thiết kế chung cư rạng đông khu đô thị linh đàm thành phố hà nội

VII.Giải pháp kết cấu công trình: - Toàn bộ hệ khung kết hợp với lõi thang máy tạo thành một khối cứng đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình.. Vì vậy, kết cấu nhà cao tầng không chỉ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

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

PHỤ LỤC THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG

MSSV : 105105194

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

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

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG

MSSV : 105105194

KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH 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 RẠNG ĐÔNG

KHU ĐÔ THỊ LINH ĐÀM

TP HÀ NỘI

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KẾT CẤU (70%)

KS HUỲNH THANH ĐIỆP

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NỀN MÓNG (30%)

KS HUỲNH THANH ĐIỆP

SINH VIÊN THỰC HIỆN

NGUYỄN MẠNH CƯỜNG

LỚP : 05 DXD 3 MSSV : 105105194

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn đến toàn thể các thầy

cô Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM Đặc biệt các

thầy cô trong khoa Kỹ Thuật Công Trình đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập tại trường, đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm hết sức quý giá cho em

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự truyền đạt kiến thức, chỉ bảo tận tình của giáo viên hướng dẫn Với tất

cả tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy Huỳnh

Thanh Điệp, người đã hướng dẫn chính cho em hoàn thành đồ án tốt

nghiệp này

Một lần nữa xin chân thành cám ơn tất cả các thầy cô, gửi lời cảm ơn đến tất cả người thân, gia đình, cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó cùng học tập giúp đỡ em trong suốt thời gian học, cũng như trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

GVHD: Ks.HUYØNH THANH ÑIEÄP

PhÇnthø nhÊt

KiÕn tróc

GVHD: Ks.HUYỉNH THANH ẹIEÄP

A Giới thiệu chung về công trình

Trong những năm gần đây, nền kinh tế nước ta có những bước tiến phát triển mạnh

mẽ về kinh tế ,chính trị,đặc biệt là trong lĩnh vực xây dựng.Ngày càng có nhiều công trình cao tầng được xây dựng với những trang thiết bị máy móc thi công hiện đại với nhiều vật

liệu mới được sử dụng ,nhiều thành tựu khoa học kĩ thuật được áp dụng đã làm giảm thiểu thời gian thi công công trình Tình hình kinh tế , chính trị phát triển ổn định trên cả nước nói chung và ở thủ đô Hà Nội nói riêng , lượng người đổ về Hà nội ngày một nhiều vì vậy nhu cầu về nhà ở là rất cấp thiết Để đáp ứng nhu cầu về nhà ở, đặc biệt đối với người có

thu nhập thấp ,trung bình Hà Nội dự án tiến hành quy hoạch các khu đô thị mới, với các

khu chung cư cao tầng nhằm giải quyết nhu cầu cấp thiết này.Chung cư Rang Đông nằm

trong dự án này

Trong đề tài tốt nghiệp của mình, em được giao nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế

công trình, chung cư Rang Đông – Bắc Linh Đàm –Hà Nội với các giải pháp kiến trúc công trình sẽ khái quát tóm tắt tổng thể như sau:

B Giải pháp kiến trúc I.Giải pháp mặt bằng:

- Công trình được xây dựng trên khu đô thị mới ,cùng với nhiều công trình khác,với diện

tích mặt bằng khoảng 665,64 m2, công trình được xây dựng trong khu đô thị Bắc Linh

Đàm đặt gần trục đường giao thông quốc lộ số 1 nên rất thuận tiện cho việc đi lại và xây

dựng, giao thông trong khu đô thị đã quy hoạch trước nên việc đi lại rất tốt ,công trình được xây dựng trong một khu đô thị kiểu mới có trung tâm giải trí ,công viên,với nhiều cây cối công trình là một khối 9 tầng và 1tầng hầm, diện tích mỗi tầng 665,64m2 với tổng chiều cao 36,8 m

+ Tầng hầm (cao 3,6m):bao gồm nhà để xe , phòng bảo vệ

+ Tầng 1(cao 4m) có 7 căn hộ ,mỗi căn hộ gồm 2 phòng ngủ , 1 phòng khách ,1 nhà bếp , 1 nhà vệ sinh ,rất thuận tiên cho một gia đình sinh hoạt

+ Tầng 2-9 (cao 3,6m) gồm có 8 căn hộ

- Mặt bằng công trình được thiết kế tương đối đơn giản theo kiểu nhà công cộng các công năng sử dụng chủ yếu cho việc ăn ở và sinh hoạt của một gia đình nên kết cấu không phức

GVHD: Ks.HUYỉNH THANH ẹIEÄP

tạp, hệ thống bước cột phổ thông , khung chịu lực, tường chèn, hệ thống cầu thang máy

được đặt ngay chính giữa nhà thuận tiện cho giao thông đi lại, hành lang nhà đươc bố trí

thuân tiên cho việc đi lại ,sinh hoạt trong và ngoài công trình Tóm lại công trình được

thiết kế đơn giản dễ thi công tiếp kiệm về mặt kinh tế, hiệu quả trong sử dụng phù hợp với nhu cầu của người sử dụng và kinh phí đầu tư không quá lớn

II Giải pháp về mặt đứng:

- Với nhu cầu về ăn ở và sinh hoạt phù hợp với cuộc sống của một gia đình nên giải pháp

về mặt đứng cũng đơn giản phù hợp với kiến trúc của công trình được thể hiện trên mặt

đứng, màu sắc được kết hợp hàI hoà với nhữnh hình khối ,đưòng nét đơn giản tạo ra

một mặt đứng khá ấn tuợng của nhà cao tầng hiện đại tầng một phía trước là các dịch

vụ phục vụ trực tiếp các căn hộ ở công trình, sau là hành lang , là sảnh cầu thang bộ

,thang máy ,bố trí đủ phục vụ cho giao thông đi lai của 9 tầng nhà và hài hoà phù hợp tương quan kiến trúc tạo vẻ đẹp trang nhã của công trình

III.Giải pháp giao thông:

- Giao thông theo phưong đứng bên trong công trình được đảm bảo nhờ 1 thang máy ở giữa công trình và hai thang bộ đảm bảo giao thông cho 9 tầng nhà vào những lúc cao điểm

đựơc dễ dàng thuận tiện

- Giao thông theo phương ngang của công trình đựoc đảm bảo bởi hệ thống hành lang ở giũa công trình và bố trí hợp lí giữa các phòng chức năng

IV.Giải pháp về thông gió và chiếu sáng:

- Do đặc điểm công trình bao gồm các căn hộ nên nhu cầu chiếu sáng cho các phòng có khác nhau , để tận dụng mắt băng bố trí các phòng tăng diện tích sử dụng nên một số

phòng sẽ không đủ ánh sáng tự nhiên ta bắt buộc phải dùng ánh sáng nhân tạo ,ta dùng

hệ thống chiếu sáng cửa sổ trước để lấy ánh sáng tự nhiên và đảm bảo thông thoáng ,

một số phòng ngủ được bố trí ban công là nơi đi lại ,thư giãn và chiếu sáng đón gió cho

người và tăng vẻ đẹp kiến trúc của công trình

V.Giải pháp phòng cháy chữa cháy:

GVHD: Ks.HUYỉNH THANH ẹIEÄP

- Hệ thống phòng cháy chữa cháy được thiết kế đúng với các quy định hiện thời Bình cứu hoả được bố trí ở hành lang và cầu thang bộ sao cho khi có hoả hoạn xảy ra tiện lợi cho

việc cứu hộ

- Hệ thống giao thông được thiết kế đúng theo yêu cầu thoát người sao cho thuận tiện cho việc đị lại khi có hoả hoạn xảy ra

- Các mỏ nước chữa cháy được bố trí cho mối tầng đảm bảo cho việc chữa cháy của mỗi

tầng và của toàn công trình an toàn khi có hoả hoạn xảy ra

VI.Giải pháp cấp nước ,cấp điện:

- Giải pháp về cấp nước cho toàn bộ công trình do đặc điểm tính chất công trình là khu

chung cư phục vụ cho việc ăn ở và sinh hoạt của các gia đình nên nhu cầu điện nước là rất lớn Vì vậy công tác cấp điện nước rất phức tạp cho từng căn hộ ở mỗi tầng ,công trình

được xây dựng trong khu điện nước đã được quy hoạch trứơc cho toàn khu vực nên điện

nước cho công trình được lấy từ mạng điện nước của khu đô thị

- Hệ thống điện nước của khu đô thị được lấy từ mạng điện nước của thành phố

- Hệ thống cấp điện nước được tính toán đủ cung cấp cho chiếu sáng và các thiết bị khác phục vụ cho sinh hoạt và các công trình chiếu sáng công cộng cho toàn bộ công trình

VII.Giải pháp kết cấu công trình:

- Toàn bộ hệ khung kết hợp với lõi (thang máy) tạo thành một khối cứng đảm bảo khả

năng chịu lực cho công trình Khung đổ bê tông cốt thép toan khối bê tông dùng bê tông

dùng mác M250 thép AI ,Ra=2300kg/ cm2 AII,Ra=2800kg/cm2 Hệ thống móng được

thiết kế đảm bảo khả năng chịu lực cho toàn bộ công trình các giải pháp về kết cấu đảm

bảo về an toàn cho công trình cũng như công năng sử dụng cho công trình ngoài ra còn tiếp kiệm , hợp lý và kinh tế

Tóm lại công trình Chung cư Rạng Đông thuộc khu đô thi mới Bắc Linh Đàm năm trong khu vực Thanh Trì Hà nôi được bố trí các giải pháp về kiến trúc kết cấu và các công năng khác đươc đảm bảo cho công tác ăn ở và sinh hoạt của các gia đình , đáp ứng được

phần nào về nhu cầu nhà ở cho thành phố Hà Nội Đảm bảo được chất lượng của một công trình thuộc một khu đô thị mới

PHẦN II

TÍNH TOÁN KẾT CẤU

CHƯƠNG 1

PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHÍNH

CỦA CÔNG TRÌNH

1.1 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NHÀ CAO TẦNG

“Ngôi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng khác với ngôi nhà thông thường thì gọi là nhà cao tầng” Đó là

định nghĩa về nhà cao tầng do Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế đưa ra

Đặc trưng chủ yếu của nhà cao tầng là số tầng nhiều, độ cao lớn, trọng lượng nặng

Đa số nhà cao tầng lại có diện tích mặt bằng tương đối nhỏ hẹp nên các giải pháp nền móng cho nhà cao tầng là vấn đề được quan tâm hàng đầu Tùy thuộc môi trường xung quanh, địa thế xây dựng, tính kinh tế, khả năng thực hiện kỹ thuật,… mà lựa chọn một phương án thích hợp nhất Ở Việt Nam, phần lớn diện tích xây dựng nằm trong khu vực đất yếu nên thường phải lựa chọn phương án móng sâu để chịu tải tốt nhất Cụ thể ở đây là móng cọc

Tổng chiều cao của công trình lớn, do vậy ngoài tải trọng đứng lớn thì tác động của gió và động đất đến công trình cũng rất đáng kể Do vậy, đối với các nhà cao hơn 40m thì phải xét đến thành phần động của tải trọng gió và cần để ý đến các biện pháp kháng chấn một khi chịu tác động của động đất Kết hợp với giải pháp nền móng hợp lý và việc lựa chọn kích thước mặt bằng công trình (B và L) thích hợp thì sẽ góp phần lớn vào việc tăng tính ổn định, chống lật, chống trượt và độ bền của công trình

Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang là yếu tố rất quan trọng, chiều cao công trình tăng, các nội lực và chuyển vị của công trình do tải trọng ngang gây ra cũng tăng lên nhanh chóng Nếu chuyển vị ngang của công trình quá lớn sẽ làm tăng giá trị các nội lực, do độ lệch tâm của trọng lượng, làm các tường ngăn và các bộ phận trong công trình bị hư hại, gây cảm giác khó chịu, hoảng sợ, ảnh hưởng đến tâm lý của người sử dụng công trình Vì vậy, kết cấu nhà cao tầng không chỉ đảm bảo đủ cường độ chịu lực, mà còn phải đảm bảo đủ độ cứng để chống lại các tải trọng ngang, sao cho dưới tác động của các tải trọng ngang, dao động và chuyển vị ngang của công trình không vượt quá giới hạn cho phép Việc tạo ra hệ kết cấu để chịu các tải trọng này là vấn đề quan trọng trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Mặt khác, đặc điểm thi công nhà cao tầng là theo chiều cao, điều kiện thi công phức tạp, nguy hiểm Do vậy, khi thiết kế biện pháp thi công phải tính toán kỹ, quá trình thi công phải nghiêm ngặt, đảm bảo độ chính xác cao, đảm bảo an toàn lao động và chất lượng công trình khi đưa vào sử dụng

Như vậy, khi tính toán và thiết kế công trình, đặc biệt là công trình nhà cao tầng thì việc phân tích lựa chọn kết cấu hợp lý cho công trình đóng vai trò vô cùng quan trọng Nó

không những ảnh hưởng đến độ bền, độ ổn định của công trình mà còn ảnh hưởng đến sự tiện nghi trong sử dụng và quyết định đến giá thành công trình

1.2 HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG

Chung cư Rạng Đông là công trình có 9 tầng, với chiều cao 36,8m so với mặt đất tự nhiên Theo phân loại của Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế thì công trình này thuộc loại nhà

cao tầng loại II [17] Việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho công trình là điều rất quan

trọng Dưới đây, khảo sát đặc tính của một số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng để từ đó tìm được hệ chịu lực hợp lý cho công trình :

1.2.1 Hệ khung chịu lực

Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng vừa chịu tải trọng ngang Cột và dầm trong hệ khung liên kết với nhau tại các nút khung, quan niệm là nút cứng Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu quả cho các công trình có yêu cầu không gian lớn, bố trí nội thất linh hoạt, phù hợp với nhiều loại công trình Yếu điểm của kết cấu khung là khả năng chịu cắt theo phương ngang kém Ngoài ra, hệ thống dầm của kết cấu khung trong nhà cao tầng thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công năng sử dụng của công trình và tăng độ cao của ngôi nhà, kết cấu khung bê tông cốt thép thích hợp cho ngôi nhà cao

không quá 20 tầng [17] Vì vậy, kết cấu khung chịu lực không thể chọn để làm kết

cấu chịu lực chính cho công trình này

1.2.2 Hệ tường chịu lực

Trong hệ kết cấu này, các tấm tường phẳng, thẳng đứng là cấu kiện chịu lực chính của công trình Dựa vào đó, bố trí các tấm tường chịu tải trọng đứng và làm gối tựa cho sàn, chia hệ tường thành các sơ đồ: tường dọc chịu lực; tường ngang chịu lực; tường ngang và dọc cùng chịu lực

Trường hợp tường chịu lực chỉ bố trí theo một phương, sự ổn định của công trình theo phương vuông góc được bảo đảm nhờ các vách cứng Khi đó, vách cứng không những được thiết kế để chịu tải trọng ngang và cả tải trọng đứng Số tầng

có thể xây dựng được của hệ tường chịu lực đến 40 tầng [18]

Tuy nhiên, việc dùng toàn bộ hệ tường để chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng có một số hạn chế:

Gây tốn kém vật liệu;

Độ cứng của công trình quá lớn không cần thiết;

Thi công chậm;

Khó thay đổi công năng sử dụng khi có yêu cầu

Nên cần xem xét kỹ khi chọn hệ chịu lực này

1.2.3 Hệ khung - tường chịu lực

Là một hệ hỗn hợp gồm hệ khung và các vách cứng, hai loại kết cấu này liên kết cứng với nhau bằng các sàn cứng, tạo thành một hệ không gian cùng nhau chịu lực

Khi các liên kết giữa cột và dầm là khớp, khung chỉ chịu một phần tải trọng đứng, tương ứng với diện tích truyền tải đến nó, còn toàn bộ tải trọng ngang do hệ

tường chịu lực (vách cứng), gọi là sơ đồ giằng

Khi các cột liên kết cứng với dầm, khung cùng tham gia chịu tải trọng đứng và

tải trọng ngang với vách cứng, gọi là sơ đồ khung - giằng Sàn cứng là một trong

những kết cấu truyền lực quan trọng trong sơ đồ nhà cao tầng kiểu khung – giằng Để đảm bảo ổn định của cột, khung và truyền được các tải trọng ngang khác nhau sang các hệ vách cứng, sàn phải thường xuyên làm việc trong mặt phẳng nằm ngang

Sự bù trừ các điểm mạnh và yếu của hai hệ kết cấu khung và vách như trên, đã tạo nên hệ kết cấu hỗn hợp khung – tường chịu lực những ưu điểm nổi bật, rất thích hợp cho các công trình nhiều tầng, số tầng hệ khung – tường chịu lực có thể chịu được lớn nhất lên đến 50 tầng

1.3 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

Qua xem xét, phân tích các hệ chịu lực như đã nêu trên và dựa vào các đặc điểm của công trình như giải pháp kiến trúc, ta có một số nhận định sau đây để lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình Chung cư Rạng Đông:

- Chung cư Rạng Đông là công trình có 9 tầng, với chiều cao 36,8 m so với mặt đất tự nhiên, diện tích mặt bằng tầng điển hình 25,8mx25,8m

- Do công trình được xây dựng trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh là vùng hầu như không xảy ra động đất, nên không xét đến ảnh hưởng của động đất, mà chỉ xét đến ảnh hưởng của gió bão Vì vậy, việc tính toán gió động cho công trình là thật sự cần thiết

- Do vậy, trong đồ án này ngoài các bộ phận tất yếu của công trình như: cầu

thang, hồ nước , hệ chịu lực chính của công trình được chọn là khung – tường chịu lực

theo sơ đồ giằng, vì hệ này có những ưu điểm như trên, phù hợp với qui mô công trình, và

sơ đồ này có thể cho phép giảm kích thước cột tối đa trong phạm vi cho phép, vì khung có độ cứng chống uốn tốt, nhưng độ cứng chống cắt kém, còn vách cứng thì ngược lại, có độ cứng chống cắt tốt nhưng độ cứng chống uốn kém Sự tương tác giữa khung và vách khi chịu lực tải trọng ngang đã tạo ra một hiệu ứng có lợi cho sự làm việc của kết cấu hỗn hợp khung – vách Tuy nhiên, trong hệ kết cấu này các vách cứng chỉ chịu lực trong mặt phẳng Vì vậy, để đảm bảo độ cứng không gian cho công trình, thì phải bố trí các vách cứng theo cả hai phương và được liên kết với nhau tạo thành lõi cứng

- Việc bố trí vách trong nhà cao tầng rất quan trọng, ứng với đặc điểm của mặt bằng công trình, trong đồ án bố trí các vách theo cả hai phương, liên kết với nhau tạo

thành lõi cứng được đặt tại tâm công trình, và có độ cứng EJ theo hai phương gần bằng

nhau, tránh hiện tượng công trình bị xoắn khi dao động [14]

- Và để tận dụng hết khả năng chịu lực của vách cứng, sàn là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong nhà nhiều tầng kiểu khung giằng Không những có chức năng đảm bảo ổn định tổng thể của hệ thống cột, khung, đồng thời truyền các tải trọng ngang khác sang hệ vách cứng Sàn cứng còn có khả năng phân phối lại nội lực trong hệ vách cứng Do đó, phải lựa chọn các phương án sàn sao cho công trình kinh tế nhất, ổn định nhất, và mỹ quan nhất… Trong đồ án này chọn 2 phương án sàn để thiết kế:

 Phương án sàn sườn có hệ dầm trực giao, (vì diện tích các ô sàn lớn)

 Phương án sàn bê tông ứng lực trước (theo tiêu chuẩn ACI)

- Đồ án chọn thêm phương án sàn bê tông ứng lực trước để thiết kế vì: hiện nay,

xu hướng xây dựng các công trình cao tầng ngày càng nhiều, và sàn căng cũng là một trong những giải pháp kết cấu mang lại nhiều thuận lợi cho công trình cao tầng như :

 Giảm được chiều dày của cấu kiện và tăng được chiều dài nhịp dầm, tạo được khoảng không sử dụng theo yêu cầu;

 Giảm được trọng lượng bản thân của công trình, đưa đến giảm được tải trọng tác dụng lên móng;

 Giảm giá thành xây dựng;

 Nâng cao chất lượng thẩm mỹ, kiến trúc của công trình;

 Giảm thời gian thi công và có nhiều thuận lợi hơn trong lúc thi công;

 Nâng cao được số tầng, khống chế được chiều cao mà vẫn đảm bảo được số tầng qui định…

Chương 2

XAÙC ẹềNH Sễ BOÄ CAÙC CAÁU KIEÄN VAỉ XAÙC ẹềNH

TAÛI TROẽNG ẹệÙNG

I chọn kích thước các cấu kiện

1 Quan niệm tính toán

Công trình nhà ở chung cư cao tầng là công trình cao 10 tầng, bước nhịp là 5,4m; 5m

Vì vậy tải trọng theo phương đứng và phương ngang là khá lớn Do đó ở đây ta sử dụng hệ

khung dầm kết hợp với các vách cứng của khu thang máy để cùng chịu tải trọng của nhà

Kích thước của công trình theo phương ngang là 25,8m và theo phương dọc là 25,8m Như

vậy ta có thể nhận thấy độ cứng của nhà theo phương tương đương so với độ cứng của nhà

theo phương ngang Do vậy ta có thể tính toán nhà theo sơ đồ khung ngang phẳng

Vì quan niệm tính nhà theo sơ đồ khung phẳng nên khi phân phối tải trọng ta bỏ qua

tính liên tục của giằng dọc hoặc dầm ngang Nghĩa là tải trọng truyền lên khung được tính

như phản lực của dầm đơn giản đối với tải trọng đứng truyền từ hai phía lân cận vào khung

2 Sơ bộ chọn kích thước sàn, dầm

Nội lực trong khung phụ thuộc vào độ cứng của các cấu kiện dầm, cột Do vậy trước

hết ta phải sơ bộ xác định kích thước của các tiết diện Gọi là sơ bộ vì sau này còn phải

xem xét lại, nếu cần thiết thì phải sửa đổi

Vậy ô bản làm việc theo cả hai phương, bản thuộc loại bản kê 4 cạnh

- Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức:

hb = l

m

D

D = (0,8  1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, lấy D = 0,9

m = (35  45) là hệ số phụ thuộc loại bản, với bản kê 4 cạnh ta chọn m = 45

l là chiều dài cạnh ngắn, l = 5,4 m

hb = 540

45

9 , 0

= 1,08 cm  Sơ bộ chọn hb = 12 cm

* Với ô bản loại nhỏ hơn khác đều sơ bộ chọn hb = 12 cm

* Chiều dày bản sàn chọn phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Yêu cầu về cấu tạo: Đối với nhà dân dụng sàn dày > 7 cm

- Phải đảm bảo độ cứng để sàn không bị biến dạng dưới tác dụng của tải trọng ngang và

đảm bảo độ võng không võng quá độ cho phép

- Phải đảm bảo yêu cầu chịu lực

Kết luận: Để đảm bảo các yêu cầu trên chọn chiều dày bản sàn là 12 cm

- Dầm phụ chọn sơ bộ có tiết diện bxh = 22x40 cm

Sau khi chất tải (Tĩnh tải, hoạt tải) lên các dầm phải kiểm tra lại chiều cao làm việc

h0 của các dầm xem có thoả mãn không, nếu không thoả mãn thì phải điều chỉnh lại cho

hợp lý Phần này sẽ được trình bày ở phần sau (Phần Tính khung trục 5)

Rn: Cường độ chịu nén của bêtông

N: Tải trọng tác dụng lên cột, sơ bộ với nhà có sàn 10 Ta lấy cả tĩnh tải và hoạt tải

0 , 5 4

22 46,8

330 23,4

22 46,8

121

330 23,4

c Sàn mái

Chuẩn n

Tính toán Kg/m2

39,6

180 70,2

- Tải trọng các dầm trên có kể đến lớp vữa trát dày 1,5 cm Giả thiết dầm trát 3 mặt xung

quanh trừ chiều cao sàn

Trọng lượng trên 1m chiều dài(bao gồm trọng lượng kết cấu và vữa trát):

+ Với cột tiết diện 500x500mm:

Bảng quy đổi tải trọng do tường ngăn ra tải phân bố đều trên các ô sàn

3.2 Hoạt tải

Công trình thuộc loại nhà ở nên hoạt tải các phòng như sau:

Các loại phòng Tiêu chuẩn

n Tính toán

- Hành lang, cầu thang

360

195

195 97,5 480

Các giá trị tải trọng (tĩnh tải, hoạt tải) và hệ số vượt tải được tra trong tiêu chuẩn

- Cho biết số lượng các chủng loại cấu kiện

- Cho biết trình tự tính toán các cấu kiện

GVHD: Ks HUYỉNH THANH ẹIEÄP Trang 16

CHệễNG III

TÍNH THEÙP SAỉN TAÀNG 2 ẹEÁN TAÀNG 9

1 Khái quát chung

*Sơ đồ tính: Các ô bản liên kết với dầm biên thì quan niệm tại đó sàn liên kết khớp với dầm, liên kết giữa các ô bản với dầm chính, phụ ở giữa thì quan niệm dầm liên kết ngàm với dầm

Vậy ô bản làm việc theo cả hai phương, bản thuộc loại bản kê 4 cạnh

- Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức:

hb = l

m

D

D = (0,8  1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, lấy D = 0,

m = (35  45) là hệ số phụ thuộc loại bản, với bản kê 4 cạnh ta chọn m = 45

l là chiều dài cạnh ngắn, l = 5,4 m

hb = 540

45

9 , 0

= 1,08 cm  Sơ bộ chọn hb = 12 cm

* Với ô bản loại nhỏ hơn khác đều sơ bộ chọn hb = 12 cm

* Chiều dày bản sàn chọn phải thoả mãn các yêu cầu sau:

GVHD: Ks HUYỉNH THANH ẹIEÄP Trang 17

- Yêu cầu về cấu tạo: Đối với nhà dân dụng sàn dày > 7 cm

- Phải đảm bảo độ cứng để sàn không bị biến dạng dưới tác dụng của tải trọng ngang và

đảm bảo độ võng không võng quá độ cho phép

- Phải đảm bảo yêu cầu chịu lực

Kết luận: Để đảm bảo các yêu cầu trên chọn chiều dày bản sàn là 10 cm

4 Tính toán nội lực của các ô sàn

4.1 Xác định nội lực cho bản làm việc 2 phương

GVHD: Ks HUYỉNH THANH ẹIEÄP Trang 18

+ Các mômen nói trên đều được tính cho mỗi đơn vị bề rộng bản, lấy b = 1m

+ Tính toán bản theo sơ đồ khớp dẻo

+ Mô men dương lớn nhất ở khoảng giữa ô bản, càng gần gối tựa mômen dương càng giảm theo cả 2 phương Nhưng để đỡ phức tạp trong thi công ta bố trí thép đều theo cả 2 phương Khi cốt thép trong mỗi phương được bố trí đều nhau, dùng phương trình cân bằng mômen Trong mỗi phương trình có sáu thành phần mômen

1 t 2 B 2 A 2

2 t 1 B 1 A 1 1

t 2

M 2 l M M

M 2 12

l l

GVHD: Ks HUYØNH THANH ÑIEÄP Trang 19

GVHD: Ks HUYỉNH THANH ẹIEÄP Trang 20

0 , 5 968 , 0 968 , 0 2 4 , 5 168 , 1 168 , 1 2 12

0 , 5 4 , 5

1 1

1 1

2

M M

M M

*Với các ô bản còn lại tính toán tương tự kết quả thu được lập trong bảng nội lực các ô sàn

4.2.Tính toán cho các ô sàn làm việc theo một phương (bản loại dầm)

+) Cắt 1 dải bản có bề rộng 1m song song với phương cạnh ngắn,coi như một dầm để tính toán

+) Các ô bản loại này có 1 biên gác lên dầm, còn các biên còn lại được đổ liền khối với các bản khác

+) Để thiên về an toàn ta quan niệm như sau:

+) Để xác định mô men dương thì coi dải bản là một dầm đơn giản kê lên 2 gối tựa

+) Để xác định mômen âm thì coi dải bản là dầm đơn giản được ngàm 2 đầu

Tính cho ô bản điển hình: Ô bản Ô11 có l1x l2 = 2,4x5,4 m

Tải trọng : q = 422,2+195= 617,2 Kg/m2

Cắt 1 dải bản song song với phương cạnh ngắn để tính toán :

+) Mô men tại giữa nhịp là:

GVHD: Ks HUYỉNH THANH ẹIEÄP Trang 21

5 Kiểm tra chiều cao h sàn đã chọn

- Kiểm tra chiều cao làm việc của sàn h0 theo công thức sau:

h0 

b R

M A

54365

095,0

GVHD: Ks HUYỉNH THANH ẹIEÄP Trang 22

Tính toán cốt thép điển hình cho ô bản Ô8, các ô bản khác tính toán tương tự

54365

2 2

10.100.110.05,0

s

R

bh R

.0100.10.100

42,2100

h b

A s

+ Dùng thép 8 có fa= 0,503 cm2

+ Khoảng cách a= 20,74

42,2

503,0.100

cm

+ Chọn 8a200  diện tích Fa = 5.0,503=2,515 cm2 > Fa = 2,42 cm2  Thoả mãn yêu cầu

b Tính cốt thép chịu mô men dương M 2 theo phương cạnh dài l 2

- Giá trị mô men: M2 = 543,65 Kgm

- Chọn ao = 2 cm  h0 = h - ao = 12 - 2 = 10 cm

- Tính với tiết diện chữ nhật bxh = 100x12 cm đặt cốt đơn

Tương tự như tinh với M1 ta được:

Chọn 8a200  diện tích Fa = 5.0,503=2,515 cm2 > Fa = 2,42 cm2  Thoả mãn yêu cầu

c Tính cốt thép chịu mô men âm theo phương cạnh ngắn l 1 :

- Giá trị mô men: MA1 = 652,38 Kgm

- Chọn ao = 2 cm  h0 = h - ao = 12 - 2 = 10 cm

- Tính với tiết diện chữ nhật bxh = 100x12 cm đặt cốt đơn

3,0059.010.100.110

65238

2 2

10.100.110.06,0

s

R

bh R

cm2

GVHD: Ks HUYỉNH THANH ẹIEÄP Trang 23

+ Kiểm tra: %= 100 0,292%

10.100

92,2

%100.b.h

503,0.100

7 Tính toán cốt thép cho ô bản làm việc 1 phương

a Cốt thép chịu mômen dương M1 song song cạnh ngắn l1

*Tính cho giá trị M1 của Ô11:

- Giá trị mômen tính toán: M1 = 444,38 Kgm

- Chọn ao= 2 cm  h0 = h - ao= 12 - 2 = 10 cm

3,004.010.100.110

44438

2 2

10.100.110.04,0

s

R

bh R

cm2

+ Kiểm tra: %= 100 0,197%

10.100

97,1

%100.b.h

503,0.100

GVHD: Ks HUYỉNH THANH ẹIEÄP Trang 24

*Giá trị mômen tính toán: MA1 = 296,25 Kgm

- Chọn ao = 2 cm  h0 = h - ao = 12 - 2 = 10 cm

- Tính với tiết diện chữ nhật bxh = 100x12 cm đặt cốt đơn

3,0027.010.100.110

29625

2 2

10.100.110.027,0

s

R

bh R

cm2

+ Kiểm tra: %= 100 0 , 131 %

10 100

31 , 1

% 100 b.h

A0

283,0.100





a

a F

f b

cm

+ Chọn 6a200  diện tích Fa = 5.0,283 = 1,415 cm2 > Fa = 1,31cm2  Thoả mãn yêu cầu

8 Boỏ trớ coỏt theựp :

ẹửụùc boỏ trớ nhử trong baỷn veừ

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG 2 ĐẾN 9

3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG 2 ĐẾN 9 :

Tải trọng tác dụng lên cầu thang gồm có:

3.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)

a Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản thang

Chọn chiều dày bản thang hbt = 10 cm

Kích thước các bậc thang được chọn theo công thức sau:

2hb + lb = ( 60 ÷ 62 ) cm (3.1)

→ Chọn: hb = 16 cm;

lb = 28 cm

- Đá Granit, δ1 = 1 cm, γ1 = 2000 daN/m3, n = 1.1

- Vữa lót, δ2 = 2 cm, γ2 = 1800 daN/m3, n = 1.3

- Bậc thang, δ3, γ3 = 1800 daN/m3, n = 1.3

- Bản BTCT, δ4 = 10 cm, γ4 = 2500 daN/m3, n = 1.1

- Vữa trát, δ5 = 1.5 cm, γ5 = 2000 daN/m3, n = 1.3

Hình 3.3: Các lớp cấu tạo bản thang

Chiều dày bậc thang qui đổi δ 3 được tính như sau:

2

30cos.162

cos

gstt = Σ γi. i.ni (3.3) trong đó: γi - khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;

δi - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.1

Bảng 3.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản thang

STT Các lớp cấu tạo γ(daN/m 3 ) δ(mm) n g s tc (daN/m 2 ) g s tt (daN/m 2 )

Bảng 3.2: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ và bản chiếu tới

STT Các lớp cấu tạo γ(daN/m 3 ) δ(mm) n g s tc (daN/m 2 ) g s tt (daN/m 2 )

3.2.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)

Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên bản thang và bản chiếu nghỉ (chiếu tới)

lấy theo [1]:

trong đó:

ptc = 300 daN/m2 - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3/[1];

np - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3/[1];

n = 1.3 khi ptc < 200 daN/m2

n = 1.2 khi ptc ≥ 200 daN/m2

Vậy: ptt = 300x1.2 = 360 daN/m2

3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng

Tổng tải trọng tác dụng lên phần bản thang:

tt tt bt tt

q   = 540.36 + 360 = 900.36 daN/m2

Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ và bản chiếu tới:

tt tt cn tt ct tt

q    = 378.9 + 360 = 738.9 daN/m2

3.3 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG

3.3.1 Bản thang và bản chiếu tới, bản chiếu nghỉ

Hình 3.4: Sơ đồ tính bản thang 2 vế

b Xác định nội lực và phản lực gối tựa bản thang

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

2000 Kết quả được trình bày trong hình 3.5

Hình 3.5: Biểu đồ momen và phản lực gối tựa của bản thang

c Tính toán cốt thép

Do 2 vế của bản thang giống nhau nên chỉ tính toán cho 1 vế, vế còn lại bố trí thép tương tự.Bản thang được tính như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

 a = 1.5cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

 ho - chiều cao có ích của tiết diện;

(ho = hs – a = 10 – 1.5 = 8.5 cm)

 b = 100cm - bề rộng tính toán của dải bản

Lựa chọn vật liệu như bảng 3.3

Bảng 3.3: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán

R n (daN/cm 2 ) R k (daN/cm 2 ) E b (daN/cm 2 ) α 0 R a (daN/cm 2 ) R a' (daN/cm 2 ) E a (daN/cm 2 )

Công thức tính toán cốt thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép tương tự như mục

2.3.1.c Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.4

Trọng lượng tiêu chuẩn Trọng lượng qui đổi

tc (kG/m qd (kG/m 2 )

28 5 3.2 180 1.3 93.6

Hoạt tải Tổng tải

g s tt (daN/m 2 (daN/m (daN/m q(daN/m nh (daN.m) M g (daN.m)

Bảng 3.4: Tính toán cốt thép cho bản thang

3.3.2 Dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ

a Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính

Chọn sơ bộ tiết diện dầm 30x20 cm

Trọng lượng bản thân dầm:

gd = 0.2x0.3x2500x1.1 = 165 daN/m Tải trọng do bản thang truyền vào, chính là phản lực gối tựa Vkhi tính toán bản thang:

Dầm chiếu tới: Vct = 2300 daN/m

Dầm chiếu nghỉ: Vcn = 2220 daN/m

Tổng tải trọng tác dụng:

Dầm chiếu tới: qdct = gd + Vct = 165 + 2300 = 2465 daN/m Dầm chiếu nghỉ: qdcn = gd + Vcn =165 + 2220 = 2385 daN/m Hai đầu dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ đều liên kết với vách cứng nên ta chọn sơ đồ tính là dầm có 2 đầu ngàm

Hình 3.6: Sơ đồ tính dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ

b Xác định nội lực cho dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ

Xác định bằng các công thức giải tích

Momen tại gối: Mg =

12

q

(3.5)

Momen tại giữa nhịp: Mnh =

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.5

Bảng 3.5: Giá trị nội lực trong dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ

Mg MnhDCT 2.8 2465 1610.47 805.23 3451.00DCN 2.8 2385 1558.20 779.10 3339.00

Dầm l(m) q(daN/m 2 ) Momen(daN.m) Lực cắt (daN)

c Tính toán cốt thép

+ Cốt thép dọc:

Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

 a = 4 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

 ho - chiều cao có ích của tiết diện

(cm)

b (cm)

μ

%

F a tt (cm 2 )

+ Cốt đai: tính toán theo [11]

Dùng lực cắt Q = 3451 daN của dầm chiếu tới để tính cốt đai

Kiểm tra điều kiện:

koRnbho = 0.35x170x20x26 = 30940 daN

k1Rkbho = 0.6x12x20x26 = 3744 daN Suy ra: Q < koRnbho = 30940 daN

và Q < k1Rkbho = 3744 daN

Do đó dầm đủ khả năng chịu cắt, cốt đai được bố trí theo cấu tạo

Chọn đai thép CI có Rađ = 1600daN/cm2, đai ø6 có fđ = 0.283 cm2, đai 2 nhánh n = 2

Khoảng cách cấu tạo: cho dầm có 300mm ≤ hd ≤ 450 mm

 Cho đoạn giữa dầm:

uct ≤ 30 22.5

4

34

3.3.3 Kết luận

Các kết quả tính toán đều thỏa mãn các điều kiện kiểm tra.Do đó các giả thiết và kích thước sơ bộ chọn ban đầu là hợp lý

3.4 BỐ TRÍ CỐT THÉP CẦU THANG TẦNG 2 ĐẾN 9

Cốt thép cầu thang tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC 02/09

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

Nội dung tính toán:

Trong công trình gồm 3 loại bể nước:

Bể nước dưới tầng hầm dùng để chứa nước được lấy từ hệ thống nước thành phố và bơm

lên mái

Bể nước dưới tầng hầm dùng để chứa nước thải của công trình, xử lý và thải ra đường ống

thoát nước thành phố

Bể nước mái: Cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong công trình và lượng

nước cho cứu hỏa

Chọn bể nước mái để tính toán

5.1 CÔNG NĂNG VÀ KÍCH THƯỚC HỒ NƯỚC MÁI

Công trình gồm 9 tầng làm văn phòng và 1 tầng hầm để xe Nước dùng cho sinh hoạt xem

gần đúng số người trong cả tòa nhà =10x32=320người (số người mỗi tầng là 25 người)

Lượng nước cần cung cấp:

Q=Qsh+Qcc=320x50+0,1x320x50=1760 lít=17,6m3

trong đó:

Qsh-lượng nước dùng cho sinh hoạt;

Qcc-lượng nước dự trữ cho chữa cháy, lấy bằng 10% lượng nước cần cho sinh hoạt;

Lượng nước sử dụng cho một người một ngày-lấy 50lít

Đài nước đặt tại giữa khung trục 3,4 và khung trục C,D có kích thước mặt bằng a×b

=5mx5.4m.Chiều cao hồ nước: 0.06

4,5.5

36,17



b a

3,1225,

h

Vậy bể trên công trình có dạng bể thấp

Mặt bằng bể nước mái như sau:

S2 S2

D3 D4

Mặt bằng bản đáy

5.2 TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN CỦA HỒ NƯỚC MÁI

5.2.1 Bản nắp