Thiết kế chung cư phú gia QBT

Dưới đây ta xem xét một số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng: a Hệ khung chịu lực Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng vừa chịu tải trọng ngan

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH

1.1: Nhu cầu xây dựng cơng trình:

Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng,mức sống và nhu cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhiều nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn

Mặt khác với xu hướng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhập với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết

Vì vậy chung cư Phú Gia ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển

1.2: Địa điểm xây dựng:

Chung cư Phú Gia được xây dựng trên đường Lê Quang Định,phường 5 ,quận Bình Thạnh ,tpHCM.Công trình nằm trên trục đường giao thông chính,thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thơng.

1.3: Đặc điểm kiến trúc cơng trình:

Mặt bằng công trình hình chứ nhật, chiều dài 51,8m, chiều rộng 22m chiếm diện tích đất xây dựng là 1139,6m2

Công trình gồm 12 tầng.Cốt 0.00m được chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt Chiều cao công trình là 40m tính từ cốt 0.00m

Tầng hầm: thang máy bố trí ở hai bên, chỗ đậu xe ôtô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Tầng ngầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng ăn

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 2 – 11: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở

Tầng mái: có hệ thống thoát nước mưa cho công trình và hồ nước sinh hoạt có thể tích (5,0.8.2)(m3), cây 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 dể dàng thay đổi trong tương lai

Hình dáng cao vút, vươn thẳng lên khỏi tầng kiến trúc cũ ở dưới thấp với kiểu dáng hiện đại, mạnh mẽ,nhưng cũng không kém phần mềm mại thể hiện quy mô và tầm vóc của công trình tương xứng với chiến lược phát triển của đất nước Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước

1.4: Các giải pháp kĩ thuật cơng trình:

Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình

Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng

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

Toà nhà gồm 2 cầu thang bộ và 2 thang máy chính phục vụ bảo đảm thoát người khi hoả hoạn

Tại mỗi tầng đều có đặt hệ thống báo cháy,các thiết bị chữa cháy

Dọc theo các cầu thang bộ đều có hệ thống ống vòi rồng cứu hoả

Ngoài ra toà nhà còn được đặt hệ thống chống sét

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện thành phố và máy phát điện riêng có công suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt) 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)

Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy 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 Gaine 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 phễu thu (bề mặt mái được tạo dốc ) và chảy vào các ống thoát nước mưa ( =140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng

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

Ngoài việc thông thoáng bằng hệ thống cửa ở mỗi phòng, còn sử dụng hệ thống thông gió nhân tạo bằng máy đều hoà,quạt ở các tầng theo các Gain lạnh về khu xử lý trung tâm

Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2, ) Bể chứa nước trên mái, khi cần được huy động để tham gia chữa cháy Ngoài ra, ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động

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

Thành phố Hồ Chí Minh nắm 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 10

+Mùa khô từ đầu tháng 11 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%

+Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4giờ/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)

Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tương đột biến về dòng nước

CHƯƠNG II

TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH

1) Giải pháp kết cấu chịu lực

Chung cư Phú Gia có chiều cao là 41,2m (so với mặt đất tự nhiên) gồm 12 tầng (1 hầm + 1 trệt + 10 lầu ) Do đó việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho công trình là điều rất quan trọng Dưới đây ta xem xét một số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng:

a) Hệ khung chịu lực

Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng vừa chịu tải trọng ngang Cột và dầm trong hệ khung liên kết với nhau tại các nút khung, quan niệm là nút cứng Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu quả cho các công trình có yêu cầu không gian lớn, bố trí nội thất linh hoạt, phù hợp với nhiều loại công trình Yếu điểm của kết cấu khung là khả năng chịu cắt theo phương ngang kém Ngoài ra, hệ thống dầm của kết cấu khung trong nhà cao tầng thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công năng sử dụng của công trình và tăng độ cao của ngôi nhà, kết cấu khung bê tông cốt thép thích hợp cho ngôi nhà cao không quá 20 tầng Vì vậy, kết cấu khung chịu lực cĩ thể chọn để làm kết cấu chịu lực chính cho công trình này

b) Hệ tường chịu lực

Trong hệ kết cấu này, các tấm tường phẳng, thẳng đứng là cấu kiện chịu lực chính của công trình Dựa vào đó, bố trí các tấm tường chịu tải trọng đứng và làm gối tựa cho sàn, chia hệ tường thành các sơ đồ: tường dọc chịu lực; tường ngang chịu lực; tường ngang và dọc cùng chịu lực

Trường hợp tường chịu lực chỉ bố trí theo một phương, sự ổn định của công trình theo phương vuông góc được bảo đảm nhờ các vách cứng Khi đó, vách cứng không những được thiết kế để chịu tải trọng ngang và cả tải trọng đứng Số tầng có thể xây dựng được của hệ tường chịu lực đến 40 tầng

Tuy nhiên, việc dùng toàn bộ hệ tường để chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng có một số hạn chế:

Gây tốn kém vật liệu;

Độ cứng của công trình quá lớn không cần thiết;

Thi công chậm;

Khó thay đổi công năng sử dụng khi có yêu cầu

Là một hệ hỗn hợp gồm hệ khung và các vách cứng, hai loại kết cấu này liên kết cứng với nhau bằng các sàn cứng, tạo thành một hệ không gian cùng nhau chịu lực

Khi các liên kết giữa cột và dầm là khớp, khung chỉ chịu một phần tải trọng đứng, tương ứng với diện tích truyền tải đến nó, còn toàn bộ tải trọng ngang do hệ tường chịu lực (vách cứng)

Khi các cột liên kết cứng với dầm, khung cùng tham gia chịu tải trọng đứng

và tải trọng ngang với vách cứng, gọi là sơ đồ khung - giằng Sàn cứng là một

trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong sơ đồ nhà cao tầng kiểu khung – giằng Để đảm bảo ổn định của cột, khung và truyền được các tải trọng ngang khác nhau sang các hệ vách cứng, sàn phải thường xuyên làm việc trong mặt phẳng nằm ngang

Sự bù trừ các điểm mạnh và yếu của hai hệ kết cấu khung và vách như trên, đã tạo nên hệ kết cấu hỗn hợp khung – tường chịu lực những ưu điểm nổi bật, rất thích hợp cho các công trình nhiều tầng, số tầng hệ khung – tường chịu lực có thể chịu được lớn nhất lên đến 50 tầng

SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

Qua xem xét, phân tích các hệ chịu lực như đã nêu trên và dựa vào các đặc điểm của công trình như giải pháp kiến trúc, ta có một số nhận định sau đây để lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình như sau:

- Do công trình được xây dựng trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh là vùng hầu như không xảy ra động đất, nên không xét đến ảnh hưởng của động đất, mà chỉ xét đến ảnh hưởng của gió bão

- Do vậy, trong đồ án này ngoài các bộ phận tất yếu của công trình như: cầu thang, hồ nước , hệ chịu lực chính của công trình được chọn

là khung ,vì hệ này có những ưu điểm như trên, phù hợp với qui mô

công trình, và sơ đồ này có thể cho phép giảm kích thước cột tối đa trong phạm vi cho phép,

Kết luận:

Hệ chịu lực chính của công trình là hệ khung chịu lực.

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

3.1: Giới thiệu về đặc điểm và kích thước của hồ nước mái:

-Bể nước mái dùng để cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong công

trình và lượng nước cho cứu hoả

-Xác định dung tích hồ nước mái cung cấp nước phục vụ nhu cầu sinh hoạt

ngày của người hằng sống trong căn hộ: q1

+ Tiêu chuẩn 1 người 1 ngày sử dụng khoảng 200 l/ngày;

+ Chung cư gồm 10 tầng dùng để ở, mỗi tầng có 12 căn hộ, mỗi căn hộ có

115, 2 1, 44

5.16

- Vậy ta chọn bể nước cĩ chiều cao là: 1,5m

- Hồ nước mái được bố trí như hình vẽ cĩ kích thước là:

- Sơ bộ chọn chiều dày bản nắp: hbn = 80mm

- Sơ bộ chọn tiết diện dầm bản nắp Dn3: h dn3.b dn3(600.300)m

- Sơ bộ chọn tiết diện dầm bản nắp: Dn1; Dn2; Dn4: h b  dn dn (350.200)mm

- Sơ bộ chọn chiều dày bản đáy: hbđ = 150 mm

- Sơ bộ chọn chiều dày bản thành: hbt = 120 mm

- Sơ bộ chọn kích thước tiết diện dầm đáy: Dđ3: hdd  800mm,b dd  350mm

- Sơ bộ chọn kích thước tiết diện dầm đáy : Dđ1; Dđ2; Dđ4: b h dd. dd  (300.600)mm

Hình 3.2 : Mặt bằng bản đáy hồ nước mái

3.2.3 : Tính toán và cấu tạo từng cấu kiện:

h    , ta xem liên kết giữa bản nắp và dầm nắp là liên kếtngàm

- xét giải giữa của bản theo hai phương l1,l2 cĩ bề rộng b=1 đơn vị

b) Tải trọng tác dụng lên bản nắp hồ nước mái :

 tt bn

Bảng 3.1: Tải trọng bản thân nắp hồ nước mái

- Hoạt tải sửa chữa:

Hoạt tải sửa chữa có giá trị tiêu chuẩn là ptc= 75daN/m2 => ptt = ptc np =75 1,3 = 97,5 daN/m2

- Tổng tải trọng tác dụng

d) Tính tốn và cấu tạo tiết diện bản nắp:

+Vật liệu sử dụng

- Bêtông B20 có các thông số sau:

Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa; Eb = 27,0.103 MPa

-Thép AI: RS = 225 MPa

 R0, 645 R 0, 437

- chọn a0 2cm h0  8 2 6cm

+Cốt thép được tính toán theo công thức

2 0

Kết quả cốt thép được tính ở bảng sau:

Tiết diện Mômen

(daNm/m)

h0

t S

A

(mm2)

c S

A (mm2) (%)

12(1 )

b

E h D





 -Điều kiện cần thỏa: w w

Trong đó:

+ w:độ võng tính toán của ô bản

+ w :độ võng giới hạn.;  w l1 / 400

R





+ q: tổng tải trọng phân bố trên sàn

+ h: chiều dày tấm.Trong đồ án này ta có h=80

+:hệ số poatxong với bê tông =0,2

+E b:mô đun đàn hồi của bê tông,phụ thuộc vào mác và loại bê tông Bê tông nặng,để khô cứng tự nhiên B20 có E b=270.103(KG/cm2) -Tỉ số: 5 1, 25

12(1 )

b

E h D







3 3 2

270.10 6

5962459 12(1 0, 43 )

-Độ võng của sàn:

Tải trọng tác dụng lên dầm nắp bao gồm tĩnh tải và hoạt tải:

- Trọng lượng bản thân dầm nắp:

g Dn1 (h Dn1h bn).b Dn1 .b n (0, 35 0, 08).0, 2.2500.1,1 148, 5(   daN m/ ) -Do bản nắp truyền vào:

Tải trọng từ bản nắp truyền vào dầm nắp Dn1; Dn4 có dạng hình thang:

   

2 3

1597, 6.(1 2.0, 4 0, 4 )

dntd bn

Hình 3.4 : Sơ đồ truyền tải từ bản nắp vào dầm nắp

-Tổng tải trọng tác dụng vào dầm nắp Dn1,Dn4:

-Do bản nắp truyền vào:

Tải trọng từ bản nắp truyền vào dầm nắp Dn2 có dạng hình thang:

    dntd 798,8.(1 2.0, 42 0, 4 )3

2 ax

d) Tính toán cốt thép dọc cho dầm đỡ bản nắp

+Vật liệu sử dụng

- Bêtông B20 có các thông số sau:

Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa; Eb = 27,0.103 MPa

- Thép AII: RS = 280 MPa

 R0, 429 R 0, 623

- chọn a  5cm h0h a

+ Cốt thép được tính toán theo công thức

2 0

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP CHO DẦM NẮP

Dầm Tiết

(kGc Diện

M (daN.m)

A

(mm2) % Dn1

3Þ18 (763,5) 1,27

Bảng 3.3 : Kết quả tính cốt thép cho dầm nắp

+ Kiểm tra các điều kiện:

 đảm bảo về điều kiện đổ bêtơng

Kiểm tra khoảng cách a:

30 18 39

2

tr

Ta thấy a tr 39a50bố trí thép như vậy đủ khả năng chịu lực

Kiểm tra về hàm lượng cốt thép: đã kiểm tra ở bảng trên đều thấy đạt

-Kiểm tra khe hở giữa các cốt thép để đổ bêtơng: Xét mặt cắt gối dầm Dn3

Ta cĩ:

4

 đảm bảo về điều kiện đổ bêtơng

- Kiểm tra khoảng cách a:

2

tr

Ta thấy a tr 39a50bố trí thép như vậy đủ khả năng chịu lực

e) Tính toán cốt đai dầm nắp Dn1; Dn2; Dn4

-ta thấy lực cắt trong dầm Dn1 là lớn nhất nên ta chọn để tính

-Ta cĩ số liệu như sau:Rb=11,5Mpa;Rbt=0,9Mpa; Eb=27000Mpa

-Tra bảng tìm: b2=2;b3=0,6;b4=1,5;=0,01;f =0;n=0;

-Kiểm tra điều kiện tính tốn:

Q0  0, 5b41 nR b h bt 0

Q 0 0, 5.1, 5 1 0 0,9.200.300   =40500 (N)=4050(daN)

Q0 4050(daN)Qmax 3723,735(daN)

 khơng cần tính cốt đai cho dầm nắp Dn1; Dn2; Dn4 chỉ cần đặt cấu tạo

g) Tính toán cốt đai dầm nắp Dn3

-Ta cĩ số liệu như sau:Rb=11,5Mpa;Rbt=0,9Mpa; Eb=27000Mpa

-Chọn loại cốt đai: Rsw=175Mpa,Es=210000Mpa

Vậy ta chọn:

-S ct1= 10 cm bố trí trong đoạn cách đầu dầm

3.2.3.3 : Tính tốn bản thành hồ nước mái:

-Có 2 loại ô bản thành kích thước: b h = 5m 1,5m và a h = 8m 1,5m -Chọn bề dày bản thành hbt =12 cm

a) Sơ đồ tính bản thành

-Bản thành là cấu kiện chịu nén uốn đồng thời Lực nén trong bản thành gây ra bởi trọng lượng bản uốn do áp thân của nó và lực nước và áp lực giĩ -Vì lực nén nhỏ khơng đáng kể so với lực uốn nên nĩ cĩ tác dụng chống lại lực uốn, vì vậy để an tồn ta bỏ qua lực nén này

-Vậy bản thành được tính như cấu kiện chịu uốn, (bỏ qua lực dọc N của

bản thành)

+ Xét liên kết giữa bản thành và hệ dầm đáy:

Tại vị trí liên kết giữa bản thành và hệ dầm đáy phải là ngàm, vì tại đây khơng cho phép xuất hiện vết nứt

+ Xét liên kết giữa các bản thành với nhau:

Tại vị trí liên kết giữa các bản thành phải là liên kết ngàm, vì tại

đây khơng cho phép xuất hiện vết nứt

+ Xét liên kết giữa bản thành và hệ dầm nắp:

Tại vị trí liên kết giữa bản thành với hệ dầm nắp cho phép xuất hiện vết nứt,vì vậy để thiên về an tồn ta quan niệm liên kết giữa bản thành với hệ dầm nắp là khớp Các bản thành đều có tỷ số  2

h

L

: bản thành thuộc loại bản dầm, cắt một dãy theo phương cạnh h, có bề rộng

b = 1m để tính, có sơ đồ tính như sau

+ Sơ đồ tính bản thành:

Hình 3.5 Sơ đồ tính của bản thành

b) Tải trọng tác dụng lên bản thành

+ Áp lực nước thuỷ tĩnh tại chân bản thành

gn = n.n.h = 1,1.1000 1,5 = 1650 daN/m2

+ Tải trọng gió

W = W0 n k.c’

VớI: W0 = 95 daN/m2 áp lực gió tiêu chuẩn khu vực II-A;

K = 1,43 hệ số ảnh hưởng độ cao và dạng địa hình

c’ = + 0,8 đối với gió đẩy và -0.6 đối với gió hút

Bảng 3.4: Tải trọng bản thân thành c) Tính tốn nội lực:

TH1: Hồ có nước + gió hút

Hình 3.6 : Biểu đồ moment do nước và gió hút tác dụng lên bản thành

- Vị trí các Mmax ở nhịp là không giống nhau, tuy nhiên để thiên về an toàn,

- ta lấy tổng giá trị momen ở gối và nhịp

- Momen lớn nhất ở nhịp : Mmax 1 + Mmax 3 = 110,5 + 15,48 = 126 (daN.m)

- Momen lớn nhât ở gối : Mmax 2 + Mmax 4 = 247,5 + 27,53 = 275 (daN.m)

TH2: Hồ không có nước + gió đẩy

W Ð

Tổ hợp tìm giá trị nội lực lớn nhất để tính cốt thép

+ Qua so sánh ta thấy

Mmax 1 + Mmax 3 > Mmax 6 Sử dụng M1 =Mmax 1 +Mmax 3 =126(daN.m) để tính thép lớp ngoài thành bể

Mmax 2 + Mmax 4 > Mmax 5 Sử dụngM2 =Mmax2 +Mmax 4 =275(daN.m) để tính thép lớp trong thành bể Để an toàn ta lấy thép lớn nhất bố trí trong thành bể và ngoài thành bể

d) Tính toán cốt thép dọc thành hồ nước

+ Bản thành được tính như cấu kiện chịu uốn

+ Vật liệu dùng:

- Bêtông B20 có các thông số sau:

Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa; Eb = 27,0.103 MPa

- Thép AI: RS = 225 MPa

e) Tính toán cốt thép nằm ngang của thành hồ nước

+ Cốt thép ngang của thành hồ nước ngoài tác dụng làm giá đỡ cho cốt thép

chịu lực chính,nó còn chịu kéo do áp lực nước tác dụng lên thành hồ.Gỉa sử

AB và CD là hai cạnh daì cuả thành hồ nước,AC và BD là hai cạnh ngắn của

thành hồ nước

+Khi áp lực nước tác dụng lên thành AB vàCD thì cốt thép ngang theo phương

AC và BD sẽ chịu kéo.Lục kéo của nó được tính như sau:

- Cắt một dải bản có bề rộng b=0,2m theo phương AB sát đáy hồ nước

- Aùp lực nước tại đáy hồ: p=.h=1.1,42=1,42 (T/m2)

- Theo phương AC:

TT S S

TT S

TT S S

N

R

1000.0, 63 2

3,15200

TT S

(ÁP LỰC NƯỚC LÊN THÀNH HỒ) A

CỐT DỌC

CỐT NGANG

BẢN

3.2.3.4 : Tính bản đáy bể:

a) Sơ đồ tính bản đáy:

- Chọn bề dày bản đáy bbd=150mm

h   , ta xem liên kết giữa bản đáy và dầm đáy là liên kết ngàm

- Xét giải giữa của bản theo hai phương l1,l2 cĩ bề rộng b=1 đơn vị

- Sơ đồ tính :

Hình 3.8 : Sơ đồ tính bản đáy hồ nước mái

+ Sơ bộ chọn kích thước tiết diện dầm đáy: Dđ3

b) Tải trọng tác dụng lên bản đáy:

+ Trọng lượng nước

gbttc(daN/m2) gbt

Bảng 3.5: Tải trọng bản thân đáy bể

+ Tổng tải trọng tác dụng

l

l    tra bảng với sơ đồ 9 ta được:

d) Tính toán cốt thép bản đáy

Vật liệu sử dụng Vật liệu dùng:

+ Bêtông B20 có các thông số sau:

Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa; Eb = 27,0.103 MPa

+ Thép AI: RS = 225 MPa

h0

Fa(tính) (mm2)

Fa(chọn) (mm2) %Nhịp 1 871,843 130 0,045 0,046 305,1 Þ8a150

+Theo Qui định về cấp chống nứt và bề rộng khe nứt giới hạn thì hồ nước mái

sẽ có cấp chống nứt là cấp 3 và bề rộng khe nứt giới hạn là : [ a ] = 0,2 mm

+Thành hồ & đáy hồ được tính theo cấu kiện chịu uốn

+Vết nứt được tính theo sự hình thành vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện

Cơ sở lý thuyết :

Theo TCVN 356 - 2005, mục 7.1.2 bề rộng khe nứt xác định theo công thức :



Trong đó:

+ Hệ số lấy đối với

- Cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm: 1,00

- Cấu kiện chịu kéo: 1,20

+ Hệ số lấy khi có tác dụng của:Tải trọng tạm thời ngắn hạn và tác

dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn:1.00 + Hệ số, lấy như sau:

- Với cốt thép thanh có gờ: 1,0

- Với thanh thép tròn trơn: 1,3

- Với cốt thép sợi có gờ hoặc cáp: 1,2

- Với cốt thép trơn: 1,4

+ d: đuờng kính cốt thép

+ Hàm lượng cốt thép

+ a : Ứng suất của thanh cốt thép ngoài cùng được tính theo công thức

- M : Momen tiêu chuẩn tác dụng trên thành hồ trong 1 m chiều rộng

- As : Diện tích cốt thép

- z : Khoảng cách từ trọng tâm diện tích cốt thép S đến điểm đặt của hợp lực trong vùng chịu nén của tiết diện bêtông phía trên vết nứt được

xác định như sau:

'

2 0

1

f f

f

h h hz

Chiều cao vùng chịu nén tương đối của bêtông được tính như sau:

'

0

ngược lại lấy dấu “-“ khi có lực kéo trước, do tính toán cho cấu kiện

chịu uốn nên số hạng thứ 2 này bằng 0

f : được xác định theo công thức:

Hệ số lấy như sau:

Đối với bêtông nặng & bêtông nhẹ: 1,8 Đối với bêtông hạt nhỏ: 1,6 Đối với bêtông rỗng và bêtông tổ ông 1,4

f f

h h

   



es tot Độ lệch tâm của lực dọc N đối với trọng tâm tiết diện cốt thép,

tương ứng với nó là momen M (Do tính theo cấu kiện chịu uốn nên cho es tot = 0)

 s

b

E E

 ;hf’ = 2a’ As’: diện tích cốt thép căng trứơc As’ = 0

bf’ : Phần chiều cao chịu nén của cánh tiết diện chữ I, T bf’ = 0

Hệ số đặc trưng trạng thái đàn dẻo của bêtông vùng chịu nén, phụ thuộc và độ ẩm môi trường và tính chất dài hạn & ngăn hạn của tải trọng  đối với tải trọng dài hạn, Đối với tải trọng ngắn hạn trong môi trường có độ ẩm lớn hơn 40%



0

S

A bh

 hàm lượng cốt thép:

Kết quả tính toán bề rộng khe nứt ở thành và đáy hồ nước

CÁC ĐẶT TRƯNG

Các kích thước tiết diện dầm đỡ bản đáy được chọn sơ bộ ở trên:

-Tải trọng tác dụng lên dầm D đ1 ;D đ4 đỡ bản đáy:

Trọng lượng bản thân dầm đáy:

g Dd1(h Dd1h bd).b Dd1 .b n(0, 6 0,15).0, 3.2500.1,1 371, 25(  daN m/ )

Do bản đáy truyền vào:

Tải trọng từ bản đáy truyền vào dầm đáy Dđ1; Dđ4 có dạng hình thang:

   

8423, 6.(1 2.0, 4 0, 4 )

dntd bn

-Tải trọng tác dụng lên dầm D đ2 đỡ bản đáy:

Trọng lượng bản thân dầm đáy:

g Dd2 (h2h bd).b Dd2 .b n(0, 6 0,15).0,3.2500.1,1 371, 25(  daN m/ )

Do bản đáy truyền vào:

Tải trọng từ bản nắp truyền vào dầm đáy Dđ2 có dạng hình thang: 1

   

4211, 8.(1 2.0, 4 0, 4 )

ddtd bd

2 2 max

-Tải trọng tác dụng lên dầm D đ3 đỡ bản đáy:

Trọng lượng bản thân dầm đáy:

D)Tính toán cốt thép dọc cho dầm đỡ bản đáy

Vật liệu sử dụng

+ Bêtông B20 có các thông số sau:

Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa; Eb = 27,0.103 MPa

+ Thép AII: RS = 280 MPa

Kết quả tính tốn cốt thép được thể hiện ở bảng sau:

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP CHO DẦM ĐÁY Dầm diện Tiết M

(daN.m)

h0

T S

A (mm2)

C S

 đảm bảo về điều kiện đổ bêtơng

Kiểm tra khoảng cách a:

30 25 42,5

2

tr

Ta thấy a tr  42, 5 a 50 bố trí thép như vậy đủ khả năng chịu lực

Kiểm tra về hàm lượng cốt thép: đã kiểm tra ở bảng trên đều thấy đạt

-Kiểm tra khe hở giữa các cốt thép để đổ bêtơng: Xét mặt cắt nhịp dầm Dd3

Ta cĩ:

4

 đảm bảo về điều kiện đổ bêtơng

-Kiểm tra khoảng cách a: Xét mặt cắt ở gối Dđ3

-Kiểm tra về hàm lượng cốt thép: đã kiểm tra ở bảng trên đều thấy đạt

Vậy ta chọn và bố trí cốt thép như hình vẽ là hợp lý

E) Tính toán cốt đai

e1)Tính toán cốt đai dầm đáy Dd1; Dd2; Dd4:

-Ta cĩ số liệu như sau:Rb=11,5Mpa;Rbt=0,9Mpa; Eb=27000Mpa

- Chọn loại cốt đai: Rsw=175Mpa,Es=210000Mpa

- Tra bảng tìm: b2=2;b3=0,6;b4=1,5;=0,01;f=0;n=0;

e1.1)kiểm tra điều kiện tính tốn:

Q0  0, 5b41 nR b h bt 0

Q 0 0, 5.1, 5 1 0 0,9.300.550   =111375(N)=11137,5(daN)

Q0  11137, 5(daN) Qmax  16596(daN)

 cần tính cốt đai cho dầm đáy Dd1; Dd2; Dd4

chọn cốt đai cĩ 6,2 nhánh,khoảng cách S=100 mm bằng thépCI

Ta xác định lại khả năng chịu cắt của dầm:

e1.2)Kiểm tra điều kiện cấu tạo:

h=600<800,điều kiện  đai>5; đã dùng 6

Các yêu cầu thỏa mãn

e1.3)Khả năng chịu cắt của tiết diện nghiêng Q bsw

E E

56, 6 0,00189

300.100

sw w

e1.5)Khả năng chịu lực cắt của dầm:

Khả năng chịu lực cắt lấy bằng giá trị min (Q bsw ; Q bt)=23616(daN) Q bsw=22346(daN) > 18130(daN)

Vậy cốt đai bố trí như vậy là đủ khả năng chịu lực

Vậy ta chọn:+6 100a bố trí trong đoạn cách đầu dầm

e2) Tính toán cốt đai dầm đáy Dd3;

e2.1)Kiểm tra điều kiện tính tốn:

Q0  0, 5b41 nR b h bt 0

Q 0 0, 5.1, 5 1 0 0,9.350.720   =170100(N)=17010(daN)

Q0 17010(daN)Qmax 35860(daN)

 Cần tính cốt đai cho dầm đáy Dd3

Chọn cốt đai cĩ 8,2 nhánh,khoảng cách S=150 mm bằng thépCI

Ta xác định lại khả năng chịu cắt của dầm:

e2.2)Kiểm tra điều kiện cấu tạo:

h=800,điều kiện  đai>5; đã dùng 8

Các yêu cầu thỏa mãn

e2.3)Khả năng chịu cắt của tiết diện nghiêng Q bsw

b1 1 .R b  1 0, 01.11, 50,885

210000 7, 78

27000

s s b

E E

100, 6 0,00192

350.150

sw w

e2.5) Khả năng chịu lực cắt của dầm:

Khả năng chịu lực cắt lấy bằng giá trị min(Q bsw ; Q )= 36481( bt daN )

F) Tính toán cốt treo:

+Để chống lại sự phá hoại cục bộ do dầm phụ Dd4 đặt lên dầm chính Dd3nên

ta phải tính toán cốt treo

+Gọi N là lực tập trung của dầm phụ tác dụng lên dầm chính, xét trường hợp bất lợi nhất gồm tĩnh tải và hoạt tải

CHƯƠNG IV

A:CẦU THANG TẦNG 1

MẶT BẰNG CẦU THANG TẦNG 1

MẶT CẮT CẦU THANG TẦNG 1

+0.000

+2.450 +4.200

Đá mài Vữa lót M75 Bậc thang Bản BTCT Vữa trát

4.1 KIẾN TRÚC

- Công trình có kích thước tương đối lớn, không gian rộng, công năng chung cư phục vụ sinh sống nên nhiều người đi lại do đó yêu cầu nên thiết kế và bố trí hai loại cầu thang để việc lưu thông và thoát hiểm dễ dàng khi có sự cố

- Công trình có 2 loại cầu thang chính sau:

+ Cầu thang số 1: Gồm 2 thang máy bố trí ở hai đầu công trình, dùng

để đi từ tầng trệt lên đến tầng thượng

+ Cầu thang số 2: Gồm 2 cầu thang bộ bố trí ở giữa công trình , phục

vụ đi lại khi cần thiết và dùng để thoát hiểm khi có sự cố Thiết kế cầu thang dạng bản

4.2 CẤU TẠO VÀ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

4.2.1 Cấu tạo cầu thang tầng 1:

Hình 4.1: cấu tạo cầu thang

Cầu thang tầng 1 của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản

Chiều cao tầng 1 là 4,2m

Cấu tạo bậc thang: h = 175mm; b = 270mm ; 14 bậc; được xây bằng gạch Bậc thang lát đá mài :  = 2 (T/m3)

Một vế thang gồm 09 bậc thang, một vế gồm 14 bậc, mỗi bậc có kích thước

l b h = 1200 270 175 (mm) Sử dụng kết cấu dạng bản chịu lực (không có limon)

Chọn bề dày bản thang hb=120mm

Vật liệu sử dụng:

Chọn bê tơng B20;cĩ Rb=11,5 Mpa, b 1,

Chọn cốt thép nhóm AII: RSW=225 Mpa,RS=280Mpa

STT Vật liệu Chiều dày

(m)

 (daN/m3) n

gtc (daN/m2)

gtt (daN/m2)

bt 1 2 3 4 5

G g

4.2.2.3.Tổng tải trọng tác dụng

Đối với chiếu nghỉ

q1 = g1 + ptt

= 493,34 + 360 = 853,34 (daN/m)

Đối với bản thang

Trọng lượng của lan can glc = 30 kG/m

Quy tải lan can trên đơn vị m2 bản thang

Chọn sơ bộ dầm chiếu nghỉ, dầm kiềng cầu thang:

h = 

 13 ) 10 (

Cắt dãy bản có bề rộng b=1m theo phương liên kết để tính

Sơ đồ tính toán:

Cắt dãy có bề rộng b=1m để tính

Xét tỷ số hd/hb=2,5<3,liên kết bản thang với dầm chiếu nghỉ là khớp

Chọn sơ đồ tính toán đơn giản nhất của vế 1 và vế 2 thể hiện như sau :

Xét tại một tiết diện bất kì,cách gối tựa A một đoạn là x

Tính mô men tại tiết diện đó

2

2

Mô men lớn nhất ở nhịp được xác định từ điều kiện:”đạo hàm của

mô men là lực cắt và lực cắt tại đó phải bằng 0”

Lấy đạo hàm của MX theo x và cho đạo hàm đó bằng 0, tìm được x

A

R x q



2 2 max

2 max

; 1 1 2 ;

A

(cm2) Loại thép

t s

A

(cm2) .

c s o









chọn dầm DCN kích thước là:b=200 ,h=350

Tải trọng tác dụng gồm:

-Trọng lượng bản thân dầm:

Sơ đồ tính và nội lực :

Xem dầm là dầm đơn giản,liên kết khớp ở hai đầu.nhịp tính toán là

khoảng cách giữa hai trục của cột

L q 2

L q 8

3920.10

0,16611,5.200.320

S

S t

A

b h

 

Tính toán cốt đai

Bước 1: Chọn số liệu đầu vào

- Chọn cấp độ bền của bê tông: Rb=11,5Mpa, Rbt=0,9Mpa, Eb=27000Mpa

- Chọn loại cốt đai: Rsw=175Mpa,Es=210000Mpa

- Tra bảng tìm: b2=2;b3=0,6;b4=1,5;=0,01

- Chọn a=2cm  ho = h –a =35-3=32cm

- Với các dầm sàn thường không kể đến N do đó n0

- Tiết diện chữ nhật hay chữ T:

Chữ nhật: f  0

Bước 2: Điều kiện tính toán

QA  Qbo = 0.5 b4 (1 + n)Rbtbho

=0,5.1,5.0,9.200.320=43200N=4320 daN

QA > Qbo : cốt đai phải tính

Bước 3: Tính toán cốt đai:

Chọn cốt thép làm cốt đai dsw=8;số nhánh n=2;RSW=175Mpa,

Khoảng cách các cốt đai s=150mm