luận văn thiết kế chung cư 10 tầng q 12

- Hệ thống cấp nước : nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố kết hợp với nguồn nước ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và được bơm lên hồ nước mái.. Hệ thống

Luận án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Quá trình làm luận văn giúp chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong những học kỳ trước và thu thập những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, qua đó rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó đây còn làø những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em rất nhiều trên bước đường thực tế sau này

Trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡû tận tình của Cô TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO và các thầy cô khác Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy, cô đã truyền đạt cho em là những nền tảng để em hoàn thành luận văn và sẽ là hành trang cho chúng em sau này

Qua đây em cũng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong Khoa Xây Dựng Trường ĐH KTCN TP HCM - những người đã truyền đạt những kiến thức cơ bản trong quá trình học tập

Tôi xin cảm ơn tất cả bạn bè trong lớp, những người luôn sát cánh cùng tôi trong suốt những năm học vừa qua Cảm ơn các bạn đã hợp tác cùng nhau thảo luận và đóng góp những hiểu biết để giúp cho quá trình làm LVTN của tôi được hoàn thành

Luận văn tốt nghiệp là một công trình đầu tay của mỗi sinh viên chúng em Mặc dù đã cố gắng nhưng vì kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn chắc chắn có nhiều sai sót, em kính mong được sự chỉ dẫn của quý thầy cô để em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình hơn

Cuối cùng, em xin chúc quí thầy cô nhiều sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho các thế hệ mai sau

Em xin chân thành cảm ơn Tp.HCM, Tháng 01 năm 2011

Sinh viên thực hiện

ĐINH DUY THẢO

PHẦN I: KIẾN TRÚC

 Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79%  Độ ẩm tương đối cao nhất : 100%  Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm

2) Mùa khô :

 Nhiệt độ trung bình: 27oC  Nhiệt độ cao nhất: 40oC

3) Gió:

- Thông thường trong mùa khô:  Gió Đông Nam: chiếm 30% - 40%

- Thông thường trong mùa mưa:

- Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s - Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ - Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão

III PHÂN KHU CHỨC NĂNG

- Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện Ngoài ra còn bố trí một số kho phụ, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy … Hệ thống hồ chứa nước được đặt ở góc của tầng hầm

- Tầng 1 được sử dụng làm phòng sinh hoạt chung của các hộ, nơi làm việc của ban quản lý, siêu thị Ngoài ra còn có đại sảnh, cầu thang là nơi gặp gỡ sinh hoạt chung của các hộ Chiều cao tầng là 5m - Các tầng trên được sử dụng làm phòng ở, căn hộ cho thuê Chiều cao tầng là 3,4m Mỗi căn hộ có 2 phòng ngủ, 1 nhà bếp, 2 nhà vệ sinh, 1 phòng khách và phòng ăn

- Công trình có 3 thang máy và 2 thang bộ

IV CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

- Hệ thống điện : hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn, có thể lắp đặt hệ thống phát điện riêng phục vụ cho công trình khi cần thiết

- Hệ thống cấp nước : nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố kết hợp với nguồn

nước ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và được bơm lên hồ nước mái Từ đó nước được dẫn đến mọi nơi trong công trình

- Hệ thống thoát nước : nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh, sau đó tập trung tại các ống

thu nước chính bố trí thông tầng Nước được tập trung ở tầng hầm, được xử lý và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố

- Hệ thống thoát rác : ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn chứa ở tầng

hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi

- Hệ thống thông thoáng, chiếu sáng : các phòng đều đảm bảo thông thoáng tự nhiên bằng các cửa

sổ, cửa kiếng được bố trí ở hầu hết các phòng Các phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo

- Hệ thống phòng cháy, chữa cháy : tại mỗi tầng đều được trang bị thiết bị cứu hoả đặt ở hành lang

- Giải pháp giao thông trong công trình: hệ thống giao thông thẳng đứng gồm có ba thang máy và hai thang bộ Hệ thống giao thông ngang gồm các hành lang giúp cho mọi nơi trong công trình đều có thể đến một cách thuận lợi, đáp ứng nhu cầu của mọi người

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG I TỔNG QUAN

- Cầu thang là phương tiện giao thông đứng của công trình, được hình thành từ các bậc liện tiếp tạo thành thân thang, các vế nối với nhau bằng chiếu nghỉ, chiếu tới tạo thành cầu thang Cầu thang là một yếu tố quan trọng về công dụng và nghệ thuật kiến trúc Các bộ phận cơ bản của cầu thang bao gồm: thân thang, chiếu nghỉ, chiếu tới, lan can, tay vịn, dầm thang

- Trong công trình có hai cầu thang bộ và ba buồng thang máy, đáp ứng đủ nhu cầu vận chuyển theo phương thẳng đứng của toà nhà

- Kết hợp sử dụng vách của buồng thang máy, thang bộ làm vách cứng cho toà nhà, chịu các lực tác dụng theo phương ngang

- Chiều cao của mỗi tầng là 3.5m, kích thước buồng thang nhỏ nên chọn phương án cầu thang hai vế ngoặc một đợt

- Kích thước thiết kế: + Chiều cao tầng là 3.5m + Chiều cao bậc là 175 mm = 0.175 m + Chiều rộng bậc là: 300 mm =0.30 m - Các tải trọng tính toán trên sàn cầu thang dựa vào các tiêu chuẩn thiết kế của VN (Tiêu chuẩn Tải trọng và tác động 2737-1995)

MẶT BẰNG CẦU THANG

SVTH: ĐINH DUY THẢO MSSV :08B1040395 Trang 14

MẶT CẮT CẦU THANG II TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG

1.TĨNH TẢI TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG 1.1 BẢN CHIẾU NGHỈ VÀ BẢN CHIẾU TỚI

 Sơ bộ chọn chiều dày bản cầu thang là : h = 15cm ( = 2500 daN/m3)  Lớp vữa trát dày 1,5 cm ( = 1800 daN/m3 )

 Lớp vữa lót dày 2 cm ( = 1800daN /m3 )  Lớp ceramic dày 2 cm ( = 1800 daN /m3 )

BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN CHIẾU NGHỈ VÀ BẢN CHIẾU TỚI

1.2 BẢN THANG NGHIÊNG

CẤU TẠO BẬC THANG

- Lớp gạch Ceramic:

(𝑙𝑏+ ℎ𝑏)𝛿1.𝛾1.𝑛𝑙0 = (0,30+0,175)x0,02x2000x1,1

0,347 = 60,23 (daN/m2) (lo=hb + lb : chiều dài phương nghiêng của một bậc)

- Lớp vữa trát mặt bậc dày 2 cm:

(𝑙𝑏+ ℎ𝑏)𝛿2.𝛾2.𝑛𝑙0 = (0,30+0,175)x0,02x1800x1,3

0,347 = 64,06 (daN/m2) - Gạch thẻ xây bậc thang :

𝑆𝑏𝑡.𝛾2.𝑛𝑙0 = 0,175 𝑥 0,3

2 x 1

0,347 x 1800 x 1,1 = 149,78 (daN/m2) Sbt : diện tích tiết diện bậc thang

- Bản BTCT dày 150 mm: δ3.γ3.n = 0.15x 2500 x 1,1 = 412,5 (daN/m2) - Lớp vữa trát dày 15 mm :

δ4.γ4.n = 0.015x 1800 x 1,3 = 35 (daN/m2)

 Tổng tĩnh tải :

g1= 60,23+64,06+149,78+412,5+35 = 721,57 (daN/m2)

2 HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG

- Tra theo Qui phạm TCVN 2737 – 1995 : ptc = 400daN/m2

 ptt = n.ptc = 1,2 x 400 = 480 daN /m2

SVTH: ĐINH DUY THẢO MSSV :08B1040395 Trang 14

3 TỔNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG

 Tại chiếu nghỉ, chiếu tới : q1= 531,3+480 = 1011,3 (daN/m2)  Tại bản thang nghiêng :

+ Trọng lượng lan can glc=30daN/m, qui tải lan can trên đơn vị m2 của bản: glc =30/1.4=21.5(daN/m2)

Biểu đồ mômen

Phản lực gối tựa Vậy ta có:

Mômen ở nhịp: Mn = Mmax=24.39(KN.m)= 2439(daN.m) Để tính cốt thép trên gối, ta lấy mômen trên gối bằng 40% mômem nhịp:

Mg=0.4xMn = 976(daN.m)

IV TÍNH THÉP 1 CHO BẢN THANG

 Chọn bê tông Mác 300 có Rn=130(daN/cm2);  Thép AI có R a=2300(daN/cm2)

 Tính cốt thép Cắt bản ra một dải rộng 1m Chọn a = 2 cm h0 = h − a = 15 − 2 = 13 (cm)

αm= MRbbh02 = M x 10

2

130 x 100 x 132 ≤ αr = 0,412 ξ = 1 − √1 − 2αm

As = Rbbh0

Rs =

ξ x 130 x 100 x 13

2300

SVTH: ĐINH DUY THẢO MSSV :08B1040395 Trang 14

Kiểm tra hàm lượng thép : μminμμmax μ = As

bh0 = As

100 x 13= As

1300

μmin = 0,05% μmax = α0Rb

Rs = 0.58 130

2300 = 3,27%

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH THÉP Ô BẢN CẦU THANG

Kí hiệu

M (daN.m)

h (cm)

a (cm)  m ξ As tính

(cm2) Chọn thép As

(cm2)

% Mnhịp 2439 15 2 0,111 0,117 8,59 Ø 12a130 8,70 0.66 Mgối 976 15 2 0,044 0,045 3,30 Ø 10a200 3,90 0.30

2 BẢN CHIẾU TỚI

Bản chiếu tới có kích thước l1= 1,45 m, l2= 3,2m Bản chiếu tới làm việc như 1 bản dầm

Tải trọng tác dụng lên ô bản: q=1011,3 (daN/m2)

Ô bản làm việc theo phương cạnh ngắn Cắt ô bản ra một dải rộng 1m để tính toán Tính nội lực:

Mômen tại nhịp và gối

M (daN.m)

h (cm)

a (cm)  m ξ As tính

(cm2) Chọn thép As

(cm2)

% Mnhịp 88,6 15 2 0,004 0,004 0,3 Ø 8a200 252 - Mgối 177,2 15 2 0,008 0,008 0,6 Ø 8a200 252 -

Mg

A

V TÍNH DẦM CỦA CẦU THANG 1 TÍNH DẦM DT1

1.1 TẢI TRỌNG, SƠ ĐỒ TÍNH CHO DẦM DT1

 Xác định tải tác dụng lên dầm: Giá trị tải lớn nhất tác dụng lên dầm DT1 do sàn chiếu tới truyền vào dạng hình thang

q3=q1.l1/2= (1011,3 x 1,45)/2= 733,2(daN/m) Giá trị tải do bản nghiêng tác dụng lên dầm D: từ kết quả giải sap, phản lực tác dụng tại hai gối là N1= 2790 (daN)

q4= 2790 (daN)/1m = 2790 (daN/m) Do trọng lượng bản thân dầm: chọn dầm có tiết diện 200x400

q5= (0,4-0,15) x 0,2 x 1,2 x 2500 = 150 (daN/m)  Qui đổi các dạng tải trọng hình thang, hình tam giác về dạng phân bố đều theo

công thức: Đối với hình thang:

'3

q = q3 (1 2 2 3) vời  = 1,45/(2x3)= 0,241

'3

q = 733,2 x (1- 2 x 0,2412 + 0,2413) = 658,3(daN/m)  Tổng tải trọng tác dụng lên dầm: qtc= '

3

q + q4 + q5 = 658,3+2790+150 = 3598,3 (daN/m)

 Sơ đồ tính:

Lực cắt : Q = ql

2 =3598,3 x 3,6

2 = 6477 (daN) Mômen giữa nhịp : Mmax = ql2

8 = 3598,3 x 3,62

8 = 5830 (daN.m)

SVTH: ĐINH DUY THẢO MSSV :08B1040395 Trang 14

1.2 TÍNH CỐT THÉP CHO DẦM DT1  TÍNH CỐT THÉP DỌC

- Chọn bê tông mác 300 có Rb=130(daN/cm2) - Thép AI có Rs=2300daN/cm2)

- Ta có h = 30(cm), a=4(cm) h0=30-4 =26 (cm) Mmax= 5732 (daN.m)

αm = Mmax

Rb b h02 =

5830 x 102

130 x 20 x 362 = 0,173 ξ = 1 − √1 − 2αm = 1 − √1 − 2 x 0,173 = 0,191

 = 100As

bh0 =

100 x 8,2920 x 36 = 1,15% Thép ở gối đặt cấu tạo chọn 2ϕ14

 TÍNH TOÁN CỐT ĐAI

- Bê tông Mác 300: Rb=130(daN/cm2), Rbt=10(daN/cm2) - Rsw=1800(daN/cm2)

- Lực cắt: Qmax= 6477 (daN) - Kiểm tra các điều kiện:

k1.Rbt.b.h0 = 0.6 x 10 x 20 x 36 = 4320 (daN) k0.Rb.b.h0 = 0.35 x 130 x 20 x 36 = 32760 (daN)

k1.Rbt.b.h0 = 4320 < Qmax = 6369 < k0.Rb.b.h0= 32760 Như vậy tiết diện dầm là hợp lý và cần tính cốt đai cho dầm

2 𝑅𝑠𝑤 𝑛 𝑓𝑑𝑄2 = 8 𝑥 10 𝑥 20 𝑥 36

2 𝑥 1800 𝑥 2 𝑥 0,283

𝑢𝑐𝑡 ≤ {

ℎ2=40

2 = 20 𝑐𝑚15 𝑐𝑚 : cho đoạn gối đầu dầm 𝑢𝑐𝑡 ≤ {

3h4 =3 x 40

4 = 30 cm50 cm : cho đoạn giữa dầm

Vậy bố trí đai: Ø 6a150 trong phạm vi ¼ nhịp kể từ gối tựa Ø 6a200 trong đoạn giữa nhịp còn lại qd =Rsw n fd

1800 x 2 x 0,283

15 = 68 (daN/cm) Qdb = √8 Rbt b h02 qd = √8 x 10 x 20 x 362 x 68 = 11874 daN

Qdb > Qmax (ok)

2 TÍNH DẦM DT2

2.1 TẢI TRỌNG, SƠ ĐỒ TÍNH CHO DẦM DT1

 Xác định tải tác dụng lên dầm: Giá trị tải lớn nhất tác dụng lên dầm DT2 do sàn chiếu tới truyền vào dạng hình thang

q3=q1.l1/2= (1011.3 x 1.45)/2= 733,2(daN/m) Tải trọng do tường xây trên dầm

q4=0.1 x (3,5-0,4) x 1800 x 1,1= 613,8(daN/m) Do trọng lượng bản thân dầm: chọn dầm có tiết diện 200x400

q5= (0,4 - 0,15) x 0.2 x 1.2 x 2500 = 150 (daN/m)  Qui đổi các dạng tải trọng hình thang, hình tam giác về dạng phân bố đều theo

công thức: Đối với hình thang:

'3

q = q3 (1 2 2 3) vời  = 1,45/(2x3)= 0,241

'3

q = 733,2x(1- 2 x 0,2412 + 0,2413) = 658,3(daN/m)  Tổng tải trọng tác dụng lên dầm: qtc= '

3

q + q4 + q5 = 658,3+613,8+150 = 1422 (daN/m)

SVTH: ĐINH DUY THẢO MSSV :08B1040395 Trang 14

Mômen giữa nhịp : Mmax = ql2

8 = 1422 x 3,62

8 = 2304 (daN.m)

2.2 TÍNH CỐT THÉP CHO DẦM DT2  TÍNH CỐT THÉP DỌC

- Chọn bê tông mác 300 có Rb=130(daN/cm2) - Thép AI có Rs=2300daN/cm2)

- Ta có h = 30(cm), a=4(cm) h0=30-4 =26 (cm) Mmax= 2304 (daN.m)

αm = Mmax

Rb b h02 = 2304 x 10

2

130 x 20 x 362 = 0,068 ξ = 1 − √1 − 2αm = 1 − √1 − 2 x 0,068 = 0,07

 = 100As

bh0 =

100 x 4,0220 x 36 = 0,55% Thép ở gối đặt cấu tạo chọn 2 Ø 14

 TÍNH TOÁN CỐT ĐAI

- Bê tông Mác 300: Rb=130(daN/cm2), Rbt=10(daN/cm2) - Rsw=1800(daN/cm2)

- Lực cắt: Qmax= 2560 (daN) - Kiểm tra các điều kiện:

k1.Rbt.b.h0 = 0.6 x 10 x 20 x 36 = 4320 (daN) k0.Rb.b.h0 = 0.35 x 130 x 20 x 36 = 32760 (daN)

Qmax < k1.Rbt.b.h0 = 3120 Qmax < k0.Rb.b.h0= 23660 Như vậy tiết diện dầm là hợp lý và không cần tính cốt đai Ta đặt cốt đai theo cấu tạo

𝑢𝑐𝑡 ≤ {

ℎ2=40

2 = 20 𝑐𝑚15 𝑐𝑚 : cho đoạn gối đầu dầm 𝑢𝑐𝑡 ≤ {

3h4 =3 x 40

4 = 30 cm50 cm : cho đoạn giữa dầm Vậy bố trí đai: ϕ6a150 trong phạm vi ¼ nhịp kể từ gối tựa ϕ6a200 trong đoạn giữa nhịp còn lại

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỒ NƯỚC MÁI I TỔNG QUAN

- Nước là một nhu cầu không thể thiếu cho nhu cầu sinh hoạt của con người Do đó đáp ứng đày đủ lượng nước phục vụ cho sinh hoạt và phòng cháy là điều kiện cơ bản cho bất cứ một công trình kiến trúc nào, đặt biệt là nhà cao tầng thì càng được chú trọng hơn

- Công trình sử dụng nước máy kết hợp với nước ngầm nhằm đáp ứng tốt nhất nhu cầu của người sử dụng Do đó trong công trình có thiết kế hồ nước ngầm và hồ nước mái nhằm tích trữ được một lượng nước để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt khi xảy ra sự cố mất nước

- Nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố dẫn vào bể nước ngầm, sau đó dùng máy bơm đưa nước lên bể nước mái để cung cấp cho toàn bộ nhu cầu sử dụng Đồng thời còn xây dựng bể nước ngầm nhằm chứa nước thải để xử lí trước khi thải ra hệ thống cống của thành phố

- Trong phạm vi đồ án này chỉ tính toán thiết kế kết cấu hồ nước mái - Bể nước mái là kết cấu bê tông đổ toàn khối gồm có: thành bể, đáy bể, nắp bể, các hệ dầm đáy bể

- Bể nước đặt tại giữa khung trục 2-3 và khung trục C-D, có diện tích mặt bằng 7x9(m), cao độ đáy bể là +39,4(m)

II TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

MẶT BẰNG BỐ TRÍ HỒ NƯỚC MÁI

MẶT CẮT B-B 1 TÍNH BẢN NẮP

1.1 Kích thước sơ bộ

- Chọn kích thước bản nắp: 100mm, ô cửa nắp 800x800 (mm) - Kích thước dầm nắp: chọn các dầm nắp có kích thước 200x400

1.2 Tải trọng tác dụng:

chuẩn (daN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (daN/m2) Tĩnh

tải

-Lớp vữa xi măng láng mặt dày 20mm -Bản bê tông cốt thép dày 100mm -Lớp vữa trát dày 15mm

1800x0,02=36 2500x0,1=250 1800x0,015=27

1,3 1,1 1,3

46,8 275 35,1

Hoạt

Tổng tải tác dụng lên bản nắp: q= 411,9+97,5= 454,4 (daN/m2)

+ i: ký hiệu ô bản đang xét (trong tường hợp này i=9) + 1,2: là hai phương đang xét L1, L2

+ L1, L2: nhịp tính toán của ô bản + P: tổng tải trọng phân bố đều lên ô sàn:

P= q×L1×L2 q: tổng tải tác dụng lên bản nắp mi1, mi2, ki1, ki2:các hệ số được tra bảng 1-19 trang 32 Sổ Tay Thực Hành Kết Cấu Công Trình PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng

L1 (m) L2 (m) L2 /L1 m91 m92 K91 K92

M1=m91×P = 116,7 (daN.m) M2=m92×P = 112,4 (daN.m) MI=k91×P = 265,5 (daN.m) MII=k92×P = 257 (daN.m)

1.5 Tính toán và bố trí cốt thép:

Chọn Bêtông Mác 300 có: Rb =130 (daN/cm2)

Rbt=10 (daN/cm2) Chọn cốt thép:

- AI → Ra = 2300 (daN/cm2) Cắt dải bản rộng b = 100 cm để tính

Chọn a1 = 2cm →h01= h-a1= 10 - 2= 8 cm

a2 = a1 + 1 = 3 cm →h02= h-a2= 10 – 3 = 7 cm Cốt thép được tính theo công thức:

αm = M

Rbbh°2 ξ = 1 − √1 − 2αm

As = ξ Rb b h°

Rs Hàm lượng cốt thép tính được phải thỏa yêu cầu:

μmin < 𝜇 < μmaxTrong đó:

μ = Asbh° x 100%

h0

As tính toán (cm2) As chọn (cm2) µ% Nhịp cạnh

ngắn M1 116,7 8 0,014 0.014 0,64 Ø 6a200, As= 1,42 0,08 Nhịp cạnh

dài M2 112,4 7 0,0176 0.0177 0,7 Ø 6a200, As=1,42 0,10 Gối cạnh

ngắn MI 265,5 8 0,032 0,032 1,47 Ø 8a200, As=2,52 0,18 Gối cạnh

dài MII 257 8 0,031 0,031 1,42 Ø 8a200, As=2,52 0,17

2 TÍNH THÀNH BỀ 2.1 Tải trong tính

- Tải trọng ngang của nước: Xét trường hợp nguy hiểm nhất khi mực nước trong bể đạt cao nhất, biểu đồ áp lực nước có dạng biểu đồ tam giác tăng dần theo độ sâu

Tại đáy bể: Pn = n.γ.h = 1,1 x 1000 x 1,7 = 1870 (daN/m2)

 Phía gió đẩy: Pđ = n.w0.k.c = 1,2 x 83 x 1,28 x 0,8 = 102 (daN/m2)

 Phía gió đẩy: Ph = n.w0.k.c = 1,2 x 83 x 1,28 x 0,6 = 76,5 (daN/m2) Trường hợp bất lợi nhất, bản thành chịu tác động của áp lực nước và gió hút, khi đó tải trọng tác dụng có dạng hình thang

Tổng tải trọng tác dụng lên thành bể:  Tại cao trình nắp bể: q = Ph x 1 = 76,5 x 1 = 76,5 daN/m  Tại cao trình đáy bể: q = Pn + Ph x 1 = (1870 + 76,5) x1 = 1946,5 daN/m

2.2 Sơ đồ tính

Mỗi bản thành làm việc như 1 bản liên kết ngàm với bản đáy và 2 bản thành vuông góc với nó, còn cạnh thứ 4 xem như tựa đơn

Chọn chiều dày bản thành: hbt = 15 cm Tỉ số: L2/h = 4,5/1,8 = 2,5 → bản thuộc loại bản dầm làm việc 1 phương Cắt một dải rộng b = 1m theo phương cạnh ngắn h để tính toán

2.3 Xác định nội lực:

Mômen ở gối: Mg = −pn h

αm = M

Rbbh°2 ξ = 1 − √1 − 2αm

As = ξ Rb b h°

RsChọn a = 2cm →h0 = hbt-a = 15-2 = 13cm

Vị trí Moment

(daN.m)

h0(cm) αm ξ As tính

toán (cm2) Aa chọn (cm

2) µ% Gối - 435 13 0,019 0,018 1,47 Ø 8a200, As=2,52 0,11 Nhịp 197 13 0,009 0,009 0,66 Ø 8a200, As=2,52 0,05

Thép theo phương ngang đặt theo cấu tạo: chọn Ø 6a200

3 TÍNH ĐÁY BỂ 3.1 Kích thước sơ bộ

Chọn chiều dày bản đáy: hđ = 150mm Ô bản đáy có kích thước 4,5x3,5 (m) Kích thước dầm đáy 300x600 (mm)

3.2 Tải trọng  Tĩnh tải

Loại tải

chuẩn (daN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (daN/m2) Tĩnh

tải -Lớp vữa xi măng tạo dốc 30mm -Lớp chống thấm dày 20mm -Bản bê tông cốt thép dày 150mm -Lớp vữa trát dày 15mm

1800x0,03=54 2000x0,02=40 2500x0,15=375 1800x0,015=27

1,3 1,1 1,1 1,3

70,2 44 412,5

35,1

Tải trọng khi nước đầy bể: Pn = n.γ.h = 1,1 x 1000 x 1,7=1870 daN/m2

 Hoạt tải: đối với bản đáy không kể hoạt tải sửa chữa vì tải trong của khối

nước có thể bù cho hoạt tải sửa chữa (khi sửa chữa bể cạn nước) → Tổng tải trọng tác dụng lên đáy bể:

+ i: ký hiệu ô bản đang xét (trong tường hợp này i=9) + 1,2: là hai phương đang xét L1, L2

+ L1, L2: nhịp tính toán của ô bản + P: tổng tải trọng phân bố đều lên ô sàn:

P= q×L1×L2 q: tổng tải tác dụng lên bản đáy mi1, mi2, ki1, ki2:các hệ số được tra bảng 1-19 trang 32 Sổ Tay Thực Hành Kết Cấu Công Trình PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng

L1 (m) L2 (m) L2 /L1 m91 m92 K91 K92

M1=m91×P = 623,3 (daN.m) M2=m92×P = 602 (daN.m) MI=k91×P = 1422 (daN.m) MII=k92×P = 1374,5 (daN.m)

3.5 Tính toán và bố trí cốt thép:

Chọn Bêtông Mác 300 có: Rb =130 (daN/cm2)

Rbt=10 (daN/cm2) Chọn cốt thép:

- AI → Rs = 2300 (daN/cm2) Cắt dải bản rộng b = 100 cm để tính

Chọn a1 = 2cm →h01= h-a1= 15 - 2= 13 cm

a2 = a1 + 1 = 3 cm →h02= h-a2= 15 – 3 = 12 cm

Cốt thép được tính theo công thức:

αm = M

Rbbh°2 ξ = 1 − √1 − 2αm

As = ξ Rb b h°

Rs Hàm lượng cốt thép tính được phải thỏa yêu cầu:

μmin < 𝜇 < μmaxTrong đó:

μ = Asbh° x 100%

toán (cm2) As chọn (cm

2) µ% Nhịp cạnh

ngắn M1 623,3 13 0,028 0.028 2,11 Ø 8a200, As= 2,52 0,16 Nhịp cạnh

dài M2 602 12 0,032 0.032 2,21 Ø 8a200, As=2,52 0,18 Gối cạnh

ngắn MI 1422 13 0,065 0,067 4,92 Ø 8a100, As=5,03 0,38 Gối cạnh

dài MII 1374,5 13 0,063 0,064 4,75 Ø 8a100, As=5,03 0,37

4 Tính dầm nắp và dầm đáy 4.1 Kích thước dầm

Dầm nắp và dầm đáy bể sử dụng hệ dầm trực giao Kích thước dầm nắp:200x400

Kích thước dầm nắp:300x600

4.2 Tải trọng tác dụng

 Dầm nắp:

 Dầm đáy:

Để xác định nội lực của hệ dầm trực giao, ta thực hiện việc truyền tải các tải trọng phân bố đều trên nắp bản, đáy bản vào hệ dầm theo dạng tam giác và dạng hình thang

Ta giải nội lực bằng phần mền SAP2000 v14.1  Bản nắp:

- Tải trọng phân bố điều: q = 454,4 (daN/m2) - Tải trọng hình thang có trị số lớn nhất là: (454,4 x 3,5)/2=795,2 (daN/m) - Tải trọng tam giác có trị số lớn nhất là: (454,4 x 3,5)/2=795,2 (daN/m)

 Bản đáy: - Tải trọng phân bố điều: q = 2433,8 (daN/m2) - Tải trọng hình thang có trị số lớn nhất là: (2433,8 x 3,5)/2=4259,2 (daN/m) - Tải trọng tam giác có trị số lớn nhất là: (2433,8 x 3,5)/2=4259,2 (daN/m)

Biểu đồ Mômen dầm DD1

Biểu đồ lực cắt dầm DD1

- AII → Rs = 2800 (daN/cm2) Chọn a = 4cm →h0= h-a

Cốt thép được tính theo công thức:

αm = M

Rbbh°2 ξ = 1 − √1 − 2αm

As = ξ Rb b h°

Rs Hàm lượng cốt thép tính được phải thỏa yêu cầu:

μmin < 𝜇 < μmaxTrong đó:

μ = Asbh° x 100%

μmax = ξRb

Rs

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐƯỢC LẬP THÀNH BẢNG SAU

Cấu kiện Moment

(daN.m)

h0

As tính toán (cm2)

As chọn (cm2) µ%

Dầm DN1

Gối -83,71 36 0,2484 0,2907 9,72 2 Ø 20, As= 6,28

1 Ø 22, As= 3,8 1,350 Nhịp 107,52 36 0,3191 0,3985 13,32 2 Ø 25, As= 9,81

1 Ø 22, As= 3,80 1,850 Dầm DN2 Gối -8,14 36 0,0242 0,0245 0,82 2 Ø 20, As= 9,42 0,114

Nhịp 112,76 36 0,3346 0,4249 14,20 3 Ø 25, As= 14,72 1,973 Dầm DN3

Gối -16,22 36 0,0481 0,0494 1,65 2 Ø 14, As= 3,07 0,229 Nhịp 71,68 36 0,2127 0,2420 8,09 2 Ø 20, As= 6,28

1 Ø 16, As= 2,01 1,124 Dầm DN4

Gối -2,61 36 0,0077 0,0078 0,26 2 Ø 14, As= 3,07 0,036 Nhịp 108,52 36 0,3221 0,4034 13,49 2 Ø 20, As= 6,28

2 Ø 22, As= 7,60 1,873 Dầm DD1

Gối -509,52 56 0,4166 0,5916 46,14 6 Ø 28, As= 36,94

2 Ø 22, As= 7,60 2,747 Nhịp 336,32 56 0,2750 0,3292 25,67 3 Ø 28, As= 18,47

2 Ø 22, As= 7,6 1,528 Dầm DD2

Gối -327,13 56 0,2675 0,3181 24,81 3 Ø 28, As= 18,47

2 Ø 22, As= 7,6 1,477 Nhịp 263,60 56 0,2155 0,2457 19,17 3 Ø 25, As= 14,72

2 Ø 20, As= 6,28 1,141 Dầm DD3 Gối -146,56 56 0,1198 0,1280 9,99 4 Ø 18, As= 10,18 0,594

Nhịp 319,37 56 0,2611 0,3088 24,09 5 Ø 25, As= 9,81 1,434 Dầm DD4

Gối -95,15 56 0,0778 0,0811 6,32 3 Ø 18, As= 7,63 0,376 Nhịp 404,87 56 0,3310 0,4187 32,66 4 Ø 28, As= 24,63

2 Ø 25, As= 9,81 1,944

4.5 Tính toán cốt thép ngang:

a Kiểm tra điều kiện hạn chế: Bê tông không bị phá hoại do áp suất nén chính - Dầm nắp: QDN = k0.Rb.b.h0 = 0.35 x 130 x 20 x 36 = 32760 (daN) > Qmax (thỏa) - Dầm đáy: QDD = k0.Rb.b.h0 = 0.35 x 130 x 30 x 56 = 76440 (daN) > Qmax (thỏa)

Khả năng chịu cắt của bê tông: - Dầm nắp: QDN = k1.Rbt.b.h0 = 0.6x10x20x36 = 4320 (daN) > Qmax ( không thỏa) - Dầm nắp: QDD = k1.Rbt.b.h0 = 0.6x10x30x56 = 10080 (daN) > Qmax ( không thỏa)

Như vậy tiết diện dầm là hợp lý và cần tính cốt đai cho dầm - Dầm nắp:

𝑢𝑡𝑡 = 8 𝑅𝑏𝑡 𝑏 ℎ

2 𝑅𝑠𝑤 𝑛 𝑓𝑑𝑄2 = 8 𝑥 10 𝑥 20 𝑥 36

2 𝑥 1800 𝑥 2 𝑥 0,283

𝑢𝑐𝑡 ≤ {

ℎ2 =40

2 = 20 𝑐𝑚15 𝑐𝑚

: cho đoạn gối đầu dầm

𝑢𝑐𝑡 ≤ {

3h4 =3 x 40

4 = 30 cm50 cm : cho đoạn giữa dầm Vậy bố trí đai dầm nắp: ϕ6a150 trong phạm vi ¼ nhịp kể từ gối tựa

qd =Rsw n fd

1800 x 2 x 0,283

15 = 68 (daN/cm) Qdb = √8 Rbt b h02 qd = √8 x 10 x 20 x 362 x 68 = 11874 daN

Qmax < Qdb => không cần tính cốt xiên

2 𝑅𝑠𝑤 𝑛 𝑓𝑑𝑄2 = 8 𝑥 10 𝑥 30 𝑥 56

2 𝑥 1800 𝑥 2 𝑥 0,503

𝑢𝑐𝑡 ≤ {

ℎ2 =60

2 = 30 𝑐𝑚15 𝑐𝑚

: cho đoạn gối đầu dầm

𝑢𝑐𝑡 ≤ {

3h4 =3 x 60

4 = 45 cm50 cm : cho đoạn giữa dầm Vậy bố trí đai dầm nắp: ϕ8a150 trong phạm vi ¼ nhịp kể từ gối tựa

qd =Rsw n fd

1800 x 2 x 0,503

15 = 120 (daN/cm) Qdb = √8 Rbt b h02 qd = √8 x 10 x 30 x 562 x 120 = 30052 daN

Qmax < Qdb => không cần tính cốt xiên

CHƯƠNG IV: TÍNH KẾT CẤU KHUNG TRỤC B I CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN:

1 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIỆT DIỆN DẦM

Do mặt bằng kiến trúc bố trí khá phức tạp, nhịp dầm khá lớn, trong phòng bố trí nhiều tường ngăn và tường nhà vệ sinh vì vậy ngoài hệ dầm chính ta còn bố trí thêm hệ dầm phụ kê lên dầm chính

Kích thước dầm được chọn sơ bộ như sau: Dầm chính: hd = 1

(12÷16)lnhịpDầm phụ: 1

(16÷20)lnhịpBề rộng dầm:

hdb = 2 ÷ 4

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM

STT KÍ HIỆU

DẦM

NHỊP DẦM (mm)

112ln

116ln

TIẾT DIỆN CHỌN

Do hệ lưới cột gần như đối xứng, do đó ta chỉ cần xác định tiết diện các cột: 1B, 2A,1B, 2B, 1C

- Diện tích sơ bộ của cột góc C1A:

Ac=k N

RbTrong đó:

+Ac: diện tích tiết diện ngang của cột + k: hệ số xét đến vị trí cột, độ mảnh của cột

k= 1,1 - 1,5 +Rb: cường độ nén của bêtông, bê tông mác 300 Rb= 130 (daN/cm2) +N: lực dọc tại chân cột cần xác định tiết diện

N=ns×(Ns+Nt+Nd) Ns: tải trọng do sàn truyền xuống cột

Ns= F×q F: diện tích truyền tải của sàn xuống cột q: tải trọng phân bố trên sàn (tĩnh tải+hoạt tải) Nt: tải trọng do tường truyền vào dầm

Nt= n.γt.bt.ht.Lt

n: hệ số vượt tải, n=1,1 γt: khối lượng riêng của tường, γt= 1800 (daN/m3) bt: bề rộng tường

ht: chiều cao của tường Lt: chiều dài tường Nd: trọng lượng bản thân dầm truyền vào cột - Tính sơ bộ tiết diện cột góc 1B tầng 1: +Tải trọng do sàn truyền xuống cột 1B:

Ns= (7×8,5

4 +7,5×8,5

4 )×(437,2 + 180) = 19017,47 (daN) +Tải trọng do tường truyền xuống cột 1B:

Nt = n.γt.bt.ht.Lt= 1,1×1800×0,1×(3,5-0,6)×(7,5+8,5)

2 = 9187,2 (daN) + Trọng lượng bản thân dầm chính:

Nd = (7+7,5+8,5)

2 x 0,6 x 0,3 x 2500 = 5175 (daN) →N= n×(Ns+Nt+Nd)= 11×(19017, 47+5175+9187,2)= 367176,37(daN)

BẢNG TÍNH CỘT CHO TẦNG 1

Ký hiệu tầng Số N (daN) A cột (cm2) b = h (cm)

Chọn b=h (mm) Cột (mm) C1A 11 237250.5 2008 2738 44.8 52.3 500 500x500 C2A 11 460560.7 3897 5314 62.4 72.9 650 650x650 C1B 11 316646.8 2679 3654 51.8 60.4 500 500x500 C2B 11 610943.5 4314 5883 65.7 76.7 650 650x650 C1C 11 441518 3736 5094 61.1 71.4 650 650x650 C1A 10 215682.3 1825 2489 42.7 49.9 500 500x500 C2A 10 418691.5 3543 4831 59.5 69.5 600 600x600 C1B 10 333796.7 2824 3852 53.1 62.1 500 500x500 C2B 10 555403.2 3922 5348 62.6 73.1 600 600x600 C1C 10 401380 3396 4631 58.3 68.1 600 600x600 C1A 8 172545.8 1460 1991 38.2 44.6 450 450x450 C2A 8 334953.2 2834 3865 53.2 62.2 550 550x550 C1B 8 267037.4 2260 3081 47.5 55.5 450 450x450 C2B 8 444322.6 3138 4279 56.0 65.4 550 550x550 C1C 8 321104 2717 3705 52.1 60.9 550 550x550 C1A 6 129409.4 1095 1493 33.1 38.6 400 400x400 C2A 6 251214.9 2126 2899 46.1 53.8 450 450x450 C1B 6 200278 1695 2311 41.2 48.1 400 400x400 C2B 6 333241.9 2353 3209 48.5 56.6 450 450x450 C1C 6 240828 2038 2779 45.1 52.7 450 450x450 C1A 4 86272.92 730 995 27.0 31.6 350 350x350 C2A 4 167476.6 1417 1932 37.6 44.0 400 400x400 C1B 4 133518.7 1130 1541 33.6 39.3 350 350x350 C2B 4 222161.3 1569 2139 39.6 46.3 400 400x400 C1C 4 160552 1359 1853 36.9 43.0 400 400x400 C1A 2 43136.46 365 498 19.1 22.3 300 300x300 C2A 2 83738.3 709 966 26.6 31.1 350 350x350 C1B 2 66759.34 565 770 23.8 27.8 300 300x300 C2B 2 111080.6 784 1070 28.0 32.7 350 350x350

BẢNG CHỌN TIẾT DIỆN CỘT

Tầng Ký hiệu cột Tiết diện cột

(mm)

Tầng: Hầm + 1

C1A,C4A,C1E,C4E 500x500 C2A,C3A,C2E,C3E 650x650 C1B,C4B,C1D,C4D 500x500 C2B,C3B,C2D,C3D 650x650

Tầng: 2+3

C1A,C4A,C1E,C4E 500x500 C2A,C3A,C2E,C3E 600x600 C1B,C4B,C1D,C4D 500x500 C2B,C3B,C2D,C3D 600x600

Tầng: 4+4

C1A,C4A,C1E,C4E 450x450 C2A,C3A,C2E,C3E 550x550 C1B,C4B,C1D,C4D 450x450 C2B,C3B,C2D,C3D 550x550

Tầng: 6+7

C1A,C4A,C1E,C4E 400x400 C2A,C3A,C2E,C3E 450x450 C1B,C4B,C1D,C4D 400x400 C2B,C3B,C2D,C3D 450x450

Tầng: 8+9

C1A,C4A,C1E,C4E 350x350 C2A,C3A,C2E,C3E 400x400 C1B,C4B,C1D,C4D 350x350 C2B,C3B,C2D,C3D 400x400

Tầng: 10+KT

C1A,C4A,C1E,C4E 300x300 C2A,C3A,C2E,C3E 350x350 C1B,C4B,C1D,C4D 300x300 C2B,C3B,C2D,C3D 350x350

qt= n.γt.bt.ht

+n: hệ số vượt tải, n=1,1 +γt: khối lượng riêng của tường, γt= 1800 (daN/m3) +bt: bề rộng tường

+ht: chiều cao của tường, ht= hs-hd

TẢI TRỌNG BẢN THÂN TƯỜNG

Bề rộng tường bt (m)

Kích thước ô bản(mxm)

Bề dày tường

(m)

Kích thước tường(mxm)

Tải trọng tường(daN/m2) S6 2,15 x 4,8 0.1 2,15 x 3,4 127,5

S15 1,85 x 4,8 0.1 1,85 x 3,4 127,5

- Tĩnh tải lớp hoàn thiện: + Đối với sàn phòng khách, phòng ngủ, hành lang, balcon, loga: STT Thành phần cấu tạo hi (m) i (daN/m3 ) n gi (daN /m2 )

4 Tổng hợp các tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên khung

BẢNG TỔNG HỢP TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI

Kí hiệu ô bản

Tĩnh tải (daN/m2)

Tải trọng tường (daN/m2)

Tổng tĩnh tải (daN/m2)

Hoạt tải (daN/m2)

5 Tải trọng tường truyền lên dầm

TẢI TƯỜNG

STT KÍ HIÊU

Tường #100 (daN/m)

Tường #200 (daN/m)

4(qnắp× Fnắp) =1

4[454,4 × (7 × 9)]= 7156,8 (daN) +Tải trọng do đáy bể:

N2=1

4(qđáy× Fđáy) =1

4[2433,8 × (7 × 9)]= 38332,3 (daN) +Tải trọng do tường thành bể:

+Lt: chiều dài tường →Tổng tải tác dụng vào 1 cột:

W=Wo.k.c.n Trong đó:

+ Wo: giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Wo= 83 (daN/m2), (công trình tại TP.Hồ chí Minh) + k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

(tra bảng 5-TCVN 2737-1995, trang 22, theo dạng địa hình B) + c: hệ số khí động

= +0,8 gió đẩy = - 0,6 gió hút Ta lấy hệ số c = 0,8 + 0,6 =1,4 chung cho trường hợp gió đẩy và gió hút + n: hệ số tin cậy, n=1,2

TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN GIÓ TĨNH

TẦNG

Chiều cao tầng H (m)

III XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG: 1 XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHO CÔNG TRÌNH

- Sử dụng chương trình SAP2000 v14.1 để xây dựng mô hình khung không gian cho công trình

1.1 VẼ MÔ HÌNH KHUNG KHÔNG GIAN

- Từ các tính toán sơ bộ về tiết diện cột, dầm sàn, vách cứng ở phần trên tiến hành vẽ mô hình với kích thước đúng với thực tế Xây dựng mô hình đảm bảo giống với các điều