Thiết kế công trình chung cư Thuận Việt

ậc thang: h = 170mm; b = 250mm ; 10 bậc cho mỗi vế; được xây bằng gạch. Chọn sơ bộ bề dày bản thang : = 100 cm. Chọn sơ bộ kích thước các dầm thang: (mm), chọn (mm). (mm), chọn (mm). 1. Chiếu nghỉ : Tĩnh tải : STT Vật liệu (m) (kg/m3) n (kg/m2) 1 Đá hoa cương 0.02 2400 1.1 52.8 2 Lớp vữa lĩt 0.02 1800 1.2 43.2 3 Bản BTCT 0.1 2500 1.1 275 4 Lớp vữa trát 0.015 1800 1.2 32.4 Tổng cộng 403 Hoạt tải : Lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737 - 1995 , Tiêu chuẩn tải trọng và tác động Ptc = 300 kG/m2 ; Hệ số vượt tải n = 1.2 Ptt = 300 x 1.2 =360 kg/m2 Tổng tải chiếu nghỉ : q1= 403+360 =763 kg/m2 2. Bản thang : Tĩnh tải : Chiều dày tương đương cửa lớp thứ i theo phương của bản nghiêng : * lớp đá mài : * lớp vữa lĩt: * lớp bậc thang : Bảng tổng hợp tải trọng bản thang STT Vật liệu (m) (kg/m3) n (kg/m2) 1 Đá hoa cương 0.025 2400 1.1 66 2 Lớp vữa lĩt 0.025 1800 1.2 54 3 Bậc thang gạch 0.067 1800 1.1 132.66 4 Bản BTCT 0.1 2500 1.1 275 5 Lớp vữa trát 0.015 1800 1.2 32.4 Tổng cộng 560 Theo phương thẳng đứng : Trọng lượng lan can : glc = 30daN/m qui đổi về tải trên đơn vị m2, glc = 25 Hoạt tải : Lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737 _ Tiêu chuẩn tải trọng và tác động (bảng 3 trang 12 và mục 4.3.3 trang 16) Ptc = 300 kG/m2 ; Hệ số vượt tải n = 1.2 Ptt = 300 x 1.2 =360 kG/m2 Tổng tải thẳng đứng bản thang: q2 =708+360 +25= 1093 (kg/m2) IV. Tính tốn cốt thép bản thang : Sơ đồ tính: Cắt dãy bản cĩ bề rộng 1m để tính Xác định nội lực : = 1737.5(daN) Xét tại một điểm bất kỳ, cách gối tựa A một đoạn là x, tính moment tại tiết diện đĩ: , Mơmen lớn nhất tại tiết diện cĩ Q = 0 Tính cốt thép : Sử dụng bêtơng B25 : Rn = 145 (daN/cm2) ; Rk = 10.5 (daN/cm2) . Cốt thép CII :Ra = Ra' = 2800 (daN/cm2). Chọn ao = 1.5 cm : khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến lớp da ngồi bê tơng. Chọn h0 = hbt - a = 10 -1.5 =8.5 cm Moment nhịp : = 1408 (daNm) Chọn f10 a100 (Fa=7.85cm2) để bố trí nhịp bản thang. Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Momen gối : = 563.2 daNm/m , với Ra = 2250daN/cm2) A = 0.09 α= 0.1 Fa = 2.49cm2 Chọn f8a150 (Fa=3.35) để bố trí thép gối thang . Kiểm tra hàm lượng cốt thép: V. Tính dầm chiếu nghỉ : 1. Sơ đồ tính : Xác định tải trọng : Chọn tiết diện dầm = 20x30 cm , a = 2.5 , ho = h – a = 27.5cm - Trong lượng bản thân: gbt = (0.3 - 0.1)x0.25x2500x1.1 = 137.5(daN/m) - Trọng lượng tường: gt = 0.23x1.4x1.1x1800 = 637.56 daN/m - Do phản lực bản thang truyền xuống: RB = 1737.5 (kg/m) - Tổng tải tác dụng lên dầm chiếu nghỉ : q = gbt + gt + RB = 137.5+ 637.56 +1737.5 = 2512.56(daN/m). 3. Xác định nội lực và tính thép: - Biểu đồ momen: - Moment nhịp: Mmax= ql2/8 = 2512.56x2.72/8 = 2289.57 daNm - Tính cốt thép chịu lực: A = 0.178 α = 0.197 F = 3.3cm2 Chọn thép 3f12 - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: thỏa -Lực cắt: Qmax = = daN -Chọn cốt đai 2 nhánh f6a150, n=2, Ra = 1750daN/cm2 , fd = 0.283cm2, Rk = 7.5daN/cm2 -Kiểm tra theo cơng thức : ( sách bê tơng cốt thép tập 3_ Võ Bá Tầm_trang 73) Qdb = =daN Ta thấy Qdb > Qmax = 3392daN Vậy cốt đai trên đã chọn đủ khả năng chụi lực. CHƯƠNG II : TÍNH TỐN HỒ NƯỚC NGẦM I. Cấu tạo hồ nước: -Mặt bằng bản nắp: -Mặt bằng bản đáy: -Mặt cắt ngang hồ: Chọn bê tơng B20 cĩ Rb = 115daN/cm2 Chọn thép CI với f ≤ 10 cĩ Ra = 2250daN/cm2 CII với f > 10 cĩ Ra = 2800daN/cm2 Chọn bề dày bản nắp: hbn = D=0.81.4 m=4045 ln =3400mm hbn = Chọn chiều dày bản nắp hbn =100 mm Chọn sơ bộ dầm nắp cĩ kích thướt 200x300mm Chọn sơ bộ dầm đáy cĩ kích thướt 200x300mm II. Tính tốn bản nắp : 1. Tải trọng : a. Tĩnh tải : Cấu tạo gồm các lớp sau: BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN BẢN NẮP Lớp vật liệu d g n g (m) (daN/m3) (daN/m2) Vữa lĩt dày 2 (cm) 0,02 1800 1,2 43.2 Bản BTCT dày 10 (cm) 0,1 2500 1,1 275 Vữa trát dày 1,5 (cm) 0,015 1800 1,2 32,4 Tổng cộng 350.6 b. Hoạt tải : Người đi lại trên nắp : ptc = 300, n= 1,3 P = 300x1.3 = 390 (daN /m2) Tổng tải trọng trên bản nắp: q = g + p = 350.6+390= 740.6 (daN /m2) P = q x l2 x l1 =740.6 x 3.4 x 3.25 =8183.63(daN) 2. Sơ đố tính: Xét tỉ số : ơ bản làm việc hai phương sơ đồ 9 3. Xác định nội lực trong bản nắp : Tỷ số giữa 2 cạnh bản nắp là: l2/l1 = 1.05 m1=0.0187 m2=0.0171 k1=0.0437 k2=0.0394 (Bảng tra: sơ đồ9 /tr391_Kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản_Nguyễn Đình Cống) Mơmen tại nhịp theo phương cạnh ngắn M1 = m1 x P = 0.0187x 8183.63 =153 (daN.m). Mơmen tại nhịp theo phương cạnh dài M2 = m2 x P = 0,0171x 8183.63 =140(daN.m). Mơmen tại gối theo phương cạnh ngắn MI = k1 x P = 0,0437x 8183.63 =357.6(daN.m). Mơmen tại gối theo phương cạnh dài MII = k2 x P = 0,0394x 8183.63 =322.4(daN.m). 4. Tính cốt thép bản nắp: - Dùng bê tơng B20 cĩ Rn=115(kg/cm2), thép CI cĩ Ra=2250(daN /cm2) - Chọn a=1,5 cm - Chiều dày bản h=10 cm => ho= h-a=10-1,5= 8.5 cm -Cắt dãy bản cĩ chiều rộng 1m để tính - Từ giá trị momen tính : A = ; a= 1- ; Fa = M (daN.m) A a Fat (cm2) Fac (cm2) Bố trí M1 = 150.0 0.018 0.018 0.792 1.89 f6a150 M2 = 140.0 0.017 0.017 0.738 1.89 f6a150 MI = 357.6 0.043 0.044 1.912 2.50 f8a200 MII = 322.4 0.039 0.040 1.720 2.50 f8a200 5 .Tính lỗ thăm hồ nước : Xung quanh ta đặt thép gia cường sao cho : Fa = thay thế > 1,2 Fa bị cắt chọn Fa thay thế = 2f10a50. Đoạn neo = 30d = 30x10 = 300mm. III. Tính dầm nắp : 1.Dầm nắp 1: a. Xác định tải trọng: - Chọn tiết diện dầm : bxh = 200x300mm - Trọng lượng bản thân dầm: (daN/m) gd = (0.3-0.1)x0.2x2500x1.1 = 110daN/m - Tải quy đổi tương đương: Tải trọng dạng hình thang. (với qs=740.6 daN/m2) qtđ= = =522.27(daN/m) - Tổng tải tác dụng lên dầm nắp: q = qtđ + gd q = 522.27+110 = 632.27(daN /m) b. Sơ đồ tính: c. Xác định nơi lực: Mmax=(kg.m) = (daN.m) Qmax=(daN) d. Tính tốn cốt thép: - Mnhịp = 913.6 (daN.m) - Dùng bê tơng B20 cĩ Rn=115(daN /cm2), thép CII cĩ Ra=2800(daN/cm2) - Tiết diện bxh = 20x30 cm - Chọn a = 2.5cm, ho= h-a = 30-2.5= 27.5cm A == 0,0525 α = 0.054 Fa = 1.22 (cm2) Chọn 2F10, Fa=1.57 cm = = 0.35 % max= = 2.4 % - Lấy 40% cốt thép nhịp cho gối chịu momen âm - Kiểm tra khả năng chống cắt của bê tơng: daN daN Dầm đủ khả năng chịu cắt Chọn đai 2 nhánh F6a200. 2. Dầm nắp 2: a. Xác định tải trọng: Chọn tiết diện dầm : bxh = 200x300mm Trọng lượng bản thân dầm: (daN/m) gd = (0.3-0.1)x0.2x2500x1.1 = 110daN/m Tải quy đổi tương đương: Tải trọng dạng hình thang. (với qs=740.6 daN/m2) qtđ= = =1044.54(daN/m) Tổng tải tác dụng lên dầm nắp: q = qtđ + gd q = 1044.54+110 = 1154.5(daN /m) b. Sơ đồ tính: c. Xác định nơi lực: Mmax=( daN.m) = (daN.m) Qmax=(daN) d. Tính tốn cốt thép: - Dùng bê tơng B20 cĩ Rn=115(daN /cm2), thép CII cĩ Ra=2800(daN/cm2) - Mnhịp = 1668(daN.m) - Tiết diện bxh = 20x30 cm - Chọn a = 2.5cm, ho= h-a = 30-2.5= 27.5cm A == 0,096 α = 0.1 Fa = 2.28 (cm2) Chọn 2F14, Fa=3.08cm = = 0.68 % max= = 2.4 % - Lấy 40% cốt thép nhịp cho gối chịu momen âm - Kiểm tra khả năng chống cắt của bê tơng: daN daN Dầm đủ khả năng chịu cắt Chọn đai 2 nhánh F6a200. 3. Dầm nắp 3: a. Xác định tải trọng: Chọn tiết diện dầm : bxh = 200x300mm Chọn a = 2.5cm, ho= h-a = 30-2.5= 27.5cm Trọng lượng bản thân dầm: (daN/m) gd = (0.30-0.1)x0.2x2500x1.1 = 110daN/m Tải quy đổi tương đương: Tải trọng dạng hình tam giác. (với qs=740.6 daN/m2) qtd=daN/m Tổng tải tác dụng lên dầm nắp: q = qtđ + gd q = 752.17+110 = 862.17(daN /m) b. Sơ đồ tính: c. Xác định nơi lực: d. Tính tốn cốt thép: - Dùng bê tơng B20 cĩ Rn=115(daN /cm2), thép CII cĩ Ra=2800(daN/cm2) - Tiết diện bxh = 20x30 cm M A α Fa Thép chọn Fac µ % (daN.m) (cm2) (cm2) Nhịp 1 629.2 0.036 0.037 0.832 2f10 1.57 0.35 Gối 1 943.82 0.054 0.056 1.261 2f10 1.57 0.35 Nhịp 2 314.61 0.018 0.018 0.412 2f10 1.57 0.35 Gối 2 629.2 0.036 0.037 0.832 2f10 1.57 0.35 - Lấy 40% cốt thép nhịp1 vào gối biên chịu momen âm - Chọn đai 2 nhánh F6a200, Rad = 1750daN/cm2 Qdb = = 6008.6daN Ta thấy Qdb > Q = 1647 daN nên cốt đai đã chọn đủ chịu lực cắt. IV. Tính bản thành: - Chọn bản thành hồ dày 12cm - Xét tỷ số giữa hai cạnh l2/h = 3.4 / 2 = 1.7 < 2 và l1/h = 3.25/2 = 1.62< 2 tất cả bản thành đều làm việc 2 phương 1.Xác định tải trọng : Bể nước cĩ chiều cao 2m : Tải trọng tác dụng lên bản thành bao gồm : - Trọng lượng bản thân: bỏ qua ( thiên về an tồn) - Áp lực nước: Pn = = = 2600daN/m2 - Áp lực đất : Pđ = = = 4066(daN/m2) Với : daN/m3 -Mực nước ngầm được xuất hiện ở độ sâu 1.1m tuy nhiên lượng nước khơng đáng kể nên bản thành xem như khơng chịu tác dụng ngang của áp lực nước. * Bản thành bất lợi nhất khi trong hồ khơng cĩ nước, lúc này bản thành chịu áp lực đất: P = Pđ = 4066 daN/m2 2. Xác định nội lực và tính cốt thép: a. Cạnh dài - Xét tỉ số l2/l1 = 3.4/2 = 1.7 bản làm việc theo 2 phương - Chọn sơ đồ 2 (4 đầu ngàm ) để tính thép gối : (phụ lục 16/tr287 _Kết cấu BTCT tập 3_Võ Bá Tầm) - Chọn sơ đồ 2 (4 đầu khĩp) để tính thép giữa bản: (phụ lục 12/tr276 _Kết cấu BTCT tập 3_Võ Bá Tầm) m1 = 0.0488 m2 = 0.0169 β1 = 0.0556 β2 = 0.0382 P’ = daN -Thép bản thành được bố trí hai phía đối xứng - Chọn a = 2 cm, ho= h-2a = 12- 4= 8cm - Dùng bê tơng B20 cĩ Rn=115(daN /cm2), thép CI cĩ Ra=2250(daN/cm2) - Cắt dãy bản cĩ chiều rộng 1m để tính M (daN.m) A a Fa (cm2) Thép chọn Fac (cm2) µ% M1 674.6 0.092 0.096 3.94 f8a100 5.03 0.63 M2 233.6 0.032 0.032 1.32 f8a100 5.03 0.63 MI 768.61 0.104 0.111 4.520 f8a100 5.03 0.63 MII 528.08 0.072 0.075 3.047 f8a100 5.03 0.63 b. Cạnh ngắn : Ta thấy tỉ số giữa nên ta chọn thép cho cạnh ngắn như cạnh dài. V. Tính bản đáy: Chọn bề dày bản dáy =15cm 1. Xác định tải trọng: a. Tải trọng bản thân : - Chọn chiều dày bản đáy là 15 cm. - Cấu tạo gồm các lớp sau: BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN BẢN ĐÁY Lớp vật liệu d g n g (m) (daN /m3) (daN/m2) Gạch ceramic 0.01 2000 1.2 24 Vữa lĩt 0.02 1800 1.2 43.2 Lớp chống thấm 0.01 1800 1.2 21.6 Bản BTCT 0.15 2500 1.1 412.5 Vữa lĩt 0.02 1800 1.2 43.2 Tổng cộng 544.5 b. Hoạt tải: - Áp lực của nước trong hồ : Pn = n. .h = 1.1 x 1000 x 2=2200 daN/m2 (với n=1.1) Tổng tải tác dụng trên bản đáy theo hướng từ trên xuống: P1 = Pn + g = 544.5 + 2200=2744.5 daN /m2 - Áp lực đất nền cĩ tính đến đẩy nổi: Đáy hồ nước nằm ở lớp đất thứ nhất cĩ = 16.07 daN/m3 P2 = - Xét tỉ số bản đáy bất lợi nhất khi hồ đày nước *Trong quá thi cơng, áp lực đất cĩ thể bị thay đổi , do đĩ để an tồn ta lấy P = P1 để tính thép cho bản đáy. - Kiểm tra đẩy nổi của hồ khi khơng cĩ nước: G ab G : trong lượng bản thân bể nước. : dung trong đẩy nổi. h : chiều cao của mực nước ngầm so với đáy bể. G = gbn + gdn + gbt + gbd + gdd + gc = 9322.505daN ab = 3.4 x 3.25 x (16.07-10) x 0.5 x 100 = 3354 daN Ta thấy G > ab : hồ nước khơng bị đẩy nổi 2. Sơ đồ tính: Sơ đồ tính của bản đáy là một bản kê 4 cạnh với kính thước 3.4 x 3.25 m chịu tải trọng phân bố theo diện tích của bản đáy Xét tỉ số : ơ bản làm việc hai phương Chọn sơ đồ 9 (bản đáy liên kết 4 đầu là ngàm) Xác định nơi lực: (Phụ lục 12/tr278 _Kết cấu BTCT tập 3_Võ Bá Tầm) Xét tỉ số l2/l1 = 1.05 m1=0.0187 m2=0.0171 k1=0.0437 k2=0.0394 P = P1 x l1 x l2 = 2744.5 x 3.4 x 3.25 = 30326.7(daN). Mơmen tại nhịp theo phương cạnh ngắn M1 = m1 x P = 0.0187x 30326.7=567 (daN.m). Mơmen tại nhịp theo phương cạnh dài M2 = m2 x P = 0,0171x 30326.7=518.6(daN.m). Mơmen tại gối theo phương cạnh ngắn MI = k1 x P = 0,0437x 30326.7=1325.3(daN.m). Mơmen tại gối theo phương cạnh dài MII = k2 x P = 0,0394x 2744.5 =1194.9(daN.m). 4. Tính cốt thép bản đáy: -Thép bản được bố trí hai phía của bản đáy - Dùng bê tơng B20 cĩ Rn=115(daN /cm2), thép CI cĩ Ra=2250(daN /cm2) - Chọn a=2.5 cm - Chiều dày bản h=15 cm => ho= h-2a=10-5= 10 cm - Cắt dãy bản cĩ chiều rộng 1m để tính - Từ giá trị momen tính : A = a= 1- Fa = M (daN.m) A a Fa (cm2) Thép chọn Fac (cm2) µ% M1 567 0.049 0.051 2.585 f8a200 2.5 0.25 M2 518.6 0.045 0.046 2.359 f8a200 2.5 0.25 MI 1325.3 0.115 0.123 6.275 f8a80 6.29 0.629 MII 1149.9 0.100 0.106 5.395 f8a100 5.03 0.503 VI/ Tính dầm đáy : Chọn tiết diện dầm: Dđ1=200300 mm Dđ2=200300 mm Dđ3=200300 mm 1. Tính thép dầm Dđ1 : a. Sơ đồ tính: b.Xác định tải trọng: -Trọng lượng bản thân: (daN/m) gd=0.2(0.3-0.15)1.12500=82.5 (daN /m) -Tải quy đổi tương đương: Tải trọng dạng hình thang. (với qs=2744.5 daN/m2) qtđ= = =1934.7(daN/m) Tổng tải tác dụng lên dầm nắp: q = qtđ + gd q = 1934.7+82.5 = 2017.24(daN /m) c. Xác định nơi lực: Mmax=(kg.m) = (daN.m) Qmax=(daN) d. Tính tốn cốt thép: - Thép dầm được bố trí hai lớp đối xứng - Dùng bê tơng B20 cĩ Rn=115(daN /cm2), thép CII cĩ Ra=2800(daN /cm2) - Mnhịp = 2914.9 (daN.m) - Tiết diện bxh = 20x30 cm - Chọn a = 2.5cm, ho= h-2a = 30-5= 25cm A == 0,203 α = 0.229 Fa = 4.7 (cm2) Chọn 3F14, Fa=4.62 cm %= = 0.92 % - Lấy 40% cốt thép nhịp vào gối biên chịu momen âm - Kiểm tra khả năng chống cắt của bê tơng: - Chọn đai 2 nhánh F6a200, Rad = 1750daN/cm2 Qdb = = 6676.3daN Ta thấy Qdb > Q = 3429 daN nên cốt đai đã chọn đủ chịu lực cắt 2. Tính thép dầm Dđ2 : a. Xác định tải trọng: Chọn tiết diện dầm : bxh = 200x300mm Trọng lượng bản thân dầm: (daN/m) gd = (0.25-0.1)x0.2x2500x1.1 = 82.5daN/m Tải quy đổi tương đương: Tải trọng dạng hình thang. (với qs=2744.5 daN/m2) qtđ= = =3869.4(daN/m) Tổng tải tác dụng lên dầm nắp: q = qtđ + gd q = 3869.4+82.5 = 3951.9(daN /m) b. Sơ đồ tính: c. Xác định nơi lực: Mmax=( daN.m) = (daN.m) Qmax=(daN) d. Tính tốn cốt thép: - Thép dầm được bố trí hai lớp đối xứng - Dùng bê tơng B20 cĩ Rn=115(daN /cm2), thép CII cĩ Ra=2800(daN /cm2) - Mnhịp = 5710.5 (daN.m) - Tiết diện bxh = 20x30 cm - Chọn a = 2.5cm, ho= h-2a = 30-5= 25cm A == 0,397 α = 0.547 Fa = 11.22 (cm2) Chọn 3F22, Fa=11.4cm %= = 2.3 % - Lấy 40% cốt thép nhịp vào gối biên chịu momen âm - Kiểm tra khả năng chống cắt của bê tơng: Qb = (daN) Dầm chưa đủ khả năng chịu cắt - Chọn đai 2 nhánh F6a150, Rad = 1750daN/cm2 Qdb = = 7709daN Ta thấy Qdb > Q = 6718daN nên cốt đai đã chọn đủ chịu lực cắt. 3. Tính thép dầm Dđ3 : a. Xác định tải trọng: Chọn tiết diện dầm : bxh = 200x300mm Trọng lượng bản thân dầm: (daN/m) gd = (0.3-0.15)x0.2x2500x1.1 = 82.5daN/m Tải quy đổi tương đương: Tải trọng dạng hình tam giác. (với qs=2744.5 daN/m2) qtd=daN/m Tổng tải tác dụng lên dầm nắp: q = qtđ + gd q = 2787.4+82.5 = 2869.9(daN /m) b. Sơ đồ tính: c. Xác định nơi lực: d. Tính tốn cốt thép: - Tiết diện bxh = 20x30 cm M (daN.m) A a Fa (cm2) Thép chọn Fac (cm2) µ% Nhịp 1 2164.1 0.186 0.207 3.83 3f14 4.62 1.03 Gối 1 3246.18 0.279 0.335 6.19 4f14 6.16 1.37 Nhịp 2 1082.07 0.093 0.098 1.81 2f14 3.08 0.68 Gối 2 2164.1 0.186 0.207 3.83 3f14 4.62 1.03 - Lấy 40% cốt thép nhịp1 vào gối biên chịu momen âm - Chọn đai 2 nhánh F6a200, Rad = 1750daN/cm2 Qdb = = 6676.3daN Ta thấy Qdb > Q = 5665daN nên cốt đai đã chọn đủ chịu lực cắt. VII. Tính cột : Chọn cột cĩ tiết diện 350x350, bố trí (12.31cm2) Kiểm tra khả năng chịu lực của cột: chọn cột chịu lực nén lớn nhất (cột giữa) - Lực nén lên cột: Do dầm Dn2 Dn3 Dđ2 Dđ3 Lực nén (daN) 1915.97 2712.68 6718.23 9327.18 Tổng 20674.05(daN) -Trọng lượng bản thân cột: g = daN - Tổng : N = 20674.05 + 674 = 21348daN -Khả năng chịu lực của cột : daN > N cột chọn như trên đủ khả năng chịu lực - Chọn cốt đai theo cấu tạo đai 2 nhánh F6a200. ._.