Đồ An tốt nghiệp: Thiết kế Chung cư Hoàng Gia Quận Bình Thạnh Thành Phố Hồ Chí Mình

Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản thang Chọn chiều dày bản thang hbt = 14 cm... Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ Cấu tạo gồm các lớp tương tự như bản

Do khối lượng công việc thực hiện tương đối lớn, thời gian thực hiện và trình độ cá nhân hữu hạn nên bài làm không tránh khỏi sai sót và một số điều còn xa rời thực tế Em mong được sự lượng thứ và rất vui mừng tiếp thu sự chỉ dạy, góp ý của quý thầy cô và bạn bè

Em xin chân thành cảm ơn và luôn luôn ghi nhớ sự giúp đỡ, chỉ dạy tận tình của cô Trần Thạch Linh– Giáo viên hướng dẫnï, là những người đã tạo điều kiện cho em hoàn tất tốt đồ án này Em xin cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó cùng học tập và giúp đỡ em trong trong quá trình thực hiện đồ án cũng như trong suốt thời sinh viên Và hơn cả đối với em, đó chính là gia đình , đa õluôn là điểm tựa và là động lực lớn nhất của em để giúp em hoàn thành tốt đồ án này

Tp Hồ Chí Minh ngày 23/05/2011

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Kim Anh

2.5 Bố trí cốt thép sàn tầng điển hình 28

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN CẦU THANG TRỆT ĐẾN SÂN THƯỢNG 29

3.2 Xác định tải trọng tác dụng lên cầu thang 30

3.4 Cấu tạo cầu thang lầu 1 đến sân thượng 46 3.5 Xác định tải trọng tác dụng lên cầu thang 46

CHƯƠNG 4

CHƯƠNG 5

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG KHÔNG GIAN

5.3 Xác định giá trị tải trọng tác động lên công trình 90 5.4 Xác định nội lực công trình (khung không gian) 93 5.5 Tính toán cốt thép cho cột khung trục 8 94 5.6 Tính toán cốt thép cho dầm khung trục8 113

PHẦN C

CHƯƠNG 6

SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT

6.2 Cấu tạo địa chất công trình

6.3 Phân tích lựa chọn phương án móng 154

6.5 Thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi 156 6.6 Thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi 155 6.6 Thiết kế phương án móng cọc ép 191

Mục lục

H U

KẾT QUẢ NỘI LỰC KHUNG TRỤC 8

1 Tổ hợp tải trọng

COMB

H U

H U

H U

3 Kết quả nội lực dầm

H U

4 Kết quả nội lực chân coat (tính móng)

H U

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CẦU THANG

3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG TRỆT

Hình 3.1: Mặt bằng và mặt cắt cầu thang trệt

H U

3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Tải trọng tác dụng lên cầu thang gồm có:

3.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)

a Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản thang

Chọn chiều dày bản thang hbt = 14 cm

Kích thước các bậc thang được chọn theo công thức sau:

- Đá Granit, δ1 = 2cm, γ1 = 2000 daN/m3, n = 1.1

- Vữa lót, δ2 = 2cm, γ2 = 1800 daN/m3, n = 1.3

- Bậc thang, δ3, γ3 = 1800 daN/m3, n = 1.2

- Bản BTCT, δ4 = 14 cm, γ4 = 2500 daN/m3, n = 1.1

- Vữa trát, δ5 = 1.5 cm, γ5 = 1800 daN/m3, n = 1.3

Hình 3.2: Các lớp cấu tạo bản thang

Cắt 1 dải bản có chiều rộng b = 1 m để tính

Tải trọng 1 bậc thang được tính như sau:

Gtt = Gi (daN) (3.2) trong đó: Gi - tải trọng bản thân các lớp cấu tạo 1 bậc bản thang được tính như sau:

trong đó: γi - khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;

si - diện tích tiết diện lớp cấu tạo thứ i

δi - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;

l - chiều dài lớp cấu tạo thứ i;

H U

b - chiều rộng dải bản tính tóan, b=1m;

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

- Diện tích tiết diện lớp đá ốp lát (lớp thứ 1), áp dụng công thức (3.4):

trong đó: cosα = cos( arctg(hb/lb) = cos( arctg(165/300)) = 0.876

- Diện tích tiết diện lớp vữa trát (lớp thứ 5), áp dụng công thức (3.4):

s5 = δ5.ltd5 = δ5.(lb/cosα)= 1.5x(30/0.876) = 51.37cm2

trong đó: cosα = cos( arctg(hb/lb))= cos( arctg(165/300)) = 0.876

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.1

Bảng 3.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản thang

b Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

Cấu tạo gồm các lớp tương tự như bản thang nhưng bản chiếu nghỉ không có bậc thang Tổng trọng lương bản thân các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ và chiếu tới được tính toán tương tự như với bản thang

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thang được tính như sau:

gstt = Σ γi. i.ni (3.5) trong đó: γi - khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;

δi - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.2

STT Các lớp

cấu tạo

γ (daN/m 3 )

798.51 G

g = Σgbttt

c Trọng lượng lan can trên bản thang

Tải tiêu chuẩn phân bố đều của lan can trên bản thang lấy theo [1]:

trong đó:

ptc = 30 daN/m - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3/[1];

nlc - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3/[1];

n = 1.2 Vậy: glctt = (36/1.2m) =30daN/m2

3.2.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)

Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên bản thang và bản chiếu nghỉ (chiếu

tới) lấy theo [1]:

ptt = ptc.np (3.7) trong đó:

ptc = 300 daN/m2 - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3/[1];

np - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3/[1];

n = 1.3 khi ptc < 200 daN/m2

n = 1.2 khi ptc ≥ 200 daN/m2

Vậy: ptt = 300x1.2 = 360 daN/m2

3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng

Tổng tải trọng tác dụng lên phần bản thang:

tt tt lc

tt bt

tt ct

tt

3.3 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG

3.3.1 Bản thang và bản chiếu nghỉ

a Sơ đồ tính

Cắt 1 dải bản có chiều rộng 1m để tính Sơ đồ tính được thể hiện trên hình

SƠ ĐỒ TÍNH VẾ 2

SƠ ĐỒ TÍNH VẾ 1

Hình 3.3: Sơ đồ tính bản thang 2 vế

b Xác định nội lực và phản lực gối tựa bản thang

Nội lực của bản được xác định bằng phương pháp cơ học kết cấu

2

)2

(cos)(

1

2 1 2

2 2

l R B

( cos

2 1

2 1 1

2 1 2 2

l l

l q

l l l

q

R A

+

+ +

x q2 x2R

q R

Kết quả được thể hiện dưới (hình 3.4) và bảng 3.3

Bảng 3.3: Nội lực bản thang 2 vế

q 2 (daN/m) cosα R A (R D )

(daN)

R B (R C ) (daN)

x (m)

Q (daN)

M (daN.m)

Hình 3.4: Biểu đồ momen của bản thang

c Tính toán cốt thép

Do 2 vế của bản thang có chiều dài tính toán khác nhau nên ta chọn tính toán cho vế 2 có Mmax lớn nhất, vế 1 còn lại bố trí thép tương tự Bản thang được tính như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

 a= 2cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông

chịu kéo;

 ho - chiều cao có ích của tiết diện,

ho1 = hs – a = 14 – 2 = 12 cm;

 b = 100cm - bề rộng tính toán của dải bản

Lựa chọn vật liệu như bảng 3.4

Bảng 3.4: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán

R b (Mpa) R bt (Mpa) E b (MPa) α R R R s (Mpa) R sc (MPa) E s (MPa)

bh R

trong đó:

2

o b b

R



Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.5

Bảng 3.5: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm

Thép chọn

μ min ≤μ≤μ max

h 0 (cm)

Từ sơ đồ tính và dạng tải trọng hình 3.3, tại gối B và C ta quan niệm là khớp

di động, thật tế điều kiện làm việc này chưa thể hiện điều kiện làm việc thực tế của dầm chiếu nghỉ (dầm chiếu nghỉ không thể hoàn toàn di chuyển tự do theo phương ngang, nếu có thì chuyển dịch này rất bé có thể bỏ qua) Từ đó ta có thể chọn liên kết tại gối B, C bằng khớp cố định hay ngàm, trường hợp này tại gối B,

C và vị trí gãy khúc của bản thang sẽ xuất hiện mômen âm, do đó ta phải bố trí thép cấu tạo nằm ở thớ trên (chọn 10a200) tại các gối và tại vị trí giữa bản thang và bản chiếu nghỉ

Cốt thép phân bố được đặt vuông góc cốt thép chịu lực, Chọn 8a250

3.3.2 Dầm chiếu nghỉ(DCN)

a Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính

Chọn sơ bộ tiết diện dầm 40x20 cm

Nhịp tính toán: Ldcn=2B+l3+bc=2x1.3+0.4+0.2=3.2m

Trọng lượng bản thân dầm:

gd = 0.2x0.4x2500x1.1 = 220daN/m Tải trọng do bản thang truyền vào, chính là phản lực gối tựa Rkhi tính toán bản thang:

H U

Tổng tải trọng tác dụng:

Dầm chiếu nghỉ: qdcn = gd + Rcn = 220 + 2989.9 = 3209.9daN/m Hai đầu dầm chiếu nghỉ liên kết khớp với cột nên ta chọn sơ đồ tính là dầm đơn giản

q=3209.9(daN/m)

3200

Hình 3.5: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ

b Xác định nội lực cho dầm chiếu nghỉ

Xác định bằng các công thức giải tích

Momen lớn nhất tại giữa nhịp: Mnh =

trong đó: q – tổng tải trọng tác dụng

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.6

Bảng 3.6: Giá trị nội lực trong dầm chiếu nghỉ

c Tính toán cốt thép

+ Cốt thép dọc

Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

 a = 4 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

 ho - chiều cao có ích của tiết diện

ho = hd – a = 40 – 4 = 36 cm;

Đặc trưng vật liệu, công thức tính toán cốt thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép tương tự như mục 3.3.1.c Áp dụng các công thức (3.15; 3.16; 3.17) để tính cốt thép dầm Kết quả tính toán được trình bày trong bảng (3.7)

Lực cắt (daN)

(m)

q (daN/m)

Momen(daN.m)

cốt thép theo cấu tạo 212mm

-Kiểm tra hàm lượng cốt thép dọc, áp dụng công thức (3.18, 3.19)

4.404 100 0.61%

max 0

bh

A tt s

max 100% 0.6231 11.5 100% 2.56%

280

b b R s

A

-Kiểm tra att và t1(khoảng cách các thanh thép)

Áp dụng công thức sau:

A

A a

si

chon si i

.Asi - diện tích cốt thép chọn;

.a - khoảng cách thực tế từ trọng tâm cốt thép chịu lực đến mép bêtông bảo vệ, a = 4cm

-Áp dụng công thức sau:

.max – đường kính cốt thép lớn nhất

+ Cốt đai: tính toán theo [12; 10]

- Kiểm tra điều kiện

b3 0.6 - đối với bêtông nặng;

b2  2 - đối với bêtông nặng;

n 0 - không có lực dọc;

f  0 - dầm là tiết diện chữ nhật

=> Qbmin =b3( 1 +f +n)R bt bh o (3.25)

=> Qbmin =0.6(1+0+0)0.9x200x360= 38880N = 3888daN Vậy Qmax = 5135.84daN > Qbmin = 3888daN => nên cần phải tính toán cốt đai

Chọn đai thép CI có Rsw=175MPa, đai ø6 có asw=0.283 cm2, đai 2 nhánh n = 2, đặt cách nhau S = 150mm

10 21

E b

s

0019 0 15 20

566





x bxs

Rb - cường độ chịu nén của bêtông

bảng (3.4);

Suy ra:

H U

=>Qmax = 5135.84daN < Qbt =23610daN => (thỏa điều kiện)

- Khả năng chịu cắt của cốt đaivà bêtông:

sw o bt b n f b

sw

=> Q wb 2 2 1 0.9 10 0.2 0.36 66.033 10x x x 5x x 2x x 2 11101daN

Vậy Qwb = 11101 daN > Qmax = 5135.84 daN => (thỏa điều kiện)

-Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

4 max

max

1.5 1 0.9 200 360 68151358.4

Trên đoạn dầm gần gối tựa (đoạn 1/4)

Với chiều cao dầm h = 400mm < 450mm thì :

Sct  min(h/2,150mm)=min(400/2,150) = min(200, 150) => Sct =150mm

Vậy khoảng cách giữa các cốt đai nằm trong khoảng (¼)lnh gần gối tựa là:

S  min(Stt, Sct, Smax) = min(150, 150, 681);

Chọn S = 150mm

Trên đoạn dầm giữa:

Sct  min(3h/4,500mm)= min(3x400/4,500) = min(300, 500)

=> Sct = 200mm

Chọn bước cốt đai nhỏ nhất trong các điều kiện trên, ta chọn Ф6a150 trong khoảng ¼ nhịp dầm và đai Ф6a200 ở đoạn giữa nhịp

3.3.3 Dầm chiếu tới(DCT)

a Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính

Dầm chiếu tới thuộc ô sàn S6(1.55x3.2)m của sàn lầu 1 đến lầu 8, chọn

sơ bộ tiết diện dầm 40x20 cm.(Hình 3.6)

Dầm chiếu tới: (Rbt /1m)= (RA /1m)= (RD /1m)= 3505.68daN/m

Tải trọng do bản S6 truyền vào dầm, chính là qb tính toán bản có giá trị là: qb = 798.3daN/m2

Qui đổi thành tải phân bố tác dụng lên dầm DCT (có dạng hình thang) theo

trong đó:  = (l1/ 2l2)=( 1.65/(2x3.2))=0.258

Tổng tải trọng tác dụng:

Dầm chiếu tới: qdct = gd + Rbt + qtd

qdct = 220 + 3505.68 + 1129.17 = 4854.85daN/m Hai đầu dầm chiếu tới liên kết khớp với dầm sàn D2 nên ta chọn sơ đồ tính là dầm đơn giản

Hình 3.7: Sơ đồ tính dầm chiếu tới

b Xác định nội lực cho dầm chiếu tới

Xác định bằng các công thức giải tích

Momen lớn nhất tại giữa nhịp: Mnh =

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.8

Bảng 3.8: Giá trị nội lực trong dầm chiếu tới

c Tính toán cốt thép

+ Cốt thép dọc

Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

 a = 4 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

 ho - chiều cao có ích của tiết diện

ho = hd – a = 40 – 4 = 36 cm;

Đặc trưng vật liệu, công thức tính toán cốt thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép tương tự như mục 3.3.1.c Áp dụng các công thức (3.15; 3.16; 3.17) để tính cốt thép dầm Kết quả tính toán được trình bày trong bảng

Mg MnhDCT 3.2 4854.85 0.00 6214.21 7767.76

Lực cắt (daN)

(m)

q (daN/m)

Momen(daN.m)

H U

cốt thép theo cấu tạo 212mm

-Kiểm tra hàm lượng cốt thép dọc, áp dụng công thức (3.18, 3.19)

6.448 100 0.9%

max 0

bh

A tt s

max 100% 0.6231 11.5 100% 2.56%

280

b b R s

R



-Kiểm tra att và t1(khoảng cách các thanh thép)

Áp dụng công thức sau:

A

A a

si

chon si i

.Asi - diện tích cốt thép chọn;

.a - khoảng cách thực tế từ trọng tâm cốt thép chịu lực đến mép bêtông bảo vệ, a = 4cm

-Áp dụng công thức sau:

.max – đường kính cốt thép lớn nhất

+ Cốt đai: tính toán theo [12; 10]

- Kiểm tra điều kiện

Dầm DCT chịu tải trọng phân bố đều q đặt ở mép trên thì lực cắt lớn nhất là:

H U

Tính Qbmin = b3(1+f +n)R bt bh o

Trong đó:

b3 0.6 - đối với bêtông nặng;

b2 2 - đối với bêtông nặng;

n 0 - không có lực dọc;

f 0 - dầm là tiết diện chữ nhật

=> Qbmin = b3( 1 +f +n)R bt bh o

=> Qbmin = 0.6(1+0+0)0.9x200x360 = 38880N = 3888daN Vậy Qmax = 7767.76>Qbmin = 3888daN => nên cần phải tính toán cốt đai

Chọn đai thép CI có Rsw=175MPa, đai ø6 có asw=0.283 cm2, đai 2 nhánh n=2, đặt cách nhau S=150mm

566

với  = 0.01 - đối với bêtông nặng,

Rb - cường độ chịu nén của bêtông

bảng (3.4);

Suy ra:

H U

=> Qmax = 7767.76daN < Qbt = 23610daN => (thỏa điều kiện)

- Khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông:

sw o bt b n f b

sw

=> Q wb  2 2x1x0 9x10 5x0 2x0 36 2x66 033x10 2 11101.06daN Vậy Qwb = 11101.06daN => Qmax = 7767.76daN => (thỏa điều kiện)

-Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

4 max

Trên đoạn dầm gần gối tựa (đoạn 1/4)

Với chiều cao dầm h= 400mm < 450mm thì :

Sct  min(h/2,150mm) = min(400/2,150) = min(200, 150) => Sct =150mm

Vậy khoảng cách giữa các cốt đai nằm trong khoảng (¼)lnh gần gối tựa là:

S  min(Stt, Sct, Smax) = min(150, 150, 450);

Chọn S=150mm

Trên đoạn dầm giữa:

Sct  min(3h/4,500mm) = min(3x400/4,500) = min(300, 500)

Hình 3.8: Mặt bằng và mặt cắt cầu thang từ lầu 1 đến 8

3.5 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Tải trọng tác dụng lên cầu thang gồm có:

3.5.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)

a Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản thang

Chọn chiều dày bản thang hbt = 14 cm

Kích thước các bậc thang được chọn theo công thức sau:

-số bậc thang n = (350/15.9) = 22

-lb = 30 cm

- Đá Granit, δ1 = 2cm, γ1 = 2000 daN/m3, n = 1.1

- Vữa lót, δ2 = 2cm, γ2 = 1800 daN/m3, n = 1.3

- Bậc thang, δ3, γ3 = 1800 daN/m3, n = 1.2

- Bản BTCT, δ4 = 14 cm, γ4 = 2500 daN/m3, n = 1.1

- Vữa trát, δ5 = 1.5 cm, γ5 = 1800 daN/m3, n = 1.3

Hình 3.9: Các lớp cấu tạo bản thang lầu 1 đến 8

Cắt 1 dải bản có chiều rộng b = 1 m để tính

- Diện tích tiết diện lớp đá ốp lát (lớp thứ 1), áp dụng công thức (3.4):

trong đó: cosα = cos( arctg(hb/lb) = cos( arctg(159/300)) = 0.884

- Diện tích tiết diện lớp vữa trát (lớp thứ 5), áp dụng công thức (3.4):

s5 = δ5.ltd5 = δ5.(lb/cosα)= 1.5x(30/0.884) = 50.9cm2

trong đó: cosα = cos( arctg(hb/lb))= cos( arctg(159/300)) = 0.884

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.1

H U

Bảng 3.10: Tĩnh tải tác dụng lên bản thang

b Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

Cấu tạo gồm các lớp tương tự như bản thang nhưng bản chiếu nghỉ không có bậc thang Tổng trọng lương bản thân các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ và chiếu tới được tính toán tương tự như với bản thang

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thang được tính như sau:

gstt = Σ γi. i.ni (3.5) trong đó: γi - khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;

δi - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.2

Bảng 3.11: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ

STT Các lớp

cấu tạo

γ (daN/m 3 ) δ

b Trọng lượng lan can trên bản thang

Tải tiêu chuẩn phân bố đều của lan can trên bản thang lấy theo [1]:

trong đó:

ptc = 30 daN/m - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3/[1];

nlc - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3/[1];

n = 1.2

STT Các lớp

cấu tạo

γ (daN/m 3 )

S i (m 2 )

l b (m)

h b

G i (daN)

785.87 G

g = Σgbttt