Chung cư an phú giang q 2

Để kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang, cần thiết phảixác định các giá trị lực cắt của bản.. Q: lực cắt tính toán tại điểm đầu khe nứt nghiêng, h0: chiều cao có ích của tiết diện th

Trang 1

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

Article I CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CẦU THANG bộ

I CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 2.1: Mặt bằng cầu thang bộ tầng điển hình

II ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU

III TẢI TRỌNG

1 CHIẾU NGHỈ 5

Bảng 2.1: Tĩnh tải bản chiếu nghỉ

2 BẢN THANG 6

Bảng 2.2: Tĩnh tải bản thang

IV TÍNH BẢN THANG

1 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC 6

Hình 2.2: Sơ đồ tính cầu thang bộ

Bảng 2.3: Bảng giá trị nội lực các ô sàn

2 TÍNH CỐT THÉP 7

Section I.2 Bảng 3.4: Bảng giá trị cốt thép cho các ô sàn

3 kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang 8

Hình 2.3: Biểu đồ giá trị lực cắt lớn nhất

Bảng 2.5: Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông

Như vậy chiều dày các bản thang đã chọn đảm bảo khả năng chịu cắt 10

CHƯƠNG 2: HỒ NƯỚC MÁI 10

I chọn sơ bộ kích thước hồ NƯỚC mái

II vật liệu cho hồ nước

III TÍNH BẢN NẮP

1 Tải trọng tác dụng 11

Section I.3 Bảng 3.1: Tĩnh tải phân bố trên bản nắp

2 Xác định nội lực và tính cốt thép 12

Section I.4 Bảng 3.2: Giá trị nội lực bản nắp

Section I.5 Bảng 3.3: Xác định cốt thép cho bản nắp

3 GIA CỐ CỐT THÉP CHO LỖ THĂM 13

4 kiểm tra khả năng chịu cắt của bản 13

Section I.6 Hình 3.5: Biểu đồ giá trị lực cắt lớn nhất

Section I.7 Bảng 3.4: Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông 15 5 Kiểm tra độ võng bản sàn 15

IV TÍNH TOÁN THÀNH HỒ

1 Tải trọng 16

Section I.8 Bảng 3.5: Giá trị nội lực bản thành

Section I.9 Bảng 3.6: Xác định cốt thép cho bản thành

Section I.11 Bảng 3.7: Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông

V TÍNH TOÁN ĐÁY HỒ

1 Tải trọng tác dụng lên bản đáy 20

Section I.12 Bảng3.8: Tĩnh tải phân bố đều trên bản đáy

Trang 2

Section I.13 Bảng 3.9: Giá trị nội lực bản đáy

Section I.15 Bảng 3.11: Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông

3 Kiểm tra độ võng của bản đáy 23

VI kiểm tra bề rộng khe nứt của bản đáy và bản thành

1 cơ sở lý thuyết 24

2 xác định nội lực tiêu chuẩn cho các tải trọng 26

Section I.16 Bảng 3.12: Nội lực tiêu chuẩn bản thành

Section I.17 Bảng 4.13: Nội lực tiêu chuẩn bản đáy

3 kết quả tính toán 26

Section I.18 Bảng 3.14: Mặt bằng hồ nước mái điển hình

VII Tính toán hệ dầm, cột cho hồ nước mái

.1 quan điểm tính toán 28

.2 xác định tải trọng tác dụng lên hệ khung 28

Hình 3.9: Mặt bằng hệ dầm bản nắp và bản đáy

3 tổ hợp tải trọng 29

Section I.19 Bảng 4.15: Bảng tổ hợp tải trọng cho khung hồ nước

4 xác định nội lực hệ khung 30

5 Tính toán cốt thép dầm 34

Section I.20 Bảng 4.16: Bảng giá trị nội lực dầm

Section I.21 Bảng 3.17: Xác định cốt thép cho dầm

6 tính cốt đai 36

Section I.22 Bảng 3.18: Kiểm tra khả năng chịu ứng suất chính 36 Section I.23 Bảng 3.19: Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông

Section I.24 Bảng 4.20: Tính cốt đai cho dầm

7 Tính toán cốt thép cột

Section I.25 Bảng 3.21: Giá trị nội lực cột

Section I.26 Bảng 3.22: Tính cốt thép cho cột

44 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 45

I MẶT BẰNG SÀN ĐIỂN HÌNH

III Tính thép sàn

IV kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn

Bảng 1.20: Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn

V kiểm tra đâm thủng của các tường xây trên sàn

VI KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO PHÉP

Chương 4: thiết kế khung trục 3

I CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN

1 KẾT CẤU HỆ sàn 62

2 sơ bộ chọn kích thước hệ dầm 62

3 xác định sơ bộ kích thước cột 62

4 kích thước vách cứng 63

II SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN

III TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Trang 3

IV Tải trọng gió

1 Gió tĩnh 67

V KHAI BÁO CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG

VI CẤU TRÚC TỔ HỢP TẢI TRỌNG

CHƯƠNG 5: thiết kế KHUNG TRỤC 3 68

I YÊU CẦU CẤU TẠO

II Tính TOÁN VÁCH CỨNG

III KHÁI niệm vách cứng

1 KÍCH THƯỚC VÁCH CỨNG 70

2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CỦA VÁCH CỨNG: 70

3 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO VÁCH CỨNG 70

4 NỘI LỰC TÍNH VÁCH 72

5 KẾT QUẢ TÍNH THÉP VÁCH 74

6 BỐ TRÍ THÉP CHO VÁCH 78

IV THIẾT KẾ CỘT

1 NHIỆM VỤ 79

2 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 79

3 kiểm tra điều kiện ổn định của cột 79

4 TÍNH TOÁN THÉP CHO CỘT LỆCH TÂM 79

5 KẾT QUẢ TÍNH THÉP DỌC CỘT KHUNG TRỤC 3 82

6 Đánh giá và xử lý kết quả tính toán 110

IV thiết kế dầm

Section I.27 Bảng 7.20: Kiểm tra khả năng chịu ứng suất chính 116 Section I.28 Bảng 7.21: Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông

Section I.29 Bảng 7.22: Tính cốt đai cho dầm

chương 6: tính toán nền móng 121

I LỰA chọn giải pháp nền móng 121

II các loại tải trọng dùng để tính toán 121

III các giả thiết tính toán nền móng 122

a phương án 1 122

thiết kế móng CỌC KHOAN NHỒI đài đơn 122

A.1: THIẾT KẾ MÓNG của vách (móng m1)

1 Tải trọng truyền xuống móng 122

2 Xác định hệ trục quán tính chính trung tâm của tiết diện vách trên móng M1 123

3 Cấu tạo cọc 124

4 Sơ bộ chọn chiều sâu đáy đài và các kích thước 124

5 Tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi 125

6 Tính số lượng cọc và bố trí trong đài 129

7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 129

8 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 131

9 Tính toán và cấu tạo đài cọc 134

10 Kiểm tra cọc chịu tải ngang (theo phụ lục G, TCXD 205 – 1998) 136

11 Kiểm tra ổn định của đất nền quanh cọc 143

A.2 THIẾT KẾ MÓNG M2 (móng cho cột)

1 Tải trọng truyền xuống móng 144

2 Cấu tạo cọc 145

Trang 4

3 Sơ bộ chọn chiều sâu đáy đài và các kích thước 145

4 Xác định sức chịu tải thiết kế của cọc 146

5 Tính số lượng cọc và bố trí trong đài 146

6 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 146

7 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 148

8.Tính toán và cấu tạo đài cọc 151

9.Kiểm tra cọc chịu tải ngang (theo phụ lục G, TCXD 205 – 1998) 153

10.Kiểm tra ổn định của đất nền quanh cọc 160

B phương 2 161

CỌC ÉP đài BÈ 161

I quan điểm thiết kế

II Các tải trọng truyền xuống móng

III CẤU TẠO CỌC

IV TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

V TÍNH SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ TRONG ĐÀI

VI KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC

VII KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG

VIII Tính toán và cấu tạo đài cọc

IX kiểm tra điều kiện cẩu lắp cho cọc:

CHƯƠNG 8: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 180 ARTICLE I CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

Tính một cầu thang bộ gồm:

o Tính bản thang

o Tính bản chiếu tới

o Tính dầm dầm thang (nếu có)

I CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH.

- Cầu thang tầng điển hình của công trình này là loại cầu thang

3 vế dạng bản, chiều cao tầng điển hình là 3.4m

- Vế đi lên có 7 bậc

- Vế giữa có 8 bậc

- Vế tới có 7 bậc

- Tổng cộng cầu thang có 22 bậc Chiều cao mỗi bậc:

mm

22

3400=

= , chiều rộng bậc: b=300mm, bậc được xây bằng gạch đặc

- Chọn bề dày bản thang là hb =100mm để thiết kế

Trang 5

Hình 2.1: Mặt bằng cầu thang bộ tầng điển hình.

II ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU.

Bêtông có cấp độ bền chịu nén là B25 với các chỉ tiêu nhưsau:

• Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 14.5 Mpa

• Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 1.05 Mpa

Cốt thép trơn φ < 10 dùng loại AI với các chỉ tiêu:

• Cường độ chịu nén tính toán: RSC = 225 Mpa

• Cường độ chịu kéo tính toán: RS = 225 Mpa

• Cường độ tính cốt thép ngang: RSW = 175 Mpa

Cốt thép φ ≥ 10 dùng loại AII với các chỉ tiêu:

III TẢI TRỌNG.

1 CHIẾU NGHỈ.

- Tĩnh tải.

Bảng 2.1: Tĩnh tải bản chiếu nghỉ.

STT Các lớp cấu

(kN/m3) δ (m) γSTC

(kN/m2)

Hệsốđộtincậy

γSTT

(kN/m2)

Trang 6

1 Lớp đá mài 22 0.01 0.22 1.1 0.242

2 Lớp vữa lót 18 0.02 0.36 1.2 0.432

- Tĩnh tải: Chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản

nghiêng δtdi như bảng sau

Bảng 2.2: Tĩnh tải bản thang

STT Các lớp cấutạo γ

(KN/m3) δtdi (m) γSTC

(kN/m2

)

Hệsốđộtincậyn

γSTT

(kN/m2)

1 Lớp đá mài 22 0.014 0.308 1.1 0.339

2 Lớp vữa lót 18 0.027 0.486 1.2 0.583

4 Lớp vữa trát 18 0.02 0.36 1.2 0.432

5 Lớp bậcthang 18 0.069 1.242 1.1 1.366

Theo phương đứng là:

gtt = 5.47/cos27o = 6.14 (kN/m2)

- Hoạt tải: ptt = 1.2 × 3 = 3.6 (kN/m2)

=> Tổng tải trọng tác dụng : Σg = 6.14 + 3.60 = 9.74 (kN/m2)

=> Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang: q2=9.74(kN/m)

IV TÍNH BẢN THANG.

1 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC.

Sơ đồ tính toán: Các bản thang được tính toán như bản sàn Xétcác ô bản S1 và S3, có sơ đồ làm việc và tải trọng tác dụng lànhư nhau Đồng thời sự sai lệch kích thước của hai ô bản này là

Trang 7

không đáng kể Do vậy, ở đây ta xác định nội lực và tính thép cho

ô bản có kích thước lớn hơn rồi lấy kết quả đó bố trí thép cho ôbản có kích thước nhỏ hơn Xét các ô bản S2 và S3 là những bảnkê 4 cạnh Sơ đồ tính toán nội lực các ô bản S2, S3 được xác địnhnhư sau:

S1 S2

S3 S2

9.07 kN/m2

S3

7.35 kN/m2 S2

Hình 2.2: Sơ đồ tính cầu thang bộ

a) xác định các ô bản,b) sơ đồ tính ô bản S2,c)Sơ đồ tính ô bản S3

Bảng 2.3: Bảng giá trị nội lực các ô sàn

ô

MI (kN.m )

MII (kN.m )

M1 (kN.m )

M2 (kN.m )

o Nhóm thép AI: φ < 10 Rs = 225000 kN/m2

o Nhóm thép AII: φ ≥ 10 Rs = 280000 kN/m2

o Chiều dày bản: hb = 10 cm

o Chọn a = 2.5cm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịukéo đến lớp da ngoài bê tông

o Chiều cao làm việc: ho = 10 – 2.5 =7.5cm

- Tính toán dải như một dầm đặt cốt đơn:

Trang 8

- Nếu thỏa tính tiếp:

ξ

ζ =1−0.5

0

h R

M A

S

S = ζ ; = S O

A bh

µ

- Việc tính toán cụ thể và chọn thép được thực hiện qua bảng sau:

SECTION I.2 Bảng 3.4: Bảng giá trị cốt

thép cho các ô sàn

Cấu

Chọn thép

c S A

)(mm2 µ%

3 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA BẢN THANG.

Để kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang, cần thiết phảixác định các giá trị lực cắt của bản Để xác định lực cắt bản cóthể dùng phần mềm Saef v.8.06 với tổ hợp tính toán bao gồm tĩnhtải và hoạt tải cùng tác dụng Như đã xác định, tất cả các bảnthang đều có chiều dày như nhau, ô sàn S3 có tải trọng tác dụngvà kích thước ô bản lớn nhất Do vậy, nếu kiểm tra cắt cho ô bảnnày đảm bảo thì nghĩa là các ô bản khác cũng thoả mãn điềukiện chống cắt

Kiểm tra cắt cho ô bản S3 với tổng tải trọng phân bố lên bảnlà:

qtt = gtt + ptt = 6.14 + 3.6 = 9.74 (kN/m2)

Trang 9

Hình 2.3: Biểu đồ giá trị lực cắt lớn nhất.

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông.

0 3

Q

Q≤ b =ϕb +ϕf +ϕn γb bt (2.1)Trong đó:

6.0

3 =

b

ϕ đối với bêtông nặng

5.0

3 =

b

ϕ đối với bêtông hạt nhỏ

5.0')'(75.0

f

ϕ hệ số xét đến ảnh hưởng của cánhchịu nén trong tiết diện chữ T, Ι Với b f'≤b+3h f' và cốt đai cầnđược neo vào cánh ϕf =0, vì đang kiểm tra cắt cho cấu kiện bản

N bt b

bh R

N bt b

ϕ =− Nhưng giá trị tuyệt đốikhông lớn hơn 0.8

- lấy ϕn =0, bỏ ảnh hưởng của lực dọc trục

Giá trị (1+ϕ +f ϕn) trong mọi trường hợp không lớn hơn 1.5

Q: lực cắt tính toán tại điểm đầu khe nứt nghiêng,

h0: chiều cao có ích của tiết diện thẳng góc tại điểm đầu vếtnứt nghiêng,

b: bề rộng của dầm có tiết diện chữ nhật, đối với tiết diệndầm chữ T, Ι thì b là bề rộng của sườn

Trang 10

Khi điều kiện (3.1) được đảm bảo thì đối với cấu kiện là bảnkhông cần tính cốt đai, bản đủ khả năng chịu cắt Khi (3.1) khôngthoả cần phải tính toán cốt đai cho tiết diện hoặc phải tăng chiềudày bản thang hoặc tăng cấp độ bền cho bêtông.

Ta có bảng giá trị tính toán sau:

Bảng 2.5: Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông

→ NHƯ VẬY CHIỀU DÀY CÁC BẢN THANG ĐÃ CHỌN ĐẢM BẢO

KHẢ NĂNG CHỊU CẮT

CHƯƠNG 2: HỒ NƯỚC MÁI

I CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC HỒ NƯỚC MÁI.

- Chung cư An Phú Giang gồm 10 tầng Trong đó, có 1 tầng hầmdùng làm bãi đậu xe, phòng kỹ thuật; 1 tầng trệt dùng làm khuthương mại, vui chơi giải trí; 10 tầng còn lại dùng làm căn hộ Mỗitầng có 8 căn hộ, như vậy có tổng cộng 80 căn hộ Mỗi căn hộtrung bình có 4 nhân khẩu, toàn bộ công trình có tổng cộng 80x4 =

320 người Trung bình mỗi ngày, một người sử dụng hết 200 lít nước,thêm 20% lượng nước dự phòng công tác phòng cháy, chữa cháy.Vậy một ngày chung cư sử dụng hết một lượng nước:

V = 380x200x120% = 91200 (lít) = 91,2 (m3)

- Bố trí 2 hồ nước ở hai bên công trình đối xứng qua trục 3, thểhiện trên bản vẽ kiến trúc Như vậy, mỗi hồ nước mái cần mộtthể tích tối thiểu:

V1 = V/2 = 91.2/2 = 45.6 (m3) → chọn mỗi hồ có kích thước nhưsau:

Trang 11

II VẬT LIỆU CHO HỒ NƯỚC.

Bêtông có cấp độ bền chịu nén là B25 với các chỉ tiêu nhưsau:

• Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 14.5 Mpa

• Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 1.05 Mpa

Cốt thép trơn φ < 10 dùng loại AI với các chỉ tiêu:

• Cường độ chịu kéo tính toán : RS = 225 Mpa

Cốt thép bản φ ≥ 10 dùng loại AII với các chỉ tiêu:

Cốt thép dầm, cột φ ≥ 10 dùng loại AIII với các chỉ tiêu:

III TÍNH BẢN NẮP.

Hồ nước mái được thi công toàn khối

Mặt bằng bản nắp

800

1 1

2

Hình 3.1: Mặt bằng bản nắp hồ nước

1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG.

Tĩnh tải:

SECTION I.3 Bảng 3.1: Tĩnh tải phân bố trên bản nắp

STT Cấu tạosàn δ

Trang 12

2 Lớp vữalót 0.015 18 0.27 1.2 0.324

p g

n

tt s

tt

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên nắp bể:

)/(13.375.038

p g

n

tc s

Hình 3.4: sơ đồ xác định nội lực ô bản

Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn: P = qttL1L2 = 3.656*2.35*4.55

= 39.1kN/m

Tra bảng ta được:

SECTION I.4 Bảng 3.2: Giá trị nội lực bản nắp

Trang 13

M A

S

S = ζ SO

A

=bh

µ

Ta có bảng tính cốt thép như sau:

SECTION I.5 Bảng 3.3: Xác định cốt thép cho bản nắp

3 GIA CỐ CỐT THÉP CHO LỖ THĂM

 Nguyên tắc: Diện tích cốt thép được gia cố cho lỗ thăm đượcbố trí phải lớn hơn hoặc bằng với diện tích cốt thép chịu lực bịmất đi tại vị trí gối theo 2 phương

 Lỗ thăm có kích thước 0.8x0.8(m²) nhằm đảm bảo cho mộtngười có thể vào được trong hồ để làm vệ sinh hay sửa chữa,vậy diện tích thép được gia cố theo 2 phương lần lượt là:

Theo phương cạng ngắn L1 có:

'1 151.2 2

1

8.0189

mm

 Gia cố 2φ10 có A’S1 chọn = 157 mm²

Theo phương cạng dài L2 có:

'2 151.2 2

1

8.0189

mm

 Gia cố 2φ10 có A’S2 chọn = 157 mm²

4 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA BẢN.

 Dùng phần mềm Safe v8.06 để xác định giá trị lực cắt các ôbản với tải trọng tác dụng là tổng tĩnh tải và hoạt tải, có giátrị tính toán như sau:

)/(656.3975.0681

p g

n

tt s tt

Trang 14

SECTION I.6 Hình 3.5: Biểu đồ giá trị lực cắt lớn nhất.

 Bản sàn đảm bảo khả năng chịu cắt khi điều kiện sau đượcđảm bảo:

0 3

Q

6.0

3 =

b

5.0

3 =

b

5.0')'(75.0

f

N bt b

bh R

N bt b

Giá trị (1+ϕ +ϕ ) trong mọi trường hợp không lớn hơn 1.5

Trang 15

Khi điều kiện (4.1) được đảm bảo thì đối với cấu kiện là bảnkhông cần tính cốt đai, bản đủ khả năng chịu cắt Khi (4.1) khôngthoả cần phải tính toán cốt đai cho tiết diện hoặc phải tăng chiềudày bản thang hoặc tăng cấp độ bền cho bêtông

SECTION I.7 Bảng 3.4: Kiểm tra khả năng chịu cắt của

→ Như vậy chiều dày các bản nắp đã chọn đảm bảo khảnăng chịu cắt

5 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG BẢN SÀN.

Độ võng của bản ngàm 4 cạnh được xác định như sau:

*35.2

*13.3

E h

D =12(1- )µTrong đó:

Eb=3.0*107KN/m2 h= 7cm=0.07m: độ dày của bản sàn

2.0

=

µ : hệ số Poat-xông

Suy ra 893.23( )

)2.01(

*12

07.0

*10

*3

2

3 7

m kN

00037.0

*23.893

55.4

*47.33

)(75.11)(2350200

1200

1

]

[ω = L1 = mm = mm

Trang 16

→ ω=0.29(mm)<[ω]=11.75(mm): sàn thoả mãn về điều kiện độvõng cho phép.

IV TÍNH TOÁN THÀNH HỒ.

1 TẢI TRỌNG

 Tải trọng ngang của nước:

Xét trường hợp nguy hiểm nhất khi mực nước trong hồ đạt caonhất, biểu đồ áp lực nước có dạng tam giác tăng dần theo độsâu

Tại đáy hồ: pn = n Hγn = 1.1*10*2.2 = 24.2 kN/m2

Với:

n = 1.1: hệ số vượt tải

γn = 10 (kN/m3): trọng lượng riêng của nước

H: chiều cao cột nước trong bể

 Tải trọng gió tác động:

TPHCM thuộc vùng áp lực gió II-A, lấy giá trị áp lực gió W0

=0.83kN/m2 (Dạng địa hình C)

Đáy bể có cao trình +45.55m, nắp bể có cao trình +49.05m, coi nhưáp lực gió không đổi suốt chiều cao thành bể: ứng với z =+49.05m, suy ra k = 1.024

Phía gió đẩy: pđ = 1.2 x 0.83 x 1.024 x 0.8 = 0.82 kN/m2

Phía gió hút: ph = 1.2 x 0.83 x 1.024 x 0.6 = 0.62 kN/m2

 Tải trọng bản thân các lớp cấu tạo thành bản

Để đơn giản trong tính toán, bỏ qua trọng lượng bản thân củacác lớp cấu tạo thành bản Xem bản như cấu kiện chịu uốn chỉchịu tác dụng của các lực theo phương ngang gồm áp lực ngang củanước và áp lực gió

2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH CỐT THÉP.

a Nội lực.

Xem thành bể là cấu kiện chịu uốn có:

Cạnh dưới ngàm vào bản đáy

Cạnh bên được ngàm vào trong cột hay các thành vuông góc.Cạnh trên tựa đơn do có hệ dầm nắp bao theo chu vi

Tuỳ thuộc vào tỷ số L2/L1, mà xét bản làm việc theo 1 phương hay 2 phương:

•Nếu L2/L1 ≤ 2 bản làm việc 2 phương

•Nếu L2/L1 > 2 bản làm việc 1 phương

Xét các ô thành bản: T1 có L2/L1 = 4.55/2.5 = 1.82 < 2,

T2 có L2/L1 = 2.5/2.35 = 1.06 <2

Trang 17

→ các ô bản thành làm việc theo 2 phương, với sơ đồ ô bản có

3 cạnh ngàm và 1 cạnh tựa khớp

Tải trọng tác dụng: Xét trường bất lợi nhất, ô bản chịu tácdụng của áp lực nước và gió hút

Tải trọng do nước phân bố hình tam giác: pn = 24.2 kN/m2

Tải trọng gió: ph = 1.2*0.83*1.024*0.6=0.62 kN/m2 Xem như phân bốđều trên thành bể

Dùng các bảng tra lập sẵn để xác định nội lực và chuyển vịcủa thành bản với riêng từng dạng tải trọng (phân bố đều và tảitam giác), áp dụng nguyên lý cộng tác dụng để xác định nội lựcvà chuyển vị tổng của các ô thành bản

SECTION I.8 Bảng 3.5: Giá trị nội lực bản thành

)

(kN l2/l1 mI mII m1 m2

M I (kN.m )

M II (kN.m )

M 1 (kN.m )

M 2 (kN.m )

0.04 6

0.031 4

0.022 3

0.00 6

0.32 1

0.22 1

0.05 8

0.068 5

0.024 1

0.01 9

4.14

1.71 3

1.32 2

M A

S

S = ζ ; = S O

A bh

µ

Ta có bảng tính toán giá trị tính toán như sau:

SECTION I.9 Bảng 3.6: Xác định cốt thép cho bản thành

c S A

)(mm2 µ%

Trang 18

c kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thành.

 Dùng phần mềm Safe v8.06 để xác định giá trị lực cắt các ôbản với tải trọng tác dụng là tổng áp lực thuỷ tĩnh của cột nướcvà hoạt tải gió hút

 Áp lực thuỷ tĩnh của cột nước và hoạt tải gió hút là nhữngtải phân bố hình thang hoặc tam giác (không phải là tải phân bốđều), do vậy sẽ gây ra giá trị lực cắt sẽ lớn ở phía có tải lớnhơn Nếu dùng phần mềm Safe để xác định giá trị lực cắt của bảnthành, thì trong Safe không cho phép nhập tải phân bố dạng hìnhthang hoặc tam giác Do vậy, bắt buột ta phải quy đổi về tải phânbố đều để nhập vào mô hình tính toán Việc quy đổi này sẽ làmgiảm giá trị lực cắt nguy hiểm nhất Do vậy, để thiên về an toàn

ta có thể gia tăng tải trọng quy đổi bằng cách nhân tải trọng quyđổi với một hệ số n (n > 1), ở đây lấy n = 1.2 Vậy tải trọng phânbố nhập vào mô hình có giá trị

)/(14.1562.0.02

2.242.12

2

Trang 19

0 3

Q

6.0

3 =

b

5.0

3 =

b

5.0')'(75.0

f

ϕ hệ số xét đến ảnh hưởng của cánhchịu nén trong tiết diện chữ T, Ι Với b f'≤b+3h f' và cốt đai cầnđược neo vào cánh ϕf =0, vì đang kiểm tra cắt cho cấu kiện bản.

N bt b

bh R

N bt b

→ Như vậy chiều dày các bản thành đã chọn đảm bảo khả

năng chịu cắt.

Trang 20

V TÍNH TOÁN ĐÁY HỒ.

Mặt bằng đáy hồ

Hình 3.7: Mặt bằng bản đáy

1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN ĐÁY.

a Tĩnh tải:

SECTION I.12 Bảng3.8: Tĩnh tải phân bố đều trên bản đáy

STT Cấu tạo sàn δ(m) γ(KN/m3) γtc

(KN/m2 ) n

γstt

(KN/m2 )

2 Lớp vữa tạodốc 0.02 18 0.36 1.2 0.432

3 Lớp chốngthấm 0.05 20 1 1.2 1.2

*10(

*1.1

 Hoạt tải sửa chữa:

Đối với bản đáy không kể vào hoạt tải sửa chữa, vì tải trọng

của khối nước có thể bù vào cho hoạt tải (khi sửa chữa, hồkhông chứa nước)

 Tổng tải trọng tác dụng lên bản đáy:

)/(58.302.2438

p

Trang 21

h

→liên kết tựa đơn.

Theo phương cạnh dài, ta có: =160500=3.125>3

b

d h

h

→ liên kết ngàm.

⇒ tính toán đáy bể theo dạng bản kê có 2 cạnh ngàm, 2 cạnhtựa đơn

Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn:

)(98.32655.4

*35.2

*58.30

*35.2

*66.27

Tra bảng ta được:

SECTION I.13 Bảng 3.9: Giá trị nội lực bản đáy

m)

M II

(kN.m )

c S A

)(mm2 µ%

e Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản đáy.

 Dùng phần mềm Safe v8.06 để xác định giá trị lực cắt các ôbản với tải trọng tác dụng là tổng tĩnh tải và hoạt tải, có giátrị tính toán như sau:

)/(58.302.2438

Trang 22

0 3

Q

6.0

3 =

b

5.0

3 =

b

5.0')'(75.0

f

N bt b

bh R

N bt b

Trang 23

b: bề rộng của dầm có tiết diện chữ nhật, đối với tiết diệndầm chữ T, Ι thì b là bề rộng của sườn.

→ Như vậy chiều dày các bản đáy đã chọn đảm bảo khả

năng chịu cắt.

3 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN ĐÁY.

Độ võng của bản ngàm 4 cạnh được xác định như sau:

295 kN P

E h

D =12(1- )µTrong đó:

Eb = 3.0*107KN/m2

h = 16cm = 0.16m: độ dày của bản sàn

2.0

=

µ : hệ số Poat-xông

Suy ra 10666.667( )

)2.01(

*12

16.0

*10

*3

2

3 7

m kN

−

=Suy ra độ võng của sàn:

0.21(mm)0.00021(m)

00134.0

*667.10666

35.2

*76.295

→ ω=0.21(mm)<[ω]=11.755(mm): sàn thoả mãn về điều kiện độvõng cho phép

Trang 24

VI KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT CỦA BẢN ĐÁY VÀ BẢN THÀNH.

Theo quy định về cấp chống nứt và bề rộng khe nứt giới

hạn thì bể nước mái sẽ có cấp chống nứt là cấp 3 và bề rộng

khe nứt giới hạn là [a cr1 ]=0.3mm và [a cr2 ]=0.2mm.

Thành và đáy bể được tính theo cấu kiện chịu uốn Vết nứtđược tính theo sự hình thành vết nứt thẳng góc với trục dọc cấukiện

1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT.

Theo TCVN 356:2005 mục 7.12, bề rộng khe nứt được xác định theocông thức:

3

)

.1005,3.(

20

cr =δϕ η σ − µ (4.2)Trong đó:

- δ : hệ số, đối với:

Cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm: δ =1,Cấu kiện chịu kéo: δ = 1.2

- ϕl =1: hệ số lấy khi có tác dụng của tải trọng tạm thờingắn hạn Còn đối với tải trọng tác dụng dài hạn thì lấy

µ

ϕl =1.6−15 đối với bêtông nặng trong điều kiện độ ẩmtự nhiên

- η: hệ số được lấy như sau:

Với cốt thép thanh có gờ: 1.0,Với thép thanh tròn trơn: 1.3,Với cốt thép sợi có gờ hoặc cáp: 1.2,Với cốt cáp trơn: 1.4

- d: đường kính cốt thép,

- µ: hàm lượng cốt thép,

- σs: ứng suất của thanh cốt thép ngoài cùng được tínhtheo công thức:

Z A

M s s

As: diện tích cốt thép

Z: khoảng cách từ trọng tâm diện tích cốt thép đếnđiểm đặt hợp lực trong vùng chịu nén của tiết diệnbêtông phía trên vết nứt được xác định như sau:

2

.1

2 0

'

ξϕ

f

f h

h h

Z (4.3)

'

f

h = 2a’: đối với cấu kiện chữ nhật.

Chiều cao vùng nén tương đối của bêtông được tínhnhư sau:

Trang 25

11.5 5

5.1

.10

).(

511

=

h

e h

x

tot s f

ϕµ

α

λδβ

ξ

, đồng thời ξ≤1

Số hạng thứ 2 của công thức trên lấy dấu “+” khi cólực nén trước, lấy dấu “–“ khi có lực kéo trước, do tínhtoán cho cấu kiện chịu uốn nên số hạng thứ 2 lấybằng 0

Trong đó:

β: hệ số lấy như sau:

Đối với bêtông nặng và bêtông nhẹ: 1.8.Đối với bêtông hạt nhỏ: 1.6

Đối với bêtông rỗng và bêtông tổ ong: 1.4

ser b R h b

M

.

2

0

1

h

h f f

ϕ

b

s E

=

h b

A s

tot s

e. : độ lệch tâm của lực dọc N đối với trọng tâmdiện tích cốt thép chịu kéo (do tính theo cấu kiện chịuuốn nên e s.tot=0)

0

' '

'

.2)

(

h b

A h

ν =0.45: đối với tải trọng tác dụng ngắn hạn,

ν =0.15: đối với tải trọng tác dụng dài hạn trongmôi trường có độ ẩm 40 ÷ 75%

Đối với cấu kiện có yêu cầu chống nứt cấp 3 cần tính 2 giá

trị Bề rộng a cr do tác dụng dài hạn của tải trọng (thường xuyên +tạm thời dài hạn) với ϕl >1, bề rộng a cr(1) ngắn hạn được xác địnhbằng tổng của acr dài hạn và số gia bề rộng vết nứt ∆a crdo tácdụng của tải trọng tạm thời ngắn hạn với hệ số ϕl =1

cr cr

a (1) = +∆

Trang 26

Giá trị ∆a cr được tính theo công thức (4.2) với σsdo tải trọng tạmthời ngắn hạn gây ra.

Đối với cấu kiện có yêu cầu chống nứt cấp 3, thì điều kiệnkiểm tra phải thoả:

][ 1

) 1

)

(kN l2/l1 mI mII m1 m2

M I (kN.m )

M II (kN.m )

M 1 (kN.m )

M 2 (kN.m )

T 1

phân

1.8 2

tam

0.048 9

0.021 8

0.00 9

6.51 9

6.11 9

2.72 8

1.17 6

tam

0.068 5

0.024 1

0.01 9

3.76 8

4.42 7

1.55 7

1.20 2

)

(kN

M I (kN.m)

M II (kN.m )

M 1

(kN.m) tĩnh

0.02 2

0.004 4

hoạt

tải

235.2 4

10.185

5.0810 8

1.03 5

3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN.

Đối với bản thành, ta đã bỏ qua phần trọng lượng bản thân (tĩnh tải) Do vậy, chỉ xác định được một giá trị khe nứt ∆a cr

là số gia bề rộng vết nứt do tác dụng của tải trọng tạm thời

ngắn hạn với hệ số ϕl =1

Đối với bản đáy ta cần phải xác định cả 2 giá trị: a do cr

tĩnh tải gây ra với hệ số ϕl >1 và ∆a cr là số gia bề rộng vết nứt

do tác dụng của tải trọng tạm thời ngắn hạn với hệ số ϕl =1

Kết quả tính toán được thể hiện bằng bảng sau:

SECTION I.18 Bảng 3.14: Mặt bằng hồ nước mái điển hình

các

đặc

trưng

Trang 27

Như vậy thiết kế các ô bản: nắp, thành và đáy của hồ nước mái như trên trên là hợp lý Đảm bảo về khả năng chịu lực cũng như về các yêu cầu sử dụng bình thường công trình.

Trang 28

VII TÍNH TOÁN HỆ DẦM, CỘT CHO HỒ NƯỚC MÁI.

.1 QUAN ĐIỂM TÍNH TOÁN.

Xem hệ khung hồ nước mái là một hệ kết cấu làm việc khônggian Việc xác định nội lực của hệ được thực hiện trên chương trìnhtính toán nội lực ETABS 9.04 với mô hình không gian bỏ qua ảnhhưởng của các bản sàn

Kích thước tiết diện của các cấu kiện đã chọn ở phần trên,riêng các cột chọn kích thước là 300mmx300mm

Vật liệu cho hệ kết cấu và tải trọng tác dụng lên hồ đã đượcxác định ở phần trên

Liên kết các chân cột là khớp

.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN HỆ KHUNG.

Dầm bản nắp (TT):

Hình 3.9: Mặt bằng hệ dầm bản nắp và bản đáy

Xem hoạt tải bản và tĩnh tải cộng chung lại: q = 2.681 + 0.975 =3.656 (kN/m2)

Tải trên dầm D1 (tải tam giác): q1 = 3.656*1.175 = 4.3 (kN/m)

Tải trên dầm D2 (tải hình thang): q2 = 2*3.656*1.175 = 8.6 (kN/m).Tải trên dầm D3 (tải hình thang): q3 = 3.656*1.175 = 4.3 (kN/m)

Dầm bản đáy:

• Tĩnh tải (TT):

Tải trên dầm D1 (tam giác): q1 = 6.38*1.175 = 7.5 (kN/m)

Tải trên dầm D2 (tải hình thang): q2 = 2*6.38*1.175 = 15 (kN/m)

Tải trên dầm D3 (tải hình thang): q3 = 6.38*1.175 = 7.5 (kN/m)

Tải bản thành truyền xuống: q4 = 4.85*2.04 = 9.89 (kN/m)

• Tải nước (HTN):

Tải trên dầm D1 (tam giác): q1 = 24.2*1.175 = 28.44 (kN/m) Tải trên dầm D2 (tải hình thang): q2 = 2*24.2*1.175 = 56.88 (kN/m) Tải trên dầm D3 (tải hình thang): q3 = 24.2*1.175 = 28.44 (kN/m)

Tải gió tác dụng lên hệ khung theo các phương (gió tĩnh):

• Phương theo dầm D3 (GIÓ X):

Trang 29

Cột giữa: + gió đẩy: qđ = 1.2*0.83*1.024*0.8*2.35=1.92 (kN/m).

+ gió hút: qh = 1.2*0.83*1.024*0.6*2.35=1.44 (kN/m)

Cột biên: + gió đẩy: qđ = 1.2*0.83*1.024*0.8*1.175=0.96 (kN/m)

+ gió hút: qh = 1.2*0.83*1.024*0.6*1.175=0.72 (kN/m)

• Phương theo dầm D1(GIÓ Y):

Cột biên: + gió đẩy: qđ = 1.2*0.83*1.024*0.8*2.275=1.86 (kN/m)

+ gió hút: qh = 1.2*0.83*1.024*0.6*1.175=1.39 (kN/m)

3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG.

SECTION I.19 Bảng 4.15: Bảng tổ hợp tải trọng cho khung hồ nước

TỔ

HỢP CẤU TRÚC

HỆ SỐ TỔ HỢP

KIỂU TỔ HỢP

Ghi chú: GIÓ X: gió tĩnh tác dụng theo phương X

GIÓ XX: gió tĩnh tác dụng theo phương (-X)

GIÓ Y: gió tĩnh tác dụng theo phương Y

GIÓ YY: gió tĩnh tác dụng theo phương (-Y)

Trang 30

4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC HỆ KHUNG.

Hình 3.10: Mô hình khung hồ nước mái

Trang 31

Hình 3.11: Tĩnh tải tác dụng lên hồ (kN-m).

Hình 3.12: Hoạt tải nước (kN-m)

Hình 4.13: Biểu đồ mômen bao (kN.m)

Trang 32

Hình 3.14: Biểu đồ bao mômen (kN.m).

Hình 3.15: Biểu đồ bao mômen (kN.m)

Trang 33

Hình 3.16: Biểu đồ bao lực cắt (kN).

Hình 3.17: Biểu đồ bao lực cắt (kN)

Trang 34

Hình3.18: Biểu đồ bao lực cắt (kN).

5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM.

Bêtông dầm: B25,

Cốt thép dọc chịu lực: AIII,

Cốt đai dầm: AI

SECTION I.20 Bảng 4.16: Bảng giá trị nội lực dầm

Trang 35

h b R

M b

%

h b

s

b R

+ Nếu µ >t µmax chứng tỏ tiết diện quá nhỏ so với nội lực tínhtoán M, lúc này có thể tăng kích thước tiết diện hoặc có thể tínhtoán cấu kiện theo trường hợp đặt cốt thép kép

+ Khi có sự thay đổi kích thước tiết diện quá lớn, cần thiết phảixác định lại nội lực tính toán cho dầm

Sau khi đã chọn và bố trí cốt thép cho dầm cần xác định lạikhoảng cách a và h0 khi h0 theo cấu tạo thực tế lớn hơn giá trị h0 đãdùng trong tính toán là đảm bảo an toàn Nếu h0 thực tế nhỏ hơn h0

đã dùng trong tính toán thì cần tính lại theo giá trị h0 thực tế

Trong đề tài này, chỉ tính cốt thép cho dầm B2 và B4 rồi lấy kếtquả đó bố trí thép cho các dầm còn lại Có kết quả tính thépnhư sau:

SECTION I.21 Bảng 3.17: Xác định cốt thép cho dầm

story cấukiệ

n

tiết diệ n

b (m m)

h (mm )

M (kN.m

Chọn thép

c S A

(mm

µ (% ) Story

1.17

0.0059 5

0.97 5

0.0543 2

0.97 2

Trang 36

13.96 4

0.0712 3

0.1454 5

0.92 1

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính.

Cấu kiện bêtông cốt thép chịu tác dụng của lực cắt cầnđược tính toán để đảm bảo độ bền trên dải nghiêng giữa các vếtnứt xiên theo điều kiện:

Q≤Q b1 =0.3*ϕω1*ϕb1*γb*R b*b*h0 (4.4)

Trong đó:

- ϕω 1: hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai, xác định theo:

3.1 51

=

β : đối với bêtông nặng, bêtông hạt nhỏ

02.0

SECTION I.22 Bảng 3.18: Kiểm tra khả năng chịu ứng suất chính

Q

6.0

3 =

b

5.0

3 =

b

Trang 37

f

ϕ hệ số xét đến ảnh hưởng của cánhchịu nén trong tiết diện chữ T, Ι Với b f'≤b+3h f' và cốt đai cầnđược neo vào cánh

N bt b

bh R

N bt b

Khi điều kiện (4.1) được đảm bảo thì không cần tính cốt đai màchỉ cần bố trí cốt đai theo cấu tạo Khi (4.1) không thoả cần phảitính toán cốt đai cho tiết diện

Tính toán cốt đai.

Ta có khoảng cách cốt đai s≤{s ;s ;smax tt ct}

Q = 4ϕ (1+ + )R bh qϕ ϕSuy ra: tt b f n n R sw A sw

max

)1(

Q

bh R

Trong đó:

Hệ số ϕ 2=2 đối với bêtông nặng; bêtông nhẹ ϕ 2=1.7

Trang 38

f

ϕ hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịunén trong tiết diện chữ T, Ι Với b f'≤b+3h f' và cốt đai cần đượcneo vào cánh

N bt b

bh R

N bt b

n: số nhánh cốt đai

Rsw: cường độ tính toán của cốt đai

Asw: diện tích 1 nhánh đai

Hệ số ϕ 4=1.5 đối với bêtông nặng, bêtông tổ ong còn vớibêtông hạt nhỏ:ï ϕ 2=1.2

Khoảng cách cốt đai cấu tạo (gần gối tựa):

h>300mm

Dùng đai φ6, 2 nhánh n = 2; Asw= 0.566 cm2; Rw = 175000kN/m2

Bê tông B25 có Rbt =1050KN/m2

Ta có bảng giá trị tính toán như sau:

SECTION I.24 Bảng 4.20: Tính cốt đai cho dầm

Trang 39

o Bố trí thép đai φ6s150 trong đoạn 1/4 nhịp dầm gần gối tựacho tất cả các dầm.

o Bố trí thép đai φ6s200 trong đoạn 1/2 nhịp dầm giữa nhịpcho dầm B2, B4 của nắp hồ và dầm B2 của đáy hồ.Riêng dầm B4 đáy hồ bố trí φ6s300

7 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT.

SECTION I.25 Bảng 3.21: Giá trị nội lực cột

 Tính cốt thép cho cột theo cấu kiện chịu nén lệch tâm phẳng,

bố trí thép đối xứng:

Trang 40

7.1 Chuẩn bị số liệu:

Từ cấp bêtông và nhóm cốt thép tra các số liệu Eb, Rb (chú

ý điều kiện làm việc), Rs, Rsc, Es Tính toán hoặc tra bảng để tìm giátrị ξR Giả thiết a, a’, để tính h0, Za Xác định độ lệch tâm ngẫunhiên ea, tính e1 = M/N và e0 trong đó:

a, a’: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép As và As’ đến mépcạnh b gần nhất

ho = h - a: chiều cao làm việc của tiết diện

Za = h0 – a’: khoảng cách giữa trọng tâm As và As’

h: chiều cao tiết diện, là cạnh nằm trong phương mặt phẳnguốn

b: bề rộng tiết diện, là cạnh vuông góc với mặt phẳng uốn

ea: độ lệch tâm ngẫu nhiên, trong mọi trường hợp lấy ea khôngnhỏ hơn 1/600 chiều dài cấu kiện và 1/30 chiều cao tiết diện

e0: độ lệch tâm ban đầu, được xác định như sau:

- Với cấu kiện của kết cấu siêu tĩnh: e0 = max(e1; ea)

- Với cấu kiện của kết cấu tĩnh định: e0 = e1 + ea

Xét ảnh hưởng của uốn dọc Khi 0 ≤8

.6

2 0

, trongđó:

0

vào sơ đồ biến dạng

l: chiều dài thật của cấu kiện là khoảng cách giữa hai liênkết (liên kết có tác dụng ngăn cản chuyển vị ngang củacột)

Eb: môđun đàn hồi của bêtông

Ι: mômen quán tính của tiết diện lấy với trục qua trọng tâm vàvuông góc với mặt phẳng uốn

Ιs: mômen quán tính của diện tích tiết diện cốt thép dọc chịulực lấy với trục đã nêu

α , với Es: môđun đàn hồi của thép.

S: hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm,

1.01

.0

11

+

=

p e

Định dạng
Số trang	182
Dung lượng	13,04 MB