Cao ốc văn phòng IDI Đồ án xây dựng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.52 MB, 132 trang )
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004 GVHD:TRẦN VĂN PHÚC
SVTH: LÊ NGUYÊN HÙNG MSSV: 20460056
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập, nghiên cứu tại Trường ĐH Mở, niềm vinh hạnh lớn nhất của
em là được q thầy cô giáo tận tình giảng dạy và truyền đạt lại những kiến thức chuyên
môn, cũng như những kinh nghiệm thực tế hết sức q giá. Thời gian bốn năm học tập ở
trường là tương đối ngắn , kiến thức của em còn nhiều hạn chế nhưng những bài học mà q
thầy cô đã truyền đạt , em xin chân thành học tập và tiếp thu nghiêm túc.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô trường ĐH Mở, các thầy cô
khoa Kó Thuật-Công Nghệ đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập
tại Trường.
Và trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp , thời gian quan trọng cuối cùng để hoàn
thành chuyên ngành xây dựng , em đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các
thầy cô, bạn bè và nguồn động viên to lớn của người thân.
Với tất cả lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn:
Thầy TRẦN VĂN PHÚC: thầy hướng dẫn chính.
Các thầy cô khoa Kó Thuật-Công Nghệ, trường ĐH Mở.
Sau cùng tôi xin cảm ơn tất cả bạn bè cùng lớp, cùng khóa đã cùng gắn bóø và giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại Trường, cũng như trong quá trình hoàn thành đồ
án tốt nghiệp này.
Và đây là đồ án tốt nghiệp cũng là công trình đầu tiên em tính toán thiết kế do đó
không tránh những sai sót , vì vậy em rất mong nhận được những sự đánh giá và góp ý
của q thầy cô .
Xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện
LÊ NGUYÊN HÙNG
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang1
PHẦN I: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ
I. CƠ SỞ TÍNH TOÁN
1. Đặc trưng vật liệu
1.1. Bê tông
• Bê tông sử dụng cho cầu thang có cấp độ bền B20 (M250) có:
- Cường độ tính toán chòu nén R
b
= 11500 (KN/m
2
).
- Cường độ tính toán chòu kéo R
k
= 880 (KN/m
2
).
- Mô đun đàn hồi E
b
= 2,65x10
7
(KN/m
2
).
- Hệ số Poisson µ = 0,3.
.1.2. Cốt thép
Cốt thép sử dụng cho cầu thang gồm thép CI, A-I, CII và A-II.
- Cốt thép chòu lực CII, A-II có:
o Cường độ chòu kéo tính toán :R
s
= 280 (MPa).
o Mô đun đàn hồi: E
s
= 21x10
4
(MPa).
- Cốt thép đai CI, A-I có:
o Cường độ chòu kéo tính toán :R
s
= 225 (MPa)
o Mô đun đàn hồi: E
s
= 21x10
4
(MPa).
2. Phương pháp tính toán
- Xét tỷ số
⇒< 3
h
h
s
d
Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là liên kết
khớp.
- Xét tỷ số
⇒> 3
h
h
s
d
Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là liên kết
ngàm.
- Bản thang là dạng bản dầm nên ta cắt một dãy có bề rộng 1m để tính.
- Dầm chiếu nghỉ là dạng dầm đơn giản.
3. Lựa chọn phương pháp tính toán
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế, bên cạnh đó là sự
phát triển của khoa học công nghệ. Đặc biệt là ra đời của máy vi tính, người ta đã xây
dựng được rất nhiều chương trình tính toán khác nhau. Với sự trợ giúp của máy tính, cùng
với các phần mềm tính toán kết cấu chuyên dụng ( Sap2000) để xác đònh nội lực và từ kết
quả nội lực đó ta đi tính toán cốt thép.
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang2
II. MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT CẦU THANG
Mặt bằng và mặt cắt cầu thang được thể hiện như sau:
3000 1200 200
200 1300
200
1300 200
E
1000
1750 1750
MẶT CẮT VÀ MẶT BẰNG CẦU TẦNG ĐIỂN HÌNH
III. SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC
- Cầu thang là loại cầu thang hai vế dạng bản, chiều cao tầng điển hình là 3,5 m.
- Chiều rộng của thân thang l = 1300 mm.
- Chiều dài nhòp tính toán L
0
= 4200(mm)
- Kích thước bậc thang h
b
= 170 (mm),
l
b
= 300 (mm).
0
170
0.567 29,5 .
300
b
b
h
tg
b
α α
= = = ⇒ =
- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang:
h
s
= 140 (mm).
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang3
IV. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
1. Chiếu nghỉ
Xác đònh tải trọng:
a. Tónh tải:
Cấu tạo γ
d
(kN/m
3
) n δ
d
(m)
- Đá hoa cương 24 1,1 0,02
- Vữa lót 18 1,3 0,02
- Bản sàn BTCT 25 1,1 0,14
- Vữa trát: 18 1,3 0,015
=> Tổng tónh tải (trọng lượng bản thân sàn):
g
cn
= Σγ
i
δ
i
n
i
= 24 × 0,02 × 1,1 + (0,02 + 0,15)18 × 1,3 + 25 × 0,14 × 1,1=
= 5,134 (KN/m
2
)
b. Hoạt tải:
Theo TCVN 2737 – 1995 “Tiêu chuẩn thiết kế về tải trọng và tác động” – Mục 15a (bảng 3)
quy đònh hoạt tải cầu thang bộ:
p
c
= 4 KN/m
2
=> P
cn
= p
c
× n
p
= 4×1.2 = 4,80 (KN/m
2
).
=> q
cn
= (g
cn
+ P
cn
) = (5,134 + 4,80) = 9,934 (KN/m
2
).
2. Bản thang
b. Tónh tải:
Cấu tạo γ
d
(kN/m
3
) n δ
d
(m)
- Đá hoa cương 24 1,1 0,02
- Vữa lót 18 1,3 0,02
- Bản sàn BTCT 25 1,1 0,14
- Vữa trát: 18 1,3 0,015
- Gạch đinh 18 1,1 0,02
Chiều dày tương đương của lớp thứ I theo phương của bản nghiêng
δ
tđi
:
Lớp đá hoa cương:
1
1
( ) co s
(0 , 3 0,1 7 )0, 0 2 0 , 8 7
0, 0 2 7 3( )
0, 3
b b
td
b
l h
m
l
δ α
δ
+
+ ×
= = =
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang4
Lớp vữa:
2
2
( ) c o s
( 0 , 3 0 ,1 7 ) 0 , 0 2 0 , 8 7
0 , 0 2 7 3 ( )
0 , 3
b b
td
b
l h
m
l
δ α
δ
+
+ ×
= = =
Lớp bậc thang:
2
co s
0,1 7 0, 87
0, 0 7 4 ( )
2 2
b
td
h
m
α
δ
×
= = =
=>
'
bt i tdi i
g n
γ δ
=
∑
(24 0,0273 1,1 18 (0,0273 0,015) 1,3 18 0,074 1,1
25 0,14 1,1)
= × × + × + × + × × +
+ × ×
=> g’
bt
= 6,95 (KN/m
2
)
Theo phương đứng là:
'
6,95
7.989
cos 0,87
b
bt
g
g
α
= = =
(KN/m
2
)
c. Hoạt tải:
Theo TCVN 2737 – 1995 “Tiêu chuẩn thiết kế về tải trọng và tác động” – Mục 15a (bảng 3)
quy đònh hoạt tải cầu thang bộ:
p
c
= 4 KN/m
2
=> P
s
= p
c
x n
p
= 4 × 1,2 = 4,8 (KN/m
2
).
Tổng tải trọng tác dụng là:
Đối với dầm chiếu nghỉ:
q
cn =
g
cn
+ P
s
= 5,134 + 4,8 = 9,934 (KN/m
2
)
Đối với bản thang:
Trọng lượng của lan can g
lc
= 0,3 KN/m
2
quy tải lan can trên đơn vò m
2
bản thang:
0,3
0,25
1,2
lc
g = =
(KN/m
2
)
q
bt
= g
bt
+ g
lc
+ P
s
= 7,989 + 0,25 + 4,8 = 13,039 (KN/m
2
)
Chọn sơ bộ kích thước các dầm chiếu nghỉ, dầm kiềng cầu thang:
2800
250
(10 13) (10 13)
L
h = = =
÷ ÷
mm
200
(2 3)
h
b = =
÷
mm
Nhòp tính toán bản thang: L
0
= L
1
+ L
2
Các trò số L
2
= 3 m; L
1
= 1,2 m
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang5
V. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH CỐT THÉP
1. Tính bản thang
- Nhòp tính toán L
0
= L
1
+ L
2
= 3000 +1200 = 4200 (mm).
• Sơ đồ tính toán:
- Cắt một dãy có bề rộng b = 1 m để tính.
- Xét tỷ số
250
3
140
d
s
h
h
= < ⇒
Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là
liên kết khớp.
1.1. Tính vế 1
- Chọn sơ đồ tính toán:
- Kết quả nội lực được giải bằng
phần mềm tính toán kết cấu chuyên
dụng (Sap2000).
R
A
=39,22 KN
R
B
=34,33 KN
M
n
=0,7 x 39,89 = 27,923 KNm
M
g
= 0,4x 39,89 = 15,956 KNm
9,934KN/m
1
3,035
KN/m
BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT
39.89 KNm
33.88 KN
15.73KN
34.33KN
B
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang6
Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa.
Cốt thép sử dụng: φ
≤
10 - AI – Rs= 225 MPa.
φ
>10 - AII – Rs= 280 MPa.
2
m
b b o
M
R bh
α
γ
=
;
1 1 2
m
ξ α
= − −
b b o
R b h
A s
R s
ξ γ
=
;
o
As
bh
µ
=
%
Tiết
diện
Moment
(KNm)
h
0
(cm)
α
m
ξ
As
tt
(cm
2
)
As chọn
(cm
2
)
Nhòp 27,923 12,5 0,155
0,17 8,718
φ12a125 –
As=9,05
Gối 15,956 12,5 0,089
0,093
5,95
φ10a130 –
As=6,04
%100
max
×=
Rs
R
bbR
γξ
µ
=>
%18,3%100
225
5,11623,0
max
=×
×
=
µ
AI
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang7
39,89 KNm
15,73 KN
34,33 KN
33,88 KN
1.2. Tính vế 2 ( kết quả tương tự
như vế 1)
- Chọn sơ đồ tính toán:
- Vì cầu thang đối xứng nên kết
quả tính toán của vế 2 tương tự vế
1.
- Kết quả nội lực được giải
bằng phần mềm tính toán kết cấu
chuyên dụng (Sap2000).
- Tính cốt thép cho bản thang ta
áp dụng công thức như đối với dầm
chòu uốn:
R
A
=39,22 KN
R
B
=34,33 KN
M
n
=0,7 x 39,89 = 27,923 KNm
M
g
= 0,4x 39,89 = 15,956
KNm
Bêtông sử dụng
B20 – Rb = 11,5 Mpa.
Cốt thép sử dụng:
φ
≤
10 - AI – Rs= 225
MPa.
φ
>10 - AII – Rs= 280
MPa.
2
m
b b o
M
R bh
α
γ
=
1 1 2
m
ξ α
= − −
b b o
R b h
A s
R s
ξ γ
=
o
As
bh
µ
=
%
Tiết
diện
Moment
(KNm)
h
0
(cm)
α
m
ξ
As
tt
(cm
2
)
As chọn
(cm
2
)
Nhòp 27,923 12,5
0,155
0,17 8,718
φ12a125 –
As=9,05
Gối 15,956 12,5
0,089
0,093
5,95
φ10a130 –
As=6,04
9,934KN/m
13,035 KN/m
BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT
B
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang8
%100
max
×=
Rs
R
bbR
γξ
µ
=>
%18,3%100
225
5,11623,0
max
=×
×
=
µ
AI
2. Tính dầm chiếu nghỉ
Tải trọng tác dụng gồm:
- Trọng lượng bản thân dầm:
(
)
bsddd
.
n
h
h
b
g
γ−= = 0,2 (0,25 - 0.14)
×
1.1
×
25 = 0,605 (KN/m
2
).
- Trọng lượng tường xây trên dầm:
tttt
n
h
b
g
γ=
= 0,2
×
1,75
×
1.1
×
18 = 6.93
(KN/m
2
).
- Do bản thang truyền vào, là phản lực các
gối tựa tại B và tại D của vế 1 và vế 2 được quy
về dạng phân bố đều:
Vế 1:
m
R
B
; vế 2:
m
R
E
.
- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu
nghỉ:
q
d
= g
d
+ g
t
+ R
B
= 0,605 + 6,93 + 34,33 = 41,91 (KN/m).
- Nhòp tính toán L
3
= 2,8 (m).
- Chọn sơ đồ tính toán:
- Kết quả nội lực được giải bằng phần mềm tính toán kết cấu chuyên dụng (Sap2000).
- Tính cốt thép cho dầm chiếu nghỉ là dầm chòu uốn ta áp dụng công thức:
M= 42,3 KN/m
2
Q=60,42 KN
Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa.
Cốt thép sử dụng:
φ
≤
10 - AI – Rs= 225 MPa.
φ
>10 - AII – Rs= 280 MPa.
2
m
b b o
M
R bh
α
γ
=
;
1 1 2
m
ξ α
= − −
b b o
R b h
A s
R s
ξ γ
=
;
o
As
bh
µ
=
%
BIỂU ĐỒ MOMENT VÀ LỰC CẮT
2800
60.42 KN
-
60.42 KN
M
Q
41.91 KN/m
42.3 KN/m
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang9
Tiết
diện
Moment
(KNm/m)
h
0
(m)
α
m
ξ
As
tt
(cm
2
)
As chọn
(cm
2
)
Nhòp 42,3 0,215
0,08
0,083
7,331 3φ18 – As=7,635
Gối 0 - - - - 2φ12 – As =2,262
TÍNH TOÁN CỐT ĐAI:
Lực cắt Q
max
= 60,42 KN
Chọn đai φ6 với a
SW
= 0.283 cm
2
, đai 2 nhánh: n = 2
⇒ A
SW
= 2×0.283 = 0.5665 cm
2
;
R
SW
= 175Mpa ; R
bt
=0,9MPa
2
2
02
)1(4
Q
ARhbR
S
swswbtbnfb
tt
××××××++××
=
γϕϕϕ
=>
2
2
3 2
4 2 1 0,9 200 215
175 0,5665 10 180,8 18,1
(60,42 10 )
tt
S mm cm
× × × × ×
= × × = =
×
2
2 1
4 0
max
3
(1 )
1,5 (1 0) 0,9 200 215 10
20,66
60,42 10
b n bt
R bh
S cm
Q
φ φ
−
+
× + × × × ×
= = =
×
250
125
450
2 2
150
ct
h
S khi h
= =
= ≤
Chọn s = min( s
tt
, s
max
, s
ct
) và tiện cho việc thi công ta chọn s = 15 cm
Kiểm tra:
1 0,01 1 0,01 11,5 0,885
b b b
R
φ γ
= − = − × =
1
210 0,283
1 5 1 5 1,04
27 20 15
w
b
Es Aw
E b s
φ
× ×
= + = + =
× × × ×
3
1
max 60,42 0,3 0,3 0,89 1,04 1 9 10 0,2 0,215
b w b bt o
Q R bh
φ φ γ
= < = × × × × × × ×
= 107,462 KN
Vậy cốt đai sử dụng φ6a150 đảm bảo khả năng chòu lực cắt lớn nhất trong dầm Q
max
và
không cần tính toán cốt xiên.
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang10
PHẦN II: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
( SÀN TẦNG 3 )
I. SƠ ĐỒ Ô BẢN SÀN:
2400
82OO
3000
F
E
D
C
8
7654321
DS2b (200x500)
6500
6500 1500
8500 1500820085001300
6500 6500
8200
1 1
3
3
1
1
2
2
4
5
7
2
2
9
11
5800
8
6
11
10
12
12
11
4200
2800 3000
10
II.CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN:
Chọn chiều dày sàn theo các yêu cầu:
Về mặt chòu lực
: đảm bảo giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (để
truyền tải trọng ngang, …)
Yêu cầu cấu tạo
: trong tính toán không xét việc bò giảm yếu do các lỗ khoan treo
móc các thiết kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió, …)
Yêu cầu công năng
: công trình được sử dụng làm chung cư nên các hệ tường ngăn
(không có hệ dầm đỡ ) có thể thay đổi vò trí bất kỳ mà không làm tăng đáng kể nội lực và
độ võng sàn.
+ Sơ bộ chọn chiều dày bản sàn:
m
LD
h
s
1
×
=
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang11
m = 30 35 đối với bản dầm
m = 40 45 đối với bản kê
D = 0,8 1,4 phụ thuộc vào tải trọng
Do trong mặt bằng sàn tầng điển hình, sàn chủ yếu làm việc theo hai phương dạng
bản kê 4 cạnh ( 2/
12
≤LL ), vì vậy các hệ số chọn như sau:
D = 0,9
m = 45
L
1
= 8200 mm
0,9 8200
164
45
s
h
×
= =
Chọn bề dày sàn h
s
= 170 mm để thiết kế.
Dầm phụ:
÷=
20
1
8
1
d
h
L
1
÷=
20
1
8
1
d
h
8200 = (1025 ÷ 410)
⇒ Chọn h
d
= 450 mm
⇒ Chọn h
b
= 200 mm
Vậy dầm phụ có kích thước tiết diện là 20 × 45 cm
Dầm chính:
Theo phương dọc:
÷=
16
1
10
1
d
h
L
1 1
8500 (850 531)
10 16
d
h
= ÷ = ÷
⇒ Chọn h
d
= 600 mm
⇒ Chọn h
b
= 300 mm
Theo phương ngang:
÷=
16
1
10
1
d
h
L
)469750(7500
16
1
10
1
÷=
÷=
d
h
⇒ Chọn h
d
= 600 mm
⇒ Chọn h
b
= 300 mm
Vậy dầm chính theo phương dọc có kích thước tiết diện là 600 × 30 cm
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang12
Mặt cắt sàn
Mặt bằng sàn tầng điển hình:
Các lớp cấu tạo sàn như hình vẽ:
Đối với sàn thường xuyên tiếp xúc với nước (sàn vệ sinh, sàn mái,…) thì ngoài lớp vữa còn
có thêm lớp chống thấm.
III. TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN :
Tầng điển hình bao gồm các phòng: Phòng khách, phòng ngủ, nhà bếp, phòng vệ
sinh, ban công.phòng sinh hoạt chung,sảnh tầng chung……
Sàn1:8,5m ×6,5m
Sàn2: 8,5m × 8,2m
Sàn3: 8,2m ×6,5m
Sàn4: 3m × 4,2m
Sàn5: 5,2m × 5,8m
Sàn6: 2,4m × 4,2m
Sàn7: 3m × 8,2m
Sàn8: 4m × 8,2m
Sàn9: 1,5m × 8,5m
Sàn10: 1,3m × 6,5m
Sàn11: 1,5m × 6,5m
Sàn12: 1,5m × 8,2m
Tải trọng tác động lên sàn điển hình được bao gồm tỉnh tải và hoạt tải,được xác
đònh trong như sau:
Theo tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737 – 1995 thì tải trọng
được chia thành hai loại: tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và
đặc biệt) tùy theo thời gian tác dụng của chúng.
- Tùy vào công năng sử dụng của nó thì tải trọng tác dụng lên sàn lại được phân ra
thành ba dạng như sau:
o Tải trọng sàn khu vực sảnh và hành lang.
o Tải trọng sàn vệ sinh.
o Tải trọng sàn văn phòng.
1. Tải trọng khu vực vệ sinh
- Tải trọng tác dụng lên sàn vệ sinh:
( )
./
2
1
2
mKNng
n
iii
s
∑
=
δγ
- Trong đó:
o −γ
i
khối lượng của lớp thứ i.
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang13
o
−δ
i
chiều dày của lớp thứ i.
o
−
i
n
hệ số vượt tải của lớp thứ i.
- Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:
Loại tải Cấu tạo
Tải tiêu chuẩn
(kN/m
2
)
Hệ số vượt
tải (n
i
)
Tải tính toán
(kN/m
2
)
- Lớp gạch Ceramic
dày 1cm.
20×0,01 = 0.200 1,1 0,220
- Lớp vữa ximăng dày
2 cm.
18×0,02 = 0.360 1,3 0,396
- Lớp chống thấm dày
1 cm.
20×0,01 = 0.200 1,1 0,220
- Lớp sàn BTCT dày
17 cm.
25×0,17 = 4.250 1,1 4,675
- Lớp vữa trát dày
1.5cm.
18×0,015 = 0.270 1,3 0,324
- vách ngăn 2,000 1,1 2,200
Tónh tải
- Đường ống 0,500 1,1 0,550
Hoạt tải
- Sàn vệ sinh 2,000 1,2 2,400
- Tónh tải tác dụng lên sàn vệ sinh là:
s
2
g
= 0,220 + 0,396 + 0,220 + 4,675 + 0,324 + 0,550 + 2,200 = 8,585 (kN/m
2
).
- Tổng tải trọng tác dụng lên sàn vệ sinh là:
s
2
s
2
s
2
pgq += = 8,585 + 2,400 = 10,985 (kN/m
2
).
2. Tải trọng khu vực văn phòng
- Tải trọng tác dụng lên sàn văn phòng:
( )
.m/kNng
2
n
1
iii
s
3
∑
δγ=
- Trong đó:
o
−γ
i
khối lượng của lớp thứ i.
o
−δ
i
chiều dày của lớp thứ i.
o
−
i
n
hệ số vượt tải của lớp thứ i.
- Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:
Loại tải Cấu tạo
Tải tiêu chuẩn
(kN/m
2
)
Hệ số vượt
tải (n
i
)
Tải tính toán
(kN/m
2
)
- Lớp gạch Ceramic
dày 1cm.
20×001 = 0,200 1,1 0,220
- Lớp vữa ximăng dày
2 cm.
18×0,02 = 0,360 1,3 0,396
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang14
- Lớp sàn BTCT dày
15 cm.
25×0,17 = 4,25 1,1 4,675
- Lớp vữa trát dày
1.5cm.
18×0,015 = 0,270 1,3 0,324
Tónh tải
- Tải treo các thiết bò
kỹ thuật.
0,500 1,1 0,550
- Vách ngăn 2,000 1,1 2,200
Hoạt tải - Văn phòng. 3,000 1,2 3,600
- Tónh tải tác dụng lên sàn văn phòng là:
s
3
g
= 0,220 + 0,396 + 4,675 + 0,324 + 0,550 + 2,200 = 8,365 (kN/m
2
).
- Tổng tải trọng tác dụng lên sàn văn phòng là:
s
3
s
3
s
3
pgq +=
= 8,365 + 3,600 = 11,965 (kN/m
2
).
3. Tải trọng khu vực sảnh, hành lang, ban công :
- Tải trọng tác dụng lên sàn văn phòng:
( )
./
2
1
4
mkNng
n
iii
s
∑
=
δγ
- Trong đó:
o −γ
i
khối lượng của lớp thứ i.
o −δ
i
chiều dày của lớp thứ i.
o −
i
n
hệ số vượt tải của lớp thứ i.
- Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:
SÀN CÁC KHU VỰC SẢNH, HÀNH LANG, BAN CÔNG
Loại tải Cấu tạo
Tải tiêu chuẩn
(kN/m
2
)
Hệ số vượt
tải (n
i
)
Tải tính toán
(kN/m
2
)
- Lớp gạch Ceramic
dày 1cm.
20×0,01 = 0,200 1,1 0,220
- Lớp vữa ximăng dày
2 cm.
18×0,02 = 0.360 1.3 0,396
- Lớp sàn BTCT dày
15 cm.
17×0,25 = 4,25 1,1 4,675
- Lớp vữa trát dày
1.5cm.
18×0,015 = 0.270 1.3 0,324
Tónh tải
- Tải treo các thiết bò
kỹ thuật.
0,500 1,1 0,550
Tổng cộng: 5,615
- Tónh tải tác dụng lên sàn là:
s
g
4
= 0,220 + 0,396 + 4,675 + 0,324 + 0,550 = 6,165 (kN/m
2
).
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang15
- Tổng tải trọng tác dụng lên sàn là:
s
3
s
3
s
3
pgq += = 6,165 + 3,600 = 9,765 (kN/m
2
).
IV. TÍNH TOÁN NỘI LỰC :
1. Bản sàn làm việc hai phương:
Tính toán theo sơ đồ đàn hồi.
- Để xét sự làm việc đồng thời của các ô bản, tính nội lực trong bản theo sơ đồ bản liên
tục :
- Xét điều kiện liên kết giữa bản với dầm:
+h
d
>3h
s
là liên kết ngàm;
+h
d
< 3h
s
là liên kết gối tựa.
- Công thức tính moment :
o Moment dương lớn nhất ở giữa bản
M
1
= m
i1.
P (KNm/m)
M
2
=m
i2.
P (KNm/m)
o Moment âm lớn nhất ở gối:
M
I
=k
i1
.P (KNm/m)
M
II
=k
i2
.P (KNm/m)
Trong đó: i = kí hiệu ô bản đang xét (i=1,2,…11)
1,2 = chỉ phương đang xét là L1 hay L2
L
1
,L
2
= nhòp tính toán cuả ô bảng là k/c giữa các trục gối tựa.
P=tổng tải trọng tác dụng lên ô bản.
P = (p+q).L
1
.L
2
Vơí : p - hoạt tải tính toán (KN/m
2
).
q - tónh tải tính toán (KN/m
2
).
m
i1
, m
i2
,k
i1
,k
i2
= các hệ số phụ thuộc vào hệ số
1
2
L
L
- Trước tiên ta xét các ô bản có
1
2
L
L
<2 ( thuộc loại bản kê 4 cạnh, làm việc theo 2
phương )
- Dựa vào tỉ số
3≥
b
d
h
h
(liên kết ngàm)
- Sơ đồ tính : Các ô bản dưới đây thuộc loại ô số 9
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang16
M
I
M
I
M
II
M
II
M
2
M
1
M
I
M
I
M
1
M
II
M
II
M
2
L
2
L
1
- Xác đònh nội lực
- Các hệ số m , k tra bảng phụ thuộc vào loại ô bản , và tỉ số
α
= l
2
/l
1
tương ứng.
Bảng Tra Hệ Số m
i1
, k
i1
,m
i2
và k
i2
BẢNG TÍNH NỘI LỰC CỦA CÁC Ô BẢN KÊ
Ô bản L
1
(m) L
2
(m) L
1
/L
2
m
91
m
92
k
91
k
92
1 8,5 6,5
1,31
0,0208 0,0123 0,0475 0,0281
2 8,5 8,2
1,04
0,0187 0,0171 0,0437 0,0394
3 8,2 6,5
1,26
0,0207 0,0133 0,0473 0,0303
4 4,2 3
1,4
0,021 0,0107 0,0473 0,024
5 5,8 5,2 1,12 0,0194 0,0161 0,045 0,0372
6 4,2 2,4
1,75
0,0197 0,0064 0,0431 0,0141
Bảng Tính Giá Trò Môment M
1
, M
I
, M
2
và M
II
Ô
g
s
(kN/m
2
)
p
s
(kN/m
2
)
P(kN)
M
1
(kNm)
M
2
(kNm)
M
I
(kNm)
M
II
(kNm)
1
8,365 3,6
662
13,75
8,13
31,40
18,58
2
8,365 3,6
834
15,60
14,26
36,44
32,86
3
8,365 3,6
638
13,20
8,48
30,16
19,32
4
8,585 2,4
138
2,91
1,48
6,55
3,32
5
6,165 3,6
295
5,71
4,74
13,25
10,96
6
6,165 3,6
99
1,94
0,63
4,24
1,39
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang17
MI
1m
L1
M1
L2
MI
2. Bản sàn làm việc một phương :
- Trước tiên ta xét các ô bản có
1
2
L
L
> 2 (thuộc loại bản dầm, làm việc theo 1
phương )
- Dựa vào tỉ số
3≥
b
d
h
h
(liên kết ngàm) hay
3<
b
d
h
h
(liên kết tựa)
- Bản ngàm hai cạnh:
Cắt ra một dải sàn rộng 1m theo phương cạnh ngắn.
Bản có sơ đồ tính hai đầu ngàm
•Moment ở gối :
M
g
=
12
2
1
ql
•Moment ở nhòp :
M
nh
=
24
2
1
ql
Sơ đồ đầu ngàm đầu khớp
Môment ở đầu ngàm:
M
ng
=
8
2
1
ql
Moment ở giữa nhòp:
M
nh
=
128
9
ql
1
2
.
- Bảng Tính Giá Trò Moment Ở Gối Và Nhòp Các Bản:
Ô L
1
(m) L
2
(m) q
tt
(kN/m
2
)
M
gối
(kNm)
M
nhòp
(kNm)
7 3 8,2 9.215
7,32 20,52
8 4 8,2
9.215
13,02 36,48
9 1,5 8,5
9.215
1,83 5,51
10 1,3 6,5
9.215
1,38 2,42
Ô sàn11, 12 có L
1
bằng với ô sàn 9, nên ô sàn 10,11 có giá trò tương tự ô sàn 9.
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang18
V. BỐ TRÍ THÉP :
1. Bản sàn làm việc hai phương:
Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa.
Cốt thép sử dụng: φ
≤
10 - AI – Rs= 225 MPa.
φ
>10 - AII – Rs= 280 MPa.
2
m
b b o
M
R bh
α
γ
=
;
1 1 2
m
ξ α
= − −
b b o
R b h
A s
R s
ξ γ
=
;
o
As
bh
µ
=
%
-Tính toán cốt thép cho các ô sàn ( loại bản kê 4 cạnh):
Chọn a =1,5 cm => h
0
= h – a = 15 – 1,5 = 13,5 cm
CỐT THÉP CÁC Ô BẢN KÊ
Ô
M
(KN.m)
m
α
ξ
As
(cm
2
)
Chọn thép
As
chọn
(cm
2
)
µ
(%)
M
1
13,75 0,0498
0,0511
4,0460
φ
10a190
4,13
0.29%
M
2
8,13 0,0294
0,0299
2,3665
φ
8a200
2,52 0.11%
M
I
31,40 0,1136
0,1210
7,7008
φ
12a150
7.54
0.68%
01
M
II
18,58 0,0672
0,0697
5,5199
φ
10a140
5,61
0.29%
M
1
15,60 0,0565
0,0582
4,6071
φ
10a170
4,62 0.26%
M
2
14,26 0,0516
0,0530
4,2002
φ
10a180
4,36
0.29%
M
I
36,44 0,1319
0,1420
9,0379
φ
12a120
9,43 1.05%
02
M
II
32,86 0,1189
0,1270
8,0848
φ
12a140
8,08
0.68%
M
1
13,20 0,0478
0,0490
3,8800
φ
10a200
3,93
0.14%
M
2
8,48 0,0307
0,0312
2,4700
φ
8a200
2,52 0.11%
M
I
30,16 0,1092
0,1159
7,3767
φ
12a150
7,54
0.29%
03
M
II
19,32 0,0699
0,0726
5,7483
φ
10a140
5,61 0.11%
M
1
2,91 0,0105
0,0106
0,8388
φ
6a200
1.42 0.11%
M
2
1,48 0,0054
0,0054
0,4255
φ
6a200
1.42 0.11%
M
I
6,55 0,0237
0,0240
1,9009
φ
8a200
2,52 0.19%
04
M
II
3,32 0,0120
0,0121
0,9578
φ
8a200
2,52 0.11%
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang19
M
1
5,71 0,0207
0,0209
1,6546
φ8a200
2,52 0.19%
M
2
4,74 0,0172
0,0173
1,3710
φ6a200
1.42 0.11%
M
I
13,25 0,0480
0,0492
3,8950
φ10a200
3,93 0.39%
05
M
II
10,96 0,0397
0,0405
3,2076
φ8a150
3.35 0.29%
M
1
1,94 0,0070
0,0070
0,5582
φ6a200
1.42 0.19%
M
2
0,63 0,0023
0,0023
0,1809
φ6a200
1.42 0.11%
M
I
4,24 0,0153
0,0155
0,9846
φ8a200
2,52 0.39%
06
M
II
1,39 0,0050
0,0050
0,3996
φ8a200
2,52 0.29%
2. Bản sàn làm việc một phương :
Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa.
Cốt thép sử dụng: φ
≤
10 - AI – Rs= 225 MPa.
φ>10 - AII – Rs= 280 MPa.
2
m
b b o
M
R bh
α
γ
=
;
1 1 2
m
ξ α
= − −
b b o
R b h
A s
R s
ξ γ
=
;
o
As
bh
µ
=
%
-Tính toán cốt thép cho các ô bản dầm ( loại bản kê 4 cạnh):
Chọn a =1,5 cm => h
0
= h – a = 15 – 1,5 = 13,5 cm
CỐT THÉP CÁC Ô BẢN DẦM
Ô
M
(KN.m)
m
α
ξ
As
(cm
2
)
Chọn thép
As
chọn
(cm
2
)
µ
(%)
M
n
7,32
0,0265
0,0269
2,13
φ6a130
2.18 0.11%
07
M
g
20,52
0,0743
0,0773
6,12
φ10a130
6.04 0.12%
M
n
13,02
0,0471
0,0483
3,83
φ8a130
3.87
0.11%
08
M
g
36,48
0,1320
0,1421
9,04
φ12a120
9.43
0.11%
M
n
1,83
0,0066
0,0066
0,53
φ6a200
1.42
0.11%
09
M
g
5,51
0,0199
0,0201
1,60
φ8a200
2,52
0.11%
M
n
1,38
0,0050
0,0050
0,40
φ6a200
1.42 0.11%
10
M
g
2,42
0,0088
0,0088
0,70
φ8a200
2,52
0.11%
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang20
PHẦN III: HỒ NƯỚC MÁI
I. CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ:
1. Xác đònh dung tích bể chứa:
- Mặt bằng kiến trúc công trình có 10 tầng làm văn phòng trong đó tầng kỹ thuật, tầng
mái dùng đặt các thiết bò sửa chữa cho công trình và hồ nước mái ước lượng tổng số người
sử dụng nước trong tòa nhà là 300 người.
- Theo quy phạm TCVN 4513-1988: Ta chọn tiêu chuẩn dùng nước trong ngày lớn nhất
(tiêu chuẩn dùng nước của một cán bộ làm việc ở trụ sở, cơ quan hành chính gồm cả lượng
nước cho khách).
Q = 200 lít/ người/ ngày
60000200300
1
=×=
sd
W lít = 60m
3
- Lượng nước sử dụng cho chữa cháy: tòa nhà có 2 cột nước lưu lượng tính cho mỗi cột
là 2,5 l/s ta sử dụng các vòi cho chữa cháy là 10 phút.
300025,2600 =××=
cc
W lít = 3m
3
- Chọn sơ bộ thể tích hồ:
3
m63360 =+=+=
ccdhbe
WWW
2. Xác đònh hình dạng bể nước:
Chiều dài bể nước a = 8200 mm
Chiều rộng bể nước b = 3500 mm
Chiều cao của bể nước h = 2200 mm
Với
b
a
=
8,2
3,5
= 2,34 < 3 và h <2a => bể nước
thuộc loại bể thấp.
Dung tích của bể chứa là:
V= 8,2
×
3,5
×
2,2 = 63.14 m
3
3. Bản nắp:
Bản nắp đổ toàn khối với dầm nắp
Chọn sơ bộ chiều dày bản nắp
h
bn
=
m
D
L =
50
1
3500 =70 mm
Kích thước dầm nắp DN1, DN2 và DN3
(200x250).
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang21
4. Bản thành:
Bản thành kích thước 4100
×
2200
Chọn chiều dày h
bt
= 100
5. Bản đáy:
Bản nắp đổ toàn khối với dầm nắp
Kích thước dầm đáy DĐ1 (200x400) và DĐ2, DĐ3 (200x450)
6. Cột:
Số lượng cột: 6 cây.
Kích thước cột 200x200.
L
cột
= 3200
II- XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG & TÍNH TOÁN CỐT THÉP:
1) Bản nắp:
Lỗ thăm
(600x600)
i. Tónh tải:
Cấu tạo γ
v
(kN/m
3
) n δ
b
(m)
- Vữa lót 18 1,3 0,02
- Bản sàn BTCT 25 1,1 0,14
- Vữa trát: 18 1,3 0,015
Tổng trọng lượng các lớp cấu tạo bản nắp:
g
bn
= Σγ
i
δ
i
n
i
= 0,035
×
18
×
1,1 + 0,07
×
25
×
1,1 = 2,68 (KN/m
2
)
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang22
ii. Hoạt tải:
Hoạt tải sữa chữa p
c
= 0,75 (KN/ m
2
)
Hệ số tin cậy của hoạt tải là n
p
= 1,3.
=> p = 0,75
×
1, 3 = 0,975 (KN/ m
2
)
Tổng tải trọng:
q
bn
= g
bn
+ p = 2,68 + 0,975 = 3,656 (KN/ m
2
)
iii. Sơ đồ tính và bảng tính:
Xét tỉ số:
4,1
1,17 2
3,5
a
b
= = <
=> bản nắp thuộc loại bản kê 4 cạnh.
Xét tỉ số:
357,3
70
250
>==
bn
dn
h
h
=> bản nắp liên kết với dầm nắp là ngàm.
=> sơ đồ tính của bản nắp là ô số 9.
M
I
M
I
M
II
M
II
M
2
M
1
M
I
M
I
M
1
M
II
M
II
M
2
L
2
L
1
Mômen dương lớn nhất ở giữa bản:
M
1
= m
91
. q
bn
= 0,0202
×
3,656
×
4,1
×
3,5 = 1,06 (KNm/m)
M
2
= m
92
. q
bn
= 0,0146
×
3,656
×
4,1
×
3,5 = 0,766 (KNm/m)
Mômen âm lớn nhất ở gối:
M
I
= k
91
. q
bn
= 0,04645
×
3,656
×
4,1
×
3,5 = 2,44 (KNm/m)
M
II
= k
92
. q
bn
= 0,0337
×
3,656
×
4,1
×
3,5 = 1,77 (KNm/m)
BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN NẮP:
Bêtông sử dụng B20 – Rb = 11,5 Mpa.
Cốt thép sử dụng: φ
≤
10 - AI – Rs= 225 MPa.
φ>10 - AII – Rs= 280 MPa.
2
m
b b o
M
R bh
α
γ
=
;
1 1 2
m
ξ α
= − −
b b o
R b h
A s
R s
ξ γ
=
;
o
As
bh
µ
=
%
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang23
Tiết diện
Moment
(KNm/m)
h
0
(cm)
α
m
ξ
As
tt
(cm
2
)
As chọn
(cm
2
)
µ
(%)
Nhòp L
1
1,06 5,5 0,0305
0,0309
0,87 φ6a200 – As=1,42 0,26
Nhòp L
2
0,776 5,5 0,0223
0,0226
0,64 φ6a200 – As=1,42 0,26
Gối L
1
2,44 5,5 0,0701
0,0728
2.05 φ8a200 – As=2,52 0,46
Gối L
2
1,77 5,5 0,0509
0,0522
1,4 φ6a200 – As=1,42 0,26
%100
max
×=
Rs
R
bbR
γξ
µ
=>
%18,3%100
225
5,11623,0
max
=×
×
=
µ
AI
DN3
DN1
DN1
DN2
DN3
2) Dầm nắp DN1 (200x250) L=3500:
i. Sơ đồ tính:
ii. Xác đònh tải trọng:
1. Trọng lượng bản thân dầm:
g
d1
= (h
d1
- h
bn
)
×
b
d1
×
bt
γ
×
n
g
g
d1
= (0,25 – 0,07)
×
0,2
×
25
×
1,1 = 0,99 (KN/m)
2. Tải trọng do bản nắp truyền qua (bao gồm tónh tải + hoạt tải):
Đối với dầm theo phương cạnh ngắn, tải trọng từ bản nắp truyền vào có dạng hình tam giác:
999,3
2
5,3
656,3
8
5
2
8
5
≈××=××=
b
bntd
(KN/m)
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2004
GVHD:Trần Văn Phúc
SVTH: Lê Nguyên Hùng MSSV: 20460056
Trang24
=> Tổng tải trọng tác dụng lên dầm nắp DN1:
q
1
= g
d1
+ q
tđ
= 0,99 + 3,999 = 4,989 (KN/m)
iii. Tính toán cốt thép:
Momen lớn nhất ở nhòp:
M
max
=
8
2
ql
=
64,7
8
5,3989,4
2
≈
×
(KNm)
Lực cắt lớn nhất ở sát đầu cột:
Q
max
=
2
ql
=
≈
×
2
5,3989,4
8,73 (KN)
BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC DN1:
Bêtông sàn sử dụng B20 – Rb =11,5 Mpa.
Cốt thép sử dụng: φ
≤
10 - AI – Rs= 225 MPa.
φ
>10 - AII – Rs= 280 MPa.
2
m
b b o
M
R bh
α
γ
=
;
1 1 2
m
ξ α
= − −
b b o
R b h
A s
R s
ξ γ
=
;
o
As
bh
µ
=
%
Tiết
diện
Moment
(KNm/m)
h
0
(m)
α
m
ξ
As
tt
(cm
2
)
As chọn
(cm
2
)
µ
(%)
Nhòp 7,64 0,215
0,072 0,075 1,641 2φ12 – As =2,262
0,53
Gối 3,1 0,215
0,056 0,06 0,52 2φ12 – As =2,262
0,53
%100
max
×=
Rs
R
bbR
γξ
µ
=>
%56,2%100
280
5,11623,0
max
=×
×
=
µ
AI
