77 6.5.2 Thiết kế cấu kiện bê tông ƯLT chịu uốn tiết diện chữ nhật bằng phương pháp cân bằng tải trọng .... o Cầu thang bộ là một trong những hệ thống giao thông đứng trong công trình, k
Trang 1SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 1
MỤC LỤC:
PHẦN I: PHẦN KIẾN TRÚC
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 12
1.1 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 12
1.1.1 Giải pháp mặt bằng 13
1.1.2 Giải pháp mặt đứng 13
1.2 GIẢI PHÁP VỀ GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH 14
1.3 GIẢI PHÁP VỀ THÔNG GIÓ CHIẾU SÁNG 15
1.3.1 Giải pháp về thông gió 15
1.3.2 Giải pháp về chiếu sáng 15
1.4 GIẢI PHÁP VỀ ĐIỆN NƯỚC 15
1.4.1 Giải pháp hệ thống điện 15
1.4.2 Giải pháp hệ thống cấp và thoát nước 15
1.5 GIẢI PHÁP VỀ PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY 16
1.6 GIẢI PHÁP VỀ MÔI TRƯỜNG 16
PHẦN II: PHẦN KẾT CẤU CHƯƠNG 2.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 18
2.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN 18
2.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng 18
2.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang 19
2.1.3 Giải pháp kết cấu nền móng 20
2.2 CÁC TIÊU CHUẨN VÀ QUY CHUẨN ÁP DỤNG 20
2.3 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU 21
2.4 BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC 22
2.4.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu 22
2.4.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diên các cấu kiện .22
2.4.3 Mặt bằng bố trí hệ kết cấu chịu lực: 25
CHƯƠNG 3.NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 26
Trang 2SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 2
3.1 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 26
3.1.1 Theo nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất 26
3.1.2 Theo nhóm trạng thái giới hạn thứ hai 26
3.2 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 27
3.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) 27
3.2.2 Tải trọng tạm thời ( hoạt tải ) 28
3.2.3 Tải trọng đặc biệt 28
3.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 28
3.4 HỆ SỐ GIẢM TẢI 29
3.5 CÁC GIẢ THIẾT KHI TÍNH TOÁN CHO MÔ HÌNH CÔNG TRÌNH 30
3.6 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 30
CHƯƠNG 4.THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 31
4.1 KIẾN TRÚC 31
4.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 32
4.2.1 Kích thước sơ bộ 32
4.2.2 Vật liệu 33
4.2.3 Tải trọng 33
4.3 TÍNH TOÁN BẢN THANG 36
4.3.1 Sơ đồ tính toán 36
4.3.2 Kiểm tra lại trường hợp 2 đầu gối cố định 39
CHƯƠNG 5.THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 41
5.1 KIẾN TRÚC 41
5.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 42
5.2.1 Kích thước sơ bộ 42
5.2.2 Vật liệu 43
5.3 TÍNH TOÁN NẮP BỂ 43
5.3.1 Tải trọng 43
5.3.2 Sơ đồ tính 44
5.3.3 Xác định nội lực: 44
5.3.4 Tính cốt thép 45
5.4 TÍNH TOÁN THÀNH BỂ 45
Trang 3SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 3
5.4.1 Tải trọng 45
5.4.2 Sơ đồ tính 46
5.4.3 Xác định nội lực 47
5.4.4 Tính cốt thép 49
5.5 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY 49
5.5.1 Tải trọng 49
5.5.2 Sơ đồ tính 50
5.5.3 Xác định nội lực 50
5.5.4 Tính cốt thép 51
5.5.5 Kiểm tra độ võng của bản đáy 51
5.6 TÍNH TOÁN DẦM ĐÁY VÀ DẦM NẮP BỂ 52
5.6.1 Tải trọng 52
5.6.2 Sơ đồ tính toán 54
5.6.3 Xác định nội lực 54
5.6.4 Tính cốt thép dọc 55
5.6.5 Tính cốt thép đai 56
5.6.6 Tính cốt thép treo 59
5.6.7 Kiểm tra độ võng của dầm hồ nước: 60
5.6.8 Tính toán khe nứt bản đáy và bản thành hồ nước: 61
5.6.9 Tính toán cột hồ nước 63
5.7 MỘT SỐ LƯU Ý TRONG QUAN NIỆM VÀ TÍNH 64
5.7.1 Lập luận liên kết khớp cho hệ chịu lực của hồ nước với hệ chịu lực phía dưới: 64
5.7.2 Việc mở rộng nút cứng dưới cột 65
5.7.3 Kiểm tra chọc thủng và nén cục bộ cho sàn 65
CHƯƠNG 6.TÍNH SÀN TẦNG 2 66
6.1 TỔNG QUAN VỀ BTCT ỨNG LỰC TRƯỚC (ƯLT) 66
6.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển bê tông ứng lực trước trên thế giới 66
6.1.2 Khái niệm 66
6.1.3 Ưu – khuyết điểm của BTCT ứng lực trước 67
6.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY ỨNG LỰC TRƯỚC 68
6.2.1 Phương pháp căng trước (căng trên bệ) 68
Trang 4SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 4
6.2.2 Phương pháp căng sau (căng trên bê tông) 69
6.3 VẬT LIỆU : 70
6.3.1 Bê tông 70
6.3.2 Thép cường độ cao 71
6.4 TỔN HAO ỨNG SUẤT TRƯỚC 71
6.4.1 Tổn hao do co ngắn đàn hồi của bê tông: 73
6.4.2 Tổn hao do chùng ứng suất 74
6.4.3 Tổn hao do từ biến 74
6.4.4 Tổn hao do co ngót 74
6.4.5 Tổn hao do ma sát 75
6.4.6 Tổn hao do sự dịch chuyển neo: 75
6.5 THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC 76
6.5.1 Trạng thái ứng suất cho cấu kiện chịu uốn: 77
6.5.2 Thiết kế cấu kiện bê tông ƯLT chịu uốn tiết diện chữ nhật bằng phương pháp cân bằng tải trọng 78
6.6 KHẢ NĂNG CHỊU NÉN CỤC BỘ CỦA BÊ TÔNG VÙNG NEO 79
6.7 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (SÀN TẦNG 2) 81
6.7.1 Trình tự thiết kế 81
6.7.2 Sơ đồ tính 81
6.7.3 Chọn chiều dày sàn và xác định tải trọng tác dụng 82
6.7.4 Đặc trưng vật liệu 83
6.7.5 Cấu tạo và sơ bộ cáp 84
6.7.6 Phân tích tìm nội lực kết cấu 86
6.7.7 Kiểm tra ứng suất 101
6.7.8 Tính toán cốt thép thường gia cường 103
6.8 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ CẤU TẠO 104
6.8.1 Cốt thép thường cấu tạo 104
6.8.2 Kiểm tra cường độ chịu uốn 105
6.8.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt 107
6.8.4 Khả năng chịu nén cục bộ của bê tông vùng neo 110
CHƯƠNG 7.TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 114
7.1 TỔNG QUAN 114
Trang 5SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 5
7.2 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 115
7.3 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG THẲNG ĐỨNG 115
7.3.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 116
7.3.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 118
7.4 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ 119
7.4.1 Tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió 119
7.4.2 Thành phần động của tải trọng gió 121
7.4.3 Tổ hợp tải trọng gió 133
CHƯƠNG 8.THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 5 135
8.1 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG 135
8.2 TỔ HỢP NỘI LỰC 135
8.2.1 Tổ hợp cơ bản 1 136
8.2.2 Tổ hợp cơ bản 2 136
8.3 TÍNH CỐT THÉP CỘT 137
8.3.1 Tính toán cốt thép dọc của cột 137
8.3.2 Tính toán cột cụ thể 140
8.3.3 Tính toán thép đai cột 148
CHƯƠNG 9.NỀN MÓNG 150
9.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 150
9.1.1 Địa tầng 150
9.1.2 Đánh giá điều kiện địa chất 152
9.1.3 Đánh giá điều kiện địa chất thuỷ văn 153
9.1.4 Lựa chọn giải pháp móng 153
9.2 MỘT SỐ VAI TRÒ CỦA TẦNG HẦM: 154
A PHƯƠNG ÁN 1: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 155
9.3 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 155
9.3.1 Đặc điểm 155
9.3.2 Ưu nhược điểm của phương án móng sử dụng 155
9.4 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN 156
9.4.1 Tải trọng tính toán 156
9.4.2 Tải trọng tiêu chuẩn 157
Trang 6SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 6
9.5 CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN 158
9.6 THIẾT KẾ MÓNG M1 (TẠI CỘT BIÊN KHUNG TRỤC 5) 159
9.6.1 Cấu tạo đài cọc và cọc 159
9.6.2 Xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi 160
9.6.3 Xác đinh số lượng cọc 167
9.6.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 168
9.6.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 169
9.6.6 Kiểm tra lại với tổ hợp nội lực còn lại: 170
9.6.7 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước 171
9.6.8 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước 173
9.6.9 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 175
9.6.10 Tính toán cốt thép đài cọc 175
9.7 THIẾT KẾ MÓNG M2 (TẠI CỘT GIỮA KHUNG TRỤC 5) 178
9.7.1 Cấu tạo cọc và đài cọc 178
9.7.2 Xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi 179
9.7.3 Xác định số lượng cọc 179
9.7.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 180
9.7.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 181
9.7.6 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước 183
9.7.7 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước 185
9.7.8 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 187
9.7.9 Tính toán cốt thép đài cọc 188
B PHƯƠNG ÁN 2 THIẾT KẾ MÓNG CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 192
9.8 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 192
9.9 THIẾT KẾ MÓNG M1 (TẠI CỘT BIÊN KHUNG TRỤC 5) 193
9.9.1 Cấu tạo đài cọc và cọc 193
9.9.2 Tính toán sức chịu tải của cọc 194
9.9.3 KẾT LUẬN 200
9.9.4 Xác định số cọc và bố trí cọc 201
9.9.5 Tải trọng tiêu chuẩn 202
9.9.6 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 203
Trang 7SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 7
9.9.7 Kiểm tra điều kiện biến dạng 205
9.9.8 Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi của các lớp đất dưới móng khối quy ước 207
9.9.9 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước 208
9.9.10 Kiểm tra điều kiện chọc thủng 209
9.9.11 Tính cốt thép đài cọc 211
9.10 THIẾT KẾ MÓNG M2 (TẠI CỘT GIỮA KHUNG TRỤC 5) 214
9.10.1 Cấu tạo cọc và đài cọc 214
9.10.2 Sức chịu tải của cọc 214
9.10.3 Xác định số lượng cọc trong đài 214
9.10.4 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 215
9.10.5 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước 217
9.10.6 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước 219
9.10.7 Kiểm tra độ lún lệch giữa các móng 220
9.10.8 Kiểm tra điều kiện chọc thủng 221
9.10.9 Tính cốt thép đài cọc 222
9.10.10 Kiểm tra cẩu cọc 225
9.11 SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG 226
9.11.1 Khối lượng bê tông 226
9.11.2 Khối lượng cốt thép 227
9.11.3 Bảng so sánh 227
9.11.4 Chỉ tiêu điều kiện thi công 227
9.12 KẾT LUẬN 228
CHƯƠNG 10.KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CÔNG TRÌNH 229
10.1 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 229
10.2 KIỂM TRA LẬT 230
10.3 KIỂM TRA DAO ĐỘNG 233
10.4 KIỂM TRA TRƯỢT 233
PHẦN 3 THI CÔNG CHƯƠNG 11.THI CÔNG LẬP QUI TRÌNH KÉO CĂNG CÁP TRONG SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC 235
11.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CÔNG TRÌNH 235
Trang 8SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 8
11.1.1 Đặc điểm khí hậu của công trình 235
11.1.2 Kiến trúc công trình 235
11.1.3 Đặc điểm kết cấu công trình 236
11.1.4 Đặc điểm sàn ƯLT 237
11.2 ĐIỀU KIỆN THI CÔNG 238
11.2.1 Tình hình cung ứng vật tư 238
11.2.2 Máy móc và các thiết bị thi công 239
11.2.3 Nguồn nhân công xây dựng 239
11.2.4 Nguồn nước thi công 239
11.2.5 Nguồn điện thi công 240
11.2.6 Giao thông tới công trình 240
11.2.7 Thiết bị an toàn lao động 240
11.3 CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG CÔNG TRÌNH 240
11.3.1 Giai đoạn chuẩn bị 240
11.3.2 Giai đoạn thi công chính 241
11.3.3 Giai đoạn hoàn thiện 241
11.4 LƯU ĐỒ BIỆN PHÁP THI CÔNG 242
11.5 CÔNG TÁC ĐỊNH VỊ 243
11.6 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT PHA VÀ CỘT CHỐNG 244
11.6.1 Lựa chọn cốppha sàn và cột chống 244
11.6.2 Lắp dựng cốp pha sàn 248
11.6.3 Yêu cầu khi lắp dựng 250
11.7 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT THÉP LỚP DƯỚI ( CỐT THÉP THƯỜNG) 251
11.7.1 Loại thép: 251
11.7.2 Gia công thép 251
11.7.3 Vận chuyển 253
11.7.4 Lắp dựng thép lớp dưới 254
11.8 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT THÉP 255
11.8.1 Chuẩn bị vật tư 256
11.8.2 Bảo quản và vận chuyển cốt thép ƯLT 257
11.8.3 Lắp đặt ống gen vào vị trí thiết kế 259
11.8.4 Luồn cáp vào ống gen 260
Trang 9SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 9
11.8.5 Lắp đặt đầu neo 261
11.8.6 Lắp van bơm vữa và vòi bơm vữa 264
11.9 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT THÉP LỚP TRÊN 266
11.10 ĐỊNH HÌNH DẠNG ĐƯỜNG CONG CỦA ĐƯỜNG CÁP 268
11.11 CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG SÀN 270
11.11.1 Các công việc hoàn thiện trước khi đổ bê tông 270
11.11.2 Chuẩn bị thiết bị thi công đổ bê tông 271
11.11.3 Vận chuyển vữa bê tông đến công trường 276
11.11.4 Đổ bê tông sàn 276
11.11.5 Đầm bê tông 278
11.11.6 Bảo dưỡng bêtông 279
11.12 CÔNG TÁC KÉO CĂNG CỐT THÉP ƯLT 279
11.12.1 Công tác chuẩn bị 279
11.12.2 Lắp chốt neo tại đầu neo sống 280
11.12.3 Kéo căng cáp 281
11.12.4 Yêu cầu về độ dãn dài của cáp 283
11.13 CÔNG TÁC BƠM VỮA 284
11.13.1 Chuẩn bị thiết bị bơm 284
11.13.2 Trộn vữa 286
11.13.3 Kiểm tra vữa 287
11.13.4 Bơm vữa 288
11.14 THÁO DỠ CỐT PHA 290
11.14.1 Một số quy định khi tháo dỡ cốppha (TCVN 4453-95) 290
11.14.2 Trình tự tháo dỡ cốppha 291
11.15 THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN CẨU LẮP 291
11.15.1 Cần trục tháp 291
11.15.2 Thăng tải 293
11.15.3 Thiết bị phục vụ công tác cốt thép 294
11.15.4 Thiết bị phục vụ công tác bê tông 295
11.15.5 Thiết bị phục vụ công tác ứng lực 298
11.16 VẬT TƯ TRONG CỐT PHA 301
11.16.1 Cốppha 301
Trang 10SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 10
11.16.2 Đà đỡ 302
11.16.3 Cột chống 302
11.16.4 Tính toán và cấu tạo côppha sàn 303
11.17 VẬT TƯ TRONG CÔNG TÁC CỐT THÉP 303
11.18 VẬT TƯ TRONG CÔNG TÁC BÊ TÔNG 304
11.19 VẬT TƯ TRONG CÔNG TÁC ƯLT 304
11.19.1 Cáp 304
11.19.2 Ống gen 305
11.19.3 Ống nối ống gen 305
11.19.4 Hệ đầu neo kéo và hệ đầu neo chết 306
11.19.5 Cục kê 306
11.19.6 Khuôn neo 306
11.19.7 Van bơm vữa 306
11.19.8 Vòi bơm vữa 307
11.19.9 Băng keo 307
11.19.10 Hỗn hợp vữa 307
11.20 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC LẮP ĐẶT ĐƯỜNG CÁP 307
11.20.1 Kiểm tra vị trí của đường cáp 307
11.20.2 Kiểm tra ống gen của đường cáp 307
11.20.3 Kiểm tra vòi bơm vữa 307
11.20.4 Kiểm tra chân chống bó cáp 308
11.20.5 Kiểm tra đầu neo chết 308
11.20.6 Kiểm tra đầu neo sống 308
11.20.7 Kiểm tra số lượng cáp và đầu thừa của cáp 308
11.21 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC KÉO CĂNG 308
11.21.1 Kiểm tra công tác chuẩn bị 308
11.21.2 Kiểm tra công tác an toàn khi thao tác 309
11.21.3 Qui trình kéo căng cáp 309
11.21.4 Kiểm tra công tác kéo căng 309
11.22 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC TRỘN VỮA VÀ BƠM VỮA 309
11.22.1 Công tác chuẩn bị 309
11.22.2 Công tác kiểm tra trước khi bơm vữa và cấp phối vữa 310
Trang 11SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 11
11.22.3 Công tác kiểm tra trong quá trình bơm 310
11.22.4 Công tác kết thúc quá trình bơm 310
11.23 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ 310
11.23.1 Công tác lắp đặt cáp 310
11.23.2 Công tác kéo căng cáp 311
11.23.3 Công tác bơm vữa cho đường cáp 311
11.24 AN TOÀN LAO ĐỘNG 311
11.24.1 An toàn khi sử dụng vật liệu 311
11.24.2 An toàn khi di chuyển các loại máy 312
11.24.3 An toàn khi nâng vật tư thiết bị 313
11.24.4 An toàn trong công tác ván khuôn 313
11.24.5 Phải thường xuyên kiểm tra ván khuôn , giàn giáo và sàn công tác 313
11.24.6 An toàn trong công tác cốt thép 313
11.24.7 An toàn khi đổ bê tông 313
11.24.8 An toàn khi dưỡng hộ bê tông 314
11.24.9 An toàn trong công tác ƯLT 314
11.25 VỆ SINH MÔI TRƯỜNG 314
Trang 12
SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 17
PHẦN 2 KẾT CẤU (70%)
Trang 13SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 23
Trong đó, N = ∑ qi x Si
+ qi: tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ I;
+ Si : diện tích truyền tải xuống tầng thứ I;
+ k = 1,1 1,5 – hệ số kể đến tải trọng ngang;
+ Rb= 17 (MPa): cường độ chịu nén của bê tông B30;
+ Sơ bộ chọn q = 15 kN/m2
Bảng 2.1 Sơ bộ tiết diện cột giữa
Tầng Diện tích truyền tải q N k F tt b h Fchọn
Bảng 2.2 Sơ bộ tiết diện cột biên
Tầng Diện tích truyền tải q N k F tt b h Fchọn
(m2 ) (kN/m2) (kN) cm2 cm cm cm2
Trang 14SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 24
c Sơ bộ chọn tiết diện vách và lõi thang máy:
- Chiều dày vách của lõi cứng được lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng,… đồng thời đảm bảo các điều quy định theo điều 3.4.1 - TCXD 198:1997
- Tổng diện tích mặt cắt ngang của vách (lõi) cứng có thể xác định theo công thức gần đúng sau:
Trang 15SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 34
Tĩnh tải được xác định theo công thức sau:
n
i tdi i 1
g nTrong đó:
Hình 4.3 Cấu tạo bản thang
Chiều dày tương đương của bậc thang được xác đinh theo công thức sau:
b td
hb : Chiều cao bậc thang;
: Góc nghiêng của thang
Để xác định chiều dày tương đương của lớp đá granite, vữa xi măng
lb : Chiều dài bậc thang;
hb : Chiều cao bậc thang;
i
: chiều dày tương đương của lớp thứ i ;
: Góc nghiêng của thang
+ Hoạt tải: Được tra bảng TCVN 2737-1995
300
300
Trang 16SVTH: PHAN MINH TỒN – MSSV: 0851031332 TRANG : 35
Trong đĩ:
Pc : hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995
np : hệ số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995
Tải
Chiều dày (cm)
Chiều dày tương đương (cm)
γ (daN/m3)
HSV
T
n
Tải tính tốn (daN/m2)
Bảng 4-1: Tải trọng tác dụng lên bản thang
Tải trọng tác dụng trên 1m bề rộng bản thang: q = (g+p).1 + 30 = (1072 + 30) 1= 1102 daN/m Trong đĩ: khối lượng của tay vịn bằng sắt + gỗ bằng 30 daN/m
b) Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ:
Hoạt tải: Được tra bảng TCVN 2737-1995
c p
pp n
Trong đĩ:
Pc : hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995
np : hệ số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995
MẶT BẬC ỐP ĐÁ GRANITE, DÀY 15
VỮA XIMĂNG, DÀY 20 LỚP BÊ TÔNG CỐT THÉP,DÀY 150 VỮA XIMĂNG, DÀY 20
Trang 17SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 37
o Trong kết cấu nhà nhiều tầng thì cột và dầm được thi công từng tầng, bản thang là kết cấu độc lập được thi công sau cùng Chính vì vậy, rất khó đảm bảo độ ngàm cứng của bản thang và dầm thang (việc này rất hay xảy ra trong quá trình thi công ngoài công trường)
o Cầu thang bộ là một trong những hệ thống giao thông đứng trong công trình, khi xảy ra sự cố bất thường như cháy nổ, hoả hoạn, động đất… thì nơi đây chính là lối thoát hiểm duy nhất (thang máy
sẽ không được dùng trong những trường hợp này), và khi đó tải trọng sẽ có thể tăng hơn những lúc bình thường rất nhiều, vì thế tính an toàn của cầu thang cần được đảm bảo tối đa
Kết luận
Từ những phân tích trên, để tính toán thiên về an toàn, đảm bảo khả năng sử dụng khi công trình chịu tải bất lợi nhất, cũng như đảm bảo tính thẩm mỹ của cầu thang trong giai đoạn sử dụng Sinh viên chọn sơ đồ 2 đầu khớp đề tính toán nhưng vẫn bố trí thép cấu tạo trên gối để chống nứt cho cầu thang
Sơ đồ tính:
Trang 18SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 38
Hình 4.5 sơ đồ tính và nội lực bản thang tầng điển hình (tầng 3)
Tính cốt thép
a Cầu thang tầng trệt và tầng hai:
Giải nội lực ta được:
Bảng 4.3: Bảng tính cốt thép bản thang cho tầng trệt và tầng hai
Thép cấu tạo chọn 6a200
b Cầu thang tầng điển hình (tầng 3):
Trang 19SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 40
gây nứt kết cấu do đó trong đồ án sinh viên kiểm tra lại tại vị trí này cho trường hợp cầu thang tầng trệt, tầng 2 và tầng điển hình
Bảng 4.5 Tính thép cho vị trí đoạn gãy
Vậy thép bố trí cho đoạn gãy không đủ khả năng chịu lực nên sinh viên bố trí lại cho đoạn
gãy là Φ8 a 150
b) Cầu thang tầng điển hình
Sơ đồ tính:
Trang 20SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 48
+ Trường hợp 2: Bể chứa nước + gió hút
Momen ở ngàm trường hợp này là: 703,1 + 65,9 =769 daN.m
Momen ở nhịp trường hợp này là: 523,1 + 37,1 =560,2 daN.m
Vậy:
Chọn giá trị momen lớn nhất tại vị trí để tính thép cho bản thành như sau:
Trang 21SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 53
Trang 22SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 57
max
Q = 4614 daN
Kiểm tra điều kiện hạn chế
Bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính:
Bố trí cốt đai theo cấu tạo
Bước đai cấu tạo (ứng với h=80 cm > 45 cm):
* Kiểm tra điều kiện hạn chế
Bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính:
2
[φ (1+ φ )].γ R b.h
s = R n.π.d
Q[2.(1+ 0).1.12.40.75 ]
40825Bước đai cực đại:
bt 0 max
Trang 23SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 58
* Kiểm tra điều kiện hạn chế
Bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính:
2
[φ (1+ φ )].γ R b.h
s = R n.π.d
Q[2.(1+ 0).1.12.40.76 ]
36748Bước đai cực đại:
bt 0 max
Trang 24SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 62
2 1
f o o
f
h
× φ + ξh
h1 = 2a: đối với cấu kiện chữ nhật
Chiều cao vùng chịu nén tương đối của bê tông được tính như sau
f s.tot o
: Hệ số lấy như sau:
Đối với bê tông nặng và bê tông nhẹ: 1,8 Đối với bê tông hạt nhỏ: 1,6
Đối với bê tông rỗng và bê tông tồ ong: 1,4
o
Fb.h
s tot
e : Độ lệch tâm của trọng tâm tiết diện cốt thép, tương ứng với nó là momen M
( Do tính theo cấu kiện chịu uốn nên cho es tot= 0)
b : Phần chiều cai chịu nén của cánh tiết diện chữ I, T b'f= 0
: Hệ số đặc trưng trạng thái đàn hồi dẻo của bê tông vùng chịu nén, phụ thuộc vào độ ẩm môi trường và tính chất dài hạn của tải trọng
Trang 25SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 72
c2 – kích thước cột chữ nhật, cạnh song song với nhịp l2;
e – độ lệch tâm của thép ứng suất trước;
Ecc – môđun đàn hồi của bêtông cột;
Ecs – môđun đàn hồi của bêtông sàn;
Eps – môđun đàn hồi của thép ứng suất trước;
F – lực nén trước sau khi tổn thất trên một đơn vị dài;
Fe – Tất cả các ứng lực trước sau khi truyền trên toàn bộ tiết diện;
f – giới hạn dẻo của thép không ứng suất trước;
Pe – lực kéo tính toán của một sợi cáp;
Ic – momen quán tính của tiết diện ngang cột;
Is – momen quán tính của tiết diện ngang sàn;
L1 – chiều dài nhịp song song với trục khung, tính từ tim cột đến tim cột;
L2 – chiều rộng tiết diện ngang của khung tương đương;
Mnet – momen không cân bằng do wnet gây ra;
Mbal – momen cân bằng do wbal gây ra;
M1 – momen chính, momen ban đầu;
Trang 26SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 80
su b
PP
- tổng các lực căng trước tại vị trí neo xem xét
Lực căng trước Psu được tính toán với hệ số an toàn p=1,2
P (0,8f )0,96fTrên hình 6.11 Thể hiện sự phân tán ứng suất nén từ mặt tryuền lực theo chiều dài của cấu kiện chiều dài D cần thiết để phân tán ứng suất nén lấy bằng kích thước lớn hơn của tiết diện Trong vùng phân tán ứng suất này xuất hiện ứng suất kéo ngang
Hình 6.11 Sự phân bố ứng suất tạo vùng neo
Lực kéo tổng hợp của ứng suất kéo ngang Tburst có thể xác định theo mô hình thanh chống giằng hoặc phân tích theo lý thuyết đàn hồi Tiêu chuẩn ACI 318 cho phép sử dụng công thức gần đúng sau:
d = 0,5 (h-2e) Trong đó các giá trị a,e,h,dburst được thể hiện trên hình 6.11
Trang 27SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 85
d Tính số cáp
- Sử dụng phương pháp cân bằng tải trọng Cân bằng 90% TLBT sàn kết quả chọn sơ bộ số cáp cáp
như sau
- Do các nhịp theo phương x bằng nhau và các nhịp thep phương y bằng nhau nên sinh viên sơ bộ
số lượng cáp cho 2 khung theo phương x và y
- Ta có trọng lượng bản thân tiêu chuẩn của sàn là: 6,25KN/m2
- Ứng suất kéo cáp là: 0,8 x fu= 0,8 x 1860 = 1488 Mpa
- Lực kéo tối đa của 1 sợi cáp: 140 x 1488 = 208320 N = 208,3 KN
- Sơ bộ chọn cáp theo phương y (nhịp 9m)
- Tải trọng phân bố trên dãy theo phương y là: 6,25 x 10 = 62,5 KN/m
Chọn bố trí 40 sợi bố trí.(8 bó cáp, mỗi bó 5 sợi)
+ Dãy trên cột bố trí 75% số lượng cáp:0,75 x 40 = 30 sợi (6 bó cáp)
+ Dãy giữa nhịp bố trí 25% số lượng cáp:0,25 x 40 = 10 sợi (2 bó cáp)
- Sơ bộ chọn cáp theo phương x (nhịp 10m)
- Tải trọng phân bố trên dãy theo phương y là: 6,25 x 9 = 56,25 KN/m
- Tải trọng cân bằng là 90%TLBT q= 0,9 x 56,25 = 50,63 KN/m
9 m q=56,25 KN/m
10 m q=50,63 KN/m
Trang 28SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 87
Hình 6.17 Mặt bằng mô hình trong SAFE 12
Hình 6.17 Mô hình 3D sàn
b Khai báo vật liệu cáp
Trang 29SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 88
c Vẽ các dải trên cột như đã phân tích
Trang 30SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 89
Hình 6.18 Dãy trên cột và dãy giữa nhịp thep phương Y
Hình 6.19 Dãy trên cột và dãy giữa nhịp thep phương X
Trang 31SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 90
Hình 6.20 Dãy trên cột và dãy giữa nhịp của sàn
d Vẽ và khai báo các thông số cáp
Hình 6.21 Sơ đồ bố trí cáp trong SAFE12
Trang 32SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 91
+ Number of Stands : số cáp trong 1 bó
Trong mục Tendon load data khai báo:
+ Tendon Jacking Stress : ứng xuất căng ban đầu
+ Tendon Jacking Force : lực căng ban đầu
Trong mục Tendon loss data(tổn hao ứng suất) ta chọn khai báo tổn hao dạng (Base on fixed Stress Value):
+ Stress loss : tổn hao ngắn hạn khi truyền ứng suất trước (bằng phần mềm tự tính)
+ long time loss : tổn hao dài hạn tham khảo công ty Freyssinet là 150MPa
+ hình dạng cáp, trong bảng “Tendon vertical profile” khai báo các thông số cáp như bảng sau cho từng nhịp của từng dải
Trang 33SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 92
Hình 6.22 Khai báo hình dạng cáp phương X
Thông số hình học cáp của từng dải được bố trí theo biểu đồ momen là hiệu quả nhất, nhưng sẽ gặp khó khăn trong thi công nên quỹ đạo cáp ở trên gối sẽ có hình 1 parabol đảo Từ đó ta có biểu
đồ cáp như sau Do các nhịp theo mỗi phương là đều nhau nên bố trí cáp cho từng dãy cũng tương
tự nhau theo từng phương Trong đó những bó cáp gần lõi sẽ có quỹ đạo khác với các nhịp khác
do ở đây momen âm tập trung cả dãy trên cột và giữa nhịp nên quỹ đạo cáp sẽ được bố trí theo trục trung hòa hoặc vồng lên theo biểu đồ momen Trong trường hợp này sinh viên chọn quỹ đạo cáp gần lõi bố trí có độ vồng để có lợi cho khả năng chịu lực của kết cấu
Hình dạng cáp một số dải
Hình 6.23 Biểu đồ dãy cáp theo phương x
Trang 34SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 93
Hình 6.24 Khai báo hình dạng cáp phương X
Hình 6.25 Biểu đồ dãy cáp ngắn theo phương x
Hình 6.26 Biểu đồ dãy cáp theo phương y
Hình 6.27 Khai báo hình dạng cáp phương Y
Trang 35SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 94
Hình 6.28 Biểu đồ dãy cáp cạnh ngắn theo phương Y
Hình 6.29 Khai báo hình dạng cáp phương Y
e Tổ hợp nội lực
Tham khảo mục 9.2 tiêu chuẩn ACI 318-08 thì khi phân tích sự làm việc của sàn ƯLT thì tuỳ theo từng giai đoạn làm việc của sàn ứng lực trước mà chúng ta tính toán kiểm tra với các “ tổ hợp tải trọng sau”
Tính toán giai đoạn truyền ƯLT
Trong đó:
Trang 36SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 95
+ SW : tải tiêu chuẩn chỉ xét đến trọng lượng bản thân sàn
+ PT-TRANFER : tải trọng do ứng lực trước gây ra sau khi đã trừ tổn hao ngắn hạn
+ DL : tĩnh tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn
+ PT-FINAL : tải trọng do ứng lực trước gây ra sau khi đã trừ tổng tổn hao ứng suất
+ LL : hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn
Trang 37SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 96
+ Do hoạt tải.(LL)
+ Do PT-Transfer
+ Do PT-final
Trang 38SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 97
+ Do PT-finalHP
- Dãy giữa nhịp (nhịp 1-2)
+ Do trọng lượng bản thân.(SW)
+ Do tĩnh tải.(DL)
Trang 39SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 98
+ Do hoạt tải.(LL)
+ Do PT-Transfer
+ Do PT-final
+ Do PT-finalHP
Trang 40SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 99
- Giai đoạn thả cáp (transfer)
Hình 6.30 Nội lực sàn giai đoạn transfer
DÃY GIỮA NHỊP
Hình 6.31 Moment dãy giữa nhịp 1-2