Thiết kế chung cư Nguyễn Kim Phường 7-Q.10

TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1 - TCVN 2737:1995 Taûi Troïng Vaø Taùc Ñoäng - Tieâu Chuaån Thieát Keá - NXB Xaây Döïng - Haø Noäi 1996. 2 - TCVN 5574:1991 Keát Caáu Beâtoâng Coát Theùp -Tieâu Chuaån Thieát Keá - NXB Xaây Döïng - Haø Noäi 1999. 3 - TCXD 198:1997 Nhaø Cao Taàng - Thieát Keá Keát Caáu Beâtoâng Coát Theùp Toaøn Khoái- NXB Xaây Döïng - Haø Noäi 1999. 4 - TCXD 45:1978 Tieâu Chuaån Thieát Keá Neàn Nhaø Vaø Coâng Trình - NXB Xaây Döïng - Haø Noäi 2002. 5 - TCXD 205:1998 Moùng Coïc - Tieâu Chuaån Thieát Keá - NXB Xaây Döïng - Haø Noäi 1999. 6 - Neàn Moùng – Th.S Leâ Anh Hoaøng. 7 - Neàn Moùng – T.S Chaâu Ngoïc AÅn, Tröôøng ÑH Baùch Khoa TP. HCM. 8 - HDÑA Neàn Vaø Moùng – Tröôøng ÑH Kieán Truùc Haø Noäi - GS, TS Nguyeãn Vaên Quaõng, KS Nguyeãn Höõu Khaùng – NXB Xaây Döïng. 9 - Vuõ Maïnh Huøng - Soå Tay Thöïc Haønh Keát Caáu Coâng Trình, NXB Xaây Döïng, 1995. 10 - Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp 1 (Phaàn Caáu Kieän Cô Baûn) – Nguyeãn Thò Myõ Thuyù, Tröôøng ÑH Baùch Khoa TP. HCM - NXB ÑH Quoác Gia TP. HCM. 11 - Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp (Phaàn Keát Caáu Nhaø Cöûa) - Ngoâ Theá Phong, Nguyeãn Ñình Coáng, Huyønh Chaùnh Thieân, NXB Ñaïi Hoïc vaø Trung Hoïc chuyeân nghieäp. 12 - Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp Taäp 2(Phaàn Keát Caáu Nhaø Cöûa) – Voõ Baù Taàm –NXB ÑH Quoác Gia Thaønh Phoá Hoà Chí Minh, 2003. 13 - Nguyeãn Vaên Hieäp - Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp (Phaàn Caáu Kieän Ñaëc Bieät) - ÑH Baùch Khoa Thaønh Phoá Hoà Chí Minh. 14 - Nguyeãn Ñình Coáng - Saøn Beâ Toâng Coát Theùp Toaøn Khoái - NXB Khoa Hoïc Kyõ Thuaät, 2002. 15 - Thieát Keá Nhaø Cao Taàng – Boä Xaây Döïng, Vieän Khoa Hoïc Xaây Döïng 16 - Vuõ Coâng Ngöõ - Thieát Keá Vaø Tính Toaùn Moùng Noâng, Tröôøng ÑH Xaây Döïng, 1998. PHAÀN I KIEÁN TRUÙC (0%) GVHD: Th.S. NGUYEÃN HÖÕU ANH TUAÁN PHAÀN I PHAÀN KIEÁN TRUÙC CHÖÔNG 1 TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG TRÌNH 1.1.MÔÛ ÑAÀU Thaønh phoá Hoà Chí Minh, vôùi vai troø laø trung taâm kinh teá, khoa hoïc, kyõ thuaät lôùn nhaát nöôùc vôùi nhieàu cô quan ñaàu ngaønh, saân bay, beán caûng... ñang töøng böôùc xaây döïng cô sôû haï taàng. Ñaëc bieät trong giai ñoaïn nhöõng naêm 1990 ñeán naêm 2005 laø giai ñoaïn phaùt trieån raàm roä nhaát raát nhieàu coâng trình lôùn vaø nhieàu nhaø cao taàng ñöôïc xaây döïng trong giai ñoaïn naøy. Caùc hoaït ñoäng saûn xuaát kinh doanh ôû ñaây phaùt trieån raát maïnh, coù raát nhieàu Coâng ty, Nhaø maùy, Xí nghieäp, ñaëc bieät laø caùc Khu Coâng Nghieäp, Khu Cheá Xuaát ñaõ ñöôïc thaønh laäp, do ñoù ñaõ thu huùt ñöôïc moät löïc löôïng lao ñoäng raát lôùn veà ñaây laøm vieäc vaø hoïc taäp. Ñaây cuõng laø moät trong nhöõng nguyeân nhaân chính khieán cho daân soá ôû Thaønh phoá Hoà Chí Minh taêng raát nhanh trong nhöõng naêm gaàn ñaây vaø moät trong nhöõng vaán ñeà maø Thaønh phoá caàn giaûi quyeát thaät caáp baùch laø vaán ñeà veà choå ôû cuûa ngöôøi daân. Chính vì theá maø toøa nhaø LOÂ Q – CHUNG CÖ NGUYEÃN KIM – P 7- Q10 ra ñôøi ñeå ñaùp öùng nhu caàu nhaø ôû cho moät soá ngöôøi daân TP.HCM vaø caùc tænh. 1.2 TOÅNG QUAN VEÀ KIEÁN TRUÙC COÂNG TRÌNH 1.2.1. Ñòa ñieåm xaây döïng LOÂ Q –CHUNG CÖ NGUYEÃN KIM toïa laïc taïi 14A NGUYEÃN KIM-P.7-Q.10, 1.2.2. Qui moâ coâng trình + Toøa nhaø goàm 10 taàng vaø 1 maùi vôùi nhöõng ñaëc ñieåm sau : - Moãi taàng ñieån hình cao 3.2 m. - Maët baèng hình chöõ nhaät 21.8x30.6 m, ñöôïc thieát keá thoaùng maùt, vaø hieän ñaïi. - Toång chieàu cao coâng trình 35.2 m 1.3 GIAÛI PHAÙP KIEÁN TRUÙC 1.3.1 Giaûi phaùp maët baèng Maët baèng coâng trình ñöôïc boá trí thuaän lôïi taïo ñieàu kieän cho vieäc boá trí giao thoâng trong coâng trình, ñoàng thôøi coù theå laøm ñôn giaûn hoaù trong caùc giaûi phaùp veà keát caáu cuûa coâng trình. Giao thoâng treân maët baèng cuûa caùc saøn taàng ñöôïc thöïc hieän thoâng qua heä thoáng saûnh haønh lang. Coâng trình coù hai buoàng thang maùy vaø ba caàu thang boä phuïc vuï cho vieäc giao thoâng theo phöông ñöùng. Heä thoáng giao thoâng naøy keát hôïp vôùi heä thoáng saûnh haønh lang cuûa caùc saøn taàng taïo thaønh nuùt giao thoâng ñaët taïi troïng taâm cuûa coâng trình. F Chöùc naêng cuûa caùc taàng nhö sau : + Taàng haàm : Laø nôi ñeå xe. + Taàng 1¸9: Laø caùc caên hoä + Saân thöôïng : Coù hoà nöôùc maùi cung caáp nöôùc cho toaøn nhaø. 1.3.2 Giaûi phaùp maët ñöùng Maët ñöùng coâng trình ñöôïc toå chöùc theo kieåu khoái ñaëc chöû nhaät, kieán truùc ñôn giaûn phaùt trieån theo chieàu cao mang tính beà theá, hoaønh traùng. Caû boán maët coâng trình ñeàu coù caùc oâ cöûa kính khung nhoâm, caùc ban coâng vôùi caùc chi tieát taïo thaønh maõng, trang trí ñoäïc ñaùo cho coâng trình. 1.4. ÑAËC ÑIEÅM KHÍ HAÄU TAÏI TP. HOÀ CHÍ MINH Khí haäu TP Hoà Chí Minh laø khí haäu nhieät ñôùi gioù muøa ñöôïc chia thaønh 2 muøa: 1.4.1. Muøa naéng: Töø thaùng 12 ñeán thaùng 4 coù : + Nhieät ñoä cao nhaát: 400C + Nhieät ñoä trung bình: 320C + Nhieät ñoä thaáp nhaát:180C + Löôïng möa thaáp nhaát: 0,1 mm + Löôïng möa cao nhaát: 300 mm + Ñoä aåm töông ñoái trung bình: 85,5% 1.4.2. Muøa möa: Töø thaùng 5 ñeán thaùng 11 coù: + Nhieät ñoä cao nhaát: 360C + Nhieät ñoä trung bình: 280C + Nhieät ñoä thaáp nhaát: 230C + Löôïng möa trung bình: 274,4 mm + Löôïng möa thaáp nhaát: 31 mm (thaùng 11) + Löôïng möa cao nhaát: 680 mm (thaùng 9) + Ñoä aåm töông ñoái trung bình: 77,67% + Ñoä aåm töông ñoái thaáp nhaát: 84% + Löôïng boác hôi trung bình: 28 mm/ngaøy + Löôïng boác hôi thaáp nhaát: 6,5 mm/ngaøy 1.4.3. Höôùng gioù: Höôùng gioù chuû yeáu laø Ñoâng Nam vaø Taây nam vôùi vaän toác trung bình 2,5 m/s, thoåi maïnh nhaát vaøo muøa möa. Ngoaøi ra coøn coù gioù Ñoâng Baéc thoåi nheï(thaùng 12-1). TP. Hoà Chí Minh naèm trong khu vöïc ít chòu aûnh höôûng cuûa gioù baõo, chòu aûnh höôûng cuûa gioù muøa vaø aùp thaáp nhieät ñôùi. 1.5. CAÙC GIAÛI PHAÙP KYÕ THUAÄT 1.5.1.Thoâng thoaùng Ngoaøi vieäc thoâng thoaùng baèng heä thoáng cöûa ôû moãi phoøng, coøn söû duïng heä thoáng thoâng gioù nhaân taïo baèng maùy ñieàu hoøa, quaït ôû caùc taàng theo caùc Gain laïnh veà khu xöû lyù trung taâm. 1.5.2. Chieáu saùng Ngoaøi heä thoáng ñeøn chieáu saùng ôû caùc phoøng vaø haønh lang, khoái nhaø coøn ñöôïc chieáu saùng töø heä thoáng laáy saùng beân ngoaøi (kính bao, cöûa). Keát hôïp chieáu saùng töï nhieân vaø chieáu saùng nhaân taïo ñeå laáy saùng toái ña . 1.5.3. Heä thoáng ñieän Heä thoáng ñieän söû duïng tröïc tieáp heä thoáng ñieän thaønh phoá, coù boå sung heä thoáng ñieän döï phoøng, nhaèm ñaûo baûo cho taát caû caùc trang thieát bò trong toøa nhaø coù theå hoaït ñoäng ñöôïc trong tình huoáng maïng löôùi ñieän thaønh phoá bò caét ñoät xuaát. Ñieän naêng phaûi baûo ñaûm cho heä thoáng thang maùy, heä thoáng laïnh coù theå hoaït ñoäng lieân tuïc. Maùy ñieän döï phoøng 250KVA ñöôïc ñaët ôû taàng ngaàm, ñeå giaûm bôùt tieáng oàn vaø rung ñoäng khoâng aûnh höôûng ñeán sinh hoaït. Heä thoáng caáp ñieän chính ñi trong caùc hoäp kyõ thuaät ñaët ngaàm trong töôøng. Heä thoáng ngaét ñieän töï ñoäng töø 1A ñeán 50A boá trí theo taàng vaø khu vöïc vaø baûo ñaûm an toaøn khi coù söï coá xaûy ra. 1.5.4. Heä thoáng caáp thoaùt nöôùc Nguoàn nöôùc ñöôïc laáy töø heä thoáng caáp nöôùc thaønh phoá daãn vaøo hoà nöôùc ôû taàng haàm qua heä thoáng bôm bôm leân beå nöôùc taàng maùi nhaèm ñaùp öùng nhu nöôùc cho sinh hoaït ôû caùc taàng. Nöôùc thaûi töø caùc taàng ñöôïc taäp trung veà khu xöû lyù vaø beå töï hoaïi ñaët ôû taàng haàm. Caùc ñöôøng oáng ñöùng qua caùc taàng ñeàu ñöôïc boïc gain, ñi ngaàm trong caùc hoäp kyõ thuaät. 1.5.5. Di chuyeån vaø phoøng hoûa hoaïn Toøa nhaø goàm 3 caàu thang boä, 2 thang maùy phuïc vuï baûo ñaûm thoaùt ngöôøi khi hoûa hoaïn. Taïi moãi taàng ñeàu coù ñaët heä thoáng baùo chaùy , caùc thieát bò chöõa chaùy. Doïc theo caùc caàu thang boä ñeàu coù heä thoáng oáng voøi roàng cöùu hoûa. Ngoaøi ra toøa nhaø coøn ñöôïc ñaët heä thoáng choáng seùt. PHAÀN II KEÁT CAÁU (70%) GVHD: Th.S. NGUYEÃN HÖÕU ANH TUAÁN CHÖÔNG II TÍNH TOAÙN SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH 2.1. Choïn loaïi vaät lieäu Baûng 2.1. Caùc thoâng soá vaät lieäu choïn Beâtoâng Maùc 300 Coát theùp CII α0 Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Ra (kG/cm2) R’a (kG/cm2) 130 10 2600 2600 0.58 2.2. Tính toaùn saøn taàng (1-8) 2.2.1. Maët baèng daàm saøn Hình 2.1. Maët baèng daàm, saøn taàng ñieån hình 2.2.2. Choïn sô boä kích thöôùc tieát dieän daàm Kích thöôùc tieát dieän daàm: Caên cöù vaøo nhòp daàm ñeå choïn chieàu cao daàm + Daàm ngang: choïn h=50cm ;b=25cm + Daàm doïc: Choïn h=75cm; b=25cm + Daàm tröïc giao: cm. choïn h=40cm ; b=20cm. + Daàm consol: h =40cm ; b=25cm. trong ñoù: l: nhòp daàm ñang xeùt; Baûng 2.2. choïn sô boä tieát dieän daàm Daàm Nhòp daàm Ld (m) Kích thöôùc tieát dieän daàm bxh (cm) D1 6.8 25x50 D2 3.4 25x50 D3 6.8 20x40 D4 6.8 25x50 D5 3.4 25x50 D6 9 25x75 D7 2.7 25x75 D8 9 25x75 D9 9 25x75 D10 20x40 D11 1.4 25x40 D12 1.2 24x40 D13 6.6 20x20 D14 1.4 vaø 1.2 20x20 2.2.3. Choïn beà daøy baûn saøn Chieàu daøy saøn: + Ñoái vôùi saøn 2 phöông: + Ñoái vôùi saøn 1 phöông: Trong ñoà aùn naøy ,ñeå deã thi coâng ta choïn chieàu daøy chung cho caû saøn laø: hb=12cm. 2.2.4. Phaân loaïi oâ baûn saøn * Baûn laøm vieäc 2 phöông (baûn keâ 4 caïnh) khi: * Baûn laøm vieäc 1 phöông (baûn daàm) khi: Baûng 2.3. Phaân loaïi oâ saøn Soá hieäu oâ saøn Soá löôïng saøn Lng (m) Ld (m) Tyû soá ld/lng Chieàu daøy baûn (cm) Loaïi oâ baûn S1 4 4.025 6.675 1.65839 12 Baûn 2 phöông S2 4 5.375 6.675 1.24186 12 Baûn 2 phöông S3 2 2.75 4.6 1.67 12 Baûn 2 phöông S4 2 5.425 6.675 1.23 12 Baûn 2 phöông S5 5 5.425 5.975 1.10 12 Baûn 2 phöông S6 4 3.975 6.675 1.68 12 Baûn 2 phöông S7 2 2.75 6.675 2.43 12 Baûn 1 phöông S8 1 2.75 3.65 1.33 12 Baûn 2 phöông S9 1 2.55 4.5 1.76471 12 Baûn 2 phöông S10 1 0.925 3.65 3.95 12 Baûn 1 phöông S11 4 1.2 3.3 2.75 12 Baûn 1 phöông S12 4 1.4 3.5 2.50 12 Baûn 1 phöông 2.3. Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân oâ baûn 2.3.1. Tónh taûi: g * Taûi troïng thöôøng xuyeân (tónh taûi) bao goàm troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp caáu taïo saøn: gb = ångi.giTC trong ñoù: giTC : troïng löôïng baûn thaân lôùp caáu taïo thöù i; ngi : heä soá ñoä tin caäy thöù i. * Caáu taïo caùc lôùp saøn Hình 2.2. Caùc lôùp caáu taïo saøn taàng ñieån hình Baûn2.3. Troïng löôïng caùc lôùp caáu taïo saøn ñieån hình STT Caùc lôùp caáu taïo (cm) g (kG/m3) g(tc) (kG/m2) n g(tt) (kG/m2) 1 Gaïch Ceramic 0.8 2000 16 1.1 17.6 2 Vöõa loùt M.75 3.0 1800 54 1.3 70.2 3 Baûn saøn BTCT 12 2500 250 1.1 275 4 Vöõa traùt 1.5 1800 27 1.3 35.1 Toång coäng 452.9 * Rieâng ñoái vôùi caùc saøn S11 vaø S12 laø saøn aâm neân caùc lôùp caáu taïo nhö sau: * Töôøng xaây treân saøn: Töôøng gaïch trong coâng trình thöïc teá coù 2 loaïi chính. Loaïi daøy 20cm chuû yeáu laø duøng ñeå bao xung quanh nhaøvaø giöõa caên hoä vôùi loái ñi. Loaïi daøy 10cm chuû yeáu laø töôøng ngaên giöõa caùc caên hoä vaø giöõa caùc phoøng chöùc naêng vôùi nhau. Vôùi Trong ñoù: : Heä soá vöôït taûi. : Troïng löôïng rieâng cuûa töôøng ngaên, töôøng 20cm=> =1800(kG/m3) Töôøng 10cm =>=1600(kG/m3) : Chieàu daøy töôøng. ,: Chieàu daøi vaø chieàu cao töôøng. Baûn2.4. Taûi troïng töôøng quy ñoåi Saøn gt (kG/m2) S1 150 S2 134 S3 257 S4 133 S5 227 S6 200 2.3.2. Hoaït taûi: p (saøn taàng 1 - 9) Tra theo baûng theo “Taûi troïng vaø taùc ñoäng TCVN 2737 – 1995”, phuï thuoäc vaøo coâng naêng cuï theå cuûa töøng phoøng. Ptt=n.ptc n: heä soá vöôït taûi ptc:Hoaït taûi tieâu chuaån cuûa töøng loaïi phoøng Baûng 2.5. Hoaït taûi tính toaùn caùc oâ saøn OÂ saøn Coâng naêng söû duïng Hoaït taûi tieâu chuaån Ptc(kG/cm2) Heä soá ñoä tin caäy n Hoaït taûi tính toaùn Ptt(kG/cm2) S1 Ôû,veä sinh,sinh hoaït 200 1.2 240 S2 Ôû,veä sinh,sinh hoaït 200 1.2 240 S3 Haønh lang 300 1.2 360 S4 Ôû,veä sinh,sinh hoaït 200 1.2 240 S5 Ôû,veä sinh,sinh hoaït 200 1.2 240 S6 Haønh lang 300 1.2 360 S7 Haønh lang 300 1.2 360 S8 Haønh lang 300 1.2 360 S9 Haønh lang 300 1.2 360 S10 Haønh lang 300 1.2 360 S11 Ban coâng 300 1.2 360 S12 Ban coâng 300 1.2 360 Hình 2.4 Taûi troïng phaân boá treân saøn 2.4. Tính toaùn caùc oâ baûn loaïi daàm 2.4.1. Caùc giaû thuyeát tính toaùn * Caùc oâ baûn daàm goàm caùc oâ baûn töø S6¸S8 * Lieân keát ñöôïc xem laø ngaøm: khi baûn töïa leân daàm beâtoâng coát theùp (ñoå toaøn khoái) coù hd/hb ³ 3. * Lieân keát ñöôïc xem laø khôùp: khi baûn töïa leân daàm beâtoâng coát theùp (ñoå toaøn khoái) coù hd/hb < 3. * Tính caùc oâ baûn ñôn theo sô ñoà ñaøn hoài, khoâng keå ñeán söï aûnh höôûng cuûa caùc oâ keá caän. * Tính baûn theo sô ñoà ñaøn hoài. Caùc kích thöôùc oâ baûn laáy töø truïc daàm ñeán truïc daàm. * Caét oâ baûn theo caïnh ngaén vôùi moät daûi coù beà roäng 1m ñeå tính. 2.4.2. Trò soá taûi troïng tính toaùn * Taûi troïng tính toaùn toaøn phaàn treân baûn: q = gstt + ptt + gttt Keát quaû tính toaùn taûi troïng vaø noäi löïc ñöôïc trình baøy trong baûng sau: 2.4.3. Xaùc ñònh sô ñoà tính caùc oâ baûn moät phöông: Goàm caùc oâ baûn S7,S10,S11,S12 * Tuyø theo ñieàu kieän lieân keát cuûa baûn vôùi caùc daàm xung quanh (ngaøm hoaëc khôùp) maø ta löïa choïn sô ñoà tính baûn . + Sô ñoà tính: Hình 2.5. Caùc kích thöôùc lieân quan duøng ñeå xeùt sô ñoà tính 2.4.4. Xaùc ñònh noäi löïc * Sô ñoà tính toaùn noäi löïc: Hình 2.6. Sô ñoà tính baûn moät phöông * Momen nhòp vaø goái ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Mn= q Mg= q Vôùi: q = (gs+ps).b Baûng 2.6. Noäi löïc trong caùc oâ baûn moät phöông 2.4.5. Tính toaùn coát theùp * Tính toaùn vaø boá trí coát theùp: - Coát theùp ñöôïc tính toaùn vôùi daûi baûn coù beà roäng b = 1m ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán, coát ñôn ,tieát dieän chöõ nhaät: trong ñoù: b = 100cm: beà roäng daûi tính toaùn; h0 = hb – a: chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän; Giaû thieát a = 2.0 cm: khoaûng caùch töø meùp beâtoâng chòu keùo ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo. Suy ra: h0 = 12 – 2 = 10cm. - Haøm löôïng coát theùp µ tính toaùn trong daõy baûn caàn ñaûm baûo ñieàu kieän: trong ñoù: . Theo TCVN laáy µmin = 0.05%. Baûng 2.7.Tính toaùn vaø choïn coát theùp cho caùc oâ baûn moät phöông 2.5. Tính toaùn caùc oâ baûn keâ boán caïnh(baûn hai phöông) 2.5.1. Caùc giaû thieát tính toaùn * Caùc oâ baûn keâ goàm caùc oâ baûn töø S1. S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9 * Tính caùc oâ baûn theo sô ñoà ñaøn hoài,. * Tính baûn theo sô ñoà ñaøn hoài. Caùc kích thöôùc oâ baûn laáy töø truïc daàm ñeán truïc daàm. * Caét oâ baûn theo caïnh ngaén vaø caïnh daøi vôùi caùc daûi coù beà roäng 1m ñeå tính. 2.5.2. Trò soá taûi troïng tính toaùn * Taûi troïng tính toaùn toaøn phaàn treân baûn : q = gstt + ptt + gttt Keát quaû tính toaùn taûi troïng ñöôïc trình baøy trong baûng sau: 2.5.3. Xaùc ñònh sô ñoà tính caùc oâ baûn keâ * Tuyø theo ñieàu kieän lieân keát cuûa baûn vôùi caùc daàm xung quanh (ngaøm hoaëc khôùp) maø ta löïa choïn sô ñoà tính baûn theo 11 loaïi oâ baûn laäp saün. Hình 2.7.Caùc kích thöôùc lieân quan duøng ñeå xeùt sô ñoà tính cho baûn keâ 2.5.4. Xaùc ñònh noäi löïc caùc oâ baûn keâ * Sô ñoà tính toaùn noäi löïc (oâ baûn 9): Hình 2.8. Sô ñoà tính baûn keâ 4 caïnh Caùc giaù trò Moâmen ñöôïc tính toaùn theo caùc coâng thöùc: - Moâmen döông lôùn nhaát ôû giöõa nhòp: M1 = mi1.P M2 = mi2.P - Moâmen aâm lôùn nhaát ôû goái: MI = ki1.P MII = ki2.P trong ñoù: P = q.l1.l2 : toång taûi troïng taùc duïng leân oâ baûn; q = gstt + ptt + gttt mi1, mi2, mk1, mk2 : caùc heä soá ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch tra baûng, phuï thuoäc vaøo tyû soá l2/l1. (Vôùi: L2 = ld , L1 = lng ). Baûng 2.8. Keát quaû noäi löïc ñöôïc tính toaùn theo baûng sau: 2.5.5. Tính toaùn coát theùp * Tính toaùn vaø boá trí coát theùp: - Coát theùp ñöôïc tính toaùn vôùi daûi baûn coù beà roäng 1m caû 2 phöông vaø ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán,coát dôn,tieát dieän chöõ nhaät. trong ñoù: b = 100cm: beà roäng daûi tính toaùn; h0 = hb – a: chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän. Giaû thieát a = 2.0cm: khoaûng caùch töø meùp beâtoâng chòu keùo ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo. Suy ra: h0 = 12 – 2 = 10cm. - Haøm löôïng coát theùp tính toaùn µ trong daõy baûn caàn ñaûm baûo ñieàu kieän: Vôùi : Theo TCVN laáy µmin = 0.05%. Baûng 2.9. Tính toaùn vaø choïn coát theùp cho caùc oâ baûn keâ 4 caïnh Keát luaän: Vaäy caùc keát quaû choïn sô boä vaø tính toaùn laø hôïp lí. 2.6. Boá trí coát theùp treân baûn veõ Trong quaù trình boá trí theùp cho saøn, ñeå ñôn giaûn trong thi coâng ta coù theå choïn theùp coù a nhoû hôn ñeå boá trí cho saøn keá caän (thieân veà an toaøn). Keát quaû boá trí theùp cho saøn ñöôïc theå hieän treân baûn veõ KC-. Tính toaùn ñoä voõng: Khi saøn coù khaåu ñoä lôùn (> 6m), ta choïn theo phöông caïnh ngaén ñeå tính toaùn, Hình 2.9 Sô ñoà tính ñoä voõng Ta coù: Ñieàu kieän thoûa laø : Goïi f laø ñoä voõng cuûa baûn thang Ñieàu kieän thoûa laø laø ñoä voõng giôùi haïn laáy theo baûng 2 TCVN 5574-1991 Trong ñoù: laø taûi troïng tieâu chuaån taùc duïng dang xeùt. B aø ñoä cöùng töông ñöông cuûa beâ toâng. Trong ñoù: Es,Eb laø moâdun ñaøn hoài cuûa theùp vaø beâ toâng. As laø dieän tích coát theùp chòu löïc. Ab la dieän tích quy ñoåi vuøng chòu neùn cuûa beâ toâng. laø heä soá xeùt tôùi söï laøm vieäc cuûa coát theùp. laø heä soá xeùt ñeán söï laøm vieäc cuûa beâ toâng. laø heä soà ñaøn hoài cuûa beâ toâng khi tính toaùn vôùi taûi trong taùc duïng daøi haïn hi tính toaùn vôùi taûi troïng taùc duïng ngaén haïn ho =h-a=12-2=10cm. Z laø caùnh tay ñoøn cuûa noäi löïc. Tieát dieän ñöôïc xem nhö daàm coù kích thöôùc 100x12cm. Taûi trong tieâu chuaån taùc duïng baûn thang ñöôïc tính nhö sau: qc= gc+pc gc=kG/m2 pc = kG/m2 qc= kG/m2 Vôùi tieát dieän chöõ nhaät 100x12cm Suy ra ; coát theùp ôû giöõa saøn laø coát theùp ñôn neân . Vaäy Vôùi Mc ñöôïc tính nhö sau. Mc=0.694Tm=0.694x105kGcm Coát theùp boá trí doïc trong baûn laø neân ta coù dieän tích theùp trong moät meùt laø:As=2.83cm2 => Vôùi S laø heä soá phuï thuoäc vaøo tính chaát taûi troïng vaø beà maët cuûa coát theùp,taûi troïng daøi haïn S=0.8,khoâng phaân bieät loaïi coát theùp. Rk laø cöôøng ñoä chòu keùo tieâu chuaån cuûa beâ toâng. Vôùi beâ toâng maùc 300 thì laø modun choáng uoán cuûa tieát dieän ô giai ñoaïn Ia) giai ñoaïn tröôùc khi beâ toâng bò nöùt) Suy ra Vaäy suy ra Vaäy ñoä voõng cuûa baûn saøn laø: CHÖÔNG III TÍNH CAÀU THANG 3.1. Khaùi nieäm chung Caàu thang laø moät keát caáu raát ña daïng veà kieán truùc vaø laø moái giao thoâng quan troïng trong coâng trình xaây daâng daân duïng. Caàu thang coù nhieàu sô ñoà tính khaùc nhau, nhöng ôû noäi dung ñoà aùn naøy thì sô ñoà tính ñöôïc xem laø moät ñaàu goái coá ñònh vaø moät ñaàu laø goái di ñoäng 3.2. Choïn loaïi vaät lieäu Baûng 3.1. Caùc thoâng soá veà vaät lieäu Beâtoâng maùc 300 Coát theùp CII Rn Rk Eb Ra R’a Ea α0 (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) 0.62 130 10 290000 2600 2600 2100000 3.3. Caáu taïo vaø taûi troïng taùc duïng 3.3.1. Maët baèng caàu thang Hình 3.1. Maët baèng caàu thang taàng ñieån hình Hình 3.2. Maët caét caàu thang taàng ñieån hình 3.3.2. Caáu taïo caàu thang taàng ñieån hình - Caàu thang taàng ñieån hình cuûa coâng trình naøy laø loaïi caàu thang 2 veá daïng baûn beâ toâng coát theùp chòu löïc.Ñöôïc goái vaøo daàm chieáu nghæ vaø daàm chieáu tôùi. Baäc thang xaây gaïch , maët thang loùt gaïch ceramic. - Chieàu cao taàng ñieån hình laø: 3.2m - Caáu taïo baäc thang laø: hxl= 150x300mm, ñöôïc xaây baèng gaïch - Chieáu nghæ coù kích thöôùc laø 1.325x3.65m Sô boä choïn kích thöôùc tieát dieän nhö sau: Baûn thang : Baûn thang chòu löïc moät phöông Nhö vaäy vôùi chieàu daøi baûn thang nhö hình treân ta choïn hb=15cm Daàm chieáu nghæ vaø daàm chieáu tôùi: Daàm chieáu nghæ : Chieàu daøi daàm chieáu nghæ laøl=3.65m Chieàu cao daàm chieáu nghæ ñöôïc choïn theo coâng thöùc sau: cm. Choïn hdcn = 40cm Beà roäng daàm chieáu nghæ laáy baèng beà roäng coät phuï caáy treân daàm khung. Vaäy bdcn =30cm Daàm chieáu tôùi: Töông töï daàm chieáu nghæ ,daàm chieáu tôùi ñöôïc caáy vaøo daàm khung, coù chieàu daøi baèng chieàu daøi daàm chieáu nghæ neân tieát dieän daàm chieáu tôùi ñöôïc choïn nhö laø moät daàm chính trong khung. Vaäy kích thöôùc sô boä cuûa daàm chieáu tôùi laø: hdct=50cm bdct=25cm Hình 3.3. Caùc lôùp caáu taïo caàu thang 3.3.3. Taûi troïng a. Taûi troïng treân 1m2 maët baûn thang xieân(q1): Töø caáu taïo baäc thang nhö hình veõ treân ta coù taûi troïng taùc duïng leân baûn thang xieân ñöôïc tính toaùn nhö sau: Tónh taûi taùc duïng vaøo baûn thang goàm: + Troïng löôïng lôùp ñaù maøi: + Troïng löôïng lôùp vöõa loùt: + Troïng löôïng baäc xaây gaïch: + Troïng löôïng baûn thang: + Troïng löôïng lôùp traùt maët döôùi: Toång taûi phaân boá treân maët baûn thang: Vôùi: n : Heä soá vöôït taûi tra theo TCVN 2737-1995. : Troïng löông rieâng cuûa lôùp gaïch ceramic, vöõa, beâ toâng, gaïch. : Chieàu daøy lôùp ñaù maøi,lôùp traùt,ñan beâ toâng. Hoaït taûi taùc duïng leân baûn thang (tra theo TCVN 2737-1995) Ptc=300(kG/m2). Ptt=n.Ptc=1.2x300=360(kG/m2) Taûi troïng treân 1m2 maët baèng chieáu nghæ (q2): Tónh taûi taùc duïng vaøo chieáu nghæ bao goàm: + Troïng löôïng lôùp ñaù maøi: + Troïng löôïng lôùp vöõa loùt: + Baûn BTCT: + Lôùp vöõa traùt: => Toång tónh taûi taùc duïng vaøo maët baèng chieáu nghæ: * Hoaït taûi taùc duïng leân baûn chieáu nghæ( tra theo TCVN 2737-1995). Ptc=300(kG/m2). Ptt=n.Ptc=1.2x300=360(kG/m2) Keát quaû taûi troïng phaân boá treân baûn thang vaø baûn chieáu nghæ ôû baûng sau: Teân caáu kieän Beà daøy caùc lôùp vaät lieäu (mm) g (kG/m2) Heä soá n gtt (kG/m2) Baûn thang Lôùp ñaù maøi 15 1800 1.2 43.95 Lôùp vöõa loùt 10 1600 1.3 28.2 Baäc caáp xaây gaïch 150x275 1800 1.1 130.4 Baûn BTCT 150 2500 1.1 412.5 Vöõa traùt maët döôùi 15 1600 1.3 31.2 Hoaït taûi Ptt 360 Toång coäng 1006.3 Chieáu nghæ Lôùp ñaù ceramic 15 1800 1.2 32.4 Lôùp vöõa loùt 10 1600 1.3 20.8 Baûn BTCT 150 2500 1.1 412.5 Vöõa traùt maët döôùi 15 1600 1.3 31.2 Hoaït taûi Ptt 360 Toång coäng 856.9 3.3.4. Tính toaùn caàu thang taàng ñieån hình 3.3.4.1. Sô ñoà tính Baûn thang chòu löïc moät phöông,Caét daûi baûn roäng 1m theo phöông vuoâng goùc vôùi daàm chieáu nghæ vaø daàm chieáu tôùi ñeå tính. Thöïc chaát baûn thang lieân keát cöùng vôùi daàm chieáu nghæ vaø daàm chieáu tôùi,nhöng trong sô ñoà tính ta giaû söû lieân keát giöõa 2 ñaàu cuûa baûn laø lieân keát khôùp ñeå taïm tính nhö daàm ñôn giaûn sau ñoù boå sung moment goái baèng caùch phaân phoái löïc.Sô ñoà tính ñöôïc theå hieän nhö sau: Hình 3.4. Sô ñoà tính veá thang 1vaø 2 Keát quaû noäi löïc: Söû duïng phaàn meàm sap 2000 ta giaûi ñöôïc noäi löïc trong baûn thang nhö sau: Moâmen uoán Löïc caét: * Phaûn löïc goái töïa: Tính toaùn coát theùp: a/ Phaân phoái laïi moâmen: Lyù do phaûi phaân phoái laïi momen laø do lieân keát giöõa baûn thang vôùi daàm chieáu nghæ vaø daàm chieáu tôùi khoâng phaûi laø lieân keát khôùp nhö giaû thieát maø treân thöïc teá laø lieân keát cöùng, do ñoù ôû baûn thang coù momen goái vaø moâmen nhòp. Vaø sô ñoà ñaõ tính noäi löïc laø tính theo sô ñoà tónh ñònh neân chæ coù moâmen nhòp. + Phaân phoái momen nhö sau: Coù theå laáy M goái= cuûa sô ñoà tính; coøn M nhòp=,hay ñeå an toaøn ta coù theå laáy M nhòp=Mmax .Trong phaïm vi ñoà aùn naøy ta choïn phöông aùn thöù hai ,töùc laø: Nhö vaäy ta coù: b/ Tính toaùn coát theùp: Nguyeân taéc tính: Xem baûn thang laõ moät caáu kieän chòu uoán tieát dieän chöõ nhaät coù kích thöôùc bxh laø 100x15cm Coát theùp laø theùp ñôn: giaû thuyeát a = 2cm Töø M, tính: ; ; μmin= 0.05%; h0= h – a= 15 – 2= 13cm Baûng 3.4. Tính coát theùp baûn thang veá 1 vaø veá 2 Tieát dieän M (kG.m) A α Fatt (cm2) Theùp choïn Ø (mm) Fachoïn (cm2) μ% Nhòp 2560 0.117 0.124 8.06 Ø12a200 11.31 0.87 Goái 1024 0.047 0.048 3.1 Ø10a200 6.54 0.5 Ñeå ñaûm baûo an toaøn veà khaû naêng laøm vieäc cuûa baûn thang ta choïn theùp tính theo veá 2 ñeå boá trí cho toaøn baûn thang Kieåm tra khaû naêng chòu caét cuûa baûn: Ñieàu kieän thoûa laø beâ toâng phaûi ñuû khaû naêng chòu caét. Ta coù: Keát luaän: => Vaäy baûn ñuû khaû naêng chòu caét. Kieåm tra ñoä voõng cuûa baûn thang: Goïi f laø ñoä voõng cuûa baûn thang Ñieàu kieän thoûa laø laø ñoä voõng giôùi haïn laáy theo baûng 2 TCVN 5574-1991 Trong ñoù: laø taûi troïng tieâu chuaån taùc duïng dang xeùt. B aø ñoä cöùng töông ñöông cuûa beâ toâng. Trong ñoù: Es,Eb laø moâdun ñaøn hoài cuûa theùp vaø beâ toâng. As laø dieän tích coát theùp chòu löïc. Ab la dieän tích quy ñoåi vuøng chòu neùn cuûa beâ toâng. laø heä soá xeùt tôùi söï laøm vieäc cuûa coát theùp. laø heä soá xeùt ñeán söï laøm vieäc cuûa beâ toâng. laø heä soà ñaøn hoài cuûa beâ toâng khi tính toaùn vôùi taûi trong taùc duïng daøi haïn hi tính toaùn vôùi taûi troïng taùc duïng ngaén haïn ho =h-a=15-2=13cm. Z laø caùnh tay ñoøn cuûa noäi löïc. Tieát dieän ñöôïc xem nhö daàm coù kích thöôùc 100x14cm. Taûi trong tieâu chuaån taùc duïng baûn thang ñöôïc tính nhö sau: qc= gc+pc gc=kG/m2 pc = kG/m2 qc= kG/m2 Vôùi tieát dieän chöõ nhaät 100x15cm Suy ra ; coát theùp ôû giöõa saøn laø coát theùp ñôn neân . Vaäy Vôùi Mc ñöôïc tính nhö sau. Mc=2.23Tm=2.23x105kGcm Coát theùp boá trí doïc trong baûn laø neân ta coù dieän tích theùp trong moät meùt laø:As=11.31cm2 => Vôùi S laø heä soá phuï thuoäc vaøo tính chaát taûi troïng vaø beà maët cuûa coát theùp,taûi troïng daøi haïn S=0.8,khoâng phaân bieät loaïi coát theùp. Rk laø cöôøng ñoä chòu keùo tieâu chuaån cuûa beâ toâng. Vôùi beâ toâng maùc 300 thì laø modun choáng uoán cuûa tieát dieän ô giai ñoaïn Ia) giai ñoaïn tröôùc khi beâ toâng bò nöùt) Suy ra Vaäy suy ra Vaäy ñoä voõng cuûa baûn thang laø: trong ñoù: q1tt= 956.9(kG/m2)x1m= 956.9 (kG/m); q2tt= 1006.3(kG/m2)x1m= 1006.3 (kG/m). 3.3.5. Tính daàm chieáu nghæ 3.3.5.1. Taûi troïng taùc duïng vaø sô ñoà tính + Choïn sô boä tieát dieän daàm: Daàm chieáu nghæ: hxb = 400x300(mm) Troïng löôïng baûn thaân daàm: gd = b.h.γ.n = 0.3x0.4x2500x1.1 = 330 (kG/m) trong ñoù: b – chieàu roäng daàm; h – chieàu cao daàm; γ – troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng; n – heä soá ñoä tin caäy. Taûi troïng do töôøng gaây ra treân daàm chieáu nghæ laø: gt = ht.bt.γt.n = 1.45x0.2x1600x1.3 = 603.2 (kG/m) trong ñoù: ht, bt - chieàu cao vaø chieàu roäng töôøng; γt – troïng löôïng rieâng cuûa töôøng n – heä soá ñoä tin caäy. Taûi troïng do baûn thang truyeàn vaøo, chính laø phaûn löïc goái töïa R khi tính toaùn baûng thang Daàm chieáu nghæ: Rcn = 2750 (kG/m) Toång taûi troïng taùc duïng leân daàm: Daàm chieáu nghæ: qdcn = gd + Rcn + gt = 330 + 2750 + 603.2 = 3683.2 (kG/m) Hai ñaàu daàm chieáu nghæ ñieàu lieân keát vôùi coät, neân ta choïn sô ñoà cöùng laø 2 ñaàu ngaøm Hình 3.6. Sô ñoà tính daàm chieáu nghæ 3.3.5.2. Tính noäi löïc cho daàm chieáu nghæ Xaùc ñònh noäi löïc baèng caùc coâng thöùc giaû tích: - Momen taïi goái: - Momen taïi nhòp: - Löïc caét: trong ñoù: q – toång taûi taùc duïng Keát quaû tính toaùn ñöôïc theå hieän trong baûng sau: Baûng 3.6. Giaù trò noäi löïc trong daàm chieáu nghæ Daàm l (m) q (kG/m) Momen (kGm) Löïc caét Q(kG) Mg Mnh DCN 4.5 6216.44 4089.12 2044.56 6721.84 3.3.5.3. Tính coát theùp + Coát theùp doïc: Daàm ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán Giaû thuyeát: a = 4cm – Khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâtoâng chòu keùo h0 = hd – a = 40 – 4 = 36cm – Chieàu cao coù ích Caùc coâng thöùc tính toaùn vaø kieåm tra haøm löôïng coát theùp: ; ; Kieåm tra haøm löôïng theùp: trong ñoù: b = 30cm – beà roäng tieát dieän daàm Baûng 3.7. Tính coát theùp cho daàm chieáu nghæ Moâmen (kG.m) b (cm) h0 (cm) A α Fatt (cm2) Theùp choïn μ% Kieåm trahaøm löôïng theùp choïn Boá trí Fac (cm2) MnhDCN 2044.56 30 36 0.041 0.042 2.23 2 Ø16 4.022 0.43 Thoûa MgDCN 4089.12 30 36 0.081 0.085 4.56 2Ø18 5.09 0.55 Thoûa + Coát ñai: Ta thaáy: QDCN = 6721.84kG Neân ta duøng Qmax = 6721.84kG ñeå tính coát ñai; Kieåm tra ñieàu kieän: Qmax ≤ k0.Rn.b.h0 = 0.35x130x30x36 = 49140kG => thoûa ñieàu kieän Qmax ≤ k1.Rk.b.h0 = 0.6x10x30x36 = 6480kG => Khoâng thoûa ñieàu kieän. Do ñoù, caàn tính coát ñai. Sô boä choïn böôùc ñai theo ñieàu kieän caáu taïo sau: Do hd < 450mm. Neân: - Ñoaïn gaàn goái töïa: u ≤ 0.5hd = 200mm. Choïn u = 100mm - Ñoaïn giöõa daàm: u ≤ . Choïn u = 200mm Choïn coát theùp CI, coù Rañ = 1600kG/cm2; Theùp ñai Ф6, coù fñ = 0.283cm2, ñai 2 nhaùnh: n = 2. Kieåm tra theo coâng thöùc sau: Khaû naêng chòu caét ôû tieát dieän nguy hieåm nhaát: Qñb = = =16783.3kG => Qñb ≥ Qmax = 6721.84kG => Coát ñai choïn ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc caét Vaäy, daàm thang ñaûm baûo khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng theo öùng suaát neùn chính vaø ñaûm baûo khaû naêng chòu caét Choïn vaø boá trí ñai Ф6a100 ôû ¼ nhòp daàm vaø Ф6a200 ôû 2/4 daàm coøn laïi Keát luaän: Caùc keát quaû tính toaùn thoûa caùc ñieàu kieän kieåm tra. Do ñoù kích thöôùc löïa choïn sô boä laø hôïp lí. Coát theùp ñöôïc boá trí cuï theå treân baûn veõ KC-. CHÖÔNG IV KEÁT CAÁU HOÀ NÖÔÙC 4.1. Choïn loaïi vaät lieäu Baûng 4.1. Caùc thoâng soá vaät lieäu choïn Beâtoâng Maùc 300 Coát theùp CII Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Ra (kG/cm2) R’a (kG/cm2) 130 10 2600 2600 0.58 4.2. Tính baûn naép hoà nöôùc 4.2.1. Taûi troïng taùc duïng leân baûn naép Hình 4.1. Maët baèng baûn naép hoà nöôùc Baûn naép laø keát caáu cuûa hoà nöôùc nhaèm muïc ñích che ñaäy, noù chæ chòu troïng löôïng baûn thaân vaø hoaït taûi söûa chöõa neân ta choïn chieàu daøy baûn naép laøhbn hs. Nhö vaäy vôùi saøn thöôøng coù hs=12cm thì ta taïm choïn hbn=8cm. Hình 4.2. Caáu taïo baûn naép + Tónh taûi: Baûng 4.2. Taûi troïng baûn thaân naép STT Caùc lôùp caáu taïo δ (m) γ (kG/m3) gbntc (kG/m2) n gbntt (kG/m2) 1 Vöõa loùt M75 0.02 1800 36 1.3 46.8 2 Baûn BTCT 0.08 2500 200 1.1 220 3 Vöõa traùt 0.015 1800 27 1.3 35.1 Toång coäng 301.9 + Hoaït ._.taûi söûa chöõa: Hoaït taûi söûa chöõa coù giaù trò tieâu chuaån laø: ptc = 75(kG/m2) Heä soá ñoä tin caäy laø: n =1.3 => Hoaït taûi: ptt = ptc.n = 75x1.3 = 97.5 (kG/m2) Vaäy toång taûi taùc duïng leân baûn naép laø: qtt = gtt+ptt = 301.9 + 97.5 = 399.4 (kG/m2) 4.2.2. Sô ñoà tính baûn naép Baûn naép nhö hình 4.1. Ta coù: =2.48 >2 Baûn laøm vieäc 1 phöông Tính baûn theo sô ñoà baûn laøm vieäc 1 phöông.. Caùc kích thöôùc oâ baûn laáy töø truïc daàm ñeán truïc daàm. Caét oâ baûn theo caïnh ngaén daûi coù beà roäng 1m ñeå tính. Hình 4.3. Caùc kích thöôùc lieân quan ñeå xeùt sô ñoà tính 4.3.3. Xaùc ñònh noäi löïc baûn naép Caùc oâ baûn cuûa baûn naép thuoäc oâ baûn 1 phöông. Caùc giaù trò Moâmen ñöôïc tính toaùn theo caùc coâng thöùc: - Moâmen döông lôùn nhaát ôû giöõa nhòp: M = - Moâmen aâm lôùn nhaát ôû goái: M = trong ñoù: q = gtt+ptt : toång taûi troïng taùc duïng leân oâ baûn. (vôùi: L2 = ld , L1 = lng ). BAÛNG TÍNH NOÄI LÖÏC SAØN MOÄT PHÖÔNG OÂ saøn Tieát dieän l1 l2 l2/l1 ghi chuù g p q M (m) (m) (T/m2) (T/m2) (T/m2) (Tm/m) S1 nhòp ngaén 2.7 6.7 2.48 1phöông 0.3019 0.0975 0.3994 0.121 goáâi ngaén 2.7 6.7 2.48 1phöông 0.3019 0.0975 0.3994 0.243 Baûng 4.3. Noäi löïc trong caùc oâ baûn naép 4.2.4. Tính coát theùp cho baûn naép * Tính toaùn vaø boá trí coát theùp: - Coát theùp ñöôïc tính toaùn vôùi daûi baûn coù beà roäng 1m caû 2 phöông vaø ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán. trong ñoù: b = 100 cm: beà roäng daûi tính toaùn; h0 = hb – a: chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän. Giaû thieát a =2 cm: khoaûng caùch töø meùp beâtoâng chòu keùo ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo. Suy ra: h0 = 8 – 2 = 6 cm. - Haøm löôïng coát theùp tính toaùn µ trong daõy baûn caàn ñaûm baûo ñieàu kieän: Vôùi : µmax =α0x =0.58x=2.9% Theo TCVN laáy µmin = 0.05%. Baûng 4.4. Keát quaû tính coát theùp OÂ baûn Moâmen (kGcm) A g Fa(tt) (cm2) Theùp choïn µ (%) (mm) a(mm) Fa(cm2) S1 M1 12131.8 0.02592 0.98687 0.79 6 200 1.42 0.22 MI 24263.6 0.05185 0.97337 1.60 8 200 2.52 0.39 4.5. Tính baûn thaønh hoà nöôùc 4.5.1.Taûi troïng taùc duïng leân baûn thaønh Choïn chieàu daøy baûn thaønh laø 12cm ñeå thieát keá. + Tónh taûi: Baûng 4.7. Taûi troïng baûn thaân do baûn thaønh gaây ra STT Caùc lôùp caáu taïo (m) (kG/cm3) gbtc (kG/cm3) n gbtt (kG/cm3) 1 Vöõa loùt 0.02 1800 36 1.3 46.8 2 Lôùp choáng thaám 0.01 2000 20 1.1 22 3 Baûn BTCT 0.12 2500 300 1.1 330 4 Vöõa traùt 0.015 1800 27 1.3 35.1 Toång coäng 433.9 + AÙp löïc thuûy tónh taùc duïng leân baûn thaønh gn = h. .n = 1.62x1000x1.1 = 1782 (kG/m2) + Taûi troïng gioù: Chæ xeùt tröôøng hôïp baát lôïi nhaát khi baûn thaønh chòu gioù huùt. Tính theo giôùi haïn 1 W = W0.k.C.n trong ñoù: - W0 = 83 (kG/cm2) – Aùp löïc gioù tieâu chuan khu vöïc II-A; - k = 1.2686 - Heä soá aûnh höôûng ñoä cao vaø daïng ñòa hình (vôùi: H=38.1m vaø daïng ñòa hình B. Tra baûng 5. TCVN 2737 – 1995, vaø noäi suy tuyeán tính); - C = 0.6 – Heä soá khí ñoäng; - n = 1.2 – Heä soá ñoä tin caäy. => W = 83x1.2686x0.6x1.2 = 75.81 (kG/m2) 4.5.2. Sô ñoà tính baûn thaønh Baûn thaønh laø caáu kieän chòu uoán neùn ñoàng thôøi. Löïc neùn trong baûn thaønh gaây ra bôûi troïng löôïng baûn thaân cuûa noù vaø löïc neùn leäch taâm do baûn naép truyeàn xuoáng. Ñeå ñôn giaûn ta xem baûn thaønh chæ chòu uoán. Töùc laø chæ chòu taûi troïng gioù huùt vaø aùp löïc thuûy tónh, sau khi choïn coát theùp cho baûn thaønh ta seõ kieåm tra laïi tröôøng hôïp baûn thaønh chòu neùn leäch taâm. Xeùt tyû soá caïnh daøi treân caïnh ngaén: + Baûn laøm vieäc 2 phöông Hình 4.10. Sô ñoà tính vaø taûi troïng taùc duïng leân baûn thaønh 4.5.3. Xaùc ñònh noäi löïc cuûa baûn thaønh Hình 4.11. Bieåu ñoà momen do gioù huùt taùc duïng leân baûn thaønh Hình 4.12. Bieåu ñoà momen aùp löïc thuûy tónh taùc duïng leân baûn thaønh Ta coù: MnW=9Wl2/128=9x75.81x1.622/128=14(kG.m) MgW=W.l2/8=75.81x1.622/8=24.87(kG.m) Mnn=gn.l2/33.6=1782x1.622/33.6=139.19(kG.m) Mgn=gn.l2/15=1782x1.622/15=311.78(kG.m) Tính toaùn thieân veà an toaøn, ta seõ laáy toång giaù trò momen ôû goái vaø nhòp Giaù trò momen taïi goái cuûa baûn thaønh laø: Mg = MgW + Mgn = 24.87 + 311.78 = 336.65 (kG.m) Mn = MnW + Mnn = 14 + 139.19 = 153.19 (kG.m) 4.5.4. Tính coát theùp baûn thaønh Baûn thaønh ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán. Caét moät daûi baûn coù beà roäng baèng 1m theo moãi phöông ñeå tính toaùn cho baûn Giaû thuyeát: a =2cm – Khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâtoâng chòu keùo => h0 = hb – a = 12 – 2 = 10.cm – Chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän b = 100 – Beà roäng tính toaùn cuûa daûi baûn Caùc coâng thöùc tính toaùn vaø kieåm tra haøm löôïng theùp: Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: Baûng 4.8. Tính toaùn coát theùp cho baûn thaønh Momen b h0 A Fatt Theùp choïn % (kG.m) (cm) (cm) (cm2) Boá trí Fac(cm2) Mn 153.19 100 10 0.0117 0.99407 0.59 6a200 1.42 0.14 Mg 336.65 100 10 0.0259 0.98688 1.31 8a200 2.52 0.39 Ta thaáy: momen taïi goái lôùn, neân ta duøng Mg ñeå boá trí theùp cho baûn thaønh vaø ñaët hai lôùp theùp chòu caû momen taïi taïi goái vaø nhòp (thieân veà an toaøn vaø traùnh nhaèm laån trong thi coâng) 4.6. Tính baûn ñaùy hoà nöôùc 4.6.1. Taûi troïng taùc duïng leân baûn ñaùy Hình 4.13. Maët baèng baûn ñaùy hoà nöôùc Ngoaøi troïng löôïng baûn thaân ra baûn ñaùy coøn chòu taûi troïng cuûa nöôùc vaø hoaït taûi söûa chöõa,neân chieàu daøy baûn ñaùy thoâng thöôøng laø daøy hôn hoaëc laøbaèng chieàu daøy cuûa saøn thöôøng. Nhö vaäy,vôùi saøn thöôøng coù hs = 12cm thì ta tam choïn hbd=12cm ñeå thieát keá. Hình 4.14. Caáu taïo baûn ñaùy hoà nöôùc + Tónh taûi: Baûng 4.9. Taûi troïng baûn thaân baûn ñaùy STT Caùc lôùp caáu taïo (m) (kG/m3) gbntc (kG/cm2) n gbntt (kG/cm2) 1 Vöõa loùt M75 0.02 1800 36 1.3 46.8 2 Baûn BTCT 0.12 2500 350 1.1 300 3 Lôùp choáng thaám 0.01 2000 20 1.1 22 4 Vöõa traùt 0.015 1800 27 1.3 35.1 Toång coäng 403.9 + Troïng löôïng nöôùc gn = h. .n = 1.62x1000x1.1 = 1782(kG/m2) + Toång taûi troïng taùc duïng qtt = gtt + gn = 403.9 + 1782 = 2185.9(kG/m2) 4.6.2. Sô ñoà tính baûn ñaùy Baûn ñaùy ñöôïc chia thaønh 2 oâ baûn S3 nhö hình 4.13. Hình 4.15. Sô ñoà tính caùc oâ baûn ñaùy 4.6.3. Xaùc ñònh noäi löïc caùc oâ baûn ñaùy Caùc oâ baûn cuûa baûn ñaùy thuoäc oâ baûn soá 9 trong 11 loaïi oâ baûn. Do caùc caïnh cuûa oâ baûn baèng nhau neân ta chæ caàn tính momen theo moät phöông caïnh ngaén hoaëc caïnh daøi Caùc giaù trò Moâmen ñöôïc tính toaùn theo caùc coâng thöùc: - Moâmen döông lôùn nhaát ôû giöõa nhòp: M1 = mi1.P - Moâmen aâm lôùn nhaát ôû goái: MI = ki1.P trong ñoù: P = q.l1.l2 : toång taûi troïng taùc duïng leân oâ baûn. Vôùi: q = gtt+gn mi1, mk1: caùc heä soá ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch tra baûng, phuï thuoäc vaøo tyû soá l2/l1. (vôùi: L2 = ld , L1 = lng ). BAÛNG TÍNH NOÄI LÖÏC SAØN HAI PHÖÔNG OÂ saøn Vò trí l1 l2 l2/l1 g p P=(g+p)l1l2 m91,m92 M (m) (m) (T/m2) (T/m2) (T) k91,k92 (Tm/m) S3 nhòp l1 2.7 3.35 1.24074 2.1859 0 19.7714655 0.02064 0.408 nhòp l2 2.7 3.35 2.1859 0 19.7714655 0.01347 0.266 goái l1 2.7 3.35 2.1859 0 19.7714655 0.04721 0.933 goái l2 2.7 3.35 2.1859 0 19.7714655 0.03071 0.607 Baûng 4.10. Noäi löïc trong caùc oâ baûn 4.6.4. Tính coát theùp cho baûn ñaùy Tính toaùn vaø boá trí coát theùp: - Coát theùp ñöôïc tính toaùn vôùi daûi baûn coù beà roäng 1m caû 2 phöông vaø ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán. trong ñoù: b = 100cm: beà roäng daûi tính toaùn; h0 = hb – a: chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän; Giaû thieát a =2cm: khoaûng caùch töø meùp beâtoâng chòu keùo ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo. Suy ra: h0 = 12 – 2 = 10cm. - Haøm löôïng coát theùp tính toaùn µ trong daõy baûn caàn ñaûm baûo ñieàu kieän: Vôùi : Theo TCVN laáy µmin = 0.05%. Baûng 4.11. Keát quaû tính coát theùp OÂ saøn Vò trí l1 l2 M b h A γ Fa Ф choïn µ% (m) (m) (kGcm) (cm) (cm) (cm2) (mm) u (mm % nhòp l1 3.35 2.7 40808. 100 12 0.0313 0.9840 1.59 8 8@200 0.251 S3 nhòp l2 26632.2 100 12 0.02049 0.98965 1.04 8 8@200 0.251 goái l1 93341.1 100 12 0.0718 0.96271 3.73 10 10@200 0.393 goái l2 60718.2 100 12 0.04671 0.97607 2.39 10 10@200 0.393 4.6.5. Kieåm tra nöùt baûn ñaùy Kieåm tra nöùt baûn ñaùy theo traïng thaùi giôùi haïn 2 Theo TCVN 5574 – 1991: + Caáp choáng nöùt caáp 3: [a] = 0.25mm; + Kieåm tra nöùt theo ñieàu kieän: an ≤ [a] Vôùi: trong ñoù: - k: heä soá phuï thuoäc loaïi caáu kieän. Caáu kieän uoán k = 1; - C: heä soá keå ñeán taùc duïng cuûa taûi troïng daøi haïn C = 1.5; - η: phuï thuoäc tính chaát beà maët cuûa coát theùp. Theùp thanh troøn trôn η = 1.3; theùp coù gaân η = 1; - Ea = 2.1x106 (kG/cm2); - ; vôùi: Mtc = Mtt.; vaø z1 = γ.h0; - P = 100μ - d: ñöôøng kính coát theùp chòu löïc Vaäy: Baûng 4.12. Kieåm tra nöùt ñaùy hoà OÂbaûn Momen Mtc(kGcm) h0 (cm) Fa (cm2) A γ z1 (cm) σa (kG/cm2) 100μ an (mm) S3 M1 40808.3 10 2.51 0.03139 0.98405 9.84 1499 0.251 0.1391 M2 26632.2 10 2.51 0.02049 0.98965 9.90 972 0.251 0.0903 MI 93341.1 10 3.93 0.0718 0.96271 9.63 2238 0.393 0.2135 MII 60718.2 10 3.93 0.04671 0.97607 9.76 1436 0.393 0.1370 Ta thaáy amax =0.21 Ñaùy hoà thoûa maõn ñieàu kieän veà khe nöùt. 4.4. Tính daàm ñôû baûn naép 4.4.1. Taûi troïng taùc duïng leân daàm ñôû baûn naép Kích thöôùc tieát dieän daàm naép ñöôïc choïn sô boä nhö sau: Baûng 4.5. Choïn sô boä tieát dieän daàm ñôû baûn naép Kí hieäu Choïn tieát dieän hdxbd(cm) D1 30x25 D2 40x20 Taûi troïng taùc duïng leân daàm naép bao goàm tónh taûi vaø hoaït taûi Vì laø baûn 1 phöông neân sô ñoà xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng vaøo daàm naép ñöôïc theå hieän trong hình 4.5. sau: Hình 4.5. Sô ñoà xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân daàm naép + Tónh taûi: Troïng löôïng baûn thaân daàm: gD = bd.hd.γ.n trong ñoù: bd – Beà roäng daàm; hd – Chieàu cao daàm; γ – Troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng; n – heä soá ñoä tin caäy. - Daàm D1: gdD1 = 0.2x(0.3 - 0.08)x2500x1.1 = 121 (kG/m) - Daàm D2: gdD2 = 0.2x(0.4 - 0.08)x2500x1.1 = 176 (kG/m) Taûi troïng do saøn truyeàn vaøo: ta thaáy caùc vì laø saøn 1 phöông neân taûi troïng taùc duïng toaøn boä vaøo daàm D2 theo daïng chöõ nhaät..Qui ñoåi thaønh taûi phaân boá töông ñöông theo coâng thöùc sau: gtñ = gsxl1(kG/m) - Daàm D2: gtñD2 == =407.57(KG/m) => Toång tónh taûi taùc duïng leân daàm D1, vaø D2 laø: gD2 = gdD2 + gtñD2 = 176 + 407.57 = 583.57(kG/m) gD1 = gdD1 =121 (kG/m) + Hoaït taûi: Hoaït taûi do baûn naép truyeàn vaøo coù giaù trò laø: p = ptt = 97.5(kG/m2) Qui ñoåi thaønh taûi phaân boá töông ñöông theo coâng thöùc: pD = 131.63(KG/m) ñoái vôùi D2 => Toång taûi troïng taùc duïng leân daàm D1, D2 laø: qD1 = gD1 + pD1 = 121(kG/m) qD2 = gD2 + pD2 = 583.57 + 131.63 = 715.2(kG/m) 4.4.2. Taûi troïng taùc duïng leân daàm ñôõ baûn ñaùy: Kích thöôùc cuûa daàm ñôõ baûn ñaùy ñöôïc choïn sô boä nhö sau: Kyù hieäu Choïn tieát dieän hdxbd(cm D3 40x20 D4 30x50 D5 40x20 Taûi troïng taùc duïng leân daàm ñaùy bao goàm tónh taûi vaø hoaït taûi Sô ñoà xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng vaøo daàm ñaùy ñöôïc theå hieän trong hình 4.5. sau: Hình 4.5. Sô ñoà xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân daàm ñaùy + Tónh taûi: Troïng löôïng baûn thaân daàm: gD = bd.hd.γ.n trong ñoù: bd – Beà roäng daàm; hd – Chieàu cao daàm; γ – Troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng; n – heä soá ñoä tin caäy. - Daàm D3: gdD3 = 0.2x(0.4 – 0.12)x2500x1.1 =154(kG/m) - Daàm D4: gdD4 = 0.3x(0.5 – 0.12)x2500x1.1 = 313.5(kG/m) - Daàm D5: gdD5 = 0.2x(0.4 – 0.12)x2500x1.1 = 154 (kG/m) Taûi troïng do saøn truyeàn vaøo: ta thaáy caùc daàm D3, D5 ñeàu chòu taûi tam giaùc,daàm D4 chòu taûi hình thang. Qui ñoåi thaønh taûi phaân boá töông ñöông theo coâng thöùc sau: gtñ = (kG/m) - Daàm D3: gtñD3 = - Daàm D5: gtñD5 = 2.gtñD3 = 2x254.73 = 509.46(kG/m) - Daàm D4: gtñD4 = Vôùi: β= Tónh taûi do baûn thaønh truyeàn vaøo daàm D3 vaø D4 laø: gbt = gbttt.h = 433.9x(1.7 – (0.3+ 0.12)) = 555.39 (kG/m) + Hoaït taûi: Do baûn ñaùy khoâng chòu ñoàng thôøi taûi troïng do nöôùc vaø hoaït taûi söûa chöõa, neân ta boû qua giaù trò hoaït taûi söûa chöõa. Hoaït taûi do nöôùc trong hoà truyeàn vaøo: - Daàm D3: ptñD3 =) - Daàm D5: ptñD5 = 2.gtñD3 = 2x1577.81 = 3155.62(kG/m) - Daàm D4: ptñD4 = Vôùi: β= => Toång tónh taûi taùc duïng leân daàm D3 vaø D4 laø: qD3 = gbt + gdD3 + gtñD3 = 555.39 + 154 + 254.73 = 964.12(kG/m) qD4 = gbt + gdD4 + gtñD4 = 555.39 + 313.5 + 377.8= 1246.69(kG/m) qD5 = + gdD5 + gtñD5 = 154 + 509.46 = 663.46(kG/m) 4.4.3. Xaùc ñònh noäi löïc daàm ñôû baûn naép Sô ñoà tính daàm ñôõ hoà nöôùc : Döïng moâ hình hoà nöôùc trong Sap2000, giaûi ra ta ñöôïc keát quaû sau: + Daàm ñôû baûn naép D1: Vì baûn naép laøm vieäc nhö baûn 1 phöông neân taûi troïng taùc duïng hoaøn toaøn vaøo daàm D2 ,noäi löïc trong daàm D1 chæ do troïng löôïng baûn thaân daàm gaây ra. Hình 4.7. Caùc giaù trò noäi löïc daàm ñôû baûn naép D1 + Daàm ñôû baûn naép D2: Hình 4.8. Caùc giaù trò noäi löïc daàm ñôû baûn naép daàm D2 4.4.4. Tính toaùn coát theùp cho daàm ñôû baûn naép Vì noäi löïc trong daàm D1 quaù nhoû neân ta choïn va boá trí theùp trong daàm D1 theo caáu taïo. Coát theùp nhòp ñaët 2Ф14 chaïy doïc. + Coát theùp nhòp : daàm ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán Giaû thuyeát a = 4cm – khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâtoâng chòu keùo cho taát caû caùc daàm => h0 = hd – a Caùc coâng thöùc tính toaùn vaø kieåm tra haøm löôïng theùp: ; trong ñoù: b – beà roäng tieát dieän daàm; M = Mmax – momen tính theùp cho nhòp daàm. Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: Theo TCVN laáy µmin = 0.05%. + Coát theùp goái: laáy Mg = Mgmax ñeå boá trí theùp goái cho daàm. Neáu haøm löôïng coát theùp tính quaù nhoû thì ta coù theå choïn theùp theo caáu taïo vaø ñaët 4 thanh theùp chuû doïc suoát theo phöông chòu löïc chính cuûa daàm Baûng 4.6. Tính coát theùp cho caùc daàm ñôû naép hoà nöôùc Daàm Momen b h0 A γ Fatt Theùp choïn Kieåm tra (kG.m) (cm) (cm) (cm2) Boá trí Fach (cm2) μ D2 MnD2 1767 20 36 0.0524 0.9731 1.94 2Ф14 3.08 0.43 MgD2 3467 20 36 0.1029 0.9456 3.9 2Ф16 4.02 0.56 + Coát ñai: Duøng löïc caét coù giaù trò lôùn nhaát ñeå tính coát ñai cho caùc daàm, ta thaáy ôû daàm D2 coù Q = 3129 kG laø giaù trò lôùn nhaát. Neân ta laáy giaù trò naøy ñeå tính Kieåm tra vôùi Qmax = 3129kG theo ñieàu kieän: - Qmax ≤ k0.Rn.b.h0 = 0.35x130x20x36 = 32760kG => Thoûa - Qmax ≤ k1.Rk.b.h0 = 0.6x10x20x36 = 4320kG => thoûa Do ñoù, khoâng caàn tính coát ñai. Sô boä choïn böôùc ñai theo ñieàu kieän caáu taïo sau: Theùp ñai Ф6, coù fñ = 0.283cm2, ñai 2 nhaùnh: n = 2. Vaäy, daàm ñaûm baûo khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng theo öùng suaát neùn chính vaø ñaûm baûo khaû naêng chòu caét Choïn vaø boá trí ñai Ф6a100 ôû ¼ nhòp daàm vaø Ф6a200 ôû 2/4 daàm coøn laïi 4.4.5. Xaùc ñònh noäi löïc daàm ñôû baûn ñaùy Giaù trò noäi löïc cuûa daàm D3,D4,D5 ñöôïc xaùc ñònh baèng chöông trình Sap2000 + Daàm ñôû baûn ñaùy D3: Hình 4.18. Caùc giaù trò noäi löïc daàm D3 + Daàm ñôû baûn ñaùy D4: Hình 4.19. Caùc giaù trò noäi löïc daàm D4 + Daàm ñôû baûn ñaùy D5: Hình 4.20. Caùc giaù trò noäi löïc daàm D5 4.7.4. Tính toaùn coát theùp daàm ñôû baûn ñaùy + Coát theùp doïc: Daàm ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán Giaû thuyeát a = 4.5cm – Khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâtoâng chòu keùo => h0 = hd – a h0 – Chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän Caùc coâng thöùc tính toaùn vaø kieåm tra haøm löôïng theùp: trong ñoù: b – beà roäng tieát dieän daàm M = Mmax – momen tính theùp cho nhòp daàm Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: + Coát theùp goái: laáy Mg vöøa tính ñöôïc ñeå boá trí theùp cho daàm. Neáu haøm löôïng coát theùp tính quaù nhoû thì ta coù theå choïn theùp theo caáu taïo Baûng 4.14. Tính coát theùp cho caùc daàm ñôû ñaùy hoà nöôùc Daàm Momen b h0 A γ Fatt Theùp choïn Kieåm tra (kG.m) (cm) (cm) (cm2) Boá trí Fach (cm2) μ D3 MnD3 876.9 20 35.5 0.0268 0.9864 MgD3 1627 20 35.5 0.0497 0.9745 1.81 2Ф16 4.02 0.57 D4 MnD4 13671.8 30 45.5 0.1693 0.9066 12.75 2Ф22+2Ф20 13.88 1.02 MgD4 19856 30 45.5 0.2459 0.8564 16.78 2Ф25+2Ф22 17.41 1.28 D5 MnD5 2452.8 20 35.5 0.0749 0.9611 2.7 2Ф14 3.08 0.43 MgD5 1087.4 20 35.5 0.0332 0.9831 1.2 2Ф14 3.08 0.43 + Coát ñai: Duøng löïc caét coù giaù trò lôùn nhaát ñeå tính coát ñai cho caùc daàm, ta thaáy ôû daàm D4 coù Q = 17340kG laø giaù trò lôùn nhaát. Neân ta laáy giaù trò naøy ñeå tính Kieåm tra vôùi Qmax = 17340kG theo ñieàu kieän: - Qmax ≤ k0.Rn.b.h0 = 0.35x130x30x45.5 = 62107.5kG => Thoûa - Qmax ≤ k1.Rk.b.h0 = 0.6x10x30x45.5 = 8190kG => Khoâng thoûa Do ñoù, caàn tính coát ñai. Sô boä choïn böôùc ñai theo ñieàu kieän caáu taïo sau: Do hd > 450mm. Neân: - Ñoaïn gaàn goái töïa: u ≤ = 167mm. Choïn u = 100mm - Ñoaïn giöõa daàm: u ≤ 300. Choïn u = 200mm Choïn coát theùp CI, coù Rañ = 1600kG/cm2; Theùp ñai Ф8, coù fñ = 0.503cm2, ñai 2 nhaùnh: n = 2. Kieåm tra theo coâng thöùc sau: Khaû naêng chòu caét ôû tieát dieän nguy hieåm nhaát: Qñb = =kG => Qñb > Qmax = 17340kG => Coát ñai choïn ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc caét Vaäy, daàm ñaûm baûo khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng theo öùng suaát neùn chính vaø ñaûm baûo khaû naêng chòu caét Choïn vaø boá trí ñai Ф8a100 ôû ¼ nhòp daàm vaø Ф8a200 ôû 2/4 daàm coøn laïi Keát luaän: Caùc keát quaû tính toaùn thoûa caùc ñieàu kieän kieåm tra. Do ñoù kích thöôùc löïa choïn sô boä laø hôïp lí. 4.8. Tính coät hoà nöôùc Ñeå ñôn giaûn trong tính toaùn ta xem coät chòu taûi neùn ñuùng taâm Hoà nöôùc maùi chia laøm 2 oâ baûn chòu taûi töông ñöông nhau coù: + 4 coät ôû goùc, keùo töø coät khung leân. Choïn tieát dieän 2 coät C1(40x60cm) vaø 2 coät C2(40x70) 4.8.1. Taûi troïng taùc duïng leân hoà nöôùc + Taûi troïng baûn thaân coät: + Taûi troïng do caùc hoà nöôùc truyeàn vaøo: * Khoái löôïng cuûa caùc daàm. 4.8.2. Noäi löïc trong coät Noäi löïc chaân coät ñöôïc giaûi baèng sap2000: ta ñöôïc + Löïc doïc: NC1 = 25930 kG NC2 = 26280 kG + Momen taïi chaân coät: MC1 = GC1.a1 = 425.47x1.8 = 4328(kG.m) MC2 = GC2.a2 = 800.88x1.85 = 4671(kG.m) + Löïc caét taïi chaân coät: QC1 = QC2 = 14344.8(kG) CHÖÔNG V TÍNH KHUNG KHOÂNG GIAN XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC KHUNG KHOÂNG GIAN TÍNH TOAÙN VAØ BOÁ TRÍ THEÙP KHUNG 5.1. Trình töï tính toaùn + Xaùc ñònh caùc tröôøng hôïp taûi troïng taùc ñoäng leân coâng trình; + Giaûi baøi toaùn trong mieàn ñaøn hoài theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn baèng chöông trình Etalb9.03. Xaùc ñònh töông öùng vôùi töøng tröôøng hôïp taûi troïng; + Toå hôïp noäi löïc coâng trình theo TCVN 2737-1995 ([1]) vaø TCVN 229-1997 ([3]) baèng chöông trình Mirosoft Excel 2003; + Tính toaùn vaø boá trí theùp cho coät, daàm. 5.2. Heä khung chòu löïc chính cuûa coâng trình Choïn vaät lieäu laøm khung cho toaøn boä coâng trình nhö sau: + Beâtoâng M300 cho toaøn khung, coù Rn = 130kG/cm2, Rk = 10kG/cm2, α0 = 0.58 + Coát theùp coù Ф < 10mm choïn theùp CI, coù Ra = Ra’ = 2000 (kG/cm2) + Coát theùp coù Ф ≥ 10 choïn theùp CII, coù Ra = Ra’ = 2600 (kG/cm2) Hình 5.1. Sô ñoà heä chòu löïc cuûa coâng trình 5.2.1. Saøn + Chieàu daøy saøn ñaõ choïn sô boä vaø tính toaùn kieåm tra ôû chöông 1, laáy hs = 12cm. 5.2.2. Daàm Sô boä choïn kích thöôùc daàm nhö sau: Baûng 5.1. Choïn sô boä tieát dieän daàm Daàm Nhòp daàm Ld (m) Kích thöôùc tieát dieän daàm bxh (cm) D1 6.8 25x50 D2 3.4 25x50 D3 6.8 25x50 D4 6.8 25x50 D5 3.4 25x40 D6 9.65 25x70 D7 2.5 25x40 D8 9.65 25x70 D9 9.65 25x70 D10 1.4 25x40 D11 1.2 25x40 5.2.3. Kích thöôùc tieát dieän coät 5.2.3.1. Dieän tích truyeàn taûi leân caùc coät 5.2.3.2. Xaùc ñònh kích thöôùc coät Baûng 5.2. Coät truïc 2 - A Taàng gstt (kG/m2) pstt (kG/m2) ltöôøng (m) gtöôøng (kG) N (kG) ∑N (kG) Fcoät (cm2) Choïn bxh Fcoätchoïn (cm2) Saân thöôïng 452.9 75 0 0 11149.2 11149.2 128.64 40x70 2800 Laàu 9 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 41158.6 474.91 40x70 2800 Laàu 8 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 71168.0 821.17 40x70 2800 Laàu 7 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 101177.4 1167.43 50x80 4000 Laàu 6 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 131186.8 1513.69 50x80 4000 Laàu 5 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 161196.2 1859.96 50x80 4000 Laàu 4 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 191205.6 2206.22 50x80 4000 Laàu 3 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 221215.0 2552.48 60x90 5400 Laàu 2 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 251224.4 2898.74 60x90 5400 Laàu1 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 281233.8 3245.01 60x90 5400 Taàng haàm 664.2 600 0 0 26700 307933.8 3553.08 60x90 5400 Baûng 5.3. Coät truïc 2 - B Taàng gstt (kG/m2) pstt (kG/m2) ltöôøng (m) gtöôøng (kG) N (kG) ∑N (kG) Fcoät (cm2) Choïn bxh Fcoätchoïn (cm2) Saân thöôïng 452.9 75 0 0 14110.8 14110.8 162.82 40x70 2800 Laàu 9 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 47458.3 547.60 40x70 2800 Laàu 8 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 80805.8 932.37 40x70 2800 Laàu 7 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 114153 1317.15 50x80 4000 Laàu 6 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 147501 1701.93 50x80 4000 Laàu 5 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 180848 2086.71 50x80 4000 Laàu 4 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 214196 2471.49 50x80 4000 Laàu 3 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 247543 2856.27 60x90 5400 Laàu 2 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 280891 3241.05 60x90 5400 Laàu1 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 314238 3625.83 60x90 5400 Taàng haàm 664.2 600 0 0 33792.1 348030 4015.74 60x90 5400 5.3. Xaùc ñònh caùc giaù trò taûi troïng taùc duïng leân coâng trình Caùc giaù trò taûi troïng (giaù trò tính toaùn) taùc ñoäng leân coâng trình ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: 5.3.1. Tónh taûi 5.3.1.1. Troïng löôïng phaàn beâtoâng coát theùp cuûa keát caáu (BANTHAN) Do chöông trình töï tính. Heä soá tin caäy laáy n = 1.1. 5.3.1.2. Troïng löôïng caùc lôùp hoaøn thieän (HOANTHIEN) Ñöôïc xaùc ñònh nhö phaàn 2.5 cuûa chöông 2. Laáy giaù trò naøy laø 1177.9 (kG/m2). 5.3.1.3. Troïng löôïng töôøng xaây (TUONG) + Troïng löôïng töôøng xaây ñöôïc tính theo coâng thöùc: gttt = ht.gt.n.n’ trong ñoù: ht - chieàu cao töôøng; gttc - troïng löôïng töôøng tieâu chuaån * gttc = 180 (kG/m2) – ñoái vôùi töôøng daøy 10cm * gttc = 330 (kG/m2) – ñoái vôùi töôøng daøy 20cm n - heä soá ñoä tin caäy (laáy n = 1.3) n’ - heä soá keå ñeán loå cöûa (neáu coù), n = 0.7 Baûng 5.4: giaù trò töôøng xaây Daàm Kích thöôùc tieát dieän daàm bxh (cm) D1 25x50 1158.3 D2 25x50 1158.3 D3 25x50 631.8 D4 25x50 1158.3 D5 25x40 1201.2 D6 25x70 1072.5 D7 25x40 1201.2 D8 25x70 1072.5 D9 25x70 1072.5 D10 25x40 1201.2 D11 25x40 1201.2 + Troïng löôïng töôøng ngaên: Töôøng ngaên coù ôû oâ saøn S1, S2, S4, S5, S6, töông töï phaàn 2.3.3 cuûa chöông 2, ta xaùc ñònh ñöôïc giaù trò qui ñoåi phaân boá ñeàu treân saøn laø: ñöôïc xaùc ñònh ôû baûng sau: Baûn2.6. Taûi troïng töôøng quy ñoåi Saøn gt (kG/m2) S1 150 S2 134 S3 257 S4 133 S5 227 S6 200 5.3.2. Hoaït taûi Xaùc ñònh töông töï phaàn 2.3.2 cuûa chöông 2 theo [1], ta coù: + Hoaït taûi phaân boá treân caùc oâ saøn S1, S2, S4, S5, S6 laø : 240 (kG/m2) + Hoaït taûi phaân boá treân caùc oâ saøn S3,S7 ,S8,S9,S10, S11,S12 laø: 360 (kG/m2) + Hoaït taûi phaân boá treân saøn saân thöôïng laø: 97.5 (kg/m2) 5.3.3. Taûi troïng gioù Taûi troïng gioù ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Wñtt = B.W0.n.c.k (kG/m) Whtt = B.W0.n.c’.k (kG/m) trong ñoù: Wñtt – gioù ñaåy Whtt – gioù huùt B – dieän tích chòu taûi troïng gioù cuûa khung W0 = 83 (kG/m2) – tính theo TP.HCM, ñòa hình IIA; n = 1.2 – heä soá ñoä tin caäy; c – heä soá khí ñoäng (phía ñoùn gioù c = +0.8 –> gioù ñaåy) c’ – heä soá khí ñoäng (phía khuaát gioù c’ = -0.6 –> gioù huùt) k – heä soá xeùt ñeán söï thay ñoåi aùp löïc gioù theo ñoä cao (tra baûng 5, TCVN 2737-1995, theo daïng ñòa hình A). Baûng 5.8. Gioù theo phöông X vaø –X (gioù ñaåy vaø gioù huùt) Truïc A;B;C;D (B = ) Z (m) B (m) W0 (kG/m2) c c’ n k Wñtt (T/m) Whtt (T/m) 3.2 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.808 4.821 3.616 6.4 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.9136 5.451 4.088 9.6 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.9936 5.928 4.446 12.8 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.0448 6.234 4.675 16 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.09 6.503 4.878 16.2 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.122 6.694 5.021 22.4 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.1516 6.871 5.153 25.6 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.1804 7.043 5.282 28.8 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.2092 7.215 5.411 32 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.232 7.351 5.513 35.5 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.2512 7.465 5.599 Baûng 5.9. Gioù theo phöông Y vaø –Y (gioù ñaåy vaø gioù huùt) Truïc 1 ñeán 6 (B = ) Z (m) B (m) W0 (kG/m2) c c’ n k Wñtt (T/m) Whtt (T/m) 3.2 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.808 6.881 5.161 6.4 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.9136 7.780 5.835 9.6 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.9936 8.462 6.346 12.8 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.0448 8.898 6.673 16 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.09 9.283 6.962 16.2 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.122 9.555 7.166 22.4 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.1516 9.807 7.355 25.6 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.1804 10.053 7.539 28.8 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.2092 10.298 7.723 32 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.232 10.492 7.869 35.5 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.2512 10.655 7.992 5.3.4. Taûi troïng hoà nöôùc Toaøn boä taûi troïng hoà nöôùc (ñöôïc tính ôû chöông 4) ñöôïc qui veà 4 coät cuûa hoà nöôùc, 2 coät truïc 1 moãi coät chòu moät taûi troïng laø: 25.93 (T), 2 coät truïc 2 moãi coät chòu moät taûi troïng laø:26.28T. Taûi troïng naøy ñöa veà löïc taäp trung leân nuùt khung öùng vôùi chaân coät hoà nöôùc. 5.4. Xaùc ñònh noäi löïc coâng trình (khung khoâng gian) 5.4.1. Caùc tröôøng hôïp taûi troïng taùc duïng leân coâng trình 1. TT – goàm BANTAN + HOANTHIEN + TUONG + ALDAT chaát ñaày caùc taàng; 2. HT – hoaït taûi chaát ñaày caùc taàng; 3. GIOX – taûi troïng gioù theo phöông X; 4. GIO(-X) – taûi troïng gioù theo phöông (-X); 5. GIOY)– taûi troïng gioù theo phöông Y; 6. GIO(-Y) – taûi troïng gioù theo phöông (-Y). 5.4.2. Caùc caáu truùc toå hôïp taûi troïng Toå hôïp taûi troïng bao goàm: toå hôïp taûi troïng chính vaø toå hôïp taûi troïng phuï Baûng 5.13. Caáu truùc toå hôïp taûi troïng chính Toå hôïp Caáu truùc TH1 TT(1) + HT(1) TH2 TT(1) + GIOX(1) TH3 TT(1) + GIO(-X)(1) TH4 TT(1) + GIOY(1) TH5 TT(1) + GIO(-Y)(1) Baûng 5.14. Caáu truùc toå hôïp taûi troïng phuï Toå hôïp Caáu truùc TH6 TT(1) + HT(0.9) + GIOX(0.9) TH7 TT(1) + HT(0.9) + GIO(-X)(0.9) TH8 TT(1) + HT(0.9) + GIOY(0.9) TH9 TT(1) + HT(0.9) + GIO(-Y)(0.9) Trong phaïm vi ñoà aùn naøy chæ laäp baûng tính Excel toå hôïp noäi löïc cho coät vaø daàm. Keát quaû toå hôïp noäi löïc khung ñöôïc trích ra vaø trình baøy trong phaàn phuï luïc thuyeát minh. 5.5. Tính toaùn coát theùp cho coät khung truïc 2 Trong khung khoâng gian, thöïc teá coät laøm vieäc nhö caáu kieän chòu neùn leäch taâm xieân. Tuy nhieân, baøi toaùn tính coát theùp cho caáu kieän chòu neùn leäch taâm xieân khaù phöùc taïp. Neân trong phaïm vi ñoà aùn naøy seõ tính toaùn coát theùp cho coät theo tröôøng hôïp coät chòu neùn leäch taâm phaúng theo moãi phöông, sau ñoù kieåm tra laïi löôïng coát theùp ñaõ tính theo tröôøng hôïp coät chòu neùn leäch taâm xieân. 5.5.1. Choïn noäi löïc ñeå tính toaùn coát theùp coät khung truïc 6 Noäi löïc coät chæ laáy taïi tieát dieän hai ñaàu coät, tính coát theùp cho coät theo 2 phöông X vaø Y. Töø caùc toå hôïp noäi löïc nhö treân, ta choïn ra 3 caëp noäi löïc cuûa coät treân moãi phöông nhö sau: (Nmax - Mtö), (Mmax - Ntö) vaø (Mmin - Ntö). Treân moãi phöông, tính toaùn coát theùp coät vôùi caëp noäi löïc (Nmax - Mtö), sau ñoù kieåm tra vôùi 2 caëp coøn laïi. Ñoái vôùi coät, ta tính toaùn coát theùp nhö baûng choïn sô boä tieát dieän coät, choïn noäi löïc coù giaù trò lôùn nhaát cuûa caùc taàng coù thay ñoåi tieát dieän ñeå tính vaø boá trí coát theùp cho caùc taàng ñoù Keát quaû choïn noäi löïc tính toaùn coát theùp coät trình baøy trong caùc baûng sau: Baûng 5.15. Keát quaû noäi löïc coät truïc 2– A vaø D theo 2 phöông X vaø Y Taàng Nmax Mtö Mmax Ntö Mmin Ntö Haàm – taàng 3 -790.89 -17.715 18.881 -802.73 -16.192 -821.12 Taàng 4 – 7 -603.95 -11.177 14.943 -600.95 -13.155 -603.98 Taàng 8 – ST -320.69 --9.42 10.77 -317.28 -9.836 -320.69 Haàm – taàng 3 -824.4 -5.132 7.84 -715.22 -80.1 -714 Taàng 4 – 7 -603.95 -2.4 4.065 -59.609 -4.778 -523.73 Taàng 8 – ST -320.69 -2.14 2.405 -316.44 -2.979 -279.85 Baûng 5.16. Keát quaû noäi löïc coät 6 – B vaø C theo 2 phöông X vaø Y Taàng Nmax Mtö Mmax Ntö Mmin Ntö Coät 6 – B,E theo phöông X Haàm – taàng 3 -799.2 -15.23 17.715 -757.15 -8.881 -793.08 Taàng 4 – 7 -593.84 -10.81 12.573 -570.79 -5.13 -576.4 Taàng 8 – ST -368.23 -8.62 9.42 -326.91 -3.02 -262.52 Coät 6 – B,E theo phöông Y Haàm – taàng 3 -789.2 -4.266 6.574 -651.15 -8.235 -648.82 Taàng 4 – 7 -593.84 -2.127 3.629 -580.48 -6.118 -485.34 Taàng 8 – ST -336.77 -1.204 2.78 -267.32 -3.679 -331.22 5.5.2. Tính toaùn coát theùp doïc cho coät khung ngang truïc 2 vaø coät daàm doïc truïc B (tröôøng hôïp coät chòu neùn leäch taâm t._.