thiết kế chung cư an bình

LỜI MỞ ĐẦU Qua quá trình đào tạo một kỹ sư nói chung và kỹ sư xây dựng nói riêng bao giờ cũng là một nút thắt quan trọng giúp sinh viên có thể tổng hợp những kiến thức đã học tại trường

LỜI MỞ ĐẦU

Qua quá trình đào tạo một kỹ sư nói chung và kỹ sư xây dựng nói riêng bao giờ cũng là một nút thắt quan trọng giúp sinh viên có thể tổng hợp những kiến thức đã học tại trường những kinh nghiêm thu được qua các đợt thực tập để thiết kế một công trình xây dựng cụ thể Vì thế đồ án tốt nghiệp chích là thước đo chính xác nhất những kiến thức và khả năng thực sự của sinh viên có thể đáp ứng được nhu cầu đối với người kỹ sư xây dựng

Cùng với sự phát triển ngày càn cao của xã hội, nhu câu của con người đối với các sản phẩm xây dựng càng ngày càng cao hơn Đó là thiết kế các công trình với xu hướng ngày càn cao hơn, đẹp hơn và hiện đại hơn

Là một sinh viên ra trường với những nhận thức về sự phát triển của ngành xây dựng và xét năng lực của bản thân, được sự đồng ý của thầy T.S DƯƠNG HỒNG THẨM và khoa xây dựng em đã quyết định chọn CHUNG CƯ AN BÌNH là đề tài CHUNG CƯ AN BÌNH được xây dựng tại Đường số 1 , Quốc lộ 1A, Xã An Bình, Huyện Dĩ An, Tỉnh Bình Dương

Trong quá trình thực hiện dù đã cố gắn nhiều song kiến thức còn hạn chế kinh nghiêm còn chưa sâu sắc nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót Kính mong được nhiều sự đóng góp của thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài nay

Được sự giảng dạy , giúp đỡ tận tình của quí thầy cô ở Bộ môn Xây Dựng thuộc khoa Xây Dựng Và Điện em đã tích lũy và nâng cao được vốn kiến thức chuyên môn – những kiến thức rất cần thiết cho em để có bước chân vào đời , để có thể hoạt động trong lĩnh vực xây dựng

Em xin gửi lời biết ơn đến :

Ban Giám Hiệu trường Đại Học Mở TP.HCM

Quí thầy cô ở bộ môn Xây Dựng thuộc Khoa Xây Dựng và Điện Thư viện trường Đại Học Mở TP.HCM

Đặc biệt em xin gửi lời biết ơn chân thành đến :

Thầy DƯƠNG HỒNG THẨM – giáo viên hướng dẫn đồ án tốt nghiệp Xin cám ơn tất cả các bạn cùng lớp - những người đã cùng tôi học tập nghiên cứu

trong suốt thời gian vừa qua

Cuối lời em xin kính chúc quí thầy cô luôn dồi dào sức khỏe và luôn có được thật nhiều niềm vui trong công việc

Xin chân thành cảm ơn!!!

TP HCM Tháng 08/2013 Sinh viên

DƯƠNG MẠNH QUÂN ………

MỤC LỤC

Lời mở đầu

Lời cảm ơn

Mục lục

PHẦN I : KIẾN TRÚC 1

1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 2

2 GIẢI PHÁP ĐI LẠI 2

3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU – KHÍ TƯỢNG – THỦY VĂN 3

4.CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 3

4.1.Hệ thống điện 3

4.2.Hệ thống cung cấp nước 4

4.3.Hệ thống thoát nước 4

4.4.Hệ thống thông gió chiếu sáng 4

4.5.An toàn phòng cháy chữa cháy 4

PHẦN II: KẾT CẤU 5

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH HỆ KẾT CẤU, LỰA CHỌN TIÊU CHUẨN, VẬT

LIỆU THIẾT KẾ 6

1.PHÂN TÍCH HỆ KẾT CẤU .6

2.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH 6

3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC ,TÍNH TOÁN KẾT CẤU 6

4 LỰA CHỌN TIÊU CHUẨN, VẬT LIỆU THIẾT KẾ 6

4.1 Tiêu chuẩn thiết kế 6

4.2 Lựa chọn vật liệu: 7

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 8

I MẶT BẰNG BỐ TRÍ HỆ DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH: .8

II.CẤU TẠO SÀN 8

1 Chiều dày sàn 8

2 Chọn sơ bộ kích thước dầm 10

3 Vật liệu 11

4 Cấu tạo sàn .11

III TẢI TRỌNG TRUYỀN LÊN SÀN 12

1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 12

2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 15

IV XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH THÉP SÀN 17

1 Sàn bản kê 4 cạnh 17

2 Sàn bản dầm 22

V.TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA ĐỘ VÕNG 24

1 Tính toán độ võng cho sàn 24

2 Kiểm tra độ võng sàn 24

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CẦU THANG .27

I CÁC ĐẶC TRƯNG CẦU THANG 27

II TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG 28

1 Bản thang (Bản nghiêng) 28

2 Bản chiếu nghỉ 28

III TÍNH TOÁN NỘI LỰC 30

IV TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO BẢN THANG .34

1 Vật liệu sử dụng 34

2 Tính cốt thép cho bản thang 35

3 Tính toán dầm thang 36

CHƯƠNG IV: TÍNH BỂ NƯỚC MÁI 40

I GIỚI THIỆU CHUNG 40

II SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN CỦA HỒ NƯỚC MÁI 41

III TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN HỒ NƯỚC MÁI 42

1 Tính bản nắp 42

2 Tải trọng tác dụng lên bản nắp 43

2.1 Sơ đồ tính 43

2.2 Tính thép bản nắp 45

3 Tính bản đáy 46

3.1 Sơ đồ tính bản đáy 47

3.2 Tính thép bản đấy 49

3.3 Kiểm tra ke nứt 50

3.4 Kiểm tra độ võng 55

4 Tính bản thành 57

4.1 Sơ đồ tính 57

4.2 Nội lực tác dụng lên thành bể 58

4.3 Nội lực trong thành bể 58

4.4 Tính toán và bố trí cốt thép 58

5 Tính dầm đáy 59

5.1 Sơ đồ và tải trọng tác dụng lên dầm đáy bể 59

5.2 Tính toán nội lực 62

5.3 Tính toán và bố trí cốt thép 64

6 Tính dầm nắp : 67

6.1 Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên dầm nắp bể 67

6.2 Tính toán nội lực 68

6.3 Tính toán và bố trí cốt thép 69

CHƯƠNG V: TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN 71

I CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM-CỘT 71

1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 71

2 Chọn sơ bộ tiết diện cột 73

3 Chọn sơ bộ tiết diện vách 79

II TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG 81

1 Tĩnh tải 81

2 Hoạt tải .82

3 Tải tường tác dụng lên dầm 83

4 Tải trọng của bể nước mái truyền vào cột 84

5 Tải trọng cầu thang 85

6 Tải trọng gió 85

III XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG 87

1 Các trường hợp tải trọng 87

2 Các tổ hợp tải trọng 88

3 Chọn lại tiết diện cột 89

IV TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2 .90

1 Tính toán cốt thép cho dầm khung trục 2 90

2 Tính toán cốt thép cho cột khung trục 2 92

CHƯƠNG VI : VÁCH CỨNG ……… 109

PHẦN III: NỀN MÓNG 122

CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 123

I TỔNG QUÁT VỀ NỀN MÓNG 123

II ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 123

III LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN MÓNG 127

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 128

I LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CỦA CỌC ÉP 128

1 Các thông số của cọc 129

2 Kiểm tra các điều kiện lắp dựng 130

II TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 133

1 Khả năng chiu tải của cọc theo vật liệu 133

2 Khả năng chiu tải của cọc theo đất nền 134

III: THIẾT KẾ MÓNG M1 & M2 CHO KHUNG TRỤC 2 138

A THIẾT KẾ MÓNG M2-TRỤC 2B 138

1 Tải trọng tác dụng 138

2 Xác định sơ bộ số lượng cọc và bố trí cọc 139

3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc 141

4 Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc 143

5 Tính lún cho móng 145

6 Tính toán kết cấu đài móng 147

B THIẾT KẾ MÓNG M1 –TRỤC 2A, 2C 151

1 Tải trọng tác dụng 151

2 Xác định sơ bộ số lượng cọc và bố trí cọc 151

3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc 153

4 Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc 155

5 Tính lún cho móng 157

6 Tính toán kết cấu đài móng 159

IV.THIẾT KẾ MÓNG (M3) DƯỚI LÕI THANG MÁY VÀ THANG BỘ 163

1 Tải trọng tác dụng 172

2 Sơ bộ chiều sâu đáy đài và các kích thước 164

3 Xác định sơ bộ số lượng cọc và bố trí cọc 165

4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc 165

5 Kiểm tra khả năng chịu tải của nhóm cọc 167

6 Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc 168

7 Tính lún cho móng 170

8 Kiểm tra xuyên thủng-tính toán nội lực-Tính cốt thép cho đài móng 172

CHƯƠNG III : THI CÔNG MÓNG CỌC ÉP 182

I PHÂN ĐỢT VÀ PHÂN ĐOẠN CÔNG TRÌNH 182

II LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG ,CỌC, ĐÀ KIỀNG 183

III LẬP DANH MỤC CÔNG VIỆC VÀ XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG .190

IV TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN CÂY CHỐNG 195

V XÁC ĐỊNH HAO PHÍ NHÂN CÔNG VÀ THỜI GIAN THI CÔNG 201

VI.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẶT BẰNG THI CÔNG……….209 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

PHẦN 1

KIẾN

TRÚC

I TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Trong một vài năm trở lại đây, tỉnh Bình Dương ngày càng phát triển với tốc độ cao cả về kinh tế lẫn xã hội Bộ mặt của tỉnh ngày càng thay đổi theo hướng tích cực, thu nhập đầu người cũng tăng Cùng với sự đi lên của nền kinh tế của tỉnh và việc thu hút đầu tư của nước ngoài và các tỉnh thành lân cận ngày càng rộng mở dẫn đến việc số người nhập cư vào tỉnh ngày càng tăng, theo qui hoạch của tỉnh, đã có những giải pháp về các chung cư cao tầng chất lượng cao Bên cạnh đó, việc hình thành các cao ốc văn phòng, chung cư cao tầng không những đáp ứng được nhu cầu về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới của tỉnh mà còn góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng của tỉnh thông qua việc áp dụng các kỹ thuật, công nghệ mới trong tính toán thiết kế, thi công và xử lý thực tế Chính vì thế mà nhà CHUNG CƯ AN BÌNH được ra đời

 Tên công trình : CHUNG CƯ AN BÌNH

 Địa điểm xây dựng : Đường số 1 , Quốc lộ 1A, Xã An Bình, Huyện Dĩ An, Tỉnh Bình Dương

 Số tầng : 1 tầng hầm + 1 tầng trệt +7 tầng lầu + tầng mái

 Diện tích 1 tầng điển hình : 42 x 31.6 = 1327.2 (m2)

 Chiều cao công trình : 27 (m) ( Tính đến cos sàn tầng mái )

 Phân khu chức năng :

- Khối hầm : Kết hợp giữa nơi giữ xe và tầng kỹ thuật

- Khối tầng trệt : Dùng làm siêu thị, cửa hàng

- Tầng 2 đến tầng 8 : Chung cư, mỗi tầng có 24 căn hộ

- Tầng mái : Có hệ thống thoát nước và bố trí 1 bể nước cung cấp cho toàn công trình, thể tích bể nước là : 8.2 x 8.2 x 2.0 = 134 (m3) Hệ thống thu lôi chống sét

II GIẢI PHÁP ĐI LẠI

1 Giải pháp giao thông theo phương đứng :

- Công trình sử dụng 2 khối tháng máy ( mỗi khối gồm 2 thang máy được bố trí tại lõi của công trình )

2 Giải pháp theo phương ngang nhà :

- Gồm hai cầu thang bộ loại 2 vế được bố trí tại lõi của công trình song song với thang máy

- Các hành lang giữa các căn hộ có bề rộng 3.0 (m) được thiết kế rộng rãi tạo điều kiện thuận lợi cho việc đi lại của toàn khu nhà

III ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU – KHÍ TƯỢNG – THỦY VĂN

 Tỉnh Bình Dương thuộc vùng đông nam bộ thuộc miền nhiệt đới có khí hậu nóng ấm, gồm 2 mùa rõ rệt

+ nhiệt độ trung bình tháng cao nhất 29 °C (tháng 4),

+ 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 :

Chế độ gió tương đối ổn định, không chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão và áp thấp nhiệt đới + Về mùa khô gió thịnh hành chủ yếu là hướng Đông, Đông - Bắc

+ về mùa mưa gió thịnh hành chủ yếu là hướng Tây, Tây – Nam

+ Tốc độ gió bình quân khoảng 0.7m/s, tốc độ gió lớn nhất quan trắc được là 12m/s thường

là Tây, Tây - Nam Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xoáy

IV CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1 Hệ thống điện

- Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện tỉnh 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)

3 Hệ thống thoát nước

Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái được tạo dốc ) và chảy vào các ống thoát nước mưa ( =140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng

4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

4.1 Chiếu sáng :

Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ ở các mặt của tòa nhà và hai lỗ lấy sáng ở khối trung tâm) 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

4.2 Thông gió

Hệ thống thông gió tự nhiên bao gồm các cửa sổ, hai giếng trời ở khu trung tâm Ở các căn

hộ đều được lắp đặt hệ thống điều hòa không khí

5 An toàn phòng cháy chữa cháy

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 (dung tích khoảng 96 m3) khi cần được huy động để tham gia chữa cháy Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị bão cháy (báo nhiệt) tự động

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CẦU THANG

I CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA CẦU THANG

1 Mặt bằng – Mặt cắt cầu thang điển hình

2 Cấu tạo bậc thang - Vật liệu

- Cầu thang được thiết kế là loại cầu thang 2 vế Mỗi vế thang gồm 11 bậc kích thước

l x b x h = 300 x 1200 x 150 (mm), bao gồm các lớp cấu tạo bản thang như hình vẽ

- Độ nghiêng của bản thang:

65

- Kết cấu chịu lực là bản thang bản BTCT dày 100 (mm) khơng cĩ dầm limon

- Vật liệu : Bê tơng B25 cĩ Rb = 14500 (kN/m2)

Rbt = 1050 (kN/m2) Cốt thép AI cĩ : Rs = 225000 (kN/m2)

AII cĩ : Rs = 280000 (kN/m2)

Đá hoa cương 20 (mm) Vữa xi măng 20 (mm) Gạch xây

Vữa xi măng 20 (mm) Bản BTCT 100(mm)

1.1 Tĩnh tải : Bao gồm các lớp cấu tạo bản

- Đối với lan can ta quy về tải trên đơn vị m2 bản thang :

2

0.5 0.417( / ) 1.2

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

Trình tự tính toán:

Giới thiệu chung;

Sơ bộ chọn kích thước tiết diện hồ nước;

Bố trí cốt thép

I GIỚI THIỆU CHUNG

Hồ nước mái cung cấp nước sinh hoạt cho tòa nhà và phục vụ cho công tác cứu hỏa Sơ

bộ tính nhu cầu dùng nước của chung cư như sau:

- Tổng số người ở trong khu chung cư:

 Căn hộ loại 1 đảm bảo cho 4 người ở

 Căn hộ loại 2 đảm bảo cho 3 người ở

Mỗi tầng có 12 căn hộ loại 1 và 12 căn hộ loại 2, có 84 người ở

Vậy tổng số người ở trong khu chung cư là: 84 x 7 = 588 người

- Thể tích nước sinh hoạt cần thiết cho tòa nhà:

Chung cư thuộc đô thị loại III, các nhà bên trong có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh nhưng không có thiết bị tắm thì tiêu chuẩn dùng nước trung bình là 120 –

150 (lít/người, ngày đêm)

Hệ số không điều hòa giờ: Kg = 1.8÷1.5 Chọn Kg = 1.5

𝑊 = 120 × 588 × 1.5 = 105840 (𝑙) = 106 (𝑚 )

- Nước dự trữ dùng để phục vụ cho công tác cứu hỏa:

Lưu lượng cho 1 đám cháy là 10(l/s) Đồng thời, đối với khu dân cư thì nước dự trữ phải đảm bảo cung cấp nước chửa cháy cho 1 đám cháy bên trong và 1 đám cháy bên ngoài trong thời gian 10 phút với lưu lượng cần thiết lớn nhất, đồng thời đảm bảo cả khối lượng nước dùng cho sinh hoạt lớn nhất

𝑊 = 2 × 10 × 10 × 60 = 12000(𝑙) = 12 (𝑚 )

- Thể tích nước trong bể chứa:

𝑊 = 𝑊 + 𝑊 = 106 + 12 = 118(𝑚 )

Ta chọn 2 bể chứa nước có kích thước 8.2 x 8.2 (m) Thể tích bể là 134 (m3)

- Chiều cao bể nước:

𝐻 = ( 2248.2 × 8.2)/2 = 1.67(𝑚)

D = 0.8 ÷ 1.4 – hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng;

m = 30÷ 35 – đối với bản một phương;

m = 40÷ 45 – đối với bản kê 4 cạnh;

md - hệ số phụ thuộc vào sơ đồ và tải trọng

md = 12 ÷ 20 - khi tải trọng là nhỏ hoặc trung bình

1( 

 Bảng: Sơ bộ kích thước dầm

- mi1, mi2, ki1, ki2 : Các hệ số tra bảng

+ Hoặc tính toán theo ô bản đơn, dùng sơ đồ đàn hồi.(sơ đồ 6 )

Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để tính toán

TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN CÁC LỚP CẤU TẠO SÀN NẮP BỂ

STT Các lớp cấu tạo

Chiều dày

δ (m)

Trọng lượng riêng γ (kN/m3)

Hệ số độ tin cậy

n

gi (kN/m2)

MI

MI

MII MII

M2

MII MII

M1

MI

MI

Momen dương lớn nhất giữa nhịp là:

M1 = m61.P = m61×q×L1×L2 M2 = m62.P = m62×q×L1×L2 Trong đó: P – tổng tải trọng tác dụng lên ô bản đang xét;

m61, m62 – 6 là loại ô bản, 1(hoặc 2) là phương của ô bản đang xét

Momen âm lớn nhất trên gối:

MI = k91.P = k91×q×L1×L2 MII= k92.P = k92×q×L1×L2

Các hệ số m61, m62, k61, k62 được tra bảng phụ thuộc vào tỉ số

ng

dl

l

Bảng : Nội lực bản nắp Kích

(kN/m2)

P (kN) l2/l1

(kN.m/m) l1

2.3 Tính thép bản nắp

- Chọn Bêtông B25 có: Rb = 14500 (kN/m2)

- Thép AII có: Rs = 280000 (kN/m2)

Giả thiết tính toán:

- a= 15 (mm) - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh dài đến mép bê tông chịu kéo;

- h0 - chiều cao có ích của tiết diện ( h0 = hbn – a), tùy theo

s

s

R b hA

RR

 Tính điển hình với Mômen ở nhịp M1 : M1 = 1.82 (kN.m/m)

2

1.82

14500 0.065²m

P = q×L1×L2 = 25.552×4.1×4.1 = 430 (kN)

3.1 Sơ đồ tính bản đáy

- Do bản đáy bể nước mái ngoài chịu trọng lượng bản thân , thì còn chịu trọng lượng nước, nên thiết kế bản đáy được thiết kế dày hơn

- Dùng hệ dầm trực giao chia bản đáy bể thành 4 ô sàn có kích thước 4.1×4.1 (m)

- Vì đáy bể được chia thành 4 ô bản giống nhau nên ta chỉ tính 1 ô bản và các ô bản khác bố trí thép tương tự

Chọn kích thước sơ bộ:

+ Chiều dày bản đáy : hs = 120 (mm) + Dầm chính DD1 : 400×800 (mm) + Dầm phụ : DD2: 300×600 (mm)

h => bản liên kết ngàm với dầm(do dầm đáy và bản đáy được đổ toàn khối với nhau khi thi công)

 Vậy sơ đồ tính của ô bản nắp là ô bản 4 đầu ngàm Nội lực ô bản được tra theo sơ

đồ 9

Sơ đồ tính bản đáy Xác định nội lực bản đáy

Momen dương lớn nhất giữa nhịp là:

M1 = m91.P = m91×q×L1×L2

M2 = m92.P = m92×q×L1×L2 Trong đó: P – tổng tải trọng tác dụng lên ô bản đang xét;

m91, m92 – 9 là loại ô bản, 1(hoặc 2) là phương của ô bản đang xét

Momen âm lớn nhất trên gối:

MI = k91.P = k91×q×L1×L2 MII= k92.P = k92×q×L1×L2 Các hệ số m91, m92, k91, k92 được tra bảng phụ thuộc vào tỉ số

ng

dl

l Bảng : Nội lực bản đáy

Kích

(kN/m2)

P (kN) l2/l1

Các hệ số Giá trị Mômen (kN.m/m) l1

3.2 Tính thép bản dáy:

- Chọn Bêtông B25 có: Rb = 14500 (kN/m2)

- Thép AII có: Rs = 280000 (kN/m2)

Giả thiết tính toán:

- a= 15 (mm) - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh dài đến mép bê tông chịu kéo;

- h0 - chiều cao có ích của tiết diện ( h0 = hbn – a), tùy theo

s

s

R b hA

RR

 Tính điển hình với Mômen ở nhịp M1 : M1 = 7.7 (kN.m/m)

2

7.7

14500 0.135²m

Các bước kiểm tra

Bước 1: Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt theo 7.1.2.4 TCVN 356-2005:

Mr Mcrc Trong đó:

Mr – momen do ngoại lực nằm ở một phía tiết diện đang xét đối với trục song song với trục trung hòa và đi xa điểm lõi cách xa vùng chịu kéo của tiết diện này hơn cả;

Mcrc – momen chống nứt của tiết diện thẳng góc với trục dọc cấu kiện khi hình thành vết nứt, được xác định theo công thức:

Mcrc = Rbt,ser×Wpl + Mrp Với cấu kiện không ứng lực trước Mrp =0;

Wpl – momen kháng uốn của tiết diện đối với thớ chịu kéo ngoài cùng có xét đến biến dạng không đàn hồi của bêtông vùng chịu kéo, theo 7.1.2.6 TCVN 356-2005:

Ibo, Iso, Iso’ – lần lượt là momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích vùng

bê tông chịu nén, của diện tích cốt thép chịu kéo và của diện tích cốt thép chịu nén;

33

 bo

S’ b0 – momen tĩnh của vùng chịu nén đối với trục trung hòa;

SS0, S’ S0 – momen tĩnh của diện tích cốt thép chịu kéo và cốt thép chịu nén đối với trục trung hòa



∝=𝐸𝐸Nếu bước1 không thõa tức là cấu kiện bi nứt cần tiến hành kiểm tra sự mở rộng khe nứt theo bước 2

Bước 2: acrc< acrcgh

trong đó:

acrcgh – bề rộng khe nứt giới hạn của cấu kiện ứng với cấp chống nứt

cấp 3, có một phần tiết diện chịu nén, lấy theo bảng 1 TCVN

 = 1 – cấu kiện chịu uốn và nén lệch tâm;

1 = 1.2 – hệ số kể đến tác dụng tải trọng thường xuyên và tải trọng

tạm thời dài hạn trong trạng thái bảo hoà nước;

η = 1.3 – cốt thép thanh tròn trơn;

s – ứng suất trong các thanh cốt thép;

,

tc

s

MR

A z

z - làkhoảng cách từ trọng tâm diện tích tiết diện cốt thép S đến điểm

đặt của lực trong vùng chịu nén của tiết diện bê tông phía trên vết nứt, theo 7.4.3.2 TCVN 356 – 2005 :

2 0

0 12

f f

f

hh

với tiết diện chữ nhật hf = 0, f =0, Z h01 0,5 

Es – mođun đàn hồi của thép ( Ea = 210000 (N/mm2);

 – hàm lượng cốt thép dọc chịu kéo và không lớn hơn 0.02;

Các hệ số Giá trị Mômen (kN.m/m) l1

(m)

l2

4.1 4.1 24.64 414 1 0.0179 0.0179 0.0417 0.0417 7.4 7.4 17.26 17.26

Bảng : Điều kiện hình thành khe nứt

Mcrc (kNm) 12.1878791 9.95129388 12.187879 9.95129388

Bản đáy có xuất hiện vết nứt do đó cần kiểm tra sự mở rộng khe nứt

BẢNG KIỂM TRA ỨNG SUẤT

ho (mm) As(mm

2) Z (mm)

σs 𝑁

𝑚𝑚

Rs,ser 𝑁𝑚𝑚

(mm)

acrc (mm) acrc

gh(mm) acrc ≤ acrcgh

283.5 1 1.2 1.3 210000 0.64 12 0.192 0.2 Thỏa

3.4 Kiểm tra võng bản đáy

Tính độ võng f1 do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên đáy bể như sau:

𝐴 . = 𝜑 + 𝜉 × 𝑏 × ℎ = (0 + 0.51) × 1000 × 135 = 158841(𝑚𝑚 )

2 𝜑 + 𝜉 × ℎ = 1 −

0.512(0 + 0.51) × 135 = 100.6(𝑚𝑚)

𝜓 = 1.25 − 𝜑 𝜑 − 𝜑 Trong đó:

ψb – hệ số xét đến sự phân bố không đều biến dạng của thớ bê tông chịu nén ngoài cùng trên chiều dài đoạn có vết nứt, đối với bê tông nặng cấp độ bền B25 lấy bằng: 0.9

Bê tông nặng, tải tác dụng ngắn hạn ν = 0.45

 𝜓 = 1.25 − 1 × 1 = 0.25 Tính 1

𝑟 theo công thức sau:

1𝑚𝑚 Tính với độ võng f2 do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng dài hạn

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn như sau:

𝑞 = 24.64 𝑘𝑁 𝑚

𝑀 = 𝑚 × 𝑞 = 0.0179 × 24.64 × 4.1 = 7.7 (𝑘𝑁𝑚) Tính toán tương tự như xác định độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng ta có:

𝑞 = 24.64 𝑘𝑁 𝑚

𝑀 = 𝑚 × 𝑞 = 0.0179 × 24.64 × 4.1 = 7.7 (𝑘𝑁𝑚) Tính toán tương tự như xác định độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng Tải tác dụng dài hạn  φ1= 0.8

Bê tông nặng, tải tác dụng dài hạn  υ = 0.15

𝜑 = 1.25 − 0.8 × 1 = 0.45 1

1𝑚𝑚

Độ cong toàn phần

Áp dụng công thức sau:

Nên bản làm việc theo phương cạnh ngắn

Cắt 1 dãy bản rộng 1m và tính như dầm chịu uốn 1 đầu ngàm, 1 tựa đơn

- Bỏ qua trọng lượng bản thân vì chỉ gây ra lực nén cho bản thân thành Xem bản thành làm việc như cấu kiện chịu uốn chịu tác động của áp lực nước và gió hút

- Khi đó sơ đồ tính của thành bể như sau:

Cắt 1 dãy bản rộng 1m xem như 1 dầm chịu uốn cĩ kích thước tiết diện 1000x100mm

GIÓ HÚT ÁP LỰC NƯỚC Mg

Mn

M

ÁP LỰC NƯỚCMg

Mn

M

s

R b hA

R

 

Bảng: Cốt thép được tính theo tổng hợp qua bảng sau:

5.1 Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên dầm đáy bể :

5.1.1 Đối với dầm DD1 (400x800) : (Như hình vẽ)

TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN CÁC LỚP CẤU TẠO BẢN THÀNH

STT Các lớp cấu tạo Chiều dày

δ (m)

Trọng lượng riêng

5.2 Tính toán Nội lực :

Để tính nội lực của hệ dầm trực giao DD1, DD2 ta mô hình bằng phần mềm

ETABS như sau:

( Biểu đồ moment )

Ta có biểu đồ moment dầm nắp và dầm đáy như sau

Ta có biểu đồ lực cắt như sau

Dựa vào biểu đồ nội lực ta có

(kN.m)

Moment gối (kN.m) Lực cắt (kN)

5.3 Tính toán và bố trí cốt thép:

5.3.1 Ta tính cốt dọc:

Ta tính đại diện 1 kết quả như sau

- lấy moment gối của dầm DD1 để tính đại diện với Mg = 399.53 kN.m

RR

Tính toán tương tự ta có bảng tính toán cốt thép như sau: ( giả thiết với a = 50 mm)

BẢNG TÍNH CỐT THÉP DẦM ĐÁY BỂ Dầm

- Lực cắt lớn nhất gần gối tựa: Qmax = 279.85 (kN)

- Kiểm tra điều kiện tính toán: Qbmin = b3(1f n)bRbtbho

= 0.6×(1+0+0)×10.5×40×75 = 189 (kN) Vậy Qmax > b3(1f n)bRbtbho Do đó bê tông không đủ chịu lực cắt ta phải

tính cốt đai chịu lực cắt

- Chọn cốt đai Ø6, 2 nhánh (asw = 28.3 (mm2))

- Xác định bước cốt đai như sau:

sw sw

bt b n f b

Q

bhR

tt

2 4

Vậy chọn s = 200 (mm) bố trí trong đoạn L/4 = 2000 mm đầu dầm

Kết luận : Vậy hệ dầm đáy không bị phá hoại do ứng suất nén chính

- Ở giữa nhịp của các dầm, cốt đai đặt theo cấu tạo:

h

mms

- Lực cắt lớn nhất gần gối tựa: Qmax = 230.46 (kN)

- Kiểm tra điều kiện tính toán: b3(1f n)bRbtbho

= 0.6×(1+0+0)×10.5×30×55 = 103.95 (kN) Vậy Qmax > b3(1f n)bRbtbho Khả năng chịu cắt của bê tông không đủ Do

đó phải tính cốt đai chịu cắt

- Chọn cốt đai Ø6, Asw = 0.283(cm2), đai hai nhánh n = 2

- Xác định bước cốt đai như sau:

sw sw

bt b n f b

Q

bhR

2 4

500( )ct

h

mms

- Kiểm tra lại :

Vậy: Qmax = 230.46 (daN) < 0.3w1b1Rbbho = 632.08(kN)

Kết luận : Vậy dầm đáy không bị phá hoại do ứng suất nén chính

- Ở giữa nhịp của các dầm, cốt đai đặt theo cấu tạo:

h

mms

6.1 Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên dầm nắp bể

6.1.1 Đối với dầm DN1 (450x200) : (Như hình vẽ)

- Tải trọng tác dụng bao gồm:

+ Trọng lượng bản thân dầm (phân bố đều):