Trên khắp các tỉnh thành trong cả nước, các công trình xây dựng có quy mô lớn được xây dựng ngày càng nhiều.. Đồng thời thông qua Đồ án tốt nghiệp, sinh viên được bổ sung thêm những kiến
Trang 1KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
TP Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2013
Trang 2KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
SVTH : ĐỖ NGỌC ÂN MSSV : 0851020007 GVHD : TS ĐÀO ĐÌNH NHÂN
TP Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2013
Trang 3LỜI MỞ ĐẦU
Trong xu thế hội nhập với thế giới, cùng với đà phát triển ngày càng đi lên của nền kinh tế đất nước Ngành xây dựng cũng đã có những bước phát triển vượt bậc Trên khắp các tỉnh thành trong cả nước, các công trình xây dựng có quy mô lớn được xây dựng ngày càng nhiều Đối với một sinh viên như em, việc lựa chọn một công trình làm đề tài tốt nghiệp sao cho phù hợp với sự phát triển và phù hợp với bản thân là một vấn đề rất quan trọng Đồ án tốt nghiệp là một nội dung vô cùng quan trọng giúp cho mỗi sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học Đồng thời thông qua Đồ án tốt nghiệp, sinh viên được bổ sung thêm những kiến thức cần thiết nhằm đáp ứng những yêu cầu, nhiệm vụ trong thực tế xây dựng công trình sau khi tốt nghiệp Được sự đồng ý của ban chủ nhiệm Khoa Xây Dựng và Điện và sự hướng dẫn tận tình của các thầy TS ĐÀO ĐÌNH NHÂN
đường Gia Phú quận 6 Tp.HCM
Để hoàn thành được đồ án này, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo hướng dẫn, những tài liệu tham khảo cần thiết phục vụ cho việc làm đồ án cũng như về sau này
Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trong khoa Khoa Xây Dựng và Điện nói riêng, Trường Đại Học MỞ TP.HCM nói chung đã truyền đạt những kiến quý báu cho em trong 4 năm học vừa qua
Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù rất cố gắn tiếp thu, học hỏi nhưng thời gian và khả năng của một sinh viên là có hạn Nên em cũng không tránh khỏi những sai sót Kính mong các thầy, cô giáo góp ý và chỉ bảo thêm để em có được những kiến thức hoàn thiện hơn Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo đã giảng dạy và giúp em hoàn thành
Đồ Án Tốt Nghiệp này
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Khoảng thời gian được học tập tại trường Đại Học Mở TP.HCM là khoảng thời gian quí báu khơng những giúp em cĩ thể học được nhiều kiến thức chuyên ngành, trau dồi những kỹ năng chuyên mơn mà cịn giúp em rèn luyện tác phong đạo đức, phẩm chất của một cơng dân tốt, một kỹ sư cĩ ích cho xã hội sau này
Được sự giảng dạy, giúp đỡ tận tình của quí thầy cơ ở Bộ mơn Xây Dựng thuộc khoa Xây Dựng và Điện nĩi riêng, trường Đại Học Mở TP.HCM nĩi chung, em đã học tập, tích lũy và nâng cao được vốn kiến thức chuyên mơn để cĩ thể bước vào đời và cĩ thể hoạt động và học tập nhiều hơn trong lĩnh vực xây dựng
Em xin chân thành gửi lời biết ơn đến :
Ban Giám Hiệu trường Đại Học Mở TP.HCM
Qúi thầy cơ ở bộ mơn Xây Dựng thuộc khoa Xây Dựng và Điện
Thư viện trường Đại Học Mở TP.HCM
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy ĐÀO ĐÌNH NHÂN – giáo viên hướng dẫn đồ án tốt nghiệp
Xin cảm ơn tất cả bạn bè cùng lớp – những người đã cùng tơi học tập suốt thời gian vừa qua Cuối cùng em xin kính chúc quí thầy cơ luơn dồi dào sức khỏe, đạt được nhiều thành cơng và niềm vui trong cơng việc
Em xin chân thành cảm ơn !!!
TP HCM Tháng 08/2013 Sinh viên
ĐỖ NGỌC ÂN
Trang 5
MỤC LỤC Lời mở đầu
Lời cảm ơn
Mục lục
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1
1.1 Giới thiệu công trình 1
1.1.1 Vị trí công trình 1
1.1.2 Quy mô công trình 1
1.2 Giải pháp thiết kế 1
1.2.1 Kiến trúc 1
1.2.2 Lựa chọn tiêu chuẩn, Sử dụng vật liệu 1
1.2.3 Giải pháp giao thông 2
1.2.4 Giải pháp kĩ thuật khác 2
1.3 Điều kiện khí hậu thủy văn 3
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN SÀN SƯỜNBÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI 4
2.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện sàn 4
2.1.1 Kích thước sơ bộ tiết diện sàn 4
2.1.2 Kích thước sơ bộ tiết diện dầm 6
2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 6
2.2.1 Tĩnh tải 6
2.2.2 Hoạt tải 8
2.3 Tính toán nội lực và cốt thép sàn 8
2.3.1 Nguyên tắc tính toán 8
2.3.2 Tính toán bản sàn 8
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 16
3.1 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang 16
3.2 Tính toán bản thang vế 1 và vế 2 17
3.2.1 Sơ đồ tính bản thang 17
3.2.2 Xác định tải trọng bản thang 18
3.2.3 Sơ đồ tính bản chiếu nghỉ 19
3.2.4 Xác định tải trọng bản chiếu nghỉ 20
3.2.5 Xác định nội lực 21
Trang 63.2.6 Tính cốt thép 22
3.3 Tính toán dầm chiếu nghỉ 23
3.3.1 Sơ đồ tính 23
3.3.2 Tải trọng tác dụng 23
3.3.3 Xác định nội lực 24
3.3.4 Tính cốt thép 24
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 27
4.1 Tính toán bản nắp 28
4.1.1 Sơ đồ tính 28
4.1.2 Tải trọng tác dụng 28
4.1.3 Xác định nội lực 28
4.1.4 Tính toán cốt thép 29
4.2 Tính toán bản thành 30
4.2.1 Sơ đồ tính 30
4.2.2 Tải trọng tác dụng 31
4.2.3 Xác định nội lực 32
4.2.4 Tính toán cốt thép 33
4.3 Tính toán bản đáy 34
4.3.1 Sơ đồ tính 34
4.3.2 Tải trọng tác dụng 35
4.3.3 Xác định nội lực 35
4.3.4 Tính toán cốt thép 36
4.4 Tính toán dầm nắp dầm đáy 37
4.4.1 Sơ đồ tính 37
4.4.2 Tải trọng tác dụng 37
4.4.3 Xác định nội lực 39
4.4.4 Tính toán cốt thép 41
4.5 Tính toán cột hồ nước mái 43
CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN DẦM TRỤC B .44
5.1 Tài liệu tham khảo 44
5.2 Số liệu tính toán 44
5.3 Sơ đồ tính 44
5.4 Chọn kích thước tiết diện 45
Trang 75.5 Tải trọng đứng tác dụng vào dầm trục B 45
5.5.1 Nguyên tắc truyền tải 45
5.5.2 Các dạng tải trọng đứng tác dụng lên dầm trục B 46
5.6 Các trường hợp tải tác dụng 48
5.6.2 Tổ hợp tải trọng 50
5.7 Tính toán cốt thép dầm 50
CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG .54
6.1 Tài liệu tham khảo 54
6.2 Số liệu tính toán 54
6.3 Sơ đồ tính 54
6.4 Chọn kích thước tiết diện 58
6.4.1 Kích thước tiết diện dầm 58
6.4.2 Kích thước tiết diện cột 59
6.5 Tải trọng đứng tác dụng vào khung trục 5 76
6.5.1 Nguyên tắc truyền tải 76
6.5.2 Các dạng tải trọng đứng tác dụng lên khung trục 5 77
6.5.2.1 Tải trọng tác dụng lên dầm trục 5 77
6.5.2 Tải trọng tập trung tác dụng lên cột khung trục 5 80
6.5.3 Tải trọng ngang tác dụng vào khung trục 5 84
6.6 Các trường hợp tải tác dụng vào khung trục 5 85
6.6.1 Các trường hợp tải trọng 85
6.6.2 Tổ hợp tải trọng 95
6.7 Tính toán cốt thép khung trục 5 99
6.7.1 Tính toán cốt thép dầm khung trục 5 99
6.7.2 Tính toán thép cột khung trục 7 109
CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ MÓNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 121
A : THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP BTCT (MÓNG CỌC ĐÀI THẤP) 121
7.1 Tài liệu tham khảo 121
7.2 Số liệu chung 121
7.3 Chọn các thông số cho cọc và đài móng 123
7.4 Xác định sức chịu tải của cọc 124
7.4.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 124
7.4.2 Tính sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền 124
Trang 87.5 Kiểm tra cọc khi vận chuyển và cẩu lắp 130
7.5.1 Khi vận chuyển 130
7.5.2 Khi cẩu lắp 131
7.5.3 Tính móc treo 131
7.6 Tính móng trục M1 132
7.6.1 Số liệu về tải trọng 132
7.6.2 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc 132
7.6.3 Xác định số lượng cọc 132
7.6.4 Tính toán và kiểm tra đài cọc 133
7.6.5 Kiểm tra ổn định dưới đáy móng khối qui ước 134
7.6.6 Tính lún theo phương pháp phân tầng cộng lún 138
7.6.7 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài móng 140
7.6.8 Tính toán cốt thép 141
7.7 Tính toán móng trục M2 142
7.7.1 Số liệu về tải trọng 142
7.7.2 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc 142
7.7.3 Xác định số lượng cọc 143
7.7.4 Tính toán và kiểm tra đài cọc 143
7.7.5 Kiểm tra ổn định dưới đáy móng khối qui ước 144
7.7.6 Tính lún theo phương pháp phân tầng cộng lún 148
7.7.7 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài móng 150
7.7.8 Tính toán cốt thép 151
B : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP 153
7.8 Số liệu chung 153
7.9 Chọn vật liệu cho cọc và đài móng 153
7.10 Xác định sức chịu tải của cọc 154
7.10.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 154
7.10.2 Tính sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền 155
Chọn sức chịu tải tính toán cho cọc: 159
7.11 Tính móng M1 160
7.11.1 Số liệu về tải trọng 160
7.11.2 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc 160
7.11.3 Xác định số lượng cọc 160
7.11.4 Tính toán và kiểm tra đài cọc 161
Trang 97.11.5 Kiểm tra ổn định dưới đáy móng khối qui ước 162
7.11.6 Tính lún theo phương pháp phân tầng cộng lún 165
7.11.7 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài móng 168
7.11.8 Tính toán cốt thép 168
7.12 Tính móng M2 169
7.12.1 Số liệu về tải trọng 169
7.12.2 Xác dịnh sơ bộ kích thước đài cọc 169
7.12.3 Xác định số lượng cọc 169 Tài liệu tham khảo
Trang 10CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
1.1 Giới thiệu công trình
1.1.1 Vị trí công trình
Chung cư Gia Phú nằm ở quận 6 TPHCM , phía đông là mặt chính hướng ra đường Gia Phú ,phía bắc, tây, nam là khu vực nhà dân Công trình nằm giữa khu dân cư hiện hữu , địa hình khu vực bằng phẳng
1.1.2 Quy mô công trình
Công trình gồm có 1 khối nhà chính cao 8 tầng với diện tích xây dựng như sau :
- Tổng chiều cao công trình là 27.4 (m) tính từ mặt nền tầng trệt lên đến đỉnh mái
1.2.2 Lựa chọn tiêu chuẩn, Sử dụng vật liệu
Tiêu chuẩn thiết kế :
- TCVN 2737 -1995 : Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động
- TCVN 356 -2005 : Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BTCT
- TCVN 198 -1997 : Nhà cao tầng , thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
- TCVN 195- 1997 : Nhà cao tầng, thiết kế cọc khoan nhồi
- TCVN 205 -1998 : Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế
o Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 225 (MPa) = 225000 (KN/m2)
o Cường độ chịu nén tính toán : Rsc = 225 (MPa) = 225000 (KN/m2)
Trang 11o Cường độ chịu kéo tính toán thép ngang : Rsw = 175000 (KN/m )
o Mô đun đàn hồi : Es = 210000 (MPa) = 21 x107 (KN/m2 )
- Thép CII :
o Cường độ chịu kéo tính toán :Rs = 280 (MPa) = 280000 (KN/m2)
o Cường độ chịu nén tính toán : Rsc = 280 (MPa) = 280000 (KN/m2)
o Cường độ chịu kéo tính toán thép ngang : Rsw = 225 (MPa) = 225000(KN/m2)
o Mô đun đàn hồi : Es = 210000 (MPa) = 21 x107 (KN/m2)
- Vật liệu bao che : tường xây gạch , sơn nước trong ngoài ,tường bao và tường ngăn giữa các căn hộ xây gạch dày 200 mm tường ngăn bên trong căn hộ xây gạch dày 100mm
1.2.3 Giải pháp giao thông
- Giao thông trên từng tầng thông qua hệ thống giao thông hành lang rộng 3m nằm ở giữa mặt bằng tầng ,đảm bảo lưu thông ngắn gọn ,tiện lợi đến từng căn
hộ
- Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống giao thông 2 cầu thang bộ và 2 thang máy được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh , an toàn khi có sự cố xảy ra
1.2.4 Giải pháp kĩ thuật khác
1.2.4.1 Hệ thống điện
Công trình xử dụng được cung cấp từ 2 nguồn lưới điện thành phố và máy phát điện riêng toàn bộ đường dây điện được bố trí , lắp đăt ngầm trong công trình (được tiến hành lắp đặt khi thi công) hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp
kĩ thuật đặt ngầm trong tường và phair đảm bảo an toàn , không đi qua khu vực
ẩm ướt , tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa
Trang 12- Riêng hệ thống thoát nước thải sẽ được bố trí đường ống riêng để đưa về bể xử
lý nước thải rồi mới thoát ra hệ thống thoát nước chung của thàng phố 1.2.4.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng
a Chiếu sáng
- Các căn hộ, các hệ thống giao thông chính trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các của sổ, cửa chính, hành lang và các khoảng trống thông tầng
- Ngoài ra hệ thống đèn chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí ở những nơi bị khuất ,ở hành lang , cầu thang đều có lắp đặt hệ thống đèn chiếu sáng
b Thông gió
- Các phòng đều được thông gió tự nhiên thông qua các cửa sổ , cửa chính , hành lang , cầu thang và các khoảng trống thông tầng
c An toàn phòng cháy chữa cháy
ở mõi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy (tủ chữa cháy ,bình xịt CO2….) Ngoài ra ở mõi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt ) tự động , thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mõi tầng và mõi phòng s
1.3 Điều kiện khí hậu thủy văn
- Công trình được xây dựng ở TP.HCM nên mang đầy đủ tính chất chung của vùng Đây là vùng có nhiệt độ cơ bản là nhiệt đới gió mùa , nhiệt độ cao nhất từ 35 -
40oC,nhiệt độ trung bình hàng năm 32oC,chênh lệch giũa các tháng cao nhất
(thường là tháng 4 ) và thấp nhất (tháng 12) khoảng 10oC,không cần chống lạnh
- Khu vục thành phố nắng nhiều , hàng năm có từ 2500 đến 2700 giờ nắng , thời tiết hàng năm chia làm 2 mùa rõ rệt : mùa mưa và mùa khô ,cường độ mưa khá lớn
o Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau
Trang 13CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI
2.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện sàn
- Sàn phải có đủ độ cứng để không bị rung động ,dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió ,bão,động đất …) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng
- Độ cứng trong mặt phẳng sàn phải đủ lớn để khi truyền tải trong ngang vào cột sẽ giúp chuyển vị ở các đầu cột bằng nhau
- Trên sàn ,hệ tường ngăn không có hệ dầm đỡ có thể bố trí ở bất kỳ vị trí nào mà không làm tăng đáng kể độ võng sàn
- Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhịp của sàn trên mặt bằng và tải trọng tác dụng
2.1.1 Kích thước sơ bộ tiết diện sàn
- Xem sàn là mặt phẳng cứng trong mặt phẳng ngang chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang
- Chọn sơ bộ chiều dày sàn hs theo công thức sau :
1 s
o m = (40 ÷ 45) : đối với bản kê bốn cạnh ,chọn D = 45
o l1 là chiều dài cạnh ngắn của từng ô bản
- Chọn ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất để tính toán chiều dày sàn vì kích thước các phòng đều giống nhau nên ta chọn bất kì ô sàn để tính và chọn sơ bộ chiều dày sàn
8 4 45
Chọn chiều dày bản sàn : hs= 10cm để tính toán chung cho toàn sàn
- Với những kích thước trên các ô sàn được phân loại theo Bảng 1.1
Trang 152.1.2 Kích thước sơ bộ tiết diện dầm
- Chọn sơ bộ kích thước dầm theo công thức :
d d
d l m
- Trong đó :
o md: hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng
o md 8 ÷ 12 : đối với hệ dầm chính khung 1 nhịp
o md= 12 ÷ 16 : đối với hệ dầm chính khung nhiều nhịp
Trang 16thiện Do đĩ tĩnh tải sàn tương ứng cũng cĩ giá trị gần giống nhau Các loại sàn ở tầng này cĩ cấu tạo như sau :
ht. t .t t
(1.4)
- Trong đĩ :
o hi : chiều dày các lớp cấu tạo sàn
o i : khối lượng riêng của các lớp cấu tạo sàn
o ni : hệ số vượt tải của lớp sàn thứ i
- Kết quả tính được trình bày trong bảng 1.3
Loại sàn Cấu tạo lớp
Chiều dày (mm)
(kN/m3)
gtc
(kN/m2)
Hệ số vượt tải
Gạch Ceramic Vữa lót Bản sàn btct Vữa trát Vữa tạo dốc
SÀN THƯỜNG SÀN BAN CÔNG WC
Trang 17Bảng 1.4 Hoạt tải tác dụng lên sàn 2.3 Tính toán nội lực và cốt thép sàn
2.3.1 Nguyên tắc tính toán
- Sàn được tính theo bảng đơn ,tính theo sơ đồ đàn hồi Nếu 2 ô bảng gần nhau có AS
khác nhau thì thép chịu moment (+) bố trí riêng , thép chịu moment (-) lấy theo ô bản
có giá trị lớn
- Tại vị trí gối của 2 ô bản liền kề , nếu thép gối của chúng cùng đường kính và
khoảng cách bố trí chênh lệch nhau không quá 30mm thì ta lấy thép gối của của ô bản nào có khoảng cách nhỏ hơn để bố trí chung cho thép gối 2 ô bản đó
2.3.2 Tính toán bản sàn
- Tùy theo tỉ lệ độ cứng giữa bản sàn với các dầm mà ta có các loại ô bản với các liên kết với các dầm khác nhau :
- Khi hd 3 hb thì xem liên kết giữa bản và dầm là ngàm
- Khi hd < hbthì xem liên kết giữa bản và dầm là khớp
Trong đó :
o hd : chiều cao của dầm
o hb : chiều cao (chiều dày ) của bản
Trang 182.3.2.1 Tính toán các ô bản làm việc một phương (bản loại dầm )
- Theo bảng 1.1 các ô sàn S1, S9 là bản làm việc một phương
- Các giả thiết tính toán :
o Các ô bản tính toán theo ô bản đơn , không xét đến ảnh hưởng các ô bản kế cận
o Các ô bản tính toán theo sơ đồ đàn hồi
hd=3hb: sơ đồ tính của các ô bản là giầm đơn giản 2 đầu ngàm
- Cắt theo phương cạnh ngắn một dải có bề rộng b=1m và xem chúng làm việc như 1 dầm Tùy theo liên kết giữa bản và dầm ta có sơ đồ tính là dầm 2 đầu ngàm hay 1 đầu ngàm 1 đầu khớp
Trang 19 Tính toán cốt thép
- Ô bản loại dầm được tính như cấu kiện bị uốn
- Giả thiết tính toán :
o a=2cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo
o h0= hs – a = 10 – 2 = 8cm :chiều cao có ích của tiết diện
o b= 100cm : bề rộng tính toán của dải bản
- Lựa chọn vật liệu theo bảng 1.6 :
% 84 3 2250
145 9 0 595 0
s
b b R
- Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1.7
Trang 20Ô
sàn
Momen (kNm)
2.3.2.2 Tính toán các ô bản làm việc 2 phương (bản kê 4 cạnh)
- Theo bảng 1.1 các ô bản làm việc 2 phương là : S2 , S3, S4, S7, S8, S9, S10
- Các giả thiết tính toán :
o Các ô bản tính toán theo ô bản đơn , không xét đến ảnh hưởng các ô bản kế cận
o Các ô bản tính theo sơ đồ đàn hồi
o Nhịp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục dầm
Trang 21o Theo phương cạnh dài : M2 = mi2.P (kN.m) (1.12)
Trang 22S8 5.548 0.1 4.8 5 2.48 2.28 5.82 5.25
Bảng 1.8 Nội lực trong các ô bản loại bản kê 4 cạnh
Tính toán cốt thép
- Giả thiết tính toán :
o a1 =2cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn đến mép bê tông chịu kéo
o h01 =hs - a1 = 10-2 = 8 cm: chiều cao có ích của tiết diện
o a2 = a1+ 1cm = 2+1 = 3 cm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh dài đến mép bê tông chịu kéo
o h02= hs - a2 = 10-3 = 7 cm: chiều cao có ích của tiết diện
- Lựa chọn vật liệu lấy theo bảng 1.5
- Tính toán và kiểm tra hàm lượng cốt thép
- Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1
Trang 23Bảng 1.9 kết quả tính toán cốt thép sàn Tên
ô sàn Momen (kN.m) Mi (cm) a m As
(cm2) Chọn thép
As
chọn (cm2) μ%
S2
M1(kN.m) 2.48 2 0.039 0.04 1.6 ∅6𝑎150 1.89 0.27 M2(kN.m) 2.28 3 0.049 0.05 2.02 ∅6𝑎150 1.89 0.27 MI(kN.m) 5.82 2 0.091 0.1 3.88 ∅8𝑎125 4.02 0.57 MII(kN.m) 5.25 2 0.082 0.086 3.48 ∅8𝑎125 4.02 0.57
S3
M1(kN.m) 2.48 2 0.039 0.04 1.6 ∅6𝑎150 1.89 0.27 M2(kN.m) 2.28 3 0.049 0.05 2.02 ∅6𝑎150 1.89 0.27 MI(kN.m) 5.82 2 0.091 0.1 3.88 ∅8a125 4.02 0.57 MII(kN.m) 5.25 2 0.082 0.086 3.48 ∅8𝑎125 4.02 0.57
S4
M1(kN.m) 2.48 2 0.039 0.04 1.6 ∅6𝑎150 1.89 0.27 M2(kN.m) 2.28 3 0.049 0.05 2.02 ∅6𝑎150 1.89 0.27 MI(kN.m) 5.82 2 0.091 0.1 3.88 ∅8𝑎125 4.02 0.57 MII(kN.m) 5.25 2 0.091 0.086 3.48 ∅8𝑎125 4.02 0.57
S5
M1(kN.m) 4.615 2 0.052 0.056 2.63 ∅6𝑎100 2.83 0.35 M2(kN.m) 4.221 3 0.066 0.068 2.77 ∅6𝑎100 2.83 0.35 MI(kN.m) 10.786 2 0.129 0.138 6.43 ∅10𝑎120 6.54 0.84 MII(kN.m) 9.72 2 0.116 0.124 5.75 ∅10𝑎120 6.54 0.84
S6
M1(kN.m) 4.833 2 0.057 0.059 2.76 ∅6𝑎100 2.83 0.35 M2(kN.m) 4.419 3 0.069 0.072 2.91 ∅6𝑎100 2.83 0.35 MI(kN.m) 11.294 2 0.135 0.145 6.76 ∅10𝑎120 6.54 0.84 MII(kN.m) 10.183 2 0.121 0.129 6.05 ∅10𝑎120 6.54 0.84
S7
M1(kN.m) 2.7 2 0.042 0.04 1.75 ∅6𝑎150 1.89 0.27 M2(kN.m) 2.48 3 0.053 0.054 2.2 ∅6𝑎150 1.89 0.27 MI(kN.m) 6.3 2 0.099 0.104 4.2 ∅8𝑎110 4.57 0.65 MII(kN.m) 5.7 2 0.089 0.094 3.8 ∅8𝑎125 4.02 0.57
S8
M1(kN.m) 2.48 2 0.039 0.04 1.6 ∅6𝑎150 1.89 0.27 M2(kN.m) 2.28 3 0.049 0.05 2.02 ∅6𝑎150 1.89 0.27 MI(kN.m) 5.82 2 0.091 0.1 3.88 ∅8𝑎125 4.02 0.57 MII(kN.m) 5.25 2 0.042 0.086 3.48 ∅8𝑎125 4.02 0.57
Trang 24S10
M1(kN.m) 2.2 2 0.03 0.035 1.42 ∅6𝑎150 1.89 0.27 M2(kN.m) 0.78 3 0.017 0.017 0.68 ∅6𝑎200 1.42 0.20 MI(kN.m) 4.85 2 0.076 0.079 3.2 ∅8𝑎150 3.35 0.48 MII(kN.m) 1.75 2 0.027 0.028 1.13 ∅8𝑎200 2.52 0.37
Trang 25CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ
3.1 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang
Công trình gồm : tầng 1(tầng trệt ) cao 3m ; tầng 2 (tầng lửng) cao 2.8m và tầng 3 đến tầng 8 cao 3.4m Ta tính toán cầu thang từ tầng 5 lên tầng 6 và bố trí thép cho các cầu thang các tầng còn lại tương tự
Cấu tạo bậc thang – vật liệu
- Cầu thang được thiết kế là loại cầu thang 2 vế, gồm 21 bậc thang với l x b x h = 1.3 x 0.32 x 0.16 ( m )
Hình 2.1 : Mặt bằng cầu thang tầng 5-6
Hình 2.2 Cấu tạo bản thang
- Tính toán cầu thang bao gồm : tính toán bản thang vế 1 ; vế 2 và dầm DCN
- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang và bản chiếu nghỉ
Trang 26Với : ( 160 192 )( )
30 25
4800 30
- Cắt dải bản có bề rộng 1m theo phương liên kết để tính thì ta có sơ đồ tính
- Vế 1 : từ sàn tầng dưới đến chiếu nghỉ, tính toán bản thang như dải bản một đầu tựa lên dầm sàn, đầu kia tựa lên dầm chiếu nghỉ
- Vế 2 : từ chiếu nghỉ đến dầm sàn tầng trên, tính toán như vế 1
- Sơ đồ tính bản thang của vế 1 và vế 2 là dầm đơn giản, 2 vế giống nhau nên ta sẽ lập sơ đồ tính và tính toán cấu tạo cho vế 1 và bố trí tương tự cho vế 2
Hình 2.3 Sơ đồ tính bản thang
Trang 273.2.2 Xác định tải trọng bản thang
Tĩnh tải
- Trọng lượng các lớp cấu tạo được xác định theo công thức :
' bx
- Chiều dày tương đương của các lớp được xác định như sau :
o Đối với lớp đá granite , lớp vữa :
(b b) cosi
tdi
b
l hl
o Đối với bậc thang xây gạch :
cos2
b td
lb : bề rộng bậc thang
hb : chiều cao bậc thang
𝛼 = 260 33’: góc nghiêng của bản thang
Trang 28Bảng 2.2 Trọng lượng các lớp cấu tạo bản thang
- Tĩnh tải do trọng trọng lượng bản thân lan can glc = 50 daN/m , ta qui tải lan can trên đơn vị m2 bản thang
glc = 3 1
115 77.99 (kN) = 799 (daN)
Trang 29qbcn = gbcn + pbcn = 5.472 + 360 = 769.7 (daN/m)
Trang 303.2.5 Xác định nội lực
Ta giải nội lực bằng phần mềm SAP V7.42 và được kết quả :
Hình 2.5 Sơ đồ tính
qbx = 10.43 (kN/m2) Hình 2.6 Sơ đồ tải trọng vế thang 1 qbcn = 7.69 (kN/m)
Hình 2.7 Biểu đồ momen uốn Mmax = 28.17 ( kN.m)
Hình 2.8 Biểu đồ lực cắt Qmax = 23.11 ( kN)
Trang 313.2.6 Tính cốt thép
- Do 2 vế thang vế 1 và vế 2 giống nhau nên ta chỉ cần tính toán cho vế 1 và bố trí cốt thép cho cả 2 vế
- Sử dụng momen lớn nhất để tính cốt thép và bố trí 100% ở nhịp và 0% ở gối
- Bản thang được tính như cấu kiện chịu uốn
- Giả thiết tính toán :
o a= 20 (mm) : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo
o h0= 150 – 30 = 120 (mm): chiều cao có ích
o b= 1000 (mm) : bề rộng tính toán của tiết diện
- Đặc trưng vật liệu tính toán :
Rb
(daN/cm2) (daN/cmRbt 2) (daN/cmEb 2) R Rs
(daN/cm2) (daN/cmRsc 2) (daN/cmEs 2)
145 10.5 3 x 105 0.432 2250 2250 2.1 x 106
Bảng 2.4 : Bảng đặc trưng vật liệu tính thép
- Trình tự tính toán diện tích cốt thép :
2 o b m
bhR
Trang 323.3 Tính toán dầm chiếu nghỉ
3.3.1 Sơ đồ tính
- Dầm chiếu nghỉ được xem là dầm đơn, liên kết khớp ở 2 đầu, chịu tác dụng của tải phân bố
Hình 2.9 Sơ đồ tính dầm DCN 3.3.2 Tải trọng tác dụng
Trang 333.3.3 Xác định nội lực
Hình 2.10: Biểu đồ momen và lực cắt của dầm chiếu nghỉ
- Momen lớn nhất tại nhịp của dầm :
Mmax = 34.67 (KN.m)
- Lực cắt lớn nhất của dầm :
Qmax = 46.23 (KN) 3.3.4 Tính cốt thép
Cốt dọc
- Giả thiết tính toán :
o a = 30mm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo ,
bhR
Trang 34Với
2800
145 632 0
As tính
(cm2/m)
𝜇 (%) Nhịp 3467 200 270 0.182 0.2 5.1 2Ø18 5.09 0.94
= 225mm
400 mm
Trang 35- Ta có : 𝑄wb = 89.92 KN > 𝑄max = 46.23 kN (Thỏa điều kiện chịu cắt )
- Kiểm tra điều kiện :
Trang 36CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
- Công trình gồm : tầng 1(tầng trệt ) cao 3m ; tầng 2 (tầng lửng) cao 2.8m và tầng 3 đến tầng 8 cao 3.4m tầng 1 và 2 là những căn hộ có gác, tổng cộng gồm 8 căn hộ
từ tầng 3 đến tầng 8 là những căn hộ độc lập mỗi tầng gồm 12 căn hộ
- Mỗi căn hộ trung bình khoảng 6 người sống lưu lượng nước trung bình cho một người trên 1 ngày đêm là 200lit/ người/ ngàyđêm
- Lưu lượng cần thiết để cung cấp cho chung cư trên một ngày đêm phải là:
( 8 + ( 6 x 12 ) ) x 6 x 200 = 96000 (lit) = 96 (m3)
- Dựa vào mặt bằng kết cấu và kiến trúc ta chọn 4 hồ nước lớn kích thước 5 x 4.8 x 1.5 (m) như hình vẽ để tính toán
- Sức chứa của 4 hồ chứa nước là: 4 x ( 4.8 x 5 x1.4 ) = 134.4 (𝑚 )
Hình 3.1 : Kết cấu hồ nước mái
Trang 375000 = 1.04 < 2 bản nắp làm việc theo 2 phương
a Tĩnh tải : trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản nắp
- hd = 3hb : bản sàn liên kết ngàm với dầm ở cả 4 cạnh (sơ đồ 9)
- Momen (+) lớn nhất ở giữa nhịp :
o Theo phương cạnh ngắn : M1 = mi1.P (kNm)
o Theo phương cạnh dài : M2 = mi2.P (kNm)
Trang 38Bảng 3.2 Nội lực trong bản nắp 4.1.4 Tính toán cốt thép
- Giả thiết tính toán :
o a1 = 2cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn đến mép bê tông chịu kéo ;
o h01: chiều cao có ích của tiết diện ;
o b=100cm : bề rộng tính toán của dải bản
- Lựa chọn vật liệu lấy theo bảng 1.4
- Tính toán và kiểm tra hàm lượng cốt thép tương tự phần tính toán và kiểm tra hàm lượng cốt thép sàn
- Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau :
Trang 39KH Momen
(daN.m)
b (cm)
4800 =3.2 > 2
o H
L2
= 1500
5000
= 3.33 > 2 ⇒ Bản thành làm việc 1 phương
- Bản thành làm việc theo bản 1 phương nên ta cắt dải bản có bề rộng b = 1m để tính
- Xét tỷ số :
o
bt dn
Trang 40- Gió hút : Wh =n W0 k ch 1 mx 1m = 1.2 x 83 x 1.35 x 0.6 x 1 = 80.68
(daN/m)
- Trong đó :
o n: hệ số tin cậy n = 1,2;
o cđ: hệ số khí động công trình phía đón gió (c=0.8);
o ch: hệ số khí động công trình phía khuất gió (c’= - 0.6);
o w0: giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng theo địa danh hành chính (TCVN 2737 - 1995), tại TP.HCM W0 = 83 daN/m2
o k: hệ số kể đến áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa hình tại khu vực xây dựng công trình (TCVN 2737 - 1995) → k = 1.35