Đồ án thiết kế ký túc xá trường trung cấp tài chính phú yên kèm bản vẽ

Hệ thống kết cấu cần được bố trí làm sao để trong mỗi trường hợp tải trọng, sơ đồ làm việccủa các kết cấu rõ ràng mạch lạc và truyền tải một cách mau chóng nhất tới móng công trình.. 2.1

1.Các căn cứ

1.1 Cơ sở thiết kế

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

TCXDVN 356 – 2005 : Kết cấu Bêtông và Bêtông cốt thép (Tiêu chuẩn thiết kế)

Sổ tay thực hành kết cấu công trình PGS.PTS Nguyễn Mạnh Hùng

1.1.1 Vùng gió

Công trình “ Ký túc xá trường Trung cấp Tài Chính Phú Yên” được xây dựng tại thành phố Tuy Hòa – tỉnh Phú Yên Theo phụ lục E1 – phân vùng áp lực gió theo địa danh hành chính TCVN 2737 : 1995 (Tải trọng và tác động) công trình thuộc vùng gió III.B có

2

0  1,25

1.2 Hình dạng công trình và sơ đồ bố trí kết cấu

1.2.1 Sơ đồ mặt bằng, sơ đồ kết cấu

Công trình: “Ký túc xà trường Trung Cấp Phú Yên” có mặt bằng đơn giản, có tính chất đốixứng cao Chiều dài công trình tương đối lớn (50,65 m) cần được phân chia công trình theochiều dài nhà bằng khe kháng chấn hoặc ke co giãn nhiệt…nhằm giảm các tác động xấu tớicông trình do động đất hoặc co giãn nhiệt gây ra

Hệ thống kết cấu cần được bố trí làm sao để trong mỗi trường hợp tải trọng, sơ đồ làm việccủa các kết cấu rõ ràng mạch lạc và truyền tải một cách mau chóng nhất tới móng công trình Tránh dùng các sơ đồ kết cấu có cánh mỏng và kết cấu dạng côngxon theo phương ngang vìcác loại kết cấu này dễ bị phá hoại dưới tác dụng của động đất và gió bão

1.2.2 Theo phương đứng

Độ cứng của kết cấu theo phương thẳng đứng cần phải được thiết kết giảm dần lên phía trên.Cần tránh sự thay đổi độ cứng của hệ kết cấu đột ngột (như làm việc thông tầng hoặc giảmcột cũng như thiết kế dạng hẫng chân, dạng giật cấp )

Trong trường hợp đặc biệt nói trên người thiết kế cần phải có biện pháp tích cực làm cứngthân hệ kết cấu để tránh sự phá hoại ở các vùng xung yếu

2.1 Kết cấu chính

2.1.1 Khung chịu lực

Hệ kết cấu khung chịu lực được tạo thành từ các cấu kiện thanh như dầm, cột liên kết cứngtại nút tạo thành các hệ khung phẳng hoặc khung không gian dọc theo các trục lưới cột trên mặtbằng nhà

Khung bê tông cốt thép thường được đổ liền khối Tuy nhiên đối với nhà cao tầng việc thicông các kết cấu dạng thanh như dầm, cột càng trở nên phức tạp trên những độ cao lớn Nhượcđiểm này có thể khắc phục bằng việc sử dụng các cấu kiện đúc sẵn tại công xưởng rồi lắp ghép.Khung BTCT lắp ghép khó thực hiện các liên kết cứng, đòi hỏi độ chính xác cao trong lắp ghép

và đều được xét đến trong quá trình tính toán

Hệ khung thuần túy có độ cứng uốn thấp theo phương ngang nên bị hạn chế sử dụng trongnhà có chiều cao trên 40m Trong kiến trúc nhà cao tầng luôn có những bộ phận như hộp thangmáy, thang bộ, tường ngăn hoặc bao che liên tục trên chiều cao nhà có thể sử dụng như lõi váchcứng nên hệ kết cấu khung chịu lực thuần túy trên thực tế không tồn tại

Các hệ khung bê tông cốt thép lắp ghép có thể được thực hiện bằng công nghệ căng sau cáccấu kiện bê tông ứng lực trước theo cả hai phương, và được sử dụng có hiệu quả trong vùng cóđộng đất

2.1.2 Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng

Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương, hai phương hoặcliên kết lại thành hệ không gian gọi là lõi cứng Loại kết cấu này có khả năng chịu lực ngang tốtnên thường được sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng Tuy nhiên hệ thốngvách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo ra không gian rộng

2.1.3 Hệ kết cấu khung – vách

Hệ kết cấu khung vách được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng

Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinhchung hoặc các tường biên, là các khu vực có tường liên tục nhiều tầng Hệ thống khung được

bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà Hai hệ thống khung và vách được liên kết với nhauqua hệ kết cấu sàn Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa lớn Thường trong hệ kếtcấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu được thiết

kế để chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấukiện, giảm bớt kích thước cột, dầm, đáp ứng được yêu cầu của kiến trúc

hợp với việc xem xét phân tích hồ sơ kiến trúc thực tế của công trình, em rút ra các kết luậnsau:

- Công trình: “Ký túc xá trường Trung cấp Tài Chính Phú Yên” là công trình thấp tầng,chiều cao tương đối thấp; tải trọng đứng là không lớn Mặt bằng nhà đơn giản, rõ ràng Tuynhiên, chiều dài nhà là lớn, công trình chịu uốn do tải trọng gió gây ra theo phương ngang nhà

là chính Vì vậy, chọn giải pháp hệ kết khung chịu lực để cấu tạo thiết kế cho công trình là hợplý

Không tiết kiệm không gian sử dụng

 Nhược điểm:

Không tiết kiệm, thi công phức tạp Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố tríthêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều caodầm chính phải cao để giảm độ võng

2.2.3 Sàn không dầm (sàn nấm)

Cấu tạo là các bản sàn kê trực tiếp lên cột, không cấu tạo các hệ dầm đỡ sàn

 Ưu điểm:

Tiết kiệm được không gian sử dụng

Dễ phân chia không gian

Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (68 m)

Cần thiết có thể dùng thép cường độ cao

Có khả năng chống nứt cao hơn (Do đó khả năng chống thấm tốt hơn)

Có độ cứng lớn hơn (Do đó độ võng và biến dạng bé hơn)

2.2.5 Lựa chọn phương án sàn

Căn cứ vào đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu, tải trọng của công trình

Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên

Được sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn

 Em lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối để thiết kế cho công trình

3 Lựa chọn vật liệu

Vật liệu xây cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

Nhà nhiều tầng thường có tải trọng rất lớn nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiệngiảm được đáng kể tải trọng cho công trình kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang dolực quán tính

Vật liệu có tính biến dạng cao Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năngchịu lực thấp

Trong điều kiện tại Việt Nam hiện nay thì vật liệu bê tông cốt thép hoặc vật liệu thép là cácloại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng

Với: bê tông B20 và thép CI có:  R 0,437; R 0,645

bê tông B20 và thép CII có:  R 0,429; R 0,623

4 Xác định các kích thước sơ bộ cấu kiện

4.1 Chọn sơ bộ kích thước dầm

4.1.1 Chọn sơ bộ kích thước dầm chính

Căn cứ vào điều kiện kiến trúc, bước cột và công năng sử dụng của công trình mà chọn giảipháp dầm phù hợp Với điều kiện kiến trúc tầng nhà cao 3,6 trong đó nhịp lớn nhất là 6,6 m vớiphương án kết cấu BTCT thông thường thì chọn kích thước dầm hợp lý là điều quan trọng Tachọn nhịp dầm lớn nhất để tính toán xác định sơ bộ tiết diện

Chiều cao sơ bộ dầm xác định theo công thức:

Vậy kích thước dầm khung: bxh = 22x60 cm

4.2.1 Chọn sơ bộ kích thước dầm phụ đỡ tường ngăn phòng

Nhịp dầm phụ lớn nhất bằng 4,2 m Chiều cao sơ bộ chọn theo công thức:

4.2.2 Chọn dầm đỡ tường ngăn nhà vệ sinh

Nhịp dầm lớn nhất bằng 2,7 m Chiều cao sơ bộ:

4.2.3 Chọn kích thước dầm ngang đỡ sàn hành lang

Nhịp dầm bằng 1,8 m Chiều cao sơ bộ:

Vậy kích thước dầm đỡ sàn hành lang: bxh = 22x30 cm

- F là diện tích tiết diện cột;

- k là hệ số kể tới mô men uốn; k 1,2 1,5  

- Bê tông cột sử dụng bê tông B2 có Rb 11,5 MPa ;

- N lực dọc tính toán theo diện chịu tải tác dụng vào cột

Ta có thể tính sơ bộ N: N n.q F s ct

Với: n là số sàn phía trên tiết diện đang xét

Sơ bộ lấy

2 s

q  kN/m10

4.3.1 Chọn sơ bộ tiết diện cột giữa

Chọn cột trục 2 - D có diện chịu tải lớn nhất để tính toán

Hình 3.2 Diện chịu tải cột trục 2 – D.

Hình 3.2 Diện chịu tải cột trục 2 – D.

*) Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện đô mảnh cho phép:

Tiết diện cột phải đảm bảo điều kiện:

0 0bb

  l 

( đối với cột nhà: 0b 31)0

l - chiều dài tính toán của cấu kiện Với cột 2 đầu ngàm thì: l0 0,7l.Kiểm tra với cột tầng 1 có chiều cao lớn nhất: l = 3,9 m.

Thỏa mãn điều kiện

Do công trình chỉ có 5 tầng, ta không thay đổi tiết diện của cột theo các tầng mà dùng tiết diện

đã chọn ở trên để cấu tạo cho công trình từ tầng 1 đến tầng 5

lựa chọn ô sàn điển hình có kích thước: l1xl2 = 4,2 x 6,6 m (lấy theo trục định vị) để tính toán

lựa chọn chiều dày bản sàn áp dụng cho toàn bộ mặt bằng công trình

Chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức:

b

Dh

+) m 30 35   đối với loại bản dầm Trường hợp này lấy m = 35;

+) m 40 45   đối với bản kê 4 cạnh Trường hợp này lấy m = 45

- l là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn.

Xét tỉ số:

2 1

6,61,57

Chiều cao các tầng : Tầng 1 cao 3,9 m Tầng 2 đến tầng 5 cao 3,6 m và tầng mái cao 2,1 m

chính có bố trí dầm phụ theo 2 phương dọc, ngang nhằm đỡ tường và tăng độ cứng của sàn vàgiảm chiều dày tính toán của sàn Hệ khung chính bố trí theo phương ngang nhà.

6 Tải trọng tác dụng

6.1 Tải trọng đứng

Gồm trọng lượng bản thân kết cấu và các hoạt tải tác dụng lên sàn, mái Tải trọng tác dụnglên sàn, kể cả tải trọng các thiết bị, thiết bị vệ sinh… đều qui về tải phân bố đều trên diện tích ôsàn

Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tường bao trên dầm (220 mm; 110 mm),tường ngăn … coi phân bố đều trên dầm

6.2 Tải trọng ngang

Là tải trọng gió và động đất tác dụng vào công trình

Do chiều cao công trình tính từ cos  0,00là 20,4 m < 40 mcăn cứ vào tiêu chuẩn ta

không phải tính toán thành phần động của tải trọng gió

Tải trọng gió tùy thuộc vào sơ đồ tính toán của hệ khung kết cấu:

- Với hệ khung không gian: quy tải trọng gió thành trọng phân bố đều đặt vào các dầmbiên;

- Với hệ khung phẳng quy tải trọng gió thành tải trọng phân bố đều theo chiều dài các cộtbiên của khung

hệ số độtin cậy n

hệ số độtin cậy n

gtt(kN/m2)

Stt Phòng chức năng p

tc (kN/

m2)

hệ số độtin cậy n

- Đối với ô sàn phòng, ô sàn vệ sinh căn hộ, phòng kỹ thuật :

Khi diện tích ô sàn: A ≥ A1 = 9 m2; được phép giảm tải với hệ số giảm tải:

1.2 Lựa chọn vật liệu cấu tạo

Bê tông sử dụng bê tông cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5 MPa, Rbt = 0,9 Mpa, E= 27x103 MPaCốt thép:

-   10 sử dụng thép nhóm AI có: Rs = 225 MPa, Rsw = 175 MPa, E= 21x104 MPa;

-   10sử dụng thép nhóm AII có: Rs = 280 MPa, Rsc = 280 MPa, E= 21x104 MPa

0,437; 0,645

nhau ta đặt một ký hiệu Dựa vào tỉ số cạnh dài trên cạnh ngắn (l2 /l 1 ) ta chia các ô sàn thành 2

loại ô sàn cơ bản sau:

- Các ô sàn có: l l2 / 1 2 là bản kê 4 cạnh, làm việc theo cả hai phương;

- Các ô sàn có: l l2 / 12 là bản loại dầm, làm việc theo phương cạnh ngắn.

Công trình dùng hệ khung bê tông cốt thép chịu lực, do đó bao quanh sơ đồ sàn là các dầm

bê tông cốt thép Vì thế liên kết bản sàn với dầm bê tông cốt thép bao quanh là liên kết ngàm

Vì vậy bản sàn công trình là loại bản liên tục, ta có phương án tính toán như sau

- Với các ô sàn bình thường tính toán theo sơ đồ khớp dẻo

- Với các ô sàn đặc biệt (sàn ô vệ sinh, hành lang và mái) có yêu cầu về chồng nứt tính theo sơ đồ đàn hồi => Nhưng để tiện cho tính toán và thiên về an toàn ta tính tất cả các ô sàn theo sơ đồ đàn hồi

1.4.2.1 Bản sàn kê 4 cạnh (làm việc theo 2 phương)

Xét sơ đồ tính sau với quan niệm là các ô bản là liên tục:

Hình 4.1 Sơ đồ tính toán ô bản

kê 4 cạnh.

Nội lực trong ô bản xác định theo các công thức sau:

Mômen dương lớn nhất ở giữa bản : M1 = 11P’ + i1.P” (KG.m)

Hệ số i1; i2; i1; i2 là hệ số tra bảng phụ thuộc vào tỷ số l2/l1

i : Ký hiệu sơ đồ ô bản đang xét

1, 2 : Chỉ phương đang xét là l1 hay l2

1.4.2.2 Bản loại dầm

l 1

Mnh = (q.l 1 )/24

Hình 4.2 Sơ đồ tính toán và nội lực của bản loại dầm.

Trong đó: q là tải trọng tính toán trên dải bản có bề rộng 1 m

Các hệ số xác định nội lực của các ô bản tra theo bảng 1-9, sơ đồ 1 và sơ đồ 9 – Sổ tay thực hành kết cấu – Vũ Mạnh Hùng Kết quả thống kê trong bảng sau:

Nội lực trong các ô bản được tính toán theo công thức ở trên, kết quả thống kê trong bảng sau:

Cốt thép được tính toán cho dải bản có bề rộng 1 m theo cả 2 phương đối với loại bản kê

4 cạnh và theo phương cạnh ngắn đối với bản loại dầm

Tính toán như cấu kiện chịu uốn, trình tự như sau:

a 15 mm;chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép

Kiểm tra điều kiện hạn chế:    m R 0,437

Nếu:   m R thì tăng kích thước tiết diện (chiều dày sàn) hoặc tăng mac vật liệu

  thì tính toán diện tích cốt thép A cần thiết cho tiết diện:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

s min

0

A 0,05%

1.4.3.2 Tính toán thép cho các ô sàn còn lại

Các ô bản còn lại tính toán tương tự và được thống kê trong bảng sau:

Stt hiệuKý Nội lực (kNm) αm Điều kiện

Lựa thép để bố trí cho sàn:

Để tránh quá nhiều chủng loại thép bố trí trên sàn, gây khó khăn cho việc cấu tạo thép sàn, khó khăn, dê gây ra nhầm lẫn trong quá trình thi công Thiên về an toàn, ta sẽ lựa chọn kết quả thép tính toán lớn nhất để bố trí cấu tạo thép cho sàn:

Thép nhịp: chọn kết quả tính toán của ô 3; As = 191,16 mm2 => chọn 8a200 có diện tíchthép: As = 251 mm2

Thép gối: chọn kết quả tính toán của ô 3 ; As = 228,95 mm2 => chọn 8a200 có diện tích thép: As = 251 mm2

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH

(tính toán cho cầu thang trục (3-4) -(B-D) từ tầng 3 lên tầng 4)

1.1 Đặc điểm cấu tạo kết cấu và kiến trúc cầu thang bộ

Đây là cầu thang bộ chính dùng để lưu thông giữa các tầng nhà thuộc khối nhà trục 7) Cầu thang thuộc loại cầu thang đổ bê tông cốt thép tại chỗ

(1-Bậc thang được xây bằng gạch thẻ Mác 50, mặt bậc trát đá mài granito; lan can cầu thang được làm bằng thép tạo cảm giác chắc chắn và hiện đại Cầu thang được bắt đầu từ tầng

1 lên đến tầng mái Kiến trúc của cầu thang không thay đổi từ tầng 2 đến mái

Hình 5.1 Chi tiết thang bộ tầng điển hình.

1.1.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu cầu thang bộ

*) Các giải pháp kết cấu của cầu thang bộ:

- Thang có cốn: nhịp tính toán của bản thang nhỏ, bản thang làm việc ổn định, độ võng độ

rung của bản thang nhỏ, tiết kiệm vật liệu Tuy nhiên, việc tính toán thiết kế và thi công phức tạp

- Thang không có cốn: có cấu tạo đơn giản, thi công dễ dàng Tuy nhiên, độ cứng của bản

thang nhỏ, độ ổn định khi làm việc kém hơn so với thang có cốn

Căn cứ vào hồ sơ kiến trúc công trình, ta nhận thấy nhận: cầu thang là cầu thang 2 đợt, nhịp ngang chỉ là 3,9 m; chiều cao mỗi đợt thang chỉ là 1,8 m; mỗi đợt có 12 bậc thang mặt bậc rộng

325 mm, cổ bậc cao 150 mm Tại mỗi tầng của một khối nhà chỉ có 5 phòng ở giành cho sinh viên quy mô 4,2x6,6 m do đó lượng người đi lại trên thang là không quá lớn Vì vậy, em chọn giải pháp thang không có cốn để cấu tạo tính toán thiết kế bố trí cho công trình

1.1.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện các bộ phận

Cầu thang là một kết cấu lưu thông theo phương đứng của tòa nhà, chịu tác động của con người Khi thiết kế ngoài việc phải đảm bảo các yêu cầu kiến trúc còn phải lựa chọn kích thước các bộ phận thang cho hợp lý, đảm bảo được độ cứng và độ ổn định cho cầu thang Tạo cảm giác an toàn trong quá trình sử dụng

Chọn bề dày của các bản thang và bản chiếu nghỉ: hb = 100 mm;

Kích thước của dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới: bxh = 220x300 mm;

Kích thước bậc thang : bbxhb = 150x325 mm

Vật liệu cấu tạo:

Bê tông sử dụng bê tông cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5 MPa, Rbt = 0,9 MPa , E= 27x103MPa ;

Cốt thép:

-   10 sử dụng thép nhóm AI có: Rs = 225 MPa, Rsw = 175 MPa, E= 21x104 MPa;

-   10sử dụng thép nhóm AII có: Rs = 280 MPa, Rsw = 225 MPa, E= 21x104 MPa.Với: bê tông B20 và thép AI có:  R 0,437; R 0,645

bê tông B20 và thép AII có:  R 0,429; R 0,623

Hình 5.2 Mặt bằng kết cấu cầu thang tầng 3 lên tầng 4.

1.2 Tính toán các bộ phận cầu thang

Cầu thang là một kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, các bộ phận kết cấu liên kết ngàm đàn hồi với nhau Để đơn giản trong tính toán ta coi chúng là liên kết khớp với nhau Sau đó, đặt thép âm theo cấu tạo tại các vị trí liên kết để hạn chế để hạn chế bề rộng khe nứt Từ đó ta

có sơ đồ tính các bộ phận cầu thang là sơ đồ tĩnh định

Hình 5.3 Các lớp cấu tại bản thang.

1.2.1 Tải trọng tác dụng

Ta có:

o B

Chiều dài bản thang: l2 l / cos 3,9 / 0,908 4, 295 m;

b Nội lực do tải trọng gây ra trên bản thang

Cắt 1 dải bản rộng 1 m theo phương cạnh dài bản, tải trọng tác dụng trên dải:

1 b

c Tính toán cốt thép:

Việc tính toán thép chịu lực cho bản thang tiến hành tương tự như tính thép chịu lực cho các

ô bản sàn Kết quả tính toán được thống kê trong bảng sau:

αm< α R

(mm2) μ %

Lựa chọn thép để bố trí cho bản thang:

- Bản thang: chọn 14a110 có As = 1399 mm2 để bố trí theo cạnh dài của bản thang, cạnh

ngắn bố trí thép theo cấu tạo chọn 6a200 có As = 141 mm2

Nội lực trong bản chiếu nghỉ:

- Mô men tại nhịp:

2 nh

7,6.1,9

12

Kết quả tính toán cốt thép cho bản chiếu nghỉ thống kê trong bảng sau:

Stt hiệuKý Nội lực (kNm) αm Điều kiện

αm< α R

ξ (mmAs2) μ %

Mgối = 2.29 0.028 Thỏa mãn 0.028 121.44 0.143

Lựa chọn thép để bố trí cho bản chiếu nghỉ:

- Thép nhịp chọn 6a200 có As = 141 mm2; thép gối chọn 6a150 có As = 188 mm2 Để bố trí theo cạnh ngắn ô bản chiếu nghỉ Thép tại nhịp và gối của bản chiếu nghỉ theo phương cạnh dài bố trí theo cấu tạo chọn: 6a200 có As = 141 mm2

1.2.2.2 Tính toán các dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu tới

a Tải trọng tác dụng:

- Dầm chiếu nghỉ DN1: (Tiết diện bxh = 22x30 cm)

Gồm tải trọng bản thân dầm và tải trọng từ 2 bản thang và BCN truyền vào

Hình 5.5 Sơ đồ truyền tải từ các bản thang và bản chiếu nghỉ về dầm DN1.

- Tải trọng do bản thang BT1 truyền về:

+) Tải trọng bản thân của tường 220 cao 0,9 m xây trên dầm gây ra:

STT Các lớp cấu tạo Chiều

dày (m)

T.lượngriêng(kN/m3)

Hệ số

độ tincậy n

T.T tiêuchuẩn gtc(kN/m2)

T.T tínhtoán gtt(kN/m2)

- Dầm chiếu tới DT-4: (Tiết diện bxh = 22x30 cm)

Gồm tải trọng bản thân dầm và tải trọng bản thang và tải trọng sàn khu sảnh hành lang truyền vào dầm:

Hình 5.5 Sơ đồ truyền tải từ các bản thang và bản chiếu nghỉ về dầm DT-4.

- Tải trọng sàn khu sảnh cầu thang (ô sàn Ô 5 – tải trọng sàn: q = 7,8 kN/m2)

Kích thước ô sàn khu sảnh hành lang: 2,7x4,2 m

Tải trọng sàn hình thang quy thành phân bố đều truyền về dầm (hệ số k bằng hệ số k khi xác định tải trọng của bản chiếu nghỉ truyền vào dầm DN1 và DN2):

Nhận xét: các dầm chiếu nghỉ DN1; DN2 và dầm chiếu tới DT-4 đều có nhịp 4,2 m và có tiện

diện giống nhau: bxh = 22x30 cm Vậy để đơn giản trong tính toán và thiên về an toàn trong quá trình thiết kế cầu thang ta lựa chọn dầm có tải trọng lớn nhất để tính toán và thiết kế Các dầm còn lại sẽ bố trí thép như dầm đã chọn để tính toán (ở đây, em lựa chọn dầm DT-4)

b Sơ đồ tính:

Tính toán thép chịu mô men nhịp: thiên về an toàn ta tính toán dầm DT-4 như 1 dầm đơn giản liên kết 2 đầu khớp tựa trên gối tựa là các cột trục (3-B) và (4-B)

Kích thước tiết diện dầm: bxh = 220x300 mm

Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ abv = 2 cm  h0  h abv 30 2 28  cm

Bê tông sử dụng bê tông cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5 MPa, Rbt = 0,9 MPa , E= 27x103MPa

Thép nhóm AII có Rs = 280 MPa, Rsw = 225 MPa, E= 21x104 MPa;

Bê tông B20 và thép AII có:  R 0,429; R 0,623

Kết quả tính toán thép chịu mô men tại tiết diện nhịp và gối của dầm thống kê trong bảngsau:

- Thép chịu mô men tại nhịp: chọn 420 có As = 1257 mm2 để bố trí

- Thép chịu mô men tại gối (đầu dầm): chọn 318 có As = 763 mm2 để bố trí

-Tính toán cốt đai chịu cắt:

Kiểm tra điều kiện hạn chế vùng nén theo điều kiện:

1 b1 b 00,3 w R bh Q

Vậy dầm không bị phá hoại bởi ứng suất nén chính

+) Bước cốt đai tính toán:

s 4.R n a

Q2.1.0,9.220.280

Vậy ta không cần bố trí cốt xiên cho dầm.

Bước cốt đai bố trí cho dầm chọn như sau: sbt = min (stt; smax; stt) = 150 mm

Vậy ta chọn s = 150 mm để bố trí cốt đai cho đoạn l/4 đầu dầm;

Cốt đai ở các đoạn l/2 dầm giữa nhịp chỉ cần bố trí theo cấu tạo, bước cốt đai xác định

theo điều kiện sau:

ct

Chọn s = 200 mm để bố trí cốt đai cho các đoạn dầm ở giữa nhịp

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông theo điều kiện:

Quan niệm tính toán:

Do ta tính toán theo khung phẳng nên khi phân phối tải trọng thẳng đứng vào khung, ta

bỏ qua tính liên tục của dầm dọc hoặc của dầm ngang Nghĩa là tải trọng truyền lên khung đượctính như phản lực của dầm đơn giản đối với tải trọng đứng truyền từ hai phía lân cận vàokhung

2 Kích thước sơ bộ các bộ phận khung

Kích thước các bộ phận: dầm; cột của khung đã được lựa chọn trong phần lựa chọn kíchthước sơ bộ (Chương I phần 4 Xác định các kích thước sơ bộ cấu kiện).

Cụ thể như sau:

- Dầm khung nhịp 6,6 m: bxh = 22x60 cm;

- Dầm khung nhịp 2,7 m: bxh = 22x30 cm;

- Dầm khung nhịp 1,8 m (đỡ sàn hành lang): bxh =22x30 cm;

- Cột biên trục A, D: bxh = 22x22 cm;

- Cột giữa trục B, C: bxh = 22x50 cm

3 Sơ đồ tính toán khung

Mô hình hóa kết cấu khung thành các thanh đứng (cột) và các thanh ngang (dầm) vớitrục của hệ kết cấu được được lấy gần đúng là trục định vị khung

Do có liên quan đến kết cấu móng phía dưới nên ta lấy sơ bộ chiều sâu ngàm xuống phíadưới của cột so với cos mặt đất tự nhiên là 0,7m

Mô hình tính toán khung thể hiện như hình vẽ :

Hình 7.1 Mô hình tính khung trục 6.

4 Xác định tải trọng tác dụng lên khung

4.1 Tải trọng tác dụng lên các ô sàn có tải trọng truyền về khung

Tải trọng bản thân sàn phòng ở, hành lang, sảnh phơi:

Stt Các lớp cấu tạo γ (kN/m3)

chiềudày δ(m)

gtc (kN/

m2)

hệ số độtin cậy n