GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG Công trình gồm 1 tầng hầm và 15 tầng lầu chia làm các phân khu chức năng chủ yếu sau: • Tầng hầm: phục vụ việc để xe, kho chứa hàng, thoát rác v
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ CAO ỐC VĂN PHÒNG-KHÁCH SẠN
NHÀ HÀNG ĐĂKLĂK
THÁNG 01/2010
GVHD : Th.S KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH : NGUYỄN PHAN THANH BÌNH LỚP : 05DXD3
MSSV : 105105007
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KẾT CẤU (70%)
Th.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NỀN MÓNG (30%)
Th.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SINH VIÊN THỰC HIỆN NGUYỄN PHAN THANH BÌNH
LỚP : 05DXD3
MSSV : 105102188
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Mọi quá trình lao động, học hỏi, nghiên cứu cuối cùng đều dẫn đến tổng kết nhằm đánh giá lại những điều đã tiếp thu, cũng như những thành quả đã đạt được Đồ án tốt nghiệp có thể xem như bài tổng kết quan trọng nhất đời sinh viên, nhằm đánh giá lại những kiến thức đã thu nhặt được trong quá trình học tập trau dồi kiến thức Đó còn là những bài học kinh nghiệm quý giá mà thầy cô đã gửi gắm và truyền đạt trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, rồi mai đây nó sẽ trở thành hành trang quý giá trong suốt quá trình học tập và công tác
Do khối lượng công việc thực hiện tương đối lớn, thời gian thực hiện và trình độ cá nhân hữu hạn nên bài làm không tránh khỏi sai sót và một số điều còn xa rời thực tế Em mong được sự lượng thứ và rất vui mừng tiếp thu sự chỉ dạy, góp ý của quý thầy cô và bạn bè
Em xin chân thành cảm ơn và luôn ghi nhớ sự giúp đỡ, chỉ dạy tận tình của thầy Khổng Trọng Toàn, là người đã tạo điều kiện cho em hoàn tất tốt đồ án tốt nghiệp này
Một lần nữa xin chân thành cám ơn tất cả các thầy cô, gửi lời cảm ơn đến tất cả người thân, gia đình, cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó cùng học tập giúp đỡ em trong suốt thời gian học, cũng như trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này
Tp Hồ Chí Minh, ngày 11-01-2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Phan Thanh Bình
Trang 5KHÓA 2005 MỤC LỤC
MỤC LỤC
Trang CHƯƠNG 1
1.3 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng 2
1.6 Các giải pháp kỹ thuật khác 3 CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP
2.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn 5
CHƯƠNG 3
CHƯƠNG 4
4.2 Tính toán các cấu kiện của hồ nước mái 36
Trang 6KHÓA 2005 MỤC LỤC
CHƯƠNG 5
5.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện công trình 65
5.2 Xác định tải trọng tác dụng lên công trình 68
5.3 Xác định các dạng dao động riêng của công trình và 69 tải trọng gió tác động vào công trình 5.4 Tính toán tải trọng tác động vào công trình 70
5.5 Xác định thành phần gió động và tĩnh tác động lên công trình 75 CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN KHUNG VÁCH TRỤC G 83 6.1 Hệ chịu lực của công trình 83 6.2 Xác định nội lực công trình 84 6.3 Tính toán cốt thép cho dầm khung trục G 86
6.4 Tính toán cốt đai cho dầm khung trục G 92 6.5 Tính toán cột cho dầm khung trục G 98
6.6 Tính toán cốt đai cột cho dầm khung trục G 120
6.7 Tính toán cốt thép cho vách cứng V1,V2 121
6.8 Bố trí cốt thép khung vách trục G 129
CHƯƠNG 7 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 130 7.1.Cấu tạo địa chất 130
7.2.Địa chất thủy văn 132
7.3.Kết luận 132
CHƯƠNG 8 PHƯƠNG ÁN I - MÓNG CỌC ÉP BTCT 134
8.1 Khái quát về cọc ép 134
8.2 Mặt bằng phân loại móng 134
8.3 Tính toán móng M1 (trục G-1) 135
8.4 Tính toán móng M2 (trục G-5) 156
8.5 Bố trí cốt thép móng cọc ép 172
Trang 7KHÓA 2005 MỤC LỤC
CHƯƠNG 9
PHƯƠNG ÁN II - MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 175
9.1 Khái quát về cọc khoan nhồi 175
9.2 Mặt bằng phân loại móng 176
9.3 Tính toán móng M1 (trục G-1) 176
9.4 Tính toán móng M2 (trục G-5) 195
9.5 Tính toán móng M3 (móng lõi thang) 211
9.5 Bố trí cốt thép móng cọc khoan nhồi 229
TÀI LIỆU THAM KHẢO 230
Trang 8KHÓA 2005 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN KIẾN TRÚC
Nội dung:
1.1 Sự cần thiết đầu tư
1.2 Đặc điểm dân số- vị trí- khí hậu
1.3 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng
1.4 Giải pháp kiến trúc
1.5 Giao thông
1.6 Các giải pháp kỹ thuật khác
1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ
Hòa chung với xu thế mở cửa, Đắk Lắk nói chung và thành phố Buôn Ma Thuột nói riêng đã có nhiều thay đổi, chuyển biến tích cực, từ một thị xã nhỏ bé đã vươn mình để trở thành một địa danh được cả nước cũng như bạn bè quốc tế biết đến như một vùng đất đầy tiềm năng về các danh lam thắng cảnh,tài nguyên thiên nhiên, nhiều đặc sản mang đậm hương vị Tây Nguyên
Trong thời kỳ đất nước đổi mới và phát triển, cùng với sự đi lên của nền kinh tế ø của thành phố, mức sống của người dân cũng được nâng cao, nhất là về nhu cầu nhà
ở, giao thông, cơ sở hạ tầng… Trong đó, về nhà ơ,û không còn đơn thuần là nơi để ở, mà nó còn phải đáp ứng một số yêu cầu về tiện nghi, về mỹ quan, … mang lại tâm trạng thoải mái cho người ở Rồi đây những cao ốc chung cư, văn phòng,khách sạn
ra đời thay thế cho những khu nhà ổ chuột, những khu nhà đã xuống cấp giúp giải quyết nhu cầu chỗ ở của người dân và làm thay bộ mặt của thành phố, bắt kịp với tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.Cao ốc văn phòng- khách sạn-nhà hàng Đắk Lắk – đồ án tốt nghiệp sẽ được đề cập sau đây được xây dựng cũng không ngoài mục đích đó
1.2 ĐẶC ĐIỂM DÂN SỐ- VỊ TRÍ- KHÍ HẬU CỦA THÀNH PHỐ
BUÔN MA THUỘT, TỈNH ĐẮK LẮK
1.2.1 Dân số và vị trí địa lí
Đắk Lắk là tỉnh thuộc Tây Nam dãy núi Trường Sơn, trung tâm Tây Nguyên
Đông
• Phía Đông giáp tỉnh Khánh Hòa và tỉnh Phú Yên
• Phía Tây giáp Vương quốc Campuchia
• Phía Nam giáp tỉnh Lâm Đồng và tỉnh Đắk Nông
• Phía Bắc giáp tỉnh Gia Lai
Thành phố Buôn Ma Thuột ở giữa vùng đông dân nhất Tây Nguyên, độ cao 536m Buôn Ma Thuột cách Hà Nội 1410 km, và cách thành phố Hồ Chí Minh
350 km
Trang 9KHÓA 2005 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC
• Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau,trong mùa này độ ẩm giảm, gió Đông Bắc thổi mạnh, bốc hơi lớn, gây khô hạn nghiêm trọng
Các yếu tố khí tượng:
• Số giờ nắng trung bình trong năm: 2392 giờ (khoảng 100 ngày)
• Độ ẩm trung bình: 82%
• Lượng mưa trung bình năm: 1600 – 2000 mm
1.3 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG
Công trình gồm 1 tầng hầm và 15 tầng lầu chia làm các phân khu chức năng chủ yếu sau:
• Tầng hầm: phục vụ việc để xe, kho chứa hàng, thoát rác và lắp đặt các hệ thống kỹ thuật khác của công trình
• Tầng 1: khu siêu thị và tiếp tân
• Tầng 2: khu siêu thị
• Tầng 3: khu siêu thị và quản lý
• Tầng 4: nhà hàng
• Tầng 5,6,7,8: văn phòng cho thuê
• Tầng 9: billard máy lạnh và karaoke
• Tầng 10,11,12,13: khách sạn
• Tầng áp mái: khu kỹ thuật
• Tầng thượng trên cùng là nơi đặt hệ thống bể nước phục vụ cho sinh hoạt của toàn công trình
1.4 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
Kiến trúc của công trình thuộc dạng khu nhà ở cao tầng, đảm bảo các yêu cầu phù hợp về công năng, đồng thời hài hoà về kiến trúc mỹ quan đô thị và các yêu cầu về độ an toàn, vệ sinh…
Khu nhà ở đảm bảo yêu cầu về diện tích sử dụng của các phòng, độ thông thoáng, vệ sinh và an toàn khi sử dụng
Chiều cao toàn bộ công trình là H = 55.4 m
Trang 10KHÓA 2005 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC
Hình khối kiến trúc mang tính đơn giản phù hợp với môi trường xung quanh,mặt
đứng trang trí kết hợp giữa tưòng gạch với khung kính màu tạo đường nét hài hoà
cho công trình
Mặt bằng có sự thay đổi theo chiều cao, kết hợp những góc khuất tối- sáng để
giảm bớt sự đơn điệu, nhưng vẫn đảm bảo sự làm việc hợp lý của công trình
1.5 GIAO THÔNG
1.5.1 Giao thông đứng
tầng hầm tới tầng mái
Phục vụ giao thông cho trung tâm thương mại là 1 thang cuốn từ tầng trệt đến tầng 2
1.5.2 Giao thông ngang
Giải pháp lưu thông theo phương ngang trong mỗi tầng là hệ thống hành lang
ngang dọc, sảnh và hiên
1.6 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC
1.6.1 Hệ thống cung cấp điện
Hệ thống tiếp nhận điện từ ngoài vào đặt tại tầng hầm vào phòng máy điện và
hệ thống điện của máy phát điện riêng của tòa nhà Từ đây điện sẽ phân phối
khắp các phòng trong tòa nhà thông qua mạng lưới điện đảm bảo các yêu cầu sau:
• An toàn: không đi qua khu vực ẩm ước như vệ sinh
• Dễ dàng sữa chữa khi có hư hỏng cũng như dễ cắt điện khi có sự cố
• Dễ dàng thi công
1.6.2 Hệ thống cung cấp nước
Hệ thống cấp nước lấy từ hệ thống cấp nước thành phố vào bể chứa ngầm ở tầng
hầm sau đó bơm lên hồ chứa đặt tại tầng mái
Các đường ống kỹ thuật cấp thoát nước bố trí trong hệ thống ống GEN chung của
toàn nhà
1.6.4 Hệ thống thoát nước
Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái được tạo dốc ) và
chảy vào các ống thoát nước mưa đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử
dụng sẽ được bố trí đường ống riêng
1.6.5 Hệ thống thông gió và chiếu sáng
Chiếu sáng
Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và bằng điện Ở tại các
lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn
chiếu sáng
Trang 11KHÓA 2005 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC
Thông gió
Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên Riêng tầng hầm có bố trí thêm các khe thông gió và chiếu sáng
1.6.6 Hệ thống phòng hỏa hoạn
Các thiết bị cứu hỏa và đường ống nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần nơi dễ xảy ra sự cố như hệ thống điện gần thang máy
1.6.7 Hệ thống thoát rác
Rác thải được chứa ở gian rác, bố trí ở tầng hầm, có bộ phận đưa rác ra ngoài Gaine rác được thiết kế kín đáo, tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm
Toàn công trình sử dụng 3 thang máy và 1 cầu thang bộ 2 vế Bề rộng mỗi vế cầu thang bộ là 1.2m, được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xảy ra Cầu thang máy, thang bộ này được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang ≤ 20m để giải quyết việc phòng cháy chữa cháy
1.6.8 Hệ thống thông tin liên lạc
Công trình sử dụng hệ thống thông tin liên lạc (điện thoại, internet…) từ bưu điện thành phố và các công ty cung cấp dịch vụ có sẵn trong khu vực
Toàn bộ đường dây cáp điện thoại và internet được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống đường dây chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa
Trang 12KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN
KHỐI TẦNG ĐIỂN HÌNH
Nội dung:
2.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn
2.2 Xác định nội lực công trình
2.3 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn
2.4 Bố trí cốt thép sàn tầng điển hình
2.1 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN
2.1.1 Kích thước sơ bộ tiết diện dầm
Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau:
d d
m
h = 1 (2.1) trong đó:
Trang 13KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1.2 Chiều dày bản sàn hs
Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau:
l m
D h s
s = (2.3) trong đó:
D - hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng;
l - nhịp cạnh ngắn của ô bản
Với những điều kiện trên, các ô sàn được phân loại như sau:
Bảng 2.1: Phân loại ô sàn
STT Chức năng L 1 (m) L 2 (m) S(m2) L 2 /L 1 Phân loại ơ sàn Sàn 1 Văn phịng 3.8 4.25 16.15 1.118 bản 2 phương Sàn 2 Văn phịng 4.25 6.1 25.93 1.435 bản 2 phương Sàn 3 Văn phịng 4.25 4.25 18.06 1.000 bản 2 phương Sàn 4 Văn phịng 4.1 4.25 17.43 1.037 bản 2 phương Sàn 5 Văn phịng 4 4.25 17.00 1.063 bản 2 phương Sàn 6 Phịng hội nghị 4.25 4.25 18.06 1.000 bản 2 phương Sàn 7 Văn phịng+sảnh 4.1 4.1 16.81 1.000 bản 2 phương Sàn 8 Văn phịng 4.1 4.1 16.81 1.000 bản 2 phương Sàn 9 Văn phịng 4 4.1 16.40 1.025 bản 2 phương Sàn 10 Văn phịng 4.1 4.25 17.43 1.037 bản 2 phương Sàn 11 Văn phịng+sảnh 4.1 4.25 17.43 1.037 bản 2 phương Sàn 12 Sảnh+văn phịng 4.1 4.25 17.43 1.037 bản 2 phương Sàn 13 Văn phịng+sảnh 4.1 4.25 17.43 1.037 bản 2 phương Sàn 14 Văn phịng+sảnh 4 4.25 17.00 1.063 bản 2 phương Sàn 15 Văn phịng+sảnh 4 4.25 17.00 1.063 bản 2 phương
Sàn 17 Sảnh 4.25 4.25 18.06 1.000 bản 2 phương Sàn 18 Văn phịng+sảnh 4 4.25 17.00 1.063 bản 2 phương Sàn 19 Văn phịng+sảnh 4 5.55 22.20 1.388 bản 2 phương
Sàn 22 Văn phịng+sảnh 4.25 4.25 18.06 1.000 bản 2 phương Sàn 23 Phịng phục vụ+sảnh 4.25 4.25 18.06 1.000 bản 2 phương Sàn 24 Khu vệ sinh 4.25 4.25 18.06 1.000 bản 2 phương
Trang 14KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Sơ đồ bố trí hệ dầm và số thứ tự của các ô sàn được thể hiện trong hình 2.1 dưới đây:
8000 8000
8200 8500
21 20
5 5 18
16
16 16
18 5
5
10 9
9 9
10 9
9 9
13 12
13 12
4 11
4 11
4 11
4 11
8 7
8 7
8 7
3
3
6 2
1
Hình 2.1: Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình (5-6-7-8)
2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN
Tầng cho thuê văn phòng (tầng 5-6-7-8)bao gồm các phòng: văn phòng cho thuê, phòng hội nghị, phòng vệ sinh, hành lang(sảnh)
Tải trọng tác động lên sàn điển hình được bao gồm tỉnh tải và hoạt tải được xác định như sau
2.2.1 Tĩnh tải
Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn
δi - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;
Trang 15KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.3
Bảng 2.2: Tĩnh tải tác dụng lên sàn
STT Các lớp cấu tạo γ(daN/m3) δ(mm) n gstc(daN/m2) gstt(daN/m2)
Bản bê tông cốt thép;h=12cm;n=1.1; =2500 kg/mLớp vữa trát;h=2cm;n=1.2; =1800 kg/m3
3 3
3
Hình 2.2: Các lớp cấu tạo sàn Ngoài tải trọng do trọng lượng của các lớp cấu tạo sàn còn có tải trọng do các kết cấu bao che gây ra
Tuỳ vào việc bố trí các kết cấu bao che trên sàn mà ta có thể quy về tải trọng phân bố đều do tải trọng này trên từng ô bản cụ thể
Trang 16KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
1 1
6.04.0
A A
5.05.0
A A
trong đó: A - diện tích chịu tải
Do trên cùng một sàn có thể bố trí nhiều chức năng khác nhau,vì vậy khi tính toán tải trọng tác dụng lên từng bản sàn ta sẽ quy đổi các hoạt tải đó về cùng một hoạt tải chung cho toàn bộ ô bản bằng công thức sau:
Sau đây là hoạt tải tác dụng lên bản sàn khi được sử dụng với các chức năng riêng biệt
Bảng 2.3: Hoạt tải sử dụng và hệ số vượt tải
Hoạt tải tác dụng lên từng sàn được thể hiện trong bảng 2.4 dưới đây:
Bảng 2.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn
Văn phòng+sảnh
Văn phòng Văn phòng
Trang 17KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
2.3 TÍNH TOÁN CÁC Ô BẢN SÀN
2.3.1 Tính toán các ô bản làm việc 2 phương (bản kê 4 cạnh)
Theo bảng 2.1 thì 24 ô sàn được phân loại đều là bản kê 4 cạnh
Các giả thiết tính toán:
• Ô bản được tính toán như ô bản liên tục, có xét đến ảnh hưởng của ô bản bên cạnh
• Ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi
• Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để tính toán
• Nhịp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục dầm
a Xác định sơ đồ tính
Xét tỉ số
s
d h
h để xác định liên kết giữa bản sàn với dầm Theo đó:
s
d h
s
d h
Trang 18KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Kết quả: 24 ô sàn đều có tỉ số
s
d h
mi1(2) – i là loại ô bản số mấy,1 (hoặc 2) là phương của ô bản
đang xét.Trong trường hợp đang tính toán i = 9
Momen âm lớn nhất trên gối:
trong đó: P – tổng tải tác dụng lên ô bản
Trang 19KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Các bước xác định các thành phần moment trên sàn được thể hiện qua các bảng dưới đây:
Bảng 2.5: Tổng tải trọng tác dụng lên sàn
STT q' (daN/m) q'' (daN/m) q (daN/m) P' (daN) P'' (daN) P (daN) Sàn 1 101.75 629.15 730.90 1643.24 10160.75 11803.99
Giá trị moment lớn nhất trong ô bản 19 là:
với q=300+527.4=827.4(daN/m): là tổng tĩnh tải và hoạt tải được
tính trên 1m chiều rộng
Trang 20KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Các hệ số tính toán moment ở nhịp và gối được tra trong TCVN 2737 –1995
Bảng 2.6: Các thông số tính toán bản sàn
Bảng 2.7: Nội lực trong bản sàn
STT M1 (daN.m) M2 (daN.m) M I (daN.m) M II (daN.m)
Trang 21KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
STT M1(daN.m) M2(daN.m) M I (daN.m) M II (daN.m)
c Tính toán cốt thép
Bảng 2.8: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán
Bê tơng cấp độ bền B25 Cốt thép nhĩm A I
R b (daN/cm2) R bt (daN/cm2) E b (daN/cm2) α R ξ R R s (daN/cm2) R sc (daN/cm2) E s (daN/cm2)
Ô bản được tính như cấu kiện chịu uốn
Giả thiết tính toán:
đến mép bê tông chịu kéo;
đến mép bê tông chịu kéo;
• h0 - chiều cao có ích của tiết diện ( h0 = hs – a), tùy theo phương
đang xét;
• b = 100 cm - bề rộng tính toán của dải bản
Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau:
b 0
s
s
R b h A
R
ξ
= (2.17)
Trang 22KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
2 0
m b
Giá trị µ hợp lý nằm trong khoảng từ 0.3% đến 0.9%
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.9
Bảng 2.9: Tính toán cốt thép cho sàn
Thép chọn
(daN.m)
b (cm)
M II 429.33 100 10 0.030 0.030 1.94 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 446.16 100 10 0.031 0.031 2.01 6 130 2.17 0.22 THỎA
M2 217.33 100 9 0.019 0.019 1.08 6 200 1.42 0.16 THỎA
MI 863.35 100 10 0.060 0.061 3.96 8 120 4.19 0.42 THỎA S2
MII 418.82 100 10 0.029 0.029 1.89 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 267.62 100 10 0.018 0.019 1.20 6 200 1.42 0.14 THỎA
M 2 267.62 100 9 0.023 0.023 1.34 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 546.11 100 10 0.038 0.038 2.47 8 200 2.52 0.25 THỎA S3
MII 546.11 100 10 0.038 0.038 2.47 8 200 2.52 0.25 THỎA
M1 267.96 100 10 0.018 0.019 1.20 6 200 1.42 0.14 THỎA
M2 249.49 100 9 0.021 0.021 1.25 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 546.92 100 10 0.038 0.038 2.48 8 200 2.52 0.25 THỎA S4
M II 506.52 100 10 0.035 0.036 2.29 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 267.71 100 10 0.018 0.019 1.20 6 200 1.42 0.14 THỎA
M 2 237.43 100 9 0.020 0.020 1.18 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 545.15 100 10 0.038 0.038 2.47 8 200 2.52 0.25 THỎA S5
MII 480.65 100 10 0.033 0.034 2.17 8 200 2.52 0.25 THỎA
M1 364.73 100 10 0.025 0.025 1.64 6 150 1.89 0.19 THỎA
M2 364.73 100 9 0.031 0.032 1.83 6 150 1.89 0.21 THỎA
MI 694.98 100 10 0.048 0.049 3.17 8 150 3.35 0.34 THỎA S6
M II 694.98 100 10 0.048 0.049 3.17 8 150 3.35 0.34 THỎA
Trang 23KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Thép chọn
(daN.m)
b (cm)
M II 546.14 100 10 0.038 0.038 2.47 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 250.77 100 10 0.017 0.017 1.12 6 200 1.42 0.14 THỎA
M2 250.77 100 9 0.021 0.022 1.25 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 510.85 100 10 0.035 0.036 2.31 8 200 2.52 0.25 THỎA S8
M II 510.85 100 10 0.035 0.036 2.31 8 200 2.52 0.25 THỎA
M1 250.94 100 10 0.017 0.017 1.13 6 200 1.42 0.14 THỎA
M 2 239.11 100 9 0.020 0.021 1.19 6 200 1.42 0.16 THỎA
MI 511.26 100 10 0.035 0.036 2.31 8 200 2.52 0.25 THỎA S9
MII 485.51 100 10 0.033 0.034 2.20 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 267.96 100 10 0.018 0.019 1.20 6 200 1.42 0.14 THỎA
M2 249.49 100 9 0.021 0.021 1.25 6 200 1.42 0.16 THỎA
MI 546.92 100 10 0.038 0.038 2.48 8 200 2.52 0.25 THỎA S10
M II 506.52 100 10 0.035 0.036 2.29 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 292.47 100 10 0.020 0.020 1.31 6 200 1.42 0.14 THỎA
M 2 272.10 100 9 0.023 0.023 1.36 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 584.44 100 10 0.040 0.041 2.65 8 150 3.35 0.34 THỎA S11
MII 541.27 100 10 0.037 0.038 2.45 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 329.14 100 10 0.023 0.023 1.48 6 150 1.89 0.19 THỎA
M 2 305.94 100 9 0.026 0.026 1.53 6 150 1.89 0.21 THỎA
MI 640.60 100 10 0.044 0.045 2.91 8 150 3.35 0.34 THỎA S12
M II 593.28 100 10 0.041 0.042 2.69 8 150 3.35 0.34 THỎA
M 1 290.02 100 10 0.020 0.020 1.30 6 200 1.42 0.14 THỎA
M 2 269.84 100 9 0.023 0.023 1.35 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 580.69 100 10 0.040 0.041 2.63 8 200 2.52 0.25 THỎA S13
MII 537.79 100 10 0.037 0.038 2.44 8 200 2.52 0.25 THỎA
M1 289.86 100 10 0.020 0.020 1.30 6 200 1.42 0.14 THỎA
M 2 256.88 100 9 0.022 0.022 1.28 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 578.97 100 10 0.040 0.041 2.63 8 150 3.35 0.34 THỎA S14
MII 510.47 100 10 0.035 0.036 2.31 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 277.56 100 10 0.019 0.019 1.25 6 200 1.42 0.14 THỎA
M2 246.07 100 9 0.021 0.021 1.23 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 560.18 100 10 0.039 0.039 2.54 8 150 3.35 0.34 THỎA S15
M II 493.90 100 10 0.034 0.035 2.23 8 200 2.52 0.25 THỎA
Trang 24KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Thép chọn
(daN.m)
b (cm)
MII 585.75 100 10 0.040 0.041 2.66 8 150 3.35 0.34 THỎA
M 1 347.39 100 10 0.024 0.024 1.56 6 150 1.89 0.19 THỎA
M 2 347.39 100 9 0.030 0.030 1.74 6 150 1.89 0.21 THỎA
MI 668.40 100 10 0.046 0.047 3.04 8 150 3.35 0.34 THỎA S17
M II 668.40 100 10 0.046 0.047 3.04 8 150 3.35 0.34 THỎA
M 1 292.32 100 10 0.020 0.020 1.31 6 200 1.42 0.14 THỎA
M 2 259.04 100 9 0.022 0.022 1.29 6 200 1.42 0.16 THỎA
MI 582.72 100 10 0.040 0.041 2.64 8 150 3.35 0.34 THỎA S18
M II 513.78 100 10 0.035 0.036 2.33 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 415.14 100 10 0.029 0.029 1.87 6 150 1.89 0.19 THỎA
M2 215.54 100 9 0.018 0.019 1.07 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 790.70 100 10 0.055 0.056 3.62 8 130 3.87 0.39 THỎA S19
M II 409.82 100 10 0.028 0.029 1.85 8 200 2.52 0.39 THỎA
M1 411.95 100 10 0.028 0.029 1.86 6 150 1.89 0.19 THỎA
M 2 129.22 100 9 0.011 0.011 0.64 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 689.60 100 10 0.048 0.049 3.14 8 150 3.35 0.34 THỎA S20
M II 218.19 100 10 0.015 0.015 0.98 8 200 2.52 0.25 THỎA
M1 218.01 100 10 0.015 0.015 0.98 6 200 1.42 0.14 THỎA
M 2 63.523 100 9 0.005 0.005 0.31 6 200 1.42 0.16 THỎA
M I 360.26 100 10 0.025 0.025 1.62 8 200 2.52 0.25 THỎA S21
MII 106.14 100 10 0.007 0.007 0.47 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 291.90 100 10 0.020 0.020 1.31 6 200 1.42 0.14 THỎA
M 2 291.90 100 9 0.025 0.025 1.46 6 200 1.42 0.16 THỎA
MI 583.33 100 10 0.040 0.041 2.65 8 200 2.52 0.25 THỎA S22
M II 583.33 100 10 0.040 0.041 2.65 8 200 2.52 0.25 THỎA
M 1 291.90 100 10 0.020 0.020 1.31 6 200 1.42 0.14 THỎA
M 2 291.90 100 9 0.025 0.025 1.46 6 150 1.89 0.21 THỎA
MI 583.33 100 10 0.040 0.041 2.65 8 150 3.35 0.34 THỎA S23
M II 583.33 100 10 0.040 0.041 2.65 8 150 3.35 0.34 THỎA
M 1 249.42 100 10 0.017 0.017 1.12 6 200 1.42 0.14 THỎA
M2 249.42 100 9 0.021 0.021 1.25 6 200 1.42 0.16 THỎA
MI 518.20 100 10 0.036 0.036 2.35 8 200 2.52 0.25 THỎA S24
M II 518.20 100 10 0.036 0.036 2.35 8 200 2.52 0.25 THỎA
Trang 25KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Mỗi ô sàn có kích thước khác nhau nên tính ra được các giá trị cốt thép khác nhau nhưng để thuận tiện cho việc thi công nên chọn cốt thép trong các ô bản liền kề nhau có cùng đường kính và bước rải khi giá trị cốt thép chọn không thay đổi
Cốt thép được bố trí thành lưới liên tục Đặt lưới phía dưới kéo dài qua cả nhịp, lưới
d Kiểm tra biến dạng (độ võng) của sàn
Tính toán về biến dạng cần phân biệt 2 trường hợp, một là khi bê tông vùng kéo của tiết diện chưa hình thành khe nứt và hai là khi bê tông vùng kéo của tiết diện đã có khe nứt hình thành
Kiểm tra khả năng xảy ra khe nứt
Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất S2(6.1mx4.25m) để tính
Bêtông B30 có cấp độ bền chịu nén của bêtông là:
Rb.ser = 18.5(MPa) = 1.85(daN/mm2),
Rbt.ser = 1.6(MPa) = 0.16(daN/mm2);
Trang 26KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Do đó bản không bị nứt ở vị trí nhịp
Độ võng của sàn (cấu kện chịu uốn), phụ thuộc vào độ cứng B của tiết diện, độ cứng này không những phụ thuộc vào tiết diện bê tông cốt thép mà còn phụ thuộc vào độ lớn của tải trọng Do đó việc tính toán độ võng của tương đối phức tạp, cho nên tiêu chuẩn thiết kế cho phép coi cấu kiện có tiết diện không đổi là độ cứng không đổi
hai đầu ngàm tại hai phía chịu tải phân bố đều
Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất S2(6.1 m x 4.25 m) để tính, ta có:
Điều kiện độ võng:
f<[f]; ([f] là độ võng giới hạn)
[f] = 200
Trang 27KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
ν là hệ số đàn hồi của bê tông ν = 0.15 khi tính toán với tải trọng tác dụng dài hạn
và ν = 0.45 khi tính toán với tải trọng tác dụng ngắn hạn;
Bảng 2.16: Bảng tra giá trị S và θ
Tính với tác dụng ngắn hạn của tải trọng
Tính với tác dụng dài hạn của tải trọng
2 0
;
c
nc
ML
γ
- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn như sau:
Trang 28KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
6 5
3 10
s b
4 1
Trang 29KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
c
q l l
l
2 2 1
2 1 1
91.q.l.l m
s b
ξγ
S
α
θαψ
S
α
θαψ
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn:
s
Trang 30KHÓA 2005 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
6 5
3 10
s b
2.4 BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Cốt thép sàn tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC 01/09
Trang 31KHÓA 2005 TÍNH TOÁN CẦU THANG
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN CẦU THANG HAI VẾ
Nội dung:
3.1 Cấu tạo cầu thang tầng điển hình
3.2 Xác định tải trọng
3.3 Tính toán các bộ phận cầu thang
3.4 Bố trí cốt thép cầu thang
3.1.CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH
Tổng số bậc thang: 21 bậc
Kích thước bậc thang:
Bề rộng vế thang: 950 mm
Khoảng cách giữa hai vế thang: 200mm = 0.2m
Góc nghiêng của bản thang:
3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
Tải trọng tác dụng lên cầu thang gồm có:
3.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)
a Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản thang
Trang 32KHÓA 2005 TÍNH TOÁN CẦU THANG
15
9
13 11
Trang 33KHÓA 2005 TÍNH TOÁN CẦU THANG
Hình 3.2: Các lớp cấu tạo bản chiếu tới, bản chiếu nghỉ
Hình 3.3: Các lớp cấu tạo bản thang Trọng lượng của một bậc thang G gồm:
= 2000x1.1x0.01x(0.171+0.27)x1 = 9.702 daN
= 1800x1.3x0.02x(0.171+0.27)x1 = 20.64 daN
Trang 34KHÓA 2005 TÍNH TOÁN CẦU THANG
= 1400x1.1x0.171/2x0.27x1 = 35.55 daN
cos
b l
Tải trọng do lan can truyền vào bản thang qui về tải trọng phân bố đều trên bản
b Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ
trong đó:
δi - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.3
Bảng 3.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ và bản chiếu tới
Trang 35KHÓA 2005 TÍNH TOÁN CẦU THANG
3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng
Tổng tải trọng tác dụng lên phần bản thang:
3.3 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG
3.3.1 Bản thang và bản chiếu tới, bản chiếu nghỉ
900 2970
Hình 3.4: Sơ đồ tính bản thang 2 vế
b Xác định nội lực và phản lực gối tựa bản thang
Nội lực và phản lực gối tựa của bản thang được xác địng bằng phần mềm SAP
2000 Kết quả được trình bày trong hình 3.5
Trang 36KHÓA 2005 TÍNH TOÁN CẦU THANG
Hình 3.5: Biểu đồ momen của vế 1
Hình 3.7: Biểu đồ momen của vế 2
Trang 37KHÓA 2005 TÍNH TOÁN CẦU THANG
C
D
2260daN
2310daN
Hình 3.8: Phản lực thẳng đứng của các gối tựa vế 2
c Tính toán cốt thép
Giả thiết tính toán:
• a = 2 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;
• b = 100cm - bề rộng tính toán của dải bản
Lựa chọn vật liệu như bảng 3.2
Bảng 3.2: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán
h0 (cm) αm ξ ξ Astt
h0 (cm) αm ξ ξ (cmAstt 2 /m) Ф a As(cm 2 /m) µ % µKiểm tra
min ≤µ≤µ max
Mnhịp 2930 100 10 0.202 0.228 14.70 14 100 15.39 1.54 THỎA
Mgối 2140 100 10 0.148 0.160 10.34 14 140 10.99 1.1 THỎA
Trang 38KHÓA 2005 TÍNH TOÁN CẦU THANG
3.3.2 Dầm chiếu nghỉ
a Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính
Chọn sơ bộ tiết diện dầm 30x20 cm
Trọng lượng bản thân dầm:
Tổng tải trọng tác dụng:
1050200
1050
q=2874daN/mq=2874daN/m
2300
Hình 3.9: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ
b Xác định nội lực cho dầm chiếu nghỉ
Nội lực của dầm chiếu nghỉ được xác định bằng phần mềm SAP 2000 Kết quả được trình bày trong hình 3.10 và 3.11
DCN
Hình 3.10: Biểu đồ momen trong dầm chiếu nghỉ
3020daN
3020daN
Hình 3.11: Biểu đồ lực cắt trong dầm chiếu nghỉ
Trang 39KHÓA 2005 TÍNH TOÁN CẦU THANG
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.5
Bảng 3.5: Giá trị nội lực trong dầm chiếu nghỉ
(m)
q (daN/m)
Momen (daN.m)
Lực cắt (daN)
c Tính toán cốt thép
+ Cốt thép dọc:
Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn
Giả thiết tính toán:
• a = 4 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông vùng chịu
kéo;
Lựa chọn vật liệu như trong bảng 3.2
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.6
Bảng 3.6: Tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ
Thép chọn Momen
(daN.m)
b (cm)
h0 (cm) αm ξ ξ A
tt (cm 2 /m) Ф số thanh As(cm 2 /m)
µ % µKiểm tra
min ≤µ≤µ max
+ Cốt đai: tính toán theo Tính toán kết cấu bê tông cốt thép- Nguyễn Thị Mỹ Thúy
Dùng lực cắt Q = 3020 daN của dầm chiếu nghỉ để tính cốt đai
Kiểm tra điều kiện:
Do đó dầm đủ khả năng chịu cắt, cốt đai được bố trí theo cấu tạo
nhánh n = 2
• Cho đoạn giữa dầm:
4
34
Trang 40KHÓA 2005 TÍNH TOÁN CẦU THANG
2
12
3.4 BỐ TRÍ CỐT THÉP CẦU THANG
Cốt thép cầu thang được bố trí trong bản vẽ KC 02/09