-Các công trình phụ trợ như hệ thống giao thông ngang dọc, căng tin phục vụ ăn uống, các phòng vệ sinh.Yêu cầu với các công trình phụ trợ này là phải đảm bảo đầy đủ và tiện nghi cho ngườ
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Trang 2Lêi c¶m ¬n
Sau năm năm được học tập, đào tạo tại trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM, được sự giảng dạy có hệ thống, sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy, cô em đã hoàn thành khóa học và đồ án tốt nghiệp là bước kiểm duyệt cuối cùng trước khi em được công nhận là một Kỹ Sư Xây Dựng DD&CN Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM đã hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trường đặc biệt là các thầy, cô trong khoa Xây Dựng đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức và kinh nghiệp quý giá
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn:
Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cám ơn: Cô ThS TRẦN NGỌC BÍCH
Sau cùng em xin chân thành cảm ơn người than, bạn bè đã gắn bó, cùng học tập trong suốt khóa học và trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này
Em xin chân thành cảm ơn
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2011
Trang 3Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2006-2010 GVHD:ThS TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV: 56105219
MỤC LỤC
PHẦN I: KIẾN TRÚC
Giới thiệu công trình
II- Vị trí xây dựng công trình, điều kiện khí hậu, thủy văn 2
Trang 6Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2006-2010 GVHD:ThS TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV: 56105219
Trang 7Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2006-2010 GVHD:ThS TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV: 56105219
Trang 8Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2006-2010 GVHD:ThS TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV: 56105219
Trang 9Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2006-2010 GVHD:ThS TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 1
PHẦN I KIẾN TRÚC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
Trang 10Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2006-2010 GVHD:ThS TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 2
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
I SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ
Từ khi đất nước đổi mới cuộc sống của người dân ngày càng được nâng cao,các nhu cầu về phúc lợi xã hội cần được chú trọng đến Để đáp ứng điều đó Bảo hiểm nhân thọ Hà Nội đã quyết định đầu tư xây dựng trụ sở làm việc mới nhằm tạo ra nơi làm việc hiện đại, tiện nghi, tạo cảm giác làm việc cho đội ngũ cán bộ nhân viên đưa đến người dân sự thoải mái, tin tưởng
Công trình được xây dựng tại vị trí thoáng đẹp tạo nên sự hài hoà, hợp lý cho toàn khu vực
II VỊ TRÍ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH, ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, THUỶ VĂN
Trụ sở làm việc công ty bảo hiểm nhân thọ Hà Nội đặt tại đường Lê Duẩn , Quận Hai Bà Trưng-Hà Nội
Công trình nằm ở thành phố Hà nội, nhiệt độ bình quân hằng năm là 27oc chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 12oc.Thời tiết hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô.Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau.Độ ẩm trung bình từ 75% đến 80% Hai hướng gió chủ yếu là gió Tây-Tây Nam, Bắc-Đông Bắc Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8 tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11 Tốc độ gió lớn nhất là 28m/s
Địa chất công trình tương đối tốt
III NHIỆM VỤ THIẾT KẾ KIẾN TRÚC
1 Yêu cầu công năng
Nhà làm việc công ty bảo hiểm nhân thọ Hà Nội bao gồm các phòng làm việc cho bộ phận hành chính điều hành công ty: phòng giám đốc;các phòng phó giám đốc; phòng tổ chức; phòng tài chính kế toán;phòng hành chính; phòng nghiệp vụ và các phòng chức năng khác
-Các công trình phụ trợ như hệ thống giao thông ngang dọc, căng tin phục vụ ăn uống, các phòng vệ sinh.Yêu cầu với các công trình phụ trợ này là phải đảm bảo đầy đủ và tiện nghi cho người sử dụng
Trang 11Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2006-2010 GVHD:ThS TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 3
Hệ thống các phòng chức năng phải có sự liên hệ công năng với nhau, tiện cho việc qua lại, trao đổi thông tin liên tục và dễ dàng.Các phòng này đều được liên hệ mật thiết hành lang, cầu thang, thang máy và phòng vệ sinh
Hệ thống điện nước,chiếu sáng phải được cung cấp đầy đủ và liên tục cho các phòng
,hệ thống thông gió, che nắng phải đảm bảo tiện nghi làm việc cao
2 Yêu cầu về mỹ thuật
Hình khối kiến trúc phải đẹp, bề thế và hài hoà với các công trình xung quanh.Mặt đứng kiến trúc phải được sử dụng các vật liệu hiện đại và trang trí hợp lý,không loè loẹt mà trang nhã, không rườm rà mà độc đáo.Bên trong công trình,các phòng đều phải được sử dụng các vật liệu cao cấp như sơn tường, vật liệu lát sàn ,trần,hành lang ,lan can cầu thang Các thiết bị sử dụng trong các phòng như bàn ghế,tủ đều sử dụng loại hiện đại,bền ,đẹp, bố trí hợp lí sao cho vừa tiện nghi cho quá trình làm việc,vừa tạo được không gian kiến trúc nhẹ hàng, linh hoạt và có tác dụng kích thích quá trình làm việc
3 Giải pháp thiết kế kiến trúc 3.1 Giải pháp quy hoạch tổng mặt bằng
Mặt bằng quy hoạch của công trình có hình chữ nhật với chiều dài lớn hơn hai lần chiều rộng Tổng diện tích mặt bằng gần 8400m2 được bao quanh bởi hàng rào xây cao 1,4m Ở phía trước công trình bố trí sân vườn tiểu cảnh và lối vào chính Phía phải bố trí nhà xe dành cho khách vào làm việc và cổng vào phụ Phần diện tích còn lại trồng cây xanh xen kẻ với sân nền
Công trình nằm ở ngã tư đường Lê Duẩn và ngay bên cạnh đường hai chiều lớn tiện lợi cho việc vận chuyển vật liêụ và các trang thiết bị, máy móc phục vụ cho công tác thi công.Ngoài ra, mặt tiền của công trình được quay ra phía mặt đường cần được chú ý về mặt đứng kiến trúc theo những yêu cầu thẩm mỹ nói trên
3.2 Giải pháp thiết kế mặt bằng
Từ những tài liệu về mặt bằng quy hoạch, yêu cầu về công năng ,về thẩm mỹ Giải pháp thiết kế mặt bầng ở đây được chọn là dạng hình chữ nhật có chiều dài lớn hơn hai lần chiều rộng và phát triển theo chiều cao.Theo phương ngang nhà có ba bước cột: tổng chiều dài là 15,5 m Phương dọc nhà có tám bước cột tổng chiều dài là 43m
Trang 12Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2006-2010 GVHD:ThS TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 4
Trong nhà bố trí một hai thang bộ phục vụ giao thông đứng các tầng gần nhau và thoát hiểm; thang máy trọng tải 500 kG bố trí chạy suốt từ tầng 1đến tầng mái.Khu vệ sinh bố trí hợp lí sau phần lõi thang và tiện liên hệ qua lại cho các phòng ,kể cả hành lang Mặt bằng tầng trệt dùng làm khu vực để xe của nhân viên trong công ty Các tầng trên bố trí các phòng chức năng , các phòng làm việc
4 Giải pháp thiết kế kết cấu
Kết cấu công trình là hệ khung bê tông cốt thép chịu lực kết hợp lõi bê tông cốt thép (lồng thang máy)chịu tải trọng ngang Kích thước kết cấu gồm:theo phương cạnh dài(phương mặt tiền)có sáu bước cột: 6000mm, hai bước cột 6500mm và theo phương cạnh ngắn có ba bước cột là: 6500, 3000,6000 Hệ thống cột tương đối đối xứng theo các phương.Chiều cao các tầng như sau: tầng một cao 3.3m, tầng 2 cao 4m tầng 3đến tầng mái cao 3.5m
5 Các giải pháp kỹ thuật khác 5.1.Giải pháp cấp thoát nước:
Nước được lấy từ nguồn nước máy thành phố qua bể dự trữ nước ngầm, dùng máy bơm bơm nước lên các tầng
Cấp nước bên trong công trình: Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt Nước dùng cho chữa cháy
Hệ thống cấp nước chữa cháy được thiết kế theo mạng lưới vòng khép kín cho toàn nhà
Sơ đồ phân phối nước cho toàn nhà được thiết kế theo tiêu chuẩn qui phạm hiện hành Hệ thống thoát nước:
- Nước thải sinh hoạt trong công trình được dẫn theo các ống dẫn đứng đỗ vào bể tự hoại
Hệ thống thoát nước mưa trên mái được thiết kế theo các đường ống đứng ở góc nhà Để nước thoát nhanh yêu cầu mái có độ dốc lớn
Nước thải từ bể tự hoại được dẫn qua các hệ thống mương rãnh đỗ vào hệ thống thoát nước có sẵn của khu vực Hướng thoát nước chính của công trình là phía đường Lê Duẩn
Trang 13Có khả năng tự động hoá cao
- Hệ thống chiếu sáng đảm bảo độ dọi từ 20 Lux đến 40 Lux, sử dụng đèn huỳnh quang kết hợp với các loại đèn chùm, đèn trần và đèn tường tạo vẻ đẹp lộng lẫy về đêm Các bảng điện, ổ cắm, công tắc bố trí ở nơi thuận tiện nhất cho sử dụng và an toàn cho người tránh hoả hoạn
Tổng công suất dự kiến gồm: + Công suất thiết bị phụ tải bình thường: 260Kw + Công suất thiết bị phụ tải dự phòng : 50Kw Tổng cộng : 310Kw
5.4 Giải pháp thông gió:
Vấn đề thông gió tự nhiên được đảm bảo nhờ hệ thống hành lang, cửa sổ có kích thước và vị trí hợp lý Bên cạnh đó còn có một hệ thống điều hoà trung tâm cho toàn bộ công trình, hệ thống quạt đẩy, hút gió để điều tiết nhiệt độ đảm bảo yêu cầu thông thoáng cho làm việc và sinh hoạt
5.5 Giải pháp thông tin liên lạc
Công trình được lắp đặt một hệ thống tổng đài phục vụ thông tin liên lạc trong nước và quốc tế
Trang 14b) Hệ thống cứu hoả:
*Nước: Được lấy từ bể nước xuống, sử dụng máy bơm xăng lưu động Các đầu phun nước được lắp đặt ở các tầng theo khoảng cách thường 3m 1 cái và được nối với các hệ thống cứu cháy khác như bình cứu cháy khô tại các tầng, đèn báo các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp tại tất cả các tầng
c) Hệ thống thoát hiểm
Cửa vào lồng thang bộ thoát hiểm dùng loại tự sập nhằm ngăn ngừa khói xâm nhập.Trong lồng thang bố trí điện chiếu sáng tự động, hệ thống thông gió động lực cũng được thiết kế để hút gió ra khỏi buồng thang máy chống ngạt
Hệ thống cầu thang bộ được sử dụng để thoát hiểm
+ Trần: lắp trần treo, cách âm tháo lắp được + Sàn được lắp gạch ngoại Lối đi hành lang cũng được lát gạch có màu sắc phù hợp + Cửa đi, cửa sổ: dùng loại cửa kính khung nhôm
Trang 15Đồ án tốt nghiệp KSXD khoá 2006-2010 GVHD: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 7
PHẦN II KẾT CẤU GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
NHIỆM VỤ:
Trang 161.2.1 Chiều dày bản sàn
Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang
Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức:
Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau:
lm
Dh
ss
lm
Dh
ss = 650(1311.56)cm
4540
8.0
Vậy chọn hs = 12cm cho toàn sàn, nhằm thỏa mãn truyền tải trọng ngang cho các kết cấu đứng
Vậy lấy chiều dày toàn bộ các tầng sàn h = 12cm
Trang 1716112
1
ldc
16112
1
6500 = (541.7406.25) (mm) Chọn hd= 500mm
bdầm= (0,250,5) hd = (125250) (mm) Chọn bd = 250 mm
Dầm chính có nhịp L = 6,5m chọn dầm có tiết diện 250x550 - Dầm chính:( L= 3,0m)
16112
1
ldc
16112
1
3000 = (250187.5) (mm) Chọn hd= 450mm
bdầm= (0,250,5) hd = (112.5225) (mm) Chọn bd = 250 mm
Dầm chính có nhịp L = 3,0m chọn dầm có tiết diện 250x450
1.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 1.3.1Tĩnh tải
Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn gstt = Σ i.δ i.ni
trong đó:
i - Trọng lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;
δ - chiều dày lớp cấu tạo thứ i; ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn khu Văn phòng Khoa, hội trường, sàn ban công, sàn hành lang và sàn vệ sinh Các loại sàn này có cấu tạo như sau:
- Sàn khu văn phòng khoa, hôi trường – sàn ban công – sàn hành lang
- Gạch Ceramic, 1 = 2000 daN/m3,δ1 = 8mm, n=1.1 - Vữa lót, 2 = 1800 daN/m3,δ2 = 20mm, n=1.3 - Sàn BTCT, 3 = 2500 daN/m3,δ3 = 120mm, n=1.1 - Vữa trát trần,4 = 1800 daN/m3,δ4 = 15mm, n=1.3
Trang 18- Sàn BTCT, 4 = 2500 daN/m3,δ4 = 12mm, n=1.1 - Vữa trát trần, 5 = 1800 daN/m3, δ5 = 15mm, n=1.3
Hình 1.3: Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau:
Cấu tạo sàn ( mm ) (daN/m3) gtc (daN/m2 ) n gstt (daN/m2 )
Aghlg
tctttqdt
70%
trong đó: lt - chiều dài tường; ht - chiều cao tường; A - diện tích ô sàn (A = ld x ln);
Trang 19Đồ án tốt nghiệp KSXD khoá 2006-2010 GVHD: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 11
gttc - trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường
với: tường 10 gạch ống: gttc = 180 (daN/m2);tường 20 gạch ống: gttc = 330 (daN/m2) Kết quả được trình bày trong bảng sau:
Tĩnh tải do tường truyền vào sàn
Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng Hệ số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN 2737 - 1995:
Khi ptc < 200 ( daN/m2 ) n = 1.3 Khi ptc ≥ 200 ( daN/m2 ) n = 1.2
Hoạt tải tác dụng lên từng ô sàn
(daN/m2) n
pttsàn
Trang 20 Khi bản kê lên tường
Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb < 3
Khi bản lắp ghép - Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối)
mà có hd/hb 3 - Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại:
Trang 21 2 thì bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việc theo hai phương L2, L1: cạnh dài và cạnh ngắn cuả ô bản
- Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi: tùy theo điều kiện liên kết của bản với các dầm bêtông cốt thép là tựa đơn hay ngàm xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản cho thích hợp
M2 = mi2.P (daNm/m) - Momen âm lớn nhất ở gối:
Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn L1
MI = ki1.P(daNm/m) Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2
MII = ki2.P(daNm/m)
trong đó: i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…11)
1, 2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2
L1, L2 : nhịp tính toán cuả ô bảng là khoảng cách giữa các trục gối tựa P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản:
Trang 22LL
tra bảng 1-19 trang 32 sách Sổ tay kết cấu công trình( Vũ Mạnh Hùng)
Trong trường hợp gối nằm giữa hai ô bản khác nhau thì hệ số ki1 và ki2 được lấy theo trị số trung bình giữa hai ô
Sàn bản dầm
Khi =
12
LL
> 2 thì bản được xem là bản dầm, lúc này bản làm việc theo một phương (phương cạnh ngắn) Có các trường hợp sau :
- Đối với những bản 4 đầu ngàm có sơ đồ tính
Hình 1.5: Sơ đồ tính sàn bản loại dầm
- Cách tính: cắt bản theo phương cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm 1 đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn
Momen: Tại nhịp: Mnhịp = 2
241
ql
Tại gối: Mgối = 2
121
ql
trong đó: qb = (p +q) b
SƠ ĐỒ TÍNH TẢI TRỌNG CÁC Ô SÀN Tên
Phương ô sàn l2/l1Sự làm
việc của ô sàn
Trang 24Đồ án tốt nghiệp KSXD khoá 2006-2010 GVHD: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 16
a = 3.0cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;
ho - chiều cao có ích của tiết diện;
ho = hs – a = 12 – 3 = 9 cm
b = 100cm - bề rộng tính toán của dải bản
Lựa chọn vật liệu như bảng sau:
Bảng 1.8: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán
Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau
0
bs
sR bhA
mbMR bh
Kiểm tra hàm lượng cốt thép theo điều kiện sau:
%16.3%1002250
115618.0%100%
05
0
RsRbh
S2 6.0 6.5 1.08 m91=0.0191 m92=0.0165 k91=0.0445 k92=0.0381 S2’ 6.0 6.5 1.08 m91=0.0191 m92=0.0165 k91=0.0445 k92=0.0381 S4 6.5 6.5 1 m91=0.0179 m92=0.0179 k91=0.0417 k92=0.0417 S5 3.0 6.0 2 m91=0.0183 m92=0.0046 k91=0.0392 k92=0.0098 S7 1.5 3.0 2 m91=0.0183 m92=0.0046 k91=0.0392 k92=0.0098 S9 6.0 6.0 1 m91=0.0179 m92=0.0179 k91=0.0417 k92=0.0417 S9’ 6.0 6.0 1 m91=0.0179 m92=0.0179 k91=0.0417 k92=0.0417 S10 3.2 6.0 1.88 m91=0.0191 m92=0.0054 k91=0.0411 k92=0.0117 S11 1.9 3.2 1.68 m91=0.0201 m92=0.0071 k91=0.0441 k92=0.0157
Bảng 1.9: Các hệ số bản kê dựa vào hệ số L2/L1 Ô sàn Ps
S2 26110.5 0.0191 0.0165 0.0445 0.0381 498.71 430.82 1161.92 994.81 S2’ 34495.5 0.0191 0.0165 0.0445 0.0381 658.86 569.18 1535.05 1314.28 S4 30948.1 0.0179 0.0179 0.0417 0.0417 553.97 553.97 1290.54 1290.54 S5 14211 0.0183 0.0046 0.0392 0.0098 260.06 65.37 557.07 139.27
Trang 25Đồ án tốt nghiệp KSXD khoá 2006-2010 GVHD: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 17
S7 3552.8 0.0183 0.0046 0.0392 0.0098 65.02 16.34 139.27 34.82 S9 24102 0.0179 0.0179 0.0417 0.0417 431.43 431.43 1005.05 1005.05 S9’ 28422 0.0179 0.0179 0.0417 0.0417 508.75 508.75 1185.20 1185.20 S10 15158.4 0.0191 0.0054 0.0411 0.0117 289.53 81.86 623.01 177.35 S11 4800.2 0.0201 0.0071 0.0441 0.0157 96.48 34.08 211.69 75.36
Bảng 1.10 : Giá trị nội lực các ô bản kê 4 cạnh
Trang 29Đồ án tốt nghiệp KSXD khĩa 2006-2010 GVHD:ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 21
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CẦU THANG
2.1 CẤU TẠO CẦU THANG
Hình 2.1: Mặt bằng cầu thang 2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
Tải trọng tác dụng lên cầu thang gồm có:
2.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) a Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản thang
Chọn chiều dày bản thang hbt = 13 cm Kích thước các bậc thang được chọn theo công thức sau: 2hb + Ib = (60 ÷ 62) (2.1)
chọn : hb = 15.9 cm;
+7.300+9.050
35791112
14161820
22
Trang 30Hình 2.2: 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:
GttGi (daN) (2.2) Trong đó:
Gi :tải trọng bản thân các lớp cấu tạo 1 bậc bản thang được tính như sau: Gitti.Si.ni.b (daN) (2.3)
i
: Trọng lượng riêng lớp cấu tạo thứ i ; si : Diện tích tiết diện lớp cấu tạo thứ i si =i.ltdi; (2.4)
i
: Chiều dày lớp cấu tạo thứ i; ltdi: Chiều dài lớp cấu tạo thứ i; b: Chiều rộng dải bản tính toán, b=1 m; 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 (2.4): s11ltd1 1.(lb hb)2x(30+15.9)=91.8cm2
- Diện tích tiết diện lớp vữa ốp lát (lớp thứ 2), áp dụng công thức (2.4): s22ltd2 2.(lb hb)2x(30+15.9)=91.8cm2
Trang 31 (lb x hb) = (1/2)x(30x15.9) = 238.5cm2 - Diện tích tiết diện lớp BT bản thang (lớp thứ 4), áp dụng công thức (2.4):
s44ltd4 4.(lb /cos)12x(30/ 0.884)=407.2cm2 Trong đó: cos cos(arctg(hb/lb) = cos(arctg(150/300)) = 0.884 - Diện tích tiết diện lớp vữa trát (lớp thứ 5), áp dụng công thức (2.4):
s55ltd5 5.(lb /cos)1.5x(30/0.884)=50.9cm2 Trong đó: cos cos(arctg(hb/lb) = cos(arctg(159/300)) = 0.884 Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.1
Bảng 2.1: 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 lượng 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:
Bảng 2.2: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ
c Trọng lượng lan can trên bản thang
Tải tiêu chuẩn phân bố đều của lan can trên bản thang lấy theo TCVN 2737 - 1995:
lb (m)
hb (m)
b (m)
(daN)
gstt (daN/m2)
1 Đá Granit 2000 0.00918 0.30 0.159 1 1.1 20,20 67,33 2 Vữa lót 1800 0.00918 0.30 0.159 1 1.3 21,48 71,60 3 Bậc thang 1800 0.0239 0.30 0.159 1 1.3 55,93 186,43 4 Sàn BTCT 2500 0.0407 0.30 0.159 1 1.1 111,93 373,1 5 Vữa trát 1800 0.0051 0.30 0.159 1 1.3 11,93 39,77
gstt (daN/m2)
Trang 32Đồ án tốt nghiệp KSXD khĩa 2006-2010 GVHD:ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 24
glctt = glc nlc = 30x1.2 = 36(daN/m)(2.6) 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];
Vậy: glctt = (36/1.6m) =22.5daN/m2
2.2.2 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]:
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
2.2.3 Tổng tải trọng tác dụng
Tổng tải trọng tác dụng lên phần bản thang: qbttt = gtt
bt + glctt + ptt = 738,23 +36 +360 = 1134,23daN/m2 (2.8) Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ:
Trang 33Đồ án tốt nghiệp KSXD khĩa 2006-2010 GVHD:ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 25
L2=1200L1=3400
SƠ ĐỒ TÍNH VẾ 1
SƠ ĐỒ TÍNH VẾ 2 Hình 2.3: Sơ đồ tính bản thang 2 vế
l1=1500l2=3100
DRD
q 1=843.40(daN/m)
CRC
q 2
=1134.23(daN/m)
Trang 34Đồ án tốt nghiệp KSXD khĩa 2006-2010 GVHD:ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 26
b Xác định nội lực và phản lực gối tựa bản thang
Nội lực của bản được xác định bằng phần mềm ETABS V9.7
Giả thiết tính toán:
a= 2cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;
h0 - chiều cao có ích của tiết diện,
ho1= hs – a = 13 – 2 = 11 cm; b = 100cm - bề rộng tính toán của dải bản
Bảng 2.4: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán
Bê tông cấp độ bền B20 Cốt thép CII Rb(Mpa) Rbt(Mpa) Eb(MPa) αR ξR RS(Mpa) RSC(Mpa) ES(MPa)
Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau:
sbbs
RbhR
hbR
M
bbm
Trang 35hb
As(2.13)
trong đó: min= 0.05% (theo bảng 15 /[2]);
RR
sbbR
2805.111 100% = 2.65% (2.14)
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.5
Bảng 2.5: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm
Vế 1 Momen (daN.m) mm As
tt (cm2/m)
Từ sơ đồ tính và dạng tải trọng hình 3.3, tại gối B ta quan niệm là khớp di động, thực 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, bằng khớp cố định hay ngàm, trường hợp này tại gối B và vị trí gãy khúc của bản thang sẽ xuất hiện momen âm, do đó ta phải bố trí thép cấu tạo nằm ở thớ trên (chọn Ф10a200) 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 Ф8a250
2.3.2 Dầm chiếu nghỉ (DCN1) a Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính
- Chọn sơ bộ tiết diện dầm 20x30 cm - Nhịp tính toán: Ldcn = 3,0m
- Trọng lượng bản thân dầm: gd = 0.2x0.3x2500x1.1 = 165daN/m - Tải trọng do bản thang truyền vào, chính là phản lực gối tựa Rb khi tính toán bản
thang:
b Xác định nội lực và phản lực gối tựa bản thang
- Nội lực của bản được xác định bằng phần mềm ETAP RA 2616.82daN
RB 2109.54daN
Dầm chiếu nghỉ: (Rcn/1m)= 2109.54 daN/m Trọng lượng tường dày 20 cm xây trên dầm: gt = 0,20x(3,5-1,75-0,3)x1800x1,3 = 678,6daN/m
Tổng tải trọng tác dụng:
qdcn = gd + gt + Rcn = 165 +678,6+ 2109.54 = 2953.14 daN/m
Trang 36(daN)
DCN1 3,0 2953.14 1328.91 3322.28 4983.42
Lấy Mg= 0.4Mnh = 3322.28*0.4= 1328.91 (daN.m)
d 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
h0 = hd – a = 30 – 4 = 26 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 toán thép dầm Kết quả tính toán được trình bày trong bảng (3.7)
Trang 37Đồ án tốt nghiệp KSXD khĩa 2006-2010 GVHD:ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 29
Bảng 2.7: Tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ
Từ bảng 2.7, ta có (αm< αR) dầm chỉ đặt cốt đơn chịu kéo Thớ trên dầm ta đặt cốt thép theo cấu tạo 2Ф14mm
Kiểm tra hàm lượng cốt thép dọc, áp dụng công thức (2.19, 2.20)
2620
2.5
xR
R
sbbR
2805.11
tts
ttschọns
AA
2,5
2,509,
Kiểm tra att và t1 (khoảng cách các thanh thép)
Aùp dụng công thức sau:
AAa
sichonsii
- không cần kiểm tra khoảng t
Số hiệu
sàn
Momen (daN.m)
b (cm)
h0
(cm)
Astt
(cm2/m)
Trang 38nên cần phải tính toán cốt đai Chọn đai thép CI có Rsw=175MPa, đai Þ6 có asw= 0.283 cm2, đai 2 nhánh n=2, đặt cách nhau S= 150mm
10.27
10.21
34
bsEE
1
: Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại btông khác nhau
885.05.11*01.011
Qbt = 0.3x0.885x1.074x11.5x200x260= 170518(N) =17051.8 daN Qmax = 4983,42 (daN) < = 17051.8 (daN) (thỏa điều kiện) Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:
Qwb 2 b2(1f n)bRbtbho2qsw(2.26) Trong đó:
03.66150
6.56
sAR
2.49834
2602009.015.
max24
Trong đó:
4= [1.5 đối với bê tông nặng; 1.2 đối với bê tông hạt nhỏ]
Khoảng cách các cốt đai theo cấu tạo: Trên đoạn dầm gần gối tựa (đoạn 1/4 )
- Với chiều cao dầm h = 300mm < 450mm thì: Sct≤min(h/2,150mm)=min(300/2,150)=min(155,150) Sct = 150mm
Trang 39Đồ án tốt nghiệp KSXD khĩa 2006-2010 GVHD:ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 31
- Vậy khoảng cách giữa các cốt đai nằm trong khoảng (1/4)lnh gần gối tựa: S ≤min(Stt, Sct, Smax) = min(150, 150 ,366); Chọn S = 150mm
Trên đoạn dầm giữa:
- Với chiều cao dầm h = 300mm <450mm thì: Sct ≤min(3h/4; 500mm)= min(3x300/4; 500)= min(225,500)
Sct = 200mm Chọn bước cốt đai nhỏ nhất trong các điều kiện trên, ta chọn Þ6a150 trong khoảng ¼ nhịp dầm và đai Þ6a200 ở đoạn giữa nhịp
2.3.3 Dầm chiếu tới (DCT) a Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính
Dầm chiếu tới thuộc ô sàn (1.6x3.0)m của sàn tầng 3 đến tầng 9, chọn sơ bộ tiết diện dầm 20x30 cm (Hình 2.6)
Dầm chiếu tới: (Rbt/1m)= (RA/1m)= (RD/1m)= 2616.82 (daN/m) Tải trọng do bản truyền vào dầm, chính là qb tính toán bản có giá trị là: qb = 789,5 daN/m2
3000
1200
60000
150010X300+300=3300
DCTDCN
100
200
VẾ 1 VẾ 2
Trang 40Đồ án tốt nghiệp KSXD khĩa 2006-2010 GVHD:ThS.TRẦN NGỌC BÍCH
SVTH: LỮ QUỐC DŨNG – MSSV:506105219 Trang 32
Qui đổi thành tải phân bố tác dụng lên dầm DCT: qbs = 0.5qbl1 = 0.5x789,5x2.5= 1184,25 daN/m
Tổng tải trọng tác dụng:
Dầm chiếu tới: qdct = qd + Rbt + qbs
Qdct = 165 + 2616,82 + 1184,25 = 3966,07 daN/m Hai đầu dầm chiếu tới liên kết khớp với dầm sàn nên ta chọn sơ đồ tính là dầm đơn giản
Hình 2.7: Sơ đồ tính dầm chiếu tới (DCT) b Xác định nội lực cho dầm chiếu tới
Xác định bằng các công thức giải tích Momen lớn nhất tại giữa nhịp: Mnh
8.l2q
Momen (daN.m) Lực cắt
(daN)
Lấy Mg=0.4Mnh=0.4*4461.83=1784.73(daN.m)
c Tính toán cốt thép
Cốt thép dọc
Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn
Giả thiết tính toán:
a = 5 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;
ho - chiều cao có ích của tiết diện