Cùng với nó thì trình độ kĩ thuật xây dựng ngày càng phát triển, đòi hỏi những người làm xây dựng phải không ngừng tìm hiểu nâng cao trình độ để đáp ứng với yêu cầu ngày càng cao của côn
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG
GVHD KIẾN TRÚC (15%) :THS LÊ THÀNH HÒA
GVHD THI CÔNG (25%) :THS LÊ THỊ PHƯỢNG
Trang 2ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
GVHD KIẾN TRÚC (15%) : THS LÊ THANH HÒA
Đà Nẵng, 06/2022
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở các thành phố và đô thị lớn Trong đó, các công trình khách sạn kết hợp giữa
ở và cho thuê là khá phổ biến Cùng với nó thì trình độ kĩ thuật xây dựng ngày càng phát triển, đòi hỏi những người làm xây dựng phải không ngừng tìm hiểu nâng cao trình độ để đáp ứng với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ
Đồ án tốt nghiệp lần này là một bước đi cần thiết cho em nhằm hệ thống các kiến thức đã được học ở nhà trường sau bốn năm học Đồng thời giúp cho em bắt đầu làm quen với công việc thiết kế một công trình hoàn chỉnh tạo tiền đề vững chắc cho công việc sau này
Với nhiệm vụ được giao, thiết kế đề tài: “Thiết kế chung cư An Dương Vương – Lào Cai”
Trong giới hạn đồ án thiết kế :
Phần I : Kiến trúc : 15%-Giáo viên hướng dẫn: ThS Lê Thanh Hòa
Phần II : Kết cấu : 60%-Giáo viên hướng dẫn: ThS Phan Nhật Long
Phần III :Thi công : 25%- Giáo viên hướng dẫn: ThS Lê Thị Phượng
Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót Kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này
Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, trong khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, đặc biệt là các thầy, cô đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này
Đà Nẵng, ngày…tháng 06 năm 2022 Sinh Viên
HỒ ĐỨC TÂM
Trang 4CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “ Thiết kế chung cư An Dương Vương – Lào Cai” là kết quả của quá trình tự nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn của các thầy cô trong khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Không sao chép bất kỳ kết quả của các đồ
án tốt nghiệp nào trước đó Đồ án tốt nghiệp có tham khảo các tài liệu, thông tin theo tài liệu tham khảo của đồ án tốt nghiệp
Sinh viên thực hiện
HỒ ĐỨC TÂM
Trang 5MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 2
1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 2
1.2 KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ 2
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 2
1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng 2
1.3.2 Hình khối 3
1.3.3 Mặt đứng 3
1.3.4 Hệ thống giao thông 3
1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 3
1.4.1 Hệ thống điện 3
1.4.2 Hệ thống nước 3
1.4.3 Thông gió chiếu sáng 3
1.4.4 Phòng cháy thoát hiểm 3
1.4.5 Chống sét 3
1.4.6 Hệ thống thoát rác 4
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN BẢN SÀN 7
2.1 SƠ ĐỒ PHẦN CHIA Ô SÀN 7
2.1.1 Quan niệm tính toán 7
2.2 CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN CỦA VẬT LIỆU 8
2.2.1 Bê tông 8
2.2.2 Cốt thép 8
2.3 CHỌN CHIỀU DÀY CỦA BẢN SÀN 8
2.4 CẤU TẠO CÁC LỚP MẶT SÀN 9
2.4.1 Cấu tạo các lớp sàn làm việc và sàn hành lang: 9
2.4.2 Cấu tạo các lớp sàn vệ sinh 9
2.5 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 10
2.5.1 Tĩnh tải sàn 10
2.5.2 Tĩnh tải do tường ngăn và tường bao che trong diện tích ô sàn 11
2.5.3 Hoạt tải 12
2.5.4 Tổng tải tính toán tác dụng lên sàn 13
2.6 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN SÀN 13
Trang 62.6.1 Phân tích sơ đồ kết cấu 13
2.6.2 Xác định nội lực trong sàn 13
2.6.3 Tính toán với bản kê 4 cạnh 13
2.6.4 Đối với bản loại dầm 14
2.7 TÍNH THÉP SÀN 15
2.7.1 Lựa chọn vật liệu 15
2.7.2 Các bước tính toán 15
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 19
3.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 19
3.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 19
3.2.1 Sơ bộ tiết diện dầm 19
3.2.2 Sơ bộ tiết diện cột 19
3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 22
3.3.1 Tĩnh tải sàn 22
3.3.2 Hoạt tải 23
3.3.3 Tải trọng tường 24
3.3.4 Xác định tải trọng gió 27
3.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 35
3.4.1 Phương pháp tính toán 35
3.4.2 Các trường hợp tải trọng 35
3.4.3 Các tổ hợp tải trọng 36
3.4.4 Phân tích nội lực bằng etabs 36
3.5 TÍNH TOÁN DẦM KHUNG TRỤC B 37
3.5.1 Tính toán dầm tầng 3 điển hình 37
3.6 TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2 39
3.6.1 Tính toán cốt thép khung 40
3.7 TÍNH TOÁN THÉP CỘT 50
3.7.1 Thép cột 50
3.7.2 Cốt đai 52
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CẦU THANG 53
4.1 CẤU TẠO CHUNG 53
4.2 TÍNH TOÁN CẤU KIỆN 53
4.2.1 Ô bản cầu thang 53
Trang 74.2.2 Bản chiếu nghỉ 54
4.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 56
4.4 TÍNH CỐT THÉP 56
4.4.1 Vế thang 1 56
4.4.2 Vế thang 2 57
4.5 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ 57
4.5.1 Xác định kích thước tiết diện 57
4.5.2 Xác định tải trọng 57
4.5.3 Xác định nội lực 58
4.5.4 Tính toán cốt thép 58
CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC 2 60
5.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 60
5.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG 60
5.3 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 60
5.3.1 Các loại tải trọng dùng để tính toán 60
5.4 THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI 61
5.4.1 Tải trọng 61
5.4.2 Sơ bộ chiều sâu đáy đài và các kích thước 61
5.4.3 Cấu tạo cọc 62
5.4.4 Tính toán sức chịu tải của cọc 63
5.4.5 Xác định số lượng cọc 64
5.5 TÍNH TOÁN MÓNG M1 64
5.5.1 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 64
5.5.2 Kiểm tra độ ổn định đất nền( tính toán theo TTGH II) 65
5.5.3 Kiểm tra lún móng cọc ( tính toán theo TTGH II) 68
5.5.4 Tính toán và cấu tạo đài cọc (Tính toán theo TTGH I) 69
CHƯƠNG 6 LẬP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 74
6.1 CĂN CỨ LẬP DỰ TOÁN 74
6.2 CÁC BẢNG BIỂU TÍNH TOÁN 74
KẾT LUẬN 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO 112
Trang 8DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Phân loại ô sàn 8
Bảng 2.2:Bảng thông sô vật liệu bê tông theo TCVN 5574-2018 8
Bảng 2.3:Bảng thông số vật liệu cốt thép theo TCVN 5574-2018 8
Bảng 2.4: Bảng chọn chiều dày bản sàn 9
Bảng 2.5: Thống kê tĩnh tải sàn có chiều dày 150 (mm) 10
Bảng 2.6: Thống kê tĩnh tải sàn có chiều dày 100 (mm) 10
Bảng 2.7: Thống kê tĩnh tải sàn có chiều dày 150 (mm)(phòng vệ sinh) 11
Bảng 2.8 Tỉnh tải tác dụng lên ô sàn 12
Bảng 2.9 Hoạt tải tác dụng lên sàn 12
Bảng 2.10 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn 13
Bảng 3.1: Tiết diện sơ bộ dầm 19
Bảng 3.2: Tiết diện sơ bộ cột 20
Bảng 3.3: Tiết diện sơ bộ cột theo tầng 21
Bảng 3.4: Tỉnh tải các ô sàn 23
Bảng 3.5: Hoạt tải sàn 23
Bảng 3.6: Tải tưởng trên sàn tầng 1 24
Bảng 3.7: Tải tưởng trên sàn tầng 2-12 24
Bảng 3.8: Tải tưởng trên dầm 26
Bảng 3.9: Lực gió tĩnh tác dụng lên các mức sàn 28
Bảng 3.10: Chu kỳ giao động 28
Bảng 3.11: Tần số giao động 28
Bảng 3.12: Khối lượng tập trung 30
Bảng 3.13: Giao động thứ 4 30
Bảng 3.14: Giao động thứ 8 31
Bảng 3.15: Giao động thứ 11 31
Bảng 3.16: Giao động thứ 6 32
Bảng 3.17: Giao động thứ 7 32
Bảng 3.18: Giao động thứ 9 33
Bảng 3.19: Bảng tổng hợp phương X 33
Bảng 3.20 Bảng tổng hợp phương Y 34
Bảng 3.21: Tổ hợp tải trọng 36
Bảng 3.22: Bảng tính thép dầm 37
Bảng 3.23: Bảng tính thép đai dầm 38
Bảng 3.24: Bảng tính thép dầm khung trục 2 42
Bảng 3.25: Bảng tính thép đai khung trục 2 50
Bảng 3.26: Bảng tính thép cột khung trục 2 52
Bảng 4.1:Bảng tính tĩnh tải bản thang 54
Bảng 4.2 Bảng tính tĩnh tải bản chiếu nghỉ 55
Bảng 4.3 Bảng chọn thép vế thang 57
Bảng 5.1: Bảng trường hợp tải 65
Trang 9Bảng 5.2: Bảng trường hợp tải 67
Bảng 5.3: Bảng thông số lớp đất 68
Bảng 5.4: Bảng ứng suât dưới đáy khối móng 68
Bảng 5.5: Bảng tính độ lún 69
Bảng 6.1: Bảng tiên lượng 75
Bảng 6.2: Bảng tính trực tiếp theo đơn giá 96
Bảng 6.3: Tổng hợp chi phí nhân công 96
Bảng 6.4: Giá vật liệu đầu vào 97
Bảng 6.5: Tổng hợp chi phí máy thi công 98
Bảng 6.6: Đơn giá chi tiết 98
Bảng 6.7: Bảng tổng hợp kinh phí 103
Bảng 6.8: Hao phí công tác 104
Bảng 6.9 Thời gian thi công 108
Trang 10DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1 Mặt bằng ô sàn điển hình 4
Hình 2 Mặt đứng bên trục 8-1 5
Hình 3 Sơ đồ phân chia ô sàn 7
Hình 4 Các lớp cấu tạo sàn làm việc và hành lang 9
Hình 5: Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh 10
Hình 6 Tiết diện dầm sàn điển hình 21
Hình 7 Tiết diện khung trục 2 22
Hình 8 Chuyển vị đỉnh của công trình 34
Hình 9 Sơ đồ phân chia ô sàn 35
Hình 10 Mô hình công trình bằng phần mềm etabs 36
Hình 11 Biểu đồ momen dầm tầng 3 điển hình 37
Hình 12 Biểu đồ momen khung trục 2 39
Hình 13 Biểu đồ lực cắt khung trung 2 40
Hình 14 Giá trị As tính toán của cột 51
Hình 15 Cấu tạo bậc thang 53
Hình 16 Cấu tạo bản thang 55
Hình 17 Biểu đồ momen bản thang 56
Hình 18 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 58
Hình 19 Chiều sâu cọc 62
Hình 20 Sơ đồ tính toán 66
Hình 21 Mặt bằng bố trí cọc móng 70
Hình 22 Mặt bằng móng M1 71
Trang 11SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 1
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
Đà Nẵng, ngày…tháng 06 năm 2022 GVHD
ThS Lê Thanh Hòa
Trang 12SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 2
1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
Trong những nằm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, mức sống và nhu cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhiều 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 hóa, hiện đại hóa đất nước, hòa 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 Chung cư An Dương Vương ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển
Tọa lạc tại trung tâm TP Lào Cai, công trình nằm ở vị trí thống và đẹp sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hòa, hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư
1.2 KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ
Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật
tư và giao thông ngồi công trình
Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hồn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng
Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng
Mặt bằng công trình hình chữ nhật có khoét lõm, chiều dài 48,8m chiều rộng 27,2m chiếm diện tích đất xây dựng là 1327,36m2
Công trình gồm 14 tầng, có 1 tầng bán hầm, cốt 0.00m được chọn đặt tại cốt chuẩn trùng với cốt mặt đất tự nhiên (thấp hơn cốt sàn tầng trệt 1,50m) Cốt tầng hầm tại cốt - 1,50m Chiều cao công trình là 51,70m tính từ cốt 0.00m
Tầng Hầm: thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ôtô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn, có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió
Tầng trệt: dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực
Tầng 2 – 12: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở
Tầng sân thượng: bố trí các phòng kỹ thuật, máy móc, điều hòa, thiết bị vệ tinh, Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai
Trang 13SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 3
1.3.2 Hình khối
Hình dáng cao vút, vươn thẳng lên khỏi tầng kiến trúc cũ ở dưới thấp với kiểu dáng hiện đại, mạnh mẽ, nhưng cũng không kém phần mềm mại, thể hiện quy mô và tầm vóc của công trình tương xứng với chiến lược phát triển của đất nước
và một thang thoát hiểm Thang máy có 2 thang máy chính và 1 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
1.4.3 Thông gió chiếu sáng
Bốn mặt của công trình điều có ban công thông gió chiếu sáng cho các phòng
Ở giữa công trình bố trí 2 lỗ thông tầng diện tích 18,2m2 để thông gió Ngồi ra còn bố trí máy điều hòa ở các phòng
1.4.4 Phòng cháy thoát hiểm
Công trình bê tông cốt thép (BTCT) bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách
âm vừa cách nhiệt Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2 Các tầng lầu đều có hai cầu thang bộ đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có hồ nước lớn phòng cháy chữa cháy
1.4.5 Chống sét
Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh
Trang 15Hình 2 Mặt đứng bên trục 8-1
Trang 16SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 6
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
- Thiết kế móng
MSV : 1811506120150 LỚP : 18XD1
Đà Nẵng, ngày…tháng 06 năm 2022 GVHD
Trang 17CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN BẢN SÀN
2.1 SƠ ĐỒ PHẦN CHIA Ô SÀN
Hình 3 Sơ đồ phân chia ô sàn 2.1.1 Quan niệm tính toán
Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là
tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm
-Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh
Trong đó: l1 -kích thước theo phương cạnh ngắn
l2 -kích thước theo phương cạnh dài
l2 /l1 ≥ 2 : bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé : Bản loại dầm
Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chia làm các loại
ô bảng sau:
Trang 18SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 8
1 Bê tông cấp độ bền B25: Rb = 14,5MPa
Rbt = 1,03 MPa ; Eb = 30 x103 MPa Kết cấu chính: móng, cột, dầm, sàn
2 Vữa xi măng cát B75 Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà
Chiều dày của bản được chọn theo công thức: hb =
m
D
L Trong đó :
D = 0,8 - 1,4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D = 0,8
Trang 19SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 9
m – hệ số phụ thuộc liên kết của bản: m = 35 - 45 đối với bản kê bốn cạnh, m =
30 - 35 đối với bản loại dầm
L : Là cạnh ngắn của ô bản(cạnh theo phương chịu lực )
Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo:
hb hmin = 6 cm đối với sàn nhà dân dụng
Và thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10mm
Chiều dày của các ô sàn như sau:
Hs(cm) chọn
L1 L2 L2 /L 1
S1 6,4 6,8 1,062 2N+2K Bản kê 4 cạnh 0,8 45 11,38 12 S2 6,4 6,8 1,062 3N+1K Bản kê 4 cạnh 0,8 45 11,38 12 S3 6,8 7,2 1,058 2N+2K Bản kê 4 cạnh 0,8 45 12,09 13 S4 6,8 7,2 1,058 4N Bản kê 4 cạnh 0,8 45 12,09 13 S5 5,15 6,8 1,320 4N Bản kê 4 cạnh 0,8 45 9,16 10 S6 4 5,15 1,287 4N Bản kê 4 cạnh 0,8 45 7,11 8
2.4 CẤU TẠO CÁC LỚP MẶT SÀN
2.4.1 Cấu tạo các lớp sàn làm việc và sàn hành lang:
Hình 4 Các lớp cấu tạo sàn làm việc và hành lang 2.4.2 Cấu tạo các lớp sàn vệ sinh
Sàn BTCT dày 150mm Trần thạch cao dày 9mm
Bả Matit, sơn trần màu trắng
Trang 20SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 10
Hình 5: Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh 2.5 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN
2.5.1 Tĩnh tải sàn
Tĩnh tải tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn truyền vào Căn cứ vào các lớp cấu tạo sàn ở mỗi ô sàn cụ thể, tra bảng tải trọng tính toán( TCVN 2737-1995) của các vật liệu thành phần dưới đây để tính:
Ta có công thức tính: gtt = Σγi.δi.ni
Trong đó γi, δi, ni lần lượt là trọng lượng riêng, bề dày, hệ số vượt tải của lớp cấu tạo thứ i trên sàn
Hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737 – 1995
Ta tiến hành xác định tĩnh tải riêng cho từng ô sàn
Từ đó ta lập bảng tải trọng tác dụng lên các sàn như sau:
Bảng 2.5: Thống kê tĩnh tải sàn có chiều dày 150 (mm) Vật liệu cấu tạo sàn gtc gtc
tt(mm) (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2)
Bả matic sơn trần màu trắng
Trang 21SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 11
Bảng 2.7: Thống kê tĩnh tải sàn có chiều dày 150 (mm)(phòng vệ sinh)
Vật liệu cấu tạo sàn gtc gtc
tt(mm) (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2)
2.5.2 Tĩnh tải do tường ngăn và tường bao che trong diện tích ô sàn
-Tải trọng do tường ngăn và cửa ván gỗ (panô) ở các ô sàn được xem như phân bố đều trên sàn Các tường ngăn là tường dày = 110mm và t = 100mm xây bằng gạch rỗng t
= 1500(kG/m3): trọng lượng riêng của tường
Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán
Ta có bảng tính tĩnh tải trên các ô sàn :
Trang 22SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 12
Ở đây, tùy thuộc vào công năng của các ô sàn, tra TCVN 2737-2020
Với n : Hệ số độ tin cậy ,được lấy như sau :
Với ptc < 2 (KN/m2) : n = 1,3 Với ptc ≥ 2 (KN/m2) : n = 1,2
Ta được bảng như sau:
Bảng 2.9 Hoạt tải tác dụng lên sàn STT Loại phòng ptc(kN/m2) Hệ số vượt tải (n) Ptt (kN/m2)
Trang 232.5.4 Tổng tải tính toán tác dụng lên sàn
Bảng 2.10 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn
kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2S1 Phòng ngủ+ban công 5,208 2,42 7,628 2,4 10,028 S2 Phòng ngủ, ban công+ phòng khách 5,208 2,52 7,728 2,4 10,128 S3 Phòng khách,phòng ngủ+WC 5,559 2,38 7,939 2,4 10,339
2.6.1 Phân tích sơ đồ kết cấu
Theo phương thẳng đứng sàn làm việc như kết cấu chịu uốn Căn cứ vào mặt bằng phân chia ô sàn ta chia thành các ô bản hình chữ nhật Bản chịu lực phân bố đều, tùy theo kích thước các cạnh liên kết mà bản bị uốn 1 phương hay 2 phương
2.6.2 Xác định nội lực trong sàn
Nội lực trong sàn được xác định theo sơ đồ đàn hồi
k= l2/l1 > 2: ô sàn thuộc loại bản dầm
k= l2/l1 ≤ 2: ô sàn thuộc loại bản kê 4 cạnh
Khi tính toán ta quan niệm như sau :
+ Nếu sàn liên kết với dầm biên là dầm phụ thì được xem là
khớp
+ Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem đó là liên kết ngàm
+ Nếu dưới sàn không có dầm thì xem là đầu sàn tự do
2.6.3 Tính toán với bản kê 4 cạnh
+ Mômen dương lớn nhất ở giữa bản : M1 = αi1 P
M2 = αi2 P + Mômen âm lớn nhất ở trên gối : MI = -βi1 P
MII = -βi2 P Trong đó : i = 1, 2, 3… là chỉ số sơ đồ bản, phụ thuộc liên kết 4 cạnh bản :
1,2 là chỉ số phương cạnh dài
P = q l1 l2 (với q là tải trọng phân bố đều trên sàn)
M1, MI, MI’ : Dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn
Trang 24M2, MII, MII’ : Dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài
(Các hệ số αi1, αi2, βi1, βi2 tra trong bảng 1-19 “ Sổ tay thực hành kết cấu công trình” tùy theo sơ đồ của bản.)
Các ô sàn bản kê làm việc theo các sơ đồ sau:
Sơ đồ 1 Sơ đồ 2 Sơ đồ 3 Sơ đồ 4
Dùng MII để tính
2.6.4 Đối với bản loại dầm
Cắt dải bản rộng 1m theo phương vuông góc với cạnh dài và
Trang 25- Tuỳ liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm :
-Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m = 1000 mm
abv = 15 mm (đối với sàn có chiều dày > 100 (mm) a = 20 mm
abv = 10 mm (đối với sàn có chiều dày ≤ 100 (mm) a = 15 mm
Chiều cao làm việc: ho = h – a
0 hbR
Mb
; Điều kiện hạn chế:m R(tránh phá hoại dòn)
l1 1
2
min
M = - ql12
M = - ql
min 12
2 1
1
l1
Trang 26SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 16
tt
S
A =
0
+ Chọn đường kính thép ( khoảng cách giữa các thanh thép): Stt = tt
bt SA
h 100% ≤ max (Trong sàn = 0.3 0.9% là hợp lý)
Cốt thép trong bản phải đặt thành lưới Trường hợp sàn bản dầm, cốt thép chịu lực đặt theo phương cạnh ngắn, cốt phân bố đặt theo phương cạnh dài và liên kết với nhau, cốt phân bố đặt vào phía trong cốt chiụ lực, được chọn theo cấu tạo, đường kính bằng hoặc bé hơn cốt chịu lực
Đường kính cốt chịu lực từ hb
10
1 10
6
Khoảng cách giữa các cốt thép a= 70200 (mm)
Nếu l2/l13 cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực
l2/l1< 3 cốt thép phân bố không ít hơn 20% cốt chịu lực
Khoảng cách các thanh300 mm
Trang 27SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 17
Trang 28SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 18
Trang 29SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 19
3.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Bê tông: Cấp độ bền B25 có: Rb = 14,5 MPa; Rbt = 1,03 MPa; Eb = 30x103 MPa Cốt thép:
- Thép CI (Ø <10 mm) có : Rs = Rsc = 225 MPa; Rsw = 175 MPa; Es = 2,1x106MPa
- Thép CII (Ø ≥10 mm) có : Rs = Rsc = 280 MPa; Rsw = 225 MPa; Es = 2,1x106MPa
3.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN
3.2.1 Sơ bộ tiết diện dầm
Dựa vào nhịp khung, diện tích sàn và tính chất sử dụng của công trình Theo kinh nghiệm ta chọn sơ bộ kích thước tiết diện của cột khung và dầm khung như sau:
112
Kết quả tính
h (mm)
Chọn h (mm)
Kết quả tính
b (mm)
Tiết diện bxh (mm)
3.2.2 Sơ bộ tiết diện cột
Diện tích cột được xác định sơ bộ theo công thức :
Trang 30SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 20
b
R
k.N
A Trong đó :
A : Diện tích tiết diện ngang của cột
Rb : Cường độ tính toán về nén của bê tông ;
k : Là hệ số xét đến ảnh hưởng khác như momen
uốn, hàm lượng thép , độ mảnh ( lấy k = 1,3 với cột biên ta
lấy, k = 1,2 với cột trong nhà, k = 1,5 với cột góc nhà)
N : Lực nén trong cột , tính gần đúng
N = Snq
S : là diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột (m2)
q : là tải trọng tương đương tính trên 1m2 sàn,lấy q = 10-12 (kN/m2)
l b
Bảng 3.2: Tiết diện sơ bộ cột
Trang 31Bảng 3.3: Tiết diện sơ bộ cột theo tầng
Trang 32Hình 7 Tiết diện khung trục 2 3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH
-Tĩnh tải các bộ phận công trình truyền vào, kể cả trọng lượng bản thân kết cấu, hoạt tải sử dụng và hoạt tải gió truyền vào
Trong đó (kN/mi 3): trọng lượng riêng của vật liệu thứ i
ni: hệ số độ tin cậy của tải trọng lấy theo TCVN2737-1995
: Bề dày của lớp thứ i i
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:
Sàn phòng
Trang 33SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 23
Trang 34SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 24
3.3.3 Tải trọng tường
3.3.3.1 Tường trên sàn
Bảng 3.6: Tải tưởng trên sàn tầng 1
Bảng 3.7: Tải tưởng trên sàn tầng 2-12
3.3.3.2 Tường trên dầm
Tường gạch rỗng xây trên dầm khung:
- Tải trọng tường phân bố đều lên dầm khung :
l
tt
+ St : Diện tích của tường
+ Sc : Diện tích của cửa Sc = bc.hc (m2)
Với : bc là bề rộng cửa ; hc là chiều cao cửa
gttTường
gcửa Sàn SSàn(m2)
Kích thước cấu kiện
g
Trang 35SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 25
+ ld : Chiều dài của dầm khung (m)
- Với tường 100: gt10 = 1,1 15 0,1 + 2 1,3 0,015 18 = 2,352 (kN/m2)
- Với tường 200: gt20 = 1,1 15 0,2 + 2 1,3 0,015 18 = 4,002 (kN/m2)
Gọi ht là chiều cao tường = chiều cao tầng – chiều cao dầm
Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm
Trang 36SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 26
Bảng 3.8: Tải tưởng trên dầm
Tường Cửa
b t (m) h t (m) l t (m) b c (m) h c (m) S t (m2) S t (m2) 2-3 6,8 0,20 3,60 6,80 0,00 0,00 24,48 0,00 8,78 3-4 6,8 0,20 3,60 6,80 0,00 0,00 24,48 0,00 8,78 4-5 4 0,20 3,60 1,90 2,10 2,15 6,84 4,52 4,54 1-2 6,8 0,20 3,60 6,80 0,00 0,00 24,48 0,00 8,78 2-3 6,8 0,20 3,60 5,40 1,40 2,00 19,44 2,80 7,11 3-4 6,8 0,20 3,60 6,00 0,80 2,00 21,60 1,60 7,83 4-5 4 0,20 3,60 2,60 1,40 2,00 9,36 2,80 5,94 1-2 6,8 0,20 3,60 6,80 0,00 0,00 24,48 0,00 8,78 2-3 6,8 0,20 3,60 3,55 1,40 2,00 12,78 2,80 4,72 1-2 6,8 0,20 3,60 6,80 0,00 0,00 24,48 0,00 8,78 2-3 6,8 0,20 3,60 6,80 0,00 0,00 24,48 0,00 8,78 3-4 6,8 0,20 3,60 5,40 1,40 2,00 19,44 2,80 7,11 4-5 4 0,20 3,60 2,60 1,40 2,00 9,36 2,80 5,94 2-3 6,8 0,20 3,60 1,40 5,40 1,50 5,04 8,10 2,20 3-4 6,8 0,20 3,60 6,80 0,00 0,00 24,48 0,00 8,78 4-5 4 0,20 3,60 1,90 2,10 2,15 6,84 4,52 4,54
1 B-C 7,2 0,20 3,60 7,20 0,00 0,00 25,92 0,00 8,78
A-B 6,4 0,20 3,60 6,40 0,00 0,00 23,04 0,00 8,78 B-C 7,2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 A-B 6,4 0,20 3,60 6,40 0,00 0,00 23,04 0,00 8,78 B-C 7,2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 A-B 6,4 0,20 3,60 6,40 0,00 0,00 23,04 0,00 8,78 B-B' 5,15 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 A-B 6,4 0,20 3,60 6,40 0,00 0,00 23,04 0,00 8,78 B-B' 5,15 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 A-B 6,4 0,20 3,60 6,40 0,00 0,00 23,04 0,00 8,78 D-E 6,4 0,20 3,60 4,80 1,60 2,00 17,28 3,20 6,75 A-B 6,4 0,20 3,60 2,40 4,00 1,20 8,64 4,80 3,54 B-C 7,2 0,20 3,60 7,20 0,00 0,00 25,92 0,00 8,78
8 B-C 7,2 0,20 3,60 3,20 4,00 1,20 11,52 4,80 4,12
2-3 6,8 0,20 3,60 5,60 1,20 2,15 20,16 2,58 7,36 3-4 6,8 0,20 3,60 5,60 1,20 2,15 20,16 2,58 7,36 4-5 4 0,20 3,60 1,90 2,10 2,15 6,84 4,52 4,54 1-2 6,8 0,20 3,60 4,70 2,10 2,15 16,92 4,52 6,29 2-3 6,8 0,20 3,60 4,00 2,80 2,00 14,40 5,60 5,43 3-4 6,8 0,20 3,60 1,60 0,00 0,00 5,76 0,00 2,07 4-5 4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1-2 6,8 0,20 3,60 6,80 0,00 0,00 24,48 0,00 8,78 2-3 6,8 0,20 3,60 6,80 0,00 0,00 24,48 0,00 8,78
1 B-C 7,2 0,20 3,60 6,30 0,90 1,20 22,68 1,08 7,73
A-B 6,4 0,20 3,60 5,50 0,90 1,20 19,80 1,08 7,60 B-C 7,2 0,10 3,60 2,67 0,00 0,00 9,61 0,00 3,26 A-B 6,4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 B-C 7,2 0,20 3,60 2,60 0,90 1,20 9,36 1,08 3,22 A-B 6,4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 B-B' 5,15 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 A-B 6,4 0,2 3,6 6,4 0,00 0,00 23,04 0,00 8,78 B-C 7,2 0,2 3,6 7,2 0,00 0,00 25,92 0,00 8,78
Trang 37SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 27
3.3.4 Xác định tải trọng gió
Tải trọng gió được tính theo Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995
Do chiều cao công trình tính từ cos 0.00 đến mái là 51,7 > 40m nên căn cứ vào Tiêu chuẩn ta tính thành phần tĩnh và động của tải trọng gió
3.3.4.1 Gió tĩnh
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:
Wtc = W0.k.c (kN/m2) Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:
Wtt = n.W0.k.c (kN/m2)
Trong đó:
Wo: giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng tại
TP Lào Cai, thuộc vùng IA có Wo= 0,55 (kN/m2)
c: hệ số khí động, xác định bằng cách tra bảng 6 TCVN 2737-1995 đối với mặt đón gió c = + 0,8, mặt hút gió c = - 0,6 Hệ số c tổng cho cả mặt hút gió và đón gió: c = 0.8 + 0.6 = 1.4
k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao tra bảng 5
n: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2
P n k W C : Áp lực gió hút tác dụng vào công trình
Cao trình cốt +0.00 của công trình so với mặt đất tự nhiên : 0
1
Z :cao trình công trình đối với mặt đất tự nhiên dùng để tính tải trọng gió
Quan niệm truyền tải trọng gió tĩnh: quy áp lực gió về tác dụng thành lực tập trung vào từng tầng (đặt ở tâm hình học của sàn)
tt tt
P W S
Si=Bi.hi :(m2 ) là diện tích mặt đón gió theo phương đang xét
Bi(m) : Bề rộng mặt đón gió theo phương đang xét
hi = 0,5(ht + hd) (m) : Chiều cao đón gió của tầng đang xét(h đón gió )
W tt W tt W tt
Gió nhập và tâm hình học :
Trang 38SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 28
Bảng 3.9: Lực gió tĩnh tác dụng lên các mức sàn
3.3.4.2 Thành phần gió động
- Đối với công trình BTCT, khung thép có kết cấu bao che
+ Hệ số giảm logo giao động của kết cấu
+ Giá trị giới hạn của tần số giao động riêng fL=1,1
- Các modes tương ứng với ba giao động đầu tiên theo phương X: Modes 4, Modes 8, Modes 11
- Các modes tương ứng với ba giao động đầu tiên theo phương X: Modes 6, Modes 7, Modes 9
Chu kỳ giao động được xác định bằng Etabs:
1
Theo phương X có số giao động đầu tiên kể đến là : 1
Theo phương X có số giao động đầu tiên kể đến là : 1
Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ j ( có độ cao z) ứng với dạng giao động riêng thứ i được xác định theo công thức:
Trang 39SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 29
Mj : khối lượng tập trung của phần công trình thứ j
j: hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, phụ thuộc vào thông số e và độ giảm loga giao động
0940
i
i
Wf
yji dịch chuyển ngang tỷ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với giao động i
I hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như không đổi
1
2 1
Với Wj giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao z
j hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z
hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió phụ thuộc
Trang 40SVTH: HỒ ĐỨC TÂM GVHD: THS PHAN NHẬT LONG 30
Bảng 3.12: Khối lượng tập trung
2 8,415E-06 0,314 6,06E-05 2,996 2,52E-05 0,25
3 1,494E-05 0,303 2,00E-04 2,595 3,88E-05 0,46
4 2,185E-05 0,298 4,28E-04 2,645 5,78E-05 0,68
5 2,774E-05 0,293 6,91E-04 2,682 7,44E-05 0,86
6 3,148E-05 0,288 8,92E-04 2,713 8,54E-05 0,98
7 3,249E-05 0,286 9,50E-04 2,749 8,93E-05 1,01
8 0,0000302 0,283 8,21E-04 2,784 8,41E-05 0,94
9 0,0000245 0,281 5,40E-04 2,811 6,89E-05 0,77
10 1,562E-05 0,278 2,20E-04 2,829 4,42E-05 0,49
11 4,049E-06 0,276 1,48E-05 2,847 1,15E-05 0,13
12 -9,67E-06 0,274 8,46E-05 2,862 -2,77E-05 -0,30
13 -2,46E-05 0,273 5,74E-04 2,875 -7,07E-05 -0,81
TÇng m¸i -8,98E-05 0,271 7,63E-03 1,444 -1,30E-04 -2,95
Tæng: 1,31E-02 3,59E-04