Đồ án Thiết kế chung cư cao tầng

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CẦU THANG ĐIỂN HÌNH Bố trí kết cấu cầu thang Hình 2.1 Mặt bằng bố trí cầu thang Hình 2.2 Mặt cắt cầu thang bộ Cầu thang dạng bản chịu lực , gối vào dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới Chọn sơ bộ kích thước tiết diện * Bản thang : Đây là bản chịu lực một phương ta áp dụng công thức hb ≥ hb ≥ hb ≥ ( 10.8 ÷ 12.6 ) Chọn hb = 12 ( cm ) Trong đó : hb : Chiều dày bản thang ( cm ) l : Chiều dài bản thang ( cm ) - Cầu thang tầng điển hình của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản - Chiều cao tầng điển hình là: 3.3m - Cấu tạo bậc thang là: hxl= 165x270mm, được xây bằng gạch - Vế 1 và vế 2 đều có 9 bậc * Dầm : h ≥ h ≥ Chọn chiều cao của dầm chiếu tới và chiếu nghỉ là : h = 30 cm b ≥ ( ) h b =20 ( cm ) BẢN Tải trọng Tải trọng trên 1m mặt bản thang xiên ( q1 ) * Tĩnh tải : Hình 2.3 Các lớp cấu tạo cầu thang Các công thức tính đưa về phân bố đều + Bậc thang : gbậc = gbậc* + Đá mài : gđá mài = gđá *dđá + Bản thang btct : gbản thang= dbản* gbản +Vữa : gv = dv* gv Trong đó : g : Trọng lượng của các lớp cấu tạo ( KG ) di : Bề dày từng lớp ( m ) gi : Trọng lượng riêng các lớp ( KG/m2 ) hb : Chiều cao bậc thang ( m ) lb Bề rộng bậc thang ( m ) Stt Lớp cấu tạo di ( m ) gi ( KG/m2 ) lb ( m ) hb ( m ) ni gTc ( KG/m2 ) gtt ( KG/m2 ) 1 2 3 4 5 6 Đá mài Vữa lót M75 Gạch xây Bản BTCT Vữa trát Tay vịn cầu thang 0.02 0.02 0.12 0.015 2000 1800 1800 2500 1800 0.27 0.27 0.165 0.165 1.1 1.3 1.3 1.1 1.3 55 36 126.7 300 27 25 60.5 46.8 164.7 330 35.1 32.5 Tổng cộng 669.6 Bảng 2.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang xiên * Hoạt tải : Hoạt tải lấy theo TCVN 2737-1995: ptt= ptc.n trong đó: + ptc= 300 (kG/m2) + n= 1.2 ptt = 300 * 1.2 =360 ( KG/m2 ) Vậy : Tổng tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên bản thang xiên q1là : q2tt = gtt + ptt q1tt = 669.6 +360 = 1030 ( KG/m2 ) Trên bề mặt bản chiếu nghỉ + Tĩnh tải : Hình 2.4 Các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ gtt = di*gi*ni Stt Lớp cấu tạo di ( m ) gi ( KG/m3) gTc ( KG/m2 ni gtt ( KG/m2 ) 1 2 3 4 Đá mài Vữa lót M75 Bản BTCT Vữa trát 0.02 0.02 0.12 0.015 2000 1800 2500 1800 40 36 300 27 1.1 1.3 1.1 1.3 44 46.8 330 35.1 Tổng cộng 455.9 Bảng 2.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ => Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ q1tt = gtc + ptt q1tt = 456 + 360 = 816 ( KG/cm2 ) Nội lực : Sơ đồ tính Cắt dải bản có bề rộng b = 1m theo phương vuông góc với dâm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới để tính Hình 2.5 Sơ đồ tính và nội lực của cầu thang vế 1 Hình 2.6 Sơ đồ tính và nội lực của cầu thang vế 2 Tính nội lực gối tựa vế 1 Sơ đồ tính 2 vế thang đều là hệ tĩnh định, do đó nội lực dùng phương pháp cơ học kết cấu để giải. + Xét vế 1: ME /B = 0 ĩ ĩ ĩ ĩ RA = 2149 (kG) => ĩ RE = 1822 (kG) Xét một tiết diện K bấc kỳ, cách gối tựa A một đoạn x, momen tại tiết diện đó là: (1) Momen lớn nhất ở nhịp được xác định từ điều kiện “đạo hàm của momen là lực cắt và lực cắt tại đó bằng không” Lấy đạo hàm của Mx theo x và cho đạo hàm đó bằng không, ta tìm được x ĩ Thay x= 2.19 m vào (1), ta được Mmax ĩ ĩ Mmax = 2268 (kG.m) Mô men vế 2 tính tương tự như vế 1 và ta có kết quả RC = 2149 ( KG ) RD = 1822 ( KG ) M = 2268 ( KG.m ) 3) Tính cốt thép bản thang. a) Phân phối lại mô men Để an toàn ta lấy : Mn = 70% Mmax = 1588 ( KG.m ) Mg = 40% Mmax = 908 ( KG.m) b) Tính toán cốt thép Bêtông Mác 300 Cốt thép AI α0 Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) R’a (kG/cm2) 130 10 2300 2300 0.58 Bảng 2.3 Chọn vật liệu tính bản thang Giả thiết a = 2 ( cm ) Từ M tính : ; ; h0= h – a= 12 – 2= 10cm ; Theo TCVN lấy mmin= 0.05% c) Tính thép Tiết diện M ( KG.cm ) A a Fatt ( cm2 ) f ( cm ) Fa chọn ( cm2 ) m % Nhịp 158800 0.144 0.156 8.58 8f12@125 9.04 0.91 Gối 90800 0.083 0.088 4.84 8f10@125 6.28 0.63 Bảng 2.4 Bảng kết quả chọn thép 4) Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản Qmax ≤ 0.8Rkbho Qmax = RA –q1tt*l1– ( 2*q2tt*x – 2q2tt*l1) Qmax = 2149 – 816*1.27 – ( 2*1030*2.19 – 2*1030*1.27) Qmax = 305 ( KG ) + 0.8Rkbho = 0.8*8.8*100*10 =7040 ( KG ) Qmax = 305 (KG ) ≤ 0.8*Rk*b*ho ( KG ) Vậy bê tông đủ chịu lực cắt 5) Kiểm tra đổ võng của bản thang : Chọn dài theo phương l để tính : có Trong đó: : Độ võng do tác dụng ban đầu (ngắn hạn) của toàn bộ tải trọng qc : Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên bản thang : Chiều dài bản thang B : Độ cứng ứng với tải trọng q tiêu chuẩn Các trị số Mô đun đàn hồi của thép: Mô đun đàn hồi của bê tơng: ; l1=3.7(m) ; Tổng tải trọng (KG/m)=0.594 (T/m) As = 9,04 ( cm2 ) A’s = 6,28 ( cm2 ) ho = h-a ho = 12-2=10 ( cm2 ) Mô men do toàn bộ tải trọng Mnhịp = = 10,16(T.m) Chiều cao tương đối của miền chịu nén được tính theo cơng thức: Trong đó: (cm) Với tải trọng tác dụng ngắn hạn lấy =0,45 Tính diện tích quy đổi của miền chịu nén Ab theo cơng thức : Cánh tay đòn nội lực Z tính theo cơng thức Chiều cao vùng chiu nén xn Ac=(bc – b)hc = 0 A’c = (bc’- b)h’c = 0 xn = 4,8 (cm) Mô đun chống uốn của tiết diện Wn = 4668 (cm3) Các hệ số: Mtc: Mô men do tải trọng t/c gây ra Wn: Mô đun chống uốn của t/d trước khi bì bị nứt. S: hệ số phụ thuộc tính chất tác dụng của tải trọng Do ta dùïng thép có gờ và tải trọng ngắn hạn Độ cứng B Độ võng f1 do tác dụng ban đầu của toàn bộ tải trọng qc = 59400 (KG/cm2) < Độ võng đảm bảo. III) DẦM Dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ ta chọn cùng 1 loại tiết diện b = 20 ( cm ) h = 30 ( cm ) a) Tải trọng tác dụng : - Trọng lượng bản thân dầm gd = b*( h - hs )*ngb gd = 0.2*( 0.3 – 0.12 ) *1.1*2500 = 99 (KG/m ) - Trọng lượng do tường xây gây ra tên dầm chiếu nghỉ gt = bt*ht*gt*n gt = 0.2*1.65*1600*1.3 = 686.4 (KG/m) -Do phản lực của bản thang truyền vào(tại các gối tựa B và D của vế 1 và vế 2 được qui về dạng phân bố đều Vế 1 : RB/m = 1822 (KG/m) Vế 2 : RD/m = 1822 (KG/m ) - Tải trọng do sàn truyền vào dầm chiếu tới * Sơ đồ phân bố tải trọng của sàn truyền vào qtđ = qL(1-2*b2 +b3 ) b = = =0.27 q = 895.5 ( KG/m2 ) => qtđ = 1878 ( KG/m2 ) - Tải trọng do phản lực RA = 2149 (KG/m ) Dầm chiếu tới ( KG/m ) Dầm chiếu nghỉ ( KG/m ) 4126 2608 Bảng 2.5 Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu và chiếu nghỉ GHI CHÚ : gDCT = gtlbt + qtđs + RA gDCN = gtlbt + gt + RB b) Sơ đồ tính : Dầm gối lên 2 cột phụ cấy từ dầm sàn chính Hình 2.8 Sơ đồ tính DCT và DCN c) Tính nội lực dầm chiếu tới và chiếu nghỉ Xác định nội lực bằng các công thức giả tích: - Momen tại nhịp: - Lực cắt: trong đó: q – tổng tải tác dụng Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau: Dầm l (m) q (kG/m) Mô men ( KG.m ) Lực cắt Q(kG) DCN 2.4 2608 1878 3130 DCT 2.4 4126 2971 4951 Bảng 2.6. Giá trị nội lực trong dầm chiếu nghỉ và chiếu tới d) Tính cốt thép : + Cốt thép dọc: Dầm được tính như cấu kiện chịu uốn Giả thuyết: a = 4cm – Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bêtông chịu kéo h0 = hd – a = 30– 4 = 26cm Chiều cao có ích Các công thức tính toán và kiểm tra hàm lượng cốt thép: ; ; Kiểm tra hàm lượng thép: trong đó: b = 20cm – bề rộng tiết diện dầm Mômen (kG.cm) b (cm) h0 (cm) A a Fatt (cm2) Thép chọn m% Kiểm trahàm lượng thép chọn Bố trí Fac (cm2) MnhDCN 187800 20 26 0.1263 0.1355 3.9 3f16 6.03 1.16 Thỏa MnhDCT 297100 20 26 0.2 0.2254 6.45 3f18 7.63 1.47 Thỏa Bảng 2.7 Bảng tính và chọn thép cho DCT và DCN + Cốt đai: Dùng lực cắt lớn nhất của 1 trong 2 dầm để tính; Ta thấy: QDCT = 4951 kG > QDCN = 3130 kG Nên ta dùng Qmax = 4951 kG để tính cốt đai; Kiểm tra điều kiện: Qmax ≥ k0.Rn.b.h0 k0.Rn.b.h0 = 0.35x110x20x26 = 20020 kG Qmax = 4951 KG ≤ k0.Rn.b.h0 = 20020 kG => Không thỏa điều kiện Do đó, cần tính cốt đai. Sơ bộ chọn bước đai theo điều kiện cấu tạo sau: Do hd < 450mm. Nên: - Đoạn gần gối tựa: u ≤ 0.5hd = 150 mm. Chọn u = 100mm - Đoạn giữa dầm: u ≤ . Chọn u = 150mm Chọn cốt thép CI, có Rađ = 2000kG/cm2; Thép đai F6, có fđ = 0.283cm2, đai 2 nhánh: n = 2. Kiểm tra theo công thức sau: Khả năng chịu cắt ở tiết diện nguy hiểm nhất: Qđb = = =9284 kG => Qđb = 9284 KG > Qmax = 4951 Kg => Cốt đai chọn đảm bảo khả năng chịu lực cắt Vậy, dầm thang đảm bảo không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính và đảm bảo khả năng chịu cắt Chọn và bố trí đai f6a100 ở ¼ nhịp dầm và f6a200 ở 2/4 dầm còn lại Kết luận: Các kết quả tính toán thỏa các điều kiện kiểm tra. Do đó kích thước lựa chọn sơ bộ là hợp lí. Cốt thép được bố trí cụ thể trên bản vẽ KC. 2/7 CHƯƠNG 3 HỒ NƯỚC MÁI Các thông số vật liệu chọn Bêtông Mác250 Cốt thép CII Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Ra (kG/cm2) R’a (kG/cm2) 110 8.8 2600 2600 0.58 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện hồ nước mái Hình 3.1 Kết cấu hồ nước Hình 3.2 Mặt cắt hồ nước mái A - A + Chọn chiều dày bản nắp hbn = 8 (cm) + Chiều dày bản đáy hbđ ≥ ( 1.2 ÷ 1.5) hb hbđ ≥ ( 1.2 ÷ 1.5) 8 hbđ ≥ ( 10 ÷ 12) hbđ = 12 cm + Chiều dày bản thành hbt = 12 cm + Chiều cao dầm bản nắp và dầm bản đáy hd = () ld bd = () hd Trong đó : hd : Chiều cao dầm ( cm ) bd : Bề rộng dầm ( cm ) ld : Chiều dài dầm ( cm) + Đối với dầm trực giao : h ≥ ld Bản Dầm chính Dầm trực giao Ld (m) hb (cm) b (cm) h (cm) b (cm) h (cm) Bản nắp 4.0 10 20 30 20 50 Bản đáy 4.0 12 30 40 25 70 Thành 8.0 12 Bảng 3.1 Các tiết diện của hồ nước Tính bản nắp 1) Mặt bằng bố trí bản nắp Hình 3.3 Mặt bằng bản nắp 2) Tải trọng trên bản nắp Tĩnh tải *Tải trọng thường xuyên bao gồm các lớp cấu tạo tại bản nắp gb = ångi.giTC trong đó: giTC : trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i; ngi : hệ số độ tin cậy thứ i. Hình 3.4 Cấu tạo bản nắp STT Các lớp cấu tạo δ (m) γ (kG/m3) gbntc (kG/m2) n gbntt (kG/m2) 1 Vữa lót M75 0.02 1800 36 1.3 46.8 2 Bản BTCT 0.08 2500 200 1.1 275 3 Vữa trát 0.015 1800 27 1.3 35.1 Tổng cộng 301.9 Bảng 3.2. Tải trọng bản thân nắp + Hoạt tải sửa chữa: Hoạt tải sửa chữa có giá trị tiêu chuẩn là: ptc = 75(kG/m2) Hệ số độ tin cậy là: n =1.3 => Hoạt tải: ptt = ptc.n = 75x1.3 = 97.5 (kG/cm2) Vậy tổng tải tác dụng lên bản nắp là: qtt = gtt+ptt = 302 + 97.5 = 399.5 (kG/m2) Sơ đồ tính bản nắp Ta có l1 = 3.75 (m) l2 = 4.0 (m) => Bản làm việc 2 phương Tính bản theo sơ đồ đàn hồi Cắt 1 dải bản có bề rộng b = 1m theo 2 phương để tính Hình3.5. Các kích thước liên quan để xét sơ đồ tính Xét tỷ số => Liên kết mgàm => Liên kết ngàm =>Vậy bản nắp là bản kê 4 cạnh ngàm, Các cạnh ô bản S1 được tính như liên kết ngàm (liên kết với dầm D1, D2 , DN1 , DN2 ). Ta có sơ đồ tính như sau: Hình 3.6 Sơ đồ tính bản nắp Xác định nội lực Các giá trị mô momen được tính theo công thức Dùng sơ đồ 9 để xác định nội lực cho bản nắp -Mômen dương lớn nhất ở giữa nhịp M1 = m91.P M2 = m92.P - Mômen âm lớn nhất ở gối: MI = k91.P MI = k92.P trong đó: P = q.l1.l2 : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản. Với: q = gtt+ptt k91, k92 , m91 , m92 : các hệ số được xác định bằng cách tra bảng, phụ thuộc vào tỷ số l2/l1. (với: L2 = ld , L1 = lng ). BẢNG TÍNH NỘI LỰC BẢN NẮP Ô sàn Vị trí l1 l2 l2/l1 g p P=(g+p)l1l2 m91,m92 M (m) (m) (T/m2) (T/m2) (T) k91,k92 (Tm/m) NẮP nhịp l1 3.75 4 1.06667 0.302 0.0975 5.9925 0.018933 0.113 HỒ nhịp l2 3.75 4 0.302 0.0975 5.9925 0.016767 0.100 NƯỚC gối l1 3.75 4 0.302 0.0975 5.9925 0.044133 0.264 gối l2 3.75 4 0.302 0.0975 5.9925 0.038667 0.232 Bảng 3.3 Bảng tính nội lực bản nắp Tính và bố trí thép bản nắp - Cốt thép được tính toán với dải bản có bề rộng 1m cả 2 phương và được tính toán như cấu kiện chịu uốn. trong đó: b = 100cm: bề rộng dải tính t oán; h0 = hb – a: chiều cao có ích của tiết diện. Giả thiết a =2 cm: khoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo. Suy ra: h0 = 8 – 2 = 6 cm. - Hàm lượng cốt thép tính toán µ trong dãy bản cần đảm bảo điều kiện: Với : Theo TCVN lấy µmin = 0.05%. Kết quả tính thép Ô sàn Tiết diện M A g Fa f chọn Fac m (kGcm) (cm2) (mm) u (mm) ( cm2 ) % S3 nhịp l1 11345.6 0.029 0.986 0.96 8 f8@200 2.51 0.42 nhịp l2 10047.62 0.026 0.987 0.85 8 f8@200 2.51 0.42 gối l1 26446.7 0.067 0.966 2.28 8 f8@200 2.51 0.42 gối l2 23171.3 0.059 0.97 1.99 8 f8@200 2.51 0.42 Bảng 3.4 kết quả tính thép bản nắp III TÍNH BẢN THÀNH Tải trọng tác dụng lên bản thành : Chọn chiều dày bản thành là 12cm để thiết kế. + Tĩnh tải: STT Các lớp cấu tạo δ (m) γ (kG/m3) gbtc (kG/m3) n gbtt (kG/m3) 1 Vữa lót 0.02 1800 36 1.3 46.8 2 Lớp chống thấm 0.01 2000 20 1.1 22 3 Bản BTCT 0.12 2500 300 1.1 330 4 Vữa trát 0.015 1800 27 1.3 35.1 Tổng cộng 433.9 Bảng 3.5. Tải trọng bản thân do bản thành gây ra + Áp lực thủy tĩnh tác dụng lên bản thành gn = h.γ.n = 1.7x1000x1.1 = 1870(kG/m2) + Tải trọng gió: Chỉ xét trường hợp bấc lợi nhất khi bản thành chịu gió hút. Tính theo giới hạn 1 W = W0.k.C.n trong đó: - W0 = 83 (kG/cm2) – Aùp lực gió tiêu chuan khu vực II-A; - k = 1.4476 - Hệ số ảnh hưởng độ cao và dạng địa hình (với: H=44.4m và dạng địa hình A. Tra bảng 5. TCVN 2737 – 1995, và nội suy tuyến tính); - C = 0.6 – Hệ số khí động; - n = 1.2 – Hệ số độ tin cậy. W = 83x1.4476x0.6x1.2 = 88.21 (Kg/m2) Sơ đồ tính bản thành : Bản thành là cấu kiện chịu uốn nén đồng thời Xét tỉ số >2 => Bản thành thuộc bản dầm Cắt 1 dãi theo phương cạnh h có bề rộng b = 1m để tính Hình 3.7 Sơ đồ tính bản thành Xác định nội lực của bản thành Hình 3.8 Biểu đồ mômen do gió hút tác dụng lên bản thành Hình 3.9 Biểu đồ momen áp lực thủy tĩnh tác dụng lên bản thành Ta có: => Giá trị momen tại gối của bản thành là: Mg = MgW + Mgn = 31.866 + 360.287 = 392.153(kG.m) Mn = MnW + Mnn = 17.925 + 160.842 = 2178.767(kG.m) Tính cốt thép bản thành Bản thành được tính như cấu kiện chịu uốn. Cắt một dải bản có bề rộng bằng 1m để tính toán cho bản Giả thuyết: a =1.5cm – Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bêtông chịu kéo => h0 = hb – a = 12 – 1.5 = 10.5cm – Chiều cao có ích của tiết diện b = 100 – Bề rộng tính toán của dải bản Các công thức tính toán và kiểm tra hàm lượng thép: Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Momen b h0 A γ Fatt Thép chọn μ% (kG.m) (cm) (cm) (cm2) Bố trí Fac(cm2) Mn 178.767 100 10.5 0.01474 0.9926 0.86 Ф6a200 1.41 0.134 Mg 392.153 100 10.5 0.03234 0.9835 1.9 Ф8a200 2.51 0.24 Bảng 3.6. Tính toán cốt thép cho bản thành 5) Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thành Qmax ≤ 0.8*Rk*b*ho Qmax = 0.8*Rk*b*ho = 0.8*8.8*100*10.5 = 8448 ( KG ) => Qmax = < 0.8*Rk*b*ho = 8448 ( KG ) Vậy bê tông của bản thành đủ chịu cắt 6) Tính bề rộng vết nứt của bản thành : Kiểm tra nứt bản đáy theo trạng thái giới hạn 2 Theo TCVN 5574 – 1991: + Cấp chống nứt cấp 3: [a] = 0.25mm; + Khi tính với tải trọng dài hạn giảm đi 0.05mm, nên [a] = 0.20mm + Kiểm tra nứt theo điều kiện: an ≤ [a] Với: trong đó: - k: hệ số phụ thuộc loại cấu kiện. Cấu kiện uốn k = 1; - C: hệ số kể đến tác dụng của tải trọng dài hạn C = 1.5; - η: phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép. Thép thanh tròn trơn η = 1.3; thép có gân η = 1; - Ea = 2.1x106 (kG/cm2); - ; với: + M1tc = 41.6 (KG.m) + MI = 474 (KG.m) + z1 = m.h0 - P = 100μ - d: đường kính cốt thép chịu lực Vậy: Ôbản Momen Mtc(kGm) h0 (cm) Fa (cm2) m η z1 (cm) σa (kG/cm2) P an (mm) S1 M1 41.6 10.5 1.41 0.134 1.3 10.5 281 0.134 0.04 MI 474 10.5 2.51 0.24 1.3 10.5 1798.5 0.24 0.22 Bảng 3.7. Kiểm tra nứt đáy hồ Ta thấy an Đáy hồ thỏa mãn điều kiện về khe nứt. IV) TÍNH BẢN ĐÁY : Hình 3.10 Mặt bằng bản đáy hồ nước Tải trọng tác dụng : a Trọng lượng bản thân : Hình 3.11 Cấu tạo bản đáy hồ nước STT Các lớp cấu tạo δ (m) γ (kG/m3) gbntc (kG/cm2) n gbntt (kG/cm2) 1 Vữa lót M75 0.02 1800 36 1.3 46.8 2 Bản BTCT 0.12 2500 300 1.1 330 3 Lớp chống thấm 0.01 2000 20 1.1 22 4 Vữa trát 0.015 1800 27 1.3 35.1 Tổng cộng 434 Bảng 3.8 Tải trọng trọng lượng bản thân bản đáy b) Trọng lượng nước gn = h.γ.n = 1.7x1000x1.1 =1870 ( KG/m2) Tổng tải trọng tác dụng lên bảng đáy q = gbt + gn q = 434 + 1870 = 2304 (KG/m2) 2) Sơ đồ tính bản đáy : Bản đáy được chia thành 4 ô bản S2 như hình 3.12 Hình 3.12. Sơ đồ tính các ô bản đáy Xác định nội lực các ô bản đáy Các ô bản của bản đáy thuộc ô bản số 9 trong 11 loại ô bản. Cắt 1 dãi co bề rộng b = 1m theo 2 phương để tính Các giá trị Mômen được tính toán theo các công thức: - Mômen dương lớn nhất ở giữa nhịp: M1 = mi1.P M2 = mi2 - Mômen âm lớn nhất ở gối: MI = ki1.P MII = ki2.p trong đó: P = q.l1.l2 : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản. Với: q = gtt+gn mi1, mk1: các hệ số được xác định bằng cách tra bảng, phụ thuộc vào tỷ số l2/l1. (với: L2 = ld , L1 = lng ). BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN HAI PHƯƠNG Ô sàn Vị trí l1 l2 l2/l1 g p P=(g+p)l1l2 m91,m92 M (m) (m) (T/m2) (T/m2) (T) k91,k92 (Tm/m) nhịp l1 3.75 4 1.06667 0.434 1.87 34.56 0.01898 0.656 BẢNG nhịp l2 3.75 4 0.434 1.87 34.56 0.0167 0.577 ĐÁY gối l1 3.75 4 0.434 1.87 34.56 0.04422 1.528 Bảng 3.9 Nội lực các ô bản đáy Tính cốt thép bản : Tính toán và bố trí cốt thép: - Cốt thép được tính toán với dải bản có bề rộng 1m cả 2 phương và được tính toán như cấu kiện chịu uốn. trong đó: b = 100cm: bề rộng dải tính toán; h0 = hb – a: chiều cao có ích của tiết diện; Giả thiết a =1.5cm: khoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo. Suy ra: h0 = 12 – 1.5 = 10.5cm. - Hàm lượng cốt thép tính toán µ trong dãy bản cần đảm bảo điều kiện: Với : Theo TCVN lấy µmin = 0.05%. Ô sàn Tiết diện M A g Fa f chọn Fac m (kGcm) (cm2) (mm) u (mm) ( cm2 ) % BẢN nhịp l1 65594.9 0.054 0.97 3.21 10 f10@200 3.93 0.37  ĐÁY nhịp l2 57715.2 0.048 0.98 2.28 10 f10@200 3.93 0.37 gối l1 152824 0.126 0.93 7.8 12 f12@125 9.04 0.86 gối l2 133125 0.11 0.94 6.73 12 f12@125 9.04 0.86 Bảng 3.10 Tính thép bản đáy Tính nứt bản đáy : Kiểm tra nứt bản đáy theo trạng thái giới hạn 2 Theo TCVN 5574 – 1991: + Cấp chống nứt cấp 3: [a] = 0.25mm; + Khi tính với tải trọng dài hạn giảm đi 0.05mm, nên [a] = 0.20mm + Kiểm tra nứt theo điều kiện: an ≤ [a] Với: trong đó: - k: hệ số phụ thuộc loại cấu kiện. Cấu kiện uốn k = 1; - C: hệ số kể đến tác dụng của tải trọng dài hạn C = 1.5; - η: phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép. Thép thanh tròn trơn η = 1.3; thép có gân η = 1; - Ea = 2.1x106 (kG/cm2); - ; với: + M1tc = qtcl1l2m91 = (383+1700)3.75*4*0.01898 = 593 (KG.m) + MI = qtcl1l2k91 = (383+1700)3.75*4*0.04422 = 1382 (KG.m) + z1 = m.h0 - P = 100μ - d: đường kính cốt thép chịu lực Vậy: Ôbản Momen Mtc(kGm) h0 (cm) Fa (cm2) m η z1 (cm) σa (kG/cm2) P an (mm) S1 M1 593 10.5 3.93 0.37 1 10.5 1437 0.37 0.14 MI 1382 10.5 9.04 0.86 1 10.5 1456 0.86 0.13 Bảng 3.11. Kiểm tra nứt đáy hồ Ta thấy an Đáy hồ thỏa mãn điều kiện về khe nứt. DẦM VÀ CỘT Dầm đáy và dầm nắp tính toán bằng cách mô hình không gian trong phần mềm SAP 2000 để tìm ra nội lực. F Xác định tải trọng - Trọng lượng bản thân dầm đáy: gd = 0.25x0.4x2500x1.1 = 275 (kG/m). - Trọng lượng bản thân dầm trực giao của bản đáy gdtgbđ = 0.25x0.5x2500x1.1 = 344 ( KG/m ) - Trọng lượng bản thân bản thành qbt = 0.12x1.7x1.1x2500 = 561 (kG/m) - Trọng lượng bản thân dầm dầm nắp: gd=0.2x0.3x2500x1.1= 165 (kG/m) Trọng lượng bản thân dầm trực giao của bản nắp gdtgbn = 0.2x0.35x2500x1.1 = 192.5 ( KG/m ) Tải trọng sàn truyền vào dầm dưới dạng tải hình thang và tải hình tam giác đựoc qui đổi như sau: + Tải tam giác (TG) qui đổi thành tải tương đương: qtđ = .qtg.l1/2 + Tải hình thang (HT) qui đổi thành tải tương đương: qtđ = qht.k.l1/2 với k = (1-2b2 + b3) b = F Xác định nội lực Kết quả nội lực tìm được bằng phần mềm SAP2000 như sau: Hình 3.14 : Biểu đồ moment dầm đáy và dầm nắp hồ nước F Tính toán cốt thép Vật liệu: Bê tông mác 300, cốt thép CII. Bảng 5.9: Bảng tính nội lực và cốt thép dầm hồ nước Dầm Thép chọn D1 Gối :2f16+3f20 Nhịp: 2f16+2f20 D2 Gối :2f16+3f20 Nhịp: 2f16+2f22 D3 Gối :2f16+4f25 Nhịp: 2f16+3f25 D4 Gối :2f16+4f25 Nhịp: 2f16+3f25 D5 Gối :2f16+2f18 Nhịp: 4f16 D6 Gối :2f16+2f18 Nhịp: 4f16 D7 Gối :2f16+3f22 Nhịp: 2f16+2f25 D8 Gối :2f16+3f22 Nhịp: 2f16+2f25 Bảng chọn thép F Tính cốt đai Lực cắt trên dầm Q=32500 kG Ta có: koxRnxbxh0 =0.35x130x30x65=88725kG > Q=32500 kG 0.6xRkx bxh0 =0.6x10x30x65 = 11700 kG < Q=32500 kG => Vậy phải tính cốt đai. Lực mà cốt đai phải chịu là qd = Chọn đai f 8, fđ = 0.503 cm2, n = 2, thép CII có Rađ = 2100 kG/cm2 Khoảng cách tính toán Utt = Umax = Khoảng cách đai lấy theo cấu tạo: - Trên đoạn gần gối tựa (l/4) Uct Uct - Trên đoạn dầm giữa nhịp Uct Uct Khoảng cách cốt đai được chọn là U = min(Utt,Uct,Umax), do đó chọn như sau: + Đoạn gần gối ( l/4): f8F150 + Đoạn giữa nhịp (l/2): f8F250