- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình.. - Vật liệu có giá thành hợp lý - Trong điều kiện
Trang 1Lời cảm ơn
- -
Kính thưa thầy cô!
Sau 15 tuần dưới sự huớng dẫn, giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô, em đã
hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Đầu tiên em xin chân thành cám ơn nhà trường và khoa Xây Dựng đã tạo mọi điều kiện cho chúng em theo học đầy đủ các môn học của khoá học (2006 – 2010) Nhờ đó chúng em mới có đủ kiến thức để hoàn thành tốt bài đồ án tốt nghiệp của mình
Kế đến, em chân thành cám ơn thầy KHỔNG TRỌNG TOÀN đã tận tâm
chỉ bảo em nhiều điều bổ ích và đã giúp em làm tốt bài đồ án này.Khoảng thời gian qua là thời gian rất có ý nghĩa với em vì đã được làm việc chung với Thầy, học hỏi được nhiều kinh nghiệm quý báu và củng cố lại kiến thức cho mình Một
lần nữa em xin chân thành cám ơn Thầy!
Cuối lời, em chúc cho nhà trường luôn gặt hái được nhiều thành công Em xin chúc các thầy các cô ở khoa và đặc biệt là các thầy đã giúp em hoàn thành bài đồ án tốt nghiệp luôn khoẻ mạnh để truyền đạt những kinh nghiệm quý báo cho các lớp đàn em sau này!
TP.Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2011
SINH VIÊN THỰC HIỆN
NGUYỄN ĐỨC THẮNG
Trang 3Tọa lạc tại thành phố Hồ Chí Minh Công trình nằm ở vị trí thoáng và đẹp sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý và hiện đại cho tổng thể qui hoạch khu dân cư
1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG
Công trình được xây dựng tại Quận Tân Bình – Tp.HCM, nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ
1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP HỒ CHÍ MINH
- Tp Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Nam Bộ, chia thành 2 mùa rõ rệt:
+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11;
+ Mùa khô từ đầu tháng 12 và kết thúc vào tháng 4 năm sau
- Các yếu tố khí tượng :
+ Nhiệt độ trung bình năm : 260C;
+ Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm : 220C;
+ Nhiệt độ cao nhất trung bình năm : 300C;
+ Lượng mưa trung bình: 1000- 1800 mm/năm;
+ Độ ẩm tương đối trung bình : 78% ;
+ Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô : 70 -80%;
+ Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa : 80 -90%;
Trang 44giờ/ngày, vào mùa khô là trên 8giờ /ngày
- Hướng gió chính thay đổi theo mùa :
+ Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng bắc chuyển dần sang đông, đông nam và nam;
+ Vào mùa mưa , gió chủ đạo theo hướng tây –nam và tây;
+ Tần suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 8 (34%),nhỏ nhất là tháng 4 (14%) Tốc độ gió trung bình 1,4–1,6m/s Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xóay thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9)
1.4 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
1.4.1 MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG
- Mặt bằng công trình hình chứ nhật, chiều dài 43m, chiều rộng 20.6m chiếm diện tích đất xây dựng là 885.8m2
- Công trình gồm 11 tầng cốt 0.00m được chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt Cốt đất tự nhiên tại cốt -0.750m Chiều cao công trình là 38.5m tính từ cốt 0.00m
- Tầng Hầm: sử dụng làm chỗ đậu xe Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Tầng ngầm 1 có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió
- Tầng trệt: Dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực
- Tầng 1 – 9: Bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở
- Tầng mái : Có hệ thống thoát nước mưa cho công trình và 2 hồ nước sinh hoạt có kích thước 8.6m x 6.5m x 1.7m; hệ thống thu lôi chống sét
- Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai
1.4.2 MẶT ĐỨNG
- Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước
1.4.3 HỆ THỐNG GIAO THÔNG
- Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang
Trang 5thang máy có 2 thang máy Thang máy bố trí ở chính giữa nhà nên khoảng cách đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng
1.5 CÁC GIẢI PHÁP KỸÙ THUẬT
1.5.1 HỆ THỐNG ĐIỆN
- Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của thành phố vào nhà thông qua phòng máy điện
- Từ đây điện sẽ được dẫn đi khắp nơi trong công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống
an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)
- Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt
ở tầng hầm để phát
1.5.2 HỆ THỐNG NƯỚC
- Công trình sử dụng nước máy Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng hầm Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính
- Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp ghen Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng
- 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 (φ =140mm) đi xuống dưới
- Nước thải sau khi được xử lý sẽ được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực với đường ống riêng
1.5.3 THÔNG GIÓ CHIẾU SÁNG
- Bốn mặt của công trình đều có bancol thông gió chiếu sáng cho các phòng Ngoài ra còn bố trí máy điều hòa ở các phòng
- Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ ở các mặt của tòa nhà và các bancol) 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 6đặt hệ thống điều hòa không khí
1.5.4 PHÒNG CHÁY THOÁT HIỂM
- Công trình BTCT bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt
- Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2
- Các tầng lầu đều có 3 cầu thang bộ đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ
- Bên cạnh đó trên sân thượng còn có hồ nước lớn phòng cháy chữa cháy
- Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động
1.5.5 CHỐNG SÉT
- Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được thiết lập
ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh
1.5.6 HỆ THỐNG THOÁT RÁC
- Rác thải ở mổi tầng được đổ vào gain rác được chứa ở gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường
* Ngoài ra, toà nhà còn có hệ thống viễn thông, hệ thống truyền hình cáp, hệ thống internet…phục vụ nhu cầu sinh hoạt cho người dân sinh sống tại chung
cư
Trang 7HUTECH
Trang 8HUTECH
Trang 9CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU
NHÀ CAO TẦNG 1.1 LỰA CHỌN VẬT LIỆU
- Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt
- Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính
- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp
- Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại( động đất, gió bão)
- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình
- Vật liệu có giá thành hợp lý
- Trong điều kiện tại Việt Nam hay các nước thì vật liệu BTCT hoặc thép là các loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng
1.2 HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH
1.2.1 THEO PHƯƠNG NGANG
- Nhà cao tầng cần có mặt bằng đơn giản, tốt nhất là lựa chọn các hình có tính chất đối xứng cao Trong các trường hợp ngược lại công trình cần được phân
ra các phần khác nhau để mỗi phần đều có hình dạng đơn giản
- Bộ phận kết cấu chịu lựu chính của nhà cao tầng là khung cần phải được bố trí đối xứng Trong trường hợp các kết cấu này không thể bố trí đối xứng thì cần phải có các biện pháp đặc biệt chống xoắn cho công trình theo phương đứng
- Hệ thống kết cấu cần được bố trí làm sao để trong mỗi trường hợp tải trọng
sơ đồ làm việc của các bộ phận kết cấu rõ ràng mạch lạc và truyền tải một cách mau chóng nhất tới móng công trình
1.2.2 THEO PHƯƠNG ĐỨNG
- Độ cứng của kết cấu theo phương thẳng đứng cần phải được thiết kế đều hoặc thay đổi đều giảm dần lên phía trên
Trang 101.3 CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN LIÊN KẾT
- Kết cấu nhà cao tầng cần phải có bậc siêu tĩnh cao để trong trường hợp bị hư hại do các tác động đặc biệt nó không bị biến thành các hệ biến hình
- Các bộ phận kết cấu được cấu tạo làm sao để khi bị phá hoại do các trường hợp tải trọng thì các kết cấu nằm ngang sàn, dầm bị phá hoại trước so với các kết cấu thẳng đứng: cột
1.4 TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG
1.4.1 SƠ ĐỒ TÍNH
- Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã có những thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính toán công trình Khuynh hướng đặc thù hoá và đơn giản hoá các trường hợp riêng lẻ được thay thế bằng khuynh hướng tổng quát hoá Đồng thời khối lượng tính toán số học không còn là một trở ngại nữa Các phương pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian Việc tính toán kết cấu nhà cao tầng nên áp dụng những công nghệ mới để có thể sử dụng mô hình không gian nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của công trình sát với thực tế hơn
1.4.2 TẢI TRỌNG
- Kết cấu nhà cao tầng được tính toán với các loại tải trọng chính sau đây:
o Tải trọng thẳng đứng ( thường xuyên và tạm thời tác dụng lên sàn)
o Tải trọng gió (gió tĩnh)
- Khả năng chịu lực của kết cấu cần được kiểm tra theo từng tổ hợp tải trọng, được quy định theo các tiêu chuẩn hiện hành
1.4.3 TÍNH TOÁN HỆ KẾT CẤU
- Các bộ phận kết cấu được tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH
1)
- Trong trường hợp đặc biệt do yêu cầu sử dụng thì mới theo trạng thái giới hạn thứ hai ( TTGH 2)
Trang 11CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
2.1 CÁC THÔNG SỐ ĐỂ LÀM CƠ SỞ TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Chiều dày sàn: hS = 12cm
Vật liệu: bêtông B25: Rb = 145 daN/cm2;
cốt thép φ <10: nhóm AI: RS = 2300 daN/cm2
cốt thép φ ≥10: nhóm AII: RS= 2800 daN/cm2
2.2 MẶT BẰNG SÀN VÀ CÁC Ô SÀN TÍNH TOÁN
Trang 12tăng độ võng của sàn
2.3 PHÂN LOẠI Ô SÀN ĐỂ TÍNH TOÁN
- l1 : cạnh ngắn ô sàn;
- l2 : cạnh dài ô sàn
2.4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN VÀ TÍNH CỐT THÉP
Để tăng độ cứng của công trình (nhà nhiều tầng) đảm bảo chịu được tải trọng lớn của sàn điển hình chọn chiều dày sàn là 12cm
2.4.1 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG:
a/ Tĩnh tải tác dụng lên từng loại sàn
δ : Bề dày mỗi lớp vâït liệu;
γ : Trọng lượng riêng vâït liệu;
n : Hệ số vượt tải
Trang 13
- Cấu tạo sàn văn phòng:
Lớp Cấu tạo
Vữa lót tạo dốc 20 1.3 1800 43.2
Lớp chống thấm 50 1.3 2200 143.0
Vữa lót tạo dốc 20 1.3 1800 43.2
Lớp chống thấm 10 1.3 2000 26.0
Bản BTCT 120 1.1 2500 247.5
Vữa trát trần 15 1.3 1800 32.4
Trang 14Ô sàn B T(m) (m) H t (m) l t (m S 2 ) γ t
(daN/m 3 ) n
q (daN/m 2 )
Trong đo:ù BT : bề rộng tường (m)
Ht : Chiều cao tường (m)
lt : chiều dài tường(m)
γt : trọng lượng riêng của tường xây (daN/m3)
S : diện tích ô sàn có tường(m2)
n : hệ số vượt tải
* Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn:
Trang 15b/ Hoạt tải tác dụng lên sàn
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
Trang 16Tra bảng các hệ số: m91, m92, k91, k92
Mômen ở nhịp theo phương cạnh ngắn l1
Trang 17 Chọn thép ô sàn ở nhịp Φ6 hoặc Φ8 (Ra = 2300 daN/cm2)
Chọn thép ô sàn ở gối Φ8 (Ra =2300 Kg/cm2) hoặc Φ10 (Ra =2800Kg/cm2)
- Cốt thép sàn được tính theo công thức:
Tra bảng chọn thép Achọn và khoảng cách bố trí thép
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
R s
RR
ξ = 0.618x 145
2300 = 3.89 %
Chọn:
Trang 18=0.418 ζ As
(cm 2 )
Chọn thép Aschọn
S2
L 1 = 450 q (daN/m2) 1215 m91= 0.0187 M 1 = 381.70 0.029 0.985 1.68 φ6a150 1.89 0.19
L 2 = 430 Loại ô 9 m92= 0.0171 M 2 = 349.05 0.027 0.986 1.54 φ6a150 1.89 0.19
h b = 12 L 2 /L 1 = 1.00 k91= 0.0437 M I = 892.00 0.069 0.964 4.02 φ8a100 5.03 0.50 a= 2 Dạng bản kê k92= 0.0394 M II = 804.23 0.062 0.968 3.61 φ8a100 5.03 0.50
S3
L 1 = 150 q (daN/m2) 902 m91= 0.0417 M 1 = 236.78 0.018 0.991 1.04 φ6a150 1.89 0.19
L 2 = 430 Loại ô 9 m92= 0.0000 M 2 = 0.00 0.000 1.000 0.00
h b = 12 L 2 /L 1 = 2.86 k91= 0.0833 M I = 473.55 0.036 0.981 2.10 φ8a200 2.51 0.25 a= 2 Dạng bản dầm k92= 0.0000 M II = 0.00 0.000 1.000 0.00
S4
L 1 = 150 q (daN/m2) 982 m91= 0.0417 M 1 = 368.25 0.028 0.986 1.62 φ6a150 1.89 0.19
L 2 = 650 Loại ô 9 m92= 0.0000 M 2 = 0.00 0.000 1.000 0.00
hb= 12 L2/L1= 4.30 k91= 0.0833 MI= 736.50 0.057 0.971 3.30 φ8a150 3.35 0.36 a= 2 Dạng bản dầm k92= 0.0000 M II = 0.00 0.000 1.000 0.00
S5
L1= 220 q (daN/m2) 873 m91= 0.0417 M1= 488.15 0.038 0.981 2.16 φ8a200 2.51 0.25
L 2 = 860 Loại ô 9 m92= 0.0000 M 2 = 0.00 0.000 1.000 0.00
h b = 12 L 2 /L 1 = 3.90 k91= 0.0833 M I = 976.31 0.075 0.961 4.42 φ8a100 5.03 0.50 a= 2 Dạng bản dầm k92= 0.0000 M II = 0.00 0.000 1.000 0.00
S6
L 1 = 180 q (daN/m2) 791 m91= 0.0417 M 1 = 355.95 0.027 0.986 1.57 φ6a150 1.89 0.19
L 2 = 620 Loại ô 9 m92= 0.0000 M 2 = 0.00 0.000 1.000 0.00
h b = 12 L 2 /L 1 = 3.44 k91= 0.0833 M I = 711.90 0.055 0.972 3.18 φ8a150 3.35 0.36 a= 2 Dạng bản dầm k92= 0.0000 M II = 0.00 0.000 1.000 0.00
S7
L 1 = 340 q (daN/m2) 911 m91= 0.0198 M 1 = 235.97 0.018 0.991 1.04 φ6a150 1.89 0.19
L 2 = 395 Loại ô 9 m92= 0.0154 M 2 = 183.50 0.014 0.993 0.80 6a150 1.89 0.19
h b = 12 L 2 /L 1 = 1.16 k91= 0.0457 M I = 545.11 0.042 0.979 2.42 φ8a200 2.51 0.25 a= 2 Dạng bản kê k92= 0.0357 M II = 425.86 0.033 0.983 1.88 φ8a200 2.51 0.25
S8
L 1 = 340 q (daN/m2) 911 m91= 0.0202 M 1 = 250.42 0.019 0.990 1.10 φ6a150 1.89 0.19
L 2 = 450 Loại ô 9 m92= 0.0146 M 2 = 180.60 0.014 0.993 0.79 φ6a150 1.89 0.19
h b = 12 L 2 /L 1 = 1.32 k91= 0.0465 M I = 575.75 0.044 0.977 2.56 φ8a150 3.35 0.36
Trang 19S10
L 1 = 340 q (daN/m2) 911 m91= 0.0417 M 1 = 1032.47 0.079 0.959 4.68 φ8a100 5.03 0.50
L 2 = 800 Loại ô 9 m92= 0.0000 M 2 = 0.00 0.000 1.000 0.00
h b = 12 L 2 /L 1 = 2.35 k91= 0.0833 M I = 2064.93 0.159 0.913 8.08 φ10a100 7.85 0.79 a= 2 Dạng bản dầm k92= 0.0000 M II = 0.00 0.000 1.000 0.00
Trang 20CHƯƠNG 3: TÍNH KẾT CẤU CẦU THANG
A TÍNH KẾT CẤU CẦU THANG LẦU TRỆT - 1
1 HÌNH DẠNG CẦU THANG LẦU TRỆT- 1
Trang 21- Kích thước cầu thang:
Chiều cao tầng là 4.0m
Chiều cao từ bậc 1-10 là 180mm, bậc 11 là 200mm
Chiều rộng bậc là 300mm
Vế 1 có 11 bậc
Vế 2 có 11 bậc
Tổng chiều cao: (180.10 + 200) +(180.10 + 200) = 4000 (mm)
Dầm chiếu tới có kích thước 200x300
Bề rộng vế thang 1500 mm
- Góc nghiêng của thang:
Chọn bề dày bản thang là hb =12 cm
Dùng bêtông B25 có : Rb = 145 daN/cm²
Thép chịu lực dùng loại thép AIII có: Rs = 3650 daN/cm²
3 TÍNH TOÁN BẢN THANG
3.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG:
q tci =γi hi (daN/m2)
Trong đó:
qtci: Tải trọng tiêu chuẩn lớp vật liệu thứ i
γI: Trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i
hi: Bề dày lớp vật liệu thứ i
a 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
b Tĩnh tải : (được cấu tạo như sau)
Trang 22
CHI TIẾT MẶT CẮT CẦU THANG
Bản nghiêng được xác định theo chiều dày tương đương :
n tt
1
g = ∑γ δ hn (daN/m2) Trong đó γi : khối lượng lớp thứ i
ni : hệ số tin cậy của lớp thứ i
δtdi : chiều dày tương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng,được
xác định như sau :
Đối với lớp gạch đá mài
i b
BẢNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG
TẢI TRỌNG Vật liệu δtdi (m) γs (daN/m 3 ) n g ’
i (daN/m 2 )
TĨNH TẢI
Đá mài 0.014 2000 1,1 31
Vữa xi măng 0.027 1800 1,3 58
Bậc thang (gạch xây) 0.074 1800 1,1 147
Lớp bê tông cốt thép 0.100 2500 1,1 275
LA INOX 5X20
LỚ P ĐÁ M À I DÀ Y 1c m LỚ P VỮ A LÁ T 2c m LỚ P ĐÁ M À I DÀ Y 1c m
BẬ C XÂ Y G ẠC H 14c m BẢ N BTC T 10c m LỚ P VỮ A TRÁ T 1.5c m
Trang 23ptc = 300 (daN/m2) và n = 1,2
=> ptt = 300x1,2 = 360(daN/m2) Trọng lượng của lan can tay vịn gtc = 30 daN/m, qui tải lan can trên đơn vị
3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN CHIẾU NGHỈ
- Cấu tạo bản chiếu nghỉ tương tự như bản thang nhưng bản chiếu nghỉ không có bậc xây gạch Tổng trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ được tính toán theo công thức
tt bcn
g = ∑ γi δi.ni.1m (daN/m) trong đó:
γi - trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thư i (daN/m3);
δi - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;
ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i
BẢNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN CHIẾU NGHỈ
TẢI TRỌNG Vật liệu h i (mm) γ s (daNm 3 ) n g tt
Trang 24 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 quanh bản thang là khớp hay ngàm là là một vấn đề phức tạp tùy thuộc vào người thiết kế Ở bài này, tính với sơ đồ là hai đầu là gối cố định
và khớp (sơ đồ tính đơn giản nhất)
Với sơ đồ đầu gối cố định và khớp lấy mômen ở nhịp và đoạn gãy(nếu
có) để tính thép
- Vì 2 vế giống nhau nên ta chỉ tính toán cho 1 vế thang vế còn lại tính và bố trí thép tương tự
a Sơ đồ tính 2 vế thang như sau:
SƠ ĐỒ TÍNH 2 VẾ CỦA BẢN THANG
b Xác định nội lực và phản lực gối tựa tại bản thang
Nội lực của bản được xác định bằng phương pháp cơ học kết cấu
Trang 25⇒ = − = ⇒ =
Với x vừa tìm được ta thay vào trên ta tìm được Mmax
2 max
2
.2
A
R Cos M
Tra bảng chọn thép As chọn và khoảng cách bố trí thép
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
µmin =0,05%<µ =Fac/bho <µmax= ξRRb/Rs = 0,563.145/3650 = 2,2 % Chọn: - chiều dày lớp bảo vệ a = 2.0 cm
- h0 nhịp theo phương cạnh ngắn:
0
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH THÉP BẢN THANG
Tiết diện M(daNm) α α< R
=0.439 ζ A s (cm 2 ) tính Chọn thép A s chọn (cm 2 ) µ%
4 TÍNH TOÁN BẢN CHIẾU TỚI
Bản chiếu tới tính toán như bản sàn với L1=1.9 (m) và L2=3.4 (m)
tỷ số L2/L1=3.4/1.9 = 1,80 ⇒ta tính theo ô bản ngàm
Trang 26 Chọn thép ô sàn ở nhịp Φ 8 (Rs = 2250 daN/cm2)
Chọn thép ô sàn ở gối Φ8 hoặc Φ10 (Rs = 2250 daN/cm2)
Cốt thép sàn được tính theo công thức:
Tra bảng chọn thép Achọn và khoảng cách bố trí thép
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
R s
RR
ξ = 0.618x 145
2250 = 3.98 % Chọn: - chiều dày lớp bảo vệ a= 2.0 cm
- h0 nhịp theo phương cạnh ngắn:
µ%
5 TÍNH TOÁN DCT VÀ DCN
a Tải trọng tác dụng lên DCT cà DCN
Tải trọng do bản thang truyền vào (bằng phản lực của bản thang) :
q1 = 3452 daN/m Tải trọng bản thân dầm thang :
q2 = 0,2.0,3.2500.1,1 = 165 daN/m
Trang 27q3 = 919 daN/m
Trong đó, hoạt tải tác dụng lên sàn chiếu tới được tính toán theo bảng sau:
Ô sàn Tiết diện (m) l 1 (m) l 2 l 1 /l 2 ghi chú (daN/mg 2) (daN/mp 2) (daN/mq 2) (daN/m) q 3
5.1 Tính cốt thép dọc DCT và DCN
Bê tông B25 : Rn = 145 daN/cm2, Rbt= 10,5 daN/cm2
Thép AIII (φ ≥10)có Rs= Rsc = 3650 daN/cm2 Rsw = 2850 daN/cm2Thép AI (φ < 10)có Rs = Rsc = 2250 daN/cm2 Rsw = 1750 daN/cm2
+ Tính toán cốt thép dọc :
Tiết diện dầm 200x300
R hζ
=
Trang 28Vị trí M(daNm) α α< R
A s (cm 2 ) tính Chọn thép
A s (cm 2 ) chọn
µ%
5.2 Tính cốt thép ngang
Qmax = 0.5qL = 0.5 4536 3.4 7712 daN × × =
a Kiểm tra điều kiện hạn chế
- Bêtông không bị phá hoại do ứng suất nén chính
QDN1 = 0.35x145x20X27 = 27405 daN >Q = 7712 daN (thỏa)
- Khả năng chịu cắt của bêtông:
Ta có ϕb3(1+ϕf +ϕn)R bhbt 0 =0,6.10,5.20.26 3276 Q= ≤
→ Không cần phải tính cốt đai, cốt đai chỉ bố trí theo cấu tạo
Dùng đai Þ6, 2 nhánh
- Bước đai cấu tạo: ( ứng với h = 30m < 45cm)
• s= 15m cho phạm vi gần gối tựa
• s = 20cm cho phạm vi giữa nhịp còn lại
Trang 30- Kích thước cầu thang:
Chiều cao tầng là 3.5m
Chiều cao từ bậc 1-10 là 160mm, bậc 11 là150mm
Chiều rộng bậc là 300mm
Vế 1 có 11 bậc
Vế 2 có 11 bậc
Tổng chiều cao: (160.10 + 150) +(160.10 + 150) = 3500 (mm)
Dầm chiếu tới có kích thước 200x300
Bề rộng vế thang 1500 mm
- Góc nghiêng của thang:
Chọn bề dày bản thang là hb =12 cm
Dùng bêtông B25 có : Rb = 145 daN/cm²
Thép chịu lực dùng loại thép AIII có: Rs = 3650 daN/cm²
3 TÍNH TOÁN BẢN THANG
3.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG:
q tci =γi hi (daN/m2)
Trong đó:
qtci: Tải trọng tiêu chuẩn lớp vật liệu thứ i
γI: Trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i
hi: Bề dày lớp vật liệu thứ i
d 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
e Tĩnh tải : (được cấu tạo như sau)
Trang 31
CHI TIẾT MẶT CẮT CẦU THANG
Bản nghiêng được xác định theo chiều dày tương đương :
n tt
1
g = ∑γ δ hn (daN/m2) Trong đó γi : khối lượng lớp thứ i
ni : hệ số tin cậy của lớp thứ i
δtdi : chiều dày tương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng,được
xác định như sau :
Đối với lớp gạch đá mài
i b
BẢNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG
TẢI TRỌNG Vật liệu δtdi (m) γs (daN/m 3 ) n g ’
i (daN/m 2 )
TĨNH TẢI
Đá mài 0.014 2000 1,1 31
Vữa xi măng 0.027 1800 1,3 58
Bậc thang (gạch xây) 0.074 1800 1,1 147
Lớp bê tông cốt thép 0.100 2500 1,1 275
LA INOX 5X20
LỚ P ĐÁ M À I DÀ Y 1c m LỚ P VỮ A LÁ T 2c m LỚ P ĐÁ M À I DÀ Y 1c m
BẬ C XÂ Y G ẠC H 14c m BẢ N BTC T 10c m LỚ P VỮ A TRÁ T 1.5c m
Trang 32ptc = 300 (daN/m2) và n = 1,2
=> ptt = 300x1,2 = 360(daN/m2) Trọng lượng của lan can tay vịn gtc = 30 daN/m, qui tải lan can trên đơn vị
3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN CHIẾU NGHỈ
- Cấu tạo bản chiếu nghỉ tương tự như bản thang nhưng bản chiếu nghỉ không có bậc xây gạch Tổng trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ được tính toán theo công thức
tt bcn
g = ∑ γi δi.ni.1m (daN/m) trong đó:
γi - trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thư i (daN/m3);
δi - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;
ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i
BẢNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN CHIẾU NGHỈ
TẢI TRỌNG Vật liệu h i (mm) γ s (daNm 3 ) n g tt
Trang 33 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 quanh bản thang là khớp hay ngàm là là một vấn đề phức tạp tùy thuộc vào người thiết kế Ở bài này, tính với sơ đồ là hai đầu là gối cố định
và khớp (sơ đồ tính đơn giản nhất)
Với sơ đồ đầu gối cố định và khớp lấy mômen ở nhịp và đoạn gãy(nếu
có) để tính thép
- Vì 2 vế giống nhau nên ta chỉ tính toán cho 1 vế thang vế còn lại tính và bố trí thép tương tự
a Sơ đồ tính 2 vế thang như sau:
SƠ ĐỒ TÍNH 2 VẾ CỦA BẢN THANG
b Xác định nội lực và phản lực gối tựa tại bản thang
Nội lực của bản được xác định bằng phương pháp cơ học kết cấu
Trang 34⇒ = − = ⇒ =
Với x vừa tìm được ta thay vào trên ta tìm được Mmax
2 max
2
.2
A
R Cos M
Tra bảng chọn thép As chọn và khoảng cách bố trí thép
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
µmin =0,05%<µ =Fac/bho <µmax= ξRRb/Rs = 0,563.145/3650 = 2,2 % Chọn: - chiều dày lớp bảo vệ a = 2.0 cm
- h0 nhịp theo phương cạnh ngắn:
0
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH THÉP BẢN THANG
Tiết diện M(daNm) α α< R
=0.439 ζ A s (cm 2 ) tính Chọn thép A s chọn (cm 2 ) µ%
6 TÍNH TOÁN BẢN CHIẾU TỚI
Bản chiếu tới tính toán như bản sàn với L1=1.9 (m) và L2=3.4 (m)
tỷ số L2/L1=3.4/1.9 = 1,80 ⇒ta tính theo ô bản ngàm
Trang 35 Chọn thép ô sàn ở nhịp Φ 8 (Rs = 2250 daN/cm2)
Chọn thép ô sàn ở gối Φ8 hoặc Φ10 (Rs = 2250 daN/cm2)
Cốt thép sàn được tính theo công thức:
Tra bảng chọn thép Achọn và khoảng cách bố trí thép
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
R s
RR
ξ = 0.618x 145
2250 = 3.98 % Chọn: - chiều dày lớp bảo vệ a= 2.0 cm
- h0 nhịp theo phương cạnh ngắn:
µ%
7 TÍNH TOÁN DCT VÀ DCN
a Tải trọng tác dụng lên DCT cà DCN
Tải trọng do bản thang truyền vào (bằng phản lực của bản thang) :
q1 = 3452 daN/m Tải trọng bản thân dầm thang :
q2 = 0,2.0,3.2500.1,1 = 165 daN/m
Trang 36q3 = 919 daN/m
Trong đó, hoạt tải tác dụng lên sàn chiếu tới được tính toán theo bảng sau:
Ô sàn Tiết diện (m) l 1 (m) l 2 l 1 /l 2 ghi chú (daN/mg 2) (daN/mp 2) (daN/mq 2) (daN/m) q 3
7.1 Tính cốt thép dọc DCT và DCN
Bê tông B25 : Rn = 145 daN/cm2, Rbt= 10,5 daN/cm2
Thép AIII (φ ≥10)có Rs= Rsc = 3650 daN/cm2 Rsw = 2850 daN/cm2Thép AI (φ < 10)có Rs = Rsc = 2250 daN/cm2 Rsw = 1750 daN/cm2
+ Tính toán cốt thép dọc :
Tiết diện dầm 200x300
R hζ
=
Trang 37Vị trí M(daNm) α α< R
A s (cm 2 ) tính Chọn thép
A s (cm 2 ) chọn
µ%
5.2 Tính cốt thép ngang
Qmax = 0.5qL = 0.5 4536 3.4 7712 daN × × =
a Kiểm tra điều kiện hạn chế
- Bêtông không bị phá hoại do ứng suất nén chính
QDN1 = 0.35x145x20X27 = 27405 daN >Q = 7712 daN (thỏa)
- Khả năng chịu cắt của bêtông:
Ta có ϕb3(1+ϕf +ϕn)R bhbt 0 =0,6.10,5.20.26 3276 Q= ≤
→ Không cần phải tính cốt đai, cốt đai chỉ bố trí theo cấu tạo
Dùng đai Þ6, 2 nhánh
- Bước đai cấu tạo: ( ứng với h = 30m < 45cm)
• s= 15m cho phạm vi gần gối tựa
• s = 20cm cho phạm vi giữa nhịp còn lại
Trang 38CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI
1 TÍNH DUNG TÍCH HỒ NƯỚC MÁI
Toà nhà có 9 tầng lầu
Mỗi tầng lầu có 16 căn hộ
Mỗi căn hộ trung bình có 4 người/căn hộ
Tiêu chuẩn dùng nước trung bình (150 200 l / người.ngàyđêm÷ ) :
Dung lượng sử dụng nước sinh hoạt trong ngày đêm :
2 TÍNH TOÁN NẮP HỒ
2.1 KÍCH THƯỚC
- Tính cho 2 ô bản S1(như hình vẽ)
- Chọn nắp bể dày δ = 10 cm; nắp bể đúc bê tông toàn khối theo chu vi nắp và tựa trên dầm trên thành bể Ô cửa nắp: 0.8m × 0.8m
- Chọn kích thước dầm nắp là DN : 400x200 (nối 2 cột giữa)
- Tỉ số : L2/L1 =6.5/4.3 = 1.5 < 2 ⇒ bản nắp làm việc theo hai phương
Trang 396
5
C D
MẶT BẰNG ĐÁY HỒ NƯỚC TL 1/50
DD3 200x400 CỘT 200x250 DD3 200x400
- Theo phương dầm DN1 và DN2 : 40/10 = 4 ⇒ nên được xem là ngàm
- Theo phương dầm DN3: 30/10 = 3 ⇒ nên được xem là ngàm
⇒ tính theo ô bản 4 cạnh ngàm
=> Sơ đồ tính : ô bản số 9
2.2 TẢI TRỌNG
- Tĩnh tải:
+ Vữa xi măng láng mặt dày 2 cm : 0,02 ×1800×1,3= 46.8 daN/m2
+ Lớp chống thấm dầy 3cm: 1.3x0.03x2000 = 78 daN/m2
- Hoạt tải: pn = 1,3 ×75= 97.5 daN/m2
→ Tổng tải trọng : qn = gn + pn = 498 daN/m2
Trang 40
2.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH THÉP
- Vật liệu thiết kế:
Bêtông B25 có có Rb = 145 daN/cm2 ,Rbt = 10.5 daN/cm2
Thép AI có Rs = 2250 daN/cm2
=> αR = 0.427 tra bảng phụ lục 8 sách Kết cấu CBTCT phần cấu kiện cơ bản (Ngô Thế Phong)
Tra bảng ta được: m91 = 0,0197 ; m92 = 0,0156 ; k91= 0,456 ; k92 = 0,0361
- Moment dương lớn nhất ở giữa bản và moment âm ở gối tính tương tự như đã trình bày ở phần tính sàn (áp dụng công thức tính tính Môment của ô bản đơn)
BẢNG TÍNH TOÁN MOMEN VÀ CỐT THÉP CHO NẮP HỒ NƯỚC
Ô
sàn l1/l2
Hệ số tra bảng
(thỏa) - Thép cấu tạo chọn Φ6a200
- Xung quanh lỗ thăm ta gia cường 3φ8.
3 TÍNH TOÁN THÀNH HỒ
3.1 TẢI TRỌNG
a Tải trọng ngang của nước:
- 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×γn×H = 1.1x1000x1.8x1 =1980 daN/m