ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TPHCM Chương 1 KIẾN TRÚC 1 1 Giới thiệu về công trình 1 1 1 Giải pháp kiến trúc 2 1 2 Giải pháp kết cấu công trình 5 Chương 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ 9 1 Nhiệm vụ thiết kế 9 1 1 Mã đề 9 1 2 Nhiệm vụ 9 2 Tiêu chuẩn sự dụng 9 3 Lựa chọn giải pháp kết cấu 10 3 1 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu phần thân 10 3 2 Phân tích lực chọn phương án thi.

MỤC LỤC

PHẦN I: KẾT CẤU, MÓNG 1

Chương 1: KIẾN TRÚC 1

1 Giới thiệu về công trình 1

1.1 Giải pháp kiến trúc 2

1.2 Giải pháp kết cấu công trình 5

Chương 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 9

1 Nhiệm vụ thiết kế 9

1.1 Mã đề 9

1.2 Nhiệm vụ 9

2 Tiêu chuẩn sự dụng 9

3 Lựa chọn giải pháp kết cấu 10

3.1 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu phần thân 10

3.2 Phân tích lực chọn phương án thiết kế móng 14

4 Vật liệu sử dụng 14

4.1 Bê tông (theo TCVN 5574 – 2012) 14

4.2 Cốt thép (theo TCVN 5574 – 2012) 14

5 Chọn sơ bộ tiết diện sàn, dầm, cột 15

5.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn 15

5.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm 16

5.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột 17

Chương 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 19

1 Xác định tải trọng 19

1.1 Tĩnh tải 19

1.2 Hoạt tải 22

1.3 Tổng tải tác dụng lên ô sàn 23

2 Mô hình theo phương pháp phần tử hữu hạn – Sử Dụng Phần Mềm Safe 2016 23 3 Tính toán cốt thép cho sàn 36

4 Kiểm tra độ võng sàn 46

4.1 Cơ sở lý thuyết 46

4.2 Mô hình để tính độ võng sàn bằng phần mềm Safe 2016 (Tính theo tiêu chuẩn Eurocode 2-2004) 47

Chương 4: THIẾT KẾ CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 51

1 Nguyên lý tính toán 51

2 Xác định tải trọng tác dụng lên công trình 51

2.1 Tĩnh tải tác dụng lên công trình 51

2.3 Trọng lượng bản thân của tường 53

2.4 Tải trọng gió lên công trình 54

3 Tổ hợp tải trọng 68

3.1 Các trường hợp tải 68

3.2 Tổ hợp tải trọng tính toán 69

3.3 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn 69

4 Dùng phần mêm ETABS 18 để mô hình kết cấu công trình 69

4.1 Khai báo vật liệu và kích thước các cấu kiện 69

4.2 Khai báo các trường hợp tải 74

4.3 Khai báo tổ hợp tải trọng 74

4.4 Mô hình công trình 75

4.5 Gán tải trọng theo phương đứng lên mô hình 78

4.6 Khai báo khối lượng tham gia dao động 80

4.7 Khai báo sàn tuyệt đối cứng 81

4.8 Gán tải trọng theo phương ngang lên mô hình (tải trọng gió) 81

4.9 Kiểm tra mô hình 84

4.10 Giải mô hình 84

5 Kiểm tra kết cấu công trình 85

5.1 Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh công trình theo TCVN 356:2005 85

5.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 86

5.3 Kiểm tra ổn định chống lật của công trình 87

6 Tính toán cốt thép cho dầm (khung trục 8) 88

6.1 Công thức tính 89

6.2 Tính toán cốt thép dọc cho dầm 89

7 Tính toán cốt thép cột khung trục 8 114

7.1 Phương pháp tính toán cốt thép cho cột lệch tâm xiên 114

7.2 Các tổ hợp tải trọng 114

8 Tính toán cốt thép cho vách khung trục 8 131

8.1 Lý thuyết tính toán 131

Chương 5: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 138

1 Các thông số vật liệu của cọc ép 138

1.1 Vật liệu sử dụng 138

2 Tính toán móng M4 khung trục 8 138

2.1 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu và dựng cọc 139

2.2 Tính toán móng 140

3 Tính toán móng M3 cho vách 157

3.1 Tính toán móng 157

PHẦN II: THI CÔNG 176

Chương 1: KHÁI QUÁT THÔNG TIN CÔNG TRÌNH 176

1 Khái quát về công trình 176

1.1 Vị trí công trình 176

1.2 Quy mô công trình 177

1.3 Địa chất công trình 177

2 Thông số cơ bản về kết cấu 184

2.1 Các thông số điển hình cho kết cấu phần thân 184

2.2 Các thông số cho kết cấu móng 185

3 Điều kiện thi công 185

3.1 Tình hình cung ứng vật tư 185

3.2 Máy móc và thiết bị thi công 185

3.3 Nhân công 186

3.4 Nguồn điện cung cấp 186

3.5 Công tác cấp nước 186

3.6 Công tác thoát nước 186

3.7 Giao thông trong công trình 187

3.8 Trang thiết bị bảo hộ 187

4 Giai đoạn thi công 187

4.1 Giai đoạn chuẩn bị 188

4.2 Giai đoạn thi công chính 188

4.3 Giai đoạn hoàn thiện 188

Chương 2: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG CỌC ÉP 190

1 Trắc đạc công trình 190

2 Biện pháp thi công móng cọc ép 190

2.1 Chọn phương án và tính số lượng cọc 190

2.2 Chọn máy ép 191

2.3 Chọn máy cẩu phục vụ 192

2.4 Chọn dây cáp 194

3 Trình tự thi công ép cọc 195

3.1 Các bước lắp dựng máy ép cọc Robot 195

3.2 Các bước thi công ép cọc 197

Chương 3: THI CÔNG ÉP CỪ THÉP 198

1 Tính toán cừ Larsen 198

1.1 Tính toán chiều sâu chôn cọc cần thiết theo phương pháp H Blum 198

1.2 Chọn cừ thép Larsen 202

1.3 Kiểm tra chiều sâu cắm cừ Larsen bằng phần mềm MSheet 204

1.5 Biện pháp thi công ép cừ Larsen 213

Chương 4: BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN HẦM 215

1 Hạ mực nước ngầm 215

1.1 Phương án hạ mực nước ngầm 215

1.2 Biện pháp hạ mực nước ngầm 218

2 Biện pháp thi công đào đất 220

2.1 Chọn máy thi công đào đất 220

2.2 Chọn xe vận chuyển đất 224

3 Các bước thi công đập đầu cọc ép 225

4 Bê tông lót móng 225

4.1 Khối lượng bê tông lót đài móng, giằng móng 225

4.2 Khối lượng bê tông lót đài móng, giằng móng 228

5 Bê tông đài móng, giằng móng 229

5.1 Quá trình thi công bê tông đài móng giằng móng 229

5.2 Công tác cốt thép đài móng giằng móng 229

5.3 Công tác cốp pha đài móng, giằng móng 230

Chương 5: THIẾT KÉ BIỆN PHÁP THI CÔNG CỘT, DẦM, SÀN 236

1 Chọn phương án thi công 236

2 Chọn máy thi công 236

2.1 Chọn cẩu tháp 236

2.2 Chọn vận thăng 238

3 Công tác cốp pha 238

3.1 Tính toán cốp pha cột 239

3.2 Tính toán cốp pha dầm 242

3.3 Tính toán cốp pha sàn 248

4 Thống kê và tính toán khối lượng các cấu kiện tầng điển hình 252

4.1 Khối lượng bê tông và cốp pha tầng điển hình 252

4.2 Khối lượng cốt thép tầng điển hình 254

4.3 Tính toán xe vận chuyển bê tông 260

5 Biện pháp thi công phần thân 261

5.1 Công tác cốp pha 261

5.2 Công tác cốt thép 264

5.3 Công tác bê tông 266

Chương 6: LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG 270

1 Phương pháp lập tiến độ 270

1.1 Công tác chuẩn bị 270

1.2 Lập tiến độ thi công 270

1.3 Tính toán điển hình 272

1.4 Bảng định mức thi công 273

Chương 7: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG 276

1 An toàn lao động 276

1.1 An toàn lao động trong đào đất 276

1.2 An toàn lao động trong công tác gia công, lắp dựng cốp pha 276

1.3 An toàn lao động trong công tác gia công, lắp dựng cốt thép 276

1.4 An toàn lao động trong quá trình đổ và đầm bê tông 277

1.5 An toàn lao động khi tháo dở cốp pha 277

1.6 An toàn lao động khi thi công mái 277

1.7 An toàn lao động khi làm việc với máy móc 278

2 Vệ sinh môi trường 278

PHẦN I: KẾT CẤU, MÓNG Chương 1: KIẾN TRÚC

1 Giới thiệu về công trình

Trong bối cảnh hiện nay, cùng với sự bùng nổ dân số, trong khi diện tích xây dựng lại có hạn, việc lựa chọn giải pháp nhà cao tầng là xu thế tất yếu Ngày càng nhiều nhà cao tầng mọc lên ở các thành phố lớn trên thế giới và trong nước Mặt khác cùng với sự tiến bộ không ngừng của khoa học công nghệ, các công trình xây dựng trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang phát triển rất nhanh cũng như độ phức tạp cao Tốc độ

đô thị hóa đã phát triển ra khỏi thành phố Khu vực phía Nam đang phát triển rất nhanh,

lý do dân nhập cư tăng cao, dẫn tới thiếu hụt chỗ ở Để đáp ứng nhu cầu đó, các nhà đầu

tư đã đầu tư mạnh vào lĩnh vực xây dựng

Dự án Chung cư Tân Hương cũng vì thế mà đã được phê duyệt, cấp phép xây dựng

Dự án này có thể đáp ứng chỗ ở cho hàng chục nghìn người dân ở vùng huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang

Hình 1.1: Mặt bằng tổng thể công trình

Hình 1.2: Phối cảnh 1.1 Giải pháp kiến trúc

1.1.1 Quy mô công trình

Công trình là Chung cư Tân Hương được tọa lạc tại xã Tân Hương, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang, liền kề KCN Tân Hương, gần KCN Long Giàng và thuộc khu vực kinh tế trọng điểm miền Tây Nam Bộ Với vị trí chiến lược và hệ thống giao thông ngày càng hoàn thiện, từ Chung cư Tân Hương chỉ mất 20 phút đến trung tâm TP Mỹ Tho và dễ dàng kết nối vào QL1A, cao tốc TP HCM-Trung Lương để đến các trung tâm

đô thị lớn của cả nước như TP Cần Thơ và TP HCM

Đồng thời, Chung cư Tân Hương còn được thừa hưởng các tiện ích hiện hữu xung quanh như trạm y tế Tân Hương, chợ Tân Hiệp, hệ thống giáo dục các I, II, III, ĐH Kinh

tế Công nghiệp Tân An… cho cư dân một cuộc sống tiện ích

Công trình gồm 15 tầng

Chủ đầu tư: Tập đoàn Hoàng Quân Đơn vị phát triển: Victoria

Đơn vị thi công: Bảo Linh

Việc hình thành Chung cư Tân Hương nhằm đáp ứng về vấn đề nhà ở cho công nhân lao động đang sinh sống và làm việc tại khu công nghiệp Tân Hương và các khu công nghiệp lân cận

Chung cư Tân Hương là một khu đô thị mới với đầy đủ hệ thống hạ tầng xã hội, hạ tầng kỹ thuật được phát triển đồng bộ, đáp ứng được nhu cầu sống cần thiết và phù hợp với khả năng chi trả của người lao động có thu nhập thấp

Hình 1.3: Mặt đứng chính chung cư Tân Hương – block 3C 1.1.2 Giao thông công trình

Giao thông đứng của tòa nhà gồm 2 thang máy và 2 thang bộ Thang bộ có vai trò thoát hiểm khi cần thiết

Giao thông ngang của tòa nhà gồm 2 đường hành lang, sảnh

1.1.3 Giải pháp mặt thoáng

Tất cả các phòng đều có ánh sáng thiên nhiên chiếu vào từ cửa sổ Mỗi phòng đều

có ban công tạo nên sự thông thoáng cho căn phòng

Sử dụng hệ thống thông gió nhân tạo bằng điều hòa, quạt ở các tầng theo gain lạnh

Cao độ, chức năng riêng mỗi tầng:

Hình 1.4: Mặt cắt chung cư Tân Hương – block 3C

STT Tầng Cao độ sàn

2 Tầng 1 (Tầng trệt) ±0.000 Phòng bảo vệ, sảnh chung cư, các phòng

thiết bị điện, máy bơm nước, khu mua sắm

3 Tầng 2 +3.200 Khu mua sắm, phòng quản lý chung cư

1.2 Giải pháp kết cấu công trình

Các cấu kiện chịu lực chính tạo thành các hệ chịu lực nhà cao tầng bao gồm: Cấu kiện dạng thanh: cột, dầm, thanh chống, thanh giằng;

Cấu kiện dạng tấm: Tường (vách), sàn

Trong nhà cao tầng, khi có sự hiện diện của các khung thì tuỳ theo các làm việc của các cột trong khung mà hệ kết cấu chịu lực được phân thành các loại sơ đồ: sơ

đồ khung; sơ đồ giằng; và sơ đồ khung - giằng

Trong nhà cao tầng, sàn các tầng, ngoài khả năng chịu uốn do tải trọng thẳng đứng, còn phải có độ cứng lớn để không bị biến dạng trong mặt phẳng khi truyền tải trọng

ngang vào cột, vách, lõi nên còn gọi là những sàn cứng Cấu kiện không gian là các vách nhiều cạnh hở hoặc khép kín, tạo thành các hộp bố trí bên trong nhà, được gọi là lõi cứng Ngoài lõi cứng bên trong, còn có các dãy cột bố trí theo chu vi nhà với khoảng cách nhỏ tạo thành một hệ khung biến dạng tường vây

Hình 1.5: Mặt bằng tầng 1 (tầng trệt)

Hình 1.6: Mặt bằng tầng 2

Hình 1.7: Mặt bằng tầng 3

Hình 1.7: Mặt bằng tầng điển hình

Hình 1.8: Mặt bằng sân thượng

Hình 1.9: Mặt bằng mái

Chương 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ

Bộ xây dựng (2012), TCVN 9362:2012 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà

và công trình, NXB Xây dựng, Hà Nội

Tài liệu tham khảo

Võ Bá Tầm (2013), Kết cấu bê tông cốt thép 2 (phần cấu kiện nhà cửa), NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh

Võ Bá Tầm (2014), Kết cấu bê tông cốt thép 3 (phần cấu kiện đặc biệt), NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh

Châu Ngọc Ẩn (2013), Nền móng, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

Lê Anh Hoàng, Nền và Móng, NXB Xây dựng

Phần mềm sử dụng:

Phần mềm Etabs version 2018;

Phần mềm Safe 2016;

Phần mềm Autocad 2018;

Phần mềm Microsoft (Word, Excel)

3 Lựa chọn giải pháp kết cấu

3.1 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu phần thân

3.1.1 Phân tích các hệ kết cấu chịu lực của công trình

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà nhiều tầng có thể phân loại như sau: Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu hộp (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

Phân tích một số hệ kết cấu để chọn hình thức chịu lực cho công trình

a) Hệ khung

Hệ khung được cấu thành bởi các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết với nhau tại nút Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, thích hợp với các công trình công cộng Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng nhưng lại có nhược điểm

là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn

Trong thực tế, hệ kết cấu khung được sử dụng cho các ngôi nhà dưới 20 tầng với cấp phòng chống động đất 7; 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp 8;

10 tầng đối với cấp 9

b) Hệ khung vách

Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo 1 phương, 2 phương hoặc liên kết lại thành các hệ không gian gọi là lõi cứng Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình cao trên 20 tầng

Tuy nhiên, độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra là hiệu quả rõ rệt ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn, mà điều đó thì khó có thể thực hiện được.

Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau như vừa

có thể lắp ghép vừa đổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép

Vách cứng tiếp thu tải trọng ngang đước đổ bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

3.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu và hệ kết cấu của công trình

Dựa vào các phân tích như ở trên và đặc tính cụ thể của công trình ta chọn hệ khung làm hệ chịu lực chính của công trình

Phần khung của kết cấu là bộ phận chịu tải trọng đứng

Hệ sàn chịu tải trọng ngang đóng vai trò liên kết hệ cột trung gian nhằm đảm bảo

sự làm việc đồng thời của hệ kết cấu

Bố trí hệ khung chịu lực có độ siêu tĩnh cao

Đối xứng về mặt hình học và khối lượng

Tránh có sự thay đổi độ cứng của hệ kết cấu (thông tầng, giảm cột, cột hẫng, dạng sàn giật cấp),

Kết cấu sẽ gặp bất lợi dưới tác dụng của tải trọng động

3.1.3 Phân tích và lựa chọn hệ sàn cho công trình

Trong hệ khung thì sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu Nó có vai trò giống như hệ giằng ngang liên kết hệ cột đảm bảo sự làm việc đồng thời của các cột Đồng thời là bộ phận chịu lực trực tiếp, có vai trò truyền các tải trọng vào hệ khung Đối với công trình này, dựa theo yêu cầu kiến trúc và công năng công trình, ta xét các phương án sàn:

a) Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

*Ưu điểm:

Tính toán đơn giản

Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

*Nhược điểm:

Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

Chiều cao nhà lớn, nhưng không gian sử dụng bị thu hẹp

b) Hệ sàn ô cờ

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m

*Ưu điểm:

Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và

có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

*Nhược điểm:

Không tiết kiệm, thi công phức tạp

Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cần chiều cao dầm chính phải lớn để đảm bảo độ võng giới hạn

c) Hệ sàn không dầm

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc vách

*Ưu điểm:

Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

Tiết kiệm được không gian sử dụng Thích hợp với công trình có khẩu độ vừa

Dễ phân chia không gian

Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm

Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị 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 có dầm

*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 chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu

Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do

đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

Khả năng chống nứt cao hơn nên có khả năng chống thấm tốt

Độ bền mỏi cao nên thường dùng trong các kết cấu chịu tải trọng động

Cho phép tháo coffa sớm và có thể áp dụng các công nghệ thi công mới để tăng tiến độ

*Nhược điểm:

Mặc dù tiết kiệm về bê tông và thép tuy nhiên do phải dùng bêtông và cốt thép cường độ cao, neo…nên kết cấu này chi kinh tế đối với các nhịp lớn

Tính toán phức tạp, thi công cần đơn vị có kinh nghiệm

Với công trình cao tầng, nếu sử dụng phương án sàn ứng lực trước thì kết quả tính toán cho thấy độ cứng của công trình nhỏ hơn bê tông ứng lực trước dầm sàn thông thường Để khắc phục điều này, nên bố trí xung quanh mặt bằng sàn là hệ dầm bo, có tác dụng neo cáp tốt và tăng cứng, chống xoắn cho công trình

e) Sàn composite

Cấu tạo gồm các tấm tôn hình dập nguội và tấm đan bằng bê tông cốt thép

*Ưu điểm:

Khi thi công tấm tôn đóng vai trò sàn công tác

Khi đổ bêtông đóng vai trò coffa cho vữa bêtông

Khi làm việc đóng vai trò cốt thép lớp dưới của bản sàn

*Nhược điểm:

Tính toán phức tạp

Chi phí vật liệu cao

Công nghệ thi công chưa phổ biến ở Việt Nam

3.2 Phân tích lực chọn phương án thiết kế móng

Quy mô công trình gồm: 15 tầng lầu (bao gồm 1 sảnh) Tải trọng tác dụng xuống đáy công trình tương đối lớn, nên chọn giải pháp móng cho công trình là móng cọc ép

4 Vật liệu sử dụng

4.1 Bê tông (theo TCVN 5574 – 2012)

*Bê tông có cấp độ bền B30 có:

Trọng lượng riêng γ = 25 kN/m3

Cường độ chịu nén tính toán Rb = 17 MPa

Cường độ chịu kéo tính toán Rbt = 1.2 MPa

Mođun đàn hồi E = 32500 Mpa

4.2 Cốt thép (theo TCVN 5574 – 2012)

*Cốt thép sử dụng là AI (d < 10 mm) có:

Cường độ chịu kéo tính toán Rs = 225 MPa, Rsw = 175 MPa

Cường độ chịu nén tính toán Rsc = 225 MPa

Modun đàn hồi E = 210.000 MPa

*Cốt thép sử dụng AIII (d ≥ 10 mm) có:

Cường độ chịu kéo tính toán Rs = 365 MPa, Rsw = 290 Mpa

Cường độ chịu nén tính toán Rsc = 365 MPa

Modun đàn hồi E = 200.000 MPa

*Vật liệu khác

Vữa xi măng, cát, gạch xây tường: 3

Gạch lát nền Ceramic: 3

Lớp vữa trát trần: 3

5 Chọn sơ bộ tiết diện sàn, dầm, cột

5.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn

Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn không bị rung động, không

bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang

Tính toán sàn bằng phương pháp tách từng ô bản để tính – ô bản đơn Tùy theo

tỷ số mà ta tính toán ô sàn theo loại bản dầm hay bản kê bốn cạnh:

*Khi > 2: Thuộc loại bản dầm, bản làm việc 1 phương theo phương cạnh

ngắn

*Khi < 2: Thuộc loại bản kê 4 cạnh, bản làm việc 2 phương

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức:

𝑯𝑺 = 𝑫

𝒎× 𝑳𝟏Trong đó: m=(30÷35): với ô bản chịu uốn một phương có liên kết hai cạnh song song

m=(40÷50): với ô bản liên kết bốn cạnh, chịu uốn hai phương

m=(10÷15): với ô bản uốn một phương dạng bản công xon

L1: nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn lớn nhất trong các ô bản

D: (0.8÷1.4): hệ số phụ thuộc vào loại tải trọng

Ghi chú:

m chọn lớn hay nhỏ là phụ thuộc vào ô bản liên tục hay ô bản đơn

Hs,min ≥ 50 đối với mái bằng

Hs,min ≥ 60 đối với nhà dân dụng

Hs,min ≥ 70 đối với sàn nhà công nghiệp Ta chọn ô sàn có L1 lớn nhất để chọn chiều dày cho sàn làm việc 2 phương để chọn sơ bộ cho cả công trình

Chọn L1 = 6.200 m: là chiều dài cạnh ngắn của ô bản điển hình

Chú ý: Chọn dầm 1D400x700 ở góc trục A và trục 10

Hình 2.1: Mặt bằng dầm tầng điển hình 5.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột

Diện tích tiết diện sơ bộ cột chọn theo công thức: (Theo công thức 1-3 Nguyễn Đình Cống, 2009, Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép Nhà xuất bản xây dựng, Hà nội)

𝐴 =𝑘 × 𝑁𝑅Trong đó:

A: diện tích tiết diện ngang của cấu kiện (m2)

Rb: cường độ tính toán chịu nén của bê tông, Rb = 17 Mpa

N: lực dọc tính toán, được tính gần đúng theo công thức (kN): N= n × q × F

q là giá trị tải trọng đứng sơ bộ trên 1m2 sàn, giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế (q=12÷15KN/m2) đối với sàn dày (15÷20)cm => chọn q = 12(kN/m2)

F: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột

* Bảng tính toán sơ bộ tiết diện cột:

Bố trí các vách cứng chữ L kích thước 1500x2000mm ở góc công trình:

Hình 2.2: Mặt bằng cột tầng điển hình

Chương 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

𝛾 : Trọng lượng riêng của lớp thứ i

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau,

do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn hành lang, ban công, văn phòng Các loại này có cấu tạo như sau:

Hình 3.2: Sàn căn hộ, sảnh (trái) và sàn nhà vệ sinh (phải) 1.1.1 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn thông thường (hành lang, ban

công, văn phòng, căn hộ)

* Bảng tính tĩnh tải lớp cấu tạo sàn thông thường:

1.1.2 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

* Bảng tính tĩnh tải lớp cấu tạo sàn vệ sinh:

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán

Để đơn giản trong việc tính toán có phòng ngủ, phòng khách, hành lang và phòng

vệ sinh ta lấy tĩnh tải trung bình:

𝑔 = 5.69 + 5.765

2 = 5.728 (𝑘𝑁/𝑚 )

𝑔 =5.809 + 6.529

2 = 6.169 (𝑘𝑁/𝑚 ) 1.1.3 Tải trọng bản thân tường tác dụng lên sàn

Thông thường dưới các tường thường có kết cấu dầm đỡ nhưng để tăng tính linh hoạt trong việc bố trí tường ngăn vì vậy một số tường này không có dầm đỡ bên dưới Do

đó, khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn ta phải kể thêm trọng lượng tường ngăn, tải này đuộc quy về phân bố đều toàn bộ ô sàn

Được xác định theo công thức:

𝑆 𝛾 𝑛 (

𝑑𝑎𝑁

𝑚 ) Trong đó:

St: diện tích tường xây trên sàn (m2) vs 𝑆 = 𝑏 ℎ 𝑙 𝛾 (Bt : Bề rộng tường; lt: Chiều dài tường; ht=Htầng – hdầm)

𝑆 : diện tích sàn (m2)

𝛾 : trọng lượng riêng của tường xây (𝛾 =16kN/m2 đối với tường 100mm);

𝛾 = 33kN/m2 đối với tường 200mm)

n: hệ số vượt tải

Dựa vào bản vẽ kiến trúc để xác định diện tích tương xây trên sàn

Đối với các ô sàn có kích thước gần tương đồng và được bố trí tường ngăn tương tự nhau, ta chọn ô sàn chịu tải trọng tường lên sàn lớn nhất để tính toán điển hình

Tải trọng tường lên sàn trên 1m2:

Bề rộng tường Chiều cao tường

(Ht=Htang-Hsan) Trọng lượng riêng

Tải trọng tường lên sàn

Công năng

Kích thước

Diện tích (m)

Hoạt tải tiêu chuẩn Hệ số

tin cậy

Hoạt tải tính toán L2 (mm)

1

Loại ô bản

Tĩnh tải tính toán

Hoạt tải

Tổng tải trọng L2 (mm)

cạnh dài

L1 (mm) cạnh ngắn

Lớp cấu tạo

Tải tường

Ps (kN/

m2)

qs (kN/m2) Khu căn

- Bước 2: Khai báo các thông số cho vật liệu (Define → Materials) bê tông có cấp cường độ B30;

- Bước 3: Khai báo các thông số cho vật liệu (Define → Materials) thép AI;

- Bước 4: Khai báo dữ liệu cho sàn tầng điển hình S160 (Define → Slab Properties);

- Bước 5: Khai báo dữ liệu cho dầm D20x40 (Define → Beam Properties);

- Bước 6: Khai báo dữ liệu cho dầm D30x60 (Define → Beam Properties);

- Bước 7: Khai báo dữ liệu cho dầm D40x70 (Define → Beam Properties);

- Bước 8: Khai báo dữ liệu cho cột C50x70 (Define → Column Properties);

- Bước 9: Khai báo dữ liệu cho cột C60x60 (Define → Column Properties);

- Bước 10: Khai báo dữ liệu cho cột C70x50 (Define → Column Properties);

- Bước 11: Khai báo dữ liệu cho vách W300 (Define → Wall Properties);

- Bước 12: Khai các thành phần tải trọng (bỏ qua ảnh hưởng của tải trọng ngang, xem sàn là tuyệt đối cứng trên mặt phẳng) Define → Load Patterns;

- Bước 13: Khai báo tổ hợp tải trọng (Define → Load Combinations);

- Bước 14: Tiến hành mô hình theo trình tự cột – vách – dầm – sàn – lỗ mở;

- Bước 15: Gán tải lên môn hình;

Gán tải hoàn thiện lên sàn

Gán giá trị hoạt tải lên sàn (HT1)

Gán giá trị hoạt tải lên sàn (HT2)

Gán giá trị tải tường tác dụng lên dầm biên, dầm ngăn và tường ngăn

- Bước 15: Giải phóng moment sàn với lõi cứng;

Để tránh trường hợp moment của sàn tại các vị trí có liên kết với vách tăng lên đột biến Trong trường hợp này, diện tích cốt thép tính toán sẽ rất lớn, hàm lượng thép đôi khi vượt quá hàm lượng lớn nhất theo khuyến cáo Đồng nghĩa với giá trị moment lớn, dẫn tới xoay Vì vậy, cần giải phóng liên kết sàn với lõi cứng hay nói cách khác là để khử xoay do moment tạo ra

- Bước 16: Vẽ dải Strip theo phương X (Layer A) và phương Y (Layer B) với bề rộng 1m để tính toán cốt thép cho sàn;