Chọn sơ bộ tiết diện dầm - Chiều cao dầm ước lượng theo công thức hd = 1 12 1 2 1 hd Với ld: chiều dài tính toán của dầm, đối với các dầm qua cột do nhịp của các dầm này chênh lệch kh
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ
VĂN PHÒNG CAO CẤP
03 THÁI VĂN LUNG
THÁNG 01- 2010
GVHD : Th.S TRẦN THANH LOAN SVTH : NGUYỄN THÀNH TRUNG LỚP : 05DXD3
MSSV : 105105166
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ
VĂN PHÒNG CAO CẤP
03 THÁI VĂN LUNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KẾT CẤU (70%)
Th.S TRẦN THANH LOAN
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NỀN MÓNG (30%)
Th.S TRẦN THANH LOAN
SINH VIÊN THỰC HIỆN NGUYỄN THÀNH TRUNG
LỚP : 05DXD3
MSSV : 105105166
Trang 4ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
CHƯƠNG 2: TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 Mặt bằng bố trí dầm sàn
MẶT BẰNG BỐ TRÍ CÁC Ô SÀN 2.2 phân loại các ô sàn
Căn cứ vào kích thước ô sàn vị trí tường xây trên sàn ta phân ta phân ra làm 14 ô sàn khác nhau, các ô sàn được đánh số khác nhau như hình vẽ
Căn cứ vào tỉ số
Bảng phân loại ô sàn
Trang 5ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
2.3 Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện
a Chọn sơ bộ chiều dày sàn
- Chiều dày sàn được chọn theo công thức:
1
L m
D
Với : L1: chiều dài cạnh ngắn của ô bản
D =0.8 1.4: hệ số kinh nghiệm phụ thuộc vào hoạt tải sử dụng
m =(40 45) đối với bản kê 4 cạnh
m =(30 35) đối với bản dầm
- Do các ô sàn có cùng chiều dày nên ta dùng ô sàn có kích thước lớn nhất để chọn chiều dày sàn cho tất cả các sàn còn lại ô bản có kích thước lớn nhất là S6
(4000x8000) nên chiều dày sàn được chọn như sau:
1 9
1 30
1 9
Vậy chọn hs= 120 mm cho tất cả tất cả các ô sàn
b Chọn sơ bộ tiết diện dầm
- Chiều cao dầm ước lượng theo công thức hd =
1 12
1 2
1
hd
Với ld: chiều dài tính toán của dầm, đối với các dầm qua cột do nhịp của các dầm này chênh lệch không lớn nên ta chọn dầm có chiều dài lớn nhất để chọn tiết diện cho dầm
1 12
1 12
1
8000 = 400 667 (mm)
Chọn hd= 600(mm), bd= 300 (mm)
Đối với dầm phụ, dầm môi chọn hd=400(mm), bd=200(mm)
2.4 Xác định tải trọng
a Tĩnh tải: Tĩnh tải sàn gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn, trọng lượng
đường ống thiết bị, trọng lượng trần
- Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn gồm hai loại: ô sàn không yêu cầu chống thấm và ô sàn yêu cầu chống thấm
+Các ô sàn không yêu cầu chống thấm như: khu thương mại, khu văn phòng cho thuê gồm các ô bản: S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S11, S12, S13
- Cấu tạo sàn không yêu cầu chống thấm:
Trang 6ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
Lớp gạch Ceramic 2000daN / m3,n=1.1, 20mm
Lớp vữa lót 1800daN / m3, n=1.3, 30mm
Lớp bê tông cốt thép 2500daN / m3, n=1.1, 120mm
Lớp vữa trát 1800daN / m3, n=1.3, 15mm
Bảng tính tải trọng các lớp cấu tạo sàn không chống thấm
Cấu tạo
bề dày
trọng lượng riêng tiêu chuẩn Tải trọng
gtc(daN/m2)
Hệ
số vượt tải
Tải trọng tính toán
gtt(daN/m2)
Tổng tải trọng g
Trang 7ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
L? p g?ch Ceramic (daN /m3) , n=1.1, Lớp gạch Ceramic 2000daN / m3, n=1.1, 20mm
Lớp vữa lót 1800daN / m3, n=1.3, 30mm
Lớp bê tông chống thấm 2000daN / m3, n=1.1, 20 mm
Lớp bê tông cốt thép 2500daN / m3, n=1.1, 120mm
Lớp vữa trát 1800daN / m3, n=1.3, 15mm
Bảng tính tải trọng các lớp cấu tạo sàn chống thấm
Cấu tạo bề dày
trọng lượng riêng tiêu chuẩn Tải trọng
gtc(daN/m2)
Hệ số vượt tải
Tải trọng tính toán
gtt(daN/m2)
Tổng tải trọng g
Trang 8ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
c Tải trọng tường ngăn
-Tải trọng tường xây phân bố trên sàn quy đổi theo công thức:
trong đó:
Lt : bề rộng dài tuờng (m)
ht : chiều cao tường (m), (là chiều cao tầng trừ đi chiều cao sàn)
3.5-0.12=3.38m, ở tầng 6: ht=3.3-0.12=3.18m
t:chiều dày tường (m)
γt : Trọng lượng riêng tường = 1800 (daN/m3)
Bảng tính tải trọng tường
Kí
hiệu
Diện tích ô sàn (m2)
Chiều dày(m)
Chiều dài (m)
Chiều cao (m)
Hệ số vượt tải
γ (daN/m3)
2.5 Tính toán cốt thép các ô bản dầm
Gồm các ô bản: S1, S3, S7, S9, S12, S13, S14
- Các ô bản được tính như ô bản đơn, không xét ảnh hưởng của ô bản kế cận
- Tính bản theo sơ đồ đàn hồi
- Cắt bản theo phương cạnh ngắn với dải bản có bề rộng b=1m để tính
Kí hiệu ô
Ptc (daN/m2)
Hệ số vượt tải P
Trang 9ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
a Sơ đồ tính
-Sơ đồ tính ô bản phụ thuộc vào độ cứng của bản và dầm Các ô bản S1, S3, S7, S9, S12, S13, S14 đều có tỉ lệ hd/hs > 3 do đó liên kết trong sơ đồ tính giữa sàn và dầm là
liên kết ngàm
Sơ đồ tính bản dầm
ô sàn
gs (daN/m2)
gt (daN/m2) (daN/m2) (daN/m2) M nh M g
c Tính toán cốt thép
- Tính các hệ số sau:
Trang 10ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
% 100
% 9 0
% 3 0
0
max min
h b
- Các số liệu ban đầu:
+Bê tông cấp độ bền B25 có Rb=14.5 (MPa)
+Cốt thép AI có Rs= Rs’=225 (MPa) và hệ số điều kiện làm việt của bê tông γb2
Trang 11ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
S14
2.6 Tính toán cốt thép các ô bản kê
- Các ô bản kê được tính theo sơ đồ đàn hồi, không kể đến ảnh hưởng của các ô lân
cận
a Sơ đồ tính
- Sơ đồ tính của các ô bản được xác định dựa vào tỉ số hd/hs
+ Nếu hd/hs 3 thì liên kết giữa bản và dầm là liên kết ngàm
+ Nếu hd/hs<3 thì liên kết giữa bản và dầm là liên kết khớp
-Ta nhận thấy với chiều cao dầm chính hd= 600(mm), chiều cao dầm phụ
hd=400(mm), chiều dày của bản hs=120(mm) thì tỉ số hd/hs luôn lớn hơn 3 nên sơ đồ tính của các ô bản đều là liên kết ngàm.vậy bản thuộc loại ô bản số 9,và tỉ số
l2/l1<= 2, bản thuộc loại bản kê 4 cạnh
b Xác định nội lực
Các ô bản được tính theo bản đơn, nội lực được tính theo bản sau:
+Moment dương lớn nhất ở nhịp
M1= m91P M2= m92P +Moment âm lớn nhất ở gối
MI= k91P MII= k92P Trong đó:
Trang 12ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
+ P: Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản (daN)
P= q x L1 x L2 (daN) q= gs+ gt + p (daN/m2) + M1: moment dương theo phương L1 (daNm) + M2: moment dương theo phương L2(daNm) + MI: moment âm theo phương L1 (daNm) + MII: moment âm theo phương L2 (daNm)
+ m91, m92, k91, k92: các hệ số đối với moment nhịp và gối
Bảng xác định tải trọng tác dụng lên các ô bản kê
Tổng tải P(daN) L1(m) L2(m) gs(daN/m2) gt(daN/m2) p(daN/m2)
Trang 13ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
c Tính toán cốt thép
-Tính các hệ số sau:
% 9 0
% 3 0
0
max min
h b
- Các số liệu ban đầu:
+Bê tông cấp độ bền B25 có Rb=14.5 (MPa)
+Cốt thép AII có Rs= Rs’=280 (MPa) nên ta có γb2 =1, ζR= 0.595, αR = 0.418
+Bề rộng b=1000(mm)
+Giả thiết a=20(mm) khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép ngoài bê tông: h0
= h – a = 120 – 20 = 100 mm
Trang 14ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
Bảng kết quả tính thép cho các ô bản kê
Trang 15ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
Trang 16MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC
1.1 Giới thiệu về công trình 2
1.2 Vị trí, đặt điểm khu vực xây dựng 2
1.3 Phương án bố trí hệ thống kỷ thuật cho công trình 3
1.4 Chọn giải pháp kết cấu cho công trình 4
CHƯƠNG 2 TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
2.1 Mặt bằng bố trí dầm sàn 5
2.2 Phân loại ô sàn 5
2.3 Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện 6
2.4 Xác định tải trọng 6
2.5 Tính toán cốt thép các ô bản dầm 9
2.6 Tính toán cốt thép các ô bản kê 12
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CẦU THANG ĐIỂN HÌNH
3.1 Kiến trúc và cấu tạo cầu thang 17
3.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên cầu thang 18
3.3 Tính toán các bộ phận cầu thang 22
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN DẦM TRỤC B
4.1 Sơ đồ tính 29
4.2 Chọn tiết diện dầm 29
4.3 Tải trọng tác dụng lên dầm trục B 29
4.4 Các trường hợp chất tải 34
4.5 Tổ hợp tải trọng và phân tích nội lực và tính cốt thép 35
CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI
5.1 Khái niệm 39
5.2 Xác định sơ bộ kích thước bể 39
5.3 Tính bản nắp 40
5.4 Tính dầm đởû bản nắp 43
5.5 Tính bản đáy 48
Trang 175.6 Tính toán dầm đáy 52
5.7 Tính toán bản thành 58
CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG TRỤC 4
6.1 Phân tích hệ chịu lực của nhà 62
6.2 Sơ đồ truyền trải lên khung trục 4 62
6.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột 63
6.4 Xác định sơ bộ tiết diện dầm khung trục 4 65
6.5 Xác định tải trọng tác dụng lên khung trục 4 66
6.6 Xác định tải trọng gió tác dụng lên khung trục 4 70
6.7 Sơ đồ chất tải 71
6.8 Tổ hợp tải trọng 79
6.9 Tổ hợp nội lực và tính thép dầm khung trục 4 83
6.10 Tổ hợp nội lực và tính cốt thép cho cột khung trục 4 88
CHƯƠNG 7 XỬ LÝ THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 7.1 Giới thiệu chung 94
7.2 Tiến hành thống kê các lớp đất 96
7.3 Tổng hợp kết quả thống kê 110
7.4 Đánh giá tính năng xây dựng của các lớp đất 111
7.5 Phân tích lựa chọn phương án móng 112
CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP
8.1 Tính móng M2 trục B-4 114
8.1.1 Số liệu về tải trọng 114
8.1.2 Chọn chiều sâu chôn móng 114
8.1.3 Chọn các thông số về cọc 114
8.1.4 Tính toán sức chụi tải của cọc 115
8.1.5 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 120
8.1.6 Xác định chiều cao đài và tính thép đài 126
8.2 Tính móng M1 trục A-4 128
8.2.1 Số liệu về tải trọng 128
8.2.2 Chọn chiều sâu chôn móng 128
8.2.3 Chọn các thông số về cọc 129
Trang 188.2.4 Tính toán sức chụi tải của cọc 129
8.2.5 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 134
8.2.6 Xác định chiều cao đài và tính thép đài 140
8.2.7 Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển và cẩu lắp 142
CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI
9.1 Khái quát về cọc khoang nhồi 145
9.2 Tính móng M2 trục B-4 146
9.2.1 Nội lực từ bên trên truyền xuống móng 146
9.2.2 Chọn chiều sâu chôn móng 146
9.2.3 Chọn các thông số về cọc 146
9.2.4 Tính toán sức chịu tải của cọc 147
9.2.5 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc 153
9.2.6 Xác định số lượng cọc và bố trí kiểm tra cọc 153
9.2.7 Tính toán cốt thép cho đài cọc 160
9.3 Tính móng M1 trục A-4 162
9.3.1 Nội lực từ bên trên truyền xuống móng 162
9.3.2 Chọn chiều sâu chôn móng 162
9.3.3.Thông số về cọc và sức chịu tải của cọc được lấy từ kết quả trên 163
9.3.4 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc 163
9.3.5 Xác định số lượng cọc và bố trí kiểm tra cọc 163
9.3.6 Tính toán cốt thép cho đài cọc 170
CHƯƠNG 10 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG
10.1 Các ưa khuyết điểm của hai loại phương án móng 172
10.2 Tiêu chi lựa chọn các phương án móng 173
10.3 Kết luận 174
Trang 19ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC B 4.1 Sơ đồ tính
Dầm liên tục:
4.2 Chọn tiết diện dầm
Đối với khung nhiều nhịp:
+Dầm chính: Chiều cao dầm:
h =(
12
1
20
1)l=(
12
1
20
1)8000 = (400666.7)
+ Chiều rộng dầm: b = )h
2
14
1(
+Dầm Công xôn: h= )l
7
15
1(
-Tiết diện bxh=300600 mm cho các đoạn dầm
l=7600mm ,7000mm,8000mm
- Tiết diện bxh=200400 mm cho dầm công xôn l=2000mm
4.3 Tải trọng tác dụng lên dầm trục B
Tải trọng tác dụng lên dầm a.Tỉnh tải:
* Tải trọng bản thân dầm
- Trọng lượng bản thân dầm Tiết diện 300600mm
gd= b(h-hs)n = 0.3(0.6-0.12)1.12500=396 (daN/m)
- Trọng lượng bản thân consol Tiết diện 200x400mm
gd= b(h-hs)n= 0.2(0.4-0.12)1.12500=154 (daN/m)
Trang 20ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
Trọng lượng bản thân tường xây trên dầm consol
gt20= bthtnt= 0.11.4 1.11800=277.2 (daN/m)
Tải trọng do bản sàn truyền vào
Tải trọng các ô bản:
Ô BẢN LÀM VIỆC 2 PHƯƠNG
Ô BẢN LÀM VIỆC 1 PHƯƠNG
Đầu công xôn: Do ô bản S13 truyền vào dầm lan can, dầm lan can truyền lực lên dầm công xôn:
= 1552.32 (daN)
- Tổng lực tập trung tại đầu công xôn
P= Ptd2 +Pt+d =2157.48+1552.32=3709.8 (daN) -Tải phân bố đều do trọng lượng bản thân dầm
Trang 21ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
gS1=g1-2=g6-7= 703.37
2
6.3
4
x =0.263 gtdS4= 703.37 4
2 (1-20.2632+0.2633)=1186.5 (daN/m)
- Tổng tải:g2 = gs1+ gtdS4+gd =1266 +1186.5 +396=2848.5 (daN/m)
Nhịp 2-3= nhịp 5-6: Tải từ sàn S2 và S5 truyền vào dầm có dạng hình thang:
-Quy đổi tải tương đương từ sàn S2 truyền vào dầm:
6.3
x =0.257 gtdS2= 731.12
2
6.3
(1-20.2572+0.2573)=1119.8 (daN/m) -Quy đổi tải tương đương từ sàn S5 truyền vào dầm:
4
x =0.286 gtdS5= 712.29
2
4
(1-20.2862+0.2863)=1158 (daN/m)
- Tổng tải: g3=gstds2+ gtdS5+gd =1119.8 +1158+396=2673.8(daN/m)
Nhịp 3-4= nhịp 4-5: Tải từ sàn S3 và S6 truyền vào dầm có dạng phân bố đều và hình thang:
- Tải phân bồ đều từ sàn S3 truyền vào dầm
gS3=g3-4=g4-5= 698.17
2
6.3
4
x =0.25 gtdS4= 698.17 4
2 (1-20.252+0.253)=1199.98 (daN/m)
Trang 22ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
- Tổng tải: g4 =gs3+ gtdS4+gd =1256.7 +1199.98 +396=2852.7 (daN/m)
4
x =0.263 ptdS4= 240 4
2 (1-20.2632+0.2633)=422.3 (daN/m)
- Tổng tải:p1 = ps1+ ptdS4 =432+422.3=854.3 (daN/m)
Nhịp 2-3= nhịp 5-6: Tải từ sàn S2 và S5 truyền vào dầm có dạng hình thang:
-Quy đổi tải tương đương từ sàn S2 truyền vào dầm:
6.3
x =0.257 ptdS2= 240
2
6.3
(1-20.2572+0.2573)=382.3 (daN/m) -Quy đổi tải tương đương từ sàn S5 truyền vào dầm:
Trang 23ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
4
x =0.286 ptdS5= 240
2
4
(1-20.2862+0.2863)=412.7 (daN/m)
- Tổng tải:p2 =pstds2+ ptdS5=382.3+412.5=794.8 (daN/m)
Nhịp 3-4= nhịp 4-5: Tải từ sàn S3 và S6 truyền vào dầm có dạng phân bố đều và hình thang:
- Tải phân bồ đều từ sàn S3 truyền vào dầm
pS3=p3-4=p4-5= 240
2
6.3
4
x =0.25 ptdS6= 240 4
2 (1-20.252+0.253)=427.5 (daN/m) Tổng tải:p3 = ps3+ ptdS6=432+427.5=859.5 (daN/m)
Trang 24ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
- Nhịp 2-3 = nhịp 5-6: p2=794.8(daN/m)
- Nhịp 3-4 = nhịp 4-5: p3 =859.5 (daN/m)
4.4 Các trường hợp chất tải
a Tỉnh tải chất đầy
TĨNH TẢI
b Hoạt tải
Trang 25ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
Trang 26ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
4.5 Tổ hợp tải trọng và phân tích nội lực và tính thép
a Tổ hợp tải trọng
-Tổ hợp cơ bản 1:Hệ số 1 : 1
Dùng sap2000 để giải tìm nội lực cho các trường hợp tổ hợp tải trọng
-Biểu đồ bao moment và lực cắt:
BIỂU ĐỒ BAO MOMEN
BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT
c.Tính toán cốt thép
-Dầm dọc trục B đối xứng qua trục 4 về các Mômen và lực cắt Vì vậy ta chỉ cần tính cốt thép cho 1/2 dầm Nửa còn laị bố trí cốt thép tương tự như bản vẽ
-Tiết diện dầm: 300x600mm cho tất cả các nhịp, dầm consôn tiết diện 200x400mm
Trang 27ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
+Bê tông B25 có: Rb=14.5(Mpa)
+Cốt thép AII có: Rs=280(Mpa)
+αR= 0.418, ξR=0.595
Kiểm tra điều kiện αm <= αR Hàm lượng cốt thép trong bêtông được xác định như sau : min
< % =
0
.h b
-Dầm tiết diện 300x600
+b=300(mm); giả thiết a=50(mm) ho=h-a= 600-50=550(mm)
-Dầm tiết diện 200x400
+b=200(mm); giả thiết a=50(mm) ho=h-a= 400-50=350(mm)
BẢNG TÍNH THÉP DẦM TRỤC B
Tiết diện M(T.m) αm ζ As mm2
Thép chọn As
(mm2) Nhịp 1-2 14.87 0.1130 0.1202 1027.35 2Ø18+2Ø20 1137 0.69
Gối 2 19.01 0.1445 0.1568 1339.39 2Ø22+2Ø20 1388 0.84 Gối 3 17.43 0.1325 0.1426 1218.73 2Ø22+2Ø20 1388 0.84 Gối 4 22.85 0.1736 0.1921 1641.43 2Ø22+3Ø20 1702 1.03
d Tính cốt thép đai
Lấy lực Qmax= 16010 daN tính cốt đai cho các dầm
Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Ta có: 0,6.Rk.b.h0 = 0,6x10.5x30x55 =10395 daN < Qmax=16010(daN)
Suy ra : 0 , 6 Rk b h0 Q 0 , 35 Rb b h0=0.35x145x30x55 = 83737.5 kg
=>Cần phải tính cốt đai
Cốt đai chọn thép CI : Rs=2250 kg/cm2, Rađ=0.8xRa=1800kg/cm2
Theo cấu tạo chọn đai 8 (fđ = 0,503 cm2),hai nhánh (n=2)
Bước đai u =150(Đảm bảo u uct = min(
3
h
;20 cm)) Tính bước đai cực đại:
Trang 28ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2005 GVHD : ThS TRẦN THANH LOAN
Umax =
Q
h b
Rk . 02 5 , 1
=
16010
55 30 5 10 5 ,
= 89.27 (cm) Suy ra : u = 15< Umax= 89.27 cm
Tính qđ =
u
f n
R ad d
=
15
503,02
1800x x
=120.7 kg/cm Qđb = 8 Rk b h02 qd = 8x10.5x30x552x120.7= 30335 kg>19413=>thoả
Vậy không cần tính toán cốt xiên cho dầm
Bố trí thép như trong bản vẽ
Trang 29ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG ĐIỂN HÌNH
3.1 Kiến trúc và cấu tạo cầu thang
-Thiết kế cầu thang dạng bản 2 vế bằng bê tông cốt thép, bậc xây gạch Cầu thang
tính từ lầu 2 đến lầu 8 chiều cao mỗi tầng là 3.5m lầu 6 là 3.3m
-Chọn cầu thang tầng 2 điển hình để tính cho các tầng còn lại
+ Chọn chiều cao bậc hb =160(mm) số bậc =3500/160 22
+Chọn chiều dài bậc lb = 280(mm)
-Kiểm tra lại theo công thức tính chiều rộng bậc và chiều dài bậc thang
lb+2hb=600 620(mm)=280+2x160=600(mm)
-Độ dốc của cầu thang : i=tagα =160/280=0.57 α= o
30
Trang 30ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
Chọn chiều dày bản thang hbt=120(mm)
Kích thước dầm chiếu nghỉ hd=350(mm), bd=200(mm)
3.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên cầu thang
-Trong đó: γi: khối lượng của lớp thứ i
δi: chiều dày của lớp thứ i ni: hệ số độ tin cậy lớp thứ i
Trang 31ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
-Cấu tạo chiếu nghỉ
Lớp đá mài : 20mm, 2000 daN / m 3 ,n=1.2
Lớp vữa lót : 20mm, 1800 daN / m 3 ,n=1.3
Bản BTCT : 120mm, 2500 daN / m 3 ,n=1.1
Lớp vữa trát : 15mm, 1800 daN / m 3 ,n=1.3
Bảng xác định tải trọng các lớp cấu tạo chiếu nghỉ vật liệu δ(m) daN/m3) n g(daNm2)
lớp vữa
Tổng cộng g1(daN/m2)=459.9
Bản thang ( phần bản nghiêng)
g2’= n itdini
1
(daN/m2)
Trong đó :
γi : khối lượng của lớp thứ i
ni :hệ số độ tin cậy của lớp thứ i δtdi :chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương của bản xiên
Trang 32ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
+Đối với lớp đá hoa cương chiều dày tương đương xác định theo công thức:
δtdi=
b
i b
b
l
h
l cos
; α là góc nghiêng của cầu thang
+Đối với bậc xây gạch chiều dày tương đương xác định theo công thức: δtdi=
2
cos
b h
-Cấu tạo của bản xiên
Lớp đá mài : 20mm, 2000 daN / m 3 ,n=1.2
Lớp vữa lót : 20mm, 1800 daN / m 3 ,n=1.3
Bậc xây gạch : 1800 daN / m 3 ,n=1.3
Bản BTCT : 120mm, 2500 daN / m 3 ,n=1.1
Lớp vữa trát : 15mm, 1800 daN / m 3 ,n=1.3
-Xác định δtdi
+lớp đá mài
027.0280
.0
30cos02.0280.0160.0
.0
30cos02.0280.0160.0
Trang 33ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
Bảng xác định tải trọng các lớp cấu tạo của bản nghiêng
Vật liệu δ (m) γ(daNm) n g(daNm2)
Tổng cộng g’2(daN/m2)= 654.54
-Tải trọng theo phương đứng của bản nghiêng:
8.75530cos
54.654cos
Ptt=Ptcx n=300x1.2=360(daN/m2) Tải trọng toàn phần tác dụng lên bản nghiêng và bản chiếu nghỉ là :
qbn=g2+Ptt+ glc =755.8+360+20=1135.8 (daN/m2) qcn=g1+Ptt=459.9+360=819.9 (daN/m2)
Trang 34ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
3.3 Tính toán các bộ phận cầu thang
a Tính bản thang
Sơ đồ tính
-Sơ đồ tính của bản thang được xem là khớp vì bản thang thường được đổ bê tông sau khi đổ bê tông dầm sàn và để thiên về an toàn khi tính bản thang với sơ đồ khớp sẽ cho moment nhịp lớn , cốt thép gối sẽ được tính theo cấu tạo
-Vậy sơ đồ tính của bản thang là:
Xác định nội lực
-Cắt một dảy bản có bề rộng b=1m để tính
Trang 35ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
-Lấy moment ở điểm 2 ta có:
2 2 2
1 1 2
1 1
22
cos0
+α= o
30 góc nghiêng của bản thang +qbn=1135.8 (daN/m2) tải trọng tác dụng lên bản thang +qcn=819.9 (daN/m2) tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ
1 2
2 2 2
1 1 1
2 2
cos
L L
L q L
L L q
R
cn bn
, 1 2
8 , 2 8 , 2 30 cos
8
8 , 2 8 1135
2 1
x q x
30 cos 2691 cos
q
R x x q R
Trang 36ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
2
05 2 8 1135 30 cos 05 2 2691
2
m daNm
-Các số liệu ban đầu :
+Bê tông B25 có :Rb=14.5(Mpa)
+Cốt thép AII có :Rs=280(Mpa)
+b=1000(mm); giả thiết a=20(mm) ho=h-a= 120-20=100(mm)
Bảng kết quả tính cốt thép
Tiết
diện
M (daNm) αm ζ Astính(mm2) Aschọn(mm2)
-Cốt thép gối được bố trí theo cấu tạo chọn Ø10a200(393mm2)
b Tính toán dầm chiếu nghỉ:
-Tải trọng tác dụng :
+ Trọng lượng bản thân dầm
gd=bd(hd-hs)nγb=0.2(0.35-0.12)1.1x2500=126.5 (daN/m) + Trọng lượng trường xây trên dầm
gt=bthtnγt =0.13x1.87x1.2x1800=525.1 (daN/m) +Do bản thang truyền vào , là phản lực của các gối tựa tại điểm 2 được quy về
dạng phân bố đều
Trang 37ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
-Sơ đồ tính :
Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ là dầm đơn giản hai đầu khớp tựa lên hai cột
ở trục D và trục D’ Kích thước dầm (350x200)
+Moment lớn nhất có giá trị :
8
4 3 6 2862 8
2 2
-Các số liệu ban đầu :
+Bê tông B25 có :Rb=14.5(Mpa)
+Cốt thép AII có :Rs=280(Mpa)
+b=200(mm); giả thiết a=40(mm) ho=h-a= 350-40=310(mm)
Trang 38ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
Bảng kết quả tính thép dầm chiếu nghỉ
- Tính toán cốt đai: [3]
+Chọn đai Ø 6 ,đai hai nhánh n=2 có Asw =2x28.2=56.4(mm2) , khoảng cách S=150(mm)
Trong đó : φw1 : hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt thép đai vuông góc với
trục dọc cấu kiện được xác định theo công thức : φw1=1+5αμw
10 30
10 21
4.56
x bs
A sw
φw1=1+5x7x0.0019=1.1
Hệ số φb1 =1-βRb β= 0.01 đối với bê tông nặng
Rb =14.5(Mpa)
φb1=1-0.01x14.5=0.855
Vậy 0 3 w1b1Rbbho 0 3 x 1 1 x 0 855 x 14 5 x 200 x 310 253653 N
Ta có Q=4866.4 (N)<253653 (N)
Trang 39ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
thoả mản điều kiện ứng suất nén chính
+ Tính khả năng chịu cắt của tiết diện nghiêng Qu
φf : hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T, chữ
I , đối với tiết diện chữ nhật φf=0 φn: hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc, đối với dầm chiếu nghỉ không có lực dọc nên φn=0
Rbt=0.9(Mpa) cường độ chịu kéo của bê tông c: chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất lên trục dọc cấu kiện
Qsw: khả năng chịu lực cắt của cốt thép đai Qsw=qswCo
qsw: nội lực trong cốt thép đai trên một đơn vị chiều dài
mm N
o
q
bh R C
Trang 40ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD:ThS TRẦN THANH LOAN
Vậy khả năng chịu cắt của dầm là Qu=47520+48050=95570(N)
Ta có Qmax=4866.4(N)<Qu=95570(N)
dầm đủ khả năng chịu cắt
- Do dầm chiều nghỉ có chiều dài không lớn (3.4m) nên khoảng cách cốt đai không cần thay đổi theo chiều dài dầm khoảng cách cốt đai a=150(mm)