luận văn thiết kế viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền nam

Đây là lần đầu tiên bắt tay vào tính toán thiết kế một công trình cụ thể ,với kiến thức thực tế còn ít nhưng được sự hướng dẫn của thầy cô trong Khoa Kỹ Thuật Công Trình.. GIAO THÔNG TRO

PHẦN KIẾN TRÚC

- Đất nước ta là một đất nước nông nghiệp, 80% dân số sống về nghề nông Nước ta nổi tiếng trên khắp thế giới với mọt nền văn hoá lúa nước đậm đà truyền thống,sản lượng lương thực luôn đứng hàng đầu thế giới Để có được điều đó đòi hỏi đất nước ta phải có lực lượng cán bộ k thuật nông nghiệp giỏi về cả lý thuyết và thực nghiệm Chính vì thế, VIỆN KHOA HỌC KỸ

THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM được nhà nước quan tâm đầu tư xây dựng để đáp ứng mục tiêu trên

- Viện KHKTNN miền Nam tọa lạc tại 121 Nguyễn Bỉnh

Khiêm,phường ĐaKao, quận 1, thành phố Hồ Chí Minh Phía Bắc giáp đường

Nguyễn Bỉnh Khiêm, phía Tây giáp đường Điện Biên Phủ, phía Đông và phía Nam giáp nhà dân

II SƠ ĐỒ VỊ TRÍ:

II QUI MÄ CÄNG TRÇNH:

+ Công trình có 11 tầng gồm 1 tầng hầm, 1 trệt và 9 tầng lầu Chiều cao công trình 36.85m tính từ cốt 0.00

+ Tầng hầm: Nằm ở độ sâu 3.0 m so với cốt 0.00, là nơi để xe của cán bộ công nhân viên và khách của viện

+ Tầng trệt: Cao 4.5m tính từ cốt 0.00, gồm thư viện, phòng đón tiếp khách và phòng trưng bày

+ Tầng 1 : Cao 4.0m gồm sảnh lớn, phòng làm việc của viện trưởng, viện phó, phòng lưu trữ giống và xử lí mầm

+ Tầng 2-8: Cao 3.4 m gồm sảnh, các phòng kĩ thuật, phòng trưởng, phó phòng

+ Tầng mái (tầng 9): ở cao độ 33.2 m so với cốt 0.00, sàn được lát gạch tàu cách nhiệt, gồm 2 phòng kĩ thuật và bể nước 90m 3 (6*7.5*2m)

+ Công trình gồm 1 cầu thang bộ và 2 thang máy tiện cho lưu thông và thoát nạn khi có cháy nổ

IV GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:

+ Khối nhà được thiết kế theo khối vuông phát triển theo chiều cao mang tính hiên đại, bề thế

+ Các ô cửa kính phản quang màu xanh tạo cảm giác tươi mát,hài hòa được boá trí suoát chieàu cao coâng trình

+ Các lá sách nhôm,lam lõi bê tông cốt thép,sơn nước trắng,tay vịn inox Φ49 được trang trí hài hòa làm tăng tính cách tân cho công trình

+ Bố trí nhiều cây xanh thảm cỏ quanh khuôn viên công trình tạo cảm giác gần gũi với thiên nhiên ngay trong lòng thành phố náo nhiệt,là nơi giải trí nghỉ ngơi cho cán bộ viên chức sau những giờ làm việc mệt mỏi

V GIAO THOÂNG TRONG COÂNG TRÌNH:

+ Tại các tầng đều có sảnh rộng đi qua các phòng tạo điều kiện cho giao thông ngang thuận lợi

+ Giao thông đứng giữa các tầng cũng rất thuận tiện nhờ 2 thang máy và 2 thang bộ được bố trí hợp lí

VI HỆ THỐNG KỸ THUẬT:

Công trình được chiếu sáng tự nhiên thông qua các tấm kiếng phản quang ,được chiếu sáng nhân tạo thông qua hệ thống đèn điện được tính toán đảm bảo cho công tác nghiên cứu và học tập Hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn, có hệ thống máy phát điện dự phòng riêng để phục vụ khi caàn thieát

2 Giải pháp cấp - thoát nước:

+ Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được bơm thẳng lên bể nước mái,việc điều khiển quá trình bơm được thực hiện hoàn tòan tự động thông qua hệ thống van phao tự động.Ống nước được đi trong các hộp gen

+ Thoát nước mái bằng các ống nhựa PVC Ф80 dẫn xuống hệ thống mương thoát nước chung cho công trình đưa ra đường cống thoát nước chung khu vổỷc

Nước khu vệ sinh và nước thải sinh hoạt thu từ các ống nhánh rồi được tập trung tại các ống thu chính bố trí thông tầng dẫn tới bể tự hoại , xử lý trước khi đưa ra hệ thống thoát nước chung của thành phố

+ Rác thải được tập trung tại buồng thu rác thông với các tầng tại vị trí cầu thang và được chuyển ra ngoài bằng xe rác đẩy tay

Hệ thống điện của chung cư được dẫn từ nguồn điện đô thị có biến áp riêng Hệ thống đường dây điện bố trí ngầm trong tường và có thiết bị đóng ngắt điện tự động cho các tầng hoặc cho các bộ phận của công trình Có trang bị hệ thống phát điện dự phòng riêng khi có sự cố Việc lắp đặt các thiết bị điện và đường dây dẫn đúng tiêu chuẩn qui phạm

Cỏc vũi phun nước tự động được đặt ở tất cả cỏc tầng va ứđược nối với hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác gồm bình chữa cháy khô ở tất cả các tầng Đèn báo cháy ở các cửa thoát hiểm,đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng.

PHAĂN KEÂT CAÂU

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

I MẶT BẰNG PHÂN CHIA Ô SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

- Tầng điển hình của công trình được chia thành 18 ô sàn chính chưa kể sàn ban công Do không có nhiều dầm phụ nên kích thước các ô sàn khá lớn, tạo thuận lợi cho việc bố trí phòng ốc và các khu chức năng

- Cụ thể sàn tầng điển hình được chia như sau:

II.TÍNH TOÁN Ô SÀN ĐIỂN HÌNH

TCVN 2737-1995 : Tải trọng và tác động –Tiêu chuẩn thiết kế

TCXDVN 356-2005 : Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép –Tiêu chuẩn thiết kế

AI Rs MPa AII Rs MPa

1 Chọn chiều dày bản sàn

- Việc chọn chiều dày bản sàn có ý nghĩa quan trọng vì chỉ thay đổi chiều dày bản sàn hb một vài cm thì khối lượng toàn sàn cũng thay đổi đáng kể,ảnh hưởng tới hàm lượng thép bố trí, độ cứng và dao động của công trình

- Chiều dày hb phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Sơ bộ xác định chiều dày hb bản theo biểu thức sau:

+Trong đó D = 0.8 - 1.4 :Hệ số phụ thuộc tải trọng

+m = 40 -45 đối với bản kê bốn cạnh

- Ô bản lớn nhất làm điển hình tính toán lấy ô số 15 có kích thước 7.5mx8.0m,thuộc loại ô sàn bản kê 4 cạnh

 Chọn : h s 120mm áp dụng chiều dày này cho các ô sàn còn lại

2.Heọ daàm cho coõng trỡnh

- Chiều cao dầm chính được chọn như sau:

- Chiều cao dầm phụ và conson được chọn như sau:

- Từ đó chọn chiều cao dầm như sau:

3 Tải trọng tác dụng lên ô sàn

- Tĩnh tải: các lớp gạch,vữa lót,bản Bêtông,vữa trát,tường xây

- Vữa lót + tạo dốc dày 30 mm

- Vữa trát trần dày 20 mm

2 Lớp vữa lót+ tạo dốc 1800 0.03 1.3 70.2

 Tải phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn:

Tải trọng của các vách tường được qui về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn

Các vách ngăn là tường gạch ; g tc t = 180 (daN/m 2 ) Ô Sàn Diện tích Chiều đi Chiều đi Chiều cao Trọng lượng

Tường 100 Tường 200 Tường Tường quy đổi

A (m2) lt(m) lt(m) ht (m) g qd t(daN/m 2 )

STT Ô số Loại phòng p tc ( daN m / 2 ) HS vượt tải n

4 Sơ đồ tính và nội lực trong bản c

Sàn thuộc loại bản kê khi có tỉ số 2

L và xem như sàn làm việc theo 2 phương Với L2 là cạnh dài, L1 là cạnh ngắn của ô bản Điều kiện liên kết giữa bản và dầm được xác định:

 s d h h 3 liên kết ngàm s  d h h  3 liên kết gối tựa

Trong các ô bản ta có:

Vậy các ô bản gối lên dầm và làm việc theo sơ đồ ngàm 4 cạnh (sơ đồ 9)

Tải trọng tác dụng lên các ô sàn: q = g tt +p tt

L1, L2 là chiều dài tính toán của các ô sàn

Mômen trong các ô bản được xác định:

Mômen dương lớn nhất ở nhịp:

Mômen âm lớn nhất ở gối:

( L1, L2 là chiều dài tính toán của các ô sàn.)

Hệ số moment : m91, m92, k91, k92 ( tra bảng)

Kết quả tính toán lập thành các bảng sau:

Bảng 2: Ô sàn g(Kg/m 2 ) p(Kg/m2) G = g'.L1.L2 P = p'.L1.L2 M1 M2 MI MII

5.Tính cốt cho các ô bản:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép : min max

 Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau: Ô SÀN M    A Asc(cm 2 /m)  = (%)

(daN) (cm 2 /m) a As ASC/ b.ho

THIEÁT KEÁ CAÀU THANG

 Đây là loại cầu thang 2 vế, dạng bản với chiều cao tầng điển hình là 3,6 m

 Cấu tạo một bậc thang : l = 1000 mm ; b = 300 mm ; h = 164 mm ; mỗi vế thang gồm 11 bậc, như vậy tổng số bậc là 22, bậc xây gạch

 Chọn bề dày bản thang là hb cm

3.2 Tính toán bản thang vế 1 và vế 2

Hình 3.1 Mặt bằng cầu thang

3.2.1 Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang

 Tĩnh tải o Đá mài (1cm) : 1.2x2.0x0.01 = 0.024 (T/m 2 ) o Lớp vữa lót (1cm) : 1.21.80.01 = 0.0216 (T/m 2 ) o Bản BTCT (12cm) : 1.12.50.12 = 0.330 (T/m 2 ) o Lớp vữa trát (1.5cm) :1.21.80.015 = 0.0324 (T/m 2 )

 Tổng tải quy về lực phân bố: 0.768x1 = 0.768 (T/m )

 Bản thang với 11 bậc thang (300164 mm):

 Tĩnh tải o Trọng lượng 1 bậc: bậc xây gạch, lớp mặt được hoàn thiện bằng đá mài, lấy  tb  1 8 ( T / m 3 ), n=1.1 o Trọng lượng bậc thang:

 trọng lượng bậc phân bố trên đơn vị dài là: gbac = 11*0.049/3.5 = 0.154 (T/m) o Bản BTCT (12cm) : gBTCT = 0.12*1*2.5*1.1 = 0.33 (T/m) o Lớp vữa trát (1cm): gVua trat = 0.01*1*1.8*1.2 = 0.022(T/m)

 Tổng tải quy về lực phân bố: 0.506+0.31 = 0.816(T/m )

3.2.2 Xác định nội lực bản thang

3.2.2.1 Sơ đồ tính toán và nguyên tắc truyền tải

Quan niệm tại 2 đầu, bản thang tựa lên dầm thang và dầm sàn.Như vậy sơ đồ tính là dầm 2 đầu khớp với tải trọng tác dụng phân bố đều có giá trị được tính toán như trên

Hình 3.2 Sơ đồ tính toán cầu thang (T/m)

V1 V2 Hình 3.3 Gía trò moment trong caàu thang (T.m)

Hình 3.4 Gía trị lực cắt trong cầu thang ( T )

 Lấy nội lực nguy hiểm nhất để tính toán

Rn = 145 (KG/cm 2 )(Beâtoâng M350) ; Ra = 2000 (KG/cm 2 ) (Theùp CI)

Mmax = 2.12 (Tm) h = 12 cm ; ao = 1.5 cm

Bố trí cốt thép: 70% cốt thép chịu lực tại nhịp và 30% cốt thép neo vào gối

=> Cốt thép bố trí tại nhịp là : Fa= 0.7*11= 7.7 cm 2

=> Cốt thép bố trí tại gối là: Fa= 0.3*11 = 3.3 cm 2 Chọn cốt thép:

 Cốt ngang của bản thang chọn theo cấu tạo 8 a200

3.3 Tính toán dầm chiếu nghỉ

Hình 3.5 Giá trị phản lực tại gối ( T ) 3.3.1 Tải trọng tác dụng lên DCN

 Trọng lượng bản thân : chọn kích thước tiết diện dầm 200x300mm q1 = 0.20.32.5x1.1 = 0.165 (T/m)

 Tải trọng do bản cầu thang kê lên dầm DCN q2 = 1.84/1= 1.84 (T/m)

3.3.2 Xác định nội lực DCN

 Sơ đồ tính và tải trọng (T/m)

Hình 3.6 Sơ đồ tính toán dầm DCN

Hình 3.8 Lực cắt dầm DCN 3.3.3 Tính toán cốt thép DCN

M = 1.11 (Tm) ; Rn = 145 (KG/cm 2 ) ; Ra = 2800 (KG/cm 2 ) h = 30 cm ; ao = 3cm => ho = 30-3' cm

Chọn cốt thép tại nhịp là 212 (Fa = 2.26 cm 2 )

Cốt thép gối chọn 212 (Fa = 2.26 cm 2 )

 Kiểm tra điều kiện hạn chế

Q ko Rnbho với ko = 0.35 ko Rnbho = 0.35  145 20  27 = 24570 (KG)

Q = 2110 (KG) < ko Rnbho : như vậy điều kiện hạn chế thoả mãn

 Chọn 6 làm cốt đai, cốt đai 2 nhánh n=2 ; Rad = 2200 (kg/cm 2 ) Chọn khoảng cách giữa các cốt đai 200 mm

2200 KG u nq q d  R ad d     Khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông :

Vậy : Q = 2910(KG) < Qd.b nên cốt đai đã chọn thỏa điều kiện chịu caét

3.4.1 Tải trọng tác dụng lên DS

 Trọng lượng bản thân : chọn kích thước tiết diện dầm 200x300mm q1 = 0.20.32.5x1.1 = 0.165 (T/m)

 Tải trọng do bản cầu thang kê lên dầm DS q2 = 2.01/1= 2.01 (T/m)

3.4.2 Xác định nội lực DS

 Sơ đồ tính và tải trọng (T/m)

Hình 3.6 Sơ đồ tính toán dầm DS

Hình 3.8 Lực cắt dầm DS

3.4.3 Tính toán cốt thép DS :

M = 1.41 (Tm) ; Rn = 145 (KG/cm 2 ) ; Ra = 2800 (KG/cm 2 ) h = 30 cm ; ao = 3cm => ho = 30-3' cm

Chọn cốt thép tại nhịp là 212 (Fa = 2.26 cm 2 )

Cốt thép gối chọn 212 (Fa = 2.26 cm 2 )

 Kiểm tra điều kiện hạn chế

Q ko Rnbho với ko = 0.35 ko Rnbho = 0.35  145 20  27 = 24570 (KG) Mà Q = 2690 (KG) < ko Rnbho : như vậy điều kiện hạn chế thoả mãn

 Chọn 6 làm cốt đai, cốt đai 2 nhánh n=2 ; Rad = 2200 (kg/cm 2 ) Chọn khoảng cách giữa các cốt đai 200 mm

2200 KG u nq q d  R ad d     Khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông :

Vậy : Q = 2690(KG) < Qd.b nên cốt đai đã chọn thỏa điều kiện chịu caét.

HỒ NUỚC MÁI

I.1 Giới thiệu kích thước và vị trí

Bể nước mái được đặt trên hệ cột , đáy bể cao hơn cao trình sàn tầng thượng 900

Bể nước mái là một bộ phận kết cấu cung cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ công trình và ngoài ra nước trong bể còn được dự trữ dành cho công việc phòng cháy và chửa cháy Vì vậy, trong mọi trường hợp thì hồ nước phải đảm bảo không bị nứt gây sụp đổ và phải cung cấp đủ nước sử dụng sinh hoạt 24/24 giờ Căn cứ vào tổng số phòng trong công trình và số người sử dụng trong mỗi căn hộ, văn phòng…để ta có thể chọn thể tích bể nước hợp lyù

Chọn hồ nước mái có thể tích

MẶT BẰNG HỒ NƯỚC MÁI A

I.2 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện

Chiều cao tiết diện dầm hd được chọn theo nhịp hd = (

1  ) x Ld (đối với dầm chính) hd = (

1  ) x Ld (đối với dầm phụ)

Chiều cao tiết diện dầm hd trực giao được chọn theo nhịp hd 20

1 x Ld Bề rộng tiết diện dầm bd được chọn trong khoảng bd = (

Bảng 4.1 Bảng chọn sơ bộ tiết diện các dầm

Kích thước tieỏt dieọn b d xh d (cm)

- Chiều dày bản phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng

- Chiều dày bản được xác định sơ bộ qua công thức sau

Với L1 là cạnh ngắn của ô bản đang xét

=> Chọn chiều dày bản nắp hb.nắp = 8 cm Chiều dày bản thành hb.thành = 12 cm

Chiều dày bản đáy hb.đáy = 12 cm

MẶT BẰNG KÍCH THƯỚC DẦM NẮP

MẶT BẰNG KÍCH THƯỚC DẦM ĐÁY

II XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Hoạt tải ở đây chủ yếu là hoạt tải do sửa chữa ( đối với bản nắp )

Tra bảng theo tiêu chuẩn “TCVN 2737_1995 Tải trọng và tác động” => p tt = p tc x np = 75  1.3 = 97.5 daN/m 2

 Aùp lực thuỷ tĩnh p ttónh = n x h x np = 1000 x 2 x 1 = 2000 daN/m 2

Trong đó W c = 83 daN/m 2 ( tại TPHCM ) n =1.3 ( hệ số vượt tải ) k hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình ( công trỡnh cao 36.45 m ; ủũa hỡnh B ) = k = 1.2674 c’ = 0.6 hệ số khí động ( gió hút )

 Với gió đẩy Wđ = W c x n x k x c c = 0.8 hệ số khí động ( gió đẩy )

Bảng 4.2 Bảng tính tải trọng bản đáy hồ nước

STT Vật liệu Chiều dày

3) n Tải tiêu chuẩn g tc (daN/m 2 )

Tải tính toán g tt (daN/m 2 )

Bảng 4 3 Bảng tính tải trọng bản nắp hồ nước

(daN/m 3 ) n Tải tiêu chuẩn g tc (daN/m 2 ) Tải tính toán g tt (daN/m 2 )

Bảng 4 4 Bảng tính tải trọng bản thành hồ nước

(daN/m 3 ) n Tải tiêu chuẩn g tc (daN/m 2 )

Tải tính toán g tt (daN/m 2 )

III TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CỦA HỒ NƯỚC MÁI

Các ô bản nắp và bản đáy đều được chia đều nhau bởi các hệ thống dầm trực giao Các ô bản đều được tính theo sơ đồ đàn hồi , trục các ô bản được lấy từ trục dầm đến trục dầm Để đơn giản cho việc tính toán và cũng như thiên về an toàn ta tính các ô bản như ô bản đơn

 Xác định liên kết giữa bản nắp với hệ dầm trực giao

Qua bảng chọn sơ bộ tiết diện dầm như trên ( bảng 5.1 ) thì các ô bản nắp đều có tích số 3hbn < hdn 3 x80 mm = 240 mm < (hdn = 400 ÷ 450 ) mm Vậy liên kết giữa bản nắp với hệ dầm trực giao là liên kết ngàm

L   < 2 nên đây là ô bản kê 4 cạnh

 Xác định liên kết giữa bản đáy với hệ dầm trực giao hdủ = ( 500 ữ 700 ) mm > 3hbủ = 3 x 120 = 360 mm

Vậy liên kết giữa bản đáy với hệ dầm trực giao cũng là liên kết ngàm Xeùt tyû soá 2

L   < 2 nên đây là ô bản kê 4 cạnh

Vậy các ô bản đáy và bản nắp đều thuộc loại ô bản kê 4 cạnh Để tính toán các ô bản này ta cắt ra theo phương cạnh ngắn và phương cạnh dài với bề rộng bằng 1 m để tính Vì các ô bản đều giống nhau nên ta chỉ tính riêng cho một ô bản rồi bố trí cốt thép cho các ô bản còn lại

III.1.1 Xác định nội lực

Bản nắp có hbn = 8cm Trên mặt bằng có 4 ô bản S1 là hoàn toàn giống nhau, neõn chổ caàn tớnh 1 oõ S1

L < 2 thì bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việc theo 2 phương và nội lực được tính theo sơ đồ đàn hồi với bản đơn, do đó sơ đồ làm việc là sơ đồ 9, khi đó giá trị Moment được tính theo công thức

Trong đó i kí hiệu ô bản đang xét (i = 1,2,….,11)

1,2 chỉ phương đang xét là L1 hay L2

L1,L2 nhịp tính toán của ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa

P tổng tải trọng tác dụng lên ô bản

Với p hoạt tải tính toán (daN/m 2 ) g tỉnh tải tính toán (daN/m 2 )

Các hệ số mi1, mi2, được tra trong bảng phụ lục 12 sách BTCT3 – CÁC CẤU KIỆN ĐẶC BIỆT của tác giả VÕ BÁ TẦM

III.1.2 Tính toán cốt thép a) Nguyên lý tính toán cốt thép

- Tính toán bản nắp, bản đáy như cấu kiện chịu uốn

- Cắt một dãi có bề rộng là b = 1 m tính toán

Bảng 4.5 Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán

Bê tông cấp độ bền B25

Coát theùp Rs (MPa) R sc

14.5 1.05 30000 0.618 CI 225 225 175 210000 14.5 1.05 30000 0.595 CII 280 280 225 210000 + b = 100 cm bề rộng dãi tính toán

+ Giả thiết a = 2 cm khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến da bê toâng

+ h0 = hb – a chiều cao có ích của tiết diện Hàm lượng cốt thép tính toán() trong dãi bản cần đảm bảo điều kiện

- Tải trọng tính toán tác dụng trên ô bản S1 q = gbn tt x b = 421.4 x 1 = 421.4(daN/m 2 )

L   tra sơ đồ 1 phụ lục 12 sách BTCT3 – CÁC CẤU KIỆN ĐẶC BIỆT của tác giả VÕ BÁ TẦM

==> Các hệ số m91 = 0.0207 ; m92 = 0.0133 , k91=0.0473, k92 = 0.303 Gọi M1, M2 là mômen nhịp theo phương L1, L2

Gọi MI , MII là momen gối theo phương L1, L2

Tỉ số Hệ số tra bảng P M1 M2 MI MII l2/l1 m91 m92 k91 k92 (daN) daNm) (daNm) (daNm) (daNm)

Sbn 1.25 0.0207 0.0133 0.0473 0.0303 4740.8 98.13 63.05 224.24 143.64  Tính toán cốt thép

+ Cốt thép nhịp phương cạnh ngắn chọn a =2 cm => h0 = hb - a = 8 - 2 = 6 cm

Hàm lượng cốt thép tính toán () trong dải bản cần đảm bảo điều kiện (4) => μ 1.41 100

Thỏa điều kiện min ≤  ≤ max

Theo TCVN qui định min = 0.05%, nhưng thông thường lấy min = 0.1%, do đó cốt thép là tạm chấp nhận được

+ Cốt thép nhịp phương cạnh dài chọn a = 2 cm => h0 = hb - a = 8 - 2 = 6 cm Với M2 = 63 (daNm)

Hàm lượng cốt thép tính toán () trong dải bản cần đảm bảo điều kiện

Thỏa điều kiện min ≤  ≤ max

Tính tương tự với MI, MII ta có bảng kết quả thép bản nắp như sau

Bảng kết quả thép bản nắp

 Tính thép gia cường tại bản nắp

Do cốt thép tại khu vực lỗ thăm bị cắt nên cần gia cường thép tại khu vực này Lượng thép bị cắt là 3 8 ( vì thép sàn là 6 a 200 trong khi lỗ thăm có kích thước là 600 x 600 nên diện tích bị cắt là 3 6 có Fa = 0.848 cm 2 )

Do vậy Fgc ≥ K Fcắt với K = 1.2 ÷ 1.5 => Chọn K =1.4

=> Chọn 3  8 ( Fa = 1.5 cm 2 ) để làm thép gia cường Đoạn thép neo vào vùng sàn

III.2.1 Xác định nội lực

Bản đáy có hbđ = 12cm Trên mặt bằng có 4 ô bản S1 là hoàn toàn giống nhau, neõn chổ caàn tớnh 1 oõ S1

L < 2 thì bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việc theo 2 phương và nội lực được tính theo sơ đồ bản ngàm 4 cạnh, do đó sơ đồ làm việc là sơ đồ 9, khi đó giá trị Moment được tính theo công thức

+ Moment dương lớn nhất ở nhịp

M2 = mi2P (daNm/m) + Moment âm lớn nhất ở gối

MII = ki2P Trong đó i kí hiệu ô bản đang xét (i = 1,2,….,11)

1,2 chỉ phương đang xét là L1 hay L2

L1,L2 nhịp tính toán của ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa

P tổng tải trọng tác dụng lên ô bản

Với p hoạt tải tính toán (daN/m 2 ) g tỉnh tải tính toán (daN/m 2 )

Các hệ số mi1, mi2, kk1, kk2 được tra trong bảng phụ lục 12 sách BTCT3 – CÁC CẤU KIỆN ĐẶC BIỆT của tác giả VÕ BÁ TẦM

III.2.2 Tính toán cốt thép a) Nguyên lý tính toán cốt thép Tính toán như bản nắp

- Tải trọng tính toán tác dụng trên ô bản S1 q = gbủ tt x b = 2657.9 x 1 = 2657.9(daN/m 2 )

L   tra sơ đồ 9 phụ lục 12 sách BTCT3 của tác giả VÕ BÁ

Tỉ số Hệ số tra bảng P M1 M2 MI MII l2/l1 m91 m92 k91 k92 (daN) daNm) (daNm) (daNm) (daNm)

Với M1, M2 là mômen nhịp theo phương L1, L2

Với MI , MII là momen gối theo phương L1, L2

Tính toán cốt thép như bản nắp, với các giá trị moment ở trên, bằng cách lập bảng tính, ta có bảng kết quả tính thép sau đây

Bản thành được tính như cấu kiện chịu nén lệch tâm ( do có thêm lực dọc

N chính là trọng lượng bản thân của bản thành ) nhưng để đơn giản cho việc tính toán ta có thể bỏ qua trọng lượng này Như vậy ta xem bản thành như cấu kiện chịu uốn chỉ chịu tải tác dụng theo phương ngang Xét hai trường hợp a)Trường hợp 1 Áp lực ngang của nước và gió hút

Với W c = 83 daN/m 2 ( tại TPHCM ) n = 1.3 ( hệ số vượt tải ) k hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình ( công trỡnh cao 36m , ủũa hỡnh B ) = k = 1.2674 c’ = 0.6 hệ số khí động ( gió hút )

Chiều cao thành bể h = 2m, chiều dài thành bể l = 7.5 m Xét tỷ soá 7.5 3.75

2 l h   > 2 như vậy bản thành làm việc theo phương cạnh ngắn ,thuộc loại ô bản dầm, cắt bản theo phương cạnh ngắn ( phương đứng ) với bề rộng b 1m để tính , sơ đồ tính và giá trị nội lực của bản thành như sau : l dài l ng aén

Mn = 23.07 daNm Mn = 9ql²/128 ÁP LỰC THỦY TĨNH GIÓ HÚT

GIÓ HÚT ÁP LỰC THỦY TĨNH

Sơ đồ tính và giá trị biểu đồ mômen bản thành ( TH1 )

+ Cốt thép nhịp chọn a = 2 cm => h0 = hb - a = 12 - 2 = 10 cm

Hàm lượng cốt thép tính toán () trong dải bản cần đảm bảo điều kiện

+ Cốt thép gối chọn a = 2 cm => h0 = hb - a = 10 - 2 = 8 cm

Hàm lượng cốt thép tính toán() trong dải bản cần đảm bảo điều kiện

Thỏa điều kiện min ≤  ≤ max = n a

225  = 0.0398 = 3.98  Theo TCVN qui định min = 0.05%, nhưng thông thường lấy min = 0.1%, do đó cốt thép là tạm chấp nhận được b) Trường hợp 2 Không có áp lực nước mà chỉ có duy nhất một lực tác dụng vào đó là gió đẩy

Trong đó W c = 83 daN/m 2 ( tại TPHCM ) n =1.3 ( hệ số vượt tải ) k hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình ( công trỡnh cao 36.45 m ; ủũa hỡnh B ) = k = 1.2674 c = 0.8 hệ số khí động ( gió đẩy )

Sơ đồ tính và giá trị biểu đồ momen của bản thành ( TH2 )

Ta dễ dàng nhận thấy giá trị mômen Mg (Mmax ) và Mn của trường hợp hồ không nuớc và gió đẩy là nhỏ hơn trường hợp khi hồ đầy nuớc và áp lực gió hút

Vì thế khi đi tính toán bản thành ta phải chọn trường hợp bất lợi nhất là trường hợp 1 ( gió hút và hồ đầy nước ) để tính toán

III.4 Tớnh heọ daàm naộp

1) Chọn sơ bộ kích thước hệ dầm nắp

2) Mặt bằng bố trí và sơ đồ truyền tải lên hệ dầm nắp

SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI DẦM NẮP

3) Tính dầm trực giao DN1 và DN2 (25 x 40) cm

 Tải trọng truyền vào DN1

+ Trọng lượng bản thân dầm nắp 1 gdn1 = (hd - hbn) x bd x 2500 x 1.1 = (0.4 – 0.08) x 0.25 x 2500 x 1.1 220(daN/m)

+ Tải do bản nắp truyền vào có diện chịu tải dạng hình tam giác qui về tải phân bố đều gtủ = (

=> Tổng tải trọng truyền vào DN1 qdn1 = 220 + 790.125 = 1010.125(daN/m)

 Tải trọng truyền vào DN2

+ Trọng lượng bản thân dầm nắp 2 gdn2 = (hd - hbn) x bd x 2500 x 1.1 = (0.4 – 0.08) x 0.25 x 2500 x 1.1 = 220(daN/m) + Tải do bản nắp truyền vào có diện chịu tải dạng hình thang qui về tải phân bố đều gtd=[0.5xgbnxL1(1-2x 2 + 3 )]x2=[0.5x421.4x3(1 -2 x 0.4 2 + 0.4 3 )]x 2 940.56(daN/m)

3.75 = 0.4 => Tổng tải trọng truyền vào DN2 qdn2 = 220 + 940.56 = 1160.56(daN/m)

 Sơ đồ truyền tải (daN/m)

 Dùng sap 2000 giải tìm nội lực

BIỂU ĐỒ MOMENT CỦA DN1 VÀ DN2 (daNm)

BIỂU ĐỒ PHẢN LỰC CỦA DN1 VÀ DN2 (daN) a) Tính toán cốt thép cho DN1

+ Cốt thép nhịp chọn a = 3cm => h0 = hb - a = 40 - 3 = 37 cm

TÍNH DẦM DỌC TRỤC 3

Sơ bộ chọn tiết diện dầm dọc 300*600(đã chọn ơ ûchương I theo công thức sơ bộ)

4.1.Tải trọng do sàn truyền vào dầm dọc trục 3

4.2.Giải nội lực và tính toán cốt thép

Sử dụng phần mềm Sap2000 để tính nội lực với các tổ hợp:

Hoạt tải cách nhịp lẻ(2)

Hoạt tải cách nhịp chẵn(3)

BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC

Bảng Tổ Hợp Nội Lực Trường Hợp Tổ Hợp Trường Hợp Tải Trọng Hệ Số

BiỂU ĐỒ BAO TH1+TH2+TH3+TH4+TH5+TH6 1,1,1,1,1,1

Bảng kết quả nội lực

Frame Station OutputCase CaseType StepType V2 M3

Text m Text Text Text KN KN-m

  R bh  R ho = h-a : Chiều cao từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép dầm (phía đối diện)

+Giá trị moment uốn M được lấy từ kết quả tính nội lực của sap 2000( lấy thành phaàn M33)

+Tại một phần tử Frame(dầm ) ta sẽ tính toán cốt thép cho 3 tiết diện Dùng tổ hợp Bao mômen Min hai đầu dầm để tính cốt thép gối và dùng tổ hợp Bao Max tại giữa dầm để tính cốt thép cho nhịp

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:  min  max

Theo tiêu chuẩn TCXD 198:1997 quy định : Hàm lượng cốt thép tối đa

 Hàm lượng cốt thép tối thiểu  min  0.05% đối với trường hợp không có động đất

Tính toán cốt đai (lấy thành phần V 2 ):

- Dùng thép đai là thép CI

 Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt : Q  koxRbxbxho trong đó ko =0.35 đối với bêtông mác 400 trở xuống

 Tính toán và kiểm tra điều kiện : Q  0.6xRbtxbxho , nếu thỏa điều kiện này thì không cần tính toán cốt đai mà chỉ cần đặt theo cấu tạo , ngược lại nếu không thỏa thì phải tính toán cốt thép chịu lực cắt

 Khoảng cách cốt đai: utt = 0 2

Q fđ : diện tích tiết diện một nhánh đai n : số nhánh đai utt  umax =1, 5 R bh bt 0 2

Q u  uct Đoạn gần gối tựa :

+ Khi h  450mm : uct = min(h/2,150mm) + Khi h > 450mm : uct = min(h/3, 300 mm) Đoạn giữa dầm :

 Tại những đoạn dầm gần gối tựa các yêu cầu kể trên đều phải tuân theo bất kể là Q lớn hơn hay nhỏ hơn k.Rbt.b.h0

BẢNG TÍNH THÉP DẦM TRỤC 3 Đoạn M(KNm) α ξ As(cm)

TÍNH KHUNG TRUẽC E

V.1 Sơ đồ kết cấu khung trục E:

TREÄT TAÀNG 1 TAÀNG 2 TAÀNG 3 TAÀNG 4 TAÀNG 5 TAÀNG 6 TAÀNG 7 TAÀNG 8 TAÀNG 9

V.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện khung ngang

V.2.1 Kích thước tiết diện dầm

Sơ bộ chọn kích thước dầm theo công thức kinh nghiệm như sau h = (1/12  1/16)L b = (0,25  0,5)h

Bảng chọn tiết diện dầm

Tầng L(m) h sơ bộ (cm) h chọn b sơ bộ(cm) b chọn

1/16xL 1/12xL (cm) 0.25xh 0.5xh (cm)

V.2.2 Kích thước tiết diện cột

Xác định diện tích xung quanh cột

-Diện tích tiết diện cột được xác định theo diện tích truyền tải từ mỗi sàn Công thức xác định:

N Lực nén tác dụng lên cột qui đổi từ diện tích truyền tải

Rn Cường độ chịu nén của bêtông (Với bêtông B25 có Rn5 daN/cm 2 )

Fc Diện tích tiết diện cột yêu cầu k hệ số kể đến ảnh hưởng của moment tại vị trí của cột k = 1÷1.1 cột giữa k = 1.2÷1.3 cột biên

Ta cĩ kết quả chọn như bảng sau:

Bảng chọn tiết diện cột

Tầng Diện truyền tải Diện tích yêu cầu Tiết diện chọn

(cm 2 ) (cm 2 ) Cột biên Cột giữa

Biên Giữa Biên Giữa b (cm) h (cm) F (cm 2 ) b (cm) h (cm) F (cm 2 ) Hầm 240000 525000 3265 5152 50 60 3000 60 80 4800 Trệt 240000 525000 2939 4637 50 60 3000 60 80 4800

Sơ bộ tiết diện khung trục E

V.3.1 Xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên khung

+ Trọng lượng bản thân sàn truyền lên dầm rồi truyền sang cột

+ Trọng lượng bản thân các kết cấu xây trên công trình

+ Trọng lượng các vật dụng tác động lên công trình

- Căn cứ vào phần tính toán sàn, khi tính khung ta lấy tương tự như ở phần tính sàn (g s = 469daN/m 2 )

Căn cứ vào mục đích sử dụng trên mặt bằng công trình, ta có các loại hoạt tải sau

+ Sàn sân thượng P tc = 95 ( daN/m 2 ) ; n = 1.3 => P tt = 95 x 1.3 = 124 ( daN/m 2 )

+ Các sàn còn lại (từ tầng trệt đến tầng 8)

V.3.1.4 Nguyên tắc truyền tải trọng lên dầm khung trục E Để đơn giản hóa quá trình tính toán và nhập dữ liệu tính toán cho phần mềm tính nội lực, các tải trọng truyền từ sàn vào dầm khung dưới dạng tam giác và hình thang, ta qui đổi VẼà dạng hình chữ nhật phân bố đều trên dầm a) Bản kê bốn cạnh

Tải trọng thẳng đứng từ sàn truyền vào dầm xác định bằng cách gần đúng theo diện truyền tải như trên mặt bằng truyền tải ( đường phân giác) Như vậy tải trọng truyền từ bản sàn vào dầm theo phương cạnh ngắn có dạng hình tam giác, và có dạng hình thang theo phương cạnh dài Để đơn giản cho việc tính toán ta đưa tải trọng VẼà dạng tương đương

+ Với tải trọng hình tam giác gtđ 8

+ Với tải hình thang gtd = 0.5 x gs x L1(1 - 2 x  2 +  3 ) ptd = 0.5 x ps x L1(1 - 2 x  2 +  3 )

- L1 là cạnh ngắn của ô bản

- L2 là cạnh dài của ô bản

- gs trọng lượng bản thân sàn

- ps hoạt tải sàn b) Đối với các ô bản dầm

Tải trọng truyền về cạnh dài của ô ( theo phương cạnh ngắn), diện truyền tải hình chữ nhật ( thiên về an toàn) g = 0.5 x gs x L1 p = 0.5 x ps x L1

V.3.1.3.1 Tải trọng tác dụng lên tầng mái:

Các ô sàn truyền lên khung tầng mái dưới dạng tam giác và hình thang

* Từ sơ đồ truyền tải ta xác định tải trọng lên khung tầng mái như sau:

1) Tĩnh tải a) Tải sàn phân bố đều trên trục E:

- Do ô 1 sàn truyền vào dầm khung dưới dạng hình thang

- Do ô 3 sàn truyền vào dầm khung dưới dạng hình tam giác

-Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm trục E được xác định ở bảng sau:

Nhịp Ô sàn gs(daN/m 2 ) Dạng tải L1(m) L2(m) b gtđ(daN/m)  gtđ(daN/m)

2047 ô 6 469 hình thang 6.5 7 0.46 1021 b) Tải sàn tập trung trên trục E:

 Sơ đồ tính toán sàn

Tỉnh tải tập trung của sàn tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

Nút Ô sàn gs(daN/m2) Dạng tải L1(m) L2(m) S(m2) Ps(daN/m)  P(daN/m)

5773.39 ô 2 469 tam giác 6.5 8 5.28 2476.32 Nút 2 ô 1 469 tam giác 7.5 8 7.03 3297.07

11546.78 ô 2 469 tam giác 6.5 8 5.28 2476.32 ô 3 469 tam giác 7.5 7.5 7.03 3297.07 ô 4 469 tam giác 6.5 7.5 5.28 2476.32 Nút 3 ô 3 469 tam giác 7.5 7.5 7.03 3297.07

11532.71 ô 4 469 tam giác 6.5 7.5 5.28 2476.32 ô 5 469 hình thang 7 7.5 7 3283 ô 6 469 tam giác 6.5 7 5.28 2476.32

5759.32 ô 6 469 tam giác 6.5 7 5.28 2476.32 Tỉnh tải tập trung của tường tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

Nút Nhịp ptc(daN/m3) n h(m) l(m) b(m) P(daN/m)  P(daN/m)

Tỉnh tải tập trung của dầm trục 1,2,3,4 tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

Nút Nhịp (daN/m 3 ) n b(m) h(m) L(m) gtđ(daN/m) Pd(daN)  Pd(daN)

Tổng Tải trọng tập trung tác dụng vào nút dầm trục E

Nút Ps(daN) Pd(daN) Pt(daN) P(daN) Nút 1 5773.39 3465 5544 14782.39 Nút 2 11546.78 3465 15011.78 Nút 3 11532.71 3465 14997.71 Nút 4 5759.32 3465 5544 14768.32

2) Hoạt tải a) Tải sàn phân bố đều trên trục E:

- Do ô 1 sàn truyền vào dầm khung dưới dạng hình thang

- Do ô 3 sàn truyền vào dầm khung dưới dạng hình tam giác

-Hoạt tải phân bố đều của sàn tác dụng lên dầm trục E được xác định ở bảng sau:

Nhịp Ô sàn gs(daN/m2) Dạng tải L1(m) L2(m)  gtđ(daN/m) Gs(daN/m)

-Hoạt tải tập trung của sàn tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

Nút Ô sàn gs(daN/m2) Dạng tải L1(m) L2(m) S(m2) Ps(daN/m) P(daN/m) Nút 1 ô 1 90 tam giác 7.5 8 7.03 632.7

2215.8 ô 2 90 tam giác 6.5 8 5.28 475.2 ô 3 90 tam giác 7.5 7.5 7.03 632.7 ô 4 90 tam giác 6.5 7.5 5.28 475.2

V.3.1.3.2 Sơ đồ truyền tải trọng lên khung trục E tầng điển hình (tầng 2 - 8)

- Các ô sàn truyền lên khung tầng điển hình dưới dạng tam giác và hình thang

- Từ sơ đồ truyền tải ta xác định tải trọng lên khung tầng điển hình như sau:

1) Tĩnh tải: a) Tải phân bố đều trên các nhịp:

Tải trọng phân bố đều của sàn tác dụng lên dầm trục E được xác định ở bảng sau:

Nhịp Ô sàn gs(daN/m 2 ) Dạng tải L1(m) L2(m)  gtđ(daN/m)  gtđ(daN/m) 1_2 ô 1 469 hình thang 7.5 8 0.47 1161

Tải trọng phân bố đều tường tác dụng lên dầm trục E được xác định ở bảng sau:

Nhịp ptc(200) ptc(100) n h(m) l(m) gtđ(daN/m)

Từ các kết quả trên ta có sơ đồ truyền tải dưới đây: b) Tải tập trung trên các nhịp:

Tỉnh tải tập trung của sàn tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

Tỉnh tải tập trung của tường tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

Nút Nhịp ptc(daN/m3) n h(m) l(m) b(m) P(daN/m) P(daN/m)

Tỉnh tải tập trung của dầm tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

Nút Nhịp (daN/m3) n b(m) h(m) L(m) gtđ(daN/m) P(daN) Nút 1,2,3,4 D_E 2500 1.1 0.3 0.6 3.75 1856.25

Tổng Tải trọng tập trung vào nút:

Nút Ps(daN) Pd(daN) Pt(daN) P(daN) Nút 1 6253.87 3465 7761.6 17480.47 Nút 2 14819.25 3465 3603.6 21887.85 Nút 3 14324.7 3465 17789.7 Nút 4 5759.32 3465 7761.6 16985.92

2) Hoạt tải a) Hoạt Tải phân bố đều trên các nhịp:

Hoạt tải phân bố đều tác dụng lên dầm trục E được xác định ở bảng sau:

Nhịp Ô sàn gs(daN/m2) Dạng tải L1(m) L2(m)  gtđ(daN/m) Gs(daN/m) 1_2 ô 1 220 hình thang 7.5 8 0.47 545

3_4 ô 5 220 tam giác 7 7.5 481 ô 6 220 hình thang 6.5 7 0.46 479 960 b) Hoạt Tải tập trung trên các nhịp:

-Hoạt tải tập trung của sàn tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

V.3.1.3.2 Sơ đồ truyền tải lên khung trục E (tầng 1 )

- Các ô sàn truyền lên khung tầng điển hình dưới dạng tam giác và hình thang

- Từ sơ đồ truyền tải ta xác định tải trọng lên khung tầng 1 như sau:

1) Tĩnh tải a) Tỉnh tải phân bố đều :

-Tỉnh tải phân bố đều của sàn tác dụng lên dầm trục E

Nhịp Ô sàn gs(daN/m 2 ) Dạng tải L1(m) L2(m)  gtđ(daN/m)  gtđ(daN/m)

-Tỉnh tải phân bố đều của tường tác dụng lên dầm trục E

Từ các kết quả trên ta có sơ đồ truyền tải dưới đây b) Tỉnh tải tập trung:

-Tỉnh tải tập trung của sàn tác dụng lên nút trục E được xác định bảng sau:

-Tỉnh tải tập trung của tường tác dụng lên nút trục E được xác định bảng sau:

-Tỉnh tải tập trung của dầm tác dụng lên nút trục E được xác định bảng sau:

Nút Nhịp d(daN/m3) n b(m) h(m) L(m) gtđ(daN/m) P(daN) Nút 1,2,3,4 D_E 2500 1.1 0.3 0.6 3.75 1856.25

*Tổng Tải trọng tập trung vào nút

2) Hoạt tải: a) Hoạt tải phân bố đều của sàn trên các nhịp trục E

3_4 ô 5 220 tam giác 7 7.5 481 ô 6 220 hình thang 6.5 7 0.46 479 960 b) Hoạt tải tập trung vào nút trục E:

Hoạt tải tập trung của sàn tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

V.3.1.3.2 Sơ đồ truyền tải lên khung trục E (tầng trệt )

- Các ô sàn truyền lên khung tầng trệt dưới dạng tam giác và hình thang:

- Từ sơ đồ truyền tải ta xác định tải trọng lên khung tầng trệt như sau:

1) Tĩnh tải a) Tĩnh Tải phân bố đều:

+ Sơ đồ tuyền tải lên dầm khung

- Tĩnh Tải phân bố đều của sàn trên dầm trục E được xác định ở bảng sau:

Nhịp Ô sàn gs(daN/m 2 ) Dạng tải L1(m) L2(m)  gtđ(daN/m)  gtđ(daN/m) 1_2 ô 1 469 hình thang 7.5 8 0.47 1161

- Tĩnh Tải phân bố đều của tường trên dầm trục E được xác định ở bảng sau:

Từ các kết quả trên ta có sơ đồ truyền tải dưới đây: b) Tỉnh tải tập trung:

+ Tải do bản sàn truyền vào dạng tam giác hoặc hình thang

+ Tải trọng do dầm truyền vào dạng lực tập trung , truyền lực tập trung leõn daàm khung truùc E

+ Sơ đồ tuyền tải lên dầm khung

-Tỉnh tải tập trung của sàn tác dụng lên nút trục E được xác định bảng sau:

-Tỉnh tải tập trung của tường tác dụng lên nút trục E được xác định bảng sau:

Nút Nhịp ptc(daN/m3) n h(m) l(m) b(m) P(daN/m) P(daN/m) Nút 1,4 D_E 1800 1.1 3.9 3.75 0.2 5791.5

-Tỉnh tải tập trung của dầm tác dụng lên nút trục E được xác định bảng sau:

*Tổng Tải trọng tập trung vào nút:

2) Hoạt tải a) Hoạt tải phân bố đều trên các nhịp:

- Hoạt tải phân bố đều của sàn tác dụng lên trục E được xác định bảng sau:

3_4 ô 5 220 tam giác 7 7.5 481 ô 6 220 hình thang 6.5 7 0.46 479 960 b) Hoạt tải tập trung vào nút:

-Hoạt tải tập trung của sàn tác dụng lên nút trục E được xác định bảng sau:

V.3.1.3.2 Sơ đồ truyền tải lên khung trục E (tầng hầm )

- Các ô sàn truyền lên khung tầng hầm dưới dạng tam giác và hình thang:

- Từ sơ đồ truyền tải ta xác định tải trọng lên khung tầng hầm như sau:

1) Tĩnh tải a) Tỉnh tải phân bố đều:

-Tỉnh tải phân bố đều của sàn lên dầm trục E được xác định bảng sau:

Nhịp Ô sàn gs(daN/m 2 ) Dạng tải L1(m) L2(m)  gtđ(daN/m)  gtđ(daN/m)

2047 ô 6 469 hình thang 6.5 7 0.46 1021 b) Tỉnh tải tập trung:

+ Tải do bản sàn truyền vào dạng tam giác hoặc hình thang

+ Tải trọng do dầm truyền vào dạng lực tập trung , truyền lực tập trung leõn daàm khung truùc E

+ Sơ đồ tuyền tải lên dầm khung trục E

Tỉnh tải tập trung của sàn tác dụng lên nút trục E được xác định bảng sau:

Tỉnh tải tập trung của tường tác dụng lên nút trục E được xác định bảng sau:

Tỉnh tải tập trung của dầm tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

*Tổng Tải trọng tập trung vào nút :

Nút Ps(daN) Pd(daN) Pt(daN) P(daN) Nút 1 5773.39 3465 6652.8 15891.19 Nút 2 11546.78 3465 15011.78 Nút 3 11532.71 3465 14997.71 Nút 4 5759.32 3465 6652.8 15877.12

2) Hoạt tải a) Hoạt tải phân bố đều:

-Hoạt tải phân bố đều của sàn lên dầm trục E được xác định ở bảng sau:

2401 ô 6 550 hình thang 6.5 7 0.46 1198 b) Hoạt tải tập trung : -Hoạt tải tập trung của sàn tác dụng lên dầm trục E được xác định bảng sau:

6770.5 ô 2 550 tam giác 6.5 8 5.28 2904 Nút 2 ô 1 550 tam giác 7.5 8 7.03 3866.5

13541 ô 2 550 tam giác 6.5 8 5.28 2904 ô 3 550 tam giác 7.5 7.5 7.03 3866.5 ô 4 550 tam giác 6.5 7.5 5.28 2904 Nút 3 ô 3 550 tam giác 7.5 7.5 7.03 3866.5

13524.5 ô 4 550 tam giác 6.5 7.5 5.28 2904 ô 5 550 hình thang 7 7.5 7 3850 ô 6 550 tam giác 6.5 7 5.28 2904

V.3.2 Xác định tải trọng ngang (tải trọng gió) tác dụng lên khung

Do công trình có chiều cao H < 40m nên không xét đến ảnh hưởng của gió động mà ta chỉ xét đến gió tĩnh Áp lực gió tĩnh được xác định theo công thức

W = W0 x k x C x n x B Với W0 áp lực gió tiêu chuẩn

K hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

C hệ số khí động phụ thuộc vào hình dáng công trìn

C = -0.6 đối với mặt hút gió n hệ vượt tải lấy = 1.2

B: bề rộng đón gió của khung đang xét

1 x (6.5 + 7.5) = 7.0(m) k Hệ số tính đến sự thay đổi độ cao của áp lực gió, được lấy theo bảng 5(trang 22) trong TCVN 2737-1995 địa hình B

Công trình được xây dựng ở nội thành thuộc khu vực III B Theo TCVN -

2737 có áp lực gió tiêu chuẩn Wo = 125 ( daN/m 2 )

Vì công trình cao 36,400m được xem là tương đối cao so với các công trình lân cận nên ta tra theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 xem như công trình ở địa hình B (địa hình tương đối trống trải)

Lần lượt ở từng độ cao chọn thay đổi áp lực gió, tra bảng xác định được các heọ soỏ k

Hệ số khí động Bề rộng truyền tải B leõn khung truùc E(m) Gió đẩy Gió hút

BẢNG XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ TÁC DỤNG LÊN KHUNG TRỤC 8

Tầng Cao độ B Hệ số W0 Cđ Ch W tc đ W tc h qđ qh

Z (m) (m) K (daN/m) (daN/m 2 ) (daN/m 2 ) (daN/m) (daN/m)

V.4 TỔ HỢP NỘI LỰC VÀ TÍNH CỐT THÉP

-Dùng chương trình Sap2000 để tính và tổ hợp nội lực Kết quả được trình bày trong phần phụ lục và trên bản VẼõ

-Khi giải Sap2000 có kể đến trọng lượng bản thân cột và dầm

Hoạt tải cách tầng chẳn

Hoạt tải cách tầng lẻ

Hoạt tải cách tầng cách nhịp chẳn

Hoạt tải cách tầng cách nhịp lẻ

Hoạt tải cách tầng kề nhịp chẳn

Hoạt tải cách tầng kề nhịp lẻ

1) Các trường đặt tải lên khung

+ TH1: Tĩnh tải chất đầy + TH2: Hoạt tải cách tầng chẳn + TH3: Hoạt tải cách tầng lẻ + TH4: Hoạt tải cách tầng cách nhịp chẳn

+ TH5: Hoạt tải cách tầng cách nhịp lẻ

+ TH6: Hoạt tải cách tầng kề nhịp chẳn + TH7: Hoạt tải cách tầng kề nhịp lẻ

+ TH8: Hoạt tải gió trái + TH9: Hoạt tải gió phải

2) Các cấu trúc tổ hợp:

STT CẤU TRÚC TỔ HỢP HỆ SỐ TỔ HỢP

BIỂU ĐỒ NỘI LỰC KHUNG TRỤC E

-Với tiết diện dầm cột sơ bộ ban đầu, nội lực dầm cột khá lớn nên để hợp lý hơn trong tính toán thép ta thay đổi lại tiết diện dầm, cột

NỘI LỰC SAU KHI THAY ĐỔI TIẾT DIỆN NHƯ SAU

BIỂU ĐỒ BAO MOMENT(KN.m)

BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT(KN)

BIỂU ĐỒ BAO LỰC DỌC (KN)

V.6 TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM , CỘT

V.6.1 Tính toán cốt thép cột

Beâ toâng M350 Coát theùp A II α0 A0

Tính toán cốt thép cho cấu kiện chịu nén tuân theo TCVN 356-2005 gồm hai bài toán cơ bản như sau: bài toán nén đúng tâm và bài toán nén lệch tâm Đối với công trình thực tế các phần tử cột hầu như đều chịu nén lệch tâm Do vậy ở đây ta cũng chỉ trình bày các bước tính toán cốt thép theo bài toán nén lệch tâm và bố trí cốt thép đối xứng

+ Các tầng còn lại lo = 0,7 x 3.4 = 2,38 m

Cột được tính theo cấu kiện chịu nén lệch tâm có tiết diện chữ nhật, đặt cốt thép đối xứng Tại 1 tiết diện có 3 tổ hợp, 1 cột có 2 tiết diện nên có 6 tổ hợp M - N Xác định cốt thép đối với từng tổ hợp, chọn giá trị ASmax trong 6 giá trị tổ hợp đó để bố trí

Từ bảng tổ hợp nội lực, ta chọn các cặp nội lực để tính toán Đó là các cặp : max min max tu tu tu

Xác định độ lệch tâm ban đầu : eo= e1 + ea

N e 1  M : độ lệch tâm tĩnh học ea : độ lệch tâm ngẫu nhiên Lấy ea không nhỏ hơn

1 chiều cao của tiết diện

Xác định hệ số uốn dọc: η N cr

Với : Ncr : Lực dọc tới hạn, xác định theo công thức :

  Trong đó : + lo : Chiều dài tính toán của cột, với khung 1 nhịp lo = h + Eb : môđun đàn hồi của bêtông

+ I : mômen quán tính của tiết diện lấy đối với trục qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng uốn

+ IS : mômen quán tính của diện tích tiết diện cốt thép dọc chịu lực lấy đối với trục qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng uốn

Do lỳc đầu chưa biết AS nờn giả thiết trước hàm lượng cốt thộp àt

I S  t Sau khi đã tính được AS, A ’ S kiểm tra lại hàm lượng cốt thép theo công thức sau : 100 %

 Nếu chênh lệch nhiều so với giả thiết ban đầu thì giả thiết lại rồi tính toán lại

 với Es : môđun đàn hồi của cốt thép

+ S : hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm p e

φp : hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt thép căng ứng lực trước Với kết cấu bêtông cốt thép thường : p = 1

+ φl : hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn :

(2) Với : y - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu kéo, với tiết diện chữ nhật y = 0,5h

Mdh, Ndh : nội lực do tải trọng tác dụng dài hạn (lấy tĩnh tải) Β: hệ số phụ thuộc vào loại bêtông, với bêtông nặng β= 1

Trong công thức (2) khi Mdh và M ngược dấu nhau thì Mdh được lấy giá trị âm, lúc này nếu tính được φl < 1 thì phải lấy φl = 1 để tính Ncr

Xác định độ lệch tâm tính toán: e = η.e0 + h a

Tính chiều cao vùng nén : x1 b R N b

Xác định trường hợp lệch tâm:

Nếu x1 ≤ ξR.ho thì lệch tâm lớn

Nếu x1 > ξR.ho thì lệch tâm bé

- Trường hợp lệch tâm lớn :

- Trường hợp lệch tâm bé :

Sau khi tính được As, A ’ s tiến hành kiểm tra hàm lượng thép theo điều kiện : μmin < μt < μmax Với : 100%

 μt không được vượt quá 3% Nếu vượt quá cần tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền bê tông μt nếu < μmin thì lấy AS tối thiểu theo μmin

- Do lực cắt trong cột khá bé nên không cần tính toán cốt đai mà chỉ đặt theo cấu tạo là thỏa mãn Đặt cốt đai phải thỏa mãn các điều kiện sau :

+ sđ ≤ 15ỉmin (của cốt dọc) Tại vị trớ nối buộc sđ ≤ 10ỉmin ỉmax, ỉmin : đường kớnh lớn nhất, bộ nhất của cốt thộp dọc chịu lực

BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC CHO CỘT KHUNG TRỤC E

Cột Mặt Cắt Tổ Hợp P M3 Cặp nội lực

BẢNG CHỌN CỐT THÉP CỘT KHUNG TRỤC E

* Cột trục 1, 4 (lấy nội lực cột trục 1 tính thép và bố trí cho cột trục 4)

M N Mdh Ndh lo b h a ho eo μgt Trg min As=A's t TT Chọn thép bố trí mỗi bên

(kN.m) (kN) (kN.m) (kN) (m) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm)  hợp  (cm 2 )  (cm 2 ) 

* Cột trục 2, 3 (lấy nội lực cột trục 2 tính thép và bố trí cho cột trục 3)

M N M dh N dh l o b h a h o e o μ gt Trg  min  A s =A' s  t TT  Chọn thép bố trí mỗi bên

(kN.m) (kN) (kN.m) (kN) (m) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm)  hợp  (cm 2 )  (cm 2 ) 

M  Tiết diện chữ nhật bfxh

Chọn và bố trí thép 5.6.2 Tính toán cốt thép dầm

Beâ toâng B25 Coát theùp A II α0 A0

Lưu đồ tính cốt thép dọc của dầm được cho sau đây

Lưu đồ tính toán cốt thép dầm chịu uốn theo tiết diện chữ T, bố trí cốt đơn

Không thỏa Boỏ trớ ủai theo cấu tạo

Boỏ trớ coỏt ủai daàm

Q max  3 (1  ) sw sw bt n f b tt R na

Lưu đồ tính toán cốt thép đai cho dầm Để đơn giản trong bố trí thép và thi công, ta tính toán cốt đai cho dầm có lực cắt lớn nhất và bố trí tương tự cho các dầm còn lại

Lực cắt lớn nhất chọn trong các dầm là: Qmax = 33.08 T = 33080 daN

Chọn cốt thép 8, số nhánh đai n = 2, Rsw "5 MPa = 2250 daN/cm 2 , asw 0.503 cm 2 , b2 = 2, b3 = 0.6, b4 = 1.5, f = n = 0, Rbt = 10.5 MPa = 105 daN/cm 2

 Khả năng chịu cắt của bê tông:

 Vậy bê tông không đủ khả năng chịu cắt, cần tính toán cốt đai

 Khoảng cách cốt đai theo tính toán: stt = 4b2(1+f +n)Rbtbh0 2Rswnasw(1/Qmax 2)

 Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai: smax= b4Rbtbh0 2(1/Qmax)= 1,5.9.30.66 2 (1/24041) = 73.4 cm

 Khoảng cách giữa các cốt đai theo cấu tạo (ứng với h = 80cm > 45cm):

- Trên đoạn dầm gần gối tựa (đoạn L/4): sct = min(h/3; 20cm) = 20 cm

- Trên đoạn dầm giữa nhịp (đoạn L/2): sct = min(3h/4; 50cm) = 50 cm

 Khoảng cách thiết kế của các cốt đai: stk = min(stt, smax và sct)

Ngoài ra đối với nhà cao tầng, khoảng cách cốt đai trong đoạn gần gối tựa phải thỏa điều kiện sau: mm mm h s dai doc 150

- s = 150 mm = 15cm cho đoạn L/4 gần gối tựa

- s = 250 mm = 25cm cho đoạn L/2 giữa nhịp

 Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền trên dãi nghiêng giữa các vết nứt xieân:

 0,3w1b1Rbbh0= 0,3.1,078.0,89.145.40.76 = 126873.7daN > Qmax = 33080daN Vậy dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

 Khả năng chịu cắt của cốt đai: qsw = R n.a sw sw  2250x2x0.503 150.9 s 15 daN

 Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

Vậy bê tông và đai đủ khả năng chịu cắt, không cần tính toán cốt xiên cho dầm

BẢNG CHỌN CỐT THÉP DẦM CHO KHUNG TRỤC E

MENT αm ξ Fatính CHỌN THÉP Aschọn μ(%) (cm) (KNcm) (cm 2 ) ỉ SL ỉ SL (cm 2 )

5.7 BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM , CỘT (XEM BẢN VẼ)

CHệễNG I ẹềA CHAÁT COÂNG TRèNH

Khảo sát địa chất kỷ thuật ở nay nhằm những mục tiêu cụ thể sau

1 Xác định rỏ mặt cắt địa kỹ thuật dựa trên cơ sở đặc điểm địa chất và các tính chất cơ lý của đất đá tại công trình khảo sát

2 Xác định rỏ chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất cáu tạo trên mặt cắt kỹ thuật

3 Xác định chiều sâu mực nước ngầm

Trên cơ sở các số liệu khảo sát và thí nghiệm báo cáo này đưa ra một số nhận xét về điều kiện địa chất công trình và cung cấp những số liệu cần thiết phục vụ cho công tác tính toán nền móng công trình

1.2 Đánh giá điều kiện địa chất công trình:

-Theo tài liệu báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình, khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng và được khảo sát bằng biện pháp thăm dò

-Không có mực nước ngàm xuất hiện trong phạm vi khu đất khảo sát

 Sơ đồ địa chất khu vực xây dựng

Khảo sát địa chất lấy số liệu để thiết kế nền móng công trình Bộ Chỉ Huy Quân Sự Tỉnh Long An – Thành phố Tân An, Long An được khoan thăm dò 3 lổ khoan mỗi lỗ sâu khoảng 36m Đất gồm 5 lớp, mực nước ngầm không xuất hiện trong phạm vi khảo sát

+ Khu vực khảo sát nằm trên địa hình tương đối bằng phẳng chênh lệch độ cao không đáng kể giữa các hố khoan

+ Dựa vào kết quả thí nghiệm địa chất công trình không kể lớp đất đắp địa tầng gồm 5 lớp

- Lớp 1: Là lớp đất yếu, chiều dày trung bình 4.3 (m) Độ ẩm :W = 43.1 Hệ số rỗng :  o = 1.24

Dung trọng:  w = 1.714 (g/cm 2 ) Góc ma sát trong:  o = 7 o 21 ’

Tỷ trọng : = 2.68 ( g/cm 3 ) Lực dính : C = 0.178 (kG/cm 2 )

Giới hạng chảy : W L = 44.60 Độ sệt :B = 0.93

Giới hạng dẻo : W P = 23.10 Mô đun biến dạng: Eo = 110 (kG/cm 2 )

- Lớp 2: Là lớp đất yếu, chiều dày trung bình 4.9 (m) Độ ẩm :W = 29.2 Hệ số rỗng :  o = 0.801

Dung trọng:  w = 1.910(g/cm 2 ) Góc ma sát trong:  o = 6 o 41 ’

Giới hạng dẻo : W P = 19.70 Mô đun biến dạng: Eo = 284.4 (kG/cm 2 )

- Lớp 3: Là lớp đất yếu, chiều dày trung bình 5.3(m) Độ ẩm :W = 58.48 Hệ số rỗng :  o = 1.601

Giới hạng dẻo : W P = 26 Mô đun biến dạng: Eo = 72.5(kG/cm 2 )

- Lớp 4: Là lớp đất trung bình, chiều dày trung bình 6.5 (m) Độ ẩm :W = 30.00 Hệ số rỗng :  o = 0.806

Giới hạng dẻo : W P = 21 Mô đun biến dạng: Eo = 183.1(kG/cm 2 )

- Lớp 5: Là lớp đất khá tốt chưa ngắt trong phạm vi hố khoan Độ ẩm :W = 25.42 Hệ số rỗng :  o = 0.660

Tỷ trọng : = 2.65( g/cm 3 ) Lực dính : C = 0.000 (kG/cm 2 )

Giới hạng dẻo : W P = 0.00 Mô đun biến dạng: Eo = 380 (kG/cm 2 ) + Căn cứ vào số liệu nêu trên ta thấy:

- Lớp 1, 2 là lớp sét dẻo và lớp cát pha ở trạng thái chảy

- Lớp 3 là lớp bùn sét ở trạng thái chảy, có các tính chất như độ ẩm tự nhiên khá cao, hệ số rỗng lớn, góc ma sát trong nhỏ, tính nén lún mạnh dẫn đến khả năng chịu tải yếu

- Lớp 4 là lớp sét màu nâu ở trạng thái dẻo cứng

- Lớp 5 là lớp cát hạt nhỏ có tính nén lún trung bình, khả năng chịu tải tốt

BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Chieàu dày trung bình m Độ aồm

1.4 Dự kiến các phương án nền móng sẽ tính toán

Phương án 1: móng cọc ép

Phương án 2: móng cọc nhồi

TÍNH MÓNG CỌC ÉP BTCT

2.1 CHỌN NỘI LỰC ĐỂ TÍNH TOÁN :

-Từ kết quả tính Sap nội lực của khung trục 4, ta chọn các cặp nội lực bất lợi nhất để đi tính móng đó là:

TRỤC CẶP NỘI LỰC GIÁ TRỊ

2.2.1 Chọn chiều sâu chôn móng

- Chiều sâu chôn móng so với cốt nền tầng hầm là : Hm = -1.2(m) so với cốt ± 0.000 là : Hm = - 4.2(m)

- Chọn chiều dài cọc dựa vào địa chất công trình và phương án hạ cọc đến độ sâu thiết kế Khi chọn chiều dài từng đoạn cọc , cần chú ý đến chiều dài định hình của thép trên thị trường hiện nay là 11.7m

2.2.2 Chọn loại cọc, chiều dài, kích thước tiết diện

- Chọn cọc BTCT đúc sẳn tiết diện 30x30 cm

- Bê tông làm cọc mác 400: Rn = 170 daN/cm 2

- Thép dọc chịu lực : 420 => Fa = 12.57 cm 2 , cốt đai 8

- Dựa vào mặt cắt địa chất tại công trình nhận thấy bắt đầu lớp đất thứ 5 là lớp đất tốt Vậy ta chọn cọc cắm xuống lớp đất thứ 5

Tiêu đề	Thiết kế Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Miền Nam
Tác giả	Huỳnh Thanh Tú
Người hướng dẫn	Th.S Đinh Sỹ Minh
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật Cộng Nghệ TPHCM
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Cộng Trình
Thể loại	Luận Văn Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2010
Thành phố	TPHCM

Định dạng
Số trang	194
Dung lượng	3,84 MB