đồ án khách sạn hoàng đế tp huế

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ CHƯƠNG MỞ ĐẦU TỔNG QUAN VỀ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC I Hệ kết cấu chịu lực chính: -Căn vào sơ đồ làm việc kết cấu nhà cao tầng phân loại sau: I.1 Hệ kết cấu khung: -Hệ kết cấu khung có khả tạo khơng gian lớn, linh hoạt thích hợp với cơng trình cơng cộng Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, có nhược điểm hiệu chiều cao cơng trình lớn thực tế kết cấu khung BTCT sử dụng cho cơng trình có chiều cao đến 20 tầng cấp phòng chống động đất cấp 7; 15 tầng nhà vùng có chấn động động đất cấp 10 tầng cấp I.2 Hệ kết cấu vách cứng lõi cứng: -Hệ kết cấu vách cứng bố trí thành hệ thống theo phương, hai phương liên kết lại thành hệ không gian gọi lõi cứng Đặc điểm quan trọng loại kết cấu khả chịu lực ngang tốt nên thường sử dụng cho cơng trình có chiều cao 20 tầng Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang vách cứng tỏ hiệu độ cao định, chiều cao cơng trình lớn thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn, mà điều khó thực Ngồi ra, hệ thống vách cứng cơng trình cản trở để tạo không gian rộng Trong thực tế hệ kết cấu vách cứng thường sử dụng có hiệu cho cơng trình nhà ở, khách sạn với độ cao không 40 tầng cấp phòng chống động đất £ Độ cao giới hạn bị giảm cấp phòng chống động đất nhà cao I.3 Hệ kết cấu khung-giằng (khung vách cứng): -Hệ kết cấu khung - giằng (khung vách cứng) tạo khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hơặc tường biên khu vực có tường liên tục nhiều tầng Hệ thống khung bố trí khu vực lại nhà Hai hệ thống khung vách liền kết với qua hệ kết cấu sàn Trong trường hợp hệ sàn liền kết có ý nghĩa lớn Thường hệ thống kết cấu hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức tạo điều kiện tối ưu hóa cấu kiện, TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc Hệ kết cấu khung - giằng tỏ hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại cơng trình cao tầng Loại kết cấu sử dụng hiệu cho nhà đến 40 tầng Nếu cơng trình thiết kế cho vùng động đất cấp chiều cao tối đa cho loại kết cấu 30 tầng, cho vùng động đất cấp 20 tầng I.4 Hệ kết cấu đặc biệt (Bao gồm hệ thống khung không gian tầng dưới, phía hệ kết cấu khung giằng): -Đây hệ kết cấu đặc biệt ứng dụng cho cơng trình mà tầng đòi hỏi khơng gian lớn Hệ kết cấu kiểu có phạm vi ứng dụng giống hệ kết cấu khunggiằng, thiết kế cần đặc biệt quan tâm đến hệ thống khung không gian ởcác tầng kết cấu tầng chuyển tiếp từ hệ thống khung không gian sang hệ kết cấu khung giằng Phương pháp thiết kế cho hệ kết cấu nhìn chung phức tạp,đặc biệt vấn đề kháng chấn II.5 Hệ kết cấu hình ống: -Hệ kết cấu hình ống cấu tạo ống bao xung quanh nhà gồm hệ thống cột, dầm, giằng cấu tạo thành hệ thống ống Trong nhiều trường hợp người ta cấu tạo ống phía ngồi, phía hệ thống khung, vách cứng kết hợp khung vách cứng Hệ thống kết cấu hình ống có độ cứng theo phương ngang lớn, thích hợp cho loại cơng trình có chiều cao 25 tầng, cơng trình có chiều cao nhỏ 25 tầng loại kết cấu sử dụng Hệ kết cấu hình ống sử dụng cho loại cơng trình có chiều cao tới 70 tầng II.6 Hệ kết cấu hình hộp: -Đối với cơng trình có độ cao lớn có kích thước mặt lớn, ngồi việc tạo hệ thống khung bao quanh làm thành ống, người ta tạo vách phía hệ thống khung với mạng cột xếp thành hàng Hệ kết cấu dặc biệt có khả chịu lực ngang lớn thích hợp cho cơng trình cao Kết cấu hình hộp sử dụng cho cơng trình cao tới 100 tầng II Hệ kết cấu sàn: -Hệ sàn có ảnh hưởng lớn tới làm việc không gian hệ kết cấu giá thành tồn cơng trình Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý quan trọng Do TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ cần phải có phân tích so sánh để lựa chọn phương án phù hợp với hệ kết cấu đặc điểm cơng trình Là kết cấu bêtơng cốt thép tồn khối ta xét phương án sau: II.1 Hệ sàn có dầm: -Trong sơ đồ sàn có dầm (sàn sườn) chia ra: II.1.1 Sàn sườn tồn khối có loại dầm có kê bốn cạnh: -Cấu tạo bao gồm hệ dầm dầm Ưu điểm: - Tính tốn đơn giản - Được sử dụng phổ biến nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công Nhược điểm: - Chiều cao dầm độ võng sàn lớn vượt độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng cơng trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu cơng trình chịu tải trọng ngang khơng tiết kiệm chi phí vật liệu - Khơng tiết kiệm khơng gian sử dụng, lãng phí nguồn nhiên liệu để sưởi ấm hay làm mát phòng có nhu cầu II.1.2 Hệ sàn ô cờ: -Cấu tạo gồm hệ dầm vuông gốc với theo hai phương, chia sàn thành kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách dầm không 2m Ưu điểm: - Tránh có nhiều cột bên nên tiết kiệm khơng gian sử dụng có kiến trúc đẹp, thích hợp với cơng trình u cầu thẩm mỹ cao không gian sử dụng lớn hội trường, câu lạc bộ… Nhược điểm: - Không tiết kiệm, thi công phức tạp - Khi mặt sàn rộng cần phải bố trí thêm dầm Vì vậy, cũngkhông tránh hạn chế chiều cao dầm phải lớn để giảm độ võng.Để khắc phục nhược điểm hai loại dầm sử dụng phương án dầm mỏng Dầm mỏng loại dầm có chiều rộng lớn chiều cao hạn chế TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ chiều cao tầng II.2 Hệ sàn không dầm: II.2.1 Sàn không dầm không ứng lực trước: Bản sàn tựa trực tiếp lên cột, có mũ cột khơng Ưu điểm: - Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm chiều cao cơng trình - Tiết kiệm không gian sử dụng - Dễ phân chia khơng gian - Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật, điện nước - Thích hợp với cơng trình có độ vừa từ 4m đến 8m - Việc thi công phương án nhanh so với phương án sàn dầm công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép đặt tương đối định hình đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn cốp pha đơn giản - Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giá thành cơng trình hạ - Tải trọng ngang tác dụng vào cơng trình giảm cơng trình có chiều cao giảm so với phương án dầm Nhược điểm: - Trong phương án cột không đựợc liên kết với để tạo thành khung độ cứng nhỏ nhiều so với phương án dầm, khả chịu lực theo phương ngang phương án phương án có dầm, tải trọng ngang hầu hết vách chịu tải trọng đứng cột chịu - Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả chịu uốn chống chọc thủng, dẫn đến tăng khối lượng sàn II.2.2 Sàn không dầm ứng lực trước: Ưu điểm: -Ngoài đặc điểm chung phương án sàn khơng dầm phương án sàn khơng dầm ứng lực trước khắc phục số nhược điểm phương án sàn không dầm - Giảm chiều dày sàn khiến khối lượng giảm dẫn đến giảm tải trọng ngang tác dụng vào cơng trình giảm tải trọng đứng truyền xuống móng TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ - Tăng độ cứng sàn lên, khiến cho thỏa mãn yêu cầu sử dụng bình thường - Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu cốt thép ứng lực trước đặt phù hợp với biểu đồ mômen tĩnh tải gây ra, nên tiết kiệm cốt thép Nhược điểm: -Tuy khắc phục ưu điểm sàn không dầm thông thường lại xuất số khó khăn cho việc lựa chọn phương án: - Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo đặt cốt thép phải xác yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, nhiên với xu đại hóa điều yêu cầu tất yếu -Thiết bị giá thành cao nước chưa sản xuất CHƯƠNG I GIỚI THIỆU KẾT CẤU CÔNG TRÌNH VÀ NHIỆM VỤ TÍNH TỐN I Giới thiệu kết cấu cơng trình: - Khách sạn Hồng Đế cơng trình xây dựng thành phố Huế với quy mô tầng hầm 16 tầng - Công trình xây dựng bê tơng cốt thép đổ chỗ với hệ thống khung, sàn ứng lực trước vách cứng chịu lực - Hệ kết cấu khung – vách tạo kết hợp hệ thống khung vách cứng khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy thang thoát hiểm - Hai hệ thống khung vách liên kết với qua hệ kết cấu sàn ứng lực trước - Thường hệ kết cấu này, hệ thống vách cứng đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng - Sự phân rõ chức tạo điều kiện để tối ưu hóa cấu kiện, giảm bớt kích thước cột, dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc II Nhiệm vụ tính tốn kết cấu cơng trình: Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp mình, với khối lượng phần tính tốn kết cấu 50%, nhiệm vụ em giao bao gồm: Tính tốn bố trí cốt thép sàn tầng tòa nhà TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HỒNG ĐẾ -TP HUẾ Tính tốn bố trí cốt thép cầu thang số từ tầng lên tầng Tính tốn bố trí cốt thép cho khung khơng gian, tính cột Tính móng trục H TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ CHƯƠNG II: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ 750 5500 5500 5500 34500 5500 5500 750 5500 D15 D17 D13 J Ô 14 D19 D10 D20 5500 5500 Ô 11 D9 H Ô 10 D21 5500 I D11 Ô 13 5500 D12 D18 5500 Ô 12 5500 5500 D14 Ô 15 D16 5500 K 5500 5500 G 55000 D8 Ô9 F 5500 Ô8 5500 55000 D22 Ô7 E Ô4 D4 C B D2 D28 Ô1 5500 D3 D27 5500 5500 D5 Ô3 D26 Ô2 5500 D D6 D25 5500 D24 D75500 Ô6 5500 5500 D23 Ô5 A D1 5500 5500 5500 5500 5500 5500 10 SÀN TẦNG - 17 I.Tổng quan phương án sàn ứng lực trước: I.1 Phương án sàn phẳng: - Do cột khơng có dầm liên kết lại thành khung, tổng độ cứng cột theo phương chịu lực nhỏ nhiều so với sàn dầm Vì vậy, chịu tải trọng ngang độ cứng cột nhỏ so với độ cứng lõi vách cứng (vách TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ lõi chiếm đến 97% lực ngang tác dụng vào cơng trình) Như tính tốn bỏ qua tải trọng ngang tác dụng vào cột, cột chịu tải trọng đứng, vách lõi chịu tải trọng ngang - Qua tính tốn cho thấy, khối lượng bê tông phương án sàn phẳng gần bé so với sàn dầm Trong chiều cao lại giảm đáng kể, giảm đáng kể tải trọng ngang gió bão tác động vào cơng trình - Sàn phẳng thi công nhanh, đơn giản dễ lắp dựng tháo dỡ ván khuôn Các ván khuôn gia cơng hình dạng phức tạp bị cắt vụn (dầm, cột) Đồng thời việc lắp đặt gia công cốt thép dễ dàng, nhanh chóng, dễ định hình nhiều so với sàn dầm - Nhược điểm lớn sàn phẳng độ cứng chống uốn theo phương ngang nhỏ, chuyển vị lớn đỉnh cơng trình Để đảm bảo u cầu chuyển vị cần phải bố trí hợp lý cho tăng độ cứng cơng trình lên cao (bố trí vách cứng xung quanh biên) I.2 Phương án sàn bê tông cốt thép ứng lực trước: -Sàn bê tông cốt thép ứng lực trước dạng sàn không dầm có ưu điểm bật so với sàn khơng dầm: - Có khả chịu lực cao nên vượt nhịp lớn - Bề dày sàn thường mỏng sàn phẳng không dầm nên tăng chiều cao sử dụng: thích hợp với tòa nhà văn phòng, chung cư, khách sạn… II Phương pháp tính tốn: -Phương pháp tính tốn kiểm tra sàn bê tơng cốt thép ứng lực trước phương pháp “phần tử hữu hạn” (PTHH), cáp khơng bám dính, căng sau -Cần xét đến làm việc tổng thể toàn sàn áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn với hỗ trợ phần mềm Safe V12 để tính tốn -Do việc mơ hình hóa cáp phương pháp PTHH khó khăn, việc tính tốn, phân tích phải trải qua giai đoạn làm việc khác kết cấu nên sử dụng phương pháp cân tải trọng -Các tải trọng cân qui tải phân bố 1m sàn Sàn chia thành dải có bề rộng tùy thuộc vào quy định người thiết kế (Ở bề rộng dải chương trình Safe mặc định) TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HỒNG ĐẾ -TP HUẾ -Tùy thuộc vào hình dạng cáp, lực ứng lực trước (ƯLT) gây tải cân tác dụng lên sàn hướng xuống hướng lên -Tải trọng cân phụ thuộc vào quỹ đạo bố trí bố trí cáp s2 e1 s1 P e2 Mơ hình cáp phương pháp cân tải trọng L'/2 L W b1 Wb1 = W b2 8.P.s1 8.P.s ; Wb = L L'2 Tuy nhiên thực tế, cáp bố trí gối B mơ hình tính tốn s2 e1 s1 P e2 mà phải bố trí sau: 0,1L 0,1L' L'/2 L W b3 W b1 W b2 Wb1 = 8.P.s1 8.P.e2 8.P.s ; Wb = ; Wb = 2 L (0,1L + 0,1L' ) L'2 Phương pháp PTHH dễ dàng mơ hình tải trọng cân tương ứng theo quỹ đạo cáp III Sơ chọn kích thước cấu kiện, loại vật liệu sử dụng: III.1 Vật liệu sử dụng: Bê tơng B30 Mác 350có cường độ chịu nén Rb = 17( MPa) = 17000( KN / m ) TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CSX8A CSX3B CSX8B CSX4 CSX7 CSX5 CSX6 MSX1 MSX8 MSX2 MSX7 MSX3 MSX6 MSX4 MSX5 CSY1 CSY4 CSY2A CSY3A 2,75 gối 1,37 6;8 nhịp 1,37 6;8-10 1,37 4,12 4,12 4,12 4,12 2,75 0 trục 4- nhịp 6-8 gối trục 6;8 391,89 107,5 1137,241 3527,0 nhịp 6-8 713,7 107,5 522,5 77,5 522,5 107,5 nhịp 6-8 gối trục 6;8 nhịp 2,75 6;8-10 gối trục 5,50 6;8 nhịp 5,50 6;8-10 gối trục 2,75 6;8 nhịp 2,75 E,G-H 4- 4- D- 127,5 127,5 85 8,250 1,4 65 85 5,500 11,3 17 85 17 261,3 85 107,5 107,5 15 12 15 85 65 85 35 85 2,750 7,8 65 85 5,500 3,8 4,45 11,00 15 65 85 15 65 85 117,5 gối E;G 391,9 15 15 0 4,45 65 4,125 7,9 85 65 5,500 5,7 4,12 65 15 117,5 1959,5 32,5 nhịp E-G 1959,5 47,5 gối D;H 1959,5 65 gối E;G 1959,5 65 85 65 8,250 9,8 65 65 2,750 49,0 80 15 65 5,500 15,1 2,1 2,1 2,9 85 1959,5 29,4 1,2 5,50 8,250 29,4 1,8 5,50 8,250 6,4 12,8 85 E,G-H 65 914,4 391,9 2,75 4,45 8,250 6,4 12,8 85 nhịp E-G D;H-J nhịp D- 8,250 85 117,5 2,75 85 261,3 914,4 5,50 85 522,5 B- 0 85 391,9 nhịp 15 85 85 3527,0 5- 85 5,50 65 391,89 nhịp 8-10 2,75 2,75 42,5 3527,0 6;8-9 2,75 gối trục 5,50 2,75 391,89 3527,0 nhịp 2,75 783,79 nhịp 4-6 5,50 5,50 KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ 4,12 4,12 5,7 4,4 21,8 21,8 TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CSY2B CSY3B 2,75 nhịp 2,75 B;J-K nhịp B- 2,75 D;H-J nhịp D- 2,75 E,G-H 2,75 2,75 2,75 2,75 MSY1A 2,75 MSY4A 2,75 MSY1B MSY4B MSY3 47,5 1045,0 92,5 1045,0 32,5 nhịp E-G 1045,0 117,5 gối D;H 1045,0 65 gối E;G 1045,0 65 nhịp D- 65 117,5 nhịp E-G 391,9 117,5 gối E;G 391,9 E,G-H nhịp B- 15 15 15 15 65 4,125 8,5 60 65 5,500 12,6 65 2,750 26,1 85 65 5,500 15,1 7,9 85 65 5,500 5,7 15 32,5 nhịp E-G 391,9 117,5 gối E;G 391,9 65 gối D;H 391,9 65 5,50 D;H-J nhịp D-D' gối B;D;H;J 4,12 65 391,9 B;J-K nhịp B- 4,125 117,5 A- 4,12 65 nhịp 4,12 85 391,9 5,50 12 E,G-H 5,50 80 391,9 2,75 5,50 1045,0 D;H-J nhịp D- 2,75 MSY2 A- 2,75 2,75 KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ 65 653,2 117,5 653,2 117,5 653,2 32,5 15 15 15 65 653,2 85 65 8,250 2,0 65 2,750 9,8 85 65 5,500 5,7 4,12 4,12 85 65 4,125 6,6 85 65 5,500 4,7 65 1,875 8,8 4,12 65 11,6 11,6 4,4 4,4 4,4 3,6 + Ở nhịp: TÊN DẢI CSX1CSX10 CSX2ACSX9A Số cáp bề rộng h(m) W(m3) A(m2) M(kN.m) P(kN) f(kN/m2) dải 1,375 0,25 0,014 0,344 12,80 653,156 -1006,4 -2793,8 16 1,375 0,25 0,014 0,344 32,30 2090,1 -8335,4 -3825,2 TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CSX2BCSX9B CSX3ACSX8A CSX3BCSX9B CSX4-CSX7 CSX5-CSX6 MSX1MSX8 MSX2MSX7 MSX3MSX6 MSX4MSX5 CSY1-CSY4 CSY2ACSY3A CSY2BCSY3B MSY1AMSY4A MSY1BMSY4B MSY2MSY3 KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ 2,750 0,25 0,029 0,688 64,60 914,418 925,064 -3585,2 2,750 0,25 0,029 0,688 39,90 783,787 252,819 -2532,9 1,375 0,25 0,014 0,344 19,90 391,894 249,328 -2529,4 27 27 4,125 0,25 4,125 0,25 0,043 0,043 1,031 1,031 121,70 120,90 3527,04 -587,87 3527,04 -606,49 2,750 0,25 0,029 0,688 44,90 713,654 529,377 -2605,5 5,500 0,25 0,057 1,375 14,00 522,525 -135,65 -624,38 2,750 0,25 0,029 0,688 -56,70 261,262 -2359,4 1599,33 5,500 0,25 0,057 1,375 165,70 914,418 2227,19 -3557,2 2,750 0,25 0,029 0,688 39,70 391,894 815,864 -1955,9 15 2,750 0,25 0,029 0,688 55,95 1959,47 -896,97 2,750 0,25 0,029 0,688 55,95 1045,05 433,091 -3473,2 2,750 0,25 0,029 0,688 49,80 391,894 1168,45 -2308,5 2,750 0,25 0,029 0,688 49,80 391,894 1168,45 -2308,5 5,500 0,25 0,057 1,375 125,70 653,156 1719,01 -2669,1 -6252,5 -6233,8 -4803,3 Ứng suất nén lớn dải : CSX5-CSX6;CSX4-CSX7: σ = −6252,5(kN / m ) < 10920(kN / m ) ⇒ Thỏa mãn điều kiện chịu nén Ứng suất kéo lớn dải MSX3-MSX6;MSX4-MSX5: σ = 1599,33(kN / m ) ≥ 1192 (kN / m ) ⇒ không thỏa mãn nên cần bố trí cốt thép chịu kéo σ = 2227,19(kN / m ) ≥ 1192 (kN / m ) ⇒ khơng thỏa mãn nên cần bố trí cốt thép chịu kéo Tất dải lại thỏa mãn điều kiện chịu kéo +Ở đầu cột: TÊN DẢI Số bề h W A M P f TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP cáp CSX1-CSX10 CSX2B-CSX9B CSX3A-CSX8A CSX3B-CSX9B CSX4-CSX7 27 CSX5-CSX6 27 CSY1-CSY4 MSY1BMSY4B CSY2A-CSY3A 15 CSY2B-CSY3B KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ rộng dải 1,37 2,75 2,75 1,37 4,12 4,12 1,37 2,75 2,75 2,75 (mm) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 (m3) (m2) 0,01 0,34 0,02 0,68 0,02 0,68 0,01 0,34 0,04 1,03 0,04 1,03 0,01 0,34 0,02 0,68 0,02 0,68 0,02 0,68 (kN.m) (kN) -16,1 -192,5 -123,7 -123,7 -309,8 -311,7 -41,3 -22,0 -34,3 -34,3 653,15 914,41 783,78 391,89 3527,0 3527,0 391,89 391,89 1959,4 1045,0 (kN/m2) -3024,2 -776,02 -8050,1 5389,94 -5456,6 3176,45 -9773,1 7492,96 -10630 3789,73 -10674 3833,95 -4023,5 1743,44 -1338,4 198,322 -4045,8 -1654,5 -2715,7 -324,44 Ứng suất nén lớn dải CSX4-CSX7; CSX5-CSX6: σ = 10630(kN / m ) ≤ 10920(kN / m ) ⇒ Thỏa mãn Ứng suất kéo lớn dải đầu cột dải CSX2B-CSX9B; CSX3ACSX8A; CSX3B-CSX9B; CSX4-CSX7 ;CSX5-CSX6; CSY1-CSY4 σ ≥ 1192 (kN / m ) khơng thỏa mãn Như vị trí đầu cột ta cần bố trí cốt thép thường chịu kéo VI.7 Kiểm tra khả chịu lực: VI.7.1 Kiểm tra khả chịu uốn: - Coi vật liệu làm việc giai đoạn đàn hồi, moment tải trọng tính tốn gây khơng vượt q moment giới hạn - Tải trọng tác dụng: Tĩnh tải hoạt tải tính tốn Theo tiêu chuẩn ACI 3182002, hệ số vượt tải tĩnh tải 1,2 hoạt tải 1,6 TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP qtt = KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ G P 10,9 2,06 1,2 + 1,6 = 1,2 + 1,6 = 14,64(kN / m ) 1,1 1,2 1,1 1,2 - Bố trí cốt thép thường theo cấu tạo φ12a 200 ⇒ Số thép thường n = bd 200 Sau làm toán kiểm tra điều kiện sau: Điều kiện: M f ≤ M u (Mf moment mép cột moment nhịp) a) Xác định Mf sau: Đưa tĩnh tải hoạt tải tính tốn vào mơ hình sàn Chạy chương trình moment dải tải trọng tính tốn gây b) Xác định Mu sau: - Đối với nhịp có tỉ lệ (Nhịp/chiều cao tiết diện) ≤ 35 ứng suất phá hoại cáp: f pe = f se + 70 + f c' , không lớn fpy fse + 400 =1333,08 100.ρ p (MPa) - Đối với nhịp có tỉ lệ (Nhịp/chiều cao tiết diện) >35 ứng suất phá hoại cáp: f pe = f se + 70 + f c' , không lớn f py fse +200 =1133,08 300.ρ p (MPa) Với ρ p = A pe bd d p hàm lượng cốt thép ứng lực trước Trong đó:dp khoảng cách từ trọng tâm thép ứng lực trước đến mặt nén phương truyền moment, nên chọn dp ≥ 0,8hs Lấy dp = 0,8.hs = 0,8.250 = 200 (mm) + Nhịp L = 11 (m): - Hàm lượng cốt thép ULT: ρ p = n.140 ( n số cáp dải; bd bề rộng dải) bd 200 - Tỉ số chiều dài/chiều dày = 11000/250 = 44 > 35 Do ứng suất kéo cốt thép ứng lực trước xác định theo công thức : f pe = f se + 70 + f c' 300.ρ p Lập bảng tính tốn sau TÊN DẢI Số cáp bề h(mm) A1cáp (mm2) ρp fse (Mpa) fpe (Mpa) rộng TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CSX1-CSX10 CSX2A-CSX9A CSX2B-CSX9B CSX3A-CSX8A CSX3B-CSX9B CSX4-CSX7 CSX5-CSX6 MSX1-MSX8 MSX2-MSX7 MSX3-MSX6 MSX4-MSX5 CSY1-CSY4 CSY2A-CSY3A CSY2B-CSY3B MSY1A-MSY4A MSY1B-MSY4B MSY2-MSY3 KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ dải 1,375 1,375 2,75 2,75 1,375 4,125 4,125 2,75 5,5 2,75 5,5 1,375 2,75 2,75 2,75 2,75 5,5 16 27 27 15 3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 0,00255 0,00815 0,00178 0,00153 0,00153 0,00458 0,00458 0,00139 0,00051 0,00051 0,00089 0,00153 0,00382 0,00204 0,00076 0,00076 0,00064  f py = 1690 MPa Ta có: f pe max = 1122,25( MPa) <   f se + 200 = 1133,08MPa 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 933,08 1032,87 1012,39 1045,64 1052,73 1052,73 1019,63 1019,63 1057,61 1152,04 1152,04 1088,2 1052,73 1022,94 1040,32 1102,39 1102,39 1122,25 ⇒ Thỏa điều kiện - Lực kéo cốt thép ULT cốt thép thường dải: T = n f pe A ps + f s As n1 n, n1 số cáp dải số thép thường dải fs cường độ thép AIII: fs = 365 (MPa) 2 As diện tích thép thường ( φ12 : As = 113,1mm ; φ14 : As = 153,9mm ) - Chiều cao vùng nén bê tông: a = T (m) 0,85.bd f c' a - Cánh tay đòn: z = h0 − (m) - Khả chịu lực tiết diện: Mu = 0,9.T.z (KN.m) Lập bảng tính sau: Chiều Số Tên dải Số thép cáp fpe (Mpa) Lực kéo T thường cao Cánh vùng tay nén bê tơng đòn z(m) x(m) CSX1-CSX10 1032,87 1011,98 0,0381 0,181 Mô Mô Mô men men men Mu gối nhịp (KN (KN.m (KN.m m) ) ) 14,8 53,6 164, TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ CSX2A-CSX9A 16 1012,39 2556,72 0,0962 0,152 CSX2B-CSX9B 14 1045,64 1602,67 0,0301 0,185 CSX3A-CSX8A 14 1052,73 1462,24 0,0275 0,186 CSX3B-CSX8B 1052,73 731,12 0,0275 0,186 CSX4-CSX7 21 27 1019,63 4721,12 0,0592 0,170 CSX5-CSX6 21 27 1019,63 4721,12 0,0592 0,170 MSX1-MSX8 14 1057,61 1386,84 0,0261 0,187 MSX2-MSX7 28 1152,04 1801,02 0,0169 0,192 MSX3-MSX6 14 1152,04 900,51 0,0169 0,192 MSX4-MSX5 28 1088,2 0,0209 0,190 CSY1-CSY4 1052,73 731,12 0,0275 0,206 CSY2A-CSY3A 14 15 1022,94 2726,12 0,0513 0,194 CSY2B-CSY3B 14 1040,32 1743,10 0,0328 0,204 14 1102,39 1040,94 0,0196 0,210 MSY1B-MSY4B 14 1102,39 1040,94 0,0196 0,210 MSY2-MSY3 28 1122,25 1941,45 0,0183 0,211 MSY1AMSY4A 2222,32 349, 266, 245, 122, 724, 724, 233, 310, 155, 379, 135, 476, 319, 196, 196, 368, 67,7 114 153,3 228 102,5 130,6 51,2 65,3 146,1 299,7 143,9 300,9 62,8 161,2 50,5 389,6 48,6 62,5 496,5 461,2 153,5 143,1 99,1 173 99,1 173 45,5 163,6 45,5 163,6 507,3 419 Ta nhận thấy dải không thỏa mãn điều kiện chịu uốn :MSX2-MSX7;MSX4MSX5;CSY1-CSY4;MSY2-MSY3 Như ta cần phải điều chỉnh lại số lượng cốt thép thường dải để đảm bảo khả chịu uốn tiết dải Sau điều chỉnh ta có kết bảng sau : TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ Chiều Số Tên dải Số thép cáp fpe (Mpa) cao Cánh Mô Mô Mô Lực kéo vùng tay men men men T nén bê đòn Mu gối nhịp tơng z(m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) thường x(m) CSX1-CSX10 CSX2ACSX9A CSX2BCSX9B CSX3ACSX8A CSX3BCSX8B CSX4-CSX7 CSX5-CSX6 MSX1-MSX8 MSX2-MSX7 MSX3-MSX6 MSX4-MSX5 CSY1-CSY4 CSY2ACSY3A CSY2BCSY3B MSY1AMSY4A MSY1BMSY4B MSY2-MSY3 1032,87 1011,98 0,0381 0,181 164,8 14,8 53,6 16 1012,39 2556,72 0,0962 0,152 349,6 67,7 114 14 1045,64 1602,67 0,0301 0,185 266,7 153,3 228 13 1052,73 1420,96 0,0267 0,187 238,7 102,5 130,6 1052,73 772,40 0,0290 0,185 128,9 51,2 65,3 21 21 13 32 11 38 15 27 27 1019,63 1019,63 1057,61 1152,04 1152,04 1088,2 1052,73 0,0592 0,0592 0,0253 0,0230 0,0146 0,0301 0,0200 146,1 143,9 62,8 50,5 48,6 496,5 153,5 299,7 300,9 161,2 389,6 62,5 461,2 143,1 14 15 1022,94 2726,12 0,0513 0,174 427,8 99,1 173 15 1040,32 1784,38 0,0336 0,183 294,2 99,1 173 15 1102,39 1082,22 0,0204 0,190 184,9 45,5 163,6 12 1102,39 958,38 45,5 163,6 45 1122,25 3313,38 0,0312 0,184 550,0 507,3 419 4721,12 4721,12 1345,56 2442,69 776,67 3201,03 1061,37 0,170 0,170 0,187 0,189 0,193 0,185 0,190 724,1 724,1 226,9 414,4 134,7 532,8 181,5 0,0180 0,191 164,7 Với thép dải : -MSX2-MSX7;MSX4-MSX5;CSY1-CSY4;MSY2-MSY3 ∅14 - Các dải lại dùng thép : ∅12 VI.7.2 Kiểm tra khả chịu cắt: Điều kiện chịu cắt: Khả chịu cắt phải nhỏ ứng suất cắt tới hạn: Vc ≤ φ Vu TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ ' a) Xác định Vu: Vu = β p f c + 0,3 f pc + Vp b0 d 0,29 0,265.α s d / b0 + 0,4 Trong đó: β p =  α s = 40 cột = 30 cột biên = 20 cột góc b0: Chu vi tiết diện giới hạn fpc: Ứng suất nén lực ULT hiệu gây tâm tiết diện Vp: Thành phần thẳng đứng lực ULT hiệu Bỏ qua ảnh hưởng lực nén theo phương ngang Vp ⇒ Vu = β p f c' + 0,3 f pc Tiết diện chịu cắt tính phần tiết diện mở rộng khoảng d/2 tính từ mép cột (d = 0,8.hs) b) Xác định Vc: Vc = V α M c ± Ac Jc V: Lực cắt Ac: Diện tích tiết diện giới hạn bao quanh cột Jc: Moment quán tính tiết diện giới hạn bao quanh cột α : Hệ số truyền moment ứng suất cắt M: Tổng moment truyền vào cột c: Khoảng cách từ trục trung hòa tiết diện giới hạn đến điểm tính ứng suất φ = 0,75 hệ số an toàn D C1=700 C d/2=100 d/2=100 C2=700 B b2=c2+d=900 A d/2=100 Đối với cột biên: b1=c1+d/2=800 TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ - ABCD: Phần giới hạn mặt cắt tới hạn d = 0,8hs = 200 (mm); c1 = 700; c2 = 700 b1 = c1+d/2 = 700 + 100 = 800 b2 = c2+d/2 = 700 + 200 = 900 - Chu vi bao mặt cắt tới hạn là: b0 = 2.b1+b2 = 2.0,8+0,9 = 2,5 (m) 0,29  = 0,29 0,2 - Cột biên: α s = 30 ⇒ β p =  0,265.30 2,5 + 0,4 = 1,036  - Diện tích bê tơng phần mặt cắt tới hạn giả định là: Ac = b0.d = 2,5.0,2 = 0,5 (m2) - Hệ số truyền moment ứng suất cắt: α = 1− + (c1 + d ) /(c + d ) = 1− + (0,7 + 0,2) /(0,7 + 0,2) = 0,4 - Jc: Moment quán tính tiết diện giới hạn bao quanh cột d d d d (c1 + ) (c1 + ).d c1 + d + 2 − c) + (c + d ).d c Jc = + 2d (c1 + ).( 6 2 c khoảng cách từ mép AB mặt cắt tới hạn đến trục trọng tâm d 0,2 (c1 + ) (0,7 + ) 0,64 2 = = = 0,256 nó: c = d 0,2 2,5 2.(c1 + ) + (c + d ) 2.(0,7 + ) + (0,7 + 0,2) 2 0,2 0,2 0,2 ) (0,7 + ).0,2 0,7 + 0,2 2 − 0,256) + ⇒ Jc = + + 2.0,2.(0,7 + ).( 6 2 (0,7 + 0,2).0,2.0,256 = 0,0366( m ) 0,2.(0,7 + - Lực cắt lớn lấy mép cột A trục 5: V = 141 (KN) - Tại có moment M = 113,1 (KN.m) (lấy giá trị tuyệt đối) - Tại cột biên, phần tổng moment truyền tới cột độ lệch tâm mặt cắt tới hạn với trục cột - Moment truyền độ lệch tâm lực cắt Vc : Mlt = V.g Với g độ lệch tâm mép cột đến trục trọng tâm mặt cắt tới hạn: g = c - d/2 = 0,256 – 0,1 = 0,156 (m) TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ ⇒ M lt = 141.0,156 = 21,99( KN m) - Do moment tổng cộng là: Mtc = 113,1+21,99 = 135,09 (KN.m) - Cường độ moment tổng cộng cần thiết: M = Vậy Vc = M tc 135,09 = = 150,1( KN m) φ 0,9 141 0,4.150,1.0,256 ± = 702( KN / m ) 0,5 0,0366 - Ứng suất cắt tới hạn: Vu = β p f c' + 0,3 f pc Với fpc = f se A ps Ac = 1038,96.140.10 −6.3 = 1,22( MPa) 0,25.1,425 ⇒ Vu = 0,29 22 + 0,3.1,22 = 1,73( MPa) = 1730( KN / m ) Ta có: Vc = 702 (KN/m2) < 0,75.Vu = 1297,5 (KN/m2) Vậy sàn vị trí cột biên đủ khả chịu cắt d/2 700 d/2 Đối với cột giữa: d/2 700 d/2 - ABCD: Phần giới hạn mặt cắt tới hạn TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ d = 0,8hs = 200 (mm); c1 = 700; c2 = 700 b1 = c1+d = 700 + 200 =900 b2 = c2+d =700 + 200 =900 - Chu vi bao mặt cắt tới hạn là: b0 = 2.(b1+b2) = 2.(0,9+0,9) = 3,6 (m) 0, 29  = 0, 29 0, - Cột giữa: α s = 40 ⇒ β p =  0, 265.40 3, + 0, = 0,988  - Diện tích bê tơng phần mặt cắt tới hạn giả định là: Ac = b0.d =3,6.0,2 = 0,72 (m2) - Hệ số truyền moment ứng suất cắt: α =1− 1 =1− = 0,4 2 + (c1 + d ) /(c + d ) + (0,7 + 0,2) /(0,7 + 0,2) 3 - Moment quán tính tiết diện giới hạn bao quanh cột d (c1 + d )3 (c1 + d ).d + + d (c2 + d ).(c1 + d ) / 6 0, 2.(0, + 0, 2) (0, + 0, 2).0, 23 0, 2.(0, + 0, 2).(0, + 0, 2)3 = + + = 0, 0911(m ) 6 Jc = c khoảng cách từ mép AB mặt cắt tới hạn đến trục trọng tâm nó: c = 0,5.b1 = 0,5.b2 = 0,5.0,9 = 0,45 (m) - Lực cắt lớn lấy mép cột giữa: V = 351,84(kN) - Tại có moment M = 354,5 (kN.m) (lấy giá trị tuyệt đối) - Cường độ moment cần thiết: M = Vậy Vc = 354,5 = 393,9( KN m) 0,9 351,84 0, 4.393,9.0,55 ± = 1440(kN / m ) 0, 72 0, 0911 - Ứng suất cắt tới hạn: Vu = β p f c' + 0,3 f pc Với f f pe f c' = f se + 70 + = 933, 08 + 70 + 300.ρ p 22, 75 = 1050,3( MPa) 6.140.10−6 300 −3 2, 75.190.10 ⇒ Vu = 0, 29 22, 75 + 0,3.1050,3 = 316,5( MPa) = 316500( kN / m ) Ta có: Vc = 1440 (kN/m2) < 0,75.Vu = 237375 (kN/m2) Vậy sàn vị trí cột đủ khả chịu cắt TRANG:54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP HUẾ Kết luận: Sàn đủ khả chịu cắt VI.7.3 Kiểm tra độ võng : -Kiểm tra độ võng sàn từ kết tính tốn nội lực trình sử dụng thep phần mềm Safe V12 ta có kết sau : ⇒Vậy sàn đảm bảo độ võng