Thuyết minh thiết kế sân vận động của huyện
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
...... ......
THUYẾT MINH
CÔNG TRÌNH:
SÂN VẬN ĐỘNG HUYỆN KRÔNG NĂNG
HẠNG MỤC:
XÂY MỚI SÂN VẬN ĐỘNG HUYỆN KRÔNG NĂNG
ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG:
HUYỆN KRÔNG NĂNG, TỈNH ĐĂKLĂK.
Năm 2011
Trang 0
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
THUYẾT MINH THIẾT KẾ
CHỦ TRÌ
: KTS. TÔ CHÍ VINH
..................................
TK KIẾN TRÚC
: KTS. TRẦN LÊ THỊ DIỄM LỘC
..................................
CHỦ TRÌ KẾT CẤU
:KS. NGUYỄN VĂN HƯỜNG
..................................
THIẾT KẾ KẾT CẤU :KS. LÊ QUANG THÀ
..................................
QUẢN LÍ KỸ THUẬT :KS. NGUYỄN VĂN HƯỜNG
..................................
ĐƠN VỊ TƯ VẤN THIẾT KẾ.
Trang 1
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
PHẦN I:
THUYẾT MINH KIẾN TRÚC
I. CÁC CĂN CỨ:
Căn cứ luật xây dựng số 16/2003/QH11, ngày 26-11-2003 của Quốc Hội khoá XI
kỳ họp thứ 4 Nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam;
Căn cứ Nghị định số 209/2004/NĐ-CP ngày 16-12-2004 của Chính phủ về quản lý
chất lượng xây dựng công trình;
Căn cứ Nghị định số 49/2008/NĐ-CP ngày 18-4-2008 về sữa đổi, bổ sung một số
điều của Nghị định 209/2004/NĐ-CP ngày 16-12-2004;
Các tiêu chuẩn áp dụng:
Các quy chuẩn áp dụng: áp dụng Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam ban hành kèm
theo Quyết định số 682/BXD-CSXD ngày 14/12/1996 tập I và Quyết định số 439/BXDCSXD ngày 25/09/1997 tập II và III cuả Bộ trưởng Bộ Xây Dựng.
TCVN 4205:1986, Công trình thể dục thể thao. Các sân thể thao. Tiêu chuẩn thiết
kế.
TCXDVN 287:2004 Công trình thể thao, Sân thể thao, tiêu chuẩn thiết kế.
Căn cứ dữ liệu kiến trúc sư về tiêu chuẩn thiết kế công trình thể thao.
Căn cứ kết quả khảo sát thực tế khu vực xây dựng công trình: “ Sân thể thao
huyện Krông Năng” .Và các tiêu chuẩn , tài liệu khác có liên quan.
II. ĐẶC ĐIỂM-VỊ TRÍ - ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG:
1. Vị trí - địa điểm khu vực xây dựng.
Công trình “ Sân thể thao huyện Krông Năng“ được xây dựng cách trung tâm văn
hóa huyện Krông Năng 1.5km về hướng đông.
- Hướng đông giáp nhà dân.
- Hướng Tây giáp đường Trần Phú.
- Hướng Bắc giáp đường qui hoạch.
- Hướng Nam giáp đường qui hoạch.
2. Điều kiện khí hậu tự nhiên:
Chịu ảnh hưởng khí hậu vùng Tây Nguyên chia thành 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từ
tháng 5 đến cuối tháng 11; Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
- Nhiệt độ trung bình: 23,500C,
- Độ ẩm bình quân: 80% ÷ 90%,
- Lượng mưa hàng năm: 1560 mm,
- Hướng gió chủ đạo: Đông Bắc (mùa khô), Tây Nam (mùa mưa)
3. Điều kiện địa chất - thuỷ văn:
a) Địa hình - địa mạo.
Khu đất có độ dốc theo quy hoạch. Khu xây dựng sân thể thao được thiết kế san
lấp bằng phẳng, đảm bảo thuận lợi cho việc xây lắp.(Xem hồ sơ thiết kế san lấp)
b) Địa chất:
Công trình được xây dựng trên nền đất tương đối ổn định, căn cứ vào công tác đào
hố khảo sát sơ bộ địa chất và các tài liệu khoan thăm dò địa chất của khu vực lân cận
Trang 2
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
cho thấy dạng đất chung ở đây là loại đất tốt, khả năng chịu lực của đất nền là: Rđ =
1,4kg/cm2.
c) Nước dưới đất:
Nước ngầm ở độ sâu trung bình khoảng 5m và dao động theo mùa.
III. HÌNH THỨC- QUI MÔ ĐẦU TƯ CÔNG TRÌNH:
- Loại hình: “sân thể thao huyện Krông Năng“
- Hình thức đầu tư: Xây dựng mới hoàn toàn .
- Qui mô: Sân thể thao khán đài 4.000 chỗ. Công trình cấp III, chất lượng sử dụng
bậc II.
+ Tổng chiều cao của công trình là: dưới 7m so với cao trình cos ±0.000 (mặt sân
thể thao)
+ Diện tích mặt bằng khu đất theo quy hoạch: 23.014 m2
+ Diện tích xây dựng:
13.800 m2
IV. CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ.
1. Giải pháp qui hoạch tổng mặt bằng
Mặt bằng trong sân là đất đắp được san phẳng, có độ dốc về phía các
đường biên i=0.8%, đảm bảo thoát nước mưa trên mặt sân.
Bố trí trục dọc sân bóng đá phải theo hướng Bắc- Nam.
Khán đài được bố trí dọc 2 bên sân vận động, cụ thể là hướng Đông khán
đài B và hướng Tây khán đài chính A.
Khu khán đài A ở giữa có bố trí mái che ở giữa có diện tích 180m2
Mặt chính công trình nằm Hướng Tây, sảnh chính đựơc bố trí phía trước
đảm bảo thuận lợi cho sự tiếp cận của vận động viên và ban tổ chức khi có tổ chức hoạt
động thi đấu.
Phía dưới khán đài A tổ chức bố trí hợp lý khu phục vụ cho khán giả và
vận động viên.
Bố trí cổng vào của khán giả dưới các khán đài, vào trực tiếp khán đài,
nhằm đảm bảo an ninh tốt và thuận lợi việc soát vé khi tổ chức các giải.
Bố trí 4 cổng chính (lối thoát hiểm), cánh đẩy, mở ra hướng ngoài sân,
phân bố ở 2 đầu mỗi khán đài, đảm bảo thoát người nhanh chóng an toàn khi có sự cố,
thuận tiện ra vào cho xe ôtô, phương tiện chữa cháy... khi cần thiết.
Bên cạnh các cửa chính bố trí cửa phụ là lối ra vào cho người đi bộ.
Cổng chính và hàng rào nằm trên 2 trục đường giao thông chính lùi sâu
vào ranh giới lô đất hơn 4m nhằm đảm bảo an toàn khi tập trung đông người.
Khu vực bãi giữ xe được bố trí, phân khu rõ dưới phần khán đài còn trống,
Sân vườn, tổng thể được bố trí phù hợp với toàn khu theo quy hoạch
chung, khoảng lùi từ mốc xây dựng đến tường , cải thiện vi khí hậu và đảm bảo cảnh
quan toàn khu.
2. Giải pháp thiết kế kiến trúc
Hạng mục sân thể thao bao gồm: sân bóng đá, sân nhảy cao, sân nhảy xa và nhảy
ba bước kết hợp sân nhảy sào, khán đài, khu phục vụ vận động viên và khán giả.
Trang 3
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
a) Giải pháp mặt bằng:
Công trình sân thể thao được xây dựng gồm có:
1) Sân bóng đá: dài 100m, rộng 68m.
2) Khán đài quy mô: 5000 chỗ ngồi
- Chiều cao bậc khán đài: 0,27 m, chiều sâu mặt bậc ngồi 0,75 m, chiều rộng mỗi
chỗ ngồi 0,45 m.
- Khán đài A bố trí hướng Tây. Bậc thấp nhất cao 1,2m, cách mép sân vận động
13m , cách mép đường chạy thẳng 1,24m.
- Khán đài B bố trí hướng Đông. Bậc thấp nhất cách mép sân vận động 1,3m, cách
mép đường chạy thẳng 1,24m. Do chênh lệch độ cao giữa mặt sân vận động và đường
giao thông giáp sân vận động nên ta chọn cao bậc đầu tiên 0,6m nhằm đảm bảo giao
thông thuận tiện cho khán giả.
- Sau 7 bậc có bố trí 1 lối đi rộng 1,2m
- Ở mỗi khán đài:
- Bố trí lối đi lên xuống ở các bậc, nhằm phân tán luồng người hợp lý và thuận tiện
giao thông trên mỗi khán đài.
- Bố trí 2 cổng vào rộng 1,4m cho khán giả, nhằm đảm bảo an ninh chặt chẽ và
thuận lợi cho việc kiểm soát khi tổ chức giải có bán vé.
- Bố trí khu WC ở 2 đầu khán đài, gần cổng ra vào (thoát hiểm) phục vụ khán giả.
Diện tích các phòng phục vụ được căn cứ theo tiêu chuẩn. Khán đài 4000 chỗ theo tỉ lệ
nam/ nữ là: 4/1<=> 3200 nam/800 nữ.
- WC nam gồm: 8 xí xổm, máng tiểu, máng rửa tay bề mặt được ốp gạch Ceramic
và có vòi rửa tay (16 vòi) phân bố đều tại 4 điểm WC.
- WC nữ gồm: 8 xí xổm, máng rửa tay bề mặt ốp gạch Ceramic và có lắp vòi rửa (4
vòi) phân bố đều tại 4 điểm wc.
- Đối với khu vệ sinh, nền được lát gạch Ceramic chống trượt kích thước
250x250mm, tường được ốp gạch men Ceramic kích thước 250x400mm cao 1200mm.
- Thành bậc cấp xây gạch ống, mặt bậc láng VXM kẻ chỉ chống trượt, bậc cấp xây
gạch thẻ VXM mác 75.
- Nền nhà láng VXM #75, kẻ chỉ chống trượt.
- Cửa đi, cửa sổ kính với khung sườn và khung bao sắt. Bên trong và bên ngoài nhà
bả mactic sơn nước hai lớp, có đầy đủ hệ thống điện, cấp thoát nước trong sân thể thao
và trong nhà.
3) Khu phục vụ:
-
Sảnh:
-
Khu vực thay đồ và nghỉ vận động viên : 76x2=152m2
-
Khu wc vận động viên
(0.12m2/1VĐV)
: 32x2= 64m2
: 24x2= 48m2
Trang 4
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
-
Phòng y tế
-
Phòng trận tài
: 18m2
-
Phòng bảo vệ
: 12m2
-
Phòng vé
: 9m2
-
Khu wc khán giả
: 18m2
: 27x4= 108m2
b) Giải pháp mặt đứng:
- Phương án bố cục kiến trúc mặt đứng hình khối đơn giản. Điểm nhấn công trình
là mảng bê tông hình tháp bố trí tại sảnh chính bên khán đài A, bề mặt khắc logo thể
thao nhằm biểu hiện được nội dung công năng của công trình thể thao.
- Phần lan can phía trên khán đài sử dụng sắt tròn đặc trơn, hoa sắt trang trí, kết
hợp trụ BTCT tạo ra sự hòa hợp với kiến trúc cảnh quang xung quanh và điều kiện khí
hậu của khu vực cũng như thể hiện được nét đặt trưng của vùng Tây Nguyên.
- Tường rào ở các mặt sân được xây gạch ống và trát VXM, sơn bóng bề mặt
chống rêu mốc phù hợp với điều kiện khí hậu và các công trình xung quanh, bên trên có
gắn chông sắt.
- Các phòng đều có mặt tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài với cửa sổ mở hợp lí,
nhằm đảm bảo chiếu sáng tự nhiên và thông thoáng tốt khi sử dụng.
- Phần khán đài đổ BTCT toàn khối, tạo độ dốc phù hợp đảm bảo thoát nước và
chống thấm tốt.
- Bề mặt dưới khán đài A cũng chính là trần khu phục vụ vận động viên.
3. Giải pháp kết cấu.
Dựa vào số liệu địa chất khu vực lân cận, hình dáng kiến trúc công trình, qui mô
của công trình, khả năng thi công để đưa ra giải pháp kết cấu.
- Móng: Móng đơn bê tông cốt thép
- Khung bê tông cốt thép chịu lực
- Mái che khán đài A là hệ vì kèo thép có độ dốc thoát nước hợp lí.
- Kết cấu bao che: Tường xây gạch VXM mác 50.
- Từ những phân tích trên ta dự kiến sử dụng vật liệu:
* Bê tông:
B15 tương ứng M200 :
Rn= 8.50 Mpa
= 85 KG/cm2
Rbt= 0.75 Mpa
= 7.5 KG/cm2
Eb= 23 000 MPa
= 230 000 KG/cm2
* Cốt thép CI & CII:
+Loại CI: (Thép trơn đường kính <10)
Trang 5
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
Rs=Rsc= 225 MPa = 2250 KG/cm2
Rsw= 175 MPa = 1750 kG/cm2
Ea= 210 000 = 2 100 000 kG/cm2
+Loại CII : (Thép gân đường kính >=10)
Rs=Rsc= 280 MPa = 2 800 KG/cm2
Rsw= 225 MPa = 2 250 kG/cm2
Ea= 210 000 = 2 100 000 kG/cm2
4. Các giải pháp kỹ thuật khác.
a) Thông gió và chiếu sáng:
- Theo đặc trưng của công trình, nên các phòng phục vụ được lấy sáng chủ yếu
theo hướng Tây, tuy nhiên việc thiết kế bố trí khu phục vụ lùi vào trong so với mặt bằng
khán đài, đảm bảo tránh khỏi ánh nắng tự nhiên, và tạo khoảng lùi an toàn khi tập trung
đông người.
- Bố trí các phòng đều tiếp xúc trực tiếp với thiên nhiên thông qua hệ thống cửa sổ
và cửa đi ở các phòng tạo điều kiện cho việc thông thoáng được dễ dàng.
- Chiếu sáng sử dụng tối đa chiếu sáng tự nhiên và kết hợp chiếu sáng nhân tạo.
Tại khu vực vệ sinh có bố trí các cửa sổ kính để lấy ánh sáng và thông thoáng.
b) Cấp điện:
Hệ thống điện của sân thể thao được dẫn từ nguồn điện hiện có của khu vực. Hệ
thống đường dây điện bố trí ngầm trong tường và có thiết bị đóng ngắt điện tự động cho
các tầng hoặc cho các bộ phận của công trình. Việc lắp đặt các thiết bị điện và đường
dây dẫn đúng tiêu chuẩn qui phạm.
II. KẾT LUẬN:
Công trình sân thể thao huyện Krông Năng được thiết kế có tính khả thi cao.
Nguyên vật liệu sử dụng phù hợp địa phương.
Việc đầu tư xây mới sân thể thao huyện Krông Năng là một yêu cầu cần thiết, góp
phần quan trọng trong chiến lược phát triển con người của Đảng và Nhà nước,
Xây dựng sân thể thao huyện Krông Năng khi đi vào hoạt động sẽ thúc đẩy hoạt
động thể thao của huyện, góp phần xây dựng, định hướng và tạo điều kiện thuận lợi cho
nhân dân trong huyện tham gia các hoạt động thể thao lành mạnh, góp phần thúc đẩy
vào sự phát triển phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh, quốc phòng của địa
phương.
Nhận thấy sự đầu tư xây dựng sân thể thao huyện Krông Năng là nhu cầu cần thiết
và chính đáng, phù hợp với sự phát triển chung của huyện nói riêng và của tỉnh nói
chung.
Công ty cổ phần TVCTXD Đông Sáng là đơn vị tư vấn thiết kế, kính trình chủ đầu
tư là UBND huyện Krông Năng xem xét và đề nghị các ngành chức năng có liên quan
sớm phê duyệt Báo Cáo Kinh tế Kỹ thuật này để đơn vị tư vấn thiết kế có thể triển khai
Trang 6
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
hồ sơ thiết kế các bước tiếp theo đúng tiến độ, sớm đưa công trình vào sử dụng, đáp ứng
được nhu cầu nhân dân huyện Krông Năng.
Trang 7
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
PHẦN I: THUYẾT MINH TÍNH TOÁN KẾT CẤU
I. CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ:
a. Đặc điểm công trình và giải pháp kết cấu công trình:
* Đặc điểm công trình:
Công trình: Sân vận động huyện Krông Năng là công trình phục vụ cho các
chương trình thể thao lớn nhỏ trong huyện, bao gồm 2 khán đài với chiều dài hơn 100m
chiều rộng hơn 12,5m. Riêng với khán đài A, còn các hệ thống phục vụ cho công tác
vận động viên, khán giả…..
* Đặc Điểm Địa Chất - Thuỷ Văn:
Tham khảo địa chất các khu vựa lân cận và số liệu khảo sát đánh giá sơ bộ cường
độ nền đất của Công ty cổ phần tư vấn công trình xây dựng Đông Sáng thì cường độ
nền đất ở đây vào khoảng Rgđ = 1,4 kG/cm2.
*Kết luận:
Kết cấu chịu lực chính: Cột, dầm, sàn BTCT đổ toàn khối.
Kết cấu móng: Móng được lựa chọn tùy vào tải trọng tác dụng xuống
móng và cấu tạo nền đất (Lấy cường độ nền đất tương ứng với các khu vực lân cận và
theo số liệu khảo sát đánh sơ bộ cường độ của đất nền của đơn vị khảo sát). Chọn kết
cấu móng là móng đơn đặt trên nền đất tự nhiên.
Với giải pháp kết cấu trên công trình đảm bảo khả năng chịu lực, điều kiện
ổn định của công trình.
b. Các kết cấu yêu cầu thiết kế:
Từ các điểm trên chúng tôi tiến hành các bước tính toán thiết kế các phần sau:
Tính toán nội lực và chuyển vị của các khung chính theo hai phương chịu các
tải trọng.
Trọng lượng bản thân.
Hoại tải sử dụng.
Tải trọng gió (gió tĩnh)
Từ các kết quả tính toán tổng hợp nội lực bất lợi ở trên, tiến hành tính toán sau:
Tổ hợp nội lực các trường hợp tải trọng:
+Tĩnh tải và hoạt tải sử dụng.
+Tĩnh tải và hoạt tải sử dụng + Tải trọng gió trái.
+Tĩnh tải và hoạt tải sử dụng + Tải trọng gió phải.
Từ các kết quả tính toán tổ hợp nội lực bất lợi ở trên, tiến hành thiết kế phần
thân của công trình
Tính toán giá trị cực đại của nội lực và chuyển vị các dầm, cột chính.
Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép của cột, dầm chính.
Từ các kết quả tính toán tổ hợp phản lực tại các chân cột, tiến hành thiết kế
phần móng của công trình :
Chọn kích thước tiết diện móng.
Tính toán bố trí thép móng.
Trang 8
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
II. CƠ SỞ ĐỂ THIẾT KẾ:
a. Hồ sơ thiết kế:
01 Bộ bản vẽ thiết kế kiến trúc do Công ty cổ phần tư vấn xây dựng Đông Sáng
lập.
b. Các qui phạm và tiêu chuẩn dùng thiết kế:
Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCXDVN 356-2005
Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737 – 1995
Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TCXD 45 – 78
III. CÁC PHẦN MỀM MÁY TÍNH SỬ DỤNG:
Nội lực kết cấu được giải bằng chương trình SAP 2000.(V11.0.0)
Tính toán cốt thép sử dụng chương trình Excel 2003
IV. CÁC SỐ LIỆU DÙNG THIẾT KẾ: ( Thống nhất dùng đơn vị MPa)
Với độ quy đổi như sau:
1MPa 10 6 N / m 2 10kG / cm 2
1N / m 2 0.1kG / m 2
a. Chọn vật liệu tính toán cho công trình:
* Bê tông:
B15 tương ứng M200:
Rn= 8.50 Mpa
= 85 KG/cm2
Rbt= 0.75 Mpa
= 7.5 KG/cm2
Eb= 23 000 MPa = 230 000 KG/cm2
* Cốt thép CI & CII:
+Loại CI: (Thép trơn đường kính <10)
Rs=Rsc= 225 MPa = 2250 KG/cm2
Rsw= 175 MPa = 1750 kG/cm2
Ea= 210 000 = 2 100 000 kG/cm2
+Loại CII : (Thép gân đường kính >=10)
Rs=Rsc= 280 MPa = 2 800 KG/cm2
Rsw= 225 MPa = 2 250 kG/cm2
Ea= 210 000 = 2 100 000 kG/cm2
b. Trọng lượng riêng của vật liệu và các hệ số vượt tải:
Vật Liệu
Đơn vị
tính
Trọng lượng
Riêng
Hệ số vượt
tải
1
Vữa lát nền và tô trần
kN / m 3
16.00
1.3
2
Bê tông cốt thép
kN / m 3
25.00
1.1
3
Khối xây gạch ống (10cm)
kN / m 2
1.80
1.1
4
Khối xây gạch ống (20cm)
kN / m 2
3.30
1.1
5
Đất đầm nện chặt
kN / m 3
19.00
1.3
STT
Trang 9
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
Mái tôn giả ngói xà gồ thép hình
c. Các hoạt tải sử dụng:
6
STT
1.1
Đơn vị
tính
Loại hoạt tải
0.20
Trọng lượng
Riêng
Hệ số vượt
tải
kN / m 2
1
Khán đài chính
kN / m 2
5.00
1.2
2
Mái tôn
kN / m 2
0.75
1.3
V. TẢI TRỌNG
1. Tải trọng đứng
a. Tải trọng sàn
Sân vận động.
Chiều
dày
Tr.lượng
riêng
gtc
(m)
(N/m3)
(N/m2)
1.Vữa XM lót
0.02
16000
320
1.3
416
2.Bản BTCT
0.08
25000
2000
1.1
2200
4.Vữa trát
0.015
16000
240
1.3
312
5.Sơn hoàn thiện
0
1.1
0
gtt
2560
Lớp vật liệu
Tĩnh tải
Hoạt tải
Hệ số n
5000
gtt
(N/m2)
2928
1.2
6000
Mái tôn sảnh chính.
Loại
Hệ số
n
Các lớp vật liệu
Giá trị tc
Giá trị tt
(kN/m2)
(kN/m2)
Tĩnh tải
Mái tôn xà gồ thép hình
1.1
0.20
0.22
H.tải
Mái tôn Sóng vuông
1.3
0.30
0.39
2. Tải trọng ngang:
* Thành phần tĩnh của tải trọng gió (theo TCVN:2737-1995):
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W tác động vào điểm j (cao độ)
được xác định theo công thức:
W jtc Wo k ( z j )c j
Trong đó:
Wo: áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo phân vùng áp lực gió trong TCXD 2737-1995.
Thành phố Buôn Ma Thuột thuộc vùng I.A nên W0 = 650 (N/m2).
k(zj): hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng, phụ thuộc
vào địa hình tính toán và độ cao zj của điểm j.
cj : hệ số khí động, lấy theo TCVN 2737-1995.
Trang 10
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
Phía đón gió c=+0,8.
Phía khuất gió c=-0,6.
Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:
W jtt W jtc . .
Trong đó:
: hệ số độ tin cậy (=1,2).
: hệ số điều chỉnh theo thời gian sử dụng. Thời gian giả định là 50 năm có
=
1,00.
Có hai cách qui áp lực gió tác dụng vào hệ là:
+Đưa tải trọng gió tĩnh phân bố trên bề mặt tường xây về thành tải phân bố tác
dụng lên cột:
q tt W jtt .B
j
.Với B là bề rộng đón gió của khung đang xét.
+Đưa tải trọng gió tĩnh phân bố trên bề mặt tường về thành tải trọng tập trung tại
nút khung:
Pjtt W jtt .S j
Do đặc điểm công trình nên ta chọn cách phân bố tải trọng gió tĩnh vào khung là
phân bố đều trên cột.
* Thành phần động cuả tải trọng gió:Vì công trình có chiều cao H< 40m nên
không xét đến ảnh hưởng của gió động khi thiết kế công trình.
VI. TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN BTCT:
1. Tính toán dầm bậc khán đài:
Sơ bộ chon tiết diện dầm bậc khán đài 150x350 (mm)
Tải trọng từ sàn truyền vào dầm bậc khán đài với tải trọng phân bố đều trên sàn
như tính toán ở trên (cả tĩnh tỉa và hoạt tải) là 8928 N/m2. Với trường hợp nguy hiểm
nhất thì tải sàn tác dụng lên 2 bên dầm bậc khán đài là 1.025m.
g.L1
2
L2
L2
Vậy tải phân bố đều trên dầm bậc khán đài là 1.025 x 8928 = 9151.2 N/m cộng với
trọng lượng bản thân dầm bậc khán đài.
Phần tính toán và kết quả chọn thép cho trong phần phụ lục I.
2. Tính toán một khung trục điển hình.
2.1. Tính khung điển hình:
2.1.1. Sơ đồ khung:
Để đơn giản cho tính toán ta xem cột ngàm tại vị trí mặt móng. Bỏ qua sự tham gia
chịu lực của đà kiềng trong khung. Trọng lượng tường và bản thân đà kiềng được quy
đổi thành lực tập trung truyền vào móng.
Sơ đồ tính toán khung cho trong phụ lục I.
a.2. Sơ bộ xác định kích thước tiết diện khung:
Trang 11
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
2.1.2. Kích thước tiết diện dầm:
Sơ bộ chọn kích thước dầm theo công thức kinh nghiệm như sau :
h = (1/8 1/12)l
b = (0,25 0,5)h
2.1.3. Kích thước tiết diện cột:
Fsb k
Chọn diện tích tiết diện cột:
N
Rn
Bêtông B15 có Rb = 8.5 Mpa, Rbt= 0.75 Mpa, Eb= 23.103 Mpa.
N : do chưa có số liệu tính toán nên lấy gần đúng N = (10 12 kN/m2). Fxq
Fxq = Fs xm s tổng diện tích các tầng tác dụng trong phạm vi quanh cột.
m s : Số tầng tác dụng.
k: phụ tuộc đặc điểm làm việc của cột
2.2. Tải trọng đứng:
Gồm
* Tĩnh tải:
+ Tĩnh tải do sàn khán đài truyền vào dầm khung.
+ Tĩnh tải do các dầm dọc (bậc khán đài) truyền vào nút khung.
+ Tĩnh tải do trọng lượng bản thân kết cấu.
* Hoạt tải:
+ Hoạt tải do sàn truyền vào dầm khung (nếu có).
+ Hoạt tải do dầm dọc (bậc khán đài) truyền vào nút khung.
Sơ đồ phân bố tải trọng từ sàn truyền vào dầm:
Sơ đồ tải trọng tác dụng trên dầm sàn có bản kê bồn cạnh và bản dầm:
L1
L2
g.L1
2
L1
2
g.L1
2
L2
L1
g.L1
2
L2
L2
Khi tải trọng tác dụng lên dầm phân bố theo dạng hình thang hoặc hình tam giác.
Để đơn giản cho việc tính toán ta có thể chuyển về tải trọng phân bố đều theo các công
thức sau:
Trang 12
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
0.5ql1
0.5ql1
2
qtu=5/8.0,5ql1
với i 0,5
3
qtu=0,5ql1(1-2ί +ί )
l1
l2
* Sơ đồ tải trọng, giá trị tải trọng thể hiện phần phụ lục I
+ Các dạng tổ hợp tải trọng cụ thể :
TH1 = ADD [TT+HT]
TH2 = ADD [TT+GT]
TH3 = ADD [TT+GP]
TH4 = ADD [TT+(HT+GT) x 0.9]
TH5 = ADD [TT+(HT+GP) x 0.9]
TH_BAO=EV [TT:TH1:TH2:TH3:TH4:TH5]
2.3. Tính toán dầm khungđiển hình:
2.3.1.Tính toán cốt thép:
a.1. Nội lực:
- Lấy kết quả nội lực trong Sap cho trường hợp tổ hợp bao
- Trong dầm lấy giá trị nội lực tại 3 tiết diện (Gối trái; Giữa nhịp; Gối phải)
- Tại mỗi tiết diện có hai giá trị Mmax , Mmin.
- Cổt thép chịu mômen âm dùng Mmin để tính toán.
- Cốt thép chịu mômen dương dùng Mmax để tính toán.
a.2. Tính toán cốt thép dọc:
a.2.1. Với tiết diện chịu mômen âm:
Dầm khung làm việc như dầm chữ nhật với tiết diện bxh.
- Giả thiết trước chiều dày của lớp bêtông bảo vệ ta suy ra được h0
M
- Tính m R .b.h 2
b
0
+ Nếu
m R :
thì tính
0,5. 1
-Diện tích cốt thép yêu cầu:
1 2. m
TT
AS
M
(cm 2 )
R S . .h0
+Nếu m R : thì tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền nén của bêtông.
*Kiểm tra hàm lượng cốt thép.
min t
AS
max .
bho
Hợp lý: 0,6% t 1,2%. Thông thường với dầm lấy min =0,10%.
Đối với một số công trình lấy max = 5%.
Cốt thép dầm khung điển hình cho trong Phụ lục I
a.3. Tính toán cốt thép ngang:
Trang 13
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
a.3.1. Nội lực để tính toán:
Trên một nhịp dầm ta xuất các giá trị lực cắt của trườn hợp tổ hợp bao do phần
mền Sap2000 đã tính toán. Một nhịp dầm ta tiến hành xuất giá trị lực cắt tại 4 tiết diện:
Gối trái; 1/4 Nhịp; 3/4 Nhịp; Gối phải.
a.3.2. Trình tự tính toán:
a.3.2.1.Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính theo công thức :
Điều kiện: Q 0,3. w1 . b1 .Rb .b.h0
Trong đó:
w1 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện. Ta có:
w1 = 1+5.. w 1,3
ES
Eb
Với =
; =
ASW
b.s
b1 : Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác nhau.
Ta có:
b1 1 .Rb
Khi điều kiện trên không thoả mãn thì cần tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp
độ bền của bêtông.
a.3.2.2. Tính toán cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt
Ta sẽ tính toán cốt đai khi không đặt cốt xiên. Ta có điều kiện cường độ trên tiết
diện nghiêng như sau:
Q Qb
Q SW
=
Mb
(q SW q1 ).c
c
Trong đó:
Mb = b2.(1+f +n).Rbt.b.h02
c: chiều dài hình chiếu của mặt cắt nghiêng trên trục cấu kiện.
q1= g
2
.Trong đó
g : Tải trọng thường xuyên phân bố liên tục
:Tải trọng tạm thời phân bố liên tục
qSW: khả năng chịu cắt của cốt đai.
Khi tính toán người ta xác định qsw như sau:
Qb1
0,6
+ Khi
Qmax
+ Khi
Mb
Q
Qb1 Qmax b1
h0
h0
trong đó Qb1 =
2
M b .q1
thì q sw
thì q sw
2
Qmax Qb21
4.M b
(Qmax Qb1 ) 2
Mb
Trong cả hai trường hợp trên, qsw không được lấy nhỏ hơn
M
b
+ Khi Qmax h Qb1 thì
0
q sw
Qmax Qb1
h0
Q
b min
+ Nếu tính được q sw 2.h thì tính lại:
0
Trang 14
Qmax Qb1
2.h0
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
Q
q sw max b 2 .q1
2.h0 b3
2
Qmax b 2 Qmax
2.h .q1 2.h
0 b3 0
2
*Tính cốt treo:
Tại các vị trí có dầm phụ gác lên dầm khung thì ta phải tính toán cốt treo để tránh
hiện tượng giật đứt. Ta có sơ đồ tính như sau:
a
hs
hdc
h0
hdp
F
bdp
hs
hs
Điều kiện tính toán:
F .(1
hs
) m.n.a sw Rsw
h0
Trong đó:
F: lực giật đứt.
hs: Khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép.
Rsw . Asw :Tổng lực cắt chịu bởi cốt thép đai đặt phụ thêm trên vùng giật đứt có
chiều dài a = 2.hs+bdp.
2.4. Tính toán cột khung điển hình:
Cột được tính theo cấu kiện chịu nén lệch tâm có tiết diện chữ nhật, đặt cốt thép
đối xứng. Tại 1 tiết diện có 3 tổ hợp, 1 cột có 2 tiết diện nên có 6 tổ hợp M - N . Xác
định cốt thép đối với từng tổ hợp, chọn giá trị ASmax trong 6 giá trị tổ hợp đó để bố trí.
Từ bảng tổ hợp nội lực, ta chọn các cặp nội lực để tính toán. Đó là các cặp :
M max N tu
M min N tu
N M
tu
max
Xác định độ lệch tâm ban đầu : eo= e1 + ea
Với:
e1
M
N
: độ lệch tâm tĩnh học
Trang 15
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
ea : độ lệch tâm ngẫu nhiên. Lấy e a không nhỏ hơn
1
600
chiều cao cột và
1
30
chiều
cao của tiết diện.
1
Xác định hệ số uốn dọc:
=
1
N
N cr
Với : Ncr : Lực dọc tới hạn, xác định theo công thức :
Ncr =
6,4 E b SI
.(
.I S )
2
l
l0
Trong đó : + lo : Chiều dài tính toán của cột, với khung 1 nhịp lo = h.
+ Eb : môđun đàn hồi của bêtông.
+ I : mômen quán tính của tiết diện lấy đối với trục qua trọng tâm và vuông góc
với mặt phẳng uốn.
+ IS : mômen quán tính của diện tích tiết diện cốt thép dọc chịu lực lấy đối với trục
qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng uốn.
Do lúc đầu chưa biết AS nên giả thiết trước hàm lượng cốt thép µt
h
=> I S t .b.h0 . a
2
2
Sau khi đã tính được AS, A’S kiểm tra lại hàm lượng cốt thép theo công thức sau :
t (%)
'
AS AS
.100% . Nếu chênh lệch nhiều so với giả thiết ban đầu thì giả thiết lại rồi
b.h0
tính toán lại.
E
s
+ E với Es : môđun đàn hồi của cốt thép.
b
+ S : hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm
S
0,11
0,1 e
p
Với:
+0,1
e
l
e max o ; min ; min 0,5 0,01 o 0,01Rb .
h
h
p : hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt thép căng ứng lực trước. Với kết cấu bêtông
cốt thép thường : p = 1.
+ l : hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn :
l 1
M dh N dh . y
1
M N.y
. (2)
Với : y - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu kéo, với tiết diện chữ
nhật y = 0,5h.
Mdh, Ndh : nội lực do tải trọng tác dụng dài hạn (lấy tĩnh tải)
hệ số phụ thuộc vào loại bêtông, với bêtông nặng = 1.
Trong công thức (2) khi Mdh và M ngược dấu nhau thì M dh được lấy giá trị âm, lúc
này nếu tính được l < 1 thì phải lấy l = 1 để tính Ncr.
Trang 16
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
Xác định độ lệch tâm tính toán:
h
e = .e0 + 2 a .
h
e' = .e + 2 a' .
Tính chiều cao vùng nén : x1 =
N
Rb .b
Xác định trường hợp lệch tâm:
Nếu x1 ≤ R.ho thì lệch tâm lớn.
Nếu x1 > R.ho thì lệch tâm bé.
Tính cốt thép dọc :
- Trường hợp lệch tâm lớn :
Nếu x1 ≥ 2a' As= As' =
N (e h0 0,5.x1 )
Rsc .Z a
Nếu x1 < 2a' As= As' =
Ne'
R s .Z a
.
- Trường hợp lệch tâm bé :
*
Với x = x1, tính : As
N (e h0 0,5.x1 )
R sc .Z a
1
*
N 2 Rs As
1 1.ho
N .e Rb bx( h0 0,5.x )
'
R
Tính lại x : x
=> As
*
Rsc .Z a
2 Rs As
Rb bho
1 R
Sau khi tính được As, A’s tiến hành kiểm tra hàm lượng thép theo điều kiện :
2A
s
min < t < max. Với : b.h .100%
o
t không được vượt quá 3%. Nếu vượt quá cần tăng kích thước tiết diện hoặc tăng
cấp độ bền bê tông.
t nếu < min thì lấy AS tối thiểu theo min
Do lực cắt trong cột khá bé nên không cần tính toán cốt đai mà chỉ đặt theo cấu tạo
là thỏa mãn. Đặt cốt đai phải thỏa mãn các điều kiện sau :
+ đ
5mm
0,25max
+ sđ ≤ 15min (của cốt dọc). Tại vị trí nối buộc sđ ≤ 10min
max, min : đường kính lớn nhất, bé nhất của cốt thép dọc chịu lực:
Cốt thép cột khung điển hình cho trong Phụ lục I.
2. Tính toán khung dọc khán đài A (Gồm dầm D9 và cột tròn):
Tải trọng tác dụng bao gồm tĩnh tải do một phần sàn khán đài truyền vào dầm dưới
dạng phân bố đều, trọng lượng bản thân dầm, hoạt tải do hoạt tải tác dụng lên sàn khán
Trang 17
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
đài truyền vào dưới dạng phân bố đều. Tải trọng tập trung từ dầm khung ngang tác dụng
vào dầm D9 bao gồm cả tĩnh tải và hoạt tải.
Kết quả tính toán, chọn thép cho trong phụ lục I.
3. Tính toán dàn vì kèo dạng công sơn tại vị trí khán đài A:
Tải trọng tác dụng lên dàn vì kèo bao gồm tĩnh tải và hoạt tải mái, tĩnh tải bao gồm
trọng lượng bản thân tấm lợp, xà gồ thép tổ hợp, giằng vì kèo, trọng lượng bản thân vì
kèo. Tải trọng từ xà gồ, tấm lợp được quy đổi thành tải trọng tập trung tác dụng lên từng
nút dàn. Trọng lượng bản thân đã tính tổ hợp trong chương trình tính toán (Sap2000).
Với nội lực tính toán ta chọn tiết diện và kiểm tra độ ổn định của các thanh cánh,
thanh bụng kèo.
Kết quả tính toán, chọn thép cho trong phụ lục I.
4.Tính toán móng:
a. Tính toán móng giữa cột khung chính (M1):
* Đặc Điểm Địa Chất - Thuỷ Văn:
Lấy theo số liệu địa chất của khu vực lân cận, với Rgđ =1.4 KG/cm2.
Chọn giải pháp móng đơn đặt trên nền đất thiên nhiên.
Tải trọng tác dụng lên móng M1 chưa kể đến trọng lượng bản thân tường, đà
kiềng, do quá trình tính toán tổ hợp nội lực chân cột mà có.
Mtt = 20 kNm
Ntt = 488 kN
Qtt = 20 kN
Tải trọng tường, trọng lượng bản thân đà kiềng tác dụng lên móng đã tính toán và
cộng dồn vào tải trọng đã tổ hợp tại chân cột, vậy tổng tải trọng tác dụng xuống móng:
Móng M1
Mtt
(kN.m)
Ntt
(kN)
Qtt
(kN)
Mtc
(kN.m)
20
516
20
17.4
3.1. Chọn vật liệu làm móng:
a. Bê tông:
B15 tương ứng M200 :
Rn= 8.50 Mpa
= 85 KG/cm2
Rbt= 0.75 Mpa
= 7.5 KG/cm2
Eb= 23 000 MPa = 230 000 KG/cm2
b. Cốt thép CI & CII:
+Loại CI: (Thép trơn đường kính <10)
Rs=Rsc= 225 MPa = 2250 KG/cm2
Rsw= 175 MPa = 1750 kG/cm2
Ea= 210 000 = 2 100 000 kG/cm2
+Loại CII : (Thép gân đường kính >=10)
Trang 18
Ntc
(kN)
488.7
Qtc
(kN)
17.4
Thuyết minh
Công trình: Sân vận động huyện Krông năng
Rs=Rsc= 280 MPa = 2 800 KG/cm2
Rsw= 225 MPa = 2 250 kG/cm2
Ea= 210 000 = 2 100 000 kG/cm2
Thuyết minh tính toán móng M1 cho trong phụ lục I
b. Tính toán móng cột tròn (M2):
* Đặc Điểm Địa Chất - Thuỷ Văn:
Lấy theo số liệu địa chất của khu vực lân cận, với Rgđ =1.4 KG/cm2.
Chọn giải pháp móng đơn đặt trên nền đất thiên nhiên.
Tải trọng tác dụng lên móng M1 chưa kể đến trọng lượng bản thân tường, đà
kiềng, do quá trình tính toán tổ hợp nội lực chân cột mà có.
Mtt = 25 kNm
Ntt = 385.2 kN
Qtt = 25 kN
Tải trọng tường, trọng lượng bản thân đà kiềng tác dụng lên móng đã tính toán và
cộng dồn vào tải trọng đã tổ hợp tại chân cột, vậy tổng tải trọng tác dụng xuống móng:
Móng M1
Mtt
(kN.m)
25
Ntt
(kN)
400.2
Qtt
(kN)
Mtc
(kN.m)
25
21.75
3.1. Chọn vật liệu làm móng:
a. Bê tông:
B15 tương ứng M200 :
Rn= 8.50 Mpa
= 85 KG/cm2
Rbt= 0.75 Mpa
= 7.5 KG/cm2
Eb= 23 000 MPa = 230 000 KG/cm2
b. Cốt thép CI & CII:
+Loại CI: (Thép trơn đường kính <10)
Rs=Rsc= 225 MPa = 2250 KG/cm2ph
Rsw= 175 MPa = 1750 kG/cm2
Ea= 210 000 = 2 100 000 kG/cm2
+Loại CII : (Thép gân đường kính >=10)
Rs=Rsc= 280 MPa = 2 800 KG/cm2
Rsw= 225 MPa = 2 250 kG/cm2
Ea= 210 000 = 2 100 000 kG/cm2
Thuyết minh tính toán móng M2 cho trong phụ lục I
Trang 19
Ntc
(kN)
348.0
Qtc
(kN)
21.75
- Xem thêm -