Bản vẽ autocad Công Nghệ Sản Xuất Cấu Kiện Bêtông Cốt Thép Đúc Sẵn nhà chung cư 5 tầng

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CẤU
KIỆN BETON CỐT THÉP ĐÚC SẴN DÙNG
LẮP GHÉP CHUNG CƯ 5 TẦNG CÓ TẦNG
HẦM CÔNG SUẤT 24000 M3 BETON/NĂM
MỤC LỤC
Trang

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG ...................................................................................1
CHƯƠNG II: BIỆN LUẬN VỀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ 2
........................................................2

II.1 LÍ DO XÂY DỰNG NHÀ MÁY

II.2 ƯU-KHUYẾT ĐIỂM CỦA CẤU KIỆN LẮP GHÉP ..............................................................3

PHẦN 2 :CÁC DỮ LIỆU THIẾT KẾ
CHƯƠNG I: LUẬN CHỨNG VỀ ĐỊA ĐIỂM ĐẶT NHÀ MÁY....................................4
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU SẢN PHẨM............................................................................5
II.1.GIỚI THIỆU VỀ CHUNG CƯ LẮP GHÉP............................................................................5
II.2.GIỚI THIỆU VỀ CÁC CẤU KIỆN

....................................................................................................................................................
….5
CHƯƠNG III:YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN VẬT LIỆU......................... 7
III.1.YÊU CẦU CHUNG........................................................................................................ 7
III.2.CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ-KỸ THUẬT CỦA NGUYÊN VẬT LIỆU................................. 8
CHƯƠNG IV:KẾ HOẠCH CUNG CẤP NGUYÊN VẬT LIỆU................................. 12
IV.1 KẾ HOẠCH CUNG CẤP BÊ TÔNG............................................................................... 12
IV.2 TÍNH TOÁN CẤP PHỐI BÊ TÔNG................................................................................. 12
IV.3 KẾ HOẠCH CUNG CẤP NGUYÊN VẬT LIỆU CHO SẢN XUẤT................................ 15
IV.4 KẾ HOẠCH SẢN XUẤT SẢN PHẨM CỦA NHÀ MÁY..................................................17

PHẦN 3 : PHẦN KẾT CẤU
CHƯƠNG I:TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG..........................................................................19
I.1 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TỪNG CẤU KIỆN........................................19
I.2 TÍNH TOÁN TẢI DO GIÓ TÁC ĐỘNG LÊN KHUNG.......................................................19

CHƯƠNG II:TÍNH TOÁN CỐT THÉP...........................................................................21
II.1 PANEN SÀN....................................................................................................................21
II.2 TÍNH DẦM NGANG.......................................................................................................24
II.3 TÍNH DẦM DỌC.............................................................................................................27
II.4 TÍNH CỘT.......................................................................................................................28

CHƯƠNG III:LIÊN KẾT CẤU KIỆN..............................................................................34
III.1 LIÊN KẾT CỘT – CỘT.........................................................................................................34
III.2 LIÊN KẾT DẦM– CỘT.........................................................................................................35

PHẦN 4: PHẦN CÔNG NGHỆ
CHƯƠNG I:LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT.............................................36
CHƯƠNG II:TÍNH TOÁN KHO NGUYÊN LIỆU.......................................................37
II.1 VẬN CHUYỂN NGUYÊN VẬT LIỆU....................................................................................37

1


II.2.CHỌN CÁC PHƯƠNG TIỆN VẬN CHUYỂN TRONG KHO..................................................37
II.3 LỰA CHỌN KHO CỐT LIỆU CÁT VÀ ĐÁ ............................................................................39
II.4 TÍNH TOÁN KHO CỐT LIỆU ...............................................................................................40
II.5 KHO XI MĂNG....................................................................................................................42

CHƯƠNG III: TRẠM TRỘN BETON ............................................................................45

III.1 LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT TRẠM TRỘN BETON .............................................................45
III.2 LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG ÁN NHÀO TRỘN .....................................................45
III.3 CÁC QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HỖN HỢP BETON ......................................46
III.4 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TRẠM TRỘN ....................................................................................57
III.5 TÍNH TOÁN XƯỞNG TRỘN HỖN HỢP BÊ TÔNG ..............................................................49
III.6 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN TRONG XƯỞNG TRỘN ........................................55

CHƯƠNG IV: PHÂN XƯỞNG THÉP .............................................................................57
IV.1 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA PHÂN XƯỞNG THÉP ....................................57
IV.2 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA CÁC LOẠI THÉP ..................................................................59
IV.3 TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH KHO THÉP ...................................................................................62
IV.4 TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG ...............................................................................64
IV.5 DIỆN TÍCH KHO THÉP THÀNH PHẨM ..............................................................................71
IV.6 DIỆN TÍCH XƯỞNG THÉP ................................................................................................71

CHƯƠNG V: PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH ....................................................................72
V.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT ............................................................................72
V.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH SẢN PHẨM ..........................................................73
V.3 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH ........................................................74
V.4. TÍNH KHUÔN ĐÚC SẢN PHẨM .........................................................................................75
V.5 TÍNH THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH ............................................................81
V.6 DƯỠNG HỘ SẢN PHẨM .....................................................................................................88
V.7 DIỆN TÍCH PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH ...............................................................................89
V.8 VẬN CHUYỂN SẢN PHẨM...................................................................................................91

CHƯƠNG VI:CÁC QUI ĐỊNH TRONG SẢN XUẤT .................................................92
VI.1 CÁCH ĐẶT KHUNG LƯỚI CỐT THÉP VÀ CHI TIẾT CHỜ ................................................92
VI.2 VẬN CHUYỂN BÁN THÀNH PHẨM .................................................................................92
VI.3 VẬN CHUYỂN VÀ ĐIỀU CHỈNH CÁC CẤU KIỆN ............................................................92
VI.4 KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CÁC CẤU KIỆN ĐÚC SẴN .....................................................93

VI.5 CHẤT XẾP BẢO QUẢN SẢN PHẨM Ở KHO .....................................................................97

PHẦN 5: KIẾN TRÚC .....................................................................................................99
PHẦN 6: AN TOÀN LAO ĐỘNG- CHỈ TIÊU KINH TẾ
CHƯƠNG I: AN TOÀN LAO ĐỘNG ..............................................................................103
I.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƯỞNG THÉP .........................................................103
I.2 AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƯỞNG NHÀO TRỘN.............................................103
I.3 AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH .................................................103
I.4 QUI PHẠM KỸ THUẬT VỀ AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI VẬN HÀNH CÁC THIẾT BỊ VÀ VẬN
CHUYỂN CẤU KIỆN ĐÚC SẴN .................................................................................................104

CHƯƠNG II: BỐ TRÍ NHÂN LỰC TRONG NHÀ MÁY ..........................................105
II.1 BỐ TRÍ LAO ĐỘNG TRONG KHU VỰC SẢN XUẤT CHÍNH ...............................................105
II.2 BỐ TRÍ LAO ĐỘNG Ở KHU VỰC HÀNH CHÁNH ...............................................................106

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NHU CẦU ĐIỆN-NƯỚC ...............................................107
III.1 TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC SẢN XUẤT – SINH HOẠT ....................................................107
III.2 TÍNH TOÁN LƯỢNG ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ ....................................................................107

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN KINH TẾ ...........................................................................110
IV.1 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU KINH TẾ ...................................................................................110

2


IV.2 CƠ CẤU TỔ CHỨC NHÂN SỰ CỦA NHÀ MÁY ..................................................................110
IV.3 TÍNH TOÁN CHI PHÍ ...........................................................................................................110
IV.4 TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT .............................................................116

3

PHẦN 3 : PHẦN KẾT CẤU
CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG
I.1 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TỪNG CẤU KIỆN:
Bảng I.1 : Tải Trọng tác dụng lên Panen sàn
Cấu Tạo
Gạch lát
Vữa lót
Panen
Vữa trát
Tĩnh tải (gs)
Hoạt tải (ps)
Tổng tải (q )

γ
(T/m3)
2
1,8
1,8

δ
(m)
0,02
0,015
0,16
0,015

gc
(T/m2)

0,04
0,027
0,193
0,027

Tải tính toán
(T/m2)
0,0440
0,0324
0,2123
0,0324
0,3211
0,1800
0,5011

nP
1,1
1,2
1,1
1,2

Pc= 150 kg/m2, n =1,2
q=g+p
Bảng I.2 : Tải Trọng tác dụng lên Dầm chính 25 x 35x 385 ( cm)

Cấu tạo
Tường
Sàn
TLBT
Tĩnh tải (g)

Hoạt tải (p)
Tổng tải (q )

γ
(T/m3)
1,5
2,5

H
δ
(m)
(m)
0,1
3,3
0,3211 x 4,2
0,25
0,35

nP
1,1
1,1

0,180 x 4,2
q=g+p
Qui về lực dọc truyền vào cột N1 = q x 4,2 =12,1367 T

Tải tính toán
(T/m)
0,5445
1,3486

0,2406
2.1337
0,7560
2,8900

Bảng I.3 : Tải Trọng tác dụng lên Dầm phụ 20 x 30x395 ( cm)
Cấu tạo
Tường
TLBT
Tĩnh tải (g)
Hoạt tải (p)
Tổng tải (q )

γ
(T/m3)
1,5
2,5

δ
(m)
0,1
0,20

h
(m)
3,3
0,30

nP
1,1

1,1

0,15x0,2
q=g+p
Qui về lực dọc truyền vào cột N2 = q x 4,2 = 3,1059 T

4

Tải tính toán
(T/m)
0,5445
0,1650
0,7095
0,0300
0,7395


I.2 TÍNH TOÁN TẢI DO GIÓ TÁC ĐỘNG LÊN KHUNG:
Tiêu chuẩn tải trọng tác động điều 6.5 của TCVN 2737 – 1995 công trình nhà cao tầng
có chiều cao dưới 40 m thì không cần tính gió động nên ở đây ta chỉ cần xét tải trọng gió tĩnh tác
động lên công trình, không tính giá trị gió giật, gió bão, giá trị tiêu chuẩn của thành phần gió
tĩnh được xác định theo công thức:
W= W0 x Kx C x B
Trong đó:
W0 = 95 KG /m2 vùng IIA (khu vực Bà Rịa-Vũng Tàu).
K: hê số thay đồi áp lực gió theo độ cao và địa hình ( tra bảng)
C: hệ số xác định khí động TCVN:
Đón gió C = +0,8
Hút gió C= - 0,6
B: bề rộng đón gió, B = 4,2 m

Bảng I.4 : Tính toán áp lực gió theo chiều cao công trình
Z(m)
3
5,8
9,1
12,4
15,7
19,1

K
1
1,0876
1,1602
1,2088
1,247
1,281

Wđẩy (T/m)
0,319
0,347
0,370
0,386
0,398
0,409

Whút (T/m)
0,239
0,260
0,278
0,289

0,299
0,307

Dữ liệu để giải nội lực bằng trương trình phần mềm “sap 2000”
Bảng 3.8:
STT

PHẦN TỬ

1
2
2
3
4

Cộtham_trệt
Cột2-3
Cột4-5
Dầm ngang(DC)
Dầm dọc (DP)

TIẾT DIỆN
(m)
0,25x0,35
0,25x0,35
0,25x0,30
0,25x0,35
0,20x0,30

TĨNH TẢI

(T/m)

HOẠTTẢI
(T/m)

2,1337
0,7095

0,7560
0,0300

Các lực tập trung do dầm truyền vào các nút khung:
P = 12,1367+3,1059=15,2426 T
Giải kết cấu khung phẳng bằng phần mềm sap – 2000 cho khung trục 7 là khung nguy hiểm
nhất ( kết quả phần phụ lục)

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CỐT THÉP
5


• Sử dụng Beton mác 300 : Rn= 130 KG/cm2
Rn= 10 KG/cm2
α0= 0,58
• Sử dụng thép cường độ :Ra=2300Kg/cm2
II.1 PANEN SÀN :
- Chiều dài của panel : 4180 mm
- Chiều dài thật của panel : 4180 mm
- Chiều ngang của panel : 1050 mm
- Chiều ngang thật của panel : 1040 mm
- Chiều cao của panel : 160 mm

1040
430

60

430

60

30

160

100

30

60

1050

-Thể tích 1 tấm panel:
Vo= Vđặc-Vlỗ rỗng= 4,18x1,04x0,16 - 2x4,18x0,1x0,43 = 0,336 m3
-Trọng lượng bản thân:
P= VoxD= 0,336 x2,5= 0,84T
0,84
4,18 x1,04
2
-Trọng lượng 1 m pa nel:

= 0,193 T/m2
• Bề rộng truyền tải của panel là 1m nên :
q = qs*1m= 501,1 KG/m
• Nhịp tính toán:
Lo=4,18 - 0,12m=4,06 m L=4200
4180
4060
120
250
10
PANEL

250
DẦM DỌC

6


Hình 3.2 : Nhịp tính toán của panel
• Sơ đồ tính toán :
Tính panel như một dầm đơn giản.
- Mômen lớn nhất tại giữa dầm là:
q × l 2 501 × 4,06 2
M =
=
= 1032 KGm
8
8

Q=

q × l 501 × 4,06
=
= 1017 KGm
2
2

-Lực cắt lớn nhất tại gối:

Tính toán cốt thép cho panen sàn :
Panel hình chữ nhật rỗng, khi tính cốt thép cần quy về tiết diện hình chữ nhật

430

430
60

180

30 30

60

100

30
100

1040

1040

60

Hình 3.3 : Qui đổi tiết diện panel
Lớp bảo vệ: a= 2 cm
0

Chiều cao làm việc: h = 16 –2= 14 cm
hc/
2
Mc = Rn x b/c x h/c (ho )
3
2
Mc = 130 x104 x 3x(14 - ) = 507000 KGcm
Mc = 507000 KGcm > M = 103200 KGcm
Trục trung hoà qua cánh, panel được tính như tiết diện chữ nhật, kích thước
(b x h) = (16x104) cm
Tính cốt thép dọc cho panel sàn:
M
103200
A=
= 0,039
2
Rn.b.h0 130 ×104 ×14 2
=
< A0= 0,412
Vậy ta chỉ cần bố chí cốt đơn cho sàn
1
γ = (1 + 1 − 2 A )

2
= 0,980
7


Fa =

M
Ra.γ .h0

=

103200
2300 × 0,98 × 14

= 3,27 cm2
Chọn 7φ8 a160 (Fa=3,521 cm2).
Kiểm tra hàm lượng cốt thép có trong bê tông:
F
3,27
µ= a =
= 0,23%
b × h0 104 × 14

µ max =

α 0 .Rn 0,58 × 130
=
= 3,3%
Ra

2300

µmin=0,05% < µ = 0,23% <
Tính cốt thép ngang cho sàn panel:
Lực cắt Qmax = 1017 KG
Xét điều kiện ổn định chống cắt:
Q < k1 × Rk × b × h0 = 0,8 × 10 × 18 × 14 = 2016 KG

Qmax=1017 KG < Q= 2016 KG
Vậy bêtông đủ khả năng chịu lực cắt, không cần tính toán cốt ngang ,bố trí cốt thép theo cấu tạo.
Cốt đai chọn đai 3 nhánh đường kính 6 mm: φ6a200
Tính toán cục bộ:
Cắt bản theo phương ngang một dãy có bề rộng 1m. Bản làm việc như một dầm liên tục nhiều
nhịp, tựa trên các gối là các sườn.
Xét bản cánh trên có sơ đồ tính như sau : (tính theo sơ đồ dẻo)

430

430

Hình 3.4 : Sơ đồ tính
• Xác định tải trọng của bản cánh trên:
Cấu Tạo

γ
(T/m3)

δ
(m)

nP

Gạch lát

2
1,8
2,5

0,02
0,015
0,03

1,1
1,2
1,1

Vữa lót
Bản BTCT
Tĩnh tải (gs)
Hoạt tải (ps)
Tổng tải (q )

Pc= 150 kg/m2, n =1,2
q=g+p
Ta có :
8

Tải tính toán
(T/m2)
0,0440

0,0324
0,0825
0,1589
0,1800
0,3389


Fa =

2
2
M
7,473 ×100
=
= 0,026cm 2 M = q × l = 338,9 × 0,42 = 7,473KGm
2
2
Rn × b × h0 130 × 99 × 1,5
8
8

Chọn lưới thép φ6 a200.
• Kiểm tra độ võng của panel sàn:
Mô men quán tính panel sàn
b × h 3 104 × 16 3
J=
=
= 35498,67cm 4
12
12

Bê tông mác 300: E= 2,9.105KG/cm2
Độ võng của sàn:
4
5ql
5 × 501 × 10 −2 × 4204
=
= 0,197cm
384 EJ 384 × 2,9 × 10 5 × 35498,67
fmax=
f max 0,197
1
1
f
=
=
< =
l
420 2132  l  200
Vậy tiết diện sàn phù hợp vì độ võng nhỏ hơn độ võng giới hạn.
• Kiểm tra điều kiện cẩu lắp cho panel sàn:
Giá trị hợp lý nhất là Mmax = Mmin, khoảng cách đặt móc cẩu là
L/ = 0,207L= 0,207x 4,18 = 0,86 m

860

860
4180

Hình 3.5: Sơ đồ cẩu lắp
panen

Trọng lượng tấm sàn:
+ Thể tích bê tông cho một tấm sàn:
Vo=Vđặc-Vlỗ rỗng=4,18x1,04x0,16-2x(0,1x0,43x4,18)=0,336 m3
+ Trọng lượng bê tông 1 tấm sàn panel:
G=Voγ =0,336x2,5=0,84 T
840
4,18

Quy về tải phân bố đều tính toán cho cẩu lắp: q=1,2x
Mômen tại gối:
/ 2
q × (l )
241× 0,86 2
M =
=
= 89 ,12 KGm
2
2

=241KG/m

Khả năng chịu tải của cốt thép dọc: 7φ8 Fa=3,521 cm2
9


[Mct] = RaFah0=2300 x 3,521 x 14 =113376 KGcm =113376 KGm
M = 89,12 KGm < [Mct]=113376 KGm
Vậy cốt thép đủ khả năng chịu lực khi vận chuyển cẩu lắp.
Móc cẩu chọn 4 móc φ8.
II.2 TÍNH DẦM NGANG:

•

1 1
hdn =  :  L = 0,3m
 12 16 

Dầm ngang : chịu tải trọng trực tiếp của panel sàn
L là khoảng cách nhịp l = 4,2 m
Chọn hdn = 0,35m=35cm, bdn=25cm
Vậy kích thước dầm ngang : (25x35)cm
Chiều dài dầm : 4,2 – 0,35 = 3,85 m
Sơ đồ tính:

3850

⇒ QTT

⇒ MTT
A=

M
Rn .b.h02

Tính cốt thép
Chọn lớp bảo vệ: a= 3,5 cm
⇒ h0 = h- a = 35-3,5=31,5 cm
TT
q = 2890 KG/m
tt

q .l
2890 × 3,85
= 5563,3
2
2
=
=
KG
tt 2
2
q .l
2890 × 3,85
=
= 5355
8
8
=
KGm

535500
= 0,166
130 × 25 × 31,5 2

=
< A0= 0,412
Vậy ta chỉ cần bố chí cốt đơn cho dầm
1
γ 1 = (1 + 1 − 2 A )
2
= 0,909

10


Fa1 =

M1
Ra γ 1h0

535500
2300 × 0,909 × 31,5

=

= 8,131 cm2

Chọn 2 φ 18 +1φ14 : Fa =8,168 cm2
Bê tông mác 300 → α0 = 0,58
Kiểm tra a:ath = ao + φ /2 = 20 +18/2 =29mm = 2,9cm < a (thỏa).
Kiểm tra hàm lượng cốt thép có trong bê tông:
α × Rn
= 0
= 3,3%
Fa
µmin=0,05% ≤ µ ≤ µmax
F
8,131
µ= a =
= 1%
b × h0 25 × 31,5
Vậy hàm lượng cốt thép trong bê tông bố trí hợp ly.

350

  

 
 

250

Hình 3.10: Bố trí cốt thép cho dầm ngang
• Tính toán cốt đai:
Chọn a= 3,5 cm
⇒ h0 = h- a =35– 3,5 = 31,5 cm
Lực cắt Q = 5,563T
Dùng đai 2 nhánh (n=2) φ 6: Fa = 0,283 cm2
• Kiểm tra điều kiện khống chế:
+ Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiệng theo ứng suất nén :
×
× ×
Q < K0Rnbh0 = 0,35 130 25 31,5 = 35831kg =35,831T
Qmax = 5,563 T < K0Rnbh0 = 35,831 T
⇒ thoả điều kiện lực cắt.
+ Kiểm tra điều kiện tính cốt đai :
× × ×
Q < K1Rkbh0 = 0,6 10 25 31,5 = 4725 kg =4,725T
Qmax = 5,563 T > 4,725T
Vậy cần tính toán cốt đai chịu lực cắt cho dầm.
+ Khoảng cách tính toán :
8 × Rk × b × h02 × Rad × n × f d

Q2
Utt =

11


Utt =

8 × 10 × 25 × 31,5 2 × 0,8 × 2300 × 2 × 0,283
= 66,78cm
55632

+ Khoảng cách cấu tạo :
h
35
= 17,5cm
2
2
Đoạn gần gối : Uct ≤
=
3h
3 × 35
= 26,25cm
4
4
Đoạn giữa dầm: Uct ≤
=
2
1,5 Rk bh0 1,5 ×10 × 25 × 31,5 2
=

= 66,89 cm
Q
5563
+ Umax=
Utt =66,78cm < Umax= 66,89cm (hợp lý)
• Bố trí cốt đai: theo cấu tạo
l
4
+ U=150 trong đoạn
gần gối.
+ U=200 trong đoạn giữa dầm.
• Kiểm tra điều kiện cẩu lắp cho dầm:
-Ta có: L’ = 0,207L = 0,207× 3,85=0,797 m
-Tải trọng cẩu lấp dầm:
q= kd.γ.b.h= 0,25x0,35x2500x2= 437,5 KG/m
(Với kd=1,2÷2 là hệ số động lực)
Mômen tại gối:
/ 2
q × (l )
437,5 × 0.797 2
M =
=
= 174,34 KGm
2
2
Khả năng chịu tải của cốt thép dọc: 4φ20 (Fa=8,168 cm2)
R F
x
2300 × 8,168
α= a a =

= 0,38
Rn bho 130 × 25 × 31,5
h0
=0,18<
[Mct]=Ra× Fa × h0 =2300×8,168×31,5 = 591772KGcm =5917,72KGm
Vậy M =174,43 KGm < [Mct]=5917,72KGm
Vậy dầm đảm bảo khả năng chịu lực khi vận chuyển và cẩu lắp

797

12

797
3850


Hình 3-11: Sơ đồ cẩu lắp cho dầm ngang
II.3 TÍNH DẦM DỌC :

•

1 1
hdd =  :  L = 0,3m
 12 16 

Dầm ngang : chịu tải trọng trực tiếp của panel sàn
L là khoảng cách nhịp l = 4,2 m
Chọn hdd = 0,3m=30cm, bdd=20cm
Vậy kích thước dầm ngang : (20x30)cm
Chiều dài dầm : 4,2 – 0,25 = 3,95 m

Dầm dọc có nhiệm vụ chính là liên kết các cột lại với nhau đồng thời chịu được tải trọng
do tường truyền xuống.
* Tính cốt thép
Chọn sơ bộ ban đầu chọn a = 3 cm.
⇒
h0 = 30 –3 = 27 cm.
TT
q = 739,5 KG/m =739,5 KG/m
q tt .l
739,5 × 3,95
= 1461
2
2
⇒ QTT =
=
KG
tt 2
2
q .l
739,5 × 3,95
=
= 1442
8
8
⇒ MTT =
KGm

M
Rn bh 2 0
A =

⇒

⇒ Fa =

144200
= 0,076 < 0,42
130 × 20 × 27 2

=
1
γ = (1 + 1 − 2 A )
2

= 0,96
M
144200
=
= 2,419cm 2
γRa h0 0,96 × 2300 × 27

Chọn 2φ14:Fa = 3,078 cm2.
Kiểm tra a:
ath = ao + φ /2 = 20 + 14/2 = 27mm = 2,7cm < a (thỏa).
Kiểm tra hàm lượng cốt thép.

Fa
bh o

3,078 × 100
20 × 27

µmin = 0,05% < µ =
=
= 0,57% < µmax = 3,3%.
Chọn cốt đai:
• Kiểm tra điều kiện khống chế:
+ Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiệng theo ứng suất nén :
×
× ×
Q < K0Rnbh0 = 0,35 130 25 27 = 30713kg =30,7131T
Qmax = 1,461 T < K0Rnbh0 = 30,713 T
⇒ thoả điều kiện lực cắt.
• Xét điều kiện ổn định chống cắt: Q < K1Rkbho.
13


Ta có: Q = 1461 KG.
K1Rkbho = 0,6 x 10 x20 x 27,3 = 3276 KG.
Rõ ràng: Q < K1Rkbho thỏa mãn, như vậy không cần tính cốt đai .
Vậy ta bố trí cốt đai theo cấu tạo φ6a200
*Tính móc cẩu dầm:
Khoảng cách đặt móc cẩu là :
L/ = 0,207L= 0,207x 3,95 = 0,818 m
Tương tự dùng φ10.
II.4 TÍNH CỘT :
Cột một vai và cột hai vai. Để tính toán chọn vị trí bất lợi nhất ⇒ chọn cột tầng trệt để tính
vì chịu tải trọng nhiều nhất từ sàn truyền vào( 5 tầng )
Theo sơ đồ làm việc và sơ đồ tính, ta xem mối nối dầm cột là khớp do đó tại mối nối không cần
tính đến moment.
+ Đối với cột ở giữa: chỉ chịu nén đúng tâm.

+ Đối với cột ở biên: chịu nén lệch tâm.
Ngoài ra phải kể đến hoạt tải gió, tuy không gây ra lực dọc nhưng gây ra moment. Do đó ta
tính cốt thép đối xứng. Chọn nỗi lực nguy hiểm nhất từ Giải Sap2000 cho khung không gian ta
có lực tác dụng lớn nhất lên các cột (xem ph ụ lục)để tính toán cột là:
Nmax=99,95 T
Module đàn hồi của thép E=21×105kg/cm;
Module đàn hồi bê tông E=2,9×105 kg/cm;
Do cột được thiết kế chạy xuyên từ tầng hàm lên tầng trệt nên bố trí cốt thép cho cột gồm 2
phần:
+ Bố trí cốt thép cho vai cột.
+ Bố trí cốt thép cho thân cột.
Giả thiết a=a’=3,5cm ; µ=3.5%
Đối với nhà nhiều tầng cột một đầu ngàm một đầu khớp thì chiều dài tính toán cột: L=L0= 6600
mm.
II.4.1

Tính Toán Bố Trí Cốt Thép Cho Vai Cột:

Sơ đồ tải trọng tác động tại vị trí vai cột được xem giống như dầm consol
a: Lớp bảo vệ = 2,5cm
bv: Bề rộng vai cột =25cm
hv: Chiều cao vai cột = 30 cm
h0: chiều cao làm việc: h0 = h –a =30-2,5=27,5cm
Kiểm tra kích thước vai cột:
Lực dọc do dầm ngang truyền vào vai cột :
4,2
P = 2,89 ×
= 6,069
2
T

Pc=2,5Rk.b.h0=2,5x10x25x27,5=17,188 T
Pc=17,188 T>Qdn =6,069 T
Bê tông đủ khả năng chịu lực, do đó ta chỉ cẩn tính sơ bộ và bố trí cốt thép cấu tạo cho vai cột.
Do dầm ngang gác lên vai cột, tại vị trí vai cột có lực tập trung do lực cắt và mô men do dầm tác
động, có sơ đồ tính như đầm console:
Giá trị M, Q tại vai cột được tính từ nội lực dầm ngang:
Qdn=6,069 T

14


M=
=>

Q × hv 6,069 × 0,30
=
= 0,91
2
2
=>

Tm

M=0,91 Tm

*Tính cốt thép tại console:
A=

M
Rn.b.h02

0,91 × 105
= 0,037
130 × 25 × 27,5 2

=
< A0= 0,412
Vậy ta chỉ cần bố chí cốt đơn cho dầm
γ = 0.5(1 + 1 − 2 A ) = 0,981

Fa1 =

M
Ra γ h0

=

0,91 × 10 5
2300 × 0,981 × 27,5

Chọn

= 1,47 cm2
3φ 8 : Fa =1,51 cm2

*Tính toán cốt đai cho vai cột :
Chọn a= 2,5 cm → h0 = h- a = 30 – 2,5 = 27,5 cm
Dùng đai 2 nhánh (n=2) φ 6; Fa = 0,283 cm2
Kiểm tra điều kiện khống chế:
+ Q < K0 Rnbh0 = 0,35 x 130 x 25x27,5 = 31,28 T

Lực cắt Q = 6,069 T <31,28 T (thoả)
+ Q < K1Rkbh0 = 0,6 x 10 x 25x27,5x10-4 = 4,13 T
Ta có Q = 6,069 T > 4,13 T
Vậy cần bố trí thêm cốt đai để chịu lực cắt cho vai cột.
Bước đai theo cấu tạo :
h 35
=
= 11,6cm
3
3
uct ≤
→ chọn u = 10 cm
Tính:
Rad × n × f d 2300 × 2 × 0,283
qd =
= 130 KG / cm
u
10
=

Qd = 8 × Rk × b × h02 × qd = 8 × 10 × 25 × 27,5 2 × 130 = 14022KG = 14,022T
Q =6,069 T < Qdb =14,022 T
Chỉ cần bố trí cốt đai ở dạng xiên là đủ không cần tính cốt xiên cho vai cột, chọn 2φ6
làm cốt đai cho vai cột và 2φ12 làm cốt đai dạng xiên.

15


3φ8

150

300

150 350

Hình : Cốt thép vai cột
II.4.2 Thiết Kế Cốt Thép Dọc Trong Cột:
Cột chịu tải trọng sàn dầm , có tiết diện LxBxH=6600x250x350
Theo sơ đồ làm việc và sơ đồ tính, ta xem mối nối dầm cột là khớp do đó tại mối nối không cần
tính đến moment, chỉ chịu nén đúng tâm. Ngoài ra phải kể đến hoạt tải gió, tuy không gây ra lực
dọc nhưng gây ra moment. Do đó ta tính cốt thép đối xứng. Chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất là
Nmax=99,95 T & Mmax=5,64 Tm để tính toán cột.
Beton mác 300 : Rn= 130 KG/cm2
Rk= 10 KG/cm2
α0= 0,58
A0=0,412
Cốt dọc sử dụng thép có cường độ :Ra=2300 Kg/cm2 ,còn các thanh thép khác sử dụng thép
cừơng độ :Ra=2300Kg/cm2
Không tách riêng moment dài hạn và lực dọc dài hạn thì hệ số đàn hồi kđh=2.
Đối với nhà nhiều tầng, cột một đầu ngàm một đầu khớp thì chiều dài tính toán cột:
L=L0= 6600 mm
 Xác định trường hợp lệch tâm:
Giả thiết: a=a’=3,5cm ; µ=3,5%;
⇒ ho=35-3,5=31,5cm
Cốt dọc sử dung thép có cường độ : Ra=2300 KG/m2
Giả thiết hệ số uốn dọc η = 1,1.
Độ mảnh :
l
3300

λ= 0 =
= 9,43 > 8
h
350
phải xét đến ảnh hưởng của uốn dọc.
Độ lệch tâm do lực dọc:
M 5,64
e01 =
=
= 0,0564m = 5,64cm
N 99,95

eo.n

Độ lệch tâm ngẩu nhiên:
h 350
=
=
= 14mm = 1,4cm < 2cm
25 25
⇒ Lấy eo.n = 2cm.
Độ lệch tâm tổng cộng:
eo = eo1 + eo.n =5,64+2 =7,64cm.
Độ lệch tâm giới hạn:
16


e0gh=0,4(1,25h-α0h0)=0,4(1,25x35 - 0,58x31,5)= 10,192cm
⇒ e0 =7,64< e0gh : cột lệch tâm bé.
e = η × eo +

x=
Ta có:

h
35
− a = 1,1× 7,64 + − 3,5 = 22,404cm
2
2

N
99950
=
= 30,75
Ra × b 130 × 25

cm>αoho=0,58×31,5=18,27cm
eo=7,64cm>0,2ho=0,2×31,5=6,3cm
⇒ x’ =1,8(e0gh - ηe0 )+α0h0
x'
Ne − Rn `bx ' (h0 − )
2
Fa = Fa ' =
Ra ' (h0 − a' )
=

99,95 × 22,404 × 10 3 − 130 × 25 × 22,863 × (31.5 −
2300(31.5 − 3,5)

22,863
)

2
= 11,616cm 2
=1,8(10,192 –7,64) +

0,58 ×31,5 = 22,86 cm
⇒Fa=Fa’=11,616cm2
Chọn 2φ22+1φ16 (Fa=11,624cm2).
max
φdoc
25
=
= 6.25
4
4
Cốt đai chọn đai φ8 (φ≥5,φ≥
),bước đai u = 200 mm
'
Fa + Fa
11,624 × 2
*100 =
*100
bho
30 * 36
µ1 =
= 2,9%
µmin = 0,05% < µ < µmax = 3%.
⇒ hàm lượng cốt thép đạt yêu cầu.
Tính các hệ số:
0,05h=0,05x35=1,75 cm bh 3 25 × 353

Jb =
=
= 89322cm 4
12
12
Moment quán tính:
Ja=µbh0(h/2-a)2=0,035x25x31.5(35/2-3,5)2= 5402,25 cm4
0,11
S=
+ 0,1
eo
+ 0,1
h
S=

0,11
+ 0,1 = 0.446
7,64
+ 0,1
35

17

Lấy:


η=

N th =


6,4  S

xEb xJ b + E a xJ a 
2 
l 0  K dh


6,4  0,446

2,9 × 10 5 × 89322 + 2.1 × 10 6 × 5402,25  = 1006203kg = 1006,2T
2 
330  2


Độ sai số: ∆η=

η1 − η
=
η1
0,91%<5% chấp nhận được.
2Þ22

1Þ16

2Þ22

250

=

1
1
=
= 1.11
N
99,95
1−
1−
N th
1006,2

350

Ñai Þ6a200

Hình 3-14: Bố trí cốt thép trong cột
* Kiểm tra điều kiện cẩu lắp của cột :
Khả năng chịu tải của cốt dọc :
[ M ct ] = Ra × Fa × h0 = 2300 × 11,624 × 31,5
= 842159 KGcm = 8421,59KGm.
Khoảng cách đặt móc cẩu là
L/ = 0,207L= 0,207× 6,6 = 1,37 m
Trọng lượng cột
0,3 + 0,15
× 0.15 × 0,25 × 4
2
G = F .L.γ = ( 0,35×0,25× 6,6 +
)×2500 = 1528,1 KG.
1528,1

6,6

Quy về tải phân bố đều tính toán cho cẩu lắp: q=1,2x
=278 KG/m
2
q × ( L/ )
278 ×1,37 2
M=
=
= 260.9 KGm
2
2
Mômen tại gối:
M = 260,9 KGm < [Mct]
Vậy cốt thép đủ khả năng chịu lực khi vận chuyển cẩu lắp.
Tương tự ta dùng φ22.

18


CHƯƠNG III: LIÊN KẾT CÁC CẤU KIỆN
Mối nối phải đảm bảo sự liên kết các cấu kiện cũng như đảm bảo cường độ và độ cứng của
toàn bộ kết cấu, tạo cho kết cấu lắp ghép làm việc giống như kết cấu liền khối.
Mối nối khô ( hay còn được gọi là mối nối kiểu kết cấu thép) : thực hiện được bằng các chi tiết
lắp đặt sẵn, các chi tiết này thường có hình dạng chữ I, chữ U, thép góc hoặc thép tấm được hàn
vào cốt thép chịu lực của cấu kiện hoặc chôn sâu vào bêtông bằng những thanh neo.
• Ưu điểm: Chịu lực ngay sau khi liên kết được thực hiện xong .
• Khuyết : Phải tốn nhiều cốt thép vào các mối nối , liên kết cột thép phức tạp.
⇒ Mối nối khô là kiểu nối hợp lí và được sử dụng rộng rãi nhất.
Dùng cột cao 2 tầng tuy có khó khăn trong phần lắp ghép ( do chiều cao ) nhưng giảm được số

mối nối cột cũng như giảm độ sai lệch trục cột. Từ đó giảm được số cấu kiện , thời gian thi
công , tăng sự chắc chắn cho hệ khung.
Liên kết cột: dùng bản định tâm và đường hàn liên kết, liên kết cột- cột được thực hiện ở độ cao
0,6 m kể từ mặt sàn vì tại đây có nội lực nhỏ. Đầu mút mỗi cột đặt 4 lưới thép ngang để gia
cường : chọn 4 lớp φ6.
III.1. MỐI NỐI ĐẦU CỘT:

Sử dụng liên kết khô (mối nối cứng ) liên kết tại vị trí cách sàn 0,6m ; để an toàn lấy nội lực
tại chân cột để kiểm tra.
Tại liên kết có nội lực: N =99,95 T; M= 5,64 Tm ;
Chọn bản liên kết :200x300x10 mm
Độ lệch tâm tính toán:
e0=M/N +e0n
Với e0n=h/25 =35/25 =1,4cm=0,014m
19


eo =
N td = N (1 + 2

5,64
+ 0.014 = 0,7
99,95

e0
0,07
) = 99,95(1 + 2
) = 100,35T
h
35

Chuyển (M,N) thành lực dọc tương đương:

Mặt khác:
Ntd=Nđ.tâm+Nđ.hàn
Trong đó :
Nđ.tâm=γRnFd ;
Fd=(0,4-0,5)Fc ; Fc=35x25=875 cm2
Fd=350 cm2
F
γ =3 c =
Fd
1,36
⇒Nđ.tâm=1,36x130x300=53040 kg =53,04T
Nđh = Ntđ –Nđtâm = 100,35 – 53.04 = 47.31 T
Tính đường hàn từ điều kiện:
Ndhàn ≤ 0,85 Rghhh(Σlh)
Trong đó :
Σlh=(30+20)x2=100 cm
g
R h=1500 kg/cm2
Chọn hh=1 cm
Kiểm tra :
Ndh ≤ 0,85x1500x100=127,5T
Thoả điều kiện, đường hàn có khả năng chịu lực.
* Lưới thép gia cường : đặt theo cấu tạo : φ6a50 , khoảng cách các lưới 60 mm, bố trí 4 lớp lưới
thép .
III.2 MỐI NỐI DẦM –CỘT:
Đối với mối nối dầm cột ta cũng sử dụng liên kết khô (mối nối cứng ) .Ta lấy nội lực do hệ
dầm sàn tác động lên cột để tính toán mối nối này.

Tại liên kết có nội lực: M=6.81 Tm ; Q=6.63 T
Chọn bản liên kết : 200x300x10 mm, đường hàn góc có hh=0,5 cm
Đường hàn góc được thực hiện bằng thủ công , hàn góc hai bản thép được liên kết giữa
σ ñh
cột và dầu dầm có khả năng chịu lực
=1500 kG/cm2
Kiểm tra khả năng chịu lực của mối nối:

σ td = σ h2 + τ h2 ≤ 1,15σ kh

σh =

M Mxh 6.81 x105 x 20
=
=
= 1369kg / cm 2
Wh J h x 2
4973x 2

Trong đó:

20


τh =

Q 6.63 x103
=
= 147.33kg / cm 2
Ah

45

σ h = 1369 2 + 147.32 = 1378kg / cm 2

σ kh
1,15

=1,15x1500=1725kg/cm2
Vậy mối nối an toàn.

21