Thiết kế chung cư An Phú

ức cơ bản chưa sâu, trình độ còn hạn hẹp nên trong Đồ Án này không tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của toàn thể quý thầy cô. Và nhân đây, Tôi cũng xin gữi lời cảm ơn đến cha mẹ, anh chị cùng các em và tất cả bạn bè đã giúp đỡ tôi trong những ngày tháng vừa qua. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn !. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2009 Sinh Viên TRẦN ANH TUẤN TÓM TẮT NỘI DUNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH “ CHUNG CƯ AN PHÚ” I. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC : - Công trình mang tên “CHUNG CƯ AN PHÚ” được xây dựng ở Quận Bình Thạnh, Tp Hồ Chí Minh . - Chức năng sử dụng của công trình là căn hộ cao cấp dành cho người có mức sống khá. - Công trình có tổng cộng 10 tầng . Tổng chiều cao của công trình là 33m . Khu vực xây dựng rộng, trống, công trình đứng riêng lẻ . Mặt đứng chính của công trình hướng về phía Nam , xung quanh được trồng cây, vườn hoa tăng vẽ mỹ quan cho công trình. - Kích thước mặt bằng sử dụng 19m43.6m , công trình được xây dựng trên khu vực địa chất đất nền rất yếu . II. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Ở TPHCM : đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt 1. Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 11 có: Nhiệt độ trung bình : 25oC Nhiệt độ thấp nhất : 20oC Nhiệt độ cao nhất : 36oC 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 2. Mùa khô : Nhiệt độ trung bình : 27oC Nhiệt độ cao nhất : 40oC 3. Gió : - Thịnh hàng trong mùa khô : Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40% Gió Đông : chiếm 20% - 30% - Thịnh hàng trong mùa mưa : Gió Tây Nam : chiếm 66% - 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. MỤC LỤC 1. PHẦN A : GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI Trang 4 - 5 I. Kiến trúc II. Kết cấu khung III. Kết cấu mái IV. Địa chất công trình V. Kết cấu móng VI. Phân khu chức năng VII. Các giải pháp kỹ thuật khác VIII. Phân tích phạm vi nghiên cứu được giao IX. Thể thức giải pháp chọn sử dụng trong đồ án 2. PHẦN B : TÍNH TOÁN KẾT CẤU Trang 6 -141 Chương 1 : Tính toán sàn tầng điển hình Trang 6 - 22 Chương 2 : Tính cầu thang Trang 23 - 30 Chương 3 : Tính toán hồ nước mái Trang 31 - 44 Chương 4 : Tính dầm dọc trục C Trang 45 - 50 Chương 5: Tính khung trục 1 Trang 50 -70 Chương 6: Tính khung trục 3 Trang 70 -93 Chương 7: Tính móng Trang 94 - 141 7.1. Giới thiệu chung địa chất công trình Trang 94 - 98 7.2. Phương án 1 : Móng cọc ép Trang 98 - 123 7.3. Phương án 2: Móng cọc khoan nhồi Trang 123 – 141 3. PHẦN C : TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 142 PHẦN A GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT ĐỀ TÀI I. KIẾN TRÚC : - Công trình có tổng cộng 10 tầng. Tổng chiều cao của công trình là 33m . Khu vực xây dựng rộng, trống, công trình đứng riêng lẻ . Mặt đứng chính của công trình hướng về đường Nơ Trang Long, xung quanh được trồng cây, vườn hoa tăng vẽ mỹ quan cho công trình. - Kích thước mặt bằng sử dụng 19m43.6m, công trình được xây dựng trên khu vực địa chất đất nền rất yếu . II. KẾT CẤU KHUNG : - Khung BTCT chịu lực chính, giải nội lực khung bằng phần mềm SAP 2000, tổ hợp nội lực và tính cốt thép khung bằng chương trình STEEL. - Tường gồm 2 loại : tường bao che công trình và tường ngăn giữa các phòng. III. KẾT CẤU MÁI : Sàn sân thượng được đổ bằng lớp chống thấm và có độ dốc 2% cho việc thoát nước được dễ dàng IV. ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH : - 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 công trình mới. V. KẾT CẤU MÓNG : - Cọc ép bêtông cốt thép Mác 300, đá 10 20 (mm), kích thước 0.3 0.3 (m), chiều dài mỗi cọc 28m (kể từ đáy móng) (chia làm 3 cọc : 2 cọc 8m và 1 cọc 12m). - Công trình có cấu tạo bằng khung bê tông cốt thép chịu lực, bêtông Mác 300 thép AII. Tường ngăn xây bằng gạch ống ; vữa xây, trát có mác M75. - Cột có tiết diện lớn nhất 400700 (mm), nhỏ nhất là 300400 (mm). - Dầm có tiết diện thay đổi tùy theo chiều dài nhịp. Lớn nhất là 200 700 (mm), nhỏ nhất là 200 300 (mm). - Sàn bê tông cốt thép dày 100 (mm), Mác 300, đá 10 20(mm). - Thang máy và cầu thang bộ làm bằng bêtông cốt thép Mác 300. - Các ô cửa làm bằng kính khung nhôm. - Trang trí bên trong : Tường sơn màu vàng, trần nhôm chống cháy. - Phòng vệ sinh ốp gạch men sứ trắng. - Sàn nhà : tầng hầm, tầng mái dùng vật liệu chống thấm . Tầng trệt và các tầng lầu lát gạch Granite. VI. PHÂN KHU CHỨC NĂNG : - Tầng trệt với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện ,phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy … Hệ thống xử lý nước thải. - Tầng 1 đến tầng 10 được sử dụng làm căn hộ . Ngoài ra còn có đại sảnh và căn tin chung . Chiều cao tầng là 3.4m . - Công trình có 2 thang máy và 2 thang bộ , tay vịn bằng hợp kim . VII. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC : - Hệ thống điện : hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn , có 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 trừ các ống nhánh , sau đó tập trung tại các ống thu nước chính. Nước được tập trung ở tầng trệt , 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 trệt, 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 . Có hệ thống máy lạnh điều hòa nhiệt độ . Các phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo . - Hệ thống phòng cháy, chữa cháy : tại mỗi tầng đếu được trang bị thiết bị chống hỏa đặt ở hành lang, trong nhà được lắp đặt hệ thống báo khói tự động . VIII. PHÂN TÍCH PHẠM VI NGHIÊN CỨU ĐƯỢC GIAO : Từ nhiệm vụ được giao thấy rằng việc tính toán các bộ phận kết cấu chịu lực chính của CT phụ thuộc vào cấu tạo kiến trúc của toà nhà. Kiến trúc toà nhà được thiết kế với qui mô trung bình do vậy việc nghiên cứu tính toán cũng ở mức độ trung bình . IX. THỂ THỨC – GIẢI PHÁP CHỌN SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN : - Do công trình được kiến thiết trên nền đất yếu và khá dày, tải trọng toà nhà khá lớn vì vậy giải pháp thiết kế móng cho CT dự định chọn sẽ là giải pháp móng cọc, nhất là móng cọc ép vì nó là giải pháp thực tiễn và có tính khả thi cao tốn ít vật liệu do vậy sẽ tiết kiệm chi phí xây dựng cho công trình - Việc tính toán các bộ phận kết cấu của CT sẽ kết hợp việc tính toán bằng tay với tính toán bằng máy tính với các phần mềm tính toán kết cấu có độ tin cậy và tính thông dụng nhất hiện nay đã được sử dụng rộng rãi trong các cơ quan thiết kế tại Việt nam. PHẦN B TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 1.1. Xác định kích thước sơ bộ của các cấu kiện : 1.1.1. Chọn sơ bộ chiều dày sàn : Chiều dày bản sàn được chọn sơ bộ theo công thức : Với : m = 30 ÷ 40 : đối với sàn bản dầm m = 40 ÷ 45 : Đối với sàn bản kê 4 cạnh D = 0.8 ÷ 1.4 : Hệ số kinh nghiệm phụ thuộc vào tải trọng Chọn ô sàn S3 có kích thước 5.0x5.5m để tính : Ta có : Chọn hb = 100 (mm) 1.1.2. Dầm : - Chiều cao dầm : Trong đó L : là nhịp của dầm đang xét. - Bề rộng dầm : Chọn : hd = 500 (mm) bd = 200 (mm) 1.2. Chọn loại ô bản sàn : 1.2.1. MẶT BẰNG PHÂN LOẠI Ô BẢN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 1-10: 1.2.2. CẤU TẠO SÀN : Đối với sàn thường xuyên tiếp xúc với nước (sàn vệ sinh ,sàn mái…) thì cấu tạo sàn còn có thêm lớp chống thấm. 1.2.3. TẢI TRỌNG TRUYỀN LÊN CÁC SÀN : Bảng 1 :Tải trọng sàn Phòng khách – Phòng ngủ : ` Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn (daN/ m2) Hệ số vượt tải Tải tính toán (daN/m2) Tĩnh tải - Lớp ceramic dày 1cm - Vữa Ximăng dày 2cm - Đan BTCT dày 10cm - Vữa trát dày 1cm - Tải treo đường ống thiết bị kĩ thuật 2000 x 0,01= 20 1800 x 0,02 = 36 2500 x 0,1 = 250 1800 x 0,01 = 18 50 1,2 1,1 1,1 1,2 1,3 24 39.6 275 21.6 65 Tổng cộng: 425.2 Hoạt tải - Sàn Phòng khách–ngủ 200 1,2 240 Bảng 2 :Tải trọng sàn Khu vực Ban công : Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn (daN/m2) Hệ số vượt tải Tải tính toán (daN/m2) Tỉnh tải Giống bảng 1 425.2 Hoạt tải Sàn Ban công 400 1.2 480 Bảng 3 :Tải trọng sàn hành lang, sảnh – cầu thang : Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn (daN/m2) Hệ số vượt tải Tải tính toán (daN/m2) Tỉnh tải Giống bảng 1 425.2 Hoạt tải Hành lang , sảnh, cầu thang 300 1.2 360 Bảng 4 :Tải trọng sàn vệ sinh : Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn (daN/ m2) Hệ số vượt tải Tải tính toán (daN/m2) Tỉnh tải - Lớp gạch men nhám1cm - Vữa XM tạo dốc dày 4cm - Đan BTCT dày 10cm - Vữa trát dày 1cm - Tải treo đường ống thiết bị kĩ thuật - Lớp chống thấm Flintkote - Bê tông gạch vỡ 2000 x 0,01 = 20 1800 x 0,04 = 72 2500 x 0,1 = 250 1800 x 0,01 = 18 50 3 1600 x 0.15=240 1,2 1,1 1,1 1,1 1,3 1.2 1.2 24 79.2 275 19.8 65 3.6 288 Tổng cộng: 754.6 Hoạt tải Sàn Vệ Sinh 200 1,2 240 Bảng 5 : Tải trọng sàn mái : Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn (daN/m2) Hệ số vượt tải Tải tính toán (daN/m2) Tỉnh tải - Lớp BT cách nhiệt dày 5cm - Vữa tạo dốc dày 6cm - Lớp chống thấm Flintkote - Đan BTCT dày 1cm - Vữa trát trần dày 1cm - Tải treo đường ống thiết bị kĩ thuật 1800x0.05=90 1800x0.06=108 3 2500x0.1=250 1800x0.01=18 50 1.1 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 99 118.8 3.6 275 21.6 65 Tổng cộng: 583 Hoạt tải Sàn mái 150 1,3 195 1.3. Công thức tính toán : 1.3.1. SÀN BẢN KÊ : - Khi a = l2 / l1 ≤ 2 thì bản được xem là bản kê l2 , l1 : là cạnh dài và cạnh ngắn của ô bản - Tính toán ô bản theo sơ đồ đàn hồi tùy theo điều kiện liên kết với bản , các tường hoặc dầm bê tông cốt thép xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản cho thích hợp với các loại ô bản. - Sơ đồ tính : Các ô sàn liên kết ngàm với dầm sàn. - Công thức tính mômen : Mômen dương lớn nhất ở giữa bản : M1 = mi1.P (daN.m) M2 = mi2 .P Mômen âm lớn nhất ở gối : MI = Ki1. P MII = Ki2. P Trong đó : i :Kí hiệu ô bản đang xét (i=1,2,3…). 1,2 : Chỉ phương đang xét 1 hay 2. L1,L2 : Nhịp tính toán của các ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa mi1, mi2, Ki1, Ki2 : Các hệ số phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 P : Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản P = p + q Mà: p : hoạt tải tính toán (daN/m2) q : tỉnh tải tính toán (daN/m2) Công thức tính cốt thép : Trong đó: M: moment tính toán tại các tiết diện (daN.cm). Rn: cường độ chịu nén của BT (daN/cm2). Ra: cường độ chịu kéo của cốt thép (daN/cm2). b: bề rộng tính toán của tiết diện (cm). Lấy b = 1.0(m) h0: chiều cao tính toán của tiết diện (cm). 1.3.2. SÀN BẢN DẦM: - Khi a= >2 :Thì bản được xem là bản dầm,lúc này bản làm việc theo 1 phương (phương cạnh ngắn) - Sơ đồ tính : Các ô sàn liên kết ngàm với dầm sàn. - Cách tính: Cắt bản theo phương cạnh ngắn với bề rộng b=1 m để tính như dầm cơ đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn - Mômen: Tại gối: M- = qb .[L21 / 12] (daN.m) mà: qb = (p+q)b Tại nhịp: M+ = qb .[L21 / 24] (daN.m) - Cách tính thép tuơng tự như sàn bản kê. - Các số liệu nhập vào kết quả tính toán được thực hiện trên Excel dựa trên các công thức đã thiết lập sẵn. Rn ( daN/cm2) Rk(daN/cm2) Ra(daN/cm2) h(cm) 130 10 2700 10 1.4. Xác định nội lực trong các ô sàn : 1.4.1. CHỌN SƠ ĐỒ TÍNH : - Chọn cách tính theo sơ đồ đàn hồi - Vật liệu sử dụng cho sàn công trình : + Bê tông sử dụng cho sàn CT có mác 300, nên tra bảng được: Rn = 130 daN/cm2 Rk = 10 daN/cm2 + Cốt thép dùng cho sàn CT là loại AII có: Ra = 2700 daN/cm2 - Dựa vào cấu tạo kiến trúc MB của sàn công trình, ta tính toán và bố trí cốt thép cho từng ô sàn. Ở đây theo sơ đồ MB, ta thấy sàn công trình được phân làm 2 loại : + Sàn làm việc 1 phương (hay bản loại dầm) gồm có: phần lớn là các sàn ban công, sảnh, nhà vệ sinh (có tỷ số L2/L1 > 2). + Sàn làm việc 2 phương (hay bản 4 cạnh) gồm có: chủ yếu là sàn phòng khách, ngủ và hành lang (có tỷ số L2/L1 2) 1.4.2. TÍNH TOÁN CÁC Ô SÀN: Để đơn giản việc tính toán, ta chọn 3 ô sàn đặc trưng để tính cụ thể, các ô còn lại dùng phần mềm Microsoft Excel lập bảng tính. 1.4.2.1- Tính ô sàn S2 (là sàn phòng khách, phòng ngủ): - Theo sơ đồ MB, ta thấy tất cả các ô S1 có cùng kích thước như nhau với : Chiều cạnh ngắn của ô: L1 = 5.0 (m) Chiều cạnh dài của ô: L2 = 6.0 (m) - Tĩnh tải tính toán : Theo bảng 1 ở trên ta có: gb = 425.2 (daN/m2) - Hoạt tải tính toán : Theo bảng 1 ở trên ta có: pb = 240 (daN/m2) - Tổng tải trọng tính toán phân bố trên 1m2 bản: qb = gb + pb = 425.2 + 240 = 665.2 (daN/m2) - Xác định sơ đồ tính toán : Chọn cách tính theo sơ đồ đàn hồi : Xét các tỉ số: Vậy bản làm việc theo 2 phương và thuộc loại bản có i = 9 (bản ngàm 4 cạnh). Xét 2 dải bản có bề rộng 1m ở giữa ô theo 2 phương, ta có tải phân bố trên 1m rộng bản: qbtt = qb x 1m = 665.2 x 1 = 665.2 (daN/m) Tổng tải trọng tác dụng trên 1 ô sàn: P = qb L1 L2 = 665.2 5.0 6.0 = 19956 (daN) - Xác định nội lực : Từ tỉ số = 1.2 và loại bản làm việc với 4 cạnh ngàm (loại có i = 9), tra bảng ta được các hệ số: m91 = 0.0204 m92 = 0.0142 k91 = 0.0468 k92 = 0.0325 Trường hợp tổng quát (ô độc lập) + Moment dương lớn nhất ở giữa bản : -> Theo phương L1: M1 = m91x P = 0.0204 x 19956 = 407.1 (daN.m/m) -> Theo phương L2: M2 = m92x P = 0.0142 x 19956 = 283.38 (daN.m/m) Moment âm lớn nhất ở trên gối: -> Theo phương L1: MI = - k91x P = - 0.0468 x 19956 = -993.94 (daN.m/m) -> Theo phương L2: MII = - k92x P = - 0.0325 x 19956 = - 648.57 (daN.m/m) Trường hợp xét đến tính chất liên tục của các ô bản: Do thực tế các ô sàn S7 là bản liên tục (do có cùng kích thước và cùng hoạt tải nên cần xét đến các tổ hợp bất lợi nhất của hoạt tải. Mômen dương lớn nhất ở giữa bản : M1 = M’1 + M”1 = m11 x P’ + m91 x P” M2 = M’2 + M”2 = m12 x P’ + m92 x P” Trong đó: P’ = q’x L1xL2 = 120 x 5.0 x 6.0 = 3600 (daN) Với: P” = q”x L1x L2 = 545.2 x 5.0 x 6.05 = 16356 (daN) Với: , tra bảng ta được : m11 = 0.0426, m12 = 0.0298 -> M1 = 0.0426x3600 + 0.0204x16356 = 487.02 (daN.m/m) M2 = 0.0298x3600 + 0.0142x16356 = 339.54 (daN.m/m) So sánh 2 trường hợp ô bản độc lập và ô bản liên tục, ta thấy mômen ở ô bản liên tục lớn hơn ô bản độc lập. Vì vậy chọn mômen ở ô bản liên tục để tính. Trong trường hợp này có các ô bản sau : S1 là cần xét đến như đã tính ở trên. Moment âm lớn nhất khi hoạt tải p đặt ở các ô bản kề gối đó nên vẫn lấy theo giá trị đã tính cho ô bản độc lập như trên. - Tính cốt thép : Theo giả thiết: Sử dụng bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cm2 ) Nhóm thép AII có Ra=2700 (daN/cm2 ) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ, suy ra chiều cao tính toán của bản (đối với M dương): Theo phương L1: a1 = 2.0 (cm) h01 = 10 – 2.0 = 8.0 (cm) Theo phương L2: a2 = 2.0 (cm) h02 = 10 – 2.0 = 8.0 (cm) Ta tính theo cốt đơn nên có các CT xác định cốt thép như sau: Lập Bảng tính cốt thép cho ô S2 : BẢNG 6 : TÍNH THÉP Ô S2 Vị trí Kích Thước (L) Tiết diện M tính toán (daN. cm/m) h0 (cm) A Fat (cm2/ m) Fach (cm2/ m) Chọn thép (mm) Nhịp 5000 M1 48702 8.0 0.059 0.061 2.35 2.83 Ø6 a100 5500 M2 33954 8.0 0.041 0.042 1.62 1.82 Ø 6 a150 Gối 5000 MI -99394 8.0 0.119 0.128 4.93 5.03 Ø 8 a100 5500 MII -64857 8.0 0.078 0.081 3.12 3.25 Ø 8 a150 Từ các kết qủa tính toán, ta thấy hàm lượng cốt thép tính toán đều đạt yêu cầu Tiết diện đủ khả năng chịu lực. 1.4.2.2- Tính ô S13 (là nhà vệ sinh ): - Theo sơ đồ MB, ta thấy ô S6 có kích thước như sau với : Chiều cạnh ngắn của ô: L1 = 1.8 (m) Chiều cạnh dài của ô: L2 = 5.5 (m) - Tĩnh tải tính toán : Theo bảng 2 ở trên ta có: gb = 754 (daN/m2) - Hoạt tải tính toán : Theo bảng 2 ở trên ta có: pb = 240 (daN/m2) - Tổng tải trọng tính toán phân bố trên 1m2 bản: qb = gb + pb = 754 + 240 = 994 (daN/m2) - Xác định sơ đồ tính toán : Chọn cách tính theo sơ đồ đàn hồi : Xét các tỉ số: Vậy bản làm việc theo 1 phương và bản thuộc loại bản dầm có i = 9 (bản ngàm 4 cạnh). Cắt bản theo phương cạnh ngắn 1m để tính như dầm có 2 đầu ngàm. - Xác định nội lực : Moment dương lớn nhất ở giữa bản: Moment âm lớn nhất ở trên gối: - Tính cốt thép : Theo giả thiết: Sử dụng bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cm2 ) Nhóm thép AII có Ra=2700 (daN/cm2 ) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ, suy ra chiều cao tính toán của bản (đối với M Chọn a1 = 2 (cm) h0 = 10 – 2 = 8.0 (cm) Ta có các CT xác định cốt thép: Lập Bảng tính cốt thép cho ô S13 sàn vệ sinh : BẢNG 7 : TÍNH THÉP Ô S13 Vị trí Kích Thước (L) Tiết diện Moment tính toán (daN.cm/m) h0 (cm) A Fat (cm2/ m) Fachọn (cm2/ m) Chọn thép (mm) Nhịp 1200 Mn 13419 8.0 0.016 0.016 0.62 1.42 Ø 6 a200 Gối 5000 Mg -26838 8.0 0.032 0.033 1.27 1.42 Ø 6 a200 Từ các kết qủa tính toán, ta thấy hàm lượng cốt thép tính toán đều đạt yêu cầu Tiết diện đủ khả năng chịu lực. 1.4.2.3- Tính ô S6 (là sảnh): - Theo sơ đồ MB, ta thấy ô S3 có kích thước như sau với : Chiều cạnh ngắn của ô: L1 = 4.8 (m); Chiều cạnh dài của ô: L2 = 6.0 (m) - Tĩnh tải tính toán : Theo bảng 3 ở trên ta có: gb = 425.2 (daN/m2) - Hoạt tải tính toán : Theo bảng 3 ở trên ta có: pb = 360 (daN/m2) - Tổng tải trọng tính toán phân bố trên 1m2 bản: qb = gb + pb = 425.2 + 360 = 785.2 (kg/m2) - Xác định sơ đồ tính toán : Chọn cách tính theo sơ đồ đàn hồi : Xét các tỉ số: và Vậy bản làm việc theo 2 phương và thuộc loại bản có i = 9 (bản ngàm 4 cạnh). Xét 2 dải bản có bề rộng 1m ở giữa ô theo 2 phương, ta có tải phân bố trên 1m rộng bản: qbtt = qb x 1m =785.2 x 1 = 785.2 (daN/m) Tổng tải trọng tác dụng trên 1 ô sàn: P = qb L1 L2 = 785.2 4.8 6.0 = 22613.76 (daN) - Xác định nội lực : Từ tỉ số = 1.25 và loại bản làm việc với 4 cạnh ngàm (loại có i = 9), tra bảng theo sơ đồ 9, ta được các hệ số: m91 = 0.0207 m92 = 0.0133 k91 = 0.0473 k92 = 0.0303 - Xét ô độc lập ta có: Moment dương lớn nhất ở giữa bản: Theo phương L1: M1 = m91x P = 0.0207 x 22613.76 = 468.1 (daN.m/m) Theo phương L2: M2 = m91x P = 0.0133 x 22613.76 = 300.76 (daN.m/m) Moment âm max ở trên gối: Theo phương L1: MI = - k91x P = - 0.0473 x 22613.76 = - 1069.63 (daN.m/m) Theo phương L2: MII = - k91x P = - 0.0303 x 22613.76 = - 685.20 (daN.m/m) Tính cốt thép : Theo giả thiết: Sử dụng bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cm2 ) Nhóm thép AII có Ra=2700 (daN/cm2 ) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ, suy ra chiều cao tính toán của bản (đối với M dương): Theo phương L1: a1 = 2.0 (cm) h01 = 10 – 2.0 = 8.0 (cm) Theo phương L2: a2 = 2.0 (cm) h02 = 10 – 2.0 = 8.0 (cm) Ta có các CT xác định cốt thép: Lập Bảng tính cốt thép cho ô S6 : BẢNG 8 : TÍNH THÉP Ô S6 Vị trí Kích Thước (L) Tiết diện Moment tính toán (daN.cm/m) h0 (cm) A Fat (cm2/ m) Fachọn (cm2/ m) Chọn thép (mm) Nhịp 6000 M1 46810 8.0 0.057 0.058 2.23 2.83 Ø 6 a100 6000 M2 30076 8.0 0.036 0.037 1.3 1.82 Ø 6 a150 Gối 6000 MI -106963 8.0 0.128 0.137 5.28 5.04 Ø 8a100 6000 MII -68520 8.0 0.082 0.085 3.27 3.30 Ø 8 a150 Từ các kết quả tính toán, ta thấy hàm lượng cốt thép tính toán đều đạt yêu cầu Tiết diện đủ khả năng chịu lực. d- Tính các ô còn lại: Các ô còn lại được tính toán tương tự như 3 ô vừa tính trên, tuỳ thuộc vào chức năng của ô mà xác định hoạt tải p tác dụng lên ô và phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 mà tính toán theo dạng bản 1 phương hoặc 2 phương. Để tiện việc theo dõi việc tính toán, ta lập bảng liệt kê chức năng các ô sàn : BẢNG LIỆT KÊ CÁC Ô SÀN STT Tên ô sàn Chức năng của từng ô sàn L1 L2 Tĩnh tải tt Hoạt tải tt Tổng tải trọng Pi Tỷ số Chức năng làm việc m m gtt (daN/m2) Ptt (daN/m2) (gitt+Ptt)*L1*L2 L2/L1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 S9 Sảnh 2.5 5.5 425.2 360 10796.5 2.2 1 phương 2 S10 Sảnh 2.5 6.0 425.2 360 11778.0 2.4 1 phương 3 S26 Sảnh 1.2 4.0 425.2 360 3769.0 3.3 1 phương 4 S27 Sảnh 1.1 2.2 425.2 360 1900.18 2.0 1 phương 5 S19 Phòng khách, ngủ 1.2 4.8 425.2 240 3931.55 4.0 1 phương 6 S20 Phòng khách, ngủ 1.2 6.0 425.2 240 4789.44 5.0 1 phương 7 S21 Phòng khách, ngủ 1.2 5.5 425.2 240 4390.32 4.58 1 phương 8 S24 Phòng khách, ngủ 1.2 3.5 425.2 240 2793.84 2.92 1 phương 9 S17 Phòng khách, ngủ 2.6 5.5 425.2 240 9512.36 2.12 1 phương 10 S1 Phòng khách, ngủ 5.0 5.5 425.2 240 18293 1.2 2 phương 11 S3 Phòng khách, ngủ 3.1 3.5 425.2 240 7271.42 1.13 2 phương 12 S5 Phòng khách, ngủ 3.5 6.0 425.2 240 13968.2 1.72 2 phương 13 S11 Phòng khách, ngủ 3.5 5.5 425.2 240 12805.1 1.57 2 phương 14 S12 Phòng khách, ngủ 3.5 4.8 425.2 240 11175.4 1.37 2 phương 15 S14 Phòng khách, ngủ 4.5 5.5 425.2 240 16463.7 1.22 2 phương 16 S15 Phòng khách, ngủ 4.5 6.0 425.2 240 17960.4 1.33 2 phương 17 S18 Phòng khách, ngủ 2.6 4.8 425.2 240 8301.69 1.85 2 phương 18 S16 Nhà vệ sinh 1.8 4.8 754.6 240 8593.3 1.52 1 phương 19 S4 Nhà vệ sinh 2.3 3.5 754.6 240 8006.53 1.52 2 phương 20 S7 Nhà vệ sinh 2.5 3.1 754.6 240 7708.15 1.24 2 phương 21 S8 Nhà vệ sinh 2.3 2.5 754.6 240 5718.95 1.09 2 phương TÍNH CỐT THÉP CÁC Ô BẢN 2 PHƯƠNG Ô Kích thước (m) Vị trí tiết diện M tính toán (daN.cm) h0 (cm) Fachọn (cm2/m) Chọn thép (mm) S1 5.0 M1 40318 8.0 2.833 Ø 6a100 5.5 M2 33460 8.0 1.78 Ø 6a150 5.0 MI 93520 8.0 5.033 Ø 8a100 5.5 MII 77310 8.0 3.22 Ø 8a150 S3 3.1 M1 16202 8.0 1.42 Ø 6a200 3.5 M2 12660 8.0 1.42 Ø 6a200 3.1 MI 37439 8.0 2.09 Ø 6a130 3.5 MII 29371 8.0 1.78 Ø 6a150 S5 3.5 M1 31645 8.0 1.80 Ø 6a150 6.0 M2 10792 8.0 1.42 Ø 6a200 3.5 MI 69289 8.0 3.22 Ø 8a150 6.0 MII 23773 8.0 1.42 Ø 6a200 S11 3.5 M1 29910 8.0 1.80 Ø 6a150 5.5 M2 12162 8.0 1.42 Ø 6a200 3.5 MI 66366 8.0 3.22 Ø 8a150 5.5 MII 26971 8.0 1.42 Ø 6a200 S12 3.5 M1 26662 8.0 1.42 Ø 6a200 4.8 M2 14194 8.0 1.42 Ø 6a200 3.5 MI 61029 8.0 3.22 Ø 8a150 4.8 MII 32147 8.0 1.78 Ø 6a150 S14 4.5 M1 38381 8.0 2.83 Ø 6a100 5.5 M2 25886 8.0 1.80 Ø 6a150 4.5 MI 87909 8.0 5.033 Ø 8a100 5.5 MII 59142 8.0 2.83 Ø 6a100 S15 4.5 M1 42686 8.0 2.83 Ø 6a100 6.0 M2 24118 8.0 1.80 Ø 6a150 4.5 MI 96799 8.0 5.033 Ø 8a100 6.0 MII 55010 8.0 2.833 Ø 6a100 S18 2.6 M1 18108 8.0 1.42 Ø 6a200 4.8 M2 5282 8.0 1.42 Ø 6a200 2.6 MI 39140 8.0 2.18 Ø 6a130 4.8 MII 11506 8.0 1.42 Ø 6a200 S4 2.5 M1 13886 8.0 1.42 Ø 6a200 3.5 M2 7075 8.0 1.42 Ø 6a200 2.5 MI 31277 8.0 1.78 Ø 6a150 3.5 MII 15870 8.0 1.42 Ø 6a200 S7 2.5 M1 12088 8.0 1.42 Ø 6a200 3.1 M2 7895 8.0 1.42 Ø 6a200 2.5 MI 27644 8.0 1.78 Ø 6a150 3.1 MII 18004 8.0 1.42 Ø 6a200 S8 2.3 M1 11315 8.0 1.42 Ø 6a200 2.5 M2 6197 8.0 1.42 Ø 6a200 2.3 MI 25541 8.0 1.78 Ø 6a150 2.5 MII 14117 8.0 1.42 Ø 6a200 TÍNH CỐT THÉP CÁC Ô BẢN 1 PHƯƠNG Ô Kích thước (m) Vị trí tiết diện M tính toán (daN.cm) H0 (cm) Fachọn (cm2/m) Chọn thép (mm) S9 2.5 M- 23430 8.0 1.42 Ø 6a200 5.5 M+ 46861 8.0 3.22 Ø 8a150 S10 2.5 M- 23430 8.0 1.80 Ø 6a150 6.0 M+ 46861 8.0 3.22 Ø 8a150 S26 1.2 M- 5398 8.0 1.42 Ø 6a200 4.0 M+ 10797 8.0 2.52 Ø 6a200 S27 1.1 M- 3984 8.0 1.42 Ø 6a200 2.2 M+ 8535 8.0 2.52 Ø 6a200 S16 1.8 M- 15094 8.0 1.42 Ø 6a200 4.8 M+ 30188 8.0 2.52 Ø 6a200 S17 2.6 M- 21286 8.0 1.42 Ø 6a200 5.5 M+ 42572 8.0 2.35 Ø 6a120 1.6. KIỂM TRA SÀN BỊ CHỌC THỦNG TẠI CHÂN TƯỜNG: Lực tác dụng của chân tường dày 20 ( = 1800daN/m3) xuống mặt sàn: Q = 1,1 1800 3,4 0,2 = 1346 daN Điều kiện khả năng chịu cắt trên tiết diện nghiêng của bản sàn: Q= 1346 kG k1 Rk b ho = 0,8 10 100 8.0 = 6400 (daN): thỏa mãn. Điều kiện bảo đảm chịu phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất kéo chính là: Q= 1346kG ko Rn b ho = 0,35 130 100 8.0 = 36400(kG): thỏa mãn 1.7. Bố trí thép sàn từ tầng 1 -> 10: Để đơn giản trong bố trí thép sàn, ta đặt thép như sau : Tại các gối 2 ô bản liền kề, để đơn giản trong thi công ta bố trí thép theo gối có M âm lớn hơn. Cốt thép chịu moment dương của các ô liền kề, nếu chênh nhau không đáng kể thì cũng lấy theo giá trị cốt thép của ô có nội lực lớn hơn. Bố trí thép sàn xem trong các bản vẽ: KC CHƯƠNG 2 : TÍNH CẦU THANG 2.1. Cơ sở tính toán : Tính nội lực cầu thang (CT) cũng dựa trên các nguyên tắc của các môn: sức bền vật liệu, cơ kết cấu, vì cầu thang có thể là1 hệ kết cấu dạng tấm chịu lực hay dầm chịu lực (dầm limon hay xương cá…), có nội lực trong bản thang tuỳ theo sơ đồ làm việc là 1 hoặc 2 phương. Trong dầm CT thường có M xoắn do bản thang thường đặt nghiêng, M xoắn thường thấy trong dầm chính của CT xương cá hay trong dầm CT bản. Muốn xác định chính xác nội lực trong các phần tử: tấm, dầm, cột trong CT thì cần dùng các phần mềm chuyên dụng để mô hình hoá các cấu kiện và tính toán. Tuy nhiên, để tính nội lực trong CT cũng có thể tính bằng tay: bằng cách tách riêng từng bộ phận của CT để tính nội lực như : tấm, dầm, cột. Các tải trọng tính toán trên sàn CT dựa vào các tiêu chuẩn thiết kế của VN (Tiêu chuẩn Tải trọng và tác động 2737-1995). Việc tính toán cốt thép trong các bộ phận của CT dựa vào lý thuyết tính toán của các giáo trình về kết cấu BTCT. 2.2. Xác định tải trọng tác dụng : 2.2.1.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC CỦA BẬC : Tính cầu thang B: Theo mặt bằng kiến trúc CT thì cầu thang B nằm ở vị trí giữa các trục sau: trục ngang từ A đến B, trục đứng từ 4 đến 5. Cầu thang có 2 vế: vế 1 có 10 bậc, vế 2 có 10 bậc tổng số bậc là n = 20, chiều cao tầng đã biết Ht = 3300 mm. Vậy chiều cao bậc sẽ là: Theo qui phạm thiết kế cầu thang của VN thì: Chọn lb= 3000 (mm) Tính góc nghiêng cầu thang: 2.2.2. XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI : - Chọn cấu tạo cầu thang là dạng bản, các bậc thang xây gạch đặc. - Chọn sơ bộ chiều dày bản thang : 2.2.2.1- Bản ngang (chiếu nghỉ ) : Dựa vào các lớp cấu tạo của bản ngang, xác định tải trọng tĩnh phân bố lên nó: gcn = gi = .ni .i (daN/m2) Trong đó : i : Trọng lượng riêng của từng lớp VL (daN/m3) ni : Hệ số tin cậy của tĩnh tải ( Tra bảng) : Chiều dầy của từng lớp vật liệu cấu tạo sàn (m) Chọn cấu tạo các lớp VL sàn chiếu nghỉ cầu thang như bảng sau: BẢNG 1 : TĨNH TẢI BẢN CHIẾU NGHỈ LOẠI TẢI THÀNH PHẦN CẤU TẠO γ (daN/m3) BỀ DÀY (m) HỆ SỐ VƯỢT TẢI (ni) TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN (daN/m2) Tĩnh tải Đá mài 2000 0.015 1.2 36.0 Vữa X.M lót 1800 0.020 1.1 39.6 Bản bê tông cốt thép 2500 0.150 1.1 412.5 Vữa X.M trát bụng 1800 0.015 1.2 32.4 Tổng tải bản thân 520.5 Vậy tổng tĩnh tải của bản chiếu nghỉ là: gcn = 520.5 (daN/m2) 2.2.2.2.- Bản thang (bản nghiêng) : Dựa vào các lớp cấu tạo của bản thang, xác định tải trọng tĩnh phân bố lên nó: gb = gi = .ni .i + htđ .ng .g (daN/m2) Trong đó : i : Trọng lượng riêng của từng lớp VL (daN/m3) ni : Hệ số tin cậy của tĩnh tải ( Tra bảng) : Chiều dầy của từng lớp VL cấu tạo sàn (m) htđ : Chiều dày tính đổi tương đương của bậc thang (xây gạch) khi tính đổi từ diện tích tam giác sang hình chữ nhật (m) ng : Hệ số vượt tải của gạch g : Trọng lượng riêng của gạch (daN/m3) - Tính htđ : Để qui đổi diện tích tam giác vuông của bậc thang sang diện tích hình chữ nhật tương đương thì cần phải thoả mãn phương trình sau : Chọn cấu tạo các lớp vật liệu của bản thang như bảng sau: BẢNG 2 : TĨNH TẢI BẢN THANG (BẢN NGHIÊNG) LOẠI TẢI THÀNH PHẦN CẤU TẠO γ (daN/m3) BỀ DÀY (m) HỆ SỐ VƯỢ TẢI (ni) TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN (daN/m2) Tĩnh tải Đá mài 2000 0.015 1.2 36.0 Vữa X.M lót 1800 0.020 1.1 39.6 Bậc thang xây gạch thẻ 1600 0.0726 1.1 127.8 Bản bê tông cốt thép 2500 0.150 1.1 412.5 Vữa X.M trát 1800 0.015 1.2 32.4 Tổng tải bản thân 648.3 Vậy tổng tĩnh tải của bản nghiêng là: gb = 648.3 (daN/m2) 2.2.3. XÁC ĐỊNH HOẠT TẢI : Dựa vào chức năng sử dụng của sàn, ta tra bảng trong “Tiêu chuẩn Tải trọng – tác động TCVN 2737 – 1995” để có được hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn thang pc (daN/m2) và hệ số tin cậy của hoạt tải np BẢNG 3 : HOẠT TẢI SÀN CẦU THANG STT CHỨC NĂNG Ô SÀN HOẠT TẢI TIÊU CHUẨN (daN/m2) HỆ SỐ VƯỢT TẢI HOẠT TẢI TÍNH TOÁN (daN/m2) 1 Cầu thang 300 1,2 360 2.2.4. XÁC ĐỊNH TỔNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN THANG: Trọng lượng của lan can glc = 30daN/m, quy tải lan can trên đơn vị m2 : Bản thang: Đối với bản thang : Chiếu nghỉ : 2.2.5. XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ TÍNH : - Chọn sơ bộ kích thước dầm chiếu nghỉ, dầm kiềng cầu thang : Xét tỷ số: Ta có các sơ đồ tính cho vế 1, vế 2 và dầm D2 như các hình vẽ bên dưới: 2.3. Xác định nội lực và tính cốt thép cầu thang : 2.3.1. Tính vế thang1: Tính Moment: Xác định phản lực: Lập phương trình cân bằng moment đối với điểm A tacó: Kiểm tra lại thì RA, RB phải thoả mãn phương trình cân bằng sau: Xét vế trái của (1) : Xét vế phải của (1): Ta thấy vế trái bằng vế phải, vậy các giá trị phản lực tìm được là đúng. + Tính Mx: Xét tại vị trí cách gối B một đoạn là x (), dùng mặt cắt đi qua x cắt hệ thanh ra làm 2 phần, giữ lại phần bên trái. Lập phương trình cân bằng tại x: Tìm Mmax: Để tìm cực trị thì đạo hàm của hàm số trên phải bằng 0, tức là: Thay x vào phương trình (2) tìm được Mmax : Tính cốt thép: Mômen ở nhịp : Mn = 0.7Mmax = 0.7x2362.79 = 1653.95 (daNm/m) Mômen ở gối : Mg = 0.4Mmax = 0.4x2362.79 = 945.12 (daNm/m) Theo giả thiết: Sử dụng bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cm2 ) Nhóm thép AII có Ra=2700 (daN/cm2 ) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ, suy ra chiều ca._.o tính toán của bản: a = 2.0 (cm) h0 = 15 – 2.0 = 13(cm) Ta tính theo cốt đơn, nên có các CT xác định cốt thép như sau: Trong đó: M: moment tính toán tại các tiết diện (daN.cm). Rn: cường độ chịu nén của BT (daN/cm2). Ra: cường độ chịu kéo của cốt thép (daN/cm2). b: bề rộng tính toán của tiết diện (cm). Lấy b = 1.0 (m) h0: chiều cao tính toán của tiết diện (cm). Lập Bảng tính cốt thép cho vế 1: BẢNG 4 : TÍNH THÉP VẾ THANG 1 Vị trí Tiết diện M tính toán (daN.cm/m) h0 (cm) A Fat (cm2/ m) Fach (cm2/ m) Chọn thép (mm) Mnh 165395 13 0.075 0.078 4.88 5.40 Ø 10a150 Mg 94512 13 0.043 0.043 2.69 3.50 Ø 8a150 Từ các kết qủa tính toán, ta thấy hàm lượng cốt thép tính toán đều đạt yêu cầu Tiết diện đủ khả năng chịu lực. 2.3.2. Vế thang 2: (Kết quả tương tự như vế thang 1 ) 2.4. Tính dầm D2: Xác định tải trọng : + Tĩnh tải: Trọng lượng bản thân dầm: Trọng lượng tường xây trên dầm: + Do các tải trọng khác: Do vế thang 1 truyền vào dầm: Do vế thang 2 truyền vào dầm: Tổng tĩnh tải trọng tác dụng lên dầm là : Tính nội lực : Sơ đồ tính thép dầm D2 Tính cốt thép: + Tính cốt dọc: Theo giả thiết: Sử dụng bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cm2 ) Nhóm thép AII có Ra=2700 (daN/cm2 ) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ, suy ra chiều cao tính toán của dầm: a = 3.0(cm) h0 = 25 – 3.0 = 22 (cm) Ta tính theo cốt đơn, nên có các CT xác định cốt thép như sau: Trong đó: M: moment tính toán tại các tiết diện (daN.cm). Rn: cường độ chịu nén của BT (daN/cm2). Ra: cường độ chịu kéo của cốt thép (daN/cm2). b: bề rộng tính toán của tiết diện (cm). b = 20(cm) h0: chiều cao tính toán của tiết diện (cm). Lập Bảng tính cốt thép dọc cho dầm D2: BẢNG 5 : TÍNH THÉP DỌC DẦM D2 Vị trí Tiết diện M tính toán (daN.cm/m) h0 (cm) A Fat (cm2) Fach (cm2) Chọn thép (mm) Mnh 274980 22 0.053 0.054 5.2 6.03 3 Ø 16 Từ các kết qủa tính toán, ta thấy hàm lượng cốt thép tính toán đều đạt yêu cầu Tiết diện đủ khả năng chịu lực. +Tính cốt đai: Vì Qmax < Qđb nên cốt đai đủ khả năng chịu lực cắt và không cần tính cốt xiên. CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 3.1. CƠ SỞ TÍNH TOÁN : Tính nội lực hồ nước cũng dựa trên các nguyên tắc của các môn: sức bền vật liệu, cơ kết cấu, vì hồ nước là1 hệ kết cấu dạng tấm chịu trực tiếp áp lực của chất lỏng, do vậy ngoài việc tính khả năng chịu lực của nó cũng nhất thiết phải tính chống nứt cho hồ. Các áp lực tác dụng lên hồ nước mái chủ yếu là do nước và do gió, nội lực trong các bản của hồ tuỳ theo sơ đồ làm việc là 1 hoặc 2 phương, cho nên muốn xác định chính xác nội lực trong các phần tử của hệ thì cần có các phần mềm chuyên dụng để tính. Tuy nhiên, để tính nội lực trong hồ cũng có thể tính bằng tay: bằng cách tách riêng từng bộ phận của hồ để tính nội lực như : tấm, dầm, cột. Các tải trọng tính toán dựa vào các tiêu chuẩn thiết kế của VN (Tiêu chuẩn Tải trọng và tác động 2737-1995). Việc tính toán cốt thép trong các bộ phận của hồ dựa vào lý thuyết tính toán của các giáo trình về kết cấu BTCT. 3.2. TÍNH BẢN NẮP : 3.2.1. Bản nắp : - Chọn bản nắp dày 10 cm đổ bêtông toàn khối ô cữa nắp 06 x 0,6 m. Dầm nắp do liên kết toàn khối với bản thành cho nên độ cứng trong mặt phẳng uốn rất lớn. - Bản nắp được chia thành hai ô bảng có kích thước giống nhau : L1 = 5.0 m ; L2 = 5.5 (m) Chọn chiều dày bản nắp: hbn = 100 (mm). Chọn sơ bộ chiều cao dầm nắp: DN1; DN2; 3.2.1.1- Xác định tĩnh tải : Dựa vào các lớp cấu tạo bản nắp, xác định tải trọng tĩnh phân bố lên nó: gb = gbi = .ni .i Trong đó : i : Trọng lượng riêng của từng lớp VL cấu tạo bản nắp (daN/m3) ni : Hệ số tin cậy của tĩnh tải ( Tra bảng) : Chiều dầy của từng lớp VL cấu tạo sàn bản nắp (m) Chọn cấu tạo các lớp sàn bản nắp: BẢNG 1 : TĨNH TẢI BẢN NẮP LOẠI TẢI THÀNH PHẦN CẤU TẠO γ (daN/m3) BỀ DÀY (m) HỆ SỐ VƯỢTTẢI (ni) TẢI TÍNH TOÁN (daN/m2) Tĩnh tải Vữa X.M láng 1800 0.020 1.2 43.2 Bản bê tông cốt thép 2500 0.10 1.1 275 Vữa X.M trát 1800 0.015 1.2 32.4 Tổng tải bản thân 305.6 3.2.1.2- Hoạt tải tác dụng lên sàn : Dựa vào chức năng sử dụng của sàn, ta tra bảng trong “Tiêu chuẩn Tải trọng – tác động TCVN 27 – 37 – 1995” để có được hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn pbn (daN/m2) và hệ số tin cậy của hoạt tải np BẢNG2 : HOẠT TẢI BẢN NẮP STT CHỨC NĂNG Ô SÀN HOẠT TẢI TIÊU CHUẨN (daN/m2) HỆ SỐ VƯỢT TẢI HOẠT TẢI TÍNH TOÁN (daN/m2) 1 Sàn mái bằng 75 1.3 97.5 Tổng tải trọng tính toán phân bố trên 1m2 bản nắp: qbn = gbn + pbn = 305.6 + 97.5 = 403.1 (daN/m2) 3.2.2- Xác định sơ đồ tính toán : Chọn cách tính theo sơ đồ đàn hồi : + Tính bản nắp : - Xét các tỉ số: L2/L1 = 5.5/5 = 1.1 <2 Vậy bản làm việc theo 2 phương và thuộc loại bản có i = 9 (bản ngàm 4 cạnh). Xét 2 dải bản có bề rộng b = 1m ở giữa ô theo 2 phương, ta có tải phân bố trên 1m rộng bản: qbntt = qbn x 1m = 403.1 x 1 = 403.1 (daN/m) - Tổng tải trọng tác dụng trên ô sàn: P = qbn L1 L2 = 403.1 5.0 5.5 = 11085.3 (daN) 3.2.3- Xác định nội lực : + Tính bản nắp : Từ tỉ số = 1.1 và loại bản làm việc với 4 cạnh ngàm (loại có i = 9), tra bảng ta được các hệ số: m91 = 0.0194 m92 = 0.0161 k91 = 0.0450 k92 = 0.0372 Sơ đồ tính bản nắp là ô bản kê 4 cạnh Mômen dương lớn nhất ở giữa bản : M1 = m91 x P =0.0194 x 11085.3 = 215 (daN.m) M2 = m92 x P =0.0161 x 11085.3 = 178.5 (daN.m) Moment âm lớn nhất ở trên gối: Theo phương L1: MI = k91x P = 0.0450 x 11085.3 = 499 (daN.m) Theo phương L2: MII = k92x P = 0.0372 x 11085.3 = 412.4 (daN.m) 3.2.4- Tính cốt thép : Theo giả thiết : Sử dụng bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cn2 ) Nhóm thép AI có Ra=2100 (daN/cn2 ) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ, suy ra chiều cao tính toán của bản đối cốt thép chịu kéo: Chọn h0 = 5 (cm) Ta tính theo cốt đơn nên có các CT xác định cốt thép như sau: Trong đó: M: moment tính toán tại các tiết diện (daN.cm). Rn: cường độ chịu nén của BT (daN/cm2). Ra: cường độ chịu kéo của cốt thép (daN/cm2). b: bề rộng tính toán của tiết diện (cm). h0: chiều cao tính toán của tiết diện (cm). Lập Bảng tính cốt thép cho bản nắp : BẢNG 3 : TÍNH THÉP BẢN NẮP Vị trí Tiết diện M tính toán (daN.cm/m) h0 (cm) A Fat (cm2) Fach (cm2) Chọn thép (mm) M1 21500 5.0 0.066 0.035 1.08 1.42 Ø 6 a200 M2 17850 5.0 0.055 0.029 0.89 1.42 Ø 6 a200 MI 49900 5.0 0.154 0.088 2.72 2.85 Ø 8 a180 MII 41240 5.0 0.127 0.071 2.20 2.51 Ø 8a200 Từ các kết qủa tính toán, ta thấy hàm lượng cốt thép tính toán đều đạt yêu cầu Tiết diện đủ khả năng chịu lực. Chọn cốt thép gia cường cho lỗ thăm: 210 3.3. TÍNH DẦM NẮP : Chọn kích thước dầm : DN1; DN2 = (200x300) 3.3.1. Tính tải trọng: - Tĩnh tải tác dụng lên dầm DN1; DN2; DN3 gồm có : Với dầm DN1; DN2 : + Do trọng lượng bản thân dầm : gd = dd.(hd-hs). d.nd = 0.20x(0.30-0.10)x2500x1.1= 110 (daN/m) - Tải trọng do bản truyền vào dầm : Dầm DN1 : 5.0m (dạng hình tam giác) + Trọng lượng do bản nắp : qbn1 = xqbn x = x 403.1 x 2.5= 630 (daN/m) Với : l1 = 5m Vậy tổng tải trọng tác dụng vào dầm DN1 : q1 = gd1 + qbn1 = 110 + 629.9 = 740 (daN/m) Dầm DN2 : 5m (dạng hình thang) + Trọng lượng do bản nắp : qbn2 = qbn x x = 403.1 x2.5x (1 –2x0.462 + 0.463) qbn2 = 679.4 (daN/m) Với : b = 5cm Vậy tổng tải trọng tác dụng vào dầm DN2 : q2 = gd2 + qbn2 = 110 + 679.4 = 789.4 (daN/m) 3.3.2. Xác định nội lực: - Sơ đồ tính : - Tính nội lực : Dầm DN1 : MMax = 0.125q1l12 = - 0.125 x 740 x 52 = 2312.5 ( daNm) Qmax = 0.5q1l1 = 0.5 x 740 x 5 = 1850 (daN) Dầm DN2 : MMax = 0.125q2l22 = - 0.125 x 789.4 x 5.52 = 2985 ( daNm) Qmax = 0.5q2l2 = 0.5 x 789.4 x 5.5 = 2171 (daN) 3.3.3. Tính cốt thép : Theo giả thiết: Chọn bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cm2) Thép AII có Ra= 2700 (daN/cm2) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ h0=20 (cm) Ta tính theo cốt đơn, nên có các CT xác định cốt thép như sau: Trong đó: M: moment tính toán tại các tiết diện (daN.cm). Rn: cường độ chịu nén của BT (daN/cm2). Ra: cường độ chịu kéo của cốt thép (daN/cm2). b: bề rộng tính toán của tiết diện (cm). b = 20(cm) h0: chiều cao tính toán của tiết diện (cm). Lập Bảng tính cốt thép dầm nắp hồ nước mái : BẢNG 4 : BẢNG TÍNH THÉP DẦM NẮP HỒ NƯỚC MÁI Dầm Tiết diện Mômen (daNm) h0 (cm) A Fatính (cm2) Fachọn (cm2) Chọn thép DN1 Nhịp 231250 20 0.044 0.023 2.22 3.08 2 Ø 14 DN2 Nhịp 298500 20 0.057 0.030 2.89 3.08 2 Ø 14 Từ các kết qủa tính toán, ta thấy hàm lượng cốt thép tính toán đều đạt yêu cầu Tiết diện đủ khả năng chịu lực. 3.3.4. Tính cốt đai và bố trí cốt thép dầm nắp: Đặt thép cốt đai theo cấu tạo : Þ6a150 cho toàn dầm DN1, DN2 3.4. TÍNH TOÁN THÀNH BỂ : Chọn chiều dày bản thành : hbt = 150 (mm) 3.4.1. Xác định tĩnh tải : Dựa vào các lớp cấu tạo bản thành, xác định tải trọng tĩnh phân bố lên bản : gbt = gbi = .ni .i Trong đó : i : Trọng lượng riêng của từng lớp bản thành (daN/m3) ni : Hệ số tin cậy của tĩnh tải ( Tra bảng) : Chiều dầy của từng lớp cấu tạo bản thành (m) Chọn cấu tạo các lớp sàn bản thành : BẢNG 5 : TĨNH TẢI BẢN THÀNH LOẠI TẢI THÀNH PHẦN CẤU TẠO TẢI TIÊU CHUẨN (daN/m2) HỆ SỐ VƯỢT TẢI TẢI TÍNH TOÁN (daN/m2) Tĩnh tải Gạch CERAMIC dày 1cm 2000 x 0.01 = 20 1.2 24 Vữa X.M ốp dày 1.5cm 1800 x 0.015 = 27 1.2 32.4 Lớp chống thấm Flinkote 3 1.2 3.6 Bản bê tông cốt thép dày 15cm 2500 x 0.15 = 375 1.1 412.5 Vữa X.M trát dày 1.5cm 1800 x 0.015 = 27 1.2 32.4 Tổng tải bản thân 505 3.4.2. Hoạt tải tác dụng lên bản thành: Xét trường hợp nguy hiểm nhất: do gió hút + áp lực nước : + Áp lực nước : Pn = nnhn = 1.1x1.5x1000 = 1650 (daN/m2) + Tính áp lực gió tác dụng lên hồ nước mái : Gió hút : W = W0.K.C’.n.B = 95 x 0.95 x 0.6 x 1.3 x 4 = 281.58 (daN/m2) Trong đó : W0 : giá trị áp lực gió lấy theo bản 4-điều 6.4 (theo TCVN 2737-1995) : W0 = 95 (daN/m2) K :hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5-điều 6.5 (theo TCVN 2737-1995). Vì nằm trong khu vực Thành phố nên chọn địa hình C : K = 0.95 C’: hệ số khí động lấy theo bảng 6 (theo TCVN 2737-1995).Các mặt phẳng thẳng đứng: + Đón gió : C = + 0,8 + Khuất gió : C’ = - 0,6 n = 1.3 B = 4 (m) 3.4.3. Sơ đồ tính : Sơ đồ tính bản thành có dạng: là liên kết ngàm theo cạnh dưới với dầm đáy và 2 cạnh bên với cột, cạnh trên được xem là liên kết khớp. Tải trọng gồm có : Bỏ qua tải trong bản thân của thành Chỉ xét : Ap lực nước + tải gió Moment uốn M Vậy bản thành là cấu kiện chịu uốn. Xét tỉ số: l/h=5/1.5=3.33 >2 Vậy bản làm việc theo 1 phương theo phương cạnh ngắn h, có đầu dưới là liên kết ngàm và đầu trên là liên kết khớp. Sơ đồ tính có dạng như hình vẽ trên, cắt 1 dải bản có b =1.0(m) dọc theo nhịp tính toán h ta có tải phân bố trên 1m rộng bản : Do áp lực nước: Do áp lực gió: 3.4.4. Xác định nội lực : Dùng phương pháp cơ học kết cấu để tính nội lực cho từng trường hợp tải, kết quả được tóm tắt như sau : - Tại gối : - Tại nhịp ( tính gần đúng ) : 3.4.5. Tính cốt thép : Theo giả thiết : Chọn bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cm2) Thép AII có Ra= 2700 (daN/cm2) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ h0=20 (cm) Ta tính theo cốt đơn nên có các CT xác định cốt thép như sau: Trong đó: M: moment tính toán tại các tiết diện (daN.cm). Rn: cường độ chịu nén của BT (daN/cm2). Ra: cường độ chịu kéo của cốt thép (daN/cm2). b: bề rộng tính toán của tiết diện (cm). h0: chiều cao tính toán của tiết diện (cm). Lập Bảng tính cốt thép cho bản thành : BẢNG 6 : BẢNG TÍNH THÉP THÀNH BỂ Vị trí Tiết diện M tính toán (daN.cm) h0 (cm) A Fat (cm2) Fach (cm2) Chọn thép (mm) (%) Mnh 15504 8.0 0.017 0.017 0.80 1.42 Ø 6a200 0.17 Mg 32669 8.0 0.035 0.035 1.70 1.77 Ø 6a160 0.21 3.5. TÍNH TOÁN ĐÁY BỂ : Chọn bề dày bảng đáy hb = 15 cm 3.5.1. Bản đáy : 3.5.1.1. Xác định tĩnh tải : Dựa vào các lớp cấu tạo bản nắp, xác định tải trọng tĩnh phân bố lên nó : gb = gbi = .ni .i Trong đó : i : Trọng lượng riêng của từng lớp VL cấu tạo bản nắp (Kg/m3) ni : Hệ số tin cậy của tĩnh tải ( Tra bảng) : Chiều dầy của từng lớp VL cấu tạo sàn bản nắp (m) Chọn cấu tạo các lớp sàn bản nắp: BẢNG TĨNH TẢI BẢN DÁY LOẠI TẢI THÀNH PHẦN CẤU TẠO TẢI TIÊU CHUẨN (daN/m2) HỆ SỐ VƯỢT TẢI TẢI TÍNH TOÁN (daN/m2) Tĩnh tải Gạch CERAMIC dày 1cm 2000 x 0.01 = 20 1.2 24 Vữa X.M lót dày 2cm 1800 x 0.02 = 36 1.2 43.2 Lớp chống thấm Flinkote 3 1.2 3.6 Bản bê tông cốt thép dày 15cm 2500 x 0.15 = 300 1.1 412.5 Vữa X.M trát dày 1.5cm 1800 x 0.015 = 27 1.2 32.4 Tổng tải bản thân 515.7 3.5.1.2. Hoạt tải tác dụng lên bản đáy : Hoạt tải nước : P = nnh = 1.1 x 1000 x 1.5 = 1650 (daN/m2) Tổng tải trọng tính toán phân bố trên 1m2 bản đáy: qbđ = gbđ + pbđ = 415.7 + 1650 = 2165.7 (daN/m2) 3.5.1.3. Xác định sơ đồ tính toán : Chọn cách tính theo sơ đồ đàn hồi : + Ô bản đáy: - Xét các tỉ số: l1/ l2=5.5/5= 1.1 < 2 Vậy bản làm việc theo 2 phương và thuộc loại bản có i = 9 (bản ngàm 4 cạnh). Xét 2 dải bản có bề rộng b = 1m ở giữa ô theo 2 phương, ta có tải phân bố trên 1m rộng bản: qbđtt = qbđ x 1m = 2083.2 x 1 = 2165.7(daN/m) - Tổng tải trọng tác dụng trên ô sàn: P = qbđ L1 L2 = 2165.7 5.0 5.5 = 59556.8 (daN) 3.5.1.4. Xác định nội lực : + Ô bản đáy: Từ tỉ số = 1.25 và loại bản làm việc với 4 cạnh ngàm (loại có i = 9), tra bảng ta được các hệ số: m91 = 0.0194 m92 = 0.0161 k91 = 0.0450 k92 = 0.0372 Sơ đồ tính bản nắp là ô bản kê 4 cạnh Mômen dương lớn nhất ở giữa bản : M1 = m91 x P =0.0194 x 59556.8 = 1155.4 (daN.m) M2 = m92 x P =0.0161 x 59556.8 = 958.9 (daN.m) MI = - k91x P = - 0.0450 x 59556.8 = - 2680 (daN.m/m) MII = - k92x P = - 0.0372 x 59556.8 = -2215.5 (daN.m/m) 3.5.1.5. Tính cốt thép : Theo giả thiết : Chọn bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cm2) Thép AII có Ra= 2700 (daN/cm2) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ h0=10 (cm) Ta tính theo cốt đơn nên có các CT xác định cốt thép như sau: Trong đó: M: moment tính toán tại các tiết diện (daN.cm). Rn: cường độ chịu nén của BT (daN/cm2). Ra: cường độ chịu kéo của cốt thép (daN/cm2). b: bề rộng tính toán của tiết diện (cm). h0: chiều cao tính toán của tiết diện (cm). Lập Bảng tính cốt thép cho bản đáy: BẢNG 8 : TÍNH THÉP BẢN ĐÁY Vị trí Tiết diện M tính toán (daN.cm) h0 (cm) A Fat (cm2) Fach (cm2) Chọn thép (mm) M1 115540 10 0.089 0.048 2.97 3.92 Ø10a200 M2 95890 10 0.074 0.039 2.41 2.51 Ø 8a200 MI 268000 10 0.206 0.124 7.68 7.92 Ø12a150 MII 221550 10 0.17 0.099 6.13 6.79 Ø12a170 Từ các kết qủa tính toán, ta thấy hàm lượng cốt thép tính toán đều đạt yêu cầu Tiết diện đủ khả năng chịu lực. 3.5.2.Tính Dầm Đáy : Chọn kích thước dầm : DĐ1; DĐ2 = (200x450) 3.5.2.1. Tính tải trọng: - Tĩnh tải tác dụng lên dầm DĐ1; DĐ2 gồm có : Với dầm DĐ1; DĐ2 : + Do trọng lượng bản thân dầm : gd = dd.(hd-hs). d.nd = 0.20x(0.45-0.15)x2500x1.1= 165 (daN/m) + Do trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thành : gbt = 505 (daN/m2) - Tải trọng do bản truyền vào dầm : Dầm DĐ1 : 5.0m (dạng hình tam giác) + Trọng lượng do bản đáy : qbđ1 = x qbđ x = x 2165.7 x 2.5= 3384 (daN/m) Với : b = 5m Vậy tổng tải trọng tác dụng vào dầm DĐ1 : q1 = gdđ1 + qbđ1 + gbt = 165 + 505 + 3384 = 4054 (daN/m) Dầm DĐ2 : 5m (dạng hình thang) + Trọng lượng do bản đáy : qbđ2 = qbđxx= 2165.7x2.5x (1–2x0.462 + 0.463) = 4796 (daN/m) Với : b = 5m Vậy tổng tải trọng tác dụng vào dầm DN2 : q2 = gdđ2 + qbđ2 + gbt = 165+ 4796 + 505 = 5466 (daN/m) 3.5.2.2. Xác định nội lực: - Sơ đồ tính : - Tính nội lực : Dầm DĐ1 : MMax = 0.125q1l12 = 0.125 x 4054 x 52 = 12669 ( daNm) Qmax = 0.5q1l1 = 0.5 x 4054 x 5 = 10135 (daN) Dầm DĐ2 : MMax = 0.125q1l12 = 0.125 x 5466 x 5.52 = 20668 ( daNm) Qmax = 0.5q1l1 = 0.5 x 5466 x 5.5 = 15031.5 (daN) 3.5.2.3. Tính cốt thép : Theo giả thiết: Chọn bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cm2) Thép AII có Ra= 2700 (daN/cm2) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ h0=30 (cm) Ta tính theo cốt đơn, nên có các CT xác định cốt thép như sau: Trong đó: M: moment tính toán tại các tiết diện (daN.cm). Rn: cường độ chịu nén của BT (daN/cm2). Ra: cường độ chịu kéo của cốt thép (daN/cm2). b: bề rộng tính toán của tiết diện (cm). b = 20(cm) h0: chiều cao tính toán của tiết diện (cm). Lập Bảng tính cốt thép dầm nắp hồ nước mái : BẢNG 9 : BẢNG TÍNH THÉP DẦM ĐÁY HỒ NƯỚC MÁI Dầm Tiết diện Mômen (daNm) h0 (cm) A Fatính (cm2) Fachọn (cm2) Chọn thép DĐ1 Nhịp 126690 35 0.08 0.043 7.25 8.232 2 Ø 18 + 1 Ø 20 DĐ2 Nhịp 206680 35 0.13 0.073 12.3 12.509 2 Ø 22 + 1 Ø 25 Ta có : Từ các kết qủa tính toán, ta thấy hàm lượng cốt thép tính toán đều đạt yêu cầu Tiết diện đủ khả năng chịu lực. 3.5.2.4. Tính cốt đai: . Đặt thép cốt đai theo cấu tạo : Þ6a150 cho toàn dầm DN1, DN2 3.6. TÍNH CỘT: Tính cột giữa (tính gần đúng : xem cột chịu nén đúng tâm, bỏ qua qua moment do tải trọng gió). Chọn tiết diện ngang của cột (300x300), bố trí 420 (12.5 cm2). Lực nén lên cột : Do dầm DN1 DN2 DĐ1 DĐ2 Lực nén (daN) 1850 2171 10135 15031.5 Do trọng lượng bản thân cột : 0.3x0.3x2.3x2500x1.1 = 569 (daN) Tổng : N = 38550 (daN) Kiểm tra khả năng chịu lực của cột: [N] = 0.3x0.3x130+2700x12.57= 397086 (daN) > N (thỏa) Bố trí thép hồ nước mái xem trong bản vẽ: KC -04 CHƯƠNG 4 : TÍNH DẦM DỌC TRỤC C 4.1 .TÍNH DẦM DỌC TRỤC C : 4.1.1 .Mặt bằng truyền tải lên dầm : 4.1.2. Xác định tải trọng : 4.1.2.1. Chọn sơ bộ tiết diện dầm : Vì là dầm liên tục nên ta chọn kích thước tiết dầm như sau : - Theo sơ đồ tính, chọn tiết diện dầm có nhịp lớn nhất L= 6m Vậy tất cả các dầm dọc trục C đều chọn : hd = 50 h d = 20 (cm). - Chọn dầm môi có tiết diện : 50x20 cm 4.1.2.2. Xác định tĩnh tải: Tĩnh tải tác dụng lên dầm dọc trục C gồm có: - Trọng lượng bản thân dầm dọc trục C : Trọng lượng do tường xây trên dầm dọc trục C : -Tải trọng do bản truyền vào dầm : + Do bản sàn S6 truyền vào (dạng hình tam giác) g6=425.2 (daN) + Do bản sàn S12ruyền vào (dạng hình thang) g12=425.2 (daN) + Do bản sàn S5 truyền vào (dạng hình thang) g5=425.2 (daN) + Do bản sàn S10 truyền vào (dạng hình chữ nhật) g10=425.2 (daN) + Do bản sàn S11ruyền vào (dạng hình thang) g11=425.2 (daN) + Do bản sàn S9 truyền vào (dạng hình chữ nhật) g9=425.2 (daN) + Do bản sàn S8 truyền vào (dạng hình tam giác) g8=754.6(daN) + Do bản sàn S7 truyền vào (dạng hình thang) g7=754.6(daN) - Tải tập trung do dầm phụ truyền vào : + Trọng lượng bản thân dầm : + Tải trọng do sàn truyền vào dầm : + Tải trọng do tường : - Tải tập trung do dầm phụ truyền vào : 4.1.2.3. Xác định hoạt tải: - Hoạt tải do bản truyền vào dầm : + Do bản sàn S6 truyền vào (dạng hình tam giác) g6=360 (daN) + Do bản sàn S12ruyền vào (dạng hình thang) g12=240 (daN) + Do bản sàn S5 truyền vào (dạng hình thang) g5=240 (daN) + Do bản sàn S10 truyền vào (dạng hình chữ nhật) g10=360 (daN) + Do bản sàn S11ruyền vào (dạng hình thang) g11=240 (daN) + Do bản sàn S9 truyền vào (dạng hình chữ nhật) g9=360 (daN) + Do bản sàn S8 truyền vào (dạng hình tam giác) g8=240(daN) + Do bản sàn S7 truyền vào (dạng hình thang) g7=240(daN) Tổng tĩnh tải phân bố trân dầm dọc trục C đầu sonsol là : 4.1.3.Xác định nội lực : Ta có 6 sơ đồ chất tải lên dầm như hình vẽ, ứng với 5 trường hợp tải: - Trường hợp 1: Tĩnh tải chất đầy . (1) - Trường hợp 2: Hoạt tải ngắn hạn cách nhịp lẻ (1 - 2 ; 3 – 4 ; 6-8 ;9-10) Để tìm M+max ở nhịp (1 - 2 ; 3 – 4 ; 6-8 ; 9-10) (2) - Trường hợp 3: Hoạt tải ngắn hạn cách nhịp chẵn (2–3 ; 4–6; 8-9 ;10-11 ) Để tìm M+max ở nhịp (2–3 ; 4–6 ; 8–9; 10-11). (3) - Trường hợp 4: Hoạt tải ngắn hạn liền nhịp (1–2 ; 2–3 ; 4–6 ; 6-8 ;9-10 ;10-11 ) Để tìm M-max ở gối 1;2 ;6và10,11 - Trường hợp 5: Hoạt tải ngắn hạn liền nhịp (2–3 ; 3–4 ; 6-8 ;8-9 ;10-11) Để tìm M-max ở gối 3 va 9. Dùng phần mềm SAP 2000 version 10. để xác định nội lực trong dầm ứng với từng trường hợp tải và tính cốt thép cho dầm. Sau khi nhập các dữ liệu vào máy tính và giải, máy tính xuất ra tập tin và kết quả nội lực (xem phần phụ lục 1). 4.1.4.Tính cốt thép : Theo giả thiết : Chọn bê tông mác 300 có Rn=130 (daN/cm2) Thép AII có Ra= 2700 (daN/cm2) Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a=5(cm) Ta tính theo cốt đơn, nên có các CT xác định cốt thép như sau: Trong đó: M: moment tính toán tại các tiết diện (daN.cm). Rn: cường độ chịu nén của BT (daN/cm2). Ra: cường độ chịu kéo của cốt thép (daN/cm2). b: bề rộng tính toán của tiết diện (cm). b = 20(cm) h0: chiều cao tính toán của tiết diện h0= 45 (cm). Lập Bảng tính cốt thép dầm dọc trục C : BẢNG 10 : TÍNH THÉP DẦM LIÊN TỤC Tên Dầm Vị trí Tiết diện M tính toán (daN.cm) h0 (cm) A Fat (cm2) Fach (cm2) Chọn thép (mm) 1-2 10-11 Nhịp 1027000 45 0.039 0.04 8.67 9.11 2Ø18+2Ø16 Gối 2;10 1195000 45 0.045 0.046 9.97 10.18 4Ø18 2-3 9-10 Nhịp 338000 45 0.013 0.013 2.82 6.03 3Ø16 Gối 3;9 887000 45 0.037 0.038 8.02 9.11 2Ø18+2Ø16 3-4 8-9 Nhịp 689000 45 0.026 0.026 5.63 6.03 3Ø16 Gối 4;8 829000 45 0.032 0.033 7.15 9.11 2Ø18+2Ø16 4-6 6-8 Nhịp 358000 45 0.014 0.014 3.03 6.03 3Ø16 Gối 6 628000 45 0.024 0.024 5.2 8.04 2Ø18+1Ø16 4.1.4.BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM DỌC TRỤC C VÀ CỐT ĐAI DẦM : Từ tập tin kết quả cốt thép ta chọn thép tại các tiết diện và bố trí thép cho dầm dọc trục C. Điều kiện đặt cốt ngang(đai và xiên) là: Ta có : Qmax = 9281.70 (daN) Thay các số liệu vào, ta được: VT=0.6Rk.b.h0 =0.6x10x20x45 =5400 (daN) VT=0.35Rn.b.h0 =0.35x130x20x45 =40950 (daN) 5400 (daN) < Qmax <40950 (daN) So sánh VT, VP với Qmax ta thấy điều kiện (1) thoả +Tính cốt đai: Dùng đai Þ6 nhóm thép AII , dạng 2 nhánh có fđ = 0.283 (cm2) và Rađ = 2150 (daN/cm2) Bước đai tính toán : Ta có: Utt nhỏ hơn Umax và phải thoả theo các điều kiện về cấu tạo như sau: Vậy chọn Utt theo: Bố trí cốt đai là: Ø 6a100 mm cho ¼ nhip và Ø 6a200 cho ½ giữa; Xem bố trí thép dầm dọc trong bản vẽ KC CHƯƠNG 5 : TÍNH KHUNG TRỤC BIÊN TRỤC 1 5.1.CƠ SỞ TÍNH TOÁN : Tính nội lực khung dựa trên các nguyên tắc của môn cơ kết cấu, vì khung là1 hệ kết cấu siêu tĩnh bậc cao, cho nên muốn xác định các phản lực tại liên các kết phải lập nhiều phương trình (số phương trình phụ thuộc vào số bậc siêu tĩnh) thành hệ phương trình và giải hệ phương trình đó sẽ cho kết quả là giá trị của các phản lực cần tìm. Từ kết quả các phản lực tìm được, sẽ tính được nội lực trong khung. Đây là 1 công việc khá phức tạp và tốn nhiều công sức. Ngày nay, với sự trợ giúp của máy tính và các phần mềm tính toán kết cấu theo phương pháp phần tử hữu hạn công việc này trở nên đơn giản hơn rất nhiều Các tải trọng tính toán dựa vào các tiêu chuẩn thiết kế của VN (Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995). Cách tổ hợp tải trọng cũng dựa trên TCVN 2737-1995. Việc tính toán cốt thép trong khung dựa vào lý thuyết tính toán của các giáo trình về kết cấu BTCT 5.2. SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI LÊN KHUNG TRỤC 1 : 5.3. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG : Do sàn mái và sàn các tầng lầu có cấu tạo các lớp VL khác nhau, cũng như chức năng sử dụng không giống nhau nên tải trọng tác dụng lên chúng cũng khác nhau. Cụ thể ta tính được 5.3.1.Xác định tải trọng sàn mái : Sơ bộ chọn bề dày cho tất cả các ô sàn mái hsm = 10 cm Dựa vào các lớp cấu tạo sàn, xác định tải trọng tĩnh phân bố lên sàn : gb = gbi = i .ni .i Trong đó : i : Trọng lượng riêng của từng lớp VL sàn (KG/m3) ni : Hệ số tin cậy của tĩnh tải ( Tra bảng) i : Chiều dày của từng lớp cấu tạo sàn (m) Chọn cấu tạo các lớp sàn: BẢNG 1 : TẢI TRỌNG SÀN MÁI : Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn (daN/m2) Hệ số vượt tải Tải tính toán (daN/m2) Tỉnh tải - Lớp BT cách nhiệt dày 5cm - Vữa tạo dốc dày 6cm - Lớp chống thấm Flintkote - Đan BTCT dày 10 cm - Vữa trát trần dày 1cm - Tải treo đường ống thiết bị kĩ thuật 1800x0.05=90 1800x0.06=108 3 2500x0.1=250 1800x0.01=18 50 1.1 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 99 118.8 3.6 275 21.6 65 Tổng cộng: 583 Hoạt tải Sàn mái 150 1,3 195 5.3.2.Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm: 5.3.2.1-Dầm dọc: - Dầm môi : 20x30 cm - Dầm các trục A,B,C,D,E : 20x50 cm - Riêng trục B nhịp 4-8 : 70x20 cm 5.3.2.2-Dầm khung ngang trục 1: - Các dầm consol chọn tiết diện dầm là: Chọn hd=30 (cm) ; bd= 25 (cm) - Nhịp C-E: Chọn hd=70 (cm) ; bd= 25 (cm) - Nhịp B-C: Chọn hd=50 (cm) ; bd= 25 (cm) - Nhịp A-B: . Chọn hd=50 (cm) ; bd= 25 (cm) 5.2.2.3 – Xác định tiết diện cột khung trục 1: - Nội lực truyền xuống cột: dầm ( ngang, dọc trong S) +TLBT tường (trong S) +TLBT cột truyền xuống Cột A : Tầng 8,9,10 : Tải trọng do sàn tác dụng vào truyền vào là : 2.6x2.35x(425.2+240)+(2.6+2.35)x0.5x(425.2+480)=6305 (daN) Trọng lượng bản thâm dầm truyền vào : (2.6+2.35) x275+2.4x165 = 1757 (daN) Tải trọng do tường tác dụng lên dầm truyền vào : 180x3.3x(2.6+2.35)+180x0.8x2.4 = 3286 (daN) NgA= 3(3605+1757+3286) =25944 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 30x40 =1200cm2 Tầng 5,6,7 : Trọng lượng bản thân cột : gc = bt x hc x ng x b x Lc =0.3x0.4x1.1x2500x3.3= 1089 (daN) NA5 = NAg x2+3x1089 = 25944 x2 + 3x1089=55155 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 30x40 =1200cm2 Tầng 2,3,4 : Trọng lượng bản thân cột : gc = bt x hc x ng x b x Lc = 0.3x0.4x1.1x2500x3.3= 1089 (daN) NA2 = NAg x3+ 3x1089 = 55155x3 +4534=168732 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 40x50 = 2000cm2 Tầng trệt,1 : Trọng lượng bản thân cột : gc = bt x hc x ng x b x Lc =0.4x0.5x1.1x2500x3.3= 1815 (daN) NAT = NA2 +8648 + 1815 = 168732+ 8648 + 1815=179195 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 40x50 = 2000cm2 Cột B : Tầng 8,9,10 : Tải trọng do sàn tác dụng vào dầm truyền vào là : 2.75x5.55x(425.2+240)+5.5x0.5x(425.2+480)=12547 (daN) Trọng lượng bản thâm dầm truyền vào : 8.25x275+0.5x165=2351 (daN) Tải trọng do tường tác dụng lên dầm truyền vào : 180x3.3x(2.6+2.35)+180x0.8x2.4 = 3286 (daN) NBg = 3(12547 + 2351+ 3286) = 3x18184=54552 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 30x40 = 1200cm2 Tầng 5,6,7 : Trọng lượng bản thân cột : gc = bt x hc x ng x b x Lc =0.3x0.4x1.1x2500x3.3= 1089 (daN) NB5= NBgx2+3x1089 = 54552x2+3267=112371 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 30x40 = 1200cm2 Tầng 2,3,4 : Trọng lượng bản thân cột : gc = bt x hc x ng x b x Lc =0.3x0.4x1.1x2500x3.3= 1089 (daN) NB2=NBgx3+3x1089 = 54552x3+3268=166924 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 40x50 = 2000 cm2 Tầng trệt,1 : Trọng lượng bản thân cột : gc = bt x hc x ng x b x Lc =0.4x0.5x1.1x2500x3.3= 1815 (daN) NBT=NB2+24430+2178 = 166924+18184+1815=186923 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 40x50 = 2000cm2 Cột C : Tầng 8,9,10 : Tải trọng do sàn tác dụng vào dầm truyền vào là : 4.75x2.75x(425.2+240)+2x0.5x(425.2+480) 8687 +905 =9592 (daN) Trọng lượng bản thâm dầm truyền vào : 7.5x275+0.5x165 =2145 (daN) Tải trọng do tường tác dụng lên dầm truyền vào : 180x3.3x(2.6+2.35)+180x0.8x2.4 = 3286 (daN) NCg = 3(9592 + 2145 + 3286) = 3x(15023) = 45096 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 30x40 = 1200cm2 Tầng 5,6,7 : Trọng lượng bản thân cột : gc = bt x hc x ng x b x Lc =0.3x0.5x1.1x2500x3.3= 1089 (daN) NC5 = NCg x2+3x1089 = 45096x2+3267=93459 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 30x40 = 1200cm2 Tầng 2,3,4 : Trọng lượng bản thân cột : gc = bt x hc x ng x b x Lc =0.3x0.4x1.1x2500x3.3= 1089 (daN) NC2 = NCg x3+3x1089 = 45096x3+3267 = 138555 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 40x50 = 2000cm2 Tầng trệt,1 : Trọng lượng bản thân cột : gc = bt x hc x ng x b x Lc =0.4x0.5x1.1x2500x3.3= 1815 (daN) NCT = NC2 + 26183 + 2178 = 138555 + 15023 + 1815= 155393 (daN) Xét đến ảnh hưởng gió : Chọn Fc = 40x50 = 2000 cm2 Cột D : Tầng 8,9,10 : Tải trọng do sàn tác dụng vào dầm truyền vào là : 4x2.75x(425.2+240)+4x0.5x(425.2+480) 7315 +1810 =9125 (daN) Trọng lượng bản thâm dầm truyền vào : 6.75x275+0.5x165 =1938 (daN) Tải trọng do tường tác dụng lên dầm truyền vào : 180x3.3x(2.6+2.35)+180x0.8x2.4 = 3286 (daN) NCg = 3(9125 + 1938 + 3286) = 3x(14349) = 43047 (daN) Nhận xét: ta thấy cột D chịu tải trọng gần bằng cột C nên có thể chọn tiết diện giống cột C Cột E : Tầng 8,9,10 : Tải trọng do sàn tác dụng vào dầm truyền vào là : 2.25x2.75x(425.2+240)+ 5x0.5x(425.2+480) = 4115 +2663 = 63775 (daN) Trọng lượng bản thâm dầm truyền vào : (2.6+2.35) x275+2.4x165 = 1757 (daN) Tải trọng do tường tác dụng lên dầm truyền vào : 180x3.3x(2.6+2.35)+180x0.8x2.4 = 3286 (daN) NgE= 3(63775+1757+3286) =34262 (daN) Nhận xét: ta thấy cột E chịu tải trọng gần bằng cột D nên có thể chọn tiết diện giống cột D - Tiết diện cột theo tính toán: Vị trí Tầng 8,9,10 Tầng 5,6,7 Tầng 2,3,4 Tầng T,1 Cổ cột A 300x400 300x400 400x500 400x500 400x500 B 300x400 300x400 400x500 400x500 400x500 C 300x400 300x400 400x500 400x500 400x500 D 300x400 300x400 400x500 400x500 400x500 E 300x400 300x400 400x500 400x500 400x500 5.3.3.Xác định tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 1: 5.3.3.1-Sàn mái : Tĩnh tải: gồm trọng lượng các lớp cấu tạo sàn gs (daN/m2), trọng lượng bản thân dầm gd (daN/m) , trọng lượng tường xây (daN/m) Xác định tải phân bố đều trên dầm khung trục1 : Dầm consol đầu trục A: Tỉnh tải : + Do trọng lượng bản thân dầm: + Do tải trọng từ sàn truyền xuống dầm: Theo sơ đồ truyền tải, ta thấy tải trọng tĩnh từ sàn chỉ truyền xuống dầm dọc, không truyền xuống dầm khung trên nhịp này + Tổng tải trọng tĩnh tác dụng lên các nhịp dầm consol là: gcs = 275 (daN/m) Nhịp A-B: Tỉnh tải : + Do trọng lượng bản thân dầm: + Tải từ sàn mái truyền xuống dầm có dạng hình thang chuyển sang tải phân bố đều tương đương: + Tải từ sàn mái truyền xuống dầm có dạng hình chữ nhật gs= 583x0.6= 350 (daN/m) + Tổng tải trọng tĩnh tác dụng lên nhịp dầm Nhịp A-B là: GA-B = 275+350+911 = 1561 (daN/m) Hoạt tải : + Tải từ sàn mái truyền xuống dầm có dạng hình tam giác chuyển sang tải phân bố đều tương đương: + Tải từ sàn mái truyền xuống dầm có dạng hình chữ nhật ps= 195x0._.23150 4 3.68 1 1.6 0.48 9554 23700 5 4.6 1 2 0.37 7365 24250 6 5.52 1 2.4 0.28 5574 24800 7 6.44 1 2.8 0.22 4380 25350 8 7.36 1 3.2 0.18 3584 25900 9 8.28 1 3.6 0.15 2987 26450 10 9.2 1 4 0.12 2390 27000 11 9.24 1 4.4 0.09 1793 27550 Giới hạn nền tại điểm có độ sâu 6.44m kể từ đáy móng khối quy ước vì : Độ lún của nền : = 0.04 m Tra bảng 16 TCXD 45-78 đối với nhà khung BTCT có tường chèn thì : Sgh = 0,08 m = 8(cm) Như vậy điều kiện S< Sgh đã thoả mãn. Móng ME đảm bảo về độ lún. 7.2.3.1.4. Kiểm tra điều kiện chọc thủng của đài cọc: - Chiều cao hđ = 1.2 m - Chiều cao làm việc của đài: ho =hđ - 0,1 = 1.1(m) Ta có chiều dài lăng thể chọc thủng Ld= 0.9+2x1.1 = 3.1 m Bd= 0.5+2x1.1 = 2.7 m Khoảng cách giữa các trục cọc: l= 0.9m Vì cọc nằm trong phạm vi đáy tháp chọc thủng 45o nên không cần kiểm tra chọc thủng đài cọc. 7.2.3.2. MÓNG M1 : 7.2.3.2.1. Xác định kích thước đài coc và số lượng cọc : Khi khoảng cách trung bình giữa các cọc là 3d , thì áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc tác dụng lên đế đài là: == 54052/0.92= 66730 daN/m2 Diện tích sơ bộ của đế đài: Trong đó: Fsb : diện tích sơ bộ của đế đài : lực dọc tính toán h: chiều sâu đặt đài (kể cả phần đất đắp thêm) n: hệ số vượt tải n =1.1 : trị trung bìhnh của trọng lượng riêng đài cọc vàđất trên các bậc đài cọc Trọng lượng đài và đất trên đài - Xác định số lượng cọc : trong đó: =1.2 là hệ số kể đến ảnh hưởng của moment (cọc) chọn 6 cọc bố trí như hình vẽ(theo điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc), khoảng cách giữa các cọc là 3d = 1.1m ,khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài là >= 0.7d = 0.21m Chọn kích thước móng là 2.3x1.4m = 3.3 m2 MÓNG M1: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : - Diện tích thực của đế đài là : Fđ = 2.3x1.4 = 3.3 m2 Trọng lượng thực tế đài và đất trên đài : - Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài là : Xác định chiều cao đài : Kiểm tra độ sâu chôn móng-đã kiểm tra ở phần trên Tính độ cao đài hd=h1+h0 h1 là độ sâu cọc ngàm vào đài ho Ta có Pct= 229356 daN Rk=10 daN/cm2 btb=2/2(bc+hc+Bđ+ Ld)=2/2(0.4+0.5+1.4+2.3) = 4.6m chọn hd = 1.2m 7.2.3.2.2. Kiểm tra khả năng chịu tải của đất dưới cọc: Mômen xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài : Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc : - Trọng lượng tính toán của cọc : Pc =1.1x0.3x0.3x2500x27.3 = 6757 (daN) * Kiểm tra: + Pc = 40969 +6757 = 47726 daN < P = 75672 daN Như vậy thoả mãn điều kiện áp lực lớn nhất truyền xuống cọc xa nhất tính từ tâm móng nhỏ hơn sức chịu tải cho phép va nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc. Các bước kiểm tra tiếp theo cách tính giống như móng M2 7.2.3.3. MÓNG M4: 7.2.3.3.1.Xác định kích thước đài coc và số lượng cọc : Khi khoảng cách trung bình giữa các cọc là 3d , thì áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc tác dụng lên đế đài là: == 54052/0.92= 66730 daN/m2 Diện tích sơ bộ của đế đài: Trong đó: Fsb : diện tích sơ bộ của đế đài : lực dọc tính toán h: chiều sâu đặt đài (kể cả phần đất đắp thêm) n: hệ số vượt tải n =1.1 : trị trung bìhnh của trọng lượng riêng đài cọc vàđất trên các bậc đài cọc - Trọng lượng đài và đất trên đài - Xác định số lượng cọc : trong đó: =1.2 là hệ số kể đến ảnh hưởng của moment (cọc) chọn 16 cọc bố trí như hình vẽ(theo điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc), khoảng cách giữa các cọc là 3d = 0.9m ,khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài là >=0.7d = 0.21m MÓNG M4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : - Diện tích thực của đế đài là : Fđ = 3.2x3.2 = 10.3 m2 Trọng lượng thực tế đài và đất trên đài : - Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài là : Xác định chiều cao đài : Kiểm tra độ sâu chôn móng-đã kiểm tra ở phần trên Tính độ cao đài hd=h1+h0 h1 là độ sâu cọc ngàm vào đài ho Ta có Pct= 642536 daN Rk=10 daN/cm2 btb=2/2(bc+hc+Bđ+ Ld)=2/2(0.5+0.7+3.2+3.2) = 7.6m chọn hd = 1.7m 7.2.3.3.2. Kiểm tra khả năng chịu tải của đất dưới cọc: Mômen xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài : Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc: -Trọng lượng tính toán của cọc Pc =1.1x0.3x0.3x2500x27.3 = 6757 (daN) * Kiểm tra: + Pc = 41446 +6757 = 48230 daN < P = 75672 daN Như vậy thoả mãn điều kiện áp lực lớn nhất truyền xuống cọc xa nhất tính từ tâm móng nhỏ hơn sức chịu tải cho phép và Pmin > 0 nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc. 7.2.3.3.3. Kiểm tra ổn định của khối móng khối qui ước dưới mũi cọc: Xác định kích thước khối móng qui ước: Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất trong móng khối qui ước : = Trong đó : 2 = 80 ; l2 = 7.5m 3 = 8.30 ; l3 = 8.2m 4 = 15.4o ; l4 = 4.0m 5 = 120 ; l5 = 8.1m Chiều dài khối móng quy ước : LM=3.2+2x26.7xtg2.580 =5.6 (m) - Chiều rộng khối móng quy ước : BM=3.2+2x26.7xtg2.580 =5.6 (m) - Chiều cao móng khối quy ước: HM = 29.8( m) - Tính trọng lượng của móng khối qui ước: + Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên: Ntc1=LMxBMxhx= 5.6x5.6x2.6x2000 = 163072 daN Trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước T/m3 Trọng lượng các lớp đất trong móng khối quy ước từ đáy đài đến đáy khối móng quy ước: Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc 30x30cm dài 28m 28x0.3x0.3x2500 = 6300(T) + Trọng lượng đoạn cọc trong phạm vi lớp thứ 2: + Trọng lượng 3 đoạn cọc trong phạm vi lớp thứ 3: +Trọng lượng 2 đoạn cọc trong phạm vi lớp thứ 4: +Trọng lượng 2 đoạn cọc trong phạm vi lớp thứ 5: Tổng trọng lượng khối qui ước: = 595049 (daN) - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước Mômen tiêu chuẩn ứng với trọng tâm móng khối quy ước là: Độ lệch tâm : - Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước: -Cường độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước ( Tính theo trạng thái giới hạn thứ 2) = (1,1. A.BM. II +1,1.B.HM + 3D.CII ) . Ở đây : - A, B, D : các hệ số tra bảng phụ thuộc của đất nền dưới mũi cọc. - tb : trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước - II : trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên . - Lấy ktc = 1 vì các chỉ tiêu cơ lý lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất. Tra bảng 3.1 sách hướng dẫn đồ án nền và móng của GSTS Nguyễn Văn Quảng ta có m1 = 1.2; m2 = 1,0 A,B,D : các hệ số tra bảng phụ thuộc II của đất nền dưới mũi cọc Lớp đất dưới mũi cọc có = 12o A =0.23; B = 1.91; D = 4.42 : trọng lượng riêng trung bình củacác lớp đất trong móng khối quy ước T/m3 =(x hi )/hm = 0.78 T/m3 . ctc = c4tc = 0.23 T/m2 Rtc = 1.2 x (1.1x0.23x4.6x0.894 + 1.1x1.91x29.8x0.78 + 3x4.42x0.23) Rtc = 63.5 T/m2= 63500 daN/m2 Vậy : = 59295 daN/m2 < 1,2 Rtc= 76200 daN/m2 = 41402 daN/m2 < Rtc = 63500 daN/m2 Áp lực dưới đáy móng đã được thỏa. Áp lực bản thân tại đáy khối quy ước : bt=itcxhi = 7.5x0.493+8.2x0.834+4.0x0.932+8.1x0.894 =21.5 T/m2 = 21500 daN/m2 Ứng suất gây lún ở đáy khối quy ước : Chia đất nền dưới đáy khối móng quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng Điểm Độ sâu Z(m) LM/BM 2z/BM Ko zigl bt 0 0 1 0 1 19902 21500 1 0.92 1 0.4 0.96 19106 22050 2 1.84 1 0.8 0.82 16320 22600 3 2.76 1 1.2 0.63 12539 23150 4 3.68 1 1.6 0.48 9554 23700 5 4.6 1 2 0.37 7365 24250 6 5.52 1 2.4 0.28 5574 24800 7 6.44 1 2.8 0.22 4380 25350 8 7.36 1 3.2 0.18 3584 25900 9 8.28 1 3.6 0.15 2987 26450 10 9.2 1 4 0.12 2390 27000 11 9.24 1 4.4 0.09 1793 27550 Giới hạn nền tại điểm có độ sâu 6.44m kể từ đáy móng khối quy ước vì : Độ lún của nền : = 0.04 m Tra bảng 16 TCXD 45-78 đối với nhà khung BTCT có tường chèn thì : Sgh = 0,08 m = 8(cm) Như vậy điều kiện S< Sgh đã thoả mãn. Móng ME đảm bảo về độ lún. 7.2.3.3.4. Kiểm tra điều kiện chọc thủng của đài cọc: - Chiều cao hđ = 1.2 m - Chiều cao làm việc của đài: ho =hđ - 0,1 = 1.1(m) Ta có chiều dài lăng thể chọc thủng Ld= 0.9+2x1.1 = 3.5 m Bd= 0.5+2x1.1 = 3.5 m Khoảng cách giữa các trục cọc: l= 0.9m Vì cọc nằm trong phạm vi đáy tháp chọc thủng 45o nên không cần kiểm tra chọc thủng đài cọc. 7.2.3.4. MÓNG M3 : 7.2.3.4.1. Xác định kích thước đài coc và số lượng cọc : Khi khoảng cách trung bình giữa các cọc là 3d , thì áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc tác dụng lên đế đài là: == 54052/0.92= 66730 daN/m2 Diện tích sơ bộ của đế đài: Trong đó: Fsb : diện tích sơ bộ của đế đài : lực dọc tính toán h: chiều sâu đặt đài (kể cả phần đất đắp thêm) n: hệ số vượt tải n =1.1 : trị trung bìhnh của trọng lượng riêng đài cọc vàđất trên các bậc đài cọc Trọng lượng đài và đất trên đài - Xác định số lượng cọc : trong đó: =1.2 là hệ số kể đến ảnh hưởng của moment (cọc) chọn 12 cọc bố trí như hình vẽ(theo điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc), khoảng cách giữa các cọc là 3d = 1.1m ,khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài là >= 0.7d = 0.21m Chọn kích thước móng là 2.3x3.2m = 7.4 m2 MÓNG M3: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : - Diện tích thực của đế đài là : Fđ = 2.3x3.2 = 7.4 m2 Trọng lượng thực tế đài và đất trên đài : - Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài là : Xác định chiều cao đài : Kiểm tra độ sâu chôn móng-đã kiểm tra ở phần trên Tính độ cao đài hd=h1+h0 h1 là độ sâu cọc ngàm vào đài ho Ta có Pct= 484938 daN Rk=10 daN/cm2 btb=2/2(bc+hc+Bđ+ Ld)=2/2(0.4+0.5+3.2+2.3) = 6.4m chọn hd = 1.7m 7.2.3.4.2. Kiểm tra khả năng chịu tải của đất dưới cọc: Mômen xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài : Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc : - Trọng lượng tính toán của cọc : Pc =1.1x0.3x0.3x2500x27.3 = 6757 (daN) * Kiểm tra: + Pc = 40969 +6757 = 47726 daN < P = 75672 daN Như vậy thoả mãn điều kiện áp lực lớn nhất truyền xuống cọc xa nhất tính từ tâm móng nhỏ hơn sức chịu tải cho phép va nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc. Các bước kiểm tra tiếp theo cách tính giống như móng M4 7.2.4TÍNH THÉP CHO ĐÀI CỌC : 7.2.4.1. MÓNG M1: MÓNG M1 - Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I Ở đây p1= p2= pmax Pmax=49085 daN Pmin=46523 daN MI=1.05(2x49085)= 93079 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương I-I: Chọn 1418 = 35.63 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.1 (m) . - Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II Ở đây p1= p2= pmax Pmax=49085 daN Pmin=46523 daN MII=0.3(49085+46523+47804)= 42375 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương II-II: Chọn 1214 = 18.47 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.2 (m) . MÓNG M2: MÓNG M2 - Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I Ở đây p1= p3= pmax Pmax=48725 daN Pmin=45624 daN MI=1.05(3x48725)= 92132 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương I-I: Chọn 1518 = 38.8 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.15 (m) . - Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II Ở đây Pmax=38725 daN Pmin=35624 daN MII=0.3(38725+35624+37174)= 44610 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương II-II: Chọn 1514 = 23.09 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.15 (m) . MÓNG M3: MÓNG M3 - Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I Ở đây p1= p2= p3= pmax Pmax=51965 daN Pmin=45537 daN MI=1.05(3x51965)= 163670 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương I-I: Chọn 2318 = 58.54 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.1 (m) . - Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II MII=r2(p3+ p4+ p5+ p6) Ở đây Pmax=51965 daN Pmin=45537 daN MI=0.3(51965+2x48751+45537)= 78001 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương I-I: Chọn 1614 = 24.63 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.2 (m) . 7.2.4.4. MÓNG M4: MÓNG M4 - Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I MII=r2(p1+ p2+ p3+ p4) Ở đây p1= p2= p3= p4= pmax Pmax=50032 daN Pmin=48210 daN MI=1.05(4x50032)= 210134 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương I-I: Chọn 2518 = 63.63 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.12 (m) . - Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I MII=r2(p4+ p2+ p6+ p7) Ở đây Pmax=71032 daN Pmin=68210 daN MII=0.3(71032+2x69621+68210)= 83545 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương II-II: Chọn 1614 = 24.63 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.15 (m) . Xem bản vẽ kết cấu móng cọc ép KC 7.3. PHƯƠNG ÁN 2: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 7.3.1. CHỌN VẬT LIỆU, KÍCH THƯỚC CỌC VÀ CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG : 7.3.1.1. Chọn kích thước cọc: Chọn cọc có đường kính 60cm. Mũi cọc cắm vào lớp đất thứ 5. Chiều dài cọc chọn 28 m, ngàm cọc vào đài 70cm, trong đó đoạn cọc chôn sâu vào đài là 0.15m, đoạn đập để lộ thép đưa vào đài cọc là 0.6m Chọn cốt thép trong cọc theo cấu tạo: Fa= 0.5%Fcọc= 0.005x0.2826x104 = 14.13 (cm2) Chọn 916, Fa= 18.10 (cm2),thép AII có Ra=2700(daN/cm2) Diện tích tiết diện ngang cọc: FC = 3.14x0.62/4= 0.2826 m2 7.3.1.2. Chọn vật liệu làm cọc: - Bê tông cọc và bêtông đài chọn Mác 300 ( Rn = 130 daN/cm2) - Thép đài và cọc chọn loại AII Ra= 2700 (daN/cm2) 7.3.1.3. Chọn chiều sâu chôn móng: Để đảm bảo móng làm việc dựa vào điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động phía sau đài cọc: hd > hmin trong đó : hmin = 0.7tg(450-)x với Qtt = 14830 daN = 4 là góc nội ma sát tb = 493 daN/m3 B=3.3m là bề rộng theo phương thẳng góc với phương tải trọng ngang hmin= 0.7xtg(450-)x= 2.59m h > hmin = 2.59 m Vậy chọn h = 2.6m 7.3.2. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC : 7.3.2.1. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Pvl = m1mb(Rn Fc + mctFct Rct ) (công thức 5-2 sách những phương pháp xây dựng trên nền đất yếu của Hoàng Văn Tân) Trong đó: Rn : Cường độ chịu nén của bê tông : Rn = 130 daN/cm2 K:hệ số đồng chất của vật liệu làm cọc : k= 1 m1=0.85 (hệ số điều kiện làm việc của cọc khoan nhồi) hệ số uốn dọc. mb: hệ số điều kiện làm việc m : 0.7 Fc : diện tích tiết diện ngang của cọc mct :hệ số điều kiện làm việc của cốt thép : mct =1 Rct :cường độ tính toán của thép : Ra= 2700 daN/cm2 Fct : diện tích tiết diện ngang của cốt thép trong cọc : Pvl = 0,70.85(1302826 + 270014.13 ) = 241291 daN 7.3.2.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất : Sơ đồ xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền:(TCVN 205-1998) (Công thức 6.8 sách Hướng dẫn đồ án Nền và Móng của GS, TS Nguyễn Văn Quảng – KS Nguyễn Hữu Kháng) Trong đó: m : là hệ số điều kiện làm việc củc cọc trong đất m=1.2 ( đối với cọc thứ nhất) mR ,mf : Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có kể đến phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất (tra bảng A.3 : TCX D 205 : 1998) => mR = 1.2 ; mf =1 . F: tiết diện ngang của cọc F = 2826 cm2 U : chu vi tiết diện ngang cọc U= 3.14 x 0,6= 1.884 (m) R: cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc , lớp 5 là lớp sét cứng đến nữa cứng, độ sệt 0.48, độ sâu 30m so với mặt đất tự nhiên ( tra bảng 6.2 sách nền và móng của GS, TS Nguyễn Văn Quảng) ta được R =24.4 daN/cm2. hi : chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt bên cọc khi xuyên qua các lớp đất fi : Cường độ ma sát thành lớp đất thứ i của đất nền với bề mặt xung quanh cọc Chú ý: - Trong trường hợp độ sệt B<1: tra bảng 6.3 sách nền và móng của GSTS Nguyễn Văn Quảng) - Trong trường hợp độ sệt B>1: tính theo CT: fsi=1.4(1-sin)tga+ca ca : lực dính giữa thân cọc và đất = c (lực dính đất- đất) :góc ma sát giữa cọc và đất nền =( góc ma sát giữa đất và đất) :ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc vơi mặt bên cọc vậy = (1-sin). : ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng. Lớp thứ 2: = 1x1.832+3.7x0.452=3.5T/m2= 3500daN/m2 = 8o c = 720daN/m2 f2 = 1.4(1-sin8)3500tg8+720=1313daN/m2 Lớp thứ 3: =1x1.832+7.4x0.452+4.1x0.498=7.24T/m2=7240daN/m2 = 8.3o c = 720daN/m2 f3 =1.4(1-sin8.3)7240tg8.3+720=1985 daN/m2 Bảng tính toán cường độ ma sát lớp đất thứ i của đất nền với bề mặt xung quanh cọc: STT Độ sệch B f=si daN/m2 hi m hif I daN/m Z m 1 1.92 1313 6.9 9060 6 2 1.52 1985 6.0 11910 12.5 3 0.98 600 1.2 720 16.1 4 600 1 600 17.2 5 0.48 3220 2 6440 18.7 6 3310 2 6620 20.7 7 3380 1.5 5070 22.45 8 3430 6.6 22638 26.5 63058 (đã thống kê các lớp đất). * fsi : Cường độ chịu tải mặt bên của cọc ( tra bảng A2 TCVN 205-1998) Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc ma sát : Qtc = m x (mR x qp x Ap + u mf x si x li) = 1.2(1.2x24.4x0.2826 + 1.884x63058) = 15247 daN Sức chịu tải cho phép của cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lí : Vậy ta có : PVL = 241291 daN ; Qacl = 108910 daN Sơ đồ xác định sức chịu tải của cọc 7.3.3. TÍNH TOÁN CÁC MÓNG : 7.3.3.1. MÓNG M2: 7.3.3.1.1. Xác định kích thước đài coc và số lượng cọc : Khi khoảng cách trung bình giữa các cọc là 3d , thì áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc tác dụng lên đế đài là: ==108910/1.82= 33614 daN/m2 Diện tích sơ bộ của đế đài: Trong đó: Fsb : diện tích sơ bộ của đế đài : lực dọc tính toán h: chiều sâu đặt đài (kể cả phần đất đắp thêm) n: hệ số vượt tải n =1.1 : trị trung bìhnh của trọng lượng riêng đài cọc vàđất trên các bậc đài cọc - Trọng lượng đài và đất trên đài - Xác định số lượng cọc : (cọc) => chọn 4 cọc bố trí như hình vẽ(theo điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc), khoảng cách giữa các cọc là 3d = 1.8m ,khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài là >=0.7d ta lấy chẵn bằng 0.50m MÓNG M2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : - Diện tích thực của đế đài là : Fđ = 2.8x2.8 = 7.84m2 - Trọng lượng thực tế đài và đất trên đài : - Trọng lượng đài và đất trên đài Xác định chiều cao đài : kiểm tra độ sâu chôn móng-đã kiểm tra ở phần trên tính độ cao đài ho ta có Pct = 332565 daN Rk= 10 daN/cm2 btb=2/2(bc+hc+Bđ+ Ld)=2/2(0.5+0.7+2.8+2.8) = 6.8m chọn ho=1.3m 7.3.3.1.2. Kiểm tra khả năng chịu tải của đất dưới cọc: Mômen xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài : Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc: - Trọng lượng tính toán của cọc Pc =1.1x0.2826x2500x27.3 =21216 (daN) * Kiểm tra: + Pc = 72573 + 21216 = 93789 daN < P = 108910 daN Như vậy thoả mãn điều kiện áp lực lớn nhất truyền xuống cọc xa nhất tính từ tâm móng nhỏ hơn sức chịu tải cho phép và Pmin=71323 daN>0 nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc. 7.3.3.1.3. Kiểm tra ổn định của khối móng khối qui ước dưới mũi cọc: Xác định kích thước khối móng qui ước: Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất trong móng khối qui ước : = Trong đó : 2 = 80 ; l2 = 7.5m 3 = 8.30 ; l3 = 8.2m 4 = 15.4o ; l4 = 4.0m 5 = 120 ; l5 = 8.1m - Chiều dài khối móng quy ước : - Chiều rộng khối móng quy ước : - Chiều cao móng khối quy ước: HM = 29.8( m) - Tính trọng lượng của móng khối qui ước: + Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên: Ntc1=LMxBMxhx= 4.8x4.8x2.6x2000 = 119808 daN Trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước T/m3 Trọng lượng các lớp đất trong móng khối quy ước từ đáy đài đến đáy khối móng quy ước: = 619926 daN Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc 30x30cm dài 28m 28x0.3x0.3x2500 = 6300(T) + Trọng lượng đoạn cọc trong phạm vi lớp thứ 2: + Trọng lượng 3 đoạn cọc trong phạm vi lớp thứ 3: +Trọng lượng 2 đoạn cọc trong phạm vi lớp thứ 4: +Trọng lượng 2 đoạn cọc trong phạm vi lớp thứ 5: Tổng trọng lượng khối qui ước: = 947990 (daN) - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước Mômen tiêu chuẩn ứng với trọng tâm móng khối quy ước là: Độ lệch tâm : - Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước: -Cường độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước ( Tính theo trạng thái giới hạn thứ 2) = (1,1. A.BM. II +1,1.B.HM + 3D.CII ) . Ở đây : - A, B, D : các hệ số tra bảng phụ thuộc của đất nền dưới mũi cọc. - tb : trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước - II : trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên . - Lấy ktc = 1 vì các chỉ tiêu cơ lý lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất. Tra bảng 3.1 sách hướng dẫn đồ án nền và móng của GSTS Nguyễn Văn Quảng ta có m1 = 1.2; m2 = 1,0 A,B,D : các hệ số tra bảng phụ thuộc II của đất nền dưới mũi cọc Lớp đất dưới mũi cọc có = 12o A =0.23; B = 1.91; D = 4.42 : trọng lượng riêng trung bình củacác lớp đất trong móng khối quy ước T/m3 =(x hi )/hm = 0.78 T/m3 . ctc = c4tc = 0.23 T/m2 Rtc = 1.2 x (1.1x0.23x4.6x0.894 + 1.1x1.91x29.8x0.78 + 3x4.42x0.23) Rtc = 63.5 T/m2= 63500 daN/m2 Vậy : = 48301 daN/m2 < 1,2 Rtc= 76200 daN/m2 = 39591 daN/m2 < Rtc = 63500 daN/m2 Áp lực dưới đáy móng đã được thỏa. Áp lực bản thân tại đáy khối quy ước : bt=itcxhi = 7.5x0.493+8.2x0.834+4.0x0.932+8.1x0.894 =21.5 T/m2 = 21500 daN/m2 Ứng suất gây lún ở đáy khối quy ước : Chia đất nền dưới đáy khối móng quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng Điểm Độ sâu Z(m) LM/BM 2z/BM Ko zigl bt 0 0 1.0 0 1 18091 21500 1 0.96 1.0 0.4 0.96 17367 22050 2 1.92 1.0 0.8 0.82 14835 22600 3 2.88 1.0 1.2 0.63 11397 23150 4 3.84 1.0 1.6 0.48 8684 23700 5 4.8 1.0 2 0.37 6694 24250 6 5.76 1.0 2.4 0.28 5065 24800 7 6.72 1.0 2.8 0.22 3980 25350 8 7.68 1.0 3.2 0.18 3256 25900 9 8.64 1.0 3.6 0.15 2714 26450 10 9.6 1.0 4 0.12 2171 27000 11 10.56 1.0 4.4 0.09 1628 27550 Giới hạn nền tại điểm có độ sâu 5.76m kể từ đáy móng khối quy ước vì : Độ lún của nền : = 0.03 m Tra bảng 16 TCXD 45-78 đối với nhà khung BTCT có tường chèn thì : Sgh = 0,08 m = 8(cm) Như vậy điều kiện S< Sgh đã thoả mãn. Móng ME đảm bảo về độ lún. 7.3.3.1.4. Kiểm tra điều kiện chọc thủng của đài cọc: - Chiều cao hđ = 1.2 m - Chiều cao làm việc của đài: ho =hđ - 0,1 = 1.1(m) Ta có chiều dài lăng thể chọc thủng Ld= 0.9+2x1.1 = 3.1 m Bd= 0.5+2x1.1 = 2.7 m Khoảng cách giữa các trục cọc: l= 1.8m Vì cọc nằm trong phạm vi đáy tháp chọc thủng 45o nên không cần kiểm tra chọc thủng đài cọc. 7.3.3.2. MÓNG M1: 7.3.3.2.1. Xác định kích thước đài coc và số lượng cọc : Khi khoảng cách trung bình giữa các cọc là 3d , thì áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc tác dụng lên đế đài là: ==108910/1.82= 33614 daN/m2 Diện tích sơ bộ của đế đài: Trong đó: Fsb : diện tích sơ bộ của đế đài : lực dọc tính toán h: chiều sâu đặt đài (kể cả phần đất đắp thêm) n: hệ số vượt tải n =1.1 : trị trung bìhnh của trọng lượng riêng đài cọc vàđất trên các bậc đài cọc - Trọng lượng đài và đất trên đài - Xác định số lượng cọc : (cọc) => chọn 4 cọc bố trí như hình vẽ(theo điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc), khoảng cách giữa các cọc là 3d = 1.8m, khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài là >=0.7d ta lấy chẵn bằng 0.50m Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : - Diện tích thực của đế đài là : Fđ = 2.8x2.8 = 7.84m2 Trọng lượng thực tế đài và đất trên đài : -Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài là : Xác định chiều cao đài : kiểm tra độ sâu chôn móng-đã kiểm tra ở phần trên tính độ cao đài ho ta có Pct = 255325 daN Rk= 10 daN/cm2 btb=2/2(bc+hc+Bđ+ Ld)=2/2(0.5+0.7+2.8+4.6) = 8.6m chọn ho=1.3m 7.3.3.2.2. Kiểm tra khả năng chịu tải của đất dưới cọc: Mômen xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài : Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc: - Trọng lượng tính toán của cọc Pc =1.1x0.2826x2500x27.3 =21216 (daN) * Kiểm tra: + Pc = 53152 + 21216 = 74368 daN < P = 108910 daN Như vậy thoả mãn điều kiện áp lực lớn nhất truyền xuống cọc xa nhất tính từ tâm móng nhỏ hơn sức chịu tải cho phép và Pmin=52088 daN >0 nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc. Các bước kiểm tra tiếp theo cách tính giống như móng M2. 7.3.3.3. MÓNG M3: 7.3.3.3.1. Xác định kích thước đài coc và số lượng cọc : Khi khoảng cách trung bình giữa các cọc là 3d , thì áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc tác dụng lên đế đài là: ==108910/1.82= 33614 daN/m2 Diện tích sơ bộ của đế đài: Trong đó: Fsb : diện tích sơ bộ của đế đài : lực dọc tính toán h: chiều sâu đặt đài (kể cả phần đất đắp thêm) n: hệ số vượt tải n =1.1 : trị trung bìhnh của trọng lượng riêng đài cọc vàđất trên các bậc đài cọc - Trọng lượng đài và đất trên đài - Xác định số lượng cọc : (cọc) => chọn 6 cọc bố trí như hình vẽ(theo điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc), khoảng cách giữa các cọc là 3d = 1.8m, khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài là >=0.7d ta lấy chẵn bằng 0.50m MÓNG M3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : - Diện tích thực của đế đài là : Fđ = 4.6x2.8 = 12.88m2 Trọng lượng thực tế đài và đất trên đài : -Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài là : Xác định chiều cao đài : kiểm tra độ sâu chôn móng-đã kiểm tra ở phần trên tính độ cao đài ho ta có Pct = 516284 daN Rk= 10 daN/cm2 btb=2/2(bc+hc+Bđ+ Ld)=2/2(0.5+0.7+4.6+2.8) = 8.6m chọn ho=1.7m 7.3.3.3.2. Kiểm tra khả năng chịu tải của đất dưới cọc: Mômen xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài : Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc: - Trọng lượng tính toán của cọc Pc =1.1x0.2826x2500x27.3 =21216 (daN) * Kiểm tra: + Pc = 76017 + 21216 = 97233 daN < P = 108910 daN Như vậy thoả mãn điều kiện áp lực lớn nhất truyền xuống cọc xa nhất tính từ tâm móng nhỏ hơn sức chịu tải cho phép và Pmin=71519 daN >0 nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc. Các bước kiểm tra tiếp theo cách tính giống như móng M2. 7.3.3.4. MÓNG M4: 7.3.3.4.1. Xác định kích thước đài coc và số lượng cọc : Khi khoảng cách trung bình giữa các cọc là 3d , thì áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc tác dụng lên đế đài là: ==108910/1.82= 33614 daN/m2 Diện tích sơ bộ của đế đài: Trong đó: Fsb : diện tích sơ bộ của đế đài : lực dọc tính toán h: chiều sâu đặt đài (kể cả phần đất đắp thêm) n: hệ số vượt tải n =1.1 : trị trung bìhnh của trọng lượng riêng đài cọc vàđất trên các bậc đài cọc - Trọng lượng đài và đất trên đài - Xác định số lượng cọc : trong đó: =1.3 là hệ số kể đến ảnh hưởng của moment (cọc) chọn 8 cọc bố trí như hình vẽ (theo điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc), khoảng cách giữa các cọc là 3d = 1.8m ,khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài là >=0.7d ta lấy chẵn bằng 0.5m MÓNG M4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : - Diện tích thực của đế đài là : Fđ = 4.6x4.6 = 21.16m2 -Trọng lượng thực tế đài và đất trên đài : -Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài là : Xác định chiều cao đài : kiểm tra độ sâu chôn móng-đã kiểm tra ở phần trên tính độ cao đài ho ta có Pct= 704665 (daN) Rk=10 daN/cm2 btb=2/2(bc+hc+Bđ+ Ld)=2/2(0.5+0.7+4.6+4.6) = 10.4 m chọn ho=1.7m 7.3.3.4.2. Kiểm tra khả năng chịu tải của đất dưới cọc: Mômen xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài : Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc: - Trọng lượng tính toán của cọc Pc =1.1x0.2826x2500x27.3 =21216 (daN) * Kiểm tra: + Pc = 74280 + 21216 = 95496 daN < P = 108910 daN Như vậy thoả mãn điều kiện áp lực lớn nhất truyền xuống cọc xa nhất tính từ tâm móng nhỏ hơn sức chịu tải cho phép và Pmin=71626 daN >0 nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc. Các bước kiểm tra tiếp theo cách tính giống như móng M2. 7.3.4. TÍNH THÉP CHO ĐÀI CỌC : 7.3.4.1. MÓNG M1: - Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I Ở đây P1=P2=Pmax Pmax = 53152daN Pmin = 52088 daN M1=1.15(2x53152)=122250 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương I-I: Chọn 2018 = 50.9 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.14 (m) . - Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II MII=r2(P1+P3) Ở đây Pmin=P3 Pmax = 53152daN Pmin = 52088 daN M1=0.3(53152+52088)=31572 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương II-II: Chọn 1414 = 21.55 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.2 (m) . 7.3.4.2. MÓNG M2: MẶT CẮT MÓNG M2 - Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I Ở đây P1=P2=Pmax Pmax = 72537daN Pmin = 71323 daN M1=1.15(2x72537)=166835daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương I-I: Chọn 2518 = 63.63 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.12ed (m) . - Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II MII=r2(P1+P2+P3) Ở đây Pmax = 72537daN Pmin = 71323 daN M1=0.3(72537+71930+71323)=64737 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương II-II: Chọn 2014 = 30.78 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.15 (m) . 7.3.4.3. MÓNG M3 : MẶT CẮT MÓNG M3 - Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I M1=r1(p1+ p2) Ở đây Pmax = 76017daN Pmin = 71519 daN M1=1.55(76017+76017)=235652 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương I-I: Chọn 2818 = 71.26 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.1 (m) . - Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II MII=r2(P1+P2+P3) Ở đây Pmax = 76018daN Pmin = 71519 daN Ta có diện tích cốt thép cho phương II-II: M1I=0.3(76017+73769+71519)=66392 daN.m Chọn 2314 = 35.4 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.2 (m) . 7.3.4.4. MÓNG M4: MẶT CẮT MÓNG M4 - Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I M1=r1(p1+ p2+ p3) Ở đây Pmax = 74280daN Pmin = 71626 daN M1=1.55(74280+71626)=226154 daN.m Ta có diện tích cốt thép cho phương I-I: Chọn 3018 = 76.35 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.15 (m) . - Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II MII=r2(P1+P2+P3) Ở đây Pmax = 49520daN Pmin = 47750 daN Ta có diện tích cốt thép cho phương II-II: M1I=0.3(74280+72953+71626)=65654 daN.m Chọn 2314 = 35.4 cm2 - Khoảng cách giữa 2 tim thanh thép cạnh nhau là 0.2 (m) . PHẦN C TÀI LIỆU THAM KHẢO + THẦY VÕ BÁ TẦM - KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP (TẬP 1,2,3)–NXB ĐHQG. + THẦY NGUYỄN VĂN HIỆP - KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP. + LÊ ANH HOÀNG – NỀN VÀ MÓNG – NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG HÀ NỘI NĂM 2004. + GS.TSKH. NGUYỄN VĂN QUẢNG – NỀN MÓNG NHÀ CAO TẦNG. + PGS.TS.BÙI CÔNG THÀNH-ĐÀN HỒI ỨNG DỤNG + TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG -THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP- NXB XÂY DỰNG NĂM 1999. + TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG –TCVN 2737-1995 NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG NĂM 2002. + THS.BÙI ĐỨC TIỄN – CẨM NANG KẾT CẤU XÂY DỰNG - NXB XÂY DỰNG - NĂM 1999. + GS.TS.NGUYỄN VĂN QUẢNG, KS NGUYỄN HỮU KHÁNG - HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG- NXB XÂY DỰNG 2004. + THẠC SĨ CHÂU NGỌC ẨN - GIÁO TRÌNH NỀN VÀ MÓNG. + THẦY NGUYỄN VĂN THƠ - CƠ HỌC ĐẤT. + ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH CỦA THẠC SĨ HỒ ĐÌNH THÁI HÒA. ._.