Nhà làm việc trường cao đẳng y tp nha trang

1.4.2.3 Giải pháp mặt cắt - Công trình lớp học thuộc dạng nhà khung bê tông cốt thép chịu lực, toàn bộ cột, dầm sàn, cầu thang đổ bê tông liền khối, tường bao che và tường ngăn phòng họ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

NHÀ LÀM VIỆC TRƯỜNG CAO ĐẲNG Y - TP.NHA TRANG

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, cảm ơn thầy cô Khoa xây dựng, bộ môn kết cấu và thi công đã chân tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập tại trường, đã truyền đạt những kiến

thức chuyên môn, những kinh nghiệm hết sức quý giá cho em

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các giáo viên hướng dẫn

Với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc , em xin chân thành cảm ơn :

Thầy PGS.TS Trần Quang Hưng : Giáo viên hướng dẫn Kiến Trúc (10%) Thầy PGS.TS Trần Quang Hưng : Giáo viên hướng dẫn Kết Cấu (60%) Thầy TS.Lê Khánh Toàn : Giáo viên hướng dẫn Thi Công (30%)

Một lần nữa em xin chân thành cảm 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 trong suốt quá trình học tập của tôi tại trường cũng như trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Chân thành cám ơn,

Thái Hữu Dũng

1

MỤC LỤC

TÓM TẮT ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED LỜI NÓI ĐẦU ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED CAM ĐOAN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED

MỤC LỤC 1

PHẦN I- KIẾN TRÚC ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 3

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư 3

1.2 Vị trí đặc điểm điều kiện khí hậu tự nhiên khu đất xây dựng 3

1.3 Hình thức đầu tư và quy mô đầu tư: 4

1.4 Giải pháp thiết kế 4

1.5 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của phương án 6

1.6 Kết luận và kiến nghị 7

PHẦN II- KẾT CẤU ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 3 8

2.1 Bố trí hệ lưới dầm và phân chia ô sàn 8

2.2 Cấu tạo bản sàn 9

2.3 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 10

2.4 Xác định nội lực 13

2.5 Tính toán và bố trí cốt thép 14

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ 02 DẦM PHỤ 20

3.1 Tính toán dầm phụ d1-trục c(5-12) 20

3.2 Tính toán dầm phụ d2 - trục e(1-12) 36

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG TRỤC D TẦNG 2-3 46

4.1 Mặt bằng cầu thang 46

4.2 Tính toán các bản thang 46

4.3 Tính bản chiếu nghỉ 48

4.4.Tính toán các cốn thang C1 và C2 49

4.5 Tính dầm thang 51

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 5 56

5.1 Số liệu tính toán 56

5.2 Sơ đồ tính của khung 57

5.3 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện khung 58

5.4 Tải trọng tác dụng lên khung 62

5.5 Xác định nội lực 77

5.6 Tổ hợp nội lực 93

5.7 Tính toán cốt thép 102

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG 112

6.1 Số liệu tính toán 112

6.2 Điều kiện địa chất công trình 112

6.3 Chọn phương án móng 114

6.4 Xác định tải trọng truyền xuống móng 114

6.5 Tính móng M1 116

6.6 Tính móng M2 130

6.7 Tính móng M3 138

PHẦN III- THI CÔNG 139

CHƯƠNG 7- ĐẶC ĐIỂM CHUNG – CÁC ĐIỀU KIỆN CỤ THỂ LIÊN QUAN VÀ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THI CÔNG CÔNG TRÌNH - PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TỔNG QUÁT 140

7.1.Đặc điểm chung và các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình thi công công trình 140

7.2 Phương án thi công tổng quát cho công trình 140

CHƯƠNG 8- THIẾT KẾ THI CÔNG ÉP CỌC 142

8.1 Mặt bằng đài cọc 142

8.2 Chọn biện pháp hạ cọc 142

8.3 Xác định lực ép cọc và chọn xi lanh máy ép cọc 143

8.4 Kỹ thuật ép cọc 150

8.5 Tổ chức thiết kế mặt bằng thi công ép cọc 153

CHƯƠNG 9- THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 156

9.1 Mặt bằng móng 156

9.2 Lập biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công đào đất 156

9.3 Biện pháp thi công và tổ chức bê tông đài móng 160

9.4 Tổ chức thi công bê tông móng 166

9.5 Tổ chức thi công phần ngầm 171

CHƯƠNG 10- THIẾT KẾ TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 179

10.1 Nguyên tắc thiết kế ván khuôn thi công 179

10.2 Thiết kế ván khuôn sàn 179

10.3 Thiết kế ván khuôn cột 182

10.4 Thiết kế ván khuôn dầm chính 185

10.5 Thiết kế ván khuôn dầm phụ 188

10.6 Thiết kế ván khuôn cầu thang bộ 191

CHƯƠNG 11- AN TOÀN LAO ĐỘNG 195

11.1 An toàn lao động trong thi công đào đất 195

11.2 An toàn lao động trong thi công bê tông cốt thép 196

11.3 An toàn lao động khi thi công phần mái 198

11.4 An toàn lao động khi thi công xây tường và công tác hoàn thiện 198

3

11.5 An toàn khi cẩu lắp vận chuyển 199

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ

Thành phố Nha Trang hiện nay có diện tích tự nhiên là 251 km², dân số 392.279 Phía Bắc giáp thị xã Ninh Hòa, phía Nam giáp huyện Cam Lâm, phía Tây giáp huyện Diên Khánh, phía Đông giáp Biển Đông có huyện đảo Trường Sa(Khánh Hòa)

Cùng với sự phát triển của toàn cầu, sự đi lên của đất nước rất cần những tri thức trẻ Do đó việc đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng phục vụ cho công tác nghiên cứu

và đào tạo nhân lực ngành y là việc cấp thiết được các cấp lãnh đạo của nhà nước và nghành giáo dục đã quan tâm phê duyệt luận chứng kinh tế kỹ thuật, cho phép tiến hành thiết kế và xây dựng công trình Do đó, việc xây dựng Nhà Làm Việc Trường Cao Đẳng Y – TP.Nha Trang là nhu cầu hết sức cấp thiết

1.2 VỊ TRÍ ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TỰ NHIÊN KHU ĐẤT XÂY

DỰNG 1.2.1 Vị trí xây dựng

Công trình xây dựng tại thành phố Nha Trang, trung tâm tỉnh Khánh Hòa

Giới cận:

+Phía Đông Bắc giáp khu dân cư

+Phía Tây Bắc giáp đường giao thông

+Phía Tây Nam giáp bệnh viện thực hành

+Phía Đông Nam giáp khu dân cư

Tổng diện tích sử dụng đất: 57000 m2

1.2.2 Điều kiện tự nhiên

a) Điều kiện địa hình địa mạo

Khu đất xây dựng công trình có địa hình tương đối bằng phẳng, rộng rãi

Điều kiện địa chất công trình, khu đất nằm trong khu đất ổn định thuận lợi cho việc xây dựng nhà cao tầng

b ) Điều kiện khí hậu, thủy văn:

Nha Trang có khí hậu nhiệt đới xavan chịu ảnh hưởng của khí hậu đại dương Khí hậu Nha Trang tương đối ôn hòa, nhiệt độ trung bình năm là 26,3⁰C Có mùa đông

ít lạnh và mùa khô kéo dài.Mùa mưa lệch về mùa đông bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12 dương lịch, lượng mưa chiếm gần 80% lượng mưa cả năm (1.025 mm) Khoảng 10 đến 20% số năm mùa mưa bắt đầu từ tháng 7, 8 và kết thúc sớm vào tháng

11 So với các tỉnh Duyên hải Nam Trung Bộ, Nha Trang là vùng có điều kiện khí hậu thời tiết khá thuận lợi để khai thác du lịch hầu như quanh năm Những đặc trưng chủ

yếu của khí hậu Nha Trang là: nhiệt độ ôn hòa quanh năm (25⁰C - 26⁰C), tổng tích ôn lớn (> 9.5000C), sự phân mùa khá rõ rệt (mùa mưa và mùa khô) và ít bị ảnh hưởng của bão

1.3 HÌNH THỨC ĐẦU TƯ VÀ QUY MÔ ĐẦU TƯ:

1.3.1 Hình thức đầu tư

Xây dựng mới khối nhà 06 tầng

1.3.2 Quy mô đầu tư

Khối nhà 6 tầng, chiều cao tầng 1 là 3,9m, các tầng còn lại cao 3,6m, tổng diện tích sàn : 4120m2;kết cấu chịu lực bằng BTCT B20; tường bao che xây bằng gạch đặc, tường ngăn xây bằng gạch rỗng; tường bả matic, sơn nước Nền lát gạch men Cosevo 40x40cm; nền vệ sinh lát gạch chống trượt 20x20cm; kết cấu mái bằng BTCT được xử

lý chống thấm Cửa kính trắng dày 5ly, khung nhôm Hệ thống điện, nước, trong và ngoài nhà, điện thoại, internet đảm bảo sử dụng

-Bao quanh công trình là đường vành đai và khoảng sân rộng, đảm bảo cho việc

xe cứu hoả tiếp cận và xử lí các sự cố

1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc

1.4.2.1 Giải pháp mặt bằng

Mặt bằng công trình thiết kế theo dạng hình chữ nhật, mạch lạc rõ ràng có 02 cầu thang đi bộ và 01 cầu thang máy thông cả 06 tầng, thuận lợi cho việc giao thông theo chiều đứng Hành lang giao thông ở giữa tạo cho lối đi liên hoàn đến các phòng

và phù hợp với giải pháp kết cấu Hành lang bố trí ở giữa công trình nối với các phòng nên rất thuận tiện cho việc đi lại giữa các phòng và đảm bảo thông thoáng cho công trình Hệ thống cầu thang được bố trí ở 2 góc đối nhau và ở giữa của công trình để đảm bảo giao thông đến các phòng ngắn nhất và đủ khoảng cách để thoát người khi xảy ra hoả hoạ Ở vị trí trục 4~5 bố trí hệ thống thang máy để liên hệ với sảnh, nhằm tạo điều kiện đi lại dễ dàng và rộng rãi Các phòng vệ sinh đặt ở cuối hướng gió

1.4.2.2 Giải pháp mặt đứng

Công trình xây dựng quy mô 06 tầng, chiều cao 26,3m Mặt đứng chính trục 1 -

12 và trục 12 - 1 (Nhìn từ 2 hướng đường Quốc lộ 8 và hướng khu dân cư) Vì vậy thiết kế kiến trúc rất hài hòa với không gian giữa chiều ngang và chiều cao, phù hợp với mỹ quan đô thị

Toàn bộ mặt đứng công trình là một hình khối rõ ràng hợp lý, kích thước tương đối hài hòa thích hợp với công năng sử dụng, tạo cảm giác khỏe mạnh

5

Việc sử dụng mái bằng tạo nên dáng kiến trúc khoẻ mạnh, trang nhã Phù hợp với phong tục và qui hoạch của tỉnh Ngoài ra việc sử dụng màu sơn hợp lý cũng tạo thêm nét sinh động cho công trình

1.4.2.3 Giải pháp mặt cắt

- Công trình lớp học thuộc dạng nhà khung bê tông cốt thép chịu lực, toàn bộ cột, dầm sàn, cầu thang đổ bê tông liền khối, tường bao che và tường ngăn phòng học xây bằng gạch dày 220, tường khu WC dày 110, nền các phòng học và hành lang lát gạch hoa xi măng, nền khu WC lát gạch chống trượt

- Mái bằng BTCT phía trên có lợp tôn sống vuông chống nóng ,độ dốc 30% về

sê nô thu nước

- Chiều cao nhà H : : 26,30

-Chiều cao tầng 1 ->2 : 3,9m

-Chiều cao tầng 2 ->6 : 3,6m

-Chiều cao nền : Cos 0,00 cao hơn mặt đất tự nhiên 0,75m

1.4.3 Giải pháp thiết kế kết cấu

- Nhà cấp III, chiều cao 06 tầng kết cấu khung cột, móng cột chịu lực, sàn, sê

nô mái bê tông đổ tại chổ, các cấu kiện BTCT dùng B20, tường bao che xung quanh trực tiếp với mưa nắng xây gạch 2 lỗ VXM B3,5 dày 220, tường ngăn bên trong xây gạch rỗng 6 lỗ vữa xi măng B3,5 dày 220, móng tường, móng bó hè xây đá chẻ 15x20x25 vữa XM B3,5, trát trần sê nô vữa XM B5, trát tường vữa XM B5

- Sàn các tầng là sàn BTCT đổ toàn khối với hệ thống dầm khung làm tăng độ cứng theo phương dọc nhà

- Cấu kiện móng trụ, khung, dầm sàn đổ bê tông cốt thép tại chỗ B20 đá 1x2

- Nền nhà lót bê tông đá 4x6 VXM B3,5 dày 100 trên lát gạch XM 200x200 vữa lót XM B5

1.4.4 Giải pháp kỹ thuật khác

+ Giải pháp hoàn thiện:

-Hệ thống cửa đi, cửa sổ đều dùng gỗ nhóm II, đánh véc ni, cửa đi panô gỗ + kính có sắt hoa bảo vệ, cửa sổ gỗ kính lật có sắt hoa bảo vệ

-Toàn bộ tường trong, tường ngoài sơn vôi

-Bậc cấp, tay vịn cầu thang, bậc thang, thành bục giảng trát Granitô, nền khu vệ sinh lát gạch chống trợt

-Hệ thống thoát nước mái bằng ống nhựa PVC, mặt trước dùng ống ø90 đi trong cột, mặt sau dùng ống ø90 đi ngoài tường

+ Cấp điện :

Hệ thống cấp điện được dùng lưới quốc gia có nguồn điện 3 pha : 380/220V – 50Hz

+ Cấp thoát nước :

-Cấp nước sinh hoạt sử dụng nguồn cấp của Nhà máy nước Thành phố Nha Trang theo tiêu chuẩn thiết kế cấp nước trong nhà TCVN 45138 – 88, phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt

-Thoát nước được chia làm 2 hệ thống :

- Hệ thống thoát phân và nước tiểu dẫn vào bể tự hoại, nước thoát ra qua hệ thống lọc rồi thoát vào hệ thống chung thị trấn

- Hệ thống thoát nước rửa thoát trực tiếp vào hệ thống chung công cộng

+ Chống sét

-Thiết kế hệ thống chống sét đánh thẳng Các cột thu lôi mạ kẽm được nối đất

an toàn và đảm bảo điện trở tiếp đất

+ Giải pháp thông gió và chiếu sáng:

- Công trình lấy hướng gió chủ đạo là hướng Đông - Nam Do đặc điểm khí hậu

ở Quảng Điền là nóng, mưa tương đối nhiều vào mùa đông do vậy hình thức chiếu sáng chủ yếu lấy ánh sáng tự nhiên kết hợp với ánh sáng nhân tạo

- Hệ thống chiếu sáng tự nhiên thông qua cửa đi cửa sổ Cửa được bố trí cao 2,7m đúng với quy chuẩn thiết kế diện tích của 30% diện tích sàn và đúng với quy chuẩn về góc chiếu sáng, theo tiêu chuẩn "Chiếu sáng tự nhiên TCXD 29 - 68"

+ Vệ sinh môi trường:

- Xung quanh sân trường được trồng cây xanh có bồn hoa, thảm cỏ, có hố ga thu nước, có thùng đựng rác cho các tầng và sân trường Sân trường bằng phẳng không đọng nước vào mùa mưa

1.5 TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KĨ THUẬT CỦA PHƯƠNG ÁN 1.5.1 Hệ số mật độ xây dựng K0

Ko = 100%S

SLD

XD =800/57000x100%=1,14% Trong đó:

SLV (m2): Diện tích làm việc là tổng diện tích của các phòng

SSD (m2): Diện tích sàn sử dụng là tổng diện tích làm việc + hành lang + cầu thang và các diện tích phụ khác

Hệ số cho phép :  K Sd = ( 0,5 - 0,6 ) theo TCVN 276 -2003

và quy hoạch chung của vùng

1.6.2 Kiến nghị

Qua những nội dung đã trình bày ở trên, việc đầu tư xây dựng các hạng mục công trình Nhà Làm Việc Trường Cao Đẳng Y – TP.Nha Trang là hết sức cần thiết và thiết thực

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 3

2.1 BỐ TRÍ HỆ LƯỚI DẦM VÀ PHÂN CHIA Ô SÀN

* Dựa vào bản vẽ kiến trúc + hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm sàn như hình

* Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính toán của các ô sàn mà ta đánh số ô sàn trên mặt bằng sàn tầng 3 như hình

=> Chọn phương án sàn là sàn sườn bê tông cốt thép, sơ đồ phân chia ô sàn như hình:

4500 4500

2.2.2 Cấu tạo sàn

-Lá t gạ ch ceramic dày 8mm -Vữa XM B3,5 dày 20mm -Sàn BT CT đá 1 x2 dày 1 00mm -Vữa trá t B5 dày 1 5mm

* Dựa vào cấu tạo kiến trỳc lớp sàn, ta cú:

gtc = . (kN/m2): Tĩnh tải tiờu chuẩn

gtt = gtc.n (kN/m2): Tĩnh tải tớnh toỏn

Trong đú: (kN/m3): Trọng lượng riờng của vật liệu

n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995

gtc

tt

(kN/m2)

b Trọng lượng tường ngăn và tường bao che, trong phạm vi ụ sàn:

ễ sàn S1;S12 cú tải trọng do tường ngăn truyền lờn sàn

Tường ngăn dày 100mm xõy bằng gạch đặc cú  = 18 (kN/m3)

Đối với cỏc ụ sàn cú tường đặt trực tiếp trờn sàn khụng cú dầm đỡ thỡ xem tải trọng đú phõn bố đều trờn sàn Trọng lượng tường ngăn trờn dầm được qui đổi thành tải trọng phõn bố truyền vào dầm

Chiều cao tường được xỏc định: ht =2,2(m)

Cụng thức qui đổi tải trọng tường trờn ụ sàn về tải trọng phõn bố trờn ụ sàn:

11

tt s t

g − =

i

c c c t t c t t

S

S n S

S

n.( − ). . + 

(kN/m2)

Trong đó:St(m2): diện tích bao quanh tường; Sc(m2): diện tích cửa

nt,nc: hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa.(nt=1,1; nc=1,3)

 = 0,25(kN//m2): trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa kính khung gỗ

Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán

Bảng 2.3 Bảng tính tĩnh tải sàn

Diện Tích

S13 3,00 4,50 13,50 - - - - - 3,672 3,672

(Ô S1 có St=lt.ht=6,6.2,2= 14,52 m2; Sc=2.0,6.2,1= 2,52(m2) (Ô S12 có St=lt.ht=5,8.2,2= 12,76m2; Sc=2.0,6.2,1= 2,52(m2)

2.3.2 Hoạt tải sàn

Hoạt tải tiêu chuẩn: ptc(kN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995 (bảng 3)

Hoạt tải tính toán: ptt = n.ptc (kN/m2)

Với n là hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995 (mục: 4.3.3) Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán Ta có bảng tính hoạt tải sàn tầng 3 như sau:

Bảng 2.4 Hoạt tải trên các ô sàn

2.4.1 Nội lực trong bản kê loại dầm

+Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn (vuông góc cạnh dài) và xem

như 1 dầm

Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm:

qb = (pb + gb).1m (kN/m) + Tuỳ liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:

M max =1289.q.l2/8

l q

+ -

Mmin=-q.l2/8

3/8l

Hình 2.3 Sơ đồ tính sàn bản dầm (Sơ đồ b)

2.4.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh

+ Dựa vào liên kết cạnh bản ta có 11 sơ đồ tra sổ tay kết cấu công trình

1 m

+ Xét từng ô bản: Theo hai phương có các mômen như hình vẽ dưới:

Momen theo phương cạnh ngắn Momen theo phương cạnh dài

- MI ’ = 0: Khi liên kết biên là khớp; MI ’ = MI: Khi liên kết biên là ngàm

- MII ’ = 0: Khi liên kết biên là khớp; MII ’ = MII: Khi liên kết biên là ngàm

Trong đó: + qb = gb + pb: Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn

+ l1, l2: lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ô sàn

+ i1,  i2,  i1, i2: các hệ số tra bảng 19 sổ tay KCCT - phụ thuộc

vào sơ đồ tính toán ô bản và tỷ số l 2 /l 1

2.5 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP

* Tính toán cho ô sàn điển hình: Ô S13: kích thước (3,0x4,5)m

Sơ đồ tính ô S13 là sơ đồ 8 (liên kết biên là 3 ngàm và 1 khớp - Biên khớp theo phương cạnh dài) Tra Phụ lục 20: Giáo trình KCBTCT 1 (nội suy): ta có: 1= 0,0285;

+ Loại Bê tông B20 có Rb = 11,5 MPa, Rbt = 0,9 MPa

m b

m b

15

5,861 11,5.10 1.0, 085

s o

M A

s2 2

sI 0

100

TT I

A h

sII 0

100

TT II

A h

A

1, 488 = 19 (cm) Chọn s =15 cm 2

Hình 2.5 Bố trí thép ô sàn S13

17

Tỷ số

l2/l1

Chọn thép Tải trọng

Hệ số moment

3,60 10 5,492 2,40

3,60 10

1,11

10 2,40 3,90 3,672

19

1,50 8,5 α1 = 0,0239 M 1 = 3,048 0,037 0,981 1,624 0,19% 6 174 150 1,88 0,22% 2,10 7,9 α 2 = 0,0205 M 2 = 2,521 0,035 0,982 1,444 0,18% 6 196 200 1,41 0,18% 1,50 8,5 β1 = 0,0509 M I = -6,493 0,078 0,959 3,539 0,42% 8 142 120 4,19 0,49% 1,50 8,5 β 2 = 0,0509 M II = -6,502 0,078 0,959 3,544 0,42% 8 142 120 4,19 0,49% 1,50 8,5 α1 = 0,0195 M 1 = 2,668 0,032 0,984 1,418 0,17% 8 354 200 2,51 0,30% 2,10 7,9 α2 = 0,0159 M 2 = 2,166 0,030 0,985 1,238 0,16% 6 228 200 1,41 0,18% 1,50 8,5 β1 = 0,0452 M I = -6,181 0,074 0,961 3,362 0,40% 8 150 150 3,35 0,39% 1,50 8,5 β2 = 0,0367 M II = -5,012 0,060 0,969 2,705 0,32% 8 186 150 3,35 0,39% 1,50 8,5 α 1 = 0,0319 M 1 = 0,678 0,008 0,996 0,850 0,10% 6 333 200 1,41 0,17% 2,10 7,9 α2 = 0,0188 M 2 = 0,400 0,006 0,997 0,790 0,10% 6 358 200 1,41 0,18% 1,50 8,5 β 1 = 0,0711 M I = -1,512 0,018 0,991 0,850 0,10% 8 591 200 2,51 0,30% 1,50 8,5 β2 = 0,0421 M II = -0,895 0,011 0,995 0,850 0,10% 8 591 200 2,51 0,30% 1,50 8,5 α1 = 0,0420 M 1 = 4,329 0,052 0,973 2,326 0,27% 8 216 200 2,51 0,30% 2,10 7,9 α2 = 0,0228 M 2 = 2,350 0,033 0,983 1,344 0,17% 8 374 200 2,51 0,32% 1,50 8,5 β1 = 0,0000 M I = 0,000 0,000 1,000 0,850 0,10% 8 591 200 2,51 0,30% 1,50 8,5 β 2 = 0,0620 M II = -6,390 0,077 0,960 3,480 0,41% 8 144 120 4,19 0,49% 1,50 8,5 α1 = 0,0285 M 1 = 2,798 0,034 0,983 1,488 0,18% 6 190 150 1,88 0,22% 2,10 7,9 α 2 = 0,0146 M 2 = 1,433 0,020 0,990 0,815 0,10% 6 347 200 1,41 0,18% 1,50 8,5 β1 = 0,0597 M I = -5,861 0,071 0,963 3,181 0,37% 8 158 150 3,35 0,39% 1,50 8,5 β2 = 0,0354 M II = -3,475 0,042 0,979 1,857 0,22% 8 271 200 2,51 0,30%

Chiều dày Kích thước Tải trọng

(kN.m/m)

Moment

Tỷ số

l 2 /l 1

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ 02 DẦM PHỤ 3.1 TÍNH TOÁN DẦM PHỤ D1-TRỤC C(5-12)

3.1.1 Sơ đồ tính và kích thước tiết diện dầm

1

l d (cm) Trong đó: md = 12  20 đối với dầm phụ; do nhịp 4,5m chiếm đa số trong toàn

dầm, nên dùng nhịp 4,5m để xác định tiết diện dầm

Gồm các thành phần: Trọng lượng bản thân dầm; trọng lượng tường cửa trên

dầm và tải trọng do sàn truyền vào dầm

21

Trong đó:

bt=  (kN/m3): Trọng lượng riêng của bêtông

tr = 16 (kN/m3): Trọng lượng riêng của vữa trát

tr (m): chiều dày lớp vữa trát

nbt: hệ số vượt tải của bêtông (nbt = 1,1)

ntr: hệ số vượt tải của vữa trát (ntr = 1,3)

hb(m)

δtr(m) Vật liệu γ

(kN/m3)

Hệ sốn

gttvl(kN/m)

gttd(kN/m)

b Tải trọng do tường truyền vào

Tải trọng tường truyền lên các nhịp dầm theo công thức:

tt d t

g− =

d l G

tt t

g = n g g g + 2 n tr tr tr( kN /m2) Với

ng = 1,1: Hệ số vượt tải của gạch xây

ntr = 1,3: Hệ số vượt tải của vữa trát

g = 1,1x15x0,2 + 2x1,3x16x0,015 = 3,924 (kN /m2)

- Trọng lượng tính toán của 1m2 cửa:

tt c

c

c g

n (kN /m2) Với

c

n = 1,3: Hệ số vượt tải đối với cửa

tc c

g = 25 (kN /m2): Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa kính khung gỗ

tt c

g = 1,3x0,25 = 0,325 (kN /m2)

- St, Sc (m2): Diện tích của mảng tường và diện tích cửa trên nhịp đang xét

St = lt x ht (m2); Sc = bc x hc (m2)

lt, ht (m): Chiều rộng và chiều cao của mảng tường đang xét

bc, hc (m): Chiều rộng và chiều cao cửa

ht = htầng- hdầm (m); lt = ldầm - bcột (m)

Bảng 3.2 Bảng tính tải trọng do tường truyền lên dầm D1

Nhịp ld (m) St

(m2)

gttt(kN/m2)

Sc(m2)

gttc(kN/m2)

gttt-d(kN/m)

(Tải trọng do consol là tải trọng tường lan can cao 1,2m)

c Tải trọng do sàn truyền vào

Hình 3.4 Sơ đồ truyền tải trọng sàn vào dầm D1

Theo sơ đồ tính trên ta thấy, tải trọng từ sàn truyền vào dầm D1 là tải trọng phân bố do 1 bên ô sàn truyền vào theo dạng hình thang

+Xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố theo diện chịu tải Từ

các góc bản, vẽ các đường phân giác  chia sàn thành các phần 1, 2, 3, 4

Phần 1 truyền vào dầm D1

Phần 2 truyền vào dầm D2

Phần 3 truyền vào dầm D3

Phần 4 truyền vào dầm D4

+Gọi gs là tải trọng tác dụng lên ô sàn

 Tải trọng tác dụng từ sàn truyền vào dầm :

Hình 3.5 Tải trọng từ sàn truyền vào dầm

1

4 2

l2(m)

gs(kN/m2)

Dạng tảitrọng

gtts-d(kN/m)4,5 S5 3,00 4,50 3,672 Hình thang 5,5074,5 S9 4,50 5,00 3,672 Tam giác 8,2614,5 S5 3,00 4,50 3,672 Hình thang 5,5074,5 S9 4,50 5,00 3,672 Tam giác 8,2614,5 S5 3,00 4,50 3,672 Hình thang 5,5074,5 S9 4,50 5,00 3,672 Tam giác 8,2614,5 S5 3,00 4,50 3,672 Hình thang 5,5074,5 S3 4,50 6,50 3,672 Tam giác 8,2614,5 S5 3,00 4,50 3,672 Hình thang 5,5074,5 S3 4,50 6,50 3,672 Tam giác 8,2614,5 S5 3,00 4,50 3,672 Hình thang 5,5074,5 S3 4,50 6,50 3,672 Tam giác 8,2614,5 S13 3,00 4,50 3,672 Hình thang 5,5074,5 S6 4,50 6,50 3,672 Tam giác 8,261Consol 1,6 S4 1,60 3,00 3,672 Tam giác 2,937

-Tính tải trọng tập trung do dầm DP1 truyền lên:

Gồm trọng lượng bản thân dầm phụ, sàn truyền lên dầm phụ

+ Tải trọng do bản thân DP1: Chọn dầm phụ DP1 có tiết diện 20x40cm

Bảng 3.4 Tải trọng do bản thân dầm phụ (20x40cm)

(m)

h (m)

hb(m)

δtr

(kN/m3)

Hệ số n

gttvl(kN/m)

gttd(kN/m)

+Tải trọng do sàn truyền vào:

Bảng 3.12 Tải trọng do sàn truyền vào dầm phụ

Nhịp dầm ld

(m)

Ô sàntruyền tải

l1(m)

l2(m)

gs(kN/m2)

Dạng tảitrọng

gtts-d(kN/m)

+Tải trọng do tường truyền vào:

Bảng 3.5 Tải trọng do tường truyền vào dầm phụ

Nhịp ld (m) St

(m2)

gttt(kN/m2)

gttt-d(kN/m)

Tổng tải trọng phân bố trên dầm: q1=1,243+2,937+4,395=8,575 (kN/m)

Quy về lực tập trung lên dầm: P=8,575.3/2=12,863 (kN)

3.1.2.2 Hoạt tải

3.1.2.2.1 Hoạt tải phân bố

Hoạt tải phân bố do sàn truyền vào dầm D1 tính toán tương tự như trường hợp tĩnh tải do sàn truyền vào dầm, ở đây ta thay gs thành ps

Bảng 3.6 Bảng tính hoạt tải phân bố do sàn truyền vào dầm D1

Nhịp dầm ld

(m)

Ô sàntruyền tải

l1(m)

l2(m)

ps(kN/m2)

Dạng tảitrọng

ptts-d(kN/m)4,5 S5 3,00 4,50 3,600 Hình thang 5,4004,5 S9 4,50 5,00 2,400 Tam giác 5,4004,5 S5 3,00 4,50 3,600 Hình thang 5,4004,5 S9 4,50 5,00 2,400 Tam giác 5,4004,5 S5 3,00 4,50 3,600 Hình thang 5,4004,5 S9 4,50 5,00 2,400 Tam giác 5,4004,5 S5 3,00 4,50 3,600 Hình thang 5,4004,5 S3 4,50 6,50 2,400 Tam giác 5,4004,5 S5 3,00 4,50 3,600 Hình thang 5,4004,5 S3 4,50 6,50 2,400 Tam giác 5,4004,5 S5 3,00 4,50 3,600 Hình thang 5,4004,5 S3 4,50 6,50 2,400 Tam giác 5,4004,5 S13 3,00 4,50 3,600 Hình thang 5,4004,5 S6 4,50 6,50 2,400 Tam giác 5,400Consol 1,6 S4 1,60 3,00 3,600 Tam giác 2,880

3.1.2.2.2 Hoạt tải tập trung

+Tải trọng do sàn truyền vào:

Bảng 3.7 Tải trọng do sàn truyền vào dầm phụ

Nhịp dầm ld

(m)

Ô sàntruyền tải

l1(m)

l2(m)

ps(kN/m2)

Dạng tảitrọng

ptts-d(kN/m)

Quy về lực tập trung lên dầm: P= 2,880.3/2= 4,320 (kN)

3.1.2.3 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm D1

a Sơ đồ tĩnh tải

Hình 3.6 Sơ đồ tĩnh tải dầm D1(Đơnvị: q(kN/m))

b Sơ đồ hoạt tải

Tính theo cấu kiện chịu uốn

a Đối với tiết diện chịu momen âm:

Cánh nằm trong vùng kéo nên tính theo tiết diện chữ nhật bxh = 20x35 cm

Chọn a = 3,5 cm ho = h – a =35 – 3,5 = 31,5 cm

o b m bh R

M

=



Kiểm tra điều kiện hạn chế: m R

Nếu m R thì phải tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông hoặc đặt cốt kép vào vùng chịu nén để đảm bảo điều kiện hạn chế

Nếu m R thì tra bảng được 

Diện tích cốt thép:

o s s

h R

M A

Với dầm % hợp lý trong khoảng 0,8% đến 1,5%, min= 0,15%

b Đối với tiết diện chịu momen dương:

- Cánh nằm trong vùng chịu nén nên tham gia chịu lực với sườn

- Bề rộng cánh dùng trong tính toán là: b’f = b + 2.Sc (cm)

Trong đó: Sc không được lấy lớn hơn một trong các trị số sau

+ 1/2 khoảng cách giữa hai mép trong của dầm đang tính với dầm bên cạnh

c Tính toán cho nhịp điển hình A-B:

c.1 Tính toán tiết diện chịu momen âm:

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

S 0

c.2 Tính toán tiết diện chịu momen dương:

Giữa nhịp A-B có Mmax= 47,38kN.m

- Tiết diện chữ nhật b’f x h= 140x40 cm

- Chọn a = 3,5 cm ho = h – a = 40 – 3,5 = 36,5 cm

o b m bh R

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

31

S 0

2Ø16

3Ø14 2Ø16

2Ø14

2Ø16

3Ø14 1Ø14 + 2Ø16

a Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo

Đoạn gần gối tựa:

h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150) ;h > 450 thì sct = min (h/3, 500) Đoạn giữa nhịp:

h ≤ 300 thì sct = min (h/2, 150) ; h > 300 thì sct = min (3h/4, 500)

b Điều kiện tính toán cốt đai

Đặt Qb.o là khả năng chịu cắt của bêtông khi không có cốt thép đai Tiêu chuẩn thiết kế cho công thức thực nghiệm:Qb.o =

C

h b

R bt

n b

2 0

4.(1  )

(1) Trong đó:

Rbt: cường độ tính toán về kéo của bêtông, cho ở phụ lục:

b, ho: bề rộng, chiều cao làm việc của tiết diện:

4

 : hệ số phụ thuộc loại bêtông ( tra bảng)

n

 : hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc N

C : Hình chiếu tiết diện nghiêng

Giá trị Qb.o còn được hạn chế trong một giới hạn:

Qb3 ≤ Qb.o ≤ 2,5.Rbt.b.ho (2)

Qb3= b3.( 1 +n).R bt.b.h0 (3)  3: hệ số phụ thuộc vào loại bêtông

Điều kiện cho CK không có cốt thép đai chịu lực cắt là:Q ≤ Qb.o(4)

Q: lực cắt trên tiết diện đang xét

Từ điều kiện trên, khi Q ≥ Qb.o thì bắt buộc phải tính toán cốt thép chịu lực cắt Điều kiện (4) được sử dụng chủ yếu đối với bản, trong đó bêtông phải đủ khả năng chịu cắt, không cần đến cốt đai

Đối với dầm, khi thỏa mãn điều kiên (4) thì không cần tính toán nhưng cũng phải đặt cốt đai theo yêu cầu cấu tạo (xem phần quy định cấu tạo của cốt thép đai)

Khi điều kiện (4) không thỏa mãn, cần tính toán cốt thép chịu lực cắt thì phải tính toán hoặc kiểm tra theo hai điều kiện sau:

* Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính:

Điều kiện: Qmax0,3. w1 b1.R b h b o

Với: w1 - hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được xác định: w1 = 1 + 5w1  1.3;  =

b

s E

b - chiều rộng của tiết diện chữ nhật, chiều rộng sườn của tiết diện chữ T, chữ I

s - khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện

b1 - hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bê tông khác nhau, b1 = 1 – βRb, β là hệ số phụ thuộc vào loạibê tông (với bê tông nặng β = 0.01)

Es, Eb – môđun đàn hồi của cốt thép đai và của bêtông

Rb – cường độ tính toán về nén của bêtông

Qmax – lực cắt lớn nhất( trên tiết diện thẳng góc) trong đoạn dầm đang xét + Nếu điều kiện trên không được thoả mãn thì cần phải tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bê tông

+ Nếu điều kiện trên thoả mãn thì tiến hành tính cốt đai

33

* Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

Nếu Qmax Q bmin =b3.(1+f +n).R b h bt o =0,6.(1+f +n).R b h bt o thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo

I khi cánh nằm trong vùng chịu nén

o

Q q

q

Kiểm tra nếu s ≤ stt thì thỏa mãn, nếu không cần chọn lại s và kiểm tra

d Kiểm tra điều kiện không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng đi qua giữa 2

thanh cốt đai (khe nứt nghiêng không cắt qua cốt đai)

Điều kiện:

4 max

M b

s max

s ct

Số nhánh

Sơ đồ tính của dầm trục D2 là dầm liên tục có gối tựa là cột

Tương tự dầm D1, do dầm D2 là biên nên chọn (b x h) = 200 x 350 (mm)

3.2.2 Xác định tải trọng tác dụng

3.2.2.1 Tĩnh tải:

Gồm các thành phần: Trọng lượng bản thân dầm; trọng lượng tường cửa trên

dầm và tải trọng do sàn truyền vào dầm

hb(m)

δtr(m) Vật liệu γ

(kN/m3)

Hệ sốn

gttc(kN/m2)

gttt-d(kN/m)

l1(m)

l2(m)

gs(kN/m2)

Dạng tảitrọng

gtts-d(kN/m)

Bảng 3.15 Bảng tính hoạt tải phân bố do sàn truyền vào dầm D2

Nhịp dầm ld

(m)

Ô sàntruyền tải

l1(m)

l2(m)

ps(kN/m2)

Dạng tảitrọng

ptts-d(kN/m)

3.1.2.3 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm D1:

3.2.2.3 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm D2:

a Sơ đồ tĩnh tải:

Hình 3.12 Sơ đồ tĩnh tải dầm D2(Đơnvị: q(kN/m))

b Sơ đồ hoạt tải: