CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH.
1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH:
Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, mức sống và nhu cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhiều nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn.
Mặt khác với xu hướng hội nhập, công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước hòa nhập với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã
63 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1606 | Lượt tải: 0
Tóm tắt tài liệu Khách sạn Phương Thảo, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
xuống cấp là rất cần thiết.
Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những trung tâm trọng yếu của Việt nam, là nơi tập trung nhiều cơ quan đầu ngành, trung tâm kinh tế, văn hóa, khoa học-kỹ thuật, thu hút rất nhiều vốn đầu tư nước ngoài. Bên cạnh đó, trong những năm gần đây Việt nam đang dần trở thành điểm đến du lịch nhờ có cảnh quan thiên nhiên đẹp cùng chế độ chính trị ổn định. Chính vì vậy mà trong những năm gần đây, nhiều nhà cao tầng được mọc lên với qui mô hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu của con người về vấn đề nhà ở, khách sạn du lịch.
Vì vậy Khách sạn Phương Thảo được thiết kế với trang thiết bị hiện đại, nội thất đẹp, hình khối kiến trúc hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu nhà ở cho khách du lịch trong và ngoài nước, cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển.
Tọa lạc tại trung tâm thành phố Hồ Chí Minh. Công trình nằm ở vị trí thoáng và sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hòa, hợp lý và hiện đại cho tổng thể qui hoạch dân cư.
KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ:
Công trình nằm trên trục đường giao thong chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình.
Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng.
Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ.
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN:
Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt:
3.1. Mùa mưa: từ tháng 5 đến tháng 11 có:
Nhiệt độ trung bình: 25o C
Nhiệt độ thấp nhất : 20o C
Nhiệt độ cao nhất : 36o C
Lượng mưa trung bình: 274.4 mm (tháng 4)
Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5)
Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)
Độ ẩm tương đối trung bình: 48.5%
Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79%
Độ ẩm tương đối cao nhất : 100%
Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm.
3.2. Mùa khô :
Nhiệt độ trung bình : 27o C
Nhiệt độ cao nhất : 40o C
3.3. Gió:
- Hướng gió chủ yếu là Đông Nam và Tây Nam với vận tốc trung bình 2,5 m/s, thổi mạnh nhất vào mùa mưa. Ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ (tháng 12-1).
- Tp. Hồ Chí Minh nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới.
4. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:
4.1. MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG:
Công trình Khách sạn Phương Thảo thuộc công trình cấp 1. Công trình là loại khách sạn cao cấp nhằm các dịch vụ cho thuê phòng, nhà hang, massage, gồm có 9 tầng, diện tích xây dựng: 23.430m, được chia công năng như sau:
Tầng trệt: Bố trí nhà hàng và đại sảnh, quầy tiếp tân đón khách.
Lầu 1 đến 8: phòng ở cho thuê cao cấp.
Sàn mái: Bể nước mái BTCT.
Chiều cao tầng trệt 6.1m, chiều cao các tầng còn lại là 3.6m.
Code 0.000 chọn là code vỉa hè.
Tổng chiều cao công trình là + 37.9 m so với code 0.000.
GIẢI PHÁP GIAO THÔNG:
Về mặt giao thông đứng được tổ chức gồm có 1 cầu thang bộ kết hợp với 2 thang máy dung để đi lại và thoát người khi có sự cố.
Về mặt giao thông ngang trong công trình (mỗi tầng) là 2 dãy hành lang dọc công trình.
GIẢI PHÁP THÔNG GIÓ-CHIẾU SÁNG:
Ngoài các không gian cộng đồng có không gian rộng và thong thoáng thì tất cả các phòng khách sạn đều có cửa, ban công hướng sang trực tiếp kết hợp 2 dãy hành lang phục vụ việc chiếu sáng và thong gió tự nhiên cho công trình.
5. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT:
5.1. HỆ THỐNG ĐIỆN:
Nguồn điện cung cấp cho công trình chủ yếu là nguồn điện thành phố, có nguồn điện dự trữ khi có sự cố cúp điện là máy phát điện đặt ở tầng trệt để bảo đảm cung cấp điện 24/24h cho khách sạn.
Hệ thống cáp điện được đi trong hộp gain kỹ thuật và có bảng điều khiển cung cấp điện cho từng phòng
5.2. HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC:
Nguồn nước cung cấp cho công trình là nguồn nước thành phố, được đưa vào bể nước ngầm của khách sạn sau đó dung máy bơm đưa nước lên hố nước mái, rồi từ đây nước sẽ được cung cấp cho các phòng. Đường ống thoát nước thải và cấp nước đều sử dụng ống nhựa PVC.
Mái bằng, sân thượng được tạo độ dốc để tập trung nước vào phểu thu tại vị trí hộp gen, sau đó được thoát vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cống thoát nước của thành phố.
HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY:
Các họng cứu hỏa được đặt ở hành lang và đầu cầu thang, ngoài ra còn có các hệ thống chữa cháy cục bộ đặt tại các vị trí quan trọng. Nước cấp tạm thời được lấy từ hồ nước mái.
HỆ THỐNG THOÁT RÁC:
- Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gain rác được bố trí ở mỗi tầng và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài. Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường.
- Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh 3 ngăn có bể chứa lắng – lọc trước khi cho ra hệ thống cống chính của thành phố.
- Bố trí các khu vệ sinh của các tầng liên tiếp đồng trục theo chiều đứng để tiện cho việc thông rác thải và kinh tế.
CHƯƠNG 2:
TÍNH TOÁN SÀN SUỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI
TẦNG ĐIỂN HÌNH.
2.1 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN:
Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động,dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió,bão,động đất …) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng.
Trên sàn,hệ tường ngăn không có hệ dầm đỡ có thể được bố trí ở bất kì vị trí nào trên sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng sàn.
Ngoài ra còn xét đến chống cháy khi sử dụng đối với các công trình nhà cao tầng,chiều dày sàn có thể tăng đến 50% so với các công trình mà sàn chỉ chịu tải trọng đứng.
Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhịp của sàn trên mặt bằng và tải trọng tác dụng.
2.1.1 Kích thước sơ bộ tiết diện dầm:
Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau:
h = l
trong đó:
m - hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng; m= 8 ÷ 12- đối với hệ dầm chính,khung một nhịp;
m = 12÷ 16 - đối với hệ dầm chính,khung nhiều nhịp;
m = 16÷ 20 - đối với hệ dầm phụ;
l - nhịp dầm.
Bề rộng dầm được chọn theo công thức sau:
b = (1/2 ÷ 1/4) h
Kích thước tiết diện dầm được trình bày trong bảng 2.1:
Loại dầm
Kí hiệu
Nhịp dầmld(m)
Hệ sốmd
Chiều caohd(m)
Bề rộngbd(m)
Chọn tiết diệnhd.bd(cm2)
Dầm khung
D1
9
12
0.75
0.25
75×30
D2
5.4
12
0.45
0.15
50×30
D3
6
12
0.5
0.17
50×30
Dầm phụ
D4
6
16
0.375
0.125
50×30
Hình 2.1: Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình
2.1.2 Chiều dày bản sàn hs:
Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau:
hs = ltrong đó: D - hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng; m= 30÷ 35 – đối với bản loại dầm; m= 40÷ 50 - đối với bản kê bốn cạnh; l - nhịp cạnh ngắn của ô bản;Đối với nhà dân dụng thì chiều dày tối thiểu của sàn là h = 6cmChọn ô sàn S3 ( 5.4m6m) là ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển hình để tính chiều dày sàn:
h = l = .540 = 10.8 cmVậy chọn hs = 11 cm cho toàn sàn, nhằm thỏa mãn truyền tải trọng ngang cho các kết cấu đứng.Với những điều kiện trên, các ô sàn được phân loại như sau:
Bảng 2.2: Phân loại ô sàn.
Số hiệu sàn
Số lượng
Cạnh dàild(m)
Cạnh ngắnln(m)
Diện tích(m2)
Tỷ sốld/ln
Phân loại ô sàn
S1
10
6
4.9
29.4
1.22
Bản 2 phương
S2
10
6
4.1
24.6
1.46
Bản 2 phương
S3
2
6
5.4
32.4
1.11
Bản 2 phương
S4
1
6
5.4
32.4
1.11
Bản 2 phương
S5
2
10.6
1
10.6
10.6
Bản 1 phương
S6
2
5.4
2
10.8
2.7
Bản 1 phương
2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN: Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có:
2.2.1. Tĩnh tải: Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn:
g = trong đó: : chiều dày lớp cấu tạo thứ i ; : khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i ; n: hệ số độ tin cậy của lớp thứ i ;Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.3.
Bảng 2.3: Tĩnh tải tác dụng lên sàn
STT
Các lớp cấu tạo
(kg/m3)
(mm)
n
gstc(kg/m2)
gstt(kg/m2)
1
Gạch Ceramic
2000
10
1.1
20
22
2
Vữa lót
1800
30
1.3
54
70.2
3
Sàn BTCT
2500
80
1.1
200
220
4
Vữa trát trần
1800
15
1.3
27
35.1
∑gstt
347.3
2.2.2 Hoạt tải:Tải trọng phân bố đều trên sàn lấy theo TCVN 2737:1995 ([1]) như sau: p = p.ntrong đó: p - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3/ [1] ; n - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3/[1] : n = 1.3 khi p < 200 kg/m n = 1.2 khi p 200 kg/m
Bảng 2.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn.
KH
Công năng
Hoạt tải ptc(kg/m2)
n
ptt(kg/m2)
S1
Phòng khách,ngủ
150
1.3
195
S2
p.vệ sinh,hành lang
300
1.2
360
S3
p.khách,ngủ,vệ sinh
150
1.3
195
S4
hành lang
300
1.2
360
S5
ban công,lôgia
400
1.2
480
S6
Hành lang
300
1.2
360
2.3. TÍNH TOÁN CÁC Ô BẢN SÀN:
2.3.1. Tính toán các ô bản làm việc một phương (bản loại dầm):Theo bảng 2.2 thì ô sàn S5,S6 là bản làm việc một phương ( > 2 )Các giả thiết tính toán: - Các ô bản loại dầm được tính toán như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô bản kế cận. - Các ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi. - Cắt 1m theo phương cạnh ngắn để tính. - Nhịp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục dầm.
a. Sơ đồ tính:
b. Xác định nội lực: Loại ô bản khớp: Mômen giữa nhịp: Mnh = 9ql/128 Mômen gối: Mg = ql/8
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.6.
Bảng 2.6: Nội lực trong các ô bản loại dầm.
KH
ln(m)
Tĩnh tải
Hoạt tải
Tổng tải
Giá trị momen
gtt(kg/m2)
ptt(kg/m2)
q(kg/m2)
Mnh(kgm)
Mg(kgm)
S5
1
347.3
480
827.3
58.17
103.41
S6
2
347.3
360
707.3
199
353.7
c. Tính toán cốt thép:Ô bản loại dầm được tính như cấu kiện chịu uốn.Giả thiết tính toán: - a= 2 _ khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo; - :chiều cao có ích của tiết diện; ho= hs - a =11 – 2 = 9 cm - b = 100 _ bề rộng tính toán của dải bản. Lựa chọn vật liệu như bảng 2.7. Bảng 2.7: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán.
Bê tông mác 300
Cốt thép AIII
Rn(kg/cm2)
Rk(kg/cm2)
Eb(kg/cm2)
Ra(kg/cm2)
Ra'(kg/cm2)
Ea(kg/cm2)
130
10
2.9*105
3600
3600
2.1*106
Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau: F = trong đó: = 1- A = Kiểm tra hàm lượng cốt thép theo điều kiện sau: = trong đó: = 0.05%Giá trị hợp lí nằm trong khoảng từ 0.3% đến 0.9%.Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.8.Bảng 2.8: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm.
KH
Momen(daN.m)
b(cm)
ho(cm)
A
α
Fatt(cm2)
Thép chọn
µ(%)
a(mm)
Fachọn(cm2)
S6
Mg
353.7
100
9
0.034
0.034
1.11
8
200
1.41
0.16
Mnh
199.0
100
9
0.019
0.019
0.62
6
200
2.51
0.26
S5
Mg
103.4
100
9
0.01
0.02
0.8
8
200
1.41
0.16
Mnh
58.17
100
9
0.01
0.01
0.45
6
200
2.51
0.26
2.3.2 Tính toán các ô bản làm việc 2 phương (bản kê 4 cạnh):
Theo bảng 2.2 thì các ô bản kê 4 cạnh là S1, S2, S3, S4. Các giả thiết tính toán: - ô bản được tính toán như ô bản liên tục, có xét đến ảnh hưởng của ô bản bên cạnh. - Ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi. - Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để
tính toán. - Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai trục dầm.a. Xác định sơ đồ tính: Xét tỉ số để xác định liên kết giữa bản sàn với dầm. 3 Bản sàn liên kết ngàm với dầm ; < 3 Bản sàn liên kết khớp với dầm ;Do chọn h khá lớn so với h nên bản sàn liên kết ngàm với dầm.
Bảng 2.9: Sơ đồ tính ô bản kê 4 cạnh.
b. Xác định nội lực: Tải trọng tác dụng lên sàn: q= g + p Lực tập trung tác dụng lên diện tích ô bản: P= q.l.l Do các cạnh ô bản liên kết ngàm với dầm nên chúng thuộc ô bản số 9 trong 11 loại ô bản. Do đó, momen dương lớn nhất giữa nhịp theo phương cạnh ngắn: M = mP Momen dương lớn nhất giữa nhịp theo phương cạnh dài: M = mP Momen âm lớn nhất ở gối theo phương cạnh ngắn: M = k.P Momen âm lớn nhất ở gối theo phương cạnh dài: M = k.P trong đó: i= 1,2,3 … là chỉ số loại ô bản. m, m, k, k: là các hệ số tra bảng 1-19 [25],phụ thuộc vào tỉ số .
Bảng 2.10: Nội lực trong các ô bản kê 4 cạnh.
KH
lng(m)
ld(m)
ld/lng
m11
m12
k91
k92
S1
4.9
6
1.22
0.0205
0.0138
0.047
0.0314
S2
4.1
6
1.46
0.0209
0.0099
0.0468
0.022
S3
5.4
6
1.11
0.0195
0.0159
0.0452
0.0367
S4
5.4
6
1.11
0.0195
0.0159
0.0452
0.0367
c. Tính toán cốt thép:Ô bản được tính như cấu kiện chịu uốn.Giả thiết tính toán: - a = 1.5 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn đến mép bê tông chịu kéo. - a = 2 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh dài đến mép bê tông chịu kéo. - h - chiều cao có ích của tiết diện ( h= h - a),tùy theo phương đang xét. - b= 100 cm - bề rộng tính toán của dải bản.Đặc trưng vật liệu lấy theo bảng 2.7.Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.11. Bảng 2.11: Tính toán cốt thép cho sàn loại bản kê 4 cạnh.
KH
Momen(kg.m)
b(cm)
ho(cm)
A
α
Fatt(cm2)
Thép chọn
µ(%)
đ.k
a(mm)
Fachọn(cm2)
S1
M1
326.84
100
9.5
0.028
0.028
0.97
6
200
1.41
0.15
M2
220.02
100
9
0.021
0.021
0.69
6
200
1.41
0.16
MI
749.35
100
9.5
0.064
0.066
2.27
8
200
2.51
0.26
MII
500.63
100
9
0.048
0.049
1.58
8
200
2.51
0.26
S2
M1
363.65
100
9.5
0.031
0.031
1.08
6
200
1.41
0.15
M2
172.26
100
9
0.016
0.016
0.54
6
200
1.41
0.16
MI
814.30
100
9.5
0.069
0.072
2.47
8
200
2.51
0.26
MII
382.79
100
9
0.036
0.037
1.20
8
200
2.51
0.26
S3
M1
342.63
100
9.5
0.029
0.030
1.02
6
200
1.41
0.15
M2
279.37
100
9
0.027
0.027
0.87
6
200
1.41
0.16
MI
794.19
100
9.5
0.068
0.070
2.41
8
200
2.51
0.26
MII
644.84
100
9
0.061
0.063
2.06
8
200
2.51
0.26
S4
M1
446.87
100
9.5
0.038
0.039
1.33
6
200
1.41
0.15
M2
364.37
100
9
0.035
0.035
1.14
6
200
1.41
0.16
MI
1035.83
100
9.5
0.088
0.093
3.18
8
150
3.35
0.35
MII
841.04
100
9
0.080
0.083
2.71
8
180
2.79
0.31
Ghi chú: Khi thi công, thép chịu momen âm ở 2 ô bản kề nhau sẽ lấy giá trị lớn nhất để bố trí.
d. Kiểm tra biến dạng (độ võng) của sàn theo [11]. Tính toán về biến dạng cần phân biệt 2 trường hợp, một là khi bê tông vùng kéo của tiết diện chưa hình thành khe nứt và hai là khi bê tông vùng kéo của tiết diện đã có khe nứt hình thành.Ở đồ án này chỉ xác định độ võng f của sàn theo trường hợp thứ nhất. Điều kiện vế độ võng: f < [f] Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất S3(5.4m3m) để tính,ta có: [f] = = = 27 (mm) Độ võng của sàn được tính theo công thức: f = .l trong đó: = 1/384 ; M = ql/24 = 542.3 5.4/24 = 658.9 (kg.m) C = 2 – hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến ;
B = k.E.J ; k= 0.85 – hệ số xét đến biến dạng dẻo của từ biến; J = = = 11092 (cm) E = 2.9*105 kg/cm2
B = 0.85*2.9*105*11092 =2734178000 cm2
f = = 1.9 cm = 19 mm
Thỏa điều kiện : f < [f]
Vậy ô bản đảm bảo yêu cầu về độ võng.
CHƯƠNG 3:
TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI.
Hồ nước mái có nhiệm vụ cung cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ tòa nhà và phục vụ công tác cứu hỏa khi cần thiết
Tính toán hồ nước mái bao gồm:
- Hệ dầm nắp
- Bản nắp
- Hệ dầm đáy
- Bản đáy
- Bản thành
Số liệu tính toán:
Bê tông mác 300
Cốt thép AIII
Rn(kg/cm2)
Rk(kg/cm2)
Eb(kg/cm2)
Ra(kg/cm2)
Ra'(kg/cm2)
Ea(kg/cm2)
130
10
2.9*105
3600
3600
2.1*106
MẶT BẰNG HỐ NƯỚC MÁI (+35.900)
MẶT ĐỨNG HỒ NƯỚC MÁI
TÍNH BẢN NẮP:
- Sơ bộ chọn chiều dày bản nắp : = = 11 cm
Chọn chiều dày bản nắp là 11 cm
- Chọn a= 2 cm.
- Bản nắp có gối tựa là hệ dầm nắp.
- Kích thước ô bản:
l = 5,4 m
l = 6 m
Tỉ số = = 1.11 < 2 Bản làm việc 2 phương
- Bản nắp được tính toán theo sơ đồ ô bản kê ( ô số 1)
TẢI TRỌNG:
Tĩnh tải sàn:
- Vữa trát dày 30 mm 0.03 * 1600 * 1.3 = 62.4 Kg/m
- Bản BTCT dày 110 mm 0.1 * 2500 * 1.1 = 302.5 Kg/m
Tổng tĩnh tải sàn : g = 365 Kg/m
Hoạt tải sàn :
p = 75 Kg/m * 1.3 = 97.5 Kg/m
Tổng tải trọng tác dụng: q = 365 + 97.5 = 463 Kg/m
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:
Sơ đồ tính:
Lực tập trung tác dụng lên diện tích ô bản: P= q.l.l
- Momen dương lớn nhất giữa nhịp theo phương cạnh ngắn:
M = mP
- Momen dương lớn nhất giữa nhịp theo phương cạnh dài: M = mP
trong đó: i= 1,2,3 … là chỉ số loại ô bản. m, m, k, k: là các hệ số tra bảng 1-19 [25],phụ thuộc vào tỉ số .
Sơ đồ
lng(m)
ld(m)
ld/lng
m11
m12
1
5.4
6
1.11
0.0205
0.0138
TÍNH CỐT THÉP:
KH
Momen(Kg.m)
b(cm)
ho(cm)
A
α
Fatt(cm2)
Thép chọn
µ(%)
Kiểm traµmin≤µ≤µmax
(mm)
a(mm)
Fachọn(cm2)
B.N
M11
603
100
9
0.057
0.059
1.92
6
100
2.83
0.31
THỎA
M12
491
100
9
0.047
0.048
1.55
6
150
1.89
0.21
THỎA
- Bố trí thép gối cấu tạo 6a200 cho thành phần momen âm nắp hồ.
BỐ TRÍ CỐT THÉP (Bản vẽ)
2. TÍNH BẢN ĐÁY:
- Bản đáy được tính toán theo sơ đồ ô bản 4 cạnh ngàm ( ô số 9 ) - Sơ bộ chọn chiều dày bản đáy là 12 cm
- Bản đáy có gối tựa là hệ dầm đáy. - Kích thước ô bản :
l = 5,4 m
l = 6 m
Tỉ số = = 1.11 < 2 Bản làm việc 2 phương
TẢI TRỌNG:
a. Tĩnh tải sàn:
- Lớp gạch men dày 10 mm 0.01 * 1800 * 1.2 = 21.6 Kg/m
- Vữa lót dày 30 mm 0.03 * 1600 * 1.3 = 62.4 Kg/m
- Bản BTCT dày 120 mm 0.12 * 2500 * 1.1 = 330 Kg/m
- Vữa trát dày 15 mm 0.015 * 1600 * 1.3 = 31.2 Kg/m
Tổng tĩnh tải sàn : g = 445 Kg/m
Hoạt tải sàn :
- Trọng lượng nước đầy hồ: 1000 Kg/m * 2 * 1.1 = 2200 Kg/m
Tổng tải trọng : q = 2645 Kg/m
P = ql1l2 = 2645*5.4*6 = 85698 (kg)
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:
Sơ đồ tính:
Nội lực ô bản kê được xác định bằng phương pháp tra bảng;
Sơ đồ
lng(m)
ld(m)
ld/lng
Tổng tải(P)
m91
m92
k91
k92
9
5.4
6
1.11
85698
0.0195
0.0195
0.0452
0.0367
TÍNH CỐT THÉP:
KH
Momen(Kg.m)
b(cm)
ho(cm)
A
α
Fatt(cm2)
Thép chọn
µ(%)
Kiểm traµmin≤µ≤µmax
(mm)
a(mm)
Fachọn(cm2)
B.D
M91
1671
100
10
0.129
0.138
4.99
10
150
5.23
0.52
THỎA
M92
1671
100
10
0.129
0.138
4.99
10
150
5.23
0.52
THỎA
M9I
3874
100
10
0.298
0.364
13.16
14
120
12.83
1.28
THỎA
M9II
3145
100
10
0.242
0.282
10.17
14
150
10.26
1.03
THỎA
BỐ TRÍ CỐT THÉP (Bản vẽ)
3. TÍNH THÀNH HỒ :
- Sơ bộ chọn chiều dày thành hồ là 10 cm
- TẢI TRỌNG THÀNH HỒ :
a. Tải trọng gió : TP Hồ Chí Minh thuộc vùng áp lực gió II- A, lấy giá trị áp lực gió là:
W = 83 Kg/m
Công trình thuộc vùng địa hình C.
- Cường độ tính gió đẩy được xác định: W = Wo.k.c.n.ht.
Trong đó: c = + 0.8 : hệ số khí động đối với gió đẩy.
c’= - 0.6: hệ số khí động đối với gió hút.
k : hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao.
n : Hệ số tin cậy (n = 1.2)
SÀN
Cao trìnhcông trình(m)
Cao trìnhtính toán(m)
Hệ số độ cao(k)
Áp lực gió tiêu chuẩn
Gió đẩyW(kg/m2)
Gió hútW' (kg/m2)
Bản nắp
37900
37900
0.95
78
58.5
Bản đáy
35900
35900
0.94
76.49
57.37
Áp lực nước:
- Áp lực nước theo chiều sâu:
Pn = n * * h = 1.1*1000*2 = 2200 Kg/m
Bỏ qua trọng lượng bản thân của thành hồ.
3.1 TÍNH TOÁN THÀNH HỒ THEO PHƯƠNG DÀI TRỤC (1),(2):
Tính toán xem thành hồ là một ô bản với kích thước 6m*2m.
l = 2 m
l = 6 m
Xét tỉ số = = 3 > 2 Bản làm việc 1 phương
NỘI LỰC THÀNH HỒ:
- Trường hợp vách hồ nguy hiểm nhất khi chịu áp lực nước đầy hồ + áp lực gió hút.
- Sơ đồ tính và nội lực:
Sơ đồ tính Nội lực
Nội lực do áp lực nước:
MA = - = - = - 587 Kgm
Mmax = = = 262 Kgm (tại x = 0.553*l = 1.1 m)
Nội lực do gió hút :
MA = - = - = 29.3 kgm
Mmax = 9 = 9*= 16.4 kgm (tại x = 0.625*l = 1.25 m)
Công thức tính gần đúng:
- M = - - = - -
= -587– 29.3 = -616.3Kgm
- M = + 9 = + 9*
= 262 + 16.4 = 278.4 Kgm
TÍNH CỐT THÉP:
KH
Momen(Kg.m)
b(cm)
ho(cm)
A
α
Fatt(cm2)
Thép chọn
µ(%)
a(mm)
Fachọn
BT
Mg
616
100
8
0.074
0.077
2.23
8
200
2.52
0.32
Mnh
278.4
100
8
0.033
0.034
0.98
6
200
1.41
0.18
BỐ TRÍ CỐT THÉP (Bản vẽ)
3.2 TÍNH TOÁN THÀNH HỒ TRỤC (B),(C).
Kết quả tính giống tính toán thành hồ trục (1),(2).
4. TÍNH DẦM NẮP:
4.1 TÍNH DẦM NẮP DN1:
- Sơ bộ chọn tiết diện dầm nắp DN1: b= 200mm, h = 400 mm.
Tải trọng tác dụng lên dầm nắp 1:
+ Trọng lượng bản thân :
g = b(h- h).n. = 0.2(0.4- 0.11)* 1.1 * 2500 = 160 Kg/m. + Tải trọng do bản nắp truyền vào dầm có dạng hình thang,được qui đổi thành dạng phân bố đều:
q = ( 1 - 2 + )q.l = 0.686 * 463 * 5.4 = 1716 Kg/m
Với = = = 0.45 ; ( 1 - 2 + ) = 0.686
Tổng tải trọng : q = 1716 + 160 = 1876 Kg/m
Sơ đồ tính:
Độ cứng dầm: id =
Độ cứng cột: ic =
+ Nếu ic/ id > 4 : dầm liên kết ngàm với cột.
+ Nếu ic/ id < 4 : dầm liên kết khớp với cột.
- Do tính toán ta có ic/ id = = 1.27 < 4 .
Dầm liên kết khớp với cột.
Xác định momen nhịp dầm nắp theo sơ đồ dầm đơn giản hai đầu khớp có:
Momen nhịp: M = = = 8442 (Kgm)
Momen gối M = 40% M = 0.4 * 8442 = 3377 (Kgm)
Lực cắt lớn nhất: Qmax = = = 5628 (kg)
TÍNH CỐT THÉP:
Tính cốt dọc:
- Chọn a = 5cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến lớp da ngoài bê tông.
- Tính dầm theo cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật 200*400 đặt cốt đơn:
A =
- Kiểm tra A Ao=0.4 nếu muốn đặt cốt đơn
- Nếu thỏa tính tiếp:
= 1-
Fa = bh
Tính cốt đai:
- Kiểm tra điều kiện khống chế theo công thức :
k.R.b.h < Qmax < k.R.b.h
+ Đặt Q = k.R.b.h ( k = 0.6)
+ Đặt Q = k.R.b.h ( k = 0.35)
+ Nếu Q < Q Bê tông đã đủ chịu cắt, không cần tính cốt đai, chỉ
đặt theo cấu tạo.
+ Nếu thỏa điều kiện khống chế : tính toán cốt đai
+ Nếu Q > Q chọn lại tiết diện cho đến khi thỏa.
- Dùng đai 8 (f = 0.503 cm), đai 2 nhánh (n = 2):
+ Bước cốt đai tính toán:
u =
+ Bước đai cực đại :
u=
+ Bước đai cấu tạo : u = h/2 cho đoạn gần gối (L/4)
u = 3h/4 cho đoạn giữa dầm.
Bước đai được chọn là Min { u, u, u }
- Kiểm tra khả năng chịu cắt trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất:
Qdb = > Qmax
Thỏa về khả năng chịu cắt.
Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau:
KH
Momen(Kg.m)
b(cm)
a(cm)
ho(cm)
A
α
Fatt(cm2)
Chọn thép
Fac(cm2)
CỐT ĐAI
DN1
Mg
3377
20
5
35
0.106
0.112
2.84
2 14
3.078
8a150
Mnh
8442
20
5
35
0.265
0.315
7.95
4 16
8.004
8a300
BỐ TRÍ CỐT THÉP (Bản vẽ)
4.2 TÍNH DẦM NẮP DN2:
- Sơ bộ chọn tiết diện dầm nắp DN2: b= 200mm, h = 250 mm.
Tải trọng tác dụng lên dầm nắp 2:
+ Trọng lượng bản thân :
g = b(h- h).n. = 0.2(0.25 - 0.11)* 1.1 * 2500 = 77 Kg/m. + Tải trọng do bản nắp truyền vào dầm có dạng hình tam giác, được qui đổi thành dạng phân bố đều:
q = 0.5q.l/2 = 0.5*463*6/2 = 695 Kg/m.
Tổng tải trọng : q = 695 + 77 = 772 Kg/m.
Sơ đồ tính, nội lực:
- Do tính toán ta có ic/ id = = 3.7 < 4 .
Dầm liên kết khớp với cột.
- Xác định momen nhịp dầm nắp theo sơ đồ dầm đơn giản hai đầu khớp có:
Momen nhịp: M = = = 2814 Kgm
Momen gối M = 40% M = 0.4*2814 = 1126 Kgm
TÍNH CỐT THÉP:
Tính cốt dọc và cốt đai: (tương tự như tính DN1)
- Chọn a = 3.5cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến lớp da ngoài bê tông.
- Tính dầm theo cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật 200*250 đặt cốt đơn:
A =
- Kiểm tra A Ao=0.4 nếu muốn đặt cốt đơn
- Nếu thỏa tính tiếp:
= 1-
Fa = bh
Kết quả tính toán cụ thể:
KH
Momen(Kg.m)
b(cm)
a(cm)
ho(cm)
A
α
Fatt(cm2)
Chọn thép
Fac(cm2)
CỐT ĐAI
DN2
Mg
1126
20
3.5
21.5
0.094
0.099
1.53
212
2.262
8a300
Mnh
2814
20
3.5
21.5
0.234
0.271
4.21
314
4.671
8a300
BỐ TRÍ CỐT THÉP (Bản vẽ)
5. TÍNH DẦM ĐÁY:
5.1 TÍNH DẦM ĐÁY DD1:
- Sơ bộ chọn tiết diện dầm đáy DD1: b= 300mm, h = 700 mm.
Tải trọng tác dụng lên dầm đáy 1:
+ Trọng lượng bản thân :
g = b(h- h).n. = 0.3(0.7- 0.12)* 1.1 * 2500 = 520 Kg/m. + Tải trọng do bản đáy truyền vào dầm có dạng hình thang, được qui đổi thành dạng phân bố đều:
q = ( 1 - 2 + )q.l = 0.686 * 2645 * 5.4 = 9798 Kg/m
Với = = = 0.45 ; ( 1 - 2 + ) = 0.686
+ Tĩnh tải thành hồ:
- Lót gạch men dày 15 mm 0.015 * 1800 * 1.2 = 32.4 Kg/m
- Vữa lót dày 30 mm 0. 03 * 1600 * 1.3 = 62.4 Kg/m
- Bản BTCT dày 100 mm 0.1 * 2500 * 1.1 = 275 Kg/m
- Vữa trát ngoài dày 15 mm 0.015 * 1600 * 1.3 = 31.2 Kg/m
Tổng tĩnh tải thành hồ : g = 401 Kg/m
- Tải trọng phân bố trên mét dài : 1.750 * 401 = 702 Kg/m
Tổng tải trọng tác dụng lên dầm đáy 1:
q = 520 + 9798 + 702 = 11020 Kg/m
Sơ đồ tính, nội lực:
- Do tính toán ta có ic/ id < 4 .
Dầm liên kết khớp với cột.
- Xác định momen nhịp dầm đáy theo sơ đồ dầm đơn giản hai đầu khớp có:
Momen nhịp: M = = = 49590 Kgm
Momen gối : M = 40% M = 0.4 * 49590 = 19836 Kgm
TÍNH CỐT THÉP:
Tính cốt dọc và cốt đai: (tương tư như tính DN1)
- Chọn a = 5cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến lớp da ngoài bê tông.
- Tính dầm theo cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật 300*700 đặt cốt đơn.
A =
- Kiểm tra A Ao=0.4 nếu muốn đặt cốt đơn
- Nếu thỏa tính tiếp:
= 1-
Fa = bh
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau:
KH
Momen(Kg.m)
b(cm)
a(cm)
ho(cm)
A
α
Fatt(cm2)
Chọn thép
Fac(cm2)
CỐT ĐAI
DD1
Mnh
49590
30
5
65
0.301
0.369
25.99
325+322
26.13
8a300
Mg
19836
30
5
65
0.12
0.129
9.06
320
9.426
8a200
BỐ TRÍ CỐT THÉP (Bản vẽ)
5.2. TÍNH DẦM ĐÁY DD2:
- Sơ bộ chọn tiết diện dầm đáy DN2: b= 300mm, h = 600 mm.
Tải trọng tác dụng lên dầm đáy 2:
+ Trọng lượng bản thân :
g = b(h- h).n. = 0.3(0.6 - 0.11)* 1.1 * 2500 = 396 Kg/m. + Tải trọng do bản đáy truyền vào dầm có dạng hình tam giác, được qui đổi thành dạng phân bố đều:
q = 0.5q.l/2 = 0.5*2645*6/2 = 3968 Kg/m.
+ Tĩnh tải thành hồ g = 702 Kg/m.
Tổng tải trọng : q = 702 + 3968 + 396 = 5066 Kg/m.
Sơ đồ tính, nội lực:
- Do tính toán ta có ic/ id < 4 .
Dầm liên kết khớp với cột.
- Xác định momen nhịp dầm đáy theo sơ đồ dầm đơn giản hai đầu khớp có:
Momen nhịp: M = = = 18466 Kgm
Momen gối M = 40% M = 0.4*18466 = 7386 Kgm
TÍNH CỐT THÉP:
Tính cốt dọc và cốt đai: (tương tư như tính DN1)
- Chọn a = 5cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến lớp da ngoài bê tông.
- Tính dầm theo cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật 300*600 đặt cốt đơn:
- Tính: A =
- Kiểm tra A Ao=0.4 nếu muốn đặt cốt đơn
- Nếu thỏa tính tiếp:
= 1-
Fa = bh
KH
Momen(Kg.m)
b(cm)
a(cm)
ho(cm)
A
α
Fatt(cm2)
Chọn thép
Fac(cm2)
CỐT ĐAI
DD2
Mg
7386
30
5
55
0.063
0.07
3.86
216
4.022
8a200
Mnh
18466
30
5
55
0.157
0.171
10.2
420
12.568
8a300
BỐ TRÍ CỐT THÉP (Bản vẽ)
6. Kiểm tra nứt bản đáy (theo trạng thái giới hạn thứ 2)
Theo TCVN 356 :2005[2]:
acrc < acrcgh
acrcgh = 0,2 mm (cấp chống nứt cấp 3).
Trong đó:
acrcgh – bề rộng khe nứt giới hạn của cấu kiện ứng với cấp chống nứt cấp 3, có một phần tiết diện chịu nén, lấy theo bảng 1 [2].
d = 1 – cấu kiện chịu uốn và nén lệch tâm.
j1 = 1,2 – hệ số kể đến tác dụng tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn trong trạng thái bão hoà nước.
h = 1,3 – cốt thép thanh tròn trơn.
ss – ứng suất trong các thanh cốt thép.
Thép AIII có Ra=3600(Kg/cm2)
z - là khoảng cách giữa trọng tâm các lớp thép.
Es – mođun đàn hồi của thép ( Ea = 2,1x106 Kg/cm2)
m – hàm lượng cốt thép dọc chịu kéo và không lớn hơn 0.02.
d – đường kính cốt thép chịu lực.
Sử dụng tải trọng tiêu chuẩn để tính toán:
Kết quả tính toán được trình bày trong các bảng sau:
Bảng nội lực tiêu chuẩn trong ô bản đáy:
KH
ld/ln
m91
m92
k91
k92
P
(Kg)
M1
(Kgm)
M2
(Kgm)
MI
(kgm)
MII
(Kgm)
S
1,11
0,0194
0,0191
0,0451
0,0371
84133
637,7
627,8
1482,5
1219,5
Bảng tính giá trị sS:
Mômen
(Kgm)
b
(cm)
h
(cm)
a
(cm)
h0
(cm)
Fa
(cm2)
Thép
chọn
Z
(cm)
ss
(Kg/cm2)
M1
1671
100
12
2
10
4.99
f10a150
9
2331
M2
1671
100
12
2
10
4.99
f10a150
7
2701
MI
3874
100
12
2
10
13.16
f14a120
9
2202
MII
3145
100
12
2
10
10.17
f14a150
9
2232
Bảng kiểm tra bề rộng khe nứt :
Mômen
(Kgm)
d
j1
h
ss
(Kg/cm2)
Ea
(Kg/cm2)
m
d
(mm)
Acrc
(mm)
Kiểm tra
acrc£acrcgh
M1
637,7
1
1,2
1,3
2331
2,1x106
0,02
8
0,1
Thỏa
M2
627.8
1
1,2
1,3
2701
2,1x106
0,02
8
0,12
Thỏa
MI
1482,5
1
1,2
1,3
2202
2,1x106
0,02
12
0,11
Thỏa
MII
1219,5
1
1,2
1,3
2232
2,1x106
0,02
12
0,11
Thỏa
Vậy bản đáy hồ nước mái đảm bảo khả năng chống nứt.
CHƯƠNG 4: CẦU THANG
1. CẤU TẠO – TẢI TRỌNG:
1.1. CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH:
- Cầu thang tầng điển hình của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản, chiều cao tầng điển hình là 3,6m.
- Cấu tạo bậc thang: h = 180 mm; b = 250mm.
- Số bậc thang mỗi vế: n = 1800/180 = 10 bậc. - Bậc thang xây gạch thẻ.
- Bậc thang lát gạch Ceramic ; = 2 (T/m)
- Chọn bề dày bản thang là h = 12 cm để thiết kế.
1.2.TẢI TRỌNG: a. Chiếu nghỉ: - Tĩnh tải : Được xác định theo bảng sau:
STT
Vật liệu
Chiều dày
n
Tĩnh tải tính toán
(m)
(kg/m3)
gtt (kg/m2)
1
Lớp đá Granit
0.02
2000
1.2
48
2
Lớp vữa lót
0.03
1800
1.3
70.2
3
Bản BTCT
0.12
2500
1.1
330
4
Vữa trát
0.015
1800
1.3
35.1
Tổng cộng
0.185
483.3
- Trọng lượng của lan can: glc = 50 (kg/m)
- Hoạt tải: Theo TCVN 2337-1995 Đối với cầu thang p = 400 (kg/m) , n=1.2 p = 1.2*400 = 480 (kg/m) Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ: q = (p + g + glc)*1 = 483.3+480 + 50 = 1013 (kg/m) b. Bản thang: - Tĩnh tải: + Trọng lượng bản thân của một bậc thang G (bậc gạch và lớp hoàn thiện):
STT
Vật liệu
Kích thước(m3)
(kg/m3)
n
Tĩnh tảigtt(kg/m2)
1
Lớp đá Granit(mặt bậc)
0.02*0.25*1
2000
1.2
12
2
Lớp đá Granit(đối bậc)
0.02*0.18*1
2000
1.2
8.6
3
Lớp vữa lót +bậc gạch
1/2 *0.25*0.18
1800
1.3
52.6
Tổng cộng
73.2
G = 73.2*10 = 732 (kg) + Qui tải đứng phân bố trên bản thang: g = cos = cos35.8 = 297 (kg/m), với = 35.8
STT
Vật liệu
Chiều dày(m)
(kg/m3)
n
Tĩnh tảigtt(kg/m2)
1
Bản BTCT
0.12
2500
1.1
330
2
Vữa trát
0.015
1800
1.3
35.1
Tổng cộng
365.1
- Trọng lượng của lan can: glc = 50 (kg/m)
- Hoạt tải : p = 1.2*400 = 480 (kg/m) Tổng tải trọng tác dụng : g = (480 + 365.1)*1 + 297 +50
= 1192 (kg/m) Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang: q = 1192 (kg/m).
2.Tính toán vế thang 1: 2.1 Tải trọng, sơ đồ tính: - Ta sử dụng sơ đồ tính xem bản thang là dầm tựa lên dầm thang D2 và Dk bằng liên kết khớp(Do < 3)
- Cắt một dãy bản có bề rộng b=1m để tính.
- Nhịp tính toán : L = 2700 (mm)
2.2. TÍNH TOÁN CỐT THÉP:- Nội lực bản thang được tính toán theo Sap2000,ver 10.
M = 1,31 (Tm) - Để tính cốt thép nhịp chịu momen dương ta lấy M: M = 1,31 (tm)- Để tính cốt thép gối chịu momen âm ta lấy 40%M: M = 40%M= 0,524 Tm.- Chọn a= 2.5 cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến lớp da ngoài bê tông.
- Số liệu tính toán : + B._.