Mụ c đích xây dự ng công trình Thành phố Hồ Chí Minh là mộ t trong nhữ ng Thành phố có tố c độ phát triể n rấ t nhanh về kinh tế cũng như về khoa họ c kỹ thuậ t... Bố trí giao thông đứ n
Mụ c đích xây dự ng công trình
Thành phố Hồ Chí Minh là mộ t trong nhữ ng Thành phố có tố c độ phát triể n rấ t nhanh về kinh tế cũng như về khoa họ c kỹ thuậ t Các hoạ t độ ng sả n xuấ t kinh doanh ở đây phát triể n rấ t mạ nh, có rấ t nhiề u công ty, nhà máy, xí nghiệ p, đặ c biệ t là các khu công nghiệ p, khu chế xuấ t đã đư ợ c thành lậ p, do đó đã thu hútđư ợ c mộ t lự c lư ợ ng lao độ ng rấ t lớ n về đây làm việ c và họ c tậ p. Đây cũng là mộ t trong nhữ ng nguyên nhân chính khiế n cho dân số ở thành phố Hồ Chí Minh tăng rấ t nhanh trong nhữ ng năm gầ n đây và mộ t trong nhữ ng vấ n đề mà Thành phố cầ n giả i quyế t thậ t cấ p bách là vấ n đề về chổ ở củ a ngư ờ i dân.
Trư ớ c tình hình thự c tế kể trên thì việ c xây dự ng các chung cư cao tầ ng nhằ m giả i quyế t vấ n đề về chổ ở là thậ t sự cầ n thiế t Đồ ng thờ i, ư u điể m củ a các loạ i hình nhà ở cao tầ ng này là không tiêu tố n quá nhiề u diệ n tích mặ t bằ ng vớ i cùng số lư ợ ng ngư ờ i như vậ y, tạ o đư ợ c mộ t môi trư ờ ng số ng sạ ch đẹ p, văn minh phù hợ p vớ i xu thế hiệ n đạ i hoá đấ t nư ớ c.
Công trình chung cư Tân Sơ nlà mộ t trong nhữ ng công trìnhđư ợ c xây dự ng nhằ m giả i quyế t vấ n đề kể trên, góp phầ n vào công cuộ c ổ n định và phát triể n củ a Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và củ a đấ tnư ớ c ta nói chung.
Đặ c điể m kiế n trúc công trình
- Đị a điể m xây dự ng: 2/2A Lý Thư ờ ng Kiệ t -Phư ờ ng 15 - Quậ n 11 - Tp.HCM
Diệ n tích khu đấ t: 52m x 53m = 2756 m 2 Diệ n tích sử dụ ng: 1785 m 2
Tổ ng chiề u cao công trình: 38.6 m Công trình có tổ ng cộ ng 12 tầ ng, bao gồ m: 10 tầ ng lầ u và 2 tầ ng hầ m
Tầ ng trệ t : Chiề u cao tầ ng 5m Sử dụ ng làm Khu dịch vụ và Văn phòng điề u hành.
Tầ ng điể n hình và tầ ng mái: Chiề u cao tầ ng 3.4m, đư ợ c sử dụ ng làm các căn hộ
Tầ ng hầ m: Chiề u cao 3.2m, đư ợ c sử dụ ng làm bãi đậ u xe, cùng các hệ thố ng kỹ thuậ t.
Các giả i pháp kiế n trúc
Giả i pháp mặ t bằ ng
Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Mặ t bằ ng công trình đư ợ c bố trí khá vuông khố i, tạ o vẻ đẹ p thẩ m mỹ cầ n thiế t cho công trình Bố trí giao thông đứ ng và ngang cho công trình sao cho thuậ n lợ i nhấ t cho việ c lư uthông bên trong công trình Giao thông trên mặ t bằ ng củ a các sàn tầ ng đư ợ c thự c hiệ n thông qua hệ thố ng sả nh hành lang.
Công trình có ba buồ ng thang máy và mộ t cầ u thang bộ phụ c vụ cho việ c giao thông theo phư ơ ng đứ ng Hệ thố ng giao thông này kế t hợ p vớ i hệ thố ng sả nh hành lang củ a các sàn tầ ng tạ o thành nút giao thông đặ t tạ i trọ ng tâm củ a công trình.
Giả i pháp mặ t đứ ng
Mặ t đứ ng công trìnhđư ợ c tổ chứ c theo kiể u khố i đặ c chữ nhậ t, kiế n trúc đơ n giả n, hài hòa theo chiề u cao Cả bố n mặ t công trìnhđề u có các ô cử a kính khung nhôm, các ban công vớ i các chi tiế t tạ o thành mãng, trang tríđộ c đáo cho công trình.
Các giả i pháp kỹ thuậ t
Hệ thố ng điệ n sử dụ ng hệ thố ng chung củ a thành phố vào nhà thông qua phòng máy điệ n.
Từ đây điệ n đư ợ c dẫ n đi khắ p công trình thông qua mạ ng lư ớ i điệ n nộ i bộ
Hệ thố ng đư ờ ng dây âm tư ờ ng, sàn có hệ thố ng máy phát điệ n riêng phụ c vụ cho công trình khi cầ n thiế t về sự cố mấ t điệ n củ a thành phố (phụ c vụ thang máy, hành lang, hệ thố ng máy bơ m, văn phòng ban quả n lý chung cư )
Hệ thố ng nư ớ c đư ợ c lấ y từ hệ thố ng cấ p nư ớ c củ a thành phố dẫ n vào bể chứ a nư ớ c ở tầ ng hầ m, và đư ợ c hệ thố ng bơ m lên hồ nư ớ c mái, từ đó đư ợ c cấ p tớ i mọ i nơ i trong chung cư
Nư ớ c thả i sinh hoạ t đư ợ c thu từ các ố ng nhánh sau đó tậ p trung lạ i cácố ng thu nư ớ c chính đư ợ c bố trí theo các khu vệ sinh sau đó xuố ng tầ ng kỹ thuậ t sẽ có hệ thố ng xử lý nư ớ c thả i, sau đó thả i ra hệ thố ng thoát nư ớ c củ a thành phố
3.3.3 Hệ thố ng thoát rác sinh hoạ t
Rác thả iở mỗ i tầ ng đư ợ c đổ vào cácố ng gen rác thông nhau giữ a các tầ ng sau đó tậ p trung tạ i tầ ng kỹ thuậ t rồ i dùng xe vậ n chuyể n tớ i nơ i xử lý Gian rác đư ợ c thiế t kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bố c mùi gây ô nhiễ m môi trư ờ ng xung quanh.
3.3.4 Hệ thố ng thông gió chiế u sáng
Bố n mặ t củ a công trìnhđề u có ban công thông gió chiế u sáng cho các phòng Ngoài ra còn bố trí máy điề u hòa và các bóngđèn chiế u sángở các phòng và hành lang.
3.3.5 Hệ thố ng phòng cháy thoát hiể m
Dọ c hành lang có bố trí các hộ p chố ng cháy bằ ng các bình khí CO2, vòi rồ ng chữ a cháy. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Tạ i mỗ i tầ ng đề u có hệ thố ng báo cháy và các thiế t bị chữ a cháy tự độ ng.
Cầ u thang thoát hiể m đả m bả o thoát ngư ờ i khi có sự cố về cháy nổ
Ngoài ra, công trình còn có hệ thố ng chố ng sét, giả m nguy cơ thiệ t hạ i dosét đánh.
Đặ c điể m khí hậ u tạ i Tp Hồ Chí Minh
Mùa nắ ng : từ tháng 12 đế n tháng 4
Lư ợ ng mư a thấ p nhấ t: 0.1mm
Lư ợ ng mư a cao nhấ t: 300mm Độ ẩ m tư ơ ng đố i trung bình: 85.5%
Mùa mư a: từ tháng 5 đế n tháng 11
Lư ợ ng mư a thấ p nhấ t: 31mm (tháng 11)
Lư ợ ng mư a cao nhấ t: 638mm (tháng 5)
Lư ợ ng mư a trung bình: 275mm (tháng 7) Độ ẩ m tư ơ ng đố i trung bình: 79% Độ ẩ m tư ơ ng đố i cao nhấ t: 100% Độ ẩ m tư ơ ng đố i thấ p nhấ t: 48.5%
Hư ớ ng gió và đị a hình
Khu vự c Thành Phố Hồ Chí Minh nằ m trong vùng gió IIA, địa hình B, trongđó:
Thịnh hành trong mùa khô:
Thị nh hành trong mùa mư a:
Gió Tây Nam chiế m: 66% Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Hư ớ ng gió Tây Nam và Đông Nam có vậ n tố c trung bình 2.51m/s
Gió thổ i mạ nh vào mùa mư a từ tháng 5 đế n tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắ c thổ i nhẹ Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
CHƯ Ơ NG 2: THIẾ T KẾ SÀN BÊ TÔNG CỐ T THÉP
Sàn là kế t cấ u chịu lự c trự c tiế p củ a tả i trọ ng sử dụ ng tác dụ ng lên công trình, sau đó tả i này sẽ truyề n lên dầ m, rồ i từ dầ m truyề n lên cộ t và xuố ng móng Sàn bê tông cố t thép có đặ c điể m có độ cứ ng lớ n, bề n vữ ng, có khả năng chố ng cháy tố t, chố ng thấ m tư ơ ng đố i tố t, thõa mãn các yêu cầ u thẩ m mỹ , vệ sinh và điề u kiệ n kinh tế
Phân loạ i sàn bê tông cố t thép và lự a chọ n giả i pháp sàn cho công trình
Phân loạ i sàn và ư u khuyế t điể m củ a các loạ i sàn
Ở đây ta chọ n loạ i sàn đổ toàn khố i và phân loạ i sàn theo sơ đồ kế t cấ u
Là loạ i bả n mà nóđư ợ c liên kế t vớ i dầ m hoặ c tư ờ ngở mộ t cạ nh hoặ cở hai cạ nh đố i diệ n (kê tự do hoặ c ngàm) và chịu tả i phân bố đề u Bả n chỉ chịu uố n theo phư ơ ng có liên kế t, bả n chịu lự c mộ t phư ơ ng gọ i là bả n mộ t phư ơ ng hay bả n loạ i dầ m Bả n loạ i dầ m là loạ i bả n có hệ dầ m, có ư u điể m là đơ n giả n trong tính toán, dễ thi công, đư ợ c sử dụ ng rộ ng rãi trong các loạ i công trình Tuy nhiên loạ i bả n này có khuyế t điể m là cách âm kém, chiế m dụ ng không gian tầ ng lớ n (do có hệ dầ m) nên ít đư ợ c sử dụ ng trong mộ t số công trình nhà nhiề u tầ ng.
1.1.2 Sàn bả n kê bố n cạ nh
Là loạ i bả n mà khi có liên kế tở cả bố n cạ nh , tả i trọ ng tác dụ ng trên bả n truyề n đế n các liên kế t theo cả hai phư ơ ng Bả n chịu uố n hai phư ơ ng đư ợ c gọ i là bả n hai phư ơ ng hay bả n kê bố n cạ nh Loạ i bả n này cũng có ư u khuyế t điể m giố ng loạ i bả n dầ m Tuy nhiên, việ c sử dụ ng loạ i bả n này bị hạ n chế khi áp dụ ng cho nhữ ng ô sàn có nhịp lớ n hơ n 6m.
1.1.3 Sàn có hệ dầ m trự c giao
Khi các ô bả n có kích thư ớ c lớ n (L 2 , L 1 > 6m) Nhằ m giả m chiề u dày sàn, giả m độ võng củ a sàn và giả m hiệ n tư ợ ng bả n sàn bị rung trong khi sử dụ ng, thư ờ ng ngư ờ i ta bố trí thêm các dầ m phụ (giả m kích thư ớ c ô sàn) theo hai phư ơ ng thẳ ng góc, tạ i vị trí giao nhau củ a hai dầ m và tạ i vị trí này không có cộ t đỡ Loạ i sàn này đư ợ c dùng rấ t rộ ng rãi trong các công trình dân dụ ng và công nghiệ p Tuy nhiên sử dụ ng loạ i sàn này lạ i làm mấ t đi tính thẩ m mỹ củ a không gian tầ ng, chiế m dụ ng nhiề u không gian, khó khăn khi bố trí các hệ thố ng kỹ thuậ t và tính toán có phầ n phứ c tạ p.
Là mộ t dạ ng đặ c biệ t củ a sàn bả n kê khi sàn có L 2 , L 1 > 6m Nó đư ợ c cấ u tạ o bở i các hệ dầ m trự c giao, chia mặ t sàn thành các ô bả n kê giố ng như bàn cờ , khoả ng cách giữ a các dầ m không quá 2m và tỉ số L 2 /L 1 củ a mặ t sàn không quá 1,5 Hệ dầ m trự c giao này có thể bố trí song song vớ i cạ nh sàn hoặ c xiên mộ t góc 45 o vớ i cạ nh sàn.Thư ờ ng gặ p trong các sả nh, thư việ n, phòng họ p,…Ngày nay, vớ i sự phát triể n củ a công nghệ xây dự ng, các sàn ô cờ hầ u như ít đư ợ c sử dụ ng, thay vào đó là các loạ i sàn nấ m, sàn phẳ ng dự ứ ng lự c và các loạ i sàn ứ ng dụ ng các công nghệ hiệ n đạ i khác. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
1.1.5 Sàn gạ ch bọ ng
Là sàn dùng gạ ch bọ ng kế t hợ p vớ i sàn bêtông Đư ợ c dùng trong các công trình có yêu cầ u cách âm cao thích hợ p cho bệ nh việ n, trư ờ ng họ c, cơ quan Loạ i sàn này hầ u như rấ t ít đư ợ c thiế t kế trong các công trình cao tầ ng hiệ n nay.
1.1.6 Sàn phẳ ng không dầ m–sàn nấ m
Sàn nấ m là sàn chỉ có bả n sàn liên kế t trự c tiế p liên kế t vớ i cộ t, có hoặ c không có dầ m biên, sàn thư ờ ng có bề dày lớ n và các đầ u cộ t đư ợ c mở rộ ng để chố ng lạ i hiệ n tư ợ ng xuyên thủ ng bả n theo chu vi cộ t và làm giả m nhịp tính toán củ a bả n, làm cho mômen đư ợ c phân bố đề u theo bề rộ ng bả n Sàn nấ m có ư u điể m làm giả m chiề u cao kế t cấ u, tăng không gian sử dụ ng cho tầ ng, cách âm tố t, làm ván khuôn đơ n giả n và dễ dàng bố trí cố t thép Sàn nấ m có mặ t dư ớ i phẳ ng nên việ c thông gió và chiế u sáng tố t hơ n Ngoài ra, việ c ngăn chia các phòng trên mặ t sàn cũng rấ t linh hoạ t.
Tuy nhiên, việ c sử dụ ng sàn nấ m lạ i thư ờ ng tố n kém hơ n loạ i sàn sư ờ n truyề n thố ng, tính toán phứ c tạ p hơ n và thi công cũng khó khăn hơ n.
1.1.7 Sàn phẳ ng không dầ m–sàn bê tôngứ ng lự c trư ớ c
Là sàn phẳ ng không dầ m như ng sử dụ ng kế t cấ u bê tôngứ ng lự c trư ớ c Sànứ ng lự c trư ớ c có các ư u điể m như sàn nấ m như ng sàn bê tôngứ ng lự c trư ớ c có thể vư ợ t đư ợ c nhịp lớ n hơ n Tuy nhiên, sàn bê tông ứ ng lự c trư ớ c lạ i tính toán phứ c tạ p hơ n sàn nấ m và thi công cũng khó khăn hơ n.
Lự a chọ n phư ơ ng án thiế t kế sàn
Công trình Chung cư Tân Sơ n vớ i mặ t bằ ng gầ n như vuông và đố i xứ ng, các ô sàn giố ng nhau và đề u có nhịp khá lớ n (7m x 8.5m) nên yêu cầ u phư ơ ng án sàn ngoài việ c đả m bả o về cư ờ ng độ cầ n phả i xét đế n tính thẩ m mỹ , sự phù hợ p vớ i các giả i pháp kỹ thuậ t trong công trìnhđể Vì thế ,trong đồ án này, tôi chọ n thiế t kế sàn bằ ng phư ơ ng án sàn không dầ m.Phư ơ ng án này ngoàikhả năng vư ợ t nhịp lớ n còn có khả năng nâng cao tính thẩ m mỹ , đáp ứ ng yêu cầ u kỹ thuậ t khác củ a công trình. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Chọ n phư ơ ng pháp tính toán thiế t kế sàn không dầ m
Giớ i thiệ u về sàn không dầ m
Sàn không dầ m, hay sàn phẳ ng là sàn có bả n sàn tự a trự c tiế p trên cộ t Sàn có bề dày bả n sàn lớ n, tự a trự c tiế p lên các cộ t và dầ m biên Ngư ờ i ta dùng sàn phẳ ng nhằ m mụ c đích giả m chiề u cao kế t cấ u,tăng không gian sử dụ ng cho công trình, cách âm cho các tầ ng, việ c làm ván khuôn đơ n giả n và dễ dàng bố trí cố t thép Sàn không dầ m có mặ t dư ớ i phẳ ng nên việ c chiế u sáng và thông gió tố t hơ n sàn có dầ m Ngoài ra việ c ngăn chia các phòng trên mặ t sàn cũngrấ t linh hoạ t.
Các phư ơ ng pháp tính toán sàn không dầ m
Để phân tích và tính toán sàn không dầ m, ngư ờ i ta thư ờ ng sử dụ ng các phư ơ ng pháp sau:
- Phư ơ ng pháp phân phố i trự c tiế p.
- Phư ơ ng pháp khung tư ơ ng đư ơ ng.
- Phư ơ ng pháp phầ n tử hữ u hạ n.
2.2.1.Phư ơ ng pháp phân phố i trự c tiế p
Trong tính toán bả n sàn theo phư ơ ng pháp phân phố i trự c tiế p, mô men uố n củ a từ ng ô bả n đư ợ c phân phố i cho các miề n mô men âm và mômen dư ơ ng dự a trên bả ng tra các hệ số đư ợ c lậ p sẵ n Phư ơ ng pháp này có tính ứ ng dụ ng cao, dễ sử dụ ng và đơ n giả n Tuy nhiên phạ m vi áp dụ ng còn bị hạ n chế
Sơ đồ chia dả i để tính toán sàn không dầ m theo phư ơ ng pháp phân phố i trự c tiế p như hình vẽ
Các dả i trên cộ t đư ợ c chia vớ i bề rộ ng 1
4 L và các dả i trên nhịp là 1
2 L. 2.2.2 Phư ơ ng pháp khung tư ơ ng đư ơ ng
Vì lự c cắ t và mômen uố n trong sàn là do tả i trọ ng thẳ ng đứ ng tác dụ ng lên từ ng sàn nên có thể phân tích độ c lậ p từ ng sàn bằ ng phư ơ ng pháp khung tư ơ ng đư ơ ng Phư ơ ng pháp khung tư ơ ng đư ơ ng đư ợ c dùng để xác định nộ i lự c cho sàn, số nhịp bấ t kỳ Theo phư ơ ng pháp này, tư ở ng tư ợ ng cắ t toàn bộ sàn dọ c theo đư ờ ng tim củ a sàn, tạ o thành khung theo cả hai phư ơ ng, gọ i là khung tư ơ ng đư ơ ng. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Khung tư ơ ng đư ơ ng có phầ n tử cộ t bao gồ m 2 cộ tở tầ ng trên và tầ ng dư ớ i kế tiế p nhau củ a sàn và phầ n tử dầ m có chiề u rộ ng tính từ tâm 2 nhịp kế tiế p nhau, chiề u cao bằ ng chiề u dày sàn.
Cộ t đư ợ c giả thiế t là ngàm 2 đầ u.
Sơ đồ tính khung tư ơ ng đư ơ ng 2.2.3 Phư ơ ng pháp phầ n tử hữ u hạ n
Rờ i rạ c hóa toàn bộ hệ chịu lự c củ a nhà nhiề u tầ ng, tạ i nhữ ng liên kế t xác lậ p nhữ ng điêu kiệ n tư ơ ngthích về lự c và chuyể n vị Khi sử dụ ng mô hình này vớ i sự giúp đỡ củ a máy tính có thể giúp ta thuậ n lợ i cho việ c giả i bài toán Hiệ n nay có các phầ n mề m hổ trợ tính kế t cấ u như SAP,ETABS, SAFE…
Lự a chọ n phư ơ ng pháp tính toán
Do sự thông dụ ng và tiệ n lợ i củ a các phầ n mề m hỗ trợ tính toán theo phư ơ ng pháp phầ n tử hữ u hạ n nề n đồ án này chọ n sử dụ ng phư ơ ng pháp phầ n tử hữ u hạ n vớ i phầ n mề m SAFE v12.1. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Cơ sở tính toán sàn
Đặ c trư ng vậ t liệ u
Bê tông sử dụ ng cho sàn có cấ p độ bề n B30 (mác M400) có các đặ ctrư ng như sau:
-Cư ờ ng độ tính toán chịu nén R b = 17 (MPa)
-Cư ờ ng độ tính toán chịu kéo Rbt= 1.2 (MPa)
-Mô đun đàn hồ i Eb= 32.5x10 3 (MPa)
- Hệ số làm việ c củ a bê tông b = 0.9
Cố t thép sử dụ ng cho sàn gồ m thép CI, A-I, CII và A-II
- Cố t thép chịu lự c CII, A-II có: o Cư ờ ng độ chịu kéo tính toán Rs= 280 (MPa) o Mô đun đàn hồ i Es= 21x10 4 (MPa)
- Cố t thép đai CI, A-I có: o Cư ờ ng độ chịu kéo tính toán R sw = 175 (MPa) o Mô đun đàn hồ i E s = 21x10 4 (MPa)
Chọ n sơ bộ tiế t diệ n dầ m biên
Chọ n sơ bộ dự a vào công thứ c kinh nghiệ m : ax
Chọ n sơ bộ tiế t diệ n sàn
Lự a chọ n kích thư ớ c tiế t diệ n sàn thỏ a các điề u kiệ n sau:
- Tả i trọ ng ngang truyề n vào cộ t và lõi cứ ng thông qua sàn.
- Sàn không bị rung, đả m bả o cho giả thuyế t sàn tuyệ t đố i cứ ng trong mặ t phẳ ng củ a nó.
-Độ võng củ a sàn phả i trong phạ m vị cho phép.
- Sàn phả iđả m bả o điề u kiệ n chố ng xuyên thủ ng.
Sơ bộ chọ n chiề u dày bả n sàn theo công thứ c kinh nghiệ m: ax
Tả i trọ ng tác dụ ng lên sàn
Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Tính toán theo tiêu chuẩ n TCXDVN 2737-1995, các đặ c trư ng vậ t liệ u và các hệ số vư ợ t tả i đư ợ c tra tư ơ ng ứ ng Tả i trọ ng đư ợ c chia thành hai loạ i: tả i trọ ng thư ờ ng xuyên và tả i trọ ng tạ m thờ i.
Các lớ p cấ u tạ o sàn như sau:
(mm) Hệ số vư ợ ttả i n
Tả i trọ ng tính toán gs (kN/m 2 )
Tổ ng tả i trọ ng 7.32
Tả i trọ ng khai báo trong SAFE 1.27 o Tả i do tư ờ ng xây trên sàn:
- Tả i tư ờ ng ngăn giữ a các phòng củ a căn hộ bề dày 100mm: g 1t = γ h.δ n = 18 x(3.4–0.22) x 0.1 x 1.1 = 6.3 kN/m
- Tả i tư ờ ng ngăn giữ a các căn hộ bề dày 200mm: g2t = γ h.δ n = 18 x(3.4–0.22) x 0.2 x 1.1 = 12.6 kN/m
- Tả i tư ờ ng bao che trên dầ m biên bề dày 200mm: g tb = γ h.δ n = 18 x(3.4–0.5) x 0.2 x1.1 = 11.48 kN/m Trên mặ t bằ ng kiế n trúc, hệ tư ờ ng trên phòng các căn hộ gầ n như giố ng nhau nên có thể tính gầ n đúng bằ ng cách chia tả i tư ờ ng phân bố đề u trên sàn.
Trong đó: l t –Tổ ngchiề u dài tư ờ ng xâycó trên mặ t bằ ng(m).
A san - tổ ng diệ n tích sàn tầ ng điể n hình (m 2 )
Dự avào mặ tbằ ng kiế n trúc ta tính đư ợ c :
Tổ ng chiề u dài tư ờ ng ngănbề dày 100mm xây trên mộ t tầ ng điể n hình là 484.8m. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Tổ ng chiề u dài tư ờ ng ngănbề dày 200mm xây trên mộ t tầ ng điể n hình là 241m.
Vậ y ta có tả i trọ ng do tư ờ ng phân bố đề u lên sàn là:
Công trình có tổ ng cộ ng 12 tầ ng, trong đó 2 tầ ng hầ m dùngđể làm nơ i đậ u xe và khu kỹ thuậ t, tầ ng trệ t dùng để làm trung tâm thư ơ ng mạ i và 9 tầ ng lầ u dùng để làm căn hộ , vì vậ y hoạ t tả i sử dụ ng đư ợ c xác định tùy vào công năng sử dụ ng củ a ô bả n, lấ y theo TCXDVN 2737-1995.
Kế t quả đư ợ c thể hiệ n trong bả ng sau:
Tả i trọ ng tiêu chuẩ n kN/m 2
Tả i trọ ng tính toán kN/m 2
Sàn căn hộ , sàn vệ sinh 1.5 1.3 1.95
Sàn sả nh hành lang, ban công 3 1.2 3.6
Tổ hợ p tả i trọ ng
Theo TCXDVN 2737-1995, tả i trọ ng tác dụ ng lên công trình gồ m có các tả i trọ ng thư ờ ng xuyên và tả i trọ ng tạ m thờ i Ta chỉ có mộ t trư ờ ng hợ p tả i trọ ng tạ m thờ i phân bố đề u trên toàn bộ bề mặ t sàn.
Tổ hợ p tả i trọ ng tác dụ ng lên sàn: 1 Tĩnh tả i + 1 Hoạ t tả i
Chọ n chiề u dày vách cứ ng
Căn cứ theo TCXDVN 198-1997, chiề u dày củ a thành vách chọ n không nhỏ hơ n 150mm và không nhỏ hơ n 1/20 chiề u cao tầ ng.
Công trình chiề u cao tầ ng lớ n nhấ t là 5m, như vậ y chiề u dày thành vách đư ợ c chọ n nhỏ nhấ t phả i là:
Chọ n chiề u dày thành vách: v %0(mm)
Chọ n sơ bộ kích thư ớ c tiế t diệ n cộ t
- Lự a chọ n sơ bộ kích thư ớ c tiế t diệ n cộ t theo diệ n truyề n tả i.
-Xác định lự c dọ c truyề n xuố ng cộ t:
N =∑ N = × ×n S g +p +g +N Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Trong đó: S là diệ n tích truyề n tả i xung quanh xuố ng cộ t.
Nc là tả i trọ ng bả n thân cộ tở phía trên. n: là số tầ ng bên trên truyề n tả i đế n cộ t.
Do cộ t còn chịu moment do gió nên cầ n tăng lự c dọ c tính toán:
Diệ n tích tiế t diệ n ngang củ a cộ t đư ợ c xác định theo công thứ c: tt c b
Từ A c sẽ tìmđư ợ c kích thư ớ c bxh củ a cộ t.
Giả định cứ 4 tầ ng thay đổ i tiế t diệ n cộ t mộ t lầ n, ta có kế t quả chọ n sơ bộ cộ tnhư sau
Hầ m–2 7x8.5 13.32 0 212.5 9160 12091 800x800 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Thiế t kế sàn không dầ m
Kiể m tra xuyên thủ ng bả n sàn tạ i đầ u cộ t
Tạ i vị trí cộ t có diệ n tích truyề n tả i lớ n nhấ t, lự c xuyên thủ ng tác dụ ng lên đầ u cộ t cũng lớ n nhấ t, cầ n kiể m tra và tính toán để đả m bả o rằ ng bả n sàn không bị nén thủ ng. Áp dụ ng kiể m tra vớ i cộ t có tiế t diệ n nhỏ nhấ t có tiế t diệ n 450x450mm.
-Điề u kiệ n nén thủ ng theo qui phạ m TCXDVN 356 : 2005 : F≤ R u h bt m o
- Tả i phân bố đề u trên sàn gồ m tĩnh tả i sàn, và hoạ t tả i sàn và tĩnh tả i do tư ờ ng: q = g s + p s + g t
- Diệ n tích sàn truyề n tả i trọ ng về cộ t:
- Diệ n tích mặ t đáy củ a tháp xuyên thủ ng:
- Khả năng chịu cắ t củ a Bê tông:
Qcx= R u h bt m 0 + Vớ i = 1 đố i vớ i bê tông nặ ng.
Rbt=1.2 Mpa = 1200 kN/m 2 cư ờ ng độ chịu kéo tính toán củ a bê tông um- chu vi trung bình củ a tháp nén thủ ng. m c 0 u = 4(b + 2h )
Qcx = 1 x 1200 x 4x(0.45+2x0,2)x0.2 = 816 kN Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Xác đị nh nộ i lự c trong sàn
Kế t quả nộ i lự c đư ợ c tín giữ a nhịp theo mỗ i phư ơ ng quả giá trị nộ i lự c xuấ t ra từ
Bả n sàn không dầ m có b
Tính cố t thép cho bả n sà thép tính đư ợ c bố trí cho toà
Sơ đồ chia dả i tính nộ i lự c
Quy ư ớ c các dả i theo ph
Dả i trên cộ t đư ợ c đánh thứ bả n trên ban công nhỏ nên b ng GVHD: n sàn đả m bả o không bị xuyên thủ ng tạ i vị trí tiế p x ong sàn tính từ phầ n mề m SAFE, từ đó ta lấ y nộ i lự c dả ng Sau đó tính cố t thép như đố i vớ i cấ u kiệ n từ phầ n mề mđư ợ c trình bày trong phầ n phụ lụ ó bề dày lớ n nên cố t thép đư ợ c bố trí thành hai l sàn ta áp dụ ng công thứ c như đố i vớ i cấ u kiệ n ho toàn bề rộ ng dả i bả n. max
= − lự c sàn: phư ơ ng ngang kíhiệ u là SA, các dả i theo phư hứ tự là số chẵ n, dả i giữ a nhị p đánh thứ tự là s n bỏ qua phầ n tính toán và bố trí cố t thép cấ u tạ
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n tiế p xúc giữ a sàn và cộ t. dả i bả n: dả i trên cộ t và dả i ệ n chịu uố n thuầ n túy Kế t lụ c. nh hai lớ p. kiệ n chịu uố n Diệ n tích cố t
= − phư ơ ng đứ ng kí hiệ u là SB. là số lẻ Do nộ i lự c các dả i u tạ o. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Biể u đồ nộ i lự c dả i theo phư
Kế t quả nộ i lự c và cố t thép đư ng GVHD: phư ơ ngngang X hép đư ợ c tính toán theo bả ng sau:
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Strip M3 kN-m b mm α m ξ As mm 2 ỉ mm
SA16 15.1 1125 0.022 0.022 270.5 12 2.4 470.1 0.12 ỉ 12a200SA16 20.3 1125 0.029 0.029 356.5 12 3.2 356.7 0.158 ỉ 12a200 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Biể u đồ nộ i lự c dả i theo phư
Kế t quả nộ i lự c và tính toán c ng GVHD: phư ơ ng Y: án cố t thép đư ợ c trình bày theo bả ng sau:
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Strip M3 kN-m b mm α m ξ As mm 2 ỉ mm
Strip M3 kN-m b mm α m ξ As mm 2 ỉ mm
SB14 11.5 1125 0.017 0.017 209 12 1.8 608.5 0.093 ỉ12@200SB14 11.5 1125 0.017 0.017 209 12 1.8 608.5 0.093 ỉ12@200 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Kiể m tra độ võng sàn
Sử dụ ng kế t quả xuấ t ra từ ph
Thỏ a mãnđiề u kiệ ng GVHD: g sàn ừ phầ n mề m SAFE, ta có chuyể n vị lớ n nhấ t củ
5, độ võng giớ i hạ n củ a bả n sàn phẳ ng là [ ] f =
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n củ a bả n sàn là f = 8mm.
= L Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
CHƯ Ơ NG 3: THIẾ T KẾ CẦ U THANG BỘ
Cơ sở tính toán
Cầ u thang là mộ t hạ ng mụ c quan trọ ng trong mộ t tòa nhà, là phư ơ ng tiệ n giao thông đứ ng, là công cụ làm đẹ p về mặ t kiế n trúc cho công trình Cầ u thang bao gồ m bả n thang nghiêng, các bả n chiế u tớ i và các bả n chiế u nghỉ Tùy vào giả i pháp kiế n trúc và công năng củ a công trình mà cầ u thang đư ợ c thiế t kế nhằ m đáp ứ ng nhu cầ u củ a con ngư ờ i.
Công trình Chung cư Tân Sơ n sử dụ ng cầ u thang dạ ng bả n dầ m vớ i 2 vế thang, mỗ i vế thang có
10 bậ c Cầ u thang dạ ng bả n dầ m là dạ ng đư ợ c sử dụ ng rộ ng rãi, dễ tính toán và dễ thi công.
Mặ t bằ ng cầ u thang
Mặ t cắ t bả n vế thang
Lự a chọ n kích thư ớ c sơ bộ
1700 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
- Cầ u thang gồ m 2 vế , mỗ i vế gồ m 10 bậ c vớ i kích thư ớ c: hb= 170mm, lb00mm.
- Góc nghiêng củ a cầ u thang:
= l = = ⇒ - Chọ n sơ bộ chiề u dày bả n thang là h s = 120mm.
- Chọ n sơ bộ kích thư ớ c dầ m cầ u thang
Vậ t liệ u sử dụ ng
Bêtông
Bê tông sử dụ ng cho cầ u thang có cấ p độ bề n B30 có các đặ c trư ng như sau:
-Cư ờ ng độ tính toán chị u nén Rb= 17 (MPa)
-Cư ờ ng độ tính toán chị u kéo Rbt= 1.2 (MPa)
-Mô đun đàn hồ i Eb= 32.5x10 3 (MPa)
- Hệ số làm việ c củ a bê tông b = 0.9
Cố t thép
Cố t thép sử dụ ng cho cầ u thang gồ m thép CI, A-I, CII và A-II
- Cố t thép chị u lự c CII, A-II có: o Cư ờ ng độ chị u kéo tính toán Rs= 280 (MPa) o Mô đun đàn hồ i Es= 21x10 4 (MPa)
- Cố t thép đai CI, A-I có: o Cư ờ ng độ chị u kéo tính toán Rsw= 175 (MPa) o Mô đun đàn hồ i Es= 21x10 4 (MPa)
Sơ đồ tính
Dự a vào mặ t cắ t và điề u kiệ n làm việ c thự c tế củ a bả n thang và ta chọ n sơ đồ tính củ a bả n thang: 1 đầ u là gố i cố đị nh và 1 đầ u là gố i di độ ng theo sơ đồ tính sau. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Sơ đồ tính bả n vế thang 1
Vì 2 bả n vế thang tư ơ ng đư ơ ng nhau về kích thư ớ c hình họ c và chịu tả i nên chỉ cầ n tính toán cho bả n vế 1, sau đó lấ y kế t quả áp dụ ng cho bả n vế 2.
Sơ đồ các lớ p cấ u tạ o bả n thang.
Tả i trọ ng tác dụ ng lên bả n thang
Bả n chiế u nghỉ
Tả i trọ ng tác dụ ng đư ợ c tính bằ ng công thứ c sau đây, vớ i các hệ số vư ợ t tả i tra theo Bả ng
170 α0 o Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Trong đó: o i - dung trọ ng củ a lớ p thứ i (KN/m 3 ) o i - chiề u dày củ a lớ p thứ i (m) o n i –hệ số vư ợ t tả i củ a lớ p thứ i
Kế t quả đư ợ c tóm tắ t lạ i trong bả ng sau:
Loạ i tả i Cấ u tạ o Bề dày m
Trọ ng lư ợ ng riêng kN/m 3
Tổ ng tả i trọ ng tác dụ ng lên bả n chiế u nghỉ là:
Bả n nghiêng
Bề dày trung bình trên mặ t bằ ng củ a mỗ i lớ p bả n nghiêng như sau:
Tả i trọ ng tác dụ ng lên bả n nghiêng đư ợ c tính theo công thứ c
(kN/m ) n i i i g =∑ n Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Kế t quả đư ợ c tóm tắ t lạ itrong bả ng sau:
Loạ i tả i Cấ u tạ o Bề dày m
Trọ ng lư ợ ng riêng kN/m 3
Hoạ t tả i 3 1.2 3.6 Ở bả n thang cầ n phả i cộ ng thêm tả i trọ ng do tay vịn truyề n vào, chia tả i trọ ng này phân bố đề u trên bề rộ ng bả n, ta có:
= L = Tổ ng tả i trọ ng tác dụ ng lên bả n chiế u nghỉ là:
Xác đị nh nộ i lự c
Cắ t mộ t dả i bả n có bề rộ ng b = 1m để tính Dùng phầ n mề m SAP2000 để xác định nộ i lự c, ta có kế t quả như sau.
Biể u đồ Mômen Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Tính toán cố t thép cho bả n thang
Momentở gố i: Mg Chọ n bề dày lớ p bê t
Kế t quả tính toán cố
Tính bả n chiế u tớ i
Sơ đồ tính bả n
Bả n chiế u tớ i có ô bả n tự a vớ i bả n sàn không dầ m. ng GVHD:
Phả n lự c gố i tự a o bả n thang
= 0.4Mmax= 0.4x28.56 = 11.4 kNm p bê tông bả o vệ a = 20mm ho= h–a = 120–20 n:
= s à n cố t thép theo bả ng sau:
Gố i 11.4 0.035 0.036 418 0.197 ự a lên 2 dầ m đỡ và mộ t đầ u tự a lên vách cứ ng,
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Gố i 11.4 0.035 0.036 418 8a200 0.197 ng, mộ t đầ u còn lạ i liên kế t Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Tả i trọ ng tác dụ ng lên ô bả n
Tả i trọ ng tác dụ ng lên bao gồ m tĩnh tả i và hoạ t tả i Giá trị tĩnh tả i và hoạ t tả i trên bả n chiế u tớ i đư ợ c lấ y như tả i trọ ng trên bả n chiế u nghỉ Tứ c là q= + =q 1 p 1 8.11 3.6 11.71+ = kN m/ 2
Tính nộ i lự c
L = > nên ô bả n làm việ c theo sơ đồ bả n mộ t phư ơ ng.
Cắ t theo phư ơ ng cạ nh ngắ n mộ t dả i bả n b = 1m để tính, ta có sơ đồ tính như sau:
Mômen lớ n nhấ t trong ô bả n là
Tính cố t thép cho ô bả n
Chọ n bề dày lớ p bê tông bả o vệ a = 20mm ho= h–a = 120–20 = 100 mm
1600 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
= R Kế t quả tính toán cố t thép theo bả ng sau:
Cố t thép tạ i gố i bố trí theo cấ u tạ o 8a200.
Tính dầ m đỡ chiế u tớ i D1
Các tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m D1
• Trọ ng lư ợ ng bả n thân dầ m: g 1 =n .b h=1.1 25 0.2 0.3× × × =1.65 kN/m
• Tả i trọ ng do sàn chiế u tớ i: 2 =8.11 1.6 6.49 kN/m
2 2 g L s g = × • Tả i trọ ng do bả n thang truyề n vào: Tả i có dạ ng gãy khúc,để đả m bả o an toàn, ta xem như là phân bố đề u trên suố t chiề u dài dầ m.
Vậ y tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m là: q= g 1 + g 2 +g 3 6.44kN/m
Tính nộ i lự c trong dầ m
Xét điề u kiệ n làm việ c củ a dầ m, ta xem liên kế t củ a dầ m vớ i vách cứ ng là liên kế t gố i tự a cố định Từ đó, sơ đồ tính củ a dầ m như sau:
Tính toán cố t thép
Chọ n bề dày lớ p bê tông bả o vệ a = 20mm h o = h–a = 300–20 = 280 mm
3600 ql 2 8 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
= R Kế t quả tính toán cố t thép theo bả ng sau:
Tính dầ m D2
Các tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m D2
• Trọ ng lư ợ ng bả n thân dầ m: g 1 =n .b h=1.1 25 0.2 0.3× × × =1.65 kN/m
• Tả i trọ ng do sàn chiế u tớ i: 2 =8.11 1.6 6.49 kN/m
2 2 g L s g = × • Tả i trọ ng do tư ờ ng ngăn trên dầ m: Tư ờ ng ngăn xây gạ ch có bề dày 100mm.
3 1.1 18 0.1 3.1 6.14 kN/m g =n b h= × × × Vậ y tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m là: q=g 1 +g 2 +g 3 28kN/m
Tính nộ i lự c trong dầ m
Xét điề u kiệ n làm việ c và thi công củ a dầ m, ta xem liên kế t củ a dầ m vớ i vách cứ ng là liên kế t gố i cố định Từ đó, sơ đồ tính củ a dầ m như sau:
Tính toán cố t thép
Chọ n bề dày lớ p bê tông bả o vệ a = 20mm h o = h–a = 300–20 = 280 mm
3600 ql 2 8 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
= R Kế t quả tính toán cố t thép theo bả ng sau:
Tính cố t thép đai chị u lự c cắ t
- Chọ n lự c cắ t lớ n nhấ t củ a dầ m D1và D2để tínhtoán và bố trí cố t đai cho cả hai dầ m.
Lự c cắ t lớ n nhấ t là : max
11.4.1 Tính toán khoả ng cáchđặ t cố tđai
• Khoả ng cách giữ a các cố t đai theo tính toán :
2 2; 0; 0; b = f = n = số nhánh cố t đai n=2; diệ n tích cố t đai
(65.6 10 ) sw w tt b f n b bt a R bh R nA
• Khoả ng cách lớ n nhấ t giữ a các cố t đai: vớ i b 4 =1.5
• Ngoài ra khoả ng cách cấ u tạ o giữ a các cố t đai đư ợ c quy đị nh như sau:
Nế u tả i trọ ng phân bố đề u :
Trênđoạ n dầ m gầ n gố i tự a ( đoạ n L/4) a ct ≤ 150 mm
2 h÷ khi chiề u cao dầ m h≤450mm act ≤ 300 mm
3 h÷ khi chiề u cao dầ m h>450mm
Trên đoạ n dầ mgiữ a nhị p ( đoạ n L/2): Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n act ≤ 3 500 mm
4 h÷ khi chiề u cao dầ m h>300mm
Khoả ng cách cấ u tạ o giữ a các cố t đai :
-Trên đoạ n dầ m gầ n gố i tự a chọ n act0 mm
-Trên đoạ n dầ m giữ a nhị p chọ n a ct = 250 mm
Khoả ng cách bố trí cố t đai chọ n: o Đoạ n dầ m gầ n gố i tự a: max
= = => Chọ n cố t đai là 6 150.a o Đoạ n dầ m giữ a nhị p: max
11.4.2 Kiể m tra điề u kiệ n bê tông chịu nén giữ a các vế t nứ t nghiêng
Cấ u kiệ n bê tông cố t thép chị u lự c cắ t phả i thỏ a điề u kiệ n:
Ta thấ y Qe.6 kN < 0.3 b w 1 R bh = 242 kN => Thỏ a mãn b 0
11.4.3 Kiể mtra điề u kiệ n độ bề n củ a tiế t diệ n nghiêng
Vớ i khoả ng cách bố trí cố t đai như trên, lự c cắ t cố t đai gầ n gố i tự a phả i chị u:
= = Hình chiế u tiế t diệ n nghiêng nguy hiể mnhấ tC0:
Khả năng chị u cắ t củ a bê tông và cố t đai trên tiế t diệ n nguy hiể m nhấ t:
Q = R b h q = × × × × × × = kN Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Ta thấ y Q sw = 47.52 kN < Qwb = 80 kN vậ y cố t đai đã bố tríthỏ a mãnđiề u kiệ n về độ bề n trên tiế t diệ n nghiêng. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
CHƯ Ơ NG 4: THIẾ T KẾ BỂ NƯ Ớ C MÁI
Chọ n sơ bộ kích thư ớ c
Tính toán lư u lư ợ ng dùng nư ớ c củ a công trình
Lư u lư ợ ng dùng nư ớ c sinh hoạ t và các nhu cầ u khác đư ợ c tính theo bình quân đầ u ngư ờ i, tính toán theo công thứ cở mụ c 3.3, trang 4, Tiêu chuẩ n TCXDVN 33-2006
• q i (lít/ngày): Tiêu chuẩ n cấ p nư ớ c sinh hoạ t củ a 1 ngư ờ i trong công trình Tra bả ng 3.1, TCXDVN 33-2006 vớ i lộ trình thiế t kế cấ p nư ớ c giai đoạ n năm 2010 đư ợ c = 165 (lít/ngày) q i
• N : Số ngư ờ i i trong toàn bộ công trình.
Mỗ i căn hộ trong chung cư phụ c vụ đư ợ c 4– 5 ngư ờ i, có 12 căn hộ mỗ i tầ ng và có 9 tầ ng có công năng là nhà ở căn hộ
Vậ y số lư ợ ng ngư ờ i tố i đa trong công trình là: N = × × =5 12 9 540ngư ờ i.
• f : Tỷ i lệ dân số đư ợ c cấ p nư ớ c Tra bả ng đư ợ c f i %.
• D : Lư ợ ng nư ớ c dự phòng khi chư a tính đư ợ c thì lấ y thêm 5-10% tổ ng lư u lư ợ ng nư ớ c cho ăn uố ng sinh hoạ t Lấ y D = 10%.
Vậ y, lư u lư ợ ng nư ớ c sinh hoạ t trung bình ngày là:
= + = × + Lư u lư ợ ng dùng nư ớ c trong ngày dùng nư ớ c nhiề u nhấ t, lấ y K max = 1.1.
Ngoài lư u lư ợ ng nư ớ c dùng cho sinh hoạ t, bể nư ớ c mái còn chứ a nư ớ c để dùng chữ a cháy trong trư ờ ng hợ p có cháy Giả sử lư u lư ợ ng dùng cho cứ u hỏ a chiế m 10% lư ợ ng nư ớ c sinh hoạ t Ta có thể tích bể nư ớ c mái cầ n có là:
Chọ n sơ bộ kích thư ớ c bể nư ớ c mái
Chọ n sơ bộ kích thư ớ c bể nư ớ c mái là:V = × × = ×L 1 L 2 h 7 8.5 2× 9m 3
Cao trình nắ p bể là +38.6m.
Chọ n sơ bộ chiề u dày các bả n:
- Bả n đáy: hb= 12cm. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Vậ t liệ u sử dụ ng
Bêtông
Bê tông sử dụ ng cho hồ nư ớ c mái có cấ p độ bề n B30 (mác M400) có các đặ c trư ng như sau:
-Cư ờ ng độ tính toán chị u nén R b = 17 (MPa)
-Cư ờ ng độ tính toán chị u kéo R bt = 1.2(MPa)
-Mô đun đàn hồ i Eb= 32.5x10 3 (MPa)
- Hệ số làm việ c củ a bê tông b = 0.9
Cố t thép
Cố t thép sử dụ ng cho hồ nư ớ c mái gồ m thép CI, A-I, CII và A-II
- Cố tthép chị u lự c CII, A-II có: o Cư ờ ng độ chị u kéo tính toán Rs= 280 (MPa) o Mô đun đàn hồ i Es= 21x10 4 (MPa)
- Cố t thép đai CI, A-I có: o Cư ờ ng độ chị u kéo tính toán Rsw= 175 (MPa) o Mô đun đàn hồ i Es= 21x10 4 (MPa)
Tính toán bả n nắ p
Tả i trọ ng tác dụ ng lên bả n nắ p
Tả i trọ ng tính toán g s
Tổ ng tả i trọ ng tính toán 2.956
- Nắ p bể chỉ có hoạ t tả i sử a chữ a, tra bả ng 3,TCVN 2737:1995, ta có p tc = 75daN/m 2 p tt = n x p tc = 1.3 x 0.75 = 0.975 kN/m 2
- Tổ ng tả i trọ ng:q = g + p tt = 2.956 + 0.975 = 3.931 kN/m 2
Sơ đồ tính
Bả nnắ p tính theo dạ ng bả n có hệ dầ m trự c giao, nhị p tính toán L1= 3.5m, L2= 4.25m
L = = < thuộ c loạ i bả n kê 4 cạ nh Cắ t dả i bả n b = 1m theo 2 phư ơ ng L 1 , L 2 để tính toán.
3.75 3 80 d b h h = = > Do đó bả n liên kế t vớ i các dầ m xung quanh đư ợ c xem là liên kế t ngàm, ta dùng ô bả n số 9 (4 cạ nh là ngàm) để tính nộ i lự c. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
L = ≈ , tra bả ng các hệ số m 91 ;m 92 ; k 91 ; k 92
Moment lớ n nhấ tở giữ a bả n:
Moment lớ n nhấ tở gố i:
Tính toán cố t thép
- Giả thiế t a = 20mm ho = h–a = 80–20 = 60mm
• Các công thứ c tính toán cố t thép theo tiêu chuẩ n TCXDVN 356 : 2005như sau: max 2
Hệ số Momen (kN.m) As
Gố i 0.0321 1.877 114.8 8a200 0.191 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Tính toán hệ dầ m nắ p
Tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m
Tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m DN1 gồ m:
• Trọ ng lư ợ ng bả n thân dầ m:
• Do bả n nắ p truyề n vào có dạ ng hình tam giác: 1 2 1 3.931 3.5
Tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m DN2 gồ m:
• Trọ ng lư ợ ng bả n thân dầ m:
• Do bả n nắ p truyề n vào có dạ ng hình thang: 2 2 1 3.931 3.5
DAÀM DN3 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m D
• Trọ ng lư ợ ng bả n thâ
• Do bả n nắ p truyề n và
Tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m D
• Trọ ng lư ợ ng bả n thâ
• Do bả n nắ p truyề n và
Tính toán nộ i lự c trong dầ m nắ p
Xem hệ dầ m nắ p làm việ c phầ n mêm SAP2000, ta đư ợ
Nộ i lự c xuấ t ra đư ợ c từ phầ o Mômen– đơ n vị kN ng GVHD: m DN3 gồ m: n thân dầ m:
1 1.1 25 0.2 0.3 1.6 g =n b h= × × × n vào có dạ ng tam giác: 3 2 1 3.93
2 g bn L g = = × m DN2 gồ m: n thân dầ m:
1 1.1 25 0.2 0.4 2.2 g =n b h= × × × n vào có dạ ng hình thang: 2 2 1 3.9
2 g bn L g = = × ong dầ m nắ p việ c theo dạ ng hệ dầ m chính phụ , mô hình các đư ợ c như sau: hầ n mề m như sau: kNm
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
2× = kN m ác dầ m cùng tả i trọ ng vào Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng o Lự c cắ t trong dầ m
Tính cố t thép chị u lự c
- Giả thiế t a @mm vớ ng GVHD:
Dầ m DN4 lự c vớ i các dầ m DN1, DN2, DN3 và DN4.
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
- Tính toán cố t thép cho dầ m nắ p,áp dụ ng các công thứ c tính toán đố i vớ i dầ m chị u uố n.
- Các công thứ c tính toán cố t thép theo tiêu chuẩ nTCXDVN 356 :2005như sau. max 2
- Ta có kế tquả tính và bố trí cố t thép như bả ng sau:
Gố i 9.06 260 0.044 0.045 127.9 2 14 0.246DN2 Nhị p 97.79 360 0.247 0.289 1135.7 3 22 1.577DN3 Nhị p 25.20 260 0.122 0.131 370.9 2 16 0.713DN4 Nhị p 137.11 360 0.346 0.445 1750.8 4 20+2 18 2.432
Tính toán bố trí cố t đai
Do lự c cắ t củ a dầ m DN1 và DN3 nhỏ hơ n nhiề u so vớ i dầ m DN2 và DN4 nên chọ n tính toán cố t đai cho dầ m có lự c cắ t lớ n nhấ t là dầ m DN4, sau đó bố trí cho các dầ m còn lạ i.
4.4.1 Tính toán khoả ngcách đặ t cố t đai
Lự c cắ t tạ i 2 đầ u gố i tự a : Qmax= 54.14 kN
• Khoả ng cách giữ a các cố t đai theo tính toán :
2 2; 0; 0; b = f = n = số nhánh cố t đai n=2; diệ n tích cố t đai
(54.11 10 ) sw w tt b f n b bt a R bh R nA
• Khoả ng cách lớ n nhấ t giữ a các cố t đai: vớ i b 4 =1.5
= = × Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
• Ngoài ra khoả ng cách cấ u tạ o giữ a các cố t đai đư ợ c quy đị nh như sau:
Nế u tả i trọ ng phân bố đề u :
Trên đoạ n dầ m gầ n gố i tự a ( đoạ n L/4) a ct ≤ 150 mm
2 h÷ khi chiề u cao dầ m h≤450mm act ≤ 300 mm
3 h÷ khi chiề u cao dầ m h>450mm
Trên đoạ n dầ m giữ a nhị p ( đoạ n L/2): act ≤ 3 500 mm
4 h÷ khi chiề u cao dầ m h>300mm
Khoả ng cách cấ utạ o giữ a các cố t đai :
-Trên đoạ n dầ m gầ n gố i tự a chọ n a ct 0 mm
-Trên đoạ n dầ m giữ a nhị p chọ n act= 250 mm
Khoả ng cách bố trí cố t đai chọ n: o Đoạ n dầ m gầ n gố i tự a: max
= = => Chọ n cố t đai là 6 150.a o Đoạ n dầ m giữ anhị p: max
4.4.2 Kiể m tra điề u kiệ n bê tông chịu nén giữ a các vế t nứ t nghiêng
Cấ u kiệ n bê tông cố t thép chị u lự c cắ t phả i thỏ a điề u kiệ n:
Ta thấ y QT.11 kN < 0.3 b w 1 R bh = 311 kN => Thỏ a mãn b 0
4.4.3 Kiể m trađiề u kiệ n độ bề n củ a tiế t diệ n nghiêng
Vớ i khoả ng cách bố trí cố t đai như trên, lự c cắ tcố t đai gầ n gố i tự a phả i chị u: Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
= = Hình chiế u tiế t diệ n nghiêng nguy hiể mnhấ tC 0 :
Khả năng chị u cắ t củ a bê tông và cố t đai trên tiế t diệ n nguy hiể m nhấ t:
Ta thấ y Q = 60.72 kN < Q sw wb = 116 kN vậ y cố t đai đã bố tríthỏ a mãnđiề u kiệ n về độ bề n trên tiế t diệ n nghiêng.
Tính bả n thành
Tả i trọ ng tác dụ ng lên bả n thành
Tả i trọ ng tác dụ ng lên bả n thành gồ m áp lự c nư ớ c trong bể và áp lự c gió Các trư ờ ng hợ p tác dụ ng củ a tả i trọ ng lên thành bể như sau:
Bể đầ y nư ớ c, không có gió.
Bể đầ y nư ớ c,có gió đẩ y
Bể đầ y nư ớ c,có gió hút
Bể không cónư ớ c, có gió đẩ y(hút).
Tả i trọ ng gió nhỏ hơ n nhiề u so vớ i áp lự c củ a nư ớ c lên thành bể , ta thấ y trư ờ ng hợ ptả i trọ ng nguy hiể m nhấ t chobả n thành là : Bể đầ y nư ớ c + gió hút.
Giá trị các tả i trọ ng như sau:
- Áp lự c nư ớ c dạ ng tam giác có giá trị lớ n nhấ tở đáy là:
1.1 10 2 22 / 2 n n p =n h= × × = kN m vớ i h = 2m là chiề u cao bể nư ớ c.
- Áp lự c gió trên bả n thành xem như phân bố đề u vớ i giá trị áp lự c gió tính tạ i cao trình củ a bả n nắ p Tả i trọ ng gió đư ợ c tính theo TCVN 2737:1995, công thứ c tính gió là:
Trong đó:W o - giá trị củ a áp lự c gió lấ y theo bả n đồ phân vùng. k: là hệ số tính đế n sự thay đổ i củ a áp lự c gió theo độ cao Cao trình bả n nắ p bể nư ớ c: z = 38.6m c’: hệ số khí độ ng n : hệ số tin cậ y, lấ y bằ ng 1.2. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
• Công trìnhđư ợ c xây dự ng tạ i thành phố Hồ Chí Minh, thuộ c vùng II-A Tra các bả ng phụ lụ c trong TCVN 2737:1995 ta có các hệ số sau.
Tả i trọ ng gió tính toán là
Sơ đồ tính bả n thành
Bả n làm việ c theo kiể u bả n mộ t phư ơ ng vớ i 2
Cắ t mộ t dãy có bề rộ ng 1 m theo phư ơ ng cạ nh ngắ n để tính
Sơ đồ tính : dầ m mộ t đầ u ngàm, mộ t đầ u khớ p chịu tả i phân bố tam giác.
Sơ đồ tính bả n thành và kế t quả nộ i lự c
Sử dụ ng phầ n mề m SAP2000, giả i ra đư ợ c kế t quả nộ i lự c như trong hình
Tính cố t thép
• Giả thiế t a = 20mm ho = h–a = 120–20 = 100 mm.
• Các công thứ c tính toán cố t thép theo tiêu chuẩ n TCXDVN 356 : 2005như sau: max 2
A = R pn = 22 kN/m 2 W c = 0.85 kN/m 2 h = 2000 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
= R • Ta có kế t quả tính và bố trí cố t thép như bả n sau
Tính bả n đáy
Chọ n sơ bộ kích thư ớ c bả n đáy và hệ dầ m đáy
Chọ n bề dày bả n đáy h b = 120mm.
Vớ i hệ dầ m đáy như sau
Tả i trọ ng tác dụ ng lên bả n đáy
700 0 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Tả i trọ ng tính toán g s (kN/m 2 )
Tổ ng tả i trọ ng tính toán 4.536
- Bả n đáy chỉ kể đế n hoạ t tả i nư ớ c, không kể hoạ t tả i sử a chữ a, vì khi có nư ớ c thì không thể sữ a chữ a và tả i trọ ng do khố i nư ớ c có thể bù vào hoạ t tả i sữ a chữ a Chiề u cao tố i đa củ a cộ t nư ớ c trong bể là 2m.
Tổ ng tả i trọ ng: qbd= g + p = 4.536 + 22 = 26.536 kN/m 2
Sơ đồ tính
Bả nnắ p tính theo dạ ng bả n có hệ dầ m trự c giao, nhị p tính toán L1= 3.5m, L2= 4.25m
L = = < thuộ c loạ i bả n kê 4 cạ nh Cắ t dả i bả n b = 1m theo 2 phư ơ ng L1, L 2 để tính toán.
4.2 3 120 d b h h = = > Do đó bả n liên kế t vớ i các dầ m xung quanh đư ợ c xem là liên kế t ngàm, ta dùng ô bả n số 9 (4 cạ nh là ngàm) để tính nộ i lự c. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
L = ≈ , tra bả ng các hệ số m91;m92; k91; k92
Moment lớ n nhấ tở giữ a bả n:
Moment lớ n nhấ tở gố i:
Tính toán cố t thép
- Giả thiế t a = 20mm ho = h–a = 120–20 = 100mm
• Các công thứ c tính toán cố t thép theo tiêu chuẩ n TCXDVN 356 : 2005như sau: max 2
As (mm 2 ) Chọ n thép (%) m 1 - m 2 - k 1 - k 2 M 1 - M 2 - M I - M II
Gố i 0.0321 12.671 475.4 10a150 0.475 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Tính hệ dầ m đỡ bả n đáy
Tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m
Tả i trọ ng tác dụ ng lên các dầ m đáy bao gồ m trọ ng lư ợ ng bả n thân dầ m, tả i trọ ng do bả n đáy truyề n vào dạ ng tam giác hoặ c hình thang Vớ i các dầ m biên DD1 và DD2, còn có thêm tả i trọ ng do trọ ng lư ợ ng bả n thành truyề n lên.
Tính tả i trọ ng do bả n thành truyề n lên dầ m:
Tả i trọ ng tính toán g s
7 0 0 0 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Tổ ng tả i trọ ng tính toán 4.536
Tả i trọ ng do bả n thành truyề n lên dầ m quy về phân bố đề u:
Tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m DD1 gồ m:
• Trọ ng lư ợ ng bả n thân dầ m:
• Do bả n đáy truyề n vào có dạ ng hình tam giác: 1 2 1 26.536 3.5
• Tả i trọ ng do bả n thành: g bt =9.072kN m/
Tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m DD2 gồ m:
• Trọ ng lư ợ ng bả n thân dầ m:
• Do bả n đáy truyề n vào có dạ ng hình thang: 2 2 1 26.536 3.5
• Tả i trọ ng do bả n thành: g bt =9.072kN m/
Tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m DD3 gồ m:
• Trọ ng lư ợ ng bả n thân dầ m:
• Do bả n đáy truyề n vào có dạ ng tam giác: 3 2 1 26.536 3.5
Tả i trọ ng tác dụ ng lên dầ m DD2 gồ m:
• Trọ ng lư ợ ng bả n thân dầ m:
• Do bả n đáy truyề n vào có dạ ng hình thang: 2 2 1 26.536 3.5
Tính toán nộ i lự c trong dầ m đáy
Xem hệ dầ m đáy làm việ c theo dạ ng hệ dầ m chính phụ , mô hình các dầ m cùng tả i trọ ng vào phầ n mêm SAP2000, ta đư ợ c như sau: Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Nộ i lự c xuấ t ra đư ợ c từ phầ o Mômen– đơ n vị kN o Lự c cắ t trong dầ m ng GVHD: hầ n mề m như sau: kNm
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Tính cố t thép chị u lự c
- Tính toán cố t thép cho
- Các công thứ c tính toá max
- Ta có kế tquả tính ng GVHD:
Dầ m DN4 lự c vớ i các dầ m DD1, DD3 và a = 70mm vớ i dầ m D p cho dầ m đáy,áp dụ ng các công thứ c tính toán đố i nh toán cố t thép theo tiêu chuẩ nTCXDVN 356 :2005 ax 2
= R = R =0.425 nh và bố trí cố t thép như bả ng sau:
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n m DD3 và DD4. n đố i vớ i dầ m chị u uố n.
5 Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Tính toán bố trí cố t đai
Do lự c cắ t củ a dầ m DD1 và DD3 nhỏ hơ n nhiề u so vớ i dầ m DD2 và DD4 nên chọ n tính toán cố t đai cho dầ m có lự c cắ t lớ n nhấ t là dầ m DD4, sau đó bố trí cho các dầ m còn lạ i.
7.4.1 Tính toán khoả ng cách đặ t cố t đai
Lự c cắ t tạ i 2 đầ u gố i tự a : Qmax= 328.23 kN
• Khoả ng cáchgiữ a các cố t đai theo tính toán:
2 2; 0; 0; b = f = n = số nhánh cố t đai n=2; diệ n tích cố t đai 8 có
(328.23 10 ) sw w tt b f n b bt a R bh R nA
• Khoả ng cách lớ n nhấ t giữ a các cố t đai: vớ i b 4 =1.5
• Ngoài ra khoả ng cách cấ u tạ o giữ a các cố t đai đư ợ c quy đị nh như sau:
Nế u tả i trọ ng phân bố đề u :
Trên đoạ n dầ m gầ n gố i tự a ( đoạ n L/4) a ct ≤ 150 mm
2 h÷ khi chiề u cao dầ m h≤450mm act ≤ 300 mm
3 h÷ khi chiề u cao dầ m h>450mm
Trên đoạ n dầ m giữ a nhị p ( đoạ n L/2): Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n act ≤ 3 500 mm
4 h÷ khi chiề u cao dầ m h>300mm
Khoả ng cách cấ u tạ o giữ a các cố t đai :
-Trên đoạ n dầ m gầ n gố i tự a chọ n act00 mm
-Trên đoạ n dầ m giữ anhị pchọ n act= 500 mm
Khoả ng cách bố trí cố t đai chọ n: o Đoạ n dầ m gầ n gố i tự a: max
= = => Chọ n cố t đai là 8 200.a o Đoạ n dầ m giữ anhị p: max
7.4.2 Kiể m tra điề u kiệ n bê tông chịu nén giữ a các vế t nứ t nghiêng
Cấ u kiệ n bê tông cố t thép chị u lự c cắ t phả i thỏ a điề u kiệ n:
Ta thấ y Q28.23 kN < 0.3 b w 1 R bh = 946 kN => Thỏ a mãn b 0
7.4.3 Kiể mtra điề u kiệ n độ bề n củ a tiế t diệ n nghiêng
Vớ i khoả ng cách bố trí cố t đai như trên, lự c cắ tcố t đai gầ n gố i tự a phả i chị u:
= = Hình chiế u tiế t diệ n nghiêng nguy hiể mnhấ tC0:
Khả năng chị u cắ t củ a bê tông và cố t đai trên tiế t diệ n nguy hiể m nhấ t:
Q = R b h q = × × × × × × = kN Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Ta thấ y Q = 174 kN < Q sw wb= 408 kN vậ y cố t đai đã bố tríthỏ a mãnđiề u kiệ n về độ bề n trên tiế t diệ n nghiêng.
Kiể m tra nứ t bả n đáy và bả n thành bể
Vậ t liệ u
Bê tông sử dụ ng cho cộ t, vách cứ ng có cấ p độ bề n B30 có các đặ c trư ng :
-Cư ờ ng độ tính toán chịu nén Rb= 17 (MPa)
-Cư ờ ng độ tính toán chịu kéo R bt = 1.2 (MPa)
-Mô đun đàn hồ i E b = 32.5x10 3 (MPa)
Cố t thép sử dụ ng cho cộ t, dầ m, vách cứ ng gồ m thép CI, A-I, CII và A-II
- Cố t thép chịu lự c CII, A-II có:
• Cư ờ ng độ chịu kéo tính toán Rs= 280 (MPa)
• Mô đun đàn hồ i Es= 21x10 4 (MPa)
- Cố t thép đai CI, A-I có:
• Cư ờ ng độ chịu kéo tính toán Rsw= 175 (MPa)
• Mô đun đàn hồ i Es= 21x10 4 (MPa)
Lự a chọ n hệ kế t cấ u
Kế t cấ u khung là mộ t hệ thanh bấ t biế n hình, là kế t cấ u rấ t quan trọ ng trong công trình,vì nó tiế p nhậ n tả i trọ ng sử dụ ng từ sàn rồ i truyề n xuố ng móng Công trình thuộ c loạ i nhà nhiề u tầ ng chiề u cao toàn bộ công trình là 38.6 m, diệ n tích mặ t bằ ng là 42x42.5 = 1785 m 2 , đư ợ c xây dự ng tạ i thành phố Hồ Chí Minh.
Từ đó,công trình đư ợ c thiế t kế vớ i hệ chịu lự c chính bằ ng bê tông cố t thép, có sơ đồ tính là khung sàn kế t hợ p vớ i lõi cứ ng, hệ có khả năng tiế p nhậ n tả i trọ ng ngang và thẳ ng đứ ng tác độ ng vào công trình.
Kế t cấ u đư ợ c phân tích vớ i mô hình làm việ c dư ớ i dạ ng không gian ba chiề u, vớ i sơ đồ tính có kích thư ớ c là các trụ c định vị , sàn đư ợ c xem như tuyệ t đố i cứ ng theo phư ơ ng ngang, liên kế t giữ a cộ t và móng là liên kế t ngàm, liên kế t giữ a dầ m vớ i cộ t, giữ a dầ m vớ i sàn, giữ a sàn vớ i vách cứ ng là các nút cứ ng Kế t cấ u khung chủ yế u đư ợ c thiế t kế để chịu tả i trọ ng thẳ ng đứ ng, kế t cấ u lõi thiế t kế chủ yế u để chịu tả i trọ ng ngang Sự phân rõ chứ c năng này tạ o điề u kiệ n để tố i ư u hóa các cấ u kiệ n, giả m bớ t kích thư ớ c cộ t, đáp ứ ng đư ợ c nhu cầ u củ a kiế n trúc.
Vì kế t cấ u thuộ c hệ siêu tĩnh vớ i số lư ợ ngẩ n số rấ t lớ n, do đó quá trình tính toán nộ i lự c kế t cấ u sử dụ ng phư ơ ng pháp phầ n tử hữ u hạ n vớ i sự trợ giúp củ a máy tính bằ ng phầ n mề m tính toán ETABS version 9.7. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Sơ đồ tính
Công trình có 12 tầ ng, trong công trình 42.5
Mô hình không gian củ a công ng GVHD: ong đó có 2 tầ ng hầ m và 10 tầ ng nổ i Xét tỷ số
01 2< nên công trình phả i đư ợ c tính theo khung công trình như sau:
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n số chiề u dài trên chiề u rộ ng o khung không gian. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Chọ n sơ bộ kích thư ớ c tiế t diệ n
Các kích thư ớ c sơ bộ bộ củ kế t quả chọ n như sau.
Cấ u kiệ n sàn không dầ m có h
Dầ m biên có kích thư ớ c
Kế t quả chọ n sơ bộ ng GVHD:
Mặ t bằ ng tầ ng mái ư ớ c tiế t diệ n củ a các cấ u kiệ n đãđư ợ c tính chọ nở các chư ơ có hs= 220 mm. iên h d = 500 mm. b d = 300 mm. bộ kích thư ớ c vớ i tiế t diệ n cộ t thay đổ i 4 tầ ng m bộ cộ t như sau
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n ư ơ ng trư ớ c,ở đây ta có các ng mộ t lầ n từ dư ớ i lên cao. Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
- Cộ t biên: Cộ t biên chọ n có tiế t diệ n không thay đổ i từ dư ớ i lên cao, bc= 600x600mm do yêu cầ u về cấ u tạ o và thi công.
Kích thư ớ c vách đã chọ nở chư ơ ng thiế t kế sàn: b v = 250mm.
Tả i trọ ng tác dụ ng
Tĩnh tả i
Tĩnh tả i tác dụ ng lên khung gồ m:
- Tả i trọ ng bả n thân các cấ u kiệ n: sàn, dầ m, cộ t và tư ờ ng xây trên sàn và trên dầ m biên.
- Tả i trọ ng tậ p trung tư ơ ng đư ơ ng do hồ nư ớ c mái và cầ u thang truyề n vào vách.
2.1.1 Tĩnh tả i tác dụ ng lên sàn
- Tả i trọ ng bả n thân: gs= 7.32 kN/m 2
Tả i trọ ng nhậ p vào phầ n mề m ETABS: gs= 1.27 kN/m 2
- Tả i trọ ng tư ờ ng xây trên sàn: gt= 3.41 kN/m2.
2.1.2 Tả i tư ờ ng xây trên dầ m biên
Tư ờ ng dày 200mm, xây trên dầ m biên vớ i các tầ ng có các chiề u cao khác nhau
- Các tầ ng căn hộ , chiề u cào tầ ng ht= 3.4m gt = γ h.δ n = 18 x(3.4–0.5) x 0.2 x 1.1 = 11.48 kN/m
- Tầ ng trệ t, ht= 5m g t = γ h.δ n = 18 x (5 –0.5) x 0.2 x1.1 = 17.82 kN/m
- Tầ ng hầ m: h t = 3.2m gtb = γ h.δ n = 18 x (3.2–0.5) x 0.2 x1.1 = 10.69 kN/m 2.1.3 Tĩnhtả i do cầ u thang và bể nư ớ c mái
Quy tả i trọ ng củ a cầ u thang và bể nư ớ c mái truyề n lên vách cứ ng là tả i tậ p trung.
Trong bể nư ớ c mái, các tả i trọ ng đề u đư ợ c tậ p trung về các cộ t ở góc bể , cũng là các góc hệ lõi cứ ng gồ m lõi cứ ng thang máy và lõi cứ ng cầ u thang bộ
Từ sơ đồ tính hệ dầ m bả n nắ p và hệ dầ m bả n đáy ta có kế t quả nộ i lự c là phả n lự c gố i tự a như sau: Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Tả i trọ ng củ a cầ u tha
Từ sơ đồ tính dầ m trung truyề n vào vá giả n Số liệ u tả i trọ n ng GVHD:
Phả n lự c gố i tự a Dầ m bả n đáy (kN)
Phả n lự c gố i tự a Dầ m bả n nắ p(kN) u thang đư ợ c truyề n lên các dầ m chiế u tớ i và chi ầ m chiế u tớ i D1, D2 và sơ đồ tính bả n vế tha o vách cứ ng cầ u thang bằ ng công thứ c tính phả n trọ ng tính đư ợ c và gán vào mô hình như sau.
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n chiế u nghỉ. thang, ta tính đư ợ c lự c tậ p ả n lự c gố i tự a củ a dầ m đơ n Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng
Hoạ t tả i tác dụ ng trên sàn lấ
Tả i trọ ng tiêu chuẩ n kN/m 2
Tả i trọ ng tính toán kN/m 2
Sàn căn hộ , sàn vệ 1.5 1.3 1.95
Vì sàn đư ợ c thiế t kế theo sàn duy nhấ t, không thể c nhiề u hoạ t tả i đư ợ c lấ y theo t
Công trình có tổ ng chiề u ca phầ n độ ng củ a tả i trọ ng gió
Công trìnhđư ợ c xây dự ng t
Xung quanh công trình bị c
Tả i trọ ng gió tác dụ ng lên khung trư ớ c, gió sau Mỗ i hư ớ ng g
Giá trị tiêu chuẩ n thành ph định theo công thứ c: ng GVHD: do bể nư ớ c mái và cầ u thang truyề n lên vách cứ n lấ y tư ơ ng tự Chư ơ ng 2 –Thiế t kế sàn.
Tả i trọ ng tiêu chuẩ n kN/m 2
Tả i trọ ng tính toán kN/m 2
5 1.2 6 vệ sinh 1.5 1.3 1.95 ng, ban công 3 1.2 3.6
0.75 1.3 0.975 heo phư ơ ng pháp sàn nấ m nên sàn đư ợ c mô hình ể chấ t hoạ t tả i khác nhau trên mộ t ô sàn Cho eo trị số hoạ t tả i trung bình. cao tính từ mặ t đấ t là 35.6m < 40m nên tính t gió Thành phầ n tĩnh đư ợ c tính theo mụ c 6 –T g tạ i Quậ n 11, Thành phố Hồ Chí Minh nên thu ị che chắ n mạ nh bở i các vậ t cả n cao trên 10m n khung không gian phả i tính toántheo 4 hư ớ ng ng gồ m có gió đẩ y và gió hút. nh phầ n tĩnh củ a tả i trọ ng gió W ở độ cao z so v j 0
GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n h cứ ng (kN)
Tả i trọ ng tiêu chuẩ n kN/m 2 i n
Tả i trọ ng tính toán kN/m 2
Sàn căn hộ , sàn vệ sinh 1.5 1.95
Sàn sả nhhành lang, ban công 3 3.6
Sàn mái 0.75 0.975 hình trong phầ n mề m là 1 ô ho nên hoạ t tả i củ a sàn có nh toán không kể đế n thành –Tiêu chuẩ n TCVN 2737- thuộ c vùng áp lự c gió II-A. 10m nên thuộ c dạ ng địa hình hư ớ ng: gió trái, gió phả i, gió so vớ i mố c chuẩ n đư ợ c xác Đồ án tố t nghiệ p kỹ sư xây dự ng GVHD: TS Phan Trư ờ ng Sơ n
Trong đó: W0–giá trị củ a áp lự c gió lấ y theo bả n đồ phân vùng.
W0= 95–12 = 83 (daN/m 2 ) = 0.83 (kN/m 2 ). k–hệ số tính đế n sự thay đổ i áp lự c gió theo độ cao và dạ ng địa hình. c–hệ số khí độ ng (mặ t đón gió c = 0.8, mặ t hút gió c’ = 0.6).
• Giá trị tính toán thành phầ n tĩnh củ a tả i trọ ng gió Wở độ cao z so vớ i mố c chuẩ n đư ợ c xácđịnh theo công thứ c: tt t j j
W = × ×W D ×h Trong đó: W t tt –giá trị tính toán củ a tả i trọ ng gió hoặ c áp lự c gió (kN/m)
W–giá trị tiêu chuẩ n củ a tả i trọ ng gió hoặ c áp lự c gió (kN/m2)
–hệ số độ tin cậ y củ a tả i trọ ng gió lấ y bằ ng 1.2
Dj, hj–bề rộ ng và chiề u cao củ a mặ t đón gió ứ ng vớ i phầ n thứ j củ a công trình (m).
Kế t quả tính toán thành phầ n tĩnh củ a tả i trọ ng gió tác dụ ng lên công trình đư ợ c thể hiệ n trong bả ng sau:
2.3 Tổ hợ p tả i trọ ng
Các ký hiệ u: TT: Tĩnh tả i
HTCTL: Hoạ t tả i cách tầ ng lẻ HTCTC: Hoạ t tả i cách tầ ng chẵ n GX: Gió theo phư ơ ng X
GY: Gió theo phư ơ ng Y Các trư ờ ng hợ p tổ hợ p tả i trọ ng :
Tổ hợ p 3: TT + HTCTL+ HTCTC
Tổ hợ p tả i trọ ng
Tổ hợ p 8: TT + 0.9HTCTL + 0.9GX
Tổ hợ p 9: TT + 0.9HTCTL - 0.9GX
Tổ hợ p 10: TT + 0.9HTCTL + 0.9GY
Tổ hợ p 11: TT + 0.9HTCTL - 0.9GY
Tổ hợ p 12: TT + 0.9HTCTC + 0.9GX
Tổ hợ p 13: TT + 0.9HTCTC - 0.9GX
Tổ hợ p 14: TT + 0.9HTCTC + 0.9GY
Tổ hợ p 15: TT + 0.9HTCTC - 0.9GX
Tổ hợ p 16: TT + 0.9HTCTC + 0.9HTCTL + 0.9GX
Tổ hợ p 17: TT + 0.9HTCTC + 0.9HTCTL - 0.9GX
Tổ hợ p 18: TT + 0.9HTCTC + 0.9HTCTL + 0.9GY
Tổ hợ p 19: TT + 0.9HTCTC + 0.9HTCTL - 0.9GY
Tổ hợ p 20: BAO = ENVE ( Tổ hợ p 1 + tổ hợ p 2 + tổ hợ p 3 +…+ tổ hợ p 19)