Mặt khác với xu thế phát triển của thời đại thì việc thay thế các công trình thấp tầng bằng các công trình cao tầng là việc làm rất cần thiết để giải quyết vấn đề đất đai cũng như thay đ
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Trang 2
LỜI NÓI ĐẦU
Bước vào thiên niên kỷ mới, cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi ngành, mọi lĩnh vực, thì ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỷ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng Sự phát triển của ngành là động lực thúc đẩy nhanh tốc độ phát triển của đất nước nhưng đồng thời nó cũng tạo ra những thách thức mới cho mỗi chúng ta Đó chính là sự nắm bắt những kiến thức và công nghệ mới của thế giới để tránh phải tụt hậu lại đằng sau Có thể nói trường đại học chính là nơi hình thành và rèn luyện cho mỗi chúng ta khả năng tự lập trong việc giải quyết những vấn đề đó
Đồ án tốt nghiệp chính là một nội dung quan trọng, giúp cho mỗi sinh viên hệ thống lại tất cả những kiến thức đã được học tập ở nhà trường sau năm năm học Đồng thời thông qua Đồ án tốt nghiệp, bản thân sinh viên bổ túc thêm những kiến thức cần thiết nhằm đáp ứng những yêu cầu, nhiệm vụ trong thực tế lao động sản xuất sau khi tốt nghiệp ra trường
Đề tài thiết kế: “Nhà làm việc khối Cảnh sát – Công an thành phố Đà Nẵng” Với
sự hướng dẫn của các thầy cô giáo :
Phần Kiến trúc : 10 % là GV.ThS LÊ VŨ AN
Phần Kết cấu : 60 % là GV.ThS LÊ VŨ AN
Phần Thi công : 30 % là GV.ThS PHAN QUANG VINH
Khối lượng công việc thực hiện trong đồ án khá nhiều, song thời gian hoàn thành công việc lại có hạn Vì thế, được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn nên em chỉ trình bày những nội dung cơ bản được giao
Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn em không tránh khỏi sai sót
Em kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này
Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa, trong khoa Xây dựng DD-CN, đặc biệt là các thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này
Xin hiện cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã động viên và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực đồ án này
Trang 3MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1
1.1 Sự cần thiết của đầu tư 1
1.2 Vị trí, đặc điểm, điều kiệu tự nhiên của khu vực xây dựng 2
1.2.1 Vị trí 2
1.2.2 Địa hình địa chất công trình 2
CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 4
2.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc 4
2.2.1 Giải pháp thiết kế mặt bằng tổng thể 4
2.2.2 Giải pháp mặt bằng và chức năng 4
2.2.3 Giải pháp giao thông 5
2.2.4 Giải pháp thiết kế mặt đứng 5
2.2.5 Giải pháp thiết kế mặt cắt 5
CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN TẦNG 3 6
3.2 Phân loại ô sàn: 6
3.3 Xác định sơ bộ chiều dày sàn: 6
3.4 Xác định tải trọng: 7
3.4.1 Tĩnh tải sàn: 7
3.4.2 Hoạt tải sàn: (Phụ lục I-Bảng 3.6: Tính hoạt tải sàn tầng 3) 8
3.4.3 Tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên sàn : 8
3.5 Xác định nội lực: 8
3.5.1 Ô sàn loại bản dầm : 8
3.5.2 Ô sàn loại bản kê 4 cạnh : 8
3.6 Tính toán cốt thép 9
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 11
4.1 Chọn vật liệu thiết kế 11
4.1.1 Bê tông: 11
4.1.2 Cốt thép: 11
4.2 Mặt bằng và cấu tạo cầu thang 11
4.3 Tính toán thiết kế bản thang (Ô1) 12
4.3.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản thang 12
4.3.2 Xác định tĩnh tải trọng 13
4.3.3 Xác định nội lực , tính toán cốt thép của bản thang 14
4.4 Tính toán thiết kế bản chiếu nghỉ (Ô2) 14
4.4.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản thang 14
4.4.2 Xác định tĩnh tải trọng 15
4.4.3 Xác định nội lực , tính toán cốt thép 15
4.5 Tính toán thiết kế cốn thang C1 15
4.5.1 Xác định tải trọng tác dụng lên cốn thang C1 15
4.5.2 Xác định nội lực cốn thang 16
Trang 44.5.3 Tính toân cốt thĩp cốn thang 16
4.6 Tính toân thiết kế dầm chiếu nghỉ D1 18
4.6.1 Xâc định tải trọng tâc dụng lín dầm chiếu nghỉ D1 18
4.6.2 Xâc định nội lực dầm chiếu nghỉ D1 19
4.6.3 Tính toân cốt thĩp dầm chiếu nghỉ D1 19
4.7 Tính toân thiết kế dầm chiếu nghỉ D2 21
4.7.1 Xâc định tải trọng tâc dụng lín dầm chiếu nghỉ D2 21
4.7.2 Xâc định nội lực dầm chiếu nghỉ D2 22
4.7.3 Tính toân cốt thĩp dầm chiếu nghỉ D2 22
4.8 Tính dầm chiếu tới (DCT) 24
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ DẦM DỌC D1 TRỤC B VĂ DẦM D2 TRỤC B’ 25
5.1.1 Chọn vật liệu thiết kế : 25
5.1.2 Xâc định sơ đồ tính : 25
5.1.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm : 25
5.1.4 Xâc định tải trọng tâc dụng lín dầm : 25
5.1.5 Xâc định nội lực của dầm D1 28
5.1.6 Tính toân cốt thĩp cho dầm D1 29
5.2 Tính toân thiết kế dầm giữa trục B’ (D2) 34
5.2.1 Chọn vật liệu thiết kế : 34
5.2.2 Xâc định sơ đồ tính : 35
5.2.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm : 35
5.2.4 Xâc định tải trọng tâc dụng lín dầm : 35
5.2.5 Xâc định nội lực của dầm D2 36
5.2.6 Tính toân cốt thĩp cho dầm D2 37
CHƯƠNG 6 : TÍNH KHUNG TRỤC 6 39
6.1 Số liệu tính toân : 39
6.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện khung : 39
6.2.1 Chọn tiết diện dầm 40
6.2.2 Chọn tiết diện cột 40
(Phụ lục I - Bảng 6.1: Chọn sơ bộ tiết diện cột) 40
6.3 Xâc định tải trọng truyền văo khung : 40
6.3.1 Tĩnh tải 40
6.3.2 Hoạt Tải: 44
6.4 Xâc định tải trọng gió lín khung trục 6: 44
6.5 Xâc định nội lực khung trục 9: 45
6.5.1 Câc sơ đồ tải trọng: 45
6.5.2 Tính toân nội lực 45
6.5.3 Tổ hợp nội lực : 46
6.6 Tính toân cốt thĩp 46
6.6.1 Tính toân cốt thĩp dầm khung 46
6.6.2 Tính toân cốt thĩp cột : 49
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÂN MÓNG DƯỚI KHUNG TRỤC 6 52
7.1.1 Địa tầng: 52
Trang 57.1.2 Đánh giá điều kiện địa chất: 52
7.2 Chọn phương án móng 53
7.3 Tính móng trục B, C (móng M1) 53
7.3.1 Xác định tải trọng truyền xuống móng: 53
7.3.2 Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc: 55
7.3.3 Chọn chiều sâu chôn đài cọc: 55
7.3.4 Tính toán sức chịu tải của cọc: 55
7.3.5 Xác định sơ bộ diện tích của đáy đài : 56
7.3.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng: 57
7.3.7 Kiểm tra tải thẳng đứng tác dụng lên cọc: 57
7.3.8 Kiểm tra sức chịu tải dưới mặt phẳng đáy móng: 58
7.3.9 Tính toán độ lún của móng cọc: 60
7.3.10 Tính toán đài cọc: 61
7.4 Tính móng trục D (móng M2) 63
7.4.1 Xác định tải trọng truyền xuống móng: 63
7.4.2 Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc: 64
7.4.3 Chọn chiều sâu chôn đài cọc: 64
7.4.4 Tính toán sức chịu tải của cọc: 64
7.4.5 Xác định sơ bộ diện tích của đáy đài : 64
7.4.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng: 64
7.4.7 Kiểm tra tải thẳng đứng tác dụng lên cọc: 65
7.4.8 Kiểm tra sức chịu tải dưới mặt phẳng đáy móng: 65
7.4.9 Tính toán độ lún của móng cọc: 67
7.4.10 Tính toán đài cọc: 68
7.5 Kiểm tra cọc khi vận chuyển và cẩu lắp: 70
CHƯƠNG 8: BIỆN PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC 72
8.1.1 Điều kiện địa chất công trình: 72
8.1.2 Tổng quan về kết cấu và quy mô công trình: 72
8.1.3 Nguồn nước thi công: 72
8.1.4 Nguồn điện thi công: 72
8.1.5 Tình hình cung cấp vật tư: 72
8.1.6 Máy móc thi công: 72
8.1.7 Nguồn nhân công xây dựng, lán trại: 73
8.1.8 Tổ chức thi công: 73
8.1.9 Biện pháp an toàn lao động, vệ sinh môi trường, PCCC: 73
8.2 Kỹ thuật thi công ép cọc 74
8.2.1 Ưu và nhược điểm của cọc ép 74
8.2.2 Các yêu cầu kỹ thuật đối với đoạn cọc ép 74
8.2.3 Lựa chọn giải pháp thi công cọc 74
8.2.4 Lựa chọn máy móc thiết bị thi công ép cọc 75
8.2.5 Lựa chọn loại cần trục phục vụ cho công tác ép cọc 78
8.2.6 Tính toán thiết bị treo buộc phục vụ quá trình ép cọc 79
8.3 Biện pháp thi công ép cọc 79
8.3.1 Chuẩn bị tài liệu 79
Trang 68.3.2 Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công và cọc 79
8.3.3 Biện pháp giác đài cọc và cọc trên mặt bằng 80
8.3.4 Kiểm tra khả năng chịu lực của cọc 81
8.3.5 Vận hành máy ép 81
8.3.6 Tiến hành ép cọc 82
8.4 Các sự cố xảy ra khi đang ép cọc 83
8.5. Lập tiến độ thi công ép cọc 84
8.5.1 Tính thời gian cho các thao tác của công tác ép cọc 84
8.5.2 Tính thời gian cho các thao tác của công tác ép cọc móng M1 85
8.5.3 Tính thời gian cho các thao tác của công tác ép cọc móng M2 86
8.5.4 Tính thời gian thực hiện ép cọc cho công trình 86
CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐÀO ĐẤT HỐ MÓNG 87
9.1 Công tác chuẩn bị 87
9.2 Lựa chọn phương án đào móng và tính khối lượng công tác thi công 87
9.2.1 Lựa chọn phương án đào móng 87
9.2.2 Tính toán khối lượng công tác thi công đào đất 87
9.3 Lựa chọn tổ hợp máy thi công 88
9.4 Tính toán nhu cầu lao động thi công đào đất thủ công 89
CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG BÊ TÔNG MÓNG 91
10.2 Chia phân đoạn thi công 91
10.3 Tính toán khối lượng công tác BTCT móng 91
10.3.1 Khối lượng bê tông lót 91
10.3.2 Khối lượng bê tông 92
10.3.3 Khối lượng ván khuôn 92
10.3.4 Khối lượng cốt thép 92
10.3.5 Khối lượng các công tác trên từng phân đoạn 93
10.4 Tính nhịp công tác của dây chuyền bộ phận 93
10.5 Tính thời gian của dây chuyền kĩ thuật 94
10.6 Tính toán ván khuôn đài cọc 94
10.6.1 Thiết kế ván khuôn đài móng M1 94
10.6.2 Kiểm tra sự làm việc của ván 94
10.6.3 Tính toán – kiểm tra sự làm việc của các sườn đứng 96
10.6.4 Kiểm tra sự làm việc của sườn ngang 97
CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 99
11.2 Lựa chọn phương án ván khuôn dàn giáo 99
11.2.1 Chọn loại ván khuôn 99
11.2.2 Xà gồ 100
11.2.3 Hệ giáo chống 101
11.2.4 Thanh giằng ngang 102
11.2.5 Thanh chống đà 102
11.3 Thiết kế ván khuôn sàn 102
11.3.1 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 103
Trang 711.3.2 Thiết kế ván sàn 103
11.3.3 Thiết kế xà gồ lớp 1 105
11.3.4 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ lớp 2 106
11.4 Thiết kế ván khuôn dầm D1 trục B 107
11.4.1 Tính toán ván đáy dầm, xà gồ đáy dầm 107
11.4.2 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ lớp 1 đáy dầm 108
11.4.3 Tính toán ván thành dầm 109
11.4.4 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ đỡ ván thành dầm 110
11.5 Thiết kế ván khuôn dầm chính 111
11.5.1 Tính toán ván đáy dầm, xà gồ đáy dầm 111
11.5.2 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ lớp 1 đáy dầm 113
11.5.3 Tính toán ván thành dầm 114
11.5.4 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ đỡ ván thành dầm 115
11.6 Thiết kế ván khuôn cột tầng 3 ( Trục B-Trục 6) 116
11.6.1 Tải trọng 116
11.6.2 Kiểm tra sự làm việc của ván khuôn cột 116
11.6.3 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ dọc (kiểm tra khoảng cách gông cột) 117
11.7 Thiết kế ván khuôn cầu thang tầng 3 118
11.7.1 Tính toán ván bản nghiêng 118
11.7.2 Tính toán ván khuôn bản chiếu nghỉ 122
CHƯƠNG 12: TIẾN ĐỘ PHẦN THÂN 123
12.1 Xác định cơ cấu quá trình : 123
12.2 Tổ chức thi công công tác BTCT toàn khối : 123
12.3 Tính toán tiến độ phần thân: 123
TÀI LIỆU THAM KHẢO 221
PHỤ LỤC I 124
Bảng 3.1 : Bảng phân loại ô sàn 124
Bảng 3.2 : Bảng chọn chiều dày các ô sàn 124
Bảng 3.3: Trọng lượng bản thân sàn loại 1(dày 90mm) 125
Bảng 3.4: Trọng lượng bản thân sàn loại 2( dày 80mm) 125
Bảng 3.5: Tĩnh tải trên ô sàn 125
Bảng 3.6: Tính hoạt tải sàn tầng 3 126
Bảng 3.7 : Tổng tải trọng tác dụng lên sàn 127
Bảng 3.8 : Nội lực và cốt thép trong sàn 128
Bảng 4.1 : Bảng tính cốt thép bản thang Ô1 loại bản dầm 129
Bảng 4.2 : Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ 130
Bảng 4.3 : Bảng tính cốt thép bản chiếu nghỉ Ô2 loại bản kê 4 cạnh 130
Bảng 5.1 : Tĩnh tải do sàn truyền lên dầm D1 130
Trang 8Bảng 5.2 : Tĩnh tải do tường và cửa tác dụng lên dầm D1 131
Bảng 5.3: Hoạt tải do sàn truyền lên dầm D1 131
Bảng 5.4: Tổ hợp momen dầm D1 131
Bảng 5.5: tổ hợp lực cắt dầm D1 132
Bảng 5.6: Tính toán cốt dọc dầm D1 133
Bảng 5.7: Tính toán cốt đai dầm D1 134
Bảng 5.8 : Tĩnh tải do sàn truyền lên dầm D2 135
Bảng 5.9 : Hoạt tải do sàn truyền vào dầm D2 135
Bảng 5.10: Tổ hợp momen dầm D2 136
Bảng 5.11: Tổ hợp lực cắt dầm D2 136
Bảng 5.12: Tính toán cốt thép dọc dầm D2 137
Bảng 5.13: Tính toán cốt đai dầm D2 138
Bảng 6.1: Chọn sơ bộ tiết diện cột 139
Bảng 6.2:Tải trọng phân bố sàn tầng 1 đến 10 truyền vào dầm khung: 140
Bảng 6.3:Trọng lượng sàn tầng mái truyền vào dầm khung: 140
Bảng 6.4:Tải trọng do tường, cửa xây trên dầm khung 140
Bảng 6.5: Tải trọng cột truyền vào nút 141
Bảng 6.6: Tải trọng sàn truyền vào dầm dọc 142
Bảng 6.7: Tải trọng do tường, cửa, lan can tác dụng lên dầm dọc 143
Bảng 6.8: Tải trọng do tường trên dầm khung 144
Bảng 6.9: Tổng hợp lực tập trung tác dụng lên dầm khung 145
Bảng 6.10: Hoạt tải sàn 147
Bảng 6.11: Tải trọng phân bố sàn tầng 1 đến 10 truyền vào dầm khung: 147
Bảng 6.12 : Tổng hợp tải trọng tập trung truyền vào nút khung phần hoạt tải 148
Bảng 6.13: Tải trọng gió phân bố vào cột khung 149
Bảng 6.14: Tổ hợp momen dầm khung 150
Bảng 6.15: Tổ hợp lực cắt dầm khung 155
Bảng 6.16: Tổ hợp nội lực cột 160
Bảng 6.17: Bảng tính thép dọc dầm khung 163
Bảng 6.18: Tính toán và bố trí thép đai dầm khung 168
Bảng 6.19: Tính toán thép cột 171
Bảng 7.1: Các chỉ tiêu cơ lý của đất 180
Bảng 7.2 Kết quả thí nghiệm nén lún 180
Bảng 7.3: Bảng tính hệ số nén lún ai-i+1 (cm2/kg) 180
Trang 9Bảng 7.4: Bảng tính hệ số nén lún ai-i+1 (cm2/kg) 180
Bảng 7.5: Bảng tính hệ số nén lún ai-i+1 (cm2/kg) 180
Bảng 7.6: Tổ hợp nội lực tính toán móng 181
Bảng 7.7: Tải trọng truyền xuống móng M1: 181
Bảng 7.8: Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền 181
Bảng 7.9: Tính toán ứng suất lún móng M1 182
Bảng 7.10: Tải trọng truyền xuống móng M2: 182
Bảng 7.11: Tính toán lún móng M2 182
Bảng 8.1: Chỉ tiêu cơ lí của các lớp đất 182
Bảng 10.1: Bảng tính khối lượng bê tông lót dầm móng 183
Bảng 10.2: Bảng tính khối lượng bê tông lót đài móng 183
Bảng 10.3: Bảng tính khối lượng bê tông và ván khuôn dầm móng 183
Bảng 10.4: Bảng tính khối lượng bê tông và ván khuôn móng 183
Bảng 10.5: Bảng tính khối lượng cốt thép của dầm móng 184
Bảng 10.6: Bảng tính khối lượng cốt thép của đài móng và móng đơn 184
Bảng 10.7: Bảng tính khối lượng các công tác trên từng phân đoạn 184
Bảng 10.8: Bảng định mức chi phí lao động của các công tác 184
Bảng 10.9: Bảng tính nhịp công tác của các dây chuyền bộ phận 185
Bảng 10.10: Bảng chọn số lượng nhân công và kiểm tra hệ số sử dụng định mức 185
Bảng 10.11: Tính thời gian của dây chuyền kỹ thuật 185
Bảng 12.1: Tính toán tiến độ phần thân 186
PHỤ LỤC II 188
Hình 3.2: Sơ đồ tính ô bản loại dầm 188
Hình 3.3: Sơ đồ tính ô sàn loại bản kê 4 cạnh 188
Hình 4.3: Sơ đồ tính cốn thang 189
Hình 5.2: Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm dọc D1 trục B 189
Hình 5.3: Tải trọng do các ô sàn bản kê truyền vào dầm D1 189
Hình 5.4 : Sơ đồ tải trọng tập trung tác dụng vào dầm 189
Hình 5.5 : Sơ đồ trường hợp tải trọng tĩnh tải 189
Hình 5.6 : Hoạt tải 190
Hình 5.7 : Biểu đồ nội lực tĩnh tải 190
Hình 5.8 : Biểu đồ nội lực hoạt tải 1 190
Hình 5.9 : Biểu đồ nội lực hoạt tải 2 191
Trang 10Hình 5.10 : Biểu đồ nội lực hoạt tải 3 191
Hình 5.11 : Biểu đồ nội lực hoạt tải 4 191
Hình 5.12 : Biểu đồ nội lực hoạt tải 5 191
Hình 5.13 : Biểu đồ nội lực hoạt tải 6 192
Hình 5.14 : Biểu đồ nội lực hoạt tải 7 192
Hình 5.16: Sơ đồ trường hợp tĩnh tải 192
Hình 5.17: Sơ đồ tải trọng trường hợp hoạt tải 193
Hình 5.18: Biểu đồ nội lực tĩnh tải 193
Hình 5.19: Biểu đồ nội lực hoạt tải 1 194
Hình 5.20: Biểu đồ nội lực hoạt tải 2 194
Hình 5.21: Biểu đồ nội lực hoạt tải 3 194
Hình 5.22: Biểu đồ nội lực hoạt tải 4 195
Hình 5.23: Biểu đồ nội lực hoạt tải 5 195
Hình 5.24: Biểu đồ nội lực hoạt tải 6 195
Hình 5.25: Biểu đồ nội lực hoạt tải 7 195
Hình 6.2 : Sơ đồ truyền tải trọng từ sàn vào dầm khung từ tầng 1 đến tầng 10 196
Hình 6.3 : Sơ đồ truyền tải trọng từ sàn vào dầm khung tầng mái 196
Hình 6.4:Tải trọng do tường, cửa xây trên dầm khung: 196
Hình 6.5 : Sơ đồ truyền tải sàn vào dầm dọc từ tầng 1 đến tầng 9 197
Bảng 6.6: Tải trọng sàn truyền vào dầm dọc 197
Hình 6.7 : Sơ đồ truyền hoạt tải từ sàn vào dầm khung từ tầng 1 đến tầng 10 197
Hình 6.8 : Sơ đồ truyền hoạt tải từ sàn vào dầm khung tầng mái 198
Hình 6.9 : Sơ đồ truyền tải sàn vào dầm dọc từ tầng 1 đến tầng 10 198
Hình 6.10 : Sơ đồ truyền tải sàn vào dầm dọc tầng mái 198
Hình 6.11: TĨNH TẢI 199
Hình 6.12: HOẠT TẢI 1 200
Hình 6.13: HOẠT TẢI 2 201
Hình 6.14 GIÓ TRÁI (kN) 202
Hình 6.15: GIÓ PHẢI (kN) 203
Hình 6.16: Biểu đồ nội lực trường hợp tĩnh tải 206
Hình 6.17: Biểu đồ nội lực trường hợp hoạt tải 1 209
Hình 6.18: Biểu đồ nội lực trường hợp hoạt tải 2 212
Hình 6.19: Biểu đồ nội lực trường hợp gió trái 215
Hình 6.20: Biểu đồ nội lực trường hợp gió phải 218
Trang 11Hình 7.9: Sơ đồ khi treo lên giá búa 219
Hình 11.1: Thanh chống đứng 219
Hình 11.2: Nêm chống đà biên, nêm chống đà giữa 220
Hình 11.3: Thông số cột chống C40 220
Trang 12Nhà làm việc khối cảnh sát công an thánh phố Đà Nẵng
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Sự cần thiết của đầu tư
Khu vực Châu Á – Thái Bình Dương trong những năm gần đây đã trở thành một trong những khu vực có nền kinh tế năng động và phát triển vượt bậc với mức tăng trưởng bình quân hàng năm từ 6-8% chiếm một tỷ trọng đáng kể trong nền kinh tế thế giới Một số nước có tốc độ phát triển vượt bậc như : Trung Quốc, Hàn Quốc… và nhanh chóng trở thành cường quốc trên thế giới Vốn là lục địa giàu tiềm năng cùng với chính sách phát triển kinh tế hợp lý trong thời bình của các nước phương Đông, thu hút sự đầu tư từ các nước phát triển Nhờ vậy mà trong một thời gian ngắn nó đã giúp cho các nước Châu Á từ một lục địa nghèo nàn trở thành những cường quốc sánh ngang với các nước phát triển Phương Tây Những sự đầu tư ào ạt vào các nước, đặc biệt là những nước đang phát triển, nơi có tiềm lực về con người và tài nguyên rất dồi dào.Nước ta là một trong số đó
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển vượt bậc của các nước trong khu vực, nhờ chính sách phát triển kinh tế hợp lý cùng với sự đầu tư rất lớn từ các nhà đầu tư nước ngoài, nền kinh tế Việt Nam cũng có những chuyển biến rất đáng kể Đi đôi với chính sách đổi mới, chính sách mở cửa thì việc tái thiết và xây dựng cơ sở hạ tầng là rất cần thiết Mặt khác với xu thế phát triển của thời đại thì việc thay thế các công trình thấp tầng bằng các công trình cao tầng là việc làm rất cần thiết để giải quyết vấn đề đất đai cũng như thay đổi cảnh quan đô thị cho phù hợp với tầm vóc của một thành phố lớn Thành phố Đà Nẵng là thành phố đông dân và cũng là trung tâm kinh
tế văn hoá, giáo dục quan trọng của Việt Nam Vì thế xu hướng của 1 thành phố phát triển là xây dựng những nhà cao tầng nhằm tiết kiệm diện tích đất xây dựng đồng thời giải quyết được lượng lớn nhu cầu ngày càng cao như hiện nay
Đà Nẵng là một trong 4 tỉnh nằm trong vùng phát triển kinh tế, chính trị trọng điểm của miền Trung và nằm ở vị trí chiến lược quan trọng của cả nước, từ 15055’ đến
16014’ vĩ bắc, 107008’ đến 108020’ kinh Đông Nằm trên trục giao thông Bắc - Nam về đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không, cách Thủ đô Hà Nội 764 km
về phía Bắc, cách thành phố Hồ Chí Minh 964 km về phía Nam Diện tích tự nhiên 1255,53 km2, trong đó các quận nội thành chiếm diện tích 213.05 km2, các huyện ngoại thành chiếm diện tích 1042,48 km2
Với vị trí chiến lược quan trọng cùng với sự năng động của thành phố thì lực lượng Công an nhân dân càng có vai trò quan trọng trong việc tham mưu cho Đảng,
Trang 13Nhà làm việc khối cảnh sát công an thánh phố Đà Nẵng
Nhà nước về bảo vệ an ninh quốc gia và giữ gìn trật tự, an toàn xã hội; thực hiện thống nhất quản lý về bảo vệ an ninh quốc gia và giữ gìn trật tự, an toàn xã hội; đấu tranh phòng, chống âm mưu, hoạt động của các thế lực thù địch, các loại tội phạm và các vi phạm pháp luật về an ninh quốc gia, trật tự, an toàn xã hội Vì vậy, việc xây dựng một trụ sở làm việc cho cán bộ Công an trong thành phố để họ hoàn thành tốt nhiệm vụ là cần thiết
“Nhà làm việc khối cảnh sát công an thành phố Đà Nẵng” là công trình có vị trí quan trọng trong công tác, chiến đấu của lực lượng Công an thành phố Việc đưa vào
sử dụng công trình góp phần giải quyết triệt để khó khăn, nâng cao chất lượng, điều kiện làm việc cho cán bộ, chiến sĩ, tạo thuận lợi trong đối nội, đối ngoại, xây dựng lực lượng Công an thành phố ngày càng chính quy, tinh nhuệ, hiện đại
1.2 Vị trí, đặc điểm, điều kiệu tự nhiên của khu vực xây dựng
1.2.1 Vị trí
Quận Hải Châu, thành phố Đà Nẵng
1.2.2 Địa hình địa chất công trình
• Địa hình : Khu vực bằng phẳng, không phải sàn nền
• Địa chất:
• Lớp á sét dày 3 m
• Lớp á cát dày 3 m
• Lớp cát hạt trung có h=
Địa chất thủy văn: Mực nước ngầm ở cao độ -3m trong thời kỳ bắt đầu mưa
1.2.3 Điều kiện tự nhiên
- Nhiệt độ: nằm ở khu vực miền Trung nên chịu ảnh hưởng khá nhiều của khí hậu
nhiệt đới gió mùa
• Nhiệt độ cao nhất : 28-300C
• Nhiệt độ thấp nhất : 18-230C
• Nhiệt độ trung bình : 25,90C
- Lượng mưa: mưa chủ yếu vào tháng 9-12, lớn nhất vào tháng 10,11
• Lượng mưa bình quân hàng năm khoảng 2054,57 mm
• Lượng mưa tối đa là 550-1000 mm/tháng
• Lượng mưa tối thiểu là 23-40 mm/tháng
• Lượng mưa tập trung chủ yếu vào 4 tháng (từ tháng 9 đến tháng 12)
- Độ ẩm tương đối
• Độ ẩm cao nhất: 85,67-87,67%
• Độ ẩm thấp nhất: 76.67-77,33%
Trang 14Nhà làm việc khối cảnh sát công an thánh phố Đà Nẵng
• Độ ẩm trung bình: 83.4%
- Bão
Thành Phố Đà Nẵng là vùng chịu ảnh hưởng của bão hàng năm, trung bình mỗi
năm có từ 6, 7 cơn bão và áp thấp nhiệt đới, sức gió lớn nhất 130 Km/h
- Hướng gió
Chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc và Tây Bắc Bão bắt đầu từ tháng 7, nhiều nhất vào tháng 9-10
• Gió mùa Đông Bắc từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau
• Gió mùa Tây Nam từ tháng 4 đến tháng 8
• Tốc độ gió trung bình hàng năm là 30m/s
Ngoài ra, mùa nắng kéo dài từ tháng 3 - 8, số giờ nắng trung bình hằng năm ở
Đà Nẵng là 2156,2 giờ
Với điều kiện khí hậu như trên khi thiết kế công trình cần đảm bảo chống thấm, cách nhiệt, chống ẩm, chống bão Trong kết cấu cần chú ý chống co giãn nhiệt Cần đảm bảo công trình mát về mùa hè và ấm về mùa đông
Trang 15CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
2.1 Giải pháp tổng mặt bằng
Tổng mặt bằng được bố trí hợp lý về mật độ xây dựng theo tiêu chuẩn thiết kế Mặt bằng công trình được bố trí tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí giao thông trong công trình, đồng thời có thể làm đơn giản hoá các giải pháp về kết cấu của công trình
Tận dụng triệt để diện tích đất xây dựng và sử dụng công trình hợp lý
Giao thông trên mặt bằng các sàn tầng được thực hiện thông qua hệ thống sảnh hành lang giữa
Công trình có hai thang máy và hai cầu thang bộ phục vụ cho giao thông theo phương đứng Hệ thống giao thông này kết hợp với hệ thống sảnh hành lang của các sàn tầng tạo thành nút giao thông đặt tại trọng tâm của công trình
Công trình theo hướng Tây Bắc nên công trình có chiếu sáng tự nhiên tốt, thoáng mát
Cây xanh được trồng dọc theo khuôn viên của công trình để tăng vẻ mỹ quan, tạo sự sinh động và cải thiện vi khí hậu cho công trình Trong khuôn viên của công trình có bố trí thảm cỏ đem lại cảm giác gần gũi với thiên nhiên, mang lại không khí trong lành
Công trình còn có bãi đậu xe dưới tầng hầm với diện tích khá lớn có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng khi công trình đi vào khai thác sử dụng
Đường giao thông nội bộ được bố trí thuận lợi cho việc lưu thông, cũng như dễ dàng cho việc chữa cháy công trình khi gặp sự cố cháy nổ
2.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc
+ Tầng hầm và tầng 2 cao 3,6m, tầng 1 cao 3,9m, tầng 3-10 cao 3,3m
+ Tổng chiều cao công trình 37,3m (tính từ mặt đất)
- Chức năng của các tầng như sau :
+ Tầng hầm: Bãi để xe; 2 khu tang vật
Trang 16+ Tầng một : sảnh;1 khu lễ tân;1 phòng văn thư; 1 phòng giải quyết hộ khẩu; 1 phòng cấp CMND; 1 phòng khách; 2 phòng tra cứu và xử lí thông tin; 1 phòng nghiệp
vụ
+ Tầng 2: 3 phòng thí nghiệm, kiểm định kỹ thuật hình sự; 1 phòng giám đốc; 1 phòng họp lớn
+ Tầng 3 – 10 : 7 phòng nghiệp vụ
2.2.3 Giải pháp giao thông
Giao thông bên ngoài khu vực xây dựng: sử dụng hệ thống giao thông của thành phố
Giao thông nội bộ: phải được qui hoạch đảm bảo sự đi lại thuân tiện và đảm bảo yêu cầu thoát người khi có sự cố xảy ra
Giao thông trong nội bộ công trình: chủ yếu là giao thông theo phương đứng, trong công trình có hai cầu thang máy dùng để đưa người lên các tầng, ngoài ra còn có hai cầu thang bộ với bề rộng đảm bảo thoát người khi xảy ra hoả hoạn Các cầu thang được bố trí hợp lý và đúng tiêu chuẩn
2.2.4 Giải pháp thiết kế mặt đứng
Mặt đứng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tính nghệ thuật của công trình Trên mặt đứng bố trí các cửa sổ và cửa đi tại những vị trí nhất định kết hợp với các mảng tường suốt từ tầng 1 đến tầng 10, ngoài ra tầng trệt còn có sảnh tiếp giáp các lối vào chính
Trang 17-Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh
Trong đó: l1 - kích thước theo phương cạnh ngắn
l2 - kích thước theo phương cạnh dài
Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết ta chia làm các loại ô bản như Phụ lục I-Bảng 3.1 : Bảng phân loại ô sàn
3.3 Xác định sơ bộ chiều dày sàn:
Ta xác định sơ bộ chiều dày ô sàn như sau:
Chiều dày sàn: hb=
m
l
D 1 Trong đó: l1: là cạnh ngắn của ô bản
D = 0,81,4 phụ thuộc vào tải trọng Chọn D = 1
Trang 18m = 3035 với bản loại dầm
m = 4045 với bản kê bốn cạnh
Chiều dày bản sàn chọn phải đảm bảo hb > 6 cm, đối với công trình dân dụng
(Phụ lục I-Bảng 3.2 : Bảng chọn chiều dày các ô sàn)
a Tĩnh tải do trọng lượng bản thân của các lớp sàn:
Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:
gtc = . (kN/m2) : tĩnh tải tiêu chuẩn
gtt = gtc.n (kN/m2): tĩnh tải tính toán
Trong đó (kN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu
n: hệ số độ tin cậy lấy theo TCVN 2737-1995
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán:
Phụ lục I - Bảng 3.3: Trọng lượng bản thân sàn loại 1(dày 90mm)
Phụ lục I - Bảng 3.4: Trọng lượng bản thân sàn loại 2( dày 80mm)
b Tĩnh tải do trọng lượng tường ngăn, bao che và cửa đặt trực tiếp lên sàn
Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100 mm Tường ngăn xây bằng gạch rỗng có = 15 (kN/m3)
Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm
Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds
Trong đó: ht - chiều cao tường
H - chiều cao tầng nhà
hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng
Công thức qui đổi tải trọng tường, cửa trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :
tt s t
g − =
i
c c c v v t v t t t t
S
S n S
n S
Trang 19t:chiều dày của mảng tường: 0,1m t:chiều dày của vữa : 0,02m t = 15(kN/m3): trọng lượng riêng của tường c= 0,4(kN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa
v = 16(kN/m3): trọng lượng riêng của vữa
Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán
c Tổng tĩnh tải sàn (Phụ lục I-Bảng 3.5: Tĩnh tải trên ô sàn)
3.4.2 Hoạt tải sàn: (Phụ lục I-Bảng 3.6: Tính hoạt tải sàn tầng 3)
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc(kN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995
Hệ số độ tin cậy n Với ptc <2 (kN/m2) :n=1,3
Với ptc ≥2 (kN/m2) :n=1,2 Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau 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(kN/m2)
Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán Ở đây, tùy thuộc vào công năng của các ô sàn, tra TCVN 2737-
1995 ,mà nhân thêm với hệ số giảm tải cho sàn Theo điều 4.3.4.1 của TCVN
2737-1995 , các phòng ngủ , phòng khách , phòng giặt , phòng vệ sinh , bếp có diện tích
A>A1 = 9 m2 thì được giảm giá trị hoạt tải bằng cách nhân với hệ số giảm tải ΨA :
Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như 1 dầm
Tải trọng phân bố đề tác dụng lên dầm: q=(p+g)x1m (KN/m) Tùy vào liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính với dầm theo như
(Phụ lục II-Hình 3.2: Sơ đồ tính ô bản loại dầm.)
3.5.2 Ô sàn loại bản kê 4 cạnh :
Dựa vào liên kết cạnh bản mà có 9 sơ đồ tính như
(Phụ lục II - Hình 3.3: Sơ đồ tính ô sàn loại bản kê 4 cạnh)
Xét từng ô bản có 6 momen:
Trang 20Đối với bản kê 4 cạnh ta tính như sau :
+ Mômen dương lớn nhất ở giữa nhịp bản :
• ∅ ≥ 10 dùng cốt thép nhóm AII có cường độ Rs=280MPa=280N/mm2
+ Chiều dày lớp bảo vệ :
• abv =20mm đối với sàn có chiều dày >100mm
• abv=15mm đối với sàn có chiều dày ≤ 100mm
+ Chiều cao làm việc :ho = h-a
+ Với bê tông có cấp bền B20 , tra bảng phụ lục 8 ( sách kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản )
M
b
+ Nếu αM > αR tăng chiều dày hoặc tăng cấp bền bê tông
Trang 21+ Rb - cường độ chịu nén của bê tông
+ h0 – chiều cao tính toán của tiết diện
+ αR – Xác định bằng cách tra phụ lục sách BTCT1, phụ thuộc vào cấp
độ bền bê tông và nhóm cốt thép
Sau khi tính và thỏa mãn αM > αR :
2
21
.R h0
M A
s
TT
+ Rs – Cường độ chịu kéo của cốt thép
Diện tích cốt thép tính ra ở trên dùng để bố trí cho một mét bản Ta chọn đường kính cốt thép và tính khoảng cách các thanh thép Chọn đường kính thanh thép , với
Trang 22CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ
Rsw= 225 (MPa) = 225 103 (kN/m2)
4.2 Mặt bằng và cấu tạo cầu thang
Hình 4.1: Mặt bằng cầu thang
Trang 23Hình 4.2: Chi tiết cấu tạo cầu thang
Cầu thang có 2 vế bằng BTCT đổ tại chổ , bậc xây gạch đặc kích thước bậc + Chiều rộng bậc : b= 300 mm
+ Chiều cao bậc : h= 150 mm
Góc nghiêng của bản so với phương ngang
tgα = 150 / 300 = 0,5 → α = 270
Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang :
- Ô1 : Bản thang, liên kết ở bốn cạnh: Cốn C1 (hoặc cốn C2), tường ,dầm chiếu nghỉ (DCN1), dầm chiếu tới
- Ô2 : Bản chiếu nghỉ, liên kết ở 4 cạnh: 2 cạnh liên kết với dầm chiếu nghỉ (DCN1) và dầm đỡ, 2 cạnh còn lại liên kết với tường
- Cốn C1 và C2: liên kết ở 2 đầu, gối lên dầm chiếu nghỉ (DCN1) và dầm chiếu tới
- Dầm chiếu nghỉ (DCN1) và (DCN2) : liên kết ở 2 đầu: gối lên tường
4.3 Tính toán thiết kế bản thang (Ô1)
4.3.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản thang
Chọn sơ bộ chiều dày bản thang theo công thức:
l
m
D
h b = , với hb ≥ hmin Trong đó :
l: là chiều dài cạnh ngắn của ô bản
D = 0,8 ÷ 1,4 là hệ số phụ thuộc vào tải trọng
m: là hệ số phụ thuộc vào loại bản (bản kê 4 cạnh: m = 40 ÷ 45 , bản loại dầm m = 30÷ 35 )
hmin : là chiều dày tối thiểu của ô bản ( hmin = 6cm với sàn nhà dân dụng )
Trang 24Chiều dài bản thang: l2 = 3, 2 3, 2 3, 60( )
+ Trọng lượng lớp Granito : ( δ1 = 20 mm ; γ1 = 28000 N/m3)
)(N/m8260,15
0,3
0,150,30,02
280001,1
hb
hbδγn
2 2
2 2 1 1 1
)(N/m55800,15
0,3
0,150,30,02
160001,3
hb
hbδγn
2 2
2 2 2 2 2
0,3
12
0,150,3180001,1
hb
12
hbγn
2 2
2 2 3
+ ni : hệ số độ tin cậy của tải trọng lấy theo bảng 1- TCVN 2737-1995
+ γi : trọng lượng riêng của lớp vật liệu
+ δi: chiều dày của lớp vật liệu
+ h, b : chiều cao , chiều rộng của bậc thang
→ Tổng tĩnh tải phân bố trên bản thang :
gbtt = g1 + g2 + g3 + g4 + g5 + g6 = 826 + 558 + 1328 + 416 + 2200 + 312 = 5640(N/m2)
b Hoạt tải:
Giá trị hoạt tải tiêu chuẩn : ptc ( N/m2 ) lấy theo TCVN 2737- 1995
Trang 25Ptc = 4000 (N/m2) Hoạt tải tính toán phân bố theo phương thẳng đứng :
Ptt = n ptc = 1,2 x4000 = 4800 ( N/m2)
Với: n = 1,2 : hệ số độ tin cậy của tải trọng
Giá trị Ptt này là tải trọng phân bố đều cho 1m2 bản theo phương ngang Vì vậy ta phải quy đổi về tải trọng phân bố theo phương của bản thang (vì bản thang nghiêng 1 góc 27o so với phương ngang)
Vậy hoạt tải tính toán của bản thang :
Pbtt = Ptt cosα = 4800 cos27o = 4277 ( N/m2 )
c Tổng tải trọng tác dụng
Tổng tải trọng phân bố lên 1m2 bản :
qbtt =( gbtt + pbtt ).cosα = (5640+ 4277) cos27o =5025,28+3810,83= 8836,11 ( N/m2)
4.3.3 Xác định nội lực , tính toán cốt thép của bản thang
Ta tính toán bản thang như 1 ô bản đơn giản Bản thang là ô bản loại dầm có kích thước các cạnh : l1= 1,6 (m), l2 = 3,6(m)
Cắt ra 1 dải bản có bề rộng b = 1(m) theo phương cạnh ngắn của ô bản để tính toán, xem như 1 dầm có nhịp bằng kích thước cạnh ngắn (l1 = 1,6m ) của bản thang Liên kết tương ứng với 2 biên cạnh dài của ô bản Vì bản thang có cạnh dài gối lên tường gạch và cốn thang nên xem là liên kết khớp
Dựa vào sơ đồ liên kết , ta có các ô Ô1 đều thuộc sơ đồ a ,tương tự bản sàn ta có
kết quả ở Phụ lục I - Bảng 4.1 : Bảng tính cốt thép bản thang Ô1 loại bản dầm
4.4 Tính toán thiết kế bản chiếu nghỉ (Ô2)
4.4.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản thang
Chọn sơ bộ chiều dày bản chiếu nghỉ theo công thức:
l
m
D
h b = , với hb ≥ hmin Trong đó :
l: là chiều dài cạnh ngắn của ô bản
D = 0,8 ÷ 1,4 là hệ số phụ thuộc vào tải trọng
m: là hệ số phụ thuộc vào loại bản (bản kê 4 cạnh: m = 40 ÷ 45 , bản loại dầm m = 30÷ 35 )
hmin : là chiều dày tối thiểu của ô bản ( hmin = 6cm với sàn nhà dân dụng )
Kích thước bản chiếu nghỉ: l1 =2,1 (m); l2 = 3,6(m)
Trang 26Ta có: 2
1
3, 6
1, 71 22,1
a Tĩnh tải: Phụ lục I - Bảng 4.2 : Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ
Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ được xác định theo công thức sau
+ ni : hệ số độ tin cậy của tải trọng lấy theo bảng 1- TCVN 2737-1995 + γi : trọng lượng riêng của lớp vật liệu
+ δi: chiều dày của lớp vật liệu
b Hoạt tải:
Giá trị hoạt tải tiêu chuẩn : ptc ( N/m2 ) lấy theo TCVN 2737- 1995
Ptc = 4000 (N/m2) Hoạt tải tính toán :
Ptt = n ptc = 1,2 x4000 = 4800 ( N/m2)
4.4.3 Xác định nội lực , tính toán cốt thép
Bản chiếu nghỉ (Tính như sàn bản kê 4 cạnh )
Dựa vào sơ đồ liên kết , ta có các ô Ô2 đều thuộc sơ đồ 1 ,tương tự bản sàn ta có
kết quả ở Phụ lục I - Bảng 4.3 : Bảng tính cốt thép bản chiếu nghỉ Ô2 loại bản kê 4 cạnh
4.5 Tính toán thiết kế cốn thang C1
4.5.1 Xác định tải trọng tác dụng lên cốn thang C1
Sơ bộ chọn tiết diện cốn thang: bc hc = 100300 (mm)
Trang 27• hb : bề dày của bản thang (hb = 80mm)
• bc , hc : chiều rộng và chiều cao của tiết diện cốn thang
→ q1=1,1250000,1(0,3- 0,08) + 1,3160000,015(0,1+20,3-0,08) = 798,44 (N/m)
+ Trọng lượng lan can: lan can tay vịn (tạm tính) :
q2=nlc x γlc = 1,2 x 30 = 360 (N/m)
+ Tải trọng của bản thang truyền vào :
Do bản thang là ô bản loại dầm nên tải trọng truyền từ bản thang sang cốn thang
có dạng hình chữ nhật, bề rộng truyền tải: l1/2(với l1 là chiều dài cạnh ngắn của ô bản thang )
Chiều dài cốn thang : lc = 3,2 /cos27o = 3,6 m
Biểu đồ momen và lực cắt như hình vẽ:
Trang 28Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
+ Trong đoạn gần gối ( ¼ nhịp )
3 b
b(cm) - chiều rộng của tiết diện chữ nhật;
Trang 29s (cm) – khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện;
φb1 – Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực, φb1 = 1-βRb, với bê tông nặng β =0,01
Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính
- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
4.6.1 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ D1
Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ D1 gồm :
+ Trọng lượng bản thân dầm : ( gồm phần bê tông và lớp vữa trát )
• hcn ,hb : chiều dày của bản chiếu nghỉ và bản thang , hcn = hb = 80mm
• b, h : chiều rộng và chiều cao của tiết diện của dầm chiếu nghỉ D1
→q1=1,1250000,2(0,3-0,08)+1,3160000,015(0,2+20,3-2x0,08)=1409,68 (N/m)
+ Tải trọng do bản chiếu nghỉ 2 truyền vào dầm:
Ô bản chiếu nghỉ là ô bản loại bản kê, liên kết với dầm D1 theo phương cạnh dài
→ tải trọng truyền vào dầm có dạng hình chữ nhật
Tải trọng do ô sàn Ô3 truyền vào dầm :
Trang 30- lc: chiều dài cốn thang
Trang 31✓ Lực cắt lớn nhất tại gối : Q = 31469 (N)
✓ b = 200 mm, h0 = 270 mm, h = 300 mm
✓ Rb = 11,5 MPa, Rbt = 0,9 MPa, Rsw = 175 MPa
✓ Các hệ số: φb2 = 2; φb3 = 0,6; φb4= 1,5; φf = 0, φn = 0
Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
+ Trong đoạn gần gối ( ¼ nhịp )
3 b
b(cm) - chiều rộng của tiết diện chữ nhật;
s (cm) – khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện;
φb1 – Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực, φb1 = 1-βRb, với bê tông nặng β =0,01
Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính
- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Trang 32này để tránh phá hoại cục bộ Cốt thép treo chọn dạng cốt đai Ø6 có as = 0,283 cm2 , 2 nhánh
Diện tích cốt treo cần thiết xác định theo điều kiện :
sw
h
h 1 P A R
Trong đó:
✓ P: lực tập trung đặt tại đáy tiết diện cốn thang P = 16366 (N)
✓ hs: khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm cốt thép dọc của dầm chiếu nghỉ D1
✓ ∑Rsw.Asw: tổng lực chịu bởi cốt thép đai đặt phụ thêm trên vùng giật đứt có chiều dài atr = 2.hs + b
Với: b là bề rộng diện tích truyền lực giật đứt (bề rộng tiết diện cốn thang)
Hình 4.4: Sơ đồ tính toán cốt treo cho dầm chiếu nghỉ D1
Diện tích cốt treo cần thiết
Đặt mỗi bên 2 đai Ø6 Bố trí trong đoạn hs = 70 (mm)
4.7 Tính toán thiết kế dầm chiếu nghỉ D2
Chọn sơ bộ kích thước dầm: b = 200 mm, h = 300 mm
4.7.1 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ D2
+ Trọng lượng bản thân dầm : ( gồm phần bê tông và lớp vữa trát )
q1 = nbtγbtb(h- hcn) + ntrγtrδtr(b + 2h – hcn – hb )
Với:
• nbt , ntr: hệ số độ tin cậy , nbt = 1,1 ; ntr = 1,3
Trang 33• γbt, γtr: trọng lượng riêng của bê tông và vữa trát γbt = 25000 (N/m3), γtr = 16000 (N/m3)
• δtr : bề dày lớp vữa trát , δtr = 15 mm = 0,015m
• hcn ,hb : chiều dày của bản chiếu nghỉ và bản thang , hcn = hb = 80mm
• b, h : chiều rộng và chiều cao của tiết diện của dầm chiếu nghỉ D1
→ q1=1,1250000,2(0,3-0,08)+1,3160000,015(0,2+20,3-2x0,08)=1409 (N/m)
+ Trọng lượng tường trên dầm:
• Tường dày 200 xây gạch ống ( = 3300N/m2), chiều cao tường 0,3=1,35mcó:
2
tt cn
l
Trang 34+ chiều cao làm việc của cấu kiện : h0 = h –a = 300 – 30 = 270 (mm)
Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
+ Trong đoạn gần gối ( ¼ nhịp )
3 b
9,13
Trang 35b(cm) - chiều rộng của tiết diện chữ nhật;
s (cm) – khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện;
φb1 – Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực, φb1 = 1-βRb, với bê tông nặng β =0,01
Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính
- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Trang 36Rsw= 225 (MPa) = 225 103 (kN/m2)
5.1.2 Xác định sơ đồ tính :
Dầm dọc D1 là dầm liên tục 7 nhịp , có các gối tựa là cột dầm dọc
Hình 5.1 : Sơ đồ tính toán dầm dọc D1 trục B
5.1.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm :
Sơ bộ chọn tiết diện dầm:
+ Chiều cao dầm: hd = )l
20
112
1(
→ chọn chung 1 tiết diện dầm cho các nhịp
+ hd = )l
20
112
112
Trang 37Tĩnh tải xác định lên dầm gồm có : trọng lượng bản thân dầm, tĩnh tải của sàn
truyền vào và tải trọng do tường và cửa xây trực tiếp lên dầm
a Trọng lượng bản thân dầm
Trọng lượng bản thân dầm gồm có trọng lượng phần BTCT và lớp vữa trát Phần dầm giao với sàn được tính vào trọng lượng sàn Vì vậy trọng lượng bản thân dầm chỉ tính phần không giao với sàn
* Trọng lượng phần bê tông dầm 200x400
gbt = nbtγbt(h-hb)b =1,125(0,4 – 0,09)0,2 = 1,71 (kN/m)
Trọng lượng phần vữa trát dầm 200x400
g tr=ntr .γtr.δtr.[ b+2.(h-hb) ] =1,3160,015[0,2 +2(0,4-0,09)]=0,26 (kN/m)
Với:
+ nbt ;ntr :hệ số độ tin cậy của tải trọng nbt=1,1 ; ntr=1,3
+ γbt ; γtr : trọng lượng riêng của bê tông va vữa trát γbt=25 (kN/m3) γtr=16 (kN/m3)
+hb= 90mm : chiều dày sàn
→ Trọng lượng bản thân dầm 200x400:
g1 = gbt + gtr = 1,71 + 0,26 =1,97 (kN/m)
b Tĩnh tải do sàn truyền vào dầm
Ta có sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D1 như sau
Phụ lục II - Hình 5.2: Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm dọc D1 trục B
• Tải trọng do các ô sàn S1,S10,S11 ,S14 truyền vào dầm D1 trục B phân bố
có dạng hình thang
Phụ lục II - Hình 5.3: Tải trọng do các ô sàn bản kê truyền vào dầm D1
+ gstt:tĩnh tải tính toán của ô sàn
• Tải trọng do ô sàn S12,S13,S15,S16 truyền vào dầm D1 theo phương cạnh dài
1
2
2
tt s
l
g =g
Tính toán lần lượt cho các ô sàn truyền tĩnh tải vào dầm D1 ta có kết quả trong bảng
tính Phụ lục I - Bảng 5.1 : Tĩnh tải do sàn truyền lên dầm D1.
c Tải trọng do tường và cửa xây trên dầm
Trang 38Xem tải trọng tường và cửa truyền toàn bộ xuống dầm :
✓ ng; nv: hệ số độ tin cậy, ng=1,1;nv=1,3
✓ γg; γv: trọng lượng riêng của gạch và vữa trát
γg=15kN/m3; γv=16kN/m3
✓ δg; δv: chiều dày của lớp gạch và lớp vữa
Với tường dày 200m: δg = 0,2(m); δv=0,015m :
+ g1: trọng lượng bản thân dầm
+ ∑ g2 qđ: tổng tĩnh tải do các ô sàn truyền vào dầm
+ g3: tải trọng do tường và cửa xây trên dầm
5.1.4.2 Xác định hoạt tải
Hoạt tải của dầm D1 do hoạt tải các ô sàn truyền vào Cách xác định tương tự xác định tĩnh tải sàn truyền vào dầm, thay giá trị tĩnh tải sàn gstt bằng giá trị hoạt tải sàn psttTính toán lần lượt cho các ô sàn tuyền hoạt tải vào dầm D1 ta có kết quả trong
Phụ lục I - Bảng 5.3: Hoạt tải do sàn truyền lên dầm D1
5.1.4.3 Xác định tải trọng tập trung
Trang 39Trường hợp dầm khác được xem là dầm phụ của dầm đang xét ( Vd : dầm bo, dầm sàn )
( Phụ lục II - Hình 5.4 : Sơ đồ tải trọng tập trung tác dụng vào dầm)
G = Ga + Gb (Ga, Gb : lực tập trung do dầm ( đoạn la, lb truyền vào)
Xét lực ( 1 đoạn dầm truyền vào ,vd : đoạn nhịp la )
+ Xác định tải trọng phân bố tác dụng lên dầm phụ trong đoạn nhịp là
qdp = qtrọng lượng bthân + qsàn truyền vào + qtường + Xác định lực tập trung truyền vào dầm đang xét :
Ga = qdp .la/2 Tương tự đối với lb (xác định qdp → xác định Gb = qdp lb/2)
a Tĩnh tải tập trung
Chỉ tính cho nhịp dầm 2-3 và 6-7
- Trọng lượng bản thân dầm ngang:
Chọn dầm ngang có tiết diện: 200x300(mm)
Trọng lượng bản thân dầm và lớp vữa trát:
gd =1,41(kN/m)
Quy trọng lượng bản thân dầm ngang và các lớp vữa trát quy về thành tải trọng tập trung trên dầm D1:
G1= gd ld/2 = 1,41.1,8/2= 1,27(kN)
- Do các ô sàn truyền vào dầm D1 ( thông qua các dầm ngang )
Do ô sàn S14 truyền tải trọng vào dầm ngang
b Hoạt tải tập trung
Do ô sàn S2 truyền tải trọng vào dầm ngang:
Trang 40(Phụ lục II - Hình 5.5 : Sơ đồ tải trọng tĩnh tải)
a Với tiết diện chịu momen âm:
Do cánh dầm nằm trong vùng chịu kéo nên ta bỏ qua sự làm việc của cánh Lúc này tính tiết diện hình chữ nhật (bh)
Giả thiết khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép bê tông chịu kéo: a
→ Chiều cao làm việc của tiết diện: h0 = h - a
0
h b R
M
b
+ Kiểm tra αm theo điều kiện hạn chế:
- Nếu αm > αR: tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền bê tông hoặc tính cốt kép
- Nếu αm ≤ αR: tính toán đặt cốt đơn