Luận văn chung cư an khánh tp hồ chí minh

- Mặt khác với xu hướng hội nhập , công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhập với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các côn

PHẦN 1 KIẾN TRÚC

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

- Tên công trình : Chung cư An Khánh TP HCM

- Địa điểm : Quận 2, TP Hồ Chí Minh

Trong những năm gần đây, sự gia tăng đô thị hóa đã nâng cao mức sống và nhu cầu của người dân, dẫn đến nhu cầu về ăn ở, nghỉ ngơi và giải trí ngày càng cao hơn và tiện nghi hơn.

Để phù hợp với xu hướng hội nhập và công nghiệp hóa hiện đại, việc đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế cho các công trình thấp tầng và khu dân cư xuống cấp là rất cần thiết.

Chung cư cao ốc An Khánh được xây dựng để đáp ứng nhu cầu nhà ở của người dân và cải thiện cảnh quan đô thị, phù hợp với sự phát triển của đất nước.

Công trình tọa lạc tại vị trí thoáng đãng và đẹp mắt, góp phần tạo điểm nhấn cho khu dân cư, đồng thời mang lại sự hài hòa, hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch.

KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ

- Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình

- Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng

Khu đất xây dựng có bề mặt phẳng, không có công trình cũ hay công trình ngầm, tạo điều kiện thuận lợi cho thi công và bố trí tổng bình đồ.

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng

- Mặt bằng công trình hình chứ nhật có khoét lõm, chiều dài mặt bằng công trình 46.7m,chiều rộng 38.2 m chiếm diện tích đất xây dựng là 1767m 2

Công trình bao gồm 9 tầng, trong đó có 1 tầng hầm và 8 tầng nổi, với cốt 0.00m được đặt tại mặt sàn tầng triệt Cốt đất tự nhiên nằm ở cốt -0.6m, và chiều cao tổng thể của công trình là 33.9 m tính từ cốt 0.00m.

Tầng hầm được thiết kế với thang máy đặt ở giữa, chỉ phục vụ cho việc di chuyển xuống tầng triệt mà không xuống tầng hầm Khu vực đậu xe ôtô được bố trí xung quanh, trong khi các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm và trạm xử lý nước thải được sắp xếp hợp lý nhằm giảm thiểu chiều dài ống dẫn Ngoài ra, tầng hầm còn có các thiết bị kỹ thuật điện như trạm cao thế, hạ thế và phòng quạt gió.

Tầng 1 được thiết kế làm siêu thị, phục vụ nhu cầu mua sắm và các dịch vụ vui chơi giải trí cho các hộ gia đình, đồng thời đáp ứng nhu cầu chung của khu vực.

- Tầng 2 – 8 : Bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở

- Tầng sân thượng: Bố trí các phòng kỷ thuật, máy móc, điều hòa,thiết bị vệ sinh

Giải pháp mặt bằng đơn giản giúp tạo ra không gian rộng rãi cho các căn hộ, sử dụng vật liệu nhẹ làm vách ngăn để tổ chức không gian linh hoạt Điều này rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, đồng thời cho phép dễ dàng thay đổi trong tương lai.

Hình dáng cao vút và hiện đại của công trình vươn thẳng lên trên các tầng kiến trúc cũ, thể hiện sự mạnh mẽ và mềm mại, phản ánh quy mô và tầm vóc tương xứng với chiến lược phát triển của đất nước.

- Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước.

HỆ THỐNG GIAO THÔNG

- Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang

Hệ thống giao thông trong tòa nhà bao gồm thang bộ và thang máy Thang bộ có hai thang: một thang chính để di chuyển và một thang thoát hiểm Thang máy gồm hai thang chính, một dành cho chở hàng và một phục vụ y tế, với kích thước lớn Các thang máy được bố trí ở giữa tòa nhà, trong khi các căn hộ xung quanh được phân cách bởi hành lang, giúp khoảng cách di chuyển ngắn nhất, tạo sự tiện lợi, hợp lý và đảm bảo thông thoáng.

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.5.1 Giải pháp hệ thống điện

- Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của thành phố vào nhà thông qua phòng máy điện

- Từ đây điện sẽ được dẫn đi khắp nơi trong công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ

- Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm để phát

1.5.2 Giải pháp hệ thống nước

Nguồn nước được cung cấp từ hệ thống cấp nước khu vực, sau đó được dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm Từ đây, nước được bơm tự động đến từng phòng thông qua hệ thống ống dẫn chính gần phòng phục vụ.

Giải pháp kết cấu không sử dụng mũ cột, chỉ lắp đặt trần ở khu vực sàn vệ sinh, giúp giảm chiều cao tầng Hệ thống ống dẫn nước được nghiên cứu và bố trí hợp lý, kết hợp với việc sắp xếp phòng ốc trong căn hộ một cách hài hòa.

- Sau khi được xử lý nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

1.5.3 Giải pháp hệ thống thông gió chiếu sáng

Công trình được thiết kế với bốn mặt có ban công, giúp cung cấp ánh sáng và thông gió cho các phòng Ở giữa, có hai khoảng thông tầng lớn với diện tích 7.1x3.5 m², tạo điều kiện thông gió hiệu quả Bên cạnh đó, máy điều hòa cũng được lắp đặt trong các phòng để nâng cao sự thoải mái cho người sử dụng.

1.5.4 Giải pháp hệ thống phòng cháy thoát hiểm

- Công trình BTCT bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt

- Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2

- Các tầng lầu đều có hai cầu thang đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ

- Bên cạnh đó trên đỉnh mái mặt bằng mái còn có hồ nước lớn phòng cháy chữa cháy

1.5.5 Giải pháp hệ thống chống sét

Hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được lắp đặt trên tầng mái, kết hợp với hệ thống dây nối đất bằng đồng, nhằm giảm thiểu nguy cơ bị sét đánh.

1.5.6 Giải pháp hệ thống thoát rác

Rác thải từ mỗi tầng được thu gom và đổ vào gian rác ở tầng hầm, nơi có bộ phận chuyên dụng để đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo và kỹ lưỡng nhằm ngăn chặn mùi hôi và ô nhiễm môi trường.

HỒ NƯỚC MÁIPHÒNG MÁY THANG MÁY

BE Å T ệ ẽ HO A ẽI BE Å T ệ ẽ HO A ẽI

G A IN N ệễ ÙC G A IN N ệễ ÙC B

B CA ÀU T H A N G 2 ẹ ệễ ỉN G V O ỉNG

KẾT CẤU

CHƯƠNG II THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4

- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCXDVN 356-2006: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

2.1 MẶT BẰNG BỐ TRÍ HỆ DẦM SÀN

Hình 2.1 Mặt bằng dầm sàn tầng 4

2.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN

2.2.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn

Với ô bản S1 kích thước 6200×4150 mm ta chọn sơ bộ cho toàn sàn: h b = l ng = 1 1 4150

D=0.8-1.4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên sàn

Vậy chọn chiều dày sàn h s = 120 mm

2.2.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm : a Sơ bộ tiết diện dầm chính

Với nhịp A-B trục 4 có kích thước lớn nhất 7200mm, ta chọn sơ bộ cho các dầm khung còn lại theo công thức xác định:

Vậy tiết diện dầm b×h = 300×600 mm b Sơ bộ tiết diện dầm phụ

- Dầm trực giao nhịp B – C có kích thước lớn nhất 6200mm, ta chọn sơ bộ cho các dầm còn lại:

Tiết diện dầm trực giao là: b×h = 300×500 mm

- Các dầm phụ còn lại bao quanh các lỗ trống:

 Dầm dưới tường 200, chọn: b×h = 200×400 mm

 Dầm dưới tường 100, chọn: b×h = 100×400 mm

2.2.3 Xác định liên kết giữa bản với dầm :

Liên kết được xem là tựa đơn khi :

-Bản tựa lên dầm bê tông cốt thép mà có 3 s d h h

Liên kết được xem là ngàm khi :

-Bản tựa lên dầm bê tông cốt thép mà có 3 s d h h

Lập tỉ số s d h h cho các ô sàn ta thấy 3 s d h h nên liên kết giữa ô với sàn là liên kết ngàm chọn loại ô bảng ở sơ đồ 9 để tính toán

- Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế

- Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1 , trang 10 – TCVN 2737 - 1995

- Trọng lượng riêng của các thành phần cấu tạo sàn lấy theo “ sổ tay thực hành kết cấu công trình” ( PGS.TS Vũ Mạnh Hùng )

2.3.1.1 Tĩnh tải do trọng lƣợng các lớp cấu tạo sàn

Tĩnh tải do trọng lượng các lớp cấu tạo sàn: g = ∑

Trong đó: n i : hệ số tin cậy về tải trọng của lớp thứ i; γ i : trọng lượng riêng của lớp thứ i;

- Sàn phòng ngủ, phòng khách cấu tạo gồm 4 lớp:

Hình 1.2 Các lớp cấu tạo sàn phòng ngủ, phòng khác

Bảng 2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn phòng ngủ, phòng khách Các lớp cấu tạo sàn δ (m) γ (kN/m 3 ) g tc (kN/m 2 ) n g tt (kN/m 2 )

- Sàn phòng vệ sinh, ban công:

Hình 2.3 Các lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh, ban công Hình 2.2 Các lớp cấu tạo sàn phòng ngủ, phòng khách

Bảng 2.2 Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh, ban công Các lớp cấu tạo sàn δ (m) γ

(kN/m 3 ) g tc (kN/m 2 ) n g tt (kN/m 2 )

Lớp vữa lót + tạo dốc 0.030 18 0.54 1.3 0.70 ớp chống thấm 1 - - - - -

Lớp bêtông 0.100 25 2.50 1.1 2.75 ớp chống thấm 2 - - - - -

Hệ thống thiết bị kỹ thuật - - 0.20 1.2 0.24

2.3.1.2 Tĩnh tải do trọng lượng tường xây trực tiếp trên sàn Để đơn giản tính toán, tải của tường này có thể quy về tải phân bố đều tác dụng lên sàn theo công thức: g t (kN/m 3 ) – Khối lượng riêng của tường gạch

L t (m) – Tổng chiều dài tường trên ô sàn

L 1 , L 2 (m) – Chiều dài 2 cạnh của ô sàn

Bảng 2.3 Tải trọng tường tác dụng lên sàn

Số hiệu δ t L t H tường L 1 L 2 γ t n g ts ô sàn (mm) (m) (m) (m) (m) (kN/m 3 )

Dựa vào chức năng sử dụng của các ô sàn, tra trong tiêu chuẩn TCVN 2737-

1995 có các giá trị hoạt tải tiêu chuẩn như sau:

Bảng 2.4 Hoạt tải tác dụng lên sàn

STT Ô sàn Loại phòng p tc (kN/m 2 ) n p tt

Phòng ngủ, phòng tắm, phòng vệ sinh, phòng sinh hoạt

Bảng 2.5 Kết quả tổng hợp tải trọng tác dụng lên các ô sàn

Số hiệu Tĩnh tải Hoạt tải Tổng tải ô sàn g g s t p tt q s

- Xem các ô bản sàn như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô bản lân cận

- Ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi

- Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai tim dầm

- Với các ô bản có 4 dầm xung quanh Xét tỷ số

 Nếu tỷ số 2: bản làm việc một phương theo phương cạnh ngắn (bản dầm)

 Nếu tỷ số < 2: bản làm việc theo hai phương (bản kê)

- Xét tỷ số để xác định liên kết cạnh của ô bản

 Nếu tỷ số 3: ô bản được liên kết ngàm

 Nếu tỷ số < 3: ô bản được liên kết khớp

 Ta có h dmin = 400 mm và h s = 120 mm nên > 3 Vậy tất cả các ô bản liên kết ngàm với dầm

Bảng 2.6 Đặc điểm làm việc của các ô sàn

L 2 /L 1 Đặc điểm ô sàn (m) (m) làm việc

2.3.5 Nội lực ô bản làm việc một phương

- Đối với các ô bản làm việc 1 phương thì cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán

- Sơ đồ tính và nội lực:

Hình 2.4 Sơ đồ tính và nội lực bản làm việc một phương

Trong sơ đồ tính: q =(g + p)xb

Bảng 2.7 Kết quả xác định nội lực ô bản một phương

2.3.6 Nội lực ô bản làm việc hai phương Đối với các ô bản làm việc 2 phương thì cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để tính toán

- Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp {

- Moment âm lớn nhất ở gối {

- α n , α d , β n , β d : hệ số tra bảng theo sơ đồ tính và tỉ số L 2 /L 1

Hình 2.5 Sơ đồ tính ô bản làm việc hai phương Bảng 2.8 Kết quả xác định nội lực ô bản hai phương

2.4.1 Tính thép cho ô bản điển hình

- Chọn ô bản S1 để tính toán L 1 = 4.15 (m), L 2 = 6.20 (m)

- Tính toán cốt thép cho tiết diện chữ nhật b×h s = 1000×120 (mm 2 )

- Giả thiết khoảng cách từ mép cấu kiện đến trọng tâm cốt thép: a = 25 (mm)

- Hệ số giới hạn chiều cao vùng nén: ξ R = 0.632 (tra bảng)

- Hàm lượng thép: μmin = 0.05% μ μmax = ξ R = 0.632×

2.4.1.1 Cốt thép chịu moment dương theo phương cạnh ngắn (L1)

- Chiều cao làm việc của tiết diện: h 0 = h s − a = 120 − 25 = 95 (mm)

- Chọn cốt thép Ф6a140 có diện tích a sc = 202 (mm 2 )

2.4.1.2 Cốt thép chịu moment dương theo phương cạnh dài (L2)

2.4.1.3 Cốt thép chịu moment âm theo phương cạnh ngắn (L1)

- Chọn cốt thép Ф8a100có diện tích a sc = 502 (mm 2 )

2.4.1.4 Cốt thép chịu moment âm theo phương cạnh dài (L2)

Các ô b n còn lại tính ơ ự, kết qu đ c th hiệ i dạng b ng tính

Bảng 2.9 Kết quả tính thép ô bản làm việc một phương

Bảng 2.10 Kết quả tính thép ô bản làm việc hai phương

- Chiều dài đoạn neo thép lấy như sau:

 Neo thép vào vùng chịu kéo 20Ф  lấy 245 (mm)

 Neo thép vào vùng chịu nén 15Ф  lấy 200 (mm)

- Đoạn thép nối chồng lấy theo mục 4.4.2 TCVN 4453-1995

 Vị trí nối thép sàn thể hiện như hình sau:

- Chiều dài của các thanh thép mũ lấy như sau:

 L 1 với L 1 là chiều dài cạnh ngắn ô bản

 Thép mũ theo phương cạnh dài (ô bản làm việc một phương)

 Thép chịu moment dương theo phương cạnh dài (ô bản làm việc một phương) ị ạ ∅

Khu vực gối sử dụng Ф10 để chịu moment âm và tăng cường độ cứng cho sàn, giúp hạn chế hiện tượng giảm chiều cao làm việc của thép mũ trong quá trình thi công.

 Với những ô sàn có nhịp nhỏ hơn 1.5 (m) thì thép mũ kéo qua hết nhịp

2.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO SÀN (theo TTGH2)

Chọn ô sàn nguy hiểm nhất S8 (4.6 × 6.8m) để tính toán

Gọi f là độ võng Điều kiện: f    f là độ võng giới hạn lấy theo bảng 4 TCVN 356: 2005

L1 = 4.6m < 6m  [f] = (1/200)L = 2.3 (cm) Độ võng của bản ngàm 4 cạnh được xác định theo công thức trong Phụ lục 22 sách KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP TẬP 3 của tác giả VÕ BÁ TẦM

+ là hệ số phụ thuộc vào tỉ số ( 2 /L 1 ) của ô bản

L   tra bảng ta được =0.0021 + q = 12.4 KN/m 2 là tải phân bố trên ô bản.( lấy theo tải tiêu chuẩn)

+ D là độ cứng trụ của ô bản, được xác định theo công thức:

+ Với E = 27x10 3 MPa là modun đàn hồi của bêtông B25 ; h = 12 cm là chiều dày ụ bản; à = 0.2 là hệ số poỏt-xụng

- Vậy độ võng của ô bản

 Vậy ô bản thỏa mãn điều kiện chịu võng

CHƯƠNG III THIẾT KẾ CẦU THANG

Hình 3.1 Mặt bằng – Mặt cắt cầu thang tầng 2 lên mái

3.1 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẦU THANG TẦNG 2 LÊN MÁI

- Cầu thang dạng bản 2 vế đổi hướng 180 0 , có chiếu nghỉ

- Chiều rộng và chiều cao bậc : l b 2h b 600 620 mm

- Chiếu nghỉ có kích thước: 1.1 × 2.5 m

- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang:

- Kích thước sơ bộ dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu tới: h × b = 300 × 200 mm

3.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

- Tĩnh tải được xác định theo bảng sau :

Bảng 3.1 Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ

Các lớp cấu tạo δ (m) γ (kN/m 3 ) g tc (kN/m 2 ) n g tt

- Hoạt tải theo TCVN 2737-1995 Đối với cầu thang p tc = 3 (kN/m 2 ), n = 1.2 p bcn = 1.2  3 = 3.6 (kN/m 2 )

 Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ: q bcn = (p bcn +g bcn )x1 = 4.72+3.6 = 8.32 (kN/m)

3.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản xiên

- Tĩnh tải: xét 1 bậc thang

+ Bản bê tông cốt thép:

- Tổng tĩnh tải của 1 bậc thang :

- Tĩnh tải được quy đổi thành tải phân bố đều trên mặt bậc : g bt = G/l b = 1.84/0.25 = 7.36(kN/m)

- Tổng tải trọng phân bố đều trên mặt bậc : q bt = 7.36 + 3.6 = 10.96 (kN/m)

- Tổng tải trọng phân bố đều trên bản xiên có phương thẳng đứng hướng xuống, có độ lớn như sau :q bx q bt cos 10.96 0.82 8.99  (kN/m)

3.3.1 Xác định sơ đồ tính

Hệ kết cấu của cầu thang được bố trí với dầm chiếu nghỉ và dầm cầu thang ở hai đầu của bản thang V1, V2 Do bản thang chỉ có liên kết ở hai đầu (liên kết một phương), nên bản thang V1, V2 hoạt động theo phương một chiều.

- Cắt 1 dải có bề rộng b = 1m để tính

- Xem liên kết của bản thang với dầm thang là gối cố định và chiếu nghỉ với dầm chiếu nghỉ là liên kết khớp

- Sử dụng phần mềm SAP 2000 để phân tích nội lực với các thông số đầu vào như sau:

 Vật liệu: Bê tông B25 có các thông số

Hình 3.2 Mô hình tính toán cầu thang từ SAP 2000

Hình 3.3 Biểu đồ momen cầu thang (kN.m)

- Hệ số giới hạn chiều cao vùng nén: ξ R

 ω: đặc trưng biến dạng bê tông vùng nén

 б sc, u = 500 (Mpa): ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông

- Hàm lượng thép: μ min = 0.05% μ μ max = ξ R = 0.632×

- Nội lực tính toán cốt thép:

- Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 3.2 Kết quả tính toán cốt thép bản thang

Hình 3.4 Mặt bằng – Mặt cắt cầu thang tầng 1 lên tầng 2

3.5 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẦU THANG TẦNG 1 LÊN TẦNG 2

- Cầu thang dạng bản 2 vế đổi hướng 180 0 , có chiếu nghỉ

- Chiều rộng và chiều cao bậc : l b 2h b 600 620 mm

- Chiếu nghỉ có kích thước: 1.1 × 2.5 m

- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang:

- Kích thước sơ bộ dầm chiếu nghỉ : h × b = 300 × 200 mm

3.6.1 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

- Tĩnh tải được xác định theo bảng sau :

Bảng 3.3 Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ

Các lớp cấu tạo δ (m) γ (kN/m 3 ) g tc (kN/m 2 ) n g tt

- Hoạt tải theo TCVN 2737-1995 Đối với cầu thang p tc = 3 (kN/m 2 ), n = 1.2 p bcn = 1.2  3 = 3.6 (kN/m 2 )

 Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ: q bcn = (p bcn +g bcn )x1 = 4.72+3.6 = 8.32 (kN/m)

3.6.2 Tải trọng tác dụng lên bản xiên

- Tĩnh tải: xét 1 bậc thang

+ Bản bê tông cốt thép:

- Tổng tĩnh tải của 1 bậc thang :

- Tĩnh tải được quy đổi thành tải phân bố đều trên mặt bậc : g bt = G/l b = 1.84/0.25 = 7.36(kN/m)

- Tổng tải trọng phân bố đều trên mặt bậc : q bt = 7.36 + 3.6 = 10.96 (kN/m)

- Tổng tải trọng phân bố đều trên bản xiên có phương thẳng đứng hướng xuống, có độ lớn như sau :q bx q bt cos 10.96 0.82 8.99  (kN/m)

Hệ kết cấu của cầu thang được bố trí với dầm chiếu nghỉ và dầm cầu thang ở hai đầu của bản thang V1, V2 Do bản thang chỉ có liên kết ở hai đầu (liên kết một phương), nên bản thang V1, V2 hoạt động theo phương một chiều.

- Cắt 1 dải có bề rộng b = 1m để tính

- Xem liên kết của bản thang với dầm thang là gối cố định và chiếu nghỉ với dầm chiếu nghỉ là liên kết khớp

- Sử dụng phần mềm SAP 2000 để phân tích nội lực với các thông số đầu vào như sau:

Hình 3.5 Mô hình tính toán cầu thang

Hình 3.6 Biểu đồ momen cầu thang (kN.m)

- Hệ số giới hạn chiều cao vùng nén: ξ R

 ω: đặc trưng biến dạng bê tông vùng nén

 б sc, u = 500 (Mpa): ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén khi γ b 1

- Hàm lượng thép: μ min = 0.05% μ μ max = ξ R = 0.632×

- Nội lực tính toán cốt thép:

- Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 3.4 Kết quả tính toán cốt thép bản thang

3.9 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ

Chọn sơ bộ kích thước dầm theo công thức sau:

3.9.2 Xác định tải trọng tác dụng

- Trọng lượng bản thân dầm :

- Trọng lượng tường xây trên dầm:

- Do bản thang truyền vào: là phản lực tại các gối tựa của 2 vế thang 1 và 2

Từ kết quả nội lực Sap2000 cho ta Vc.51 kN/m

Sử dụng bê tông B25, cốt thép loại AII

Tính toán theo tiêu chuẩn TCVN 356:2005

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min max

Kết qu tính toán c t thép đ c tóm t t trong b ng sau:

Bê tông B25 có: R b = 14.5 (MPa), R bt = 1.05 (MPa),

Cốt thép AI có: R sw = 175 (MPa), E s = 21×10 4 (MPa)

Chọn đai 6, 2 nhánh: n = 2 ; A sw = = 0.283 cm 2

Chọn khoảng cách các cốt đai s = 150mm

Tính khả năng chịu cắt của cốt đai

- Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

Cốt đai và bê tông đã chọn đủ khả năng chịu cắt không cần tính cốt xiên

Vậy cốt đai bố trí đai 6a150 tại gối /4 đảm bảo khả năng chịu cắt của dầm Đoạn giữa nhịp L/2 có lực cắt nhỏ nên bố trí đai 6a200

3.10 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU TỚI

Dầm chiếu tới tương tự như dầm chiếu nghỉ nên lấy kết quả của dầm chiếu nghỉ để thiết kế

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI

4.1 VỊ TRÍ BỂ NƯỚC MÁI

Công trình gồm 2 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 mái cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong công trình

- Chọn bể nước mái để tính toán Bể nước mái được đặt trên hệ dầm, cột, đáy bể cao hơn cao trình sàn tầng thượng 1 m

- Bể nước được đổ BTCT toàn khối, trên nắp bố trí lỗ thăm dò có kích thước 600×600 mm tại góc bể nước

4.2 TÍNH TOÁN DUNG TÍCH BỂ

Nước dùng cho sinh hoạt trong chung cư cao cấp 9 tầng, bao gồm 1 tầng trệt và 8 tầng căn hộ, phục vụ cho 320 người, với mỗi tầng có 10 căn hộ và mỗi căn hộ có 4 người.

- Trang thiết bị ngôi nhà: loại IV (Nhà ở bên trong mỗi căn hộ trang thiết bị vệ sinh: Hương sen tắm, rửa xí, tắm đặc biệt) Theo TCVN: 4513 – 1998,

TCVDVN: 36 – 2006 tra được các thông số sau:

- Tiêu chuẩn dùng nước trung bình:

170 / tb q sh  l người/ngày đêm

- Hệ số điều hoà ngày: K ng =1.4

- Hệ số điều hòa giờ: DaN io = 1.4

- Dung lượng sử dụng nước sinh hoạt trong ngày đêm:

1000 1000 tb sh sh ngaydem ng q N

- Nước dự trữ dành cho cứu hỏa

- Thể tích nước dùng cho cả tòa nhà : Q = Q ch + Q sh = 76.16 + 7.62 = 83.78 m 3

- Như vậy thể tích bể nước (số lần bơm 2 lần/ngày):

  Chọn chiều cao bể nước H1.5m

Hình 4.1 Cấu tạo bể nước mái

4.3 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN BỂ NƯỚC

4.3.1 Bản nắp Ô bản có kích thước 6.8 × 6.2 m Ô bản thuộc loại bản kê làm việc 2 phương nên kích thước sơ bộ được chọn như sau:

Chọn chiều dày bản nắp: h bn = 120 mm

Các bản thành được chọn lựa chiều dày theo điều kiện sau:

Chọn chiều dày bản thảnh: h bt = 120mm

Bản đáy có kích thước như bản nắp Do bản đáy chịu lực lớn hơn bản nắp nên chiều dày thường dày hơn bản nắp từ 1,5 – 2 lần

 Chọn chiều dày bản đáy: h bđ = 150mm

- Các dầm nắp được chọn kích thước tiết diện theo dầm DN-1

- Dầm nắp DN-1: nhịp L = 6800 mm

Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm đáy dd dd

Vậy chọn b dd × h dd = 350 × 600 (mm)

Bố trí các cột bể nước đặt trực tiếp lên cột khung, tiết diện của mỗi cột được chọn như sau: b c × h c = 350 × 350 mm

L     bản làm việc 2 phương (bản kê)

- Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn, cạnh dài để tính toán

Hình 4.2 Sơ đồ tính bản nắp

Bảng 4.1 Tải trọng các lớp cấu tạo bản nắp

 (kN/m 3 )  n g tc (kN/m 2 ) g tt (kN/m 2 )

Hoạt tải tính toán (hoạt tải sửa chữa): p p c  n 0.75 1.3 0.975 kN m/ 2

4.4.2 Tính toán nội lực và cốt thép

Kết quả tính toán nội lực được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 4.2 Kết quả nội lực ô bản nắp

Tính toán cốt thép cho bản nắp tương tự mục 2.5.1 , kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 4.3 Kết quả tính toán cốt thép bản nắp

4.5.1 Sự làm việc của bản thành :

Bản thành chịu lực và hoạt động theo hai phương thức: chịu uốn ngang do tải trọng gió và áp lực nước, cùng với chịu uốn đứng do trọng lượng bản thân và tải trọng từ bản nắp truyền xuống.

Tải trọng đứng do trọng lượng bản thành là không đáng kể, do đó tải trọng từ bản nắp được xem như dầm nắp chịu Để đơn giản hóa trong tính toán, ta chỉ xem xét bản thành chịu tải trọng theo phương ngang, bao gồm tải trọng gió và áp lực nước trong hồ.

5 Các trường hợp tác dụng của tải trọng lên thành hồ :

6 +Hồ đầy nước, không có gió

7 +Hồ đầy nước có gió đẩy

8 +Hồ đầy nước, có gió hút

9 +Hồ không có nước, có gió đẩy (hút)

10 +Tiết diện chịu nén uốn dưới tác dụng của tải trọng nắp

Xét tiết diện chịu uốn dưới tác dụng của tải trọng gió và nước, tính nội lực và bố trí thép, sau đó kiểm tra tiết diện chịu nén

Tải trọng gió thường thấp hơn nhiều so với áp lực nước tác động lên thành hồ Tình huống nguy hiểm nhất cho thành hồ xảy ra khi hồ đầy nước kết hợp với gió mạnh.

Tĩnh tải bao gồm trọng lượng của bản thành và các lớp cấu tạo, nhưng trong tính toán, chúng ta có thể bỏ qua trọng lượng bản thân của bản thành Trọng lượng này chỉ tạo ra lực nén cho bản thành, do đó, bản thành được xem như một cấu kiện chịu uốn, chỉ chịu tác động từ áp lực ngang của nước và gió hút.

Xét trường hợp nguy hiểm nhất khi mực nước trong hồ đạt cao nhất, biểu đồ áp lực nước có dạng tam giác tăng dần theo độ sâu

( n = 1.0 TCXDVN 2737-1995 Bảng 2 ) d T i tr ng gió

Tải trọng gió được tính theo công thức sau:

W0giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và điều 6.4 –

TCVN 2737:1995 Công trình nằm ở TP Hồ Chí Minh nên thuộc vùng II – A:

W0 = 0.95 \times 0.12 = 0.83 (kN m/) là hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao, được lấy theo bảng 5 – TCVN 2737:1995 Công trình có dạng địa hình C và độ cao nắp bể là 31.9m, với k = 0.95 là hệ số khí động, được lấy theo bảng 6 – TCVN 2737:1995 Hệ số vượt tải c = 0.8, được xác định là 1.2.

- Trường hợp tải trọng do nước (hồ đầy nước) Áp lực nước và tải trọng gió hút gây nguy hiểm cho bản thành

- Trường hợp tải trọng do gió đẩy (hồ không chứa nước) Tải trọng gió đẩy sẽ gây nguy hiểm cho bản thành ài 2 àm

4.5.3 Tính toán cốt thép Để tính thép thành trong lấy àm trong

M ng Để tính thép thành ngoài lấy ài ngo

Cốt thép được tính toán tương tự như bản nắp, kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 4.4 Kết quả tính toán cốt thép bản thành

L     bản làm việc 2 phương (bản kê)

- Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn, cạnh dài để tính toán

Hình 4.3 Sơ đồ tính bản đáy

Bảng 4.5 Tĩnh tải tác dụng lên bản đáy

 (kN/m 3 )  n g tc (kN/m 2 ) g tt (kN/m 2 )

- Hoạt tải sửa chữa: p sc  p sc c  n 0.75 1.3 0.975 kN m/ 2

- Hoạt tải tính toán: p = p sc + p n = 0.975 + 20 97 kN/m 2

4.6.2 Tính toán nội lực và cốt thép

Việc tính toán nội lực ô bản tương tự như bản nắp, kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 4.6 Kết quả tính toán nội lực bản đáy

Tính toán cốt thép cho bản đáy tương tự như bản nắp, kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 4.7 Kết quả tính toán cốt thép bản đáy

4.6.3 Kiểm tra độ võng cho bản đáy

Gọi f là độ võng Điều kiện: f    f là độ võng giới hạn lấy theo bảng 4 TCVN 356: 2005

6m ≤ 1 = 6.2m ≤ 7.5m  [f] = 3 (cm) Độ võng của bản ngàm 4 cạnh được xác định theo công thức trong Phụ lục 22 sách

KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP TẬP 3 của tác giả VÕ BÁ TẦM

+ là hệ số phụ thuộc vào tỉ số ( 2 /L 1 ) của ô bản

L   tra bảng ta được =0.0022 + q = 26.38 KN/m 2 là tải phân bố trên ô bản.( lấy theo tải tiêu chuẩn)

+ D là độ cứng trụ của ô bản, được xác định theo công thức:

+ Với E = 27x10 3 MPa là modun đàn hồi của bêtông B25 ; h = 15 cm là chiều dày ụ bản; à = 0.2 là hệ số poỏt-xụng

- Vậy độ võng của ô bản

 Vậy ô bản thỏa mãn điều kiện chịu võng

4.7 TÍNH TOÁN DẦM NẮP VÀ DẦM ĐÁY

Sơ đồ truyển tải từ sàn lên dầm:

Hình 4.4 Sơ đồ truyền tải từ sàn lên dầm

- Tải trọng tác dụng lên dầm nắp gồm: Trọng lượng bản thân dầm + Tải bản nắp truyền vào dầm

 Trọng lượng bản thân dầm: để SAP tự tính với hệ số Selfweight = 1.1

 Tải sàn truyền vào dầm: có dạng hình thang, tam giác với giá trị lớn nhất

Hình 4.5 Sơ đồ ầ 4.7.3.2 Dầm đáy

- Tải trọng tác dụng lên dầm đáy gồm: Trọng lượng bản thân dầm + Tải bản đáy truyền vào dầm

 Trọng lượng bản thân dầm: để SAP tự tính với hệ số Selfweight = 1.1

 Tải sàn truyền vào dầm: có dạng hình thang, tam giác với giá trị lớn nhất

Sử dụng phần mềm SAP 2000 tính toán nội lực các dầm bể nước, kết quả tính toán như sau:

Bảng 4.8 Kết quả nội lực dầm bể nước

Tính toán theo tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005

Kết qu tính toán c t thép đ c tóm t t trong b ng sau:

Bảng 4.9 Kết quả tính cốt thép dầm bể nước

Bê tông B25 có R bt = 1.05 Mpa

Chọn đai 2 nhánh, 8 loại thép AI có R sw = 225Mpa, khoảng cách đai s = 200

Khả năng chịu cắt cốt đai và bê tông :

Kiểm tra độ bền trên các dải nghiêng: Điều kiện: Q0.3.   1 b 1 R b h b 0

 - Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện

 b1 - Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bê tông khác nhau

=> cốt đai đã chọn đủ khả năng chịu lực

Vậy bố trí thép đai cho dầm đáy 8a200 ở gối, vị trí nhịp 8a250

Các dầm nắp bố trí 8a200 ở gối, vị trí nhịp 6a250

4.8 TÍNH TOÁN CỘT BỂ NƯỚC

Do cột hồ nước được tạo từ cột khung kéo lên nên tiết diện và bố trí cốt thép trên tiết diện lấy theo cột khung

Kiểm tra khả năng chịu lực của tiết diện :

4.9 KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT BẢN THÀNH VÀ BẢN ĐÁY HỒ

Theo TCVN 365 - 2005, hồ nước mái được phân loại có cấp chống nứt là cấp 3, với bề rộng khe nứt giới hạn là 0,2 mm.

Bản đáy và bản thành được tính theo cấu kiện chịu uốn Vết nứt được tính theo sự hình thành vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện

Theo TCVN 365 - 2005, mục 7.2.2.1 bề rộng khe nứt thẳng góc được xác định theo công thức :

 δ: hệ số, lấy đối với

+ Cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm: 1,0

 φ l : hệ số, lấy khi có tác dụng của:

+ Tải trọng tạm thời ngắn hạn và tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn: 1,0

 η: hệ số, lấy như sau:

+ Với cốt thép thanh có gờ: 1,0

+ Với thanh thép tròn trơn: 1,3

+ Với cốt thép sợi có gờ hoặc cáp: 1,2

 δ s : Ứng suất trong thanh cốt thép S lớp ngoài cùng được tính theo công thức s s

+ M : momen tiêu chuẩn tác dụng trên thành hồ trong 1 m chiều rộng

Khoảng cách z từ trọng tâm diện tích cốt thép S đến điểm đặt của hợp lực trong vùng chịu nén của tiết diện bêtông phía trên vết nứt được xác định như sau:

▪ h ’ f = 2a’: đối với cấu kiện chữ nhật

▪ φf: được xác định theo công thức:

▪ Chiều cao vùng chịu nén tương đối của bêtông được tính như sau:

Số hạng thứ 2 của công thức trên lấy dấu “+” khi có lực nén trước, ngược lại lấy dấu “-” khi có lực kéo trước, do tính toán cho cấu

* β - hệ số lấy như sau: Đối với bêtông nặng & bêtông nhẹ: 1,8 Đối với bêtông hạt nhỏ: 1,6 Đối với bêtông rỗng và bêtông tổ ong 1,4

Độ lệch tâm của lực dọc N so với trọng tâm tiết diện cốt thép được gọi là e stot, và nó tương ứng với momen M Trong trường hợp cấu kiện chịu uốn, giá trị e stot được xác định là 0.

* A s ’: diện tích cốt thép căng trước A s ’ = 0

* b f ’ : Phần chiều cao chịu nén của cánh tiết diện chữ I, T

Hệ số đặc trưng trạng thái đàn dẻo của bêtông vùng chịu nén, ký hiệu là ν, phụ thuộc vào độ ẩm môi trường cũng như các tính chất của tải trọng trong cả ngắn hạn và dài hạn.

• ν = 0,15: đối với tác dụng ngắn hạn

• ν = 0,45: đối với tác dụng dài hạn trong môi trường có độ ẩm lớn hơn 40%

Bảng 4.12 Kết quả tính toán bề rộng khe nứt bản thành và bản đáy

Nhịp Gối Nhịp Gối Ngàm Nhịp

[a] = 0,2 mm Thõa Thõa Thõa Thõa Thõa Thõa

 Vậy bề rộng khe nứt của bản đáy và bản thành hồ nước thõa yêu cầu.

CHƯƠNG V PHÂN TÍCH KHUNG KHÔNG GIAN

Hình 4.1 Mô hình kết cấu khung không gian

5.1 PHÂN TÍCH HỆ KẾT CẤU KHUNG

Khung là một hệ thống thanh bất biến hình, đóng vai trò quan trọng trong các công trình xây dựng Nó có chức năng tiếp nhận tải trọng từ các sàn tầng và truyền tải xuống móng.

Khung có thể được định nghĩa là sự kết hợp của hệ cột, hệ dầm và sàn Trong trường hợp công trình được thiết kế với sàn không dầm, sàn sẽ được coi như một dầm có độ cứng tương đương.

- Giao điểm giữa cột và dầm gọi là nút khung, nút khung có thể là nút cứng hoặc khớp

5.1.1.1 Theo phương pháp thi công

Khung toàn khối là hệ thống kết cấu trong đó các cấu kiện sàn, dầm và cột được đổ bê tông đồng nhất, mang lại độ cứng lớn Các nút khung trong hệ thống này được thiết kế là các nút cứng, với liên kết giữa dầm và cột theo kiểu ngàm Loại khung này hiện đang được sử dụng phổ biến trong các công trình dân dụng và công nghiệp.

Khung lắp ghép là loại kết cấu được chế tạo sẵn từ các cấu kiện sàn, dầm và cột, sau đó được vận chuyển đến công trường để lắp ghép Mặc dù khung lắp ghép có thời gian thi công nhanh, nhưng độ cứng của nó kém hơn so với khung toàn khối Hơn nữa, việc xử lý các mối liên kết trong khung lắp ghép thường tốn công sức và khá phức tạp.

5.1.1.2 Theo sơ đồ kết cấu

- Khung hoàn toàn: khi có cột và dầm , vách chịu lực

- Khung không hoàn toàn: khi có cột, dầm và cả tường chịu lực cùng tham gia chịu lực

- Khung bê tông cốt thép có thể là khung một nhịp hoặc nhiều nhịp, một tầng hoặc nhiều tầng

Liên kết giữa cột và móng thường được thiết kế dưới dạng liên kết cứng, như ngàm hoặc khung toàn khối Ngoài ra, có thể sử dụng liên kết khớp, trong đó mô men tại chân cột bằng 0, hoặc ngàm cho khung lắp ghép.

- Liên kết cột với dầm thường là liên kết cứng (khung toàn khối) hoặc liên kết ngàm hoặc khớp (khung lắp ghép)

- Liên kết cột với dàn vì kèo thường chọn liên kết khớp

5.1.2 Khung bê tông cốt thép toàn khối

5.1.2.1 Phân tích sự làm việc của khung

- Như đã phân tích ở trên công trình trong đồ án thuộc loại khung bêtông cốt thép toàn khối chịu lực

- Theo phương ngang: hệ cột và các dầm sàn ngang tạo thành các khung ngang

- Theo phương dọc: hệ cột và các dầm dọc tạo thành các khung dọc

Một công trình bao gồm nhiều khung ngang và khung dọc Khi chịu tải, các khung này kết hợp thành một hệ không gian, được gọi là khung không gian.

- Để đơn giản hoá khi tính toán người ta qui ước như sau:

Khi tỉ số L/B lớn hơn 1.5, công trình có mặt bằng chạy dài, nội lực chủ yếu phát sinh theo phương dọc, trong khi khung ngang có ít nhịp hơn khung dọc Do đó, có thể xem khung dọc như tuyệt đối cứng và cho phép tách riêng từng khung phẳng để tính toán nội lực.

 Khi tỉ số /B < 1.5 độ cứng khung ngang và khung dọc chênh lệch không nhiều, lúc này phải tính nội lực theo không gian: khung không gian

Mặt bằng tầng 1 có tỷ lệ /B = 50.6/26.6 = 1.90, lớn hơn 1.5, cho phép tính toán theo sơ đồ khung phẳng Tuy nhiên, trong trường hợp này, chúng ta sẽ xem xét bài toán theo khung không gian để đạt được độ chính xác cao hơn.

Sàn là một kết cấu quan trọng, có khả năng chịu tải trọng ngang do độ cứng lớn của nó, gần như tuyệt đối cứng theo phương ngang.

 Kết cấu khung không gian tính toán rất phức tạp, khó khăn, phải dùng chương trình máy tính để hỗ trợ

Trong khung toàn khối, các nút được coi là nút cứng, do đó cần thiết kế sao cho nút không bị biến dạng dưới tác động của ngoại lực Điều này có nghĩa là góc giữa các thanh qui tụ vào nút phải giữ nguyên và việc thi công phải dễ dàng.

Khi thiết kế cốt thép tại nút khung, cần chú ý đến đoạn neo cốt thép, phân biệt rõ giữa cốt thép chịu kéo và cốt thép chịu nén để xác định đoạn neo đúng quy định.

Chiều dài đoạn neo của cốt thép chịu kéo (nén) được xác định theo bảng 14 trong tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 5574-1991 và TCVN 4453-1995.

 L n  30d: đối với cốt thép chịu kéo

 L n1  20d: đối với cốt thép chịu nén

Đối với khung có xà ngang bị gãy khúc, dưới tác dụng của moment dương, lực trong cốt thép sẽ tạo thành hợp lực hướng ra ngoài Nếu không có cốt đai giằng, bê tông tại vị trí gãy khúc có thể bị vỡ và cốt thép bật ra ngoài Khi góc gãy của xà ngang () lớn hơn hoặc bằng 60 độ, cốt thép chịu kéo có thể chỉ cần uốn cong theo góc gãy mà không cần cắt Ngược lại, nếu  nhỏ hơn 60 độ, một phần hoặc toàn bộ cốt thép chịu kéo phải được cắt và neo vào vùng bê tông chịu nén với đoạn neo tối thiểu là Ln lớn hơn hoặc bằng 30d.

5.1.3 Hệ kết cấu ngang (dầm – sàn)

Hình 4.2 Minh họa kết cấu tầng điển hình

5.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN

5.2.1 Sơ bộ tiết diện sàn – dầm

Sử dụng kết quả đã chọn ở Chương II, mục 2.2

5.2.2 Sơ bộ tiết diện cột

Việc lựa chọn hình dáng và kích thước tiết diện cột cần dựa trên yêu cầu thẩm mỹ và sử dụng không gian Kích thước tiết diện cột phải đảm bảo độ bền và ổn định Tiết diện cột được xác định theo công thức: c b.

 R b (MPa) - cường độ chịu nén tính toán của bê tông Với bê tông B25 có

 k = 0.91.5 - Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột Được xác định theo kinh nghiệm người thiết kế

 N (kN) - lực nén sơ bộ; N = m s x q s x F s

 m s - Số sàn phía trên tiết diện đang xét

 F s (m 2 ) - diện tích chịu tải của cột

 q s (kN/m 2 ) - tải trọng tương đương tính trên mỗi m 2 sàn; giá trị q lấy theo kinh nghiệm thiết kế từ q s = 10 - 14 (kN/m 2 )

( Bước cột công trình 6 -> 7m lấy q s = 12 (kN/m 2 )

- Tiết diện của cột cần được kiểm tra về điều kiện ổn định :

 λ0 - độ mảnh giới hạn Đối với cột nhà: λ 0 = 31

 b - kích thước cạnh nhỏ của tiết diện

 l 0 - chiều dài tính toán của cột l 0 = ψ.l (l: kích thước hình học của cột)

 ψ - hệ số phụ thuộc biến dạng của cột khi mất ổn định Đối với hệ khung thì ψ= 0.7 λ- độ mảnh tại tiết diện nguy hiểm nhất

Kết quả tính toán được tóm tắt trong các bảng sau:

Bảng 4.1 Tiết diện sơ bộ cột

Sau khi chọn kích thước dầm và cột, cần tính toán nội lực và xác định cốt thép cho từng cấu kiện Tiếp theo, kiểm tra kích thước tiết diện đã chọn dựa vào hàm lượng cốt thép, đảm bảo rằng $\mu < \mu_{max}$ Nếu không thỏa mãn điều kiện này, cần thay đổi kích thước tiết diện.

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3

Hình 5.1 Biểu đồ bao Moment khung trục 3 (kNm)

Hình 5.2 Biểu đồ bao lực dọc khung trục 3 (kN)

Hình 5.3 Biểu đồ bao lực cắt khung trục 3 (kN)

6.2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM

Nội lực để tính thép dầm được lấy từ tổ hợp BAO trong Etabs với các nội lực để tính thép như sau:

- M trái – tính thép dọc chịu lực tại gối trái dầm

- M phải – tính cốt thép dọc chịu lực tại gối phải dầm

- M nhịp – tính cốt thép dọc chịu lực tại bụng dầm

- Q max – tính cốt đai cho dầm

6.2.2 Tính toán cốt thép dọc dầm

Tính toán theo tiêu chuẩn TCVN 356:2005

Việc tính toán nội lực của dầm được phân loại theo tiết diện tương ứng với từng nhóm tầng, trong đó nội lực chênh lệch không lớn Giá trị tính toán được xác định dựa trên |M max| cho từng tiết diện dầm.

Bảng 5.1 Kết quả tính toán cốt thép dọc dầm

Tầng Nhị p Vị trí b h M a αm As à tính

As (chọn) à chọn cm cm kNm cm cm2 % cm2 %

Gối trái 30 60 -40.09 6 0.03 2.69 0.17 3ф20 9.42 0.58 Nhịp 30 60 18.07 6 0.01 1.2 0.07 3ф20 9.42 0.58 Gối phải 30 60 -56.62 6 0.05 3.83 0.24 3ф20 9.42 0.58

Gối trái 30 60 -169.46 6 0.13 12.08 0.75 3ф20+2ф16 13.44 0.83 Nhịp 30 60 216.27 6 0.17 15.79 0.97 3ф20+4ф16 17.46 1.08 Gối phải 30 60 -181.48 6 0.14 13.02 0.8 3ф20+2ф16 13.44 0.83

Gối trái 30 60 -211.57 6 0.17 15.41 0.95 3ф25+2ф18 19.82 1.22 Nhịp 30 60 148.22 6 0.12 10.45 0.65 3ф25 14.73 0.91 Gối phải 30 60 -216.58 6 0.17 15.81 0.98 3ф25+2ф20 21.01 1.3

Gối trái 30 60 -298.25 6 0.24 22.83 1.41 3ф25+4ф18 24.91 1.54 Nhịp 30 60 362.31 6 0.29 28.97 1.79 3ф25+4ф22 29.94 1.85 Gối phải 30 60 -277.40 6 0.22 20.97 1.29 3ф25+2ф20 21.01 1.3 B-C Gối trái 30 60 -205.76 6 0.16 14.94 0.92 3ф25+2ф20 21.01 1.3

Gối trái 30 60 -204.39 6 0.16 14.82 0.91 3ф25+2ф18 19.82 1.22 Nhịp 30 60 142.68 6 0.11 10.04 0.62 3ф25 14.73 0.91 Gối phải 30 60 -204.09 6 0.16 14.8 0.91 3ф25+2ф18 19.82 1.22

Gối trái 30 60 -283.09 6 0.22 21.47 1.33 3ф25+2ф22 22.33 1.38 Nhịp 30 60 336.36 6 0.27 26.39 1.63 3ф25+4ф20 27.3 1.69 Gối phải 30 60 225.72 6 0.18 16.57 1.02 3ф25+2ф16 18.75 1.16

Gối trái 30 60 -155.04 6 0.12 10.97 0.68 3ф25 14.73 0.91 Nhịp 30 60 386.53 6 0.31 31.48 1.94 3ф25+4ф25 34.36 2.12 Gối phải 30 60 -251.23 6 0.20 18.69 1.15 3ф25+2ф16 18.75 1.16

Gối trái 30 60 -206.84 6 0.16 15.03 0.93 3ф25+2ф16 18.75 1.16 Nhịp 30 60 126.69 6 0.10 8.85 0.55 3ф25 14.73 0.91 Gối phải 30 60 -206.36 6 0.16 15 0.93 3ф25+2ф16 18.75 1.16

Gối trái 30 60 -250.99 6 0.20 18.67 1.15 3ф25+2ф16 18.75 1.16 Nhịp 30 60 387.09 6 0.31 31.53 1.95 3ф25+4ф25 34.36 2.12 Gối phải 30 60 -158.67 6 0.13 11.25 0.69 3ф25 14.73 0.91

Bê tông B25 có: R b = 14.5 (MPa), R bt = 1.05 (MPa),

Cốt thép AI có: R sw = 175 (MPa), E s = 21×10 4 (MPa)

Chọn đai 8, 2 nhánh: n = 2 ; A sw = = 0.503 cm 2

Chọn khoảng cách các cốt đai s = 150mm

Tính khả năng chịu cắt của cốt đai

- Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

Cốt đai và bê tông đã chọn đủ khả năng chịu cắt không cần tính cốt xiên

Vậy cốt đai bố trí đai 8a150 tại gối /4 đảm bảo khả năng chịu cắt của dầm Đoạn giữa nhịp L/2 có lực cắt nhỏ nên bố trí đai 8a200

6.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT

Xem cột chịu nén lệch tâm xiên

Vật liệu : bê tông B25 : R b 05 Mpa

Thép dọc chịu lực AII : Rs = 280 Mpa

Tính lệch tâm xiên theo giáo trình tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép của GS Nguyễn Đình Cống và TCXDVN 356-2005

Khi tính toán khung không gian, cột sẽ chịu momen uốn theo hai phương Mx và My Cột được xem như một cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên, đồng thời xem xét ảnh hưởng của lực dọc N cùng với momen uốn Mx và My.

- Điều kiện áp dụng phương pháp gần đúng tính cột thép tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm xiên: 2

0   và cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố điều

Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện y

+ gọi  x ; y hệ số uốn dọc theo hai phương

+ công thức thực nghiệm lực nén tới hạn

I: là momen quán tính của tiết diện lấy đối với trục qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng uốn l 0 : chiều dài tính toán cấu kiện: lấy l 0 =0,7l (cấu kiện có 1 liên kết ngàm và khớp ở hai đầu)

E b : modun đàn hồi của bê tông h: chiều cao tiết diện e 0 : độ lệch tâm

 (tiết diện hình chữ nhật) khi đó có thể bỏ qua ảnh hưởng uốn dọc và lấy 1

+ Nếu 8 h l 0  (tiết diện hình chữ nhật) khi đó có thể bỏ qua ảnh hưởng uốn dọc và lấy  theo kết quả tính toán ở trên

+ Khi kể đến uốn dọc momen M x và M y gia tăng thành

+ Tính toán theo trường hợp đặt thép đối xứng

 hệ số chuyển đổi m 0 khi

+ Momen tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng theo phương đã chọn theo mô hình ) b

M 1  0 2 a) Trường Hợp 1: cột nén lệch tâm bé

- hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm

- tính toán độ mảnh theo hai phương x x

- hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm

- diện tích cốt thép dọc b sc b e e st R R bh

- tính toán theo trường hợp lệch tâm bé

- tổng diện tích cốt thép dọc trong cột z R 4 0

- Tổng diện tích cốt thép dọc trong cột z R h x e

- hàm lượng cốt thép trong cột max

Bảng 5.2 Bảng tính toán cốt thép dọc cột

COMB36 -439.6 -0.22 5.31 55 75 15.62 15.30 2ị25 3ị20 GIOX -1.8 9.76 -0.04 55 75 15.62 15.30 2ị25 3ị20 COMB9 -346.7 -10.21 -7.69 55 75 15.62 15.30 2ị25 3ị20 COMB36 -384.5 -0.66 14.49 55 75 15.62 15.30 2ị25 3ị20 COMB44 -384.1 -0.66 -13.73 55 75 15.62 15.30 2ị25 3ị20

COMB4 -41.8 0.05 -1.63 55 75 15.62 15.30 2ị25 3ị20 COMB8 -29.5 5.20 -1.53 55 75 15.62 15.30 2ị25 3ị20 GIOXX 0.4 -5.14 0.00 55 75 15.62 15.30 2ị25 3ị20 COMB10 -29.7 0.30 4.82 55 75 15.62 15.30 2ị25 3ị20 COMB11 -29.6 0.24 -4.20 55 75 15.62 15.30 2ị25 3ị20

COMB34 -336.5 -1.09 20.80 45 65 10.98 10.66 2ị22 3ị18 GIOX -1.1 7.65 -0.03 45 65 10.98 10.66 2ị22 3ị18 COMB9 -303.7 -8.47 -17.02 45 65 10.98 10.66 2ị22 3ị18 COMB36 -332.2 -1.10 21.00 45 65 10.98 10.66 2ị22 3ị18 COMB44 -332.0 -1.10 -20.60 45 65 10.98 10.66 2ị22 3ị18

COMB6 -560.2 -2.55 -5.71 45 65 10.98 10.66 2ị25 3ị20 GIOX -1.7 8.20 -0.23 45 65 10.98 10.66 2ị25 3ị20 COMB9 -504.1 -10.25 5.06 45 65 10.98 10.66 2ị25 3ị20 COMB32 -531.9 -2.02 10.75 45 65 10.98 10.66 2ị25 3ị22 COMB40 -531.9 -2.04 -9.98 45 65 10.98 10.66 2ị25 3ị20

COMB6 -144.3 -2.24 17.56 35 55 7.14 6.82 2ị20 3ị18 COMB9 -130.4 4.23 10.54 35 55 7.14 6.82 2ị20 3ị18 COMB9 -131.6 -6.11 -15.67 35 55 7.14 6.82 2ị20 3ị18 COMB36 -140.2 -2.35 18.97 35 55 7.14 6.82 2ị20 3ị18 COMB44 -140.2 -2.35 -18.96 35 55 7.14 6.82 2ị20 3ị18

COMB6 -242.4 -4.89 -2.32 35 55 7.14 6.82 2ị20 3ị18 COMB26 -239.2 6.04 1.48 35 55 7.14 6.82 2ị20 3ị18 COMB28 -233.3 -8.86 2.63 35 55 7.14 6.82 2ị20 3ị18 COMB32 -230.4 -4.29 4.91 35 55 7.14 6.82 2ị20 3ị18 COMB41 -230.3 -4.30 -4.91 35 55 7.14 6.82 2ị20 3ị18

- Cốt đai được đặt theo quy định và các tiêu chuẩn hiện hành về thiết kế nhà cao tầng

+ Kiểm tra điều kiện bêtông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính:

Bê tông cột B25, k 0 =0,35 + Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:

Khả năng chịu cắt của bêtông:

K 1 =0.6 với dầm cột + Nếu thỏa điều kiện thì chỉ cần đặt cốt đai cấu tạo

- Đường kính cấu đai thỏa

- Trong phạm vi nối cốt đai:

- Đoạn nối cốt thép dọc:l30 max chọn l00mm

Trong phạm vi của nút từ mép trên đến mép dưới của dầm là 1 khoảng 1m bố trí cốt đai a đ 0m

CHƯƠNG VII: ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT & NỘI LỰC

TÁC DỤNG LÊN MÓNG KHUNG TRỤC 3

8 KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Kết quả khảo sát cho thấy nền đất bao gồm nhiều lớp khác nhau với độ dốc nhỏ, cho phép xem xét chiều dày và cấu tạo của nền đất tại mọi điểm của công trình như mặt cắt địa chất Khu đất đã được khảo sát bằng phương pháp khoan và xuyên tiêu chuẩn SPT, từ đó phân tích kết quả để xác định các chỉ tiêu cơ lý của các loại đất.

7.1.2 Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất

Lớp Tên loại đất δ (m) h(m) γtn(kN/m3 ) γh(kN/m3 ) γđn(kN/m3 ) W(%) Wnh (%) Wd(%) N30 φ cII(kG/cm2 ) a(cm2 /kG) E (kG/cm2 )

Cát trung thô chặt vừa - chặt Rất dày - 21,4 26,6 11,71 14 - - 35 1 0,017 63,2

LỚP CÁT HẠT TRUNG CHẶT VỪA ,CHẶT

7.1.3 Xử lý số liệu và đánh giá kết quả địa chất

 ớp đất 2: đất sét dẻo, có chiều dày 5.7m

- Kết quả thí nghiệm SPT :

0< I L = 0,63 < 1 đất ở trạng thái dẻo mềm

Kết Luận: Lớp 2 là đất sét dẻo mềm Đây là lớp đất có tính chất cơ lý yếu, sức chịu tải yếu, không thích hợp cho việc xây dựng

 ớp đất 3: đất sét pha, chiều dày 6.8m

0 < I L = 0,55 < 1 đất ở trạng thái dẻo nhão

Kết Luận: Lớp 3 là đất sét dẻo nhão Đây là lớp đất có tính chất cơ lý yếu, sức chịu tải yếu, không thích hợp cho việc xây dựng

 ớp đất 4: cát pha dẻo, có chiều dày 7.2m

Kết luận: Lớp 4 là loại đất cát pha dẻo chặt vừa, có tính chất cơ lý trung bình và sức chịu tải trung bình Loại đất này rất phù hợp cho việc xây dựng các công trình nhỏ và thấp tầng.

 ớp đất 5: cát hạt nhỏ chặt vừa, chiều dày 12m

Kết luận, lớp đất cát bụi chặt vừa có tính chất cơ lý tốt và sức chịu tải cao, rất phù hợp cho việc xây dựng các công trình vừa và cao tầng.

 ớp đất 6: cát trung chặt vừa, rất dày

Kết luận: Lớp đất cát trung chặt vừa ở lớp 6 có tính chất cơ lý tốt và sức chịu tải cao, rất phù hợp cho việc xây dựng các công trình vừa và cao tầng.

7.1.4 Đánh giá chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Bảng 8.2.Chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Hệ số lún Module biến dạng SPT a Đánh giá E 0 Đánh giá N 30 Đánh giá

2 Đất sét,dẻo 0,011 Nén lún TB 7,5 Đất yếu 12 Dẻo nềm

3 Sét pha,dẻo 0,004 Nén lún TB 22 Đất yếu 17 Dẻo nhão

4 Cát pha,dẻo 0,009 Nén lún TB 15 Đất TB 27 Dẻo cứng

5 Cát hạt nhỏ,chặt vừa 0,011 Nén lún TB 42,5 Đất tốt 44 Chặt vừa

6 Cát trung chặt vừa - chặt 0,023 Nén lún TB 52,2 Đất tốt - Rất chặt

7.1.5 Đánh giá lựa chọn lớp đất chịu lực

Dựa vào những các bảng thống kê ta có nhận xét sau:

- Lớp 1,2: Đây là lớp đất có tính chất cơ lý yếu, sức chịu tải yếu, không thích hợp cho việc xây dựng

- Lớp 3,4: Đây là lớp đất có tính chất cơ lý trung bình, sức chịu tải trung bình, thích hợp cho việc xây dựng các công trình vừa

- Lớp 5,6: Đây là lớp đất có tính chất cơ lý tốt, sức chịu tải lớn, thích hợp cho việc xây dụng công trình lớn

Dựa vào phân tích trên ta chọn lớp 4,5,6 làm lớp đất chịu tải công trình

7.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN MÓNG KHUNG TRỤC 3

7.2.1 Các giả thiết tính toán

Tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận

Sức chịu tải của cọc trong móng được xác định như đối với cọc đơn đứng riêng rẽ, không kể đến ảnh hưởng của nhóm cọc

Tải trọng của công trình được truyền qua đài cọc lên các cọc, không truyền trực tiếp lên phần đất giữa các cọc tại mặt tiếp giáp với đài cọc.

Khi đánh giá cường độ nền đất và xác định độ lún của móng cọc, người ta xem móng cọc như một khối móng qui ước, bao gồm cọc, đài cọc và phần đất nằm giữa các cọc.

Việc tính toán móng khối qui ước tương tự như tính toán móng nông trên nền thiên nhiên, với giả định bỏ qua ma sát ở mặt bên móng Do đó, trị số moment của tải trọng ngoài tại đáy móng khối qui ước được ước lượng giảm đi gần đúng so với trị số moment của tải trọng ngoài tại cao trình đáy đài Trong đó, đài cọc được xem như tuyệt đối cứng, và cọc cùng đài cọc được coi là liên kết cứng với nhau.

Nội lực tại tiết diện chân cột tầng hầm được xác định bằng phần mềm Etabs Để có được nội lực tiêu chuẩn, ta chia nội lực tính toán cho hệ số vượt tải trung bình Thông thường, các cặp nội lực được sử dụng là:

- Cặp 1: N max , M x tu , , M y tu , , Q x tu , , Q y tu ,

+ Trạng thái giới hạn thứ nhất (cường độ) dùng tải trọng tính toán để thiết kế cọc, tính toán đài cọc, kiểm tra khả năng chịu tải của cọc

+ Trạng thái giới hạn thứ hai (biến dạng) dùng tải trọng tiêu chuẩn để tính lún móng, kiểm tra sức chịu tải của đất nền

Cặp 1 dùng để tính toán móng, còn hai cặp nội lực còn lại dùng để kiểm tra khả năng chịu tải trọng ngang của móng

8 CHƯƠNG VIII THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP

8.1 SƠ LƢỢC VỀ CỌC ÉP

 Tính toán móng cọc đài thấp dựa vào các giả thiết chủ yếu sau:

 Tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận

 Sức chịu tải của cọc trong móng được xác định như đối với cọc đơn đứng riêng rẽ, không kể đến ảnh hưởng của nhóm cọc

Tải trọng của công trình được truyền qua đài cọc chỉ lên các cọc mà không truyền trực tiếp lên phần đất giữa các cọc tại mặt tiếp giáp với đài cọc.

Khi kiểm tra cường độ nền đất và xác định độ lún của móng cọc, móng cọc được xem như một khối móng quy ước, bao gồm cả cọc và các phần đất nằm giữa các cọc.

Việc tính toán móng quy ước tương tự như tính toán móng nông trên nền tự nhiên, với giả định bỏ qua ma sát ở mặt bên móng Do đó, trị số mômen của tải trọng ngoài tại đáy móng khối quy ước được ước lượng giảm đi gần đúng so với trị số mômen của tải trọng ngoài tại cao trình đáy đài.

 Đài cọc là tuyệt đối cứng khi tính toán lực truyền xuống cọc

 Ƣu và nhƣợc điểm của cọc ép:

 Khả năng chịu lực tương đối lớn, có khả năng cắm sâu vào lớp đất tốt

 Thi công dễ dàng không đòi hỏi kỹ thuật cao

 Không gây chấn động làm phá hoại vùng đất xung quang cọc, và không ảnh hưởng đến công trình xung quanh

 Các đoạn cọc được chế tạo tại chỗ hay mua từ các đơn vị sản xuất nên dễ dàng kiểm tra được chất lượng cọc

Đối với các công trình chịu tải trọng lớn, cần tăng số lượng cọc hoặc kích thước cọc, dẫn đến chi phí thi công đài cọc tăng cao Điều này có thể khiến tiết diện cọc trở nên quá lớn, gây khó khăn trong việc ép xuống.

ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT & NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN MÓNG

Tiêu đề	Chung cư An Khánh Tp Hồ Chí Minh
Tác giả	Cáp Thành Ngãi
Người hướng dẫn	Th.S Lê Đức Tuấn
Trường học	Trường Đại học Công nghệ Sài Gòn
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Công Trình
Thể loại	Luận văn tốt nghiệp
Năm xuất bản	2018
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	164
Dung lượng	4,89 MB