(Đồ án tốt nghiệp) NHÀ làm VIỆC NGHIÊN cứu và PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ CAO – đại học VINH

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Trong những năm gần đây, nhờ vào chính sách mở cửa và đổi mới, đầu tư nước ngoài vào Việt Nam đã gia tăng đáng kể Thành phố Vinh, với môi trường đầu tư thuận lợi và chính sách thông thoáng, đang thu hút nhiều nhà đầu tư trong cả nước Đây là một thành phố có nền kinh tế năng động và là một trung tâm kinh tế lớn của khu vực miền Trung.

Để đảm bảo sự phát triển bền vững, thành phố Vinh và cả nước cần nguồn nhân lực chất lượng cao, vì vậy ngành giáo dục được ưu tiên hàng đầu trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa Việc xây dựng công trình “Nhà làm việc nghiên cứu và phát triển công nghệ cao – Đại học Vinh” là bước đi đúng đắn nhằm giải quyết vấn đề này.

Công trình được thiết kế tại một vị trí thoáng đãng và đẹp mắt, góp phần tạo điểm nhấn nổi bật, đồng thời mang lại sự hài hòa, hợp lý và tính nhân bản cho toàn bộ khuôn viên Đại học Vinh.

Công trình "Nhà làm việc nghiên cứu và phát triển công nghệ cao - Đại học Vinh" tọa lạc tại 182 Lê Duẩn, Trường Thi, Thành phố Vinh, Nghệ An, nằm trong xu thế phát triển chung của thành phố.

1.2 Đặc điểm, vị trí xây dựng công trình

1.2.1 Vị trí xây dựng công trình

Công trình “NHÀ LÀM VIỆC NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG

NGHỆ CAO – ĐẠI HỌC VINH “ được xây dựng trên khu đất thuộc 182 Lê Duẩn, Trường Thi, Thành phố Vinh, Nghệ An Tứ cận:

- Phía Bắc giáp với đường quy hoạch 16m

- Phía Nam giáp với đường Nguyễn Văn Trỗi

- Phía Tây giáp với đường Lê Duẩn

- Phía Đông giáp với đường quy hoạch 16m

1.2.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên

Thành phố Vinh thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, đặc trưng bởi hai mùa rõ rệt Nơi đây có nhiệt độ cao và ổn định suốt cả năm, tạo nên một môi trường sống đặc sắc cho cư dân.

2 mùa mưa khô rõ rệt

*Các yếu tố khí tượng:

- Nhiệt độ không khí: có trung bình 248 giờ nắng 1 tháng.

+Nhiệt độ trung bình năm : 25.6 o C

+Nhiệt độ tối thấp trung bình năm : 22.7 o C

+Nhiệt độ tối cao trung bình năm : 29.8 o C

+Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối : 40.9 o C

+Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối : 10.2 o C

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 17

+Lượng mưa trung bình năm : 2066 mm/năm

+Lượng mưa lớn nhất : 3307 mm

+Lượng mưa thấp nhất : 1400 mm

Hằng năm thành phố có khoảng 140-148 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng 9-12, chiếm khoảng 90%, đặc biệt là tháng 10

+Độ ẩm không khí trung bình năm : 82%

+Độ ẩm cao nhẩt trung bình : 90%

+Độ ẩm thấp nhất trung bình : 75%

+Độ ẩm thấp nhất tuyệt đối : 18%

Khu vực thành phố Vinh là khu vực chịu ảnh hưởng của hai loại gió chính +Gió Đông và Đông Nam từ tháng 4 đến tháng 8

+Gió Đông Bắc từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau

+Tốc độ gió lớn nhất: 45m/s

+Bão thường xảy ra từ tháng 9-11, với sức gió từ 12-85 km/h, trung bình có 0.5 con bão trong một năm

1.3 Tình hình địa chất công trình và địa chất thuỷ văn

Nhìn chung địa hình khu vực xây dựng công trình khá bằng phẳng

Các lớp cấu tạo địa chất

Trên mặt là cát san đắp: cát, sạn sỏi, có chiều dày trung bình 1m Lớp đất yếu + Lớp đất số 2

Lớp bùn sét màu xám đen có trạng thái chảy và khả năng chịu tải yếu, với độ dày lên tới 11,5m, không phù hợp để làm nền móng cho công trình.

Lớp cát pha màu xám vàng, lẫn ít sỏi sạn laterite, trạng thái dẻo, khả năng chịu tải khá lớn, chiều dày 9 m

Lớp cát trung, thô màu xám trắng, chứa sạn sỏi thạch anh, có trạng thái chặt vừa và khả năng chịu tải lớn Với độ biến dạng lún nhỏ và chiều dày lên tới 10 m, lớp cát này rất phù hợp để làm nền móng cho các công trình xây dựng.

Lớp sét pha màu xám trắng, loang lỗ nâu đỏ, lẫn sạn cát mịn, ở trạng thái cứng Lớp đất này có khả năng chịu tải lớn, chiều dày lớn

1.4 Quy mô và đặc điểm công trình

Diện tích sử dụng để xây dựng công trình khoảng 848,16 m 2

Công trình gồm 9 tầng trong đó có 8 tầng nổi, 1 tầng mái Công trình có tổng chiều cao là 32,1 (m) kể từ cốt 0,00

Tầng 1 dùng làm sảnh chính và các phòng làm việc Tầng 2-8 nhằm phục vụ cho nhu cầu các phòng hội họp và các phòng chức năng và làm việc

Công trình là đặc trưng điển hình trong khu đất Trường Đại học Vinh

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 18

1.5.1 Thiết kế tổng mặt bằng

Dựa vào đặc điểm mặt bằng khu đất và yêu cầu công trình theo tiêu chuẩn quy phạm nhà nước, thiết kế tổng mặt bằng cần phù hợp với công năng sử dụng của từng loại công trình và dây chuyền công nghệ Việc phân khu chức năng phải rõ ràng và tuân thủ quy hoạch đô thị đã được phê duyệt, đồng thời đảm bảo tính khoa học và thẩm mỹ Bố cục kiến trúc và khoảng cách giữa các công trình cần đáp ứng các yêu cầu về phòng chống cháy, chiếu sáng, thông gió, chống ồn và khoảng cách vệ sinh.

Giao thông nội bộ trong công trình phải kết nối với các tuyến đường giao thông công cộng, đảm bảo lưu thông thuận lợi bên ngoài Tại các điểm giao nhau giữa đường nội bộ và đường công cộng, cũng như giữa lối đi bộ và lối ra vào công trình, cần lắp đặt các biển báo để hướng dẫn người tham gia giao thông.

Bố trí cổng ra vào công trình có bảo vệ nhằm đảm bảo an toàn và trật tự cho công trình

1.5.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc

1.5.2.1 Thiết kế mặt bằng các tầng

Mặt bằng tầng 1: Bố trí các sảnh lớn và các phòng đào tạo và hành chính Tầng

1 có chiều cao 3,9m đặt ở cao trình -1.35m so với cốt ±0,00m

Tầng 2 bao gồm phòng họp, văn phòng hiệu trưởng và các phòng chức năng phục vụ Từ tầng 3 đến tầng 8, các phòng được sử dụng cho hợp tác quốc tế, các phòng chức năng và không gian làm việc.

Mặt bằng tầng mái: Dùng để đặt kỹ thuật thang máy và các hạng mục phụ trợ.

Hệ thống giao thông theo phương đứng được bố trí với 2 thang máy cho đi lại,

Hệ thống giao thông theo phương ngang với các hành lang được bố trí phù hợp với yêu cầu đi lại

Công trình thuộc loại công trình tương đối lớn ở thành phố Với công trình

Nhà làm việc nghiên cứu và phát triển công nghệ cao tại Đại học Vinh là một công trình lớn, được thiết kế theo phong cách kiến trúc tân cổ điển Sự kết hợp giữa tường xây, kính và sơn màu không chỉ tạo nên vẻ đẹp hoành tráng mà còn thể hiện sự hiện đại và sang trọng của công trình.

Công trình được bao quanh bởi hệ thống khối nhà của Đại học Vinh và các hoa văn trang trí ở mặt đứng chính, tạo nên vẻ đẹp đặc trưng của kiến trúc tân cổ điển Điều này thể hiện sự sang trọng và hoành tráng, thu hút sự chú ý của người xem.

Mặt cắt nhằm thể hiện nội dung bên trong công trình, kích thước cấu kiện cơ bản, công năng của các phòng.

Dựa vào đặc điểm sử dụng và các điều kiện vệ sinh, ánh sáng, thông gió cho các phòng chức năng, chúng ta xác định chiều cao các tầng phù hợp.

1.6 Các giải pháp kỹ thuật khác

Tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ được lắp kính ở tất cả các mặt Bên cạnh đó, ánh sáng nhân tạo cũng được bố trí hợp lý để đảm bảo chiếu sáng đầy đủ cho mọi khu vực cần thiết.

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 19

Tận dụng hiệu quả thông gió tự nhiên thông qua hệ thống cửa sổ, đồng thời sử dụng hệ thống điều hòa không khí được xử lý và làm lạnh qua các đường ống chạy dọc theo các hộp kỹ thuật theo phương đứng, và phân bố ngang trong trần đến các vị trí trong công trình.

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 1: Sơ đồ phân chia ô sàn

Sàn liên kết với dầm giữa được xem là ngàm, trong khi sàn không có dầm dưới được coi là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên, nó sẽ được xem là khớp, nhưng để đảm bảo an toàn, cốt thép ở biên ngàm nên được bố trí cho cả biên khớp Khi dầm biên có kích thước lớn, có thể xem nó như một ngàm.

2  l l -Bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Bản loại dầm.

2  l l -Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh

Trong đó: l1 - kích thước theo phương cạnh ngắn l2 - kích thước theo phương cạnh dài l2 /l1 ≥ 2 : bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé : Bản loại dầm

Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chia làm các loại ô bảng sau:

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 22

Sàn Kích thước Tỷ số Điều kiện biên Loại ô bản

2.2 Các số liệu tính toán của vật liệu

Bảng 2: Thông số vật liệu bê tông theo TCVN 5574 - 2018

STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

1 Bê tông cấp độ bền B20: Rb = 11.5MPa

Rbt = 0.9 MPa ; Eb = 27,5.10 3 MPa Kết cấu chính: móng, cột, dầm, sàn

2 Bê tông cấp độ bền B20: Rb = 11.5MPa

Rbt = 0.9 MPa ; Eb = 27,5.10 3 MPa Kết cấu phụ: bể nước, cầu thang

3 Vữa xi măng− cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà

Bảng 3: Bảng thông số vật liệu cốt thép theo TCVN 5574-2018

STT Loại thép Đặc tính/ kết cấu sử dụng

1 Thộp CI (ỉ A1=9m 2 )

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 27

Bảng 7: Hoạt tải trên các ô sàn

TT Ô sàn Chức năng Hoạt tải tiêu chuẩn Hệ số Hoạt tải

2.5.4 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên các ô sàn

Bảng 8: Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên các ô sàn

2.6 Tính toán nội lực và cốt thép cho các ô sàn

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 28

2.6.1 Xác định nội lực trên các ô sàn

2.6.1.1 Bản kê bốn cạnh Để xác định nội lực, từ tỷ số l2/l1 và loại liên kết ta tra bảng tìm được các hệ số αi, βi (Phụ lục 17- Kết cấu bêtông cốt thép) Sau đó tính toán nội lực trong bảng theo các công thức như sau:

MII = β2 P Trong đó: i = 1, 2, 3 là chỉ số sơ đồ bản, phụ thuộc liên kết 4 cạnh bản:

1,2 là chỉ số phương cạnh dài

P = q l1 l2(với q là tải trọng phân bố đều trên sàn)

M1, MI, MI’: Dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn.

M2, MII, MII’: Dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài.

(Các hệ số α i1 , α i2 , β i1 , β i2 tra sách 388 “ Sách bê tông cốt thép 1 cấu kiện cơ bản” tùy theo sơ đồ của bản.)

Dựa vào liên kết cạnh bản = có 9 sơ đồ:

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 29 q

Hình 4: Sơ đồ bản kê 4 cạnh

Xét từng ô bản: Có 6 moment

Dùng MIđể tính Dùng MIđể tính

Cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm

 Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: q=(g+p).1m (kG/m)

Tùy theo liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:

Hình 5: Sơ đồ bản dầm

2.6.2 Tính toán và bố trí cốt thép cho sàn

Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật với bề rộng b = 1m, chiều cao h

Chiều cao làm việc của tiết diện được xác định là khoảng cách từ trọng tâm As đến mép vùng nén, ký hiệu là h0=h-a0 Chiều dày lớp đệm a0 được tính bằng khoảng cách từ trọng tâm của As đến mép chịu kéo, trong đó a0=c+0,5 Đối với chiều dày lớp bảo vệ c, cần đảm bảo rằng c ≥  và c ≥ c0 đối với bê tông nặng.

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 30

Với bản có: h ≤ 100mm lấy c0 = 10mm h > 100mm lấy c 0 = 15mm

Giả thiết a0 Với bản thường chọn a0 = 15÷20mm Khi h khá lớn (h > 150mm) có thể chọn a0 = 25÷30mm Tính h0 = h - a0

: Đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bê tông chịu nén,  =  - 0,008.Rb

 = 0,85 đối với bê tông nặng

sc,u: ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén, sc,u = 400Mpa

Kiểm tra điều kiện hạn chế:  ≤ R

Khi điều kiện hạn chế được thỏa mãn, tính = 1 - 0,5.

Tính diện tích cốt thép:

Tính tỷ lệ cốt thép :

Kiểm tra điều kiện  ≥ min = 0,1% là rất quan trọng Nếu  < min, điều này cho thấy h quá lớn so với yêu cầu Trong trường hợp này, cần rút bớt h để tính lại Nếu không thể giảm h, cần chọn A s với yêu cầu tối thiểu bằng min.b.h0.

Sau khi hoàn tất việc chọn và bố trí cốt thép, cần tiến hành tính toán lại các giá trị a0 và h0 Nếu giá trị h0 không nhỏ hơn giá trị đã sử dụng trong tính toán ban đầu, điều này cho thấy kết quả thiên về an toàn Ngược lại, nếu h0 nhỏ hơn giá trị đã dùng với mức độ đáng kể, cần phải thực hiện tính toán lại Giá trị μ hợp lý nằm trong khoảng từ 0,3% đến 0,9%.

2.6.2.2 Cấu tạo cốt thép chịu lực Đường kính  nên chọn  ≤ h/10 Để chọn khoảng cách a có thể tra bảng hoặc tính toán như sau:

Tính as là diện tích thanh thép, từ as và As tính a

= = Chọn a không lớn hơn giá trị vừa tính được Nên chọn a là bội số của 10mm để thuận tiện cho thi công

Khoảng cách cốt thép chịu lực còn cần tuân theo các yêu cầu cấu tạo sau: amin≤ a ≤ amax Thường lấy amin = 70mm

Khi h ≤ 150mm thì lấy a max = 200mm

Khi h > 150mm lấy amax = min(1,5.h và 400)

-Kết quả tính toán nội lực và cốt thép cho ô sàn được thể hiện ở bảng

Cốt thép tínhra được bố trí theo yêu cầu quy định Việc bố trí cốt thép xem bản vẽ kết cấu.

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 31

BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN TẦNG

A/ Đối với loại bản kê 4 cạnh

Bảng 9: Bảng tính cốt thép với loại bản kê 4 cạnh

(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  T T (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

Moment Tính thép Chọn thép α m ζ

BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN KÊ 4 CẠNH

Cấp bền BT : Cốt thộp ỉ ≤ 0.10%

Kích thước Tải trọng Chiều dày

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 32

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 33

SV: NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 34

B/ Đối với loại bản dầm

Bảng 10: Bảng tính cốt thép với loại bản dầm

8 1 R s =R sc = 225 ξ R = 0.645 α R = 0.437 l 1 l 2 g p h a h 0 A s TT H.lượng ỉ a TT a BT A s CH H.lượng

(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  T T (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN DẦM

Cấp bền BT : Cốt thộp ỉ ≤ 0.10%

Kích thước Tải trọng Chiều dày

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 35

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM PHỤ

Sinh viên thực hiện tính toán và thiết kế dầm phụ trục E nhịp (1-8) và dầm phụ trục C nhịp (2-7) thuộc tầng 7 Các dầm phụ khác sẽ được thiết kế theo quy trình tương tự.

A TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM PHỤ(D7) TRỤC E NHỊP (1-8) TẦNG 7

Bê tông: Cấp độ bền B20 có: Rb = 11.5 MPa; Rbt = 0.9 MPa; Eb = 27.5x10 3 MPa Cốt thép:

- Thộp AI (ỉ Mf thì trục trung hoà qua sườn

Nếu  m  R : thì từ  m tra phụ lục ta được  Diện tích cốt thép yêu cầu:

Nếu  m  R : thì ta tính với trường hợp tiết diện chữ T đặt cốt kép + Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Hợp lí: 0,8%   t 1,5% Thông thường với dầm lấy m in=0,15% Đốivới nhà cao tầng  ma x= 5%

Khi thiết kế dầm và sàn bê tông toàn khối, việc tính toán cốt thép chịu momen dương cần xem xét khả năng chịu nén của phần cánh Độ vươn của phần cánh được xác định theo “điều 6.2.2.7 – TCVN 5574 – 2012” và tham khảo từ “Giáo trình sàn sườn bê tông toàn khối – Nguyễn Đình Cống”.

Với h f 0,1h , độ vươn ra của cánh được lấy:

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 50

Căn cứ vào nhóm cốt thép CIII và cấp độ bền bê tông B20, tra “Phụ lục 8 – Giáo trình KCBTC – PGS,TS.Phan Quang Minh [1] ” ta có:  R =0,623,  R =0,429

Giả thiết a = 40mm, ta có: h0 = 500 – 40 = 460mm

Xác định vị trí của trục trung hòa từ momen phân giới:

*Tại giữa nhịp 1: M 8,32M f t2,87 (kN.m) → trục trung hòa đi qua cánh, ta tính toán với tiết diện chữ nhật kích thước b xh f 50 500x (mm)

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 51

Bảng 16: Bảng tính cốt thép dầm phụ D7

M ttoán b h a h o A s TT μ TT A s ch μ BT

(kN.m) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)

Nhịp Tiết diện Cốt thép α m ζ Chọn thép

BẢNG TÍNH CỐT THÉP DẦM

Cấp bền BT: C.thép: R s =R sc = 0.623 0.429

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 52

-Kiểm tra điều kiện hạn chế:

-Kiểm tra khả năng chịu cắtcủa bê tông.

Qmax Chọn thép đai tại nhịp  6@ 200

=> Chọn thép đai tại gối  6@100

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 54

- Tại vị trí dầm D2 gác lêndầm (D7). h s b c h c hs hc

+ Tổng diện tích cốt treo :

- Phạm vi bố trí cốt treo :

Bố trí 3 thanh cốt đai 6, 2 bên vị trí giao dầm D2 gác lên D7

- Phạm vi bố trí cốt treo :

Bố trí 2 thanh cốt đai 6, 2 bên vị trí giao dầm D2 gác lên D7

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 55

B TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM PHỤ(D10) TRỤC C NHỊP (2-7) TẦNG 7 3.6 Vật liệu sử dụng

Bê tông: Cấp độ bền B20 có: Rb = 11.5 MPa; Rbt = 0.9 MPa; Eb = 27.5x10 3 MPa Cốt thép:

- Thộp AI (ỉ bdct= 200mm Vậy chọn kích thước dầm DCN : b d xh d = (200x300) mm

Sơ bộ chọn chiều dày bản theo công thức : h b m

D = 0.8  1.4 phụ thuộc tải trọng Chọn D = 1 l = l1: kích thước cạnh ngắn của bản. m : hệ số phụ thuộc loại bản , chọn m 5 hb = 1 1600 45

Chiều dày bản phải thỏa mãn ≥hmin

Chọn chiều dày là 100mm

Cầu thang dạng khôngcốn nên ta chọn h bt = 100 (mm), bằng chiều dày sàn.

Hình 53: Sơ đồ chất tải cầu thang tầng 6-7

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 75

Bao gồm trọng lượng các lớp cấu tạo và trọng lượng bản thân bản thang:

Hình 54: Cấu tạo cầu thang

+ Lớp đá Granit dày 30 mm:

+ Lớp vữa lót dày 15 mm:

+ Lớp vữa trát dày 15 mm: g6 = n.6.6 Tổng tĩnh tải theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản thang: g b = g1 + g2 + g3 + g4 + g5 + g6

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 76

Bảng 25: Bảng tĩnh tải bảng thang

(mm) (mm) (mm) (kN/m 3 ) (kN/m 2 )

Hoạt tải được lấy theo TCVN 2737-1995 cho cầu thang là p tc = 3 KN/m 2 , hệ số vượt tải lấy bằng 1,2 Ta có hoạt tải trên bản thang: tt tc p = n p = 1,23 = 3.6 (KN/m 2 )

- Tổng tải trọng phân bố trên mặt phẳng bản (m 2 theo phương xiên ): b b qd q =g +p = 6.48 + 3.20 = 9.68 (KN/m 2

Bao gồm trọng lượng các lớp cấu tạo và trọng lượng bản thân chiếu nghĩ:

+ Lớp đá Granit dày 30 mm:

1 1 1 1 g =n  + Lớp vữa lót dày 15 mm:

+ Lớp vữa trát dày 15 mm: g4 = n.4.4 Tổng tĩnh tải theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản thang: g cn = g1 + g2 + g3 + g4

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 77

Bảng 26: Bảng tính tĩnh tải bản chiếu nghỉ

(mm) (mm) (mm) (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) chiếu Bản nghỉ Đá Granite 30 300 150 1.1 22 0.97

Hoạt tải được lấy theo TCVN 2737-1995 cho cầu thang là p tc = 3 KN/m 2 , hệ số vượt tải lấy bằng 1,2 Ta có hoạt tải trên bản thang: tt tc p = n p = 1,23 = 3.6 (KN/m 2 )

Tổng tải trọng phân bố trên mặt phẳng bản : qcn =(p t t +g cn )= (3.6+4.54) = 8.14 (KN/m 2 )

Cắt dải bản 100 (cm) tính toán

Giải nội lực bằng phần mềm Sap2000.

Hình 55: Biểu đồ biến dạng

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 78

Hình 57: Phản lực tại các gối

Vì bản thang và chiếu nghỉ cùng làm việc như 1 dầm nên lấy 1 giá trị Momen

Để tính toán thép cho bản thang và bản chiếu nghỉ, sử dụng giá trị Mmax tại nhịp bản Lấy 0.4Mmax làm momen gối để tính toán thép trên tại gối Đối với vị trí gãy khúc, sử dụng momen tại vị trí gãy khúc để bố trí thép trên cho cả vị trí gãy khúc và chiếu nghỉ.

Vị trí Nhịp Gãy khúc

4.6 Tính toán thép bản thang

Ta có bảng tính cốt thép:

+ Bản thang chịu lực một phương, cắt 1m theo phương chịu lực để tính như cấu kiện chịu uốn Tiết diện chữ nhật, bxh = 1m x h

- Công thức tính cốt đơn cho cấu kiện chữ nhật chịu uốn α m = 2

- Bê tông B20, Rs = 225 (kG/cm 2 ), γ b2 =1 : ξR= 0.645 ( bảng tra phụ lục 5,9 sách BTCT II của thầy Võ Bá Tầm )

- Hàm lượng cốt thép tối đa : μ max = ξ R * b s

- Hàm lượng cốt thép tối thiểu : μ min = 0.1% (cấu kiện chịu uốn)

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 79

Bảng 27: Bảng tính cốt thép bản thang và bản chiếu nghỉ

4.3.3.2 Xác định kích thước tiết diện

Kích thước DCNcó thể chọn sơ bộ theo công thức:

Vậy kích thước tiết diện dầm là: bxh = 200  300

Trọng lượng phần bêtông: q1= n   − b (h h b )=1.1x25x0.2x (0,3-0,1) = 1.1 (KN/m)

Trọng lượng phần vữa trát: q2 = n v     v (2h b+ −2 )h b =1.3x16x0.015x ( 2x0.3+0.2-2x0.1) = 0.24 (KN/m)

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 80

Do chiếu nghỉ truyền vào: q 3 4.54 1.5 3.04

Do bản thang truyền vào :

= = Vậy tải trọng phân bố trên dầm chiếu nghỉ là: q =q1+ q2 + q3 + q4 =1.1+0.24+3,04+3.27= 7.65 (KN/m)

Do chiếu nghỉ truyền vào: q 3 3,6 1.5 2,7

Sử dụng phần mềmsap 2000 ta có kết quả nội lực :

Hình 58: Sơ đồ tải trọng dầm chiếu nghỉ

Hình 60: Biểu đồ lực cắt

4.3.3.5 Tính cốt thép a) Tính cốt thép dọc

Ta có Mg = 0 (KN.m): Tại gối có mô men bằng 0 nên bố trí thép cấu tạo 212 có As

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 81

Giả thiết a = 3cm, tính được h0 0 - 3 = 27cm

Tính diện tích cốt thép:

Tính hàm lượng cốt thép: min

=  =   Chọn 214 có As = 3.079 cm 2 đặt phía dưới

Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn o s h b

Tải trọng phân bố đều trên dầm gồm:

Do TLBT dầm, vữa trát + tải trọng do bản thang truyền vào + do chiếu nghĩ truyền vào: g =1.1+0.2 +5.79 1,3

Do bản chiếu nghỉ truyền vào và bản thang: p = 2,84 1.3 3.6 1.7 4,90

Bảng 28: Tính thép đai dầm chiếu nghỉ tầng 6-7

Phần tiết diện của cấu trúc được tính toán bằng các thông số như Q, M, và các yếu tố liên quan đến sức chịu tải Để đảm bảo an toàn, cần xác định các giá trị tối thiểu và tối đa cho các kích thước tiết diện Các thông số như diện tích mặt cắt (Asw), lực tác động (Q), và mô men uốn (M) đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn tiết diện phù hợp Việc tính toán chính xác các thông số này sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của kết cấu.

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 82

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 7

Bê tông: Cấp độ bền B20 có: Rb = 11.5 MPa; Rbt = 0.9 MPa; Eb = 27.5x10 3 MPa Cốt thép:

- Thộp CI (ỉ 3cm)

SV:NGUYỄN BÁ DƯƠNG Trang 99

- Chọn chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chịu lực là 3,5cm

- Cốt thép bố trí trong giới hạn hàm lượng cốt thép hợp lý

- Cốt thép dưới chạy suốt hoặc được kéo vào gối

❖ Với tiết diện chịu moment âm:

Cánh nằm ở vùng chịu kéo nên bỏ qua ảnh hưởng của cánh, tính như tiết diện chữ nhật

* Kiểm tra điều kiện hạn chế:

- Nếu α m ≤ α R = 0,439  đặt cốt thép đơn

 = + − hoặc từ αm tra bảng của phụ lục 9 ra 

+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

 =   - Nếu αR