Thiết kế trung tâm thương mại Lào Cai

đổi tả hình thang ra tả phân bố đều : Lực tập trung P1: Sàn truyền vào: Do dầm dọc truyền vào: Do tường không cửa 4,5m truyền vào: P = = 16852 ( kg ) Lực tập trung P2 : Sàn truyền vào: Do dầm dọc truyền vào: P2 = = 7376 ( kg ) Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P2 = P3 = P4 = P5 = P6 = 7376 (kg) ; Lực tập trung P7 : Sàn truyền vào: Do dầm dọc truyền vào: Do tường có cửa 3m truyền vào: P7 = = 13207( kg ) Lực phân bố q2 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Do tường không cửa 4,5m truyền vào: Chất tải tầng 5 9 : Xét tỷ số : bản làm việc theo 2 phương. Hệ số quy đổi tả hình thang ra tả phân bố đều : Lực tập trung P1: Sàn truyền vào: Do dầm dọc truyền vào: Do tường không cửa 3,6m truyền vào: P = = 14044 ( kg ) Lực tập trung P2 : Sàn truyền vào: Do dầm dọc truyền vào: P2 = = 7376 ( kg ) Lực tập trung P3 : Sàn truyền vào: Do dầm dọc truyền vào: Do tường có cửa 3,6m truyền vào: P3 = = 13915 ( kg ) Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P4 = P5 = P6 = 13915 (kg) ; Lực tập trung P7 : Sàn truyền vào: Do dầm dọc truyền vào: Do tường có cửa 3,6m truyền vào: P7 = = 11241( kg ) Lực phân bố q3 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Do tường không cửa 3,6m truyền vào: Chất tải tầng mái : Xét tỷ số : bản làm việc theo 2 phương. Hệ số quy đổi tả hình thang ra tả phân bố đều : Lực tập trung P1: Sàn truyền vào: Do dầm dọc truyền vào: Do tường vượt mái cao 0,8m truyền vào: P = = 8353 ( kg ) Lực tập trung P2 : Sàn truyền vào: Do dầm dọc truyền vào: Do tường vượt mái cao 0,8m truyền vào: P2 = = 13373 ( kg ) Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P2 = P3 = P4 = 13373 (kg) ; P1 = P5 = 8353 (kg) Lực phân bố q4 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Do tường vượt mái 0,8m truyền vào: Hoạt tải : Do con người và vật dụng gây ra trong quá trình sử dụng công trình được lấy theo bảng mẫu của tiêu chuẩn TCVN - 2737-95: p = n.p0 n: hệ số vượt tải theo 2737- 95 n = 1,3 với p0 < 200KG/m2 n = 1,2 với p0 ³ 200KG/m2 p0: hoạt tải tiêu chuẩn Bảng 7 : Hoạt tải Tên Giá trị tiêu chuẩn (kg/m2) Hệ số vượt tải Giá trị tính toán (kg/m2) Sảnh, Hành lang 300 1,2 360 Văn phòng 200 1,2 240 Phòng triển lãm, siêu thị 400 1,2 480 Nhà vệ sinh 200 1,2 240 Mái bằng không sử dụng 75 1,3 97,5 Gara để xe 500 1,2 600 Cầu thang 300 1,2 360 Vách ngăn di động 75 1,3 97,5 Các hoạt tải của các phòng làm việc được cộng thêm với hoạt tải của vách ngăn di động là: 97,5 kg/m2 Hoạt tải 1 : Chất tải tầng hầm: Xét tỷ số : bản làm việc theo 2 phương. Hệ số quy đổi tả hình thang ra tả phân bố đều : Lực tập trung P1 : Lực tập trung P2 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P5 = P7 = P1 = 4275 (kg) ; P6 = P2 = 8550 (kg) ; Lực phân bố q1 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng 2 và 4 : Lực tập trung P1 : Lực tập trung P2 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P5 = P7 = P1 = 3420 (kg) ; P6 = P2 = 6840 (kg) ; Lực phân bố q2 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng 6 và 8 : Lực tập trung P1 : Lực tập trung P2 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P5 = P7 = P1 = 1710 (kg) ; P6 = P2 = 3420 (kg) ; Lực phân bố q3 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng mái : Lực tập trung P1 : Lực tập trung P2 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P1 = 695 (kg) ; Lực phân bố q4 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng 1 : Lực tập trung P1 : Lực tập trung P2 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P1 = 8550 (kg) ; Lực phân bố q5 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng 3 : Lực tập trung P1 : Lực tập trung P2 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P1 = 3420 (kg) ; Lực phân bố q6 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng 5, 7, 9 : Lực tập trung P1 : Lực tập trung P2 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P1 = 1710 (kg) ; Lực phân bố q7 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Hoạt tải 2 : Chất tải tầng hầm : Lực tập trung P3 : Lực tập trung P4 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P6 = 4984 (kg) ; P4 = P5 = 709 (kg) ; Lực phân bố q1 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng 2, 4 : Lực tập trung P3 : Lực tập trung P4 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P5 = 3420 (kg) ; Lực phân bố q2 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng 6, 8 : Lực tập trung P3 : Lực tập trung P4 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P5 = 1710 (kg) ; Lực phân bố q3 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng mái : Lực tập trung P3 : Lực tập trung P4 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P5 = 695 (kg) ; Lực phân bố q4 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng 1 : Lực tập trung P1 : Lực tập trung P2 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P5 = P7 = P1 = 4275 (kg) ; P6 = P2 = 8550 (kg) ; Lực phân bố q5 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng 3 : Lực tập trung P1 : Lực tập trung P2 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P5 = P7 = P1 = 3420 (kg) ; P6 = P2 = 6840 (kg) ; Lực phân bố q6 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Chất tải tầng 5, 7, 9 : Lực tập trung P1 : Lực tập trung P2 : Do công trình có tính chất đối xứng nên ta có: P3 = P5 = P7 = P1 = 1710 (kg) ; P6 = P2 = 3420 (kg) ; Lực phân bố q7 : Do sàn truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: Tải trọng gió : Công trình được xây dựng tại thành phố Lào Cai, thuộc vùng gió I - A, có áp lực gió đơn vị: . Công trình được xây dựng với độ cao dưới 40m nên ta chỉ xét đến tác dụng tĩnh của tải trọng gió. Tải trọng gió truyền lên khung sẽ được tính theo công thức sau: Gió đẩy : Gió hút : Bảng 8 : Tính toán hệ số k Tầng H tầng z (m) k 1 3 3 0,8 2 4,5 7,5 0,94 3 4,5 12 1,032 4 4,5 16,5 1,095 5 3,6 20,1 1,131 6 3,6 23,7 1,163 7 3,6 27,3 1,196 8 3,6 30,9 1,225 9 3,6 34,5 1,247 10 3,6 38,1 1,269 Bảng 9: Tính toán tải trọng gió Tầng H (m) Z (m) K n B (m) Cd Ch qd ( kg/m) qh ( kg/m) 1 3 3 0,8 1,2 6 0,8 0,6 253,4 109,1 2 4,5 7,5 0,94 1,2 6 0,8 0,6 297,8 223,3 3 4,5 12 1,032 1,2 6 0,8 0,6 326,9 245,2 4 4,5 16,5 1,095 1,2 6 0,8 0,6 346,9 260,2 5 3,6 20,1 1,131 1,2 6 0,8 0,6 358,3 268,7 6 3,6 23,7 1,163 1,2 6 0,8 0,6 368,4 276,3 7 3,6 27,3 1,196 1,2 6 0,8 0,6 378,9 284,2 8 3,6 30,9 1,225 1,2 6 0,8 0,6 388,1 291,1 9 3,6 34,5 1,247 1,2 6 0,8 0,6 395 296,3 10 3,6 38,1 1,269 1,2 6 0,8 0,6 402 301,5 Gió tác dụng vào phần mái được quy về lực tập trung ở đầu cột: Gió đẩy: Gió hút: Chương IV tính toán nội lực và tổ hợp tải trọng 4.1. Tính toán nội lực. Dùng chương trình phần mềm tính toán Sap 2000 để tính nội lực trong khung trục 2. 4.1.1. Sơ đồ tính toán. Sơ đồ tính khung trục 2 là sơ đồ dạng khung phẳng ngàm tại mặt đài móng. Chiều dài tính toán của dầm lấy bằng khoảng cách các trục cột tương ứng, chiều dài tính toán các phần tử cột các tầng trên lấy bằng khoảng cách các sàn, riêng chiều dài tính toán của cột tầng hầm lấy bằng khoảng cách từ mặt đài móng đến mặt sàn tầng trệt, cụ thể là bằng l =3,0 m. 4.1.2. Tải trọng. Tải trọng tính toán để xác định nội lực bao gồm: tĩnh tải bản thân; hoạt tải sử dụng; tải trọng gió; áp lực đất lên tường chắn ở tàng hầm. Tĩnh tải được chất theo sơ đồ làm việc thực tế của công trình. Hoạt tải được chất lệch tầng lệch nhịp, (với mỗi ô sàn có các hoạt tải tương ứng - như đã tính toán ở phần tải trọng ngang). Vậy ta có các trường hợp hợp tải khi đưa vào tính toán như sau: . Trường hợp tải 1: Tĩnh tải . . Trường hợp tải 2: Hoạt tải sử dụng (có HT1 và HT2). . Trường hợp tải 3: Gió trái . Trường hợp tải 4: Gió phải 4.1.3. Phương pháp tính. Dùng chương trình Sap 2000 để giải nội lực. Kết quả tính toán nội lực xem trong phần phụ lục (chỉ lấy ra kết quả nội lực cần dùng trong tính toán). 4.1.4. Kiểm tra kết quả tính toán. Trong quá trình giải lực bằng chương trình Sap 2000, có thể có những sai lệch về kết quả do nhiều nguyên nhân: lỗi chương trình; do vào sai số liệu; do quan niệm sai về sơ đồ kết cấu, tải trọng... Để có cơ sở khẳng định về sự đúng đắn hoặc đáng tin cậy của kết quả tính toán bằng máy, ta tiến hành một số tính toán so sánh kiểm tra như sau : Sau khi có kết quả nội lực từ chương trình Sap 2000. Chúng ta cần phải đánh giá được sự hợp lý của kết quả đó trước khi dùng để tính toán. Sự đánh giá dựa trên những kiến thức về cơ học kết cấu và mang tính sơ bộ, tổng quát, không tính toán một cách cụ thể cho từng phần tử cấu kiện. . Tổng lực cắt ở chân cột trong 1 tầng nào đó bằng tổng các lực ngang tính từ mức tầng đó trở lên. . Nếu dầm chịu tải trọng phân bố đều thì khoảng cách từ đường nối tung độ momen âm đến tung độ momen dương ở giữa nhịp có giá trị bằng . Sau khi kiểm tra nội lực theo các bước trên ta thấy đều thỏa mãn, do đó kết quả nội lực tính được là đáng tin cậy. Vậy ta tiến hành các bước tiếp theo: tổ hợp nội lực, tính thép cho khung, thiết kế móng. 4.2. Tổ hợp tải trọng. Các trường hợp tải trọng tác dụng lên khung không gian được giải riêng rẽ bao gồm: Tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió trái, phải. Để tính toán cốt thép cho cấu kiện, ta tiến hành tổ hợp sự tác động của các tải trọng để tìm ra nội lực nguy hiểm nhất cho phần tử cấu kiện. 4.3. Tổ hợp nội lực. Nội lực được tổ hợp với các loại tổ hợp sau: Tổ hợp cơ bản I; Tổ hợp cơ bản II; - Tổ hợp cơ bản I: gồm nội lực do tĩnh tải với một nội lực hoạt tải (hoạt tải hoặc tải trọng gió). - Tổ hợp cơ bản II: gồm nội lực do tĩnh tải với ít nhất 2 trường hợp nội lực do hoạt tải hoặc tải trọng gió gây ra với hệ số tổ hợp của tải trọng ngắn hạn là 0,9. Kết quả tổ hợp nội lực cho các phần tử dầm và các phần tử cột trong Phụ lục. Chương V tính toán Khung trục 2 5.1. Tính thép cột khung trục 2: Để tính cốt thép dọc trong cột ta chọn từ các giá trị BAO nội lực 3 cặp nội lực nguy hiểm nhất để tính cốt thép. Ba cặp nội lực được chọn ra là: - Cặp nội lực có lực dọc lớn nhất. - Cặp nội lực có mô men lớn nhất. - Cặp nội lực có mômen và lực dọc đều lớn. * Tính cốt thép cho phần tử cột 1 - (cột tầng 1): Sử dụng BT B25, có Rb = 14,5 MPa = 145 (KG/cm2 ) Rbt = 1,05 MPa = 10,5 (KG/cm2) Sử dụng thép AI có Rk = 225 MPa = 2250 KG/cm2. AII có Rk = 280 MPa = 2800 KG/cm2. Thép trong cột được bố trí đối xứng. Chiều dài tính toán cuả cột: Tiết diện cột : 500x750 Chọn a0 = 4 cm . Các cặp nội lực đưa ra để tính toán cốt thép: Cặp I : Cặp II : Cặp III : Tính thép đối với cặp I: Độ lệch tâm: Độ lệch tâm ngẫu nhiên : Độ mảnh : Bỏ qua sự ảnh hưởng của uốn dọc. Lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc h = 1 + + Sử dụng bê tông cấp độ bền B25, thép AI + + Xảy ra trường hợp : bài toán nén lệch tâm bé. Tính lại x theo phương pháp gần đúng: Chiều cao vùng chịu nén: Thỏa mãn điều kiện : Lấy x = 64,83 (cm) để tính thép: Chọn 2f28 +2f230 có Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Hàm lượng cốt thép hợp lý. Chiều dày lớp đệm: Khoảng hở giữa hai cốt thép: , thoả mãn. Tính toán cốt đai: Qmax= 15067,52 kg. Đường kính cốt đai: Ta chọn cốt đai nhóm AI. Khoảng cách cốt đai: + Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc: Chọn khoảng cách s = 150(mm). + Các đoạn còn lại: Chọn s = 250(mm). + Chọn thép đai theo cấu tạo là f8 a200. Các cặp nội lực khác cũng tính toán tương tự và được lập thành bảng tính thép cột sau: (trong bảng exel ). 5.2. Tính thép dầm khung trục 2: Đối với dầm, do một dầm gồm có 3 phần tử nên ta phải tính toán cho từng phần tử với nội lực tính toán được chọn như sau: lấy nội lực ở đầu trái, đầu phải, giữa của dầm. Ta sẽ đi tính một số dầm đại diện, những dầm còn lại được thể hiện trong bảng phụ lục. 5.2.1. Tính thép với phần tử dầm D1: Nội lực của dầm được lấy như sau: Đầu trái của D1 :Mt = - 43036,64 (Kgm) Giữa nhịp của D1 :Mg = 29056,1 (Kgm) Đầu phải của D1 : Mp = -42365,56 (Kgm) a. Tính thép chịu mômen dương : Mômen giữa nhịp : Mg = 29056,1 (Kgm) Bề rộng cánh đưa vào tính toán : bf = b + 2.c1 Trong đó c1 không vượt quá trị số bé nhất trong 3 giá trị sau: Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm: 0,5(6,5 - 0,3) = 3,1 (m) Một phần sáu nhịp dầm: 9hf = 9 10 = 90(cm) khi hf = 10 cm > 0,1.h = 0,160 = 6 cm với hC là chiều cao cánh tay lấy bằng chiều dày của bản Vậy lấy c1 = 90 (cm) ị bf = 30+ 290 = 210(cm) Giả thiết a = 5 cm ị h0 = 60 – 5 = 55 (cm) Xác định vị trí trục trung hoà: Ta có : Mmax = 29056,1 (Kgm) < Mc = 163125 (Kg.m) nên trục trung hoà đi qua cánh Tính toán theo tiết diện hình chữ nhật thay (b’x h) = 225 x 60 (cm) Đặt cốt đơn. Diện tích cốt thép : Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Vậy hàm lượng cốt thép hợp lí Chọn thép: 4&25 có AS = 19,63 (cm2) Kiểm tra ab.v : Chọn ab.v = 2,5 cm Bài toán thiên về an toàn. Khoảng cách giữa các cốt thép : Thoả mãn. b. Tính thép chịu mô men âm: Mômen đầu trái : M T = - 43036,64 (Kgm) Tính với tiết diện chữ nhật: b x h = 30 x 60 (cm) Chọn chiều dày lớp bảo vệ: a =6 cm, h0 = 60 – 6 = 54 cm. Ta có: Đặt cốt đơn. Diện tích cốt thép : Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Vậy hàm lượng cốt thép hợp lí Chọn thép: 5 &28 có AS = 30,79 (cm2) đặt thành 2 lớp. Kiểm tra ab.v : Chọn ab.v = 2,5 cm Bài toán thiên về an toàn. Khoảng cách giữa các cốt thép : Thoả mãn. Mômen đầu phải: M P = - 42365,56 (Kgm) Tính toán tương tự như với tiết diện đầu trái. Chọn thép: 5 &28 có AS = 30,79 (cm2) đặt thành 2 lớp. Ta có : AS = 31,74 (cm2), ta chọn 5 &25 có AS = 30,79 (cm2) c. Tính toán cốt đai cho dầm. Để đơn giản trong thi công, ta tính toán cốt đai cho dầm có lực cắt lớn nhất và bố trí tương tự cho các dầm còn lại. Lực cắt lớn nhất trong các dầm : Qmax = 50725,56 (Kg) Dầm chịu tải trọng phân bố đều với: ( với g01 là trọng lượng bản thân dầm 6 ) Giá trị q1: Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính: Do chưa có bố trí cốt đai nên ta giả thiết :. Như vậy bê dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính. Kiểm tra sự cần thiết phải đặt cốt đai: Bỏ qua sự ảnh hưởng của lực dọc trục nên Cần phải đặt cốt đai chịu cắt. Xác định giá trị: Do dầm có phần cánh nằm trong vùng kéo Xác định giá trị Ta có: Giá trị qSW tính toán: Giá trị Giá trị Yêu cầu nên ta lấy giá trị qSW = 787,8(kg/cm) để tính cốt đai. Sử dụng đai &8, số nhánh n =2. Khoảng cách s tính toán: Dầm có h = 60(cm) > 45(cm) stt = min(h/3 ; 50cm) = 20(cm) Giá trị smax : Khoảng cách thiết kế của cốt đai: Chọn s = 20 (cm) Vậy ta bố trí &8s200 cho dầm Kiểm tra lại điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đã bố trí cốt đai: + Với Dầm bố trí &8s200 có: + + Ta thấy: Ta có: Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính. Các dầm còn lại tính toán tương tự như tính toán dầm trên. Ta đưa vào bảng excel để tính. 5.3. Tính toán thép tại vị trí nút trên của cột: Các cột cần tính là 40, 41, 43. * Cột 40: Theo bảng tính thép cột ta có e0= 73,33; h =40 Vậy ta phải đặt thép ở nách theo cấu tạo. Chọn 2f 20. * Cột 41: Ta có e0= 80,5; h= 40 Vậy ta phải đặt thép ở nách theo cấu tạo. Chọn 2 f20. * Cột 43: Ta có e0= 70,9; h= 40 Vậy ta phải đặt thép ở nách theo cấu tạo. Chọn 2f20. Chương VI tính toán sàn tầng điển hình (tầng 6) Sử dụng BT B25, có Rb = 14,5 MPa = 145 KG/cm2 , Rbt = 1,05 MPa = 10,5 KG/cm2 Sử dụng thép AI có Rk = 255 MPa = 2550 KG/cm2. 6.1. Tính ô sàn O1: (tính ô sàn làm việc theo 2 phương). Ô sàn O1 có kích thước là 3x3,25 m, chiều dày ô sàn chọn là 10 cm. Lớp BT bảo vệ là 1,5 cm. 1/ Tính tải trọng bản thân của ô sàn. * Tải trọng bản thân của sàn: TT Các lớp sàn Dày (m) g (kg/m3) Gtc (kg/m2) n Gtt (kg/m2) 1 Gạch lát 0,01 2000 20 1,1 22 2 Vữa lót 0,02 1800 36 1,2 43,2 3 Bản BTCT 0,1 2500 250 1,1 275 4 Vữa trát 0,015 1800 27 1,3 35,1 ồ 333 375,3 Tổng tĩnh tải của các ô bản S1 là : gtt= 375,3 (kg/m2) 2/ Hoạt tải tác dụng lên ô bản: Ô sàn O1 thuộc loại văn phòng cho thuê, theo TCVN 2737 - 1995 có: Ptc=200 KG/m2. Ptt=1,2.200=240 KG/cm2. 3/ Tính toán nội lực: 3.1) Sơ đồ tính toán: Kích thước 3 x3,25 m. Khoảng cách nội giữa 2 mép dầm : l01=3 - 0,22 = 2,78 ( m ) l02=3,25 - 0,22 = 3,03 ( m ) Vậy bản làm việc theo 2 phương (bản chịu uốn theo 2 phương). Nhịp tính toán của ô bản xác định theo trường hợp gối tựa liên kết cứng. 3.2) Tải trọng tính toán. - Tĩnh Tải : gtt = 375,3 ( Kg/m2 ) - Hoạt tải : P = 240 ( Kg/m2 ) - Tổng tải trọng : Gb = gtt+Ptt = 375,3+240 = 615,3 ( kg/m2 ) 3.3) Nội lực: Dùng phương án bố trí thép đều trong mỗi phương Cắt 2 dải bản theo 2 phương, mỗi dải bản rộng 1m . Phương trình tính nội lực: Lấy M1 làm ẩn số chính và quy định tỉ số : ; ; ; ; Với .Tra bảng ta được : q = 1,07; A1 = B1 = 1,5 ; A2 = B2 = 1,58. Thay số vào ta được : Giải ra được : M1 = 83,52(kg.m) M2 = M1 = 83,52 (kg.m) MA1 = MB1 = 83,521,5 = 125,28 (kg.m) MA2 = MB2 = 125,28 (kg.m) 4) Tính cốt thép: Để tiện cho tính toán ta xét một dải sàn có bề rộng b = 1 m. - Kích thước tiết diện bản được tính toán : bxh = 100 x 10 cm * Tính cốt thép chịu mômen dương giữa bản: M1 = M2 = 83,52 ( kg.m ) Chọn a0 = 1,5 cm h0 = 10 - 1,5 = 8,5 cm Đặt cốt đơn. Diện tích cốt thép Chọn f8a200 có Fa=2,5 cm2 - Kiểm tra:%>mmin =0,1% * Tính cốt thép chịu mômen âm MA1 = MA2= 125,28(kgm) Chọn a0 = 1,5 cm, h0 = 10 - 1,5 = 8,5 cm. Đặt cốt đơn. Diện tích cốt thép Chọn f8a150 có Fa=3,35 cm2 - Kiểm tra: %>mmin =0,1%. * Với các ô sàn còn lại ta lập bảng tính sau: Bảng tính tải trọng bản thân của các ô sàn Tên ô sàn l1 (m) l2 (m) gtt kG/m2 Ptt kG/m2 qtt kG/m2 l2/l1 Kết luận O2 3,25 4,4 375,3 240 615.3 1,35 Bản làm việc theo 2 phương O3 1,6 5,8 375,3 360 735.3 3,63 Bản làm việc theo 1 phương O4 3 6 375,3 240 615.3 2 Bản làm việc theo 1 phương O5 3 6,5 375,3 360 735.3 2.17 Bản làm việc theo 1 phương O6 3 3,25 375,3 360 735.3 1,08 Bản làm việc theo 2 phương O7 3 3,25 375,3 480 855.3 1,08 Bản làm việc theo 2 phương Bảng tính các hệ số Ô sàn l1 l2 lo1 lo2 lo2/lo1 q A1 A2 B1 B2 2 3,25 4,3 3,03 4,08 1,35 0.68 1.23 0.85 1.23 0.85 6 3 3,25 2,78 3,03 1,09 1,05 1,5 1,58 1,5 1,58 7 3 3,25 2,78 3,03 1,09 1,05 1,5 1,58 1,5 1,58 * Phương trình mômen tổng quát: Bảng tính mômen và tính thép Tên ô sàn Momen A g Fa(cm2) CT chọn Fa m(%) 2 M1 152,1 0,016 0,992 0,78 f8a150 3,35 0,39 M2 94,32 0,01 0,995 0,48 f8a150 3,35 0,39 MA1 182,6 0,019 0,99 0,94 f8a150 3,35 0,39 MA2 121,7 0,013 0,993 0,63 f8a150 3,35 0,39 MB1 182,6 0,019 0,99 0,94 f8a150 3,35 0,39 MB2 121,7 0,013 0,993 0,63 f8a150 3,35 0,39 6 M1 106,6 0,011 0,994 0,55 f8a150 3,35 0,39 M2 106,6 0,011 0,994 0,55 f8a150 3,35 0,39 MA1 149,3 0,016 0,992 0,77 f8a150 3,35 0,39 MA2 149,3 0,016 0,992 0,77 f8a150 3,35 0,39 MB1 149,3 0,016 0,992 0,77 f8a150 3,35 0,39 MB2 149,3 0,016 0,992 0,77 f8a150 3,35 0,39 7 M1 124 0,013 0,993 0,64 f8a150 3,35 0,39 M2 124 0,013 0,993 0,64 f8a150 3,35 0,39 MA1 173,6 0,018 0,991 0,9 f8a150 3,35 0,39 MA2 173,6 0,018 0,991 0,9 f8a150 3,35 0,39 MB1 173,6 0,018 0,991 0,9 f8a150 3,35 0,39 MB2 173,6 0,018 0,991 0,9 f8a150 3,35 0,39 * Kết luận thép sàn: Với các ô sàn O2,O6,O7,bố trí 1 lưới thép dưới là f8a150. 6.2. Tính ô sàn làm việc theo 1 phương. * Công thức tính mômen: . Qtt và l đã có trong bảng ở trên. Khi tính sàn ta coi sàn như dầm đơn giản gối lên hai gối tựa là 2 dầm. Tính toán thép sàn ta đưa vào trong bảng sau: Tên ô sàn Mômen A g Fa(cm2) CT chọn Fa m(%) 3 183,825 0,0196 0,9901 0,95 f8a200 2,5 0,29 4 240,352 0,0256 0,987 1,25 f8a200 2,5 0,29 5 413,606 0,044 0,9775 2,16 f8a200 2,5 0,29 * Kết luận thép tầng 6: - Với ô sàn làm việc theo 2 phương ta đặt 1 lưới thép theo 2 phương đều là f8a150. - Với ô sàn làm việc theo 1 phương đặt 1lưới thép: theo phương cạnh ngắn là f8a150, theo phương còn lại là f8a200. Chương VII tính toán cầu thang bộ 1. Bản thang ( đan thang ) : - Bản thang được kê lên dầm cầu thang và dầm tường. - Kích thước bản thang: + Chiều dài 3,6 m (l1) + Chiều rộng 1,5 m (l2) + Chiều dày bản thang : hbản = 8 cm + Góc nghiêng của bản thang so với phương ngang (a = 28) có tga = 0,54 + Số bậc xây trên mỗi bản thang là 11 bậc. Mỗi bậc có b = 300 = 30 cm. - Sơ đồ tính toán : Bản kê 4 cạnh nhưng bản làm việc theo một phương, phương cạnh ngắn. Cắt ra một dải bản có bề rộng b = 1 m (tính trong mặt phẳng bản) 1.1. Tĩnh tải tác dụng lên bản : Bảng tính toán tĩnh tải tác dụng lên bản thang : STT Các lớp vật liệu tính toán gtc (kg/m) n gtt (kg/m) 1 Mặt đá 67,08 1,1 73,79 2 Vữa lót 36,22 1,3 47,09 3 Bậc gạch 134,2 1,1 147,6 4 Bản bê tông cốt thép dày 80 200 1,1 220 5 Vữa trát dày 15 27 1,3 35,1 Tải do mặt đá gây ra : Chiều dày lớp đá là 2 cm . Tải do vữa lót gây ra : Lớp vữa lót dày 1,5 cm Tải do bậc gạch gây ra : Tải do bản thang bêtông cốt thép gây ra : Tải do lớp vữa trát gây ra : Tổng tĩnh tải tác dụng là g = = 523,58 (kg/m) Tính toán với dải bản rộng 1 m , có gtt = 523,58 (kg/m ) 1.2. Hoạt tải tác dụng lên bản : - Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên bản thang (theo TCVN 2737-95) Pt/c = 300 ( kg/ m2 ) - Hoạt tải tính toán P= n ´ pt/c´1 = 1,33001 = 390 ( kg/m ) Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang là : q = g + P = 523,58 + 390 = 913,58 ( kg/m ) Tổng tải trọng tác dụng vuông góc mặt bản: qtt = qcos = 913,58 0,883 = 806,69 ( kg/m ) * Sơ đồ tính : Bản thang được tính như một dầm đơn giảm có liên kết hai đầu là liên kết gối tựa, chịu tải trọng phân bố đều trên toàn dầm ( hai gối tựa trùng với vị trí dầm tường và cốn thang). Dầm có tiết diện b ´ h = 1000 ´ 80 mm . 1.2. Nội lực tính toán: Theo sức bền vật liệu ta có: l = 1,5 + 0,11 = 1,61 ( m ) 1.3. Tính toán cốt thép cho bản thang : Vật liệu làm bản thang: Bêtông B25, có Rb = 145 (Kg/cm2), Rbt = 10,5 (Kg/cm2). Thép AI có cường độ tính toán Rk = 2250 ( kg/cm2) Giả thiết a = 2 cm h0 = h - a = 8 - 2 = 6 cm. Đặt cốt đơn. Diện tích cốt thép Hàm lượng thép: Dùng cốt thép ặ8a200 (thép AI) Vậy số thanh trên một bản là: chọn 19 thanh. Vậy tổng số cốt thép bố trí cho bản thang một tầng là 2 ´ 19 = 38 thanh. Theo phương dọc thì cốt thép đặt ặ8a200 Số thanh đặt trên một bản bằng chọn 9 thanh. Vậy tổng số thép bố trí cho bản thang một tầng: 9 ´ 2 = 18 thanh. Cốt mũ: Do trong quá trình tính toán ta đã bỏ qua giá trị mômen âm xuất hiện tại hai đầu bản (do sơ đồ tính ở đây là dầm đơn giảm M = 0 ở đầu dầm). Vậy cốt mũ có tác dụng chịu phần mômen âm này. Chiều dài cốt mũ lấy theo cấu tạo l/4 = 1,5/4 = 0,375 (m) đ Lấy dài 40 cm. Vậy chiều dài thanh thép làm cốt mũ = 40 + 2 ´ 9 = 58 (cm) Cốt thép dùng làm cốt mũ ặ8a200. Số cốt mũ cho một vế thang : chọn 19 thanh (tính cho một phía) Vậy tổng số cốt mũ dùng cho bản thang của tầng : 4 ´ 19 = 76 thanh. 2. Tính dầm cốn thang: Kích thước tiết diện cốn thang: b ´ h = 150 ´ 300 (mm) 2.1. Tải trọng tác dụng : - Do bản thang truyền vào (xét tới phần tải trọng vuông góc với bản) 0,5 ´ qb ´ lb = 753,476 ´ 0,5 ´ 1,5 = 565,107 (kg/m) - Do tải tay vịn cầu thang (phần tải trọng vuông góc với mặt bản) đ Tổng tải trọng tác dụng: = 565,107 + 66,25 = 631,357 (kg/m) 2.2. Sơ đồ tính toán: Cốn thang được tính như dầm đơn giảm, hai đầu dầm được liên kết với dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới.Dầm chịu tải trọng phân bố đều với nhịp dầm l=3,6 m. Tiết diện tính toán: b ´ h = 10 ´ 30cosa = 15´30cos28 = 15 ´ 26,49 (cm) 2.3. Nội lực tính toán: 2.4. Tính toán cốt thép: Giả sử a = 3 cm, cốt thép AI có Rk = 2250 ( Kg/cm2 ) Chiều cao cốn thang h0 = 26,49 - 3 = 23,49 (cm). Đặt cốt đơn. Diện tích cốt thép Chọn thép 1ặ16 có AS = 2,01 ( cm2 ) Cốt cấu tạo 1ặ16, cốt đai ặ8a150 (thép AI). Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông theo công thức : Ta có : Vậy bêtông đủ khả năng chịu cắt Đặt cốt thép theo cấu tạo : Vậy chọn cốt đai một nhánh ặ8AIa150 là hợp lý. đ Số cốt đai trong một cốn thang : 3. Tính toán bản chiếu nghỉ: 3.1. Xác định tải trọng: Bảng tính toán tải trọng tác dụng STT Các lớp vật liệu sàn gtc (kg/m3) n gtt (kg/m3) 1 Gạch lát: Granitơ (g = 1.932 kg/m3) 42,5 1,1 46,75 2 Vữa lót: vữa tam hợp (g = 1.800 kg/m3) 36 1,3 46,8 3 Sàn bêtông cốt thép dày 100 (g = 2.500 kg/m3) 250 1,1 275 4 Vữa trát: vữa tam hợp (g =