Đề tài : Thiết kế chung cư Hào Quang

+ Hệ thống thang bộ thoát hiểm được bố trí cho toàn công trình đảm bảo an toàn cho người sử dụng khi công trình xảy ra sự cố.. - Hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và s

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA XÂY DỰNG -0O0 -

HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ CHUNG CƯ HÀO QUANG

GVHD: ThS TRẦN QUANG HỘ SVTH : ĐẶNG ANH KHOA LỚP : 06DXD1

MSSV : 106104034

THÁNG 01-2011

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quí Thầy Cô Khoa Xây Dựng Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quí báu cho em trong suốt quá trình học tập vừa qua

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Quang Hộ - Giáo viên hướng dẫn chính đã cung cấp tài liệu, tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn quý trường, ban lãnh đạo trường và toàn thể cán bộ công nhân viên Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ đã tạo điều kiện học tập tốt cho sinh viên chúng em

Em xin chân thành cảm ơn Gia đình, Bạn bè và Người thân đã động

viên và giúp đỡ em trong suốt 5 năm học vừa qua

PHẦN I: KIẾN TRÚC GVHD: ThS TRẦN QUANG HỘ

PHẦN II: KẾT CẤU GVHD: ThS TRẦN QUANG HỘ

PHẦN III: NỀN MÓNG GVHD: ThS TRẦN QUANG HỘ

MỤC LỤC

PHẦN I : KIẾN TRÚC 3

PHẦN II : KẾT CẤU 9

CHƯƠNG 1 : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2-9 10

1 Xác định sơ bộ kích thước các bộ phận sàn 10

2 Tải trọng tác dụng lên bản sàn 13

3 Xác định nội lực và tính toán các ô sàn 15

4 Bố trí cốt thép 24

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TẦNG 2-9 25

1 Xác định sơ bộ kích thước các bộ phận cầu thang 25

2 Xác định tải trọng 26

3 Tính bản thang 28

4 Tính dầm chiếu nghỉ 32

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 36

1 Xác định sơ bộ kích thước các bộ phận hồ nước mái 36

2 Tính các bản hồ nước 38

3 Tính hệ dầm nắp và dầm đáy 48

4 Tính cột hồ nước mái 60

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG KHUNG TRỤC 2 62

1 Xác định sơ đồ khung và sơ bộ kích thước tiết diện dầm, cột 62

2 Tải trọng tác dụng vào khung 66

3 Tải trọng do hồ nước mái truyền vào khung 96

4 Tải trọng gió tác dụng lên khung 96

5 Các trường hợp chất tải và tổ hợp tải trọng 97

6 Kết quả nội lực khung trục 2 108

7 Xác định nội lực và tính toán cốt thép cột 111

8 Xác định nội lực và tính toán cốt thép dầm 119

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC A TẦNG 7 128

1 Xác định sơ đồ dầm và sơ bộ kích thước tiết diện dầm 128

2 Tải trọng tác dụng 128

3 Tổ hợp tải trọng 137

4 Kết quả nội lực 139

5 Tính toán cốt thép dầm 139

PHẦN III: NỀN MÓNG 147

CHƯƠNG 1 : ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 148

1 Mặt cắt địa chất 148

2 Trạng thái của các lớp đất 149

3 Mực nước ngầm 149

4 So sánh chọn hố khoan tính toán 149

5 Bảng trung bình chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền 150

6 Lựa chọn giải pháp nền móng 151

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC 2 PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC ÉP 153

1 Chọn chiều sâu chôn đài, loại vật liệu và kết cấu cọc 153

2 Xác định sức chịu tải của cọc 153

3 Tính toán móng khung trục 2 160

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC 2 PHƯƠNG ÁN 2 : MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 178

1 Chọn chiều sâu chôn đài 178

2 Chọn loại vật liệu và kết cấu cọc 178

3 Xác định sức chịu tải của cọc 179

4 Tính toán móng khung trục 2 182

PHAÀN I KIEÁN TRUÙC

1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

- Trong tình hình đất nước đang trên đà phát triển, những trung tâm lớn của Việt Nam và đặc biệt là Tp Hồ Chí Minh là nơi thu hút rất nhiều nguồn nhân lực, vì vậy tình hình nhà ở luôn trong tình trạng cầu nhiều hơn cung Vì vậy sự ra đời của các chung cư là điều cần thiết và cần đẩy mạnh hơn nữa

- Để tạo mỹ quan cho đô thị và nhất là sự phù hợp cho tình hình quy hoạch chung của Thành Phố cần phải giải tỏa một số khu vực trong nội ô, và đồng thời giải quyết vấn đề cấp bách nơi ở mới cho các hộ

- Với xu hướng trên thì chung cư Hào Quang được xây dựng

- Công trình được xây dụng tại quận Gò Vấp – Thành Phố Hồ Chí Minh

2 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC

- Công trình xây dựng gồm 9 tầng và 1 tầng hầm nhằm phục vụ chỗ ở cho các căn hộ Từng căn hộ được bố trí tương đối nhu cầu tối thiểu cho ăn ở khoảng 3-4 thành viên

- Công trình nằm trong một khu qui hoạch dân cư với nhiều chung cư, vấn đề

thiết kế và qui hoạch kiến trúc của công trình cũng được quan tâm

- Một số các thông số về kích thước của công trình :

+ Tổng chiều cao công trình là 39.8 m (tính từ mặt đất)

+ Tổng chiều dài công trình là 51.5 m

+ Tổng chiều rộng là 25.6 m

+ Chiều cao tầng 1 là 4.2m + Chiều cao tầng 2-9 là 3.4m

- Công năng của các tầng:

+ Tầng hầm: là khu để xe và các hộp kỹ thuật + Tầng 1: một phần nhỏ là dịch vụ thương mại, khu sinh hoạt cộng đồng, văn phòng bảo vệ…

+ Các tầng 2-9: mỗi tầng bao gồm 8 căn hộ + Sân thượng: bố trí bể chứa nước mái, sàn kỹ thuật thang máy, cầu

thang thoát hiểm

- Giải pháp kiến trúc:

+ Công trình có dạng hình khối trụ chữ nhật, có nét đẹp kiến trúc hiện

đại, hài hòa Cao ốc được thiết kế đảm bảo yêu cầu về diện tích sử dụng của các phòng, độ thông thoáng, vệ sinh và an toàn khi sử dụng

+ Hệ thống thang bộ thoát hiểm được bố trí cho toàn công trình đảm bảo

an toàn cho người sử dụng khi công trình xảy ra sự cố

+ Mỗi căn hộ có phòng WC riêng biệt, đảm bảo yêu cầu sử dụng

+ Mặt bằng các tầng được bố trí hợp lý, đảm bảo công năng sử dụng + Tận dụng 4 mặt công trình mở cửa sổ lấy sáng tạo sự thông thoáng và

chiếu sáng tự nhiên tốt cho các phòng bên ngoài

+ Hình khối kiến trúc công trình đẹp, hiện đại, các mặt đứng và mặt bên

phù hợp với công năng sử dụng và quy hoạch chung của khu vực

- Giải pháp đi lại:

+ Giao thông đứng: toàn công trình sử dụng 2 thang máy và 3 cầu thang bộ Bề rộng cầu thang bộ là 1.1m được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xảy ra Cầu thang máy, thang bộ này được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang < 20m để giải quyết phòng cháy chữa cháy

+ Giao thông ngang: bao gồm các hành lang đi lại, sảnh, hiên

3 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

3.1 Hệ thống điện

- Nguồn điện được cung cấp từ nguồn điện chính của Thành Phố

- Hệ thống dây điện bao quanh công trình dưới dạng lắp dựng trụ

- Toàn khu có chung một trạm hạthế 3 pha và từng lô có một đồng hồ tổng có lắp đặt các dụng cụ báo quá tải, cầu dao tự động, hệ thống điều hoà điện

- Hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn, có hệ thống phát điện riêng phục vụ cho công trình khi cần thiết

3.2 Hệ thống cấp thoát nước

- Nước trên sân thượng và dưới đất được dẫn trực tiếp tập trung tại hố chính dẫn

ra ngoài hệ thống công trình

- Hệ thống thoát nước mưa từ sân thượng đưa về sênô thoát về các ống nhựa PVC đưa thẳng xuống hố dẫn ra ngoài hệ thống công trình

- Hệ thống thoát nước sinh hoạt hoàn toàn khác biệt với hệ thống thoát nước mưa trên sân thượng

3.3 Thông gió và chiếu sáng

- Các căn hộ đều có ban công và các khe lấy sáng và lấy sáng để tận dụng tối

đa ánh sáng và thông gió tự nhiên nhằm giảm hạn chế sử dụng năng lượng điện của công trình

3.4 Phòng cháy, chữa cháy

- Các thiết bị cứu hoảvà đường ống nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần nơi dễ xảy ra sự cố như hệ thống điện gần thang máy

- Ở mỗi căn hộ đều có lắp đặt thiết bị báo cháy tự động, thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi căn hộ

- Ởmỗi tầng đều được trang bị thiết bị chữa cháy Nước được cung cấp từ bồn nước mái hoặc từ bể nước ngầm Trang bị các bộ súng cứu hỏa đặt tại phòng trực, có các vòi cứu hỏa cùng các bình chữa cháy khô ở mỗi tầng Đèn báo cháy được đặt ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp được đặt ở tất cả các tầng

3.5 Giao thông nội bộ

- Phương tiện vận chuyển chính là cầu thang máy và cầu thang bộ là nơi có chức năng chủ yếu là thoát hiểm khi có sự cố về cháy nổ xảy ra

3.6 Hệ thống chống sét

- Giải pháp chống sét đánh thẳng cho công trình là lắp đặt cho công trình moat hệ thống kim thu sét chủ động Hệ thống kim thu sét có thiết bị tạo ION bên trong, giải phóng ION và phát tia tiên đạo để hướng dòng sét theo ý muốn

- Kim thu sét được đặt trên mái BTCT của bể nước mái của công trình

3.7 Hệ thống thông tin liên lạc

- Hệ thống thông tin được cung cấp từ nhà mạng được dẫn đến các phòng làm việc bằng các đường dây cáp và được thiết kế chung với hệ thống cung cấp điện để đảm bảo yêu cầu về kiến trúc của công trình

3.8 Hệ thống xử lý rác

- Rác thải được tập trung từ các tầng thông qua lỗ thoát rác bố trí ở các tầng chứa ở gian rác được bố trí ở tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, xử lý kỹ lưỡng để tránh ô nhiễm

4 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

4.1 Cơ sở thiết kế

- Công việc thiết kế phải tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do

nhà nước Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng Những tiêu chuẩn sau đây được sử dụng trong quá trình tính:

+ TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động

+ TCVN 356-2005: Tiêu chuẩn thiết kế Kết cấu bê tông và bêtông cốt thép

+ TCXD 198-1997 : Nhà cao tầng –Thiết kế cấu tạo bêtông cốt thép toàn khối

+ TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió + TCXDVN 375-2006: Thiết kế công trình chịu động đất

+ TCXD 195-1997: Nhà cao tầng- thiết kế cọc khoan nhồi

+ TCXD 205-1998: Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế

- Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài liệu chuyên

ngành của nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài liệu tham khảo)

4.2 Nghiên cứu giải pháp kết cấu

- Kết cấu chịu lực của công trình là thành phần quan trọng nhất, được xem là

“bộ xương” của công trình nhưng phải đảm bảo 3 chỉ tiêu: kỹ thuật, kinh tế và thẩm mỹ Những giải pháp kết cấu công trình thường được sử dụng:

+ Hệ khung

+ Hệ vách cứng

+ Hệ lõi cứng

+ Hệ khung-vách

+ Hệ khung-lõi

- Việc lựa chọn giải pháp kết cấu một cách hợp lý là công việc rất quan trọng vì

có thể làm giảm giá thành công trình nhưng phải đảm bảo khả năng chịu lực, chuyển vị và độ bền

- Công việc lựa chọn giải pháp kết cấu phù thuộc vào điều kiện thực tế của

công trình: công năng, điều kiện sử dụng, chiều công trình, giá trị tải trọng ngang tác dụng vào công trình (gió, động đất)

4.2.1 Hệ khung

- Hệ khung chịu lực được tạo thành từ các cấu kiện thanh như cột, dầm liên kết

cứng tại các nút tạo thành hệ khung phẳng hoặc khung không gian dọc theo các trục lưới trên mặt bằng nhà

- Hệ khung có sơ đồ làm việc đơn giản, tạo cho công trình không gian rộng,

thuận tiện cho những công trình công cộng Tuy nhiên kết cấu khung làm việc không hiệu quả khi công trình có chiều cao lớn Trong thực tế, hệ khung bê tông cốt thép được sử dụng cho những công trình 20 tầng với cấp động đất ≤ 7; 15 tầng chịu động đất cấp 8; 10 tầng chịu động đất cấp 9

4.2.2 Khung vách

- Hệ khung-vách làsự kết hợp giữa hệ khung và hệ vách chịu cắt Hệ vách chịu

cắt thường được bố trí ở khu vực thang bộ, thang máy, tường biên … Hệ liên kế bởi sàn tuyệt đối cứng vì vậy sàn giữ vai trò quan trọng trong hệ khung-vách Trong hệ khung-vách, khung chịu tải ngang và tải đứng kết hợp hệ vách chịu lực cắt Kết cấu chịu lực này thường được sử dụng cho những ngôi nhà có măt bằng

chữ nhật kéo dài, chịu lực chủ yếu theo phương ngang nhà

- Hệ khung-vách sử dụng hiệu quả cho những công trình 40 tầng với cấp dộng đất

≤ 7; 30 tầng chịu động đất cấp 8; 20 tầng chịu động đất cấp 9

4.2.3 Hệ vách và hệ lõi

- Hệ vách chịu cắt được bố trí theo1 phương hoặc 2 phương Những công trình có

chiều cao lớn, mặt bằng vuông hay tỷ số giữa chiều dài L và chiều rộng B: L/B≤

2 thì ta bố trí hệ vách theo 1 phương kết hợp hệ lõi ở vị trí thang máy, thang bộ Hệ này có khả năng chịu lực tốt theo phương ngang vì vậy phù hợp cho những công trình có số tầng lớn hơn 20 tầng

- Mặt khác, để tận dụng không gian hữu ích của căn hộ, ta có thể sử dụng hệ sàn

không dầm đểû làm tăng chiều cao thông thủy nhưng tính kinh tế không cao vì chiều dày sàn lớn( hs ≥ 200) Có thểû do yêu cầu kiến trúc và giá tri sử dụng của công trình Giải pháp này có thể tạo nên một không gian sống thật thoải mái

4.2.4 Kết luận

- Từ những phân tích kết cấu đã nêu, ta sử dụng giải pháp kết cấu như sau: hệ khung-lõi cho công trình

+ Hệ số điều kiện làm việc của bê tông: b= 0.9

+ Môđun đàn hồi ban đầu của bê tông khi chịu kéo nén: 3

b

E 30 10 ( MPa )

- Thép dùng trong kết cấu bê tông cốt thép nên sử dụng loại thép có cường độ thông dụng, chọn thép AI cho cốt thép nhỏ hơn Þ10 và thép AII cho cốt thép lớn hơn Þ10 có các thông số sau:

+ Cường độ tính toán :

Thép AI: Rs = 225 (MPa) Thép AII: Rs = 280 (MPa) + Cường độ tính toán cốt đai:

Thép AI: Rsw = 175 (MPa) Thép AII: Rsw = 225(MPa) + Mô đun đàn hồi : Ea = 21 10 (MPa) 4

PHAÀN II KEÁT CAÁU

CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2-9

- Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trong ngang (gió bão, động đất…) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng

- Độ cứng trong mặt phẳng sàn phải đủ lớn để khi truyền tải trọng ngang vào vách cứng, lỗi cứng sẽ giúp chuyển vị ở đầu cột bằng nhau

- Trên sàn, hệ tường ngăn không có hệ dầm đỡ có thể được bố trí ở bất kì vị trí nào trên sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng sàn

- Ngoài ra còn xét đến chống cháy khi sử dụng đối với công trình nhà cao tầng, chiều dày sàn có thể tăng đến 50% so với các công trình mà sàn chỉ chịu tải trọng đứng

- Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhịp của sàn trên mặt bằng và tải trọng tác dụng

1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN

1.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

- Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau:

md:hệ số phụ thuộc tính chất của khung và tải trọng;

md = 1620 đối với dầm phụ;

md = 812 đối với dầm chính khung 1 nhịp;

md = 12  16 đối với dầm chính khung nhiều nhịp;

Ld: nhịp của dầm đang xét

- Bề rộng dầm được xác định theo công thức sau:

bd=(

2

1

4

1)hd

- Chọn dầm chính trục A đoạn 2-3 để sơ bộ kích thước cho toàn bộ dầm chính

- Chọn kích thước dầm chính: bdc hdc=300600 (mm)

- Sơ bộ chọn kích thước cho toàn bộ dầm phụ

- Chọn kích thước dầm trực giao, dầm phụï: bd hd=200450 (mm)

- Các dầm môi: bd hd=200450 (mm)

Bảng 1.1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

1.2 Sơ bộ kích thước sàn

- Chọn sơ bộ kích thước chiều dày sàn Việc chọn sơ bộ kích thước chiều dày sàn phụ thuộc vào chiều dài nhịp dầm bố trí cho sàn theo công thức sau:

hs = D L

mVới loại bản dầm lấy m = 30 ÷ 45 và L là nhịp của bản (cạnh bản theo phương chịu lực bản một phương )

Với bản kê bốn cạnh lấy m = 40 ÷ 45 và L là cạnh ngắn ( bản 2 phương)

D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc vào tải trọng tác dụng

- Ta xét ô bản S7 có kích thước lớn nhất để xác định chiều dàyh cho sàn: bXét tỷ số 2

Bảng 1.2: Phân loại ô sàn

Cạnh ngắn

Tỷ số

2 1

LL

C B A

3 4 5 6

S11

D9

D

S1 S1

S6 S9 S9

S7 S6

S1 S1

S1 S1 S1 S2

S4 S7

S8 S4

S1 S11

S3 S5 S8

S5 S3

S11

S2 S4 S7

S4 S1

S1

S6

S9 S9 S7 S6

S1 S1

S13

S13 S13

S2 S2

S10 S15 S14

S16 S16

S16 S16

Hình 1.1: Mặt bằng dầm sàn tầng 2-9

1.3 Lựa chọn loại vật liệu

- Bê tông dùng cho kết cấu chịu lực trong nhà chọn bê tông B25 có các thông số sau:

- Cường độ tính toán chịu nén của bê tông : Rb = 14.5 (MPa) = 145 (daN/cm2)

- Cường độ tính toán chịu kéo của bê tông : Rbt = 1.05 (MPa) = 10.5 (daN/cm2)

- Môđun đàn hồi ban đầu của bê tông khi chịu kéo nén : 3

b

E 30 10 ( MPa)

- Thép dùng trong kết cấu bê tông cốt thép nên sử dụng loại thép có cường độ thông dụng , chọn thép AI cho cốt thép nhỏ hơn Þ10 và thép AII cho cốt thép lớn hơn Þ10 có các thông số sau:

- Cường độ tính toán :

+Thép AI: Rs = 225 (MPa) = 2250 (daN/cm2) + Thép AII: Rs = 280(MPa) = 2800 (daN/cm2)

- Cường độ tính toán cốt đai:

+ Thép AI: Rsw = 175(MPa) = 1750 (daN/cm2) + Thép AII: Rsw = 225(MPa) = 2250 (daN/cm2)

- Mô đun đàn hồi : Ea = 21 10 4

2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN SÀN

Lấy theo TCVN 2737-1995 gồm có các tải trọng sau:

2.1 Tĩnh tải

- Tải trọn thường xuyên(tĩnh tải) bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn

gstt= i.i.niTrong đó:

n :hệ số độ tin cậy

Bảng 1.3: Tĩnh tải tác dụng lên sàn

- Gạch Ceramic : 1=2000daN/m3, 1=10mm,n=1.1

- Vữa lót : 2=1800daN/m3, 2=30mm,n=1.2

- Sàn BTCT : 3=2500daN/m3, 3=80mm,n=1.1

- Vữa lót : 4=1800daN/m3, 4=15mm,n=1.2

Hình 1.2: Các lớp cấu tạo sàn 2.2 Hoạt tải

- Hoạt tải phụ thuộc vào chức năng sử dụng của sàn tra trong “ Tải Trọng Và Tác Động, TCVN 2737 – 1995” như sau:

ptt= ptc n Trong đó:

ptt: tải trọng tính toán

ptc: tải trọng tiêu chuẩn n: hệ số độ tin cậy n= 1.3 khi ptc< 200 daN/m3n= 1.2 khi ptc 200 daN/m3

Bảng 1.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn

2 )

Phòng ngủ, khách, bếp, vệ sinh, ban công 200 1.2 240

2.3 Tải tường tác dụng lên các ô sàn

- Tường giữa các đơn nguyên, tường bao chu vi nhà dày 20cm Tường ngăn các

phòng, tường nhà vệ sinh nội bộ trong đơn nguyên dày 10cm

- Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải phân bố đều trên sàn (cách tính này đơn giản mang tính chất gần đúng)

- Tải trọng tiêu chuẩn:

gttt=

tc

t t t san

l h g nFTrong đó:

lt: chiều dài tường

ht :chiều cao tường

gttc: trọng lượng tiêu chuẩn của tường tường 10 gạch gttc=180 daN/m2 tường 20 gạch gttc=330 daN/m2

Bảng 1.5: Tải tường tác dụng lên các ô sàn

3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CÁC Ô SÀN

3.1 Phân loại ô sàn

5 3

h  8   nên mọi ô sàn đều có liên kết ngàm vào dầm

 = 2 1

L

L - Nếu α > 2 : bản làm việc 1 phương

- Nếu α  2 : bản làm việc 2 phương

Bảng1.7: Phân loại ô sàn

S12 4.35 1.55 2.81 1 phương 4 cạnh ngàm

3.2 TÍNH TOÁN CÁC Ô SÀN

3.2.1 Ô sàn làm việc 1 phương (loại bản dầm)

- Mỗi loại ô sàn ta tính điển hình một ô, các ô khác tính toán hoàn toàn tương tự

và được lập thành bảng tính

- Xét ô bản sàn S12: (liên kết là 4 cạnh ngàm) có kích thước : 4.351.55 (m)

+ Bản sàn làm việc theo một phương khi : 2

1

L 4.35

2.81 2

L 1.55   + Để xác định nội lực tính toán, ta cắt một dải theo phương cạnh ngắn có bề rộng b = 1m , xem bản sàn như một dầm đơn giản 2 đầu ngàm Nhịp

tính toán theo theo phương cạnh ngắn

Hình 1.3: Sơ đồ tính nội lực của bản loại dầm

M = qL /241 1 2

Tổng tải trọng tính toán của ô bản S12:

q = gstt + ptt +gttt = 459.2 + 240 = 699.2 (daN/m2)

Moment uốn tại gối :



 (daNm) Moment uốn tại nhịp :



 (daNm)

- Tính toán cốt thép: Ô bản loại dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn

+ Giả thuyết tính toán:

a = 1.5 (cm):khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

h0 = hb – a = 6.5 (cm): chiều cao có ích của tiết diện;

b = 100 (cm): bề rộng tính toán của dải bản;

Rb = 145 (daN / cm ) : cường độ chịu nén của bê tông; 2

Rs = 2250(daN / cm ) : cường độ chịu kéo của cốt thép nhóm CI-AI 2

140 100.9 145 100 6.5

- Chọn thép bố trí Þ6a200 có As = 1.42 cm2

- Kiểm tra hàm lượng thép: min max

Với min 0.05%  = s

70 100.9 145 100 6.5



   = 0.013  R=0.439

  = 1 - 1 2 = 1 1 2 0.013  = 0.013 < R=0.651

- Diện tích cốt thép: As= b b 0

s

R bhR

- Chọn thép bố trí Þ6a200 có As = 1.42 cm2

- Kiểm tra hàm lượng thép: min max

Với min 0.05%  = s

Vậy min max(thỏa mãn)

c Tương tự tính toán cho các ô sàn 1 phương còn lại: S13, S16

- Xác định hệ số : m = 2

 

- Kiểm tra hàm lượng thép: min max

Với min 0.05%

 = s 0

A100%

Bảng 1.8: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm

diện

M (daNm)

Gối 140 6.5 0.025 0.025 0.94 Þ6a200 1.42 0.22 S16 Nhịp 78.7 6.5 0.014 0.014 0.53 Þ6a200 1.42 0.22

Gối 157.4 6.5 0.029 0.029 1.1 Þ6a200 1.42 0.22

min  max(thỏa mãn)

3.2.2 Ô sàn 2 phương

- Bản sàn làm việc theo hai phương khi 2

Hình 1.4: Sơ đồ tính nội lực của bản kê 4 cạnh

- Xác định nội lực của ô bản S6: có kích thước: 5.33.85 (m)

+ Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản :

P = qtt L1.L2 = 889.8 3.85 5.3 = 18156.3 (daN) + Tỉ số 2

M1 = m91.P = 0.021018156.3 = 381.3(daN.m)

M2 = m92.P = 0.011018156.3 = 199.7 (daN.m) + Momen âm lớn nhất trên gối:

MI = k91.P = 0.047318156.3 = 858.8 (daN.m)

MII = k92.P = 0.024818156.3 = 450.3(daN.m)

- Tính toán cốt thép:

+ Ô bản loại dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn + Giả thuyết tính toán:

a = 1.5 (cm): khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

h0 = hb – a = 6.5 (cm): chiều cao có ích của tiết diện;

b = 100 (cm): bề rộng tính toán của dải bản;

Rb = 145 (daN / cm ) : cường độ chịu nén của bê tông; 2

Rs = 2250(daN / cm ) :cường độ chịu kéo của cốt thép nhóm CI-AI 2

858.8 10

0.140.9 145 100 6.5

- Chọn thép bố trí Þ8a80 có As = 6.29 (cm2)

- Kiểm tra hàm lượng thép: min max

Với min 0.05%

 = s 0

A100%

381.3 10

0.0690.9 145 100 6.5

- Chọn thép bố trí Þ8a180 có As = 2.79 (cm2)

- Kiểm tra hàm lượng thép: min max

Với min 0.05%

 = s 0

A100%

Vậy min max(thỏa mãn)

* Tại gối

- Xác định hệ số :  m = II

450.3 10

0.0810.9 145 100 6.5

- Chọn thép bố trí Þ8a150 có As = 3.35 (cm2)

- Kiểm tra hàm lượng thép: min max

Với min 0.05%

 = s 0

A100%

199.7 10

0.0360.9 145 100 6.5

- Chọn thép bố trí Þ6a200 có As = 1.42 (cm2)

- Kiểm tra hàm lượng thép: min max

Với min 0.05%

 = s 0

A100%

bh  = 6.5 100 100 0.22%

42.1

Vậy min max(thỏa mãn)

Bảng 1.9: Tính toán nội lực cho các ô bản kê 4 cạnh

Bảng 1.10: Tính toán cốt thép cho các ô bản kê 4 cạnh

M1 283.3 6.5 0.051 0.052 1.96 Þ6a140 2.02 0.31

M2 254.7 6.5 0.046 0.047 1.77 Þ6a160 1.77 0.27

MI 661.6 6.5 0.120 0.128 4.82 Þ8a100 5.03 0.77

MII 586.3 6.5 0.106 0.112 4.22 Þ8a110 4.57 0.7 S3

M1 187.7 6.5 0.034 0.035 1.32 Þ6a200 1.42 0.22

M2 81.6 6.5 0.015 0.015 0.56 Þ6a200 1.42 0.22

MI 419 6.5 0.076 0.079 2.98 Þ8a160 3.14 0.48

MII 181.4 6.5 0.033 0.033 1.24 Þ6a200 1.42 0.22

M1 143.7 6.5 0.026 0.026 0.98 Þ6a200 1.42 0.22

M2 101.2 6.5 0.018 0.018 0.68 Þ6a200 1.42 0.22

MI 330.5 6.5 0.060 0.062 2.34 Þ8a200 2.52 0.39

MII 233.6 6.5 0.042 0.043 1.62 Þ6a170 1.66 0.26 S6

M1 353.2 6.5 0.064 0.066 2.48 Þ8a200 2.52 0.39

M2 185 6.5 0.033 0.033 1.24 Þ6a200 1.42 0.22

MI 795.5 6.5 0.14 0.151 5.7 Þ8a80 6.29 0.96

MII 417.1 6.5 0.076 0.079 2.97 Þ8a160 3.14 0.48 S7

M1 299.6 6.5 0.054 0.056 2.1 Þ6a130 2.18 0.34

M2 156.9 6.5 0.029 0.029 1.1 Þ6a200 1.42 0.22

MI 674.8 6.5 0.122 0.131 4.94 Þ8a100 5.03 0.77

MII 353.8 6.5 0.064 0.066 2.49 Þ8a200 2.52 0.39 S8

M1 216.9 6.5 0.039 0.040 1.51 Þ6a180 1.57 0.24

M2 56.3 6.5 0.010 0.010 0.38 Þ6a200 1.42 0.22

MI 466.6 6.5 0.085 0.089 3.36 Þ8a140 3.59 0.55

MII 123.1 6.5 0.022 0.022 0.83 Þ6a200 1.42 0.22 S9

M1 179.4 6.5 0.033 0.033 1.24 Þ6a200 1.42 0.22

M2 130.6 6.5 0.024 0.024 0.9 Þ6a200 1.42 0.22

MI 412.2 6.5 0.075 0.078 2.94 Þ8a170 2.96 0.46

MII 301.1 6.5 0.055 0.057 2.15 Þ6a130 2.18 0.34 S10

M1 149.6 6.5 0.027 0.027 1.01 Þ6a200 1.42 0.22

M2 100.7 6.5 0.018 0.018 0.68 Þ6a200 1.42 0.22

MI 343.1 6.5 0.062 0.064 2.41 Þ8a200 2.52 0.39

MII 230.6 6.5 0.042 0.043 1.62 Þ6a170 1.66 0.26 S11

M1 142.3 6.5 0.026 0.026 0.98 Þ6a200 1.42 0.22

M2 38.9 6.5 0.007 0.007 0.26 Þ6a200 1.42 0.22

MI 305.5 6.5 0.055 0.057 2.15 Þ6a130 2.18 0.34

MII 84.6 6.5 0.015 0.015 0.57 Þ6a200 1.42 0.22 S14

M1 36.2 6.5 0.007 0.007 0.26 Þ6a200 1.42 0.22

M2 36.2 6.5 0.007 0.007 0.26 Þ6a200 1.42 0.22

MI 84.3 6.5 0.015 0.015 0.57 Þ6a200 1.42 0.22

MII 84.3 6.5 0.015 0.015 0.57 Þ6a200 1.42 0.22 S15

 = s

0

A100%

4 BỐ TRÍ CỐT THÉP

- Cốt thép sàn được neo chặt vào dầm

- Những ô sàn có chiều rộng nhỏ hơn 2m thì thép mũ được bố trí trên suốt chiều

- Thép mũ chịu lực tính từ mép dầm kéo ra bản sàn có khoảng cách  Lng/4

(PHẦN BỐ TRÍ CỐT THÉP XIN XEM BẢN VẼ KC-01)

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TẦNG 2-9

H ì

n h

2 1 : Hình 2.1: Mặt bằng và mặt cắt cầu thang tầng 2-9

1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG

- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang theo công thức

o bt

Lh

25 30



 3025

4000

(160133.3) (mm)

0

L : là nhịp tính toán của bản thang, L0= 4000 mm

 Chọn chiều dày bản thang : hb = 140 mm

- Kích thước bậc thang chọn theo công thức sau

170280

1

 ).h

- Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ : bh = 200400 (mm)

- Kích thước dầm chiếu đi chiếu đến : bh = 200400 (mm)

2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

- Cắt một dải bản có chiều rộng 1m theo phương cạnh dọc dể tính toán

- Tải trọng tác dụng lên cầu thang gồm có:

2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)

2.1.1.Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thang (phần bản nghiêng)

- Gạch ceramic dày 10mm

- Vữa lót ximăng dày 20mm

- Gạch xây

- Bản BTCT dày 140mm

- Vữa trát dày 15mm

Hình 2.2: Các lớp cấu tạo bản thang

- Tổng trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo theo phương đứng tính theo công thức:

gbt= i.td.n i

n : hệ số độ tin cậy

Bảng 2.1: Chiều dày các lớp cấu tạo bản thang

Chiều dày (m)

Trọng lượng riêng

Hệ số vượt tải

- Tải trọng của 1 bậc thang:

+ Đối với lớp gạch lát và vữa lót chiều dày tương đương tính theo công thức:

td

b

(l h ) cosl

b td

h cos2

glc =

1.1

gtt

bt =762.60.855= 892.2 (daN/m2)

2.1.2 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ:

n : hệ số độ tin cậy

Bảng 2.2: Chiều dày các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

Chiều dày (m)

Trọng lượng riêng

Hệ số vượt tải

Tĩnh tải tính toán

ptc = 300 (daN/m2) : tải trọng tiêu chuẩn

np =1.2 khi ptc > 150 (daN/m2): hệ số độ tin cậy

ptc = 3001.2=360 (daN/m2) : tải trọng tính toán

2.3 Tổng tải trọng tác dụng

- Tổng tải trọng tác dụng lên phần bản thang:

- Xét tỷ số d

- Vế 1 và vế 2 giống nhau về mặt kết cấu nên chỉ cần tính 1 vế

Hình 2.3 : Sơ đồ tính bản thang vế 1 (kN/m)

Hình 2.4 : Sơ đồ tính bản thang vế 2 (kN/m)

3.2 Xác định nội lực và phản lực gối tựa của bản thang

- Nội lực và phản lực gối tựa của bản thang được xác định bằng phần mềm SAP

2000 version 10, giải bản thang với sơ đồ tính toán của vế 1 thu được kết quả như sau:

Hình 2.5: Biểu đồ Mômen bản thang vế 1 (KNm)

Hình 2.6: Biểu đồ Mômen bản thang vế 2 (KNm)

Hình 2.7: Phản lực gối tựa vế 1 (KN)

Hình 2.8: Phản lực gối tựa vế 2 (KN)

3.3 Tính toán cốt thép

- Bản thang được tính toán như cấu kiện chịu uốn

- Giả thuyết tính toán:

a = 2 (cm): khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông

h0= 14 – 2 = 12 (cm): chiều cao có ích của tiết diện

b = 1(m): bề rộng tính toán của dải bản

- Bê tông B25 có:

Rb= 145 (daN/cm2): cường độ chịu nén của bê tông

b

 = 0.9: hệ số làm việc của bê tông

- Thép CII-AII có Rs = 2800 (daN/cm2): cường độ chịu kéo của thép

- Lấy Mmax lớn nhất để tính và bố trí cốt thép là Mmax = 27.2 (kNm)

- Momen ở nhịp: Mn = Mmax = 27.2 (kNm) = 2720 (daNm)

- Momen ở gối: Mg = 40%.Mmax = 0.427.2 = 10.88 (kNm) = 1088 (daNm)

- Diện tích cốt thép tại gối:

+ Xác định hệ số  :

1088 100.9 145 100 12

+ Kiểm tra hàm lượng thép: min max

Với min 0.05%

 = s 0

bh  100 12  

Vậy min  max (thỏa mãn)

- Diện tích cốt thép tại nhịp:

+ Xác định hệ số  :

2720 100.9 145 100 12

+ Kiểm tra hàm lượng thép: min maxVới min 0.05%

 = s 0





= 3.27%

Vậy min  max (thỏa mãn)

Bảng 2.3: Kết quả tính toán cốt thép bản thang Tiết

diện

M

(daNm)

a (cm)

Gối 1088 2 12 0.058 0.06 3.36 Þ10a200 3.93 0.33 Nhịp 2720 2 12 0.145 0.157 8.78 Þ12a120 9.42 0.79

1

 ).h

- Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ : bh = 200400 (mm)

- Kích thước dầm chiếu đi chiếu đến : bh = 200400 (mm)

4.1 Tải Trọng Tác Dụng gồm

- Trọng lượng bản thân dầm:

gd = bd.hd .n.b

=0.20.41.22500 = 240 (daN/m)

- Trọng lượng tường xây:

gd = bt .(ht - hdc).n.t = 0.1(1.7 - 0.6) 1.21800 = 237.6 (daN/m)

- Trọng lượng do bản thang vế 1 truyền chính là phản lực của gối tựa khi tính bản thang quy về tải phân bố đều

Hình 2.9: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ

4.2 Nội lực và tính toán cốt thép

4.2.1 Momen giữa nhịp và lực cắt

4.2.2 Tính cốt thép dọc ở nhịp

- Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn

- Giả thuyết tính toán:

a = 3 (cm): khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông

h0= 40 – 3= 37 (cm): chiều cao có ích của tiết diện

b = 20(cm): bề rộng dầm chiếu nghỉ

- Bê tông B25 có:

Rb= 145 (daN/cm2): cường độ chịu nén của bê tông

b= 0.9: hệ số làm việc của bê tông

Thép CII-AII có Rs = 2800 (daN/cm2): cường độ chịu kéo của thép

- Tính toán cốt thép ở nhịp

2746.5 100.9 145 20 37



   =0.077 < R= 0.432 m  1 1 2 m = 1 - 1 2 0.077  = 0.08 < R = 0.632

 b m b 0

s

s

R b.hA

+ Kiểm tra hàm lượng thép: min max

Với min 0.05%;

 = s

0

A100%

4.2.3 Tính toán cốt đai dầm chiếu nghỉ

- Số liệu tính toán:

+ Bêtông B25

Rb= 145 (daN/cm2): cường độ chịu nén của bê tông

Rbt= 10,5 (daN/cm2): cường độ chịu kéo của bê tông Mô đun đàn hồi : Eb = 3

10

30  (MPa) (Tra trong phụ lục 2; 3 sách KCBTCT tập 2 - Võ Bá Tầm) + Cường độ thép tính toán cốt đai:

Thép AI: Rsw = 1750 (daN/cm2 ) Thép AII: Rsw = 2250 (daN/cm2 ) Mô đun đàn hồi : Es = 4

1021 (MPa) (Tra trong phụ lục 9; 10 sách KCBTCT tập 2 - Võ Bá Tầm) + Lực cắt lớn nhất: Qm ax 3923.6(daN)

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông

+ Để đảm bảo bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính, cần phải thỏa mãn điều kiện:

Khả năng chịu lực cắt của bê tông khi không có cốt đai:

 

max b3 f n b bt 0

Trong đó:

b3 = 0.6: bê tông nặng;

b3 = 0.5: bê tông hạt nhỏ;

f: hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết

diện chữ I, T;

n: hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc

 b3 (1+ f +n )bRbtbh0 = 0.6(1+ 0+ 0)0.910.5  20 37 = 4196 (daN)

>Qmax 3923.6(daN) (thỏa)

 Bêtông đủ khả năng chịu lực cắt, bố trí cốt đai theo cấu tạo

- Chọn cốt đai Þ6 (asw = 28 mm2), số nhánh cốt đai n = 2

 Chọn s =150 mm bố trí trong đoạn 1L

4 đoạn đầu dầm

 Chọn s = 200mm bố trí cho đoạn giữa nhịp

- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của dầm

1021

3 4

 = 0.01: bê tông nặng;

Rb tính bằng MPa

b1 = 1 – 0.01 0.9 14.5 = 0.87

 0.3 w1b1Rbbh0 = 0.3 1.065 0.87 145 20 37 = 29826 (daN)

Nhận thấy: Qmax < 0.3 w1 1Rbbh0 (thỏa)

Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính