Đồ án Thiết kế Văn phòng làm việc tại thành phố Cần Thơ

PHẦN MỘT: TÍNH SÀN ĐIỂN HÌNH Các ô bản có kích thước lớn: 5.5x6.5m làm cho chiều dày của bản sàn rất lớn, không kinh tế và kém ổn định về mặt kết cấu. Do đó, đặt dầm trực giao cắt các ô bản lớn ban đầu ra các ô bản bé hơn để giải quyết hai nhược điểm trên. Có 4 loại ô bản làm việc 2 phương với kích thước như sau: 3.25 x 5.5m 3.25 x 5.5m 4 x 6.5m 4 x 4.5m Và một lọai ô bản làm việc một phương với kích thước 1.5 x 6.5m Tải trọng: Tĩnh tải: Trọng lượng tường ngăn: Các tườmg ngăn xây bằng gạch ống dày 10cm. Trọng lượng tiêu chuẩn là 180kg/cm2 . Căn cứ vào sơ đồ bố trí tường ngăn, coi tải trọng tường phân bố đều trên sàn là 200kg/m2 với hệ số vượt tải là 1.2 Bảng tính tĩnh tải sàn Lớp sàn Trọng lượng tiêu chuẩn kg/m2 Hệ số vượt tải Trọng lượng tính toán kg/m2 Gạch xi măng 200x200 Vữa lớp dày 2cm Bản sàn dày 8cm Vữa trát trần dày 1.5cm 45 32 200 24 1.1 1.1 1.1 1.1 49.5 35.2 220 26.4 Tổng cộng 331.1 gtt = 331.1 + 200 x 1.2 = 571.1 kg/m2 Hoạt tải: Căn cứ vào mục đích sử dụng trên mặt bằng, có ba loại hoạt tải trên toàn sàn như sau: Loại 1: Phòng làm việc, phòng vệ sinh Ptc = 200 kg/m2 Ptt = 200x1.3 = 260 kg/m2 Loại 2: Tiền sảnh, hành lang Ptc = 300 kg/m2 Ptt = 300x1.2 = 360 kg/m2 Loại 3: Ban công Ptc = 400 kg/m2 Ptt = 400x1.2 = 480 kg/m2 Tính các bản kê 4 cạnh: Tính giá trị momen trong ô bản: Tính bản theo sơ đồ đàn hồi có xét ảnh hưởng của các ô bản kế cận q’= q” = g + P’= q’ x l1 x l2 P” = q” x l1 x l2 P = q x l1 x l2với q = g +P Momen ở nhịp M1= m11xP’ + mi1xP” với i: Ký hiệu loại ô bản M2= m12xP’ + mi2xP” Momen ở gối MI= maakj1xP với j: Ký hiệu loại ô bản hai bên gối đang xét MII= maakj2xP Bảng 1: BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG TRÊN CÁC Ô BẢN KÊ Oâ bảngsố Cạnh ngắn l1 (m) Cạnh dài l2 (m) Tĩnh tải g (kg/m2) Hoạt tải P (kg/m2) Q’= (kg/m2) q”= g + (kg/m2) q = g +P (kg/m2) P’= q’ x l1 x l2 (kg) P”= q” x l1 x l2 (kg) P = q x l1 x l2 (kg) 1 3.25 5.5 331.1 260 130 461.1 591.1 2323.75 8242.16 10565.91 2 3.25 5.5 331.1 360 180 511.1 691.1 3217.5 9135.91 12353.41 3 4 6.5 331.1 360 180 511.1 691.1 4680 13288.6 17968.6 4 4 4.5 571.1 260 130 701.1 831.1 2340 12619.8 14959.8 Bảng 2: BẢNG TÍNH CÁC HỆ SỐ: m11; m12; mi1; mi2; ki1; ki2 Oâ bảng số Sơ đồ tính Cạnh ngắn l1 (m) Cạnh dài l2 (m) Tỷ số l2/l1 m11 m12 mg1 mg2 kg1 kg2 1 3.25 5.5 1.69 0.04876 0.0171 0.02004 0.007 0.04396 0.01544 2 3.25 5.5 1.69 0.04876 0.0171 0.02004 0.007 0.04396 0.01544 3 4 6.5 1.625 0.04855 0.0184 0.02035 0.0077 0.0449 0.01705 4 4 4.5 4.5 0.0404 0.0322 0.0197 0.01555 0.04555 0.03605 Bảng 3: BẢNG TÍNH GIÁ TRỊ MOMEN Ở GỐI VÀ MOMEN Ở NHỊP Oâ bản số P’(kg) P”(kg) P(kg) M1(kgm/m) M2(kgm/m) MI(kgm/m) MII(kgm/m) 1 2323.75 8242.16 10565.91 278.48 97.43 464.48 163.14 2 3217.5 9135.91 12353.41 339.97 118.97 543.06 190.74 3 4680 13288.6 17968.6 497.64 188.43 806.79 306.36 4 2340 12619.8 14959.8 343.15 271.59 681.42 539.3 Tính cốt thép trong các ô bản: Thép trong ô bản được tính theo công thức sau: A = a = 1- Fa = a x x b x h0 Trong đó: Bêtông mac 300 có Rn= 130kg/m2 b= 100cm : chiều rộng dải bản chịu momen h0= 8-1.5cm = 6.5cm ( với a=1.5cm là lớp bêtông bảo vệ cốt thép) Ra= 2100kg/cm2 loại AI Bảng 4: BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP CỦA CÁC Ô BẢN KÊ Ô bản số M(kgm/m) A a Fa(cm2) Thép chọn-Fa chọn (cm2) 1 M1=278.48 0.0507 0.0521 2.1 f8a200(2.51) M2=97.43 0.0177 0.0179 0.72 f6a200(1.41) MI=464.48 0.0846 0.0885 3.56 f8a140(3.59) MII=163.14 0.0297 0.0302 1.22 f6a200(1.41) 2 M1=339.97 0.0619 0.0639 2.57 f8a180(2.79) M2=118.97 0.0217 0.0219 0.88 f6a200(1.41) MI=543.06 0.0989 0.1043 4.19 f8a120(4.19) MII=190.74 0.0347 0.0353 1.42 f6a180(1.57) 3 M1=497.64 0.0906 0.0951 3.83 f10a200(3.93) M2=188.43 0.0343 0.0349 1.4 f6a200(1.41) MI=806.79 0.1469 0.1596 6.42 f10a120(6.54) MII=306.36 0.0558 0.0575 2.31 f8a200(2.51) 4 M1=343.15 0.0625 0.0646 2.6 f8a180(2.79) M2=271.59 0.0494 0.0507 2.04 f8a200(2.51) MI=681.42 0.1241 0.1329 5.35 f10a200(5.61) MII=539.3 0.0982 0.1036 4.17 f8a120(4.19) Tính các ô bản dầm: Cắt một dải bản rộng 1m để tính l q Với sơ đồ tính Mn =x q x l2 Mg = x q x l2 Bảng 5: BẢNG SỐ LIỆU TẢI TRỌNG VÀ GIÁ TRỊ MOMEN Ô BẢN DẦM Oâ bản số Sơ đồ tính Cạnh ngắn l1 (m) g (kg/m2) P (kg/m2) q =P +g (kg/m2) Mn (kgm/m) Mg (kgm/m) 5 1.5 571.1 480 1051.1 98.54 197.08 Bảng 6: BẢNG KẾT QUẢ TÍNH THÉP CÁC Ô BẢN DẦM Ô bản số Giá trị momen (kgm/m) A a Fa(cm2) Thép chọn-Fachọn (cm2) 5 Mn=98.54 0.0179 0.0181 0.73 f6a200(1.41) Mg=197.08 0.0359 0.0366 1.47 f6a180(1.57) PHẦN HAI: CẦU THANG Thiết kế cầu thang dạng bản không có limon. Các vế thang gối lên các dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu đi và dầm chiếu đến. Các kích thước và cấu tạo như hình vẽ Tải trọng: Tải trọng bản thân: Vế thang: chọn chiều dày vế thang là 14cm Cấu tạo các lớp vật liệu vế thang như hình vẽ Bảng 1: BẢNG HÌNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN VẾ THANG Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu chuẩn kg/m2 Hệ số vượt tải Trọng lượng tính toán kg/m2 Đá mài dày 1cm Vữa lót dày 2cm Bậc xây gạch thẻ Vữa lót dày 3cm Bản BTCT dày 14cm Vữa trát trần dày 2cm 24 32 118 48 350 32 1.3 1.3 1.1 1.3 1.1 1.3 31.2 41.6 129.8 62.4 385 41.6 Tổng cộng 691.6 Chiếu nghỉ: chọn chiều dày chiếu nghỉ là 8cm Cấu tạo các lớp vật liệu chiếu nghỉ. Bảng 2: BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN CHIẾU NGHỈ Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu chuẩn kg/m2 Hệ số vượt tải Trọng lượng tính toán kg/m2 Đá mài dày 1cm Vữa lót dày 3cm Bản BTCT dày 14cm Vữa trát trần dày 2cm 24 48 350 32 1.3 1.3 1.1 1.3 31.2 62.4 385 41.6 Tổng cộng 520.2 Hoạt tải cầu thang Ptc = 400 kg/m2 Ptt = 400 x 1.2 =480 kg/m2 Vậy tổng tải trọng tác dụng lên bản thang Trên vế thang: 691.6 + 480 = 1171.6 kg/m2 Trên chiếu nghỉ: 520.2 + 480 = 1000.2 kg/m2 Tính bản thang: Tính nội lực: Bản thang gối lên hai dầm ở hai đầu. Ơû dầm chiếu đi và dầm chiếu đến có bản sàn gắn liền với dầm nên được xem tại các vị trí đó là gối đầu cố định. Ở dầm chiếu nghỉ không có bản sàn gắn liền với dầm chiếu nghỉ làmcho dầm chiếu nghỉ có thể chuyển vị ngang tuy chuyển vị ngang là rất bé. Để thiên về an toàn xem tại đó là gối di động. Sử dụng chương trình Microfead P1 để tính nội lực bản thang xem như một dầm gãy khúc. Biểu đồ momen của bản thang: Tính cốt thép: Thép trong bản thang được tính toán theo công thức của cấu kiện uốn như phần bản sàn. Trong đó chọn a=2cm; Ra=2700kg/cm2(thép AII), Rn=130kg/cm2 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỘT THÉP BẢN THANG Giá trị momen (kgm/m) A a Fa(cm2) Thép chọn-Fachọn (cm2) Mn=4515.8 0.2412 0.2806 16.21 f16a120(16.76) Mg=4812.9 0.2571 0.303 17.56 f16a110(18.28) Ngoài ra, ta còn thấy 40% momen ở nhịp tính thép cấu tạo cho momen âm ở gối mặc dù sơ đồ tính ở hai khớp (an toàn) Fa1 = 16.21 x 40/100 = 6.484cm2 ® chọn f10a120(6.54cm2) Fa2 = 17.56 x 40/100 = 7.024cm2 ®chọn f 10a110(7.14cm2) Tính dầm chiếu nghỉ: Tải trọng tác dụng: Dầm chiếu nghỉ chịu các trọng tải: tải trọng bản thân, trọng lượng tường, phản lực của bản thang Chọn tiết diện dầm 20x35cm Trọng lượng bản thân qbt = 0.2 x 0.35 x2500 x1.1 = 192.5kg/m Trọng lượng tường: Tường dày 20cm,cao 1.75m qbt = 330 x 1.75 x 1.2 = 693kg/m Phản lực của bản thang: qbảnthang = 3113.6kg/m Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ: qtc = 192.5 + 693 + 3113.6 = 3999.1kg/m Tính momen và cốt thép: Dầm chiếu nghỉ tiết diện 20x35cm, gối hai đầu lên cột nhà Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ M = = = 7998.2 kg/m Tính cốt thép dọc Thép được tính theo công thức cấu kiện chịu uốn như trong phần bản sàn. Ơû đây sử dụng thép loại AII có: Ra=2700 kg/m; chọn a=5cm A = = = 0.3418 a = 1- = 1- = 0.4375 Fa = axxbxh0 = 0.4375xx20x30 = 12.64 cm2 Chọn 5f18 Fa=12.72cm2 Ngoài ra, ta lấy 40% momen ở nhịp tính thép cấu tạo cho momen âm ở gối mặc dù sơ đồ tính là hai khớp(an toàn) M = 7998.2x = 3199.28 kgm A = = 0.137 a = 1- = 1- = 0.148 Fa = axxbxh0 = 0.148xx20x30 = 4.28 cm2 Chọn 5f18 Fa=5.09cm2 Hai thanh f18 này được neo vào cột Tính cột đai: Giá trị lực cắt lớn nhất tại gối tựa Qmax=R=7998.2 kg Để đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính cần phải thoả K0xRnxbxh0 =0.35x130x20x30=27300 > Qmax thoả Tính K1xRkxbxh0 =0.6x10x20x30=3600kg < Qmax " Bêtông không đủ khả năng chịu lực cắt, phải tính cốt đai. Chọn đai hai nhánh f6 Utt = Rađx n x Ỵđ x = (0.8x2100)x2x0.283x = 21.40cm Umax = = = 33.76 cm Uct = {1/2h và 150} = 15cm Chọn đaif6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm f6a200 ở phần còn lại Tính dầm chiếu đi(dầm chiếu đến) Tải trọng: Dầm chiếu đi(dầm chiếu đến ) chịu các tải trọng: tải trọng bản thân, tải trọng từ sàn( ô1,ô3) phản lực của bản thang Trọng lượng bản thân: chọn tiết diện dầm 20x45cm qtt = 0.2x0.45x2500x1.1 = 247.5 kg/m Phản lực của thang qbthang = 3189.8 kg/m Tải trọng từ sàn truyền về lực phân bố đều qpb = (1-2b2+b3) x (gtt+ptt) x l1/2 = 0.84x(520.2+360)x4/2 = 1478.7 kg/m với b = l1/2l2 Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu đi 4.2) Tính momen và cốt thép: DCT gối hai đầu lên 2 dầm khung, nên xem hai đầu là hai gối dựa cố định. Sử dụng chương trình MicroFeap P1 để tính nội lực DCT Biểu đồ momen dầm chiếu tới Tính cốt thép dọc Thép được tính theo công thức cấu kiện chịu uốn. Ơû đây sử dụng thép loại AII có Ra=2700kg/cm2, chọn a=5cm A = = = 0.1914 a = 1- = 1- = 0.2144 Fa = axxbxh0 = 0.2144xx20x40 = 8.26 cm2 Chọn 2f16+2f18; Fa=9.11cm2 Ngoài ra, ta còn lấy 40% momen nhịp tính thép cấu tạo momen âm ở gối mặc dù sơ đồ tính là hai khối( để an toàn) M = 7963.9x = 3185.56 kgm A = = 0.077 a = 1- = 1- = 0.08 Fa = axxbxh0 = 0.08xx20x40 = 3.08 cm2 Chọn 5f14 Fa=3.08cm2 Hai thanh f14 này được neo vào dầm khung Tính cốt đai: Giá trị cắt lớn nhất Qmax=R=8848.8kg Để đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính cần phải thoả K0xRnxbxh0 =0.35x130x20x40=36400kg > Qmax thoả Tính K1xRkxbxh0 =0.6x10x20x40=4800kg < Qmax " Bêtông không đủ khả năng chịu lực cắt, phải tính cốt đai. Chọn đai hai nhánh f6 Utt = Rađ x n xỴđ x = (0.8x2100)x2x0.283x = 31.08cm Umax = = = 33.76 cm Uct£{1/2h và 150}=15cm Chọn đaif6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm f6a200 ở phần còn lại PHẦN BA: HỒ NƯỚC MÁI Hồ làm bằng bêtông cốt thép toàn khối Hồ nước được chia làm hai ngăn: Nước sinh hoạt và dự trữ (3.5x5.5) Nước chữa cháy (3x5.5) Tính bản nắp Tải trọng Bản chịu lực với các lớp cấu tạo BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN NẮP Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu chuẩn kg/m2 Hệ số vượt tải Trọng lượng tính toán kg/m2 Lớp vữa bảo vệ dày 2cm 32 1.3 41.6 Bản BTCT dày 8cm 200 1.1 220 Tổng cộng 261.6 Hoạt tải sửa chữa của người P = 75 x1.3 = 97.5 kg/m2 Tổng tải trọng tác dụng lên bản nắp q = g + p = 261.6 + 97.5 = 359.1 kg/m2 Momen và cốt thép: Bản nắp được tính như bản kê 4 cạnh chịu tải trọng phân bố đều q=359.1 kg/m2 Tính ô bản số 1: Sơ đồ tính : M1 = m11 x P = m11 x q x l1 x l2 = 0.0484x359.1x3x5.5 = 286.78 kgm/m M2 = m12 x P = m12 x q x l1 x l2 = 0.0143x359.1x3x5.5 = 84.73 kgm/m Tính ô bản số 2: Sơ đồ tính: M1 = m11 x P = m11 x q x l1 x l2 = 0.0484x359.1x3.5x5.5 = 334.57 kgm/m M2 = m12 x P = m12 x q x l1 x l2 = 0.0196x359.1x3.5x5.5 = 135.49 kgm/m Thép trong bản nắp được tính theo công thức của cấu kiện chịu nén như trong phần bản sàn Chọn a=1.5cm ; h0=8-1.5=6.5cm BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP CỦA BẢN NẮP Ô bản Giá trị momen (kgm/m) A a Fa(cm2) Thép chọn-Fachọn (cm2) 1 M1=286.78 0.0566 0.0583 2.35 f6a120 Fa=2.36 M2=84.73 0.0154 0.0155 0.63 f6a200 Fa=1.41 2 M1=334.57 0.0609 0.0629 2.53 f6a110 Fa=2.57 M2=135.49 0.0247 0.025 1.006 f6a200 Fa=1.41 Xung quanh lỗ trên bản nắp đặt gia cường 6f8 cho mỗi cạnh Lượng cốt thép mất đi bao nhiêu đặt gia cường quanh chu vi lỗ theo mỗi cạnh Tính bản đáy: Bản đáy có kích thước như hình vẽ Bản đáy chịu tải trọng phân bố đều theo diện tích. Tải trọng tác dụng lên bản đáy bao gồm trọng lượng bản thân đáy và áp lực nước. Tải trọng: Chọn chiều dài bản đáy là 12cm Các lớp cấu tạo bản đáy BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG BẢN THÂN ĐÁY Lớp vật liệu Trọng lượng tiêu chuẩn kg/m2 Hệ số vượt tải Trọng lượng tính toán kg/m2 Gạch men 15x15x1cm 44.4 1.1 48.8 Vữa lót đáy 2cm 32 1.3 41.6 Bản BTCT dày 12cm 300 1.1 330 Tổng cộng 420.4 Tải trọng của nước trong hồ tác dụng lên bản đáy khi hồ đầy nước, áp lực nước ở đáy hồ tại độ sâu 1.4m so mặt thoáng là: Ptc = Ptt = 1000x1.4 = 1400 kg/m2 Tổng tải trọng tác dụng lên bản đáy; q = p + g = 1400 + 420.4 = 1820.4 kg/m2 2.2 Momen và cốt thép: Các ô bản đáy được tính như bản kê 4 cạnh chịu tải trọng phân bố đều q=1820.4 kg/m2 Tính ổ số 1: Ô số 1 có hệ số dầm đỡ theo chu vi. Sơ đồ tính: M1 = m1g x q x l1 x l2 = 0.0193x1820.4x3x5.5 = 579.71 kgm/m M2 = mg2 x q x l1 x l2 = 0.0057x1820.4x3x5.5 = 171.21 kgm/m MI = Kg1 x q x l1 x l2 = 0.0418x1820.4x3x5.5 = 1255.53 kgm/m MII = Kg2 x q x l1 x l2 = 0.0126x1820.4x3x5.5 = 378.46 kgm/m Tính ô bản số 2: Số 2 có hệ số dầm đỡ theo chu vi Sơ đồ tính M1 = mg1 x q x l1 x l2 = 0.0206x1820.4x3.5x5.5 = 721.88 kgm/m M2 = mg2 x q x l1 x l2 = 0.0084x1820.4x3.5x5.5 = 294.36 kgm/m MI = Kg1 x q x l1 x l2 = 0.0418x1820.4x3x5.5 = 1601.45 kgm/m MII = Kg2 x q x l1 x l2 = 0.0185x1820.4x3.5x5.5 = 648.29 kgm/m Thép trong bản đáy được tính theo công thức của cấu kiện chịu uốn như trong phần bản sàn Chọn a=2cm ; h0 = 12-2 =10cm Chọn thép AI có Ra = 2100 kg/cm2 BẢNG TÍNH KẾT QUẢ CỐT THÉP CỦA BẢN ĐÁY Ô bản Giá trị momen (kgm/m) A a Fa(cm2) Thép chọn-Fachọn (cm2) 1 M1=579.71 0.0446 0.0456 2.82 f8a160 Fa=3.14 M2=171.21 0.0132 0.0133 0.82 f 6a200 Fa=1.41 MI=1255.53 0.0966 0.1018 6.30 f 10a120 Fa=6.54 MII=378.46 0.0291 0.0295 1.83 f 6a140 Fa=2.02 2 M1=721.88 0.0555 0.0571 3.53 f8a140 Fa=3.59 M2=294.36 0.0226 0.0229 1.42 f6a200 Fa=1.41 MI=1601.45 0.1232 0.1319 8.17 f10a90 Fa=8.72 MII=648.29 0.0499 0.0512 3.17 f8a150 Fa=3.35 Tính bản thành: 3.1. Tính bản thành ngăn: Bản thành ngăn có kích thước 1.4x5.5; có một cạnh tựa đơn lên bản nắp, các cạnh còn lại tực lên hệ cột dầm đỡ. Bản thành ngăn chịu áp lực của nước phân bổ hình tam giác Chỉ tính thép cho trường hợp một ngăn đầy nước, ngăn còn lại cạn nước. Sau đó lấy bằng lượng thép vừa tính đặt cho mép thép còn lại Bản thành ngăn có 3 cạnh ngàm và hệ cột vào dầm đỗ. Cạnh còn lại xem như gối di động lên bản nắp Do tỷ số > 2 , nên bản thành ngăn làm việc theo phưong cạnh h là chủ yếu Tính bản thành ngăn như bản dầm. Cắt một dải bản rộng 1m để tính. Sơ đồ tính bản thành Biểu đồ momen do áp lực nước tác dụng lên M1 = M2 = Chọn chiều dày bản thành ngăn là10cm. Thép được tính theo công thức của cấu kiện chịu uốn như trong phần bản sàn. Chọn a=2cm;h0=10-2=8cm BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP CỦA BẢN THÀNH NGĂN Giá trị momen (kgm/m) A a Fa(cm2) Thép chọn-Fachọn (cm2) M1=182.9 0.022 0.023 1.14 f6a200 Fa=1.41 M2=81.7 0.01 0.01 0.5 f6a200 Fa=1.41 3.2 Tính bản thành bên: Tải trọng tác dụng lên bản thành bao gồm áp lực phân bố hình tam giác của nước và áp lực phân bố hình thang của gió. Aùp lực gió: do bể chỉ cao 1.4m; sự thay đổi không lớn lắm. Ta xem biểu đồ phân bổ áp lực gió lên thành bể là hình chữ nhật với giá trị áp lực là ngang tại điểm cao nhất của thành bể( ở độ cao 39m). vì vậy công trình cao dưới 40m nên chỉ có gió tĩnh. qgió = WxCxKxn Trong đó: W: áp lực gió tiêu chuẩn tại thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long lấy bằng 70kg/m2 C: hệ số khí động Gió đẩy : C=+0.8 Gió hút : C= -0.6 K: hệ số thay đổi lực gió theo độ cao: k(39m)=1.41 Hệ số vượt tải của áp lực gió n=1.3 Þ qgióhút = 70x06x1.41x1.3 = 77kg/m2 qgióđẩy = 70x0.8x1.41x1.7 = 102.6 kg/m2 Momen và cốt thép Ta chỉ tính cho trường hợp bản thành bên chịu áp lực của nứơc và áp lực gió hút. Còn trường hợp bản thành bên chỉ chịu áp lực gió đẩy momen lớn nhất căng ở hai mép đếu nhỏ hơn trường hợp trên. 3.2.1 Tính cho bản có kích thước 3x1.4m;3.5x1.4m;5.5x1.4m Bản thành bên ngàm 3 cạnh còn một cạnh gối tự do lên bản nắp Do tỷ số >2 ® bản làm việc 1 phương. Ta có sơ đồ: Ta có: M1 = M2 = M’1 = M’2 = Momen ở ngàm Mngàm = M’1+ M1 = 182.9+18.9 = 201.8 kgm/m Để an toàn và đơn giảm tính ta lấy momen ở nhịp Mnhịp = M’2+ M2 = 81.7+10.6 = 92.3 kgm/m Chọn chiều dầy bản thành là 10cm;a=2cm;h0=10-2=8cm. Thép được tính theo công thức của cấu kiện chịu uốn như trong phần bản sàn. BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP BẢN THÀNH BÊN Giá trị momen (kgm/m) A a Fa(cm2) Thép chọn-Fachọn (cm2) Mnhịp=92.3 0.011 0.011 0.55 f6a200 Fa=1.41 Mngàm=201.8 0.024 0.025 1.24 f6a200 Fa=1.41 Tính dầm đáy Tính dầm đáy DĐ1: Tải trọng tác dụng Tải trọng bản thân dầm qbt = 0.3x0.4x2500x1.1 = 330 kg/m Tải trọng từ bản đáy truyền về qbđ = (1-2b2 + b3)xqxl1/2 với b = l1/2l2 = 3/2x5.5 = 3/11 = 0.273 qbđ = (1-2x0.2732+0.2733)x420.4x3/2 = 548.62 kg/m Tải trọng do áp lực nước qnước = 0.87x1400x3/2 = 1827 kg/m Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DĐ1 q = 330+548.62+1827 = 2705.62 kg/m Momen và cốt thép Mmax = Qmax = Tính cốt thép dọc: A = = = 0.214 a = 1- = 1- = 0.244 Fa = axxbxh0 = 0.244xx30x35 = 12.34 cm2 Chọn 5f18; Fa=12.72cm2 Ngoài ra, ta còn lấy 40% momen ở nhịp tính cốt thép chịu momen âm theo cấu tạo ở gối A = = 0.0856 a = 1- = 1- = 0.09 Fa = axxbxh0 = 0.09xx30x35 = 4.55cm2 Chọn 5f18 Fa=5.09cm2 Tính cốt đai: Để đảm BT không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính cần phải thỏa mãn K0xRnxbxh0 = 0.35x130x30x35 = 47775kg > Qmax thỏa Tính K1xRkxbxh0 = 0.6x10x30x35 = 6300kg > Qmax, suy ra BT không đủ khả năng chịu lực cắt, phải tính cốt đai Chọn đai 2 nhánh f6 Utt = Rađ x n xỴđ x = (0.8x2100)x2x0.283x = 33.66cm Umax = = = 49.39 cm Chọn đaif6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm f6a250 ở phần còn lại Tính dầm đáy DĐ2: Tải trọng tác dụng: Tải trọng bản thân dầm qbt = 0.3x0.4x2500x1.1 = 330 kg/m Tải trọng từ bản đáy truyền về qbđ = (1-2b2 + b3)x q x l1/2 với b = l1/2l2 = 3.5/2x5.5 = 3.5/11 = 0.32 qbđ = (1-2x0.322+0.323)x420.4x3.5/2 = 610.63 kg/m Tải trọng do áp lực nước qnước = 0.83 x 1400 x3.5/2 = 2033.5 kg/m Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DĐ2 q = 330+610.63+2033.5 = 2974.13 kg/m Momen và cốt thép Mmax = Qmax = Tính cốt dọc: A = = = 0.235 a = 1- = 1- = 0.272 Fa = axxbxh0 = 0.272xx30x35 = 13.75 cm2 Chọn 3f20+2f18; Fa=14.5cm2 Ngoài ra, ta còn lấy 40% momen ở nhịp tính cốt thép chịu momen âm theo cấu tạo ở gối A = = 0.094 a = 1- = 1- = 0.099 Fa = axxbxh0 = 0.099xx30x35 = 5.005cm2 Chọn 2f18 Fa=5.09cm2 Tính cốt đai: Để đảm BT không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính cần phải thỏa mãn K0xRnxbxh0 = 0.35x130x30x35 = 47775kg > Qmax thỏa Tính K1xRkxbxh0 = 0.6x10x30x35 = 6300kg > Qmax, suy ra BT không đủ khả năng chịu lực cắt, phải tính cốt đai Chọn đai 2 nhánh f6 Utt = Rađ x n xỴđ x = (0.8x2100)x2x0.283x = 41.79cm Umax = = = 67.4 cm Chọn đaif6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm f6a250 ở phần còn lại Tính dầm đáy DĐ3: Tải trọng tác dụng: Tải trọng bản thân dầm qbt = 0.4x0.6x2500x1.1 = 660 kg/m Tải trọng từ bản đáy truyền về qbđ = qbđDĐ1 + qbđDĐ2 = 548.62 +610.63 =1159.25 kg/m Tải trọng do áp lực nước qnước = qnướcDĐ1 + qnưócDĐ2 = 1827 + 2033.5 = 3860.5kg/m Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DĐ3 q = 660+1159.25+3860.5 = 5679.75 kg/m Momen và cốt thép Mmax = Qmax = Tính cốt dọc: A = = = 0.137 a = 1- = 1- = 0.148 Fa = axxbxh0 = 0.148xx40x35 = 15.68 cm2 Chọn 5f20; Fa=15.7cm2 Ngoài ra, ta còn lấy 40% momen ở nhịp tính cốt thép chịu momen âm theo cấu tạo ở gối A = = 0.055 a = 1- = 1- = 0.057 Fa = axxbxh0 = 0.057xx40x55 = 6.04cm2 Chọn 2f20 Fa=6.28cm2 Tính cốt đai: Để đảm BT không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính cần phải thỏa mãn K0xRnxbxh0 = 0.35x130x40x55 = 100100kg > Qmax thỏa Tính K1xRkxbxh0 = 0.6x10x40x55 = 13200kg > Qmax, suy ra BT không đủ khả năng chịu lực cắt, phải tính cốt đai Chọn đai 2 nhánh f6 Utt = Rađ x n xỴđ x = (0.8x2100)x2x0.283x = 37.73cm Umax = = = 116.2 cm Chọn đaif6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm f6a250 ở phần còn lại Tính dầm đáy DĐ4: Tải trọng tác dụng Tải trọng bản thân dầm: qbt = 0.3x0.4x2500x1.1 = 330 kg/m Tải trọng bản thân dầm Nhịp 1: qbđ = 548.62 kg/m Nhịp 2: qbđ = 610.63 kg/m Tải trọng do áp lực nước Nhịp 1: qnước = 1827 kg/m Nhịp 2: qnước = 2033.5 kg/m Tĩnh tải tác dụng lên dầmDĐ4 Nhịp 1: gtt = 330 + 548.62 = 878.62 kg/m Nhịp 2: gtt = 330 + 610.63 = 940.63 kg/m Hoạt tải tác dụng lên dầm DĐ4 Nhịp 1: p = qnước = 1827 kg/m Nhịp 2: p= qnước = 2033.5 kg/m 4.2.2 Momen và cốt thép Dầm DĐ4 xem như một dầm liên tục 2 nhịp nên ta phải tổ hợp tải trọng Các trường hợp đặt tải Sử dụng chương trình Microfeap P1 giải nội lực ứng với các trường hợp đặt tải. Sau đó tổ hợp chọn nội lực để bố trí thép. Tính thép cho dầm đáy BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP Giá trị momen (kgm/m) A a Fa(cm2) Thép chọn-Fachọn (cm2) M1=2035.9 0.0426 0.0436 2.2 2f12 Fa=2.26 M2=3178.8 0.0665 0.0689 3.48 2f16 Fa=4.02 M3=3857.1 0.0807 0.0843 4.26 4f12 Fa=4.52 Tính cốt đai: Để đảm BT không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính cần phải thỏa mãn K0xRnxbxh0 = 0.35x130x30x35 = 47775kg > Qmax thỏa Tính K1xRkxbxh0 = 0.6x10x30x35 = 6300kg > Qmax, suy ra BT không đủ khả năng chịu lực cắt, phải tính cốt đai Chọn đai 2 nhánh f6 Utt = Rađ x n xỴđ x = (0.8x2100)x2x0.283x = 20.59cm Umax = = = 47.3 cm Chọn đaif6a150 ở ¼ nhịp đầu dầm f6a250 ở phần còn lại Tính cột hồ nước Tính cột C1: Cột C1 được xem như một console ngàm vào dầm DĐ3 chịu tải trọng là áp lực nước phân bố hình tam giác. P=1400X1/2(3+3.5)=4550 Momen và cốt thép M = Tính cốt dọc: A = = = 0.064 a = 1- = 1- = 0.066 Fa = axxbxh0 = 0.066xx20x30 = 2.45 cm2 Chọn 4f10; Fa=3.14cm2 Khả năng chịu cắt của bêtông K1xRkxbxh0 = 0.6x10x20x30 = 3600 >Qmax = 3185 kg Cốt đai đặt theo yêu cấu tạo f6a 150 Tính các cột còn lại Các cột còn lại chịu momen rất nhỏ ta đặt 4f10 ở bốn góc PHẦN 4: TÍNH TOÁN DẦM DỌC Dầm dọc trục A(từ trục 1®trục 8) Tải trọng: Vì công trình đối xứng nên ta chỉ cần tính một nữa dầm dọc. Phần còn lại chỉ cần lấy đối xứng. Tải trọng tác dụng lên dầm dọc bao gồm: Tải từ sàn truyền lên dầm, được xác định gần đúng theo diện truyền tải như mặt bằng sàn, được quy về tải phân bố đều. Tải trọng bản thân dầm là tải phân bố đều Tải tập trung do các dầm phụ truyền lên Tải trọng bản thân tường trên dầm , được quy về tải phân bố đều trên dầm Tải do sàn truyền vào dạng tam giác và hình thang Đối với dạng tam giác, ta qui về tải phân bố đều tương đương như sau: gtđ = 5/8 x gs xB/2 (kg/m) Ptd = 5/8 x Ps xB/2 (kg/m) Đối với dạng hình thang, ta quy về tải phân bố đều tương đương như sau gtd = gs x B/2 (1-2b2+b3) Ptd = Ps x B/2 (1-2b2+b3) Trong đó: gs: Tĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn Ps: Họat tải phân bố đều b = L1/L2 Tải do trọng lượng bản thân dầm: Sơ bộ chọn kích thước dầm như sau: Đối với nhịp 4m: hd = (1/8 –1/20)x L = 40cm và b = 25cm Þbxh = 25x40cm Đối với nhịp 5.5m: hd = (1/8 –1/20)x L = 50cm và b = 25cm Þbxh = 25x50cm Với nhịp 4m ta có: gd = 0.25x0.4x2500x1.1 = 275 (kg/m) Với nhịp 5.5m ta có: gd = 0.25x0.5x2500x1.1 = 344 (kg/m) Tải do tường xây: tường bao ngoài dày 20cm; cao 3.7m gt = 0.2x1800x3.7x1.2 = 1598.4 (kg/m) Dầm 1-2;2-3;3-4 trục A Tĩnh tải: Tải phân bố đều gtd = Tải trọng toàn phần gtt = gd + gt + gtd = 334+1598.4 +771 = 2703.4)kg/m) = 2.7034 (T/m) Hoạt tải Tải phân bố đều Ptt = Ptd = Dầm 4-5 trục A Tĩnh tải: Tải phân bố đều: gtd = 5/8x331.1x4/2 = 413.875(kg/m) Tải trọng toàn phân gtt = gd + gt + gtd = 275+1598.4+414 = 2287.4(kg/m) Hoạt tải Tải phân bố đều Ptt = Ptd = 260x5/8x4/2 = 325 kg/m II) Tính toán nội lực và tổ hợp: 1) Sơ đồ tính: Sơ đồ tính là dầm liên tục, hai đầu được xem như khớp. CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶT TẢI DẦM TRỤC A Tổ hợp nội lực và tính cốt thép: Sử dụng chương trình Microfead P1 để giải nội lực ứng với các trường hợp đặt tải. Sau đó ta tổ hợp nội lực Các trường hợp tải là: 01: Tĩnh tải chất đầy 02: Hoạt tải cách nhịp(1) 03: Hoạt tải cách nhịp(2) 04: Hoạt tải liền nhịp(1) 05: Hoạt tải liền nhịp(2) 06: Hoạt tải liền nhịp(3) Kết quả tổ hợp nội lực là: M(1)= 8153.9 kg/m M(2)= 3996.8 kg/m M(3)= 5554.2 kg/m M(4)= 2724.1 kg/m M(5)= 10705kg/m M(6)= 8641.9 kg/m M(7)= 6939.5 kg/m Giá trị momen (kgm/m) A a Fa(cm2) Thép chọn-Fachọn (cm2) M1=8153.9 0.1239 0.1327 7.19 4f16 Fa=8.04 M2=3996.8 0.0608 0.0628 3.4 2f16+1f12 Fa=5.15 M3=5554.2 0.0844 0.0883 4.78 2f16+1f12 Fa=5.15 M4=2724.1 0.0684 0.0709 2.99 2f 16Fa=4.02 M5=10705 0.1627 0.1787 9.68 4f 18Fa=10.17 M6=8641.9 0.1313 0.1413 7.65 3f18 Fa=7.63 M7=6939.5 0.1743 0.1929 8.13 2f16 +2f18 Fa=9.11