Luận văn chung cư 17 hồ hảo hớn

GVHD KẾT CẤU : ĐỖ ĐÀO HẢI SVTH: NGUYỄN HỒNG ĐỨC... GVHD KẾT CẤU : ĐỖ ĐÀO HẢI SVTH: NGUYỄN HỒNG ĐỨC đủ kiến thức để hoàn thành tốt bài đồ án tốt nghiệp của mình.. GVHD KẾT CẤU : ĐỖ ĐÀO HẢ

TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

Trong những năm gần đây, đô thị hóa gia tăng đã dẫn đến việc nâng cao mức sống và nhu cầu của người dân Điều này kéo theo 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 hóa đất nước, việc đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng nhằm thay thế các công trình thấp tầng và khu dân cư xuống cấp là rất cần thiết.

Chung cư 17 Hồ Hảo Hớn được xây dựng để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người lao động tại khu công nghiệp quan trọng của thành phố, đồng thời góp phần cải thiện cảnh quan đô thị, phù hợp với sự phát triển của một đất nước đang trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa.

Công trình tọa lạc tại vị trí thoáng đãng và đẹp mắt, không chỉ tạo điểm nhấn cho khu vực mà còn mang đến sự hài hòa và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư.

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, thông tin liên lạc 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.

QUI MÔ CÔNG TRÌNH

− Công trình có chiều dài là 38.5 m và chiều rộng là 23.3 m, diện tích xây dựng là 620 m 2

Công trình gồm 10 tầng, không tính tầng mái, với cao trình +0.35m so với sàn tầng trệt, cách mặt đất tự nhiên 0.45m Chiều cao tổng thể của công trình đạt 38.15m, tính từ sàn trệt đến cao trình hồ nước mái Đây là một phần trong đồ án tốt nghiệp của Đại học Công nghệ Sài Gòn.

GVHD KẾT CẤU : ĐỖ ĐÀO HẢI SVTH: NGUYỄN HỒNG ĐỨC

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.4.1 Mặt bằng và phân khu chức năng

Công tác thiết kế tổng mặt bằng quy hoạch cần đảm bảo sự hài hòa với tổng mặt bằng đã được phê duyệt, đồng thời khớp nối hiệu quả về cảnh quan, hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng giao thông.

Tầng 1 của tòa nhà được thiết kế làm khu vực đậu xe, bao gồm một phần diện tích dành riêng cho xe cộ xung quanh công trình, nhằm phục vụ nhu cầu đỗ xe của cư dân sinh sống trong tòa nhà.

− Lầu 1 – lầu 9: Bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở

− Tầng sân thượng: Bố trí phòng kỹ thuật thang máy, các thiết bị phục vụ cho tòa nhà…

Công trình được thiết kế với phân khu chức năng rõ ràng và hợp lý, tổ chức không gian kiến trúc hiệu quả Nó tạo điểm nhấn nổi bật trên trục đường và có mạng lưới giao thông thuận tiện Đồng thời, không gian sinh hoạt yên tĩnh, riêng tư nhưng vẫn gắn bó hài hòa với cảnh quan xung quanh.

Hình dáng cao thoáng và hiện đại của công trình vươn thẳng lên, nổi bật giữa các kiến trúc cũ xung quanh Kiểu dáng mạnh mẽ nhưng vẫn mềm mại thể hiện quy mô và tầm vóc của công trình, phù hợp với chiến lược phát triển đất nước.

− Khối căn hộ có môi trường sống tốt, hạn chế tối đa các tác dụng bất lợi của tiếng ồn, nắng, đảm bảo tính riêng tư nhưng thoáng mở

1.4.3 Mặt đứng Đảm bảo tính hiện đại với cửa kính khung nhôm lớn và an toàn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn giả đá tạo sự nổi bật với cảnh quan xung quanh ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

− Lối vào khu nhà ở được bố trí trước sân trong công trình

Hệ thống giao thông trong công trình bao gồm thang bộ và thang máy Thang bộ được thiết kế với một thang đủ để di chuyển người lên xuống và phục vụ cho việc thoát hiểm Trong khi đó, thang máy có hai thang, đáp ứng nhu cầu vận chuyển người và hàng hóa, đồng thời cũng phục vụ cho việc thoát hiểm Thang máy được bố trí ở vị trí trung tâm của công trình, với các căn hộ xung quanh, giúp đảm bảo khoảng cách di chuyển ngắn nhất, mang lại sự tiện lợi và hợp lý, đồng thời đảm bảo thông thoáng cho không gian.

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

− Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của thành Phố vào công trình thông qua phòng biến áp

Điện sẽ được phân phối đến mọi khu vực trong công trình thông qua hệ thống điện nội bộ Đây là phần thuyết minh cho đồ án tốt nghiệp của Đại học Công nghệ Sài Gòn.

− Khi hệ thống điện thành Phố có sự cố thì có thể dùng ngay hệ thống máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm

1.5.2 Hệ thống cấp thoát nước và xử lý nước thải

Nguồn nước được cung cấp từ hệ thống cấp nước khu vực, sau đó được dẫn vào bể chứa ở tầng 1 Từ đây, hệ thống máy bơm sẽ bơm nước lên hồ nước trên mái, và sử dụng máy bơm tạo áp lực để phân phối nước xuống các tầng căn hộ phía dưới thông qua hệ thống gain.

− Nước thải được xử lý tại tầng 1 sau đó được bơm ra hệ thống thoát nước chung của thành Phố

Nước mưa sẽ được thu vào các ống ỉ90 và ỉ114, sau đó chảy xuống tầng 1 và ra mương thoát nước chung Tại tầng 1, có mương thu nước ở Ramp dốc, được kết nối với hệ thống thoát nước.

− Thoát nước mặt sẽ được thu về hệ thống mương bê tông cốt thép rồi dẫn ra hệ thống thoát nước chung của các tuyến đường

1.5.3 Hệ thống thông gió – điều áp

Bốn mặt của công trình đều có ban công thông gió chiếu sáng cho các phòng Ở giữa công trình bố trí 2 lỗ thông tầng để thông thoáng lấy sáng

1.5.4 Hệ thống mạng, thông tin liên lạc, âm thanh, camera Được lắp đặt đến các căn hộ, các dãy hành lang khu nhà ở chung, đảm bảo an ninh và nhu cầu chung của công trình

1.5.5 Hệ thống phòng cháy chữa cháy và chống sét

− Công trình xây vách ngăn gạch rỗng cách âm cách nhiệt, đảm bảo sự riêng tư giữa các căn hộ

− Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí nén thân thiện môi trường

− Hệ thang máy và thang bộ được tính toán đủ để thoát nạn thoát hiểm khi có sự cố cháy nổ

− Hồ nước phòng cháy chữa cháy luôn luôn đảm bảo đủ nước khi có sự cố

Hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được lắp đặt trên mái tòa nhà, kết hợp với hệ thống tiếp đất bằng đồng, đảm bảo hiệu quả thu sét và bảo vệ an toàn cho công trình.

THIẾT KẾ SÀN CÓ DẦM PHỤ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA Ô BẢN ĐƠN

MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Ô sàn được phân loại dựa trên kích thước, chức năng sử dụng và độ cứng liên kết với dầm Một số ô sàn có kích thước và tải trọng tương đương có thể được đặt cùng tên.

SƠ BỘ TIẾT DIỆN

Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất để tính chọn chiều dày bản sàn

Chiều dày bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, sơ bộ chọn chiều dày sàn theo công thức sau

Tham khảo sách Kết cấu Bê tông cốt thép – Tập 1 ( Cấu kiện cơ bản) - Tác giả Võ Bá

Trong đó: ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 D= (0,8÷1,4): là hệ số phụ thuộc tải trọng

 L 1 : chiều dài cạnh ngắn của ô bản

 Vậy sơ bộ chiều dày ô sàn h= 100mm

Kích thước dầm chính được xác định theo các công thức: dc max

Trong đó: hdc: chiều cao dầm chính bdc: chiều rộng dầm chính

Vậy dầm chính có kích thước sơ bộ 300mm x 700mm

Kích thước dầm phụ được xác định theo các công thức: dp max

Trong đó: hdp: chiều cao dầm phụ bdp: chiều rộng dầm phụ

Vậy dầm phụ có kích thước sơ bộ 200mm x 400mm ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

VẬT LIỆU

 Bê tông cấp độ bền B25: Rb= 14.5 MPa; Rbt= 1.05 MPa; Eb= 30x10 3 MPa

 Thép AI: Rs= Rsc= 225 MPa; Rsw= 175 MPa; Es= 2.1x10 6 MPa

 Thép AIII: Rs= Rsc= 365 MPa; Es= 2x10 6 MPa.

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

Hình 2.1 Mặt cắt cấu tạo sàn

Tĩnh tải tác dụng lên sàn bao gồm trọng lượng của bản thân sàn, các lớp hoàn thiện và tường xây Những tải trọng này được phân bố đều trên bề mặt sàn, ngoại trừ trọng lượng của tường xây, được phân bố theo chiều dài của tường.

Bảng 2.1 Tĩnh tải sàn tầng điển hình

Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

Tĩnh tải tính toán kN/m 3 mm kN/m 2 kN/m 2

1 Bản thân kết cấu sàn 25 100 2.50 1.1 2.75

2 Các lớp hoàn thiện sàn và trần

6 Tổng tải (không kể bản sàn): 1.70 2.10 ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hầu hết các tường ngăn phòng được xây dựng trên dầm đỡ, tuy nhiên, một số đoạn tường lại được xây trực tiếp lên sàn Khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn, cần tính thêm trọng lượng của tường ngăn, và tải này được phân bố đều trên toàn bộ ô sàn Tải trọng của tường tác động lên sàn được tính bằng tổng trọng lượng tường trên một ô sàn chia cho diện tích của ô sàn đang xem xét Công thức tính tải tường sẽ được xác định theo các yếu tố liên quan.

Trong đó: tt gt : tĩnh tải tính toán của tường

H t : chiều cao tường (m); l t : chiều dài tường (m);

t : trọng lượng riêng của tường xây

(daN/m3); n : hệ số vượt tải;

S : diện tích ô sàn có tường (m2). ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Với ô sàn S7, ta có các số liệu như sau: b t = 0.1m, H t = 3.2m, l t = 4.45 m, S = 14.2m 2 ,  t = 18kN/m 3 , n = 1.2

Vậy tổng tĩnh tải tác dụng lên ô sàn S7 là g=4.85+2.17=7.02 (kN/m 2 )

Với ô sàn S9a, ta có các số liệu như sau: b t = 0.1m, H t = 3.2m, l t = 5.2 m, S = 24.5m 2 ,  t = 18kN/m 3 , n = 1.2

Vậy tổng tĩnh tải tác dụng lên ô sàn S9a là g=4.85+1.46=6.31 (kN/m 2 )

Với ô sàn S11a, ta có các số liệu như sau: b t = 0.1m, H t = 3.1m, l t = 2.7 m, S = 7.3m 2 ,  t = 18kN/m 3 , n = 1.2

Với ô sàn S6a, ta có các số liệu như sau: b t = 0.1m, H t = 3.1m, l t = 2.7 m, S = 8m 2 ,  t = 18kN/m 3 , n = 1.2

Với ô sàn S18, ta có các số liệu như sau: b t = 0.1m, H t = 3.1m, l t = 4.5 m, S = 15m 2 ,  t = 18kN/m 3 , n = 1.2

Vậy tổng tĩnh tải tác dụng lên ô sàn S18 là g=4.85+2=6.85 (kN/m 2 )

Với ô sàn S23, ta có các số liệu như sau: ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Với ô sàn S28, ta có các số liệu như sau: b t = 0.1m, H t = 3.1m, l t = 8 m, S = 18.8m 2 ,  t = 18kN/m 3 , n = 1.2

 Giá trị hoạt tải lấy từ điều 4.3.1-bảng 3-   1 được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng

 Hệ số độ tin cậy của tải trọng lấy theo điều 4.3.3-   1

Bảng 2.2 Bảng giá trị hoạt tải sử dụng

Loại sàn ptc (kN/m 2 ) n ptt (kN/m 2 )

TÍNH TOÁN THEO TTGH I

Ta xem xét thấy tát cả các ô bản sàn đều liên kết 4 cạnh, ta xét tỉ số L2/L1 để xác định ô bản làm việc theo 1 phương hay 2 phương

Khi tỷ lệ \$L_2/L_1 > 2\$, bản liên kết 4 cạnh hoạt động như một phương theo cạnh ngắn Để thực hiện tính toán, cần cắt một dải bản có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn và phân tích liên kết ở hai đầu bản để xây dựng sơ đồ kết cấu kiểu dầm tương ứng.

 Khi L 2 /L 1 ≤2 Bản liên kết 4 cạnh làm việc theo 2 phương

Sàn 2 phương có sự phân phối nội lực phức tạp, và nội lực được tính toán thông qua các bảng tra lập sẵn Bài viết đề cập đến 11 sơ đồ tính toán liên quan đến vấn đề này.

Hình 2.2 Sơ đồ tính bản sàn

Tuỳ theo điều kiện liên kết của 4 cạnh bản mà chọn sơ đồ bản tương ứng và tính toán nội lực

Liên kết giữa bản sàn và dầm phụ thuộc vào 2 điều kiện:

 Tương quan tỷ lệ độ cứng giữa dầm và sàn

 Cấu tạo cốt thép tại vị trí liên kết

 Liên kết được xem là khớp: hd/hb3 và hdc/hs`0/100=6.0>3, cho thấy liên kết bản với dầm là ngàm.

Hình 2.4 Sơ đồ tính bản sàn 1 phương

 Tải trọng tác dụng q = (g + p)x1m = (4.85 + 2.4)x1m = 7.25 kN / m

Tính toán cốt thép ô sàn S8

 Cắt 1 dải rộng 1m theo phương của mỗi cạnh, sau đó tính toán và bố trí đều cho sàn

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Hàm lượng thép hợp lý 0.3% – 0.9%

 Tính toán cốt thép gối theo phương L 1

R bh 14.5×10 ×1× 0.085 ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

R γh 225x10 x0.995x0.085 Chọn 8a200 (As=2.51 cm 2 ) bố trí làm thép gối theo phương L1

 Tính toán cốt thép nhịp theo phương L 1

R γh 225x10 x0.998x0.085 Chọn 8a200 (As=2.51 cm 2 ) bố trí làm thép nhịp theo phương L1

 Bố trí thép gối theo phương L 2

Chọn 8a200 (As=2.51 cm 2 ) bố trí làm thép gối theo phương L2

 Bố trí thép nhịp theo phương L 2

Chọn 8a200 (As=2.51 cm 2 ) bố trí làm thép nhịp theo phương L2

Hàm lượng cốt thộp à=0.3% ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 2.5 Bảng tính thép các ô sàn làm việc 1 phương

Kích thước Tải trọng Chiều dày

Tính thép Chọn thép Kiểm tra l 1 l 2 gs p h a h 0 α m ζ A s TT H.lượng ỉ a BT A s CH H.lượng

(m) (m) (daN/m 2 ) (daN/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (N.m/m) (cm 2 /m)  TT (%) (mm) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

15.0 85.0 M g = 2067.76 0.020 0.990 1.09 0.13% 12 200 5.65 0.67% ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.5.3.1 Kiểm tra khả năng chịu cắt

 Khi tính toán khả năng chịu cắt của sàn, thường không đặt cốt thép đai, khi điều kiện kiểm tra không thỏa ta tiến hành tăng chiều dày sàn

Khi kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn, do chiều dày sàn của các ô bản thường giống nhau, ta chọn ô sàn có kích thước lớn nhất và chịu tải trọng lớn nhất để tính toán Trong trường hợp này, sinh viên đã chọn ô sàn S23 (4.7mx4.95m) để thực hiện kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn.

 Xét ô bản S23 ngàm 4 cạnh có L1 = 4.7m; L2 = 4.95 m, chịu tải trọng phân bố đều q = g tt + p tt = 6.65 + 1.95 = 8.6 kN/m 2

 Để kiểm tra khả năng chịu cắt của bản sàn, ta xem sàn chỉ làm việc theo phương cạnh ngắn, làm như vậy là thiên về an toàn

 Khả năng chịu cắt của bê tông:

Vậy sàn đủ khả năng chịu cắt

Tỉnh tải tiêu chuẩn: g tc = 5.7 kN/m 2

Hoạt tải tiêu chuẩn: p tc = 1.5 kN/m 2

Xác định chuyển vị đứng của sàn tc 4 4

Bảng 2.5 Kiểm tra chuyển vị đứng theo TCVN 5574-2012

Các đặc trưng Giá trị Đơ n vị Ghi chú

Cường độ kéo tính toán của bê tông B25 tính theo trạng thái giới hạn II

Es 2.10E+05 MP a Mô đun đàn hồi thép vùng chiu kéo AII

E's 2.10E+05 MP a Mô đun đàn hồi thép vùng chịu nén AII

Eb 3.0E+04 MP a Mô đun đàn hồi bê tông B25 b 1000 mm Bề rộng tiết diện tính toán h 100 mm Chiều cao tiết diện tính toán a 15 mm Khoảng cách từ tâm thép vùng chịu kéo đến mép ngoài bê tông ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 30 a' 15 mm Khoảng cách từ tâm thép vùng chịu nén đến mép ngoài bê tông

Diện tích thép bố trí trong vùng chịu kéo,tại vị trí đang xét, Φ8a200

Diện tích thép bố trí trong vùng chịu nén, tại vị trí đang xét

Momen do ngoại lực trên tiết diện đang xét được tính với tải tiêu chuẩn, với h0 = 85 mm là khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén, và h'0 = 85 mm là khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén, trong đó h'0 = h - a' Tỷ số mô đun đàn hồi giữa thép và bê tông được xác định là α = E_s / E_b = 6.461538462 và α' = E'_s / E_b = 6.461538462.

Diện tích tiết diện ngang quy đổi khi coi vật liệu đàn hồi, A red = bh + αA s +α' A' s ξ 0.508 - Chiều cao tương đối của vùng chịu nén, ξ = 1 - [bh

+ 2(1-a'/h)α'A's]/2A red x 43.18 mm Chiều cao của vùng chịu nén, x = ξh 0

Momen quán tính đối với trục trung hòa của tiết diện vùng bê tông chịu nén, I b0 = bx 3 /3

Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu kéo, I s0 = A s (h - x - a) 2

Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu nén, I' s0 = A' s (x - a') 2

Momen tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu kéo, S bo = b(h-x) 2 /2

Momen kháng uốn của tiết diện được tính toán dựa trên thớ chịu kéo ngoài cùng, với sự xem xét đến biến dạng không đàn hồi của bê tông trong vùng chịu kéo Công thức tính momen kháng uốn là: \$$W_{pl} = \frac{2(I_{bo} + \alpha I_{s0} + \alpha' I'_{s0})}{(h-x)} + S_{bo}\$$ Trong đó, $I_{bo}$ là mô men quán tính của tiết diện, $\alpha$ và $\alpha'$ là các hệ số điều chỉnh, $I_{s0}$ và $I'_{s0}$ là mô men quán tính của các phần tử chịu kéo, $h$ là chiều cao của tiết diện, và $S_{bo}$ là lực cắt.

Mô men chống nứt của tiết diện đang xét, M crc =

Kiểm tra điều kiện không nứt: M crc ≥M Thỏa

Kết cấu Không xuất hiện vết nứt

Các đặc trưng Giá trị Đơn vị Ghi chú

Rbt.ser 1.60 MPa Cường độ kéo tính toán của bê tông B25 tính theo trạng thái giới hạn II

Es 210000 MPa Mô đun đàn hồi thép vùng chiu kéo AII

E's 210000 MPa Mô đun đàn hồi thép vùng chịu nén AII ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Mô đun đàn hồi của bê tông B25 là 30000 MPa, với bề rộng tiết diện tính toán là 1000 mm và chiều cao tiết diện tính toán là 100 mm Khoảng cách từ tâm thép vùng chịu kéo đến mép ngoài bê tông là 15 mm, trong khi khoảng cách từ tâm thép vùng chịu nén đến mép ngoài bê tông cũng là 15 mm.

Diện tích thép bố trí trong vùng chịu kéo là 251 mm² tại vị trí đang xét với Φ8a200 Diện tích thép bố trí trong vùng chịu nén là 0 mm² tại vị trí đang xét Khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén là h₀ = h - a, với h₀ = 85 mm Tương tự, khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén được tính là h'₀ = h - a', với h'₀ = 85 mm Tỷ số mô đun đàn hồi giữa thép và bê tông được xác định là α = Eₛ / E_b, và tỷ số mô đun đàn hồi giữa thép và bê tông cho trường hợp khác là α' = E'ₛ / E_b, với α = 7 và α' = 7.

Momen quán tính của tiết diện quy đổi đối với trục trọng tâm của tiết diện,

I red = bh 3 /12 + (α-1) A s (h/2-a) 2 +(α'-1) A' s (h/2-a') 2 φb1 0.850 - Hệ số xét đến từ biến nhanh của bê tông; lấy bằng 0,85 đối với bê tông nặng φb2 2.00 -

Hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến dài hạn của bê tông đến biến dạng của bê tông có khe nứt vùng kéo

+ Khi tác dụng của tải trọng không kéo dài φ b2 = 1,0;

+ Khi tác dụng của tải trọng là kéo dài thì: φ b2 = 2,0 đối với độ ẩm của môi trường là 40 - 75%; φ b2 = 3,0 đối với độ ẩm dưới 40%

2 mm 4 B sh là độ cứng ngắn hạn của bê tông cốt thép; B sh = φ b1 E b I red

2 mm 4 B l là độ cứng dài hạn của bê tông cốt thép; B l = φ b1 E b I red/ φ b2 k1=EbJ/Bs h 1.15 - Hệ số điều chỉnh độ võng đàn hồi do tải trọng ngắn hạn trong

Hệ số điều chỉnh độ võng đàn hồi do tải trọng dài hạn trong SAP so với độ võng thực của cấu kiện BTCT được tính bằng công thức $ k_2 = \frac{E_b J}{B l^2} $ Độ võng đàn hồi của tải trọng ngắn hạn (hoạt tải ngắn hạn) là $ f_1 = 0.05 \, \text{mm} $, trong khi độ võng đàn hồi của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn (hoạt tải dài hạn) là $ f_2 = 1.23 \, \text{mm} $ Tổng độ võng toàn phần được xác định bằng công thức $ f = f_{sh} + f_l = k_1 f_1 + k_2 f_2 $, với $ f = 2.89 \, \text{mm} $.

[f] 18.8 mm Độ võng cho phép quy định theo TCVN 5574 : 2012, L/250

Kết luận: f < [f] , thỏa độ võng cho phép theo TCVN 5574-2012

Kiểm tra chọc thủng tại vị trí tường xây trên sàn ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Theo điều 6.2.5.4 TCVN 5574-2012, kết cấu dạng bản không có cốt thép ngang chịu lực phân bố đều trên diện tích hạn chế cần được tính toán để chống nén thủng, với điều kiện là bt m 0.

F: Lực nén thủng, tính cho 1m dài tường ta được: t t t t

= 1 đối với bê tông nặng

R bt= 10,5 daN/cm 2 u m : Giá trị trung bình của đáy trên và đáy dưới tháp nén thủng hình thành khi bị nén thủng

   2      (m) Thay vào (3.15) ta được F23205(daN)

Với F = 558 (daN)  thỏa điều kiện

Kết luận: sàn đủ khả năng chống chọc thủng.

TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

 Cầu thang tầng điển hình của công trình này là cầu thang 2 vế dạng bản

 Gồm 20 bậc thang với kích thước: hb2 mm; lb = 250 mm

 Góc nghiêng cầu thang: b 0 b h 160 tan 0.56 32 l 250

 Chiều dày bản thang đươc chọn sơ bộ theo công thức :

30 ÷ 35 30 ÷ 35 (L 0 là nhịp tính toán của bản thang)

 Chọn chiều dày bản thang h b = 150 mm

 Kích thước dầm thang (dầm chiếu nghỉ) được chọn sơ bộ theo công thức:

10 ÷13 10 ÷13 , chọn h dt = 300mm dt h 300 b = = = (150 ÷100) mm

 Chọn chiều kích thước dầm thang b x h = 200 x 300 mm

Xét bản thang có bề rộng 1m a Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng của thang

 Tĩnh tải : gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

+ Tĩnh tải được xác định theo công thức sau:

: khối lượng của lớp thứ i;

: chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng;

: hệ số tin cậy lớp thứ i

+ Chiều dày tương đương của bậc thang được xác đinh theo công thức sau: d os 2 t b h c 

Trong đó: hb: Chiều cao bậc thang;

+ Để xác định chiều dày tương đương của lớp đá granite, vữa xi măng

  lb: Chiều dài bậc thang; hb: Chiều cao bậc thang;

: chiều dày của lớp thứ i ;

Trong đó: °pc : hoạt tải tiêu chuẩn được lấy từ bảng 3 mục 15-   1 °np : hệ số tin cậy được lấy từ mục 4.3.3-   1

Hình 3.1 Cấu tạo bản thang nghiêng

Bảng 3.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng

Chiều dày tương đương (mm) γ HSVT Tải tiêu chuan

Tải tính toán (kN/m 3 ) n (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

Tĩnh tải Đá hoa cương 20 27 24 1.2 0.65 0.78

Khối lượng tay vịn sắt trên 1m dài 0.30 0.30 Tổng cộng (tải trọng phân bố trên 1m bề rộng BT) 9.71 11.2

i c pp np b Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ của thang

Hình 3.2 Cấu tạo bản chiếu nghỉ Bảng 3.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Chiều dày γ HSVT Tải tieu chuan

Tải tính toán (mm) (kN/m 3 ) n (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

Tĩnh tải Đá hoa cương 20 24 1.2 0.48 0.58

Tổng cộng (tải trọng phân bố trên 1m bề rộng BCN) 8.11 9.40

TÍNH TOÁN BẢN THANG TẦNG HẦM

Cắt một dãy có bề rộng 1m để tính toán Do hai vế cầu thang trong công trình giống nhau, chúng ta chỉ cần tính cho một vế và sau đó áp dụng kết quả tương tự cho vế còn lại.

Một số quan niệm tính toán cầu thang:

 Xét tỷ số hd/hs:

 Nếu hd/hs ho = h – a m 2 b b 0 α = M γ R bh ξ = 1- 1- 2α m b s b o s ξγ R bh

Bảng 3.4 Bảng tính cốt thép dầm chiếu nghỉ

Diện tích thép bố trí ở gối A goi s  minbho 0.05% 20 30 2.8 0.272cm 2

 Chọn 216 (A s =4.02 cm 2 ) bố trí cho gối dầm chiếu nghỉ

 Hàm lượng thép thỏa điều kiện:

3.3.4 Tính thép đai dầm chiếu nghỉ

Hình 3.7 Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ

Căn cứ vào tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 mục 6.2.3 thì diện tích thép đai chịu cắt trong dầm được tính như sau:

Bước 1: Kiểm tra điều kiện bê tông đã đủ khả năng chịu cắt Q φ  b3  1+ φ + φ R bh f n  bt o, lúc này chỉ dần đặt cốt thép ngang cấu tạo

 b3= 0.6 đối với bê tông nặng

 f= 0 đối với tiết diện chữ nhật

 n: hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc, trong dầm  n = 0

Kết luận: Nếu Q φ  b3  1+ φ + φ R bh f n  bt o thì cần tính cốt ngang (cốt đai, cốt xiên) để thỏa điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng

Bước 2: Tính cốt đai bố trí chịu lực cắt

 Xác định bước đai tính toán

2 b2 f n b bt o tt sw sw 2 φ 1+ φ + φ γ R bh s = R nπd

 b2= 2 đối với bê tông nặng

Để xác định bước đai tối đa, cần tránh tình trạng phá hoại xảy ra tại tiết diện nghiêng giữa hai cốt đai, vì lúc này chỉ có bê tông chịu cắt Do đó, cần phải tuân thủ các điều kiện nhất định.

  2 b4 f n b bt o max φ 1+ φ + φ γ R bh s Q Trong đó:

 Khoảng cách cấu tạo của cốt đai

Trong đoạn gần gối tựa L/4, lực cắt lớn nhất được xác định là \$s_{ct} = \min\left(\frac{h}{2}; 150 \text{mm}\right)\$ khi chiều cao dầm \$h \leq 450 \text{mm}\$, và \$s_{ct} = \min\left(\frac{h}{3}; 300 \text{mm}\right)\$ khi chiều cao dầm \$h > 450 \text{mm}\$ Ở đoạn giữa dầm L/2, lực cắt \$s_{ct}\$ có thể không cần đặt khi chiều cao dầm \$h < 300 \text{mm}\$, và \$s_{ct} = \min\left(\frac{3h}{4}; 500 \text{mm}\right)\$ khi chiều cao dầm \$h > 300 \text{mm}\$.

 Khoảng cách thiết kế của cốt đai

  chon tt max ct s min s ,s ,s

Bước 3: Kiểm tra điều kiện đảm bảo bê tông không bị phá hoại theo ứng suất nén chính w1 b1 b o

Q 0.3φ φ R bh  , trường hợp không thỏa thì cần tăng kích thước tiết diện hoặc cấp độ bền của bê tông

Trong đó: w1 s w φ =1+5α μ nhưng không lớn hơn 1.3 s sw s w b b1 b

Es, Eb – modul đàn hồi của cốt thép đai và của bê tông;

Asw – diện tích tiết diện ngang của một lớp thép cốt đai; s – khoảng cách giữa các cốt thép đai theo phương trục dầm;

= 0.01 đối với bê tông nặng;

Rb – cường độ chịu nén tính toán của bê tông

Bảng 3.5 Bảng tính cốt thép đai dầm chiếu nghỉ

Q max Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông

Bước cốt đai Bố trí

K.tr điều kiện phá hoại theo ứng suất nén chính

(kN) S tt (mm) S max (mm) S ct (mm) S chọn (mm) cốt đai

Gối 57.29 Tớnh đai chịu cắt 433 412 150 150 ỉ6a150 1.07 0.86 Thỏa 1/4 Nhịp 24.3 Bố trớ đai cấu tạo 1730 823 225 200 ỉ6a200 1.05 0.86 Thỏa

B CẦU THANG TRỆT LÊN LẦU 1

Xét bản thang có bề rộng 1m c Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng của thang

Trong đó: hb: Chiều cao bậc thang;

: Góc nghiêng của thang n i tdi i 1 g  n

Trong đó: lb: Chiều dài bậc thang; hb: Chiều cao bậc thang;

Hình 3.8 Cấu tạo bản thang nghiêng Bảng 3.6 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng

Tĩnh tải Đá hoa cương 20 27.8 24 1.2 0.65 0.78

i c pp np d Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ của thang

TÍNH TOÁN BẢN THANG TRỆT LÊN LẦU 1

Cắt một dãy có bề rộng 1m để tính toán Do hai vế cầu thang trong công trình giống nhau, chúng ta chỉ cần tính cho một vế và sau đó áp dụng kết quả tương tự cho vế còn lại.

 Nếu hd/hs ho = h – a m 2 b b 0 α = M γ R bh ξ = 1- 1- 2α m b s o b s ξγ R bh

Để xác định bước đai tối đa, cần tránh tình trạng phá hoại xảy ra tại tiết diện nghiêng giữa hai cốt đai, trong đó chỉ có bê tông chịu cắt Do đó, cần phải tuân thủ các điều kiện nhất định.

Trong đoạn gần gối tựa L/4, lực cắt lớn nhất được xác định là \$s_{ct} = \min\left(\frac{h}{2}; 150 \text{mm}\right)\$ khi chiều cao dầm \$h \leq 450 \text{mm}\$, và \$s_{ct} = \min\left(\frac{h}{3}; 300 \text{mm}\right)\$ khi chiều cao dầm \$h > 450 \text{mm}\$ Ở đoạn giữa dầm L/2, lực cắt \$s_{ct}\$ có thể không cần đặt khi chiều cao dầm \$h < 300 \text{mm}\$, và được tính là \$s_{ct} = \min\left(\frac{3h}{4}; 500 \text{mm}\right)\$ khi chiều cao dầm \$h > 300 \text{mm}\$.

Gối 59.58 Tớnh đai chịu cắt 433 412 150 150 ỉ6a150 1.07 0.86 Thỏa 1/4 Nhịp 25 Bố trớ đai cấu tạo 1730 823 225 200 ỉ6a200 1.05 0.86 Thỏa

C CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Xét bản thang có bề rộng 1m e Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng của thang

tdi ni hb: Chiều cao bậc thang;

Trong đó: lb: Chiều dài bậc thang; hb: Chiều cao bậc thang;

Hình 3.17 Cấu tạo bản thang nghiêng

Bảng 3.12 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng

Tải tính toán (kN/m 3 ) n (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

Tĩnh tải Đá hoa cương 20 27 24 1.2 0.65 0.78

i c pp np f Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ của thang

TÍNH TOÁN BẢN THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Cắt một dãy có bề rộng 1m để tính toán Do trong công trình, hai vế cầu thang giống nhau, nên chỉ cần tính cho một vế và áp dụng kết quả tương tự cho vế còn lại.

 Nếu hd/hs ho = h – a m 2 b b 0 α = M γ R bh ξ = 1- 1- 2α m b s b o s ξγ R bh

Để xác định bước đai tối đa, cần tránh tình trạng phá hoại xảy ra tại tiết diện nghiêng giữa hai cốt đai, vì lúc này chỉ có bê tông chịu cắt.

Trong đoạn gần gối tựa L/4, lực cắt lớn nhất được xác định là \$s_{ct} = \min\left(\frac{h}{2}; 150 \text{mm}\right)\$ khi chiều cao dầm \$h \leq 450 \text{mm}\$, và \$s_{ct} = \min\left(\frac{h}{3}; 300 \text{mm}\right)\$ khi chiều cao dầm \$h > 450 \text{mm}\$ Ở đoạn giữa dầm L/2, lực cắt \$s_{ct}\$ có thể không cần đặt khi chiều cao dầm \$h < 300 \text{mm}\$, và \$s_{ct} = \min\left(\frac{3h}{4}; 500 \text{mm}\right)\$ khi chiều cao dầm \$h > 300 \text{mm}\$.

Gối 57.29 Tớnh đai chịu cắt 433 412 150 150 ỉ6a150 1.07 0.86 Thỏa 1/4 Nhịp 24.3 Bố trớ đai cấu tạo 1730 823 225 200 ỉ6a200 1.05 0.86 Thỏa

THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI

KIẾN TRÚC

 Bể nước mái cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong công trình và lượng nước cho cứu hỏa

Để ước tính nhu cầu sử dụng nước, một chung cư 10 tầng với 4 căn hộ mỗi tầng và trung bình 4 nhân khẩu mỗi căn sẽ cần được xem xét.

Theo TCXD 33:68, tiêu chuẩn sử dụng nước trung bình cho nhà bê tông có hệ thống cấp thoát nước, dụng cụ vệ sinh, chậu tắm và cấp nước nóng cục bộ là 180 l/người/ngày Đặc biệt, hệ số không điều hòa giờ được quy định là Kgiờ = 2.

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

 Qtb ngày đêm = qSH x N x Kngày/1000 = 160 x 180 x 1.2 / 1000 = 34.56 m 3 /ngày.đêm

 Từ lượng nước cần cung cấp, bố trí 2 bể nước có kích thước L x B x H = 4.4 x 5.6 x

1.5 (m), lượng nước chứa được của một bể là 36.96 (m 3 ); bể nước được đổ bê tông toàn khối, có nắp đậy Lỗ thăm nắp bể nằm ở góc có kích thước 600 x 600 (mm)

Vậy mỗi ngày phải bơm 1 lần bằng hệ thống bơm nước tự động

SỐ LIỆU

 Bể nước mái có kích thước 4.4 x 5.6 x 1.5 (m) Khoảng cách từ bản đáy đến sàn tầng mái là 1m để đảm bảo có thể thi công, sửa chữa

 Bể nước (gồm đáy bể, thành bể, nắp bể) được đúc bê tông cốt thép toàn khối

 Do bản nắp chỉ chịu tải trọng bản thân và hoạt tải sửa chữa 75kG/m 2

 Chọn chiều dày bản nắp h bn = 10 cm

Bản đáy phải chịu tải trọng từ bản thân và cột nước cao 1.5m (1.5 T/m²), đồng thời cần đảm bảo yêu cầu chống nứt và chống thấm, vì vậy chiều dày của bản đáy thường lớn hơn chiều dày của sàn.

 Chọn chiều dày bản đáy h bd = 15 cm

 Sơ bộ chọn chiều dày bản thành bể phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày bản nắp

 Chọn chiều dày bản thành h bt = 12 cm

 Sơ bộ chọn kích thước dầm nắp và dầm đáy như sau:

 Dầm nắp có kích thước DNC20x35cm

 Dầm đáy có kích thước DDC30x50cm

 Cột: lấy kích thước sơ bộ là 20x20cm

TÍNH TOÁN BẢN NẮP

Tĩnh tải: gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

Bảng 4.1 Tĩnh tải tác dụng lên bản nắp

Tải trọng Vật liệu Chiều dày (cm) ɣ (daN/m 3 )

Tải tính toán (daN /m 2 ) Tĩnh tải

Bản bê tông cốt thép 10 2500 25 1.1 275

Nắp bể chỉ có hoạt động sửa chữa, không có hoạt tải sử dụng, ta lấy hoạt tải phân bố là 75kG/m 2 (theo TCVN 2737-1995)

Hoạt tải sửa chữa: p = 1.3x75 = 97.5daN / m 2

Xét thấy các ô bản nắp đều thuộc dạng ô bản liên kết 4 cạnh, nên ta xét tỉ số

1.27 2 l  4.4   bản nắp làm việc 2 phương

Xét hd/hb = 35/10 = 3.5 > 3 nên có thể lý tưởng hóa liên kết giữa dầm nắp và bản nắp là ngàm

Tính toán bản nắp theo dạng bản kê 4 cạnh ngàm (dạng sơ đồ 9)

Hình 4.1 Sơ đồ tính bản nắp

 Tải trọng tác dụng lên sàn: P = (q + p ).L L tt tt 1 2

 Mô men dương lớn nhất giữa nhịp

 Mô men âm lớn nhất trên gối

Các hệ số α ,α ,β ,β i1 i2 i1 i2 tra bảng phụ thuộc loại ô bản và tỉ số L2/L1 ( tra bảng sổ tay kết cấu công trình của PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng -   9 )

Bảng 4.2 Bảng tính nội lực bản nắp

(m) (m) kN/m 2 kN/m 2 (mm) (mm) (mm) (kN.m/m)

 Cắt 1 dải rộng 1m theo phương của mỗi cạnh, sau đó tính toán và bố trí đều cho sàn

Bảng 4.3 Bản tính cốt thép bản nắp

Moment Tính thép Chọn thép α m  A s TT H.lượng ỉ a TT a ch A s CH H.lượng

(kN.m/m) (cm 2 /m)  TT (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

4.3.5 Tính toán thép gia cường lỗ thăm bể

Do bể có lỗ kích thước 600x600, diện tích cốt thép bổ sung quanh lỗ không được nhỏ hơn tổng diện tích cốt thép, vì lỗ bị cắt đi theo mỗi phương.

 Thép lớp trên sử dụng 8a200, suy ra tổng diện tích cốt thép bị cắt bỏ là: Fa (38) 1.5cm 2

Như vậy, ta đặt mỗi bên nắp bể theo mỗi phương 210 = 1.57cm 2

4.3.6 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông

 Ta tính toán khả năng chịu cắt của bản nắp giống như bản chịu lực 1 phương để thiên về an toàn

 Xét 1 dải bản rộng 1 m theo phương cạnh ngắn, dưới lực phân bố là q = 4.36 x 1 = 4.36 kN/m

 Lực cắt lớn nhất: Q = ql/2 = 4.36 x 4.4/2 = 9.6 kN

 Kết luận: bê tông đủ khả nặng chịu cắt

TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY

4.4.1.1 Tĩnh tải: gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

Bảng 4.4 Tĩnh tải tác dụng lên bản đáy

Bản bê tông cốt thép 15 2500 375 1.1 412.5

Tải trọng nước khi đầy bể (h=1.5m): p = n.γ.h = 1.0x1000x1.5 = 1500 aN / m n d 2

4.4.1.3 Hoạt tải: Đối với bản đáy không kể đến hoạt tải sửa, vì khi sửa chữa bể không chứa nước và hoạt tải nước lớn hơn nhiều so với hoạt tải sửa chữa

Tổng tải trọng: q = g + pn = 615.3 + 1500 = 2115.3 daN /m 2

Xét thấy các ô bản đáy đều thuộc dang ô bản liên kết 4 cạnh, nên ta xét tỉ số

1.27 2 l  4.4   bản đáy làm việc 2 phương

Xét hd/hb = 50/15 = 3.33 > 3 nên có thể lý tưởng hóa liên kết giữa dầm đáy và bản đáy là ngàm

Tính toán bản đáy theo dạng bản kê 4 cạnh ngàm (dạng sơ đồ 9)

Hình 4.2 Sơ đồ tính bản đáy

 Tải trọng tác dụng lên bản đáy: P = (q + p ).L L tt tt 1 2

 Mô men dương lớn nhất giữa nhịp

 Mô men âm lớn nhất trên gối

Các hệ số α ,α ,β ,β i1 i2 i1 i2 tra bảng phụ thuộc loại ô bản và tỉ số L2/L1 ( tra bảng sổ tay kết cấu công trình của PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng )

Bảng 4.5 Bảng tính nội lực bản đáy

(m) (m) kN/m 2 kN/m 2 (mm) (mm) (mm) (kN.m/m)

 Cắt 1 dải rộng 1m theo phương của mỗi cạnh, sau đó tính toán và bố trí đều cho bản đáy  Chọn a = abv + /2 = 20 + /2 => ho = h – a (mm) m 2 b 0 α = M

Bảng 4.6 Bảng tính cốt thép bản đáy

Tính thép Chọn thép α m  A s TT H.lượng ỉ a TT a ch A s CH H.lượng

(kN.m/m) (cm 2 /m)  TT (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

 Ta tính toán khả năng chịu cắt của bản đáy giống như bản chỉ làm việc theo phương cạnh ngắn để thiên về an toàn

 Xét 1 dải bảng rộng 1 m theo phương cạnh ngắn dưới lực phân bố là q = 21.153 x 1 = 21.153 kN/m

 Lực cắt lớn nhất: Q = ql/2 = 21.153x 4.4/2 = 46.5 kN

4.4.6 Kiểm tra chuyển vị đứng của bản đáy

 Độ võng lớn nhất của bản đáy là tại vị trí giữa nhịp Độ võng tại vị trí giữa nhịp theo

2 phương là như nhau nên ta chỉ cần tính độ võng theo 1 phương

 Giá trị tải trọng truyền theo phương L2 là

 Giá trị chuyển vị đứng theo SBVL tc 4 4

Bảng 4.7 Độ võng lớn nhất của bản đáy trong điều kiện không nứt theo TCVN 5574-2012

Các đặc trưng Giá trị Đơn vị Ghi chú

Rbt.ser 1.60 MPa Cường độ kéo tính toán của bê tông B25 tính theo trạng thái giới hạn II

Es 210000 MPa Mô đun đàn hồi thép vùng chiu kéo AI

E's 210000 MPa Mô đun đàn hồi thép vùng chịu nén AI

Mô đun đàn hồi của bê tông B25 là 30000 MPa, với bề rộng tiết diện tính toán là 1000 mm và chiều cao tiết diện tính toán là 150 mm Khoảng cách từ tâm thép vùng chịu kéo đến mép ngoài bê tông là 0 mm, trong khi khoảng cách từ tâm thép vùng chịu nén đến mép ngoài bê tông cũng cần được xác định.

As 251 mm 2 Diện tích thép bố trí trong vùng chịu kéo,tại vị trí đang xét

Diện tích thép bố trí trong vùng chịu nén là 0 mm² tại vị trí h₀ 130 mm Khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén được tính là h₀ = h - a Tương tự, khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén h'₀ = h - a' Tỷ số mô đun đàn hồi giữa thép và bê tông được xác định là α = Eₛ / E_b với α = 6.46, và tỷ số mô đun đàn hồi giữa thép và bê tông cho trường hợp khác là α' = E'ₛ / E_b với α' = 6.46.

Momen quán tính của tiết diện quy đổi đối với trục trọng tâm của tiết diện,

I red = bh 3 /12 + (α-1) A s (h/2-a) 2 +(α'-1) A' s (h/2-a') 2 φb1 0.850 - Hệ số xét đến từ biến nhanh của bê tông; lấy bằng

0,85 đối với bê tông nặng φb2 2.00 -

Hệ số ảnh hưởng của từ biến dài hạn của bê tông đến biến dạng của bê tông có khe nứt vùng kéo được xác định là φ b2 = 1,0 khi tác dụng của tải trọng không kéo dài.

+ Khi tác dụng của tải trọng là kéo dài thì: φ b2 = 2,0 đối với độ ẩm của môi trường là 40 - 75%; φ b2 = 3,0 đối với độ ẩm dưới 40%

Bsh 7.88E+12 Nmm 2 B sh là độ cứng ngắn hạn của bê tông cốt thép; B sh = φ b1 E b I red

Bl 3.94E+12 Nmm 2 B l là độ cứng dài hạn của bê tông cốt thép; B l = φ b1 E b I red/ φ b2 k1=EbJ/Bsh 1.16 - Hệ số điều chỉnh độ võng đàn hồi do tải trọng ngắn hạn so với độ võng thực của cấu kiện BTCT

TRANG 65 k2=EbJ/Bl 2.32 - Hệ số điều chỉnh độ võng đàn hồi do tải trọng dài hạn so với độ võng thực của cấu kiện BTCT f1 0.00 mm Độ võng đàn hồi của tải trọng ngắn hạn (hoạt tải ngắn hạn) f2 8.5 mm Độ võng đàn hồi của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn (hoạt tải dài hạn) f 19.72 mm Độ võng toàn phần: f = k 1 f 1 + k 2 f 2

[f] 28 mm Độ võng cho phép quy định tại mục 2a bảng C.1

Kết luận: Thỏa độ võng cho phép theo TCVN 5574:2012

TÍNH TOÁN BẢN THÀNH

4.5.1.1 Tải trọng ngang của nước

 Biểu đồ áp lực có dạng tam giác tăng dần theo độ sâu

 Tp.HCM thuộc vùng áp lực gió II-A, lấy giá trị áp lực gió là W = 83 kG / m 0 2

 Công trình thuộc địa hình C (đất trong thành phố)

 Xem áp lực gió không đổi suốt chiều cao thành bể

Thành bể là cấu kiện chịu nén lệch tâm, tuy nhiên trong tính toán, chúng ta có thể bỏ qua trọng lượng bản thân của nó Do đó, thành bể được xem như một cấu kiện chịu uốn.

 Cạnh dưới ngàm vào bản đáy

 Cạnh bên được ngàm vào trong cột

 Cạnh trên tựa đơn vào dầm nắp

 Xét thấy tất cả bản thành liên kết 4 cạnh nên ta xét tỉ số:

L 1.5   Bản thành được xem như làm việc theo 1 phương

Hình 4.3 Sơ đồ tính bản thành

 Trường hợp nguy hiểm nhất: bể chứa nước + gió hút

Hình 4.4 Trường hợp chịu tải trọng nước và gió hút

 Chọn giá trị momen lớn nhất từng phía để tính thép cho bản thành như sau:

 Tính thép ngoài dùng: Mmax = 1.2 kN.m

 Tính thép trong dùng: Mmax = 2.1 kN.m

 Cắt 1 dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn, sau đó tính toán và bố trí đều cho bản thành

Bảng 4.8 Bảng tính cốt thép bản thành

Vị trí Moment Chiều dày Tính thép Chọn thép h a h 0 α m ζ A s TT ỉ a BT A s CH H.lượng

(N.m/m) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m) (mm) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

 Thép theo phương cạnh dài của bản thành bố trí cấu tạo 6a200

 Lực cắt do ngoại lực: Q = 9.3kN

 Khả năng chịu cắt của bê tông: Q = 0.6R bh = 0.6x1.05x10 x1x0.096 = 60 kN b bt 0 3 > Q

4.5.6 Kiểm tra sự hình thành vết nứt của bản thành

Kiểm tra sự hình thành vết nứt của bản thành theo TCVN 5574-2012 , tại 2 vị trí nhịp và gối

Bảng 4.9 Bảng kiểm tra sự hình thành vết nứt bản thành theo TCVN 5574-2012

BẢN THÀNH Đơn vị Ghi chú

Rbt.ser 1.60 1.60 MPa Cường độ kéo tính toán của bê tông B25 tính theo trạng thái giới hạn II

Es 210000 210000 MPa Mô đun đàn hồi thép vùng chiu kéo AI

E's 210000 210000 MPa Mô đun đàn hồi thép vùng chịu nén AI

Mô đun đàn hồi của bê tông B25 là 30000 MPa, với bề rộng tiết diện tính toán là 1000 mm và chiều cao tiết diện tính toán là 120 mm Khoảng cách từ tâm thép vùng chịu kéo đến mép ngoài bê tông là 24 mm, trong khi khoảng cách từ tâm thép vùng chịu nén đến mép ngoài bê tông là 23 mm.

As 251 141 mm 2 Diện tích thép bố trí trong vùng chịu kéo,tại vị trí đang xét

A's 141 0 mm 2 Diện tích thép bố trí trong vùng chịu nén, tại vị trí đang xét

M 1.83 1.04 kN.m M là momen do ngoại lực trên tiết diện đang xét

Khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén được tính với tải tiêu chuẩn là h0 = 96-97 mm và h'0 = 97-120 mm, trong đó h0 = h - a và h'0 = h - a' Tỷ số mô đun đàn hồi giữa thép và bê tông là α = 6.462.

= E s /E b α' 6.462 6.462 - Tỷ số mô đun đàn hồi thép/ mô đun đàn hồi bê tông, α' = E' s /E b

Ared 152532.9 150911 mm 2 Diện tích tiết diện ngang quy đổi khi coi vật liệu đàn hồi, A red = bh + αA s +α' A' s ξ 0.503 0.503 - Chiều cao tương đối của vùng chịu nén, ξ = 1 - [bh +

2(1-a'/h)α'A's]/2A red x 63.41 63.88 mm Chiều cao của vùng chịu nén, x = ξh 0

Ib0 8.50E+07 8.69E+07 mm 4 Momen quán tính đối với trục trung hòa của tiết diện vùng bê tông chịu nén, I b0 = bx 3 /3

Is0 9.83E+05 5.62E+05 mm 4 Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu kéo, I s0 = A s (h - x - a) 2

I's0 2.30E+05 0.00E+00 mm 4 Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu nén, I' s0 = A' s (x - a') 2

Sb0 3.75E+06 3.71E+06 mm 3 Momen tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu kéo, S bo = b(h-x) 2 /2

Momen kháng uốn của tiết diện được xác định bởi công thức: \[W_{pl} = \frac{2(I_{bo} + \alpha I_{s0} + \alpha' I'_{s0})}{h - x} + S_{bo}\]Trong đó, biến dạng không đàn hồi của bê tông ở vùng chịu kéo cũng được xem xét.

Mcrc 10.61 10.46 kN.m Mô men chống nứt của tiết diện đang xét, M crc = R bt.ser

Mcrc ≥ M Thỏa Thỏa kN.m Mô men chống nứt của tiết diện đang xét, M crc = R bt.ser

Kết luận: Bản thành không xuất hiện vết nứt theo TCVN 5574:2012

TÍNH TOÁN DẦM NẮP VÀ DẦM ĐÁY

 Trọng lượng bản thành truyền vào dầm đáy

Bảng 4.10: Trọng lượng bản thân bản thành

Lớp cấu tạo Trọng lượng riêng (kN/m3)

Tĩnh tải tính toán gtt (kN/m2)

 Tĩnh tải các lớp cấu tạo được qui thành tải phân bố đều tác dụng lên dầm đáy:

5 5.235 1.5 7.853( / ) q kN m (Tải phân bố hình chữ nhật)

+ Phản lực bản thành truyền vào dầm nắp và dầm đáy

 Xem áp lực gió không đổi suốt chiều cao thành bể

 Tải trọng gió hút truyền vào dầm nắp & dầm đáy:

 Tải trọng gió đẩy truyền vào dầm nắp & dầm đáy:

4.6.2 Sơ đồ tính Để xét đến sự làm việc đồng thời giữa các dầm và cột, ta giải khung không gian bằng cách mô hình bài toán vào Sap2000 Trong mô hình bỏ đi bản thành, chỉ xét đến hệ khung

Hình 4.5 Sơ đồ tính khung bể nước mái

Hình 4.6 Tĩnh tải tác dụng lên bản nắp và bản đáy (bỏ qua TLBT)

Hình 4.7 TLBT bản thành và phản lực tại gối truyền vào

Hình 4.8 Gió X tác dụng lên khung bể nước

Hình 4.9 Gió Y tác dụng lên khung bể nước

Hình 4.10 Biểu đồ bao momen trong khung

Hình 4.11 Biểu đồ lực bao cắt trong khung

Hình 4.12 Biểu đồ bao momen uốn trong DNC1(200x350) và DDC1(200x500) (kNm)

Hình 4.13 Biểu đồ bao lực cắt trong DNC1(200x350) và DDC1(200x500) (kN)

Hình 4.14 Biểu đồ bao momen uốn trong DNC2(200x350) và DDC2(200x500) (kNm)

Hình 4.15 Biểu đồ bao lực cắt trong DNC2(200x350) và DDC2(200x500) (kN)

 Chọn lớp bảo vệ dầm là 20mm

 Tính chính xác khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo theo công thức: 1 1 2 2

TRANG 73 x1, x2,…,xn:là khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép đang xét

A1, A2,…,An: là diện tích mặt cắt ngang cốt thép đang xét

 Tính chiều cao hữu hiệu của bê tông: h = ho – a m 2 b 0 α = M

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Chọn thép đai 2 nhánh với đường kính 8 mm, loại thép AI có Rsw = 5 MPa và Asw = 0.503 cm² Theo tiêu chuẩn mục 6.2.3, diện tích thép đai chịu cắt trong dầm được tính toán như sau:

Bước 1: Kiểm tra điều kiện bê tông đã đủ khả năng chịu cắt Q b3  1   f n  R bh bt o, lúc này chỉ dần đặt cốt thép ngang cấu tạo

Kết luận: Nếu Q b3  1   f n  R bh bt o thì cần tính cốt ngang (cốt đai, cốt xiên) để thỏa điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng

 Xác định bước đai tính toán

Để xác định bước đai tối đa, cần tránh tình trạng phá hoại xảy ra tại tiết diện nghiêng giữa hai cốt đai, vì lúc này chỉ có bê tông chịu cắt Do đó, cần phải đảm bảo các điều kiện nhất định.

 Khoảng cách cấu tạo của cốt đai

 Trong đoạn gần gối tựa L/4 có lực cắt lớn:

 s ct = min(h/2; 150mm) khi chiều cao dầm h 450mm

 s ct có thể không cần đặt khi chiều cao dầm h 300mm

 Khoảng cách thiết kế của cốt đai

Q 0.3    R bh , trường hợp không thỏa thì cần tăng kích thước tiết diện hoặc cấp độ bền của bê tông

     nhưng không lớn hơn 1.3 s sw s w b b1 b

Bảng 4.11: Bảng tính cốt thép chịu lực của dầm

Cấu kiện Vị trí V 2 M 3 b=t 2 h=t 3 a Cốt thép dọc (cm²) Cốt thép đai (kN, mm)

(kN) (kN.m) (cm) (cm) (cm) A s.t  t  Chọn thộp A s.c  c  K.tra ỉ n s Q b,sw K.tra DDC1

Gối trỏi 75.0 -29.5 20 50 5.0 1.85 0.21 2 ỉ 16 + 1 ỉ 16 6.03 0.67 OK! 8 2 150 189.5 OK! Nhịp 72.0 70.0 20 50 5.5 4.65 0.52 2 ỉ 16 + 1 ỉ 16 6.03 0.68 OK! 8 2 200 162.4 OK! Gối phải -75.0 29.5 20 50 5.0 1.85 0.21 2 ỉ 16 + 1 ỉ 16 6.03 0.67 OK! 8 2 150 189.5 OK!

Gối trỏi -97.0 -57.0 20 50 5.0 3.68 0.41 2 ỉ 16 + 1 ỉ 16 6.03 0.67 OK! 8 2 150 189.5 OK! Nhịp 45.0 101.0 20 50 5.5 6.98 0.78 2 ỉ 16 + 1 ỉ 20 7.16 0.80 OK! 8 2 200 162.4 OK! Gối phải 97.0 -57.0 20 50 5.0 3.68 0.41 2 ỉ 16 + 1 ỉ 16 6.03 0.67 OK! 8 2 150 189.5 OK!

Gối trỏi -15.7 -8.0 20 35 5.0 0.74 0.12 2 ỉ 14 + 1 ỉ 14 4.62 0.77 OK! 8 2 150 126.3 OK! Nhịp 10.0 13.0 20 35 5.5 1.24 0.21 2 ỉ 14 + 1 ỉ 14 4.62 0.78 OK! 8 2 200 107.7 OK! Gối phải 15.7 -8.0 20 35 5.0 0.74 0.12 2 ỉ 14 + 1 ỉ 14 4.62 0.77 OK! 8 2 150 126.3 OK!

Gối trỏi -20.3 -14.7 20 35 5.0 1.39 0.23 2 ỉ 14 + 1 ỉ 14 4.62 0.77 OK! 8 2 150 126.3 OK! Nhịp 12.0 18.6 20 35 5.5 1.80 0.31 2 ỉ 14 + 1 ỉ 14 4.62 0.78 OK! 8 2 200 107.7 OK! Gối phải 20.3 14.7 20 35 5.0 1.39 0.23 2 ỉ 14 + 1 ỉ 14 4.62 0.77 OK! 8 2 150 126.3 OK! ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.6.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG DẦM ĐÁY

Hình 1.16 Chuyển vị đứng của dầm đáy theo phần mềm SAP 2000 (đơn vị : mm)

 Vậy dầm thỏa độ võng cho phép ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 5

THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH

Tiêu đề	Chung Cư 17 Hồ Hảo Hớn
Tác giả	Nguyễn Hồng Đức
Người hướng dẫn	Đỗ Đào Hải
Trường học	Trường Đại Học Công Nghệ Sài Gòn
Chuyên ngành	Kiến Trúc
Thể loại	Luận văn tốt nghiệp
Năm xuất bản	2018
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	174
Dung lượng	5,99 MB