Chung cư an phú giang

Tải trọng đứng tác động lên công trình : Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu:  Về mặt truyền lực: đảm bảo cho giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó để truyền tải ngan

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH

1.TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Mục đích xây dựng công trình

Hiện nay, TP.HCM là trung tâm thương mại lớn nhất và đây cũng là khu vực

mật độ dân số cao nhất cả nước, nền kinh tế không ngừng phát triển làm cho số

lượng người lao động công nghiệp và mức độ đô thị hoá ngày càng tăng, đòi hỏi

nhu cầu về nhà ở cũng tăng theo Do đó việc xây dựng nhà cao tầng theo kiểu

chung cư là giải pháp tốt nhất để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người dân, cán bộ

công tác, lao động nước ngoài… Chung cư này thích hợp cho nhu cầu ở của

người có thu nhập cao, người nước ngoài lao động tại Việt Nam, chung cư còn có

thể cho thuê, mua bán…

1.2 Vị trí xây dựng công trình

Công trình được xây dựng tại khu vực năng động và nhiều tiềm năng nhất thành

phố ta hiện nay là Q2, thành phố Hồ Chí Minh

1.3 Điều kiện tự nhiên

Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt

1) Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 11 có

 Nhiệt độ trung bình : 25oC

 Nhiệt độ thấp nhất : 20oC

 Nhiệt độ cao nhất : 36oC

 Lượng mưa trung bình : 274.4 mm (tháng 4)

 Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5)

 Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)

 Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5%

 Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79%

 Độ ẩm tương đối cao nhất : 100%

 Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm

2) Mùa khô :

 Nhiệt độ trung bình : 27oC

 Nhiệt độ cao nhất : 40oC

3) Gió :

- Thịnh hàng trong mùa khô :

 Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40%

 Gió Đông : chiếm 20% - 30%

- Thịnh hàng trong mùa mưa :

 Gió Tây Nam : chiếm 66%

- Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s

- Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió

Đông Bắc thổi nhẹ

- Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão

1.4 Qui mô công trình

 Công trình Chung cư An Phú Giang thuộc công trình cấp I

 Công trình gồm 11 tầng : 1 tầng hầm và 10 tầng nồi với 80 căn hộ

 Công trình có diện tích tổng mặt bằng (24x31 ) m2, bước cột lớn 8m và 7.5m

chiều cao tầng hầm 3m các tầng còn lại là 3.4m

 Chức năng của các tầng

 Tầng hầm diện tích : dùng làm chổ để xe : 514 m2, phòng kỷ thuật máy

phát điện : 30,44 m2 ,bể chứa nước cứu hỏa : 24,85 m2 , phòng máy bơm nước 32,64 m2,phòng bảo vệ

 Tầng trệt diện tích :744 (m2) gồm : phòng dịch vụ : 68 (m2), phòng lễ

tân: 84,2(m2), cửa hàng bách hoá : 86,6(m2) và sảnh lớn : 114,5 (m2)

 Tầng 2->10 diện tích :847 (m2) gồm một sãnh lớn và 8 căn hộ

Loại A : diện tích 98 (m2) gồm 3 phòng ngu,û 1 phòng khách, 1 phòng ăn

và nhà bếp Loại B : diện tích 82 (m2) gồm 2 phòng ngủ 1 phòng khách, 1 phòng ăn

và nhà bếp

2.CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

2.1 Giải pháp giao thông nội bộ

- Về mặt giao thông đứng được tổ chức gồm 2 cầu thang bộ kết hợp với 2

thang máy dùng để đi lại và thoát người khi có sự cố

- Về mặt giao thông ngang trong công trình ( mỗi tầng) là các hành lang

chạy xung quanh giếng trời của công trình thông suốt từ trên xuống

2.2 Giải pháp về sự thông thoáng

- Tất cả các căn hộ đều nằm xung quanh giếng trời có kích thước 1.6x10.2m

suốt từ tầng mái đến tầng trệt sẽ phục vụ việc chiếu sáng và thông gió cho

công trình

- Ngoài ra tất cả các căn hộ đều có lỗ thông tầng để lấy ánh sáng tự nhiên, trên

tầng mái tại các lỗ thông tầng ấy ta lắp đặt các tấm kiếng che nước mưa tạc

vào công trình

3.GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

3.1 Hệ thống điện

 Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là nguồn điện thành phố (mạng

điện quận 2), có nguồn điện dự trữ khi có sự cố cúp điện là máy phát điện đặt

ở tầng trệt để bảo đảm cung cấp điện 24/24h cho chung cư

 Hệ thống cáp điện dược đi trong hộp gain kỹ thuật và có bảng điều khiển

cung cấp điện cho từng căn hộ

3.2 Hệ thống nước

 Nguồn nước cung cấp cho chung cư là nguồn nước thành phố, được đưa vào

bể nước ngầm của chung cư sau đó dùng máy bơm đưa nước lên hồ nước mái,

rồi từ đây nước sẽ được cung cấp lại cho các căn hộ Đường ống thoát nước

thải và cấp nước đều sử dụng ống nhựa PVC

 Mái bằng tạo độ dốc để tập trung nước vào các sênô bằng BTCT, sau đó được

thoát vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cồng thoát nước của thành phố

3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Các họng cứu hỏa được đặt hành lang và đầu cầu thang, ngoài ra còn có

các hệ thống chữa cháy cục bộ đặt tại các vị trí quan trọng Nước cấp tạm thời

được lấy từ hồ nước mái

3.4 Hệ thống vệ sinh:

Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh có bể chứa lắng, lọc trước khi

cho hệ thống cống chính của thành phố Bố trí các khu vệ sinh của các tầng

liên tiếp nhau theo chiều đứng để tiện cho việc thông thoát rác thải

3.5 Các hệ thống kỹ thuật khác

Thanh chống sét nhà cao tầng, còi báo động, hệ thống đồng hồ

4 HẠ TẦNG KỸ THUẬT

Sân bãi, đường nội bộ được làm bằng BTCT, lát gách xung quanh toàn ngôi

nhà Trồng cây xanh, vườn hoa tạo khung cảnh, môi trường cho chung cư

5 CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ

5.1 Cường độ tính toán của vật liệu

5.1.1 Bê tông cọc và móng

* Mác 300 :

Rn = 130 daN / cm 2

Eb = 290.000 daN / cm 2

5.1.2 Bê tông các cấu kiện khác

* Mác 300 : Rn = 130 daN / cm 2

E b = 290.000 daN / cm 2

5.1.3 Cốt thép

5.1.3.1 Cốt thép A-III

Dùng cho vách và khung BTCT và móng, có đường kính > 10 mm :

Ra = Ra' = 3650 daN / cm 2

Ea = 2.100.000 daN / cm 2

5.1.3.1 Cốt thép A-I

Dùng cho khung và hệ sàn BTCT và móng , có đường kính < = 10 mm

Ra = Ra' = 2300 daN / cm 2

Ea = 2.100.000 daN / cm 2

5.2 Tải trọng đứng tác động lên công trình :

Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu:

 Về mặt truyền lực: đảm bảo cho giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt

phẳng của nó (để truyền tải ngang, chuyển vị…)

 Yêu cầu cấu tạo: Trong tính toán không xét việc sàn bị giảm yếu do

các lỗ khoan treo móc các thiết bị kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió,…)

 Yêu cầu công năng: Công trình sẽ được sử dụng làm cao ốc văn phòng

nên các hệ tường ngăn (không có hệ đà đỡ riêng) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng đáng kể nội lực và độ võng của sàn

 Ngoài ra còn xét đến yêu cầu chống cháy khi sử dụng…

Do đó trong các công trình nhà cao tầng, chiều dày bản sàn có thể tăng

đến 50% so với các công trình khác mà sàn chỉ chịu tải đứng

• Ta chọn bản sàn bêtông cốt thép dày 10cm.(=2500 kg/m3)

• Số liệu tải trọng đứng và cầu tạo sàn tính theo bảng sau :

Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải :

Bê tông cốt thép

Vữa XM trát , ốp , lát

Gạch ốp , lát

Đất đầm nện chặt

Tường xây gạch thẻ

Tường xây gạch ống

Bê tông sỏi nhám nhà xe

Bê tông lót móng

Lớp chống thấm

Đường ống thiết bị kỹ thuật

T/m 3

T/m 3 T/m 3 T/m 3

T/m 3

T/m 3 T/m 3

T/m 3 T/m 2 T/m 2

2.50 1.80 2.00 2.00 2.00 1.80 2.00 2.00 0.02 0.50

1.1 1.2 1.1 1.2 1.2 1.2 1.1 1.2 1.2 1.3

Tỉnh tải tác dụng lên từng loại sàn

SÀN VĂN PHÒNG -KHU Ở –HÀNH LANG – BAN CÔNG

 : Bề dày mỗi lớp vâït liệu

 :Bề dày mỗi lớp vâït liệu

n : Hệ số vượt tải

Các lớp cấu tạo sàn  ( mm )  (daN/m3) gtc (daN/m2 ) n g stt ( daN/m2 )

CẤU TẠO SÀN ĐẬU XE, SÀN HẦM

Lớp

Hệ số vượt tải

CẤU TẠO SÀN VỆ SINH :

Cấu tạo sàn d( mm ) (daN/m3) gtc (daN/m2 ) n g stt (daN/m2 )

CẤU TẠO SÀN MÁI :

Lớp Cấu tạo

Chiều dày (mm)

Hệ số Vượt tải

Tải trọng lang can và tường dưới lan can lấy gần đúng : (tưòng xây xung

quanh lam thông gió cao 0,8 m), tay vịn lấy 50 daN/m

glc = 0,8x2500x0,1x1,1 + 50 = 270 daN/m Tải tập trung tại các nút trên đầu cột dưới hồ nước là P= 53.113T giao của

khung trục 1,2 và trục C,D(xem phần tính hồ nước)

Tường ngoài và tường ngăn các căn hộ đặt trên dầm dày : 200mm

Tường trong ngăn các phòng đặt trên sàn dày 100mm

Tải tường phân bố đều lên dầm với tường dày 200mm

gt = n.hh d.B = 1,1x1800x(3,5-0,6)x0,2 = 1148 daN/m Tải tường phân bố đều lên dầm với tường dày 100mm

gt = n.hh B s. = 1,1x1800x(3,5-0,1)x0,1 = 673 daN/m Trong đó

Hệ số vượt tải : n = 1,1

Trọng lượng riêng của tường : = 1800 [ daN/m3] Bề rộng tường B = 100 ; 200 mm

Chiều cao tầng nhà h = 3,4m Các tường ngăn giữa các phòng dày 100 được qui về phân bố đều các ô

sàn(xem phần tính toán sàn điển hình).Sau khi trừ trừ đi phần bản sàn

BTCT dày 150mm còn lại là lớp hoàn thiện và tải này được qui vào các ô

sàn có tường ngăn dày 100

Tải trọng do cầu thang bộ truyền vào vách cứng và dầm (được xác định

trong phần tính cầu thang Tuy nhiên trong đồ án này ta mô hình cầu làm

việc không gian với khung Ta chỉ nhập tải do các lớp hoàn htiện hoàn

thiện, hoạt tải theo TCVN 2737-1995 vào bản thang và bản chiếu nghỉ

Các lọai họat tải sử dụng cho công trình : lấy theo TCVN 2737-1995

TT Loại hoạt tải Đơn vị tính Tải trọng tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

Khu vực phòng ở, ăn,vệ sinh

Sảnh, cầu thang

Nước (hồ nước máí)

Khu vực Garage

Khu vực phòng khách,

Khu vực văn phòng

daN/cm 2

daN/cm 2 daN/cm 2 daN/cm 2

5.3 Tải trọng ngang

Tải giĩ gồm gió tĩnh và gió động (Xem bảng tính phần 2 chương 1 mục 2)

6 CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH

6.1 Tính toán trên máy tính : Sử dụng chương trình ETAB 9.7.0

Do ETAB là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho Nhà Cao Tầng nên việc đưa số liệu và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các

phần mềm khác

Để phân tích Động cho hệ công trình: các dạng và giá trị dao động, kiểm tra các dạng ứng xử của công trình khi chịu tải Động đất

6.2 Nhập dữ liệu vào máy

6.2.1 Đưa công trình lên mô hình

Căn cứ vào bản vẽ kiến trúc, đơn giản hoá và quan niệm các cấu kiện rồi đưa mô hình ETAB

6.2.2 Kích thước tiết diện cho các cấu kiện

Do hệ chịu lực của nhà là hệ kết cấu siêu tĩnh nên nội lực trong khung

không những phụ thuộc vào sơ đồ kết cấu, tải trọng mà còn phụ thuộc vào độ

cứng của các cấu kiện Do đó cần phải xác định sơ bộ kích thước tiết diện

a Chọn chiều dày sàn:

Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn

không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại

mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể

chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức

hb = 1

50x L1

Với L1=7.5 m: là chiều dài cạnh ngắn của ô bản điển hình (ô bản S2)

b Chọn tiết diện dầm: Tất cả các hệ dầm ta chọn cùng hd

112

c Chọn sợ bộ tiết diện cột

- Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ như sau :

n R

N

Fcot 

Trong đó: N =q iS i

qi - tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ i

Si - diện tích truyền tải xuống cột tầng thứ i

 = 1.21.5 - hệ số kể tới tải trọng ngang; chọn  = 1.3

Rn = 130 (daN/ cm2) :cường độ chịu nén của bêtông mác 300

Chọn sơ bộ q = 1100 daN/m2(lấy một cách gần đúng) Đối với các cột biên do có diện tích truyền tải nhỏ nên so với cột giữa tiết

diện cột biên sẽ giảm đi 100mm

6.2.3.Các trường hợp tải trọng tác động:

6.2.3.a.Tỉnh tải:

Tải trọng bản thân các cấu kiện

6.2.3.b Hoạt tải:

Sử dụng hoạt tải chất đày

6.3 Quan niệm tính toán và phương pháp PTHH của các chương trình

ETAB

6.3.1 Phương pháp xác định NỘI LỰC

Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều

tầng thể hiện theo ba mô hình như sau :

Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ

yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi

giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là

giới hạn của mô hình này

• Mô hình rời rạc: ( Phương pháp phần tử hữu hạn ) Rời rạc hoá toàn bộ hệ

chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích

về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có

thể giải quyết được cả các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc

giải quyết các bài toán kết cấu như STAAD III, Feap, Xetabs95, FBTW, SAP86,

SAP90, SAP2000

Mô hình Rời rạc - Liên tục: ( Phương pháp siêu khối ) Từng hệ chịu lực được

xem là Rời rạc , nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các

liên kết trượt xem là liên tục phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bài

toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính

bằng phương pháp sai phân Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực

Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) : Trong phương

pháp phần tử hữu hạn vật thể thực liên tục được thay thế bằng một số hữu hạn các

phần tử rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu

hạn, chúng được nối với nhau bằng một số điểm quy định được gọi là nút Các vật

thể này vẫn được giữ nguyên là các vật thể liên tục trong phạm vi của mỗi phần tử,

nhưng có hình dạng đơn giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn

dựa trên cơ sở quy luật về sự phân bố chuyển vị và nội lực (chẳng hạn các quan hệ

được xác lập trong lý thuyết đàn hồi) Các đặc trưng cơ bản của mỗi phần tử được

xác định và mô tả dưới dạng các ma trận độ cứng ( hoặc ma trận độ mềm) của phần

tử Các ma trận này được dùng để ghép các phần tử lại thành một mô hình rời rạc

hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng một ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm)

của cả kết cấu Các tác động ngoài gây ra nội lực và chuyển vị của kết cấu được

quy đổi về các thành các ứng lực tại các nút và được mô tả trong ma trận tải trọng

nút tương đương Các ẩn số cần tìm là các chuyển vị nút (hoặc nội lực) tại các điểm

nút được xác định trong ma trận chuyển vị nút (hoặc ma trận nội lực nút) Các ma

trận độ cứng, ma trận tải trọng nút và ma trận chuyển vị nút được liên hệ với nhau

trong phương trình cân bằng theo quy luật tuyến tính hay phi tuyến tùy theo ứng xử

thật của kết cấu Sau khi giải hệ phương trình tìm được các ẩn số, người ta có thể

tiếp tục xác định được các trường ứng suất, biến dạng của kết cấu theo các quy luật

đã được nghiên cứu trong cơ học

Sau đây là thuật toán tổng quát của phương pháp PTHH

1 Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lưới các phần tử chọn trước cho

phù hợp với hình dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài toán

2 Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma trận

tải trọng nút, ma trận chuyển vị nút ) theo trục tọa độ riêng của phần tử

3 Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ

chung của cả kết cấu

4 Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy

biến của nó

5 Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu

6 Từ chuyển vị nút tìm được, xác định nội lực cho từng phần tử

7 Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu

Thật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết cấu

: phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu

6.3.2 Phân tích tĩnh kết cấu đàn hồi tuyến tính

Phương trình cân bằng có dạng: [ K ] {u} = {P} (1.1)

Trong đó: [K] – ma trận độ cứng của kết cấu được ghép lại từ các ma trận

độ cứng của các phần tử hữu hạn

{u} – ma trận chuyển vị nút của kết cấu được rời rạc hóa

{P} – ma trận các tải trọng nút tương dương của kết cấu rời rạc hóa

6.3.3 Phân tích động kết cấu đàn hồi tuyến tính

Phương trình cân bằng có dạng:{M] {u } + [c]{u. } + [K]{u} = {P} (1.2)

Trong đó [M] – ma trận khối lượng tập trung từ các ma trận khối lượng của

Trong đo:ù {uo } là ma trận chuyển vị tại thời điểm t = 0

 - tần số riêng của dao động

Từ (1.3) và (1.4) ta rút ra được dạng đặc trưng xác định tần số riêng 

[ K ] - 2 [ M ] {uo } = { 0 } (1.5)

vì { uo } khác không nên :det | [ K ] - 2 [ M ] | = 0 (1.6)

Khai triển định thức (1.6) để xác định các tần số riêng i tương ứng với các dạng dao động riêng của kết cấu

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển và thuận lợi của máy vi tính, ta có rất nhiều chương trình tính toán khác nhau, với các quan niệm tính toán và sơ đồ

tính khác nhau Trong nội dung của Luận án tốt nghiệp này em chọn mô hình thứ ba ( Mô

hình rời rạc và liên tục ) với sự trợ giúp của phần mềm ETAB và SAP2000 để xác định dao

động và nội lực của hệ kết cấu.

6.3.4 Các giả thuyết khi tính toán cho mô hình NHÀ CAO TẦNG

• Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết

ngàm với các phần tử khung hay vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong

(ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử ( thực tế không cho phép sàn có biến dạng

cong) Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên

• Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau

Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài

móng

• Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽû truyền vào công

trình dưới dạng lực phân bố trên các sàn ( vị trí tâm cứng của từng tầng ) vì có sàn

nên các lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách

• Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể.

6.3.5 Quan niệm của phần mềm cho từng cấu kiện làm việc đúng với giả

thuyết

 Khi sử dụng các phần mềm PTHH, SAP, ETABS Cần chú ý đến quan niệm từng

cấu kiện của phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực khi đưa vào

mô hình

+ Quan niệm thanh: khi kích thước 2 phương nhỏ hơn rất nhiều so với phương còn lại

+ Quan niệm tấm, bản, vách: khi kích thước 2 phương lớn hơn rất nhiều so với

phương còn lại

+ Quan niệm solid: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thướt so với

các phần tử khác

+ Quan niệm điểm: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thướt rất

bé

 Khi ta chia càng mịn các cấu kiện thì kết quả sẽ càng chính xác Do phần tử hữu

hạn truyền lực nhau qua các điểm liên kết của các phần tử với nhau

các cấu kiện đó sẽ có độ cứng tăng đột ngột và làm việc sai với chức năng của chúng

trong quan niệm tính từ đó dẫn đến các kết quả tính của cả hệ kết cấu sẽ thay đổi

CHƯƠNG 2 :TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

(tầng 2->10)

2.1 MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 1 : CÁC Ô SÀN VÀ KÍCH THƯỚC CÁC DẦM PHỤC VỤ CHO TÍNH

TOÁN TẦNG ĐIỂN HÌNH (LẤY ¼ CỦA TỔNG MẶT BẰNG)

Trong các công trình nhà cao tầng chiều dày thường lớn để đảm bảo các yêu cầu sau: Trong tính toán không tính đến việc sàn bị yếu do khoan lỗ để treo các thiết bị kỹ thuật như đường ống điện lạnh thông gió, cứu hỏa cũng như các đường ống đặt ngầm trong sàn

Tường ngăn phòng (không có dầm đở tường) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng độ võng của sàn

DM1( 200x400)

2.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN- KÍCH THƯỚC DẦM CHÍNH VÀ DẦM PHỤ

2.2.1 Chiều dày bản sàn :

Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức

Vậy lấy chiều dày toàn bộ các tầng sàn h = 15 cm

2.2.2 Kích thước dầm chính-dầm phụ :

1 12

112

1

800 = (5066,67) (cm) Chọn hd= 60cm

bdầm= (0,250,5) hd

Chọn bd = 30 cm Dầm chính có nhịp L = 7,5m và L= 8,0m chọn dầm có tiết diện 300x600

Các dầm chính còn lại chọn dầm có tiết diện 300x500 + Dầm phụ :

Dầm công son : 300 x 400 Dầm đà môi : 250 x 400 Dầm đà môi xung quanh lam thông gió chọn 200x400 Dầm phụ khác và 200x300

2.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

 Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế

 Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1, trang 10 – TCVN 2737 - 1995

 Trọng lượng riêng của các thành phần cấu tạo sàn lấy theo “ Sổ tay thực hành kết cấu công trình” ( TS Vũ Mạnh Hùng )

2.3.1 Tĩnh tải

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn khu ở (P.khách, P ăn + bếp, P ngủ), sàn ban công, sàn hành lang và sàn vệ sinh Các loại sàn này có cấu tạo như sau:

 Sàn khu ở – sàn ban công – sàn hành lang

Sàn vệ sinh

TĨNH TẢI SÀN KHU Ở –HÀNH LANG – BAN CÔNG

Gạch men dày 2cmVữa lót dày 2cmSàn BTCT mác 300 day 15cmVữa trát dày 1.5 cm

Lớp chống thấm dày 3cmSàn BTCT mác 300 day 15cmVữa trát dày 1.5 cm

Gạch ceramic dày 1cmVữa lót dày 2cm

Các lớp cấu tạo sàn d ( cm ) 

(daN/ m3) g

tc (daN/m2 ) n g stt ( daN/m2 )

TĨNH TẢI SÀN KHU VỆ SINH

Cấu tạo sàn d( cm ) (daN/m3) gtc (daN/m2 ) n g stt (daN/m2 )

 Thông thường dưới các tường thường có kết cấu dầm đỡ nhưng để tăng tính linh

hoạt trong việc bố trí tường ngăn vì vậy một số tường này không có dầm đỡ bên

dưới Do đó khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn trọng ta phải kể thêm

trọng lượng tường ngăn, tải này được quy về phân bố đều trên toàn bộ ô sàn

Được xác định theo công thức :

Trong đó BT : bề rộng tường (m)

Ht : Chiều cao tường (m)

lt : chiều dài tường(m)

t : trọng lượng riêng của tường xây (daN/m3)

S : diện tích ô sàn có tường(m2)

n : hệ số vượt tải

Để đơn giản trong tính toán ta lấy tĩnh tải là giá trị trung bình trong 1 ô sàn khu nhà

ở và sàn vệ sinh

gttt (KG/m2)

gtt (KG/m2) Ô sàn

gtts (KG/m2)

gttt (KG/m2)

gtt (KG/m2)

Giá trị của hoạt tải được chọn dựa

theo chức năng sử dụng của

các loại phòng Hệ số độ tin cậy n,

đối với tải trọng phân bố đều xác

định theo điều 4.3.3 trang 15

TCVN 2737 - 1995:

Khi ptc < 200 ( daN/m2 )  n = 1.3

Khi ptc  200 ( daN/m2 )  n = 1.2

HOẠT TẢI TRÊN TỪNG Ô SÀN

Ô sàn Ptt(KG/m2) Ô sàn Ptt(KG/m2)

ptc(daN/m2)

n pttsàn(daN/m2)

2.3.3.1 Đối với bản kê:

) ( ).

(g p l1l2 KG

P tt  s tt

2.3.3.2 Đối với bản dầm:

) / ( 2 ).

q tt  s tt

BẢN KÊ 4 CẠNH

Ô sàn ptc(daN/m2) n gtt(daN/m2) ptt(daN/m2) l1(m) l2(m) Pstt(daN)

BẢN LOẠI DẦM

Ô sàn ptc(daN/m2) n gtt(daN/m2) ptt (daN/m2) l1(m) l2(m) qstt (daN/m)

Liên kết của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:

 Liên kết được xem là tựa đơn:

o Khi bản kê lên tường

o Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb < 3

o Khi bản lắp ghép

 Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb  3

 Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do

Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại:

Bản loại dầm (L2/L1 > 2)

Bản kê bốn cạnh (L2/L1  2

2.4 CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN CHO TỪNG Ô BẢN SÀN :

2.4.1 Sàn bản kê bốn cạnh ngàm :

 2 thì bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việc theo

hai phương.L2, L1: cạnh dài và cạnh ngắn cuả ô bản

- Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi: tùy theo điều kiện liên kết của bản với các dầm bêtông cốt thép là tựa đơn hay ngàm xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản cho thích hợp

M2 = mi2P (daNm/m)

 Moment âm lớn nhất ở gối:

Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn L1

MI = ki1 P(daNm/m) Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2

MII = ki2P(daNm/m)

Trong đó: i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…11)

1, 2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2

L1, L2 : nhịp tính toán cuả ô bảng là khoảng cách giữa các trục gối tựa

P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản:

P = (p+q)  L1  L2

Vơí p : hoạt tải tính toán (daN/m2)

q : tĩnh tải tính toán (daN/m2)

Tra bảng các hệ số: mi1, mi2, ki1, ki2 các hệ số phụ thuộc vào tỷ lệ

1-19 trang 32 sách “Sổ tay kết cấu công trình”( Vũ Mạnh Hùng)

Trong trường hợp gối nằm giữa hai ô bản khác nhau thì hệ số ki1 và ki2 được lấy theo trị số trung bình giữa hai ô, hoặc để an toàn ta lấy giá trị ki1 và ki2 nào lớn hơn giữa hai ô bản

Ta thấy các ô sàn bản kê đều có : h dmin = 500 mm 3.hb = 3.150 =150 mm nên liên kết giữa bản và dầm là ngàm do đó i = 9 (sơ đồ số 9)

2.4.2 Sàn bản dầm

> 2 thì bản được xem là bản dầm, lúc này bản làm việc theo

một phương (phương cạnh ngắn) Có các trường hợp sau :

2.4.2.4 Đối với những bản console có sơ đồ tính :

 Cách tính: Cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm console

Moment tại đầu ngàm : M- =

4

2 1

L

q b

Trong đó : qb = (p +q)b

2.4.2.2 Đối với những bản 3 đầu ngàm 1 đầu tựa đơn có sơ đồ tính :

Cách tính: cắt bản theo phương cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm 1 đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn

 Moment:

Tại gối: M- =

8

2 1

L

q b

2.4.2.3 Đối với những bản ngàm 4 cạnh

Cách tính: cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm có 2 đầu ngàm

 Moment: Tại gối:M- =

12

2 1

L

q b

Trong đó: qb = (p +q) b

2.4.2.4 Đối với những bản 1 ngàm 3 khớp :

Cách tính: cắt bản theo phương cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm 1 đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn

 Moment:

Tại gối: M- =

8

2 1

L

q b

Tại nhịp: M+ = 2

1128

9

L

q b

Trong đó: qb = (p +q) b

Aùp dụng đối với tấc bản hành lang nơi đi qua lại : S6,S7,S8,S9 có h dmin =

quanh các ô bản loại dầm này đều nhỏ 3 lần độ cứng của ô bản sàn do đó 3 cạnh xung quanh ta quan niệm chúng là các khớp

2.5 TÍNH CỐT THÉP

Cốt thép theo phương còn lại được đặt theo cấu tạo (bản dầm)

Chọn thép ô sàn ở nhịp 8 (Ra = 2300 DaN/cm2)

Chọn thép ô sàn ở gối 8 hoặc 10 (Ra = 2300 DaN/cm2)

Cốt thép sàn được tính theo công thức:

 Tra bảng chọn thép Fchọn và khoảng cách bố trí thép

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

min =0,05%<=F a /bh o <max =0R n /R a = 0,58.130/2300 =3,6 %

Với

 Chọn chiều dày lớp bảo vệ a= 2cm

+ h0 nhịp theo phương cạnh ngắn:

8 01

0,8( ) 15 (2 ) 12, 6( )

 Bê Tông Mac 300 có Rn = 130 daN/cm2

 Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2

h s (cm) Rn

(daN/cm 2 )

Ra (daN/cm 2 ) b(cm) a(cm) h01(cm) h02(cm) h0g(cm)

2.6 KẾT QUẢ TÍNH THÉP SÀN ( xem bảng bên dưới )

BẢNG TRA CÁC HỆ SỐ CỦA CÁC Ô BẢN KÊ DỰA VÀO TỶ SỐ L 2 /L 1

2.7 Sàn mái treo buồng thang :

Tải trọng buồng thang (tải tập trung) là P = 5T/m,ta dùng dầm ngang có chiều dài l = 5.2m treo buồng thang,tiết diện chọn sơ bộ là 30x40 cm

Ta xem là dầm đơn giản, suy ra :

- Do ô sàn S2 có nhịp lớn nhất 7.5x8m vì ô này có nhịp tính toán và tải trọng truyền xuống lớn để kiểm tra độ võng điển hình của ô sàn

- Kiểm tra độ võng của sàn :

Theo phụ lục F TCVN 356 – 2005 ta có : f <  f

Ô2 : l1 = 7.5(m), l2 = 8(m)

 f = 8 0.04

200 200

n L

f =

2

Mcl B



+ Chuyển vị tuyệt đối f = 1,3cm rất nhỏ nên sinh ra hiện tượng nứt tường khi sàn

bị võng không đáng kể Và xét về mặt tâm lý người sử dụng vẫn đạt

Vậy ô bản S4 thỏa yêu cầu về độ võng

BỐ TRÍ THÉP XEM BẢN VẼ KẾT CẤU KC-01

CHƯƠNG 3 :THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 CÁC THÔNG SỐ ĐỂ LÀM CƠ SỞ TÍNH

Số liệu tính toán :

- Dùng bêtông Mac 300 đá 1x2 có Rn = 130 daN/cm²

- Thép chịu lực dùng loại thép AI có Ra = 2300 daN/cm²

- Thép đai dùng loại thép AI có Rađ = 1800 daN/cm²

3.2 CẤU TẠO HINH HỌC

3.2.1 Kích thước cầu thang như hình vẽ:

3.2.2 Cấu tạo thang

Thang gồm 3 vế :

- Vế đi lên có 6 bậc

- Vế giữa có 10 bậc

- Vế tới có 6 bậc

- Tổng cộng thang gồm 22 bậc :

Kích thước bậc :  3400 

22

l = 250 mm

- Chọn chiều dày của bản là 12 cm

- Kích thước thang:bề rộng vế thang: b = 1,35m

36003300

C C

- Góc nghiêng của thang:

155

0, 62 250

tg    = 3108’ => Cos = 0,856

- Chọn các kích thước dầm thang: 200x300

3.3.Tải trọng tác dụng lên cầu thang

- Tải trọng tiêu chuẩn: g tci =i h i (daN/m 2 )

Trong đó:

qtci: Tải trọng tiêu chuẩn lớp vật liệu thứ i

I: Trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i

hi: Bề dày lớp vật liệu thứ i

- Tải trọng tính toán: g tti =q tci n i (daN/m 2 )

Trong đó : ni :hệ số vượt tải của lớp vật liệu thứ i lấy theo TCVN 2737-1995[2]

3.3.1 Tải trọng tác dụng trên bản thang :

Theo TCVN 2737 – 1995 ta có :

+ Tĩnh tải : (được cấu tạo như sau)

Mặt cắt cầu thang

Bản nghiêng được xác định theo chiều dày tương đương :

2 1

n tt

i tdi i

g    h n (daN/m2)

Trong đó i : khối lượng lớp thứ i

ni : hệ số tin cậy của lớp thứ i

tdi : chiều dày tương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng,được xác định như sau :

 Đối với lớp gạch đá mài

Gạch xây bậc Vữa lót dày 2cm Lớp đá mài dày 1cm

 Đối với lớp gạch vưã XM

Tổng cộng g2tt  627,23daN / m )2

Trong đó :  = 3108’ => Cos = 0,856

+ Hoạt tải : (Lấy theo TCVN 2737 – 95)

ptc = 300 (daN/m2) và n = 1,2

=> ptt = 300x1,2 = 360(daN/m2) + Tổng tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ phân bố theo chiều nghiêng bản

q2 =g2tt p tt cos 627,23360 0.856 = 935,39(daN/m2)

 Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang : q2 = 935,39 (daN/m)

3.3.2 Tải trọng tác dụng trên bản chiếu nghỉ

 Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang : q1 = 800,6 (daN/m)

3.3.3 Tải trọng tác dụng dầm chiếu nghỉ

Kích thước 30x40 cm

Tải bản thân dầm : Gbt = n..b.h = 1.1x2500x0.3x0.4 = 330 daN/m

Trọng lượng bản thân của tường truyền lên dầm :

Gt1 = n..b.ht = 1.1x2000x0.1x2.267 = 498.74 daN/m

Gt2 = n..b.ht = 1.1x2000x0.1x1.7 = 374 daN/m

Gt3 = n. b.ht = 1.1x2000x0.1x1.133 = 249.26 daN/m Tải trọng do bản thang

truyềnvào:  1.25 800.6935.39 2.5 

1669.61 2

3.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH THÉP :

3.4.1 Sơ đồ tính và nội lực dầm chiếu nghỉ :

Qx = 0 khi đó x=

' ' 2 1

1 1 2

Thay vào công thức (3.1) ta được:

Với q1 = 2498,35 daN/m ; q2 = 2373.61 daN/m ; q3= 2248.87 daN/m L’1 = 6.00 m ; L2 = 2.5m ; L’3 = 6.00 m

Thay số liệu vào các công thức (4.3) và (3.4) ta được:

= 5346,88daNm

+ Tính cốt thép :

- Mômen nhịp : Mnh = 0,7Mmax = 0,7 x 5346,88 = 3742,82 daNm

- Mômen ở gối : Mg = 0,4 Mmax = 0,4x 5346,88 = 2138,75 daNm

BT Mác 300 có Rn = 130 daN/cm2

Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2

Kết quả tính toán cốt thép sau :

Tiết diện M(daNm) A  Fa(cm2) tính Chọn thép Fa(cm2) chọn

3.4.2 Sơ đồ tính và nội lực vế 1 ( mặt cắt A-A) :

 Nhận xét : việc đưa ra sơ đồ tính như thế nào là do mỗi người, và từ sơ đồ

tính này ta phải cấu tạo chúng cho phù hợp với tính toán Việc quan niệm

liên kết giữa bản thang và dầm hay bản thang là khớp (cố định ,di động) hay

ngàm là là một vấn đề phức tạp tùy thuộc vào người thiết kế Ở bài này, căn

cứ vào độ cứng giữa bản thang với dầm mà ta coi liên kết giữa chúng là gối

cố định hay di động

+ Nếu h dầm  3 h b -> gối cố định (Liên kết giữa dầm và bản thang)

+ Nếu h dầm < 3 h b -> gối di động (Liên kết giữa dầm và bản thang)

Sau khi tính toán ta phân phối lại Mômen : 70% nhịp và 40% gối

MẶT CẮT A-A

A

1 1 2

Với q1 = 800,6 daN/m, q2 = 935,39 daN/m, L1 =0,85 , L2 =1,5m,

L3=1,25m

Cos = 0,856 Thay số liệu vào các công thức (4.3) và (3.4) ta được:

= 1757,81 daNm

+ Tính cốt thép :

- Mômen nhịp : Mnh = 0,7Mmax = 0,7 x 1757,81 = 1230,47 daNm

- Mômen ở gối : Mg = 0,4 Mmax = 0,4x 1757,81 = 703,12 daNm

BT Mác 300 có Rn = 130 daN/cm2

Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2

Kết quả tính toán cốt thép sau :

Tiết diện M(daNm) A  Fa(cm2) tính Chọn thép Fa(cm2) chọn

3.4 3 Sơ đồ tính và nội lực vế 3 ( mặt cắt B-B) :

1 1 2

Với q1 = 800,6 daN/m, q2 = 935,39 daN/m, L1 =1,25m, L2 =1,5m,

L3 =0,85m Cos = 0,856 Thay số liệu vào các công thức (4.3) và (3.4) ta được:

= 1603,88 daNm

+ Tính cốt thép :

- Mômen nhịp : Mnh = 0,7Mmax = 0,7 x 1603,88 = 1122,72 daNm

- Mômen ở gối : Mg = 0,4 Mmax = 0,4x 1603,88 = 641,55 daNm

BT Mác 300 có Rn = 130 daN/cm2

Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2

Kết quả tính toán cốt thép sau :

Tiết diện M(daNm) A  Fa(cm2) tính Chọn thép Fa(cm2) chọn

3.4.4 Sơ đồ tính và nội lực vế 2 ( mặt cắt C-C) :

Sơ đồ tính vế 2 như một dầm công son được ngàm vào dầm chiếu nghỉ Khi đó

ta cắt một dải có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn và tải trọng tác dụng lên một

dải bản rộng 1m là

BT Mác 300 có Rn = 130 daN/cm2

Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2

Kết quả tính toán cốt thép sau :

Tiết diện M(daNm)   Fa(cm2) tính Chọn thép Fa(cm2) chọn

Chú ý : dầm đỡ bản thang sẽ được tính chung với khung và khi nhập tải phải

cộng thêm tải trọng do bản cầu thang truyền vào

KẾT QUẢ BỐ TRÍ CỐT THÉP ĐƯỢC THỂ HIỆN Ở BẢN VẼ KC-02

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

- Trong công trình gồm 2 loại bể nước:

 Bể nước dưới tầng hầm dùng để chứa nước được lấy từ hệ thống nước thành

phố và bơm lên mái

 Bể nước mái:Cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong công trình

và lượng nước cho cứu hỏa

Chọn bể nước mái để tính toán Bể nước mái được đặt trên hệ cột phụï, đáy bể

cao hơn cao trình sàn tầng thượng 100 cm

4.1 TÍNH DUNG TÍCH BỂ:

- Nước dùng cho sinh hoạt xem gân đúng số người trong cả tòa nhà là 500 người

thể tích nước sinh hoạt cho tòa nhà

- Trang thiết bị ngôi nhà : loại IV (nhà có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ

vệ sinh và có thiết bị tắm thông thường, tra bảng 1.1 của sách” Cấp thoát

nước” – Bộ Xây Dựng) Ta được :

- Tiêu chuẩn dùng nước trung bình : q tb 170l/ngườ i.ngàyđê m(150 200)

- Hệ số điều hoà ngày : Kng = 1.35 (1.35  1.5) theo TCXD –33 –68

- Hệ số điều hòa giờ : DaNio = 1.4 (1.7  1.4)

- Với số đám cháy đồng thời :1 đám cháy trong thời gian 10 phút, nhà 3 tầng trở lên, tra bảng phụ lục, ta được :

Hồ nước được đặt tại giữa khung trục 1,2 và khung trục C,D ; có kích thước mặt

bằng LB = 7,5m7,5m Do đó ta chỉ cần tính toán cho một bể nước

- Chiều cao đài:

Hđài =

 93.5 7.5 7.5 = 1.66 m chọn chiều cao đài nước Hđài = 1,8 m

MẶT BẰNG NẮP HỒ NƯỚC:

Kích thước dầm được chọn sơ bộ như hình vẽ

4.2 TÍNH TOÁN NẮP BỂ :

4.2.1 Kích thước sơ bộ:

- Chọn bề dày nắp bể h = 8 cm, nắp bể đúc bê tông toàn khối theo chu vi nắp

và tựa trên thành bể Ô cửa nắp: 0.8m  0.8m

- Chọn kích thước dầm nắp là DN1 : 250x400 và DN2 : 200x400 (nối 2 cột)

- Tỉ số : L2/L1 =3.775/3.775= 1 < 2  bản nắp làm việc theo hai phương

Theo phương dầm DN: hd/hb = 30/8 = 3.75 >3  nên liên kết giữa dầm nắm à bản nắp được xem là ngàm

- Sơ đồ tính như một ô bản ngàm 4 cạnh (như hình vẽ bên dưới)

4.2.2 Tải trọng tác dụng :

Hệ số an toàn

Tải tính toán (daN/m2)

 Tổng tải trọng tác dụng lên nắp bể:: qn = gn + pn = 399.4 daN/m2

4.2.3 Xác định nội lực và tính cốt thép:

- Betông # 300 có Rn = 130 daN/cm2 ; RK = 10 daN/cm2

- Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2 => 0 = 0,58 tra bảng phụ lục 6 sách “Kết cấu

BTCT” phần cấu kiện cơ bản (Ngô Thế Phong)

L

L   ; P =qttL1L2 = 399.4x3.775x3.775 = 5691.7 daNm/m

Tra bảng ta được: k92= 0.0417, k92 = 0.0417, m91 = 0.0179, m92 = 0.0179

BẢNG 4.2 : TÍNH THÉP CHO BẢN NẮP

R R

Xung quanh lỗ thâm ta gia cường 210

4.3 TÍNH TOÁN THÀNH HỒ:

4.3.1 Tải trọng:

4.3.1.1 Tài trọng ngang của nứơc:

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

Tại đáy hồ: p n = nnH = 1.1x1000x1.8x1 =1980 daN/m

4.3.1.2 Tải trọng gió tác động:

3775

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

W0 = 83DAN/m2 ( lấy địa hình C )

- Đáy bể có cao trình +34.9 , nắp bể có cao trình +36.7m, coi như áp

lực không đổi suốt chiều cao thành bể : ứng với z =+ 36.7m,  k =0.94

Phía gió đẩy : pđ = 1.2 x 83 x 0.94 x 0.8 = 74.9 daN/m2

Phía gió hút : ph = 1.2 x 83 x 0.94 x 0.6 = 56,2 daN/m2

4.3.2 Xác định nội lực và tính cốt thép :

4.3.2.1 Nội lực

- Thành bể là cấu kiện chịu nén lệch tâm, để đơn giản tính toán thiên về an toàn ,bỏ qua trọng lượng bản thân của thành bể 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

- Chọn bề dày thành bản là  thành =12 cm Cắt 1 dải rộng 1m theo phương cạnh

ngắn để tính toán

- Do bản nắp tựa lên thành bể & thành bể theo phương lực tác dụng có độ cứng

lớn nên sơ đồ tính là 1 đầu ngàm & 1 đầu tựa đơn

- Tải trọng tác dụng : Xét trường bất lợi nhất , ô bản chịu tác dụng của áp lực nước và gió hút nên tải trọng tác dụng có dạng hình thang :

- Tại cao trình nắp hồ: q1  p h1m 56.2 daN/m

- Tạicao trình đáy hồ:P (p h  p n)  1m P(1980 56.2) 1  m2036.2daN/m

7500

1x2036,2x1.8x1.8= 439,82 daNm

Mnhịp =

2 2036, 2 1.8 1.833.6 33.6

 = 196,35 daNm, tại vị trí x= 0.553L= 0.995m + Tính thép :

- Betông # 300 có Rn = 130 daN/cm2; RK = 10 daN/cm2

- Thép AI có Ra = 2300 daN/cm2=> 0 = 0,58 tra bảng phụ lục 6 sách “Kết cấu BTCT” phần cấu kiện cơ bản (Ngô Thế Phong)

Thép theo phương ngang đặt theo cấu tạo 6a250

4.4 TÍNH TOÁN ĐÁY HỒ:

Chọn chiều dày đáy hồ  đáy hồ = 15cm

Sàn đáy hồ S1 có kích thước 3,75X3,75 m

Chọn hệ dầm chính DD1 = 300x700

Chọn hệ dầm phụ DD2 = 300x600 (dầm trực giao

- Tỉ số : L2/L1 =3.75/3.75 = 1 < 2  bản nắp làm việc theo hai phương

- Xét tỉ số giữa chiều cao dầm và bề dầy sàn :

- Theo phương dầm DD1 ta có 70/15= 4.6 > 3  nên liên kết được xem là ngàm

- Theo phương dầm DD2: 60/15 = 4.0 > 3  nên liên kết được xem là ngàm

=> Sơ đồ tính : ô bản số 9

4.4.1 Tải trọng tác dụng lên bản đáy:

4.4.1.1 Tỉnh tải :

Bảng 4.4 : CẤU TẠO SÀN BẢN ĐÁY

Thành phần Chiếu dày

(cm)

Tải tiêu chuẩn (daN/m2)

Hệ số an toàn

Tải tính toán (daN/m2) Lớp vữa ximăng

=> Tổng tải trọng tác dụng lên bản đáy : q = 1980+546.2 = 2526.2 daN/m2

4.4.2 Xác định nội lực và tính thép

- Betông # 300 có Rn = 130 daN/cm2 RK = 10 daN/cm2