1.3 Sơ bộ chọn kích thước cột: xxxvi
6.2 Tính dầm khung trục 2: xxxviii
6.2.1 Tính toán cốt thép trong dầm khung xxxviii
6.2.2 Tính toán cốt dọc xxxviii
6.2.3 Tính toán cốt thép đai: xxxix 6.3 Kết quả tính toán cốt thép dầm khung trục 2 xl
Trang 46.3.1 Tính toán thép dọc xl 6.3.2 Tính toán thép đai dầm xl 6.3.3 Tính cốt treo dầm khung xli 6.4 Tính toán cốt thép cột khung trục 2: xli 6.4.1 Nội lực cột khung: xli 6.4.2 Tính toán cốt thép cột: xli CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2 xlviii 7.1 Điều kiện địa chất công trình: xlviii 7.1.1 Địa tầng: xlviii 7.1.2 Đánh giá nền đất: xlviii 7.1.3 Lựa chọn giải pháp nền móng l 7.2 Các giả thuyết tính toán: l 7.3 Các loại tải trọng dùng để tính toán l 7.4 Thiết kế móng M1 khung trục 2 (Móng dưới cột trục A) li 7.4.1 Vật liệu: li 7.4.2 Tải trọng li 7.4.3 Chọn kích thước cọc lii 7.4.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài lii 7.4.5 Tính toán sức chịu tải của cọc liii 7.4.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc liv 7.4.7 Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc lv 7.4.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc lvi 7.4.9 Kiểm tra độ lún của móng cọc lix 7.4.10 Tính toán đài cọc lxi 7.5 Thiết kế móng M2 khung trục 2 (Móng dưới cột trục E) lxiv 7.5.1 Tải trọng lxiv 7.5.2 Chọn kích thước cọc lxv 7.5.3 Tính toán sức chịu tải của cọc lxv 7.5.4 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc lxv 7.5.5 Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc lxvi 7.5.6 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc lxvii 7.5.7 Kiểm tra độ lún của móng cọc lxix 7.5.8 Tính toán đài cọc lxix CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ I N PHÁP K THU T THI CÔNG lxxi 8.1 Phương án thi công cọc khoan nhồi: lxxii 8.1.1 Phương pháp thi công ống chống: lxxii 8.1.2 Phương pháp thi công bằng guồng xoắn: lxxii 8.1.3 Phương pháp thi công phản tuần hoàn: lxxii 8.1.4 Phương pháp thi công gầu xoay và dung dịch Bentonite giữ vách: lxxiii
Trang 5v
8.2 Chọn máy thi công cọc: lxxiii 8.2.1 Máy khoan: lxxiii 8.2.2 Máy cẩu: lxxiv 8.2.3 Máy trộn Bentonite: lxxv 8.3 Trình tự thi công cọc khoan nhồi: lxxv 8.3.1 Công tác chuẩn bị: lxxvi 8.3.2 Định vị tim cọc: lxxvii 8.3.3 Hạ ống vách: lxxvii 8.3.4 Khoan tạo lỗ và bơm dung dịch bentonite lxxviii 8.3.5 Xác nhận độ sâu hố khoan và xử lý cặn lắng: lxxxi 8.3.6 Thi công hạ lồng cốt thép: lxxxi 8.3.7 Công tác thổi rửa đáy lỗ khoan: lxxxiii 8.3.8 Công tác đổ bê tông: lxxxiv 8.3.9 Rút ống vách: lxxxvii 8.3.10 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi: lxxxvii 8.3.11 Công tác phá đầu cọc: lxxxix 8.4 Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi xc 8.4.1 Sụt lỡ vách hố đào xc 8.4.2 Sự cố trồi lồng thép khi đổ bê tông xci 8.4.3 Nghiêng lêch hố đào xcii 8.4.4 Hiện tượng tắc bê tông khi đổ xcii 8.4.5 Không rút được ống vách lên xcii 8.4.6 Khối lương bê tông ít hoặc nhiều hơn so với tính toán xcii 8.4.7 Mất dung dịch giữ vách xciii 8.4.8 Các khuyết tật trong bê tông cọc xciii 8.5 Nhu cầu nhân lực và thời gian thi công cọc xciv 8.5.1 Số công nhân trong 1 ca xciv 8.5.2 Thời gian thi công cọc khoan nhồi: xciv 8.6 Biện pháp tổ chức thi công cọc khoan nhồi: xcv CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ BI N PHÁP THI CÔNG ĐÀO ĐẤT PHẦN NGẦM xcvi 9.1 Lựa chọn biện pháp chống vách hố đào: xcvi 9.2 Thi công cừ Larsen xcvii 9.2.1 Tính toán chọn cừ: xcvii 9.2.2 Kiểm tra khả năng chịu lực của mặt cắt ngang cừ xcviii 9.2.3 Chọn máy thi công xcix 9.2.4 Thi công tường cừ: c 9.3 Biện pháp thi công đào đất: c 9.3.1 Chọn biện pháp thi công: c
Trang 69.3.2 Chọn phương án đào đất ci 9.3.3 Tính khối lượng đất đào ci 9.4 Tính toán khối lượng công tác đắp đất hố móng ciii 9.5 Lựa chọn máy đào và xe vận chuyển đất civ 9.5.1 Chọn máy đào civ 9.5.2 Chọn xe phối hợp để chở đất đi đổ cv 9.5.3 Thiết kế khoan đào cvi 9.6 Tổ chức quá trình thi công đào đất cvi 9.6.1 Xác định cơ cấu quá trình cvi 9.6.2 Chia phân tuyến công tác cvi CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ BI N PHÁP THI CÔNG ĐÀI MÓNG VÀ TIẾN ĐỘ PHẦN NGẦM cvi 10.1 Thiết kế ván khuôn đài móng: cvii 10.1.1 Lựa chọn loại ván khuôn sử dụng: cvii 10.1.2 Tính toán ván khuôn móng M1 cvii 10.2 Tổ chức công tác thi công bê tông toàn khối đài cọc: cx 10.2.1 Xác định cơ cấu quá trình: cx 10.2.2 Yêu cầu kĩ thuật các công tác cx 10.2.3 Công tác cốt thép: cxi 10.2.4 Công tác bêtông: cxi 10.2.5 Tính toán khối lượng các công tác cxiii 10.2.6 Chia phân đoạn thi công: cxiii 10.2.7 Tính nhịp công tác của dây chuyền bộ phận: cxiv 10.3 Tính thời gian thực hiện các công tác khác cxvii 10.3.1 Công tác bê tông dầm móng: cxvii 10.3.2 Công tác bê tông lót sàn tầng hầm cxvii 10.3.3 Công tác thi công sàn tầng hầm cxviii 10.3.4 Bảng tổng hợp tiến độ thi công phần ngầm cxviii CHƯƠNG 11: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN cxix 11.1 Phương án lựa chọn và tính toán ván khuôn cho cột, dầm sàn cxix 11.1.1 Chọn ván khuôn, thiết bị phục vụ thi công cxix 11.2 Thiết kế ván khuôn sàn cxix 11.2.1 Cấu tạo ô sàn cxix 11.2.2 Tính toán tải trọng tác dụng cxx 11.2.3 Xác định khoảng cách xà gồ dọc cxx 11.2.4 Xác định khoảng cách xà gồ ngang cxxi 11.2.5 Xác định khoảng cách cột chống xà gồ cxxii 11.2.6 Tính toán cột chống đỡ xà gồ cxxiii 11.3 Thiết kế ván khuôn dầm cxxiv
Trang 7vii
11.3.1 Tính toán ván khuôn đáy dầm chính cxxiv 11.3.2 Tính toán ván khuôn thành dầm chính cxxvi 11.3.3 Kiểm tra cột chống dầm chính cxxviii 11.4 Thiết kế ván khuôn cột cxxix 11.4.1 Lựa chọn ván khuôn cột cxxix 11.4.2 Sơ đồ tính cxxix 11.4.3 Tải trọng tác dụng cxxx 11.4.4 Kiểm tra điều kiện làm việc cxxx 11.4.5 Tính toán khoảng cách giữa các gông cột cxxx 11.5 Thiết kế ván khuôn cầu thang bộ cxxxi 11.5.1 Thiết kế ván khuôn bản thang cxxxii 11.5.2 Thiết kế ván khuôn chiếu nghỉ và chiếu tới cxxxiv 11.5.3 Tính khoảng cách cột chống cxxxvi
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Trang 8CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Thông tin chung
1.1.3 Vị trí công trình
Tại số 38, đường Nguyễn Chí Thanh, phường Thạch Thang, quận Hải Châu, TP
Đà Nẵng
1.1.4 Quy mô công trình
Gồm 15 tầng nổi +1 tầng hầm Chiều cao 61,4m
Mật độ xây dựng : K0 =
D
L
XD S
S
.100% = (585/811,4).100% = 72,1 % Trong đó: SXD = 585 m2 là diện tích xây dựng công trình
SLD = 811,4 m2 là diện tích lô đất
1.2 Điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn
- Khí hậu : Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm
+ Nhiệt độ trung bình hàng năm : 25,9 oC;
+ Lượng mưa trung bình hàng năm : 2500 mm;
+ Độ ẩm trung bình hàng năm: 85%
+ Tổng số giờ nắng trong năm: 1466.1 giờ
- Địa hình : khu đất bằng phẳng, rộng rãi thuận lợi cho việc xây dựng công trình
- Địa chất, thủy văn :
Khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng và được khảo sát bằng phương pháp khoan Theo kết quả khảo sát gồm có các lớp đất từ trên xuống dưới:
Phần đất lấp: chiều dày không đáng kể
Sét pha, trạng thái dẻo cứng, dày 5,0m
Cát pha, trạng thái dẻo, dày 6,0m
Cát bụi trạng thái chặt vừa, dày 7,5m
Trang 9ix
Cát hạt nhỏ và hạt trung, trạng thái chặt vừa, dày 8,0m
Cát hạt thô lẫn cuội sỏi, trạng thái chặt, chiều dày lớn hơn 60m
Chiều cao(m)
Tầng hầm ãi đỗ xe, phòng tủ điện, phòng kĩ thuật nước, nhà kho 581 3,2
Tầng 1-2 Phòng dịch vụ, văn phòng, văn phòng cho thuê,
1.3.2 Giải pháp mặt đứng, hình khối kiến trúc
Mặt đứng sẽ ảnh hưởng đến tính nghệ thuật và kiến trúc cảnh quan của công trình Mặt đứng của công trình được cấu tạo bằng tường ngoài có ốp đá và kính, với mặt kính là những ô cửa rộng nhằm đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho ngôi nhà
1.3.3 Giải pháp giao thông
Giữa các phòng và các tầng được liên hệ với nhau bằng các hành lang và các cầu thang bộ, cầu thang máy
Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố và dẫn vào bể chứa nước
ở tầng mái, rồi bằng hệ thống bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng Nước thải được dẫn xuống bằng hệ thống ống thoát đứng đưa ra hệ thống thoát nước chính…
1.3.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy, thoát hiểm
Các thiết bị báo động như: nút báo động khẩn cấp, chuông báo động được bố trí tại tất cả các khu vực công cộng, ở những nơi dễ thấy để truyền tín hiệu báo động Trang bị hệ thống báo nhiệt, báo khói và dập lửa cho toàn bộ công trình
Trang 10CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU
2.1 Các tiêu chuẩn, qui phạm
- TCXDVN 356:2005 Kết cấu ê tông và ê tông cốt thép
- TCXDVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió
- TCXDVN 2737:1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXDVN 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu ê tông cốt thép toàn khối
- TCXDVN 205:1998 Thiết kế móng cọc
- TCXDVN 305:2004 ê tông khối lớn, quy phạm thi công và nghiệm thu
2.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình
Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtông cốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến, đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng
Xem xét nhưng ưu điểm, nhược điểm của kết cấu bêtông cốt thép và đặc điểm của công trình thì việc chọn kết cấu bêtông cốt thép là hợp lí
Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung sàn bêtông cốt thép, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng động lớn Phương án nền móng sẽ thi công theo phương án cọc khoan nhồi đảm bảo cho toàn bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các tiêu chuẩn xây dựng
Tường bao xung quanh được xây gạch đặc kết hợp hệ khung nhôm kính bao che cho toàn bộ tòa nhà
Trang 11xi
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN
Công trình sử dụng phương án kết cấu sàn sườn ê tông cốt thép toàn khối Đồ
án này chọn sàn tầng 3 là sàn tầng điển hình để tính toán và thiết kế đại diện cho toàn
bộ các sàn của công trình
3.1 Lập mặt bằng kết cấu sàn
Dựa vào bản vẽ kiến trúc và hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm kết cấu sàn Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính toán của các ô sàn mà ta đánh số ô sàn trên mặt bằng sàn tầng 3 như dưới đây:
Hình 3.1 : Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng 3
3.2 Chọn kích thước sơ bộ sàn
Quan niệm tính toán:
- Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm
S1 S1
S1 S1
S1' S1'
S2 S2
S2 S2
3750 8800
10400 8800 28000
B11 B13 B15
B2A B2B
B1A B1B
B3A B3B
B3A B3B
B5A
B5B
B6A
B6B B15A B15B
B23
B23A
B23A B24
B24A
B25A B25
B26
B26A
Trang 12 Khi 2
1
2
l
l : ản làm việc theo cả hai phương : ản kê bốn cạnh
Trong đó : l1 , l2 : kích thước theo phương cạnh ngắn, cạnh dài
D = 0,8 † 1,4 phụ thuộc vào tải trọng Chọn D=1
m = 30 † 35 với bản loại dầm, m = 40 † 45 với bản kê bốn cạnh
Căn cứ vào kích thước,cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chia làm các loại ô sàn cho phù hợp Chia ô sàn được trình bày trong bảng 1.4 phụ lục 1
3.3 Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn
3.3.1 Tĩnh tải sàn
Trọng lượng các lớp sàn
Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:
gtc = . (daN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn
gtt = gtc.n (daN/m2): tĩnh tải tính toán
Trong đó: (daN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu
n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995
Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn
Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 120mm và
Trang 13xiii
Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :
tt t-s
St (m2): diện tích bao quanh tường, Sc (m2): diện tích cửa
nt, nc, nv: hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa trát.(nt= 1,1; nc= 1,3; nv=1,3)
t: chiều dày của mảng tường
t = 1500(daN/m3): trọng lượng riêng của tường
v = 0,015(m): chiều dày của vữa trát
v = 1600(daN/m3): trọng lượng riêng của vữa trát
c= 25(daN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa
Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán
Tĩnh tải sàn tầng điển hình được trình bày trong bảng 1.5 phụ lục 1
3.3.2 Hoạt tải sàn
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (daN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995
Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu
chuẩn và sau đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt (daN/m2)
Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.Mục 4.3.4 có nêu khi tính dầm chính, dầm
phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần được phép giảm như sau:
+ Đối với các phòng : phòng làm việc, phòng thảo luận, phòng vệ sinh nhân với hệ
6,0
A A
Hoạt tải các ô sàn tầng điển hình được trình bày trong bảng 1.6 phụ lục 1
3.4 Tính nội lực sàn
Nội lực trong sàn được tính theo sơ đồ đàn hồi
Ta tách thành các ô bản độc lập để tính nội lực
3.4.1 Nội lực trong ô sàn bản dầm
Cắt dãy bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như là một dầm:
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm : q = (g+p).1m (daN/m)
Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà có các sơ đồ tính đối với dầm
Trang 14Hình 3.2 : Sơ đồ tính ô sàn bản dầm
3.4.2 Nội lực trong ô sàn bản kê 4 cạnh
Hình 3.3 : Sơ đồ nội lực ô sàn bản kê 4 cạnh
Trong đó : + qb = gb + pb: Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn
+ 1, 2, 1, 2: hệ số phụ thuộc sơ đồ tính ô bản và tỷ số l 2 /l 1 (Tra phụ lục 6 sách Sàn sườn bêtông toàn khối của GS.TS Nguyễn Đình Cống)
Trang 16TT s
min 0
71.100% 100% 0, 09% 0,1%
304 0,972 225 85
min 0
304.100% 100% 0,36% 0,1%
Trang 17127 0,988 225 85
s
M A
R h
mm2=1,27 cm2 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép
min 0
127.100% 100% 0,15% 0,1%
Trang 1831,5 0,997 225 85
s
M A
R h
mm2=0,32cm2 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép:
min 0
31,5.100% 100% 0, 04% 0,1%
63,1 0,994 225 85
g TT
s
M A
min 0
63,1.100% 100% 0, 08% 0,1%
Trang 19xix
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
Cầu thang là bộ phận kết cấu công trình thực hiện chức năng đi lại, vận chuyển trang thiết bị hàng hóa theo phương đứng Vì vậy cầu thang phải được bố trí
ở vị trí thuận tiện nhất, đáp ứng được nhu cầu đi lại và thoát hiểm tốt Về mặt kết cấu,
cầu thang phải đáp ứng được yêu cầu về độ bền, độ ổn định, khả năng chống cháy và chống rung động Về mặt kiến trúc, cầu thang phải đảm bảo được yêu cầu thẩm mỹ
cho công trình
Chọn cầu thang thoát hiểm tầng 3 để tính toán
4.1 Mặt bằng kết cấu cầu thang
Hình 4.1 : Mặt bằng cầu thang thoát hiểm tầng 3
Cầu thang công trình thuộc dạng cầu thang 4 vế, mỗi vế 5 bậc có kích thước
b=270 cm, h=170 cm
Góc nghiêng của cầu thang tg α = =
= 0,63 => α = 32o12‟ => cosα = 0,85
Phân tích sự làm việc của cầu thang
- Xem cả vế thang gồm: Ô bản chiếu tới, bản thang và ô bản chiếu nghỉ là 1 dầm ngàm 2 đầu tại dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ
- Dầm chiếu tới (DCN) : liên kết hai đầu gối lên cột
- Dầm chiếu nghỉ 1,2,3 (DCN1,2,3) : liên kết hai đầu gối lên cột
4.2 Tính bản thang
+11.000
+11.850 +12.700
270X5
2 2
Trang 204.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang
Tải trọng tác dụng gồm trọng lƣợng bậc thang, bản thang và hoạt tải sử dụng
- Tĩnh tải tác dụng lên bản thang:
Hình 4.2: Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang
+ Lớp đá Granit dày 10:
2
0.27 0.171,1 28000 0, 01
Trang 21xxi
Hoạt tải tiêu chuẩn được lấy theo TCVN 2737:1995 cho cầu thang ptc = 3
kN/m2 do đó hoạt tải tính toán là 2
3600 N m
tt bt
Giả thiết lớp bảo vệ a0 = 1,5 cm => ho = 8 - 1,5 = 6,5 (cm)
*Thép chịu mômen dương:
Trang 22max2 5768.66 2
0, 094 0, 419 14.5.10 1 0, 065
408.7 0,9504 225 66
TT
s
M A
TT s o
4.2.5 Tính thép cho ô sàn chiếu tới và chiếu nghỉ
Giả thiết lớp bảo vệ a0 = 1,5 cm => ho = 8 - 1,5 = 6,5 (cm)
-Cốt thép chịu momen dương
221 0,974 225 65
TT
s
M A
TT s o
700 0,8961 280 65
TT
s
M A
Trang 23xxiii
4.3 Tính dầm chiếu nghỉ D1
4.3.1 Kích thước
Kích thước (bxh) = 200 x 300 mm
Chiều dài tính toán l = 3,4m
Tính tải trọng tác dụng lên sàn chiếu nghỉ
Hình 4.4: Nội lực dầm chiếu tới D1
+ Momen âm nhỏ nhất ở gối là: Mmax =
4.3.4 Tính toán cốt thép
+ Cốt thép dọc chịu momen âm:
-Chiều cao làm việc của dầm là:
h0 = h - a = 30 – 3 = 27 (cm)
-Tính thép chịu momen âm:
Trang 24m =
2 0
M
Rb b h = 6 2
15413
0,07314,5.10 0, 2 0, 27
A
= 0,39 % >min = 0,1%
Chọn 2Φ12 có As= 2,26( cm2 )
+ Cốt thép dọc chịu momen dương:
-Chiều cao làm việc của dầm là:
h0 = h - a = 30 – 3 = 27 (cm)
-Tính thép chịu momen dương:
m =
2 0
M
Rb b h = 6 2
7707
0,03614,5.10 0, 2 0, 27
< R0,409 0,5.1 12.m= 0,5 1 1 2.0,036 0,982
0
7707 100
1,04( ) 0,982 28000 27
* Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Nếu Qmax Qbmin b3.(1 f n) R b hbt . o 0,6.(1 f n) R b hbt . o
thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo
Trong đó:
+b2, b3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông
+ 2=2,0; 3=0,6: Đối với bê tông nặng và bê tông tổ ong
+ 2=1,7; 3=0,5: Đối với bê tông hạt nhỏ
f
: hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong
vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật f=0
n
: hệ số kể đến ảnh hưởng của lực dọc trục
Trong trường hợp này dầm không có lực dọc trục nên n=0
Trong mọi trường hợp; 1 f n 1 , 5
Trang 25xxv
=> Qbmin =0, 6(1 0 0).1, 05.200.27034020(N)
=> QMax =27199 (N) < Qbmin =34020 (N) Không cần tính lại cốt đai, bản thân
bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt
* Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
+ Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150)
+ Đoạn giữa nhịp (1/2) : Khi h > 300 thì sct = min (3h/4, 500)
Dựa vào các điều kiện trên ta chọn sơ bộ được bước đai:
Đoạn gần gối tựa (1/4) chọn cốt đai 6hai nhánh, Sct=150, đoạn giữa nhịp (1/2) chọn cốt đai 6hai nhánh Sct=200
4.4 Tính toán dầm chiếu nghỉ D2
Kích thước (bxh) = 200 x 300 mm
Chiều dài tính toán l = 3,4m
Vì kích thước và tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ D2 là giống hoàn toàn giống dầm chiếu nghỉ D1 nên ta bố trí cốt thép cho dầm D2 tương tự dầm D1
Trang 264.5.3 Tính toán cốt thép
+ Cốt thép dọc chịu momen âm:
-Chiều cao làm việc của dầm là:
h0 = h - a = 30 – 3 = 27 (cm)
-Tính thép chịu momen âm:
m =
2 0
M
Rb b h = 6 2
17328
0,08214,5.10 0, 2 0, 27
A
= 0,44 % >min = 0,1%
Chọn 2Φ14 có As= 3,08( cm2 )
+ Cốt thép dọc chịu momen dương:
-Chiều cao làm việc của dầm là:
h0 = h - a = 30 – 3 = 27 (cm)
-Tính thép chịu momen dương:
m =
2 0
M
Rb b h = 6 2
8664
0,04114,5.10 0, 2 0, 27
< R 0,409 0,5.1 12.m= 0,5 1 1 2.0,041 0,979
Trang 27* Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Nếu Qmax Qbmin b3.(1 f n) R b hbt . o 0,6.(1 f n) R b hbt . o
thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo
Trong đó:
+b2, b3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông
+ 2=2,0; 3=0,6: Đối với bê tông nặng và bê tông tổ ong
+ 2=1,7; 3=0,5: Đối với bê tông hạt nhỏ
f
: hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong
vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật f =0
=> QMax =27724 (N) < Qbmin =34020 (N) Không cần tính lại cốt đai, bản thân
bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt
* Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
+ Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150)
+ Đoạn giữa nhịp (1/2) : Khi h > 300 thì sct = min (3h/4, 500)
Dựa vào các điều kiện trên ta chọn sơ bộ được bước đai:
Đoạn gần gối tựa (1/4) chọn cốt đai 6hai nhánh, Sct=150, đoạn giữa nhịp (1/2) chọn cốt đai 6hai nhánh Sct=200
4.6 Tính toán dầm chiếu tới D4
Kích thước (bxh) = 200 x 300 mm
Chiều dài tính toán l = 3,75m
Vì kích thước và tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới D4 là giống hoàn toàn giống dầm chiếu nghỉ D3 nên ta bố trí cốt thép cho dầm D4 tương tự dầm D3
Trang 28CHƯƠNG 5: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH
5.1 Tải trọng thẳng đứng
5.1.1 Tĩnh tải
Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân các kết cấu như cột, dầm, sàn và tải trọng do tường, vách kính đặt trên công trình Khi xác định tĩnh tải, ta xác định trọng lượng đơn vị để từ đó làm cơ sở phân tải sàn về các dầm theo diện phân tải và độ cứng Tải trọng bản thân các phân tử cột, dầm và sàn sẽ được phần mềm tự động cộng vào khi khai báo hệ số trọng lượng bản thân Vì vậy ta không tính đến trọng lượng bản thân các kết cấu chịu lực (cột, dầm, sàn) Tĩnh tải bản thân của sàn phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn
Tĩnh tải các sàn tầng
- Trọng lượng các lớp sàn:
+ Trọng lượng các lớp sàn tầng hầm đến tầng 15 được trình bày chi tiết trong ảng 3.1 Phụ lục 3
+ Trọng lượng lớp sàn tầng mái được trình bày chi tiết trong ảng 3.2 Phụ lục 3
- Tĩnh tải thường xuyên do tường xây trên sàn:
+Trọng lượng tường xây trên sàn được trình bày chi tiết trong ảng 3.3 Phụ lục 3
Tĩnh tải tác dụng lên dầm khung trục chính
+ Tĩnh tải do trọng lượng bản thân dầm (chương trình Etabs tự tính)
+ Tỉnh tải do trọng lượng tường, cửa, vách kính tác dụng lên dầm
Tường ngăn xây bằng gạch rỗng có g = 15000 (N/m3), mỗi bức tường cộng thêm
2 cm vữa trát (2 bên) : có vt =18000 N/m3
Chiều cao tường được xác định: ht = H-hd
Trong đó: ht: chiều cao tường,
H: chiều cao tầng nhà
hd: chiều cao dầm trên tường
Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm
Công thức qui đổi tải trọng tường, cửa, kính trên ô sàn về tải trọng phân bố trên dầm
Trang 29xxix
t : chiều dày của mảng tường, bề dày tường hoặc =200 hoặc =100 tùy vào vị trí tường Để đơn giản tính toán và thiên về an toàn, chỉ cần tính toán diện tích tường và xem phần diện tích cửa là tường để tính tải trọng
(N/m2)
Tĩnh tải tác dụng lên dầm phụ
Đối với mốt số dầm phụ đỡ tường xây khác thì tải trọng tác dụng lên dầm phụ
được lấy theo bảng sau
Bảng 5.1: Trọng lượng các loại tường nằm trên dầm phụ
Tường 120 7.29 kN/m Tường 220 11.41 kN/m 5.1.2 Hoạt tải
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (kN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995 Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng tiến hành tra bảng xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với hệ số vượt tải
từ đó sẽ có hoạt tải tính toán ptt (kN/m2) Theo TCXDVN 2737-1995, khi thiết kế nhà cao tầng thì hoạt tải sử dụng được nhân với hệ số giảm tải theo chiều cao Theo TCVN 2737-1995 hệ số giảm tải, tuy nhiên để đơn giản và thiên về an toàn không xét đến các hệ số giảm tải
Hoạt tải trên các sàn tầng
-Hoạt tải của một số loại phòng
Loại phòng Ptc Hệ số Ptt
(daN/m2) n (kN/m2) Phòng khách 150 1.2 180 Phòng ngủ 150 1.2 180 Phòng vệ sinh 150 1.2 180
Hành lang 300 1.2 360
an công 200 1.2 240 Siêu thị 400 1.2 480 Văn phòng 400 1.2 480
Bảng 5.2: Hoạt tải sử dụng của một số loại phòng
Trang 30Thống kê chi tiết hoạt tải cho từng ô sàn được thể hiện ở ảng 1.6 Phụ lục 1
Hoạt tải trên các sàn tầng
Tầng sân thượng chỉ bao gồm một số thiết bị kĩ thuật và hoạt tải sửa chữa mái nên
ta lấy hoạt tải bằng 0.9 kN/m2
Trong đó: + Wo: giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng
ở khu vực nội thành của Thành phố Đà Nẵng nên thuộc vùng II có Wo= 0,95(kN/m2)
+ c: hệ số khí động, xác định bằng cách tra bảng 6
Phía đón gió : C = +0,8
Phía khuất gió: C = -0,6
+ k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao
+ n: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2
*Quan điểm truyền tải trọng gió tĩnh:
Đưa tải trọng gió phân bố trên bề mặt tường xây thành lực phân bố đều truyền vào dầm biên ở mức sàn các tầng:
Phía gió đẩy: W gi đ nW đ H(kN/m)
Phía gió hút: W gi h nW hH(kN/m)
Với H =0,5.(ht + hd) (m): chiều cao đón gió của tầng đang xét:
Tính toán chi tiết tải trọng gió tĩnh tác dụng lên các mức sàn được trình bày tại bảng 3.4 phụ lục 3
-Tải trọng gió động:
* Lý thuyết tính toán và các Mode dao động:
Chung cư Lapaz Tower có độ cao trên 40m nên cần phải tính toán thành phần động của tải trọng gió
Thiết lập sơ đồ tính toán động lực:
+ Sơ đồ tính toán là 1 thanh console có hữu hạn điểm tập trung khối lượng Ở đây thanh console gồm 18 điểm tập trung khối lượng Vị trí các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình trọng tâm của các kết cấu truyền tải trọng ngang của công trình, ở đây chính là sàn các tầng
+ Giá trị khối lượng tập trung ở các mức trong sơ đồ tính toán bằng tổng khối lượng của các kết cấu chịu lực, kết cấu bao che, trang trí…
Trang 31xxxi
Hình 5.1: Sơ đồ tính toán gió động
Xác định giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của tải trọng gió lên các phần của công trình (đã tính trong phần gió tĩnh)
Xác định giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán của thành phần động của tải trọng gió lên các phần tính toán của công trình
* Xác định khối lượng các tầng:
+ Lập mô hình kết cấu trong Etabs 2015
+ Gán đầy đủ các đặc trưng hình học (đặc trưng vật liệu, tiết diện sơ bộ…) lên mô hình
+ Tiến hành chất tải lên mô hình, gồm tĩnh tải (TT) và hoạt tải (HT)
+ Gán điều kiện biên cho kết cấu, chia phần tử tường cứng, chia phần tử sàn, khai báo sàn tuyệt đối cứng, khai báo bậc tự do cho phép…
+ Trong ETA S khối lượng tại mỗi tầng có thể được tính dựa vào tải trọng đặt lên công trình hoặc từ khối lượng cụ thể của mỗi cấu kiện và khối lượng được chỉ định
Sử dụng phương án tính khối lượng dựa vào tải trọng,
KL =
2,1
.5,01
,
1
HT
TT
Trong đó: TT: là tĩnh tải của bản thân công trình
HT: trường hợp hoạt tải chất lên toàn bộ trên tất cả các cấu kiện của công trình
1,1; 1,2: lần lượt là hệ số độ tin cậy của tĩnh tải và hoạt tải
0,5 là hệ số chiết giảm khối lượng của trường hợp hoạt tải chất lên toàn bộ công trình
Khối lượng tập trung tại các mức sàn: bằng tổng khối lượng tập trung của các kết cấu chịu lực, kết cấu bao che, trang trí, khối lượng của các thiết bị cố định, các vật liệu chứa và các vật liệu khác:
Trong đó: Mj- khối lượng tập trung ở mức sàn thứ j
Mij- khối lượng tập trung tại nút thứ i trong tầng thứ j
Trang 32Sau khi chạy chương trình trong phần mềm ETA S 2015 có được kết quả:
Hình 5.2: Mô hình không gian chung cư Lapaz Tower trong ETABS 2015
Hình 5.3: Khung nhìn mặt bằng tầng điển hình trong ETABS 2015
Trang 33xxxiii
Tính toán chi tiết được thể hiện trong bảng 3.5 phụ lục 3
Tùy mức độ nhạy cảm của công trình với tác dụng động lực của tải trọng gió
mà thành phần động của tải trọng gió chỉ cần kể tác động do thành phần xung của vận tốc gió hoặc cả lực quán tính của công trình Mức độ nhạy cảm được đáng giá qua tương quan giữa các giá trị của tần số dao động riêng cơ bản của công trình, đặc biệt là tần số dao động riêng thứ nhất, với tần số f L tra bảng Công trình xây dựng ở
TP Đà Nẵng thuộc vùng áp lực gió II , độ giảm loga 0 , 3, tra bảng ta có được f L= 1,3 Theo phương X có dạng dao động Mode 1 thỏa mãn fs fL, theo phương Y có
dạng dao động Mode 1 thỏa fs fL Do đó việc xác định thành phần gió động của gió
phải kể đến tác dụng của cả xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình
* Giá trị thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình:
Theo điều 4.6 (TCXD 229:1999):
n
j
Fj ji i
M y
W y
1
2 1
).(
Trang 34công trình
+-hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động khác nhau của công trình Vì tính toán với dạng dao động riêng thứ nhất nên 1
Gió theo phương X (zoy): 0, 4L0, 4 22,3x 8,92m; H 61.4m=> tra bảng 4- TCXD229-1999 có: 1=0,743
Gió theo phương Y (zox): D 28 m; H 61.4m=> tra bảng 4- TCXD229-1999 có:1=0,681
Sj- diện tích đón gió của phần j của công trình(m2)
-hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2
Fi – tần số dao động riêng thứ i(Hz)
Wo- giá trị của áp lực gió (N/m2)
Kết quả xác định i như sau:
Bảng 5.3: Giá trị i
Dạng dao động Phương X Mode 1 0.469 0.077 1.786 Phương Y Mode 1 0.572 0.063 1.680 Xác định thành phần động của tải trọng gió:
Từ các giá trị Mj; i; i và yji ta xác định được các giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gó W(pj)
Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió được xác định theo công thức:
W
Wp(ji)tt p(ji) (3.14)
Trong đó:- hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2
- hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian, lấy bằng 1
1
Trang 35xxxv
Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió được thể hiện trong bảng sau: Tính toán thành phần gió động mode 1 theo phương X,Y được trình bày trong bảng 3.6 và 3.7 phụ lục 3
5.3 Tổ hợp tải trọng
5.3.1 Phương pháp tính toán
- Sử dụng phần mềm Etabs 2015
- Mô hình công trình với sơ đồ không gian
- Khai báo đầy đủ đặc trưng vật liệu, tiết diện
- Khai báo các trường hợp tải trọng tác dụng lên công trình
- GTX( gió tĩnh theo chiều dương trục X )
- GTXX( gió tĩnh theo hướng ngược chiều phương trục X)
- GTY( gió tĩnh theo chiều dương trục Y)
- GTYY(gió tĩnh theo hướng ngược chiều phương trục Y)
- GDX( gió động theo chiều dương trục X mode 1 )
- GDXX( gió động theo hướng ngược chiều phương trục X mode 1)
- GDY( gió động theo chiều dương trục Y mode 1)
- GDYY(gió động theo hướng ngược chiều phương trục Y mode 1)
Trang 36TH10)
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2
6.1 Sơ bộ chọn các kích thước kết cấu cho công trình:
Chiều dài và chiều dài tính toán cột
Trong kết cấu khung nhà có thể xem chiều dài mỗi cột được tính từ móng đến mái Tuy vậy trong tính toán xem mỗi cột chỉ là đoạn cột trong mỗi tầng Chiều dài thật của cột kí hiệu là l là khoảng cách giữa hai liên kết (liên kết có tác dụng ngăn cản
chuyển vị ngang của cột)
Chiều dài tính toán của cột kí hiệu là lo, là chiều dài được xác định theo sơ đồ
biến dạng của cột, lấy bằng chiều dài bước sóng khi cột bị mất ổn định vì bị uốn dọc
Lo = ψl
Ψ là hệ số phụ thuộc sơ đồ biến dạng, tức là phụ thuộc liên kết ở hai đầu cột
Hình 6.1 : Sơ đồ lí tưởng của cột
Việc chọn hình dáng, kích thước tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu và thi công Kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền và ổn định
Trong nhà nhiều tầng, theo chiều cao nhà từ móng đến mái lực nén trong cột giảm dầm Để đảm bảo sự hợp lí về mặt sử dụng vật liệu thì càng lên cao nên giảm khả năng chịu lực của cột Việc giảm này có thể thực hiện bằng cách giảm kích thước tiết diện cột, giảm cốt thép trong cột, giảm mác bê tông
Trang 37 Với cột biên ta lấy kt = 1,3
Với cột trong nhà ta lấy kt = 1,2
Với cột góc nhà ta lấy kt = 1,5
Hình 6.2 : Sơ bộ truyền tải của sàn về cột N: lực nén được tính toán gần đúng như sau: N = m S q.F S
+ mS: số sàn phía trên tiết diện đang xét
+ FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét
+ q là tải trọng tương đương tính trên mỗi m2 mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng tường, dầm, cột đem tính ra phân
bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế
Với nhà có bề dày sàn là bé từ 10:14 cm kể cả các lớp cấu tạo mặt sàn, có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé q= 10:14 kN/m2
Kích thước cột sơ bộ được trình bày trong bảng 1.1 phụ lục 1
+ Kích thước của cột sau khi chọn sơ bộ phải kiển tra điều kiện độ ổn định 0
0
l b
(0b 31đối với cột nhà )
Trong đó:- l0:chiều dài tính toán cột Nhà khung nhiều tầng 3 nhịp trở lên
Trang 38l0=0.7H, với H là chiều dài hình học của cột
Ta chỉ kiểm tra các trường hợp chiều cao tầng khác nhau và ở mỗi H, ta chỉ kiểm tra 1 cột có b nhỏ nhất Nếu thỏa thì các trường hợp khác cũng thỏa:
Kiểm tra độ mảnh tiết diện cột được trình bày trong bảng 1.2 phụ lục 1
6.2 Tính dầm khung trục 2:
6.2.1 Tính toán cốt thép trong dầm khung
Từ biểu đồ nội lực bằng phần mềm ETA S, ta có nội lực và tổ hợp được các tổ hợp nội lực tại các tiết diện của dầm tại ở các tầng Từ bảng tổ hợp nội lực, chọn ra các cặp nội lực nguy hiểm để tính toán cho mỗi tiết diện Đối với dầm mỗi phần tử được tính toán nội lực tại 3 mặt cắt (tại gối và nhịp) Tính toán thép dầm chỉ quan tâm đến giá trị max, min của momen và lực cắt nên dùng tổ nội lực để tính
-Giá trị Mmax+, Mmin- để tính cốt thép dọc
-Giá trị Qmaxđể tính cốt thép đai
Các bước tính toán cốt thép cho các dầm được thực hiện theo TCVN 5574:2012, tham khảo thêm sách Sàn sườn bê tông toàn khối của GS.TS Nguyễn Đình Cống
Ta tính toán đại diện cốt thép cho dầm 47 (A ) trục 2 tầng 1 như sau :
6.2.2 Tính toán cốt dọc
Với tiết diện chịu mômen âm:
Ta tính cho gối trái dầm có momen âm từ kết quả tổ hợp nội lực :
M = -146,93 kN.m
Cánh nằm trong vùng chịu kéo ta tính với tiết diện chữ nhật 30x60 cm đặt cốt đơn
- Giả thiết khoảng cách trọng tâm cốt thép đến mép dầm: a = 6 cm
0
146.93.10
10, 06( ) 280.0,938.0,54
TT S S
Với tiết diện chịu mômen dương:
Ta tính cho nhịp dầm có momen dương từ kết quả tổ hợp nội lực :
M = 113,53 kN.m
Cánh nằm trong vùng chịu nén nên ta tính toán với tiết diện chữ T
Trang 39xxxix
h‟f = hs = 10 cm
- Xác định độ vươn của bản cánh Sf :
+ Sf ≤ ld/6 với ld là chiều dài tính toán của dầm
+ Sf ≤ lt/2 (khoảng cách thông thuỷ giữa 2 dầm đặt cạnh nhau)
0
113,53.10
7,58( ) 280.0,991.0,54
TT S S
Ta tính cho gối trái dầm có lực cắt từ kết quả tổ hợp nội lực : Q = 162,82 (kN)
Kiểm tra điều kiện tính toán : Q ≤ Q b,o
Với Qb,o là khả năng chịu cắt của bêtông khi không có cốt đai, xác định như sau:
b
M C
b n R bh bt o
kN C
Qb3 = b3(1 n) R bhbt o= 0,6.1,05.300.560/103 = 105,84 (kN)
=> Qb,o< Qb3 nên lấy Qb,o= Qb3 = 105,84 (kN)
Trang 40Tính lại C =
4 ,
(1 ) 1,5.1, 05.300.560
1400( )105840
b n bt o
b o
R bh
mm Q
- Tính giá trị Q = Qmax– q1C = 162,82 – 32.1,4 = 118,02 (kN)
Suy ra Q > Qb,o : cần tính toán cốt đai
Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm
qsw không đƣợc lấy nhỏ hơn q0 Cốt thép đai 8, Asw= 100,53 (mm2)
w w
.A 175.100,53
0, 723( )24320
(1 ) 1, 5.1, 05.300.560
910( )162820
mm Q