BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG
THUYẾT MINH HỆ ĐÀO TẠO CHÍNH QUY
ĐỀ TÀI .
CHUNG CƯ CAO CẤP AN PHÚ
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 9
I.
NHU
CẦU
XÂY
DỰNG
CÔNG
TRÌNH 9
II.
ĐỊA
ĐIỂM
XÂY
DỰNG
CÔNG
TRÌNH 9
ĐỨNG 10
3.
HỆ
THỐNG
GIAO
THÔNG 10
IV.
GIẢI
PHÁP
KỸÙ
THUẬT 10
1.
HỆ
THỐNG
ĐIỆN 10
CHỐNG
SÉT 11
6.
HỆ
THỐNG
THOÁT
RÁC 11 PHẦN HAI. KẾT CẤU
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 12
I.
LỰA
CHỌN
GIẢI
PHÁP
KẾT
LUẬN 14
II.
LỰA
CHỌN
VẬT
LIỆU 15
III.
CÁC
TIÊU
CHUẨN,
QUY
PHẠM
DÙNG
TRONG
TÍNH
CHỌN
PHƯƠNG
PHÁP
TÍNH
TOÁN 16
1.
SƠ
ĐỒ
TÍNH 16
2.
CÁC
GIẢ
THUYẾT
DÙNG
TRONG
LỰA
CHỌN
CÔNG
CỤ
TÍNH
TOÁN 18
5.
NỘI
DUNG
TÍNH
TOÁN 18
VI.
SỐ
LIỆU
TÍNH
1.
KÍCH
THƯỚC
SƠ
BỘ 21
2.
VẬT
LIỆU 21
II.
TÍNH
TOÁN
NẮP
BỂ 21
1.
TẢI
TÍNH
TOÁN
THÀNH
BỂ 22
1.
TẢI
TRỌNG 22
2.
SƠ
ĐỒ
TÍNH 23
3.
XÁC
ĐỊNH
NỘI
ĐỒ
TÍNH 24
3.
XÁC
ĐỊNH
NỘI
LỰC 25
4.
TÍNH
CỐT
THÉP 25
5.
KIỂM
TRA
ĐỘ
3.
XÁC
ĐỊNH
NỘI
LỰC 27
4.
TÍNH
CỐT
THÉP
DỌC 27
5.
TÍNH
CỐT
THÉP
NGANG 27
RỘNG
KHE
NỨT
THÀNH
VÀ
ĐÁY
BỂ 29
1.
CƠ
SỞ
LÝ
THUYẾT 29
2.
KẾT
QUẢ
LIỆU 32
3.
TẢI
TRỌNG 33
II.
TÍNH
TOÁN
BẢN
THANG 34
1.
XÁC
ĐỊNH
NỘI
LỰC 34
2.
TÍNH 36
3.
XÁC
ĐỊNH
NỘI
LỰC 36
4.
TÍNH
CỐT
THÉP
DỌC 36
5.
TÍNH
CỐT
THÉP
THƯỚC
SƠ
BỘ 38
2.
VẬT
LIỆU 38
3.
TẢI
TRỌNG 38
II.
TÍNH
TOÁN
SÀN
KHÔNG
DẦM 39
4.
TÍNH
CỐT
THÉP 42
5.
KIỂM
TRA
ĐỘ
BIẾN
DẠNG 45
6.
KIỂM
TRA
KHẢ
NĂNG
ĐỘNG
RIÊNG 47
III.
NHẬN
XÉT 53
CHƯƠNG 7. TẢI TRỌNG GIÓ 54
I.
THÀNH
PHẦN
GIÓ
TĨNH 54
II.
THÀNH
PHẦN
GIÓ
II.
PHẢN
ỨNG
CÔNG
TRÌNH
DƯỚI
TÁC
ĐỘNG
CỦA
ĐỘNG
ĐẤT 59
1.
PHỔ
PHẢN
ỨNG
PHƯƠNG
PHÁP
XÁC
ĐỊNH
TẢI
TRỌNG
ĐỘNG
ĐẤT 63
1.
PHƯƠNG
PHÁP
ĐÁNH
GIÁ
GIÁN
TIẾP 63
TRỌNG
ĐỘNG
ĐẤT 65
1.
TIÊU
CHUẨN
KHÁNG
CHẤN
MĨ
UBC-97 65
2.
TIÊU
CHUẨN
KHÁNG
CHẤN
TẢI
TRỌNG 78
II.
CẤU
TRÚC
TỔ
HP
NỘI
LỰC 80
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2002-2007 GVHD: NGUYỄN KHẮC MẠN TRANG 6 SVTH: TRẦN TUẤN NAM
III.
SƠ
ĐỒ
TÍNH 81
1.
SỐ
LIỆU
TÍNH
TOÁN 82
2.
TÍNH
CỐT
THÉP
DỌC 82
3.
TÍNH
CỐT
THÉP
NGANG 82
DỌC 86
3.
TÍNH
CỐT
THÉP
NGANG 87
4.
KẾT
QUẢ
TÍNH
TOÁN 87
5.
NHẬN
XÉT 94
VII.
TRÍ
CỐT
THÉP
DỌC 97
4.
TÍNH
CỐT
THÉP
NGANG 97
CHƯƠNG 10. NỀN MÓNG 98
I.
ĐIỀU
KIỆN
ĐỊA
CHẤT
MẶT
CẮT
ĐỊA
CHẤT
ĐỂ
TÍNH
MÓNG 99
4.
ĐÁNH
GIÁ
ĐIỀU
KIỆN
ĐỊA
CHẤT
THUỶ
D07) 100
1.
CÁC
LOẠI
TẢI
TRỌNG
DÙNG
ĐỂ
TÍNH
TOÁN 100
2.
CÁC
GIẢ
THIẾT
TÍNH
CỐT
THÉP
ĐÚC
SẴN 102
4.
CẤU
TẠO
CỌC 102
5.
SỨC
CHỊU
TẢI
CỦA
CỌC 102
6.
2.
CỌC
KHOAN
NHỒI 105
8.
CẤU
TẠO
CỌC 105
9.
SỨC
CHỊU
TẢI
CỦA
CỌC
KHOAN
12.
PHÂN
TÍCH
LỰA
CHỌN
PHƯƠNG
ÁN
MÓNG 108
KẾT
LUẬN 109
13.
KIỂM
TRA
THEO
ĐIỀU
LÕI
THANG
M6 115
1.
QUAN
NIỆM
TÍNH
TOÁN 115
2.
XÁC
ĐỊNH
TẢI
TRỌNG 115
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2002-2007
CHỊU
TẢI
CỦA
CỌC
KHOAN
NHỒI 117
6.
XÁC
ĐỊNH
SỐ
LƯNG
CỌC 119
7.
KIỂM
TRA
TOÁN
VÀ
CẤU
TẠO
ĐÀI
CỌC 124
CHƯƠNG 11. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔÂNG THỂ CÔNG TRÌNH 126
I.
KIỂM
TRA
CHUYỂN
VỊ
ĐỈNH 126
II.
KIỂM
ĐỊNH
TRƯT 129 PHẦN BA. THI CÔNG
CHƯƠNG 12. THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 130
I.
GIẢI
PHÁP
MÓNG
CỌC
KHOAN
NHỒI 130
1.
NHẮC
LẠI
CÁC
TIÊU
CHUẨN
THI
CÔNG
CỌC
KHOAN
NHỒI 130
5.
CHỌN
MÁY
THI
CÔNG
CỌC 131
II.
LÀM
SẠCH
HỐ
KHOAN 135
4.
GIA
CÔNG
CỐT
THÉP
VÀ
HẠ
CỐT
THÉP 136
5.
ĐỔ
CỌC 139
CHƯƠNG 13. THI CÔNG BÊTÔNG TOÀN KHỐI 141
I.
KHÁI
QUÁT
QUÁ
TRÌNH
THI
CÔNG 141
II.
CÔNG
TÁC
CỐP
PHA 141
1.
CỐP
PHA
VÁCH
CỨNG 145
4.
CÔNG
TÁC
CỐP
PHA
DẦM,
SÀN 147
III.
CÔNG
TÁC
CỐT
SÀN 152
3.
CÔNG
TÁC
CỐT
THÉP
CỘT
VÁCH 153
IV.
CÔNG
TÁC
BÊTÔNG
TOÀN
KHỐI 154
1.
THI
CÔNG
BÊTÔNG
TOÀN
KHỐI 157
CHƯƠNG 14. AN TOÀN LAO ĐỘNG 161
I.
TỔNG
QUAN 161
II.
AN
TOÀN
LAO
ĐỘNG
TRONG
AN
TOÀN
LAO
ĐỘNG
TRONG
THI
CÔNG
BÊTÔNG 161
1.
LẮP
DỰNG,
THÁO
DỢ
DÀN
GIÁO 161
ĐỔ
VÀ
ĐẦM
BÊTÔNG 163
5.
BẢO
DƯỢNG
BÊTÔNG 163
6.
THÁO
DỢ
CỐP
PHA 163
V.
AN
CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 165ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2002-2007 GVHD: NGUYỄN KHẮC MẠN TRANG 9 SVTH: TRẦN TUẤN NAM
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
I. NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Trong những năm gần đây, mức độ đô thò hóa ngày càng tăng, mức sống và nhu
cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi,
giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn.
Mặt khác với xu hướng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhập
với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao
tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần
thiết.
Vì vậy chung cư An Phú ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như
thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thò tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang
trên đà phát triển.
Hình 1. Phối cảnh kết cấu công trình.
II. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Tọa lạc tại trung tâm khu đô thò mới Thảo Điền, quận 2, công trình nằm ở vò trí
thoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà hợp lý và hiện đại cho
tổng thể quy hoạch khu dân cư.
Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư
và giao thông ngoài công trình.
Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu
2. MẶT ĐỨNG
Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn
thiện bằng sơn nước.
3. HỆ THỐNG GIAO THÔNG
Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang.
Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm 01 thang bộ, 03
thang máy trong đó có 02 thang máy chính và 01 thang máy chở hàng và phục vụ
y tế có kích thước lớn hơn. Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung
quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp
lý và bảo đảm thông thoáng.
IV. GIẢI PHÁP KỸÙ THUẬT
1. HỆ THỐNG ĐIỆN
Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đô thò vào nhà thông qua
phòng máy điện. Từ đây điện được dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lưới
điện nội bộ.
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2002-2007 GVHD: NGUYỄN KHẮC MẠN TRANG 11 SVTH: TRẦN TUẤN NAM
Ngoài ra khi bò sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở
tầng ngầm để phát.
2. HỆ THỐNG NƯỚC
Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở
tầng hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng thông
qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ.
Giải pháp kết cấu sàn là sàn không dầm, không có mũ cột, chỉ đóng trần ở khu
vực sàn vệ sinh mà không đóng trần ở các phòng sinh hoạt và hành lang nhằm
I. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
1. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH
Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:
- Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chòu lực, kết cấu lõi cứng
và kết cấu ống.
- Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống
lõi và kết cấu ống tổ hợp.
- Các hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền,
kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép.
Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và
khả năng thi công thực tế của từng công trình.
Trong đó kết cấu tường chòu lực (hay còn gọi là vách cứng) là một hệ thống tường
vừa làm nhiệm vụ chòu tải trọng đứng vừa là hệ thống chòu tải trọng ngang. Đây là
loại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngoài đã chỉ ra rằng rất thích hợp cho các
chung cư cao tầng. Ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này là không cần sử dụng hệ
thống dầm sàn nên kết hợp tối ưu với phương án sàn không dầm. Điều này làm
cho không gian bên trong nhà trở nên đẹp đẽ, không bò hệ thống dầm cản trở, do
vậy chiều cao của ngôi nhà giảm xuống. Hệ kết cấu tường chòu lực kết hợp với hệ
sàn tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng không gian lớn, tính liền khối
cao, độ cứng phương ngang tốt khả năng chòu lực lớn, đặt biệt là tải trọng ngang.
Kết cấu vách cứng có khả năng chòu động đất tốt. Theo kết quả nghiên cứu thiệt
hại các trận động đất gây ra, ví dụ trận động đất vào tháng 2/1971 ở California,
trận động đất tháng 12/1972 ở Nicaragoa, trận động đất năm 1977 ở Rumani… cho
thấy rằng công trình có kết cấu vách cứng chỉ bò hư hỏng nhẹ trong khi các công
trình có kết cấu khung bò hỏng nặng hoặc sụp đổ hoàn toàn. Vì vậy đây là giải
pháp kết cấu được chọn sử dụng cho công trình.
2. HỆ KẾT CẤU SÀN
Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết
không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ
võng.
c) Sàn không dầm (không có mũ cột)
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
Ưu điểm:
- Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình.
- Tiết kiệm được không gian sử dụng.
- Dễ phân chia không gian.
- Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…
- Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa.
- Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không
phải mất công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối đònh
hình và đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản.
- Do chiều cao tầng giảm nên thiết bò vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu
cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành.
- Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm
so với phương án sàn dầm.
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2002-2007 GVHD: NGUYỄN KHẮC MẠN TRANG 14 SVTH: TRẦN TUẤN NAM
Nhược điểm:
- Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung
do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chòu
lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì
vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chòu và tải trọng đứng do cột chòu.
- Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chòu uốn và chống chọc thủng
do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn.
GVHD: NGUYỄN KHẮC MẠN TRANG 15 SVTH: TRẦN TUẤN NAM
II. LỰA CHỌN VẬT LIỆU
- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt.
- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho
tính năng chòu lực thấp.
- Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chòu tác dụng của tải trọng
lặp lại (động đất, gió bão).
- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất
lặp lại không bò tách rời các bộ phận công trình.
- Vật liệu có giá thành hợp lý.
Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn. Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo
điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng
như tải trọng ngang do lực quán tính.
Trong điều kiện nước ta hiện nay thì vật liệu BTCT hoặc thép là loại vật liệu đang
được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng.
III. CÁC TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM DÙNG TRONG TÍNH TOÁN
- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bêtông cốt thép TCVN 356:2005.
- Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737:1995.
- Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TCVN 45:1978.
- Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 205:1998.
- Tiêu chuẩn thiết kế và thi công nhà cao tầng TCXD 198:1997.
IV. LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN
- Chọn chiều dày các vách chòu lực là 400 mm, riêng vách lõi thang chọn chiều
dày là 300 mm.
- Chọn bản sàn bêtông cốt thép toàn khối dày 25 cm.
- Chọn cầu thang dạng bản có chiều dày 12 cm.
- Bể nước mái có chiều dày bản thành là 16 cm, bản đáy là 20 cm, bản nắp là 12
cm.
các lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách.
Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể.
3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chòu lực nhà nhiều tầng thể
hiện theo ba mô hình sau:
Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là
dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chòu lực là hệ chòu lực siêu tónh. Khi giải
quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn. Đó chính là
giới hạn của mô hình này.
Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn): Rời rạc hoá toàn bộ hệ chòu lực
của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực
và chuyển vò. Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể
giải quyết được tất cả các bài toán. Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc
giải quyết các bài toán kết cấu như ETABS, SAP, STAAD
Mô hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối): Từng hệ chòu lực được xem là
rời rạc, nhưng các hệ chòu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết
trượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao. Khi giải quyết bài toán này ta thường
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2002-2007 GVHD: NGUYỄN KHẮC MẠN TRANG 17 SVTH: TRẦN TUẤN NAM
chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương
pháp sai phân. Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực.
Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH)
Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện được sử dụng
phổ biến hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một số
phần mềm tính toán dựa trên cơ sở phương pháp tính toán này.
Theo phương pháp phần tử hữu hạn, vật thể thực liên tục được thay thế bằng một
Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu.
Thuật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết
cấu: phân tích tónh, phân tích động và tính toán ổn đònh kết cấu.
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2002-2007 GVHD: NGUYỄN KHẮC MẠN TRANG 18 SVTH: TRẦN TUẤN NAM
4. LỰA CHỌN CÔNG CỤ TÍNH TOÁN
a) Phần mềm ETABS 8.5.0
Dùng để giải nội lực và phân tích động cho hệ công trình bao gồm các dạng và giá
trò dao động, kiểm tra các dạng ứng xử của công trình khi chòu tải trọng động đất.
Do ETABS là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho nhà cao tầng nên
việc nhập và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác.
b) Phần mềm SAP 10.0.1
Dùng để giải nội lực cho các cấu kiện đơn giản của hệ kết cấu nhằm đơn giản hoá
trong quá trình tính toán.
c) Một số lưu ý
Khi sử dụng các phần mềm SAP, ETABS… cần chú ý đến quan niệm từng cấu kiện
của phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực khi đưa vào mô
hình.
Quan niệm khối (solid): khi 3 phương có kích thùc gần như nhau, và có kích thước
lớn hơn nhiều so với các phần tử khác.
Quan niệm bản, vách (shell): khi kích thước 2 phương lớn hơn rất nhiều so với
phương còn lại.
Quan niệm thanh (frame): khi kích thước 2 phương nhỏ hơn rất nhiều so với phương
còn lại.
Quan niệm điểm (point): khi 3 phương có kích thùc gần như nhau, và có kích
thước rất bé.
Khi ta chia càng mòn các cấu kiện thì kết quả sẽ càng chính xác. Do phần tử hữu
= 12 kG/cm
2
- Môđun đàn hồi: E
b
= 330.10
3
kG/cm
2
Bêtông cọc khoan nhồi dùng mác 250 với các chỉ tiêu như sau:
- Khối lượng riêng: γ = 2,5 T/m
3
- Cường độ tính toán: R
n
= 110 kG/cm
2
- Cường độ chòu kéo tính toán: R
k
= 8,8 kG/cm
2
- Môđun đàn hồi: E
b
= 265.10
3
kG/cm
2
- Cường độ chòu kéo tính toán: R
a
= 2800 kG/cm
2
- Cường độ tính cốt thép ngang: R
đ
= 2200 kG/cm
2
- Môđun đàn hồi: E
a
= 2,1.10
6
kG/cm
2
Cốt thép trơn φ<10 dùng loại AI với các chỉ tiêu:
- Cường độ chòu nén tính toán: R
a’
= 2300 kG/cm
2
- Cường độ chòu kéo tính toán: R
a
= 2300 kG/cm
2
- Cường độ tính cốt thép ngang: R
đ
- Do sinh ra trong quá trình thi công.
- Do áp lực của nước ngầm và đất.
Khả năng chòu lực của kết cấu cần được kiểm tra theo từng tổ hợp tải trọng, được
quy đònh theo các tiêu chuẩn hiện hành.
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2002-2007 GVHD: NGUYỄN KHẮC MẠN TRANG 21 SVTH: TRẦN TUẤN NAM
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁII. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1. KÍCH THƯỚC SƠ BỘ
Bể nước mái có kích thước 4 × 7 × 2 (m
3
). Cao trình nắp bể là +58,0 m.
Bể nước (gồm đáy bể, thành bể, nắp bể) được đúc BTCT toàn khối. Sơ bộ chọn
chiều dày nắp bể là 12 cm, chiều dày thành bể là 16 cm, chiều dày đáy bể là 20 cm.
2. VẬT LIỆU
Bêtông mác 400: R
n
= 170 kG/cm
2
, R
k
= 12 kG/cm
2
.
Thép AIII (Þ≥10): R
3
B'
4
7000
Hình 1. Nắp bể nước mái.
1. TẢI TRỌNG
Tải trọng bản thân:
2
bt
q n. .h 1,1.2500.0,12 330 kG/m
= γ = =
Nắp bể chỉ có hoạt tải sữa chữa, không có hoạt tải sử dụng, ta lấy hoạt tải phân bố
là 75 kG/m² (theo TCVN 2737-1995).
Hoạt tải sửa chữa: p
= 1,2.75 = 90 kG/m
2
→
Tổng tải trọng: q = q
bt
+ p
= 330 + 90 = 420 kG/m
2
.
2. SƠ ĐỒ TÍNH
Tỉ số l
Trong đó:
1 2
P q.l .l 420.4.7 11760 kG
= = = ; m
ij
, k
ij
tra bảng phụ thuộc l
2
/l
1
.
4. TÍNH CỐT THÉP
Chọn a = 2 cm, h
o
= h – a = 12 – 2 = 10 cm.
2
n o
M
A
R .b.h
=
0,5 1 1 2A
γ = + −
a
a o
=
0,020
M
1
=
232 0,014
0,993
1,01
Þ6a200
1,41 0,14
m
22
=
0,006
M
2
=
75 0,004
0,998
166 0,010
0,995
0,72
Þ6a200
1,41 0,14
Thép cấu tạo chọn Þ6a200.
Tại cửa nắp có kích thước 60 cm × 60 cm, được gia cố bằng 2Þ8.
III. TÍNH TOÁN THÀNH BỂ
1. TẢI TRỌNG
a) Tải trọng ngang của nước
Biểu đồ áp lực nước có dạng tam giác tăng dần theo độ sâu.
Tại đáy bể (z = 1,8 m):
2
n
p n. .h 1,1.1000.1,8 1980 kG/m
= γ = = .
b) Tải trọng gió
TPHCM thuộc vùng áp lực gió II-A, lấy giá trò áp lực gió là W0 = 83 kG/m2.
Công trình thuộc vùng đòa hình B (đất trống trải).
Cao trình nắp bể: z = 58,0 m → k =1,37.
Xem áp lực gió không đổi suốt chiều cao thành bể.
Tải trọng gió hút:
2
h o
p n.W .k.c 1,2.83.1,37.0,6 83 kG/m
= = = .
l 1,8
M q. 2063. 446 kGm
15 15
= = =
2 2
1
2
l 1,8
M q. 2063. 199 kGm
33,6 33,6
= = =
4. TÍNH CỐT THÉP
Chọn a = 2 cm, ho = h – a = 16 – 2 =14 cm.
2
n o
M
A
R .b.h
=
0,5 1 1 2A
γ = + −
a
a o
M
F
1,74
Þ8a200
2,51 0,18
M
2
=
199 0,012
0,994
0,77
Þ8a200
2,51 0,18
Thép cấu tạo chọn Þ6a200.
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2002-2007 GVHD: NGUYỄN KHẮC MẠN TRANG 24 SVTH: TRẦN TUẤN NAM
IV. TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY
4000
B
3
B'
4
7000
Hình 3. Đáy bể nước mái.
1. TẢI TRỌNG
.
b) Hoạt tải
Đối với bản đáy không kể đến hoạt tải sửa chữa, vì khi sửa chữa bể không chứa
nước (theo TCVN 5574-1991).
Tổng tải trọng: q = p + p
n
= 750 + 1980 = 2730 kG/m
2
.
2. SƠ ĐỒ TÍNH
Tỉ số l
2
/l
1
= 7/4 = 1,75 < 2 → bản đáy làm việc theo hai phương.
Tính toán đáy bể theo dạng bản kê có 4 cạnh ngàm (dạng sơ đồ 9).
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2002-2007 GVHD: NGUYỄN KHẮC MẠN TRANG 25 SVTH: TRẦN TUẤN NAM
3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Momen tại giữa bản: M
1
= m
i1
.P; M
o
= h – a = 20 – 3 = 17 cm.
2
n o
M
A
R .b.h
=
0,5 1 1 2A
γ = + −
a
a o
M
F
R . .h
=
γ
Hệ số
tra bảng
Mômen
(kGm/m)
A
γ
F
a
Þ8a100
5,03 0,30
m
92
=
0,006
M
2
=
489 0,010
0,995
1,26
Þ8a100
5,03 0,30
k
91
=
0,043
M
I
Þ8a100
5,03 0,30
Thép cấu tạo chọn Þ6a200.
5. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG BẢN ĐÁY
Dùng phần mềm SAP 2000 để tính toán kiểm tra độ võng bản đáy. Khai báo ô bản
có kích thước và tải trọng như trên, cùng các thông số cần thiết về vật liệu, đặc
trưng hình học như thiết kế. Kết quả kiểm tra tại vò trí có độ võng lớn nhất như sau.
Hình 4. Chuyển vò bản đáy.
Dựa vào hình vẽ nhận thấy chuyển vò f
max
= 0,9 mm <<
[ ]
max
L
700
f 2,8 cm
250 250
= = =
Thỏa mãn điều kiện biến dạng cho phép.
Copyright: Tài liệu đại học ©