Thiết kế cao ốc văn phòng tân viễn đông 25 tầng

I/ SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ :Trong một vài năm trở lại đây, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của thành phố và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một

PHẦN I : KIẾN TRÚC

MẶT ĐỨNG ĐƯỜNG HÀM NGHI

TẦNG 4 TẦNG 3

TẦNG 4 TẦNG 3 TẦNG 5

TẦNG 7 TẦNG 6 TẦNG 5

TẦNG 7 TẦNG 6

TẦNG 10 TẦNG 9 TẦNG 8

TẦNG 9 TẦNG 8

TẦNG 12 TẦNG 11

TẦNG 12 TẦNG 11

TẦNG 13 TẦNG 14

TẦNG 15 +53400

TẦNG 13

+60600 TẦNG 16

+64200 TẦNG 17 +60600 TẦNG 16

+64200 TẦNG 17

TẦNG 21

+71400 TẦNG 19

+75000 TẦNG 20 +67800

+71400 TẦNG 19

+75000 TẦNG 20 +67800

+78600

+82200 TẦNG 22 TẦNG 23

+78600 TẦNG 21

+82200 TẦNG 22 TẦNG 23

+104600

TẦNG THƯỢNG TẦNG THƯỢNG +89400

+93000 TẦNG 25 TẦNG 24 +89400

+93000 TẦNG 25 TẦNG 24

+102600 +99600 +96600

+102600 +99600 +96600 +107600

I/ SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ :

Trong một vài năm trở lại đây, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của thành phố và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn với chất lượng cao.Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong các thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng ( để tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư nước ngoài ) mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới của các thành phố : Một thành phố hiện đại, văn minh Xứng đáng là trung tâm số 1 về kinh tế, khoa học kỹ thuật của cả nước Bên cạnh đó, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng ở các thành phố và cả nước thông qua việc áp dung các kỹ thuật , công

nghệ mới trong tính toán , thi công và xử lý thực tế.Chính vì thế mà nhà CAO ỐC VĂN PHÒNG TÂN VIỄN ĐÔNG ra đời đã tạo được qui mô lớn cho cơ sở

hạ tầng,cũng như cảnh quan đẹp ở nước ta.

II/ SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH :

Công trình được thi công nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng phát triển rộng mở các hoạt động văn phòng Mặt chính công trình tiếp giáp với đường Hàm Nghi , mặt bên trái tiếp giáp đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa , mặt bên phải tiếp giáp với công trình lân cận và lưng tiếp giáp với đường Huỳnh Thúc Kháng Mặt bằng công trình có hình dạng

đa giác, có tổng diện tích khoảng 1023m2 Toàn bộ bề mặt chính diện và mặt bên trái công trình được ốp kính phản quang (cao 2m) xen kẽ với tường xây(cao1,6m) , các vách ngăn phòng bằng tường xây , kiến hoặc nhôm

III/ GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÁ PHÂN KHU CHỨC NĂNG :

♦ Số tầng : 2 tầng hầm + 1 tầng trệt + 1 tầng lửng + 25 tầng lầu +1 tầng thượng.

♦ Phân khu chức năng: công trình được chia khu chức năng từ dưới lên

• Khối hầm :gồm có

+ Hầm xử lý nước thải

+ Hồ chứa nước cứu hoả có dung tích 50m3 ,nó cùng nằm trong bể nước tầng hầm nhưng được ngăn riêng ra.

+ Hầm thu dầu cặn : dùng để chứa dầu cặn thải ra từ máy kích nâng hạ xe hơi và chứa nước rửa sàn gara 1,2,3 và tầng hầm

+ Buồng chứa rác : dùng để chứa rác từ các tầng trên đưa xuống.

• Tầng trệt : dùng làm văn phòng tiếp tân và sãnh triển lãm

• Tầng lửng : dùng làm văn phòng và sãnh triển lãm

• Tầng 1,2,3 : dùng làm gara xe hơi

• Tầng 4,5 :dùng làm văn phòng và trung tâm thương mại

• Tầng 6-25 : dùng làm văn phòng cho thuê

• Tầng thượng : cho thuê

• Tầng mái : có hệ thống thoát nước mưa cho công trình và hồ nước sinh hoạt có diện tích 4x9.2x2 m3 ,cây thu lôi chống sét

IV/ GIẢI PHÁP ĐI LẠI :

1 Giao thông đứng: Toàn công trình sử dụng 3 thang máy cộng với 2 cầu thang

bộ Bề rộng cầu thang bộ là 1.4m được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xảy ra.Cầu thang máy này được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang < 30m để giải quyết việc phòng cháy chửa cháy.

2 Giao thông ngang: Bao gồm các hành lang đi lại,sảnh,hiên

V/ ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU –KHÍ TƯỢNG-THỦY VĂN TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH :

- Thành phố Hồ Chí Minh nắm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Nam Bộ , chia thành 2 mùa rõ rệt :

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 + Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau

- Các yếu tố khí tượng : + Nhiệt độ trung bình năm : 260C + Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm : 220C.

+ Nhiệt độ cao nhất trung bình năm : 300C.

Lượng mưa trung bình : 1000- 1800 mm/năm.

+ Độ ẩm tương đối trung bình : 78% + Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô : 70 -80% + Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa : 80 -90% + Số giờ nắng trung bình khá cao , ngay trong mùa mưa cũng có trên 4giờ/ngày , vào mùa khô là trên 8giờ /ngày.

- Hướng gió chính thay đổi theo mùa : + Vào mùa khô , gió chủ đạo từ hướng bắc chuyển dần sang dông ,đông nam và nam

+ Vào mùa mưa , gió chủ đạo theo hướng tây –nam và tây + Tầng suất lặng gió trung bình hàng năm là 26% , lón nhất là tháng 8 (34%),nhỏ nhất là tháng 4 (14%) Tốc độ gió trung bình 1,4 –1,6m/s Hầunnhư không có gió bão, gió giật và gió xóay thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9).

- Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tương đột biến về dòng nước Hầu như không có lụt chỉ ở những vùng ven thỉnh thoảng có ảnh hưởng

VI/ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT :

1 Điện :

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện thành phố và máy phát điện riêng có công suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt) Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện

dễ dàng khi cần sữa chữa Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ).

2 Hệ thống cung cấp nước :

Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng hầm Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp Giant Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng.

3 Hệ thống thoát nước :

Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái được tạo dốc ) và chảy vào các ống thoát nước mưa ( φ =140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng

4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng :

5 An toàn phòng cháy chữa cháy :

Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2, ) Bể chứa nước trên mái (dung tích khoảng 173

m3) khi cần được huy động để tham gia chữa cháy Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động

6 Hệ thống thoát rác :

Rác thải được chứa ở gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài Kích thước gian rác là 1,5m x 3.6m Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm.

PHẦN II

KẾT CẤU

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC CỦA NHÀ

I/ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH:

Khung là một hệ thanh bất biến hình, là kết cấu rất quan trọng trong công trình, tiếp nhận tải trọng sử dụng từ các sàn tầng rồi

truyền xuống móng.

Đây là công trình thuộc dạng khung có vách cứng chịu lực bởi vì chiều cao tầng lớn 104,6m cho nên ta phải bố trí vách cứng chịu lực bao xung quanh ở khu cực thang máy nhằm chịu phần lớn tải trong ngang của gió tác dụng vào công trình, mặt bằng dạng đa giác và kích thước hai cạnh lớn gần bằng nhau,do đó công trình được tính như làm việc theo hai phương Lúc này nội lực gây ra trong khung không gian theo 2 phương , nên khi tính toán chúng ta phải tính theo khung không gian.

Kết cấu khung không gian tính toán rất phức tạp, vì vậy chúng ta dùng các chương trình phần mềm kết cấu để trợ giúp cho phần tính tóan.

Sơ đồ tính là trục của dầm ,sàn ; liên kết giữa cột và móng là liên kết ngàm liên kết giữa cột và dầm là nút cứng liên kết giữa sàn với dầm là nút cứng giữa sàn và dầm với vách cứng cũng là nút cứng tạo thành hệ thống khung sàn hổn hợp có vách cứng Hệ khung này có khả năng tiếp nhận tải trọng ngang và thẳng đứng tác động vào ngôi nhà

Sàn cũng là kết cấu cùng tham gia chịu tải trọng ngang ,bởi vì trong mặt phẳng ngang sàn có độ cứng khá lớn (xem như tuyệt đối cứng theo phương ngang).

Vị trí cột ngàm với móng tại mặt trên của móng

II/ TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN:

- Xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên sàn (tỉnh tải, hoạt tải)

- Xác định tải trọng thang máy và bể nước

- Xác định tải trọng ngang gió(gồm gió tĩnh và gió động).

- Xác định áp lực đất.

- Đưa các giá trị đã xác định trên đặt lên khung để tính toán nội lực.

- Sử dụng phần mềm Sap 2000 để giải tìm nội lực.

- Sau khi tính khung tải trọng sẽ được truyền theo cột xuống móng từ đó bắt đầu

tiến hành tính móng

CHƯƠNG II: NỘI DUNG THIẾT KẾ

I/ CƠ SỞ THIẾT KẾ:

Công việc thiết kế phải tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng

Những tiêu chuẩn sau đây được sử dụng trong quá trình tính:

- TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động.

- TCVN 5574-1991: Tiêu chuẩn thiết kế bêtông cốt thép.

- TCXD 198-1997 : Nhá cao tầng –Thiết kế bêtông cốt thép tòan khối.

- TCXD 195-1997: Nhà cao tầng- thiết kế cọc khoan nhồi.

- TCXD 205-1998: Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế.

- TCXD 229-1999:Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió

Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài liệu chuyên ngành của nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài liệu tham khảo).

II/ SỬ DỤNG VẬT LIỆU:

- Bê tông cọc, móng, dầm, sàn, cột ,vách cứng dùng mác 350 với các chỉ tiêu như sau:

+ Khối lượng riêng: γ =2,5 T/m3

+ Cường độ tính toán :Rn=155 kg/cm2

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rk=11 kg/cm

+ Mođun đàn hồi: Eb=3,1x105 kg/cm2

- Cốt thép loại AI với các chỉ tiêu :

+ Cường độ chịu nén tính toán: Ra’=2300 kg/cm3

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Ra=2300 kg/cm3

+ Cừơng độ tính cốt thép ngang: Rđ=1800 kg/cm3

+ Modul đàn hồi Ea=2,1x106 kg/cm3

- Cốt thép loại AIII với các chỉ tiêu:

+ Cường độ chịu nén tính toán Ra’= 3600 kg/cm2

+ Cường độ chịu kéo tính toán Ra= 3600 kg/cm2

+ Cường độ tính cốt thép ngang: Rđ=2800 kg/cm3

+ Modul đàn hồi Ea=2,1x106 kg/cm2

- Vữa ximăng- cát: : γ =1,6 T/m3

- Gạch xây tường- ceramic: γ =1,8 T/m3

III/ TÍNH TOÁN CỐT THÉP:

III.1/ Cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ nhật:

Tính theo các công thức sau:

0

max

h b R

M

n × × (2.1)

] 2 1 1 [ 5

M

a × γ × (2.3) Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép : 0.05% ≤µ =Fa/bho≤µmax= αoRn/Ra (2.4)

Trong các công thức (2.1), (2.2), (2.3) và (2.4) thì:

M(KGcm) = giá trị mômen tại tiết diện cần tính cốt thép.

b, h(cm) = chiều rộng và chiều cao của tiết diện.

ho(cm) = chiều cao làm việc của tiết diện, ho=h-a;

với a là khoảng cách vô ích của tiết diện.

Rn(KG/cm2) = Cường độ chịu nén của bêtông

Ra(KG/cm2) = Cường độ chịu kéo của cốt thép chịu lực.

III.2/ Cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ T cánh trong vùng nén:

III.2.1/Đối với tiết diện chịu mômen dương:

Tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng nén.

Chiều rộng cánh: bc=b+2c1

Trong đó c1 không vượt quá trị số bé nhất trong ba trị số sau:

+ 1/6 nhịp tính toán của dầm

+ 6hc khi hc≥ 0,1hc

+ 3hc khi 0,05h ≤ hc<0,1h

- Xác định vị trí trục trung hòa: Mc=Rnxbcxhc (ho-0,5hc)

+ Nếu Mc ≥ M trục trung hòa qua cánh, lúc này tính toán như tiết diện chữ nhật(bcxh)

A = 2

0

max

h b R

.

) 5 , 0 ( ).

(

h b R

h h

h b b R M

n

c c

M

c n

- Kiểm tra điều kiện hạn chế: Q ≤ koRnbho Trong đó ko=0,35 đối với bê tông mac 400 trở xuống

- Khi bê tông đủ khả năng chịu lực cắt thể hiện bằng điều kiện: Q ≤ k1Rkbho , thì không cần tính toán chỉ đặt cốt đai theo cấu tạo, ngược lại phải tính cốt đai Trong đó k1=0,6 đối với dầm.

- Khoảng cách tính toán:

utt = 2

2

8

Q

f n R h b

Rk 2 0

5 , 1

(2.15)

- Khoảng cách cấu tạo

+ Trên đoạn dầm gần gối tựa (lực cắt lớn) :

= uct ⇐ khi h > 300 mm.

Sau khi tính được khoảng cách cốt đai utt , ucđ , umax thì khoảng cách giữa thiết kế phải lấy nhỏ hơn hoặc bằng giá trị bé nhất trong các giá trị ở trên là: u

-Tải hình thang qui đổi thành tải tương đương:

Trong đó: L1 = cạnh ngắn cuả ô bản kê 4 cạnh.

L2 = cạnh dài cuả ô bản kê 4 cạnh.

qtđ = tải trọng tương đương sau khi qui đổi.

qht = qtg = qs

2

1

L

× : (Đối với dầm biên ) (2.18)

qht = qtg = qs× L1 : (Đối với dầm giửa) (2.19)

CHƯƠNG III: TÍNH SÀN

I.CẤU TẠO SÀN:

L2

qtg tđq

qtđ qht

Đối vơí sàn thường xuyên tiếp xúc vơí nước (sàn vệ sinh, mái…) thì cấu tạo sàn còn có thêm lớp chống thấm

II.TẢI TRỌNG TRUYỀN LÊN CÁC SÀN:

B ẢNG 1: T ẢI TRỌNG SÀN KHU VỰC SẢNH :

I

C ẤU TẠO Tải tiêu chuẩn

(KG/m2) vượt tải Hệ số

Tải tính toán

-Vửa trát dày 1cm.

-Tải treo đường ống thiết bị kỷ thuật.

2000 × 0,01=20

1600 × 0,02=32

2500 × 0,12=300

1600 × 0,01=16 50

1,1 1,3 1,1

1,3 1,3

22 41,6 330

20,8 65

∑ =479,4 Hoạt tải V ĂN PHÒNG

SẢNH

BẢNG 2: TẢI TRỌNG SÀN HÀNH LANG – CẦU THANG:

Loại Tải C ẤU TẠO Tải tiêu

chuẩn (KG/m2)

Hệ số vượt tải

Tải tính toán (KG/m2)

BẢNG 3: TẢI TRỌNG SÀN VỆ SINH:

Loại Tải C ẤU TẠO Tải tiêu chuẩn

(KG/m2)

Hệ số vượt tải

Tải tính toán

(KG/m )

Tỉnh tải -Lớp ceramic dày

1cm.

-Vửa ciment dày 2cm.

-Lớp chống thấm 3cm.

-Sàn BTCT dày 12cm.

-Vửa trát dày 1cm.

-Tải treo đường ống thiết bị kỷ thuật.

1,1 1,3 1,3 1,1

1,3 1,3

22 41,6 78 330

20,8 65

∑ =557,4

B ẢNG 4: T ẢI TRỌNG SÀN VĂN PHÒNG : Loại Tải C ẤU TẠO Tải tiêu chuẩn

(KG/m2)

Hệ số vượt tải

Tải tính toán (KG/m2)

B ẢNG 5: T ẢI TRỌNG SÀN PHÒNG ĐỘNG CƠ :

Tỉnh tải -Vửa ciment dày 2cm.

-Sàn BTCT dày 12cm.

-Vửa trát dày 1cm.

-Tải treo đường ống thiết bị kỷ thuật.

1600 × 0,02=32

2500 × 0,12=300

1600 × 0,01=16 50

1,3 1,1

1,3 1,3

41,6 330

20,8 65

∑ =457,4

BẢNG 6: TẢI TRỌNG SÀN GARA ÔTÔ:

Loại Tải C ẤU TẠO Tải tiêu chuẩn

1,3 1.1

1.3 1.3

62,4 330

20,8 65

∑ =478,2

B ẢNG 7: T ẢI TRỌNG SÀN ÁP MÁI : Loại Tải C ẤU TẠO Tải tiêu chuẩn

(KG/m2)

Hệ số vượt tải

Tải tính toán (KG/m2)

Tỉnh tải -Vửa ciment dày 2cm.

-Lớp chống thấm 3cm.

1,3 1,3 1,1 1,3 1,3

41,6 78 330 20,8 65

∑ =535,4

Loại Tải C ẤU TẠO Tải tiêu chuẩn

(KG/m2)

Hệ số vượt tải

Tải tính toán (KG/m2)

Tỉnh tải Giống bảng 3(Trừ đi

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 cuả bản với các tường hoặc dầm bêtông cốt thép xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản cho thích hợp (có 11 ô bản).

-Công thức tính cốt thép:

M

n× × (3.9)

γ2 = 0 , 5 × [ 1 + 1 − 2 × A2] (3.10)

Fa2 =

02

2

h R

I

h R

II

h R

< 2 thì bản được xem là bản dầm, lúc này bản làm việc theo

1 phương (phương cạnh ngắn)

+ Đối với những bản console có sơ đồ tính:

Cách tính : Cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b=1m để tính như dầm console

+ Moment : tại đầu ngàm : M- =

4

. 2 1

L

qb (3.21)

Trong đó : qb = (p +q).b Cách tính thép tương tự như sàn bản kê.

♦ Đối với những bản console có sơ đồ tính:

Cách tính: cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b=1m để tính như dầm ngàm và 1 đầu tựa đơn.

+ Moment:

Tại gối: M- =

8

. 2 1

♦ Đối với những bản ngàm 2 cạnh:

Cách tính: cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b=1m để tính như dầm có 2 đầu ngàm.

+ Moment:

Tại gối: M- =

12

. 2 1

L

qb

(3.25)

Trong đó: qb = (p +q).b

Cách tính thép tương tự như sàn bản kê.

IV/ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN:

IV.I/ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH:

IV.Ia/ MẶT BẰNG HỆ DẦM SÀN :

MẶT BẰNG DẦM SÀN ĐIỂN HÌNH

IV.Ib/ TÍNH THÉP :

1) Sàn bảng kê :

- Từ ô S1 đến ô S4.

- Để đơn giản tính toán chọn sơ bộ tiết diện dầm chính (40 × 80) dầm phụ(35 × 60)cm, lúc này các ô bản đơn làm việc theo sơ đồ 9 (tức ngàm 4 cạnh).

- Sơ đồ tính của ô bản số 9:

S2

S1

S1

S1S1

S10

S7S8

S5

S9

S3

S4S4

S3

S6S6

Các số liệu nhập và kết quả tính toán được thực hiện trên Excel dựa trên các công thức đã thiết lập sẵn.

Rn(KG/cm2) Rk(KG/cm2) Ra(KG/cm2) h(cm)

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô BẢNG

Tên ô Loại

BẢNG TÍNH THÉP GỐI

Tên ô ki1 MI - FaI Ki2 MII - FaII

- Để kiểm tra kết quả nhận được ta chọn ngẫu nhiên 1 ô bản bất kỳ tính lại

Ví dụ : Tính ô bản S1: có L1 = 3,95 ; L2 =4.1625 ; h=12cm ; q=480 Kg/m2 ;

1625 4

= 1,0538 tra bảng được :

m91 = 0,0187 m92 = 0,0171

k91 = 0,0437 k92 = 0,0394

M1 = m91× P = 0,0187 × (480 + 360) × 3,95 × 4,1625 = 258,269 KGm M2 = m92× P = 0,0171 × (480 + 360) × 3,95 × 4,1625 = 236,171 KGm.

MI =k91× P = 0,0437 × (480 + 360) × 3,95 × 4,1625 = 603,548 KGm MII =k92× P =0,0394 × (480 + 360) × 3,95 × 4,1625 = 544,16 KGm.

- Cốt thép ở nhịp : + Theo phương cạnh ngắn :

01

1

h b R

M

n× × = 2

5 , 10 100 155

9 , 25826

F

5 , 10 100

078 ,

× = 0,102 % > µmin =0,1 % + Theo phương cạnh dài:

02

2

h b R

M

n× × = 2

5 , 10 100 155

1 , 23617

F

5 , 10 100

071 1

M

×

5 , 10 100 155

8 , 60354

I

h R

F

5 , 10 100

544 , 2

×

× = 0,242 % > µmin =0,1 %

+ Theo phương cạnh dài:

M

×

5 , 10 100 155

II

h R

F

5 , 10 100

29 ,

- Để kiểm tra kết qủa nhận được ta chọn ngẩu nhiên 1 ô bản bấtr kì tính lại

Ví dụ : Tính ô bản S6 có L1 = 4,9 m ; L2 = 10,3 m ; h=12 cm ; q = 480 KG/m2 ;

3 , 10 = 2,1

qb = (p+q).b = (480 + 360) × 1 = 840 KG/m

- Moment âm tại gối : MI = 840

12

9 , 4

× = 1680,7 KGm.

- Moment dương tại nhịp : M1 = 840

24

9 , 4

× = 840,35 KGm

- Tính thép : + Thép nhịp :

01

1

h b R

M

n× × = 2

5 , 10 100 155

F

5 , 10 100

57 , 3

×

× = 0,34 % > µmin = 0,1 % + Thép gối :

M

×

5 , 10 100 155

I

h R

F

5 , 10 100

2 ,

× = 0,68% > µmin = 0,1 %

cốt thép bằng sap2000 và môment cho theo kết quả sau:

Tính cốt thép:

BẢNG TÍNH THÉP Tên ô Tại Nhịp Tại Gối

Bản Mnh(KGm) Fan(cm2) MI(KGm) Fav(cm2) Mgh(KGm) Fah(cm2)

IV.Ic/ KẾT QỦA CHỌN THÉP:

1/Sàn bản kê :

S3 1.34 φ 6a200 0.134 0.93 φ 6a200 0,134

Tên ô Tại Nhịp Tại Gối

Bản Fan(cm2) Chọn thép Fav(cm2) Chọn thép Fav(cm2) Chọn thép

2/ Sàn bản dầm :

Bản Fa1(cm2) Chọn thép µ (%) FaI(cm2) Chọn thép µ (%)

IV.II/ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH:

IV.IIa/ MẶT BẰNG HỆ DẦM SÀN :

S7

S3 S3 S12

S13

S13 S14

S7

S9

S9 S9 S9 S17

S15 S15

S16

S6 S5 S5 S6

S8 S8

MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG TRỆT

IV.IIb/ TÍNH THÉP:

1) Sàn bản kê :

- Từ ô S1 đến ô S9.

- Để đơn giản tính toán chọn sơ bộ tiết diện dầm chính (40 × 80) dầm phụ(35 × 60)cm, lúc này các ô bản đơn làm việc theo sơ đồ 9 (tức ngàm 4 cạnh).

- Sơ đồ tính của ô bản số 9:

Các số liệu nhập và kết quả tính toán được thực hiện trên Excel dựa trên các công thức đã thiết lập sẵn.

Rn(KG/cm2) Rk(KG/cm2) Ra(KG/cm2) h(cm)

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô BẢNG

Tên ô Loại L1 L2 L2/L1 q P q+p P

Bản Ô (m) (m) (KG/m2) (KG/m2) (KG/m2) (KG)

BẢNG TÍNH THÉP GỐI

Tên ô ki1 MI - FaI Ki2 MII - FaII

- Để kiểm tra kết quả nhận được ta chọn ngẫu nhiên 1 ô bản bất kỳ tính lại

Ví dụ : Tính ô bản S9 : có L1 = 3,95 ; L2 = 5,15 ; h=12cm ; q=480 Kg/m2 ;

MI =k91× P = 0,0457 × (480 + 480) × 3,95 × 5,15 = 927,618 KGm MII =k92× P =0,0281 × (480 + 480) × 3,95 × 5,15 = 548,759 KGm.

- Cốt thép ở nhịp : + Theo phương cạnh ngắn :

01

1

h b R

M

n× × = 155 100 10 , 52

9 , 40619

F

5 , 10 100

703 ,

× = 0,162 % > µmin =0,1 % + Theo phương cạnh dài:

02

2

h b R

M

n× × = 155 100 10 , 52

4 , 24020

F

5 , 10 100

001 ,

M

×

× = 155 100 10 , 52

8 , 92761

I

h R

F

5 , 10 100

951 , 3

×

× = 0,376% > µmin =0,1 % + Theo phương cạnh dài:

×

× = 155 100 10 , 52

9 , 54875

II

h R

F

5 , 10 100

31 ,

Ví dụ : Tính ô bản S13 có L1 = 3.8 m ; L2 = 8.325 m ; h=12 cm ; q = 480 KG/m ;

325 8 = 2,191

qb = (p+q).b = (480 + 360) × 1 = 840 KG/m

- Moment âm tại gối : MI = 960

12

8 ,

3 2

× = 577,6 KGm

- Tính thép : + Thép nhịp :

01

1

h b R

F

5 , 10 100

434 ,

× = 0,232 % > µmin = 0,1 % + Thép gối :

I

h R

F

5 , 10 100

944 ,

× = 0,47% > µmin = 0,1 %

tính cốt thép bằng sap2000 và môment cho theo kết quả sau:

1/Sàn bản kê :

Tên ô Tại Nhịp Tại Gối

Bản Fan(cm2) Chọn thép Fav(cm2) Chọn thép Fav(cm2) Chọn thép

2/ Sàn bản dầm :

Bản Fa1(cm2) Chọn thép µ (%) FaI(cm2) Chọn thép µ (%)

30001200

II/ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG:

II.1/ Tĩnh tải:

a/ Trên bản nghiêng:

- Sàn BTCT dày 15cm : 1,1 × 0,15 × 2500 × 1,4 = 577,5 KG/m.

- Vửa ciment trát dày 1.5cm: 1,3 × 0,015 × 1800 × 1,4 = 49,1 KG/m.

- Láng đá mài và xây bậc

thang bằng gạch đinh h=18cm: 1,3 × 0,18 × 0,3 × 1800 × 1,4 × 10 =252,72 KG/m

2 × 3,5 -Tay vịn bằng gỗ: 1,1 × 50= 55 KG/m.

g= ∑ Tỉnh Tải = 934,32 KG/m

b/ Trên bản chiếu nghỉ: ta sẽ tính cho cả bản chiếu nghĩ

- Sàn BTCT dày 15cm: 1,1 × 0,15 × 2500 = 412,5 KG/m2

-Vửa ximăng trát dày 1.5cm: 1,3 × 0,015 × 1800 = 35,1 KG/m2.

- Láng đá mài dày 1,5cm: 1,3 × 0,015 × 1800 = 35,1 KG/m2.

3 =1366,32 KG/m

- Bản chiếu nghỉ: q2 = 482,7 + 360 = 854 KG/m2

III/ TÍNH TOÁN BẢN THANG:

III.1/ Sơ đồ tính:

Đối với bản nghiêng ta sẽ tính với sơ đồ tĩnh định cho mỗi vế cầu thang ,do tính chất giống nhau nên ta chỉ tính cho một bản nghiêng còn vế còn lại tương tự.Ngoài ra đối với bản chiếu nghĩ sẽ tính cho cả 2 vế với kích thước

1,2x3m và sẽ tính như bản loại dầm và hai dầm này được đặt trên vách cứng và hai cột phụ.

III.2/Tính toán nội lực:

1) Bản nghiêng: sơ đồ 1

♦ Từ phương trình cân bằng .∑ MB = 0 ta có phản lực tại A là:

1

× L = 1366,32 ×

3 2

5 , 3 3

×

×

= 2391,06 KG ⇒ RA = 2361,06 KG

3 – 2391,06 = 2391,06 KG ⇒ RB = 2391,06 KG

♦ Xác định momen max Mmax

Gọi x là khoảng cách từ A đến vị trí có Mmax ,từ phương trình cân bằng momen ta có:

M = 1793.295 KGm

max

SƠ ĐỒ 1

A

R = 2391.06 KG

R = 2391.06 KG

B

q =1366.32 KG/m

1

n × × = 155 100 ( 15 1 , 5 )2

5 , 179329

−

×

] 06348 , 0 2 1 1 [ 5 ,

q = 854 KG/m

♦ Bản chiếu nghĩ được tính với kích thước L1= 1,2m; L2 = 3m

IV/ TÍNH DẦM THANG:

IV.1/ Tính dầm DT1:(dầm chiếu nghĩ của cả bản chiếu nghĩ)

- Chọn kích thước dầm (25 × 30 cm)

- Tải trọng tác dụng lên dầm dưới dạng phân bố đều

Trọng lượng bản thân dầm : q3 = 1,1 × 2500 × 0,25 × 0,3 = 206,25 KG/m Tải trọng của nửa ô bản truyền vào : q4 = 854 ×

2

2 , 1 = 512,4 KG KG/m Tải trọng của bản nghiêng truyền vào dưới dạng phản lực RB :

q5 = 2391,06 ×

4 , 1

1 = 1707,9 KG KG/m ⇒ Tổng tải tác dụng lên dầm: ∑ P = 2426,55 KG/m

• Ta có sơ đồ chất tải như sau:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN SVTH : LÊ NGỌC TUẤN

Momen lớn nhất ở giữa nhịp là : Mmax= 3021,21 KGm Lực cắt lớn nhất ở gối là : Qmax = 3469,035 KG

M

a × γ × = 3600 × 0 302121 , 9385 × ( 30 − 4 ) = 4,42 cm2

Chọn 3 φ 14 (Fa = 4,62 cm2 ; µ = 0,7% )

Tại gối Fag = 30% × 4,42 = 1,326 cm2 ; chọn 2 φ 12 ; Fag = 2,26 cm2 ; µ = 0,34%

• Tính cốt thép ngang : Qmax = 3469,035 KG

Kiểm tra điều kiện giới hạn chế

Khoảng cách cấu tạo đoạn giữa nhịp : với h = 30 cm ≥ 30 cm thì uct ≤ 0,75

× h và 50 cm , ở đây lấy uct = 20 cm

Vậy ở trên gối và kéo dài đến

IV.2/ Tính dầm DT2: (dầm chiếu tới)

- Chọn kích thước dầm (25 × 40) cm

- Tải trọng tác dụng lên dầm:

Trọng lượng bản thân dầm : 1,1 × 2500 × 0,25 × 0,4 = 275 KG/m

Tải trọng của bản nghiêng truyền vào dưới dạng phản lực RA :

q5 = 2391,06 ×

4 , 1

1 = 1707,9 KG KG/m Tải trọng cuả nửa ô bản sàn : 960

2

55 , 1

× = 744 KG/m

• Ta có sơ đồ chất tải như sau:

Momen lớn nhất tại vị trí cách gối A một đoạn xA=1,82m là:

Mmax= 4008,275KGm Lực cắt lớn nhất tại gối A là : Qmax = 4623,77 KG

M

n × × = 155 25 ( 40 4 )2

5 , 400827

M

a × γ × = 3600 × 0 400827 , 95835 , × 5 ( 40 − 4 ) = 4,15 cm2

Chọn 3 φ 14 (Fa = 4,62 cm2 ; µ = 0,5% )

Chọn thép gối bằng 30% Fag = 1,245 cm2

Bố trí theo cấu tạo 2 φ 12

• Tính cốt thép ngang : Qmax = 4623,77 KG

Kiểm tra điều kiện giới hạn :

Khoảng cách cấu tạo đoạn giữa nhịp : với h = 40 cm ≥ 30 cm thì uct ≤ 0,75

× h và 50 cm , ở đây lấy uct = 30 cm

Vậy ở trên gối và kéo dài đến

B/ TÍNH TOÁN BỂ NUỚC:

Đây là bể chứa nước chữ nhật thuộc loại bể thấp vì a = 10.7 m ≤ 3b= 26.4m và h = 2m < 2a= 2 × 10,7 = 21,4m

I/TÍNH TOÁN NẮP BỂ:

- Chọn nắp bể dày 10 cm; đúc bê tông toàn khối ,ô cửa nắp : 0,7m × 0,7m

- Chọn dầm nắp

I.1/Tính bản nắp

a/ Tải trọng:

- Tĩnh tải:

+ Vữa xi măng láng mặt dày 2 cm : 0,02 × 1800 × 1,3 = 46,8 KG/m2

+ Trọng lượng bản thân lớp BTCT dày 10 cm :1,1 × 2500 × 0,1 = 275 KG/m2

+ Lớp chông thấm dày 3 cm : 1,3 × 2000 × 0,03 = 78 KG/m2

∑ Tinhtai :qn = 400 KG/m2

- Hoạt tải: pn = 1,3 × 75 = 97,5 KG/m2 ≈ 98 KG/m2

→ Tổng tải trọng : q = qn + pn = 400 + 98 = 498 KG/m2

b /Tính nội lực và cốt thép:

♦ Nội lực được tính theo bản loại dầm Cắt theo phương cạnh ngắn một dải có bề rộng b=1m ,tải trọng tác dụng lên dải là:

qb = q.b = 498 × 1 = 498 KG/m

- Moment âm tại gối : MI = 498

12

5 ,

M

n× × = 155 100 8 , 52

8 , 25418

M

a× γ × = 2300 25418 × 0 , 9885 , 8 × 8 , 5 = 1,315 cm2 Chọn φ 8a200 ; (Fa = 2,5 , µ = 0,29 %)

M

×

× = 155 100 8 , 52

5 , 50837

I

h R

M

0

×

× γ = 2300 × 50873 0 , 9767 , 5 × 8 , 5 = 2,66 cm2 Chọn φ 8a190 ; (Fa = 2,65 , µ = 0,311%)

= 2,51 > 2 ⇒ Bản chịu lực theo một phương.

♦ Nội lực được tính theo bản loại dầm

M I

MI M1

M I M1

b = 1m 3700

Cắt theo phương cạnh ngắn một dải có bề rộng b=1m ,tải trọng tác dụng lên dải là:

qb = q.b = 498 × 1 = 498 KG/m

- Moment âm tại gối : MI = 498

12

7 ,

M

n× × = 155 100 8 , 52

5 , 28413

M

a× γ × = 2300 28406 × 0 , 9871 , 7 × 8 , 5 = 1,47 cm2 Chọn φ 8a200 ; (Fa = 2,5 , µ = 0,29 %)

M

×

× = 155 100 8 , 52

5 , 56813

I

h R

M

0

×

× γ = 2300 × 56813 0 , 9739 , 5 × 8 , 5 = 2,98 cm2 Chọn φ 8a160 ; (Fa = 3,14 , µ = 0,37%)

I.2 TÍNH DẦM NẮP

Nhận xét :Ta không tính dầm nắp (DN1 ,DN2 ,DN3,DN4 ) mà chỉ lấy theo cấu tạo

là 30 × 20 cm Bởi vì dưới dầm nắp đã có thành bể đở nó Ta chỉ tính tải trọng truyền lên dầm nắp để sau này tính cột

-Sơ đồ truyền tải lên dầm :

- Tải trọng tác dụn g lên dầm DN2 :

+ Do sàn truyền vào :

gd = 1,1 × 2500 × 0,2 × 0,3 = 165 KG/m

+ Tổng tải : q2= 871+ 165 = 1036 KG/m

- Tải trọng tác dụng lên dầm DN3 :

+ Do sàn tryuền vào :

7 , 3 )= 1793 KG/m + Do trọng lượng bản thân dầm :

+ Tổng tải : q3 = 1793 + 165 = 1958 KG/m

- Tải trọng tác dụng lên dầm DN1 : + Do dầm DN3 truyền vào dưới tải trong tập trung và có thể tính gần đúng phân bố đều :

qd = 2 × q3×

2 2

8 , 8

× = 1610 KG/m + Do trọng lượng bản thân dầm :

gd = 1,1 × 2500 × 0,2 × 0,3 = 165 KG/m + Tổng tải : q3 = 1610 + 165 = 1775 KG/m

II /TÍNH TOÁN THÀNH BỂ:

II.1/Tính ô bản I :

Kích thước ô bản (2m × 3,5m)

Thành bể được tính ngàm 3 cạnh tựa đơn 1 cạnh

Ta có 1 , 75 2

2

5 , 3

P = qL1L2 = 2287,8 × 2 × 3,5 = 16014,6 KG Mômen lớn nhất tác dụng lên ô bản :

C'

1

3

37003500

10 42 , 464

2 2 01

10 42 ,

01 1

10 56 , 174

2

2 2

10 56 ,

0 2

+ Theo phương cạnh ngắn :

MI = k81× P = 0,0589 × 16014,6 = 943,26 KGm

) 5 , 1 10 ( 100 155

10 26 , 943

2

2 2

M

9559 , 0 08423 , 0 2 1 1 [ 5 , 0

FaI = × × =

I I a

I

h R

M

0

γ 2300 0 , 9559 ( 10 1 , 5 ) 5 , 05

10 26 ,

MII = k82× P = 0,0256 × 16014,6 = 409,97 KGm

) 5 , 1 10 ( 100 155

10 97 , 409

2

2 2

9813 , 0 0366 , 0 2 1 1 [ 5 ,

II

h R

M

0

γ 2300 0 , 9813 ( 10 1 , 5 ) 2 , 17

10 97 ,